Установка для сжигания высоковлажныхорганических материалов

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,05.81(5);1 К,зГ 23 С 700 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ВЪСОКОВЛАЖНЪХ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ1Изобретение относится к устройствам для утилизации высоковлажных, цизкокалорийных, пастообразных материалов органического происхождения, например флотированных или механически обезвоженных осадков, образующихся после очистки промышленных и коммунальных сточных вод, путем их сушки с последующим сжиганием, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, а акж в комм палгпюм хозяйстве,В последнее время при сжигании осадков сточных вод применяются установки с барабанными печами, слоевыми топками, печами с кипящим слоем. Конструкции таких устройств являюгся громоздкими, требуют больших капитальных затрат и повышенной энергоемкости И 1.Эти недостатки отсутствуют частично в установках, использующих для осуществления комбинированных процессов (сушка, измельчение, обжиг и др.) метод встречных высокоскоростных струй.Установка, используюгцая метод встречных струй для одновременной сушки, помола и обжига минерального сырья, содержит камеру встречных струй с разгонными трубами, устройства для размельчеция и камеру обжига 121,В таки.; прямоточны.; установках дляосуществления процесса сжигания материалов органического происхождения (подобно процессу обжига минерального сырья) требуется регенерация высокопотенциального тепла продуктов сгорания осадков (теплообменцыс аппараты для подогрева исходного материала цлп воздуха для сжигания топ: ива), что значительно повынимает капитальные затраты.1-1 ацоолсе близкой по гехнпческой лщпостп и достигаемому эффекту к изобретению является установка для одновременной сушки, измельчения и сжигания высоко влажных органических материалов, содсржащая камеру сгорания, камеру встречных струй, разгонные трубы с течкамц, соединенные выходными концами с камерой встречных струй, и сепаратор (3).20 Установка оборудована двумя отдсльцымц камерами сгорания (поточными камерами), имеющими газовый выпуск меньшего диаметра, чем диаметр камеры.Установка имеет сепаратор и разгонные тру бы с течками. Выходные концы противоположно направленных разгоцных труб сосдциены с противоположными сторонамц камеры встречных струй, а каждый входной конец этих труб соединен с одной из соответзп ствующцх ему камер сгорания. Камерысгорания имеют окна для отсоса зольпого остатка тангецциально встроеццыс патрубки дл 51 подачи тОГЛПВ 2 и )Оздуха. Гсцло полученное от сжигания сухого осадка, используется в процессе сушки влажного осадк 2 уъ 1 ецьц 1 ая тем самым затраты дОГ 1 олцн- тслы 10 ГО топлиВ 2. Сухая зола удя 51 сся цз камер сгорания путем отсоса части газов с ЗОЛЬПЫМ ОСТ 2 ТКОМ.Однако в такой установке и схеме процесса сушки и сжигания осадков необходимо обеспечивать синхронную работу двух отдельных камер сгорания (топок), а присоединение камер сгорания непосредственно к разгонным трубам создает определенную зависимость устойчивости процесса горения от возмущений, возникающих в потоке теплоносителя при соударсции струй. Кроме того, нс достигается достаточная эффективность удаления золы из дымовых газов и отсутствует Возмо)кцость регулирования скорости сушильного агента в месте ввода влажного осадка при изменении нагрузки,Целью изобретения является повышение надежности работы и эффектиВпости сжиГ 2- ния высушенного осадка.Цель достигается тем, что в установке, содержащей камеру сгорания, камеру встречных струй, разгонные трубы с течками, соединенные выходными концами с камерой встречных струй, и сепаратор, камера сгорания снабжена соединенной с цей посредством пережима камерой стабилизации, а камера встречных струй снабжена диффузором, расположенным цад ней, причем камера стабилизации выполнена с отверстиями для подачи воздуха, расположенными в пережиме и сводс камеры, и выходными патрубками для отвода продуктов сгорания, соединенными с хоными концами разгонных труб. Разгонные трубы снаб)ксны регулируемыми иере)кцюами, выполненными в виде выдижцых шибсров и установленными перед тсчками,На фиг. 1 изображена предложенная установка; ца фиг. 2 -- камера сгорания в разрезе; на фиг. 3 - разрез А - А фиг. 2,)станокя для с)киГани 51 ВысокОВлажных органических материалов содержит циклонную топку, выполненную в виде камеры сгорания 1 с псрежцмом 2 и камеры стабп;Изации 3, которая пест два выхода (Окпя) 4 и 5, соединенные с двумя противоположно направленными разгонпыми трубами 6 и 7.11 ыходцые концы разгоццых труб соединены с камерой встречных струй 8, ыцолцеццой виде вер г 11 кял),но 1 трубы. 11 ад камерой )с 1 речных струс) н)Вл 11 диффузор (яэрофонтан) 9 с сепаратором 10. Для ввода влажного осадка разгонные трубы снаб;кецы течкамц 11, псрсд которыми установлены регулируемые пережимы в виде выдвижных шцберов 12, В нижней части камеры сгорания имеются окно (летка) 13 и шнековый транспортер 14 для вывода шлака.60 б 5 Гневмотрапспорточ по трубопроводу 18 подается в камеру сгорания, При сжиганииосадка происходит расплавление золы (минеральной части осадка). Стекая по стенкам, шлак попадает на пол камеры сгорания ц через летку 13 поступаст в шнековый 4Сепаратор посредством газохода 15 соединен с циклоцом-отдслитслсм высушенногоосадка 16, который в свою очередь подключен к скрубберу 17. Кроме того, циклон посредством трубопровода 18 соединен с камерой сгорания. Камера сгорания имеет тапгспциально расположенные сопла 19 дляввода воздуха ня горение топлива ц создания вихревого (винтового) движения в топочном объеме, Здесь )ке расположена форсунка 20 для подачи жидкого топлива, назначение которой - предварительный разогрев камеры сгорания и поддержание (подсветка) факела при сжигании осадка.Для ввода высушенного осадка камерасгорания оборудована расположсннымц тацгснциалы;о и направленными под пскоторым углом вниз к ее оси патрубками 21, расположенными несколько ниже по отношению к соплам 19, Для ввода воздуха ца разбавление предусмотрены каналы 22 в пере)киме и каналы (отверстия) 23 в своде 24камеры стабилизации,Циклонная топка снаружи заключена вкожух 25, в который через патрубок 26 подается (под некоторым давлением) воздух,предназначенный для обеспечения горенияосадка и для охлаждения продуктов сгорания.Установка работает следующим образом.Через патрубок 26 в пространство подкожухом подается воздух, который поступает в камеру сгорания через тангенциальныесопла 19, а через каналы 22 и 23 в камерустабилизации. В то же время форсункой 20в камеру сгорания подается топливо. Такиморазом Осу ществлястся розжиг и сжигание топлива для разогрева топки и всей установки в целом.После достижения теплоносителем (про 0 дуктами сгорания топлива) расчетной температуры, в обе течки 11 разгоццых труб(по стрелке А) подают влажный осадок, Далее этот осадок транспортируется высокоскоростным потоком теплоносителя в разгонных трубах, где одновременно происходятпроцессы диспергировация и сушки влажкого осадка, которые значительно ицтецсифицируются при соударепии струй, выходяПНХ 13 Р 2 ЗГО 11 ПЫХ ТРО В Ка.ЕР 5 БСТРСЧЦЫХ0 струй. Г 1 осле соударения (слияния) струйгазозвесь попадает в аэрофонтац 9, в кото.ром происходит досушка диспергируемогоОсадка и более полное использование теплагазов. В сснарзторс 10 производится отделе 05 нцс более крупных частиц и цх озвращениетсчкц рязгоцпых труб ца досушку. МелкодцсКрсцяя фаза (ысушсццый осадок) уноСГС 5 ТСГОНОСИТС:С." И ОТДСЛ 51 СТСЯ Р ЦГ 1 КЛОцс 16. Из циклона 16 1 супСнный осадок10 транспортер 14, Продукты сгорания из камеры сгорания 1 попапают в камеру стабилизации 3, куда по каналам 22 и 23 (отверстиям) в пережиме 2 и в своде 23 подается воздух, который снижает температуру теплоносителя до требуемой величины. Отработанный теплоноситель проходит санитарную очистку в скруббере 17 и выбрасывается в ат мосферу.Конструкция установки с одной топкой (камерой сгорания) при наличии камеры стабилизации, имеющей каналы (отверстия) для подачи воздуха и два выхода продуктов сгорания, повышает надежность работы всей установки, так как в этом случае отпадает необходимость синхронного регулирования расходов топлива, воздуха и высушенного осадка.Камера стабилизации обеспечивает снижение температуры теплоносителя до тре. буемой величины благодаря интенсивному смешению теплоносителя со струями во суха, равномерно распределяет теплоноснтель по двум противоположным направлениям, а также создает буферную зону ме 1 сду камерой сгорания и разгонными трубами, что необходимо для сглаживания возмущений газового потока, возникающих при соударении теплоносителя в камере встречных струй и при неравномерности подачи влажного осадка в разгонные трубы. В камере стабилизации благодаря наличию пережима и свода с каналами для струйной подачи ьоздуха создается специальная аэродинамическая структура газового потока, позволяющая исключить (надежно погасить) воздействие вышеописанных возмущений на процесс горения осадка, чем и обеспечивается стабильная и надежная работа камеры сгорания. Наличие зоны интенсивного турбулентного смешения теплоносителя с воздушными струями способствует эффективному дожиганию продуктов сгорания, что повышает полноту сгорания осадка.Переход на жидкое золоудаление дает возможность значительно полнее осуществить вывод минеральной части осадка из камеры сгорания, благодаря чему до минимума сокращается вынос зольного остатка с теплоносителем в циркуляционный контур, что повышает устойчивость горения и в целом приводит к сникению затрат электроэнергии и тепла на сжигание осадка по сравнению с прототипом. Кроме того, наличие 15 20 25 Зо 35 40 45 50 брегулируемых пережнмов (выдвижных шиберов) перед местом ввода влажного осадка из течек в разгонные трубы обеспечивает более широкий диапазон регулирования производительности установки и фракционного состава высушенного осадка. Поддерживание необходимого фракционного состава доС 1 игается путем варьирования выдвижными шпберами площади поперечного сечения разгонных труб перед течками, соответстьснно изменяя скорость потока (струи) теплоносителя (продуктов сгорания) при перВичном дроблении ВВОдимОГО Осадка. Наличие аэрофонтана над камерой встречных струй позволяет осуществить более глубокую сушку осадка за счет его дополнительного диспергировання и увеличения времени пребывания взвешенных частиц осадка в потоке аэрофонтана. Формула изобретения 1. Установка для сжигания высоковлажпых ОрГанических материалоВ, содержащая камеру сгорания, камеру встречных струй, разгонные трубы с течками, соединенные выходными концами с камерой встречных струй, п сепаратор, о т л и ч а ю 1 ц а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы и эффективности сжигания, камера сгорания снабжена соединенной с ней посредством пережима камерой стабилизации, а камера встречных струй снабжена диффузором, расположенным над ней, причем камера стабилизации выполнена с отверстиями для подачи воздуха, расположенными в пе 11 ежиме и сВоде кахеры, и ьыходными патрубками для отвода продуктов сгорания, соединенными с входными концами разгонных труб.2. Установка по п. 1, отличающаяс я тем, что разгонные трубы снабжены регулируемыми пережимами, выполненными в виде выдвижных шиберов и установленными перед течками. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сжигание осадков сточных вод, 1 ОСИНТИ, М., 1971, М 17 - 71, с. 11 - 34.2. Авторское свидетельство СССР М 2243 бб, кл. 1. 27 В 15/00, 19 б 8.3. Авторское свидетельство СССР М 502194, кл, Г 27 В 15/02, 1975.827891 Составитель Т. Лепахин Техред А. Камышникова актор И. Квачадзе Корректор едоров Заказ 4409 писное горская типография Упрполиграфиздата Мособлисполком Изд, й 37ВНИИПИ Госу по делам113035, Москва Тираж 606арственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/