RU2576651C1 - Способ сжигания твердых бытовых отходов - Google Patents
Способ сжигания твердых бытовых отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576651C1 RU2576651C1 RU2014146787/06A RU2014146787A RU2576651C1 RU 2576651 C1 RU2576651 C1 RU 2576651C1 RU 2014146787/06 A RU2014146787/06 A RU 2014146787/06A RU 2014146787 A RU2014146787 A RU 2014146787A RU 2576651 C1 RU2576651 C1 RU 2576651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- air
- chamber
- combustion
- mixing chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам низкотемпературного сжигания твердых бытовых отходов и получения свободного от диоксинов и фуранов теплоагента для теплоэнергетического оборудования. Способ сжигания твердых бытовых отходов заключается в том, что подают на сжигание в качестве топлива твердые бытовые отходы. Топливо подают горизонтальным шнековым дозатором в горизонтально сориентированную камеру сжигания, состоящую из камеры газификатора и смесительной камеры. Регулируют посредством частотного регулятора скорость подачи топлива. Сначала топливо подают в предварительно разогретую камеру газификатора, в которую одновременно с топливом снизу через дутьевую решетку подают не более 60% от объема воздуха, необходимого для полного сжигания топлива. Далее полученный в результате неполного сгорания топлива горючий газ из камеры газификации газификатора подают в смесительную камеру, в которой смешивают полученный горючий газ с дополнительным потоком воздуха, поданного в количестве, необходимом для дальнейшего полного сгорания горючего газа и несгоревших твердых остатков топлива. Причем воздух подают в смесительную камеру через воздушные заслонки, посредством которых регулируют напор воздуха, дутьевую решетку устанавливают под углом от 25° до 35° к горизонтальной оси шнекового дозатора на днище камеры газификатора. Таким образом струями воздуха, проходящими через отверстия дутьевой решетки, подбрасывают частицы топлива и формируют движущийся вниз псевдоожиженный слой топлива. В смесительную камеру воздух подают через надувные отверстия в стенке смесительной камеры, выполненные по касательной к окружности смесительной камеры для закрутки твердых частиц топлива и горючего газа, интенсификации смешения их с дополнительным воздухом, дожигания топлива и горючего газа. Регулировкой подачи основного и дополнительного потока воздуха поддерживают температуру горения не выше 600°С. В результате достигается возможность обеспечить низкотемпературное сжигания ТБО и получение таким образом свободного от диоксинов и фуранов газообразного теплового агента на выходе. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам низкотемпературного сжигания твердых бытовых отходов (ТБО) и получения свободного от диоксинов и фуранов теплоагента для теплоэнергетического оборудования и может найти применение в промышленной переработке ТБО и модернизации существующих водогрейных котлов при переводе их на альтернативное более дешевое топливо из ТБО.
Существенной экологической проблемой, возникающей при сжигании органических отходов, является наличие в выбросах диоксинов и фуранов, для образования которых необходимо сочетание трех условий: наличие органики, хлора и высокой температуры. Особенно большое количество диоксинов и фуранов получается при сжигании отходов, в состав которых входят полихлорвинил или другие полимеры, содержащие галогены. Механизм образования диоксинов и фуранов описывается в виде двухстадийного процесса (см. журнал Химия и жизнь, №11, 2011, с. 22-27).
Анализ процесса (см. Фиг. 1.) показывает, что, начавшись с возникновением хлорбензолов по реакции (1), он в дальнейшем сводится к реакции (2), т.е. в присутствии кислорода при температурах выше 620°С идет образование фенолов и дифеноловых эфиров, затем смесь диоксинов и фуранов. Отсюда видно, что критической температурой для их образования является 620°С. Поэтому необходима технология, при которой топливо из ТБО сжигается при температуре меньше 600°С.
Известен способ сжигания топлива на основе низкотемпературной вихревой (НТВ) технологии (см. статью Рундигин Ю.А. «Экологические характеристики котла ТП-14А с НТВ сжиганием», журнал «Электрические станции», №5, 2000 г.).
В основу НТВ технологии заложен принцип организации низкотемпературного сжигания груборазмолотого твердого топлива в условиях многократной газификации частиц в камерной топке. В НТВ топке организованы две зоны горения, которые разнесены по высоте - вихревая и прямоточная. Аэродинамика вихревой зоны создается за счет направленных навстречу друг другу потоков, которые образуют пару сил, создающих вихревое движение в нижней части топки. Это дает возможность за счет активной аэродинамики выровнять уровень температур в объеме топки и тем самым понизить температуру горения на 100-300°С. Минимальная температура горения в НТВ топке составляет 1100°С. В результате применения НТВ сжигания удалось снизить генерацию оксидов азота NOx на 30-50%, оксидов серы SOx на 20-40%.
Однако достигнутое в НТВ понижение температуры оказалось не достаточным для уменьшения генерации диоксинов и фуранов.
Известен способ сжигания топлива на основе технологии низкотемпературного кипящего слоя (НТКС). Топки НТКС включают в себя воздухоразделительную решетку колпачкового типа, подрешеточный воздушный короб и комплектуются растопочным устройством (на дизельном топливе или газе) и устройством выгрузки песка слоя (см. статью Ж.В. Вискин. «Сжигание в кипящем слое и утилизация отходов», журнал Новый мир, Донецк, 1997 г.).
Сжигание топлива происходит в пределах температур в топочной камере 800-900°С, поскольку теплонапряжение зеркала горения и скорость надува воздуха подобраны так, чтобы минимизировать вынос песка из слоя. В результате применения НТКС сжигания удается снизить генерацию оксидов серы на 85% и существенно уменьшить генерацию оксидов азота.
Однако достичь понижения температуры горения менее 600°С за счет дополнительного наддува воздуха так и не удалось, поскольку это приводит к значительному выносу песка из циркулирующего слоя.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ сжигания твердых бытовых отходов, заключающийся в том, что подают на сжигание в качестве топлива твердые бытовые отходы, при этом топливо подают горизонтальным шнековым дозатором в горизонтально сориентированную камеру сжигания, состоящую из камеры газификатора и смесительной камеры, регулируют посредством частотного регулятора скорость подачи топлива, сначала топливо подают в предварительно разогретую камеру газификатора, в которую одновременно с топливом снизу через дутьевую решетку подают не более 60% от объема воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, а далее полученный в результате неполного сгорания топлива горючий газ из камеры газификации газификатора подают в смесительную камеру, в которой смешивают полученный горючий газ с дополнительным потоком воздуха, поданного в количестве, необходимом для дальнейшего полного сгорания горючего газа и несгоревших твердых остатков топлива, причем воздух подают в смесительную камеру через воздушные заслонки, посредством которых регулируют напор воздуха (см. патент RU №2320921, кл. F23C 6/04, 27.03.2008).
Однако описанное исполнение камеры газификатора не позволяет обеспечить эффективное перемешивание, а значит и равномерное окисление мелкодисперсных ТБО при нужной температуре. Организация взвешенного слоя при скоростях наддува больше 40 м/с приводит к выносу значительной части мелкодисперсного ТБО в смесительную камеру, где в силу ее конструкции невозможно удержать температуру горения твердых частиц в диапазоне меньше 600°С, поскольку она предназначена для смешивания и дожигания газов. Дутьевые отверстия расположенные под углом 10-12° к радиусу смесительный камеры не дают эффективного закручивания потока. Воздух попадает практически в центр смесительной камеры и не создает значительных вращательных движений потока и частиц, что не позволяет управлять температурой дожигания частиц и газового потока.
Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.
Технический результат заключается в том, что достигается возможность обеспечить низкотемпературное сжигание ТБО и получение, таким образом, свободного от диоксинов и фуранов газообразного теплового агента на выходе.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ сжигания твердых бытовых отходов заключается в том, что подают на сжигание в качестве топлива твердые бытовые отходы, при этом топливо подают горизонтальным шнековым дозатором в горизонтально сориентированную камеру сжигания, состоящую из камеры газификатора и смесительной камеры, регулируют посредством частотного регулятора скорость подачи топлива, сначала топливо подают в предварительно разогретую камеру газификатора, в которую одновременно с топливом снизу через дутьевую решетку подают не более 60% от объема воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, а далее полученный в результате неполного сгорания топлива горючий газ из камеры газификации газификатора подают в смесительную камеру, в которой смешивают полученный горючий газ с дополнительным потоком воздуха, поданного в количестве, необходимом для дальнейшего полного сгорания горючего газа и несгоревших твердых остатков топлива, причем воздух подают в смесительную камеру через воздушные заслонки, посредством которых регулируют напор воздуха, дутьевую решетку устанавливают под углом от 25° до 35° к горизонтальной оси шнекового дозатора на днище камеры газификатора и таким образом струями воздуха, проходящими через отверстия дутьевой решетки, подбрасывают частицы топлива и формируют движущийся вниз псевдоожиженный слой топлива, а в смесительную камеру воздух подают через надувные отверстия в стенке смесительной камеры, выполненные по касательной к окружности смесительной камеры для закрутки твердых частиц топлива и горючего газа, интенсификации смешения их с дополнительным воздухом, дожигания топлива и горючего газа, а регулировкой подачи основного и дополнительного потока воздуха поддерживают температуру горения не выше 600°С.
Используя предлагаемый способ для сжигания ТБО, можно перевести существующие энергетические котлы на альтернативное топливо из ТБО без полной их замены.
Таким образом, можно избежать значительных финансовых затрат на переоборудование котельной и получить возможность использовать дешевое и доступное органическое топливо из ТБО и при этом значительно повысить экологическую безопасность устройств для сжигания ТБО.
Способ сжигания ТБО осуществляется следующим образом.
Измельченное органическое топливо из ТБО горизонтальным шнековым дозатором подается в камеру газификатора на верхнюю часть дутьевой решетки. Воздух в камеру газификации подается снизу через отверстия в наклонной дутьевой решетке. Диаметр отверстий зависит от влажности и насыпного веса топлива и составляет от 6 до 10 мм. Он подбирается таким образом, чтобы создать на поверхности дутьевой решетки движущийся псевдоожиженный кипящий слой топлива толщиной 50-100 мм, причем наклон дутьевой решетки под углом от 25° до 35° к горизонтальной оси шнекового дозатора обеспечивает плавное движение псевдоожиженного кипящего слоя. Увеличение наклона дутьевой решетки не позволяет создать указанную толщину кипящего слоя без выноса твердых частиц топлива, а уменьшение наклона не позволяет обеспечить плавное движение вниз псевдоожиженного кипящего слоя. Количество воздуха, надуваемое в камеру газификации, зависит от характеристик топлива и необходимой температуры газификации топлива и колеблется в пределах 50-80% от необходимого для полного сгорания топлива, что позволяет поддерживать температуру газификации топлива в кипящем в пределах 400°-600°С в зависимости от количества надуваемого воздуха.
Измельченные частицы топлива из ТБО в силу неоднородности материала имеют различную плотность, поэтому при их газификации в кипящем слое с нужной температурой имеют место выбросы недогоревших частиц в смесительную камеру.
Полученный таким образом горючий газ вместе с недогоревшими частицами из камеры газификатора поступает в смесительную камеру через соединительное отверстие. В смесительной камере твердые частицы топлива и горючий газ смешивается с дополнительным количеством воздуха, подаваемым в количестве необходимом для дальнейшего полного их сгорания. Дополнительное количество воздуха поступает в смесительную камеру через дутьевые отверстия, расположенные по касательной к внутренней круглой в поперечном сечении поверхности смесительной камеры. Такое расположение дутьевых отверстий позволяет наиболее эффективно закрутить созданный в смесительной камере газовый поток и недогоревшие частицы топлива и перемешать их с воздухом. Увеличение или уменьшение количества подаваемого воздуха в смесительную камеру позволяет регулировать температуру дожигания горючего газа и твердых частиц топлива в пределах от 400° до 600°С.
Настоящее изобретение позволяет решить задачу термической утилизации ТБО и перевести муниципальные котельные, использующие газообразное или жидкое топливо, на альтернативное органическое твердое топливо. В качестве сжигаемой органики могут использоваться разнообразные подготовленные отходы и в первую очередь твердые бытовые отходы, что очень важно для городов и крупных муниципальных образований.
Claims (1)
- Способ сжигания твердых бытовых отходов, заключающийся в том, что подают на сжигание в качестве топлива твердые бытовые отходы, при этом топливо подают горизонтальным шнековым дозатором в горизонтально сориентированную камеру сжигания, состоящую из камеры газификатора и смесительной камеры, регулируют посредством частотного регулятора скорость подачи топлива, сначала топливо подают в предварительно разогретую камеру газификатора, в которую одновременно с топливом снизу через дутьевую решетку подают не более 60% от объема воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, а далее полученный в результате неполного сгорания топлива горючий газ из камеры газификации газификатора подают в смесительную камеру, в которой смешивают полученный горючий газ с дополнительным потоком воздуха, поданного в количестве, необходимом для дальнейшего полного сгорания горючего газа и несгоревших твердых остатков топлива, причем воздух подают в смесительную камеру через воздушные заслонки, посредством которых регулируют напор воздуха, отличающийся тем, что дутьевую решетку устанавливают под углом от 25° до 35° к горизонтальной оси шнекового дозатора на днище камеры газификатора и таким образом струями воздуха, проходящими через отверстия дутьевой решетки, подбрасывают частицы топлива и формируют движущийся вниз псевдоожиженный слой топлива, а в смесительную камеру воздух подают через надувные отверстия в стенке смесительной камеры, выполненные по касательной к окружности смесительной камеры для закрутки твердых частиц топлива и горючего газа, интенсификации смешения их с дополнительным воздухом, дожигания топлива и горючего газа, а регулировкой подачи основного и дополнительного потока воздуха поддерживают температуру горения не выше 600°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146787/06A RU2576651C1 (ru) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | Способ сжигания твердых бытовых отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146787/06A RU2576651C1 (ru) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | Способ сжигания твердых бытовых отходов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576651C1 true RU2576651C1 (ru) | 2016-03-10 |
Family
ID=55654039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014146787/06A RU2576651C1 (ru) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | Способ сжигания твердых бытовых отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576651C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2151793A1 (es) * | 1997-11-12 | 2001-01-01 | Holter Heinz Professor Dr Sc D | Procedimiento para quemar combustible fosil y basuras. |
RU2320921C1 (ru) * | 2007-02-22 | 2008-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Способ дискретного сжигания биомассы и получения топочного газа для котельного оборудования |
RU2480674C1 (ru) * | 2011-08-15 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Способ сжигания твердых бытовых отходов и мусора и устройство для его осуществления |
-
2014
- 2014-11-21 RU RU2014146787/06A patent/RU2576651C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2151793A1 (es) * | 1997-11-12 | 2001-01-01 | Holter Heinz Professor Dr Sc D | Procedimiento para quemar combustible fosil y basuras. |
RU2320921C1 (ru) * | 2007-02-22 | 2008-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Способ дискретного сжигания биомассы и получения топочного газа для котельного оборудования |
RU2480674C1 (ru) * | 2011-08-15 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Способ сжигания твердых бытовых отходов и мусора и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH07332614A (ja) | 流動層ガス化及び熔融燃焼方法並びに装置 | |
DK2631222T3 (en) | WASTE TREATMENT DEVICES | |
Duan et al. | Pollutant emission characteristics of rice husk combustion in a vortexing fluidized bed incinerator | |
US6709636B1 (en) | Method and apparatus for gasifying fluidized bed | |
JP2014040938A (ja) | 流動層式熱反応装置の構造及びその廃棄物の処理方法 | |
CN115307155A (zh) | 一种立式两段焚烧炉及其处置复杂可燃固废的方法 | |
RU2576651C1 (ru) | Способ сжигания твердых бытовых отходов | |
JP2007205640A (ja) | 可燃性廃棄物の燃焼処理方法とその装置 | |
JP2013050271A (ja) | 流動層式熱反応装置、及びその使用方法 | |
CN102506575B (zh) | 一种褐煤提质废水的处理工艺及褐煤提质系统 | |
KR101283569B1 (ko) | 바이오 매스 및 폐기물 연료를 이용하는 연소기의 선회 유동 연소 장치 | |
EP3074696B1 (en) | Apparatus for firing and combustion of syngas | |
RU2573078C2 (ru) | Вихревая камерная топка | |
JP2007147270A (ja) | 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融装置 | |
RU2320921C1 (ru) | Способ дискретного сжигания биомассы и получения топочного газа для котельного оборудования | |
RU2772092C1 (ru) | Котлоагрегат для сжигания угля, дробленных коммунальных отходов и способ его работы | |
KR20200052014A (ko) | 저온 열분해 시스템 | |
Raghavan et al. | Solid Fuel Systems | |
CN220061735U (zh) | 一种包含一个以上烟气涡流燃烧室的烟气后燃烧装置 | |
JP2004256598A (ja) | 可燃物のガス化方法及び装置並びにガス化溶融システム | |
US11506379B2 (en) | Catalytic oxidizer | |
JP4056233B2 (ja) | 二段旋回流動層式焼却炉によって発生した燃焼ガス中のダイオキシン類の合成を抑制する燃焼方法。 | |
WO2022239654A1 (ja) | 燃焼装置、ボイラ、燃焼方法 | |
JP3544953B2 (ja) | 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融装置 | |
JP3790502B2 (ja) | 循環型流動層炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181122 |