Установка для спалювання відходів

1 Установка для спалювання ВІДХОДІВ, ЩО (24)17 06 2002 (46) 17 06 2002, Бюл № 6, 2002 р (72) Брага Юрій Петрович, Живченко Володимир Семенович, Зорін Олександр Вікторович, Севрюк Володимир Володимирович, Шилов Юрій Федорович (73) Брага Юрій Петрович, Живченко Володимир Семенович, Зорін Олександр Вікторович, Севрюк Володимир Володимирович, Шилов Юрій Федорович (56) SU 1141267 A, F 23G 5/32, опубл 23 02 1985, бюл №7 Пальгунов П П , Сумароков М В Утилизация промышленных отходов, -М Стройиздат, 1990, С 78-79 FR 2574902 А1, F 23G 5/32, 20 06 1986 GB 2041183 A, F 23G 5/00, 03 09 1980 FR 2661734 A1, F 23G 5/14, 08 11 1991 US 4167146, F 23G 5/00, 11 09 1979 WO 86/03279, F 23G 5/30, 05 06 1986 JP 10054523 A, F 23G 5/20, 24 02 1998 JP 09196342 A, F 23G 5/24, 29 07 1997 US 5101742 A, F 23G 5/00, 07 04 1992 JP 10148314 A, F 23G 5/00, 02 06 1998 RU 2106575 C1, F 23G 5/00, 10 03 1998 RU 02117870 C1, F 23G 5/00, 20 08 1998 МІСТИТЬ вертикальний корпус з футерованим горном, завантажувальний пристрій, виконаний у вигляді труби з приймальною лійкою, повітропід БІДНИЙ пристрій і газовідвід, яка відрізняється тим, що в СТІНЦІ корпусу виконана порожнина з розміщеними в ній теплообмінними елементами, яка взаємозв'язана з повітропідвідним пристроєм, розміщеним в верхній частині корпусу, завантажувальний пристрій сполучений з корпусом так, що вісь труби розміщена під кутом 45-135° до поздовжньої осі корпусу, причому всередині завантажувального пристрою встановлений механізм подачі 2 Установка за п 1 , яка відрізняється тим, що поздовжня вісь лійки паралельна поздовжній осі корпусу 3 Установка за п 1 , яка відрізняється тим, що механізм подачі виконаний у вигляді шнека 4 Установка за п 1 , яка відрізняється тим, що механізм подачі виконаний у вигляді штовхача 5 Установка за п 1 , яка відрізняється тим, що корпус оснащений кришкою, в якій розміщений газовідвід 6 Установка за п 1 , яка відрізняється тим, що теплообмінні елементи виконані у вигляді теплопровідних пластин, закріплених під кутом на внутрішній поверхні внутрішньої стінки корпусу, що утворює порожнину Винахід відноситься до охорони навколишнього середовища а саме, до утилізації побутових і промислових ВІДХОДІВ шляхом їхнього піролізу Відомий пристрій для здійснення способу зпалювання ВІДХОДІВ (А с СРСР № 1141267, кл F23G5/24, опубл 23 02 85), що містить вертикальну циліндричну камеру згоряння з перебивкою, встановлені аксіальне в камері згоряння і направлені один до одного сопла для введення суміші ВІДХОДІВ з повітрям, тангенціально розташовані пристрої для подачі вторинного повітря, верхнє сопло розміщене нижче пристрою для подачі вторинного повітря і встановлене з можливістю вертикального переміщення у межах нижньої частини камери згоряння, яка виконана конічною, а нижнє сопло встановлене в вершині конічної частини камери згоряння Пристрій постачений циліндричною камерою допалювання, встановленої в камері згоряння з утворенням внутрішньої порожнини між нею і циліндричною частиною камери згоряння, при цьому діаметр камери допалювання складає 0,3 - 09 діаметру циліндричної частини камери згоряння, а пристрій для подачі вторинного повітря встановлений на торці камери допалювання Відомий пристрій не забезпечує високої швидкості горіння ВІДХОДІВ, оскільки повітря, що о (О (О 00 (О 46866 вертикального транспортування ВІДХОДІВ Крім подається на горіння нагрівається поза камерою того, рух ВІДХОДІВ під власною масою в тільки до температури 300 - 400°С Введення завантажувальній шахті призводить до їхньої ВІДХОДІВ в відомому пристрої спільно з повітрям сепарації і розпушуванню пробки, що призводить через сопла вимагає спеціальної підготовки до нерівномірності процесу горіння і до ВІДХОДІВ, що викликає додаткові витрати Оскільки необхідності збільшення висоти завантажувальної об'єм камери згоряння невеликий, то часу їхнього шахти знаходження недостатньо для утворення рідкої фази від неорганічних ВІДХОДІВ, ЩО призводить до Нераціональна конструкція пристрою з зашлаковування сопла 3 відомих пристроїв розташуванням всіх и вузлів по вертикалі найбільш близьким по технічній суті і результату, приймальної лійки, завантажувальної шахти і що досягається є реактор високотемпературного реактора перешкоджає повному використанню піролізу Торракс ( Пальгунов П П , Сумароков М фізико-хімічних характеристик ВІДХІДНИХ газів тому, В Утилизация промышленных отходов - М що в процесі спалювання утворювані гази Стройиздат, 1990 - С 78 - 79) Пристрій містить відводяться з реактора в зоні, розташованій нижче вертикальний корпус, на якому встановлена завантажувального пристрою Крім того, завантажувальна шахта у вигляді труби з утворювані в процесі спалювання сажисті відходи приймальною лійкою для завантаження ВІДХОДІВ, не можуть бути відфільтровані новими порціями ЯКІ під дією власної ваги опускаються згори вниз матеріалу, що потрапляє в реактор із-за раннього Для підведення нагрітого повітря встановлена відведення газів, що призводить до забруднення кільцеподібна труба з патрубком, яка розміщена з ВІДХІДНИХ газів сажистими включеннями і зовнішньої сторони корпусу в нижній його частині і погіршення тепло- і масообмінних процесів Це виконує роль колектора при розподілі і подачі знижує ефективність роботи пристрою і збільшує повітря за допомогою каналів, які зв'язують токсичність газоподібних викидів в атмосферу колектор з повітропід від ними соплами, В основу винаходу поставлено задачу виконаними в футеровці нижній частині корпусу вдосконалення установки для спалювання (горна) Пальні гази піднімаються вверх по корпусу ВІДХОДІВ, в якій за рахунок збільшення робочого реактора і потрапляють в кільцеподібний об'єму при збереженні габаритів установки газозбірник, звідки вони в суміші з паром забезпечується інтенсифікація теплоі виводяться через газовідвід Утворюваний при масообмінних процесів, що дозволяє підвищити піролІЗІ коксовий залишок окислюється в окис ефективність роботи установки і знизити викиди в вуглецю, а інертні матеріали обплавлюються та атмосферу виводяться через шлакову ванну Поставлена задача вирішується тим, що в установці для спалювання ВІДХОДІВ, ЩО МІСТИТЬ СПІЛЬНІ суттєві ознаки прототипу і вертикальний корпус з футерованим горном, запропонованого винаходу завантажувальний пристрій, виконаний у вигляді 1 Вертикальний корпус з футерованим труби з приймальною лійкою, повітропідвідний горном пристрій і газовідвід, згідно винаходу в СТІНЦІ 2 Завантажувальний пристрій, виконаний у корпусу виконана порожнина з розміщеними в ній вигляді труби з приймальною лійкою теплообмінними елементами, яка взаємозв'язана з 3 Повітропідвідний пристрій повітропідвідним пристроєм, розміщеним в верхній 4 Газовідвід частині корпусу, завантажувальний пристрій Однак відома сукупність ознак не дозволяє сполучений з корпусом так, що вісь труби досягнути необхідного технічного результату розміщена під кутом 45 - 135° до поздовжньої осі В відомому пристрої подачу теплоносія корпусу, причому всередині завантажувального нагрітого повітря здійснюють через повітропідвідні пристрою встановлений механізм подачі сопла, виконані в футеровці нижній частині корпусу При цьому не забезпечується можливість Доцільно розміщення лійки так, що и проведення примусового повітряного поздовжня вісь паралельна поздовжній осі корпусу охолоджування корпусу і використання радіаційного тепла стінки корпусу для нагрівання Доцільно виконання механізму подачі в повітря, що подається Недоліком такої конструкції вигляді шнека або штовхача є відсутність можливості підігріву повітря, що Доцільно, щоб корпус був оснащений подається, в самому реакторі тому, що повітря кришкою, в якій розміщений газовідвід надходить безпосередньо в зону спалювання При Доцільно виконання теплообмінних елементів цьому тепло ВІДХІДНИХ газів з зони спалювання не у вигляді теплопровідних пластин, закріплених під використовують на підігрів повітря, Яке подається, кутом на внутрішній поверхні внутрішньої стінки що призводить до збільшення енерговитрат, корпусу, що утворює порожнину погіршує тепло- і масообмінні процеси в реакторі і Одним з основних чинників, що впливають на знижує його продуктивність швидкість і температуру реакції горіння ВІДХОДІВ Є температура повітря, що подається Для Розміщення завантажувальної шахти на інтенсифікації процесу горіння вимагається велика корпусі призводить до того, що пробкою, що КІЛЬКІСТЬ повітря Однак збільшення подачі повітря відвертає викид ВІДХІДНИХ газів в атмосферу є перешкоджає його нагріву до необхідної відходи, що знаходяться в завантажувальній температури, тому в СТІНЦІ корпусу установки шахті Однак висоти шару ВІДХОДІВ недостатньо виконана спеціальна порожнина з теплообмінними для відвертання викидів, а підвищення габаритів елементами, через яку подають повітря для установки по висоті призводить до зниження спалювання ВІДХОДІВ Теплообмінні елементи ефективності роботи із-за збільшення шляху 46866 потужності, збільшуючи експлуатаційні витрати виконані у вигляді теплопровідних пластин, Крім того, можливо утворення затору, при якому закріплених під кутом на внутрішній поверхні необхідно припиняти подачу повітря в порожнину і внутрішньої стінки корпусу, що утворює розкупорювати трубу завантажувального порожнину Введення пластин сприяє пристрою рівномірному проходженню повітря вздовж стінки Запропонована установка для спалювання корпусу по гвинтовій НИСХІДНІЙ траєкторії, що ВІДХОДІВ зображена на рисунку забезпечує рівномірне и охолоджування, збільшує поверхню теплообміну і час контакту повітря з Установка містить вертикальний корпус 1 з нагрітими пластинами, а також відвертає футерованим горном 2 Корпус 1 оснащений попадання холодного повітря в зону горіння кришкою 3, встановленою на верхньому його Використання процесу регенерації тепла не тільки торці В СТІНЦІ 4 корпусу виконана порожнина 5, в значно спрощує технологію підігріва повітря, що якій розміщені теплообмінні елементи, що подається, але і підвищує ефективність процесу виконані у вигляді теплопровідних пластин 6, спалювання ВІДХОДІВ закріплених під кутом на внутрішній поверхні внутрішньої стінки корпусу, що утворює порожнину Для інтенсифікації тепло- і масообмінних 5 Повітропровідний пристрій виконаний у вигляді процесів повітропідвідний пристрій слід розмістити патрубка 7, розміщеного тангенціальне в верхній в верхній частині порожнини, в противному частині корпусу 1 і взаємозв'язаного з порожниною випадку частина стінки, що міститься над 5 повітропідБІДНИМ пристроєм буде виключена з процесу теплообміну, що призведе до зниження Завантажувальний пристрій виконаний у температури повітря, що подається, до зменшення вигляді труби 8 з приймальною лійкою 9 і швидкості зпалювання ВІДХОДІВ В ЗОНІ реакції, отже сполучений з корпусом так, що вісь труби 8 до зниження ефективності роботи пристрою розміщена під кутом 45 - 135° до поздовжньої осі Перегрів стінки може призвести до швидкого зносу корпусу 1, а поздовжня вісь лійки 9 паралельна обладнання або до необхідності зниження поздовжній осі корпусу Всередині інтенсивності тепло-1 масообмінних процесів завантажувального пристрою встановлений механізм подачі, виконаний у вигляді шнека 10 В Розміщення завантажувального пристрою кришці 3 корпусу розміщений газовідвід 11 поза корпусом призводить до збільшення робочого об'єму установки, а отже, до збільшення маси Установка для спалювання ВІДХОДІВ працює обробних ВІДХОДІВ Це дозволяє більш повно слідуючим чином передавати їм тепло ВІДХІДНИХ газів, що сприяє На дно поду горна 2 подається кусковий інтенсифікації тепло- і масообмінних процесів горючий матеріал, наприклад кокс, дрова і ш Крім того, збільшення робочого об'єму установки Після розпалювання цих матеріалів через призводить до поліпшення умов фільтрування патрубок 7 подається повітря в порожнину 5 По Підвищення змісту сажі в твердофазних досягненні тривкого горіння через приймальну компонентах ВІДХОДІВ призводить до інтенсифікації лійку 9 тверді відходи подаються в трубу 8 і за масоообміну в реакції СОг + С = 2СО, що підвищує допомогою шнека 10 відходи примусово калорійність ВІДХІДНИХ газів Розміщення завантажуются в робочий об'єм корпусу 1 завантажувального пристрою поза корпусом Примусова подача ВІДХОДІВ З ДОПОМОГОЮ шнека 10 покращує санітарні норми, бо відходи не сприяє ущільненню подаваних матеріалів забруднюють простір навколо установки всередині завантажувального пристрою і таким чином підготовлений щільний матеріал надходить Сполучення завантажувального пристрою з в верхні шари робочого об'єму корпусу, корпусом так, що вісь труби розміщена під кутом забезпечуючи створення ефективного 45 - 135° до поздовжньої осі корпусу призводить до того, що з моменту запуску установки в трубі фільтруючого шару При цьому в трубі 8 постійно знаходиться частина ВІДХОДІВ, ЩО виконує роль залишається частина ВІДХОДІВ, ЩО відвертають пробки, а примусова подача ВІДХОДІВ призводить викид ВІДХІДНИХ газів в атмосферу до зниження газопроникності, оскільки Відходи ПІД власною вагою опускаються на відбувається ущільнення в трубу матеріалу, що розпалений горючий матеріал і запалюються подається, що запобігає попаданню ВІДХІДНИХ газів Теплом горіння факела і ВІДХІДНИМИ газами в навколишнє середовище нагрівається стінка 4, від якої шляхом теплопровідних пластин б тепло передається Виконання кута більше 135° недоцільно, повітрю, нагріваючи його до температури 400 оскільки при подачі ВІДХОДІВ В трубу 500°С Нагріте повітря, проходячи крізь порожнини завантажувального пристрою вони будуть 5, потрапляє в зону горіння Після заповнення рухатися під власною масою, розпушуючи пробку, робочого об'єму відходами до рівня труби 8 що призведе до попадання ВІДХІДНИХ газів в установка переходить в стаціонарний режим атмосферу в моменти запуску і зупинки установки роботи Крім того, при такому русі ВІДХОДІВ відбувається їхня сепарація, що призводить до нерівномірності Зважаючи на те, що завантажувальний процесу горіння, знижуючи тепло- і масообмінні пристрій розміщений поза корпусом, збільшується процеси Збільшення кута, вище 135° збільшує маса обробних ВІДХОДІВ, ЩО призводить до висоту установки, що призведе до зниження додаткового їхнього нагріву і фільтрування ефективності її роботи і підвищення її вартості ВІДХІДНИХ газів Накопичування ВІДХІДНИХ газів відбувається під кришкою 3 установки, а їхнє Виконання кута менше 45° призведе до того, вилучення здійснюється через газовідвід 11 що на транспортування ВІДХОДІВ по трубі необхідно Розташування газовідводу в кришці 3 корпусу використати подавальні механізми значної призводить до того, що нагріті ВІДХІДНІ гази більш повно віддають тепло для підігріву повітря, інтенсифікуючи тепло- і масообмінні процеси В подальшому тепло ВІДХІДНИХ газів використується на господарські потреби Все це призводить до підвищення ефективності роботи установки Конструкція запропонованої установки сприяє ефективній організації и роботи, покращуючи техніко-економічні показники інтенсифікація 8 46866 тепло- і масообмінних процесів, підвищення тепловіддачі ВІДХІДНИХ газів знов потрапляючим в робочий об'єм відходам, фільтрування ВІДХІДНИХ газів від сажистих включень і раціональне їхнє використання в зоні зпалювання, поліпшення екологічної обстановки, зниження викидів в атмосферу, підвищення стабільності процесу піролізу і продуктивності установки ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71