RU83827U1 - FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS - Google Patents

FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU83827U1
RU83827U1 RU2009105928/22U RU2009105928U RU83827U1 RU 83827 U1 RU83827 U1 RU 83827U1 RU 2009105928/22 U RU2009105928/22 U RU 2009105928/22U RU 2009105928 U RU2009105928 U RU 2009105928U RU 83827 U1 RU83827 U1 RU 83827U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
furnace
nozzle
afterburning
exhaust
Prior art date
Application number
RU2009105928/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Ершов
Леонид Александрович Шульц
Николай Евгеньевич Грушин
Original Assignee
Оао "Сис-Натуральные Ресурсы"
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 Оао "Сис-Натуральные Ресурсы" filed Critical Оао "Сис-Натуральные Ресурсы"
Priority to RU2009105928/22U priority Critical patent/RU83827U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU83827U1 publication Critical patent/RU83827U1/en

Links

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

1. Печь для сжигания твердых и жидких материалов, содержащая футерованные огнеупорным покрытием, вертикально смонтированные и связанные центральным отверстием промежуточного свода, камеру сгорания, оснащенную загрузочным бункером и колосником над сборником золы, и камеру дожигания продуктов горения, сообщающиеся с системой распределенной подачи окисляющего воздуха, причем камера дожигания посредством нормально расположенного трубопровода связана с параллельно установленным скруббером, на выходе которого смонтировано устройство фильтрования отходящего аэрозоля, отличающаяся тем, что свод с центральным отверстием между камерами сгорания и дожигания продуктов пиролиза выполнен в форме прямоугольного борова, совмещенного с соплом, на выходе которого размещены каналы подвода воздуха, направленные в камеру дожигания под углом 25-35° к продольной оси, при этом окисляющий воздух распределен в следующем массовом соотношении: четверть под колосник, половина в сопло между камерами, в каждую из которых остаток поровну. ! 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что на выходном трубопроводе шарнирно смонтирована заслонка, через рычаг связанная с приводом поворота, бункер загрузки совмещен со шнековым питателем, расположенным под роторным измельчителем твердого материала, сообщающимся с вытяжным вентилятором, а устройство фильтрования отходящего аэрозоля представляет собой два связанных через шиберные заслонки с нагнетательным вентилятором параллельных ручья, в каждом из которых смонтирован каскад сменных кассет из газопроницаемого материала. ! 3. Печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что скруббер имеет центральную фор1. A furnace for burning solid and liquid materials, containing lined with a refractory coating, vertically mounted and connected by a central opening of the intermediate arch, a combustion chamber equipped with a feed hopper and a grate above the ash collector, and a combustion products afterburner connected to the distributed oxidizing air supply system, moreover, the afterburning chamber by means of a normally located pipeline is connected to a parallel-mounted scrubber, at the output of which a device f is mounted exhaust aerosol filtering, characterized in that the arch with a central hole between the combustion and afterburning chambers of the pyrolysis products is made in the form of a rectangular bore combined with a nozzle, at the outlet of which there are air supply channels directed into the afterburner at an angle of 25-35 ° to the longitudinal axis while oxidizing air is distributed in the following mass ratio: a quarter under the grate, half in the nozzle between the chambers, in each of which the remainder is equally divided. ! 2. The furnace according to claim 1, characterized in that the shutter is pivotally mounted on the outlet pipe through a lever connected to the rotation drive, the loading hopper is combined with a screw feeder located under the rotary grinder of solid material in communication with the exhaust fan, and an exhaust aerosol filtering device represents two parallel streams connected through gate valves with an injection fan, in each of which a cascade of interchangeable cartridges of gas-permeable material is mounted. ! 3. The furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the scrubber has a central shape

Description

Предложенная полезная модель относится к устройствам для переработки твердых и жидких материалов огневым методом и может быть использована в вертикальных печах с отдельной камерой сгорания для сжигания медицинских, промышленных и бытовых отходов.The proposed utility model relates to devices for the processing of solid and liquid materials by the fire method and can be used in vertical furnaces with a separate combustion chamber for burning medical, industrial and household waste.

Уровень данной области техники характеризуют устройства для сжигания кускового органического топлива, включающие сообщающиеся между собой камеру сгорания, связанную с загрузочным бункером, и камеру сжигания газообразных продуктов пиролиза, сообщающуюся выводящим трубопроводом с вытяжным насосом, при этом обе камеры содержат распределенные каналы подвода избыточного воздуха, который обеспечивает дожигание до конечных продуктов окисления, а также камеру рекуперации и сборник удаляемой золы (см., например, патенты RU 2182685, F23G 5/14, 2002 г. и 55937, F23G 7/00,2006 г.).The level of this technical field is characterized by devices for burning lumpy organic fuel, including a combustion chamber connected to each other, connected to a feed hopper, and a chamber for burning gaseous pyrolysis products, communicating with an exhaust pipe with an exhaust pump, while both chambers contain distributed channels for supplying excess air, which provides afterburning to the final oxidation products, as well as a recovery chamber and a collection of removable ash (see, for example, patents RU 2182685, F23G 5/14, 2002 and 559 37, F23G 7 / 00.2006).

Эти компактные производительные печи характеризуются сложным конструктивным устройством и технологическим обслуживанием при сжигании различных по составу и фракционности топливных смесей.These compact production furnaces are characterized by a complex structural device and technological maintenance during the combustion of fuel mixtures of various composition and fractionation.

Кроме того, в отводящих каналах и ресивере описанных устройств возможна рекомбинация диоксинов и фуранов, которые не нейтрализуются, что, при отсутствии фильтрующих устройств отходящих газов, определяет выброс вредных и токсичных веществ: пары металлов, диоксины, хлориды, фураны, полиароматические углеводороды - попадают в атмосферу.In addition, in the outlet channels and receiver of the described devices, it is possible to recombine dioxins and furans that are not neutralized, which, in the absence of exhaust gas filtering devices, determines the emission of harmful and toxic substances: metal vapors, dioxins, chlorides, furans, polyaromatic hydrocarbons - fall into the atmosphere.

Отмеченные недостатки устранены в установке для термической переработки твердых отходов по патенту RU 2137044, F23G 5/14, 1999 г., который по технической сущности и числу совпадающих существенных признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенной печи.The noted drawbacks are eliminated in the installation for the thermal processing of solid waste according to patent RU 2137044, F23G 5/14, 1999, which is selected as the closest analogue of the proposed furnace due to the technical nature and the number of matching essential features.

Известная установка содержит камеру сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления зольного остатка, камеру дожигания с газоходом для вывода отходящих газов, скруббер и блок фильтрации газов с бункером-накопителем пыли.The known installation comprises a combustion chamber with a hopper for loading waste and an outlet for removing ash residue, an afterburner with a gas duct for exhaust gases, a scrubber and a gas filtration unit with a dust storage hopper.

Особенностью известной печи является то, что камера сжигания сообщена с размещенной вертикально над ней и соосно с ней камерой дожигания аэрозольных продуктов горения посредством отверстия в разделительном своде, а газоход, размещенный перпендикулярно стенке камеры дожигания, выполнен в виде щелевого рекуператора типа труба в трубе.A feature of the known furnace is that the combustion chamber is in communication with the chamber for burning the aerosol products of combustion vertically above it and coaxially with it through an opening in the separation vault, and the gas duct placed perpendicular to the wall of the afterburning chamber is made in the form of a slit heat exchanger of the tube-in-pipe type.

Один конец внутренней трубы рекуператора свободно входит в камеру дожигания в верхней ее части, а другой конец внутренней трубы сообщается с камерой нейтрализации вредных и токсичных компонентов отходящего аэрозоля.One end of the inner pipe of the recuperator freely enters the afterburner in its upper part, and the other end of the inner pipe communicates with the chamber for neutralizing harmful and toxic components of the exhaust aerosol.

Размещение камеры дожигания продуктов неполного горения (углеродистой пыли, окиси углерода, водорода), выносимых с газом из соосной нижерасположенной Placement of the afterburning chamber for incomplete combustion products (carbon dust, carbon monoxide, hydrogen) carried with gas from the coaxial downstream

камеры сгорания, обеспечивает оптимальные условия для дожигания, так как они соединяются центральным отверстием промежуточного пода, проходное сечение которого значительно меньше диаметра камеры дожигания. При этом скорость газа падает и продукты неполного горения избыточным окисляющим воздухом дожигаются до двуокиси углерода и паров воды.combustion chamber, provides optimal conditions for afterburning, since they are connected by the Central hole of the intermediate hearth, the bore of which is much smaller than the diameter of the afterburner. In this case, the gas velocity decreases and the products of incomplete combustion with excess oxidizing air are burned to carbon dioxide and water vapor.

В камере нейтрализации аэрозоль при температуре 1000-1050°С подвергается обработке щелочным раствором, впрыскиваемым через форсунку, при этом кислотные составляющие переводят в безвредные натриевые соли.In the neutralization chamber, an aerosol at a temperature of 1000-1050 ° C is treated with an alkaline solution injected through a nozzle, while the acidic components are converted into harmless sodium salts.

Охлажденный при этом газ до температуры 950-1000°С, оптимальной для восстановления окислов азота, взаимодействует с впрыскиваемый через дополнительную форсунку раствором карбамида.At the same time, the gas cooled to a temperature of 950-1000 ° C, which is optimal for the reduction of nitrogen oxides, interacts with a urea solution injected through an additional nozzle.

Выход камеры нейтрализации соединен с входом скруббера, который размещен таким образом, что его вертикальная ось параллельна вертикальной оси печи.The output of the neutralization chamber is connected to the input of the scrubber, which is placed in such a way that its vertical axis is parallel to the vertical axis of the furnace.

Очищенный в рекуператоре от вредных и токсичных примесей газ при температуре 850-900°С поступает в скруббер, где происходит его быстрое охлаждение за счет испарения распыленной воды до температуры 200-250°С, что предотвращает рекомбинацию диоксинов и фуранов.The gas purified in the recuperator from harmful and toxic impurities at a temperature of 850-900 ° C enters the scrubber, where it is rapidly cooled by evaporation of the sprayed water to a temperature of 200-250 ° C, which prevents the recombination of dioxins and furans.

В циклоне происходит фильтрация газа за счет центробежного отделение пыли, которую собирают в бункере-накопителе для последующей утилизации в плавильной печи, совместно с зольным остатком из подколосникового пространства камеры сжигания печи, а чистый газ выводится через дымовую трубу.In the cyclone, gas is filtered by centrifugal separation of dust, which is collected in a storage hopper for subsequent disposal in a melting furnace, together with the ash residue from the armrest space of the furnace combustion chamber, and clean gas is discharged through the chimney.

Однако, описанная установка имеет следующие недостатки.However, the described installation has the following disadvantages.

Термодинамический процесс двухкамерного сжигания твердых и жидких материалов не оптимизирован по остаточному содержанию вредных и токсичных веществ в отходящем аэрозоле, что обусловило применение в щелевом рекуператоре дополнительной камеры нейтрализации с форсунками последовательного впрыска различных химических реагентов, усложняющих конструкцию печи и технологию обработки печных газов.The thermodynamic process of two-chamber combustion of solid and liquid materials is not optimized for the residual content of harmful and toxic substances in the exhaust aerosol, which led to the use of an additional neutralization chamber with sequential injection nozzles of various chemical reagents in the slit recuperator, complicating the design of the furnace and the technology for treating furnace gases.

Для эффективного сжигания материалов и дожигания продуктов горения в камерах печи используются форсунки дополнительного горючего, диспергируемого в объем термохимических реакций, что повышает эффективность и скорость более полного окисления. Однако, это требует дополнительных конструктивных усовершенствований и технологических мероприятий, которые увеличивают себестоимость работ.For efficient burning of materials and afterburning of combustion products in the furnace chambers, nozzles of additional fuel dispersed in the volume of thermochemical reactions are used, which increases the efficiency and speed of more complete oxidation. However, this requires additional design improvements and technological measures that increase the cost of work.

Кроме того, из практического опыта установлено, что использование циклона в известном устройстве нецелесообразно из-за низкой эффективности по фильтруемой массе пыли, содержание которой в отходящих газах после скруббера относительно невысокое. При этом увеличиваются занимаемая производственная площадь, капитальные затраты на изготовление установки.In addition, from practical experience it was found that the use of a cyclone in a known device is impractical due to the low efficiency in the filtered mass of dust, the content of which in the exhaust gases after the scrubber is relatively low. At the same time, the occupied production area and the capital costs of manufacturing the installation increase.

Задачей, на решение которой направлено настоящая полезная модель, является упрощение конструкции устройства при повышении его функциональной The task to which the present utility model is directed is to simplify the design of the device while increasing its functional

надежности с гарантированным достижением заданных показателей назначения.reliability with guaranteed achievement of specified performance indicators.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известной печи для сжигания твердых и жидких материалов, содержащей футерованные огнеупорным покрытием, вертикально смонтированные и связанные центральным отверстием промежуточного свода, камеру сгорания, оснащенную загрузочным бункером и колосником над сборником золы, и камеру дожигания продуктов горения, сообщающиеся с системой распределенной подачи окисляющего воздуха, причем камера дожигания посредством нормально расположенного трубопровода связана с параллельно установленным скруббером, на выходе которого смонтировано устройство фильтрования отходящего аэрозоля, по предложению авторов, свод с центральным отверстием между камерами сгорания и дожигания продуктов горения выполнен в форме прямоугольного борова, совмещенного с соплом, на выходе которого размещены каналы подвода воздуха, направленные в камеру дожигания под углом 25-35° к продольной оси, при этом окисляющий воздух распределен в следующем массовом соотношении: четверть под колосник, половина в сопло между камерами, в каждую из которых остаток поровну, на выходном трубопроводе шарнирно смонтирована заслонка, через рычаг связанная с приводом поворота, бункер загрузки совмещен со шнековым питателем, расположенным под роторным измельчителем твердого материала, сообщающимся с вытяжным вентилятором, а устройство фильтрования отходящего аэрозоля представляет собой два связанных через шиберные заслонки с нагнетательным вентилятором параллельных ручья, в каждом из которых смонтирован каскад сменных кассет из газопроницаемого материала, причем скруббер имеет центральную форсунку, питающая емкость которой установлена на его отводящей трубе.The required technical result is achieved in that in a known furnace for burning solid and liquid materials containing lined with a refractory coating, vertically mounted and connected by a central hole of the intermediate arch, a combustion chamber equipped with a loading hopper and a grate above the ash collector, and a combustion products afterburner communicating with a distributed oxidizing air supply system, wherein the afterburning chamber is connected to a parallel installation by means of a normally located pipeline According to the authors' suggestion, the arch with a central hole between the combustion and afterburning chambers of combustion products is made in the form of a rectangular hog combined with a nozzle at the outlet of which there are air supply channels directed to the afterburner under angle 25-35 ° to the longitudinal axis, while the oxidizing air is distributed in the following mass ratio: a quarter under the grate, half in the nozzle between the chambers, in each of which the remainder equally, a shutter is pivotally mounted on the outlet pipe, through a lever connected to the rotation drive, the loading hopper is combined with a screw feeder located under the rotary grinder of solid material in communication with the exhaust fan, and the exhaust aerosol filtering device consists of two connected through the gate valves with a discharge fan parallel streams, in each of which a cascade of interchangeable cartridges of gas-permeable material is mounted, the scrubber having a central nozzle ku, the supply tank of which is installed on its discharge pipe.

Отличительные признаки обеспечили высокопроизводительное автотермическое сжигание разнообразных твердых и жидких материалов с практически полным окислением продуктов горения и непрерывное ступенчатое фильтрование отходящих газов в компактной установке двухкамерной печи, безопасной и экологичной в эксплуатации.Distinctive features provided high-performance autothermal combustion of a variety of solid and liquid materials with almost complete oxidation of the combustion products and continuous stepwise filtering of exhaust gases in a compact installation of a two-chamber furnace, safe and environmentally friendly in operation.

Выполнение свода с центральным отверстием между камерами сгорания и дожигания продуктов горения в форме прямоугольного борова направлено на увеличение времени нахождения продуктов горения в камере сжигания, в конструктивно сформированных застойных зонах, где происходит турбулизация газовых потоков и активизация процесса горения за счет локального подъема температуры на выходе.The implementation of the arch with a central hole between the chambers of combustion and afterburning of the combustion products in the form of a rectangular hog is aimed at increasing the residence time of the combustion products in the combustion chamber in structurally formed stagnant zones where gas flows are turbulized and the combustion process is activated due to a local increase in the outlet temperature.

Совмещение центрального отверстия коммуникации камер печи в виде сопла, на выходе которого размещены каналы подвода окисляющего воздуха повышает динамику потоков аэрозольных продуктов горения, организуя их подачу на дожигание разбавленными вторичным окисляющим воздухом.The combination of the central communication hole of the furnace chambers in the form of a nozzle, at the outlet of which there are channels for supplying oxidizing air, increases the dynamics of the flow of aerosol products of combustion, organizing their supply for afterburning with diluted secondary oxidizing air.

Наклон подводящих каналов окисляющего воздуха в сопло между камерами формообразует центральный поток в камеру дожигания и разряжение The slope of the inlet ducts of the oxidizing air into the nozzle between the chambers forms the central flow into the afterburner and the discharge

под ним, обеспечивая тем самым инжекцию аэрозольных продуктов горения из камеры сжигания, которые активно перемешиваются с нагнетаемым воздухом, что способствует полному окислению продуктов горения: углеродистой пыли, окиси углерода, водорода и проч.beneath it, thereby ensuring the injection of aerosol combustion products from the combustion chamber, which are actively mixed with the injected air, which contributes to the complete oxidation of the combustion products: carbon dust, carbon monoxide, hydrogen, etc.

Выполнение угла наклона каналов подвода воздуха в сопло менее 25° к продольной оси не формирует устойчивого центрального потока, обеспечивающего активный подсос продуктов горения из камеры сгорания.Performing an angle of inclination of the air supply channels into the nozzle of less than 25 ° to the longitudinal axis does not form a stable central flow, which ensures an active intake of combustion products from the combustion chamber.

При выполнении этого угла более 35° в сопле повышается аэродинамическое сопротивление для свободного истечения продуктов горения в камере сгорания, которая запирается, что приводит к нарушению термодинамического процесса и повышению давление выше критического, что не безопасно.When this angle is greater than 35 °, the aerodynamic resistance increases for the free flow of combustion products in the combustion chamber, which is locked, which leads to a violation of the thermodynamic process and an increase in pressure above the critical value, which is not safe.

Распределение подачи окисляющего воздуха по высоте печи, которое обеспечило автотермический процесс горения, было рассчитано по математической модели планирования эксперимента в режиме максимального дожигания продуктов горения при оптимальных температурах в характерных срезах камер сгорания и дожигания.The distribution of the oxidizing air supply over the furnace height, which ensured the autothermal combustion process, was calculated according to the mathematical model of the experimental design in the regime of maximum afterburning of the combustion products at optimal temperatures in characteristic sections of the combustion and afterburning chambers.

Установка на выходном трубопроводе печи шарнирной заслонки повышает безопасность эксплуатации, так как она выполняет функции аварийного клапана.The installation of a hinged damper on the furnace outlet pipe increases operational safety, since it acts as an emergency valve.

Связь предохранительной заслонки выходного трубопровода через рычаг с приводом ее поворота позволяет, по мере необходимости проводить дросселирование объема печи, а также открывать ее при розжиге для создания естественной тяги.The connection of the safety shutter of the outlet pipeline through the lever with the drive of its rotation allows, as necessary, to throttle the volume of the furnace, as well as open it during ignition to create natural traction.

Совмещение бункера загрузки с шнековым питателем обеспечивает непрерывную подачу материала на сжигание, при этом формируется газовый преградитель камеры сгорания, который образуется пробкой спрессованного кускового материала, имеющей высокое аэродинамическое сопротивление. При этом восходящие газовые потоки, включающие вредные, ароматические и токсичные компоненты, улавливаются и локализуются посредством встроенного вытяжного вентилятора, из которого они, смешанные с воздухом, направляются в печь.The combination of the loading hopper with the screw feeder provides a continuous supply of material for combustion, and a gas barrier to the combustion chamber is formed, which is formed by a tube of compressed bulk material having a high aerodynamic resistance. In this case, the ascending gas flows, including harmful, aromatic and toxic components, are captured and localized by means of a built-in exhaust fan, from which they, mixed with air, are sent to the furnace.

Расположение шнекового питателя под роторным измельчителем позволяет расширить технологические возможности печи по переработке крупногабаритных материалов, которые предварительно измельчаются и стандартно фракционируются для организованной подачи самотеком в бункер шнека.The location of the screw feeder under the rotary grinder allows you to expand the technological capabilities of the furnace for the processing of bulky materials that are pre-crushed and fractionated as standard for organized feeding by gravity into the screw hopper.

Выполнение устройства фильтрования отходящего из скруббера аэрозоля в виде двух параллельных ручьев, в каждом из которых смонтирован каскад сменных кассет из газопроницаемого материала, обеспечивает бесперебойную качественную очистку газов от твердых включений за счет поочередного переключения в работу ручьев. При этом происходит замена отработанных и перестановка работоспособных фильтрующих кассет вдоль каскада, когда ручей, находящийся на профилактическом обслуживании перекрыт с The implementation of the filtering device of the aerosol leaving the scrubber in the form of two parallel streams, in each of which a cascade of interchangeable cartridges of gas-permeable material is mounted, ensures uninterrupted high-quality cleaning of gases from solid inclusions due to the alternate switching of the streams into operation. At the same time, the used filter cartridges are replaced and the efficient filter cartridges are rearranged along the cascade when the creek located for preventative maintenance is blocked from

обеих сторон шиберными заслонками.both sides with shutter dampers.

Встроенный в отводящий трубопровод нагнетательный вентилятор создает пульверизацию аэрозольного потока, разбавляя твердые примеси, которые дифференцирование задерживаются на фильтрах последовательно расположенных кассет.The discharge fan integrated in the discharge pipe creates atomization of the aerosol stream, diluting solid impurities, which differentiation are delayed on the filters of sequentially arranged cartridges.

Оптимизированный термодинамический режим в печи предложенной конструкции обеспечил качественное дожигание продуктов горения и более полное окисление сажи, что позволяет использовать в скруббере одну центральную форсунку для высокоскоростного испарительного охлаждения отходящего из печи аэрозоля, предотвратив тем самым рекомбинацию диоксинов и фуранов.The optimized thermodynamic regime in the furnace of the proposed design ensured high-quality afterburning of combustion products and more complete oxidation of soot, which allows the use of a central nozzle in the scrubber for high-speed evaporative cooling of the aerosol leaving the furnace, thereby preventing the recombination of dioxins and furans.

Размещение емкости воды, нагнетаемой в форсунку скруббера на его отводящей трубе является рациональным использованием свободного объема установки, что организационно сокращает занимаемую производственную площадь.Placing the capacity of the water pumped into the nozzle of the scrubber on its discharge pipe is a rational use of the free volume of the installation, which organizationally reduces the occupied production area.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve the novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is solved not by the sum of the effects, but by a new effect of the sum of the attributes.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором схематично изображены:The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing, which schematically shows:

на фиг.1 - двухкамерная печь, вертикальный разрез;figure 1 - two-chamber furnace, a vertical section;

на фиг.2 - общий вид установки.figure 2 is a General view of the installation.

Вертикально расположенная печь состоит из двух совмещенных камер 1 и 2 соответственно сгорания кускового твердого или жидкого (предпочтительно комкового) материала и дожигания продуктов их горенеия.A vertically arranged furnace consists of two combined chambers 1 and 2, respectively, of burning a piece of solid or liquid (preferably lumpy) material and afterburning products of their burning.

Камеры 1 и 2 связаны посредством сопла 3 (фиг.1), выполненного в промежуточном своде 4 между ними, выполненном в форме прямоугольного борова, образующего застойную зону А.The chambers 1 and 2 are connected by means of a nozzle 3 (Fig. 1), made in the intermediate arch 4 between them, made in the form of a rectangular hog, forming a stagnant zone A.

Вдоль печи расположен воздуховод 5 подачи избыточного окисляющего воздуха распределение в оптимизированном массовом соотношении по высоте, а именно: под колосник 6 - четверть, в камеру 1 сгорания 10-15 мас.%, в сопло 3 половину и в камеру 2 дожигания 10-15 мас.%. При этом каналы 7 подачи окисляющего воздуха в сопло 3 выполнены наклоненными в сторону камеры 2 дожигания под углом 30° к вертикали.Along the furnace there is a duct 5 for supplying excess oxidizing air; the distribution is in an optimized mass ratio in height, namely: under the grate 6 - a quarter, into the combustion chamber 1 10-15 wt.%, Into the nozzle 3 half and into the afterburner 2 10-15 wt. .%. Moreover, the channels 7 for supplying oxidizing air to the nozzle 3 are made inclined toward the afterburning chamber 2 at an angle of 30 ° to the vertical.

На камере 2 дожигания закреплен технологический патрубок 8, который закрыт шарнирно смонтированной откидной заслонкой 9, связанной через рычаг 10 (фиг.2.1) с приводом поворота, предпочтительно ручным.Technological pipe 8 is fixed on the afterburning chamber 2, which is closed by a pivotally mounted flap 9 connected through a lever 10 (Fig. 2.1) to a rotation drive, preferably manual.

Верхний торец камеры 2 дожигания (фиг.1.) совместно с патрубком 8 формообразуют дымоход прямоугольного профиля - боров с застойной зоной Б, где газо-аэрозольные продукты тормозятся, образуя турбулентные завихрения, и задерживаются в камере 2 до полного окисления (на время не менее 2 с).The upper end of the afterburning chamber 2 (Fig. 1.) together with the pipe 8 form a chimney of a rectangular profile - burs with a stagnant zone B, where gas-aerosol products are inhibited, forming turbulent turbulence, and are delayed in the chamber 2 until complete oxidation (for at least 2 s).

Бункер 11 загрузки камеры 1 сгорания дискретным твердым материалом и/или комкованным жидким материалом сообщается с питающим шнеком 12, который установлен под роторным измельчителем 13 твердого крупногабаритного материала, предназначенного для сжигания в печи.The hopper 11 of the loading of the combustion chamber 1 with a discrete solid material and / or lumped liquid material communicates with a feed screw 12, which is installed under the rotary grinder 13 of large solid material intended for burning in a furnace.

Загрузочный бункер 14 роторного измельчителя 13 подключен к вытяжному вентилятору 15, выход которого сообщается с каналом воздуховода 5 подачи окисляющего воздуха под колосник 6 печи.The feed hopper 14 of the rotary chopper 13 is connected to an exhaust fan 15, the output of which is connected to the duct of the oxidizing air supply duct 5 under the furnace grate 6.

Укрепленный перпендикулярно к печи 2 дожигания отводящий трубопровод 16 связывает ее со скруббером 17, центральная форсунка 18 которого сообщается посредством насоса 19 с емкостью 20 воды, установленной на отводящем патрубке 21, сообщающемся с трубопроводом 22.The outlet pipe 16, which is perpendicularly attached to the afterburning furnace 2, is connected to the scrubber 17, the central nozzle 18 of which communicates by means of a pump 19 with a water tank 20 installed on the outlet pipe 21 in communication with the pipe 22.

Отводящий трубопровод 22, оснащенный нагнетающим вентилятором 23, сообщается посредством двух автономных ручьев 24 через шиберные заслонки 25 с параллельными устройствами 26 фильтрования отходящего аэрозоля, каждое из которых представляет собой каскад сменных кассет 27, выполненных из волокнистого фильтрующего материала, в частности, базальтовым волокном.The exhaust pipe 22, equipped with a discharge fan 23, is communicated through two autonomous streams 24 through the slide gates 25 with parallel exhaust aerosol filtering devices 26, each of which is a cascade of exchangeable cartridges 27 made of fibrous filter material, in particular basalt fiber.

Выход ручьев 24, перекрытый шиберными заслонками 28, связан с дымовой трубой 29 через вытяжной вентилятор 30.The outlet of the streams 24, blocked by the slide gate valves 28, is connected to the chimney 29 through an exhaust fan 30.

Функционирует устройство следующим образом.The device operates as follows.

Для розжига печи (при открытой заслонке 9 на патрубке 8) используют загрузку топочного объема камеры 1 дровами, стружкой, щепой и пр., при сжигании которых обеспечивается подъем температуры до рабочего уровня 1200-1400°С, после чего закрывают заслонку 9 и осуществляют загрузку дробного материала роторным питателем 12.To ignite the furnace (with the open shutter 9 on the nozzle 8), the furnace chamber is loaded with 1 wood, wood shavings, wood chips, etc., when burned, the temperature rises to the working level of 1200-1400 ° C, after which the shutter 9 is closed and loaded fractional material by rotary feeder 12.

Газы режима розжига выпускаются наружу через открытый патрубок 8 печи.The gases of the ignition mode are released out through the open pipe 8 of the furnace.

Материалы для сжигания загружают непосредственно в роторный питатель 12 или в бункер 14 (в случае подачи крупногабаритных твердых материалов или упаковок в массивные коробки). В роторном измельчителе 13 материалы из бункера 14 фрагментируются до установленных размеров и поступают в шнековый питатель 12, которым они уплотняются и подаются в загрузочный бункер 11 камеры 1 сгорания.Combustion materials are loaded directly into the rotary feeder 12 or into the hopper 14 (in the case of the supply of bulky solid materials or packages in massive boxes). In the rotary grinder 13, the materials from the hopper 14 are fragmented to the specified size and fed to the screw feeder 12, by which they are compacted and fed into the loading hopper 11 of the combustion chamber 1.

Сформированная в бункере 11 плотная масса загружаемого материала имеет большое аэродинамическое сопротивление и выполняет функции газовой задвижки, что позволяет осуществлять непрерывную загрузку печи, сопоставимую по массе с расходом сжигаемого материала в камере 1 сжигания, помещенного на колосниках 6.The dense mass of the feed material formed in the hopper 11 has a high aerodynamic drag and acts as a gas valve, which allows continuous loading of the furnace, which is comparable in weight to the flow rate of the burned material in the combustion chamber 1 placed on the grid-irons 6.

При этом под колосники 6 из воздуховода 5 подается окислительный воздух, который распределенно поступает в объем сжигаемого дискретного материала, увеличивая площадь горения и активизируя процесс горения и подъем температуры.In this case, oxidizing air is supplied under the grate 6 from the duct 5, which is distributed into the volume of discrete material burned, increasing the combustion area and activating the combustion process and raising the temperature.

Дополнительный объем избыточного воздуха подается и непосредственно в камеру 1 сгорания из воздуховода 5 поперечными струями, что способствует An additional volume of excess air is supplied directly to the combustion chamber 1 from the duct 5 by transverse jets, which contributes to

перемешиванию отходящих газовых продуктов горения со вторичным воздухом.mixing the exhaust gas combustion products with secondary air.

Газообразные продукты горения тормозятся прямоугольным боровом верхней части камеры 1 сгорания в зоне А и задерживаются в ней на время не менее 2 с, что является достаточным для окисления сажи, как наиболее инертной и трудно сжигаемой составляющей любого слоевого сжигания.Gaseous products of combustion are inhibited by the rectangular bore of the upper part of the combustion chamber 1 in zone A and are retained therein for a period of at least 2 s, which is sufficient for the oxidation of soot, as the most inert and difficult to burn component of any layer combustion.

Направленные по наклоненным в камеру 2 дожигания каналам 7 струи окисляющего воздуха из воздуховода 5 создают в сопле 3 разряжение, в результате чего отходящие газы по центру камеры 1 сгорания всасываются и поступают в камеру 2 дожигания, где тормозятся, расширяясь, и дополнительно - посредством поперечных струй воздуха из воздуховода 5.The jets of oxidizing air directed from the ducts 7 inclined into the afterburning chamber 2 from the duct 5 create a discharge in the nozzle 3, as a result of which the exhaust gases are sucked into the center of the combustion chamber 1 and enter the afterburning chamber 2, where they are inhibited, expanding, and additionally through transverse jets air from the duct 5.

Активно перемешиваясь с окисляющим воздухом, аэрозольные продукты горения дожигаются до конечных продуктов, чему способствует затойная зона Б прямоугольного борова верхней части камеры 2 дожигания, который обеспечивает время пребывания в ней смеси не менее 2 с.Actively mixing with oxidizing air, the aerosol combustion products are burned to the final products, which is facilitated by the conundant zone B of the rectangular hog of the upper part of the afterburning chamber 2, which ensures a residence time of at least 2 s in the mixture.

Дутье окисляющего воздуха оптимально распределено в следующем массовом соотношении: 45-50% в сопло 3, 20-25% под колосник 6 и по 10-15% в обе камеры 1 и 2, что создает положительный кислородный баланс (превышение на 30-50%) в процессе сжигания горючей смеси.The blasting of oxidizing air is optimally distributed in the following mass ratio: 45-50% into nozzle 3, 20-25% under grate 6 and 10-15% into both chambers 1 and 2, which creates a positive oxygen balance (30-50% excess ) in the process of burning a combustible mixture.

Предложенная конструкция печи и термодинамический режим горения в ней оптимизированы для полного сжигания различных материалов при окислении компонентов до конечных продуктов, о чем свидетельствует практически полное отсутствие в отходящем аэрозоле трубопровода 16 сажи.The proposed furnace design and the thermodynamic combustion regime in it are optimized for the complete combustion of various materials during the oxidation of components to final products, as evidenced by the almost complete absence of 16 soot in the exhaust aerosol.

В печи возможно сжигать твердые органические бытовые и производственные отходы, токсичные больничные отходы, содержащие использованные бинты, вату, одноразовые шприцы, иглы, ампулы, флаконы, системы переливания крови, резиновые трубки, перчатки и т.п. материалы.In the furnace it is possible to burn solid organic household and industrial waste, toxic hospital waste containing used bandages, cotton wool, disposable syringes, needles, ampoules, vials, blood transfusion systems, rubber tubes, gloves, etc. materials.

В трубопроводе 4 газовый поток с температурой 1100-1200°С разворачивается и при этом тормозится, поступая в скруббер 17, где происходит резкое снижение температуры аэрозоля за счет испарительного охлаждения диспергируемой форсункой 18 воды до уровня 250-300°С (происходит так называемая «закалка» аэрозоля).In the pipeline 4, the gas flow with a temperature of 1100-1200 ° C unfolds and brakes while entering the scrubber 17, where the aerosol temperature sharply decreases due to evaporative cooling by the dispersible water nozzle 18 to the level of 250-300 ° C (the so-called “quenching” takes place "Aerosol).

Парогазовая смесь из скруббера 17 поступает через центральный патрубок 21 в трубопровод 22, где посредством вентилятора 23, нагнетающего воздух в устройство 26 фильтрования, осуществляется принудительное перемешивание аэрозоля с воздухом при снижении температуры до 120-140°С.The gas-vapor mixture from the scrubber 17 enters through the central pipe 21 into the pipe 22, where, by means of a fan 23 forcing air into the filter device 26, the aerosol is forcedly mixed with air when the temperature drops to 120-140 ° C.

Из трубопровода 23 аэрозоль по открытому ручью 24 (при выдвинутых шиберных заслонках 25 и 28) подается в устройство 26, где проходит каскад фильтрующих кассет 27, в которых на волокнистом газопроницаемом материале задерживаются твердые зольные частицы.From the pipeline 23, the aerosol through an open stream 24 (with the slide gate valves 25 and 28 extended) is supplied to the device 26, where a cascade of filter cartridges 27 passes, in which solid ash particles are retained on the fibrous gas-permeable material.

Чистые газообразные отходящие продукты выводятся в трубу 29 посредством насоса 29 и далее поступают в атмосферу.Pure gaseous waste products are discharged into the pipe 29 by means of a pump 29 and then enter the atmosphere.

Периодически в устройстве 25 шиберные заслонки 24 и 27 перекрывают, Periodically in the device 25, the slide gate valves 24 and 27 overlap,

открывая аналогичные шиберные заслонки 25, 28 второго ручья 24, подключая тем самым дублирующее устройство 26 фильтрования в работу.opening similar slide gates 25, 28 of the second stream 24, thereby connecting the backup filtering device 26 to the work.

В отключенном устройстве 26 кассеты 27 заменяют на чистые, подготавливая его к последующей работе. Таким образом смена фильтрующих кассет 27 осуществляется без прерывания технологического процесса установки.In the disconnected device 26, the cassettes 27 are replaced with clean ones, preparing it for subsequent work. Thus, the change of filter cartridges 27 is carried out without interrupting the installation process.

Успешные испытания опытного образца установки по изобретению на различных режимах сжигания разнообразных твердых и жидких материалов, аттестованные контрольно-измерительной аппаратурой, позволяют рекомендовать ее к серийному производству для поставки заказчикам.Successful testing of a prototype of the installation according to the invention in various modes of burning a variety of solid and liquid materials, certified by instrumentation, allows us to recommend it for mass production for delivery to customers.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по печам, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления устройства для сжигания твердых и жидких материалов, можно сделать вывод о его соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with the identified analogues of the prior art, from which the utility model does not explicitly follow for the furnace specialist, showed that it is not known, and taking into account the possibility of industrial serial production of a device for burning solid and liquid materials, we can conclude on its compliance with the criteria of patentability.

Claims (3)

1. Печь для сжигания твердых и жидких материалов, содержащая футерованные огнеупорным покрытием, вертикально смонтированные и связанные центральным отверстием промежуточного свода, камеру сгорания, оснащенную загрузочным бункером и колосником над сборником золы, и камеру дожигания продуктов горения, сообщающиеся с системой распределенной подачи окисляющего воздуха, причем камера дожигания посредством нормально расположенного трубопровода связана с параллельно установленным скруббером, на выходе которого смонтировано устройство фильтрования отходящего аэрозоля, отличающаяся тем, что свод с центральным отверстием между камерами сгорания и дожигания продуктов пиролиза выполнен в форме прямоугольного борова, совмещенного с соплом, на выходе которого размещены каналы подвода воздуха, направленные в камеру дожигания под углом 25-35° к продольной оси, при этом окисляющий воздух распределен в следующем массовом соотношении: четверть под колосник, половина в сопло между камерами, в каждую из которых остаток поровну.1. The furnace for burning solid and liquid materials, containing lined with a refractory coating, vertically mounted and connected by a central hole of the intermediate arch, a combustion chamber equipped with a loading hopper and a grate above the ash collector, and a combustion products afterburner connected to the distributed oxidizing air supply system, moreover, the afterburning chamber by means of a normally located pipeline is connected to a parallel-mounted scrubber, at the output of which a device f exhaust aerosol filtering, characterized in that the arch with a central hole between the combustion and afterburning chambers of the pyrolysis products is made in the form of a rectangular bore combined with a nozzle, at the outlet of which there are air supply channels directed into the afterburner at an angle of 25-35 ° to the longitudinal axis while oxidizing air is distributed in the following mass ratio: a quarter under the grate, half in the nozzle between the chambers, in each of which the remainder is equally divided. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что на выходном трубопроводе шарнирно смонтирована заслонка, через рычаг связанная с приводом поворота, бункер загрузки совмещен со шнековым питателем, расположенным под роторным измельчителем твердого материала, сообщающимся с вытяжным вентилятором, а устройство фильтрования отходящего аэрозоля представляет собой два связанных через шиберные заслонки с нагнетательным вентилятором параллельных ручья, в каждом из которых смонтирован каскад сменных кассет из газопроницаемого материала.2. The furnace according to claim 1, characterized in that the shutter is pivotally mounted on the outlet pipe through a lever connected to the rotary drive, the loading hopper is combined with a screw feeder located under the rotary grinder of solid material in communication with the exhaust fan, and an exhaust aerosol filtering device represents two parallel streams connected through gate valves with an injection fan, in each of which a cascade of interchangeable cartridges of gas-permeable material is mounted. 3. Печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что скруббер имеет центральную форсунку, питающая емкость которой установлена на его отводящей трубе.
Figure 00000001
3. The furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the scrubber has a central nozzle, the supply tank of which is installed on its discharge pipe.
Figure 00000001
RU2009105928/22U 2009-02-24 2009-02-24 FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS RU83827U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105928/22U RU83827U1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105928/22U RU83827U1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU83827U1 true RU83827U1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41026292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009105928/22U RU83827U1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU83827U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100458284C (en) Complete equipment for cremating waste and method for comprehensive utilization of waste
CN103363531B (en) A kind of dangerous waste incinerator complexes
JP4889176B2 (en) Method and apparatus for burning solid fuel, especially solid waste
US4048927A (en) Plant for burning waste
CN203628674U (en) Whole-set hazardous waste incinerator device
KR101417233B1 (en) Method for incinerating waste by two-stage swirling flow fluidized bed incinerator
RU2392544C1 (en) Furnace for combustion of solid and fuel materials
CN207999834U (en) A kind of medical waste pyrolysis gasification furnace incinerator
CN110360575A (en) A kind of incineration system at dangerous waste disposition center
CN102317687A (en) Be used to handle the method and apparatus of solid waste
RU2387926C1 (en) Vertical furnace
RU83827U1 (en) FURNACE FOR BURNING SOLID AND LIQUID MATERIALS
JP2008057906A (en) Low pollution incinerating device
CN105861000A (en) Discharging method for high-temperature carbonized material
CN208487625U (en) A kind of novel combination type solid-liquid incineration furnace
CN205717230U (en) One way of life refuse disposal system
RU2357151C1 (en) Device for thermal sterilisation of toxic chemicals
CN107120665A (en) A kind of salt bearing liquid wastes processing unit and method
CN105674272A (en) Silicon ceramic grate compound incineration furnace and processing technology thereof
CN208562232U (en) Solid waste medium temperature pyrocrack furnace
WO2012167185A2 (en) Pyrolysis-based apparatus and methods
CN207065589U (en) A kind of salt bearing liquid wastes processing unit
CN206146213U (en) Rotary kiln hazardous waste incineration waste heat recovery system
CN106180152B (en) Decompose the apparatus and method of bioxin and foul smell and heavy metal caused by waste incineration and generating electricity
RU83828U1 (en) VERTICAL FURNACE

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110225