Печь для сжигания жидких и твердых отходов Советский патент 1982 года по МПК F23G7/00 

Изобретение относится к устройств для сжигания отходов, образующихся в процессе эксплуатации судов, и может быть использовано в различных технологических процессах, требующих огневого обезвреживания горючих и него рючих (слабореакционных) отходов. Известно устройство для сжиганий твер№1х отходов, содержащее камеру сжигания с соплами для ввода окислителя и расположенную в нижней части камеры сжипания барботажную ванну с соплами для ввода барботажного агента, снаб женное камерой плавления ll. Однако это устройство предназначено только для сжигания плавящихся твердых отходов и не может быть применено для сжигания твер.дых и жидких отходов, Известна циклонная печь содержащая цилиндрическую камеру с тангенциально установленными соплами для подачи отходов и топлива. Циклонная печь этой конструкции позволяет обез вреживать промышленные жидкие и газообразные отходы химических, нефтехимических и других производств Г2 Однако обезвреживание твердых го рючих отходов в ней не достигается« Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является печь для сжигания твердых и итдких отходов, со дЪржащая две камеры сгорания с выполненными в стенках камер отверстиями, предназначенными для связи камер между собой, камеры снабжены средствами для нагрева и соплами для подачи в них воздуха, причем одна из камер снабжена средствами для подачи в нее твердых отходов, а другая -для подачи в нее жидких отходов f3. Недостатком известной является низкая производительность печи, обусловленная дззухступенчатым процессом сжигания твердых отходов Спиролиз и сжигание),а также конструктивным выполнением камеры для сжигания смеси жидких отходов и газообразных продуктов пиролиза. Цель изобретения - интенсификация процессасжигания отходов и увеличение производительности печи. Цель -достигается тем, что в печи для сжигания жидких и твердых отходов, содержащей емкости и камеры сжигания жидких и твердых отходов с выполненными в их стенках отверстиями для соединения камер между собой

при этомкаждая камерз), имеет средстBci для нагрева, воздушные сопла и средства подачи соответствующего вида отходов, камера сжигания жидких отходов снабжена по крайней мере одним дополнительным соплом для подачи негорючих жидких отходов, установленным в зоне отверстия, С9единяющего ее с, камерой сжигания твердых отходов, и размещенным между, воздушными соплами , при этом воздушные сопла расположены в верхней и нижней частях камеры.

Кроме того, камера сжигания жидки отходов выполнена в виде циклона

Стенка камеры сжигания жидких отходов выполнена с выступом, расположенным в зоне отверстия, соединяющего ее с камерой сжигания твердых отходов.

Установка по меньшей мере одного дополнительного сопла, соединенного с емкостью негорючих отходов, в области расположения отверстия, соединяющего камеру сжигания лсидких отходов с камерой сжигания твердых отходов, позволяет направлять гаэообразные продукты горения твердых отходов в область термического обезвреживания С испарения влаги и горения органических составляющих) негорючих жидких отходов для более полного использования их.теплоты (химической и физической .

Целесообразно камеру для сжигания жидких отходов выполнять в виде циклона.

Такое выполнение камеры сжигания жидких отходов позволяет получить вращательное движение потоков внутри камеры, при этом скорость (интенсивность; процессов тепло-и массообмена резко возрастает, а следовательно и уменьшается удельны объем камеры .

Целесообразно также в стенке камеры сжигания жидких отходов выполнять выступ, расположенный у входа отверстия.

Такое выполнение камеры сжигания жидких отходов позволяет обеспечить устойчивое .поступление в нее газообразных продуктов горения твердых отходов .

. На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая печь для сжигания (Твердых и жидких отходов; на фиг. 2 сечение АтА.на фиг. 1.

Печь для сжигания жидких и твердых отходов содержит камеру 1 сгорания, предназначенную для ржигания твердых отходов и камеру 2 сгорания, предназначенную для сжигания жидких отходов, выполненную в .вийе циклона. Указанные камеры 1 и 2 сгорания смонтированы на общей раме (не показана) и имеют общую воздушную рубашку 3.

Внутренние стенки камер сгорания футерованы огнеупорным материалом. Камера 1 сгорания снабжена загрузочным устройством 4 для подачи в нее твердых отходов, которое ,например,

может быть выполнено в -виде загрузочного устройства барабанного типа, и средством для ее нагрева, выполненным, например, в виде топливной горелки 5 , а также соплом б для подачи воэ0 духа, которое сообщается с воздушной рубашкой 3 и установлено в нижней части камеры 1. В нижней части камеры 2 сгорания тангенцисшьно установлено средство 7, предназначенное для

5 подачи в нее воздуха и топлива длр ее вентиляции и нагрева, над которым тангенциально установлены сопла 6, предназначенные для подачи в камеру 2 сгорания горючих жидких отходов, в верхней части камеры 2 сгорания тангенциально установлены сопла 9, предназначенные для подачи в нее воздуха. Камеры 1 и 2 сгорания связаны между собой отверстием 10..

5 Между соплами 8 и 9 на уровне расположения отверстия 10 установлены сопла 11, предназначенные для подачи в камеру 2 сгорания негорючих отходов. Сопла 11 соединены емкостью для

Q негорючих жидких отходов (не показана) , а сопла 8 связаны с емкостью для горючих жидких отходов (не показана; . Сопла 8 и 11 могут быть выполнены в виде пневматически : форсунок низкого давления типа труба в трубе, что позволяет распыливать жидкости, содержащие твердые включения размером до 8 мм. В верхней части камеры сгорания 2 расположен эжектор 12, предназначенный для удаления дымовых

газов и вентиляционного воздуха. Камеры 1 и 2 сгорания снабжены золоудаляющими средствами (не показаны). Для лучшего подсоса дымовых газов из камеры 1 в камеру 2 сгорания перед выходом отверстия 10 в камеру 2 сгорания выполнен выступ 13 (фиг. 2). Камера сгорания 2 снабжена патрубком 14 для подачи воздуха в рубашку 3.

J Печь работает следующим образом.

Перед пуском в действие печь вен/тилируется воздухом, который- подается вентилятором (не показан; через патрубок 14 по воздушной рубашке 3 и с помощью сопел 6, 8, 9 и 11, который затем удаляется через эжектор 12 в атмосферу. Роль активного потока в эжекторе 12 выполняет часть воздуха, поступившая из воздушной рубашки 3. После вентилирования происходит разогрев рабочего пространства камер 1 и 2 сгорания посредством топливной горелки 5 и средства 7 соответственно. По достижении на выходе из камер 1 и 2 сгорания рабочих 5 температур (900°С ) в них подают отходы, в каМеру 1 сгорания подают твердые отходы через загрузочное устройство 4, а в камеру 2 сгорания подают жидкие горючие отходы через сопла 8 и негорючие жидкие отходы через сопла 11, Если температура в :печи растет, что свидетельствует об УСТОЙЧИВОМ: горении отходов с большой теплоотдачей, то подача топлива в камеры 1 и 2 сгорания прекращаетс Если же температура в печи падает, что свидетельствует о низкой теплотворной спосо,бности горючих жидких от ходов, то прекращают подачу негорю|чих жидких отходов ,Таким образом, рабо печи регулируют по температурному режиму на выходе каждой камеры 1 и 2 сгорания.. Твердые отходы в камере сгорания 1сгорают в слое,Воздух для их го рения подгиот через сопло 6 под слой твердых отходов в количестведостаточном для полного окисления твердоrd продукта термического разложения отходов - кокса. Выделившиеся при термическом разложении отходов летучие отводят через отверстие 10 в камеру 2 сгорания, где они полностью окисляются в потоках воздуха, выделяя при этом большую часть (60%) теп лоты сгорания твердых отходов, которая используется для сжигания (испарения негорючих отходов, Высокая температура (900-1000°С, поддерживаемая в камере 1 сгорания исключает образование высокотоксичных органических веществ в твердом остатке сгорания - золе. В камере 2 сгорания жидкие отходы сгорают во вращгиощихся газовоздушных потоках. В нижней части камеры 2 сгорания через сопла 8 с помощью воздуха распыливают горючие жидкие отходы с коэффициентом избытка воздуха . Поскольку в камере 2 сгорания поддерживают высокую температуру, отходы легко воспламеняются и устойчиво горят. В средней части камеры 2 сгорания через сопла 11 в продукты горения горючих жидких отходов с помсвцъю воздуха распыливают негорючие жидкие отходы (сточные воды), при этом воздух поступивший с этими отходами рас ходуется на горение газов, поступивших из нижней части камеры 2 сгорани и из кг1меры 1 сгорания твердых отходов. В верхнюю часть камеры 2 сгорания через сопла 9подают воздух с оэффициентом избытка воздуха а 1,21,6, который предназначен для полното дожигания газообразных продуктов. При наличии выступа 13 СфигТ 2j перед выходом отверстия 10 в камеру 2сгорания, вращаюищйся поток газов lвращающаяся турбулентная струя) набегает на выступ 13 и на его срезе отрывается от стенки камеры 2 сгорания.В результате у среза выступа 13 обра,зуется область пониженного давления, куда устремляются газы из камеры 1 сгорания. За счет интенсивного турбулентного обмена с вращающимся потоком газа они вовлекаются во вращательное движение и тем самым выводятся из камеры 1 сгорания. Дымовые газы из печи удаляются через эжектор 12, который также служит для создания определенного напора дымовых газов за пределами печи, чтоби .преодолеть сопротивление газовыпускного тракта.Конструкция печи позволяет увеличить производительность печи за счет интенсификации процесса сжигания и снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Формула изобретения 1.Печь для сжигания жидких и твердых отходов, содержащая емкости и камеры сжигания жидких и твердых отходов с выполненными в их стенках отверстиями для соединения камер между собой, при этом каждая камера имеет средства для нагрева, воздушные сопла и средства подачи соответствующего вида отходов, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сжигания отходов и увеличения производительности печи, камера сжигания жидких отходов снабжена по крайней мере одним дополнительным соплом для подачи негорючих жидких отходов, устанрвлен.ным в зоне отверстия, соединяющего ее с Кс1мерой сжигания твердых отходов, и размещенным между воздушными соплами, при этом воздушные сопла расположены в верхней и нижней частях камеры сжигания жидких отходов. 2.Печь по п. 1,отличающая с я тем, что камера сжигания жидких отходов выполнена в виде циклона. 3 Печь по п, 2,отличающая с я тем, что стенка камеры сжигания жидких отходов выполнена с выступом, расположенным в зоне отверстия,-соединяющего ее с камерой сжигания твердых отходов. Источники информации, приняйле во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 549644,-кл. F23G7/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 444917, кл. F23Q 7/00, 1972. 3.Патент США г 3858532, КЛ. 110-8 R, 1975.