RU163027U1 - Утилизационно-теплогенераторная установка - Google Patents
Утилизационно-теплогенераторная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU163027U1 RU163027U1 RU2016100585/03U RU2016100585U RU163027U1 RU 163027 U1 RU163027 U1 RU 163027U1 RU 2016100585/03 U RU2016100585/03 U RU 2016100585/03U RU 2016100585 U RU2016100585 U RU 2016100585U RU 163027 U1 RU163027 U1 RU 163027U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- installation
- pyrolyzer
- chamber
- cooling device
- heat
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 11
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- -1 sawdust Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000574138 Ozothamnus diosmifolius Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000010805 inorganic waste Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000010846 universal waste Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
1. Утилизационно-теплогенераторная установка, включающая пиролизатор с расположенным с одной стороны устройством наддува и устройством для подачи отходов, по меньшей мере, одно устройство охлаждения с газоходом внутри, расположенное с другой стороны пиролизатора и соединенное с ним сверху, а также тяговое устройство, включающее боров, эжектор с вентилятором и дымовую трубу, и соединительные патрубки, отличающаяся тем, что устройство охлаждения выполнено в виде камеры, состоящей из двух последовательно расположенных частей, между которыми сверху имеется поперечный вертикальный зазор и которые снизу соединены беззазорно и снабжены зольниками, при этом устройство охлаждения снабжено устройством подачи воздуха, расположенным сверху на второй части камеры в упомянутом зазоре, и соединено с пиролизатором с помощью удлиненной жаровой трубы, кроме того установка снабжена распределительным баком, соединенным с одной стороны с устройством охлаждения, а с другой - с тяговым устройством, при этом распределительный бак снабжен зольником и технологическим патрубком с приводной запирающей заслонкой, а тяговое устройство снабжено приводной регулирующей заслонкой.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пиролизатор выполнен в виде вихревой топки.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое устройство подачи воздуха выполнено в виде патрубка с приводной температурной заслонкой.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что жаровая труба имеет длину не менее 1,5 м.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутая регулирующая заслонка тягового устройства расположена в борове.
Description
Полезная модель относится к устройствам для экологически чистой утилизации всех видов твердых отходов, в том числе бытового мусора, и может быть использована в качестве теплогенераторной установки круглогодично и отопительной установки в зимнее время года.
Известна утилизационно-отопительная установка (котельная), включающая котел отопительный с топкой для сжигания отходов и теплообменником, рекуператор, циклонную установку, механизм подачи топлива и дымососное устройство с дымовой трубой (см. Интернет-ресурс http://www.soyuz-online.ru/universalnyiy-kotel-utpu-3m-tya/, распечатка приложена).
В известной установке использован универсальный котел УТПУ-3М/ТЯ (производства ООО «Союз», г. Ковров, см. тот же сайт, распечатка приложена), работающий на твердых отходах, таких как опилки, щепа, лузга семечек, отходы птицефабрик, пелетты, крупно-кусковые отходы и т.д.
Недостатком этой установки является невозможность утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), в том числе неорганического мусора (пакетов и бутылок полиэтиленовых, изделий из поливинилхлорида, упаковочной тары, отходов медицинских учреждений и т.д.), т.к. ее конструктивные особенности не позволяют обеспечить соответствующую нормам экологической безопасности степень очистки от вредных примесей (оксида углерода и остаточных углеводородов) дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу при сжигании мусора.
Объясняется это тем, что минимальная температура, необходимая для разделения на простейшие элементы сложных химических соединений при сжигании пластмасс, из которых в основном состоит неорганический бытовой мусор, должна быть достаточно высокой - более 1070°С (что можно достичь только при высокотемпературном пиролизном с наддувом сжигании мусора), а минимальное время горения при такой температуре должно быть не менее 2-5 секунд (см., например, статью А.В. Гречко и др. «Технологические испытания термической переработки твердых отходов сложного состава с обеспечением диоксиновой безопасности», журнал «Химическая промышленность», 1998 г. №1, стр. 61).
При этом в процессе дальнейшего сжигания отходов необходимо обеспечить условие для сохранения сложных химических соединений в разделенном на простейшие элементы состоянии, и предотвратить образование диоксинов, которое происходит при пиролизном сжигании отходов в присутствии кислорода. Таким условием является резкое (в течение долей секунды) понижение температуры горения, что в аналоге осуществляется путем отбора тепла на нагревание воды в отопительном котле УТПУ-3М/ТЯ. А т.к. даже при обеспечении температуры горения более 1070°С время мгновенного понижения температуры в этом котле оказывается чуть больше необходимого, то происходит обратный процесс, т.е. соединение простейших элементов в первоначальное сложное химическое соединение. В результате мусор сгорает не полностью, что и приводит к большому количеству вредных примесей в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу.
Максимально допустимая температура выбрасываемых при эксплуатации известной котельной дымовых газов, составляющая в соответствии с нормами экологической безопасности не более 250°С, обеспечивается благодаря отбору тепла на нагревание воды.
Известна также взятая за прототип утилизационно-теплогенераторная установка, включающая пиролизатор с расположенным с одной стороны устройством наддува и устройством для подачи отходов, по меньшей мере, одно, устройство охлаждения с газоходом внутри, расположенное с другой стороны пиролизатора и соединенное с ним сверху, а также тяговое устройство, включающее боров, эжектор с вентилятором и дымовую трубу, и соединительные патрубки (см. например, патент РФ на изобретение №2463518 от 13.04.2011 г., МПК F22B 33/12).
Известная установка является универсальной утилизационной установкой, т.к. позволяет перерабатывать практически все виды твердых отходов, в том числе наиболее сложные для переработки бытовые отходы (ТБО) и их неорганическую часть, благодаря наличию пиролизатора с наддувом, выполненного в виде вихревой топки, позволяющей в процессе пиролиза сжигать отходы с высокой температурой горения и дожигать их при избытке кислорода и температуре более 1070°С, а также наличию устройства охлаждения газовоздушной смеси с газоходом внутри, выполненного в виде отопительного котла, расположенного за вихревой топкой и позволяющего производить в первый момент дожигание отходов при температуре более 1070°C в течение не менее 2 секунд (за это время происходит разделение сложных химических соединений на простейшие элементы), и затем мгновенное (в течение не более 0,3-0,5 секунд) понижение температуры горящих газов путем отбора тепла на нагревание воды, что предотвращает возможность вторичного соединения простейших элементов с образованием вредных примесей. Такая технология препятствует образованию диоксинов и гарантирует получение продуктов сгорания с требуемой санитарными нормами степенью очистки от вредных примесей и температурой (не более 250°C). При этом известная установка является и теплогенераторной установкой, использующей получаемое тепло только на отопление.
Недостатком известной установки является ограниченность эксплуатационных возможностей, в частности невозможность ее работы в режиме утилизации круглый год (потребность работы в таком режиме особенно высока в удаленных от мусороперерабатывающих предприятий населенных пунктах), т.к. конструктивные особенности установки не позволяют осуществлять процесс утилизации независимо от процесса теплогенерации.
Объясняется это тем, что, как уже сказано выше, для поддержания температуры выбрасываемой в атмосферу газо-воздушной смеси и степени очистки этой смеси от вредных примесей на уровне, соответствующем требованиям экологической безопасности, необходимо постоянно в процессе сжигания отходов производить мгновенное понижение температуры, что и осуществляется в прототипе путем отбора тепла на отопление (например, производственно-бытового комплекса или жилого микрорайона), т.е. процесс мгновенного понижения температуры раскаленных газов и процесс нагрева воды в котле взаимосвязаны.
Невозможность работы установки в режиме утилизации без одновременной работы в режиме отопления (причем отопления не одного здания, а комплекса зданий, например, производственно-бытового назначения или жилого микрорайона) ограничивает время работы установки в режиме утилизации только отопительным сезоном.
Это связано с тем, что при отключенном в летний сезон отоплении отбор тепла на другие нужды (например, на нагрев воды для производственных и бытовых нужд в том же комплексе зданий) невозможен из-за того, что количество получаемого при сжигании отходов тепла, настолько велико, что количество полученной при этом горячей воды потребует круглосуточного непрерывного расходования ее много большим количеством потребителей.
Ограничение эксплуатационных возможностей делает экономически не выгодным использование установки в режиме утилизации, особенно при ее эксплуатации в небольших отдаленных поселениях и южных районах страны, в частности в курортной зоне, где потребность в небольших утилизационных установках, перерабатывающих ТБО круглый год, особенно высока, а региональные мусороперерабатывающие предприятия, как правило, отсутствуют.
Из-за конструктивных особенностей установки еще одним ее недостатком является невозможность работы в режиме теплогенератора круглый год, т.е. невозможность получения круглый год технологического тепла различной температуры, предназначенного для использования в технологических процессах промышленных предприятий (в том числе в системах отопления) или для преобразования его в другие виды энергии (например, электрическую).
Полезная модель решает задачу расширения эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения работы в режиме утилизации независимо от работы в режиме теплогенерации.
Для решения этой задачи, в утилизационно-теплогенераторной установке, включающей пиролизатор с расположенным с одной стороны устройством наддува и устройством для подачи отходов, по меньшей мере одно, устройство охлаждения с газоходом внутри, расположенное с другой стороны пиролизатора и соединенное с ним сверху, а также тяговое устройство, включающее боров, эжектор с вентилятором и дымовую трубу, и соединительные патрубки, в соответствии с полезной моделью устройство охлаждения выполнено в виде камеры, состоящей из двух последовательно расположенных частей, между которыми сверху имеется поперечный вертикальный зазор и которые снизу соединены беззазорно и снабжены зольниками, при этом устройство охлаждения снабжено устройством подачи воздуха, расположенным сверху на второй части камеры в упомянутом зазоре, и соединено с пиролизатором с помощью удлиненной жаровой трубы, кроме того установка снабжена распределительным баком, соединенным с одной стороны с устройством охлаждения, а с другой - с тяговым устройством, при этом распределительный бак снабжен зольником и технологическим патрубком с приводной запирающей заслонкой, а тяговое устройство снабжено приводной регулирующей заслонкой.
Пиролизатор выполнен в виде вихревой топки.
Устройство подачи воздуха выполнено в виде патрубка с приводной температурной заслонкой.
Жаровая труба имеет длину не менее 1,5 м.
Регулирующая заслонка тягового устройства расположена в борове.
Техническим преимуществом заявляемой установки является возможность работы в режиме утилизации независимо от работы в режиме теплогенерации, что создает возможность работы в режиме утилизации круглогодично, и тем самым расширяет эксплуатационные возможности установки и делает экономически выгодной использование ее для утилизации всех видов твердых промышленных отходов и ТБО.
Техническое преимущество достигается благодаря конструктивным особенностям установки:
- выполнению устройства охлаждения в виде камеры, состоящей из двух частей, разделенных сверху поперечным вертикальным зазором (одна часть - для дожигания, а другая - для охлаждения раскаленных газов),
- снабжению устройства охлаждения устройством подачи воздуха (для мгновенного охлаждения раскаленных газов атмосферным воздухом, затягиваемым благодаря работе эжектора тягового устройства), расположенным сверху на второй части камеры в упомянутом поперечном зазоре и выполненным, в частности, в виде патрубка с приводной температурной заслонкой (регулирующей температуру газов, выходящих из устройства охлаждения),
- снабжению установки распределительным баком (для направления газо-воздушного потока в атмосферу или на технологические нужды в зависимости от выбранного режима работы установки - «утилизация» или «теплогенерация»), с одной стороны соединенным с устройством охлаждения, а с другой - с тяговым устройством,
- соединению устройства охлаждения с пиролизатором с помощью удлиненной жаровой трубы (предохраняющей газоход устройства охлаждения от разрушения вершиной факела из раскаленных газов),
- снабжению тягового устройства приводной регулирующей заслонкой (два основных положения которой «открыто» и «закрыто» зависят от выбранного режима работы установки и которая может в промежуточном положении регулировать ее производительность),
- снабжению распределительного бака технологическим патрубком с приводной запирающей заслонкой (имеющей два основных положения в соответствии с двумя режимами работы установки, а также промежуточные положения, необходимые в режиме «теплогенерация»).
Конструктивные особенности установки позволяют разделить (взаимосвязанные в прототипе) процесс мгновенного охлаждения раскаленных газов и процесс отбора получаемого тепла, т.к. создают возможность мгновенного охлаждения газов не в конце технологического цикла утилизации как в прототипе (путем отбора тепла на нагревание воды), а в середине удлиненного (благодаря наличию распределительного бака) цикла - в устройстве охлаждения, в котором охлаждение газов производится путем подмешивания холодного воздуха, затягиваемого во вторую часть устройства охлаждения, и поступление которого, а значит и температура газо-воздушной смеси регулируется положением температурной заслонки устройства подачи воздуха В результате, при работе установки в двух режимах на выходе из распределительного бака гарантируется (как и в прототипе) необходимая степень очистки отходящих газов от вредных примесей (оксида углерода и остаточных углеводородов), а также ограничение допустимыми пределами их температуры (250°С).
Благодаря конструктивным особенностям установка может быть круглый год использована в качестве теплогенератора, т.к. на выходе из распределительного бака появляется возможность получения технологического тепла требуемой температуры (путем регулирования поступления холодного воздуха во вторую часть устройства охлаждения положением температурной заслонки устройства подачи воздуха). Это тепло может быть направлено на любые технологические нужды: на отопление, на предприятия по производству гранулированных продуктов (удобрений) и т.д..
Благодаря конструктивным особенностям установка может быть использована и для получения электрической энергии из тепловой, т.е. в качестве возобновляемого источника энергии.
Заявляемая полезная модель обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для объектов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично изображен главный вид установки (заслонки в нерабочем положении, стрелками дано направление потока горящих газов).
Установка состоит из последовательно расположенных пиролизатора, выполненного в виде вихревой топки 1, а также устройства охлаждения, выполненного в виде камеры 2, и распределительного бака 3.
Вихревая топка 1 имеет прямоугольный металлический корпус и расположенную внутри камеру сгорания из жаростойкого кирпича. С одной стороны топки снизу имеется шнековое устройство 4 для подачи топлива и расположенное над ним устройство 5 принудительной подачи воздуха, включающее вентиляторы наддува снаружи и воздуховоды внутри топки. Снизу имеется зольник для розжига топки и удаления золы (не показан).
Камера 2 выполнена жаростойкой с прямоугольным металлическим корпусом снаружи, состоит из двух - 6 и 7 частей, расположенных последовательно и сверху разделенных поперечным вертикальным зазором 8, а снизу соединенных без зазора. Внутри камеры имеется газоход 9, входная и выходная части которого расположены горизонтально сверху, средняя часть горизонтально снизу, а соединяющие их части - вертикально. Корытообразная форма газохода 9 определяется конструкцией камеры и создает условие для удлинения пути, проходимого раскаленными газами, а значит и снижения их скорости, что необходимо для того, чтобы успеть снизить их температуру. Такая форма газохода позволяет также обеспечить более интенсивную очистку газов от твердых частиц. Для удаления золы обе части камеры снабжены зольниками.
Часть 6 камеры 2 предназначена для догорания газов, а часть 7- для смешивания их с атмосферным воздухом для мгновенного понижения температуры. Для этого сверху на части 7 имеется расположенное в зазоре 8 устройство подачи воздуха в газоход 9, которое выполнено в виде патрубка с температурной заслонкой 10, снабженной приводом (ручным или электрическим). Для увеличения производительности установки устройство подачи воздуха может быть снабжено вентилятором.
Входная часть газохода 9 камеры 2 соединена с вихревой топкой 1 патрубком в виде горизонтальной удлиненной жаровой трубы 11, предназначенной для уменьшения разрушающего воздействия вершины раскаленного факела, выходящего из вихревой топки 1, на футеровку вертикальной части газохода.
Жаровая труба 11 представляет собой металлический корпус и жаростойкую камеру внутри. Длина жаровой трубы - не менее 1,5 м.
Металлический распределительный бак 3 прямоугольной формы с одной стороны соединен патрубком с выходной частью газохода 9 камеры 2, а с другой - с помощью патрубка 12 - с тяговым устройством 13. Бак 3 предназначен для окончательного осаждения твердых отходов, для чего снабжен снизу зольником (не показан), и направления потока газо-воздушной смеси и тепловой энергии в атмосферу или потребителям тепловой энергии.
Устройство 13 имеет боров и эжектор с вентилятором, предназначенным для создания разрежения в топке 1, и дымовую трубу. Устройство 13 имеет также регулирующую заслонку 14 с ручным или электрическим приводом, расположенную, в частности, в борове и предназначенную в режиме утилизации для отрывания выхода в атмосферу для потока тепловой энергии и газов, находящихся внутри распределительного бака, а в режиме теплогенерации - для перекрывания этого выхода. Заслонка 14 может быть использована (при ее промежуточном положении) для дополнительного регулирования процесса затягивания атмосферного воздуха в устройство охлаждения, т.е. регулирования производительности установки. Заслонка 14 может быть установлена в дымовой трубе.
Бак 3 для соединения с каким-либо устройством отбора тепла на технологические нужды (например, с отопительным котлом) снабжен технологическим патрубком 15. Патрубок снабжен запирающей заслонкой 16 с ручным или электрическим приводом. Положение заслонки 16, определяет внутри бака направление потока тепловой энергии и отходящих газов в атмосферу («закрыто») или на технологические нужды («открыто»). В случае использования тепла на технологические нужды заслонка 16 может находиться и в промежуточном положении, и вместе с заслонкой 14 при необходимости регулировать соотношение объемов газо-воздушной смеси, направляемых одновременно и в атмосферу, и потребителям тепла.
В зависимости от требуемой производительности установка может быть снабжена одной, двумя и более камерами 2, установленными последовательно.
Установка работает следующим образом.
Для вывода установки на рабочий режим производят розжиг вихревой топки 1, для чего предварительно включается вентилятор эжектора устройства 13, создающий в топке разрежение.
Затем включается устройство 5 принудительной подачи воздуха и привод шнека 4 топки 1. В вихревую топку подается предназначенная для утилизации предварительно измельченная масса отходов с влажностью до 60%, том числе ТБО, и начинается процесс ее сжигания в восходящем вихревом потоке, включающий на последней стадии процесс пиролизного сжигания при избытке кислорода воздуха и температуре пламени (отработанных газов) до 1400°С.
Далее, раскаленные газы по жаровой трубе 11 поступают в часть 6 камеры, в которой происходит их дожигание в течение не менее 2 секунд в процессе перемещения по газоходу 9 сверху вниз. При этом благодаря поступлению раскаленных газов в камеру по удлиненной жаровой трубе, предотвращается разрушение кладки газохода от воздействия вершины горизонтального факела из раскаленных газов, выходящих из вихревой топки.
В части 6 камеры физико-химическая реакция горения газов происходит при температуре выше 1070°С и времени не менее 2 секунд. В результате, благодаря разрыву межмолекулярных - ионных и ковалентных - связей, разрушаются практически все известные опасные сложные химические соединения (диоксины, диоксиды, фураны и др.), которые переходят в атомарное и простейшие состояния.
Далее раскаленные газы, скорость движения которых постепенно уменьшается, по нижней части газохода 9 попадают в часть 7 смесительной камеры, где в процессе перемещения снизу вверх происходит их интенсивное смешивание с атмосферным воздухом, затягиваемым (в результате работы эжектора устройства 13) через патрубок устройства подачи воздуха при определенном (в зависимости от выбранного режима) положении температурной заслонки 10. Благодаря этому смешиванию происходит мгновенное в течение 0,3-0,5 сек. охлаждение газов, что предотвращает возможность простейшим и атомарным элементам, из которых они состоят, вторично образовать опасные химические соединения.
В процессе перемещения потока газов внутри камеры 2 по газоходу 9 сначала вниз в части 6, а потом вверх в части 7 дважды происходит выпадение золы (с последующим удалением ее через зольники камеры 2), что приводит к интенсивной очистке газов от сгоревших твердых частиц.
Температура, которая должна быть получена на выходе из камеры, выбирается в зависимости от режима работы установки («утилизация» или «теплогенерация») и регулируется поворотом температурной заслонки 10 устройства подачи воздуха камеры 2.
Из камеры 2 газо-воздушная смесь, охлажденная до необходимой температуры, попадает в распределительный бак 3, где происходит ее окончательная очистка, благодаря последнему осаждению несгоревших твердых частиц, и удаление золы с помощью зольника бака.
Далее, очищенная от вредных примесей и доведенная до необходимой температуры (200-900°С) газо-воздушная смесь в зависимости от выбранного режима работы установки - «утилизация» или «теплогенерация», направляется или через боров и дымовую трубу в атмосферу или потребителям тепловой энергии.
Режим работы установки («утилизация» или «теплогенерация») может быть выбран как перед ее запуском, так и в процессе ее работы (вручную или автоматически) путем регулирования температуры газо-воздушной смеси, которую нужно получить на выходе из бака 3.
Для работы установки в режиме «утилизация» температура газо-воздушной смеси на выходе из бака выбирается не более 250°С (в соответствии с требованиями экологической безопасности), для чего температурная заслонка 10 устройства подачи воздуха камеры 2 устанавливается в соответствующем положении. При этом запирающая заслонка 16 в патрубке 15 бака 3 устанавливается в положении «заперто», а регулирующая заслонка 14 тягового устройства 13 - в положении «открыто». В этом режиме происходит выброс газо-воздушной смеси из бака 3 через боров и дымовую трубу в атмосферу.
Для работы установки в режиме «теплогенерация» температура газо-воздушной смеси на выходе из бака выбирается в зависимости от потребностей технологического процесса, в котором будет использовано полученное тепло, для чего заслонка 10 устройства подачи воздуха камеры 2 устанавливается в соответствующем положении. При этом регулирующая заслонка 14 устройства 13 устанавливается в положение «закрыто», перекрывая выход газов в атмосферу, а запирающая заслонка 16 в патрубке 15 бака 3 - в положении «открыто». В результате газо-воздушная смесь по патрубку 15 поступает из бака 3 на соответствующее дополнительное оборудование для дальнейшего использования полученного тепла в любых технологических процессах (например, на завод по гранулированию удобрений, благодаря чему цена получаемого продукта будет ниже, и т.д.), в том числе в системах отопления.
В режиме «теплогенерация» в случае изменения у потребителей температурных параметров технологического процесса заслонки 14 и 16 устанавливают в промежуточном положении, и часть объема газо-воздушной смеси направляется в атмосферу. При этом при превышении температуры выбрасываемых газов предельно допустимой она доводится до необходимого уровня с помощью заслонки 10.
Установка с помощью специального дополнительного оборудования может быть использована в качестве возобновляемого источника энергии (ВИЭ) в коммунальной энергетике для получения электрической энергии.
Установка является универсальной утилизационной установкой, т.к. перерабатывает как производственные, так и бытовые твердые отходы в различных сочетаниях, в частности, увлажненные до 60% и содержащие токсические вещества отходы деревоперерабатывающего (опилки, стружка), мебельного (ДСП и ЛДСП), сельхоз - перерабатывающих (лузга риса и подсолнечника) и бройлерного производств, комбинированные отходы, кожу, резину, каменно-угольный ПЭК, лакокрасочные отходы, органические растворители и пигменты, пропитанные железнодорожные шпалы, сэндвич-панели на основе пенополиуретана, а также ТБО, содержащие полиэтилен, полипропилен, поливинил-хлорид, клей, отходы производства средств гигиены и упаковочной тары, отходы медицинских учреждений (таблетки, флаконы, капсулы, тубы, содержащие физиологически активные соединения) и т.д.
Установка прошла эксплуатационные испытания, подтвердившие возможность ее работы в качестве универсального утилизатора ТБО и теплогенератора и полное соответствие ее выбросов в атмосферу требованиям экологической безопасности.
Claims (5)
1. Утилизационно-теплогенераторная установка, включающая пиролизатор с расположенным с одной стороны устройством наддува и устройством для подачи отходов, по меньшей мере, одно устройство охлаждения с газоходом внутри, расположенное с другой стороны пиролизатора и соединенное с ним сверху, а также тяговое устройство, включающее боров, эжектор с вентилятором и дымовую трубу, и соединительные патрубки, отличающаяся тем, что устройство охлаждения выполнено в виде камеры, состоящей из двух последовательно расположенных частей, между которыми сверху имеется поперечный вертикальный зазор и которые снизу соединены беззазорно и снабжены зольниками, при этом устройство охлаждения снабжено устройством подачи воздуха, расположенным сверху на второй части камеры в упомянутом зазоре, и соединено с пиролизатором с помощью удлиненной жаровой трубы, кроме того установка снабжена распределительным баком, соединенным с одной стороны с устройством охлаждения, а с другой - с тяговым устройством, при этом распределительный бак снабжен зольником и технологическим патрубком с приводной запирающей заслонкой, а тяговое устройство снабжено приводной регулирующей заслонкой.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пиролизатор выполнен в виде вихревой топки.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое устройство подачи воздуха выполнено в виде патрубка с приводной температурной заслонкой.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что жаровая труба имеет длину не менее 1,5 м.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100585/03U RU163027U1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Утилизационно-теплогенераторная установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100585/03U RU163027U1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Утилизационно-теплогенераторная установка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU163027U1 true RU163027U1 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016100585/03U RU163027U1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Утилизационно-теплогенераторная установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU163027U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174633U1 (ru) * | 2017-03-21 | 2017-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Биоинвест" | Теплогенератор |
| RU181278U1 (ru) * | 2017-05-31 | 2018-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Доза-Агро" | Теплогенератор |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100585/03U patent/RU163027U1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174633U1 (ru) * | 2017-03-21 | 2017-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Биоинвест" | Теплогенератор |
| RU181278U1 (ru) * | 2017-05-31 | 2018-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Доза-Агро" | Теплогенератор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102322630B (zh) | 大分子物质高效清洁燃用方法及装置 | |
| CN107208887A (zh) | 可根据煤型调整的固体和液体/气体燃料的全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉 | |
| CN105972605A (zh) | 小型生活垃圾焚烧处理系统及焚烧处理方法 | |
| AU5249100A (en) | Multi-function treating device | |
| CN100593097C (zh) | 自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉 | |
| CN201521947U (zh) | 燃煤工业锅炉改燃生物质燃料燃烧系统 | |
| CN201072128Y (zh) | 控气型热分解系统生物质气化发电装置 | |
| CN100529529C (zh) | 固态燃料的洁净燃烧和增值燃烧的设备 | |
| CN102460019B (zh) | 气化燃烧系统 | |
| CN105371280B (zh) | 一种固废有机物质清洁焚烧的装置与方法 | |
| RU163027U1 (ru) | Утилизационно-теплогенераторная установка | |
| CN1288385C (zh) | 回转窑和循环流化床联用的医疗垃圾焚烧系统 | |
| CN210568447U (zh) | 一种炉排垃圾热解气化燃烧一体化系统 | |
| CN206191597U (zh) | 一种小型农村垃圾热解气化装置 | |
| US11125432B2 (en) | Solid particle fuel burner | |
| CN110715299B (zh) | 一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法 | |
| CN103953930A (zh) | 带预脱氯功能的高效移动床气化炉装置及其脱氯方法 | |
| CN204574050U (zh) | 防止二噁英生成的垃圾热解装置 | |
| CN102563668A (zh) | 污泥与生活垃圾混合燃烧的炉排型锅炉 | |
| CN204922999U (zh) | 垃圾横行筛分旋风混燃热解装置 | |
| CN103712218A (zh) | 一种环保垃圾焚烧工艺及配套装置 | |
| JP2004239509A (ja) | 廃棄物焼却炉の燃焼制御方法及び廃棄物焼却炉 | |
| CN204922998U (zh) | 垃圾自动筛分导引分室热解装置 | |
| CN204923000U (zh) | 垃圾横行筛分流化热解装置 | |
| CN205299536U (zh) | 垃圾自动筛分环保热解装置 |