SU1191685A1

SU1191685A1 - Waste incineration plant

Info

Publication number: SU1191685A1
Application number: SU843715727A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Иванович Батуев; Александр Степанович Жуков; Виктор Селиверстович Ладошкин; Владимир Владимирович Рожков; Василий Петрович Ромашкин; Константин Леонидович Ткач
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4807
Priority date: 1984-01-05
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1985-11-15

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ, содержаща вертикальную шахтную печь с соплами подачи жидкого топлива, механизмом непрерывной подачи отходов, загрузочным бункером, поворотными колосниковыми решетками, размешенными на разных уровн х и снабженными соплами подачи окислител в печь, теплообменник типа «труба в трубе и сепаратор, патрубки вывода сажи из которых сообш,ены с патрубком вывода золы из печи, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности сжигани отходов, извлечени ценных компонентов и улучшени очистки сбросных газов, она снабжена пульсатором подачи окислител и-размешенными по ходу движени газов после теплообменника и сепаратора в одном с ними корпусе кожухотрубным теплообменником, лавсановым фильтром и абсорбционной колонной, патрубки вывода сажи из которых сообщены между собой и с патрубком вывода сажи из сепаратора, при этом поворотные колосниковые решетки выполнены в виде трубных колец, сообщенных с пульсатором подачи окислител , сопла подачи окислител размешены по всей длине колец с направлением от центра к периферии тангенциально и вверх, сопла подачи жидкого топлива установлены под углом над каждой колосниковой решеткой навстречу движению газов и окислител , а сепаратор снабжен металлотканевыми фильтрами. 2. Установка по п. 1, отличающа с тем, что сопла подачи окислител установлены под углом 30-45&deg; к оси кольца. З Установка по п. 1, отличающа с тем, что сопла подачи топлива установлены пол углом 30-45&deg; к вертикальной оси камеры. 4.Установка по п. 1, отличающа с тем, что сопла подачи топлива снабжены электрозажигательными устройствами. 5.Установка по п. 1, отличающа с тем, что патрубок выхода газа из абсорбционной колонны сообщен с вентил тором. 6.Установка по п. 1, отличающа с тем, что загрузочный бункер снабжен толкателем в виде цневмоцилиндра. г/ И1. WASTE BURNING PLANT, containing a vertical shaft furnace with liquid fuel supply nozzles, a continuous waste feeding mechanism, a hopper, turning grates placed at different levels and equipped with an oxidant supply nozzles, a pipe-in-tube heat exchanger and a separator , the soot extraction pipes from which are connected with the ash removal pipe from the furnace, characterized in that, in order to increase the efficiency of waste incineration, extract valuable components and improve cleaning, x gases, it is equipped with an oxidizer supply pulsator and downstream gases after the heat exchanger and separator in the same housing with a shell-and-tube heat exchanger, a polyester filter and an absorption column, soot exhaust pipes from which are connected to each other and with the soot outlet pipe from the separator, with This rotary grate is made in the form of tube rings, communicated with the oxidizer supply pulsator, the oxidant supply nozzles are placed along the entire length of the rings with the direction from the center to the periphery tangent Up and down, the liquid fuel nozzles are installed at an angle above each grate to meet the movement of gases and the oxidizer, and the separator is equipped with metal fabric filters. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the oxidant supply nozzles are installed at an angle of 30-45 ° C. to the axis of the ring. H Installation according to claim 1, characterized in that the fuel supply nozzles are installed with a floor angle of 30-45 ° C; to the vertical axis of the camera. 4. Installation according to Claim 1, characterized in that the fuel supply nozzles are equipped with electric ignition devices. 5. Installation under item 1, characterized in that the gas outlet pipe from the absorption column is in communication with the fan. 6. Installation under item 1, characterized in that the hopper is equipped with a pusher in the form of a cylinder. g / i

Description

Изобретение относитс к устройствам дл сжигани отходов обогатительных фабрик , химической промышленности, порошковой металлургии и других отраслей промышленности и может быть применено на предари ти х по извлечению ценных компонентов из сжигаемых отходов и очистке сбросных газов от вредных веш.еств до санитарных норм и ниже. Целью изобретени вл етс повышение эффективности сжигани отходов, извлечение ценных компонентов и улучшение очистки сбросных газов от вредных вецлеств до санитарных норм. На фиг. 1 представлена установка дл сжигани отходов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Установка дл сжигани отходов содержит единый корпус 1, в котором размешена печь 2 шахтного типа с механизмом 3 непрерывной подачи отходов, загрузочным бункером 4 и колосниковыми решетками 5 и 6, расположенными на разных уровн х. Верхн и нижн колосниковые решетки 5 и 6 выполнены поворотными в виде трубных колец 7 и 8, сообщенных с пульсатором 9 пульсационной подачи окислител и снабженных, соплами 10 и 11 подачи окислител по всей длине колец с направлением от центра к периферии тангенциально и вверх под углом 30-45° к оси кольца. Пульсатор 9 выполнен из неподвижно закрепленной в корпусе пластины 12 с отверстием 13 и подвижной пластины 14 с отверстием 15, закрепленной на вращающемс валу 16. Сопла 17 подачи топлива размещены по противотоку движени газов под углом 30-45° к вертикальной оси печи и снабжены электрозажигательными устройствами 18. Дл подачи отходов в печь 2 использован пневмоцилиндр 19. В едином корпусе 1 по ходу движени выбросных газов установлены теплообменник типа «труба 20 в трубе 21, металлотканевый фильтр 22, кожухотрубный теплообменник 23 и лавсановый фильтр 24. Абсорбционна колонна 25 снабжена вентил тором 26 и патрубками подачи 27 и вывода 28 жидкой фазы. Патрубки 29-33 соответственно печи сжигани , теплообменника, металлотканевого фильтра, кожухотрубного теплообменника и лавсановых фильтров сообщены между собой и снабжены шнеками 34 и 35 выгрузки золы и сажи. Дл обеспечени безопасного горени отходов печь 2 в верхней части снабжена взрывным клапаном 36. Все аппараты соединены между собой газоотходами, а внизу - корпусами шнеков выгрузки золы и сажи. Установка дл сжигани отходов работает следующим образом. При запуске установки дл разогрева печи через сопла 17 подаетс керосин и воздух дл распылени керосина. Розжиг осуществл етс при помощи электрозажигательных устройств 18. По истечении 1,0-1,5 ч, когда прогреетс установка, отходы россыпью или в мешках механизмом 3 непрерывной подачи подаютс в загрузочный бункер 4, откуда толкателем-штоком пневмоцилиндра 19 подаютс в печь 2 и падают на колосниковую решетку 5, расположенную на поворотном трубном кольце 7. В поворотное трубное кольцо 7 от пульсатора 9 подаютс импульсы сжатого воздуха. В пульсатор 9 непрерывно подаетс сжатый воздух - окислитель, и при совпадении отверсти 15 подвижной пластины 14 с отверстием 13 неподвижной пластины 12 возникает импульс сжатого воздуха, который через сопла 10 подаетс в зону горени . В результате того, что сопла 10 имеют тангенциальное от центра к периферии и вверх направление под углом 30-45° к оси кольца, образуетс пульсирующий центробежный поток окислител , с помощью которого твердые частицы золы отбрасываютс от центра к периферии и оседают на дно печи. Крупные куски отходов сгорают на верхней колосниковой рещетке 5. Просыпанные мелкие куски догорают на нижней колосниковой решетке 6. По истечении определенного промежутка времени срабатывает механизм поворота верхней колосниковой рещетки 5, и недогоревшие куски падают на нижнюю колосниковую решетку 6, где процессы сгорани и подачи окислител осуществл ютс аналогичным образом, что и на верхней колосниковой решетке 5, т.е. через сопла 11 и.мпульсы сжатого воздуха поступают в печь 2, образуют пульсирующий центробежный поток окислител , который отбрасывает частицы золы от центра к периферии . Частицы золы по стенка.м оседают на дно в патрубок 29, а дымовые газы с продуктами разложени (смолистые вешества, окись углерода и т.д.) по противотоку подачи топлива через сопла 17 проход т дожигание в верхней части печи 2. Температура в печи 2 поддерживаетс около 80°С, а на выходе из камеры за счет дожигани она поднимаетс до 900°С. С этой температурой дымовые газы поступают на утилизацию тепла в теплообменник типа «Труба 20 в трубе 21. В трубу 21 подаетс охлаждающий раствор, температура газов понижаетс до 350-300°С, и газы поступают в металлотканевый фильтр 22, а сажа оседает в патрубках 30. В фильтре газ проходит через сорок фильтрующих элементов, на которых задерживаетс основное количество сажи. Регенераци фильтра проводитс противотоком сжатого воздуха, и сажа скапливаетс в патрубке 3. Зате.м газы проход т через кожухотрубный теплообменник, где охлаждаютс , и сажа скапливаетс вThe invention relates to devices for the incineration of waste processing plants, the chemical industry, powder metallurgy and other industries, and can be applied to extract valuable components from incinerated waste and purify waste gases from harmful substances to sanitary norms and below. The aim of the invention is to increase the efficiency of waste incineration, extract valuable components and improve the cleaning of waste gases from hazardous materials to sanitary standards. FIG. 1 shows a waste incinerator, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2. The waste incinerator contains a single casing 1, in which a shaft-type furnace 2 is placed with a continuous waste feeding mechanism 3, a hopper 4 and grates 5 and 6 located at different levels. The upper and lower grates 5 and 6 are rotatable in the form of tube rings 7 and 8, communicated with the pulsator 9 of the pulsation feed of the oxidizer and equipped with the oxidant feed nozzles 10 and 11 along the entire length of the rings with a direction from the center to the periphery tangentially and upward at an angle of 30 -45 ° to the ring axis. The pulsator 9 is made of a plate 12 with a hole 13 fixed in the housing and a movable plate 14 with a hole 15 fixed on a rotating shaft 16. The fuel supply nozzles 17 are placed counter-current to the movement of gases at an angle of 30-45 ° to the vertical axis of the furnace and are equipped with electric ignition devices 18. A pneumatic cylinder 19 was used to feed waste into the furnace 2. 19. In a single housing 1, in the direction of the exhaust gases, a heat exchanger of the "pipe 20" type in the pipe 21, a metal cloth filter 22, a shell-and-tube heat exchanger 23 and a polyester filter were installed liter 24. The absorption column 25 is equipped with a fan 26 and supply nozzles 27 and a liquid phase outlet 28. Nozzles 29-33, respectively, of a combustion furnace, a heat exchanger, a metal cloth filter, a shell-and-tube heat exchanger and a mylar filter are interconnected and equipped with augers 34 and 35 for discharging ash and soot. In order to ensure the safe burning of waste, the furnace 2 in the upper part is equipped with an explosive valve 36. All the devices are interconnected by gas outlets, and at the bottom are housings for unloading ash and soot. The waste incinerator operates as follows. When the unit is started up to heat the furnace, kerosene and air for spraying kerosene are fed through the nozzles 17. Ignition is carried out using electric ignition devices 18. After 1.0-1.5 hours, when the installation is warmed up, waste is scattered or bagged by the continuous feed mechanism 3 into the hopper 4, from where the pusher rod of the pneumatic cylinder 19 is fed to the furnace 2 and fall on the grate 5, located on the rotary tube ring 7. In the rotary tube ring 7 from the pulsator 9 pulses of compressed air are applied. The pulsator 9 is continuously supplied with compressed air - an oxidizer, and when the aperture 15 of the movable plate 14 coincides with the aperture 13 of the fixed plate 12, a pulse of compressed air is produced, which is fed through the nozzles 10 into the combustion zone. Due to the fact that the nozzles 10 are tangential from the center to the periphery and upwardly directed at an angle of 30-45 ° to the axis of the ring, a pulsating centrifugal oxidant flow is formed, by which solid ash particles are thrown from the center to the periphery and deposited on the bottom of the furnace. Large pieces of waste are burned on the upper grate 5. The spilled small pieces burn out on the lower grate 6. After a certain period of time, the mechanism of rotation of the upper grate 5 is activated, and the unburned pieces fall on the lower grate 6, where the combustion and supply of the oxidizer has occurred and the combustion and supply of the oxidizer has occurred. in the same way as on the upper grate 5, i.e. through the nozzles 11 and the pulses of compressed air enter the furnace 2, form a pulsating centrifugal flow of oxidizer, which throws ash particles from the center to the periphery. Particles of ash along the wall. M settle down to the bottom in the pipe 29, and flue gases with decomposition products (tarry matter, carbon monoxide, etc.) flow back through the nozzles 17 through the countercurrent fuel supply in the upper part of the furnace 2. The temperature in the furnace 2 is maintained at about 80 ° C, and at the outlet of the chamber due to afterburning, it rises to 900 ° C. At this temperature, the flue gases enter the heat utilization into a heat exchanger of the type "Pipe 20 in pipe 21. Coolant solution is fed to pipe 21, the temperature of the gases decreases to 350-300 ° C and gases go to the metal-cloth filter 22 and soot is deposited in pipes 30 In the filter, the gas passes through forty filter elements at which most of the soot is retained. The filter is regenerated by a countercurrent of compressed air, and soot accumulates in the inlet 3. The gases pass through the shell-and-tube heat exchanger, where they cool, and the soot accumulates in

патрубке 32. Далее газы проход т тонкую очистку на лавсановых фильтрах 24 и направл ютс на улавливание хлорсодержащих составл ющих (хлористого водорода), а сажа скапливаетс в патрубках 33.pipe 32. Next, the gases are finely cleaned on lavsan filters 24 and directed to the trapping of chlorine-containing components (hydrogen chloride), and soot accumulates in the pipes 33.

Принцип работы абсорбционной колонны 25 основан на противотоке газа (поступающего снизу) и 5-10%-ного раствора щелочи (поступающего сверху через патрубок 27). Вывод раствора осуществл етс через патрубок 28, а газ с помощью вентил тора 26 выбрасываетс в атмосферу.The principle of operation of the absorption column 25 is based on a counter-flow of gas (coming from the bottom) and a 5-10% aqueous solution of alkali (coming from the top through pipe 27). The solution is discharged through pipe 28, and the gas is vented to the atmosphere with the help of a fan 26.

Зола и сажа с помощью щнеков 34 и 35 из патрубков 29-33 вывод тс на затаривание и на дальнейщую переработку дл извлечени ценного компонента.Ash and soot with the help of the screws 34 and 35 from the nozzles 29-33 are removed for packaging and further processing to extract the valuable component.

Сопла подачи окислител выполнены на поворотных трубных кольцах с направлением от центра к периферии тангенциально и вверх под углом 30-45° к оси кольца, а над ними по противотоку размещены сопла подачи топлива под углом 30-45° к вертикальной оси печи. При таком размещении сопл факел гор щего топлива сфокусирован на центр колосниковой рещетки (фиг. 3), а подача окислител направлена от центра к периферии тангенциально вверх. При подаче окислител образуетс его вращающеес поле, которым зола отбрасываетс на стенки корпуса печи и по стенкам по принципу работы циклона оседает на дно печи. Углы наклона сопл подачи топлива и окислител оптимальны и любое изменение в сторону увеличени или уменьшение снижает эффективность сжигани .The oxidizer supply nozzles are tangentially tangential and upward at an angle of 30–45 ° to the ring axis, and nozzles for the fuel supply are placed at an angle of 30–45 ° to the vertical axis of the furnace above the center of the periphery. With such an arrangement of nozzles, the torch of burning fuel is focused on the center of the grate (Fig. 3), and the oxidizer feed is directed tangentially upward from the center to the periphery. When the oxidizing agent is supplied, its rotating field is formed, by which ash is thrown onto the walls of the furnace body and along the walls according to the principle of operation of the cyclone it settles to the bottom of the furnace. The angles of inclination of the fuel and oxidant nozzles are optimal and any change in the direction of increasing or decreasing reduces the efficiency of combustion.

Уменьшение угла наклона сопл подачи окислител ниже 30° приводит к тому, что факел топлива под действием струй окислител измен ет направление и направлен от колосниковой рещетки вверх, что обусловливает неполное сжигание отходов. Увеличение угла наклона сопл подачи окислител выще 45° по отношению к вертикальной оси кольца приводит к неполному смешению окислител с отходами, что также снижает эффективность сжигани отходов.A decrease in the angle of inclination of the oxidant supply nozzles below 30 ° causes the fuel plume to change its direction under the action of the jets of oxidant and is directed upwards from the grate, which causes incomplete incineration of waste. Increasing the angle of inclination of the oxidant supply nozzles above 45 ° with respect to the vertical axis of the ring results in incomplete mixing of the oxidant with the waste, which also reduces the efficiency of waste incineration.

При уменьщении угла наклона сопл топлива ниже 30° происходит расфокусировка факелов и факелы направлены вдоль стенBy reducing the angle of inclination of the fuel nozzles below 30 °, defocusing of torches occurs and torches are directed along the walls.

печи между рещеткой и стенкой, а поскольку по противотоку подаетс окислитель и его струи отклон ют факел от рещетки вверх, снижаетс эффективность сжигани отходов , при увеличении угла выше 45° по отношению к вертикальной оси смещаетс фокус факелов выше колосниковой решетки, что также снижает эффективность сжигани отходов.the furnace between the grate and the wall, and since an oxidizing agent is supplied through the countercurrent and its streams deflect the flame from the grid upward, the efficiency of waste burning decreases, increasing the angle above 45 ° relative to the vertical axis displaces the focus of the flares above the grate, which also reduces the burning efficiency waste.

Размешение в едином корпусе печи сжигани отходов и по ходу движени выбросных газов теплообменника типа «труба в трубе металлотканевого фильтра, кожухотрубного теплообменника, лавсанового фильтра, абсорбционной колонны и соединение в нижней части патрубков вывода золы и сажи между собой с размещением в соединенной трубе шнеков выгрузки позвол ет повысить извлечение ценных компонентов из сжигаемых отходов и добитьс высокой сте0 пени очистки выбросных газов от вредных веществ до санитарных норм и ниже. Выполнение колосниковых решеток на поворотных трубных кольцах, сообщенных с пульсатором пульсационной подачи окислител Placing the waste incinerator in a single housing and in the course of exhaust gases of a heat exchanger of the type "pipe in a metal-cloth filter pipe, shell-and-tube heat exchanger, a mylar filter, an absorption column, and connecting soot and soot in the lower part of the joint pipe with unloading screws allowing There is no need to increase the extraction of valuable components from combustible waste and achieve a high degree of purification of exhaust gases from harmful substances to sanitary standards and below. Execution of grates on rotary tube rings communicated with the pulsator of the pulsation feed of the oxidizer

5 и снабженных соплами по всей длине кольца с направлением от центра к периферии и вверх, обеспечивает равномерное смешение окислител с отходами как в низкотемпературной , так и в высокотемпературной зонах, интенсификацию процесса сжигани 5 and provided with nozzles along the entire length of the ring with the direction from the center to the periphery and upwards, ensures uniform mixing of the oxidant with the waste in both the low-temperature and high-temperature zones, intensification of the combustion process

0 отходов за счет пульсационной подачи окислител через сопла в виде центробежно вращающегос потока, первичное разделение золы (твердой фазы от газообразной фазы) и повышает извлечение ценного компонента из сжигаемых отходов. Противоточна подача топлива по противотоку движению газов за счет определенного размещени сопла обеспечивает полное дожигание летучих веществ в газах, полное сжигание отходов и повышает извлечение ценного ком0 понента.0 waste due to the pulsating supply of oxidant through nozzles in the form of a centrifugally rotating flow, the primary separation of ash (solid phase from the gaseous phase) and increases the extraction of valuable components from incinerated waste. The countercurrent flow of fuel along the countercurrent to the movement of gases due to the specific placement of the nozzle ensures complete afterburning of volatile substances in the gases, complete burning of the waste and increases the extraction of the valuable component.

Компактна установка аппаратов в одном корпусе сокращает пути транспортировки , что особенно важно при транспортировке золы и сажи, а также обеспечивает легко выполнимую тепловую изол цию поверхностей установки.Compact installation of devices in a single enclosure reduces the transport paths, which is especially important when transporting ash and soot, and also provides easily feasible thermal insulation of installation surfaces.

5 /гul 5 / gul

.v .v

/S/ S

Claims

1. INSTALLATION FOR WASTE BURNING, containing a vertical shaft furnace with liquid fuel nozzles, a continuous waste feeding mechanism, a loading hopper, rotary grate grids placed at different levels and equipped with oxidizing nozzles for feeding the furnace, a pipe-in-pipe heat exchanger and a separator , soot outlet pipes from which are connected to the ash outlet pipe from the furnace, characterized in that, in order to increase the efficiency of burning waste, extract valuable components and improve waste gas treatment c, it is equipped with a pulsator of the oxidizer supply and placed along the gas flow after the heat exchanger and the separator in one housing with a shell-and-tube heat exchanger, lavsan filter and an absorption column, soot outlet pipes from which are connected with each other and with a soot outlet pipe from the separator, while rotary grates are made in the form of pipe rings communicated with the pulsator of the oxidizer supply, the oxidizer feed nozzles are placed along the entire length of the rings with a direction from the center to the periphery tangentially and vertically px, liquid fuel nozzles are installed at an angle above each grate to meet the movement of gases and an oxidizing agent, and the separator is equipped with metal fabric filters.

2. Installation according to π. 1, characterized in that the oxidizer feed nozzles are installed at an angle of 30–45 ° to the axis of the ring.

3. Installation according to π. 1, characterized in that the fuel supply nozzles are installed at an angle of 30-45 ° to the vertical axis of the chamber.

4. Installation according to π. 1, characterized in that the fuel supply nozzles are equipped with electric incendiary devices.

5. Installation according to π. 1, characterized in that the outlet pipe of the gas from the absorption column is in communication with the fan.

6. Installation according to π. 1, characterized in that the hopper is equipped with a pusher in the form of a pneumatic cylinder.

Fig 1 35