Топка для сжигания твердых и жидких отходов Советский патент 1986 года по МПК F23C7/00 

Изобретение относится к уничтожению от. ходов и может быть использовано на транспортных средствах и в промышленности.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения недожога отходов.

На фиг. 1 изображена топка для сжигания твердых и жидких отходов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Топка для сжигания твердых и жидких отходов содержит поярусно размеш,енные одна над другой цилиндрические камеру 1 сгорания жидких отходов и камеру 2 сгорания твердых отходов, соединенных перепускным окном 3. Камера 1 имеет устройства 4 подачи жидких отходов, размещенные над ними тангенциальные воздушные сопла 5, и выходное окно 6, размещенное в верхнем торце 7. Камера 2 имеет устройство 8 подачи твердых отходов и может быть оснащена вспомогательными воздушными соплами 9. Перепускное окно 3 выполнено с диаметром, равным 0,25-0,8 диаметра камеры 2. Камера 1 может быть выполнена с диаметром, равным диаметру перепускного окна 3. Камеры 1 и 2 заключены в воздушную рубашку 10. Камера 1 может быть оснащена топливной форсункой (не показана) для разогрева топки.

Топка работает следующим образом.

Перед пуском в действие топка вентилируется воздухом, который подается через воздушную рубашку 10 и сопла 5. При этом в камерах 1 и 2 создается вращательное движение газов. После вентилирования разогревается рабочее пространство камер 1 и 2 сжиганием топлива. По достижении на выходе из камеры 1 рабочей температуры 900°С в камеру 2 сжигания подают твердые отходы через устройство 8, а в камеру 1 сжигания подают жидкие отходы через устройство 4. Капли жидких отходов распределяются в газовоздущном потоке. Проходя по камере 1 сжигания, закрученная смесь воздуха с жидкими отходами нагревается от стенок камеры и от центрального факела, а также за счет смешения с отходящими газами до температуры воспламенения. Затем происходит воспламенение смеси и ее горение. Часть смеси при этом движется по периферии камеры 1 сжигания к выходному окну 6, а другая часть - к перепускному окну 3, образуя пристенный опускной вихрь. Дойдя до окна 3, газовоздушный поток вновь разделяется. Часть потока в результате торможения о под камеры 1 переносится в ее центральную область и поднимается вверх, образуя выходной вихрь, а оставшиеся газы проходят через периферийную область перепускного окна 3 и проникают в камеру 2 сжигания твердых отходов. К этому времени горение капель жидких отходов в этом потоке в основном завершается.

Поскольку через сопла 5 воздух подается в количестве, достаточном для сгорания как жидких, так и твердых отходов, то в газовоздушном потоке, поступившем в камеру 2 сжигания, содержится кислород. Вместе с тем, из-за многократного разделения воздушных потоков в выходной части камеры 1

имеется некоторый избыток воздуха (а 1,2-1,4), который предназначен для полного дожигания продуктов сгорания. Благодаря высокой температуре поступившего газовоздушного потока, а также лучистому

г теплообмену с зоной горений из камеры 1 сжигания, твердые отходы легко воспламеняются и устойчиво горят.

Быстрому сгоранию твердых отходов способствует и вращательное движение газов в камере 2 сжигания, ускоряющее процессы

0 тепломассопереноса между частицами отходов и топочной средой. Газообразные продукты горения твердых отходов выходят из камеры 2 сжигания через центральную область окна 3 и проходят в камеру 1 сжигания, где доокисляются совместно с продук тами горения жидких отходов. Для регулирования температуры и содержания кислорода в топочной среде в камере 2 сжигания твердых отходов, а также обеспечения равномерного распределения кислороQ да по сечению камеры 2 в нее вводят воздух через вспомогательные сопла 9, которые в зависимости от организации процесса сжигания твердых отходов размещают тангенциально (спутно или встречно расположению сопел 5) или радиально.

Поскольку в камеру 2 сжигания твердых отходов поступает лишь часть газов из камеры 1 сжигания, то скорости газовоздушных потоков в ней значительно меньше. Этому также способствуют затраты энергии

0 потоков на преодоление гидравлического сопротивления перепускного окна 3 или больший диаметр камеры 2 сжигания, чем камеры 1. Меньшие скорости газовоздушных потоков в камере 2 сжигания соответствуют условиям горения частиц твердых отходов

(соответствие скоростей подвода окислителя к частице с одновременным отводом продуктов горения скоростям протекания окислительных реакций) и в то же время устраняют вынос частиц твердых отходов из

камеры 2 сжигания. Удержанию частиц отходов в камере 2 сжигания способствует также и то, что за счет действия центробежных сил частицы движутся, главным образом, в пристенной области камеры 2 сжигания и их выносу из камеры 2 препятствует перепускное окно 3.

А-А

Фиг. 2