Жаротрубный котел для сжигания отходов сортировки твердых коммунальных отходов

Авторы патента:

F23G5/32 - когда отходам придается вихревое движение, например циклонные мусоросжигательные печи

F22B7/12 - с вспомогательными дымогарными трубами; расположение коллекторных камер, обеспечивающее возвратное движение дымовых газов

Владельцы патента RU 2743984:

Гольверк Самуил Вульфович (RU)

Изобретение относится к области коммунальной энергетики, в частности к котельной технике, и предназначено для сжигания измельченных отходов сортировки твердых коммунальных отходов (ТКО). Твердотопливный жаротрубный котел содержит горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды, жаровую трубу, цилиндрическую огневую поворотную камеру, систему подачи первичного воздуха и острого дутья, дымогарные трубы, открытый питатель топлива, размещенный в водяном объеме котла под жаровой трубой, заканчивающийся у фронтовой стенки котла стокером и сообщающийся своей верхней открытой частью с огневым пространством жаровой трубы и огневой поворотной камеры по их нижним образующим, при этом жаровая труба выполнена составной в виде горизонтально встроенного циклонного предтопка с камерой дожигания. 1 ил.

Одной из проблем сжигания отходов сортировки ТКО является их низкая калорийность (8-10МДж/кг), высокая влажность (35-40% по массе) и низкая температура плавления золы из-за присутствия в отходах до 10% земли, мелкого стекла, глины, песка - это т.н. сметы с городских дорожных покрытий и стеклобой.

Для стабильного горения требуется сушка отходов перед сжиганием, при этом сжигание пересушенных отходов может приводить к появлению жидкого плава.

Задачей изобретения является создание высокоэффективного, простого и надежного жаротрубного котла для сжигания измельченных отходов сортировки ТКО.

Известно, устройство факельного сжигания отходов сортировки ТКО с двумя вынесенными горизонтальными циклонными предтопками (RU №2718729, кл. F23G 5/30) с предварительной глубокой сушкой во взвешенном слое и наружной циркуляцией подсушенных отходов перед подачей их в циклонные предтопки на сжигание.

К недостаткам известного устройства следует отнести его зависимость от работы наружных осадительных пылеулавливающих циклонов и наличие пылепроводов от бункеров осадительных циклонов до циклонных предтопков, что уменьшает надежность работы котла в целом и усложняет ее. Кроме того, поскольку зола отходов является легкоплавкой, то при условии глубокой сушки отходов, что и имеет место в известном устройстве, в топочном объеме горизонтального циклонного предтопка временами может появляться плав золы, стекать которому некуда, а использование устройства жидкого шлакоудаления усложняет эксплуатацию котла.

Наиболее близким по своей сущности и конструкции к предлагаемому изобретению является известный жаротрубный котел скоростного горения твердого топлива (RU №2704573, кл. F23B 30/10, F23K 1/00) - прототип.

Недостатком (слабым местом) известного жаротрубного котла является узел шурующих планок маятникового типа, размещенное в зоне активного горения топлива. Шурующие планки в таких условиях имеют ограниченный ресурс и требуют частой замены с остановом котла.

Технический результат поставленной задачи достигается тем, что жаротрубный котел, содержит горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды, жаровую трубу, цилиндрическую огневую поворотную камеру, систему подачи первичного воздуха и острого дутья, дымогарные трубы, открытый питатель топлива, размещенный в водяном объеме котла под жаровой трубой, заканчивающийся у фронтовой стенки котла стокером и сообщающийся своей верхней открытой частью с огневым пространством жаровой трубы и огневой поворотной камеры по их нижним образующим, при этом жаровая труба выполнена составной в виде горизонтально встроенного циклонного предтопка с камерой дожигания.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез жаротрубного котла, содержащий горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды (1), жаровую трубу (2), состоящую из циклонного предтопка (3) и камеры дожигания (4), открытый питатель топлива (5), огневую поворотную камеру (6) с отводящими дымогарными трубами (7), тангенциально установленные сопла первичного воздуха (8) и сопла острого дутья (9,стокер (10), люки обслуживания (11).

Изобретение имеет следующие основные отличия от прототипа:

- наличие встроенного циклонного предтопка с тангенциально установленными соплами первичного воздуха;

- наличие камеры дожигания;

- отсутствие узлов с ограниченным ресурсом работы.

Котел работает следующим образом.

Предварительно выполняются все необходимые операции по газовому, воздушному и пароводяному трактам котла. Розжиг котла производят на сухих опилках, загружаемых через фронтовой люк обслуживания, или на другом легко воспламеняющемся измельченном твердом топливе, Топливо поджигают, закрывают люк и начинают обдувать горящее топливо воздухом через тангенциально установленные сопла первичного воздуха 8. По мере разогрева котла на растопочном топливе питатель 5 на малых оборотах плавно заполняется смесью опилок с исходным топливом. После полного заполнения питателя подсушенная и разогретая топливная смесь из питателя вводится в циклонный предтопок стокером. Постепенно увеличивая подачу воздуха через сопла 8 для обдува и закрутки горящего топлива в циклонном предтопке, включают подачу воздуха острого дутья 9. Интенсивное горение топлива постепенно распространяется на камеру дожигания и огневую поворотную камеру, где с использованием воздуха острого дутья дожигается унос и химнедожог.

Дымовые газы от сгоревшего топлива через огневую поворотную камеру с поворотом на 180° после перемешивания с воздухом острого дутья и дожигания уноса вводятся в систему дымогарных труб, где охлаждаются, передав тепло котловой воде, и затем покидают котел.

Таким образом, заявляемое изобретение решает задачу создания высокоэффективного простого и надежного жаротрубного котла для сжигания измельченных отходов сортировки ТКО.

Жаротрубный котел, содержащий горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды, жаровую трубу, цилиндрическую огневую поворотную камеру, систему подачи первичного воздуха и острого дутья, дымогарные трубы, открытый питатель топлива, размещенный в водяном объеме котла под жаровой трубой, заканчивающийся у фронтовой стенки котла стокером и сообщающийся своей верхней открытой частью с огневым пространством жаровой трубы и огневой поворотной камеры по их нижним образующим, отличающийся тем, что жаровая труба выполнена составной в виде горизонтально встроенного в котел циклонного предтопка с камерой дожигания.

Изобретение относится к способу утилизации углеродсодержащих материалов, в частности твердых отходов, отходов деревообработки, сельскохозяйственного и пищевого производства, а также смесей, содержащих органическую составляющую.

Гибридное устройство сжигания, использующее пиролиз воды и воздуха для сжигания // 2681981

Изобретение относится к гибридному устройству сжигания, использующему пиролиз воды и пиролиз воздуха для сжигания. Техническим результатом является создание гибридного устройства сжигания, использующего пиролиз воды и воздуха для сжигания, в котором камера сжигания ограничена двойной стенкой и разделена на первичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходов, и вторичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходящего газа, и размер (диаметр) блока сжигания, через который вводят отходы, выполнен отличающимся от размера (диаметра) камеры сжигания, в которой располагается пламя, в результате чего температура горения дополнительно увеличивается посредством введения воздуха, нагретого за счет близости к пламени, в качестве воздуха для сжигания, горючие отходы сжигаются при ультравысокой температуре благодаря пиролизу воды и воздуха для сжигания, обеспечиваемому за счет высокой температуры горения, и полное сгорание достигается путем увеличения времени, в течение которого пламя остается внутри камеры сжигания, что обеспечивает выпуск чистого отходящего газа.

Способ и устройство для сжигания, плавления и остеклования органических и металлических отходов // 2674005

Группа изобретений относится к области переработки смешанных опасных отходов. Способ сжигания, плавления и остеклования смешанных отходов, включающих металлические и органические отходы и отходы с радиоактивным заражением и/или токсичные отходы, включает введение в реактор для сжигания с плазменным источником кислорода с холодной или теплой металлической стенкой посредством корзины из стекловолокна через воздушный замок, открывающийся в реактор, отходов, помещенных в мешок, мешок помещен в корзину; сжигание отходов в реакторе.

Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод // 2671742

Изобретение относится к комплексной переработке отходов сточных вод и может быть использовано при переработке иловых осадков сточных вод, осадков избыточного ила из сооружений биологической очистки и продуктов, загрязняющих окружающую среду и образующихся в результате процесса природопользования.

Установка по термической нейтрализации паров и промышленных стоков компонентов ракетного топлива // 2615611

Изобретение относится к установкам по термической нейтрализации газообразных и жидких экологически опасных веществ, прежде всего паров и промышленных стоков компонентов ракетного топлива, например несимметричного диметилгидразина (гептил), тетраоксида диазота.

Топка для сжигания льняной мякины // 2511790

Изобретение относится к устройствам для сжигания растительных отходов, в частности льняной мякины. Топка для сжигания льняной мякины содержит накопительный бункер с дозирующим шнеком, топочную камеру с колосниковой решеткой и механизм золоудаления.

Вихревая топка // 2463520

Изобретение относится к области промышленной энергетики, в частности к бесколосниковым вихревым топкам, предназначенным для водогрейных котлов отопительных установок, сушильных камер и т.д., и позволяет при его использовании упростить конструкцию топки путем повышения эффективности процесса сжигания топлива при снижении содержания вредных веществ в генераторном газе.

Вертикальная призматическая топка для сжигания древесных отходов // 2451240

Изобретение относится к области теплоэнергетики, может быть использовано для сжигания отходов переработки древесной биомассы и позволяет при его использовании обеспечить эффективное сжигание высоковлажных отходов лесопиления без подсветки мазутом с низкими значениями эмиссии оксидов азота (ЭNOx<100 мг/МДж) и оксида углерода.

Способ получения диоксида серы и устройство для его осуществления // 2415076

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении диоксида серы. .

Топка для сжигания топлива с малым удельным весом // 2394189

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при конструировании котлов, в которых сжигаются твердые топлива, состоящие из небольших по размерам частиц, обладающих низким удельным весом, таких как: лузга подсолнечника, риса, гречихи и тому подобные растительные отходы.

Жаротрубный многоходовый котел // 2597355

Настоящее изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, предназначенным для нагревания воды. Жаротрубный многоходовый котел содержит корпус с крышкой на входе и патрубок отвода уходящих газов на выходе.