Способ сжигания отходов и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F23G5/00 

(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО . 1 Изобретение относится к :пос6бам и устройствам для сжигания отходов, содержащих органические и минеральные вещества (таких, как смолы, кубовые остатки, щламы и т.п.) и может быть .использовано в отраслях народного хозяйства, в результате деятельности ко.торых образуются указанные отходы. Известны способы сжигания диспёрП{рованнь);х ходов в печах с псевдосжиженным слоем, включающие подачу отходов, топлива, воздуха и сжижающего агента, сжигание отходов в псевдосжиженном слое с последующим дожиганием в закрученном газовом потоке и удаление продуктов сгорания 1J. Недостатком известных способов и уст: ройств является высокое содержание продуктов неполного сгорания в дымовых газах при сжигании неоднородных по гранулометрическо му составу отходов за счет уноса мелкодисперсной фракщш. Наиболее близким к предлагаемому является способ сжигания отходов, включающий подачу топлива, воздуха н отходов, термичесОСУЩЕСТВЛЕНИЯкую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции - псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций (2. Известно устрсшство для сжигания отходов, содержгццее вертикальную цилшздрическую камеру сгорания с соосно расположенной конической камерой псевдоожижения, устройство для отвода дымовых газов, тангенциально располож№ные горелочные устройства и воздущные сопла, и устройство для подачи отходов 31. Недостатком известного способа и устройства является низкая эффективность сжигания диспергированных отходов, имеющих неоднородный гранулометрический состав, за счет уиоса мелкодисперсной фракции отходящим потоком газов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса С55мгания неоднородных по гранулометрическому составу отходов. Указанная цель достигается тем, что в способе сжигания отходов, включающем подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном патоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным: газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций, разделение отходов на фракции осуществляют в приосевой зоне закрученного газовог потока, причем мелкую фракцию удаляют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направляют в псевдоожиженный слой; мелкие частицы и продукты сгорания из псведоожиженного слоя направляют для дожигания в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорания топлива и мелкой фракции, и удаляют в направлении поступательного движения закручен ного газового потока. В устройстве для сжигания отходов, содержащем вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с соосно расположенной конической камерой псевдоожижения, устройство для удаления продуктов сгорания, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, устройство для подачи отходов, камера псевдоожижения установлена внутри камеры сгорания над устройством для удаления продуктов сгорания, с образованием коль цевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорания. Ширина кольцевого зазора составляет 0,10,5 радиуса камеры сгорания. На фиг. 1 и 2 представлены варианты пред лагаемого устройства; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1 Устройство для сжигания отходов содержит вертикальную цилиндрическую камеру 1 егорания, оснащенную горелочными устройствами 2, соплами 3 для подачи вторичного воздуха, установленном тангенциально в в.ерхней части камеры 1 сгорания. В камере 1 сгорания над пережимом 5 аксиально установлена камера 6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое. Корпус камеры 6 расширяется кверху и образует кольцевой зазор 7 с цилиндрической стенкой камеры 1 сгорания. В нижней части камера 6 соединена с устройством 8 для подвода ожижающего агента. Камера 1 сгорания через пережим 5 соединена с газоходом 9. Способ осуществляют следующим образом. В камеру 1 сгорания подают тангенциально топливовоздушную смесь через горелочяые устройства 2 и вторичный. воздух через сопла 3. Диспергированные отходы подают аксиально через устройство 4. При движении отходов в приосевой зоне камеры 1 сгорания происходит нагревание, термическое разложение и разделение отходов на фракции. Мелкая фракция выносится из приосевой зоны и сгорает в закрученном газовом потоке, крупная фракция попадает в камеру 6 и сгорает в псевдоожиженном слое. В качестве ожижающего агента исПользуют воздух или азросмесь твердых, жидких или газообразных отходов. Мелкие частицы золы и недогревших отходов вместе с дымовыми газами из камеры 6 выносятся в камеру 1 в направлении, противоположном поступательному движению закрученного газового потока, попадают в приосевую зону, проходят через кольцевой зазор 7 и догорают в условиях интенсивного теплои массообмена, затем через пережим 5 удаляются в газоход 9. Камера 6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое имеет форму усеченного конуса, расширяющегося кверху, что позволяет сж1ггать отходы неоднородного гранулометрического состава. Аксиальное расположение камеры 6 внутри камеры 1 сгорания с кольцевым зазором, имеющим ширину от 0,1 до 0,5 радиуса камеры сгорания, обеспечивает эффективное дожигание мелкой фракции и газообразных продуктов неполного сгорания за счет смещения горения в пристенную зону, характеризующуюся повышенным тепло- и массообменом, и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону. Оптимальная цшрина кольцевого зазора составляет 0,05-0,25 радиуса камеры сгорания. При ширине кольцевого зазора меньше й 0,1 радиуса камеры сгорания резко возрастает аэродинамическое сопротивление устройства, поскольку эффективная площадь сечения кольцевого зазора, становится меньше сечения пережима. При ширине кольцевого зазора более 0,5 радиуса камеры сгорания возможен проскок крупной фракции отходов по приосевой области камеры сгорания и вынос ее через пережим, радиус которого обычно составляет 0,5-0,6 радиуса камеры сгорания. Реализация предлагаемого способа обеспечивает высокую эффективность сжигания диспергированных отходов с неоднородным гранулометрическим составом за счет обеспечения необходимого времени пребывания крупной фракции отходов в высокотемпературной зоне и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону. Формула изобретения 1. Способ .сжигания отходов, включающий подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания неоднородных по гранулометрическому составу отходов, разделение отходов на фракции осуществляют в приосевой зоне закрученного га. зового потока, причем мелкую фракцию удаляют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направляют в псевдоожиженный слой, мелкие частицы и продукты сгорания из псевдоожиженного слоя направляют для дожигания в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорания топлива и мелкой фракции, и удаляют в направлении поступательного движения закрученного газового потока.

2. Устройство для сжигания отходов, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру

,i

datBy)(

сгорания с соосно расположенными конической камерой псевдоожижения, устройство для удаления продуктов сгорания, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздущные сопла, устройство для подачи отходов, отличающееся тем, что камера псевдоожижения установлена внутри камеры сгорания над устройством для удаления продуктов сгорания с образованием кольцевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорания.

3. Устройство поп. 2,отличающее с я тем, что ширина кольцевого зазора составляет 0,1-0,5 радиуса камеры сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К. К. л Беспа- мятнова Г. П. Л., Химия, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 724879, кл. F 23 G 5/00, 1978.

3.Авторское свидетельство СССР N 767459, кл. F 23 G 5/00, 1978.

ЧЗиг 1

Sasdyx