Устройство для сжигания замазученных стоков Советский патент 1987 года по МПК F23G7/04 

Изобретение относится к сжиганию сточных вод, содержащих органические компоненты, и может быть использовано на теплбвых электрических станциях и в промьшленной энергетике, где используется факельный способ сжигания топлива в камерных топочных устройствах.

Цель изобретения - обеспечение оперативного, экономичного обезвреживания стоковое механическими примеси- ми и изменяющимся в широком диапазоне влaгocoдepжaч иeм.

На фиг.1 представлена конструкция устройства; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - разрез А-Анафиг.К

Устройство содержит топочную камеру 15 в стене которой установлена турбулентная горелка 2 с кольцевыми каналами 3 и 4, соответственно, для подачи пьшевоздушной смеси и вторичного воздуха, а также центрально расположенным полым стволом 5. Через ствол 5 в топку 1 введена металлическая труба 6, образующая вхгутри топки 1 вдоль оси горелки 2 вытянутьй виток 7. Выходное сечение трубы 6 рас- .положено за пределами витка 7 и представляет собой сопло 8, выполненное в биде щели.

Устройство работает следующим образом.

Замазученные сточные воды с влаго- содержанием, изменяющимся в широком диапазоне (W 0,5-1,0 кг/кг), и концентрацией нерастворимых твердых примесей менее 5% с пункта накопления подаются к топочной камере 1. Стоки подаются насосом.с напором и температурой, достаточными по условию транспорта отходов в зону обезвреживания,

В турбулентную горелку 2 через кольцевой канал 3 в топочную камеру 1 подается пылевоздушная смесь со скоростью 15-25 м/с, которая воспламеняется за пределом турбулентной горелки 2. Угольная пыль сгорает факельным способом в объеме топочной камеры при подаче вторичного воздуха через кольцевой канал 4 со скоростью 20-30 м/с. При этом коэффициент избытка воздуха в факеле поддерживается не ниже 1,15.

На уровне ввода в зону горения пьшевоздушной смеси в центре«топочной камеры 1 при сжигании твердого топлива развивается температура вьше

1600°С. В результате чего мощность теплового излучения факела в этой зоне топки превьппает 200- 10 ккал/м ч. Подведенные к границе топочной камеры 1 замазученные стоки в зону горения твердого топлива подают по оси пьшеугольного факела (через корень факела) . Поток стоков вводя т в топочкую камеру 1 по трубе 6, предварительно не распыливая стоки, затем нагревают их внутри витка 7 трубы 6, расположенного в ядре факела. За: счет теплового излучения пьшеугольно5 го факела поток стоков внутри витка 7 нагревается до температуры насьще- ния водяных паров (выше 1 ) и частично упаривается. Расход стоков и величину поверхности нагрева витка 7

0 устанавливают таким образом, что давление образованной парожидкостной смеси внутри витка 7 (зоны нагрева) к моменту распыливания составляет 15- 30 ата, а массовое паросодержание на

5 выходе из зоны нагрева (на выходе из сопла 8).превьшает 0,05 кг/кг. В результате парообразования и высоких значений удельных объемов пара скорость парожидкостной смеси стоков

0 возрастает от 0,3-0,5 м/с на входе в виток 7 (зону нагрева) до 50-100 м/с к моменту распыпивания на выходе из сопла 8. При высокоскоростном истечении парожидкостной смеси из сопла 8

в пределах зоны горения пыли осуществляется распыливание на мельчайшие капли неупаренной части стоков парами испарившейся части отходов. Распыленная жидкая фаза стоков и пары

0 сгорают в высокотемпературной зоне пьшеугольного факела за счет избыточного воздуха, поступающего в топочную камеру 1 через кольцевой канал 4 турбулентной горелки 2. Количество

g избыточного воздуха определяется, влакностью стоков. Продукты сгорания угольной пыли и замазученных стоков удаляются за пределы топочной камеры 1 .

Предварительный нагрев стоков их

0

5

частичное испарение и окончательное распьшивание осуществляется в самом ядре пылеугольного факела за пределами фронта воспламенения угольной пыли, т.е. внутри топочной камеры.

Оптимальное отношение глубины витка (1) к диаметру ствола (d ) составляет при отношении 1, /d,. менее 2jO заметно снижаетсд поверхность

3 1

нагрева витка, ухудшается рекуперативный нагрев стоков в ядре факела, снижается интенсивность испарения стоков внутри витка, ухудшается качество распыливания веществ за счет пониженного паросодержания, что ухуд шает полноту сжигания Стоков. При отношении l./d больше 4,0 за увеличения паросодержания внутри аит- ка с ростом теловосприятия поверхнос ти нагрева внутри факела заметно воз растает сопротивление распыливающего элемента (витка), что приводит к рос ту энергозатрат на пода;чу стоков в топку.

Оптимальное расстояние от вьпсодно го сопла витка трубы (1) до амбразу ры горелки составляет 3-5 диаметра ствола (df,). При отношении le/dj, менее 3,0 виток трубы оказывается за пределами фронта воспламенения топли ва (выводится из объема факела), что ухудшает условия обогрева витка и снижает его производительность по стокам и качество распьшивания. При отношении более 5,0 снижается окалиностойкость витка (снижается срок службы) .

61432 -4

Использование изобретения позволяет обеспечить оперативное и экономичное (с минимальными затратами) огневое обезвреживание низкокалорийных стоков с механическими примесями и изменяющимся в широком масштабе .вла- Госодержании в топочной камере котла, оборудованного круглыми горелками.

10

Формула изобретения

Устройство для сжигания замазучен- ных стоков в топливном факеле, содержащее камерную топку с турбулентной горелкой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оперативного, экономичного обезвреживания стоков с механическими примесями и изменяющимся в широком диапазоне вла- госодержанием, оно снабжено размещенной в топке металлической трубой, образующей в объеме топки виток шириной, меньшей диаметра ствола горелки, и глубиной, в 2-4 раза превьш1ающей 25 диаметр ствола, при этом выходное сопло трубы выполнено в виде щели, а расстояние от него до амбразуры горелки в 3-5 раз больше диамет1 а ствола.

15

20

Изобретение относится к огневому обезвреживанию сточных вод, содержащих органические компоненты, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промьшшенности, а также в теплоэнергетике, где образуются технологические отходы и имеются теплоиспользующие установки с факельным сжиганием топлива, и направлено на обеспечение оперативного. экономичного разового обезвреживания низкокалорийных стоков с механическими примесями и изменяющимся влаго- содержанием. В топку 1 введена металлическая труба 6, образующая в объеме топки виток 7 шириной, меньшей диаметра ствола горелки 2, и глубиной, в 2-4 раза превьшающей диаметр ствола. Выходное сечение трубы 6 расположено за пределами витка 7 и представляет собой сопло 8, вьтол- ненное в виде щели. Замазученные стоки подают по оси пылеугольного факела по трубе 6. За счет теплового излучения пьшеугольного факела поток стоков внутри витка нагревается до температуры насьщения водяных паров и частично упаривается. При этом возрастает скорость парожидкостной смеси стоков, в результате чего происходит распьшивание неупаренной части стоков и их сгорание в ядре пылеугольного факела. 3 ил. 3 сл со О5 S

Редактор Н.Бобкова

Составитель Т.Лепахина

Техред И.Попович Корректор О.Кравцова

Заказ 6214/42Тираж 495Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4