RU2265774C1 - Method and device for treating solid waste - Google Patents
Method and device for treating solid waste Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265774C1 RU2265774C1 RU2004123957/03A RU2004123957A RU2265774C1 RU 2265774 C1 RU2265774 C1 RU 2265774C1 RU 2004123957/03 A RU2004123957/03 A RU 2004123957/03A RU 2004123957 A RU2004123957 A RU 2004123957A RU 2265774 C1 RU2265774 C1 RU 2265774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bath
- waste
- melt
- slag melt
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области переработки бытовых, промышленных и медицинских отходов и могут быть использованы в коммунальном хозяйстве и в промышленности при переработке бытовых, промышленных, медицинских и других видов отходов.The invention relates to the field of processing of household, industrial and medical waste and can be used in utilities and industry for the processing of household, industrial, medical and other types of waste.
Известен способ переработки отходов, включающий загрузку отходов, подачу отходов в ванну шлакового расплава, продувку расплава струями газа, поддержание температуры расплава на заданном уровне и отвод технологических газов (патент РФ № 2085807, F 23 G 7/00, 27.07.1997).A known method of processing waste, including loading waste, feeding waste into a bath of slag melt, blowing the melt with jets of gas, maintaining the temperature of the melt at a predetermined level and removal of process gases (RF patent No. 2085807, F 23 G 7/00, 07/27/1997).
Недостатком этого способа являются большие потери тепла с отводом газообразных продуктов переработки отходов и при переработке.The disadvantage of this method is the large heat loss with the removal of gaseous waste products from processing and processing.
Известен способ термической переработки отходов, включающий загрузку отходов в шлаковый расплав, продувку ванны расплава газом, подачу окислителя над ванной расплава, отвод газообразных продуктов переработки отходов (патент РФ № 2045707, F 23 G 5/00, 10.10.1995).A known method of thermal processing of waste, including loading waste into the slag melt, blowing the molten bath with gas, supplying an oxidizing agent over the molten bath, removing gaseous waste products (RF patent No. 2045707, F 23
Этот способ также имеет значительные тепловые потери с отводом газообразных продуктов переработки отходов.This method also has significant heat loss with the removal of gaseous waste products.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки отходов, включающий предварительную термообработку отходов в слое газами, подачу отходов в ванну шлакового расплава и высокотемпературную термообработку в ванне шлакового расплава, которую продувают струями газа и над поверхностью которой подают газ с последующим выводом переработанных отходов из ванны в виде расплава с отводом газообразных продуктов переработки отходов для дожигания с рекуперацией тепла (патент РФ № 2166697, F 23 G 5/027, 10.05.2001).The closest in technical essence and the achieved result is a method of processing waste, including preliminary heat treatment of waste in the layer with gases, feeding the waste into a bath of slag melt and high-temperature heat treatment in a bath of slag melt, which is blown with gas jets and over which gas is fed, followed by the output of processed waste from a bath in the form of a melt with the removal of gaseous products of waste processing for afterburning with heat recovery (RF patent No. 2166697, F 23
Известна установка для термической переработки отходов, включающая камеру с подиной, охлаждаемые стены, устройства для подачи газа, расположенные в нижней части камеры, отверстие для выпуска расплава в нижней части, газоход и загрузочное устройство в верхней части (патент РФ № 2085807, F 23 G 7/00, 27.07.97).A known installation for the thermal processing of waste, including a chamber with a hearth, cooled walls, gas supply devices located in the lower part of the chamber, a hole for discharging the melt in the lower part, a gas duct and a loading device in the upper part (RF patent No. 2085807, F 23 G 7/00, 07.27.97).
Данной установке также характерны значительные тепловые потери и нестабильность протекания процесса при переработке отходов нестабильного состава и их нестабильной загрузке.This installation is also characterized by significant heat loss and instability of the process during the processing of unstable waste and their unstable loading.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для переработки отходов, содержащая загрузочное устройство, устройство для предварительной термообработки отходов на колосниковой решетке в слое, камеру высокотемпературной обработки отходов с ванной для шлакового расплава и устройствами для подачи газа в камеру и для продувки шлакового расплава через сопла, узел отвода переработанных отходов и узел отвода газов (патент РФ № 2166697, F 23 G 5/027, 10.10.2000).The closest in technical essence and the achieved result is a waste treatment plant containing a loading device, a device for preliminary heat treatment of waste on the grate in the layer, a chamber for high-temperature waste treatment with a bath for slag melt and devices for supplying gas to the chamber and for blowing slag melt through nozzles, a site for the disposal of recycled waste and a site for the removal of gases (RF patent No. 2166697, F 23
Данной установке также присущи значительные тепловые потери, нестабильность протекания процесса при переработке отходов нестабильного состава и их нестабильной загрузке.This installation is also characterized by significant heat losses, instability of the process during the processing of unstable waste and their unstable loading.
Кроме того, известная установка имеет низкую ремонтопригодность. Это связано с тем, что наибольшему тепловому и механическому воздействию подвергается нижняя часть камеры, в которой находится ванна расплава. Поэтому нижняя часть камеры нуждается в более частом ремонте, чем остальные узлы устройства. В известном устройстве не предусмотрено средств для быстрого ремонта или замены нижней части камеры.In addition, the known installation has a low maintainability. This is due to the fact that the lower part of the chamber, in which the melt bath is located, is subjected to the greatest thermal and mechanical impact. Therefore, the lower part of the camera needs more frequent repairs than the other components of the device. In the known device does not provide funds for quick repair or replacement of the bottom of the camera.
Технической задачей изобретения является увеличение надежности и стабильности процесса, особенно при переработке отходов нестабильного состава и при их нестабильной загрузке, снижение потерь тепла с отводом газообразных продуктов переработки отходов. Также технической задачей изобретения является повышение ремонтопригодности установки.An object of the invention is to increase the reliability and stability of the process, especially when processing waste of an unstable composition and when it is unstable loading, reducing heat loss with the removal of gaseous waste products. Also an object of the invention is to increase the maintainability of the installation.
Задача решается за счет того, что в способе термической переработки отходов, включающем предварительную термообработку отходов в слое при подаче нагретого воздуха через слой отходов снизу, последующую высокотемпературную термообработку отходов в ванне шлакового расплава, которую продувают струями газа со стороны подачи продуктов предварительной термообработки отходов и над поверхностью которой подают газ, вывод продуктов переработки отходов из ванны в виде расплава и отвод газообразных продуктов переработки отходов для дожигания с рекуперацией тепла, предварительную термообработку отходов в слое осуществляют восходящим тепловым потоком непосредственно в газовом пространстве ванны шлакового расплава при дополнительной подаче нагретого воздуха выше слоя отходов, причем слой отходов размещают выше поверхности ванны шлакового расплава так, что проекция площади слоя отходов на плоскость, находящуюся на уровне поверхности расплава, полностью или частично находится вне поверхности ванны шлакового расплава, продувку ванны шлакового расплава осуществляют продуктами сжигания углеводородного топлива с температурой, превышающей температуру шлакового расплава на 10-600°С, а подачу газа над поверхностью шлакового расплава осуществляют со стороны ванны шлакового расплава, противоположной стороне подачи продуктов предварительной термообработки в шлаковый расплав.The problem is solved due to the fact that in the method of heat treatment of waste, including preliminary heat treatment of waste in the layer when heated air is supplied through the waste layer from below, the subsequent high-temperature heat treatment of waste in the slag melt bath, which is blown with gas jets from the supply side of the waste heat treatment products and above the surface of which serves gas, the withdrawal of waste products from the bath in the form of a melt and the removal of gaseous waste products for afterburning heat recovery, preliminary heat treatment of the waste in the layer is carried out by an upward heat flow directly in the gas space of the slag melt bath with an additional supply of heated air above the waste layer, the waste layer being placed above the surface of the slag melt bath so that the projection of the area of the waste layer onto a plane at a level the surface of the melt, completely or partially located outside the surface of the bath of the slag melt, the purge bath of the slag melt carry out the product and burning a hydrocarbon fuel at a temperature exceeding the temperature of the melted slag at 10-600 ° C, and the flow of gas above the surface of molten slag is performed by the slag melt bath, opposite the feed side of preliminary heat treatment of products in the melted slag.
Температура подаваемого нагретого воздуха может составлять 500-600°С.The temperature of the supplied heated air can be 500-600 ° C.
Подача струй газа для продувки ванны шлакового расплава может быть осуществлена на уровне, отстоящем от дна ванны шлакового расплава на величину 5-10 диаметров струи на входе ее в расплав.The supply of gas jets to purge the bath of slag melt can be carried out at a level spaced from the bottom of the bath of slag melt by 5-10 diameters of the jet at its entrance to the melt.
В качестве газа, подаваемого над поверхностью ванны шлакового расплава, может быть использован нагретый воздух или его смесь с углеводородным топливом.Heated air or its mixture with hydrocarbon fuel can be used as the gas supplied above the surface of the molten slag bath.
Вывод из ванны переработанных отходов в виде шлакового расплава может быть произведен выше уровня, на котором осуществляют продувку ванны, на расстоянии, составляющем 2-3 диаметра струи.The withdrawal from the bath of the processed waste in the form of slag melt can be made above the level at which the bath is purged at a distance of 2-3 stream diameters.
Отвод газообразных продуктов переработки отходов осуществляется из пространства выше слоя отходов, а их окончательное дожигание и рекуперация тепла осуществляется в другом технологическом объеме, соединенном с первым газоходом.Gaseous waste products are removed from the space above the waste layer, and their final afterburning and heat recovery is carried out in another technological volume connected to the first gas duct.
Задача также решается за счет того, что в установке для переработки бытовых, промышленных и медицинских отходов, содержащей загрузочное устройство, колосниковую решетку для предварительной термообработки отходов в слое, узел подачи нагретого воздуха через слой отходов снизу, камеру высокотемпературной обработки отходов с ванной для шлакового расплава и сопла для подачи газа в камеру над уровнем шлакового расплава и для продувки ванны шлакового расплава со стороны подачи продуктов предварительной термообработки отходов, узел вывода продуктов переработки отходов из ванны в виде расплава и узел отвода газообразных продуктов переработки для дожигания с рекуперацией тепла, колосниковая решетка размещена в камере непосредственно в газовом пространстве ванны шлакового расплава и расположена выше уровня поверхности шлакового расплава так, что проекция площади рабочей поверхности колосниковой решетки на плоскость, находящуюся на уровне поверхности расплава, смещена относительно поверхности ванны шлакового расплава, выше уровня слоя отходов над колосниковой решеткой размещены сопла подачи нагретого воздуха, а сопла подачи газа над уровнем поверхности шлакового расплава размещены на стороне камеры, противоположной стороне подачи продуктов предварительной термообработки отходов.The problem is also solved due to the fact that in the installation for processing household, industrial and medical waste, containing a loading device, a grate for preliminary heat treatment of waste in the layer, a heated air supply unit through the waste layer from below, a high-temperature waste treatment chamber with a bath for slag melt and nozzles for supplying gas to the chamber above the level of the slag melt and for purging the bath of slag melt from the supply side of the products of preliminary heat treatment of waste, the outlet of waste products from the bath in the form of a melt and a gaseous product removal unit for afterburning with heat recovery, the grate is placed in the chamber directly in the gas space of the slag melt bath and is located above the surface level of the slag melt so that the projection of the working surface area of the grate to the plane located at the level of the melt surface is shifted relative to the surface of the slag melt bath, above the level of the waste layer above the grate p nozzles for supplying heated air are located, and nozzles for supplying gas above the surface level of the slag melt are located on the side of the chamber, opposite the side of the supply of products of preliminary heat treatment of waste.
Камера предварительной термообработки в части, расположенной выше уровня расплава, может быть выполнена с расширением снизу вверх, по крайней мере со стороны колосниковой решетки.The preliminary heat treatment chamber in the part located above the melt level can be made expanding from the bottom up, at least from the grate side.
Сопла подачи газа для продувки ванны расплава могут быть выполнены в стенке на уровне, отстоящем от дна ванны на расстоянии, равном величине 5-10 диаметров сопла.Gas supply nozzles for purging the molten bath can be made in the wall at a level spaced from the bottom of the bath at a distance equal to 5-10 diameters of the nozzle.
Узел вывода продуктов переработки отходов из ванны в виде расплава может быть размещен в стенке ванны выше сопел для продувки шлакового расплава на расстоянии, равном величине 2-3 диаметра сопла.The node output products of waste from the bath in the form of a melt can be placed in the wall of the bath above the nozzles for blowing slag melt at a distance equal to the value of 2-3 diameter of the nozzle.
Камера высокотемпературной обработки отходов может быть выполнена разъемной в горизонтальной плоскости с расположением линии разъема выше уровня ванны расплава.The high-temperature waste treatment chamber can be made detachable in a horizontal plane with a connector line located above the level of the melt bath.
Предварительная термообработка отходов и их высокотемпературная обработка в едином технологическом объеме, содержащем ванну расплава и слой отходов, осуществляемая непосредственно в газовом пространстве ванны шлакового расплава при дополнительной подаче нагретого воздуха выше слоя отходов, способствуют лучшему предварительному нагреву отходов и утилизации тепла восходящего потока от ванны расплава.Preliminary heat treatment of waste and its high-temperature treatment in a single technological volume containing a melt bath and a waste layer, carried out directly in the gas space of the slag melt bath with an additional supply of heated air above the waste layer, contribute to better preliminary heating of the waste and utilization of the heat of the upward stream from the melt bath.
При этом необходимо, чтобы слой отходов был смещен от поверхности ванны шлакового расплава и отделен от нее газовым промежутком. Это предотвращает возможность попадания расплава на отходы. Выполнение этого условия очень важно, так как попадание расплава на недостаточно прогретые отходы может привести к его затвердеванию на поверхности отходов и, как следствие, будет препятствовать взаимодействию горючих компонентов отходов с окислителем.It is necessary that the waste layer be offset from the surface of the molten slag bath and separated from it by a gas gap. This prevents melt from entering the waste. The fulfillment of this condition is very important, since the ingress of the melt into insufficiently heated wastes can lead to its solidification on the surface of the wastes and, as a result, will interfere with the interaction of the combustible components of the wastes with an oxidizing agent.
Поэтому наилучшим вариантом использования изобретения является расположение слоя отходов таким образом, чтобы проекция слоя отходов на плоскость поверхности ванны находилась вне площади ванны. Это необходимо также и для того, чтобы даже часть отходов не могла попадать в ванну расплава холодными. За счет такого расположения слоя отходов над ванной улучшается степень использования тепла отходящих газов. Так как отходы не могут попадать в ванну расплава непрогретыми, уменьшаются колебания температуры ванны расплава при колебаниях в составе или скорости загрузки отходов. Такое место расположения предварительной термообработки отходов обеспечивает повышение стабильности и надежности процесса при переработке отходов нестабильного состава и при нестабильной загрузке отходов.Therefore, the best use of the invention is to arrange the waste layer so that the projection of the waste layer onto the surface plane of the bath is outside the bath area. This is also necessary so that even part of the waste could not get into the melt bath cold. Due to this arrangement of the waste layer above the bath, the degree of utilization of the heat of the exhaust gases is improved. Since the waste cannot enter the melt pool when it is unheated, fluctuations in the temperature of the melt bath during fluctuations in the composition or loading speed of the waste are reduced. This location of the preliminary heat treatment of the waste provides an increase in the stability and reliability of the process when processing waste of an unstable composition and during unstable loading of waste.
Подача нагретого воздуха выше и ниже слоя отходов позволяет не только осуществлять нагрев отходов в слое, но и осуществлять при необходимости их частичное сжигание. Подаваемый ниже слоя отходов воздух лучше окисляет нелетучие компоненты отходов. Подаваемый выше слоя отходов воздух лучше окисляет летучие компоненты отходов. Нагрев воздуха обеспечивает большую стабильность процесса горения.The supply of heated air above and below the waste layer allows not only heating the waste in the layer, but also, if necessary, partially burning them. Air supplied below the waste layer oxidizes the non-volatile components of the waste better. The air supplied above the waste layer oxidizes the volatile components of the waste better. Air heating provides greater stability of the combustion process.
Использование для продувки ванны продуктов сжигания углеводородного топлива, образуемых вне технологического объема установки для переработки отходов, позволяет за счет изменения полноты сжигания изменять в зависимости от потребностей технологии окислительно-восстановительный потенциал в ванне расплава. Экспериментально установлено, что в этом случае горение осуществляется более полно, чем в случае, когда эти продукты образуются непосредственно в ванне расплава при совместной подаче в него углеводородного топлива и окислителя.The use of hydrocarbon fuel combustion products formed outside the technological volume of the waste treatment plant for purging the bath allows changing the redox potential in the melt bath, depending on the needs of the technology, to change the redox potential in the melt bath. It was experimentally established that in this case, combustion is carried out more fully than in the case when these products are formed directly in the melt bath when the hydrocarbon fuel and oxidizer are combined into it.
Ванна должна продуваться продуктами сжигания углеводородного топлива со стороны слоя отходов. Это объясняется тем, что при продувке газом ванны расплава из него выносятся капли. Причем направление движения капель совпадает с направлением движения газов. Если ввод газа в ванну расплава будет осуществляться со стороны слоя отходов, количество выносимых капель, попадающих на предварительно подогреваемые отходы, будет меньше, чем при другом месте ввода газа в расплав. При этом расплав не будет препятствовать взаимодействию горючих компонентов отходов с окислителем.The bath must be purged with hydrocarbon products from the waste layer. This is due to the fact that when a gas is purged with a bath of melt, drops are removed from it. Moreover, the direction of motion of the drops coincides with the direction of motion of the gases. If the gas is introduced into the melt bath from the side of the waste layer, the number of droplets discharged to the preheated waste will be less than at another place where the gas is introduced into the melt. In this case, the melt will not interfere with the interaction of combustible waste components with an oxidizing agent.
Использование для продувки ванны расплава газов с температурой выше, чем температура расплава обеспечивает сохранение ванны расплава в жидком состоянии не зависимо от количества тепла, выделяющегося при сжигании горючих компонентов отходов. При нестабильном составе и в некоторые моменты приход тепла в ванну от сжигания горючих компонентов отходов может прекратиться, например, в случае, если отходы вообще не будут содержать горючих компонентов или если подача отходов временно прекратится. Использование для продувки ванны газов с температурой большей чем температура расплава на 10-600°С предотвращает возможность его замерзания, то есть увеличивает надежность технологического процесса при сжигании отходов нестабильного состава и при нестабильной загрузке отходов в ванну расплава. При превышении температуры газа менее чем на 10°С появляется возможность образования шлакового нароста на выходе из сопла, что нарушает гидродинамику ванны, а выше, чем на 600°С, происходит перегрев капель расплава, выносимых из ванны, что отрицательно влияет на условия эксплуатации огнеупоров (не выше 1800°С) в верхней части установки и уменьшает срок их службы.The use of gases with a temperature higher than the temperature of the melt for purging the bath of the melt ensures that the molten bath is kept in a liquid state regardless of the amount of heat generated during the combustion of combustible waste components. If the composition is unstable and at some points the heat input to the bath from the burning of combustible components of the waste may stop, for example, if the waste does not contain combustible components at all or if the supply of waste is temporarily stopped. The use of gases with a temperature higher than the melt temperature by 10-600 ° C for purging the bath prevents the possibility of freezing, that is, it increases the reliability of the process during incineration of unstable composition waste and unstable loading of waste into the melt bath. If the gas temperature is less than 10 ° C, it becomes possible to form a slag growth at the exit of the nozzle, which violates the hydrodynamics of the bath, and higher than 600 ° C, overheating of the melt drops carried out of the bath occurs, which negatively affects the operating conditions of refractories (not higher than 1800 ° C) in the upper part of the installation and reduces their service life.
Газ для продувки ванны подается струями, причем ввод струй осуществляется выше нижнего уровня ванны на 5-10 диаметров струи. При подаче газа в ванну расплава она наиболее сильно перемешивается ниже места ввода струи на 5 ее диаметров. Если осуществлять ввод струи выше нижнего уровня ванны менее чем на 5 диаметров струи за счет непосредственного соприкосновения со струей, а также интенсивного перемешивания, резко ухудшаются условия эксплуатации подины и нижней части стенок ванны, что приводит к сокращению срока службы и их разрушению. При вводе струй на расстоянии от нижнего уровня ванны выше, чем 10 диаметров струи, происходит недостаточная циркуляция расплава в нижних слоях и, как следствие, зарастание днища с образованием твердой шлаковой корочки.Gas for purging the bath is supplied by jets, and the introduction of jets is carried out above the lower level of the bath by 5-10 diameters of the jet. When gas is supplied to the molten bath, it is most strongly mixed below the injection site by 5 diameters. If the jet is introduced above the lower level of the bath by less than 5 jet diameters due to direct contact with the jet, as well as intensive mixing, the operating conditions of the bottom and lower part of the walls of the bath sharply deteriorate, which leads to a reduction in the service life and their destruction. When injecting jets at a distance from the lower level of the bathtub higher than 10 jet diameters, insufficient melt circulation in the lower layers and, as a consequence, overgrowing of the bottom with the formation of a hard slag crust.
Необходимо, чтобы над ванной в промежуток между ванной и слоем отходов подавался газ, представляющий собой нагретый воздух или его смесь с углеводородным топливом.It is necessary that over the bath in the gap between the bath and the waste layer a gas is supplied, which is heated air or its mixture with hydrocarbon fuel.
Такая подача газа над ванной позволяет поддерживать необходимую температуру над расплавом и способствует дополнительному отбрасыванию в ванну капель расплава от слоя отходов.Such a supply of gas above the bath allows you to maintain the required temperature above the melt and contributes to the additional discarding of drops of melt into the bath from the waste layer.
Вывод образующегося расплава осуществляется через отверстие, расположенное выше места подачи газа в ванну на 2-3 диаметра струи.The output of the resulting melt is carried out through an opening located above the place of gas supply to the bath by 2-3 jet diameters.
Такое место вывода расплава объясняется тем, что по существу место расположения отверстия для вывода образующегося расплава определяет минимальную высоту расплава над местом подачи в него газа. Как было экспериментально установлено, при высоте ванны расплава над местом ввода в нее газа меньшем, чем 2 диаметра струи, газ слишком быстро покидает ванну, не достаточно перемешивая расплав и не успевая полностью передать ему свое тепло. При выводе расплава на высоте более 3 диаметров сопла создается избыточное давление верхних слоев расплава, которое снижает скорость выхода струи газа из сопла, ухудшая перемешивание расплава.This location of the melt outlet is explained by the fact that essentially the location of the hole for the outlet of the resulting melt determines the minimum height of the melt above the point of gas supply to it. As it was experimentally established, when the height of the melt bath above the point of gas injection into it is less than 2 jet diameters, the gas leaves the bath too quickly, not sufficiently mixing the melt and not having time to completely transfer its heat to it. When the melt is removed at a height of more than 3 nozzle diameters, an excess pressure of the upper layers of the melt is created, which reduces the rate of exit of the gas stream from the nozzle, impairing melt mixing.
Расплав может выводиться и с нижнего уровня ванны, например при остановке процесса. Также расплав может выводиться с уровня подачи газа в расплав, например при необходимости обслуживания места ввода газа в ванну без полной остановки процесса.The melt can also be removed from the lower level of the bath, for example, when the process is stopped. Also, the melt can be removed from the level of gas supply to the melt, for example, if it is necessary to service the place of gas entry into the bath without a complete stop of the process.
Целесообразно отвод газообразных продуктов переработки отходов осуществлять из пространства выше слоя отходов, а их окончательное дожигание и рекуперацию тепла осуществлять в другом технологическом объеме, соединенном с первым газоходом.It is advisable to discharge the gaseous waste products from the space above the waste layer, and their final afterburning and heat recovery should be carried out in another technological volume connected to the first gas duct.
Такой отвод газообразных продуктов переработки отходов позволяет обеспечить низкий пылевынос. Осуществление окончательного дожигания и рекуперации тепла в другом технологическом объеме позволяет регулировать полноту сжигания отходов в зависимости от их свойств и технологической необходимости, не связывая это с требованиями по конечному содержанию горючих компонентов в отходящих газах.This removal of gaseous waste products allows for low dust removal. The implementation of the final afterburning and heat recovery in a different technological volume allows you to adjust the completeness of burning of waste depending on their properties and technological need, without linking it with the requirements for the final content of combustible components in the exhaust gases.
Изготовление камеры разъемной улучшает ее ремонтопригодность за счет возможности быстрой замены работающей в наиболее сложных условиях нижней части.The manufacture of a detachable camera improves its maintainability due to the possibility of quick replacement of the lower part that works in the most difficult conditions.
Изготовление только нижней части камеры охлаждаемой снижает тепловые потери устройства в целом.Making only the bottom of the chilled chamber reduces the heat loss of the device as a whole.
Устройство для вывода технологических газов расположено выше решетки и соединено с камерой дожигания, которая соединена с рекуператором.A device for discharging process gases is located above the grate and is connected to the afterburner, which is connected to the recuperator.
Выполнение верхней части камеры с расширением снижает скорость движения вверх технологических газов и приводит к снижению выноса пыли.The execution of the upper part of the chamber with the expansion reduces the speed of the upward movement of the process gases and leads to a decrease in dust removal.
Устройство для вдувания газа в нижней части камеры должно быть расположено выше подины на 5-10 диаметров его сопла.A device for injecting gas in the lower part of the chamber should be located above the hearth by 5-10 diameters of its nozzle.
Экспериментально установлено, что при этом обеспечивается высокая стойкость подины. Если устройство для вдувания газа будет расположено ниже, чем на 5 диаметров его сопла, стойкость подины будет низкая. При установке устройства выше подины на 10 диаметров его сопла происходит зарастание подины шлаковой коркой.It was experimentally established that this ensures high durability of the hearth. If the device for injecting gas is located lower than 5 diameters of its nozzle, the resistance of the hearth will be low. When installing the device above the hearth by 10 diameters of its nozzle, the hearth overgrows with a slag crust.
Устройство для выпуска расплава должно быть расположено выше сопла на 2- 3 его диаметра.The device for the release of the melt should be located above the nozzle 2-3 of its diameter.
При этом обеспечивается хорошее взаимодействие газа с расплавом. Если устройство для выпуска расплава будет расположено выше сопла менее, чем на 2 его диаметра, взаимодействие газа с ванной будет плохим. При расположении устройства выше, чем 3 диаметра его сопла, ухудшаются условия работы газовых сопел.This ensures good interaction of the gas with the melt. If the device for the release of the melt is located above the nozzle less than 2 of its diameter, the interaction of gas with the bath will be bad. When the device is located higher than 3 diameters of its nozzle, the working conditions of gas nozzles are worsened.
В верхней части камеры в стене, противоположной колосниковой решетке установлено устройство для вдувания горячего воздуха или его смеси с углеводородным топливом. Это обеспечивает лучшее перемешивание газов в верхней части камеры и большую полноту переработки отходов, а также дополнительно уменьшает взаимодействие находящихся на колосниковой решетке отходов с каплями расплава и улучшает условия прогрева и горения отходов на решетке за счет отдува капель расплава от нее.In the upper part of the chamber in the wall opposite the grate there is a device for blowing hot air or its mixture with hydrocarbon fuel. This ensures better mixing of gases in the upper part of the chamber and a greater completeness of waste processing, and also further reduces the interaction of waste on the grate with melt drops and improves the conditions for heating and burning of waste on the grate by blowing melt drops from it.
Наличие по крайней мере одной стены в верхней части камеры со стороны решетки, выполненной с наклоном, обеспечивает более равномерное поступление несгоревших на решетке отходов в ванну расплава, что способствует более стабильному протеканию процесса.The presence of at least one wall in the upper part of the chamber from the side of the grate, made with an inclination, provides a more uniform flow of unburned waste on the grate into the molten bath, which contributes to a more stable process.
Изобретения поясняются чертежами (фиг.1 и 2).The invention is illustrated by drawings (figures 1 and 2).
На фиг.1 представлена схема установки для термической переработки отходов. Разрез по А-А.Figure 1 presents a diagram of a plant for thermal processing of waste. Section along AA.
На фиг.2 представлена схема установки для термической переработки отходов. Разрез по Б-Б.Figure 2 presents a diagram of an installation for thermal processing of waste. B-B section.
Установка содержит разъемную камеру, состоящую из охлаждаемой нижней части, представляющей собой ванну для шлакового расплава 1, и верхней части 2. Под загрузочным устройством 3 установлена колосниковая решетка 4. Проекция площади рабочей поверхности колосниковой решетки 4 на плоскость, находящуюся на уровне поверхности 5 ванны 1, являющейся дном ванны, находится вне ее площади. Выше и ниже колосниковой решетки 4 установлены устройства с соплами 6 для подачи нагретого воздуха. В нижней части камеры 1 установлено устройство для вдувания газа 7 в стене 8 со стороны колосниковой решетки 4 на уровне выше дна 5 не менее чем на 5 диаметров его сопла 9. Устройство для выпуска расплава 10 расположено выше сопла 9 не менее чем на 2 его диаметра. В верхней части камеры 2 в стене 11, противоположной колосниковой решетке 4, под углом к горизонту установлено устройство 12 для вдувания горячего воздуха или его смеси с углеводородным топливом. Стена 13 в верхней части камеры 2 со стороны решетки 4 выполнена с расширением снизу вверх. Устройство 14 для вывода технологических газов расположено выше решетки 4 и соединено с камерой дожигания 15, которая соединена с рекуператором 16. Разъемная камера, состоящая из охлаждаемой нижней части, представляющей собой ванну 1 для шлакового расплава, и верхней части 2, разделена разъемом в горизонтальной плоскости 17. Нижняя часть камеры имеет устройство принудительного охлаждения 18.The installation comprises a detachable chamber, consisting of a cooled lower part, which is a bath for slag melt 1, and the upper part 2. A
Совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемый способ и установку для переработки отходов, позволяет обеспечить надежность и стабильность процесса, особенно при переработке отходов нестабильного состава и при нестабильной загрузке отходов в расплав. Устройство имеет высокую ремонтопригодность.The set of essential features characterizing the inventive method and installation for waste processing, allows to ensure the reliability and stability of the process, especially when processing waste of an unstable composition and during unstable loading of waste into the melt. The device has a high maintainability.
Ниже приведен пример реализации способа для термической переработки отходов и установки для его осуществления.The following is an example implementation of a method for thermal processing of waste and installation for its implementation.
Камера, в которой осуществляется термическая переработка отходов, выполнена разъемной и состоит из двух частей, нижняя часть 1 охлаждаемая и верхняя часть 2, футерованная огнеупорами. В нижней части 1 в ванне находится шлаковый расплав, представляющий собой жидкий шлак с температурой 1500°С. Состав шлака, %: СаО - 40, SiO2 - 40, Al2O3 - 10, MgO - 5, FeO - 5. Через устройство для вдувания газа в нижней части камеры 1, которое представляет собой горелку 7 с соплом 9 диаметром 60 мм, вдувают газ следующего состава, % об.: CO2 - 9, N2 - 73, Н2O -16. Температура газа составляет 1700°С. Расход газа составляет 45 нм3/час. Горелка 7 установлена в боковой стене 8. В верхней части камеры 2 установлена колосниковая решетка 4, проекция которой на плоскость поверхности 5 ванны выходит за ее пределы со стороны устройства 7. Над колосниковой решеткой 4 расположено загрузочное устройство 3, выполненное в виде шлюза. Отходы в мешках весом 5-10 кг через загрузочное устройство 3 сбрасывают на колосниковую решетку 4 каждые 3-6 минут. Средний состав отходов следующий,% на сухую массу: С - 46,8; Н - 7,4; N - 1,0; О - 31,7; S - 0,2; зола - 12,6. Средняя влажность отходов - 50,0%. Колебания в составе отходов и его влажности составляют до 80% от среднего значения. То есть, например, если средняя влажность отходов составляет 50%, мгновенная влажность может изменяться от 10 до 90%. Выше и ниже колосниковой решетки 4 расположены устройства с соплами 6 для подачи нагретого до 500°С воздуха, который подается в количестве 40-100 нм3/час. В верхней части камеры 2 в стене 11, противоположной колосниковой решетке 4, установлено устройство 12 для вдувания горячего воздуха или его смеси с углеводородным топливом. Устройство 12 установлено под углом 3Oо вниз. Через устройство 12 подают газ следующего состава, % об.: CO2 - 9, N2 - 73, Н2O - 16. Расход газа составляет - 45 нм3/час.The chamber in which thermal processing of waste is carried out is made detachable and consists of two parts, the lower part 1 is cooled and the upper part 2 is lined with refractories. In the lower part 1 in the bath is a slag melt, which is a liquid slag with a temperature of 1500 ° C. Slag composition,%: CaO - 40, SiO 2 - 40, Al 2 O 3 - 10, MgO - 5, FeO - 5. Through a device for injecting gas in the lower part of the chamber 1, which is a burner 7 with a nozzle 9 with a diameter of 60 mm, the gas of the following composition is blown,% vol .: CO 2 - 9, N 2 - 73, H 2 O -16. The gas temperature is 1700 ° C. The gas flow rate is 45 nm 3 / hour. The burner 7 is installed in the side wall 8. In the upper part of the chamber 2 there is a
Устройство 10 для выпуска расплава расположено выше сопла 9. Стена 8 в верхней части камеры 2 под колосниковой решеткой 4 выполнена с наклоном в 45° к горизонту. Через устройство 14 камера соединяется с камерой дожигания 15, к которой присоединен рекуператор 16, в котором осуществляется подогрев воздуха.The device 10 for the release of the melt is located above the nozzle 9. The wall 8 in the upper part of the chamber 2 under the
Как показали проведенные экспериментальные исследования, при осуществлении предложенного способа в предложенном устройстве по сравнению с прототипом в три раза снижаются колебания температуры ванны (в среднем 50°С против 150°С), что исключает замерзание ванны при резких колебаниях состава отходов? и на 10% уменьшаются теплопотери с отходящими газами. Длительность ремонта устройства уменьшается в 12 раз. Это предопределяет надежную, стабильную и экономичную переработку отходов даже неопределенного и нестабильного состава.As shown by experimental studies, when implementing the proposed method in the proposed device, compared with the prototype, the temperature fluctuations of the bath are reduced three times (on average 50 ° C versus 150 ° C), which eliminates freezing of the bath with sharp fluctuations in the composition of the waste? and 10% reduction in heat loss with exhaust gases. The duration of the repair of the device is reduced by 12 times. This determines the reliable, stable and economical processing of waste even of an uncertain and unstable composition.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123957/03A RU2265774C1 (en) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | Method and device for treating solid waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123957/03A RU2265774C1 (en) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | Method and device for treating solid waste |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2265774C1 true RU2265774C1 (en) | 2005-12-10 |
Family
ID=35868723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004123957/03A RU2265774C1 (en) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | Method and device for treating solid waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2265774C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007100272A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Obchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostju Promishlennaja Kompanija 'tehnologija Metallov' | Method for thermally processing solid community wastes |
| WO2011162632A1 (en) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Method for the pollution-free thermal processing of solid municipal waste and plant for carrying out said method |
| RU2769386C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Экопромтех" | Device for glazing toxic waste with high ash content by high-temperature treatment |
-
2004
- 2004-08-06 RU RU2004123957/03A patent/RU2265774C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007100272A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Obchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostju Promishlennaja Kompanija 'tehnologija Metallov' | Method for thermally processing solid community wastes |
| WO2011162632A1 (en) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Method for the pollution-free thermal processing of solid municipal waste and plant for carrying out said method |
| RU2769386C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Экопромтех" | Device for glazing toxic waste with high ash content by high-temperature treatment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4426150B2 (en) | Reactor and method for gasifying and melting materials | |
| JP2002081624A (en) | Waste gasification melting furnace and operation method of the melting furnace | |
| JP3034467B2 (en) | Direct-type incineration ash melting treatment equipment and treatment method | |
| KR20110022623A (en) | Combustion of co and combustibles in steel furnace offgases | |
| JP5611418B2 (en) | Combustion control method for gasification melting system and system | |
| RU2265774C1 (en) | Method and device for treating solid waste | |
| JPH0960830A (en) | Waste gasification melting furnace and gasification melting method of waste using the same | |
| EP1227278A2 (en) | Waste treatment apparatus | |
| US3417716A (en) | Method for the combustion of waste materials, particularly refuse | |
| JPH08121728A (en) | Combustion method of gas produced from wastes melting furnace and secondary combustion furnace for wastes melting furnace | |
| JP2008275180A (en) | Waste melting treatment method and equipment | |
| JPH054565B2 (en) | ||
| JP5974950B2 (en) | Mixed gas blowing device, waste gasification and melting furnace having the same, mixed gas blowing method, and waste gasification and melting method using the same | |
| JP3754576B2 (en) | Surface melting furnace | |
| JPH08152118A (en) | Combustion temperature control method in melting furnace of wastes based on shaft furnace system | |
| JPH04302909A (en) | Method and apparatus for treating waste | |
| JP2004077013A (en) | Operation method of waste incinerator, and waste incinerator | |
| JP3096623B2 (en) | Melting furnace | |
| KR0137640B1 (en) | Waste furnace | |
| KR100651271B1 (en) | Waste pyrolysis and smelting system | |
| JP2004169931A (en) | Waste treatment apparatus | |
| JPH0275814A (en) | Cyclone type melting treatment furnace | |
| CN107532223A (en) | The processing of low calorific value waste gas | |
| JPH01129094A (en) | Method and apparatus for gasification of red-hot coke wherein cdq is utilized | |
| JP2014190597A (en) | Mixture gas blowing device, waste gasification melting furnace with the same, mixture gas blowing method, and waste gasification melting method using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080807 |