СПОСОБ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРИ СЖИГАНИИ ОТХОДОВ В ИНСИНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКЕ В ЦЕЛЯХ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Российский патент 2024 года по МПК B01D53/56 

Область техники

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно, к способу рециркуляции дымовых газов для уменьшения вредных выбросов в окружающую среду при сжигании жидких, пастообразных, их смесей, и твёрдых промышленных и медицинских отходов I – IV классов опасности в инсинераторных установках.

Уровень техники

При сжигании отходов в инсинераторных установках, процентное содержание «избыточного атмосферного воздуха» может составлять от 3% до 70% от объема воздуха, поступившего в инсинераторную установку. «Избыточный атмосферный воздух» -величина переменная и для одной и той же инсинераторной установки она обратно пропорциональна количеству сжигаемого отхода, или чем меньше сжигается отхода, тем меньше требуется кислорода для его окисления (сжигания). Процентное содержание «избыточного воздуха» в общем потоке воздуха, используемого для полного сжигания отхода, определяется по процентному содержанию кислорода в дымовых газах.

Кислород, содержащийся в «избыточном воздухе», который участвует в химической реакции сжигания отходов, в зоне высоких температур от 1200°С до 1400°С, окисляет азот, образуя оксиды азота NO (ядовитые газы), которые выбрасываются в атмосферу с дымовыми газами. При уменьшении процентного содержания «избыточного воздуха» в дымовых газах образуется окись углерода СО (ядовитый газ), что является признаком неполного сгорания отходов, а также повышает выбросы парниковых газов СО2 в атмосферу.

Атмосферный воздух, который выполняет основную функцию по созданию требуемого скоростного режима истечения топливно-воздушной смеси из горелочного устройства инсинераторной установки для полного и устойчивого сжигания отходов, состоит из 79% азота и 21% кислорода (О2), который является окислителем топлива. Процентное содержание кислорода в дымовых газах равное 2% (на выходе из камеры сгорания) свидетельствует о 10% содержании «избыточного атмосферного воздуха» в общем потоке воздуха, участвующим в создании требуемого скоростного режима истечения топливно-воздушной смеси из горелочного устройства инсинераторной установки для полного окисления (сжигания) отходов.

Из известных решений близким по технической сущности к заявленному объекту является изобретение «Способ очистки дымовых газов от оксидов азота», RU 2286839 C2, МПК B01D 53/56, предусматривающее обработку потока дымовых газов в их высокотемпературной зоне от 700°С до 1200°С газообразной восстановительной смесью, предварительно полученной путем термического разложения твердого карбамида вне зоны обработки очищаемых газов и подаваемой в зону очистки газом-носителем. Термическое разложение твердого карбамида осуществляют путем подъема температуры его обработки от 100°С до 600°С. Подъем температуры термообработки от 100°С до 400°С осуществляют со скоростью 5-40°С/мин, а подъем температуры термообработки выше 400°С осуществляют со скоростью 35-40°С/мин. По мере расхода исходного карбамида термообработке подвергают его новые порции в том же температурном режиме.

Недостатком вышеуказанного способа является его низкая эффективность по причине высокого содержания кислорода в дымовых газах и как следствие высокого содержания оксидов азота. (RU 2286839 C2, http://new.fips.ru).

Раскрытие сущности изобретения

Технической задачей для решения вышеописанного недостатка является снижение содержания кислорода в дымовых газах для сокращения выбросов оксидов азота, диоксида углерода в окружающую среду.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что осуществляют отбор дымовых газов из дымохода (1) и направляют их, через перепускной трубопровод (3) в воздуховод наружного воздуха (4), а далее в дутьевом вентиляторе (7) осуществляют смешивание дымовых газов с наружным воздухом для получения смеси из наружного воздуха и дымовых газов, в пропорции, обеспечивающей снижение процентного содержания кислорода в наружном воздухе до уровня, при котором на выходе из дымохода (1) содержание кислорода в дымовых газах составляет менее 1% при с. 2 из 4 отсутствии окиси углерода по показаниям газоанализатора (8), после чего совершают нагрев полученной смеси в рекуператоре (9) и подают её в камеру сгорания (10) и камеру дожигания дымовых газов (11) через воздуховод (12).

Способ рециркуляции дымовых газов при сжигании отходов в инсинераторной установке в целях уменьшения вредных выбросов в окружающую среду включает следующую последовательность действий.

Осуществляют отбор дымовых газов, со статическим давлением больше атмосферного, из дымохода (1), используя задвижку (2), и направляют их, через перепускной трубопровод (3) в воздуховод наружного воздуха (4), со статическим давлением наружного воздуха меньше атмосферного, поступление которого в воздуховод наружного воздуха (4) регулируют дросселем (5). Изменение положения задвижки (2) и дросселя (5) контролируют электронным блоком управления (6). В дутьевом вентиляторе (7) осуществляют смешивание дымовых газов с наружным воздухом для получения смеси из наружного воздуха и дымовых газов, в пропорции, обеспечивающей снижение процентного содержания кислорода в наружном воздухе до уровня, при котором на выходе из дымохода (1) содержание кислорода в дымовых газах составляет менее 1% при отсутствии окиси углерода по показаниям газоанализатора (8). Совершают нагрев полученной смеси в рекуператоре (9) за счет отбора тепла у дымовых газов через стенки дымохода (1) и конвекционные пластины (на фигуре не показаны) рекуператора (9). Нагретую смесь подают в камеру сгорания (10) и камеру дожигания дымовых газов (11) через воздуховод (12).

Технический результат заключается в сокращении выбросов оксидов азота и диоксида углерода в окружающую среду.

Краткое описание чертежей:

на фиг. 1 - принципиальная технологическая схема процесса рециркуляции дымовых газов в инсинераторной установке. Общий вид;

Краткое описание конструктивных элементов:

1 – дымоход;

2 – задвижка;

3 – перепускной трубопровод;

4 – воздуховод наружного воздуха;

5 – дроссель;

6 – электронный блок управления;

7 – дутьевой вентилятор;

8 – газоанализатор;

9 – рекуператор;

10 – камера сгорания;

11 камера – дожигания дымовых газов;

12 – воздуховод.

Осуществление заявленного решения

Заявленный способ реализуют следующим образом. Инсинераторную установку запускают и выводят на рабочий режим, определяемый температурным значением в камере дожигания дымовых газов (11) равным не менее 900 С°. Совершают загрузку отходов, подлежащих обезвреживанию, в камеру сгорания (10). Дымовые газы, образующиеся в процессе горения отходов, поступают в камеру дожигания дымовых газов (11) и далее в дымоход (1). Осуществляют отбор дымовых газов из дымохода (1) используя задвижку (2) и, направляют их через перепускной трубопровод (3) в воздуховод наружного воздуха (4). Поступление наружного воздуха в воздуховод наружного воздуха (4) регулируют дросселем (5). В дутьевом вентиляторе (7) осуществляют смешивание дымовых газов с наружным воздухом для получения смеси из наружного воздуха и дымовых газов, в пропорции, обеспечивающей снижение процентного содержания кислорода в наружном воздухе до уровня, при котором на выходе из дымохода (1) содержание кислорода в дымовых газах составляет менее 1% при отсутствии окиси углерода по показаниям газоанализатора (8). Совершают нагрев полученной смеси в рекуператоре (9) за счет отбора тепла у дымовых газов через стенки дымохода (1) и конвекционные пластины (на фигуре не показаны) рекуператора (9). Нагретую смесь подают в камеру сгорания (10) и камеру дожигания дымовых газов (11) через воздуховод (12).

Изобретение относится к способу рециркуляции дымовых газов при сжигании отходов в инсинераторной установке. Техническим результатом является сокращение выбросов оксидов азота и диоксида углерода в окружающую среду. Технический результат достигается способом рециркуляции дымовых газов при сжигании отходов в инсинераторной установке, который включает отбор дымовых газов из дымохода и направление их через перепускной трубопровод в воздуховод наружного воздуха. Далее в дутьевом вентиляторе осуществляют смешивание дымовых газов с наружным воздухом для получения смеси из наружного воздуха и дымовых газов в пропорции, обеспечивающей снижение процентного содержания кислорода в наружном воздухе до уровня, при котором на выходе из дымохода содержание кислорода в дымовых газах составляет менее 1% при отсутствии окиси углерода по показаниям газоанализатора. После этого совершают нагрев полученной смеси в рекуператоре и подают её в камеру сгорания и камеру дожигания дымовых газов через воздуховод. 1 ил.

Способ рециркуляции дымовых газов при сжигании отходов в инсинераторной установке в целях уменьшения вредных выбросов в окружающую среду, включающий рециркуляцию дымовых газов в камеру сгорания и в камеру дожигания инсинераторной установки, отличающийся тем, что осуществляют отбор дымовых газов из дымохода и направляют их через перепускной трубопровод в воздуховод наружного воздуха, а далее в дутьевом вентиляторе осуществляют смешивание дымовых газов с наружным воздухом для получения смеси из наружного воздуха и дымовых газов в пропорции, обеспечивающей снижение процентного содержания кислорода в наружном воздухе до уровня, при котором на выходе из дымохода содержание кислорода в дымовых газах составляет менее 1% при отсутствии окиси углерода по показаниям газоанализатора, после чего совершают нагрев полученной смеси в рекуператоре и подают её в камеру сгорания и камеру дожигания дымовых газов через воздуховод.