Установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов

 

Изобретение относится к устройствам комплексного снижения количества жидких, твердых и газообразных отходов, образующихся при эксплуатации паровых котлов, работающих на мазуте. В установке, содержащей собственно паровой котел с газоочистным устройством, центробежный скруббер, сборную цистерну и диспергатор, установлен трубопровод от газоочистного устройства к центробежному скрубберу, снабженному сливным трубопроводом, соединенным со сборной цистерной, имеющей заборное устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой с гофрированным шлангом, соединенным со всасывающим трубопроводом диспергатора, оборудованного напорным и выходным трубопроводами, соединенными соответственно с напорным и приемным трубопроводами топливного насоса, при этом сборная цистерна оборудована приемным патрубком циркуляционного насоса системы орошения центробежного скруббера с трубопроводом рециркуляции, системой приема жидких нефтесодержащих и подготовленных твердых отходов. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам комплексного снижения жидких, твердых и газообразных отходов, образующихся при эксплуатации паровых котлов, работающих на мазуте.

Известна установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов, содержащая котел, газоочистное устройство, скруббер, соединенный трубопроводом с газоочистным устройством.

Технический результат изобретения состоит в создании эффективной установки комплексного снижения жидких, твердых и газообразных отходов с рациональным контуром использования теплотворной способности продукта недожога топлива - сажи.

Поставленная задача решается тем, что установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов содержит собственно паровой котел, газоочистное устройство, трубопровод, скруббер, соединенный трубопроводом с газоочистным устройством, сборную цистерну с заборным устройством поплавкового типа с фильтрующей сеткой с гофрированным шлангом, соединенным со всасывающим трубопроводом диспергатора, оборудованного напорным и выходным трубопроводами, соединенными соответственно с напорным и приемным трубопроводами топливного насоса, на напорной магистрали которого установлен регулятор давления топлива и пульт регулирования горения, при этом сборная цистерна оборудована приемным патрубком циркуляционного насоса системы орошения центробежного скруббера с трубопроводом рециркуляции, системой приема жидких нефтесодержащих твердых отходов.

Предложенная схема установки позволяет утилизировать горючие компоненты твердых частиц, содержащихся в дымовых газах, жидкие нефтесодержащие и подготовленные твердые отходы, при этом улучшить качество смесеобразования дутьевого воздуха с основным топливом за счет эффекта микровзрывов диспергированных частиц водяной фазы, окруженных пленкой топлива с частицами сажи, снизить коэффициент избытка воздуха и выбросы CO, а также уменьшить температуру выбросов (уходящих газов). Кроме того, в процессе работы установки в сборной цистерне накапливаются продукты механического недожога: соединения ванадия, никеля, магния и других элементов, являющихся ценным сырьем.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки.

Установка состоит из парового котла 1, форсуночного устройства 2, системы подачи воздуха 3, газоочистного устройства 4 с трубопроводом 5. Трубопровод 5 присоединяется к входному патрубку центробежного скруббера 6 с газоходом 7, соединенного сливным трубопроводом 8 со сборной цистерной 9. В сборной цистерне 9 установлено устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 с гофрированным шлангом 11, соединенным с запорным органом 12 и трубопроводом 13 диспергатора 14. Диспергатор 14 имеет напорный трубопровод 15 с запорным органом 16 и выходной трубопровод 17 с запорным органом 18, соединенные соответственно с напорным трубопроводом 19 и приемным трубопроводом 20 с запорными органами 21 и 22 топливного насоса 23. Приемный трубопровод 20 соединен с основной 24 и опытовой 25 топливными расходными цистернами. На напорной магистрали 19 топливного насоса 23 установлены регулятор давления топлива 26, сливной трубопровод 27 с запорными органами 28, 29 и пульт регулирования горения 30. Сборная цистерна 9 оборудована приемным патрубком 31 циркуляционного насоса 32 системы орошения 33 центробежного скруббера 6, трубопроводом циркуляции 34 с запорным органом 35. В верхней части сборной цистерны 9 присоединена система приема нефтесодержащих вод и подготовленных твердых отходов 36, а в нижней части - горловина 37 с крышкой 38 для периодического удаления продуктов механического недожога.

Установка работает следующим образом.

В топку парового котла 1 подается топливо через форсуночное устройство 2, воздух по системе 3 и зажигается факел. Образующиеся дымовые газы проходят газоочистное устройство 4, где твердые частицы, двигаясь с большой скоростью, сепарируются из общего потока и по трубопроводу 5 поступают в центробежный скруббер 6. Очищенные газы по газоходу направляются в атмосферу. В скруббере 6 твердые частицы двигаются по спирали, отклоняясь к его внутренней стенке за счет центробежных сил. Здесь твердые частицы вступают в контакт с водой, подаваемой по системе орошения 22 и стекающей по стенкам скруббера. Очищенные газы выделяются из скруббера по газоходу 7, а образовавшаяся пульпа (грубодисперсная смесь твердых частиц и воды) стекает по трубопроводу 8 в сборную цистерну 9. До 60% твердых частиц составляет сажа - горючий компонент, обладающий гидрофобными свойствами. Поэтому сажа собирается в верхнем слое воды в устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 и по гофрированному шлангу 11 через открытый запорный орган 12, трубопровод 13 поступает на всасывание диспергатора 14. Диспергатор 14 представляет собой насос струйного типа, рабочей средой для которого является топливо, поступающее по напорному трубопроводу 15 через открытый запорный орган 16 от топливного насоса 23, и выполняет две функции: засасывания сажеводяной смеси с поверхности воды в сборной цистерне 9 и создание саже-водо-топливной суспензии в выходном трубопроводе 17 вследствие эффективного диспергирования рабочей и всасываемой среды в условии высоких скоростей потоков. Образовавшаяся саже-водо-топливная суспензия поступает по трубопроводу 17 через открытый запорный орган 18 на всасывание топливного насоса 23 подмешиваясь к основному потоку топлива, всасываемого по трубопроводу 20 через открытый запорный орган 21 или 22.

Топливный насос 23 стабилизирует однородность суспензии за счет перемешивания в своей гидравлической части и подает ее через пульт регулирования горения 30 к форсуночному устройству. Управление расходом топлива осуществляется регулятором давления топлива 26 путем слива излишков по трубопроводу 27 через открытый запорный орган 28 или 29 в расходные топливные цистерны соответственно основную 24 или опытовую 25. Основная цистерна 24 используется на расчетном режиме - при работе на обычном топливе и отключенном диспергаторе (открытые запорные органы 22, 28; закрытые 12, 16, 18, 21, 29), а также для периодической подпитки топливом опытовой цистерны 25 при работе на саже-водо-топливной суспензии, т. е. включенном диспергаторе (открытые запорные органы 22, 12, 16, 18, 29; закрытые 21, 28). Устойчивый режим горения саже-водо-топливной суспензии обеспечивается при следующих соотношениях компонентов: сажи до 5-6%; воды до 18-20%; топлива 75%. Поэтому при обводнении до 20% опытовой цистерны 25 за счет слива через открытый запорный орган 29 от регулятора 26 необходимо перейти на работу от основной цистерны 24 при открытом запорном органе 29 от регулятора 26 на опытовую цистерну 25. Наличие опытовой цистерны 25 позволяет подготавливать и поддерживать концентрацию компонентов суспензии в необходимых пределах. В сборной цистерне 9 поддерживается определенный уровень воды, необходимой для устойчивой работы электроциркуляционного насоса 32 системы орошения 33 центробежного скруббера 6. Для подпитки сборной цистерны 9 целесообразно использовать нефтесодержащие и некоторые другие загрязненные воды, образующиеся в большом количестве при эксплуатации энергетического оборудования, для чего предусмотрена система 36. По этой системе также предусмотрена утилизация подготовленных (измельченных до 50-100 мкм) твердых отходов (бумага, картон, дерево). Частицы твердых отходов находятся в верхнем слое воды. Получив положительную плавучесть вследствие коагуляции с нефтепродуктами, они поступают в устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 и далее аналогично как сажистые частицы поступают в первый котел на сжигание в составе суспензии. Для предотвращения забивания устройства поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 предусмотрен трубопровод рециркуляции 34 с запорным органом 35, обеспечивающий ее периодическую промывку. Скопившиеся на дне сборной цистерны продукты механического недожога (соединения ванадия, никеля, магния и др.) периодически удаляются через горловину 37 при вскрытой крышке 38.2

Формула изобретения

Установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов, содержащая котел, газоочистное устройство, скруббер, соединенный трубопроводом с газоочистным устройством, отличающаяся тем, что она снабжена сборной цистерной, диспергатором, топливным и циркуляционным насосами, цистерна выполнена с заборным устройством поплавкового типа с фильтрующей сеткой и гофрированным шлангом, соединенным со всасывающим патрубком диспергатора, и соединена через приемный патрубок циркуляционного насоса с системой орошения скруббера с трубопроводом рециркуляции и выполнена с устройством приема жидких нефтесодержащих и подготовленных твердых отходов, скруббер выполнен центробежным и сливным патрубком соединен с цистерной, а напорный и выходной трубопроводы диспергатора соединены соответственно с напорным и приемным трубопроводами топливного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1