Установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов Советский патент 1982 года по МПК F23G7/00 

1

Изобретение относится к терлщческому обезвреживанию отходов и утилизации шламов и может быть применено в черной и цветной мвг. таллургии и других отраслях народного хозяйства.

Известны установки для термического обезвреживания жидких горючих отходов, содержащие топку с устройствами для подачи в зону сгорания газообразного топлива и/или жидких горючих отходов, в которых жидкие горюче отходы сгорают или за счет сгорания топлива или самостоятельно с последующим дожиганием продуктов неполного сгорания 1 и {2.

Известны также установки для утилизации шламов, в частности после мокрых газоочисток доменных и мартеновских печей, а также конверторов, содержащие топку с горелками, сушильный барабан с устройством для загрузки шламов, причем загрузочное устройство прямыкает к топке. В сушильном барабане сушка шламов осуществляется за счет непрерьшной подачи дымовых газов от топки, при зтом дымовые газы и шлам движутся в одном направлении 2 и 3.

Известные установки характеризуются невоз- можностью их использования для утилизации масло-окалиносодержащих шламов за счет ис-пользования тепла при термическом обезвр еживании маспоотходов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому резуль-. тату является установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизащш масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее устройство с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилизатор, соединенное с ним газоходом устройство для очистки, газов и барабанный холодильник с загрузочной камерой 4.

Однако в известной установке не представляется возможным производить подготовку (сушку и прокаливание) масло-окалиносодержащих шламов для дальнейшего их использования вследствие невозможности задать температурный и аэродинамический режим, требуемые при сушке и прокаливании масло-окалиносодержащих шламов. Кроме того, отработанное 395 масло и различные ввды отходов, загрязненные маслами, подаются в качестве дополнител ного топлива, а установка потребляет в качест ве основного дефицитное топливо. Целью изобретения является повышение эффективности работы. Указанная цель достигается тем, что в уста новке для термического обезвреживания жидких горючих газов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее устройствЪ с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилизатор, соединенное с ним газоходом устройство для очистки газов и барабанный холодильник с загрузочной камерой, вращающийся сушильный барабан выполнен футерованным, установлен за топкой на расстоянии, равном 4-5 диаметров топки, и соединен с ней газоходом пе ременного сечения с соотношением меньшего сечения к большему, равном 1:1,5-1:2, при этом переход большего сечения газохода к меньшему размещен на расстоянии от топки, равном 2-2,5 диаметра топки, а загрузочная камера барабанного холодильника соединена трубопроводом, на котором смонтировано устройство для дистанционного регулирования, с газоходом, соединяющим котел-утилизатор с устройством для очистки. Барабанный холодильник снабжен устройством для распределения по периферии холодильника воздуха и регулирования его расхода, а в дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха расположены по отноше; нию к горелкам на расстоянии, равном 0,8-1,2 диаметра дожигающего устройства, и установлены тангенидально. Выполнение вращающегося сушильного барабана футерованным и установленным после топки на расстоянии, равном 4-5 диаметра топки, а также соединение топки с вращающимся сушильным барабаном газоходом переменного сечения с соотношением меньшего се чения к большему, равном 1:1,5-1:2, и размещение перехода большего сечения газохода к меньшему на расстоянии от топки, равном 2-2,5 диаметра топки, способствует стабилизации горения топлива и/или отходов в топке позволяет задавать требуемые для сушки и прокаливания шлама температурный и аэродинамический режим, обеспечивающие оптимал ные условия для тепломассообмена и создания во вращающемся сушильном барабане оптимальной длины зоны с равномерной температурной нагрузкой, в которой достигается эффективное выгорание из шлама масел. Этому же, а также уменьшению вторичного уноса ш;лама из вращающегося сушильного барабана и барабанного холодильника и удобству ксплуатации способствует соединение загруочной камеры холодильника посредством труопровода с системой дистанционного регуирования сечения этого трубопровода с гаоходом после котла-утилизатора и наличие стройства для распределения по периферии холодильника, засасываемого воздуха и регулирования расхода последнего. Расположение в дожигающем, устройстве фурм вторичного воздуха по отношению к горелочным устройствам и фурмам первичного воздуха на расстоянии, равном 0,8-1,2 диаметра дожигающего устройства с диаметрально противоположным направлением по отношению друг к другу тангенциальных вводов фурм позволяет создать в. дожигающем устройстве заданные и достаточно равномерные температурные нагрузки, а также оптимальньш аэродинамический режим для обеспечения условий наиболее полного дожигания продуктов неполного сгорания. Сушильный барабан после топки должен быть размещен на расстоянии 4-5 диаметра топки. Отклонение от рекомендуемого предела в сторону уменьшения или увеличения отрицательно влияет на температурный и аэродинамический режим в сушильном барабане, что нарушает процесс теплообмена (ухудшает гранулируемость окалины; окалина налипает на стенки барабана с образованием настылей, увеличивается вынос пыли из барабана). Топка с вращающимся сушильным барабаном соединена газоходом переменного сечения причем соотношение диаметров меньшего сечения к большему рекомендуется установить 1:1,5-1:2. Отклонение от указанного предела соотношений в сторону уменьшения или увеличения ухудшает температурный режим в сушильном барабане (зона высоких температур смещается), нарушает аэродинамический режим во всей установке, что приводит к увеличению вьшоса окалины с отходящими газалш (запыленность отходящих дымовых газов перед газоочисткой доходит до 15 г/нм), снижает стабильность процесса горения в топ-; ке - отмечаются пульсации горения, самопроизвольное изменение геометрии факела, вибра- ции оборудования установки. Переход большего диаметра газохода на меньишй должен быть размещен на расстоянии от топки, равном 2-2,5 диаметра топки. Отклонение от. рекомендуемого предела в сторону уменьшения или з аеличения нарушает работу установки: при уменьшении рекомендуемого предела увеличивается зона сушки шлама, а зона наиболее высоких температур смещается в сторону топки и происходит неполное выгорание масла из шлама, при увеличении рекомендуемого предела сужается зона сушки, зона высоких температур смещается в сторону загрузки шлама, происходит спекание влагомаслосодержащего шлама с образованием настылей на футеровке сушильного барабана ;что нарушает аэродинамику последнего и увеличивает пылеунос из установки. В дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха должны, быть расположены по отношению к гореловдым устройствам и фурмам первичного воздуха на расстоянии, равно 0,8-1,2 диаметра дожигающего устройства. В рекомендуемом интервале отмечено наиболее полное перемешивание продуктов сгорания с воздухом и, как следствие, отсутствие продук тов неполного сгорания топлива или жидких горючих отходов в дымовых газах перед газоочисткой. Увеличение рекомендуемого интервала до 1,3-1,5 диаметра дожигающегоустройства при водит к появлению в отходящих газах после Дожигающего устройства продуктов неполного сгорания топлива или жидких горючих отходов (СЬ 2-5%). Уменьшение интервала нецелесообразно, так как снижает эффективность подачи первичного воздуха в дожигающее устройство за счет неполного использования кинетической энергий закрученного потока. На чертеже схематично представлена уставов ка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и )тилизаш1И масло-окалиносодержащих шламов. Установка содержит топку 1, вращающийся футерованный сушильный барабан 2, газоход переменного сечения 3 с переходом 4, соечиняющий топку и сушильный барабан. За суишльным барабаном расположено дожигающее устройство 5 с фурмами первичного 6 и вторичного 7 воздуха и горелочными устройствами 8 и теплоиспользующее устройство 9, например котел-утилизатор, соединенньй с устройством 10 для очистки газов газоходом И. Ниже вращающегося сушильного барабана 2 расположен барабанньй холодильник 12 с устройством 13 для распределения по периферии холодильника засасываемого воздуха и регулирования расхода последнего. Соединение барабанного холодильника 12 с вращающимся сушильным барабаном 2 осуществляется с помо11 ю загрузочной камеры 14. Между загрузочной камерой 14 и газоходом 11. имеется трубопровод 15 с устройством 16 для дистанционного регулирования сечения этого трубопровода. Установка работает следующим образом. В опке 1 сжигается топливо и/или жидкие горючие отходы. Образующиеся газы через газоход 3 переменного сечения с переходом 9 6 4 поступают во вращающийся сушильный футерованный барабан 2, установленный с уклоном в сторону топки. С противоположной стороны вращающегося сушильного барабана подается подготовленный шлам. Последний распределяется по длине суитльного барабана и перемещается вдоль него за счет вращения и наклона. В это время происходит сначала испарение влаги из шлама (сушка), так как температура газов в сушильном барабане со стороны подачи шлама ниже, чем со стороны топки, а по мере перемещения шлама в сторону топки - выгорание масла. Газ, содержащий продукты неполного сгорания топлива и-или жидких горючих отходов, после суишльного барабана поступает в дожигающее устройство 5 с фурмами 6 и 7 первичного и вторичного воздуха и горелочными устройствами 8, где происходит дожигание продуктов неполного сгораш1я. Высокотемпературный газ из дожигающего устройства 5 поступает в теплоиспользующее устройство 9 и далее подается в устройство для отастки газов через газоход 11. Термически обработанный шлам из вращающегося сушильного барабана 2 через загрузочную камеру 14 поступает в барабанный холодильник 12, в котором происходит его охлаждение и выгрузка наружу. С помощью устройства 13 барабанного холодильника 12 осуществляется распределение по периферии холодильника засасываемого воздуха и регулирова ше расхода последнего, а также частичпюе регулирование аэродинамики в установке. Последнее, кроме того, достигается с помощью трубопровода 15 с устройством 16 для дистанционного регулирования сечения этого трубопровода. Конструкция установки позволяет достигать высокой стабилизации горения топлива и/или жидких горючих отходов, задавать и поддерживать необходимые температурньгй и аэродинамический режимы за счет новь1х узлов и эле ментов, новой их формы и материала, их взаимосвязи и взаиморасположения, а также рекомендуемых их размеров, что позволяет сжижать топливо и/или жидкие юрючие отходы с высоким коэффициентом использования тепла отходяцдах газов в процессе утилизации масло-окалиносодержащих шламов, создать во вращающемся сушильном барабане и бара банном холодильнике условия тепломассообмена, наиболее полно производить дожигание несгоревших продуктов и, тем самым, уменьшить их вь1брос в атмосферу. Формула изобретения 1. Установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее . устройство с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилиза тор, соединенное с ним газоходом устройство для очистки газов и барабанный холодильник с загрузочной камерой, отлича;ющая с я тем, что, с целью повыщения эффективности работы, сушильный барабан выполнен футерованным, установлен за топкой на расстоянии, равном 4-5 диаметров топки и соединен с ней газоходом переменного сечения с соотношением меньшего сечения к большему, равным 1:1,5-1:2, при этом переход большего сечения газохода к меньшему размещен на расстоянии от топки, равном 2-2,5 диаметра топки, а загрузочная камера холодильника соединена трубопроводом, на ко тором смонтировано устройство дистанционного регулирования, с газоходом, соединяющим котел-утилизатор с устройством для очистки. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что барабанный холодильник снаб жен устройством для распределения по пери98 ферни холодильника воздуха и регулирования его расхода. 3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха расположены по отношению к горелкам на расстоянии 0,81,2 диаметра дожигающего устройства и установлен тангенциально. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сериков Н. В. Водное хозяйство заводов черной металлургии. М., Металлургия, 1973, с. 196-205. 2. Яковлев С. В. и др. Очистка производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1970, с. 264-266, 270-274, 3.Филиппов В. И., Сумароков М. В. Термические способы обработки и уничтожения жидких горючих отходов промьщшенных предприятий, М., Стройиздат, 1976, с. 21-27, 4.Установка фирмы НКК по переработке отработанного масла. Бюллетень Производство стали и судостроение в Японии, 1973, №0.21, (прототип).