[go: up one dir, main page]

RU2685720C1 - Solid wastes combustion plant - Google Patents

Solid wastes combustion plant Download PDF

Info

Publication number
RU2685720C1
RU2685720C1 RU2018123592A RU2018123592A RU2685720C1 RU 2685720 C1 RU2685720 C1 RU 2685720C1 RU 2018123592 A RU2018123592 A RU 2018123592A RU 2018123592 A RU2018123592 A RU 2018123592A RU 2685720 C1 RU2685720 C1 RU 2685720C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
pipe
combustion
scrubber
aerosol
Prior art date
Application number
RU2018123592A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Ершов
Original Assignee
Александр Григорьевич Ершов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Григорьевич Ершов filed Critical Александр Григорьевич Ершов
Priority to RU2018123592A priority Critical patent/RU2685720C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685720C1 publication Critical patent/RU2685720C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

FIELD: recycling and waste management.SUBSTANCE: invention relates to means of processing solid and liquid materials using a firing method, and more specifically to installations comprising a vertical furnace and apparatus for separating solid particles of the aerosol and neutralizing harmful gases therein. Installation for solid waste incineration, which includes vertical furnace lined with refractory coating, with automatic batching of material through adjoining sluice receiver on grate in combustion chamber, which by means of central hole in roof is communicated with afterburning chamber of combustion products, having vertical branch pipe with emergency pressure valve, horizontal lined pipeline for communicating with parallel installed waste gas purification scrubber, equipped with injector of jet crosswise supply of reaction solution, and an aerosol finisher, connected to the pull pipe by a pipeline equipped with an exhaust pump, as well as a system for distributed supply of oxidizing air under the grate of the vertical furnace and in the central hole of its arch. At that, above the nozzle of the transit scrubber, there is a pipe-type heat exchanger equipped with a spiral tray in the jacket, which is connected to the system of distributed supply to the hot oxidizing air furnace, including additionally to the afterburning chamber diffuser, wherein central pipe of heat exchanger, where cascade of through transverse branch pipes is arranged, is combined with scrubber and with feeding axial channel of bubbler equipped with perforated nozzle placed in working solution, wherein the bubbler free volume is interconnected with the aerosol filtering device, made in the form of an absorber with a permeable heat-intensive filling from ceramic rings of Raschig connected to the outlet traction pipe through the receiver, in which the central spray sprayer of the process solution is located.EFFECT: finer purification of off-gases after combustion furnace, with optimization of distribution of oxidizing air taken from heat exchanger, and higher efficiency of automatic gas processing technical process.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам переработки твердых и вязкотекучих материалов огневым методом, а более конкретно, к установкам, включающим вертикальную печь и устройства сепарирования твердых частиц отходящего аэрозоля и нейтрализации в нем вредных газов.The invention relates to the processing of solid and viscous materials by fire method, and more specifically, to installations including a vertical furnace and devices for separating solid particles of the exhaust aerosol and neutralizing harmful gases in it.

Уровень данной области техники характеризует вертикальная печь по патенту RU 2387926 C1, F23G 5/14, 2010 г., которая содержит камеру сгорания с окном загрузки порционно подаваемого твердого фрагментированного материала, размещаемого на колоснике, под которым установлены лотки удаления золы, и связанную с камерой сгорания посредством центрального отверстия в промежуточном своде, камеру дожигания газообразных продуктов горения, оснащенную установленным нормально относительно продольной оси отводящим патрубком.The level of this field of technology is characterized by a vertical oven according to patent RU 2387926 C1, F23G 5/14, 2010, which contains a combustion chamber with a loading window for portion-fed solid fragmented material placed on the grate, under which the ash removal trays are installed, and associated with the chamber combustion by means of a central opening in the intermediate roof, an afterburning chamber of combustion gases, equipped with a discharge nozzle installed normally relative to the longitudinal axis.

Особенностью этой печи является то, что проходное сечение центрального отверстия (сопла) свода составляет 9-13% поперечного сечения ее камер, а высота сопла выполнена сопоставимой двум его диаметрам, при этом сопло оснащено двумя рядами распределенных каналов подачи окисляющего воздуха, направленных в камеру дожигания под углом 30°.A feature of this furnace is that the bore of the central opening (nozzle) of the vault is 9-13% of the cross section of its chambers, and the height of the nozzle is made comparable to its two diameters, and the nozzle is equipped with two rows of distributed channels of oxidizing air supplying into the afterburning chamber at an angle of 30 °.

В лотках удаления золы установлены шнековые транспортеры, над которыми размещен скребок, связанный с механизмом поперечной подачи, а колосник выполнен трубчатым с перфорациями, соединен с системой подачи окисляющего воздуха и снабжен ворошителем, выполненным в виде эксцентриков, кинематически связанных с приводом реверсивного поворота.In the ash removal trays, screw conveyors are installed, over which a scraper connected with the cross feed mechanism is placed, and the grate is tubular with perforations, connected to the oxidizing air supply system and equipped with an agitator made in the form of eccentrics, kinematically connected with a reversing rotation drive.

На выходе камеры дожигания смонтирован аварийный клапан, выполненный в форме шарнирно закрепленной крышки, которая через рычаг связана с ручным приводом.At the outlet of the afterburning chamber, an emergency valve is mounted, made in the form of a hinged lid, which is connected via a lever with a manual actuator.

В патрубке загрузки установлен канал подачи части окисляющего воздуха из системы, который образует газодинамическую заслонку, предотвращающей выбросы продуктов горения через окно камеры сгорания в канал загрузки сжигаемого материала.In the loading nozzle, there is a channel for supplying a portion of oxidizing air from the system, which forms a gas-dynamic damper, preventing emissions of combustion products through the window of the combustion chamber into the loading channel of the material being burnt.

Известное изобретение представляет собой совокупность конструкции двухкамерной вертикальной печи и технологической схемы автотермического горения твердого фрагментированного материала в среде избыточного кислорода, которая включает усовершенствования и дополнения, обеспечившие более высокие показатели назначения по минимальному содержанию в отходящих газах вредных веществ.The well-known invention is a combination of the design of a two-chamber vertical furnace and the technological scheme of the autothermal burning of solid fragmented material in an environment of excess oxygen, which includes improvements and additions that ensured higher targets for the minimum content of harmful substances in the exhaust gases.

При относительном размере проходного сечения коммуникационного отверстия свода менее 9% происходит пережим выходящего газовоздушного потока из камеры сгорания до полного затухания процесса горения на колоснике.When the relative size of the flow area of the communication opening of the vault is less than 9%, the outgoing gas-air flow from the combustion chamber is clamped until the combustion process on the grate is completely attenuated.

При относительном размере проходного сечения отверстия коммуникации камер печи более 13% не обеспечивается требуемая эффективность перемешивания ламинарного потока газообразных продуктов горения с локально подаваемым дополнительным окисляющим воздухом, для чего требуется заметно увеличить высоту печи.When the relative size of the flow area of the communication opening of the furnace chambers is more than 13%, the required efficiency of mixing the laminar flow of combustion gases with locally supplied additional oxidizing air is not ensured, which requires a significant increase in the height of the furnace.

Наклон каналов, подводящих окисляющий воздух в центральное отверстие свода между камерами печи, под углом 30° формирует осевой поток газообразных продуктов горения сжигаемого материала в камеру дожигания и разряжение под ним, обеспечивая тем самым инжекцию аэрозоля из камеры сгорания, которые активно перемешиваются с нагнетаемым воздухом, что способствует полному окислению продуктов в камере дожигания.The inclination of the channels supplying oxidizing air to the central opening of the roof between the chambers of the furnace, at an angle of 30 °, forms an axial flow of combustion gases of the combustible material into the afterburning chamber and vacuum underneath, thereby providing aerosol injection from the combustion chamber, which actively mixes with the injected air, which contributes to the complete oxidation of products in the afterburner.

В конфузоре камеры дожигания происходит торможение газовоздушной смеси и дополнительное перемешивание за счет образующихся завихрений расширяющихся турбулизированных потоков на выходе из свода.In the confusor of the afterburning chamber, the gas-air mixture is braked and additional mixing occurs due to the turbulences of the expanding turbulent flows at the exit of the fornix.

Шарнирная крышка на отводящем патрубке камеры дожигания в открытом положении служит для создания тяги при розжиге печи, а в работе выполняет функции аварийного клапана, автоматически сбрасывающего в атмосферу скачок давления.The hinged lid on the outlet pipe of the afterburner chamber in the open position serves to create thrust when the furnace is ignited, and in operation it acts as an emergency valve that automatically releases pressure to the atmosphere.

Выполнение в окне загрузки воздушной завесы в форме струи из канала подачи окисляющего воздуха позволяет исключить средства изоляции рабочего объема, в который поступает дополнительная порция кислорода для полноты прохождения химических реакций горения в камере сгорания.Execution in the window of loading the air curtain in the form of a jet from the channel for supplying oxidizing air eliminates the means of isolating the working volume, which receives an additional portion of oxygen to complete the chemical reactions of combustion in the combustion chamber.

Однако, продолжением отмеченных преимуществ известной вертикальной печи являются присущие недостатки.However, a continuation of the noted advantages of the known vertical furnace are inherent disadvantages.

В системе распределенной подачи окисляющего воздуха не оптимизировано соотношение его объемов на технологических уровнях печи, в частности в центральном промежуточном отверстии свода создается двойной газодинамический затвор, который запирает отходящие газообразные продукты горения в камере сгорания, где поднимается давление и температура, что требует дополнительных капитальных вложений.In the system of distributed supply of oxidizing air, the ratio of its volumes at the technological levels of the furnace is not optimized, in particular, a double gas dynamic shutter is created in the central intermediate opening of the vault, which locks the outgoing gaseous combustion products in the combustion chamber, where the pressure and temperature rise, which requires additional capital investments.

Расход генерируемых газообразных продуктов горения в камере сгорания так же значительно снижен от вынужденной протяженности центрального отверстия свода из-за необходимости размещения двух рядов воздушных наклонных каналов, при заметно недостаточном его проходном сечении для полноты их сгорания и высокотемпературного окислительного пиролиза, что снижает общую производительность процесса.The consumption of generated gaseous products of combustion in the combustion chamber is also significantly reduced from the forced length of the central opening of the vault due to the need to accommodate two rows of inclined air channels, with its markedly insufficient bore to complete their combustion and high-temperature oxidative pyrolysis, which reduces the overall performance of the process.

Кроме того, в результате несбалансированности в камере сгорания газодинамических процессов в сжигаемом на трубчатом колоснике материале образуются своды и корка из спекшихся и расплавленных фрагментов, для механического разрушения которых установлены эксцентриковые ворошители и приводной скребок для периодического удаления золы и шлаков в лоток со шнековым транспортером.In addition, as a result of imbalance in the combustion chamber of gas-dynamic processes in the material burned on the tubular grate, arches and a crust of sintered and melted fragments are formed, for the mechanical destruction of which eccentric turners and drive scraper are installed to periodically remove ash and slag in the tray with auger conveyor.

Более совершенной является установка, описанная в патенте RU 2392544 С1, F23G 5/14,2010 г., которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной.More perfect is the installation described in patent RU 2392544 C1, F23G 5 / 14,2010, which, by its technical essence and the number of matching signs, is chosen as the closest analogue to the one proposed.

Известная установка для сжигания твердых и жидких материалов включает вертикальную печь, футерованную огнеупорным покрытием, содержащую, соединенные центральным отверстием свода, камеру сгорания и камеру дожигания газообразных продуктов горения и связанную с механизмом автоматической порционной загрузки материала через примыкающий бункер на колосник в камере сгорания.The known apparatus for burning solid and liquid materials includes a vertical furnace lined with a refractory coating, containing, connected by a central arch opening, a combustion chamber and an afterburning chamber for gaseous combustion products and connected with an automatic batch loading mechanism of a material through an adjacent bunker to the grate in the combustion chamber.

Вертикальная печь оснащена системой распределенной мерной подачи окисляющего воздуха под колосник, в центральное отверстие свода между камерами сгорания и дожигания и на срез окна загрузки.The vertical furnace is equipped with a system of distributed, measured supply of oxidizing air under the grate, into the central opening of the vault between the combustion chambers and afterburning, and for cutting the loading window.

Камера дожигания имеет вертикальный патрубок с аварийным клапаном давления и горизонтальный патрубок сообщения с параллельно установленным транзитным скруббером мокрой очистки отходящих газов, оснащенным форсункой струйной поперечной подачи реакционного раствора, на выходе которого смонтировано устройство механического фильтрования аэрозоля, связанного трубопроводом, снабженным вытяжным вентилятором, с тяговой трубой.The afterburner has a vertical pipe with an emergency pressure valve and a horizontal pipe with a parallel installed transit scrubber for cleaning waste gases, equipped with a nozzle of the transverse flow of the reaction solution, the output of which is equipped with a mechanical device for filtering aerosol connected with a pipeline equipped with an exhaust fan with a traction pipe .

Устройство фильтрования отходящего аэрозоля представляет собой два связанных через шиберные заслонки с нагнетательным вентилятором параллельных ручья, в каждом из которых смонтирован каскад сменных кассет из газопроницаемого материала, последовательного включения в работу, когда второй технически переоснащается.The outgoing aerosol filtering device consists of two parallel streams connected through gate valves with an injection fan, each of which has a cascade of replaceable cassettes of gas-permeable material mounted, which are put into operation in series when the second is technically re-equipped.

Особенностью скруббера является замкнутая с центральной форсункой питающая емкость рабочей жидкости, установленная на отводящей трубе.A feature of the scrubber is the supply tank of the working fluid closed with the central nozzle mounted on the discharge pipe.

Шнековый питатель твердого материала снабжен роторным измельчителем, загрузочный бункер которого сообщается с вытяжным вентилятором.The screw feeder of solid material is equipped with a rotor grinder, the hopper of which communicates with the exhaust fan.

В известной установке обеспечено высокопроизводительное автотермическое сжигание разнообразных твердых и вязкотекучих материалов с качественным окислением продуктов горения и непрерывное ступенчатое фильтрование отходящих газов в компактной установке, включающей двухкамерную вертикальную печь, безопасную и экологичную в эксплуатации.In the known installation, high-performance autothermal combustion of various solid and viscous materials with high-quality oxidation of combustion products and continuous step filtration of flue gases in a compact installation, including a two-chamber vertical furnace, is provided that is safe and environmentally friendly in operation.

Недостатками известной установки сжигания твердых и жидких отходов является неполнота окисления газообразных продуктов горения и неудовлетворительная очистка отходящих газов от твердых примесей в скруббере и на механических фильтрах сменных кассет, которые усложняют технологическое облуживание и увеличивают капитальные затраты производства.The disadvantages of the known incineration plant for solid and liquid wastes are incomplete oxidation of gaseous combustion products and poor purification of waste gases from solid impurities in the scrubber and mechanical filters of replaceable cassettes, which complicate the process maintenance and increase the capital cost of production.

Кроме того, в известной установке не оптимизировано объемное распределение окисляющего воздуха по структурным элементам печи, в частности, в центральном отверстии свода из-за переизбытка двухступенчатой кольцевой подачи воздуха формируется аэродинамический затвор, препятствующий свободному проходу газообразных продуктов горения, которые запираются в камере сгорания, дестабилизируя газодинамический процесс горения, и в камеру дожигания прорываются с ускорением, где не завершается процесс окисления отходящих газообразных продуктов, которые выводятся из печи.In addition, in the known installation is not optimized the volumetric distribution of oxidizing air on the structural elements of the furnace, in particular, in the central opening of the roof, due to an overabundance of two-stage annular air supply, an aerodynamic lock is formed, preventing the free passage of gaseous combustion products that are locked in the combustion chamber, destabilizing gas-dynamic combustion process, and accelerate into the afterburning chamber, where the oxidation of the exhaust gaseous products does not end which are removed from the furnace.

При этом эффективность химических реакций замедляется из-за потери тепловой энергии в печи на разогрев поступающих холодных масс окисляющего воздухаAt the same time, the efficiency of chemical reactions is slowed down due to the loss of thermal energy in the furnace to heat the incoming cold masses of oxidizing air.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является более тонкая очистка отходящих газов после печи сжигания, при оптимизации распределения окисляющего воздуха, отбираемого из теплообменника, и повышение эффективности автоматического техпроцесса газоочисткиThe technical challenge to which the present invention is directed is to refine the flue gases after the combustion furnace, while optimizing the distribution of oxidizing air drawn from the heat exchanger and improving the efficiency of the automatic gas cleaning process

Требуемый технический результат достигается тем, что в известной установке для сжигания твердых отходов, включающей вертикальную печь, футерованную огнеупорным покрытием, с автоматической порционной загрузкой материала через примыкающий шлюзовой приемник на колосник в камере сгорания, которая посредством центрального отверстия в своде скоммутирована с камерой дожигания продуктов горения, имеющей вертикальный патрубок с аварийным клапаном давления, горизонтальный футерованный трубопровод для сообщения с параллельно установленным транзитным скруббером очистки отходящих газов, оснащенным форсункой струйной поперечной подачи реакционного раствора, и устройство финишного фильтрования аэрозоля, связанное с тяговой трубой трубопроводом, снабженным вытяжным насосом, а также систему распределенной подачи окисляющего воздуха под колосник вертикальной печи и в центральное отверстие ее свода, согласно изобретению, над форсункой транзитного скруббера установлен теплообменник типа труба в трубе, снабженный спиральным лотком в рубашке, которая сообщается с системой распределенной подачи в печь горячего окисляющего воздуха, в том числе дополнительно в диффузор камеры дожигания, причем центральная труба теплообменника, где размещен каскад сквозных поперечных патрубков, совмещена со скруббером и с подающим осевым каналом барботера, оснащенным перфорированной насадкой, помещенной в рабочем растворе, при этом свободный объем барботера сообщается с устройством фильтрования аэрозоля, выполненным в виде абсорбера с проницаемым теплоемким наполнением из керамических колец Рашига, связанного с выпускной тяговой трубой через ресивер, в котором расположен центральный спреер распыления технологического раствора.The required technical result is achieved by the fact that in a known plant for incineration of solid waste, including a vertical furnace, lined with a refractory coating, with automatic batch loading of material through an adjacent sluice receiver on the grate in the combustion chamber, which is connected with the afterburning chamber of the combustion products through a central opening in the arch having a vertical pipe with an emergency pressure valve, horizontal lined pipeline for communication with parallel installed a transit scrubber for flue gas cleaning equipped with a nozzle of a jet cross feed of the reaction solution, and an aerosol finishing filtering device connected to the traction pipe by a pipe equipped with an exhaust pump, as well as a distributed oxidizing air supply system under the grate of the vertical furnace and into the central opening of its roof according to the invention , a tube-in-tube heat exchanger is installed above the transit scrubber nozzle, equipped with a spiral tray in the jacket, which communicates with the system supplying the hot oxidizing air to the furnace, including additionally to the afterburning chamber diffuser, the central tube of the heat exchanger where the cascade of through transverse nozzles is located is combined with the scrubber and the axial supplying bubbler channel fitted with a perforated nozzle placed in the working solution, the bubbler free volume communicates with an aerosol filtering device made in the form of an absorber with permeable heat capacity filling made of Raschig ceramic rings associated with an outlet t a stubble tube through a receiver in which the central sprayer of technological solution is located.

Другой особенностью установки по изобретению является то, что вытяжной насос с трубопроводом от абсорбера соединен посредством сильфона, при этом в трубопроводах системы подачи горячего окисляющего воздуха установлены регулируемые заслонки.Another feature of the installation according to the invention is that the exhaust pump with a pipe from the absorber is connected by means of a bellows, while adjustable dampers are installed in the pipelines of the hot oxidizing air supply system.

Отличительные признаки предложенного технического решения практически полностью предотвратили вредные выбросы из печи в атмосферу за счет полного окисления газообразных продуктов горения в камере дожигания в среде с положительным кислородным балансом, дополнительной химической нейтрализации свободных высокоактивных газов (хлора, окиси углерода, фтора и прочих) обработкой их по «мокрой» технологии реакционным щелочным раствором и локализацией твердой фазы отходящего аэрозоля за счет осаждения в приемник конденсированных элементов в форме шлама.Distinctive features of the proposed technical solution almost completely prevented harmful emissions from the furnace into the atmosphere due to the complete oxidation of gaseous combustion products in the afterburner in an environment with a positive oxygen balance, additional chemical neutralization of free high-active gases (chlorine, carbon monoxide, fluorine and others) by treating them “Wet” technology by reaction alkaline solution and localization of the solid phase of the outgoing aerosol due to deposition of condensed elements into the receiver in the form of sludge.

Размещение над форсункой транзитного скруббера теплообменника типа труба в трубе направлено на предварительное автономное охлаждение отходящих из печи газообразных продуктов горения во время их движения при сопутствующей утилизации тепла для нагрева окисляющего воздуха, подаваемого в печь, чем повышается ее рабочая температура за счет снижения потерь тепловой энергии на нагрев окисляющего воздуха.Placement of a transit scrubber of a tube-in-tube heat exchanger above the nozzle is aimed at preliminary autonomous cooling of the gaseous products of combustion discharged from the furnace during their movement with concomitant heat recovery to heat the oxidizing air supplied to the furnace, thereby increasing its operating temperature by reducing heat loss by heating of the oxidizing air.

Связь рубашки теплообменника посредством воздуховода с системой распределенной подачи по высоте вертикальной печи горячего окисляющего воздуха заметно повысила эффективность и качество сжигания твердых отходов за счет целевого использования утилизированной тепловой энергии, развиваемой при их сжигании.The connection of the heat exchanger jacket through an air duct with a distributed feed system along the height of a vertical hot oxidizing air furnace has markedly increased the efficiency and quality of solid waste incineration due to the targeted use of recycled heat energy developed when it is burned.

Использование части подогретого окисляющего воздуха, дополнительно подаваемого в диффузор камеры дожигания, обеспечило положительный кислородный баланс во фронте горения, обеспечив подъем температуры и более полное окисление газообразных продуктов горения.The use of part of the heated oxidizing air, additionally supplied to the afterburner diffuser, provided a positive oxygen balance in the combustion front, ensuring a rise in temperature and more complete oxidation of the combustion gases.

Сопоставимые объемы подаваемого воздуха в диффузор камеры дожигания и в отверстие свода печи предотвратил торможение потока газообразных продуктов между камерами, что стабилизировало термодинамический режим работы, повысив эффективность процесса автотермического горения и полноту окисления газов до конечных продуктов.Comparable amounts of air supplied to the afterburner chamber diffuser and to the furnace arch opening prevented the flow of gaseous products between the chambers from braking, which stabilized the thermodynamic mode of operation, increasing the efficiency of the autothermal combustion process and the completeness of gas oxidation to the final products.

Спиральный лоток для прохождения нагнетаемого в рубашку теплообменника воздуха обеспечивает заметное снижение температуры потока газов в центральной его трубе, так как является дополнительным устройством радиционного теплоотвода.The spiral tray for the passage of the heat exchanger injected into the jacket of the air provides a noticeable decrease in the temperature of the gas flow in its central tube, as it is an additional device for traditional heat sink.

Каскад сквозных поперечных патрубков центральной трубы теплообменника, представляющий развитую поверхность теплопередачи, предназначен для движения в них нагнетаемого воздуха, который радиационно нагревается от контакта с высокотемпературными отходящими газами, что позволяет заметно снизить их температуру, при сопутствующем нагреве подаваемого в печь окисляющего воздуха с температурой 250-300°С.A cascade of through transverse nozzles of the central tube of the heat exchanger, representing a developed heat transfer surface, is designed to move the injected air into them, which is radiatively heated from contact with high-temperature exhaust gases, which makes it possible to significantly reduce their temperature, with the accompanying heating of the oxidized air with a temperature of 250- 300 ° C.

Это позволило утилизировать тепловую энергию отходящих газов для технологического нагрева окисляющего воздуха, сохранив повышенную температуру в вертикальной печи при активизации окисления продуктов горения.This made it possible to utilize the heat energy of the exhaust gases for the technological heating of the oxidizing air, while maintaining the elevated temperature in the vertical furnace with the activation of oxidation of combustion products.

Совмещением центральной трубы теплообменника со скруббером и с подающим осевым каналом барботера сформирован единый проходной комплекс обработки остужаемых отходящих газов по мокрой технологии, обеспечивающий химическое взаимодействие с реагентами для эффективной очистки продуктов горения от вредных включений.Combining the central tube of the heat exchanger with the scrubber and with the feed axial channel of the bubbler formed a single pass-through complex for the treatment of cooled exhaust gases using wet technology, providing chemical interaction with reagents for effective cleaning of combustion products from harmful inclusions.

Поток охлажденных газов в виде аэрозоля из теплообменника в скруббере рассекается поперечно направленными струями реакционного раствора из центральной форсунки, на высокоразвитой поверхности которых происходит нейтрализация свободных активных газов и радикалов с образованием в результате химического взаимодействия нейтральных соединений, которые оседают на дне барботера в структуре шламовых накоплений.The flow of cooled gases in the form of an aerosol from a heat exchanger in a scrubber is dissected by transversely directed jets of the reaction solution from the central nozzle, on the highly developed surface of which neutralizing free active gases and radicals occurs, resulting in chemical interaction of neutral compounds that settle to the bottom of the bubbler in the structure of sludge accumulations.

Выполнение на отводящей трубе скруббера перфорированной насадки, помещенной в рабочем растворе барботера, формирует распределение потока обрабатываемых газов на многоструйное их истечение в жидкости, где образуются турбулентные завихрения и кавитация, в результате чего раствор пенится. Пузырьки газа прилипают к плохо смачиваемым жидкостью твердым частицам и поднимают их к поверхности (процесс флотации), где удерживаются коническим отбойником, накапливаются, коагулируют и сползают в шлакоприемник на дне.The execution of the perforated nozzle scrubber on the discharge pipe, placed in the sparger working solution, forms the distribution of the flow of the processed gases to their multi-jet flow in the liquid, where turbulent turbulence and cavitation are formed, resulting in the solution foaming. Gas bubbles adhere to poorly wettable solid particles and lift them to the surface (flotation process), where they are held by a conical baffle, accumulate, coagulate and slide into the slag receptacle at the bottom.

Газы из барботера, отводимые в верхней части по трубопроводу, поступают в теплообменник, образованный наполнением из керамических колец Рашига, на развитой мокрой поверхности контакта которых происходит эффективный отбор тепловой энергии на входе фильтрационной колонны.Gases from the bubbler, discharged in the upper part of the pipeline, enter the heat exchanger formed by filling from Raschig's ceramic rings, on the developed wet contact surface of which efficient thermal energy is taken off at the inlet of the filtration column.

В фильтрационной колонне, выполненной в форме абсорбера с встречным орошением туманом из реакционного раствора, формируемым центральным спреером сверху, отбирается остаточное тепло газов, которые окончательно нейтрализуются.In the filtration column, made in the form of an absorber with counter-irrigation by mist from the reaction solution, formed by a central spray from above, the residual heat of gases is removed, which are finally neutralized.

Рабочий щелочной раствор диспергируется спреером в ресивере, образуя гидроаэрозоль, представляющей для транзитных потоков отходящих газов гидродинамическое сопротивление, препятствующее свободному выходу дисперсной фазы в атмосферу - твердые частицы захватываются стекающим раствором, сепарируются и смываются в накопитель основания колонны, таким образом отфильтровываются.The working alkaline solution is dispersed by the sprayer in the receiver, forming a hydroaerosol representing the hydrodynamic resistance for the transit flows of waste gases, which prevents the dispersed phase from entering the atmosphere - solid particles are captured by the flowing solution, separated and washed into the accumulator of the column base, thus filtered.

В ресивере абсорбера аэрозоль тормозится для завершения химических реакций нейтрализации вредных газов.In the absorber receiver, the aerosol is inhibited to complete the chemical reactions that neutralize harmful gases.

Выход абсорбера служит для отвода по трубопроводу чистых газов, принудительно вытяжным насосом подаваемых в тяговую трубу, где они естественным образом поднимаются на высоту и выбрасываются в атмосферу.The absorber outlet serves to drain clean gases through the pipeline, forcibly drained by an exhaust pump into the traction pipe, where they naturally rise to the height and are released into the atmosphere.

Соединение вытяжного насоса с трубопроводом абсорбера посредством сильфона обеспечивает демпфирование ударных нагрузок дисбаланса, возникающего в процессе работы при неравномерном налипании конденсированных частиц на вращающиеся лопасти насоса.The connection of the exhaust pump with the absorber piping by means of a bellows ensures the damping of the shock loads of the imbalance that occurs during operation when the condensed particles irregularly stick to the rotating blades of the pump.

Для регулирования необходимого расхода окисляющего воздуха, распределенно подаваемого по высоте вертикальной печи, в трубопроводах системы установлены автоматические заслонки.To regulate the required flow of oxidizing air distributed over the height of the vertical furnace, automatic valves are installed in the pipelines of the system.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть требуемый технический результат достигается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Consequently, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent to features in disunity, that is, the required technical result is achieved not by the sum of effects, but by a new supereffect of the sum of features.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.The invention is illustrated by the drawing, which has a purely illustrative purpose and does not limit the scope of the claims set of essential features of the formula.

На чертеже изображены: на фиг. 1 - схема установки;The drawing shows: in FIG. 1 - installation diagram;

на фиг. 2.1 - вертикальная печь с механизмом загрузки;in fig. 2.1 - vertical oven with loading mechanism;

на фиг. 2.2 - колонны мокрой очистки и фильтрования с тяговой трубой.in fig. 2.2 - columns for wet scrubbing and filtration with a draw tube.

Предложенная установка (фиг. 1) включает смонтированные во взаимосвязи последовательно: устройство 1 порционной загрузки упакованных отходов, уложенных в опрокидывающийся контейнер 2, шлюзовой приемник 3, ограниченный снизу шиберной заслонкой 4, управляемой от сигнала датчика 5, смонтированного на стойке устройства 1.The proposed installation (Fig. 1) includes mounted in interconnection: the device 1 batch load packaged waste stacked in a tilting container 2, a sluice receiver 3, bounded below by a gate valve 4 controlled by a signal from the sensor 5 mounted on the rack of the device 1.

Приемник 3 наклонным патрубком 6 сообщается с окном 7 загрузки камеры 8 сгорания, которая посредством центрального отверстия 9 свода 10 соединена с камерой 11 дожигания, совокупно образуюя вертикальную печь сжигания твердых и вязкотекучих материалов, связанную отводящим трубопроводом 12 с параллельно установленной колонной 13 комплексной обработки отходящих газообразных продуктов сгорания в следующем составе: теплообменник 14, скруббер 15 с мелкодисперсной форсункой 16 поперечной струйной подачи реакционного раствора («щелочного молочка») и сменный барботер 17.The receiver 3 oblique nozzle 6 communicates with the loading window 7 of the combustion chamber 8, which through the central opening 9 of the roof 10 is connected to the afterburning chamber 11, collectively forming a vertical furnace for burning solid and viscous materials connected by a discharge pipe 12 to the outgoing gaseous complex products of combustion in the following composition: heat exchanger 14, scrubber 15 with a fine nozzle 16 transverse jet supply of the reaction solution ("alkaline milk") and replaceable bubbler 17.

К выходу теплообменника 14 подсоединен воздуховод 18, связанный с системой 19 принудительной распределенной подачи окисляющего воздуха в вертикальную печь (насос условно не показан) посредством управляемых заслонок 20 и 21 (фиг. 1 и 2.1).To the outlet of the heat exchanger 14 is connected a duct 18 connected to the system 19 of the forced distributed supply of oxidizing air to a vertical furnace (the pump is conventionally not shown) by means of controlled dampers 20 and 21 (Fig. 1 and 2.1).

Барботер 17 (фиг. 1 и 2.2) трубопроводом 22 в верхней части сообщается с нижней частью абсорбера 23 (колонны фильтрования), где уложено теплоемкое наполнение 24 из керамических колец Рашига. Вверху абсорбера 23 в ресивере 25 смонтирован спреер 26 встречного орошения восходящего аэрозоля из барботера 17.The bubbler 17 (FIGS. 1 and 2.2) of the pipeline 22 in the upper part communicates with the lower part of the absorber 23 (filtration columns), where a heat-intensive filling 24 of Raschig's ceramic rings is placed. At the top of the absorber 23 in the receiver 25 mounted sprayer 26 counter-irrigation ascending aerosol from the bubbler 17.

Ресивер 25 абсорбера 23 трубопроводом 27 через резиновый сильфон 28 сообщается с вытяжным насосом 29, который подает аэрозоль в тяговую трубу 30.The receiver 25 of the absorber 23 pipe 27 through a rubber bellows 28 is connected with an exhaust pump 29, which delivers the aerosol in the traction pipe 30.

К шлюзовому приемнику 3 вертикальной печи (фиг. 2.1) примыкает механизм 1 загрузки упакованной в тарный мешок порции отходов, которую укладывают в контейнер 2, установленный на опрокидывающейся платформе 31.The locking receiver 3 of the vertical furnace (Fig. 2.1) is adjoined by the loading mechanism 1 of a portion of waste packaged in a container bag, which is placed in a container 2 mounted on a tilting platform 31.

Платформа 31 роликами 32 установлена в рельсовых направляющих 33, профиль которых обеспечивает опрокидывание контейнера 2 в верхней позиции загрузки.Platform 31 is mounted with rollers 32 in rail guides 33, the profile of which provides for tilting of container 2 in the upper loading position.

Приемник 3 снизу перекрыт опорной шиберной заслонкой 4, выполненной в виде футерованной огнеупором зубчатой рейки, кинематически связанной с приводной шестерней 34.The receiver 3 from the bottom is blocked by a supporting gate valve 4, made in the form of a rack-lined with refractory, kinematically connected with the drive gear 34.

Вертикальная печь снабжена системой 19 распределенной подачи (насос условно не показан) окисляющего воздуха по уровням: под колосник 35 через газораспределительную решетку 36, в центральное отверстие 9 свода 10 через сопла 37 кольцевого коллектора 38 и через сопла 39 кольцевого коллектора 40, размещенного в диффузоре 41 камеры 11 дожигания.The vertical furnace is equipped with a distributed supply system 19 (pump conventionally not shown) of the oxidizing air at levels: under the grate 35 through the gas distribution grid 36, into the central hole 9 of the roof 10 through the nozzles 37 of the annular manifold 38 and through the nozzles 39 of the annular manifold 40 located in the diffuser 41 11 afterburners.

Под колосником 35 закреплен лоток 42 сбора золы, которая из него удаляется шнековым транспортером 43.Under the grate 35, the ash collection tray 42 is fixed, which is removed from it by a screw conveyor 43.

Конфузор 44 камеры 11 дожигания сообщается с прямоточным патрубком 45, снабженным шарнирно закрепленной крышкой 46, которая выполняет функции аварийного клапана давления. За рукоятку 47 крышка 46 открывается вручную при розжиге печи, для создания тяги.The confuser 44 of the post-combustion chamber 11 communicates with a direct-flow pipe 45, equipped with a hinged lid 46, which serves as an emergency pressure valve. By the handle 47, the cover 46 is opened manually when the furnace is ignited, to create thrust.

С патрубком 45 совмещен тангенциальный футерованный трубопровод 12 коммутации с параллельно установленной колонной 13 (фиг. 1 и 2.2) комплексной обработки отходящих из вертикальной печи газообразных продуктов горения в составе последовательно смонтированных во взаимосвязи теплообменника 14, скруббера 15 и барботера 17.A tangential lined switching pipeline 12 is combined with a nozzle 45 with a parallel column 13 (FIGS. 1 and 2.2) for complex processing of gaseous products of combustion outgoing from a vertical furnace composed of heat exchanger 14, scrubber 15 and bubbler 17 sequentially mounted in interconnection.

Теплообменник 14 выполнен по схеме труба 48 в трубе 49 (фиг. 2.2), в рубашке которого (зазор между трубами 48, 49) закреплен спиральный лоток 50 для подачи нагнетаемого воздуха.The heat exchanger 14 is made according to the scheme of the pipe 48 in the pipe 49 (Fig. 2.2), in the jacket of which (the gap between the pipes 48, 49) a spiral tray 50 is fixed for supplying forced air.

С рубашкой 48-49 теплообменника 14 скоммутированы поперечные патрубки 51, через которые насосом 52 прогоняется наружный воздух. При этом воздух нагревается, отбирая тепло от транзитно перемещаемых по трубе 48 отходящих из вертикальной печи газов, контактирующих с патрубками 51, в результате чего осуществляется конвективный теплообмен и нагретый до температуры 250-300°С окисляющий воздух выводится по воздуховоду 18.With the jacket 48-49 of the heat exchanger 14, the cross pipes 51 are connected, through which the outside air is pumped by the pump 52. At the same time, the air heats up, taking heat from the gases that transit through the pipe 48 and exhaust gases coming from the vertical furnace in contact with nozzles 51, as a result of which convective heat exchange takes place and the oxidizing air heated to a temperature of 250-300 ° C is discharged through the duct 18.

По примыкающему к нижней части теплообменника 14, к ее трубе 48, воздуховоду 18 горячий воздух подается в систему 19 (фиг. 1 и 2.1) распределения по уровням вертикальной печи (в долях объема): 3/4 под колосник 35, 1/8 в центральное отверстие 9 свода 10 и 1/8 в диффузор 41 камеры 11 дожигания.On the air duct 18 adjacent to the lower part of the heat exchanger 14, to its pipe 48, hot air is supplied to the system 19 (FIG. 1 and 2.1) of the distribution by levels of the vertical furnace (in fractions of volume): 3/4 under the grate 35, 1/8 in the central hole 9 of the roof 10 and 1/8 into the diffuser 41 of the post-combustion chamber 11.

С трубой 48 (фиг. 2.2) теплообменника 14 состыкован соосный скруббер 15, содержащий осевую форсунку 16 поперечной струйной подачи реакционного раствора для химического взаимодействия с отходящими газообразными продуктами в потоке из теплообменника 14.A coaxial scrubber 15 is connected to a pipe 48 (FIG. 2.2) of the heat exchanger 14, containing an axial nozzle 16 of a transverse jet supply of the reaction solution for chemical interaction with the exhaust gaseous products in the stream from the heat exchanger 14.

Скруббер 15 закреплен на опоре 53 и подсоединен к приемной центральной трубе 54 сменного барботера 17, на конце которой закреплена перфорированная насадка 55 для струйного распределения нейтрализованных в скруббере 15 газов в рабочем растворе барботера 17, над уровнем которого на трубе 54 закреплен отбойный колпак 56.The scrubber 15 is fixed to the support 53 and connected to the receiving central pipe 54 of the replaceable bubbler 17, at the end of which a perforated nozzle 55 is fixed for the jet distribution of gases neutralized in the scrubber 15 in the working bubbler 17 solution, above which level the pipe 54 is fixed to the fender cap 56.

Барботер 17 в верхней части оснащен патрубком 22 коммутации с колонной 23 мокрой очистки поступающего снизу аэрозоля.The bubbler 17 in the upper part is equipped with a switching pipe 22 with a column 23 of wet cleaning of the aerosol flowing from below.

Патрубок 22 примыкает к теплоемкому наполнению 24 в колонне 23, которое выполнено из керамических колец Рашига, образующих высокоразвитую контактную поверхность для взаимодействия с разбрызгиваемым реакционным раствором из спреера 26, помещенного в ресивере 25 (запорной гидроаэрозольной камере).The nozzle 22 adjoins the heat-intensive filling 24 in the column 23, which is made of Raschig ceramic rings, forming a highly developed contact surface for interaction with the sprayed reaction solution from the sprayer 26 placed in the receiver 25 (stop hydro-aerosol chamber).

При взаимодействии восходящего потока аэрозоля с реакционным раствором в противотоке его конденсированная твердая фаза смывается в отстойник 57, а газовая составляющая поднимается и заполняет камеру 25, выполняющую функции ресивера с повышенным аэродинамическим сопротивлением.In the interaction of the upward flow of the aerosol with the reaction solution in a countercurrent, its condensed solid phase is washed into the sump 57, and the gas component rises and fills the chamber 25, which functions as a receiver with increased aerodynamic drag.

Камера 25 сообщается трубопроводом 27 с вытяжным насосом 29, который оснащен тяговой трубой 30.The chamber 25 communicates with the pipeline 27 with the exhaust pump 29, which is equipped with a traction pipe 30.

Вытяжной насос 29 с трубопроводом 27 связан через демпфирующий сильфон 28, сглаживающий вибрационные нагрузки.Exhaust pump 29 with a pipe 27 is connected through a damping bellows 28, smoothing vibration loads.

В камере 8 сгорания вертикальной печи (фиг. 1 и 2.1) выполнен люк, закрытый дверцей 58 для ручного ворошения при необходимости сводов спекшегося зольного материала.In the combustion chamber 8 of the vertical furnace (Fig. 1 and 2.1), a hatch is made, closed by a door 58 for manual turning, if necessary, of arches of sintered ash material.

Функционирует установка по изобретению следующим образом.The apparatus according to the invention functions as follows.

Перед началом работы по утилизации отходов вертикальную печь вручную разжигают, для чего открывают за рукоятку 47 шарнирно укрепленную крышку 46 вертикального патрубка 45, чтобы обеспечить тягу.Before work on waste disposal, the vertical furnace is manually fired, for which the hinged cover 46 of the vertical nozzle 45 is opened by the handle 47, in order to provide traction.

Через люк при открытой дверце 58 на колосник 35 укладывают горючий подручный материал и поджигают его - растопочный материал разгорается, после чего дверцу 58 люка закрывают для подъема температуры в камере 8 сгорания. Затем после набора температуры крышкой 46 перекрывают объем печи, которая при сгорании растопочного материала выходит на термодинамический режим.Through the hatch with the door 58 open, the combustible material is placed on the grate 35 and it is ignited - the ignition material ignites, after which the door 58 of the hatch is closed to raise the temperature in the combustion chamber 8. Then, after the temperature has been set, the lid 46 closes the furnace volume, which, when burned, of the heating material, goes to the thermodynamic mode.

Далее осуществляется автоматическая загрузка утилизируемого сжиганием материала.Next is the automatic loading of recyclable material.

Брикетированный материал или твердые отходов, упакованные в тарные мешки, порционно укладывают в контейнер 2, установленный на платформе 31 устройства 1 загрузки, которая затем поднимается в крайнее верхнее положение, где контейнер 2 опрокидывается под действием профиля направляющих рельсов 33, с которыми контактируют ролики 32.Briquetted material or solid waste, packaged in container bags, portionwise placed in a container 2 mounted on the platform 31 of the loading device 1, which then rises to its highest position where the container 2 is tilted by the profile of the guide rails 33 with which the rollers 32 are in contact.

При этом от сигнала с датчика 5 путевой системы управления срабатывает привод вращения шестерни 34, которая подает шиберную заслонку 4, перекрывающую снизу шлюз 3.In this case, the signal from the sensor 5 of the track control system actuates the rotational drive of the gear 34, which supplies the gate valve 4, which overlaps the gateway 3 from below.

В крайнем верхнем положении опрокидывающегося контейнера 2 порция упакованного материала вываливается из него и размещается на шиберной заслонке 4.In the extreme upper position of the tilting container 2, a portion of the packaged material falls out of it and is placed on the gate valve 4.

Далее пустой контейнер 2 на платформе 31 возвращается вниз устройства 1.Next, an empty container 2 on the platform 31 is returned down the device 1.

Приводной шестерней 34 зубчатая рейка заслонки 4 выводится из питателя 3 и порция материала проваливается в патрубок 6.The drive gear 34, the toothed rack of the valve 4 is removed from the feeder 3 and a portion of the material falls into the nipple 6.

Из наклонного патрубка 6 порция материала поступает на колосник 35, где воспламеняется и горит под действием температуры розжига.From the inclined nozzle 6 portion of the material enters the grate 35, where it ignites and burns under the action of the ignition temperature.

При сжигании отходов в камере 8 сгорания развивается температура 1100-1150°С в атмосфере избыточного кислорода, который подается из системы 19 в газораспределительную решетку 36 под колосник 35.When burning waste in the combustion chamber 8, a temperature of 1100-1150 ° C develops in an atmosphere of excess oxygen, which is supplied from system 19 to the gas distribution grid 36 under the grate 35.

Газообразные продукты горения материала тормозятся сводом 10 и задерживаются в камере 8 сгорания на 2 с, обеспечивая полноту прохождения химических реакций полного окисления.The gaseous products of combustion of the material are inhibited by the vault 10 and are retained in the combustion chamber 8 for 2 s, ensuring the completion of chemical oxidation reactions.

В центральном отверстии 9 свода 10 газообразные продукты горения перемешивается с окисляющим воздухом, поперечно подаваемым из встречно наклоненных под углом 30° к продольной оси сопел 37 кольцевого коллектора 38, что улучшает условия диспергирования конденсированной фазы и ее догорания.In the central opening 9 of the roof 10, the combustion gases are mixed with oxidizing air transversely supplied from oppositely inclined 30 ° to the longitudinal axis of the nozzles 37 of the annular manifold 38, which improves the conditions for dispersion of the condensed phase and its burning out.

При этом в коллекторе 38 окисляющий воздух в систему 19 забирается из теплообменника 14, где он нагрет отходящими газообразными продуктами горения до температуры 250-300°С, что сохраняет часть тепловой энергии в камере 8 сгорания, которая используется по ее целевому назначению.At the same time in the collector 38 oxidizing air into the system 19 is taken from the heat exchanger 14, where it is heated with exhaust gaseous combustion products to a temperature of 250-300 ° C, which saves part of the thermal energy in the combustion chamber 8, which is used for its intended purpose.

Из центрального отверстия 9 свода 10 газовоздушная смесь ламинарно истекает, расширяясь и тормозя в диффузоре 41 камеры 11 дожигания, где встречно вводится из распределенных сопел 39 кольцевого коллектора 40 дополнительный (избыточный) окисляющий воздух, создающий положительный кислородный баланс для полного окисления структурных компонентов аэрозоля и дожигания конденсированных частиц в объеме камеры 11 при температуре 1200-1250°С, где завершаются процесс горения с окислением до конечных продуктов.From the central hole 9 of the roof 10, the gas-air mixture laminar expires, expanding and slowing down the afterburner chamber 11 in the diffuser 41, where additional (excess) oxidizing air is injected from the distributed nozzles 39 of the ring collector 40, creating a positive oxygen balance for complete oxidation of the aerosol structural components and afterburning condensed particles in the volume of the chamber 11 at a temperature of 1200-1250 ° C, where the combustion process is completed with oxidation to the final products.

В конфузоре 44 камеры 11 дожигания газообразные продукты горения ускоряются и поступают в горизонтальный футерованный патрубок 12 на дальнейшую обработку по охлаждению, нейтрализации и сепарированию абсорбцией.In the confuser 44 of the chamber 11 afterburning, the gaseous products of combustion are accelerated and enter the horizontal lined nozzle 12 for further processing on cooling, neutralization and separation by absorption.

При объемном горении фрагментированного материала на колоснике 35 образуется зольный остаток, который просыпается через решетку 36 в лоток 42 сбора, откуда шнековым транспортером 43 выводится в приемную тару для утилизации.During the volume burning of fragmented material on the grate 35, ash residue is generated, which wakes up through the grid 36 into the collection tray 42, from where the screw conveyor 43 is removed to the receiving container for recycling.

Оптимизированный автотермический процесс сжигания твердого фрагментированного материала в двухкамерной модифицированной печи по изобретению исключается спекание частей материала и образование сводов. При необходимости ворошение догорающего на колоснике 35 материала производят вручную через люк в камере 8 при открытой его дверце 58.The optimized autothermal process of burning solid fragmented material in a two-chamber modified furnace according to the invention eliminates the sintering of parts of the material and the formation of arches. If necessary, the turning of the material dying on the grate 35 is manually performed through a hatch in chamber 8 with its door 58 open.

При последующей загрузке порции материала, когда мешок падает на колосник 35, происходит механическое дробление догорающих элементов на нем, которые служат распределенными источниками локального воспламенения, обеспечив непрерывность процесса горения.During the subsequent loading of a portion of the material, when the bag falls on the grate 35, mechanical crushing of burning elements on it, which serve as distributed sources of local ignition, occurs, ensuring the continuity of the combustion process.

В примыкающем к патрубку 12 теплообменнике 14 во время движения газообразных продуктов горения по внутренней трубе 48 происходит активный теплоотбор на контактных поверхностях обтекаемых патрубков 51, через которые продувается нагнетаемый внешний воздух, подаваемый насосом 52 по спиральному лотку 50 в рубашке 48-49. При этом посредством спирального лотка 50 осуществляется конвективная теплопередача от трубы 48 на внешнюю трубу 49 радиационного излучения, что суммарно охлаждает газообразные продукты до температуры 950°С, которые поступают в примыкающий скруббер 15.In the heat exchanger 14 adjacent to the nozzle 12, while the gaseous products of combustion move along the inner pipe 48, an active heat removal takes place on the contact surfaces of the streamlined nozzles 51 through which the pumped external air is blown, which is supplied by the pump 52 through the spiral tray 50 in the jacket 48-49. In this case, by means of the spiral tray 50, convective heat transfer from the pipe 48 to the outer pipe 49 of radiation is carried out, which totally cools the gaseous products to a temperature of 950 ° C, which enter the adjacent scrubber 15.

В скруббере 15 поток газообразных продуктов рассекается поперечными струями реакционного щелочного раствора из форсунки 16, которые перемешиваются и химически взаимодействуют, в результате чего активные газы и радикалы прочно связываются, нейтрализуясь.In the scrubber 15, a stream of gaseous products is dissected by transverse jets of the reaction alkaline solution from the nozzle 16, which are mixed and chemically interact, with the result that the active gases and radicals are strongly bonded, neutralized.

Прореагировавшие продукты химических реакций с температурой 600-650°С далее поступают из скруббера 15 по трубе 54 в барботер 17, где они через перфорации центральной насадки 55 выбрасываются в рабочую жидкость, турбулизируя ее и образуя кавитационные пузырьки, результатом чего является флотация и формирование пены, при разделении фракций: газы заполняют свободный объем верхней части барботера 17, а твердая фаза, оседающая на коническом отбойнике 56, где происходит конгломерация твердых частиц, в форме шлама сползает и опускается на наклонное дно барботера 17.The reacted products of chemical reactions with a temperature of 600-650 ° C are then transferred from the scrubber 15 through pipe 54 to the bubbler 17, where they are thrown into the working fluid through perforations of the central nozzle 55 into the working fluid, turbulizing it and forming cavitation bubbles, resulting in flotation and foam formation, in the separation of fractions: the gases fill the free volume of the upper part of the bubbler 17, and the solid phase deposited on the conical chipper 56, where solid particles conglomerate, slips and sinks to the sloping bottom in the form of sludge the bubbler 17.

Аэрозоль со средней температурой 300°С из барботера 17 по патрубку 22 поступает в параллельно установленную колонну 23 очистки по «мокрой» технологии абсорбцей при контакте с туманом, генерируемым спреером 26, противотоком взаимодействующим с восходящим аэрозолем, который охлаждается на выходе до температуры 160°С и сепарируется.An aerosol with an average temperature of 300 ° C from the bubbler 17 through the pipe 22 enters a parallel-installed purification column 23 according to the “wet” technology by an absorber upon contact with the mist generated by the sprayer 26, countercurrently interacting with the ascending aerosol, which is cooled at the outlet to a temperature of 160 ° C and separated.

Проходя через наполнение 24 в нижней части абсорбера 23 аэрозоль контактирует с теплоемкими и мокрыми кольцами Рашига, чем обеспечивается высокая эффективность очистки аэрозоля от остатков твердой фазы, не прореагировавших фрагментов активных газов и радикалов, которые связываются, нейтрализуются и собираются в отстойнике 57.Passing through the filling 24 in the lower part of the absorber 23, the aerosol is in contact with the heat-intensive and wet Raschig rings, which ensures a high efficiency of cleaning the aerosol from solids residues, unreacted fragments of active gases and radicals that are bound, neutralized and collected in a sump 57.

Очищенный аэрозоль тормозится и накапливается в ресивере 25, где обильно промывается рабочим раствором посредством спреера 26, откуда затем по трубопроводу 27 он удаляется вытяжным насосом 29 в тяговую трубу 30, в которой естественно поднимается на высоту, где выбрасывается в атмосферу с температурой 80°С.Purified aerosol is inhibited and accumulates in receiver 25, where it is washed extensively with the working solution by means of sprayer 26, from where it is then removed via pipeline 27 by means of an exhaust pump 29 to traction pipe 30, in which it naturally rises to a height, where it is emitted into the atmosphere with a temperature of 80 ° C.

Вибрационные нагрузки, создаваемые высокооборотным насосом 29, демпфируются резиновым сильфоном 28 и не передаются на трубопровод 27 абсорбера 23.Vibration loads generated by the high-speed pump 29 are damped by the rubber bellows 28 and are not transferred to the pipe 27 of the absorber 23.

Особенностью настоящей установки является то, что посредством вытяжного насоса 29 создается разряжение в вертикальной печи и на всем протяжении транспортных и обрабатывающих трубопроводов, обеспечивая сквозное движение газо-аэрозольных продуктов горения в тяговую трубу 30.A feature of this installation is that by means of an exhaust pump 29, a vacuum is created in a vertical furnace and throughout the transport and processing pipelines, ensuring the through movement of gas-aerosol combustion products to the traction pipe 30.

Предложенная установка характеризуется тем, что достигнутая высокая рабочая температура в печи и принудительный автоматический отвод газообразных продуктов горения обеспечили сжигание твердых отходов без использования дополнительных горючих материалов.The proposed installation is characterized by the fact that the high operating temperature reached in the furnace and the forced automatic removal of gaseous combustion products ensured the incineration of solid waste without the use of additional combustible materials.

Опытная проверка работоспособности структурных элементов и опытного образца установки в целом подтвердила эффективность порционного сжигания разнообразных твердых и вязкотекучих материалов бытовых, производственных и медицинских отходов при высоком качестве очистки отходящих газов, в результате чего предотвращен выброс вредных веществ в атмосферу комплексом последовательных действий:Experimental verification of the performance of structural elements and the prototype of the installation as a whole confirmed the efficiency of batch combustion of various solid and viscous materials from household, industrial and medical waste with high quality exhaust gas cleaning, as a result of which the emission of harmful substances into the atmosphere was prevented by a complex of sequential actions:

- полное дожигание газообразных продуктов горения в двухкамерной вертикальной печи с распределенной по высоте тангенциальной подачей окисляющего воздуха, в среде с положительным кислородным балансом во фронте горения;- full afterburning of gaseous products of combustion in a two-chamber vertical furnace with a tangential supply of oxidizing air distributed along the height, in an environment with a positive oxygen balance in the combustion front;

- каскадная химическая нейтрализация высокоактивных газов по «мокрой» технологии щелочным раствором;- cascade chemical neutralization of high-level gases by “wet” technology with an alkaline solution;

- локализация и осаждение твердой фазы в форме шлама в приемник из отходящего аэрозоля, охлажденного в транзитном теплообменнике, при конденсировании в скруббере, сепарации посредством барботажа с флотацией и финишной фильтрации при встречном орошении на развитой контактной поверхности теплоемких керамических колец.- localization and sedimentation of the solid phase in the form of sludge into the receiver from the exhaust aerosol cooled in a transit heat exchanger, during condensation in a scrubber, separation by bubbling with flotation and finishing filtration under counter-irrigation on the developed contact surface of heat-intensive ceramic rings.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по средствам локализованного сжигания материалов, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления комплексной установки, можно сделать вывод о ее соответствии условиям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow to a specialist in means of localized combustion of materials, showed that it is unknown, and taking into account the possibility of industrial serial production of a complex installation, we can conclude that it meets the conditions patentability.

Установка по изобретению рекомендована на серийное промышленное изготовление по заказам потребителей.The installation according to the invention is recommended for serial industrial production according to customer orders.

Claims (3)

1. Установка для сжигания твердых отходов, включающая вертикальную печь, футерованную огнеупорным покрытием, с автоматической порционной загрузкой материала через примыкающий шлюзовой приемник на колосник в камере сгорания, которая посредством центрального отверстия в своде скоммутирована с камерой дожигания продуктов горения, имеющей вертикальный патрубок с аварийным клапаном давления, горизонтальный футерованный трубопровод для сообщения с параллельно установленным транзитным скруббером очистки отходящих газов, оснащенным форсункой струйной поперечной подачи реакционного раствора, и устройство финишного фильтрования аэрозоля, связанное с тяговой трубой трубопроводом, снабженным вытяжным насосом, а также систему распределенной подачи окисляющего воздуха под колосник вертикальной печи и в центральное отверстие ее свода, отличающаяся тем, что над форсункой транзитного скруббера установлен теплообменник типа труба в трубе, снабженный спиральным лотком в рубашке, которая сообщается с системой распределенной подачи в печь горячего окисляющего воздуха, в том числе дополнительно в диффузор камеры дожигания, причем центральная труба теплообменника, где размещен каскад сквозных поперечных патрубков, совмещена со скруббером и с подающим осевым каналом барботера, оснащенным перфорированной насадкой, помещенной в рабочем растворе, при этом свободный объем барботера сообщается с устройством фильтрования аэрозоля, выполненным в виде абсорбера с проницаемым теплоемким наполнением из керамических колец Рашига, связанного с выпускной тяговой трубой через ресивер, в котором расположен центральный спреер распыления технологического раствора.1. A solid waste incinerator including a vertical furnace lined with a refractory coating with automatic batch loading of material through an adjacent sluice receiver to the grate in the combustion chamber, which is connected to the afterburning chamber of the combustion products having a vertical connection with an emergency valve through a central opening in the vault pressure, horizontal lined pipeline for communication with a parallel installed transit scrubber for off-gas cleaning equipped with force a jar of transverse flow of the reaction solution, and an aerosol finishing filtration device connected to the traction pipe by a pipeline equipped with an exhaust pump, as well as a system of distributed supply of oxidizing air under the grate of the vertical furnace and into the central opening of its roof, characterized in that a transit scrubber is installed above the nozzle of the transit furnace a tube-in-tube heat exchanger equipped with a spiral tray in a jacket that communicates with the system of distributed supply of hot oxidizing air to the furnace, including Afterwards, the afterburner chamber is further in the diffuser, the central tube of the heat exchanger where the cascade of through transverse nozzles is placed is combined with the scrubber and with the flow axis of the bubbler equipped with a perforated nozzle placed in the working solution, while the free volume of the bubbler is connected to the aerosol filtering device in the form of an absorber with permeable heat capacity filling of Raschig's ceramic rings connected to the exhaust traction pipe through the receiver, in which the central section is located Reper spray technological solution. 2. Установка для сжигания твердых отходов по п. 1, отличающаяся тем, что вытяжной насос с трубопроводом от абсорбера соединен посредством сильфона.2. Installation for incineration of solid waste under item 1, characterized in that the exhaust pump with a pipe from the absorber is connected by means of a bellows. 3. Установка для сжигания твердых отходов по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что в трубопроводах системы подачи горячего окисляющего воздуха установлены регулируемые заслонки.3. Installation for the incineration of solid waste on PP. 1, 2, characterized in that adjustable dampers are installed in the pipelines of the hot oxidizing air supply system.
RU2018123592A 2018-06-28 2018-06-28 Solid wastes combustion plant RU2685720C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123592A RU2685720C1 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Solid wastes combustion plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123592A RU2685720C1 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Solid wastes combustion plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685720C1 true RU2685720C1 (en) 2019-04-23

Family

ID=66314662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123592A RU2685720C1 (en) 2018-06-28 2018-06-28 Solid wastes combustion plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685720C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779544C1 (en) * 2021-08-02 2022-09-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Экологические Системы И Технологии" Method for disposing of health care waste

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU53613A1 (en) * 1938-07-31 В.Т. Постоловский Nitric Acid Neutralizer Ammonia
JPH11277030A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 Nachi Fujikoshi Corp Pyrolysis furnace for waste and carbonizing method for waste
US6886476B2 (en) * 2003-03-28 2005-05-03 Plantec Inc. Vertical refuse incinerator for incinerating wastes and method for controlling the same
RU2387926C1 (en) * 2009-03-10 2010-04-27 Оао "Сис - Натуральные Ресурсы" Vertical furnace
RU2392544C1 (en) * 2009-02-24 2010-06-20 Оао "Сис-Натуральные Ресурсы" Furnace for combustion of solid and fuel materials
RU2393200C2 (en) * 2008-09-12 2010-06-27 Михаил Сергеевич Семенов Method of thermal treatment of solid organic wastes and plant to this end

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU53613A1 (en) * 1938-07-31 В.Т. Постоловский Nitric Acid Neutralizer Ammonia
JPH11277030A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 Nachi Fujikoshi Corp Pyrolysis furnace for waste and carbonizing method for waste
US6886476B2 (en) * 2003-03-28 2005-05-03 Plantec Inc. Vertical refuse incinerator for incinerating wastes and method for controlling the same
RU2393200C2 (en) * 2008-09-12 2010-06-27 Михаил Сергеевич Семенов Method of thermal treatment of solid organic wastes and plant to this end
RU2392544C1 (en) * 2009-02-24 2010-06-20 Оао "Сис-Натуральные Ресурсы" Furnace for combustion of solid and fuel materials
RU2387926C1 (en) * 2009-03-10 2010-04-27 Оао "Сис - Натуральные Ресурсы" Vertical furnace

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779544C1 (en) * 2021-08-02 2022-09-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Экологические Системы И Технологии" Method for disposing of health care waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4922841A (en) Method and apparatus for using hazardous waste to form non-hazardous aggregate
US4753181A (en) Incineration process
KR101417233B1 (en) Method for incinerating waste by two-stage swirling flow fluidized bed incinerator
US4188892A (en) Method and apparatus for removal of fly ash from a waste incinerator with liquid slag discharge
US3777676A (en) Apparatus and technique for incinerating solid fuels containing carbonizable material
CN1759941B (en) Method and equipment for heating and melting waste incineration fly ash
CN113701163B (en) Fly ash high-temperature melting treatment system
US4280417A (en) Incineration plant
US3482533A (en) Incinerators
RU2227251C2 (en) Method and device for pyrolysis and gasification of waste
CN113798307A (en) Fly ash high-temperature melting recycling treatment process
US3604375A (en) Incineration process and unfired afterburner apparatus
JPH10246416A (en) Method and apparatus for thermally treating fly dust from grate combustion equipment
RU2685720C1 (en) Solid wastes combustion plant
CN216159615U (en) Fly ash high-temperature melting furnace
CN1727751A (en) Dust removal and purification garbage pyrolysis incinerator
RU2686560C1 (en) Solid wastes combustion method
CN101476822A (en) Burner gas purification system and process for silicon-manganese alloy electric furnace
WO1995014194A1 (en) Method of disposing incineration residue ash and apparatus therefor
JPH08261420A (en) Gravel bed furnace
US4335663A (en) Thermal processing system
US8006631B2 (en) Radioactive waste reprocessing method and device
RU2660966C1 (en) Vertical furnace
RU2523906C1 (en) Fire-based industrial waste neutraliser with container removal of mechanical impurities
JP2000111025A (en) Secondary combustion furnace

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200814

Effective date: 20200814