Установка для переработки твердых отходов

 

Полезная модель относится к оборудованию для переработки твердых отходов широкого спектра, например, твердых бытовых отходов, содержащих бумагу, дерево, резину, текстиль, пластмассы; навоза, помета, соломы и других горючих компонент путем газификации горючих составляющих отходов и получения из них топлива, тепловой и/или электрической энергии. Установка для переработки твердых отходов включает связанные друг с другом модуль приготовления топлива и модуль газификации топлива и очистки генераторного газа, причем модуль приготовления топлива содержит связанные друг с другом устройство обезвоживания сырья и измельчитель, а модуль газификации топлива содержит газогенератор, один из входов которого связан с модулем приготовления топлива, а один из выходов - с бункером для золы, первый и второй аппараты очистки генераторного газа, теплообменник и газодувку. Теплообменник размещен между аппаратами очистки генераторного газа, вход первого аппарата очистки генераторного газа связан с газовым выходом газогенератора, а газовый выход первого аппарата очистки с теплообменником, первый выход теплообменника связан со входом второго аппарата очистки, выход которого имеет возможность соединения с газодувкой, при этом, второй выход теплообменника через дутьевой вентилятор связан с одним из входов газогенератора, а выход твердого остатка первого аппарата очистки связан с бункером для золы 9 з п ф-лы, 7 илл.

Полезная модель относится к оборудованию для переработки твердых отходов широкого спектра, например, твердых бытовых отходов, содержащих бумагу, дерево, резину, текстиль, пластмассы; навоза, помета, соломы и других горючих компонент путем газификации горючих составляющих отходов и получения из них топлива, тепловой и/или электрической энергии.

Известно устройство для получения электрической и тепловой энергии из твердого органического топлива, содержащее бункер загрузки - дозирования органического сырья, установленный на входе реактора высокоскоростного пиролиза, в котором смонтированы нагреватель и высокочастотный генератор для возбуждения реактивной плазмы в реакторе, установленный на выходе реактора приемник твердого остатка. Выход газожидкостного продукта реактора соединен с циклоном - конденсатором, в котором осуществляется разделение полученного продукта на жидкую фракцию (поступает в приемник жидкого топлива) и газовую фракцию (поступает на газовый двигатель, приводящий в работу электрогенератор, вырабатывающий электрическую энергию). Отработавший газ с газового двигателя поступает в теплообменник - парогенератор для производства водяного пара из воды, поступающей в парогенератор из систем водоснабжения устройства. Водяной пар транспортируется к потребителям тепла и горячей воды. Жидкое топливо может быть использовано для обеспечения работы реактора или снабжения им потребителей.

(см. патент РФ 2253070, кл. F23G 5/027, 2005 г.).

В результате анализа конструкции известного устройства необходимо отметить, что предназначено для получения электрической и тепловой энергии, а также жидкого топлива из твердого органического сырья, прошедшего предварительную обработку в соответствии с требованиями, установленными для конкретного вида топлива. При использовании в качестве топлива твердых бытовых отходов (ТБО), содержащих большое количество разнородных компонентов (дерево, резина, пластмассы и пр.) данное устройство не обеспечивает его эффективной переработки, так как полученная в результате пиролиза газожидкостная фракция содержит большое количество примесей, наличие которых в газовой составляющей пиролиза, подаваемой на сжигание для получения энергии, снижает теплотворную способность сжигаемого продукта, а значительное энергопотребление при использовании холодно-плазменного разряда реактивной плазмы при переработке сырья существенно снижает эффективность использования топлива. Кроме того, возникает проблема утилизации твердого остатка, выгружаемого из реактора, количество которого, учитывая неоднородность перерабатываемой массы, весьма велико.

Известна установка для переработки ТБО, содержащая дробилку, предназначенную для измельчения ТБО, причем дробилка связана со смесителем, в который загружают твердый негорючий компонент и перемешивают для превращения их в однородную массу по размерам и составу ингредиентов ТБО, ТБО из смесителя через шлюзовую камеру загружаются в реактор, в котором загруженная смесь последовательно проходит через зоны: сушки, пиролиза, горения, охлаждения. Твердый остаток горения из реактора выгружают через шлюз выгрузки в нижней части реактора. Выгруженный остаток фракционируют на грохоте и часть его в качестве наполнителя подают в смеситель, а остальную часть направляют на захоронение. Полученный в реакторе газ направляют в конденсатор. Сконденсированная вода рециркулируется в зону охлаждения для дожигания органических соединений. Полученный в результате переработки ТБО газ направляют на сжигание для получения тепловой энергии.

(см. патент РФ 2079051, кл. F23G 5/027, 1997 г.).

В результате анализа выполнения известной установки необходимо отметить, что установка обеспечивает переработку ТБО и получение генераторного газа, который при его последующем сжигании может быть использован для получения тепловой энергии и/или электрической энергии. Однако для использования в энергетических установках, полученный из ТБО генераторный газ должен соответствовать ряду требований: обладать постоянным составом, иметь низкое содержание вредных для работы энергетической установки примесей, подаваться в энергетическую установку с постоянным расходом. Генераторный газ, получаемый на данной установке, содержит вредные примеси: пыль, пиролизные смолы, соединения серы и пр., что приводит к необходимости перед использованием в энергетических установках осуществлять дополнительную его очистку.

Изменение состава ТБО, в том числе и их влажности, приводит к необходимости осуществлять его постоянный контроль и регулирование режима работы установки, которые весьма усложняют систему управления установкой. Кроме того, загружаемая в реактор смесь измельченных ТБО и твердого негорючего компонента, в процессе загрузки может подвергаться естественной сепарации из-за их разной плотности, а при несимметричной загрузке, кроме того, и к искажению температурных фронтов рабочих зон.

Известна установка для переработки органического сырья в топливные компоненты, содержащая реактор для пиролиза сырья, загружаемого в реактор из приемного бункера посредством шлюзового загрузочного дозатора. В нижней части реактора имеется зольная камера и устройство для выгрузки твердого остатка, выполненное в виде шлюзового дозатора.

В нижней части реактора над зольной камерой установлена кольцевая топочная камера, сообщающаяся с реакционной камерой реактора посредством радиальных отверстий. Топочная камера реактора снабжена тангенциальным подводом обратного газа и воздуха.

В верхней части реакционной камеры реактора имеется отвод для выдачи парогазообразной смеси, образующейся в результате термического разложения сырья. Отвод соединен с системой разделения парогазообразной смеси, включающей последовательно установленные циклон, каталитическую насадку, конденсатор для отделения воды, массообменную колонку для отделения топливной жидкости, а также центробежный активный циклон.

Движение летучих компонентов в установке осуществляется вентилятором, подключенным к активному центробежному циклону.

На выходе вентилятора установлен шиберный регулятор, осуществляющий разделение пиролизного газа на два потока, один из которых (обратный газ) направляют в реактор для поддержания температуры процесса пиролиза, а другой отводят в теплогенератор. Теплогенератор через шиберный регулятор сообщен с сушилкой сырья и с вентилятором, соединенным с трубой выброса газа в атмосферу.

Для отвода и сбора жидких составляющих парогазообразной смеси к конденсатору через холодильник подсоединен сборник конденсата.

Для обеспечения работы установки высушенное и брикетированное сырье, например, ТБО, загружают в приемный бункер, откуда оно через шлюзовой дозатор поступает в реактор для пиролиза. Полученный в результате пиролиза сырья твердый остаток выгружается установленным в нижней части дозатора шлюзовым устройством выгрузки и направляется для складирования. Парогазообразная смесь через отвод в верхней части реактора поступает в систему ее разделения, где освобождается от взвешенных частиц, воды, жидких топливных компонентов. Жидкие топливные компоненты подаются в сборник, а очищенные пиролизные газы частично подаются в реактор (обратные газы), а частично в теплогенератор на полное дожигание, например, для получения тепловой энергии.

(см. патент РФ 2182684, кл. F23G 5/027, 2002 г.).

В результате анализа выполнения данной установки необходимо отметить, что для обеспечения ее работы используется весьма узкий спектр сырья (высушенное брикетированное сырье). Кроме того, конструкция известной установки не обеспечивает достаточно полной переработки сырья. Так, твердая составляющая продуктов реакции пиролиза, если она не пригодна для коксования, направляется в отвал (на захоронение). Выделенные в результате разделения парогазообразной смеси смолистые фракции не проходят дальнейшую переработку, а направляются в отстойник. Часть пиролизных газов возвращается в реактор, что также снижает эффективность использования исходного топлива.

Известен комплекс для переработки ТБО, выполненный в виде модуля подготовки ТБО к переработке, включающего установку для измельчения ТБО, соединенную транспортирующим средством с устройством сушки и перемешивания измельченных ТБО, которое транспортирующим средством соединено с машиной брикетирования измельченных, перемешанных и высушенных ТБО.

Комплекс также содержит модуль подачи сырья, представляющий топливный бункер для ТБО и бункер для негорючего неплавящегося материала (наполнителя). Бункеры посредством транспортирующих средств, например, посредством транспортера и подъемника связаны с загрузочным бункером, установленным на загрузочном шлюзовом устройстве, имеющим устройство для выравнивания фронта засыпаемого в реактор сырья и смонтированным у верхней части первого реактора, в нижней части которого имеется как минимум, одно выгрузочное шлюзовое устройство для выгрузки твердого остатка, под которым установлен транспортер, направленный в бункер. В области транспортера или на его неподвижной части установлен сепаратор, под которым размещен бункер.

В состав комплекса также входит модуль газификации и очистки генераторного газа, полученного в результате газификации загруженного в реактор сырья. Данный модуль содержит связанные друг с другом очистители генераторного газа, один из которых связан первым выходом с теплообменным устройством, выход которого имеет возможность соединения с энергетической установкой (для получения электричества и/или тепла), а второй выход данного очистителя связан с отстойником, выход которого связан с входом второго реактора.

В реакторах имеются отводы генераторного газа, связанные с испарителем, входящим в модуль подготовки газифицирующего агента, первый выход которого связан с входом очистителя, а второй - с первым входом смесителя газифицирующего агента, второй вход которого связан с выходом теплообменного устройства, вход которого имеет возможность соединения с энергетической установкой.

При работе комплекса на модуле подготовки ТБО принимают отходы и направляют на измельчение. Измельченные отходы подаются в устройство их перемешивания и сушки. Перемешанная и высушенная масса брикетируется и для обеспечения непрерывности технологического процесса переработки может быть направлена на склад или в загрузочные бункеры реакторов.

В реакторе загруженное сырье последовательно проходит следующие зоны обработки: сушку, подогрев, сухую перегонку, газификацию, охлаждение твердого остатка. Генераторный газ скапливается в верхней части реактора, а твердый остаток, включающий золу и несгоревшие остатки - в нижней части реактора.

Выгрузка твердого остатка осуществляется через герметичное шлюзовое устройство на транспортер выгрузки или в бункер. Перемещаясь по транспортеру, твердый остаток подвергается разделению на сепараторе, в результате чего зола поступает в бункер для утилизации или захоронения, а наполнитель - в бункер.

Генераторный газ, собираемый в верхней части реактора, через выход поступает в первый контур испарителя, после чего он поступает на очиститель (циклон), для удаления твердых компонентов. Далее газ поступает в очиститель инерционного типа, где осуществляется разделение генераторного газа на жидкую и газовую фазы. Очищенный от воды, твердых включений и жидкой фазы генераторный газ поступает в теплообменник, где доводится до заданной температуры, после чего подается в виде газообразного топлива на энергетическую установку для получения электроэнергии или тепла, или на хранение.

(см. патент РФ на полезную модель 61844. кл. F23G 5/02, 2007 г.) - наиболее близкий аналог,

В результате анализа выполнения известного комплекса необходимо отметить, что он обеспечивает переработку отходов с получением тепла и электроэнергии. Модуль подготовки сырья позволяет подавать на газификацию однородное сырье, Однако известная установка не обеспечивает получение генераторного газа высокой степени очистки, особенно при использовании сырья, загрязненного негазифицируемыми компонентами. Некачественный генераторный газ ухудшает условия работы энергетической установки, сокращает срок ее эксплуатации.

Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка установки для переработки твердых отходов, обеспечивающей получение генераторного газа высокой степени очистки из различных видов сырья с последующим его использованием для получения электрической и/или тепловой энергии.

Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в установке для переработки твердых отходов, включающей связанные друг с другом модуль приготовления топлива и модуль газификации топлива и очистки генераторного газа, причем модуль приготовления топлива содержит связанные друг с другом устройство обезвоживания сырья и измельчитель, а модуль газификации топлива содержит газогенератор, один из входов которого связан с модулем приготовления топлива, а один из выходов - с бункером для золы, первый и второй аппараты очистки генераторного газа, теплообменник и газодувку, новым является то, что теплообменник размещен между аппаратами очистки генераторного газа, вход первого аппарата очистки генераторного газа связан с газовым выходом газогенератора, а газовый выход первого аппарата очистки с теплообменником, первый выход теплообменника связан со входом второго аппарата очистки, выход которого имеет возможность соединения с газодувкой, при этом, второй выход теплообменника через дутьевой вентилятор связан с одним из входов газогенератора, а выход твердого остатка первого аппарата очистки связан с бункером для золы. Установка может быть оснащена модулем переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию, связанным с модулем газификации и очистки топлива и выполненным в виде газопоршневого двигателя, вал которого связан с ротором электрогенератора, а вход двигателя связан со смесителем воздуха и генераторного газа, подаваемого из газодувки, или выполненным в виде водогрейного или парового котла оснащенного горелками, связанными с газодувкой и системой подачи воздуха, газовый выход котла связан с дымовой трубой, а его водяной контур - с потребителями.

Установка может быть оснащена емкостью для хранения генераторного газа, связанной с газодувкой и имеющей возможность связи с модулем переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию.

Модуль приготовления топлива может быть оснащен вторым устройством обезвоживания сырья, а измельчитель расположен между устройствами обезвоживания сырья и связан с ними, или оснащен устройством для сортировки сырья, выход которого связан с измельчителем, а выход измельчителя - с устройством обезвоживания сырья.

Второй аппарат очистки генераторного газа может быть выполнен в виде циклонно-пенного аппарата, газовый выход которого связан с газодувкой, а водяной через устройство очистки воды - с емкостью очищенной воды, подключенной к водяному входу циклонно-пенного аппарата,

Выход второго аппарата очистки связан с газодувкой через аппарат охлаждения генераторного газа.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:

- на фиг.1 - модульная схема установки;

- на фиг.2 - схема модуля приготовления топлива;

- на фиг.3 - модификация модуля приготовления топлива;

- на фиг.4 - модуль газификации топлива;

- на фиг.5 - модификация модуля газификации топлива;

- на фиг.6 - модуль переработки генераторного газа;

- на фиг.7 - модификация модуля переработки генераторного газа.

Установка для переработки твердых отходов содержит два основных связанных друг с другом модуля: модуль 1 приготовления топлива и модуль 2 газификации приготовленного топлива и очистки газа. Установка может быть оснащена модулем 3 переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию или хранения генераторного газа (фиг.1).

Модуль 1 (фиг.2) содержит устройство 4 обезвоживания сырья, выход данного устройства связан с измельчителем 5, который связан со вторым устройством 6 обезвоживания сырья. В качестве устройств обезвоживания могут быть использованы стандартные шнековые сушилки. Данное выполнение модуля целесообразно применять в случае использования в качестве сырья навозов. Модуль 1 может быть оснащен (фиг.3) устройством 7 сортировки сырья, на котором из массы отходов извлекаются негорючие компоненты (металл, кости, стекло, строительный материал) и вредные компоненты (аккумуляторы, батарейки, ртутные лампы, изделия из поливинилхлорида). Выход устройства сортировки связан с измельчителем 5, который связан с устройством 6 обезвоживания сырья. Данное выполнение модуля 1 целесообразно использовать при переработке ТБО. Устройство 7 монтируется вместо устройства 4 обезвоживания сырья или устанавливается перед ним. После обезвоживания в устройстве 6 полученная масса является топливом, подготовленным для дальнейшей переработки в модуле 2.

При необходимости получения в модуле 1 окускованного топлива (брикетов, гранул), в состав модуля вводят окускователь (не показан), выполненный в виде брикетировочного пресса или гранулятора, конструкции которых известны. Вход окускователя связан с выходом устройства обезвоживания 6.

В качестве измельчителя сырья используются известные дробилки, например, ударного типа, обеспечивающие измельчение сырья до размеров частиц не более 30 мм. Выполнение устройства обезвоживания зависит от влажности сырья. Если влажность сырья не превышает 60%, то обезвоживание осуществляют одноступенчатым обезвоживателем, например, шнековым прессом, конструкция которого может быть аналогичной указанной в патенте РФ на полезную модель 87318 или в виде известной полочной или ленточной сушилки. Если влажность сырья превышает 60%, как, например, навоз коров, свиней, помет птиц, у которых влажность более 80%, то в качестве устройства обезвоживания используют последовательно установленные шнековый пресс и полочную (или ленточную) сушилку. Конструкции устройств обезвоживания широко известны и нет необходимости в их подробном описании.

Модуль 1 связан с модулем 2 газификации и очистки полученного в модуле 1 топлива. Связь данных модулей осуществляется через выход устройства 6 обезвоживания или окускователя (в зависимости от исполнения модуля 1), который имеет возможность связи с входом газогенератора 8 (фиг.4), например, вихревого типа. Данная связь может быть реализована посредством шнекового транспортера 9, имеющего бункер (позицией не обозначен). Газогенератор 8 имеет два входа и два выхода. Один из входов, как уже было указано выше, имеет возможность связи с устройством 6 обезвоживания или окускователем. Один из выходов связан посредством шнекового транспортера 10 с бункером 11 приема твердого остатка (золы). Второй вход газогенератора связан с дутьевым вентилятором 12 нагнетания воздуха, подогретого в теплообменнике 13, через который проложена магистраль прохода генераторного газа от первого аппарата 14 очистки генераторного газа (например, циклонного типа), вход которого связан со вторым выходом газогенератора 8, а газовый выход - с теплообменником 13. Зольный выход аппарата 14 связан с бункером 11. Газовый выход теплообменника 13 связан со вторым аппаратом 15 очистки, имеющим газовый и зольный выходы. Зола из аппарата 15 выводится и подается на утилизацию, например, транспортером. Газовый выход аппарата 15 связан с входом аппарата 16 охлаждения генераторного газа, который может быть выполнен, например, радиаторного типа или в виде абсорбционной холодильной машины (Чиллер) производства ООО «ОКБ Теплосибмаш», в которой генераторный газ охлаждается до температуры 30-35°С.

Один из выходов аппарата 16 предназначен для отвода смол, отделенных от генераторного газа, а другой (газовый) - связан с газодувкой 17, которая подает генераторный газ в модуль 3 переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию и/или в емкость (не показана) на хранение с последующей выдачей потребителям.

В качестве второго аппарата очистки генераторного газа может быть использован известный фильтр ФКИ (фильтр картриджного исполнения) для очистки высокотемпературных газов с керамическими фильтрующими элементами и импульсной регенерацией.

В качестве второго аппарата очистки может быть использован циклонно-пенный аппарат 18 (фиг.5), вход которого связан с выходом теплообменника 13. В данном аппарате генераторный газ очищается и охлаждается посредством воды. Выход аппарата 18 связан с устройством 19 очистки отработанной воды, В качестве устройства 19 может быть использован, например, известный инерционно-гравитационный грязевик очистки воды от твердых частиц и смолы, которые выводятся из данного устройства и направляются на утилизацию. Выход устройства 19 связан с емкостью 20 очищенной воды, которая через насос 21 связана с аппаратом 18. Газовый выход аппарата 18 связан с входом газодувки 17. При использовании в качестве второго аппарата очистки аппарата 18 аппарат 16 охлаждения может и не применяться.

Выход газодувки 17 является выходом модуля 2, через который отводится подготовленный к использованию очищенный и охлажденный генераторный газ. Данный выход может быть связан с модулем 3 (при его наличии) или с раздаточной емкостью для хранения и раздачи генераторного газа.

Возможно исполнение установки, в котором имеют место и модуль 3 и емкость для генераторного газа. В данном случае часть полученного генераторного газа направляется на переработку в тепло и/или электроэнергию, а часть - на хранение с последующей раздачей. Данная емкость также может быть использована как резервная для снабжения генераторным газом модуля 3.

При наличии в составе установки модуля 3, выход газодувки 17 имеет возможность связи с газо-поршневым двигателем 22 (фиг.6). Данная связь осуществляется через смеситель 23, который связан с системой подачи воздуха (не показана), необходимого для приготовления топливной смеси. Газопоршневой двигатель 22 оснащен блоком 24 зажигания, который обеспечивает автоматический поджиг топливной смеси, поступающей в цилиндры газопоршневого двигателя. Выходной вал газо-поршневого двигателя через муфту 25 соединен с валом ротора электрогенератора 26. Выходы двигателя 22, предназначенные для отвода выхлопных газов и нагретой в системе охлаждения двигателя жидкости связаны с теплообменником 27, где они передают тепло теплоносителю (вода, пар), направляемому потребителям. Охлажденные в теплообменнике выхлопные газы выбрасываются в атмосферу. Охлаждающая жидкость после снижения температуры в теплообменнике 27 возвращается на охлаждение двигателя.

Модуль 3 может быть выполнен в виде водогрейного или парового котла 28 (фиг.7), оснащенного горелками 29, на которые подаются подготовленный генераторный газ и воздух для приготовления сжигаемой топливной смеси. Генераторный газ совместно с воздухом, сгорая в топке котла, образует горячие дымовые газы, которые нагревают воду в трубном пучке котла. Нагретая вода или пар подаются потребителю, а охлажденные дымовые газы выбрасываются через дымовую трубу 30 в атмосферу.

Для обеспечения работы установки к ней подведены системы электропитания, водо- и воздухоснабжения и другие, необходимые для обеспечения функционирования установки. Все транспортирующие системы установки, соединяющие ее устройства и аппараты: транспортеры, газо-, водо-, паро- и воздухопроводы выполнены известным образом и поэтому в материалах заявки не раскрыты. Конструкция используемых в установке устройств и агрегатов, не описанная в настоящей заявке, является стандартной.

Конструкция установки позволяет обеспечивать генераторным газом силовой энергетический блок, производящий электрическую энергию, энергетический блок получения тепловой энергии. Установка может работать в режиме накопления генераторного газа, отводя его в емкость. Данная емкость может быть использована и для поддержания равномерного расхода газа при работе энергетических блоков.

Установка работает следующим образом

Предназначенные для переработки отходы, например, свиной навоз, влажность которого обычно составляет не менее 95%, подают в модуль 1 приготовления топлива, где на прессе отжима 4 производится его обезвоживание до влажности 60%, после первой ступени обезвоживания навоз подается в измельчитель 5, а отжатая влага направляется в водосборник (не показан), измельченный навоз подается в обезвоживатель 6 второй ступени - шнековую сушилку, где навоз обезвоживается до влажности 15-20%, после чего он является топливом готовым для дальнейшей переработки.

При использовании в качестве сырья ТБО, их подают на устройство 7 сортировки (оно является известным), где из массы отходов извлекаются негорючие компоненты (металл, кости, стекло, строительный материал) и вредные компоненты (аккумуляторы, батарейки, ртутные лампы, изделия из поливинилхлорида), а оставшаяся часть отходов подается в измельчитель 5, после чего направляется в обезвоживатель 6. После обезвоживания полученная масса является топливом, подготовленным для дальнейшей переработки.

В случае необходимости осуществляется брикетирование полученной массы на окускователе.

Подготовленное в модуле 1 топливо подается в блок газификации 2, где оно поступает в газогенератор 8 посредством шнекового транспортера 9 из бункера приема топлива. В процессе работы газогенератора из загруженного топлива образуется генераторный газ и твердый остаток (зола). Зола из газогенератора выдается шнековым транспортером 10 в бункер 11, а генераторный газ пропускается через первый аппарат очистки 14, где из него удаляются твердые включения, отводимые в бункер 11 и подается в теплообменник, где охлаждается до заданной температуры воздухом, нагнетаемым дутьевым вентилятором 12. Из теплообменника генераторный газ направляется во второй аппарат очистки 15 на окончательную очистку, а нагретый в теплообменнике воздух подается вентилятором 12 в газогенератор, что позволяет повысить его КПД. Твердый остаток (зола) из аппарата 15 подается на утилизацию, а очищенный генераторный газ поступает в аппарат 16 охлаждения, где охлаждается до заданной температуры. В процессе охлаждения из генераторного газа конденсируются пары воды и смола, которые в аппарате охлаждения отделяются от генераторного газа и подаются на утилизацию. Генераторный газ готов к дальнейшему использованию или хранению.

При выполнении второго аппарата очистки циклонно-пенным, генераторный газ из теплообменника 13 поступает в циклонно-пенный аппарат 18, где очищается от твердых примесей и смолы с помощью воды, которая после аппарата 18 поступает в устройство 19, например, инерционно-гравитационный грязевик очистки воды от твердых частиц и смолы, которые выделяются в устройстве 19 и направляются на утилизацию, а очищенная вода сбрасывается в емкость 20, откуда охлажденная вода насосом 21 подается в аппарат 18. Очищенный и охлажденный генераторный газ идет на газодувку 17.

В случае, если установка оснащена модулем 3, очищенный и охлажденный генераторный газ с помощью газодувки 17 подается в смеситель 23, где смешивается с воздухом и образованная газовоздушная смесь подается в газопоршневой двигатель 22, где поджигается устройством 24. В результате сгорания топливной смеси приводится во вращение вал газо-поршневого двигателя, который через муфту 25 вращает вал ротора электрогенератора 26, вырабатывающего электрический ток, который подается потребителю. Выхлопные газы двигателя и нагретая в двигателе охлаждающая жидкость направляются в теплообменник 27, где они передают тепло теплоносителю (вода, пар) направляемому потребителям. Охлажденные в теплообменнике выхлопные газы выбрасываются в атмосферу. Охлаждающая жидкость после снижения температуры в теплообменнике 27 возвращается на охлаждение двигателя.

При выполнении модуля 3 в виде водогрейного или парового котла 28, генераторный газ смешивается с воздухом и подается на горелки 29 для сжигания. Топливная смесь, сгорая в топке котла, образует горячие дымовые газы, которые нагревают воду в трубном пучке котла. Нагретая вода или пар подаются потребителю, а охлажденные дымовые газы выбрасываются через дымовую трубу 30 в атмосферу.

В случае, если исполнение установки не предусматривает наличия модуля 3, то генераторный газ воздуходувкой 17 подается в емкость для его хранения и выдачи потребителям.

В случае, если исполнение установки предусматривает наличие модуля 3 и емкости для хранения генераторного газа, то генераторный газ, в зависимости от положения элементов запорно-регулирующей арматуры, направляется либо в емкость, либо на вход модуля 3, либо одновременно в емкость и на модуль 3.

1. Установка для переработки твердых отходов, включающая связанные друг с другом модуль приготовления топлива и модуль газификации топлива и очистки генераторного газа, причем модуль приготовления топлива содержит связанные друг с другом устройство обезвоживания сырья и измельчитель, а модуль газификации топлива содержит газогенератор, один из входов которого связан с модулем приготовления топлива, а один из выходов - с бункером для золы, первый и второй аппараты очистки генераторного газа, теплообменник и газодувку, отличающаяся тем, что теплообменник размещен между аппаратами очистки генераторного газа, вход первого аппарата очистки генераторного газа связан с газовым выходом газогенератора, а газовый выход первого аппарата очистки с теплообменником, первый выход теплообменника связан со входом второго аппарата очистки, выход которого имеет возможность соединения с газодувкой, при этом второй выход теплообменника через дутьевой вентилятор связан с одним из входов газогенератора, а выход твердого остатка первого аппарата очистки связан с бункером для золы.

2. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена модулем переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию, связанным с модулем газификации и очистки топлива.

3. Установка для переработки твердых отходов по п.2, отличающаяся тем, что модуль переработки генераторного газа выполнен в виде газопоршневого двигателя, вал которого связан с ротором электрогенератора, а вход двигателя связан со смесителем воздуха и генераторного газа, подаваемого из газодувки.

4. Установка для переработки твердых отходов по п.2, отличающаяся тем, что модуль переработки генераторного газа выполнен в виде водогрейного или парового котла, оснащенного горелками, связанными с газодувкой и системой подачи воздуха, газовый выход котла связан с дымовой трубой, а его водяной контур - с потребителями.

5. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена емкостью для хранения генераторного газа, связанной с газодувкой.

6. Установка для переработки твердых отходов по п.5, отличающаяся тем, что емкость для хранения генераторного газа имеет возможность связи с модулем переработки генераторного газа в тепло и/или электроэнергию.

7. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что модуль приготовления топлива оснащен вторым устройством обезвоживания сырья, а измельчитель расположен между устройствами обезвоживания сырья и связан с ними.

8. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что модуль приготовления топлива оснащен устройством для сортировки сырья, выход которого связан с измельчителем, а выход измельчителя - с устройством обезвоживания сырья.

9. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что второй аппарат очистки генераторного газа выполнен в виде циклонно-пенного аппарата, газовый выход которого связан с газодувкой, а водяной через устройство очистки воды - с емкостью очищенной воды, подключенной к водяному входу циклонно-пенного аппарата.

10. Установка для переработки твердых отходов по п.1, отличающаяся тем, что выход второго аппарата очистки связан с газодувкой через аппарат охлаждения генераторного газа.



 

Похожие патенты:

Реактор плазменной газификации отходов относится к технике термической переработки отходов различного происхождения, а также к энергетике и энергопроизводящим технологическим системам, а именно, - к технологическим установкам плазмотермической газификации и пиролиза твердых бытовых и других органосодержащих (например, сельскохозяйственных) отходов и утилизации их энергетического потенциала как возобновляемых источников энергии.

Изобретение относится к устройствам для очистки диэлектрических жидкостей и газов от частиц твердой дисперсной фазы с помощью силовых электрических полей и может быть использовано в газодобывающей, химической, металлургической промышленности, а так же в авиационной отрасли

Полезная модель относится к оборудованию летательных аппаратов, конкретно, к его силовой установке с реактивным двигателем, использующим твердое и жидкое топлива
Наверх