УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2018 года по МПК F23G5/00 F27B3/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к термической переработке твердых бытовых отходов (ТБО) для их обезвреживания и последующего использования продуктов переработки.

Известна схема сжигания бытовых отходов, включающая приемно-разгрузочные устройство с приемным бункером и краном, мусоросжигательный котел с топочным устройством и хвостовыми поверхностями нагрева, устройство очистки газов от взвешенных примесей и дымовую трубу (Левин В.И. Использование твердых бытовых отходов в системах энергоснабжения. - М.: Энергоиздат, 1982, с. 46-50).

Недостатком данного устройства является низкая степень очистки дымовых газов, а также нестабильность выработки количества пара для собственных и внешних потребителей.

Известен также способ термического разложения ТБО в электродуговой печи (Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - М.: Стройиздат, 1990, с. 78-81).

Недостатком этого способа является значительное выделение вредных веществ в окружающую среду, а также низкая экономическая эффективность процесса.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса переработки ТБО с исключением выброса в атмосферу вредных веществ.

Результат достигается тем, что термическая переработка ТБО производится пламенем трехфазной электрической дуги, причем три электрода, расположенные по периферии блока цилиндрической формы, подключены к трем фазам источника питания, а четвертый (центральный) электрод, расположенный на оси блока, подключен к нулевому проводу источника питания и имеет длину на один диаметр больше длины остальных электродов, для нейтрализации отходящих газов используется дожигатель с использованием свечей зажигания.

Результат достигается также тем, что для интенсификации процесса разложения отходящих газов дожигание производится в среде озона.

Результат достигается также тем, что получаемое в процессе переработки ТБО тепло подается в котел-утилизатор для дальнейшего преобразования в электрический ток турбогенератором.

На фиг. 1 изображена установка для высокотемпературной переработки ТБО, на фиг. 2 изображен блок электродов.

Установка для высокотемпературной переработки ТБО содержит транспортер 1, сепаратор-металлоотделитель 2, контейнеры 3 и 4, шнек 5, люк загрузки 6, заслонку 7, топочную камеру 8, блок электродов 9, трехфазный источник питания 10, активатор дуги 11, люк 12, контейнер для твердых продуктов переработки 13, дожигатель 14,высоковольтный блок питания 15, свечи зажигания 16, озонатор 17, сопло для подачи озона 18, котел-утилизатор 19, турбогенератор 20, вытяжная труба 21.

При этом блок электродов 9 состоит из цилиндрического корпуса 22, электродов 23, подключаемых к трехфазному источнику питания 10 и центрального электрода 24, соединенного с нулевым проводом этого источника питания. Все электроды имеют одинаковый диаметр.

Установка для высокотемпературной переработки ТБО работает следующим образом.

Твердые бытовые отходы по транспортеру 1 проходят через сепаратор-металлоотделитель 2, где отделяется черный и цветной металл и сбрасывается в контейнеры 3 и 4. Далее отходы, отделенные от металла шнеком 5 через люк загрузки 6, перекрываемый заслонкой 7 подаются в топочную камеру 8, выполненную из теплоизоляционного материала. После загрузки отходов люк 6 перекрывается заслонкой 7. В топочной камере 8 размещен блок электродов 9, на который подается электропитание от трехфазного источника питания 10. Каждый из электродов 23, расположенный по периферии корпуса 22 блока электродов цилиндрической формы подключен к одной фазе источника питания 10, а центральный электрод 24 подключен к нулевому проводу этого источника питания.

Центральный электрод 24, подключенный к нулевому проводу, имеет длину на один диаметр больше остальных электродов, за счет чего увеличивается зона горения электрических дуг. Кроме того, при использовании трехфазного электрического тока имеет место переменное воздействие давления электрических дуг на сгораемые отходы при температурах 1500-1800°C. Это вызывает энергичное вращение и перемешивание расплавляемых минеральных составляющих, более полное протекание реакций и освобождение минерального остатка от газов. Следует отметить, что использование трехфазной дуги вместо однофазной дает экономию электроэнергии до 40%. Возбуждение электрических дуг производится от активатора 11.

Выгрузка твердых продуктов сгорания производится через люк 12 в контейнер 13. Твердые продукты сгорания в дальнейшем можно использовать в качестве добавок в строительные материалы. Выходящие из топочной камеры 8 газообразные продукты поступают в дожигатель 14, где происходит их воспламенение и нейтрализация от свечей зажигания 15, питаемых высоковольтным блоком 16.

Для интенсификации процесса нейтрализации газов в дожигатель 14 от озонатора 17 через сопло 18 подается озон. Нейтрализованные газообразные продукты сгорания поступают в котел-утилизатор 19. Полученный в котле-утилизаторе пар направляется в турбогенератор 20 для производства электроэнергии. Нейтрализованные и охлажденные газообразные продукты поступают в атмосферу через вытяжную трубу 21.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) с дальнейшим использованием твердых продуктов сгорания и выделяемой тепловой энергии. Техническим результатом является повышение эффективности процесса переработки ТБО с исключением выброса в атмосферу вредных веществ. Предлагается установка, в которой термическая переработка ТБО производится пламенем трехфазной электрической дуги. При этом три электрода, расположенные по периферии блока цилиндрической формы, подключены к трем фазам источника питания, а четвертый (центральный) электрод, расположенный на оси блока, подключен к нулевому проводу источника питания и имеющий длину на один диаметр больше длины остальных электродов, для нейтрализации отходящих газов используется дожигатель с использованием свечей зажигания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для высокотемпературной переработки твердых бытовых отходов (ТБО), в которой термическая переработка ТБО производится пламенем трехфазной электрической дуги, отличающаяся тем, что три электрода, расположенные по периферии блока цилиндрической формы, подключены к трем фазам источника питания, а четвертый (центральный) электрод, расположенный на оси блока, подключен к нулевому проводу источника питания и имеет длину на один диаметр больше длины остальных электродов, для нейтрализации отходящих газов используется дожигатель с использованием свечей зажигания.

2. Установка для высокотемпературной переработки по п. 1, отличающаяся тем, что для интенсификации процесса разложения отходящих газов дожигание производится в среде озона.

3. Установка для высокотемпературной переработки по п. 1, отличающаяся тем, что получаемое в процессе переработки ТБО тепло подается в котел-утилизатор для дальнейшего преобразования в электрический ток турбогенератором.