Установка для термічного знешкодження твердих паливовмісних відходів

Пропозиція належить до установок для термічного знешкодження твердих паливовміщуючих відходів. Установка може бути використана в нафтопереробній, хімічній, комунальній та інших галузях промисловості, зокрема в масложировій галузі для термічного знешкодження бентонітових відбілюючих глин, діатомових фільтровальних порошків та ін., які вміщують до 25-45% рослинних олій. Установка дозволить використовувати присутні в твердих відходах паливні компоненти для отримання додаткової теплоти на задовільнення потреб підприємств і забезпечить можливість безпечного використання або надійного захоронения твердих відходів. Відома установка для спалювання відходів [А.с. СССР №577355, М.кл2. F23G5/00, 1977], яка містить обертову барабанну піч з розташованими в ній завантажувальним і пальниковим пристроями. На протилежному кінці печі розташована двосекційна камера для осадження золи, яка містить зольну секцію та газову секцію. Зольна секція з'єднана з барабанною піччю безпосередньо, а газова через газохід, який виконано у вигляді патрубка, що проходить через зольну секцію. У відомій установці не вдається досягти повного знешкодження твердих відходів, оскільки її конструкція не дозволяє регулювати температуру процесу спалювання відходів і підтримувати її на постійному заданому рівні. Крім того, можливість утворення агломератів оброблюваного матеріалу в обертовій барабанній печі утр уднює доступ кисню до паливних компонентів в середині агломератів, що призводить до зменшення ступеня знешкодження відходів. Найбільш близькою до запропонованої пропозиції за своєю технічною суттю та досягаємим результатом є обертова піч для термічного знешкодження твердих відходів [А.с. СССР №1040280, М.кл3. F23G5/00, 1983], яка містить корпус, що обертається, до якого приєднано з одного боку завантажувальну камеру, а з іншого розвантажувальну камеру, в якій встановлено пальниковий пристрій. У завантажувальній камері встановлено завантажувальний пристрій, а в корпусі печі розташовано пристрій для регулювання температури, який закріплено у завантажувальній або розвантажувальній камері з можливістю переміщення уздовж корпуса. Пристрій для регулювання температури виконано у вигляді водоохолоджуваної тр уби з форсунками і датчиками температури, причому кожна форсунка функціонально через блок управління зв'язана з датчиком температури. Установці властиве порівняно низька надійність за рахунок засмічення отворів форсунок, через які подають воду на регулювання температури термічного знешкодження твердих відходів, що значно знижує ефективність їх знешкодження та підвищує рівень забруднення навколишнього середовища продуктами неповного спалювання відходів. Завантаження вологих відходів в обертову барабанну піч призводить до утворення агломератів, умови випалу яких ускладнюють процес знешкодження через труднощі підведення кисню всередину агломератів. Крім цього, регулювання температури процесу знешкодження відходів подачею води потребує витрат тепла на її випаровування та перегрів водяної пари, що є енергетичне затратним механізмом. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалення установки для термічного знешкодження твердих паливовміщуючи х відходів, в якій в результаті виконання пристрою регулювання температури, його розташування та введення перемішуючого пристрою забезпечується стійкість футеровки, зменшення витрат енергії на охолодження та збільшення ступеня знешкодження відходів, і за рахунок цього підвищується надійність роботи і довговічність барабанної печі та економиться паливо. Поставлене завдання вирішене завдяки тому, що в установці для термічного знешкодження твердих паливовміщуючи х відходів, яка містить корпус, що обертається, завантажувальну та розвантажувальну камери, а також пальниковий пристрій, завантажувальний пристрій і пристрій регулювання температури, згідно винаходу, пристрій регулювання температури виконано у вигляді двох пласких паралельних дисків, закріплених у завантажувальній камері концентричне до пальникового пристрою, при цьому внутрішній диск закріплено нерухомо, а зовнішній з можливістю кругового р уху, і обидва диски мають сегментні отвори. Додатковою відмінною ознакою є введення в установку перемішуючого пристрою, виконаного у вигляді розміщених у корпусі повздовжніх лопастей. Виконання пристрою регулювання температури у вигляді двох пласких дисків з сегментними отворами, завдяки унеможливленню засмічення великих отворів - підвищує надійність роботи, регулювання температури зміною прохідної площі сегментних отворів, через які подають розбавляюче повітря, дозволяє не використовува ти в якості охолоджуючого агента - воду (яка могла б викликати руйнування гарячої поверхні корпусу), що підвищує довговічність барабанної печі, а також економить паливо, яке б необхідно було додатково витрачати на випаровування охолоджуючої води. Присутність перемішуючого пристрою у вигляді повздовжніх лопастей дає можливість перемішувати обробляємий матеріал, що попереджає утворення високотемпературних зон, чим також захищає корпус від перегріву і підвищує довговічність барабанної печі, а також руйнувати його агломерати, тим самим забезпечуючи підведення кисню до його часток, що призводить до більш ефективного знешкодження відходів. На Фіг.1 показана запропонована установка, її повздовжній переріз; на Фіг.2 - пристрій регулювання температури; на Фіг.3 - його складний переріз А-А. Установка містить корпус 1, що обертається, з однієї сторони до якого приєднано завантажувальну камеру 2, а з іншого розвантажувальну камеру 3. У завантажувальній камері 2 розміщено завантажувальний пристрій 4, пальник 5, співвісно корпусу, що обертається, та концентричне пальнику - пристрій регулювання температури 6. У розвантажувальній камері 3 розміщено датчик температури 7, а до її входу приєднано допалювач 8. Пристрій регулювання температури 6 виконано у ви гляді двох 9, 10 паралельних пласких дисків, один з яких 10 закріплено нерухомо, а інший 9 має можливість обертового руху, при цьому в обох дисках 9, 10 по колу виконано сегментні отвори 11, зміною прохідної площі яких регулюють необхідну кількість охолоджуючого повітря. В корпусі 1, що обертається, по його довжині, розташовано перемішуючий пристрій 12 у вигляді повздовжніх лопастей. Установка працює таким чином. При згорянні палива у пальнику 5 утворюються димові гази, які під дією розрідження проходять через корпус 1 печі, що обертається, через розвантажувальну камеру 3 і поступають у допалювач 8, а далі ідуть на теплоутилізацію та газоочистку. При досягненні заданої температури у корпусі 1 обертової печі завантажувальним пристроєм 4 подають паливовміщуючи відходи, які рухаючись в корпусі 1, займаються і випалюються в потоці димових газів та розбавлюючого повітря. Підвід необхідної кількості розбавляючого повітря здійснюють регулюванням прохідної площі сегментних отворів 11 пристою регулювання температури 6. Руйнування агломератів паливовміщуючих відходів під час їх випалювання в корпусі 1 здійснюють перемішуючим пристроєм 12, який захвачує відходи і перемішуючи їх руйн ує, що сприяє більш повному знешкодженню відходів. Завдяки якісному перемішуванню відходів в робочому просторі обертової печі високотемпературні зони не утворюються, температура по довжині печі рівномірна і її регулювання в заданому діапазоні для більш повного знешкодження відходів здійснюють по сигналу з датчика температури 7, який контролює параметр температури і подає сигнал на блок автоматичного керування (на Фіг. не позначено) пальником 5. Регулювання здійснюють зміною прохідної площі сегментних отворів 11 нерухомого диску 10 пристрою регулювання температури 6, через які подають розбавляюче повітря, шляхом обертання рухомого диску 9 навколо осі. Оброблені знешкоджені відходи вивантажують через розвантажувальну камеру 3. Для визначення працездатності установки для термічного знешкодження твердих паливовміщуючи х відходів в Інституті газу НАН України на дослідній установці були проведені експерименти, в яких в якості дослідного матеріалу використовували відходи фільтровальних глин з масложирових комбінатів, що містять рослинну олію, та розрахунки економії палива, необхідного на випаровування охолоджуючої води. Експериментальні дослідження проводили на дослідній установці. Результати експериментів наведено в таблиці. Таблиця Порівняння показників прототипу та запропонованої установки Установка Прототип Запропонована установка Надійність Довговічність Засмічення водяної Розтріскування футеровки форсунки пилом та золою при попаданні води Воздушні отвори не Відсутність розтріскування засмічуються Ступінь знешкодження Економія палива 94% 99,2% 4,4% Таким чином, використання запропонованої установки для термічного знешкодження твердих паливовміщуючи х відходів на відміну від прототипу підвищує надійність роботи, довговічність барабанної печі, ефективність знешкодження відходів, та економить паливо, яке не витрачається на випаровування охолоджуючої води.