RU2344346C2

RU2344346C2 - Installation for thermal destruction of medical and domestic waste

Info

Publication number: RU2344346C2
Application number: RU2006127140/03A
Authority: RU
Inventors: н Роберт Рафаэлович Лорь (RU); Роберт Рафаэлович Лорьян; Валерий Давидович Афанасьев (RU); Валерий Давидович Афанасьев; Александр Деевич Горохов (RU); Александр Деевич Горохов
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Медтехника"
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2009-01-20
Also published as: RU2006127140A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention relates to the area of waste disposal and can be used in municipal services for destruction of domestic waste including waste of medical institutions. Installation for thermal destruction of medical and domestic waste includes a case, device for loading a working agent into decomposition chamber, afterburner, torch, heat exchangers, flue, high-temperature conveyor of periodic action installed under the decomposition chamber, system of oxidiser submission for afterburning of coke product of waste decomposition at their processing in the decomposition chamber at temperature of 400-500°C with superheated steam. The decomposition chamber is equipped with a steam system and executed in such a manner that its width is twice as much as its height. The afterburner with operating temperature of 1200°C is made flat, installed above the decomposition chamber, supplied with a splitter dividing hot stream into two parts, with its walls made of firebrick with a low calorific conductivity, and the bottom of firebrick with a high calorific conductivity. The loading device is made so as to compact waste. The high-temperature conveyor traverse drive is made so that it switches on simultaneously with submission of compacted waste to the decomposition chamber and enables moving of the specified conveyor.

EFFECT: smooth adjustment of productivity with possibility to compact waste enabling automatic maintenance of temperature conditions in the installation, which rules out break-through of harmful emissions.

1 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к области утилизации отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для уничтожения бытовых отходов, в том числе отходов в медицинских учреждениях.The proposal relates to the field of waste management and can be used in utilities for the destruction of household waste, including waste in medical facilities.

Известные устройства, используемые для уничтожения аналогичных отходов (см., например, патент RU №2196935, кл. F23G 5/16). Недостатком таких устройств является то, что эти устройства работают в циклическом режиме, при этом в режиме разогрева происходит проскок таких вредных выбросов, как диоксины и фураны, а также другой вредной органики. В разогретой печи выбросы приходят в норму. Цикличность работы этих установок обусловлена в первую очередь конструкцией и применяемой технологией, а также невозможностью менять производительность установки при изменении объема отходов, подлежащих уничтожению. В реальной деятельности лечебных учреждений объем отходов в вечернее и ночное время, а также в выходные дни резко падает. Установки выключают, затем снова разогревают, используя повышенный расход топлива. Кроме того, известные устройства имеют фиксированную производительность.Known devices used for the destruction of similar waste (see, for example, patent RU No. 2196935, CL F23G 5/16). The disadvantage of such devices is that these devices operate in a cyclic mode, while in the heating mode there is a breakthrough of such harmful emissions as dioxins and furans, as well as other harmful organics. In a preheated oven, emissions are back to normal. The cyclical nature of the operation of these plants is primarily due to the design and technology used, as well as the inability to change the performance of the installation when the volume of waste to be disposed of changes. In the real activities of medical institutions, the amount of waste in the evening and at night, as well as on weekends, drops sharply. The units are turned off, then reheated using increased fuel consumption. In addition, known devices have fixed performance.

Целью предлагаемого изобретения является то, что предложенная установка позволяет осуществлять плавную регулировку производительности, например от 20 до 100 кг в час, с возможностью уплотнения отходов, что позволяет автоматически поддерживать температурный режим в установке, исключающий проскок вредных выбросов.The aim of the invention is that the proposed installation allows for smooth adjustment of performance, for example from 20 to 100 kg per hour, with the possibility of compaction of waste, which allows you to automatically maintain the temperature regime in the installation, eliminating the breakthrough of harmful emissions.

Указанная цель может быть достигнута за счет того, что установка снабжена установленным под камерой разложения высокотемпературным транспортером периодического действия с расположенной внутри системой подачи окислителя для дожига кокса - продукта разложения отходов при обработке их в камере разложения при температуре 400-500°С перегретым паром, камера разложения оснащена системой подачи пара и выполнена таким образом, что ширина ее больше высоты более чем в два раза, а камера дожига с рабочей температурой 1200°С выполнена плоской, установлена над камерой разложения, снабжена рассекателем, делящим горячий поток на две части, и стенки ее выполнены из огнеупора с низкой теплопроводностью, а дно из огнеупора с высокой теплопроводностью; устройство загрузки выполнено с возможностью уплотнения отходов, а привод перемещения высокотемпературного транспортера выполнен так, что включается одновременно с подачей в камеру разложения уплотненных отходов и обеспечивает перемещение указанного транспортера.This goal can be achieved due to the fact that the installation is equipped with a high-temperature batch conveyor installed under the decomposition chamber with an oxidizer feed system located inside the oxidizer for burning coke - the waste decomposition product when they are processed in the decomposition chamber at a temperature of 400-500 ° С with superheated steam, the chamber the decomposition is equipped with a steam supply system and is designed in such a way that its width is more than two times its height and the afterburner with a working temperature of 1200 ° C is flat, set ene over expansion chamber is provided with a divider dividing the hot flow into two parts, and its walls are made of refractory material with low thermal conductivity, and the bottom of a refractory material with high thermal conductivity; the loading device is configured to compact the waste, and the drive for moving the high-temperature conveyor is configured to turn on simultaneously with the supply of compacted waste to the decomposition chamber and allows the conveyor to be moved.

Предлагаемое изобретение представлено на чертежах, где:The invention is presented in the drawings, where:

на фиг.1 - общий вид установки,figure 1 - General view of the installation,

на фиг.2 - камера дожига.figure 2 - camera afterburning.

Установка включает корпус (1), устройство для загрузки рабочего агента в виде бункера (2) и толкателя (3), канала для подачи рабочего агента (4), заслонки (5), выполненную с возможностью уплотнения отходов камеру разложения (6) с системой подачи пара, включающую котел (7), теплообменники (8) для подогрева пара и воздуха, трубопровод для подачи пара в нижнюю часть камеры разложения (6) (не показано), камеру дожига (9) с рассекателем (10) (фиг.2), делящим горячий поток отходящих газов на две части для симметричного обогрева камеры дожига (9), горелку (11) для подачи газа и разогретого воздуха в камеру дожига (9) и горелку (12) для подачи газа и разогретого воздуха для дожига кокса на высокотемпературном транспортере (13) с приводом перемещения, выполненным так, что он включается одновременно с подачей в камеру разложения уплотненных отходов и обеспечивает перемещение указанного транспортера, снабженного системой распределения воздуха (14), подвижную решетку (15) для удаления золы (16).The installation includes a housing (1), a device for loading the working agent in the form of a hopper (2) and a pusher (3), a channel for supplying the working agent (4), a shutter (5), a decomposition chamber (6) configured to compact the waste with the system steam supply, including a boiler (7), heat exchangers (8) for heating steam and air, a pipeline for supplying steam to the lower part of the decomposition chamber (6) (not shown), the afterburner (9) with a divider (10) (figure 2 ) dividing the hot exhaust gas stream into two parts for symmetric heating of the afterburner (9), the burner (11) for supplying gas and heated air into the afterburner chamber (9) and a burner (12) for supplying gas and heated air for afterburning of coke on a high-temperature conveyor (13) with a displacement drive, which is configured to turn on simultaneously with the compacted waste into the decomposition chamber and provides moving said conveyor equipped with an air distribution system (14), a movable grill (15) for removing ash (16).

Установка работает следующим образом: в бункер (2) объемом, примерно, 2 м³ загружают рабочий агент, например бытовые и медицинские отходы, периодически прямоугольный толкатель (3), снабженный ножом-отсекателем (не показан) сначала уплотняет отходы в канале (4), затем автоматически открывается заслонка (5), и пыж из отходов вталкивается в прямоугольную камеру разложения (6) с системой подачи пара, при этом обработанную массу в виде кокса - продукта разложения отходов при обработке в камере разложения (6) при температуре 400-500°С перегретым паром сталкивает вниз. Камера разложения (6) выполнена так, что ширина ее больше высоты более чем в два раза, что позволяет осуществлять равномерный прогрев рабочего агента, камера обогревается снизу и сверху. Снизу в печи горит кокс (температура в камере 700÷800С°), сверху расположена камера дожига (9) (температура 1200С°), дно которой выполнено из огнеупора с высокой теплопроводностью, что позволяет разогревать верхнюю часть камеры разложения (9) до высоких температур.The installation works as follows: a working agent, for example household and medical waste, is loaded into a hopper (2) with a volume of about 2 m ³ , periodically a rectangular pusher (3) equipped with a cutter knife (not shown) first compacts the waste in the channel (4) , then the shutter (5) automatically opens, and the wad from the waste is pushed into a rectangular decomposition chamber (6) with a steam supply system, while the treated mass in the form of coke is a waste decomposition product when processed in the decomposition chamber (6) at a temperature of 400-500 ° C became superheated steam ivaet down. The decomposition chamber (6) is made so that its width is more than two times its height, which allows uniform heating of the working agent, the chamber is heated from below and above. Coke burns from below in the furnace (chamber temperature 700 ÷ 800 ° C), afterburning chamber (9) is located (temperature 1200 ° C), the bottom of which is made of refractory with high thermal conductivity, which allows heating the upper part of the decomposition chamber (9) to high temperatures .

Отходы в камере разложения (6) нагреваются до 400÷500С° и обрабатываются перегретым паром, подаваемым из котла (7) и теплообменников (8), в результате чего образуется кокс, сталкиваемый вниз, и высококалорийный, так называемый «водяной газ», состоящий из СО, H₂, СО₂. В камеру дожига (9), внешние стенки которой для уменьшения потерь тепла выполнены из огнеупора с низкой теплопроводностью, с рассекателем (10) в режиме разогрева посредством горелки (11) подается природный газ (или солярка) и подогретый в теплообменниках воздух. При выходе на режим подача топлива прекращается.Waste in the decomposition chamber (6) is heated to 400 ÷ 500 ° C and treated with superheated steam supplied from the boiler (7) and heat exchangers (8), resulting in the formation of coke, pushed down, and high-calorie, the so-called "water gas", consisting from CO, H ₂ , CO ₂ . Natural gas (or diesel fuel) and air heated in heat exchangers are supplied to the afterburner (9), the outer walls of which, to reduce heat loss, are made of a refractory with low thermal conductivity, with a divider (10) in the heating mode by means of a burner (11). When entering the mode, the fuel supply is stopped.

Горячие отходящие газы из камеры дожига (9), состоящие из СО₂ и Н₂О поступают на охлаждение теплообменниками (8) для пара и воздуха, затем проходят через фильтр с катализатором (не показан) и окончательно охлаждаются, нагревая котел для получения пара (7). Далее отходящие газы по гибкому трубопроводу попадают в скруббер (на чертеже - нет), где водой окончательно охлаждаются газы и осаживается пыль. Далее при помощи вентилятора отходящие газы выбрасываются в атмосферу через дымоход (на чертеже - нет).Hot exhaust gases from the afterburner (9), consisting of СО ₂ and Н ₂ О, are cooled by heat exchangers (8) for steam and air, then they pass through a filter with a catalyst (not shown) and are finally cooled, heating the boiler to produce steam ( 7). Further, the exhaust gases flow through a flexible pipe into a scrubber (not shown in the drawing), where the gases are finally cooled by water and dust is deposited. Further, with the help of a fan, the exhaust gases are released into the atmosphere through a chimney (not shown in the drawing).

Кокс, сталкиваемый периодически из камеры разложения (6), попадает на расположенный под ней высокотемпературный транспортер (13), во внутреннее пространство которого по системе распределения (14) подается горячий окислитель. Подогретый воздух подается из теплообменников (8). Одновременно с подачей в камеру разложения (6) пыжа из уплотненных отходов включается привод перемещения высокотемпературного транспортера (13) со скоростью в 3-4 раза больше, чем скорость вталкивания пыжа в камеру (5), при этом вытесненный из нее кокс равномерно распределяется на верхней части транспортера, который останавливается при завершении процедуры загрузки. Для стартового обогрева нижней части печи и периодического поджига свежего кокса используется горелка (12). Кокс, сгорая, образует золу, которая осыпается вниз на решетку (15), под нее также подается воздух для окончательного дожига кокса. Накопившаяся на решетке (15) зола (16) периодически должна опрокидываться в лифт-накопитель (не показан), а оттуда в золоотвал.Coke, periodically pushed from the decomposition chamber (6), enters the high-temperature conveyor (13) located below it, into the inner space of which a hot oxidizer is fed through the distribution system (14). Heated air is supplied from heat exchangers (8). Simultaneously with feeding the wad from compacted waste to the decomposition chamber (6), the drive for moving the high-temperature conveyor (13) is turned on at a speed 3-4 times greater than the speed of pushing the wad into the chamber (5), while the coke displaced from it is evenly distributed on the upper parts of the conveyor that stops when the loading procedure is completed. For starting heating of the lower part of the furnace and periodic ignition of fresh coke, a burner is used (12). Coke, burning, forms ash, which crumbles down onto the grate (15), air is also supplied under it for the final burning of coke. The ash (16) accumulated on the grate (15) must periodically be tipped into an elevator drive (not shown), and from there to an ash dump.

Из скруббера вода с уловленной пылью подается в золоотвал и смывает золу в накопитель (на чертеже - нет) типа фильтр-пресса, состоящий из фильтровальной ткани, на которую попадается суспензия, решетки, на которой расположена ткань. Под решеткой создается разряжение, очищенная вода накапливается в емкости (куда периодически автоматически доливается вода до поддержания уровня). Эта вода затем подается в скруббер. В скруббере расположен датчик pH-метра, который управляет подачей щелочи в оборотную воду, что необходимо для очистки выбросов от YCl и HF. Установка снабжена датчиками температуры и концентрации газов, электроприводами и автоматизированной системой управления (на чертеже - нет).From the scrubber, water with the captured dust is fed into the ash dump and washed off the ash into a drive (not shown in the drawing), such as a filter press, consisting of a filter cloth that receives a suspension, a grate, on which the cloth is located. A vacuum is created under the grate, purified water accumulates in the tank (where water is periodically automatically added to maintain the level). This water is then fed to a scrubber. A pH meter sensor is located in the scrubber, which controls the supply of alkali to the circulating water, which is necessary to clean emissions from YCl and HF. The unit is equipped with temperature and gas concentration sensors, electric drives and an automated control system (not shown in the drawing).

Claims

A thermal destruction unit for medical and household waste, including a housing, a device for loading a working agent into the decomposition chamber, an afterburner, a burner, heat exchangers and a chimney, characterized in that it is equipped with a high-temperature batch conveyor installed under the decomposition chamber with an oxidizer supply system located inside afterburning of coke - waste decomposition product when processing them in the decomposition chamber at a temperature of 400-500 ° C with superheated steam, the decomposition chamber is equipped with a system steam supply and is made in such a way that its width is more than two times its height, the afterburner with an operating temperature of 1200 ° C is made flat, installed above the decomposition chamber, equipped with a divider that divides the hot stream into two parts, and its walls are made of refractory with low thermal conductivity, and the bottom of the refractory with high thermal conductivity, the loading device is configured to compact waste, and the drive for moving the high-temperature conveyor is configured to turn on simultaneously with the feed into the chamber decomposition of compacted waste and ensures the movement of the specified conveyor.