1.3 Сжигание промышленных отходов в барабанной печи
Барабанные печи – основной вид теплоэнергетического оборудования, которое применяется для централизованного сжигания твердых и пастообразных ПО. Этими печами оснащены практически все станции обезвреживания ПО, построенные в странах Западной Европы за последние годы. Основным узлом барабанной печи (рис. 2) является горизонтальный цилиндрический корпус 1, покрытый огнеупорной футеровкой 2 и опирающийся бандажами 6 на ролики 7. Барабан наклонен под небольшим углом в сторону выгрузки шлака и в процессе работы вращается со скоростью 0,8—2 мин-1, получая движение от привода 10 через зубчатый венец 9. Во избежание продольного смещения барабана предусмотрены ролики 8.
Твердые и пастообразные отходы подаются в корпус печи с ее торца в направлении стрелок А. В случае необходимости дополнительное топливо или жидкие горючие отходы (растворители) распыливаются через форсунку (стрелка Д), повышая температуру внутри печи. В зоне 12 поступивший материал, перемешиваясь при вращении печи, подсушивается, частично газифицируется и перемещается в зону горения 13. Излучение от пламени в этой зоне раскаляет футеровку печи и способствует выгоранию органической части отходов и подсушке вновь поступившего материала. Образовавшийся в зоне 24 шлак перемещается к противоположному торцу печи в направлении стрелки В, где падает в устройство для мокрого или сухого гашения золы и шлака.
Рис. 2. Схема барабанной печи А - загрузка отходов; С - дымовые газы; В - выгрузка золы (шлака);
Д - дополнительное топливо; Е - воздух; Г - тепловое излучение; 1 -корпус барабанной печи; 2 - футеровка; 3 - разгрузочный торец; 4 -присоединительные сегменты; 5 - вентилятор; 6 - бандажи; 7 - ролики опорные; 8 - ролики боковые; 9 - зубчатый венец; 10 - привод;11 - зона испарения воды; 12 - отходы; 13 -- зона горения; 14 - зола (шлак)
Таб. 2. Достоинства и недостатки сжигания ПО в Барабанной печи печи.
№ п/п | Достоинства | Недостатки |
1 | Высокая удельная производительность, надежность в работе, простота эксплуатации гарантируют оптимальное применение оборудования и делают его незаменимым во многих отраслях промышленности. | Газы, покидающие печь, могут содержать несгоревшие примеси, поэтому обычно после барабанной печи в схеме установки предусматривается камера дожигания. |
2 | Достоинством барабанных печей является малое содержание пыли в отходящих газах, возможность сжигать отходы с большой зольностью и влажностью | Низкая удельная тепловая и массовая нагрузка топочного объёма, разрушение футеровки в процессе работы, высокие капитальные и эксплуатационные затраты. |
3 | Существуют серийно производимые барабанные печи, предназначенные не только для сжигания осадков сточных вод и твёрдых бытовых отходов, но и для термической переработки нефтешламов, буровых шламов и опасных отходов | Не обеспечивает полной очистки Для очистки отходящих газов предусматриваются скрубберы или электрофильтры. Следовательно, необходимы, дополнит устройства. . |
4 | Необходим дополнительный расход используемых реагентов | |
5 | Многостадийность и сложность технологического процесса | |
6 | Значительная затрата электроэнергии |
1.4 Сжигание промышленных отходов Американская установка надслоевого горения
В США создана крупногабаритная установка для надслоевого сжигания горючих отходов с принудительной подачей воздуха в зону горения (рис. 3). Прямоугольная камера сгорания 3 печи, футерованная огнеупорным кирпичом, имеет зазоры 4 для охлаждения ее воздухом. Днище 2 камеры сгорания, выполненное также из огнеупорного кирпича, наклонено к горизонтали и лежит на песчаном основании 1. В углубленной части камеры расположена клапанная коробка 11, имеющая в верхней части ряд отверстий 10. Насос 12 через трубопровод 13 соединяется с резервуаром жидких отходов. Вентилятор 9 напорным воздуховодом 7 соединен с коллектором 6, расположенным вдоль стены камеры сгорания и заканчивающимся соплом 5 .
В процессе работы установки отходы подаются насосом в камеру сгорания, где образуется слой, почти целиком закрывающий днище печи. С помощью легковоспламеняющейся жидкости (бензин, керосин и т.п.) поверхность отходов поджигается. В то же время включается вентилятор 9; воздух начинает поступать в сопла коллектора и доставляет кислород в зону горения, футерованные стенки камеры сгорания постепенно раскаляются и становятся источником излучения, способствующим испарению летучих компонентов сжигаемых отходов. При правильном регулировании подачи горючих отходов и воздуха сгорание отходов может быть достаточно полным.
Установки такого типа относительно просты, не требуют сложной предварительной обработки отходов и могут применяться в местах их централизованного сжигания. К недостаткам установок следует отнести громоздкость, а также неуправляемость процессом при вскипании воды под слоем отходов.
Рис. 3. Американская установка надслоевого горения: 1 - песчаное основание; 2 - днище камеры сгорания; 3 - камера сгорания; 4 - воздушный зазор; 5 - сопло; 6 - коллектор; 7 - напорный воздуховод; 8 - слой жидких отходов; 9 - вентилятор; 10 - отверстия, клапанной коробки; 11 - клапанная коробка; 12 - насос; 13 - трубопровод
Таб. 3. Достоинства и недостатки сжигания ПО в Американской установке надслоевого горения.
№ п/п | Достоинства | Недостатки |
1 | Установки такого типа относительно просты, не требуют сложной предварительной обработки отходов и могут применяться в местах их централизованного сжигания. | Громоздкость установки. |
2 | Основное достоинство – относительная простота печи (топки, горелки), малая чувствительность к загрязненности и обводненности горючего отхода. | Неуправляемость процессом при вскипании воды под слоем отходов. |
3 | Сжигание с турбулизацией слоя отходов механическими устройствами является более эффективным процессом. | Если эти отходы не перемешивать в процессе работы печи, то горение даже при правильном соотношении "воздух-горючее" идет неинтенсивно вследствие низкого уровня тепло- и массообменных процессов; образуются застойные зоны, где возможно расслаивание эмульгированной воды, а это приводит к ее внезапному вспениванию и погашению пламени. |
4 | При правильном регулировании подачи горючих отходов и воздуха сгорание отходов может быть достаточно полным. | С течением времени на днище печи накапливаются несгоревшие твердые примеси, содержащиеся в отходах, а также кокс и частично оплавляющиеся зольные отходы. |
5 | Простота технологического процесса. | По мере увеличения слоя твердых примесей происходит экранирование находящихся ниже жидких горючих отходов от излучения пламени, в результате чего уменьшается степень газификации горючих компонентов, снижается производительность печи и требуется ее остановка для проведения чистки. |
0 комментариев