SU1171647A1 - Установка дл сжигани осадков сточных вод - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, содержаща  вертикальную циклонную топку с верхним выводом дымовых газов, сушилку, мельницу , с сепаратором, течки и газоходы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности работы, она снабжена смесителем-стабилизатором , выполненным с воздухоохлаждаемым перфорированным корпусом и размещенным между циклонной топкой и сушилкой, а циклонна  топка выполнена с дополнительным выводом дымовых газов из ее нижней части, соединенным с мельницей. Отрадо ггавшие dbifioSbie газь/

Description

Изобретение относитс  к утилизации высоковлажных , низкокалорийных материалов органического происхождени , например механически обезвоженных осадков, образующихс  после очистки коммунальных и промышленных сточных вод, путем сушки с последующим сжиганием и может быть использовано на очистных сооружени х различных ,отраслей промышленности, а также в коммур адъном хоз йстве.

Известны различные установки дл  сжигани  осадков сточных вод, оборудованные слоевыми, барабанными, распылительными топками или топками с кип щим слоем 1.

Недостатками сжигани  подсушенного осадка в слоевых топках  вл ютс : неприспособленность слоевых топок дл  сжигани  низкокалорийного и высокозольного материала , вследствие чего наблюдаетс  большой механический надожег, большие потери с провалом и унос мелких фракций; низкие весовые нагрузки топочного объема; громоздкость и высока  металлоемкость, а также повышенные требовани  к коррозионной стойкости материала колосниковой решетки и большие капитальные затраты.

К недостаткам барабанных печей относ тс , значительный механический недожег из-за склонности осадков к комкованию при вращении, низкие тепловые и весовые нагрузки объема, разрушение футеровки и быстрый выход печи из стро  из-за местных перегревов кладки при горении осадка, а также механический износ футеровки.

Недостатком печей с псевдоожиженным слоем  вл етс  неустойчива  и неэкономична  (св занна  с большим дополнительным расходом натурального топлива), работа печей при увеличепии влажности и зольности сжигаемых осадков, что св зано с объединением в объеме печи процессов сушки (в слое) и сжигани  (в пространстве над слоем), так как плохо отжатый осадок захолаживает слой и ухудшает горение, а тепло от сжигани  дополнительного топлива недостаточно используетс  в сушильной части схемы.

При сжигании осадков в циклонных печах достигаютс  высокие тепловые и весовые нагрузки топочного объема, но отсутствие предварительной подготовки осадка к сжиганию (сушка, дробление) и объединение в объеме печи процессов сушки и сжигани  привод т к неустойчивой и неэкономич ной работе печей при изменении расхода и влажности поступаюшего осадка. Колебани  влажности и расхода осадка сказываютс  на температурном режиме в печи и затрудн ют регулирование процесса, что ухудшает процесс горени  осадка и в конечном итоге дестабилизирует работу установки в целом.

Распылительным печам, представл ющим собой блок распылительной сушилки с

камерной печью, присущи высокие капитальные затраты, низкие тепловые и весовые нагрузки объема, необходимость дожигатель ных устройств, высокие локальные температуры в печи, что приводит к разрушению футеровки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  сжигани  осадков сточных вод, содержаща  вертикальную

циклонную топку с верхним выводом дымовых газов, сушилку, мельницу с сепаратором и транспортные св зи. Установка оборудована циклонным топочным устройством, соединенным газоходами с камерой встречг ных струй (струйной мельницей). Над камерой встречных струй установлен сепаратор , который улавливает крупные фракции и возвращает их на досушку, а мелкие фракции улавливаютс  в циклоне-уловителе и поступают в циклонное топочное устройст0 во на сжигание 2.

Недостатками известной установки  вл ютс  объединение процессов сушки и измельчени  и их взаимное вли ние на процесс сжигани  из-за отсутстви  стабилизирующих факторов и малой инерционности процесса, что снижает надежность работы установки.

При объединении процессов сущки и измельчени  пастообразных материалов (осадок сточных вод влажностью более 70%

Q больша  часть осадка возвращаетс  сепаратором обратно в цикл на доизмельчение и досущку, что при колебани х по расходу и влажности поступающего осадка приводит к завалу установки.

Колебани  влажности и расхода осадка из-за малой инерционности процесса, св занной с коротким временем пребывани  осадка в контуре, привод т к нарушению режимных параметров, затруднена авто матизаци  установки. Весь осадок в процессе дроблени  и сушки переходит во взвещенное состо ние и от полноты его улавливани  зависит эффективность работы установки в целом.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы за счет повышени 

5 устойчивости процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  сжигани  осадков сточных вод, содержаща  вертикальную циклонную топку с верхним выводом дымовых газов, сушилку, мельницу с сепаратором, течки и

0 газоходы, снабжена смесителем-стабилизатором , выполненным с воздухоохлаждаемым перфорированным корпусом и размещенным между циклонной топкой и сушилкой , а циклонна  топка выполнена с дополнительным выводом дымовых газов из ее нижней части, соединенным с мельницей.

На чертеже схематично представлена установка дл  сжигани  осадков сточных вод.

Установка содержит циклонную топку, выполненную в виде футерованного корпуса 1, заключенного в кожух 2. В кожухе имеетс  патрубок 3 дл  подвода воздуха, обеспечивающего горение осадка. В нижней части топки выполнено сужение (летка) 4, под которым расположен шнековый транспортер 5 дл  вывода шлака. В корпус шнекового транспортера подаетс  вода. Топка имеет два вывода 6 и 7 газов, в верхней части - основной вывод и в нижней части под леткой дополнительный.

С верхним выводом газов соединен смеситель-стабилизатор , состо щий из перфорированного корпуса 8, заключенного в кожух 9, кожух снабжен патрубком дл  подвода воздуха. Смеситель-стабилизатор соедин ет циклонную топку с барабанной сушилкой 10.

В состав установки также вход т течка 11 с регулируемым пережимом, который выполнен в виде поворотной заслонки, и мельница-вентил тор с сепаратором 12.

Дополнительный вывод 7 газов соединен газоходом 13 с течкой и барабанной сушилкой , кроме того, мельница-вентил тор с сепаратором посредством трубопровода 14 соединена с циклонной топкой.

В футерованном корпусе циклонной топки имеютс  тангенциально расположенные сопла 15 дл  подвода воздуха на горение топлива и создание вихревого движени  в топочном объеме. Дл  разогрева топки и подсветки пылевого факела в топке имеетс  наклонна  форсунка 16 жидкого топлива.

Дл  ввода измельченного высшуненного осадка топка снабжена тангенциально расположенными патрубками 17, которые располагаютс  несколько ниже воздушных сопел.

Установка работает следующим образом

Через патрубок 3 в кожух 2 подаетс  воздух, который поступает в топочный объем через сопла 15, туда же через форсунку 16 подаетс  жидкое топливо. После розжига осуществл етс  разогрев топки и всей установки в целом.

При достижении расчетной температуры дымовых газов (до 800°С) на входе в барабанную сушилку 10 по стрелке А подаетс  механически обезвоженный осадок. Продвига сь по барабанной сушилке, осадок подсушиваетс  до влажности 15-30% Продолжительное врем  пребывани  осадка в барабанной сушилке (40 .мин) позвол ет сгладить значительную неравномерность загрузки по расходу и начальной влажности осадка и получить на выходе из барабанной сушилки 10 осредненный по расходу и влажности поток осадка.

Из барабанной сушилки 10 осадок транспортируетс  к мельнице-вентил тору с сепаратором 12, где происходит его измельчение и досушка.

Загрузка в мельницу-вентил тор с сепаратором 12 осуществл етс  через течку 11 с регулируемым пережимом. Под пережим подведен газоход 13, по которому подаютс  дымовые газы от дополнительного вывода 7 газов.

с Мельница-вентил тор с сепаратором 12 подсасывает осадок вместе с гор чими дымовыми газами и воздухом. Измен   зазор между стенкой и пережимом (в течке 11) можно измен ть разр жение под пережимом и тем самым регулировать расход дымовых

0 газов на досущку, что в конечном счете вли ет на влажность и фракционный состав измельченного осадка и позвол ет стабилизировать их перед циклонной топкой.

Дл  обеспечени  посто нного расхода газов из дополнительного вывода 7 газов

5 сделана перемычка между газоходом 13 и барабанной сушилкой 10.

В мельнице-вентил торе с сепаратором 12 происходит измельчение, интенсивна  досушка и классификаци  осадка.

0 Осадок крупностью 1-2 мм и влажностью 2-4% пневмотранспортом подаетс  к циклонной топке на сжигание в патрубки 17. При сжигании осадка в режиме жидкого шлакоудалени  происходит расплавление минеральной части осадка с образованием

жидкого шлака. Стека  по стенкам, шлак через летку 4 проступает в шнековый транспортер 5 и выводитс  из топки.

При сжигании осадка с тугоплавкой золой в режиме твердого шлакоудалени  части цы шлака сепарируютс  на стенке топки и увлекаемые дымовыми газами проход т через летку 4 и выпадают на поверхности воды. Шлак выводитс  из топки шнековым транспортером 5. Очищенные газы вывод тс  через дополнительный вывод 7 газов.

Таким образом, на установке могут утилизироватьс  осадки с любыми температурными характеристиками по плавкости минеральной части, получаемые при разных способах механического обезвоживани . Наличие дополнительного вывода 7 газов при жидком шлакоудалении позвол ет стабилизировать процесс расплавлени  шлака , преп тствует его захолаживанию и застыванию в зоне летки. При твердом шлакоудалении дополнительный вывод газов позвол ет направить наиболее запыленные дымовые газы из нижней части топочного объема через летку 4, а также осуществить наиболее полное выделение твердых частиц из газового потока и осадить на вод ную поверхность шнекового транспортера 5.

Дымовые газы из дополнительного вывода 7 газов используютс  дл  досушки осадка в мельнице-вентил торе с сепаратором 12 и вместе с измельченным и досушенным осадком возвращаютс  обратно в топочный объем, что позвол ет повысить степень

улавливани  золы в топке.

Продукты сгорани  из топки через основной вывод 6 газов попадают в смеситель-стабилизатор . В кожух 9 смесител стабилизатора подаетс  воздух, который через перфорированный корпус 8 внедр етс  в газовый поток, снижает его температуру и одновременно защищает стенки корпуса от перегрева. Расщир юща с  (по ходу газов) форма смесител -стабилизатора позвол ет стабилизировать поток по температуре до SQO°C) и расходу.

Из смесител -стабиДизатора дымовые газы поступают в барабанную сущилку 10,

участвуют в сушке осадка и после санитарной очистки выбрасываютс  в атмосферу.

Унос осадка с дымовыми газами из барабанной сущилки 10 минимален, так как влажность осадка в сущилке еще достаточно высока и запыление газового потока не велико.

Использование изобретени  позвол ет сжигать разные типы обезвоженных осадков сточных вод с высокой эффективностью, увеличить надежность работы оборудовани  и автоматизировать процесс.

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая вертикальную циклонную топку с верхним выводом дымовых газов, сушилку, мельницу, с сепаратором, течки и газоходы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы, она снабжена смесителем-стабилизатором, выполненным с воздухоохлаждаемым перфорированным корпусом и размещенным между циклонной топкой и сушилкой, а циклонная топка выполнена с дополнительным выводом дымовых газов из ее нижней части, соединенным с мельницей.