RU58664U1

RU58664U1 - INSTALLATION FOR THERMAL WASTE DISPOSAL OF GAS-WASTE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU58664U1
Application number: RU2006118258/22U
Authority: RU
Inventors: Яков Исаакович Биндер; Семен Исаакович Стомпель; Леонард Владимирович Михальский; Юрий Алексеевич Рахманов; Лев Григорьевич Бедеров; Александр Леонидович Гутников; Сергей Иванович Артемьев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Безопасные Технологии"
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезные модели относятся к установкам для сжигания газообразных выбросов и могут быть использованы в любых отраслях промышленности, а также на объектах жилищно-коммунального хозяйства и в лечебно-профилактических учреждениях. В частности, они могут быть использованы для дожигания парогазовых выбросов, отходящих от печей для сжигания твердых и жидких отходов. Технический результат состоит в повышении степени обезвреживания газообразных отходов при обеспечении высокой надежности работы. Согласно первой полезной модели тангенциально установленная горелка 5 направлена вниз под острым углом α к оси 9 камеры сгорания 1 при расположении патрубка 6 ввода газообразных отходов между горелкой 5 и нижней стенкой 3 камеры сгорания 1. Согласно второй полезной модели установка содержит овальный выступ 10, расположенный на нижней стенке 3 камеры сгорания 1 с кольцевым зазором относительно цилиндрической стенки 2 камеры сгорания 1, при этом горелка 5 направлена в кольцевой зазор 11. Согласно третьей полезной модели установка содержит радиальные 13 и/или тангенциальные 14 тормозящие воздушные сопла для уменьшения скорости вращения газового потока перед входом 12 в патрубок 8 вывода обезвреженных отходов. 3 независимых п. ф-лы, 7 ил.Utility models relate to installations for the combustion of gaseous emissions and can be used in any industries, as well as in housing and communal services and in medical institutions. In particular, they can be used for the afterburning of gas-vapor emissions from the furnaces for burning solid and liquid wastes. The technical result consists in increasing the degree of neutralization of gaseous waste while ensuring high reliability. According to the first utility model, the tangentially mounted burner 5 is directed downward at an acute angle α to the axis 9 of the combustion chamber 1 when the gaseous waste inlet pipe 6 is located between the burner 5 and the lower wall 3 of the combustion chamber 1. According to the second utility model, the installation comprises an oval protrusion 10 located on the lower wall 3 of the combustion chamber 1 with an annular gap relative to the cylindrical wall 2 of the combustion chamber 1, while the burner 5 is directed into the annular gap 11. According to a third utility model, the installation contains a radial nye 13 and / or 14, tangential braking vents for reducing the rotational speed of the gas stream 12 before entering into the tube 8 O neutralized waste. 3 independent items, 7 ill.

Description

Полезные модели относятся к установкам для сжигания газообразных выбросов и могут быть использованы любых отраслях промышленности, а также на объектах жилищно-коммунального хозяйства и в лечебно-профилактических учреждениях.Utility models relate to installations for the combustion of gaseous emissions and can be used in any industry, as well as in housing and communal services and medical institutions.

Известна установка для нейтрализации токсичных и вредных выбросов сжиганием (патент РФ №2024794, 5 F 23 G 7/06, опубл. 15.12.1994). Установка включает вертикальную футерованную камеру с топливными горелками, систему подвода нейтрализуемой среды, сопла подвода третичного воздуха и выхлопную трубу. В системе подвода нейтрализуемой среды установлен смеситель. Сопла подвода нейтрализуемой среды расположены над топливными горелками, установлены тангенциально и направлены навстречу топливным горелкам. Сопла подвода третичного воздуха расположены выше сопел подвода нейтрализуемой среды. Система подвода нейтрализуемой среды содержит подводящий трубопровод с регулирующей заслонкой, смеситель для смешивания нейтрализуемой среды с нагретым в теплообменнике воздухом, коллектор и сопла ввода в камеру обедненной смеси. Топливные горелки установлены в нижней части футерованной камеры и направлены навстречу друг другу.A known installation for the neutralization of toxic and harmful emissions by burning (RF patent No. 2024794, 5 F 23 G 7/06, publ. 15.12.1994). The installation includes a vertical lined chamber with fuel burners, a system for supplying a neutralized medium, nozzles for supplying tertiary air and an exhaust pipe. A mixer is installed in the neutralization medium supply system. Neutralized medium inlet nozzles are located above the fuel burners, installed tangentially and directed towards the fuel burners. The tertiary air supply nozzles are located above the neutralization medium supply nozzles. The system for supplying a neutralizable medium contains a supply pipe with a control flap, a mixer for mixing the neutralizable medium with air heated in the heat exchanger, a collector and nozzles for introducing a lean mixture into the chamber. Fuel burners are installed in the lower part of the lined chamber and are directed towards each other.

Известна также установка для сжигания газообразных отходов, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру, разделенную перфорированной перегородкой на камеру горения и камеру дожигания (авторское свидетельство СССР №1788390, 5 F 23 G 7/06, опубл. 15.01.1993). Камера горения оснащена горелками и соплами для подачи воздуха, размещенными в ее нижней части в той же горизонтальной плоскости. Горелки установлены тангенциально на противоположных сторонах камеры горения и направлены встречно по параллельным линиям с разных сторон от оси камеры горения. Сопла размещены между горелками и направлены по линиям, перпендикулярным направлениям горелок. В подовой части камеры горения по ее оси установлен подводящий газоход для подачи газообразных отходов в камеру горения. На перфорированной перегородке размещена насадка, выполненная из огнеупорного кирпича со сквозными лабиринтными каналами, сообщающимися с отверстиями, выполненными в перфорированной перегородке. На верхней части камеры дожигания установлен дымоход для отвода обработанных газообразных отходов.There is also known a device for burning gaseous waste containing a vertical cylindrical chamber divided by a perforated baffle into a combustion chamber and an afterburner (USSR author's certificate No. 1788390, 5 F 23 G 7/06, publ. 15.01.1993). The combustion chamber is equipped with burners and nozzles for air supply, located in its lower part in the same horizontal plane. The burners are mounted tangentially on opposite sides of the combustion chamber and are directed counterclockwise in parallel lines from different sides from the axis of the combustion chamber. Nozzles are placed between the burners and directed along lines perpendicular to the directions of the burners. In the hearth of the combustion chamber along its axis, a supply duct is installed for supplying gaseous waste to the combustion chamber. A nozzle is placed on the perforated partition made of refractory bricks with through labyrinth channels communicating with holes made in the perforated partition. A chimney is installed on the upper part of the afterburner to discharge the treated gaseous waste.

Газообразные отходы поступают в нижнюю часть камеры горения по ее оси и вовлекаются во вращение по восходящей траектории под действием факелов от тангенциально направленных горелок и струй воздуха, истекающих из тангенциально направленных сопел. При этом выгорает часть вредных частиц, содержащихся в газообразных отходах. Дожигание горючих компонентов происходит в лабиринтных каналах насадки.Gaseous waste enters the lower part of the combustion chamber along its axis and is involved in rotation along an ascending path under the action of torches from tangentially directed burners and jets of air flowing out from tangentially directed nozzles. In this case, part of the harmful particles contained in the gaseous waste burns out. The burning of combustible components occurs in the labyrinth channels of the nozzle.

Однако, работает установка ненадежно вследствие быстрого засорения лабиринтных каналов продуктами сгорания, нарастающими на их стенках.However, the installation works unreliably due to the rapid clogging of the labyrinth channels with the combustion products growing on their walls.

Наиболее близкой к предлагаемой установке для термического обезвреживания газообразных отходов является известная установка для термического обезвреживания парогазовых выбросов, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с цилиндрической, нижней и верхней стенками, тангенциально установленную горелку, патрубок ввода газообразных отходов, сопла подачи воздуха и патрубок вывода обезвреженных отходов (авторское свидетельство СССР №1778447, 5 F 23 G 7/06, опубл. 30.11.1992). Горелка является частью газогорелочного устройства, установленного тангенциально на цилиндрической стенке камеры сгорания вблизи с ее нижней стенкой. К газогорелочному устройству подведены патрубки подачи топливного газа, газовых выбросов и воздуха. Над газогорелочным устройством расположены тангенциальный патрубок ввода газообразных отходов и воздуховод для подачи Closest to the proposed installation for the thermal treatment of gaseous waste is the known installation for the thermal treatment of steam and gas emissions, containing a vertical cylindrical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet ( USSR author's certificate No. 1778447, 5 F 23 G 7/06, publ. 30.11.1992). The burner is part of a gas burner device mounted tangentially on the cylindrical wall of the combustion chamber close to its bottom wall. Pipes for supplying fuel gas, gas emissions and air are connected to the gas burner device. Above the gas burner device, there is a tangential branch pipe for introducing gaseous waste and an air duct for supplying

воздуха. Над камерой сгорания размещена камера охлаждения, состоящая из цилиндрической и конической частей. На стыке камеры сгорания и камеры гашения установлены тангенциально два патрубка для подачи вентиляционного или чистого воздуха, снижающего температуру очищенных газов. Окружные направления горелки, патрубков ввода газообразных отходов и патрубков подачи воздуха совпадают. В верхней части камеры гашения по ее оси установлен патрубок вывода обезвреженных отходов, снабженный воздуховодом для его охлаждения.air. A cooling chamber consisting of a cylindrical and conical parts is placed above the combustion chamber. Two nozzles are installed tangentially at the junction of the combustion chamber and the quenching chamber for supplying ventilation or clean air, which reduces the temperature of the purified gases. The circumferential directions of the burner, the gaseous waste inlet pipes and the air supply pipes coincide. In the upper part of the blanking chamber along its axis there is a nozzle for the disposal of neutralized waste, equipped with an air duct for cooling it.

Эта установка для термического обезвреживания газообразных отходов работает надежнее, чем вышеописанная установка для сжигания газообразных отходов, поскольку не содержит насадку с лабиринтными каналами. Ее недостатком является низкая степень обезвреживания газообразных отходов.This installation for thermal neutralization of gaseous wastes is more reliable than the above-described installation for burning gaseous wastes, since it does not contain a nozzle with labyrinth channels. Its disadvantage is the low degree of neutralization of gaseous waste.

Предлагаемые полезные модели позволяют устранить указанный недостаток, а именно повысить степень обезвреживания газообразных отходов при обеспечении высокой надежности работы установки.The proposed utility models can eliminate this drawback, namely, to increase the degree of neutralization of gaseous waste while ensuring high reliability of the installation.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для термического обезвреживания газообразных отходов, содержащей вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с цилиндрической, нижней и верхней стенками, тангенциально установленную горелку, патрубок ввода газообразных отходов, сопла подачи воздуха и патрубок вывода обезвреженных отходов, согласно полезной модели в первом варианте конструктивного исполнения, горелка установлена с наклоном к оси камеры сгорания вниз под углом от 5° до 45°, патрубок ввода газообразных отходов расположен по высоте камеры сгорания между горелкой и нижней стенкой.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation for the thermal neutralization of gaseous waste containing a vertical cylindrical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet, according to the utility model the first embodiment, the burner is installed with an inclination to the axis of the combustion chamber downward at an angle of 5 ° to 45 °, the gaseous inlet pipe from odov located at the height of the combustion chamber between the burner and the bottom wall.

Горелка, установленная тангенциально с наклоном к оси камеры сгорания вниз под углом от 5° до 45°, позволяет удлинить траекторию движения горячих газов, отходящих от горелки, и усилить их обезвреживающее воздействие на газообразные отходы. Размещением патрубка ввода газообразных отходов по высоте камеры сгорания между горелкой и нижней стенкой улучшено перемешивание газообразных отходов с горячими газами, отходящими от горелки. В результате чего улучшается выгорание трудно сгораемых компонентов газообразных отходов.The burner, installed tangentially with an inclination to the axis of the combustion chamber downward at an angle of 5 ° to 45 °, allows you to extend the trajectory of the hot gases leaving the burner and enhance their neutralizing effect on gaseous waste. The placement of the gaseous waste inlet pipe along the height of the combustion chamber between the burner and the bottom wall improves the mixing of gaseous waste with hot gases leaving the burner. As a result, burnup of difficultly combustible components of gaseous wastes improves.

Во втором варианте конструктивного исполнения установка для термического обезвреживания газообразных отходов, содержащая вертикальную камеру сгорания с цилиндрической, нижней и верхней стенками, тангенциально установленную горелку, патрубок ввода газообразных отходов, сопла подачи воздуха и патрубок вывода обезвреженных отходов, согласно второй полезной модели, снабжена овальным выступом, размещенным в камере сгорания на ее нижней стенке с кольцевым зазором относительно цилиндрической стенки, причем горелка направлена в кольцевой зазор, а патрубок ввода газообразных отходов расположен по высоте камеры сгорания между горелкой и нижней стенкой.In the second embodiment, the installation for thermal disposal of gaseous waste containing a vertical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet, is equipped with an oval protrusion according to the second utility model placed in the combustion chamber on its lower wall with an annular gap relative to the cylindrical wall, and the burner is directed in the annular the gap, and the gaseous waste inlet pipe is located along the height of the combustion chamber between the burner and the bottom wall.

Овальный выступ увеличивает площадь раскаленной поверхности в камере сгорания, контактирующей с газообразными отходами. Кольцевой зазор, в который направлена горелка, и размещение патрубка ввода газообразных отходов по высоте камеры сгорания между горелкой и нижней стенкой камеры способствуют длительному удержанию газообразных отходов в зоне максимальных температур между раскаленной поверхностью овального выступа и раскаленной поверхностью цилиндрической стенки камеры. При этом повышается полнота выгорания трудно сгораемых компонентов газообразных отходов.The oval protrusion increases the area of the hot surface in the combustion chamber in contact with gaseous waste. The annular gap into which the burner is directed and the placement of the gaseous waste inlet pipe along the height of the combustion chamber between the burner and the lower wall of the chamber contribute to the long-term retention of gaseous waste in the zone of maximum temperatures between the hot surface of the oval protrusion and the hot surface of the cylindrical wall of the chamber. This increases the completeness of burnout of difficultly combustible components of gaseous wastes.

В третьем варианте конструктивного исполнения установка для термического обезвреживания газообразных отходов, содержащая вертикальную камеру сгорания с цилиндрической, нижней и верхней стенками, тангенциально установленную горелку, патрубок ввода газообразных отходов, сопла подачи воздуха и патрубок вывода обезвреженных отходов, согласно третьей полезной модели, снабжена тормозящими воздушными соплами для уменьшения скорости вращения газового потока в камере сгорания перед входом в патрубок вывода обезвреженных отходов. Тормозящие воздушные сопла размещены в верхней части камеры сгорания и направлены In the third embodiment, the installation for thermal disposal of gaseous waste containing a vertical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a nozzle for introducing gaseous wastes, an air supply nozzle and a nozzle for withdrawing neutralized wastes, according to a third utility model, is equipped with braking air nozzles to reduce the rotation speed of the gas stream in the combustion chamber before entering the outlet of the neutralized waste. Braking air nozzles are located in the upper part of the combustion chamber and directed

радиально и/или тангенциально во встречном, по отношению к направлению горелки, окружном направлении. Часть тормозящих воздушных сопел может быть направлена в радиальном направлении, а другая часть - в тангенциальном направлении.radially and / or tangentially in the opposite, with respect to the direction of the burner, circumferential direction. Part of the braking air nozzles can be directed in the radial direction, and the other part in the tangential direction.

Тормозящие сопла уменьшают скорость вращения газового потока перед входом в патрубок вывода обезвреженных отходов и задерживают обезвреживаемые отходы в камере сгорания, повышая, тем самым, степень их обезвреживания.Braking nozzles reduce the speed of rotation of the gas stream before entering the outlet of the neutralized waste and delay the neutralized waste in the combustion chamber, thereby increasing the degree of neutralization.

Предлагаемые полезные модели иллюстрируются чертежами, представленными на фиг.1-7.The proposed utility models are illustrated by the drawings shown in figures 1-7.

На фиг.1 изображен вид спереди на установку для термического обезвреживания газообразных отходов в продольном разрезе.Figure 1 shows a front view of the installation for thermal disposal of gaseous waste in a longitudinal section.

На фиг.2 - вид сбоку на установку для термического обезвреживания газообразных отходов.Figure 2 is a side view of the installation for thermal disposal of gaseous waste.

На фиг.3 - поперечный разрез А-А установки по патрубку ввода газообразных отходов.Figure 3 is a transverse section aa of the installation on the input pipe of the gaseous waste.

На фиг.4 - поперечный разрез Б-Б установки по горелке.Figure 4 is a transverse section bB installation on the burner.

На фиг.5 - поперечный разрез В-В установки по тангенциальным соплам подачи воздуха.Figure 5 is a transverse section bb installation on the tangential nozzles of the air supply.

На фиг.6 - поперечный разрез Г-Г установки по радиально направленным тормозящим воздушным соплам.Figure 6 is a transverse section GG installation on radially directed braking air nozzles.

На фиг.7 - поперечный разрез Г-Г установки по тангенциально направленным тормозящим воздушным соплам.7 is a transverse section GG installation for tangentially directed braking air nozzles.

Установка для термического обезвреживания газообразных отходов содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания 1 с цилиндрической 2, нижней 3 и верхней 4 стенками, тангенциально установленную горелку 5, патрубок 6 ввода газообразных отходов, тангенциальные сопла 7 подачи воздуха и патрубок 8 вывода обезвреженных отходов. Горелка 5 установлена с наклоном к оси 9 камеры сгорания 1 вниз под острым углом α. Патрубок 6 ввода газообразных отходов расположен по высоте камеры сгорания 1 между горелкой 5 и нижней стенкой 3. На нижней стенке 3 размещен овальный выступ 10 с кольцевым зазором 11 относительно цилиндрической стенки 2. Овальный выступ 10 набран из огнеупорных кирпичей. Горелка 5 направлена в кольцевой зазор 11. Перед входом 12 в патрубок 8 вывода обезвреженных отходов расположены радиально направленные 13, как изображено на фиг.6, или тангенциально направленные 14, как изображено на фиг.7, тормозящие воздушные сопла. Тангенциально направленные тормозящие воздушные сопла 14 направлены во встречном, по отношению к направлению горелки 5, окружном направлении. К камере сгорания 1 прикреплен насос 15 для подачи воздуха через коллектор 16 к тангенциальным соплам 7 и тормозящим воздушным соплам 13, 14.Installation for thermal disposal of gaseous waste contains a vertical cylindrical combustion chamber 1 with a cylindrical 2, lower 3 and upper 4 walls, a tangentially mounted burner 5, a nozzle 6 for introducing gaseous waste, a tangential nozzle 7 for supplying air and a nozzle 8 for outputting the neutralized waste. The burner 5 is installed with an inclination to the axis 9 of the combustion chamber 1 downward at an acute angle α. A pipe 6 for introducing gaseous waste is located along the height of the combustion chamber 1 between the burner 5 and the lower wall 3. On the lower wall 3 there is an oval protrusion 10 with an annular gap 11 relative to the cylindrical wall 2. The oval protrusion 10 is composed of refractory bricks. The burner 5 is directed into the annular gap 11. Before entering 12 into the nozzle 8 of the output of neutralized waste, there are radially directed 13, as shown in Fig.6, or tangentially directed 14, as shown in Fig.7, inhibiting air nozzles. The tangentially directed braking air nozzles 14 are directed in the opposite, relative to the direction of the burner 5, circumferential direction. A pump 15 is attached to the combustion chamber 1 for supplying air through the manifold 16 to the tangential nozzles 7 and the braking air nozzles 13, 14.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

Газообразные отходы, подлежащие обезвреживанию, подают через патрубок 6 в нижнюю часть камеры сгорания 1 в кольцевой зазор 11. Факел горячих газов, отходящий от горелки 5 под острым углом α к оси 9 камеры сгорания 1, создает высокотемпературный газовый поток, вращающийся в кольцевом зазоре 11, раскаляет овальный выступ 10 и цилиндрическую стенку 2 и вовлекает во вращение газообразные отходы. Трудно сгораемые частицы газообразных отходов выгорают на раскаленных поверхностях овального выступа 10 и цилиндрической стенки 2. Перемещаясь вверх по спирали, газовый поток смешивается с воздухом, поступающим в камеру сгорания 1 от насоса 15 через коллектор 16 и тангенциальные сопла 7. При этом струи воздуха, истекающие из тангенциальных сопел 7, дополнительно закручивают газовый поток. В верхней части камеры сгорания 1 перед входом 12 в патрубок 8 вывода обезвреженных отходов вращение газового потока замедляется под действием струй воздуха, истекающих из радиальных 13 или тангенциальных 14 тормозящих воздушных сопел. Предлагаемые полезные модели могут быть эффективно использованы для дожигания парогазовых выбросов, отходящих от печей для сжигания твердых и жидких отходов.Gaseous waste to be neutralized is fed through a pipe 6 to the lower part of the combustion chamber 1 into the annular gap 11. The hot gas torch leaving the burner 5 at an acute angle α to the axis 9 of the combustion chamber 1 creates a high-temperature gas flow rotating in the annular gap 11 , heats the oval protrusion 10 and the cylindrical wall 2 and draws gaseous waste into rotation. Particularly combustible particles of gaseous waste burn out on the hot surfaces of the oval protrusion 10 and the cylindrical wall 2. Moving upward in a spiral, the gas stream is mixed with air entering the combustion chamber 1 from the pump 15 through the manifold 16 and the tangential nozzle 7. In this case, air jets expiring from the tangential nozzles 7, additionally twist the gas stream. In the upper part of the combustion chamber 1 in front of the inlet 12 to the neutralized waste outlet pipe 8, the rotation of the gas stream is slowed down by the action of air jets flowing from radial 13 or tangential 14 braking air nozzles. The proposed utility models can be effectively used for the afterburning of gas-vapor emissions from the furnaces for burning solid and liquid wastes.

Claims

1. Installation for thermal disposal of gaseous waste containing a vertical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet, characterized in that the burner is installed with an inclination to the chamber axis combustion downward at an angle of 5 to 45 °, the gaseous waste inlet pipe is located along the height of the combustion chamber between the burner and the bottom wall.

2. Installation for thermal disposal of gaseous waste containing a vertical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet, characterized in that it is provided with an oval protrusion located in the combustion chamber on its lower wall with an annular gap relative to the cylindrical wall, and the burner is directed into the annular gap, the gaseous waste inlet pipe is located n adjustment of the combustion chamber between the burner and the bottom wall.

3. Installation for thermal disposal of gaseous waste, containing a vertical combustion chamber with a cylindrical, lower and upper walls, a tangentially mounted burner, a gaseous waste inlet nozzle, an air supply nozzle and a neutralized waste outlet, characterized in that it is equipped with braking air nozzles to reduce the rotation speed of the gas stream in the combustion chamber before entering the outlet of the neutralized waste, and the braking air nozzles are located in the upper part combustion chamber and directed radially and / or tangentially in the opposite direction to the direction of the burner.