RU2157570C1 - Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes - Google Patents

Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2157570C1
RU2157570C1 RU99115395A RU99115395A RU2157570C1 RU 2157570 C1 RU2157570 C1 RU 2157570C1 RU 99115395 A RU99115395 A RU 99115395A RU 99115395 A RU99115395 A RU 99115395A RU 2157570 C1 RU2157570 C1 RU 2157570C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
plasma
vertical shaft
furnace
shaft
Prior art date
Application number
RU99115395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ф.А. Лифанов
И.А. Князев
М.А. Полканов
С.Ю. Швецов
Original Assignee
Московское государственное предприятие Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московское государственное предприятие Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды filed Critical Московское государственное предприятие Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды
Priority to RU99115395A priority Critical patent/RU2157570C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2157570C1 publication Critical patent/RU2157570C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: environment control; combustion of solid wastes. SUBSTANCE: furnace has vertical shaft divided by means of partitions into intercommunicating combustion chamber and gas chamber, sloping bottom, as well as small-size homogenizing chamber connected to vertical shaft at its bottom side. EFFECT: improved capacity, reliability, and safety in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки радиоактивных и токсичных отходов. Наиболее эффективно заявляемое устройство может быть использовано при сжигании твердых радиоактивных отходов (ТРО) и токсичных отходов, содержащих целлюлозу, полимеры, резину, поливинилхлорид (ПВХ), а также такие негорючие примеси, как стекло и металлы с последующим плавлением образующихся продуктов сгорания до получения монолитного конечного продукта, пригодного для долгосрочного хранения. The invention relates to the field of environmental protection, and more specifically to the field of processing of radioactive and toxic waste. The most effectively claimed device can be used in the burning of solid radioactive waste (SRW) and toxic waste containing cellulose, polymers, rubber, polyvinyl chloride (PVC), as well as non-combustible impurities such as glass and metals, followed by melting of the resulting combustion products to obtain a monolithic end product suitable for long-term storage.

Известна плазменная шахтная печь для переработки радиоактивных отходов (1), включающая вертикальную шахту, снабженную узлом загрузки, расположенным в верхней части вертикальной шахты, газоотводным патрубком, устройством для подвода окислителя, плазменными генераторами, и соединенную своей нижней частью с камерой гомогенизации, имеющей в своем составе плазменный реактор и узел выгрузки конечного продукта. A known plasma shaft furnace for processing radioactive waste (1), including a vertical shaft, equipped with a loading unit located in the upper part of the vertical shaft, a gas outlet, an oxidizer supply device, plasma generators, and connected to its lower part with a homogenization chamber having the composition of the plasma reactor and the unloading unit of the final product.

Недостатками известной плазменной шахтной печи для переработки радиоактивных отходов являются:
ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по вертикальной шахте перерабатываемых ТРО из-за их встречного движения с отходящими газами, обусловленного расположением газоотводного патрубка в верхней части шахты печи;
повышенная опасность работы, связанная со значительным уносом радиоактивных аэрозолей, вследствие:
- повышения скорости движения отходящих газов по мере их движения по шахте печи, из-за сужения поперечного сечения ее верхней части:
- встречного движения отходящих газов и ТРО, обусловленного тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов:
- залповых выбросов отходящих газов при загрузке в шахтную печь новой партии ТРО, вызываемых повышенной температурой в верхней части шахты печи, вследствие отсутствия у нее охлаждающего узла;
- пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по вертикальной шахте перерабатываемых ТРО из - за встречного движения отходящих газов, обусловленного тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов.The disadvantages of the known plasma shaft furnace for processing radioactive waste are:
the unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of the processed SRW through the vertical shaft due to their oncoming movement with exhaust gases, due to the location of the gas outlet pipe in the upper part of the furnace shaft;
increased danger of work associated with significant ablation of radioactive aerosols due to:
- increase the speed of the exhaust gases as they move through the shaft of the furnace, due to the narrowing of the cross section of its upper part:
- oncoming movement of exhaust gases and SRW, due to the fact that the shaft of the furnace is single-chamber and is designed both for burning SRW in it and for removing exhaust gases through it:
- volley emissions of exhaust gases when loading a new batch of SRW into the shaft furnace caused by the elevated temperature in the upper part of the shaft of the furnace due to the absence of a cooling unit;
- reduced productivity associated with the slow movement of the processed SRW in the vertical mine due to the oncoming movement of the exhaust gases, due to the fact that the furnace shaft is single-chamber and is designed both for burning SRW in it and for removing exhaust gases through it.

Известна "Плазменная шахтная печь для переработки радиоактивных отходов" [2], включающая вертикальную шахту, снабженную узлом загрузки, расположенным в верхней части вертикальной шахты, газоотводным патрубком, устройством для ввода жидких негорючих РАО, устройством для подвода окислителя, плазменными генераторами и соединенную своей нижней частью с камерой гомогенизации, имеющей в своем составе плазменный реактор и узел выгрузки конечного продукта. Known "Plasma shaft furnace for processing radioactive waste" [2], including a vertical shaft, equipped with a loading unit located in the upper part of the vertical shaft, a gas outlet, a device for introducing liquid non-combustible radwaste, a device for supplying an oxidizer, plasma generators and connected to its lower part with a homogenization chamber, incorporating a plasma reactor and a final product unloading unit.

Недостатками известной плазменной шахтной печи для переработки радиоактивных отходов являются:
ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по вертикальной шахте перерабатываемых ТРО из-за их встречного движения с отходящими газами, обусловленного расположением газоотводного патрубка в верхней части шахты печи;
пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по вертикальной шахте перерабатываемых ТРО из-за их встречного движения с отходящими газами, обусловленного тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов;
повышенная опасность работы, связанная со значительным уносом радиоактивных аэрозолей, вследствие:
- встречного движения отходящих газов и ТРО, обусловленного тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов;
- залповых выбросов отходящих газов при загрузке в шахтную печь новой партии ТРО, вызываемых повышенной температурой в верхней части шахты печи, вследствие отсутствия у нее охлаждающего узла.The disadvantages of the known plasma shaft furnace for processing radioactive waste are:
the unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of the processed SRW through the vertical shaft due to their oncoming movement with exhaust gases, due to the location of the gas outlet pipe in the upper part of the furnace shaft;
reduced productivity associated with slow movement in the vertical mine of the processed SRW due to their oncoming movement with the exhaust gases, due to the fact that the furnace shaft is single-chamber and is designed both for burning solid waste in it and for removing exhaust gases through it;
increased danger of work associated with significant ablation of radioactive aerosols due to:
- oncoming movement of exhaust gases and SRW, due to the fact that the shaft of the furnace is single-chamber and is designed both for burning SRW in it and for removing exhaust gases through it;
- volley emissions of exhaust gases when loading a new batch of SRW into the shaft furnace caused by elevated temperature in the upper part of the shaft of the furnace due to the absence of a cooling unit.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой плазменной шахтной печи является плазменная шахтная печь для переработки радиоактивных и токсичных отходов [3], включающая вертикальную шахту, снабженную узлом загрузки и воздушным холодильником, расположенными в верхней части вертикальной шахты, газоотводным каналом, расположенным в средней части вертикальной шахты, устройством для подвода окислителя в среднюю и верхнюю части вертикальной шахты и соединенную своей нижней частью с камерой гомогенизации, имеющей в своем составе наклонный скат, топливно-плазменный генератор, плазменные генераторы и узлы выгрузки конечного продукта. The closest in technical essence to the claimed plasma shaft furnace is a plasma shaft furnace for the processing of radioactive and toxic waste [3], including a vertical shaft equipped with a loading unit and an air cooler located in the upper part of the vertical shaft, a gas outlet located in the middle of the vertical mine, a device for supplying an oxidizing agent to the middle and upper parts of a vertical shaft and connected with its lower part to a homogenization chamber, which incorporates on pubic ramp, fuel and plasma generator, plasma generators and final product discharge units.

Работа известной шахтной печи заключается в том, что ТРО по мере их перемещения по шахте печи последовательно подвергаются сушке, пиролизу, газификации коксового остатка и горению, после чего они поступают в камеру гомогенизации, где на поверхности предварительно накопленного там расплава дожигаются и расплавляются. Чем более значительна доля недожженной горючей составляющей в поступающих в камеру гомогенизации ТРО, тем требуется большая площадь поверхности расплава (а следовательно и большие габариты камеры гомогенизации) для того, чтобы не произошло снижение производительности работы печи или даже ее остановки вследствие возможности образования на поверхности расплава твердой захоложенной корки. The work of the well-known shaft furnace consists in the fact that SRW, as they move through the shaft of the furnace, are successively dried, pyrolyzed, gasified with coke residue and burned, after which they enter the homogenization chamber, where the melt is burned and melted on the surface of the previously accumulated mine. The more significant is the fraction of the unburnt combustible component in the solid radioactive waste entering the homogenization chamber, the larger the surface area of the melt is required (and consequently the large dimensions of the homogenization chamber) so that there is no decrease in the furnace productivity or even its stop due to the possibility of solid formation on the melt surface cold crust.

Недостатками известной плазменной шахтной печи для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов являются:
ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по вертикальной шахте перерабатываемых отходов, из-за того, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов;
повышенная опасность работы, связанная со значительным уносом отходящими газами радиоактивных аэрозолей перерабатываемых ТРО из-за:
- встречного движения отходящих газов и ТРО, обусловленного тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней ТРО, так и для отвода по ней отходящих газов;
- залповых выбросов отходящих газов при загрузке в шахтную печь новой партии ТРО, вызываемых повышенной температурой в верхней части шахты печи, вследствие пониженной эффективности работы воздушного холодильника;
- пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по вертикальной шахте перерабатываемых отходов из-за встречного движения отходящих газов, обусловленного также тем, что шахта печи является однокамерной и предназначена одновременно, как для сжигания в ней отходов, так и для отвода по ней отходящих газов;
- повышенные габариты камеры гомогенизации, вследствие содержания значительной доли в поступающих в него ТРО недожженной горючей составляющей (до 30 мас. %), из-за пониженной эффективности работы шахты печи, обусловленной ее конструкцией.The disadvantages of the known plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste are:
unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of recyclable waste in the vertical mine, due to the fact that the furnace shaft is single-chamber and is designed both for burning solid waste in it and for discharging waste gases through it;
increased danger of work associated with significant ablation of exhaust gases of radioactive aerosols from processed SRW due to:
- oncoming movement of exhaust gases and SRW, due to the fact that the shaft of the furnace is single-chamber and is designed both for burning SRW in it and for removing exhaust gases through it;
- volley emissions of exhaust gases when loading a new batch of SRW into the shaft furnace caused by the increased temperature in the upper part of the shaft of the furnace, due to the reduced efficiency of the air cooler;
- reduced productivity associated with slow movement of the processed waste along the vertical mine due to the oncoming movement of the exhaust gases, also due to the fact that the furnace shaft is single-chamber and is designed both for burning waste in it and for discharging exhaust gases through it;
- increased dimensions of the homogenization chamber, due to the content of a significant proportion of the unburnt combustible component in the SRW entering it (up to 30 wt.%), due to the reduced efficiency of the furnace shaft due to its design.

Преимуществами плазменной шахтной печи для переработки радиоактивных и токсичных отходов являются снижение габаритов камеры гомогенизации, повышение производительности, надежности и безопасности работы. The advantages of a plasma shaft furnace for processing radioactive and toxic waste are the reduction of the dimensions of the homogenization chamber, the increase in productivity, reliability and safety of work.

Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что печь состоит из вертикальной шахты, днище которой выполнено в виде наклонного пода, а также камеры гомогенизации, соединенной с вертикальной шахтой в ее нижней боковой части. These advantages are provided due to the fact that the furnace consists of a vertical shaft, the bottom of which is made in the form of an inclined hearth, as well as a homogenization chamber connected to the vertical shaft in its lower side.

Вертикальная шахта разделена перегородкой на сообщающиеся между собой своими нижними частями, камеру сжигания и газовую камеру, а также имеет в своей нижней части устройство для подвода окислителя, выполненное в виде воздухоподводящих каналов, объединенных воздушным коллектором и плазменные генераторы. The vertical shaft is divided by a partition into communicating with its lower parts, the combustion chamber and the gas chamber, and also has in its lower part an oxidizer supply device made in the form of air supply channels connected by an air collector and plasma generators.

Камера сжигания снабжена узлом загрузки, водяной форсункой и воздухоподводяще-фракционирующим узлом, выполненным в виде параллельно расположенных на расстоянии друг от друга и снабженных отверстиями труб, причем расстояние между каждыми двумя соседними трубами S составляет не менее 1/8D, но не более 1/4D, где D - гидравлический диаметр проходного сечения [4] камеры сжигания. The combustion chamber is equipped with a loading unit, a water nozzle and an air-supplying and fractionating unit made in the form of pipes parallel to each other and provided with openings, and the distance between each two adjacent pipes S is at least 1 / 8D, but not more than 1 / 4D where D is the hydraulic diameter of the bore [4] of the combustion chamber.

Газовая камера предназначена для отвода отходящих газов и снабжена газоотводным каналом, расположенным в ее верхней части. The gas chamber is designed for exhaust gas and is equipped with a gas outlet located in its upper part.

Камера гомогенизации, снабжена топливно-плазменным генератором и узлами выгрузки конечного продукта. The homogenization chamber is equipped with a fuel-plasma generator and units for unloading the final product.

Отличительными признаками заявляемой плазменной шахтной печи для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов являются:
- наличие перегородки, разделяющей вертикальную шахту на две камеры;
- наличие у вертикальной шахты днища, выполненного в форме наклонного пода;
- расположение плазменных генераторов в нижней части вертикальной шахты;
- наличие водяной форсунки, расположенной в верхней части камеры сжигания вертикальной шахты;
- расположение газоотводного канала в верхней части газовой камеры вертикальной шахты;
- наличие воздухоподводяще-фракционирующего узла, расположенного в камере сжигания и выполненного в виде параллельно расположенных на расстоянии друг от друга и снабженных отверстиями труб, причем расстояние между каждыми двумя соседними трубами S составляет не менее 1/8D, но не более 1/4D, где D - гидравлический диаметр проходного сечения камеры сжигания;
- подсоединение камеры гомогенизации к нижней боковой части вертикальной шахты.Distinctive features of the inventive plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste are:
- the presence of a partition dividing the vertical shaft into two chambers;
- the presence of a vertical shaft bottom, made in the form of an inclined hearth;
- the location of the plasma generators in the lower part of the vertical shaft;
- the presence of a water nozzle located in the upper part of the combustion chamber of a vertical shaft;
- the location of the gas outlet channel in the upper part of the gas chamber of the vertical shaft;
- the presence of an air supply-fractionation unit located in the combustion chamber and made in the form of pipes parallel to each other and provided with openings, and the distance between each two adjacent pipes S is not less than 1 / 8D, but not more than 1 / 4D, where D is the hydraulic diameter of the passage section of the combustion chamber;
- connecting the homogenization chamber to the lower side of the vertical shaft.

Плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 - 2. The plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic wastes is illustrated by the drawings shown in FIG. 12.

На фиг. 1 представлена плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов, вид сбоку;
На фиг. 2 представлена плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов в разрезе по А-А.In FIG. 1 shows a plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste, side view;
In FIG. 2 shows a plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste in a section along AA.

Плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов состоит из вертикальной шахты 1, перегородки 2, камеры сжигания 3, узла загрузки 4, водяной форсунки 5, воздухоподводяще-фракционирующего узла 6, газовой камеры 7, газоотводного канала 8, днища 9 вертикальной шахты, устройства 10 для подвода окислителя, топливно-плазменного генератора 11, камеры гомогенизации 12, плазменных генераторов 13 и узлов выгрузки 14 конечного продукта. A plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic wastes consists of a vertical shaft 1, a partition 2, a combustion chamber 3, a loading unit 4, a water nozzle 5, an air supplying and fractioning unit 6, a gas chamber 7, a gas outlet channel 8, a bottom 9 of a vertical shaft, devices 10 for supplying an oxidizing agent, a fuel-plasma generator 11, a homogenization chamber 12, plasma generators 13 and discharge units 14 of the final product.

Непосредственно перед загрузкой радиоактивных и токсичных отходов в плазменную шахтную печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов включают топливно-плазменный генератор 11, плазменные генераторы 13 и разогревают камеру гомогенизации 12 до температуры 1400oC. Одновременно с разогревом камеры гомогенизации 12 горячими газообразными продуктами работы топливно-плазменного генератора 11 и плазменных генераторов 13 разогревают камеру сжигания 3 таким образом, чтобы в ее верхней части температура не превышала 400-550oC, что достигается путем подачи через форсунку 5 охлаждающей воды, а через воздухоподводяще-фракционирующий узел 6 подают окисляющий газ (воздух, кислород). Предотвращение повышения температуры в верхней части камеры сжигания 3 сверх вышеуказанного предела ликвидирует возможность залповых выбросов отходящих газов при загрузке в шахтную печь новых партий ТРО.Immediately before loading the radioactive and toxic waste into the plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste, turn on the fuel-plasma generator 11, plasma generators 13 and heat the homogenization chamber 12 to a temperature of 1400 ° C. Simultaneously with heating the homogenization chamber 12 with hot gaseous products of fuel -plasma generator 11 and plasma generators 13 heat the combustion chamber 3 so that in its upper part the temperature does not exceed 400-550 o C, which reaches It is supplied by supplying cooling water through the nozzle 5, and oxidizing gas (air, oxygen) is supplied through the air supply-fractionation unit 6. Prevention of temperature increase in the upper part of the combustion chamber 3 above the above limit eliminates the possibility of volley exhaust gas emissions when loading new batches of SRW into the shaft furnace.

После вывода в результате вышеуказанных операций плазменной шахтной печи на рабочий режим осуществляют загрузку через узел загрузки 4 на воздухоподводяще-фракционирующий узел 6 крупногабаритных и/или малогабаритные упаковок с радиоактивными и/или токсичными отходами в контейнерах из полипропилена, полиэтилена или картона, которые сразу же начинают подвергаться термической деструкции и газификации. Куски образующегося при этом коксового остатка с размером меньшим 1/4D проваливаются через межтрубное пространство воздухоподводяще-фракционирующего узла 6 на днище 9 вертикальной шахты. После заполнения ими пространства между воздухоподводяще-фракционирующим узлом 6 и днищем 9 вертикальной шахты в вертикальную шахту 3 через устройства 10 для подвода окислителя подают газообразный окислитель, причем уровень заполнения вышеуказанного пространства коксовым остатком поддерживают постоянным (за счет загрузки новых упаковок с радиоактивными и/или токсичными отходами) в течение всего времени работы вертикальной шахтной 1. After the plasma shaft furnace is brought to the operating mode as a result of the above operations, large-sized and / or small-sized packages with radioactive and / or toxic waste are loaded into polypropylene, polyethylene or cardboard containers through the loading unit 4 onto the air-supplying and fractioning unit 6, which immediately start undergo thermal degradation and gasification. Pieces of the resulting coke residue with a size of less than 1 / 4D fall through the annulus of the air supply-fractionation unit 6 on the bottom 9 of the vertical shaft. After filling the space between the air-supplying-fractioning unit 6 and the bottom 9 of the vertical shaft, a gaseous oxidizer is supplied to the vertical shaft 3 through the oxidizer supply device 10, and the filling level of the above space with the coke residue is kept constant (by loading new packages with radioactive and / or toxic waste) during the entire operation of the vertical shaft 1.

По мере сгорания в результате работы плазменных генераторов 13 коксового остатка, образующийся шлак под действием силы тяжести движется по днищу 9 вертикальной шахты в камеру гомогенизации 12, причем на наклонном поде 9 происходит окончательное дожигание коксового остатка и начинается расплавление продуктов дожига с образованием плава (смеси расплавленных и нерасплавленных продуктов дожига), поступающего в камеру гомогенизации 12 непосредственно в зону действия факела топливно-плазменного генератора 11. В камере гомогенизации 12 плав переходит в расплав, концентрирующий в себе основную часть радионуклидов и токсичных элементов, причем наличие наклонного пода, обеспечивающего подачу плава непосредственно в зону факела топливно-плазменного генератора 11, позволяет ограничить габаритные размеры камеры гомогенизации 12 размерами факела топливно-плазменного генератора 11, т.е. позволяет использовать в заявляемом устройстве камеру гомогенизации минимальных размеров. As combustion as a result of the operation of the coke residue plasma generators 13, the slag formed by gravity moves along the bottom 9 of the vertical shaft into the homogenization chamber 12, and on the inclined hearth 9 the coke residue is finally burned and the afterburning products begin to melt to form a melt (a mixture of melted and unmelted afterburning products) entering the homogenization chamber 12 directly into the zone of the flame of the fuel-plasma generator 11. In the homogenization chamber 12, the melt goes to the melt, which concentrates the bulk of radionuclides and toxic elements, and the presence of an inclined hearth that provides melt supply directly to the flame zone of the fuel-plasma generator 11 allows us to limit the overall dimensions of the homogenization chamber 12 to the size of the flame of the fuel-plasma generator 11, i.e. . allows you to use in the inventive device a homogenization chamber of minimum size.

В случае, если расстояние между трубами воздухоподводяще-фракционирующего узла 6 будет больше 1/4D, то не будет обеспечиваться повышение производительности плазменной печи за счет повышенного времени сжигания крупных кусков коксового остатка и плавления образующихся кусков шлака. В случае если вышеуказанное расстояние будем меньше 1/8D, то не будет обеспечиваться повышение производительности плазменной печи за счет возрастания времени термической деструкции и коксования загружаемых упаковок отходов до размеров кусков коксового остатка меньших 1/8D. If the distance between the pipes of the air-supplying-fractionating unit 6 is more than 1 / 4D, then the plasma furnace will not increase in productivity due to the increased time of burning large pieces of coke residue and melting the resulting pieces of slag. If the above distance is less than 1 / 8D, then an increase in the productivity of the plasma furnace will not be provided due to an increase in the time of thermal destruction and coking of the loaded waste packages to pieces of coke residue less than 1 / 8D.

Расплав из камеры гомогенизации 12 сливают через узлы выгрузки 14 конечного продукта. Образующиеся в камере гомогенизации 12 и камере сжигания 3 отходящие газы поступают в газовую камеру 7, где подвергаются перемешиванию, термической деструкции и через газоотводной канал 8 подаются на газоочистку. The melt from the homogenization chamber 12 is drained through the unloading units 14 of the final product. The exhaust gases generated in the homogenization chamber 12 and the combustion chamber 3 enter the gas chamber 7, where they are mixed, thermally degraded and fed through the gas outlet channel 8 to gas treatment.

Заявляемая плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов:
- обладает большей надежностью и безопасностью в работе, чем аналогичная печь наиболее близкого аналога, т.к. наличие двух камер обеспечивает раздельное перемещение сжигаемых отходов и отходящих газов, следствием чего является ликвидация опасности забивки вертикальной шахты плазменной шахтной печи сжигаемыми отходами и снижение степени уноса отходящими газами радиоактивных и токсичных аэрозолей сжигаемых отходов в 1,5-2 раза;
- обладает более высокой (в 1,2-1,4 раза) производительностью, чем аналогичная печь наиболее близкого аналога (в случае одинаковости их габаритов) вследствие наличия воздухоподводяще-фракционирующего узла, ускоряющего степень термической деструкции и газификации упаковок с отходами;
- имеет в своем составе узел гомогенизации минимально допустимых размеров.The inventive plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste:
- has greater reliability and safety in operation than a similar furnace of the closest analogue, because the presence of two chambers ensures separate movement of the combusted waste and exhaust gases, the consequence of which is the elimination of the danger of clogging the vertical shaft of a plasma shaft furnace with combustible waste and a decrease in the degree of entrainment by the exhaust gases of radioactive and toxic aerosols of combusted waste by 1.5-2 times;
- it has a higher (1.2-1.4 times) productivity than a similar furnace of the closest analogue (in case of uniformity of their dimensions) due to the presence of an air-supply-fractioning unit, accelerating the degree of thermal degradation and gasification of waste packages;
- incorporates a homogenization unit of the minimum allowable size.

Литература
1. Патент РФ N 1810912, МКИ5: G 21 F 9/32, F 27 В 1/00, оп. в Бюл. N 15, 1993.Literature
1. RF patent N 1810912, MKI 5 : G 21 F 9/32, F 27 V 1/00, op. in bull. N 15, 1993.

2. Патент РФ N 1552893, МКИ5: G 21 F 9/16, оп. в Бюл. N 1, 1994.2. RF patent N 1552893, MKI 5 : G 21 F 9/16, op. in bull. N 1, 1994.

3. Патент РФ N 2107347, МКИ6 G 21 F 9/32, оп. в Бюл. N 8, 1998.3. RF patent N 2107347, MKI 6 G 21 F 9/32, op. in bull. N 8, 1998.

4. "Расчет нагревательных и электрических печей", Справочник, под редакцией В.М.Тымчака, В.Л.Гусовского, М., Металлургия, 1983, стр. 226-227. 4. "Calculation of heating and electric furnaces", Reference, edited by V. M. Tymchak, V. L. Gusovsky, M., Metallurgy, 1983, pp. 226-227.

Claims (1)

Плазменная шахтная печь для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов, включающая плазменные генераторы, вертикальную шахту, снабженную расположенными в ее верхней части узлом загрузки и охлаждающим устройством, газоотводным каналом, а также устройством для подвода окислителя, и соединенную с камерой гомогенизации, снабженной топливно-плазменным генератором и узлами выгрузки, отличающаяся тем, что вертикальная шахта содержит перегородку, разделяющую ее на камеру сжигания и газовую камеру, а также днище, выполненное в виде наклонного пода, камера сжигания содержит воздухоподводяще-фракционирующий узел, выполненный в виде параллельно расположенных на расстоянии друг от друга и снабженных отверстиями труб с расстоянием между каждыми двумя соседними трубами, составляющем не менее 1/8D, но не более 1/4D, где D - гидравлический диаметр проходного сечения камеры сжигания, охлаждающее устройство расположено в камере сжигания и выполнено в виде водяной форсунки, газоотводной канал расположен в верхней части газовой камеры, плазменные генераторы и устройство для подвода окислителя расположены в нижней части вертикальной шахты над наклонным подом, а камера гомогенизации подсоединена к вертикальной шахте в ее нижней боковой части. Plasma shaft furnace for processing solid radioactive and toxic waste, including plasma generators, a vertical shaft, equipped with a loading unit located in its upper part and a cooling device, a gas outlet channel, and also an oxidizer supply device, and connected to a homogenization chamber equipped with a fuel-plasma generator and unloading units, characterized in that the vertical shaft contains a partition dividing it into the combustion chamber and the gas chamber, as well as the bottom, made in the form inclined hearth, the combustion chamber contains an air-supply fractionating unit made in the form of pipes parallel to each other and provided with openings with a distance between each two adjacent pipes of at least 1 / 8D, but not more than 1 / 4D, where D - the hydraulic diameter of the passage section of the combustion chamber, the cooling device is located in the combustion chamber and is made in the form of a water nozzle, a gas outlet is located in the upper part of the gas chamber, plasma generators and a device for oxidizer water is located in the lower part of the vertical shaft above the inclined hearth, and the homogenization chamber is connected to the vertical shaft in its lower side.
RU99115395A 1999-07-14 1999-07-14 Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes RU2157570C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115395A RU2157570C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115395A RU2157570C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2157570C1 true RU2157570C1 (en) 2000-10-10

Family

ID=20222706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99115395A RU2157570C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2157570C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013095197A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Method for processing solid radioactive waste
RU2818155C1 (en) * 2022-11-09 2024-04-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук System for cleaning flue gases at melting ash and slag wastes of waste incineration plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013095197A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Method for processing solid radioactive waste
RU2818155C1 (en) * 2022-11-09 2024-04-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук System for cleaning flue gases at melting ash and slag wastes of waste incineration plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1995001208A1 (en) Waste management facility
JP3034467B2 (en) Direct-type incineration ash melting treatment equipment and treatment method
CN112460603A (en) Hazardous waste incineration system and hazardous waste incineration method
US5605104A (en) Method and device for melting down solid combustion residues
JP4685671B2 (en) Waste melting processing equipment
RU2157570C1 (en) Plasma shaft furnace for recovering solid radioactive and toxic wastes
JP4116698B2 (en) Ash fusion incineration system
CN112240553A (en) Plasma gasification melting furnace system and control method thereof
JP4589832B2 (en) Incinerator
JP3525077B2 (en) Directly connected incineration ash melting equipment and its operation control method
EP1367323A1 (en) Gasification melting furnace and gasification melting method for combustible refuse and/or burned ash
JP3623751B2 (en) Vertical waste incineration facility equipped with ash melting device and its operation method
RU2623394C1 (en) Method of thermal neutralisation of municipal waste in melted slag and furnance for its implementation
US5836258A (en) Method and apparatus for incinerating waste material using oxygen injection
RU2107347C1 (en) Radioactive and toxic waste recovery unit
JP3525078B2 (en) Separate incineration ash melting equipment and its operation control method
CN206207437U (en) For the vertical incinerator of dangerous waste thing treatment
RU2140109C1 (en) Method and device for recovering solid radioactive wastes
JPH11101420A (en) Stoker type incinerator
US4987840A (en) Incinerator with high combustion rate
RU2265774C1 (en) Method and device for treating solid waste
KR100217005B1 (en) Incinerator for multi purpose
JPS6252315A (en) Incinerating method for sorted incombustible garbage
KR100535196B1 (en) Method and apparatus for the thermal treatment of fly dust from grate incineration plants
RU2147711C1 (en) Incinerator for burning solid wastes in layers

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PD4A- IN JOURNAL: 19-2013 FOR TAG: (73)