RU2805902C2 - Installation for combustible waste disposal - Google Patents
Installation for combustible waste disposal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805902C2 RU2805902C2 RU2022103659A RU2022103659A RU2805902C2 RU 2805902 C2 RU2805902 C2 RU 2805902C2 RU 2022103659 A RU2022103659 A RU 2022103659A RU 2022103659 A RU2022103659 A RU 2022103659A RU 2805902 C2 RU2805902 C2 RU 2805902C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- chamber
- installation
- zone
- waste
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для утилизации горючих промышленных и бытовых отходов, в том числе горючих низкокалорийных отходов.The invention relates to equipment for the disposal of flammable industrial and household waste, including combustible low-calorie waste.
Из патента РФ № 139257 на полезную модель известна установка утилизации твердых отходов, содержащая термореактор, в котором размещена камера термического разложения, снабженная загрузочным устройством, люком выгрузки коксозольного остатка и ворошителем, камера термического разложения помещена в обогревательную камеру, стенки которой покрыты теплоизолирующим материалом, в нижней части обогревательной камеры имеется колосниковая решетка для дожигания коксозольного остатка, а под камерой термического разложения размещена горелка разогрева, к торцу термореактора примыкает вертикальная циклонная топка с дожигателем, в верхней части которой имеется горелка для сжигания продуктов пиролиза, установка снабжена также газоходом-байпасом для защиты камеры термического разложения от перегрева, газораспределителем потока дымовых газов, каталитическим дожигателем органических соединений в дымовых газах, теплообменником с вентилятором, циклоном, скруббером для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятором-дымососом, обеспечивающим поступление в установку воздуха, необходимого для процесса горения парогазовой смеси, и отвод дымовых газов в трубу, пультом управления, площадкой обслуживания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности установки между приемным бункером загрузочного устройства и камерой термического разложения, размещена дополнительная камера предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства и окружающей среды, а нижняя задвижка - от камеры термического разложения, стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом.From the RF patent No. 139257 for a utility model, a solid waste recycling plant is known, containing a thermoreactor in which a thermal decomposition chamber is located, equipped with a loading device, a hatch for unloading coke ash residue and a agitator; the thermal decomposition chamber is placed in a heating chamber, the walls of which are covered with heat-insulating material, in in the lower part of the heating chamber there is a grate for afterburning the coke ash residue, and under the thermal decomposition chamber there is a heating burner, a vertical cyclone furnace with an afterburner is adjacent to the end of the thermoreactor, in the upper part of which there is a burner for burning pyrolysis products, the installation is also equipped with a bypass gas duct for protection thermal decomposition chambers from overheating, a gas distributor for flue gas flow, a catalytic afterburner of organic compounds in flue gases, a heat exchanger with a fan, a cyclone, a scrubber for liquid post-treatment of flue gases from solid inclusions, a fan-smoke exhauster that ensures the supply of air to the installation necessary for the combustion process of the combined-cycle gas mixture, and exhaust of flue gases into a pipe, control panel, service platform, characterized in that, in order to increase the efficiency of the installation, an additional waste preheating chamber is placed between the receiving hopper of the loading device and the thermal decomposition chamber, formed by fixed vertical walls and movable horizontal valves , wherein the upper valve hermetically separates the preheating chamber from the receiving hopper of the loading device and the environment, and the lower valve from the thermal decomposition chamber, the walls of the preheating chamber, and both valves are covered with heat-insulating material.
Недостатком установки по патенту № 139257 является недостаточная экологичность установки, недостаточная скорость улилизации, сложность установки, невозможность использование установки в качестве передвижной.The disadvantage of the installation according to patent No. 139257 is the insufficient environmental friendliness of the installation, insufficient disposal speed, complexity of the installation, and the inability to use the installation as a mobile one.
Из патента РФ № 2400671 на изобретение известна установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, отличающаяся тем, что она имеет дополнительную вторую циклонную камеру, расположенную рядом с первой; в обеих циклонных камерах соосно размещены съемные камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания; циклонные камеры имеют в верхней части тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза, а камера дожигания снабжена перфорированными трубками подачи кислорода.From the RF patent No. 2400671 for the invention, an installation for the thermal processing of solid waste is known, including a chamber furnace consisting of a combustion chamber with a hopper for loading waste and an outlet for ash removal, an afterburning chamber, a cyclone chamber connected by a gas duct to a heat exchanger, an exhaust gas purification system, consisting of a scrubber connected in series, made in the form of a Venturi tube, a receiving bath, a packed absorber, a separator and a smoke exhauster, characterized in that it has an additional second cyclone chamber located next to the first one; in both cyclone chambers, removable pyrolysis chambers are coaxially placed, each of which has a channel for supplying the resulting pyrolysis gas to the afterburning chamber; The cyclone chambers have a tangential input in the upper part of the exhaust gases of the afterburning chamber, which evenly wash the removable pyrolysis chambers, and the afterburning chamber is equipped with perforated oxygen supply tubes.
Установка по патенту № 2400671 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.The installation according to patent No. 2400671 was chosen as the closest analogue.
Недостатком установки по патенту № 2400671 является недостаточная экологичность установки, недостаточная скорость улилизации, сложность установки, невозможность использование установки в качестве передвижной.The disadvantage of the installation according to patent No. 2400671 is the insufficient environmental friendliness of the installation, insufficient disposal speed, complexity of the installation, and the inability to use the installation as a mobile one.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - создание эффективной, экологичной, производительной установки для утилизации горючих отходов.The technical problem solved by the proposed invention is the creation of an effective, environmentally friendly, productive installation for the disposal of combustible waste.
Технический результат, достигаемый изобретением - повышение экологичности установки для утилизации горючих отходов, повышение производительности установки, упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей.The technical result achieved by the invention is increasing the environmental friendliness of the installation for the disposal of combustible waste, increasing the productivity of the installation, simplifying the design, and expanding the functionality.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в установке для утилизации горючих отходов, содержащей термореактор, сообщенный в верхней части с бункером загрузки отходов, термореактор функционально в вертикальном направлении разделен на зону загрузки, в которую поступают горючие отходы, подлежащие утилизации, расположенную ниже зоны загрузки зону кипящего слоя, в которой осуществляется процесс горения при смешивании горючего и окислителя, в нижней части зоны кипящего слоя расположена колосниковая решетка для удержания горючего материала, зону сгорания, расположенную ниже зоны кипящего слоя, предназначенную для деструкции сгорающих газов при температуре 1200 °С и при давлении 0,02-0,05 МПа, зона сгорания, предназначенная также для сбора золы/шлака в своей нижней части, снабжена устройством для удаления золы/шлака, сообщенные газоходом с термореактором теплообменник с вихревой камерой, при этом вихревая камера размещена между термореактором и теплообменником и сообщена с ними посредством газохода, теплообменник с вихревой камерой размещены в отдельной камере теплообменника и закреплены относительно нее, корпус теплообменника выполнен с первым сквозным каналом, через который внутренняя полость теплообменника сообщена посредством газохода с дымососом, функционирующим по принципу печи с обратной тягой, выход дымососа сообщен через скруббер с расположенной ниже дымососа емкостью для сбора пепла, в корпусе теплообменника выполнен второй сквозной канал, через который посредством воздуховода внутренняя полость теплообменника сообщена с вентилятором, предназначенным для нагнетания воздуха во внутреннюю полость теплообменника, в корпусе теплообменника выполнен третий сквозной канал, через который посредством воздуховода обеспечена возможность периодического частичного сброса горячего газа наружу, первый сквозной канал выполнен на боковой поверхности теплообменника, при этом дымосос, вентилятор, скруббер размещены над камерой теплообменника и жестко закреплены относительно нее, бункер загрузки расположен над термореактором и жестко закреплен относительно него, при этом термореактор, в свою очередь, жестко соединен с первой стороной камеры теплообменника, дымосос, размещенный над камерой теплообменника, установлен около второй стороны камеры теплообменника, противоположной первой стороне, воздуховод, обеспечивающий возможность частичного сброса горячего газа наружу, выведен наружу третьей стороны камеры теплообменника и направлен вниз, охватывая третью сторону камеры теплообменника, в зоне сгорания обеспечена деструкция сгорающих газов при температуре 1200 °С и при давлении 0,02-0,05 Мпа, габариты вихревой камеры заданы из соотношения:The claimed technical result is achieved due to the fact that in an installation for the disposal of flammable waste containing a thermoreactor connected in the upper part with a waste loading hopper, the thermoreactor is functionally divided in the vertical direction into a loading zone into which combustible waste to be disposed of is received, located below the zone loading zone of the fluidized bed, in which the combustion process occurs when mixing fuel and oxidizer, in the lower part of the zone of the fluidized bed there is a grate to retain combustible material, a combustion zone located below the zone of the fluidized bed, designed for the destruction of combustion gases at a temperature of 1200 ° C and at a pressure of 0.02-0.05 MPa, the combustion zone, also intended for collecting ash/slag in its lower part, is equipped with a device for removing ash/slag, connected by a gas duct to the thermoreactor, a heat exchanger with a vortex chamber, while the vortex chamber is located between the thermoreactor and a heat exchanger and communicates with them through a gas duct, the heat exchanger with a vortex chamber is placed in a separate heat exchanger chamber and fixed relative to it, the heat exchanger body is made with a first through channel, through which the internal cavity of the heat exchanger is connected through a gas duct with a smoke exhauster operating on the principle of a reverse draft furnace, the outlet of the smoke exhauster is connected through a scrubber with a container for collecting ash located below the smoke exhauster, a second through channel is made in the heat exchanger body, through which, through an air duct, the internal cavity of the heat exchanger is connected to a fan designed to pump air into the internal cavity of the heat exchanger, a third through channel is made in the heat exchanger body, through which, by means of an air duct, it is possible to periodically partially discharge hot gas to the outside, the first through channel is made on the side surface of the heat exchanger, while the smoke exhauster, fan, scrubber are placed above the heat exchanger chamber and rigidly fixed relative to it, the loading hopper is located above the thermoreactor and rigidly fixed relative to it, in this case, the thermoreactor, in turn, is rigidly connected to the first side of the heat exchanger chamber, a smoke exhauster located above the heat exchanger chamber is installed near the second side of the heat exchanger chamber, opposite to the first side, an air duct, providing the possibility of partial discharge of hot gas outside, is brought outside the third side of the heat exchanger chamber and directed downward, covering the third side of the heat exchanger chamber, in the combustion zone destruction of combustion gases is ensured at a temperature of 1200 ° C and at a pressure of 0.02-0.05 MPa, the dimensions of the vortex chamber are set from the ratio:
V = t × Х, гдеV = t × X, where
V - объем вихревой камеры, м3,V is the volume of the vortex chamber, m 3 ,
t - время выдержки горячих газов, составляющее 3-5 сек,t is the holding time of hot gases, which is 3-5 seconds,
Х - расход горячего газа через вихревую камеру, м3/сек.X is the flow rate of hot gas through the vortex chamber, m3/sec.
Стенки камеры теплообменника выполнены теплоизоляционными.The walls of the heat exchanger chamber are made of heat insulation.
Устройство для удаления золы/шлака из зоны сгорания выполнено шнековым.The device for removing ash/slag from the combustion zone is made of a screw.
Установка снабжена системой управления, управляющей режимами открытия/закрытия бункера загрузки, вентилятора и дымососа.The installation is equipped with a control system that controls the opening/closing modes of the loading hopper, fan and smoke exhauster.
Воздуховод третьего сквозного канала теплообменника снабжен клапаном открытия/закрытия, управляемым системой управления.The air duct of the third through channel of the heat exchanger is equipped with an opening/closing valve controlled by a control system.
Воздуховод третьего сквозного канала теплообменника снабжен заслонкой, управляемой системой управления.The air duct of the third through channel of the heat exchanger is equipped with a damper controlled by a control system.
Установка снабжена подающим транспортером подачи горючих отходов в бункер загрузки.The installation is equipped with a feed conveyor for feeding flammable waste into the loading hopper.
Система управления выполнена с возможностью управления режимом работы подающего транспортера.The control system is configured to control the operating mode of the feeding conveyor.
Подающий транспортер выполнен приставным.The feeding conveyor is made attached.
Подающий транспортер выполнен шнековым.The feeding conveyor is made of a screw type.
Подающий транспортер выполнен ленточным.The feeding conveyor is made of a belt type.
Вихревая камера выполнена в виде вихревого теплообменника.The vortex chamber is made in the form of a vortex heat exchanger.
Заявляемая установка для утилизации горючих отходов поясняется чертежами.The inventive installation for the disposal of flammable waste is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен общий вид установки.In fig. 1 shows a general view of the installation.
На фиг. 2 изображена функциональная схема установки.In fig. Figure 2 shows a functional diagram of the installation.
Позиции на фигурах:Positions on the figures:
1 - транспортер;1 - conveyor;
2 - бункер загрузки;2 - loading hopper;
3 - термореактор;3 - thermoreactor;
3.1 - зона загрузки термореактора;3.1 - thermoreactor loading zone;
3.2 - зона кипящего слоя термореактора;3.2 - fluidized bed zone of the thermoreactor;
3.3 - зона сгорания термореактора; 3.3 - combustion zone of the thermoreactor;
4 - система управления;4 - control system;
5 - скруббер;5 - scrubber;
6 - камера теплообменника;6 - heat exchanger chamber;
6.1 - теплообменник; 6.1 - heat exchanger;
6.2 - вихревая камера;6.2 - vortex chamber;
7 - вентилятор;7 - fan;
8 - дымосос;8 - smoke exhauster;
9 - емкость для сбора пепла;9 - container for collecting ash;
10 - клапан открытия/закрытия (или заслонка);10 - opening/closing valve (or damper);
11 - первый сквозной канал;11 - first through channel;
12 - второй сквозной канал;12 - second through channel;
13 - третий сквозной канал;13 - third through channel;
14 - газоход;14 - gas duct;
15 - воздуховод15 - air duct
Установка для утилизации горючих отходов содержит термореактор 3, сообщенный в верхней части с бункером 2 загрузки отходов. Термореактор 3 функционально в вертикальном направлении разделен на зону 3.1 загрузки, в которую поступают горючие отходы, подлежащие утилизации; расположенную ниже зоны 3.1 загрузки зону 3.2 кипящего слоя, в которой осуществляется процесс горения при смешивании горючего и окислителя; в нижней части зоны 3.2 кипящего слоя расположена колосниковая решетка для удержания горючего материала; зону 3.3 сгорания, расположенную ниже зоны 3.2, предназначенную для деструкции сгорающих газов при температуре 1200 °С и при давлении 0,02-0,05 Мпа, зона 3.3 сгорания, предназначенная также для сбора золы/шлака в своей нижней части, снабжена устройством 11 для удаления золы/шлака (например, шнековым устройством).The installation for recycling flammable waste contains a thermoreactor 3, connected in the upper part with a waste loading hopper 2. The thermoreactor 3 is functionally divided in the vertical direction into a loading zone 3.1, which receives combustible waste to be disposed of; located below the loading zone 3.1, the fluidized bed zone 3.2, in which the combustion process occurs when mixing fuel and oxidizer; in the lower part of the fluidized bed zone 3.2 there is a grate to retain flammable material; combustion zone 3.3, located below zone 3.2, designed for the destruction of combustion gases at a temperature of 1200 ° C and at a pressure of 0.02-0.05 MPa, combustion zone 3.3, also intended for collecting ash/slag in its lower part, is equipped with a device 11 to remove ash/slag (for example, with a screw device).
Установка содержит сообщенные газоходом с термореактором 3 теплообменник 6.1 с вихревой камерой 6.2, при этом вихревая камера 6.2 размещена между термореактором 3 и теплообменником 6.1 и сообщена с ними посредством газохода. Известно, что вихревые теплообменники имеют высокий коэффициент теплопередачи за счет турбулизации потока. В заявляемой установке наличие вихревой камеры 6.2, представляющей собой вихревой теплообменник, обусловлено необходимостью обеспечения выдержки горячих газов, поступивших из термореактора 3 и необходимостью подачи газов в теплообменник 6.1 при высокой температуре для обеспечениях их эффективной деструкции при охлаждении в теплообменнике 6.1. Теплообменник 6.1 с вихревой камерой 6.2 размещены в отдельной камере 6 теплообменника и закреплены относительно нее. Размещение теплообменника 6.1 с вихревой камерой 6.2 в отдельной камере 6 теплообменника, стенки которой выполнены теплоизоляционными, позволяет сократить габариты установки за счет выполнения для теплообменника 6.1 и вихревой камеры 6.2, по существу, в едином общем теплоизоляционном корпусе, что исключает необходимость выполнения отдельных теплоизоляционных корпусов для теплообменника 6.1 и вихревой камеры 6.2. Корпус теплообменника 6.1 выполнен с первым сквозным каналом 11, через который внутренняя полость теплообменника 6.1 сообщена посредством газохода с дымососом 8, функционирующим по принципу печи с обратной тягой. В печи с обратной тягой обеспечивается выход наружу горячего воздуха не вверх, а вниз. Выход дымососа 8 сообщен через скруббер 5 с расположенной ниже дымососа 8 емкостью 9 для сбора пепла. Возможность сбора пепла обеспечена именно дымососом, функционирующим по принципу печи с обратной тягой, в противном случае горячий воздух из дымососа 8 удалялся бы вверх, что исключало бы возможность сбора выпадающего пепла. Скруббер 5 предназначен для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений из газов, поступающих из дымососа 8. Емкость 9 может быть установлена на камере теплообменника свободно, а может быть закреплена на ней с возможностью опрокидывания или разъединения.The installation contains a heat exchanger 6.1 with a vortex chamber 6.2 connected by a gas duct to a thermoreactor 3, while the vortex chamber 6.2 is placed between the thermoreactor 3 and the heat exchanger 6.1 and communicates with them through a gas duct. It is known that vortex heat exchangers have a high heat transfer coefficient due to flow turbulization. In the inventive installation, the presence of a vortex chamber 6.2, which is a vortex heat exchanger, is due to the need to ensure the holding of hot gases coming from the thermoreactor 3 and the need to supply gases to the heat exchanger 6.1 at a high temperature to ensure their effective destruction during cooling in the heat exchanger 6.1. Heat exchanger 6.1 with vortex chamber 6.2 is placed in a separate chamber 6 of the heat exchanger and fixed relative to it. Placing the heat exchanger 6.1 with the vortex chamber 6.2 in a separate chamber 6 of the heat exchanger, the walls of which are made of thermal insulation, makes it possible to reduce the dimensions of the installation by making the heat exchanger 6.1 and the vortex chamber 6.2 essentially in a single common heat-insulating body, which eliminates the need to make separate heat-insulating bodies for heat exchanger 6.1 and vortex chamber 6.2. The body of the heat exchanger 6.1 is made with a first through channel 11, through which the internal cavity of the heat exchanger 6.1 is connected via a flue to a smoke exhauster 8, operating on the principle of a reverse draft furnace. In a furnace with reverse draft, the hot air exits downwards rather than upwards. The outlet of the smoke exhauster 8 communicates through the scrubber 5 with a container 9 located below the smoke exhauster 8 for collecting ash. The possibility of collecting ash is provided precisely by the smoke exhauster, which operates on the principle of a reverse draft furnace, otherwise the hot air from the smoke exhauster 8 would be removed upward, which would exclude the possibility of collecting falling ash. Scrubber 5 is designed for liquid post-purification of flue gases from solid inclusions from gases coming from smoke exhauster 8. Capacity 9 can be installed freely on the heat exchanger chamber, or can be fixed to it with the possibility of overturning or disconnecting.
В корпусе теплообменника 6.1 выполнен второй сквозной канал 12, через который посредством воздуховода внутренняя полость теплообменника 6.1 сообщена с вентилятором 7, предназначенным для нагнетания воздуха во внутреннюю полость теплообменника 6.1. Нагнетание воздуха (из атмосферы) во внутреннюю полость теплообменника 6.1 необходимо для осуществления охлаждения горячего газа, поступившего в теплообменник 6.1 из вихревой камеры 6.2.In the body of the heat exchanger 6.1 there is a second through channel 12, through which, through an air duct, the internal cavity of the heat exchanger 6.1 is connected to a fan 7 designed to pump air into the internal cavity of the heat exchanger 6.1. Injection of air (from the atmosphere) into the internal cavity of heat exchanger 6.1 is necessary to cool the hot gas entering heat exchanger 6.1 from the vortex chamber 6.2.
В корпусе теплообменника 6.1 выполнен третий сквозной канал 13, через который посредством воздуховода 15 обеспечена возможность периодического частичного сброса горячего газа наружу. периодический частичный сброс горячего газа из теплообменника 6.1 необходим для поддержания температурного баланса в теплообменнике 6.1.In the body of the heat exchanger 6.1 there is a third through channel 13, through which, through the air duct 15, it is possible to periodically partially discharge hot gas to the outside. periodic partial discharge of hot gas from heat exchanger 6.1 is necessary to maintain the temperature balance in heat exchanger 6.1.
Первый сквозной канал 11 выполнен на боковой поверхности теплообменника 6.1, при этом дымосос 8, вентилятор 7, скруббер 5 размещены над камерой 6 теплообменника и жестко закреплены относительно нее. Бункер 2 загрузки расположен над термореактором 3 и жестко закреплен относительно него; при этом термореактор 3, в свою очередь, жестко соединен с первой стороной камеры 6 теплообменника. Дымосос 8, размещенный над камерой 6 теплообменника, установлен наиболее близко к второй стороне камеры 6 теплообменника, противоположной первой стороне. Такое размещение дымососа 8 позволяет максимально приблизить дымосос 8 к каналу 11 и, тем самым, существенно сократить длину (т.е. габариты) газохода 14, соединяющего внутреннюю полость теплообменника 6.1 и дымососом 8.The first through channel 11 is made on the side surface of the heat exchanger 6.1, while the smoke exhauster 8, fan 7, scrubber 5 are placed above the heat exchanger chamber 6 and are rigidly fixed relative to it. The loading hopper 2 is located above the thermoreactor 3 and is rigidly fixed relative to it; in this case, the thermoreactor 3, in turn, is rigidly connected to the first side of the heat exchanger chamber 6. The smoke exhauster 8, located above the heat exchanger chamber 6, is installed closest to the second side of the heat exchanger chamber 6, opposite the first side. This placement of the smoke exhauster 8 makes it possible to bring the smoke exhauster 8 as close as possible to channel 11 and, thereby, significantly reduce the length (i.e., dimensions) of the flue 14 connecting the internal cavity of the heat exchanger 6.1 and the smoke exhauster 8.
Воздуховод 15, обеспечивающий возможность частичного сброса горячего газа наружу, выведен наружу третьей стороны камеры 6 теплообменника и направлен вниз, охватывая третью сторону камеры 6 теплообменника. Такое выполнение воздуховода 15 позволяет выполнить функцию периодического частичного сброса горячего газа из теплообменника 6.1, не увеличивая габариты установки.The air duct 15, which allows partial discharge of hot gas to the outside, is brought out to the outside of the third side of the heat exchanger chamber 6 and is directed downwards, covering the third side of the heat exchanger chamber 6. This design of the air duct 15 makes it possible to perform the function of periodic partial discharge of hot gas from the heat exchanger 6.1 without increasing the dimensions of the installation.
Габариты вихревой камеры 6.2 заданы из соотношения:The dimensions of the vortex chamber 6.2 are specified from the relationship:
V = t × Х, гдеV = t × X, where
V - объем вихревой камеры, м3,V is the volume of the vortex chamber, m 3 ,
t - время выдержки горячих газов, составляющее 3-5 сек,t is the holding time of hot gases, which is 3-5 seconds,
Х - расход горячего газа через вихревую камеру, м3/сек.X is the flow rate of hot gas through the vortex chamber, m3/sec.
Такие габариты вихревой камеры 6.2 обусловлены тем, что в указанной камере должна быть обеспечена так называемая закалка (выдержка) горячих газов из термореактора 3. Для эффективной работы установки, указанная выдержка должна составлять 3 - 5 сек. Такой диапазон выдержки будет обеспечен при соблюдении приведенного выше соотношения между объемом вихревой камеры и расходом через нее горячих газов.Such dimensions of the vortex chamber 6.2 are due to the fact that in this chamber the so-called quenching (exposure) of hot gases from the thermoreactor 3 must be ensured. For effective operation of the installation, the indicated exposure should be 3 - 5 seconds. This holding range will be ensured if the above ratio between the volume of the vortex chamber and the flow of hot gases through it is observed.
В термореакторе 6.1 воздухом, нагнетаемым вентилятором 7, осуществляется охлаждение горячих газов, поступающих в теплообменник 6.1 из вихревой камеры 6.2, до температур 400 - 450°С. После выдержки (закалки) горячих газов в вихревой камере 6.2 и последующего их резкого охлаждения в теплообменнике 6.1, вещества, содержащиеся в горячих газах, переходят в атомарное состояние, т.е. не восстанавливаемое состояние. Поэтому периодический частичный сброс горячих газов из теплообменника 6.1 через воздуховод 15 не приводит к загрязнению окружающей среды. По этим же причинам не имеет место загрязнение окружающей среды на выходе скруббера 5 и сбое пепла в емкости для сбора пепла. Все вещества в выходящих газах содержатся в атомарном, невосстанавливаемом состоянии, что является безопасным для окружающей среды.In thermoreactor 6.1, air pumped by fan 7 cools the hot gases entering heat exchanger 6.1 from vortex chamber 6.2 to temperatures of 400 - 450°C. After holding (quenching) the hot gases in the vortex chamber 6.2 and their subsequent sharp cooling in the heat exchanger 6.1, the substances contained in the hot gases pass into the atomic state, i.e. non-recoverable condition. Therefore, the periodic partial discharge of hot gases from the heat exchanger 6.1 through the air duct 15 does not lead to environmental pollution. For the same reasons, there is no environmental pollution at the outlet of the scrubber 5 and no ash failure in the ash collection tank. All substances in the exhaust gases are contained in an atomic, non-reducible state, which is safe for the environment.
Поскольку внутренние полости теплообменника 6.1, вихревой камеры 6.2 и термореактора 3 сообщены между собой, во внутреннюю полость термореактора 3 поступает нагретый воздух и теплообменника 6.1. В термореакторе 3 горение отходов осуществляется в процессе взаимодействия горючего (которым являются сами отходы) и окислителя, которым является воздух, поступающий в термореактор 3 из теплообменника 6.1. Дополнительных источников для поддержания горения в термореакторе 3 не требуется. Внешний нагрев используется только в самый начальный момент при разжигании термореактора 3. Т.к. в термореакторе 3 в качестве окислителя используется нагретый воздух из теплообменника 6.1, это обеспечивает работу установки в режиме рекуперации тепла, что существенно сокращает время на разогрев отходов, подлежащих утилизации, обеспечивая, таким образом, повышение производительности установки.Since the internal cavities of the heat exchanger 6.1, the vortex chamber 6.2 and the thermoreactor 3 are interconnected, heated air and heat exchanger 6.1 enter the internal cavity of the thermoreactor 3. In thermoreactor 3, waste combustion occurs through the interaction of fuel (which is the waste itself) and an oxidizer, which is air entering thermoreactor 3 from heat exchanger 6.1. Additional sources to maintain combustion in thermoreactor 3 are not required. External heating is used only at the very initial moment when igniting thermoreactor 3. Because in thermoreactor 3, heated air from heat exchanger 6.1 is used as an oxidizer, this ensures that the installation operates in heat recovery mode, which significantly reduces the time for heating the waste to be disposed of, thus increasing the productivity of the installation.
Вся работа установки может осуществляться в автоматизированном режиме. Для этого установку снабжают системой управления 4, управляющей режимами открытия/закрытия бункера 2 загрузки, вентилятора 7 и дымососа 8. Воздуховод 15 третьего сквозного канала теплообменника 6.1 снабжен клапаном 10 открытия/закрытия или заслонкой 10, управляемыми системой управления 4. Установка снабжена подающим транспортером 1 подачи горючих отходов в бункер 2 загрузки. Транспортер может выполнен ленточным или шнековым. Выбор типа транспортера 1 определяется удобством и видом отходов, подлежащих утилизации. Подающий транспортер 1 можно размещать с любой удобной стороны установки. При этом система управления 4 выполнена с возможность управления режимом работы подающего транспортера 1. Подающий транспортер 1 выполнен приставным.All installation work can be carried out automatically. To do this, the installation is equipped with a control system 4 that controls the opening/closing modes of the loading hopper 2, the fan 7 and the smoke exhauster 8. The air duct 15 of the third through channel of the heat exchanger 6.1 is equipped with an opening/closing valve 10 or a damper 10 controlled by the control system 4. The installation is equipped with a feed conveyor 1 supplying combustible waste to the hopper 2 loads. The conveyor can be made of a belt or auger. The choice of the type of conveyor 1 is determined by the convenience and type of waste to be disposed of. Feeding conveyor 1 can be placed on any convenient side of the installation. In this case, the control system 4 is designed to control the operating mode of the feeding conveyor 1. The feeding conveyor 1 is made attached.
Работа заявляемой установки осуществляется следующим образом.The operation of the proposed installation is carried out as follows.
Отходы посредством транспортера 1 поступают в бункер 2, который может быть снабжен шиберным питателем. Система управления 4 позволяет регулировать производительность бункера 2 таким образом, чтобы обеспечить оптимальные термогазодинамические характеристики термореактора 3. При этом отходы в жидком и газообразном состоянии поступают в зону 3.2 через загрузочную верхнюю зону 3.1.Waste through the conveyor 1 enters the hopper 2, which can be equipped with a slide feeder. The control system 4 allows you to regulate the productivity of the hopper 2 in such a way as to ensure optimal thermogas-dynamic characteristics of the thermoreactor 3. In this case, waste in liquid and gaseous states enters zone 3.2 through the upper loading zone 3.1.
В нижней, подколосниковой зоне 3.3 реактора происходит процесс деструкции при температурах выше 1200 °С и давлении 0,02-0,05 МПа. В камере 6.2 происходит «термическая закалка» дымовых газов с последующим их охлаждением к теплообменнике 6.1. Горение в реакторе 3 обеспечено взаимодействием горючего, которым является сами утилизируемые отходы, а также окислителя, поступающего в нагретом виде из теплообменника 6.1. В соответствии с принципиальной схемой (фиг. 2) режимы работы реактора 3 поддерживаются автоматизированной системой управлении 4, рабочие органы которой находятся в шкафу управления, и в зависимости от вида поступающего сырья осуществляется регулировка подачи: сырья, шиберной заслонкой бункера 2; режимов подачи дополнительного воздуха в зону деструкции заслонками/клапанами с электроприводами; расходом дымовых газов через дымосос 8. Инертный материал в количестве не более 5% от твердого входящего сырья отводится из реактора 3 через нижнюю зону 3.3 и устройство 11 выгрузки инертного материала (золы/шлака), с последующим его сбором и охлаждением. Содержащиеся в горячих газах вещества в атомарном состоянии удаляются из теплообменика 6.1 через дымосос 8, скруббер 5 и в виде пепла собираются в емкости 9.In the lower, under-grid zone 3.3 of the reactor, a destruction process occurs at temperatures above 1200 °C and a pressure of 0.02-0.05 MPa. In chamber 6.2, “thermal hardening” of the flue gases occurs, followed by their cooling to heat exchanger 6.1. Combustion in reactor 3 is ensured by the interaction of the fuel, which is the waste being disposed of itself, as well as the oxidizer supplied in heated form from heat exchanger 6.1. In accordance with the schematic diagram (Fig. 2), the operating modes of the reactor 3 are supported by an automated control system 4, the working elements of which are located in the control cabinet, and depending on the type of incoming raw materials, the supply is adjusted: raw materials, by the gate valve of the hopper 2; modes of supplying additional air to the destruction zone using dampers/valves with electric drives; flow of flue gases through a smoke exhauster 8. Inert material in an amount of no more than 5% of the solid incoming raw material is removed from the reactor 3 through the lower zone 3.3 and device 11 for unloading inert material (ash/slag), followed by its collection and cooling. Substances contained in hot gases in the atomic state are removed from heat exchanger 6.1 through smoke exhauster 8, scrubber 5 and collected in the form of ash in container 9.
Компоновка установки, описанная выше, жесткое закрепление всех узлов установки, в том числе газоходов, воздуховодов, относительно друг друга (кроме транспортера 1 и емкости 9, которая не обязательно может быть закреплена на камере теплообменника), позволяет разместить установку не только в стационарном виде на поверхности или на стационарной эстакаде, но и на передвижной эстакаде, обеспечив, тем самым, возможность эксплуатации установки как передвижной. Что позволяет заявлять о расширении функциональных возможностей заявляемой установки.The layout of the installation described above, the rigid fastening of all installation components, including gas ducts, air ducts, relative to each other (except for the conveyor 1 and container 9, which cannot necessarily be fixed to the heat exchanger chamber), allows the installation to be placed not only in a stationary form on surface or on a stationary overpass, but also on a mobile overpass, thereby ensuring the possibility of operating the installation as a mobile one. This allows us to declare the expansion of the functionality of the proposed installation.
Описанная выше компоновка обеспечивает минимально возможные габариты установки, что удобно в условиях ее использования в ограниченном пространстве.The layout described above ensures the minimum possible dimensions of the installation, which is convenient when used in limited space.
Повышение производительности установки (скорости утилизации) обеспечено за счет ее функционирования в режиме рекуперации тепла.Increased plant productivity (recovery rate) is ensured by its operation in heat recovery mode.
Экологичность установки обеспечена тем, что из теплообменника 6.1 выходят газы, все вещества в которых содержатся в атомарном, невосстанавливаемом состоянии.The environmental friendliness of the installation is ensured by the fact that gases exit from heat exchanger 6.1, all substances in which are contained in an atomic, non-reducible state.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить технический результат, выражающийся в повышении экологичности установки для утилизации горючих отходов, повышении производительности установки, упрощении конструкции, расширении функциональных возможностей.Thus, the claimed invention makes it possible to provide a technical result, expressed in increasing the environmental friendliness of the installation for the disposal of combustible waste, increasing the productivity of the installation, simplifying the design, and expanding functionality.
Claims (16)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022103659A RU2022103659A (en) | 2023-08-15 |
| RU2805902C2 true RU2805902C2 (en) | 2023-10-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821719C1 (en) * | 2023-11-26 | 2024-06-26 | Шерип Усамович Алихаджиев | Waste disposal device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001023806A1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | World Oasis Australia Pty Ltd | Process and system for recovering energy from carbon-containing materials |
| RU2400671C1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Installation for solid waste thermal processing |
| RU139257U1 (en) * | 2013-12-23 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL |
| RU2582986C1 (en) * | 2014-03-12 | 2016-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Соя" | Gas generator recycling plant and fuel pellets therefor |
| RU196603U1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL |
| RU2753797C1 (en) * | 2020-07-10 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Экоспас" | Mobile thermal recycling unit and method for use thereof |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001023806A1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | World Oasis Australia Pty Ltd | Process and system for recovering energy from carbon-containing materials |
| RU2400671C1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Installation for solid waste thermal processing |
| RU139257U1 (en) * | 2013-12-23 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL |
| RU2582986C1 (en) * | 2014-03-12 | 2016-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Соя" | Gas generator recycling plant and fuel pellets therefor |
| RU196603U1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL |
| RU2753797C1 (en) * | 2020-07-10 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Экоспас" | Mobile thermal recycling unit and method for use thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821719C1 (en) * | 2023-11-26 | 2024-06-26 | Шерип Усамович Алихаджиев | Waste disposal device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2377774C (en) | A method and an apparatus for the pyrolysis and gasification of organic substances or mixtures of organic substances | |
| CN109987813B (en) | Oily sludge pyrolysis treatment system | |
| RU2712555C2 (en) | Method of combustion process in furnace plants with grate | |
| CN104789270A (en) | Biomass two-section type dry distillation gasification process and device | |
| RU2400671C1 (en) | Installation for solid waste thermal processing | |
| CN110030558A (en) | Organic solid fuel thermal decomposition, gasification and burning integral device and processing method | |
| RU2805902C2 (en) | Installation for combustible waste disposal | |
| RU2700614C1 (en) | Apparatus for heat treatment of solid municipal wastes by pyrolysis | |
| CN109340802B (en) | Cyclone separator | |
| RU144018U1 (en) | INSTALLATION OF THERMOCHEMICAL GENERATION OF ENERGY GASES FROM SOLID FUEL (OPTIONS) | |
| RU139257U1 (en) | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL | |
| RU2303203C1 (en) | Gas generator with water boiler | |
| RU2631721C1 (en) | Plant for thermal processing of solid wastes to produce combustible gas | |
| RU2182684C2 (en) | Plant and method for processing of organic raw materials into fuel components | |
| EP0532901B1 (en) | Method and plant to gasify solid fuels containing non-combustible meltable materials | |
| RU128286U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL DESTRUCTION OF SOLID WASTE CONTAINING THE ORGANIC | |
| RU2688990C1 (en) | Method of utilization of solid hydrocarbon wastes (including medical and biological wastes) and installation for its implementation | |
| RU2706633C1 (en) | Cogeneration plant | |
| SU1548601A1 (en) | Method of pyrolysis of solid domestic refuse | |
| RU2346207C1 (en) | Method and device for thermal processing of combustible materials and residue | |
| JP2008298418A (en) | Combustion device and fuel producing method for organic matter | |
| RU137912U1 (en) | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL | |
| KR100871921B1 (en) | A burning apparatus | |
| RU2828517C1 (en) | Installation for thermal recycling of tails of sorting solid municipal wastes | |
| RU82214U1 (en) | CASSETTE PYROLYSIS INSTALLATION FOR COAL |