ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2085807

ПІЧ для спалювання твердих відходів

ПІЧ для спалювання твердих відходів

Ім'я винахідника: Семенов Віктор Никонорович [RU]; Чижов Дмитро Ісакович [RU]; Деркач Геннадій Григорович [RU]; Мовчан Юрій Васильович [RU]; Коротков Микола Федорович [RU]; Пічугін Юрій Миколайович [RU]; Комаров Лев Миколайович [RU]; Волков Віктор Іванович [RU]; Сентдьерді Геза [HU]; Кеебе Дьордь [HU]; Душкін В'ячеслав Іванович [RU]
Ім'я патентовласника: Науково-виробниче об'єднання енергетичного машинобудування ім.акад.В.П.Глушко
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.07.27

Винахід відноситься до області знищення промислових та побутових відходів. У піч через вікна завантажувального пристрою подають тверді відходи, включають в роботу паливні пальники, температура на виході яких 1450-1550 o C. Створюється шлаковая ванна з розплаву спалених відходів. З пальників через трубопроводи продовжують надходити продукти згоряння палива. Розплав перемішується, в нього подають відходи. Утворений шлак безперервно виливається з жолоба. Металеву фазу у вигляді розплаву випускають за допомогою шпуру. В процесі експлуатації печі від системи охолодження в кесони безперервно надходить хладоагент - вода. Через вхідні патрубки вода заповнює колектори, а потім - канали. Забезпечується постійна циркуляція води по каналах.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до пристроїв для знищення промислових та побутових відходів.

Відома піч для спалювання промислових відходів, що включає завантажувальний шахту, камеру згоряння, що переміщається колосник, газохід для відсмоктування газу, перфоровану камеру над колосником, пальник, пристрій для виходу твердої фази. Забезпечується постійна рециркуляція частини продуктів згоряння, що виключає викид шкідливих газів в атмосферу [1]

Наявність у відомій печі рухомих колосникових решіток ускладнює її конструкцію і не дозволяє досягти повного згоряння відходів внаслідок недостатньо високого температурного рівня процесу.

Відома піч для спалювання твердих відходів, що включає корпус, подину і звід, виконані з вогнетривкого матеріалу, завантажувальний пристрій, вмонтований в звід, паливні пальники, що працюють на пальному газі і повітрі і укріплені в верхній частині корпусу, камеру псевдорідинному з охолоджуваними стінками і з розташованим всередині неї колосником, трубопровід для подачі в зону спалювання ожіжающего агента повітря, пристрій для видалення продуктів спалювання, розташоване на подине печі, і систему охолодження камери псевдорідинному [2]

Конструктивні особливості відомої печі не забезпечують досить високого теплообміну у всьому обсязі горіння відходів, внаслідок нерівномірного хімічного і гранулометричного їх складу, що призводить до неповного згоряння органіки і виносу з печі не розклалися з'єднань. Стінки корпусу не витримують тривалої експлуатації при температурах понад 1000 o C.

Завданням винаходу є створення печі для спалювання побутових і промислових відходів, що забезпечує отримання досить високих температур (до 1500 o C) по всьому її об'єму, що дозволило б досягти повного розкладання шкідливих сполук, отримати тверду фазу, придатну для подальшої переробки, і підвищити довговічність печі .

Завдання вирішена за рахунок того, що піч забезпечена тепловідвідними елементами, прикріпленими до внутрішніх стінок корпусу і склепіння, при цьому вони виконані у вигляді паяних оребрених медностальних пластин з внутрішніми каналами для проходження охолоджувача із співвідношенням ширини каналу до його глибині 1: 0,7 і забезпечені колекторами і патрубками для входу і виходу охолоджувача, паливні пальники розташовані в нижній частині бічних стінок корпусу на відстані 0,2-0,3 м від рівня подини печі і укріплені на трубопроводі для подачі в неї спалюваного агента, а пристрої для видалення продуктів спалювання виконані у вигляді патрубка для відводу димових газів, укріпленого на склепінні печі, жолоби для видалення розплавленого шлаку, розташованого в корпусі на рівні розплаву, і шпуру для випуску розплавленої металевої фракції, розташованого на подине.

Зазначені конструктивні особливості печі дозволили проводити процес спалювання відходів в жужільному розплаві при температурі 1300-1500 o C.

Технічний результат підвищення температурного режиму спалювання відходів, збільшення терміну експлуатації печі і зниження шкідливих викидів в атмосферу.

ПІЧ для спалювання твердих відходів

На фіг. 1 схематично зображено пропонована піч; на фіг. 2 перетин А-А на фіг. 1; на фіг. 3 вид по стрілці Б на фіг. 2.

Піч містить корпус 1, футерованную цеглою подину 2, звід 3, завантажувальний пристрій 4 з вікнами для завантаження відходів 5 і флюсів 6, паливні пальники 7, розташовані в нижній частині корпусу 1 і укріплені на трубопроводі 8, для подачі в піч палива, що спалюється агента, патрубок 9 для відводу димових газів, укріплений на зводі 3 печі, жолоб 10 для видалення шлакового розплаву 11, розташований в корпусі 1 на рівні розплаву, і шпур 12 для випуску розплавленої металевої фракції. До внутрішніх стінок зводу 3 і корпуса 1 прикріплені тепловідвідні елементи кесони 13, виконані у вигляді паяних мідних 14 і сталевих 15 пластин з внутрішніми каналами 16 для проходження хдладоагента із співвідношенням ширини каналу до його глибині, що дорівнює 1: 0,7. Зазначене співвідношення було вибрано як найбільш оптимальне з точки зору гідравлічних, теплових і міцності і підтверджено експериментальними роботами. Кесони мають колектори 17 для розподілу хладоагента по каналах 16 і вхідні 18 і вихідні 19 патрубки, приєднані до системи охолодження (не показано).

ПІЧ працює наступним чином

Перед початком безперервного процесу спалювання в печі створюють ванну шлакового розплаву. Для цього в піч через вікна 5 і 6 завантажувального пристрою 4 подають тверді промислові та побутові відходи та флюси. Включають в роботу паливні пальники 7, розташовані по всьому корпусу 1, в яких природний газ спалюється в суміші з холодним або нагрітим до температури 500 o C повітрям. Температура продуктів згоряння на виході з пальників 7 1450-1550 o C, що дозволяє утворити шлаковий розплав 11 з спалених відходів. Після створення шлакової ванни з пальників 7 через трубопровід продовжують надходити високотемпературні продукти згоряння природного газу. Розплав 11 в печі при цьому інтенсивно перемішується (псевдоожіжается). Паливні пальника 7 розташовані на відстані 0,2-0,3 м від рівня подини 2. Таке розташування є оптимальним, експериментально розрахованим. У створений розплав далі завантажують відходи, які інтенсивно захоплюються потоками шлаку, рівномірно розподіляючи за обсягом ванни.

Високотемпературні продукти згоряння, що подаються в розплав 11 з пальників 7, підтримують високу температуру у ванні (до 1500 o C), окислюють горючі компоненти відходів, а мінеральну їх частина переводять в шлак. Завантажений з відходами флюс надає шлаку необхідний хімічний склад. Утворений шлак безперервно виливається з жолоба 10 і передається на подальшу переробку. Металеву фазу у вигляді розплаву випускають за допомогою розтину шпуру 12. Відходять гази проходять через патрубок 9 з печі і через систему очищення (не показано) йдуть в димову трубу.

Прикріплені кесони 13 до внутрішніх стінок корпусу 1 і склепіння 3 дозволили захистити їх від впливу високотемпературних продуктів (рідких і газоподібних) при спалюванні відходів. Це виявилося можливим, завдяки виконанню цих кессонов у вигляді теплоотводящих оребрених паяних мідних 14 і сталевих 15 пластин. В процесі експлуатації печі від системи охолодження в кесони безперервно надходить хладоагент вода. Через їх вхідні патрубки 18 вода заповнює колектори 17, а потім і канали 16. Забезпечення постійної циркуляції води по каналах дозволяє різко знизити температуру стінок корпусу 1 і склепіння 3 і уникнути їх руйнування протягом тривалого періоду експлуатації печі.

Були проведені досвідчені плавки побутових відходів і відходів промислового виробництва на напівпромислової установці з використанням рідкої фази. Проведені випробування показали, що завдяки спалюванню відходів в жужільному розплаві при температурах вищих (1400-1500 o C) в порівнянні з існуючими сміттєспалювальні печами (600-900 o C), а й інтенсивного перемішування шлакового розплаву забезпечується повне розкладання шкідливих сполук.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Піч для спалювання твердих відходів, що включає корпус, подину, звід з вмонтованим в ньому завантажувальним пристроєм, паливні пальники, укріплені в корпусі, трубопровід для подачі в зону спалювання ожіжающего агента, пристрої для видалення продуктів спалювання і систему охолодження, яка відрізняється тим, що вона забезпечена тепловідвідними елементами, прикріпленими до внутрішніх стінок зводу і корпусу, при цьому вони виконані у вигляді паяних оребрених медностальних пластин з внутрішніми каналами для проходження охолоджувача із співвідношенням ширини каналу до його глибині, що дорівнює 1 0,7, і забезпечені колекторами і патрубками, з'єднаними з системою охолодження, паливні пальники розташовані в нижній частині бічних стінок корпусу на відстані 0,2 0,3 висоти зони спалювання від рівня подини і укріплені на трубопроводі для подачі в неї ожіжающего агента, а пристрої для видалення продуктів спалювання виконані у вигляді патрубка для відводу димових газів , укріпленого на склепінні печі, жолоби для видалення розплавленого шлаку, розташованого в корпусі на рівні розплаву, і шпуру для випуску розплавленої металевої фази, розташованого на подине печі.

Версія для друку
Дата публікації 19.02.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів