[go: up one dir, main page]

RU2716652C1 - Smw disposal furnace - Google Patents

Smw disposal furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2716652C1
RU2716652C1 RU2019126034A RU2019126034A RU2716652C1 RU 2716652 C1 RU2716652 C1 RU 2716652C1 RU 2019126034 A RU2019126034 A RU 2019126034A RU 2019126034 A RU2019126034 A RU 2019126034A RU 2716652 C1 RU2716652 C1 RU 2716652C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
disposal
chamber
housing
smw
Prior art date
Application number
RU2019126034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Миронос
Николай Александрович Чернов
Игорь Кимович Новиков
Original Assignee
Александр Васильевич Миронос
Николай Александрович Чернов
Игорь Кимович Новиков
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 Васильевич Миронос, Николай Александрович Чернов, Игорь Кимович Новиков filed Critical Александр Васильевич Миронос
Priority to RU2019126034A priority Critical patent/RU2716652C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716652C1 publication Critical patent/RU2716652C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B80/00Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel
    • F23B80/02Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel by means for returning flue gases to the combustion chamber or to the combustion zone
    • 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
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: waste processing and disposal.
SUBSTANCE: invention relates to devices for recycling solid municipal wastes (SMW), in particular, in heat treatment of garbage, domestic and industrial wastes. SMW disposal furnace comprises a housing accommodating two chambers, top and bottom, separated by a fixed grate and interconnected by at least one recirculation path, primary air supply pipe, connected to housing by means of recirculation stroke, afterburning chamber connected to housing by means of at least one gas channel, and an exhaust fan connected to the afterburner chamber, wherein at least one circulation path is connected to the lower chamber and with the possibility of directing the gas flow coming out of it at a tangent to the inner surface of the lower chamber. Furnace additionally includes heat exchanger connected with afterburner chamber and exhauster.
EFFECT: improvement of ecological indices, reduction of total value of heat losses with chemical and mechanical underburn at output from furnace up to 10 %, absence of necessity to introduce additional fuel sources during SMW disposal.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к устройствам для утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО), в частности, при термической переработке мусора, бытовых и промышленных отходов.The invention relates to a device for the disposal of municipal solid waste (MSW), in particular, in the thermal processing of garbage, household and industrial waste.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время существуют большое количество устройств для утилизации ТКО.Currently, there are a large number of devices for the disposal of MSW.

Так в уровне технике известна топка (RU 2559103 С2, 10.08.2015)Д1) с неподвижной колосниковой решеткой и подвижным слоем топлива с наклонным зеркалом горения для сжигания агропеллет, включающая топку водотрубного или жаротрубного котла и чугунную колосниковую решетку.So, in the prior art, a furnace is known (RU 2559103 C2, 08/10/2015) D1) with a fixed grate and a movable layer of fuel with an inclined combustion mirror for burning agropellets, including a furnace of a water tube or fire tube boiler and a cast-iron grate.

Недостатком представленной в Д1 топки является отсутствие возможности утилизации неоднородного топлива (например, ТКО естественной влажности) и образование большого количества выбросов продуктов горения в атмосферу.The disadvantage of the furnace presented in D1 is the lack of the possibility of utilizing heterogeneous fuel (for example, MSW of natural moisture) and the formation of a large amount of emissions of combustion products into the atmosphere.

Также в уровне техники известна пиролизная термогазохимическая установка для утилизации твердых бытовых отходов (RU 2428629 C1, 10.09.2011), включающая камеру сгорания с колосниками, соединенную с каналом подачи первичного воздуха, термогазохимический реактор, выполненный в виде корпуса с размещенной в нем цилиндрической ретортой, снабженной герметичной крышкой и выходом продуктов пиролиза, и камеру подачи вторичного воздуха. Установка снабжена коллектором, фильтрующим блоком, вход которого подключен в верхней части корпуса термогазохимического реактора над цилиндрической ретортой, а выход соединен с камерой подачи вторичного воздуха и атмосферой посредством газохода, обеспечивающего циркуляцию отходящих газов. Камера сгорания и камера подачи вторичного воздуха размещены в отдельном корпусе, разделены криволинейной перегородкой, а полости камер выполнены сообщающимися с полостью корпуса термогазохимического реактора, по внутренней боковой поверхности корпуса термогазохимического реактора закреплены завихрители потока.Also known in the prior art is a pyrolysis thermogasochemical installation for the disposal of municipal solid waste (RU 2428629 C1, 09/10/2011), including a combustion chamber with grate, connected to the primary air supply channel, a thermogaschemical reactor made in the form of a housing with a cylindrical retort placed in it, equipped with a sealed lid and the output of the pyrolysis products, and the secondary air supply chamber. The installation is equipped with a collector, a filtering unit, the input of which is connected in the upper part of the thermogas chemical reactor body above the cylindrical retort, and the outlet is connected to the secondary air supply chamber and the atmosphere by means of a gas duct that ensures the circulation of exhaust gases. The combustion chamber and the secondary air supply chamber are placed in a separate housing, separated by a curved partition, and the chamber cavities are made in communication with the cavity of the thermogas chemical reactor body, flow swirls are fixed along the inner side surface of the thermogas chemical reactor housing.

Недостатком представленного в Д2 устройства является сложность конструкции и необходимость использования дополнительного существенного, по потребляемой мощности, источника тепловой энергии.The disadvantage of the device presented in D2 is the design complexity and the need to use an additional significant source of heat energy in terms of power consumption.

Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка топки для утилизации ТКО, которая позволит устранить недостатки предшествующего уровня техники.The task to which the claimed invention is directed is to develop a furnace for the disposal of MSW, which will eliminate the disadvantages of the prior art.

Технический результат заявленного изобретения направлен на обеспечение следующих возможностей:The technical result of the claimed invention is aimed at providing the following features:

- улучшение экологических показателей, за счет того, что: уменьшается количество выбросов СО, не превышающее 40 PPM, СО2 до 8%, NOх, не превышающее 30 PPM, SO3 до 10 PPM и т.д., в составе выхлопных газов содержится от 9 до 16% кислорода;- improvement of environmental indicators, due to the fact that: the amount of СО emissions is reduced, not exceeding 40 PPM, СО 2 to 8%, NOх, not exceeding 30 PPM, SO 3 to 10 PPM, etc., the exhaust gas contains from 9 to 16% oxygen;

- снижение суммарной величины тепловых потерь с химическим и механическим недожогом на выходе из топки до 10%.- reduction of the total value of heat loss with chemical and mechanical burning at the exit of the furnace to 10%.

- отсутствие необходимости внесения дополнительных источников топлива в процессе утилизации ТКО, с возможностью достижения теплового напряжения камеры сгорания 0,2 МВт/м3, за счет утилизации ТКО.- the absence of the need to introduce additional fuel sources in the process of MSW disposal, with the possibility of achieving a thermal voltage of the combustion chamber of 0.2 MW / m 3 , due to the disposal of MSW.

Указанный технический результат, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, достигается благодаря тому, что топка для утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО) содержит корпус, внутри которого расположены две камеры – верхняя и нижняя, разделенные неподвижной колосниковой решеткой и соединенные между собой по меньшей мере одним ходом рециркуляции, патрубок подачи первичного воздуха, соединенный с корпусом посредством хода рециркуляции, камеру дожига, связанную с корпусом посредством по меньшей мере одного газового канала, и дымосос, связанный с камерой дожига, при этом по меньшей мере один ход рециркуляции соединен с нижней камерой и с возможностью направления выходящего из него потока газа по касательной к внутренней поверхности нижней камеры.The specified technical result, to which the claimed technical solution is directed, is achieved due to the fact that the furnace for utilization of municipal solid waste (MSW) contains a housing, inside which there are two chambers - the upper and lower, separated by a fixed grate and connected at least in one recirculation stroke, a primary air supply pipe connected to the housing by means of a recirculation stroke, an afterburner connected to the housing by at least one a gas channel, and a smoke exhauster associated with the afterburner, wherein at least one recirculation stroke is connected to the lower chamber and with the possibility of directing the outgoing gas flow tangentially to the inner surface of the lower chamber.

Топка дополнительно включает теплообменник, соединенный с камерой дожига и дымососом.The furnace further includes a heat exchanger connected to the afterburner and the exhaust fan.

Корпус снабжен люком загрузки твердых коммунальных отходов.The housing is equipped with a hatch for loading solid municipal waste.

Краткое описание чертежа.Brief description of the drawing.

На чертеже представлена общая схема топки для утилизации ТКО.The drawing shows a General diagram of the furnace for disposal of MSW.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Топка для утилизации ТКО представленная на фигуре, представляет собой корпус (1), внутри которого расположены две камеры – верхняя (2) и нижняя (3), разделенные неподвижной колосниковой решеткой (4). Между собой верхняя (2) и нижняя (3) камеры соединены посредством по меньшей мере одного хода рециркуляции (5). Для подачи первичного воздуха в топку, при ее запуске - для достижении рабочей температуры, используется патрубок (6) подачи первичного воздуха, который соединен с корпусом посредством хода рециркуляции. В дальнейшем в процессе утилизации ТКО, патрубок (6) перекрывается и воздух через него не поступает.The combustion chamber for MSW disposal shown in the figure is a housing (1), inside of which there are two chambers - the upper (2) and lower (3), separated by a fixed grate (4). The upper (2) and lower (3) chambers are interconnected by at least one recirculation stroke (5). To supply primary air to the furnace, when it starts, to achieve operating temperature, a primary air supply pipe (6) is used, which is connected to the casing by means of a recirculation stroke. Subsequently, in the process of utilizing MSW, the pipe (6) is blocked and air does not enter through it.

Топка выполнена из жаропрочной стали (например, 18ХН10Т).The furnace is made of heat-resistant steel (for example, 18XH10T).

По меньшей мере один ход рециркуляции (5) соединен с нижней (3) камерой таким образом, чтобы выходящий из него поток газа выходил по касательной к внутренней поверхности нижней (3) камеры для формирования вихревого восходящего потока. В нижней части нижней (3) камеры установлен по меньшей мере один газовый канал (7), соединенный с камерой дожига (8). В камере дожига (8) происходит дожигание газообразных продуктов горения. Для создания принудительной тяги в заявленной конструкции используется дымосос (9), соединенный с камерой дожига (8), посредством по меньшей мере одного газового канала (7). На тракте вывода газов, представляющем собой по меньшей мере один газовый канал (7), расположен датчик концентрации моноокиси углерода, соединенный с блоком управления дымососом (скоростью вывода отработанных газов)(на фигуре не указан).At least one recirculation stroke (5) is connected to the lower (3) chamber in such a way that the gas stream exiting from it exits tangentially to the inner surface of the lower (3) chamber to form a vortex upward flow. At least one gas channel (7) connected to the afterburner chamber (8) is installed in the lower part of the lower (3) chamber. In the afterburner (8), the afterburning of gaseous combustion products occurs. To create a forced draft in the claimed design uses a smoke exhaust (9) connected to the afterburner (8), through at least one gas channel (7). On the gas exhaust path, which is at least one gas channel (7), there is a carbon monoxide concentration sensor connected to the smoke exhaust control unit (exhaust gas discharge speed) (not shown in the figure).

Для съема выделяющегося тепла топка дополнительно может содержать теплообменник (10), соединенный с камерой дожига (8) и дымососом (9). To remove the generated heat, the furnace may additionally contain a heat exchanger (10) connected to the afterburner (8) and a smoke exhauster (9).

Для загрузки ТКО в топку, в корпусе (1) предусмотрен люк (11). Люк (11) соединен с корпусом (1) посредством петель.To load MSW into the furnace, a hatch (11) is provided in the housing (1). The hatch (11) is connected to the body (1) by means of hinges.

Корпус (1) топки и ход рециркуляции (5) теплоизолированы, при этом в качестве изоляции могут быть использованы стандартные мулитовые теплоизоляционные материалы.The body (1) of the furnace and the recirculation stroke (5) are thermally insulated, while standard mulite heat-insulating materials can be used as insulation.

Теория топочных процессов включает вопросы газодинамики струй и течений, кинетики протекания очень различных химических реакций, связанных с повышенной температурой в области прохождения реакции, теплообмена с поверхностями топки и каналов и т.д. Многочисленность факторов делает оптимизацию конструкции топок весьма сложной задачей не только в теории, но и на практике даже для специалистов.The theory of combustion processes includes the issues of gas dynamics of jets and flows, the kinetics of very different chemical reactions associated with elevated temperatures in the reaction region, heat transfer with the surfaces of the furnace and channels, etc. The multiplicity of factors makes the optimization of the design of furnaces a very difficult task not only in theory, but also in practice, even for specialists.

Заявленная топка сконструирована для утилизации ТКО. Основным критерием утилизации предполагается минимизация выбросов вредных веществ в атмосферу. Далее критерием эффективности топки предполагается считать высокое тепловое напряжение в топке и уменьшение количества получающихся в результате утилизации нерастворимых в воде зольных остатков.The claimed furnace is designed for the disposal of MSW. The main criterion for disposal is to minimize emissions of harmful substances into the atmosphere. Further, the criterion of the efficiency of the furnace is assumed to be high heat stress in the furnace and a decrease in the amount of ash insoluble in water resulting from the disposal of water.

Одна из основных проблем разработки топки заключалась в том, что при большой толщине слоя утилизируемых ТКО и большого перепада температур в слое ТКО, расположенном на колосниковой решетке наблюдается широкий спектр термохимических и каталитических реакций начиная от окисления и газификации до гидротермальной карбонизации (НТС Hydrothermal carbonization). Поэтому в основу конструкции положен слоевой принцип утилизации в восходящем вихревом потоке рециркуляционных газов.One of the main problems in the design of the furnace was that with a large thickness of the utilized MSW layer and a large temperature difference in the MSW layer located on the grate, a wide range of thermochemical and catalytic reactions are observed, ranging from oxidation and gasification to hydrothermal carbonization. Therefore, the design is based on the layered principle of utilization in an upward vortex flow of recirculation gases.

Топка работает следующим образом. Сначала топка разогревается до температуры 800°С (например, с помощью газовой горелки, плазмотрона, угля, дров и т.д.) Далее ТКО загружается поверх неподвижной колосниковой решетки (4). Разогрев ТКО приводит к выделению горючих газов (газификация). Газы поднимаются вверх, разогревают расположенные выше слои ТКО, которые заполняют верхнюю (2) часть топки. Далее газы через ходы рециркуляции (5) под действием разности давления, создаваемого дымососом (9), вбрасываются по касательной в нижнюю (3) камеру формирования вихревого восходящего потока. Поднимающийся вихревой поток формирует по периметру восходящий поток газов высокой температуры и нисходящий поток газов пониженной температуры по центру нижней (3) камеры формирования вихревого потока. Поток газов пониженной температуры затягивается дымососом в камеру дожига (8) и далее отправляется в дымовую трубу (12), через дымосос (9). При содержании в дымовых газах моноокиси углерода более 80 РРМ блок управления увеличивает скорость движения дымовых газов путем повышения частоты электрического питания дымососа до уменьшения концентрации моноокиси до 20 единиц РРМ.The furnace works as follows. First, the furnace is heated to a temperature of 800 ° C (for example, using a gas burner, plasma torch, coal, firewood, etc.) Next, the MSW is loaded on top of the stationary grate (4). Warming up MSW leads to the release of combustible gases (gasification). Gases rise up, heat up the MSW layers located above, which fill the upper (2) part of the furnace. Next, the gases through the recirculation paths (5) under the influence of the pressure difference created by the smoke exhaust (9) are thrown tangentially into the lower (3) chamber of the formation of the vortex upward flow. The rising vortex stream forms along the perimeter an upward flow of high temperature gases and a downward flow of gases of lower temperature in the center of the lower (3) chamber of the formation of the vortex flow. The low-temperature gas stream is drawn in by the exhaust fan into the afterburner (8) and then sent to the chimney (12) through the exhaust fan (9). When the content of carbon monoxide in the flue gas is more than 80 PPM, the control unit increases the speed of the flue gas by increasing the frequency of the electric supply of the exhaust fan to reduce the concentration of monoxide to 20 PPM units.

При газификации твёрдого топлива в газовую фазу переходит до 80% органической части топлива. Из-за нечувствительности к качеству сырья и наличию балластов (минеральных примесей и влаги) заявленная топка имеет большие перспективы для переработки низкосортных видов топлива (включая ТКО). Кроме того, полученное газообразное топливо при сжигании выделяет значительно меньшее количество вредных веществ, нежели при прямом сжигании твёрдого топлива.During gasification of solid fuel, up to 80% of the organic part of the fuel passes into the gas phase. Due to insensitivity to the quality of raw materials and the presence of ballasts (mineral impurities and moisture), the declared furnace has great prospects for processing low-grade fuels (including MSW). In addition, the resulting gaseous fuel during combustion emits significantly less harmful substances than in direct combustion of solid fuel.

Совокупность процессов, протекающих в ходе газификации приведена ниже:The set of processes occurring during gasification is given below:

C + O2 → CO2 + 408,9 кДж/мольC + O 2 → CO 2 + 408.9 kJ / mol

C + ½O2 → CO + 123,2 кДж/мольC + ½O 2 → CO + 123.2 kJ / mol

C + CO2 → 2CO — 161,5 кДж/мольC + CO 2 → 2CO - 161.5 kJ / mol

C + H2O → CO + H2 — 136,9 кДж/мольC + H 2 O → CO + H 2 - 136.9 kJ / mol

CO + H2O → CO2 + H2 + 42,8 кДж/мольCO + H 2 O → CO 2 + H 2 + 42.8 kJ / mol

Полученные в ходе газификации газы посредством рециркуляции используются в качестве топлива непосредственно в объеме топки для поддержания теплового баланса и интенсификации процессов газификации.Gases obtained during gasification through recirculation are used as fuel directly in the furnace volume to maintain heat balance and intensify gasification processes.

В процессе рециркуляции газов в нижнем слое топлива, расположенном непосредственно на неподвижной колосниковой решетке (4), происходят реакции карбонизации. Стадии процесса искусственной карбонизации включают разрушение неароматических молекул; циклизацию - формирование более устойчивых ароматических молекул с боковыми цепями, которые в свою очередь разрушаются или циклизуются; конденсацию с образованием полициклических ароматических систем; и дальнейшее дегидрирование и конденсацию полициклических систем.In the process of gas recirculation in the lower fuel layer, located directly on the fixed grate (4), carbonization reactions occur. Stages of artificial carbonization include the destruction of non-aromatic molecules; cyclization - the formation of more stable aromatic molecules with side chains, which in turn are destroyed or cyclized; condensation to form polycyclic aromatic systems; and further dehydrogenation and condensation of polycyclic systems.

К вторичным реакциям можно отнести реакции образования смеси различных пастообразных углеводородов, с низким удельным содержанием водорода в молекулах соединений.Secondary reactions include the formation of a mixture of various pasty hydrocarbons with a low specific hydrogen content in the molecules of the compounds.

В процессе газификации проходят реакции синтеза более тяжёлых молекул из низкомолекулярных непредельных углеводородов. В основном, это реакции образования ароматических, конденсированных ароматических углеводородов.In the process of gasification, reactions of synthesis of heavier molecules from low molecular weight unsaturated hydrocarbons take place. Basically, these are reactions of the formation of aromatic, condensed aromatic hydrocarbons.

Процесс гидрирования СО с образованием углеводородов является термодинамически выгодным. Если сравнить значения свободных энергий (∆G°), можно заметить, что реакции, которые протекают с образованием воды, являются наиболее выгодными.The process of hydrogenation of CO with the formation of hydrocarbons is thermodynamically advantageous. If we compare the values of free energies (∆G °), we can see that the reactions that occur with the formation of water are the most advantageous.

3 H2 + 1 CO = H2O + CH4 ΔG° = –94 кДж/моль3 H 2 + 1 CO = H 2 O + CH 4 ΔG ° = –94 kJ / mol

2 H2 + 1 CO = H2O + 1/3(C2H6) ΔG° = –31 кДж/моль2 H 2 + 1 CO = H 2 O + 1/3 (C 2 H 6 ) ΔG ° = –31 kJ / mol

2 H2 + 1 CO = CH3ОН ΔG° = +21 кДж/моль2 H 2 + 1 CO = CH 3 OH ΔG ° = +21 kJ / mol

4 H2 + 2 CO = CH3CH2OH + H2O ΔG° = –27 кДж/моль4 H 2 + 2 CO = CH 3 CH 2 OH + H 2 O ΔG ° = –27 kJ / mol

3 H2 + 1 CO2 = CH3ОН + H2O ΔG° = +3 кДж/моль3 H 2 + 1 CO 2 = CH 3 OH + H 2 O ΔG ° = +3 kJ / mol

H2O + 1 CO ⇄ H2 + CO2 ΔG° = –28 кДж/мольH 2 O + 1 CO ⇄ H 2 + CO 2 ΔG ° = –28 kJ / mol

Механизм реакции, несмотря на десятилетия его изучения, в деталях до сих пор остаётся неясен. Несмотря на термические превращения, протекающие при повышенных температурах, все реакции гидрирования являются каталитическими.The reaction mechanism, despite decades of study, is still unclear in detail. Despite the thermal transformations taking place at elevated temperatures, all hydrogenation reactions are catalytic.

Катализаторами процесса гидрирования являются следующие металлы и соединения:The catalysts for the hydrogenation process are the following metals and compounds:

– металлы VIII группы (Fe, Co, Ni, Pd, Pt) и I группы (Cu, Ag) периодической системы элементов.- metals of group VIII (Fe, Co, Ni, Pd, Pt) and group I (Cu, Ag) of the periodic system of elements.

Камера и колосник изготовлены из нержавеющей стали (например, 18ХН10Т), содержащей помимо железа 9% никеля – что решает вопрос связанный с наличием катализатора в топке.The chamber and grate are made of stainless steel (for example, 18XH10T), which contains, in addition to iron, 9% nickel - which solves the problem of the presence of a catalyst in the furnace.

Кроме вышеперечисленного в топке могут проходить процессы образования углеводородов. Термодинамические закономерности процесса образования углеводородов можно обобщить следующим образом:In addition to the above, hydrocarbon formation processes can take place in the furnace. The thermodynamic laws of the process of hydrocarbon formation can be summarized as follows:

1. Возможно образование из СО и H2 углеводородов любой молекулярной массы, вида и строения.1. The formation of CO and H 2 hydrocarbons of any molecular weight, type and structure is possible.

2. Вероятность образования углеводородов уменьшается в ряду: метан – углеводороды линейного или разветвлённого строения с общей формулой CnH2n+2. Вероятность образования нормальных алканов снижается, а нормальных алкенов с общей формулой CnH2n— повышается с увеличением длины цепи.2. The probability of hydrocarbon formation decreases in the series: methane - hydrocarbons of a linear or branched structure with the general formula C n H 2n + 2. The likelihood of the formation of normal alkanes decreases, while normal alkenes with the general formula C n H 2n increase with increasing chain length.

Из сказанного следует, что достаточно эффективным параметром контроля процесса утилизации несмотря на широкий спектр имеющих место реакций является контроль содержания моноокиси углерода в отводимых газах.It follows from the foregoing that, despite a wide range of reactions taking place, a sufficiently effective parameter to control the recycling process is to control the content of carbon monoxide in the exhaust gases.

Экспериментально обнаружено, что достаточным методом управления процессом служит скорость удаления отводимых газов посредством дымососа (9). Эксперименты показали, что повышение содержания СО в дымовых газах сопровождает ухудшение практически всех основных показателей процесса. Понижение давления в камере (что следует за увеличением скорости потока дымовых газов) приводит к повышению температуры процесса и увеличению скоростей карбонизации и газификации и уменьшению содержания СО в дымовых газах. Это достигается увеличением частоты переменного тока питающего дымосос (9). Управление частотой производится посредством сигнала, поступающего с газоанализатора через блок управления.It was experimentally found that a sufficient method for controlling the process is the rate of removal of exhaust gases by means of a smoke exhaust (9). The experiments showed that an increase in the content of CO in flue gases accompanies the deterioration of almost all the main indicators of the process. Lowering the pressure in the chamber (which follows an increase in the flue gas flow rate) leads to an increase in the process temperature and an increase in the carbonization and gasification rates and a decrease in the CO content in the flue gases. This is achieved by increasing the frequency of the alternating current supplying the exhaust fan (9). Frequency control is carried out by means of a signal coming from the gas analyzer through the control unit.

При загрузке ТКО в работающую топку (разогретую до 800°С) в объеме 1 м3 на теплообменнике выделялось 0,2 МВт тепла. Измерения поводились путем фиксации скорости прокачки теплоносителя через теплообменник и разности температур на выходе из теплообменника и входе теплообменника после радиатора, рассеивавшего тепловую мощность.When MSW was loaded into a working furnace (heated to 800 ° С) in a volume of 1 m3, 0.2 MW of heat was released on the heat exchanger. The measurements were carried out by fixing the velocity of the coolant pumping through the heat exchanger and the temperature difference at the outlet of the heat exchanger and the inlet of the heat exchanger after the radiator, which dissipated the heat power.

При регулировке режима работы топки объемом 0,5 м3, путем изменения скорости движения газов, были получены следующие значения по составу дымовых газов: СО до 4 PPM, СО2 до 7%, NOх до 6 PPM, SO3 до 6 PPM. Содержание кислорода в дымовых газов при утилизации автопокрышек зафиксировано в пределах 9-16 %.When adjusting the operation mode of the furnace with a volume of 0.5 m3, by changing the gas velocity, the following values were obtained for the composition of the flue gases: СО up to 4 PPM, СО 2 up to 7%, NOх up to 6 PPM, SO 3 up to 6 PPM. The oxygen content in the flue gas during the disposal of tires recorded in the range of 9-16%.

Claims (7)

1. Топка для утилизации твердых коммунальных отходов, включающая1. A furnace for the disposal of municipal solid waste, including корпус, внутри которого расположены две камеры – верхняя и нижняя, разделенные неподвижной колосниковой решеткой и соединенные между собой по меньшей мере одним ходом рециркуляции,a housing inside which there are two chambers - the upper and lower, separated by a fixed grate and connected by at least one recirculation stroke, патрубок подачи первичного воздуха, соединенный с корпусом посредством хода рециркуляции,the primary air supply pipe connected to the housing by means of a recirculation stroke, камеру дожига, связанную с корпусом посредством по меньшей мере одного газового канала, иa afterburner connected to the housing via at least one gas channel, and дымосос, связанный с камерой дожига,smoke exhaust associated with the afterburner, при этом по меньшей мере один ход рециркуляции соединен с нижней камерой и с возможностью направления выходящего из него потока газа по касательной к внутренней поверхности нижней камеры.wherein at least one recirculation stroke is connected to the lower chamber and with the possibility of directing the gas flow emerging from it along the tangent to the inner surface of the lower chamber. 2. Топка по п. 1, которая дополнительно включает теплообменник, соединенный с камерой дожига и дымососом.2. The furnace according to claim 1, which further includes a heat exchanger connected to the afterburner and the exhaust fan.
RU2019126034A 2019-08-19 2019-08-19 Smw disposal furnace RU2716652C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126034A RU2716652C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Smw disposal furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126034A RU2716652C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Smw disposal furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716652C1 true RU2716652C1 (en) 2020-03-13

Family

ID=69898537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126034A RU2716652C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Smw disposal furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716652C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740280C1 (en) * 2020-07-27 2021-01-12 Алексей Алексеевич БЕЛОРУКОВ Cremator for utilization of biological wastes with closed water system for water heating
RU2772320C1 (en) * 2021-11-11 2022-05-18 Акционерное общество «Ару-Кей» Installation for plasma-thermal processing of waste

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1703913A1 (en) * 1990-02-07 1992-01-07 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Method of operation of prismatic water-cooled furnace
DE4033889A1 (en) * 1990-08-09 1992-02-13 Furumoto Herbert Dr Ing Solid-fuel combustion system in grate - diverts part of exhaust gas back to fire again
DE202010016404U1 (en) * 2009-12-10 2011-02-17 Fröling Heizkessel- und Behälterbau Ges.m.b.H. Boiler for solid fuel
WO2012066179A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Suomen Kanton Oy Method and furnace for incinerating solid fuel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1703913A1 (en) * 1990-02-07 1992-01-07 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Method of operation of prismatic water-cooled furnace
DE4033889A1 (en) * 1990-08-09 1992-02-13 Furumoto Herbert Dr Ing Solid-fuel combustion system in grate - diverts part of exhaust gas back to fire again
DE202010016404U1 (en) * 2009-12-10 2011-02-17 Fröling Heizkessel- und Behälterbau Ges.m.b.H. Boiler for solid fuel
WO2012066179A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Suomen Kanton Oy Method and furnace for incinerating solid fuel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740280C1 (en) * 2020-07-27 2021-01-12 Алексей Алексеевич БЕЛОРУКОВ Cremator for utilization of biological wastes with closed water system for water heating
RU2772320C1 (en) * 2021-11-11 2022-05-18 Акционерное общество «Ару-Кей» Installation for plasma-thermal processing of waste
RU220565U1 (en) * 2023-05-01 2023-09-21 Виктор Николаевич Стародубцев Direct heating reactor
RU2809374C1 (en) * 2023-05-18 2023-12-11 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОЛОГИСТИКА" Method of plasmothermal processing of solid waste
RU2828517C1 (en) * 2024-02-19 2024-10-14 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" Installation for thermal recycling of tails of sorting solid municipal wastes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6824745B2 (en) Carbonization furnace and pyrolysis furnace, as well as water gas generation system, hydrogen gas generation system, and power generation system
DK3030838T3 (en) Apparatus for the production of energy by gasification
UA76091C2 (en) A method for pyrolysis with gasification of organic substances or mixtures of organic substances and a plant for realizing the same
RU2716652C1 (en) Smw disposal furnace
EP2847516B1 (en) Improvements in waste processing
US8974555B2 (en) Method and apparatus for treating a syngas
DK174246B1 (en) Process and apparatus for converting pollutants and waste materials into non-polluting energy and useful products
JP2014125508A (en) Fuel gas generator
JP6886242B2 (en) Hydrogen supply system
JP2016121253A (en) Carbonization furnace, water gas generating system, and control method of carbonization furnace
EA018713B1 (en) Combustion material process
JP2016121255A (en) Carbonization furnace and water gas generating system
RU2303203C1 (en) Gas generator with water boiler
RU16193U1 (en) WASTE PROCESSING PLANT
RU2434928C2 (en) Pyrolysis plant for urban ore utilisation
RU2305032C1 (en) Aggregate for the waste reprocessing
RU2477421C1 (en) Power generating system
RU2434929C2 (en) Pyrolysis system for utilisation of carbon-containing waste
RU17599U1 (en) SOLID WASTE PROCESSING PLANT
JP2016121254A (en) Carbonization furnace, water gas generating system, and control method of carbonization furnace
RU2817604C1 (en) Waste recycling plant
JP2016121252A (en) Carbonization furnace, aqueous gas generation system, and control method of carbonization furnace
RU136800U1 (en) SOLID FUEL GASIFIER
EP4450871A1 (en) A device and a method for high-temperature plasma destruction of waste
RU82214U1 (en) CASSETTE PYROLYSIS INSTALLATION FOR COAL

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20211116