RU2187759C2

RU2187759C2 - Furnace burning solid waste

Info

Publication number: RU2187759C2
Application number: RU2000124598/03A
Authority: RU
Inventors: И.В. Торощин; В.Н. Чеботарев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат"
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: chemical, radio chemical industries. SUBSTANCE: invention is related to installations meant for thermal decomposition and burning of small quantities of solid, lumpy, industrial waste containing valuable components. Furnace has body with thermal insulation housing heaters and traveling chain grate coming in the form of set of lattice baskets with counterweights hinged to teeth of wheel rotated by drive shaft and interacting with mechanisms of their tipping-over coming in the form of mobile rests, tie-rods and axles installed in body of furnace. Furnace is equipped with ash pan with additional folding grate fitted with mechanism of control over it and branch pipes supplying heated air. Furnace has branch pipes for injection of waste, for supply of air and for removal of residual products of combustion. EFFECT: more complete and intensive burning of waste as multiple stirring and passage of waste through zones of heated flows is secured which makes it feasible to raise markedly operational efficiency of furnace. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для термического разложения и сжигания небольших количеств твердых кусковых производственных отходов, содержащих ценные компоненты, и может быть использовано в химической, радиохимической и других отраслях промышленности. The invention relates to devices for thermal decomposition and burning of small amounts of solid lumpy industrial waste containing valuable components, and can be used in chemical, radiochemical and other industries.

Известно устройство для сжигания кускового топлива (а.с. СССР N 1087088, F 23 Н 9/02, 1980 г.), содержащее корпус, в котором размещена колосниковая решетка, выполненная в виде горизонтального барабана, установленного на опорах и снабженного валом, соединенным с механизмом вращения. Кусковое топливо через загрузочный бункер поступает на вращающийся барабан, состоящий из плотно примыкающих друг к другу трубчатых элементов, на внешних участках которых имеются отверстия для подвода воздуха. Газообразные продукты сгорания выводятся через патрубок, а шлак при вращении барабана падает в зольник. A device for burning lump fuel (a.s. USSR N 1087088, F 23 H 9/02, 1980), comprising a housing in which is placed a grate, made in the form of a horizontal drum mounted on supports and equipped with a shaft connected with rotation mechanism. Lump fuel through the loading hopper enters a rotating drum, consisting of tubular elements closely adjacent to each other, on the outer sections of which there are openings for air supply. Gaseous products of combustion are discharged through the nozzle, and slag during rotation of the drum falls into the ash pan.

В этом устройстве время нахождения сжигаемых кусков в камере сгорания ограничено скоростью вращения барабана, при этом используется только его часть боковой поверхности, что приводит к неполному сгоранию топлива. In this device, the residence time of the burned pieces in the combustion chamber is limited by the rotational speed of the drum, and only part of its side surface is used, which leads to incomplete combustion of the fuel.

Известно устройство для сжигания отходов (а.с. СССР N 1135968, F 23 G 5/00, 1980 г.), принятое за прототип. A device for burning waste (as USSR USSR N 1135968, F 23 G 5/00, 1980), adopted as a prototype.

Устройство содержит корпус, в котором размещены колосниковая решетка, кольцевой зольник, нагреватель, патрубки для ввода отходов, подвода воздуха и вывода продуктов сжигания. Колосниковая решетка выполнена в виде конуса, составленного из фигурных колец с образованием щелей между ними, и вращается с помощью вала от привода. Нагреватель выполнен в виде топливных форсунок, размещенных над колосниковой решеткой. The device comprises a housing in which there is a grate, an annular ash pan, a heater, nozzles for introducing waste, supplying air and removing combustion products. The grate is made in the form of a cone, composed of curly rings with the formation of gaps between them, and rotates using a shaft from the drive. The heater is made in the form of fuel nozzles placed above the grate.

В этом устройстве отходы поступают из бункера на колосниковую решетку и сжигаются под действием высокотемпературных потоков воздуха, поступающих через щели в колосниковой решетке. Конусность колосниковой решетки подбирается в зависимости от требуемой полноты сжигания, обусловленной временем нахождения на ней отходов. Зола удаляется через зольник, а дымовые газы через патрубок - в дымовую трубу. In this device, waste flows from the hopper to the grate and is burned by high-temperature air flows through the slots in the grate. The taper of the grate is selected depending on the required completeness of combustion, due to the time spent on it waste. The ash is removed through the ash pan, and the flue gases through the pipe into the chimney.

Такое устройство недостаточно эффективно, особенно при сжигании неоднородных по величине и составу отходов, требующих для более полного сжигания использования колосниковой решетки разной конусности. Such a device is not efficient enough, especially when burning waste that is heterogeneous in size and composition, requiring the use of a grate of different tapers for more complete burning.

Целью изобретения является создание конструкции печи, обеспечивающей наиболее полное сжигание и дожигание как однородных, так и неоднородных по величине и составу твердых отходов. The aim of the invention is to create a furnace design that provides the most complete combustion and afterburning of both homogeneous and heterogeneous solid waste in size and composition.

Поставленная цель достигается тем, что печь содержит корпус с теплоизоляцией, в котором расположены нагреватели и подвижная колосниковая решетка, выполненная в виде набора решетчатых корзин с противовесами, шарнирно закрепленных на зубьях колеса, вращаемого приводным валом и взаимодействующих с установленными в корпусе печи механизмами их опрокидывания, выполненными в виде выдвижных упоров, тяг и осей, печь оснащена зольником с дополнительной створчатой колосниковой решеткой, снабженной механизмом для ее управления и патрубками подвода нагретого воздуха, имеет патрубки для ввода отходов, подвода воздуха и вывода остаточных продуктов сгорания. This goal is achieved in that the furnace contains a housing with thermal insulation, in which there are heaters and a movable grate, made in the form of a set of trellis baskets with counterweights pivotally mounted on the teeth of a wheel rotated by the drive shaft and interacting with the tipping mechanisms installed in the furnace body, made in the form of retractable stops, rods and axles, the furnace is equipped with an ash pan with an additional folding grate, equipped with a mechanism for its control and branch pipes ode of heated air, has nozzles for entering waste, supplying air and removing residual combustion products.

Конструкция печи изображена на фиг.1 (в разрезе), на фиг.2 дано сечение А-А на фиг.1. The design of the furnace is shown in figure 1 (in section), figure 2 shows a section aa in figure 1.

Штрихпунктирными (с двумя точками) линиями изображены промежуточные положения корзин в моменты взаимодействия их с механизмами опрокидывания. The dash-dotted (with two dots) lines show the intermediate positions of the baskets at the moments of their interaction with the tipping mechanisms.

Печь содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2, в котором размещены колосниковая решетка 3, зольник 4, электронагреватели 5, патрубок для загрузки отходов 6, патрубки подвода воздуха 7, патрубки вывода газообразных продуктов сжигания 8. Колосниковая решетка 3 выполнена в виде набора решетчатых корзин 9, каждая из которых снабжена противовесом 10, шарнирно закрепленных на зубцах колеса 11, размещенном на приводном валу 12 и взаимодействующих с установленным в корпусе 1 над зольником 4 нижним механизмом опрокидывания 13 корзин 9, выполненном в виде упора 14, оси 15 и тяги 16. В корзине 9 имеются сквозные щели 17 для прохода воздуха. Расположенный в нижней части корпуса 1 зольник 4 оснащен дополнительной створчатой колосниковой решеткой 18 и патрубком 19 для подвода свежего нагретого воздуха, образуя в совокупности камеру дожигания 20, при этом решетка 18 снабжена механизмом для ее управления 21 с помощью тяги 22. The furnace contains a housing 1 with thermal insulation 2, in which there is a grate 3, an ash pan 4, electric heaters 5, a nozzle for loading waste 6, nozzles for supplying air 7, nozzles for outputting gaseous products of combustion 8. The grate 3 is made in the form of a set of grate baskets 9, each of which is equipped with a counterweight 10, pivotally mounted on the teeth of the wheel 11, placed on the drive shaft 12 and interacting with the lower tipping mechanism 13 of the baskets 9 mounted in the housing 1 above the ash pan 4, made in the form of a stop 14, axis 15 and traction 16. The basket 9 has through slots 17 for air passage. The ash pan 4 located in the lower part of the housing 1 is equipped with an additional folding grate 18 and a nozzle 19 for supplying fresh heated air, forming in the aggregate an afterburner 20, while the grill 18 is equipped with a mechanism for controlling it 21 by means of a thrust 22.

Снаружи корпус печи снабжен теплоизолирующим кожухом 23. Для установки печи служат опоры 24. При сжигании твердых отходов, требующих более интенсивного ворошения и перемешивания, в верхней части корпуса 1 встроен, по крайней мере, еще один механизм опрокидывания 25 корзин 9, состоящий из выдвижного упора 26, оси 27 и тяги 28, обеспечивающий поочередное пересыпание материалов из одной корзины в другую. Outside the furnace body is equipped with a heat-insulating casing 23. Supports 24 are used to install the furnace. When burning solid waste that requires more intensive tedding and mixing, at least one more tipping mechanism of 25 baskets 9, consisting of a retractable stop, is built into the upper part of the furnace 1 26, axis 27 and rod 28, providing alternate pouring of materials from one basket to another.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Твердые кусковые отходы через дозатор (не показан) порционно загружаются сверху в корзины 9 колосниковой решетки 3, которые при медленном вращении (0,5-1 об. /мин) зубчатого колеса 11 поочередно подводятся под загрузочный патрубок 6. Загруженные отходы подсушиваются и прокаливаются с помощью электронагревателей 5 при одновременной подаче в зону горения через патрубок 7 нагретого воздуха. Выполнение колосниковой решетки 3 в виде подвижных решетчатых корзин 9 с противовесом 10 позволяет непрерывно перемещать и перемешивать отходы в зоне горения до требуемого их выгорания. Воздух, проходя сквозь щели 17 колосниковых решеток 3, пронизывает слой отходов, аэрирует их, обеспечивая выгорание горючих компонентов. Выгрузка золы из корзин 9 производится с помощью механизма опрокидывания 13 посредством выдвижения упора 14, расположенного на оси 15 с помощью тяги 16, при этом корзина, задевая противовесом 10 за упор 14, медленно поворачивается, зола и огарки высыпаются в зольник 4, оснащенный створчатой колосниковой решеткой 18, под которую через патрубок 19 подводится свежий нагретый воздух, способствующий их дожиганию. Зола и огарки, периодически выгружаемые в контейнер (не показан), могут быть направлены на дальнейшую переработку, например, для извлечения ценных компонентов. Выгрузка золы осуществляется с помощью механизма управления 21 створчатой колосниковой решеткой 18 путем перемещения сверху вниз тяги 22. Газообразные продукты горения выводятся через патрубки 8 на газоочистку. Интенсивное ворошение отходов осуществляется с использованием верхнего механизма опрокидывания 25, с помощью которого поворачиваются корзины 9 при взаимодействии их с упором 26, перемещаемым тягой 28. Недогоревшие отходы поочередно пересыпаются из вышерасположенной корзины в нижнюю, при этом отходы всесторонне обдуваются потоками нагретого воздуха, что способствует их более интенсивному сгоранию. Solid lumpy waste through a dispenser (not shown) is portionwise loaded from above into the baskets 9 of the grate 3, which, with a slow rotation (0.5-1 rpm) of the gear wheel 11, are alternately fed under the loading nozzle 6. The loaded waste is dried and calcined with using electric heaters 5 while supplying heated air to the combustion zone through the pipe 7. The implementation of the grate 3 in the form of movable grate baskets 9 with a counterweight 10 allows you to continuously move and mix the waste in the combustion zone to their desired burnout. Air passing through the slots 17 of the grate 3, penetrates the waste layer, aerates them, providing for the burning of combustible components. The ash is unloaded from the baskets 9 using the tipping mechanism 13 by extending the stop 14 located on the axis 15 with the help of the rod 16, while the basket, touching the counterweight 10 over the stop 14, slowly turns, ash and cinders pour out into the ash pan 4, equipped with a grate grill 18, under which fresh heated air is supplied through the pipe 19, which contributes to their afterburning. Ash and cinder, periodically discharged into a container (not shown), can be sent for further processing, for example, to extract valuable components. Unloading of ash is carried out using the control mechanism 21 of the folding grate 18 by moving the thrust from top to bottom 22. Gaseous products of combustion are discharged through the nozzles 8 to the gas treatment. Intensive tedding of waste is carried out using the upper tipping mechanism 25, with the help of which the baskets 9 rotate when interacting with the stop 26 moved by the rod 28. Unburned waste is alternately poured from the upstream basket into the lower one, while the waste is comprehensively blown with heated air flows, which contributes to their more intense combustion.

При использовании предложенной конструкции печи для сжигания твердых отходов осуществляется более полное и интенсивное сгорание отходов, т.к. обеспечивается многократное ворошение и прохождение их через зоны нагретых газовых потоков, что позволяет существенно повысить эффективность работы печи. When using the proposed design of the furnace for burning solid waste, a more complete and intensive combustion of waste is carried out, because multiple teddings and their passage through the zones of heated gas flows are ensured, which can significantly increase the efficiency of the furnace.

Claims

1. The furnace for burning solid waste, comprising a housing in which a grate, an ash pan and a heater, nozzles for introducing waste, air inlet and the output of gaseous and solid combustion products are rotated from the drive shaft, characterized in that the grate is made in the form of a set trellised baskets with counterweights pivotally mounted on a gear wheel mounted on the drive shaft and interacting with the tipping mechanisms installed in the furnace body, and a wing to losnikovaya grille.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that each basket tipping mechanism is made in the form of a combination of a rotary stop, axles and traction.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the folding grate is equipped with a control mechanism consisting of axles and rods.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the afterburner is equipped with a pipe for supplying fresh air under the grate.