SU939868A1 - Способ сжигани отходов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам * и устройствам для сжигания отходов, содержащих органические и минеральные вещества (таких, как смолы, кубовые остатки, шламы и т.п.) и может быть .использовано в отраслях народного хозяйства, в результате деятельности ко- ⁵ торых образуются указанные отходы.

Известны способы сжигания диспергированные отходов в печах с псевдосжиженным слоем, включающие подачу отходов, топлива, воздуха и сжижающего агента, сжигание отходов в псевдоожиженном слое с последующим дожиганием в закрученном газовом потоке и удаление продуктов сгорания [1].

Недостатком известных способов и уст- ¹⁵ ройств является высокое содержание продуктов неполного сгорания в дымовых газах при сжигании неоднородных по гранулометрическому составу отходов за счет уноса мелкодисперсной фракции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сжигания отходов, включающий подачу топлива, воздуха и отходов, термичес2 |кую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции — псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, й совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций (2].

Известно устройство для сжигания отходов, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с соосно расположенной конической камерой псевдоожижения, устройство для отвода дымовых газов, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, и устройство для подачи отходов [3].

Недостатком известного способа и устройства является низкая эффективность сжигания диспергированных отходов, имеющих неоднородный гранулометрический состав, за счет уноса мелкодисперсной фракции отходящим потоком газов.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса сэ^игания неоднородных по гранулометрическому составу отходов.

939868 4

Указанная цель достигается тем, что в способе сжигания отходов, включающем подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и ₅ крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном патоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным: газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фрак- ю ций, разделение отходов на фракции осуществляют в приосевой зоне закрученного газового потока, причем мелкую фракцию удаляют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направляют в псевдоожи- 15 женный слой; мелкие частицы и продукты сгорания из псведоожиженного слоя направляют для дожигания в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорания топлива и мелкой фракции, и удаляют в на- jo правлении поступательного движения закручен^ ного газового потока.

В устройстве для сжигания отходов, содержащем вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с соосно расположенной конической 25 камерой псевдоожижения, устройство для удаления продуктов сгорания, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, устройство для подачи отходов, камера псевдоожижения установлена внутри камеры сгорания над устройством для удаления продуктов сгорания, с образованием коль- цевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорания.

Ширина кольцевого зазора составляет 0,1 — 0,5 радиуса камеры сгорания. ³⁵

На фиг. 1 и 2 представлены варианты предлагаемого устройства; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б—Б на фиг. L ,

Устройство для сжигания отходов содержит ⁴⁰ вертикальную цилиндрическую камеру 1 сгорания, оснащенную горелочными устройствами 2, соплами 3 для подачи вторичного воздуха, установленном тангенциально в в.ерхней части камеры 1 сгорания. В камере 1 сгорания над ⁴⁵ пережимом 5 аксиально установлена камера 6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое. Корпус камеры 6 расширяется кверху ^: и образует кольцевой 'зазор 7 с цилиндрической стенкой камеры 1 сгорания. В ниж- ⁵⁰ ней части камера 6 соединена с устройством 8 для подвода ожижающего агента. Камера 1 сгорания через пережим 5 соединена с газоходом 9.

Способ осуществляют следующим образом. ⁵⁵ В камеру 1 сгорания подают тангенциально топливовоздушную смесь через горелочные устройства 2 и вторичный. воздух через со пла 3. Диспергированные отходы подают аксиально через устройство 4. При движении отходов в приосевой зоне камеры 1 сгорания происходит нагревание, термическое разложение и разделение отходов на фракции. Мелкая фракция выносится из приосевой зоны и сгорает в закрученном газовом потоке, крупная фракция попадает в камеру 6 и сгорает в псевдоожиженном слое. В качестве ожижающего агента используют воздух или аэросмесь твердых, жидких или газообразных отходов. Мелкие частицы золы и недогревших отходов вместе с дымовыми газами из камеры 6 выносятся в камеру 1 в направлении, противоположном поступательному движению закрученного газового потока, попадают в приосевую зону, проходят через кольцевой зазор 7 и догорают в условиях интенсивного теплои массообмена, затем через пережим 5 удаляются в газоход 9.

Камера 6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое имеет форму усеченного конуса, расширяющегося кверху, что позволяет сжигать отходы неоднородного гранулометрического состава.

Аксиальное расположение камеры 6 внутри камеры 1 · сгорания с кольцевым зазором, имеющим ширину от 0,1 до 0,5 радиуса камеры сгорания, обеспечивает эффективное дожигание мелкой фракции и газообразных продуктов неполного сгорания за счет смещения горения в пристенную зону, характеризующуюся повышенным тепло- и массообменом, и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону. Оптимальная ширина кольцевого зазора составляет 0,05—0,25 радиуса камеры сгорания. При ширине кольцевого зазора меньшей 0,1 радиуса камеры сгорания резко возрастает аэродинамическое сопротивление устройства, поскольку эффективная площадь сечения кольцевого зазора становится меньше сечения пережима. При ширине кольцевого зазора более 0,5 радиуса камеры сгорания возможен проскок крупной фракции отходов по приосевой области камеры сгорания и вынос ее через пережим, радиус которого обычно составляет 0,5-0,6 радиуса камеры сгорания.

Реализация предлагаемого способа обеспечивает высокую эффективность сжигания диспергированных отходов с неоднородным гранулометрическим составом за счет обеспечения необходимого времени пребывания крупной фракции отходов в высокотемпературной зоне и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону.

Claims (3)

1. (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО . 1 Изобретение относитс  к :пос6бам и устройствам дл  сжигани  отходов, содержащих органические и минеральные вещества (таких, как смолы, кубовые остатки, щламы и т.п.) и может быть .использовано в отрасл х народного хоз йства, в результате де тельности ко .торых образуютс  указанные отходы. Известны способы сжигани  диспёрП{рованнь);х ходов в печах с псевдосжиженным слоем, включающие подачу отходов, топлива, воздуха и сжижающего агента, сжигание отходов в псевдосжиженном слое с последующим дожиганием в закрученном газовом потоке и удаление продуктов сгорани  1J. Недостатком известных способов и уст: ройств  вл етс  высокое содержание продуктов неполного сгорани  в дымовых газах при сжигании неоднородных по гранулометрическо му составу отходов за счет уноса мелкодисперсной фракщш. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ сжигани  отходов, включающий подачу топлива, воздуха н отходов, термичесОСУЩЕСТВЛЕНИЯ кую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции - псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорани  обеих фракций (2. Известно устрсшство дл  сжигани  отходов, содержгццее вертикальную цилшздрическую камеру сгорани  с соосно расположенной конической камерой псевдоожижени , устройство дл  отвода дымовых газов, тангенциально располож№ные горелочные устройства и воздущные сопла, и устройство дл  подачи отходов 31. Недостатком известного способа и устройства  вл етс  низка  эффективность сжигани  диспергированных отходов, имеющих неоднородный гранулометрический состав, за счет уиоса мелкодисперсной фракции отход щим потоком газов. Цель изобретени  - повышение эффективности процесса С55мгани  неоднородных по гранулометрическому составу отходов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе сжигани  отходов, включающем подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном патоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным: газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорани  обеих фракций , разделение отходов на фракции осуществл ют в приосевой зоне закрученного газовог потока, причем мелкую фракцию удал ют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направл ют в псевдоожиженный слой; мелкие частицы и продукты сгорани  из псведоожиженного сло  направл ют дл  дожигани  в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорани  топлива и мелкой фракции, и удал ют в направлении поступательного движени  закручен ного газового потока. В устройстве дл  сжигани  отходов, содержащем вертикальную цилиндрическую камеру сгорани  с соосно расположенной конической камерой псевдоожижени , устройство дл  удалени  продуктов сгорани , тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, устройство дл  подачи отходов, камера псевдоожижени  установлена внутри камеры сгорани  над устройством дл  удалени  продуктов сгорани , с образованием коль цевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорани . Ширина кольцевого зазора составл ет 0,10 ,5 радиуса камеры сгорани . На фиг. 1 и 2 представлены варианты пред лагаемого устройства; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1 Устройство дл  сжигани  отходов содержит вертикальную цилиндрическую камеру 1 егорани , оснащенную горелочными устройствами 2, соплами 3 дл  подачи вторичного воздуха, установленном тангенциально в в.ерхней части камеры 1 сгорани . В камере 1 сгорани  над пережимом 5 аксиально установлена камера 6 дл  сжигани  отходов в псевдоожиженном слое. Корпус камеры 6 расшир етс  кверху и образует кольцевой зазор 7 с цилиндрической стенкой камеры 1 сгорани . В нижней части камера 6 соединена с устройством 8 дл  подвода ожижающего агента. Камера 1 сгорани  через пережим 5 соединена с газоходом 9. Способ осуществл ют следующим образом. В камеру 1 сгорани  подают тангенциально топливовоздушную смесь через горелоч ые устройства 2 и вторичный. воздух через сопла 3. Диспергированные отходы подают аксиально через устройство 4. При движении отходов в приосевой зоне камеры 1 сгорани  происходит нагревание, термическое разложение и разделение отходов на фракции. Мелка  фракци  выноситс  из приосевой зоны и сгорает в закрученном газовом потоке, крупна  фракци  попадает в камеру 6 и сгорает в псевдоожиженном слое. В качестве ожижающего агента исПользуют воздух или азросмесь твердых, жидких или газообразных отходов. Мелкие частицы золы и недогревших отходов вместе с дымовыми газами из камеры 6 вынос тс  в камеру 1 в направлении, противоположном поступательному движению закрученного газового потока, попадают в приосевую зону, проход т через кольцевой зазор 7 и догорают в услови х интенсивного теплои массообмена, затем через пережим 5 удал ютс  в газоход 9. Камера 6 дл  сжигани  отходов в псевдоожиженном слое имеет форму усеченного конуса , расшир ющегос  кверху, что позвол ет сж1ггать отходы неоднородного гранулометрического состава. Аксиальное расположение камеры 6 внутри камеры 1 сгорани  с кольцевым зазором, имеющим ширину от 0,1 до 0,5 радиуса камеры сгорани , обеспечивает эффективное дожигание мелкой фракции и газообразных продуктов неполного сгорани  за счет смещени  горени  в пристенную зону, характеризующуюс  повышенным тепло- и массообменом, и исключени  выноса мелкой фракции через приосевую зону. Оптимальна  цшрина кольцевого зазора составл ет 0,05-0,25 радиуса камеры сгорани . При ширине кольцевого зазора меньше й 0,1 радиуса камеры сгорани  резко возрастает аэродинамическое сопротивление устройства , поскольку эффективна  площадь сечени  кольцевого зазора, становитс  меньше сечени  пережима. При ширине кольцевого зазора более 0,5 радиуса камеры сгорани  возможен проскок крупной фракции отходов по приосевой области камеры сгорани  и вынос ее через пережим, радиус которого обычно составл ет 0,5-0,6 радиуса камеры сгорани . Реализаци  предлагаемого способа обеспечивает высокую эффективность сжигани  диспергированных отходов с неоднородным гранулометрическим составом за счет обеспечени  необходимого времени пребывани  крупной фракции отходов в высокотемпературной зоне и исключени  выноса мелкой фракции через приосевую зону. Формула изобретени  1. Способ .сжигани  отходов, включающий подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорани  обеих фракций, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности сжигани  неоднородных по гранулометрическому составу отходов, разделение отходов на фракции осуществл ют в приосевой зоне закрученного га . зового потока, причем мелкую фракцию удал ют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направл ют в псевдоожиженный слой, мелкие частицы и продукты сгорани  из псевдоожиженного сло  направл ют дл  дожигани  в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорани  топлива и мелкой фракции, и удал ют в направлении поступательного движени  закрученного газового потока.
2. 2. Устройство дл  сжигани  отходов, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру

   ,i

   datBy)(

   сгорани  с соосно расположенными конической камерой псевдоожижени , устройство дл  удалени  продуктов сгорани , тангенциально расположенные горелочные устройства и воздущные сопла, устройство дл  подачи отходов , отличающеес  тем, что камера псевдоожижени  установлена внутри камеры сгорани  над устройством дл  удалени  продуктов сгорани  с образованием кольцевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорани .
3. 3. Устройство поп. 2,отличающее с   тем, что ширина кольцевого зазора составл ет 0,1-0,5 радиуса камеры сгорани .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Термические методы обезвреживани  отходов . Под ред. Богушевской К. К. л Беспа- м тнова Г. П. Л., Хими , 1975.

   2.Авторское свидетельство СССР № 724879, кл. F 23 G 5/00, 1978.

   3.Авторское свидетельство СССР N 767459, кл. F 23 G 5/00, 1978.

   ЧЗиг 1

   Sasdyx