RU2434928C2 - Pyrolysis plant for urban ore utilisation - Google Patents

Pyrolysis plant for urban ore utilisation Download PDF

Info

Publication number
RU2434928C2
RU2434928C2 RU2009110290/05A RU2009110290A RU2434928C2 RU 2434928 C2 RU2434928 C2 RU 2434928C2 RU 2009110290/05 A RU2009110290/05 A RU 2009110290/05A RU 2009110290 A RU2009110290 A RU 2009110290A RU 2434928 C2 RU2434928 C2 RU 2434928C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrolysis
chamber
tubular
gas
heating
Prior art date
Application number
RU2009110290/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009110290A (en
Inventor
Григорий Михайлович Золотарев (RU)
Григорий Михайлович Золотарев
Игорь Николаевич Семенов (RU)
Игорь Николаевич Семенов
Радий Геннадьевич Хомяков (RU)
Радий Геннадьевич Хомяков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью фирма "РОСТ-Л"
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 Общество с ограниченной ответственностью фирма "РОСТ-Л" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью фирма "РОСТ-Л"
Priority to RU2009110290/05A priority Critical patent/RU2434928C2/en
Publication of RU2009110290A publication Critical patent/RU2009110290A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2434928C2 publication Critical patent/RU2434928C2/en

Links

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: urban ore is supplied from receiving bunker 1 by means of tight box-type dosing unit 2 through downcomer 3 to inner cavity of tubular pyrolysis chamber 5 the walls of which are perforated with longitudinal slots to leave pyrolysis gas. Pyrolysis gas flows from pyrolysis chamber 5 to tubular pyrolysis gas collecting chamber 6, which in its turn is enclosed in external tubular chamber 7 with external heat insulating layer. Heating of urban ore and their thermo-chemical breakdown is performed owing to hot flue gases from gas burner 11, which are supplied to tubular chamber of initial heating 8 through tangential nozzles, and due to hot exhaust gases supplied from gas turbine electric unit 10 through inlet hole of external tubular chamber 7.
EFFECT: invention allows developing effective pyrolysis plant operating on urban ore.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию пиролизной установки для термической обработки твердых бытовых отходов.The invention relates to equipment for a pyrolysis installation for the thermal treatment of municipal solid waste.

Известна пиролизная установка для термической обработки твердых бытовых отходов, включающая вертикальный реактор с внутренним нагревом измельченных твердых бытовых отходов. Горячие газы от сжигания углеродосодержащего топлива при температуре 600-900°C, не содержащие кислорода, поступают в основание реактора и проходят сквозь слой твердых бытовых отходов. При этом происходит сушка отходов и снижается их вес на 30-60%. В результате термохимической конверсии углеродные составляющие превращаются в пиролизный горючий газ, который сжигают в газовой горелке для подачи во внутреннюю полость пиролизного реактора (см. Б.Б.Бобович, В.В.Девяткин. Переработка отходов производства и потребления. М.: Интермет Инжиниринг, 2000 г., с.224-225).Known pyrolysis installation for the thermal treatment of municipal solid waste, including a vertical reactor with internal heating of crushed solid household waste. Hot gases from the combustion of carbon-containing fuel at a temperature of 600-900 ° C, not containing oxygen, enter the base of the reactor and pass through a layer of municipal solid waste. In this case, the waste is dried and its weight is reduced by 30-60%. As a result of thermochemical conversion, the carbon components are converted into pyrolysis combustible gas, which is burned in a gas burner to be fed into the internal cavity of the pyrolysis reactor (see B. B. Bobovich, V. V. Devyatkin. Processing of production and consumption waste. M .: Intermet Engineering , 2000, p. 224-225).

Недостатком такого реактора является низкая теплотворная способность пиролизного газа, содержащего до 50% инертного азота, не позволяющая использовать его в газомоторных или газотурбинных установках для выработки электрической энергии. Кроме этого необходима дорогостоящая футеровка термостойким материалом внутренней поверхности реактора.The disadvantage of this reactor is the low calorific value of pyrolysis gas containing up to 50% inert nitrogen, which does not allow its use in gas engine or gas turbine plants to generate electrical energy. In addition, expensive lining with heat-resistant material on the inner surface of the reactor is required.

В качестве прототипа принята «Установка для получения генераторного газа из вторичного древесного или растительного сырья», включающая камеру газификации из огнеупорного кирпича, отходящий от нее вверх металлический бункер с прямоугольным поперечным сечением и люком для загрузки сырья (см. патент РФ №2081894 от 20.06.1997 г., заявитель Томский государственный университет).As a prototype, “Installation for producing generator gas from recycled wood or vegetable raw materials” was adopted, including a gasification chamber made of refractory bricks, a metal hopper extending from it with a rectangular cross section and a hatch for loading raw materials (see RF patent No. 2081894 dated 20.06. 1997, applicant Tomsk State University).

Недостатком этой установки является отсутствие качественного прогрева сырья в емкой камере для выделения генераторного газа, а также цикличность загрузки сырья в камеру газификации. Кроме этого не решен вопрос эффективного использования генераторного газа непосредственно на объекте с целью получения электрической и тепловой энергии.The disadvantage of this installation is the lack of high-quality heating of raw materials in a capacious chamber for the generation of generator gas, as well as the cyclical loading of raw materials into the gasification chamber. In addition, the issue of the efficient use of generator gas directly at the facility in order to obtain electric and thermal energy has not been resolved.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективной пиролизной установки, работающей на твердых бытовых отходах.An object of the present invention is to provide an efficient pyrolysis plant operating on municipal solid waste.

Решением поставленной задачи является:The solution to this problem is:

- применение в составе пиролизной установки трубчатой пиролизной камеры, перфорированной щелевыми отверстиями, заключенной в трубчатую камеру сбора пиролизного газа, которая, в свою очередь, размещена в наружной трубчатой камере внешнего нагрева, причем нагрев твердых бытовых отходов для обеспечения их термохимического разложения осуществлен как за счет подачи горячих дымовых газов, поступающих от газовой горелки, во внутреннюю полость трубчатой пиролизной камеры, так и за счет подачи горячих выхлопных газов от газотурбинного электроагрегата в полость между трубчатой пиролизной камерой и наружной трубчатой камерой, покрытой теплоизоляционным слоем;- the use in the composition of the pyrolysis installation of a tubular pyrolysis chamber, perforated with slotted openings, enclosed in a tubular chamber for collecting pyrolysis gas, which, in turn, is placed in the outer tubular chamber of external heating, and the heating of municipal solid waste to ensure their thermochemical decomposition is carried out both due to supply of hot flue gases from a gas burner into the internal cavity of the tubular pyrolysis chamber, and due to the supply of hot exhaust gases from a gas turbine electric the unit into the cavity between the tubular pyrolysis chamber and the outer tubular chamber coated with a heat-insulating layer;

- снабжение пиролизной установки блоком очистки и охлаждения пиролизного газа для получения кондиционного пиролизного газа;- supplying the pyrolysis installation with a purification and cooling unit for the pyrolysis gas to produce conditioned pyrolysis gas;

- снабжение пиролизной установки газотурбинным электроагрегатом, горячие выхлопные газы которого используются для внешнего нагрева твердых бытовых отходов через металлическую стенку трубчатой камеры сбора пиролизного газа;- supplying the pyrolysis installation with a gas turbine power plant, the hot exhaust gases of which are used for external heating of municipal solid waste through the metal wall of the tubular chamber for collecting pyrolysis gas;

- применение загрузочного устройства твердых бытовых отходов и разгрузочного устройства охлажденного зольного остатка, выполненных в виде герметичных дозаторов ящичного типа с возвратно-поступательным движением;- the use of a loading device for municipal solid waste and a discharge device for a chilled ash residue, made in the form of sealed box-type dispensers with reciprocating motion;

- устройство на выходе трубчатой камеры сбора пиролизного газа трубчатой камеры первичного нагрева твердых бытовых отходов с тангенциально расположенными в нижней части соплами подвода горячего газа от газовой горелки, работающей на собственном пиролизном газе;- a device at the outlet of the tubular chamber for collecting pyrolysis gas of a tubular chamber for primary heating of solid household waste with nozzles for supplying hot gas tangentially located in the lower part from a gas burner operating on its own pyrolysis gas;

- устройство на выходе из трубчатой камеры первичного нагрева трубчатой камеры зольного остатка с охлаждаемой водяной рубашкой.- a device at the outlet of the tubular chamber of primary heating of the tubular chamber of the ash residue with a cooled water jacket.

Пример выполнения пиролизной установки для утилизации твердых бытовых отходов представлен на чертеже.An example of a pyrolysis installation for the disposal of municipal solid waste is presented in the drawing.

В приемный бункер 1, под которым установлен герметичный дозатор ящичного типа 2, загружают твердые бытовые отходы. К выходному прямоугольному отверстию дозатора присоединена спускная труба 3, по которой твердые бытовые отходы поступают через коллектор пиролизного газа 4 с водяным охлаждением во внутреннюю полость трубчатой пиролизной камеры 5. Стенки трубчатой пиролизной камеры перфорированы продольными щелями для выхода пиролизного газа. Трубчатая пиролизная камера помещена в трубчатую камеру сбора пиролизного газа 6. В свою очередь, трубчатая камера сбора пиролизного газа помещена в наружную трубчатую камеру 7 с внешним теплоизоляционным слоем. Ниже трубчатой пиролизной камеры расположена трубчатая камера первоначального нагрева твердых бытовых отходов 8 с теплоизолирующим корпусом.Solid waste is loaded into the receiving hopper 1, under which a sealed box-type dispenser of type 2 is installed. A drain pipe 3 is connected to the outlet rectangular opening of the dispenser, through which municipal solid waste enters through the pyrolysis gas collector 4 with water cooling into the internal cavity of the tubular pyrolysis chamber 5. The walls of the tubular pyrolysis chamber are perforated with longitudinal slots to exit the pyrolysis gas. The tubular pyrolysis chamber is placed in a tubular pyrolysis gas collection chamber 6. In turn, the tubular pyrolysis gas collection chamber is placed in an outer tubular chamber 7 with an external heat-insulating layer. Below the tubular pyrolysis chamber is a tubular chamber for the initial heating of municipal solid waste 8 with a heat-insulating casing.

Пиролизные газы поступают в блок очистки и сепарации 9, где выделяют газообразное топливо и жидкое топливо. Осушенный и охлажденный пиролизный газ поступает в газотурбинный электроагрегат 10 и газовую горелку 11.Pyrolysis gases enter the purification and separation unit 9, where gaseous fuel and liquid fuel are released. Dried and cooled pyrolysis gas enters the gas turbine power unit 10 and the gas burner 11.

Вырабатываемая в газотурбинном электроагрегате электроэнергия поступает в централизованную электросеть. Горячие выхлопные газы от газотурбинного электроагрегата направляют в наружную трубчатую камеру для нагрева металлического корпуса трубчатой пиролизной камеры сбора пиролизного газа.Electricity generated in a gas turbine power plant is supplied to a centralized power grid. Hot exhaust gases from the gas turbine power unit are sent to the outer tubular chamber to heat the metal casing of the tubular pyrolysis chamber for collecting pyrolysis gas.

Определенная часть осушенного и охлажденного пиролизного газа поступает в газовую горелку и в виде горячих дымовых газов подается во внутреннюю полость трубчатой камеры первоначального нагрева твердых бытовых отходов.A certain part of the dried and cooled pyrolysis gas enters the gas burner and in the form of hot flue gases is fed into the inner cavity of the tubular chamber for the initial heating of municipal solid waste.

Работа пиролизной установки для утилизации твердых бытовых отходов осуществляется следующим образом.The operation of the pyrolysis installation for the disposal of municipal solid waste is as follows.

Твердые бытовые отходы из приемного бункера 1 с помощью герметичного дозатора ящичного типа 2 через спускную трубу 3, пропуская коллектор пиролизного газа 4, с заданной производительностью подают во внутреннюю полость трубчатой пиролизной камеры 5, стенки которой перфорированы продольными щелями для выхода пиролизного газа. Под воздействием высокой температуры твердые бытовые отходы разлагаются на пиролизные пары и твердый инертный осадок. Проникая через щелевые отверстия перфорированной трубы, пиролизные газы поступают в трубчатую камеру сбора пиролизного газа 6, которая, в свою очередь, заключена в наружную трубчатую камеру 7 с внешним теплоизолирующим слоем. Нагревание твердых бытовых отходов и их термохимическое разложение осуществляется за счет горячих дымовых газов от газовой горелки 11, поступающих в трубчатую камеру первоначального нагрева 8 через тангенциальные сопла, и за счет горячих выхлопных газов, поступающих от газотурбинного электроагрегата 10 через входное отверстие наружной трубчатой камеры. Поднимаясь вверх, пиролизные газы собираются в коллекторе пиролизного газа и выводятся по газопроводу в блок охлаждения и очистки пиролизного газа 9, откуда поступают в газотурбинный электроагрегат и в газовую горелку.Solid household waste from the receiving hopper 1 using a sealed box-type dispenser 2 through the downpipe 3, passing the pyrolysis gas collector 4, with a given capacity is fed into the inner cavity of the tubular pyrolysis chamber 5, the walls of which are perforated with longitudinal slots for the exit of pyrolysis gas. Under the influence of high temperature, solid household waste decomposes into pyrolysis vapors and a solid inert precipitate. Penetrating through the slotted holes of the perforated pipe, the pyrolysis gases enter the tubular chamber for collecting pyrolysis gas 6, which, in turn, is enclosed in the outer tubular chamber 7 with an external heat-insulating layer. The heating of solid household waste and their thermochemical decomposition is carried out due to hot flue gases from a gas burner 11 entering the tubular chamber of initial heating 8 through tangential nozzles, and due to hot exhaust gases coming from the gas turbine electric unit 10 through the inlet of the outer tube chamber. Rising up, the pyrolysis gases are collected in the pyrolysis gas collector and discharged through the gas pipeline to the cooling and purification unit of the pyrolysis gas 9, from where they enter the gas turbine power unit and the gas burner.

После термической деструкции остаточная зола инертных составляющих отходов опускается вниз в трубчатую камеру зольного остатка 12, которая охлаждается водяной рубашкой. Выгрузку охлажденного зольного остатка осуществляют с помощью нижнего герметичного дозатора ящичного типа 13 в контейнер для последующей отправки в плазменную высокотемпературную установку.After thermal degradation, the residual ash of the inert components of the waste falls down into the tubular chamber of the ash residue 12, which is cooled by a water jacket. The discharge of the cooled ash residue is carried out using the lower sealed box-type dispenser 13 in a container for subsequent dispatch to a plasma high-temperature installation.

В процессе работы пиролизной установки регулируют количество подаваемого пиролизного газа в горелку таким образом, чтобы температура внутри трубчатой пиролизной камеры не превышала температуру поступающих в наружную трубчатую камеру выхлопных газов от газотурбинного электроагрегата, 500°С. Это позволяет использовать обычные стальные трубы для изготовления перфорированной продольными щелями металлической трубчатой камеры и обеспечить долговечность эксплуатации пиролизной установки для утилизации твердых бытовых отходов.During the operation of the pyrolysis installation, the amount of pyrolysis gas supplied to the burner is controlled so that the temperature inside the tubular pyrolysis chamber does not exceed the temperature of the exhaust gases entering the outer tubular chamber from the gas turbine power unit, 500 ° C. This makes it possible to use ordinary steel pipes for the manufacture of a metal tubular chamber perforated by longitudinal slits and to ensure the durability of the pyrolysis installation for the disposal of municipal solid waste.

Claims (4)

1. Пиролизная установка для утилизации твердых бытовых отходов, включающая вертикально расположенные трубчатые камеры для термического разложения твердых бытовых отходов с загрузочными и разгрузочными устройствами, устройствами нагрева твердых бытовых отходов с использованием собственного пиролизного газа, отличающаяся тем, что пиролизная установка содержит трубчатую камеру первичного нагрева, газотурбинный электроагрегат, сообщенный по потоку горячих выхлопных газов с полостью между трубчатой пиролизной камерой и наружной трубчатой камерой, покрытой теплоизоляционным слоем, а также газовую горелку, сообщенную посредством тангенциальных сопел по потоку горячих дымовых газов с трубчатой камерой первоначального нагрева.1. Pyrolysis installation for the disposal of municipal solid waste, including vertically arranged tubular chambers for thermal decomposition of solid household waste with loading and unloading devices, heating devices for municipal solid waste using its own pyrolysis gas, characterized in that the pyrolysis installation contains a tubular primary heating chamber, gas turbine power unit, connected by a stream of hot exhaust gases with a cavity between the tubular pyrolysis chamber and the outer tube a chamber covered with a heat-insulating layer, as well as a gas burner communicated by means of tangential nozzles in a stream of hot flue gases with a tubular chamber of initial heating. 2. Пиролизная установка по п.1, отличающаяся тем, что в состав пиролизной установки включен блок очистки и охлаждения пиролизного газа для получения кондиционного пиролизного газа.2. The pyrolysis installation according to claim 1, characterized in that the pyrolysis installation includes a unit for cleaning and cooling the pyrolysis gas to produce a conditioned pyrolysis gas. 3. Пиролизная установка по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая камера первичного нагрева твердых бытовых отходов расположена ниже пиролизной камеры и снабжена соплами подвода горячего газа от газовой горелки, работающей на собственном пиролизном газе.3. The pyrolysis installation according to claim 1, characterized in that the tubular chamber for primary heating of solid household waste is located below the pyrolysis chamber and is equipped with nozzles for supplying hot gas from a gas burner operating on its own pyrolysis gas. 4. Пиролизная установка по п.1, отличающаяся тем, что на выходе из трубчатой камеры первичного нагрева расположена трубчатая камера зольного остатка с охлаждаемой водяной рубашкой. 4. The pyrolysis installation according to claim 1, characterized in that at the outlet of the tubular primary heating chamber there is a tubular ash residue chamber with a cooled water jacket.
RU2009110290/05A 2009-03-24 2009-03-24 Pyrolysis plant for urban ore utilisation RU2434928C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110290/05A RU2434928C2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 Pyrolysis plant for urban ore utilisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110290/05A RU2434928C2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 Pyrolysis plant for urban ore utilisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009110290A RU2009110290A (en) 2010-09-27
RU2434928C2 true RU2434928C2 (en) 2011-11-27

Family

ID=42939903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009110290/05A RU2434928C2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 Pyrolysis plant for urban ore utilisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2434928C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684878C1 (en) * 2018-04-28 2019-04-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук Device for disposal of municipal solid waste
RU2734311C1 (en) * 2019-06-03 2020-10-15 Геннадий Георгиевич Сосин Pyrolysis unit for continuous action and method of processing solid household wastes
RU2807241C1 (en) * 2023-04-21 2023-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Biomass pyrolysis plant using exothermal effects

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684878C1 (en) * 2018-04-28 2019-04-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук Device for disposal of municipal solid waste
RU2734311C1 (en) * 2019-06-03 2020-10-15 Геннадий Георгиевич Сосин Pyrolysis unit for continuous action and method of processing solid household wastes
RU2807241C1 (en) * 2023-04-21 2023-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Biomass pyrolysis plant using exothermal effects

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009110290A (en) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2633565C1 (en) Method and device for conjugated pyrolysis of biomass under pressure
CN101693848B (en) Process for internally heated continuous preparing biomass pyrolysis gasification gas and rotary furnace utilized by same
RU2516533C2 (en) Method and device for obtaining synthesis-gas with low content of resins from biomass
RU2583269C2 (en) District method of gasification of biomass at high temperature and atmospheric pressure
CN101412915B (en) Interior heating type method for continuously preparing coal gas by pyrolysis and gasification of biomass and pyrolysis gasification furnace
BRPI0607812A2 (en) process for waste treatment and apparatus for carrying out the process
MX2014007866A (en) Externally heated microwave plasma gasifier and synthesis gas production method.
CN201530810U (en) Rotary furnace used in method for continuously preparing biomass pyrolysis gasification gas in internal heat mode
CN105202545A (en) Garbage pyrolysis gasification incineration treatment device
ES2388959A1 (en) Method and device for the thermolysis of waste polymers
CN102746902B (en) Gasification method of organic wastes and special gasification furnace
RU2434928C2 (en) Pyrolysis plant for urban ore utilisation
RU2398810C1 (en) Pyrolysis reactor
RU2303203C1 (en) Gas generator with water boiler
CN205119075U (en) Garbage pyrolytic gasification incineration disposal device
RU2482164C1 (en) Gasification reactor
RU84015U1 (en) INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust
RU2613063C2 (en) Zolotarev pyrolysis reactor
CN106477837A (en) A kind of system and method being generated electricity using mud
RU114685U1 (en) INSTALLATION FOR GASIFICATION OF FUELABLE MATERIALS
RU96217U1 (en) DEVICE FOR THE PROCESSING OF HOUSEHOLD AND INDUSTRIAL ORGANIC WASTE
RU106246U1 (en) ORGANIC RAW MATERIAL PROCESSING PLANT
RU158631U1 (en) GAS GENERATOR
RU2631721C1 (en) Plant for thermal processing of solid wastes to produce combustible gas
RU2434929C2 (en) Pyrolysis system for utilisation of carbon-containing waste

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130325