RU2147710C1

RU2147710C1 - Furnace for burning wastes

Info

Publication number: RU2147710C1
Application number: RU98118027A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Попов; А.В. Лебедев; О.С. Шенин; Б.И. Леонов; М.Н. Бернадинер; В.И. Злобин
Original assignee: Акционерное общество "ВНИИЭТО"
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: reworking and utilization of domestic and industrial wastes by fire method. SUBSTANCE: furnace includes chamber, fire grate and oxidizer supply unit. Plates of fire grate are located in stepwise pattern at spaced relation; upper step partially overlaps lower step horizontally. Oxidizer supply unit is made in form of blast duct located under fire grate over its entire length. Vertical partitions are mounted between upper wall of duct and each plate of fire grate forming partially closed sections. Each section is communicated with furnace chamber through slotted outlet directed in way of motion of wastes. Cavity of duct is communicated with cavity of each section by means of holes made in rows along duct. Dampers with holes are fitted along each row of holes for motion relative to upper wall of duct on side of its cavity. EFFECT: avoidance of sticking of holes in fire grate; possibility of control of amount of oxidizer fed to various zones of furnace hearth depending on degree of burning wastes. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки и утилизации бытовых и промышленных отходов огневым методом, конкретнее, к конструкции топки для сжигания отходов. The invention relates to the field of processing and disposal of household and industrial waste by the fire method, and more particularly, to the design of a furnace for burning waste.

Известно топочное устройство для сжигания твердых отходов, содержащее бункер для подачи отходов на наклонную колосниковую решетку и систему подачи через колосники окислителя. Слой отходов под действием собственного веса медленно сползает вниз по решетке к месту выгрузки золы. Органические составляющие отходов сгорают в слое, куда подается воздух. Воздух подается снизу через колосники. (Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов.- М.: Химия, 1990, с.36, рис.2.2). Known furnace device for burning solid waste containing a hopper for feeding waste to an inclined grate and a system for feeding through the grate of an oxidizing agent. The waste layer, under the influence of its own weight, slowly slides down the grate to the place of ash discharge. Organic components of the waste are burned in the layer where the air is supplied. Air is supplied from below through the grates. (Bernadiner M.N., Shurygin A.P. Fire processing and disposal of industrial waste.- M .: Chemistry, 1990, p. 36, Fig. 2.2).

Недостатком этой конструкции является залипание колосниковых решеток и отсутствие регулирования подаваемого окислителя в различные зоны сползающих отходов в зависимости от степени их сгорания. The disadvantage of this design is the sticking of the grate and the lack of regulation of the supplied oxidizing agent in various zones of sliding waste, depending on the degree of their combustion.

Известно топочное устройство для сжигания твердых бытовых отходов, содержащее топочную камеру с колосниковой решеткой и блок подачи через колосники окислителя. Наклонная колосниковая решетка выполнена из металлических пластин, позволяющих переталкивать сгораемые отходы, способствуя их перемещению к месту сброса зольного остатка вниз. (Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов.- М.: Химия, 1990, с.38, рис.2.4). Known furnace device for burning solid waste containing a furnace chamber with a grate and a feed unit through the grates of an oxidizing agent. The inclined grate is made of metal plates, allowing to repulse combustible waste, facilitating their movement to the place of discharge of the ash residue down. (Bernadiner M.N., Shurygin A.P. Fire processing and neutralization of industrial waste.- M .: Chemistry, 1990, p. 38, Fig. 2.4).

Недостатками данного устройства, выбранного в качестве наиболее близкого аналога, являются залипание, зашлаковывание отверстий между пластинами и невозможность регулирования подачи окислителя в различные зоны перерабатываемых отходов. Это затягивает процесс сжигания, требует вмешательства в процесс перемещения отходов, ведет к перерасходу окислителя, перегреву отдельных зон решетки и выходу ее из строя. The disadvantages of this device, selected as the closest analogue, are sticking, slagging of the holes between the plates and the inability to control the flow of oxidizing agent into various zones of the processed waste. This delays the combustion process, requires intervention in the process of moving the waste, leads to an overspending of the oxidizer, overheating of certain areas of the grate and its failure.

В изобретении решается задача исключения залипания отверстий в колосниковой решетке и обеспечения возможности регулирования количества подаваемого окислителя в различные зоны пода топки в зависимости от степени сжигания отходов. The invention solves the problem of preventing sticking of holes in the grate and providing the ability to control the amount of oxidizing agent supplied to various heating zones depending on the degree of waste incineration.

Сформулированная техническая задача решается за счет того, что в топочном устройстве для сжигания отходов, включающем топочную камеру, колосниковую решетку и блок подачи окислителя через колосниковую решетку, беспровальные колосниковые плиты решетки расположены ступенчато с зазором между собой по вертикали и с частичным перекрытием верхней ступенью последующей нижней по горизонтали, блок подачи окислителя выполнен в виде размещенного под колосниковой решеткой по всей ее длине дутьевого короба, между верхней стенкой короба и каждой колосниковой плитой установлены с образованием частично замкнутых секций вертикальные перегородки, каждая секция сообщена с топочной камерой щелевым выходом, направленным по ходу перемещения отходов, при этом полость короба сообщена с полостью каждой секции отверстиями, выполненными рядами вдоль короба, а вдоль каждого ряда отверстий установлены, с возможностью перемещения относительно верхней стенки со стороны его полости, заслонки с отверстиями. The formulated technical problem is solved due to the fact that in the furnace waste incinerator, including the combustion chamber, the grate and the oxidizer feed unit through the grate, the grateless grate plates are arranged stepwise with vertical clearance between them and with a partial overlap of the next lower stage with the upper stage horizontally, the oxidizer supply unit is made in the form of a blast box placed under the grate along its entire length, between the top wall of the box and each vertical partitions are installed with a sprinkler plate with the formation of partially closed sections, each section is connected to the combustion chamber by a slit outlet directed along the waste movement, while the cavity of the duct is communicated with the cavity of each section by openings made in rows along the duct, and installed along each row of holes, with the ability to move relative to the upper wall from the side of its cavity, the shutter with holes.

Расположение беспровальных колосниковых плит ступенчато с зазором между собой по вертикали и с частичным перекрытием верхней ступени над последующей нижней по горизонтали позволяет полностью исключить забивание щелей для подачи окислителя и способствует перемещению сжигаемых отходов от места их загрузки к месту удаления из камеры сжигания зольного остатка. Наличие промежуточных секций для прохождения окислителя под каждой плитой и регулируемых сечений для прохождения окислителя между полостью короба и полостями секций позволит регулировать количество подаваемого для сжигания отходов окислителя в зоне каждой колосниковой плиты. Это обеспечит равномерное сжигание отходов без образования токсичных продуктов горения, исключит перегрев отдельных плит, их прогар и выход из строя. Совокупность всех отличительных признаков позволит значительно повысить надежность работы устройства и снизить эксплуатационные затраты. The location of the grateless grate plates in steps with a vertical gap with a partial overlap of the upper step above the next lower horizontal one completely eliminates the clogging of the slots for feeding the oxidizing agent and contributes to the movement of burnt waste from the place of its loading to the place of removal of ash residue from the combustion chamber. The presence of intermediate sections for the passage of oxidizer under each stove and adjustable cross sections for the passage of oxidizer between the cavity of the box and the cavities of the sections will allow you to adjust the amount supplied to burn waste oxidizer in the area of each grate. This will ensure uniform burning of waste without the formation of toxic combustion products, eliminate overheating of individual stoves, their burnout and failure. The combination of all the distinguishing features will significantly increase the reliability of the device and reduce operating costs.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлено вертикальное сечение топочного устройства, на фиг. 2 - вертикальный разрез колосниковой решетки, на фиг. 3 - горизонтальное сечение топочного устройства по А-А. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a vertical section of a combustion device, FIG. 2 is a vertical section through the grate, in FIG. 3 is a horizontal section of a furnace device along AA.

Топочное устройство содержит топочную камеру 1 с колосниковой решеткой 2, выполненной из плит 3 беспровальных колосников. Плиты 3 расположены ступенчато с зазором 4 между собой по вертикали и с частичным перекрытием верхней плитой последующей нижней плиты по горизонтали. Снижение ступенек идет со стороны загрузочного отверстия 5 в сторону отверстия 6 для выгрузки зольного остатка. The furnace device comprises a furnace chamber 1 with a grate 2 made of stoves 3 without grate. The plates 3 are arranged stepwise with a gap 4 between themselves vertically and with partial overlap by the upper plate of the subsequent lower plate horizontally. The steps are reduced from the side of the loading hole 5 to the side of the hole 6 for unloading the ash residue.

Блок подачи окислителя включает дутьевой короб 7, размещенный под колосниковой решеткой по всей ее длине и соединенный трубой 8 с воздуходувкой (на чертеже не показана). Между верхней стенкой короба 7 и каждой колосниковой плитой 3 установлены боковые вертикальные перегородки 9, образующие под каждой плитой 3 частично замкнутые секции 10, имеющие щелевой выход 4 в рабочий объем топочной камеры по ходу перемещения отходов. При этом щели 4 направлены в сторону выгрузного отверстия 6. Каждая секция 10 соединена с полостью дутьевого короба 7 отверстием 11, выполненным в верхней стенке короба. Отверстия 11 расположены рядами вдоль короба 7. Внутри короба 7 вдоль каждого ряда отверстий 11 размещены заслонки 12, имеющие возможность перемещения вдоль отверстий 11. В заслонке 12 выполнены отверстия 13, которые при перемещении заслонок 12 могут частично или полностью совпадать с отверстиями 11 в коробе 7, регулируя тем самым количество окислителя, подаваемого в каждую секцию 10. По мере сгорания загружаемых в топку отходов они могут перемещаться к выгрузному отверстию 6 с помощью скребка 14, соединенного штоком 15 с механизмом его перемещения (на рис. не показан). При недостатке тепла, выделяемого при сгорании отходов за счет их окисления, в топку может быть введено дополнительное тепло с помощью газовой горелки 16. The oxidizer supply unit includes a blast box 7 located under the grate along its entire length and connected by a pipe 8 to a blower (not shown in the drawing). Between the upper wall of the box 7 and each grate plate 3, lateral vertical partitions 9 are installed, forming partially closed sections 10 under each plate 3, having a slot exit 4 into the working volume of the combustion chamber along the course of waste transfer. In this case, the slots 4 are directed towards the discharge opening 6. Each section 10 is connected to the cavity of the blowing duct 7 by an opening 11 made in the upper wall of the duct. The holes 11 are arranged in rows along the box 7. Inside the box 7, along each row of holes 11, shutters 12 are arranged that can be moved along the holes 11. The shutter 12 has holes 13, which, when moving the shutters 12, can partially or completely coincide with the holes 11 in the box 7 thereby regulating the amount of oxidizing agent supplied to each section 10. As the waste loaded into the furnace burns, it can be moved to the discharge opening 6 using a scraper 14 connected by a rod 15 to its movement mechanism (by Fig. not shown). If there is a lack of heat generated during the combustion of the waste due to its oxidation, additional heat can be introduced into the furnace using a gas burner 16.

Предложенное топочное устройство работает, например, следующим образом. The proposed furnace device operates, for example, as follows.

Отходы через отверстие 5 загружают на колосниковую решетку 2, где их подвергают сжиганию за счет тепла горелки 16 и подачи окислителя через щелевые отверстия 4. По мере сжигания отходов они с помощью скребка 14 и потока окислителя, подаваемого через щели 4, перемещаются в зону их выгрузки из топки. В процессе сжигания отходов ведут визуальное наблюдение за равномерностью сжигания. В случае неравномерного сжигания и появления недожога в зоне какой-либо колосниковой плиты регулируют количество окислителя, подаваемого именно в эту зону. Для этого перемещают заслонки 12, увеличивая приток окислителя в зону недожога и уменьшая его подачу в зону быстрого сжигания. Такое регулирование процесса сжигания путем уменьшения или увеличения количества подаваемого окислителя в определенную зону позволяет полностью исключить неравномерность сжигания отходов, образование токсичных продуктов сжигания и локальный перегрев самих колосниковых решеток. Сгоревшие отходы в виде золы с помощью скребка 14 удаляются через отверстие 6 из топочной камеры. Waste through the hole 5 is loaded onto the grate 2, where it is burned by the heat of the burner 16 and the oxidizing agent is fed through the slotted holes 4. As the waste is burned, it is transferred to the discharge zone using the scraper 14 and the oxidizing stream supplied through the slots 4. from the firebox. In the course of waste incineration, a visual observation is made of the uniformity of incineration. In the case of uneven combustion and the occurrence of underburning in the zone of any grate plate, the amount of oxidizing agent supplied to this zone is regulated. To do this, move the shutter 12, increasing the flow of oxidizing agent into the underburning zone and reducing its supply to the quick burning zone. Such regulation of the combustion process by reducing or increasing the amount of oxidizing agent supplied to a certain zone completely eliminates uneven burning of waste, the formation of toxic combustion products and local overheating of the grate grids themselves. Burnt waste in the form of ash using a scraper 14 is removed through the hole 6 from the combustion chamber.

Использование предложенной конструкции топочного устройства позволит повысить его надежность и снизить эксплуатационные затраты. Using the proposed design of the furnace device will improve its reliability and reduce operating costs.

Использование предложенного технического решения на пилотной печи позволило за счет регулирования подачи окислителя повысить производительность топочной камеры на 15-25% и снизить затраты энергоносителей на 10-15%. The use of the proposed technical solution on a pilot furnace made it possible to increase the productivity of the combustion chamber by 15–25% and reduce energy costs by 10–15% by controlling the supply of oxidizing agent.

Claims

A combustion device for burning waste, including a combustion chamber, a grate, and an oxidizer supply unit through the grate, characterized in that the girderless grate plates are arranged stepwise with vertical clearance and with partial overlapping of the next horizontal lower upper stage, the oxidizer supply unit made in the form of a blast box placed under the grate along its entire length, between the upper wall of the box and each grate plate installed with formed by using partially closed sections, vertical partitions, each section is connected to the combustion chamber by a slit outlet directed along the course of waste movement, while the cavity of the duct is communicated with the cavity of each section by openings made in rows along the duct, and along each row of openings are arranged to move relative to the upper wall box on the side of its cavity shutter with holes.