Установка утилизации твердых отходов

Установка утилизации твердых отходов содержащая термореактор, в котором размещена камера термического разложения, снабженная загрузочным устройством, люком выгрузки коксозольного остатка, и ворошителем, камера термического разложения помещена в обогревательную камеру, стенки которой покрыты теплоизолирующим материалом, в нижней части обогревательной камеры имеется колосниковая решетка для дожигания коксозольного остатка, а под камерой термического разложения размещена горелка разогрева, к торцу термореактора примыкает вертикальная циклонная топка с дожигателем, в верхней части которой имеется горелка для сжигания продуктов пиролиза, установка снабжена также газоходом-байпасом для защиты камеры термического разложения от перегрева, газораспределителем потока дымовых газов, каталитическим дожигателем органических соединений в дымовых газах, теплообменником с вентилятором, циклоном, скруббером для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятором-дымососом, обеспечивающим поступление в установку воздуха, необходимого для процесса горения парогазовой смеси, и отвод дымовых газов в трубу, пультом управления, площадкой обслуживания. Между загрузочным устройством и камерой термического разложения размещена дополнительная камера предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства и окружающей среды, а нижняя задвижка - от камеры термического разложения, стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом. Повышение эффективности установки достигается за счет предварительного нагрева отходов перед загрузкой в камеру термического разложения, совмещенного по времени с непрерывным процессом пиролиза.

Полезная модель относится к оборудованию для экологически чистого термического уничтожения твердых промышленных и бытовых отходов, содержащих органические соединения.

Известна установка для термической обработки и уничтожения отходов, состоящая из футерованного огнеупорным материалом корпуса, внутри которого расположены камера дожигания дымовых газов с горелочным устройством и камера сжигания отходов с горелочным устройством, а также канал для прохода пиролизного и дымовых газов из камеры сжигания в камеру дожигания, канал удаления дымовых газов из камеры дожигания и устройств загрузки отходов и удаления шламов. Устройство загрузки отходов расположено над камерой сжигания в верхней части корпуса установки и выполнено в виде шлюзовой загрузочной камеры с двигающимся люком и закрывающейся дверью [1].

Недостатком установки является ее низкая эффективность.

В процессе работы отходы постоянно загружают через открытую дверь в шлюзовую камеру, затем дверь закрывают, сдвигают люк и сбрасывают отходы в камеру сжигания. Такая работа установки приводит к значительным потерям тепла при загрузке отходов в шлюзовую камеру через открытую дверь. Сброс в камеру сжигания установки порции холодных и влажных отходов приводит к резкому снижению рабочей температуры и прерыванию рабочего процесса на время, необходимое для нагрева и сушки отходов в камере.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является установка утилизации твердых отходов содержащая термореактор, в котором размещена камера термического разложения, снабженная загрузочным устройством, люком выгрузки коксозольного остатка, и ворошителем, камера термического разложения помещена в обогревательную камеру, стенки которой покрыты теплоизолирующим материалом, в нижней части обогревательной камеры имеется колосниковая решетка для дожигания коксозольного остатка, а под камерой термического разложения размещена горелка разогрева, к торцу термореактора примыкает вертикальная циклонная топка с дожигателем, в верхней части которой имеется горелка для сжигания продуктов пиролиза, установка снабжена также газоходом-байпасом для защиты камеры термического разложения от перегрева, газораспределителем потока дымовых газов, каталитическим дожигателем органических соединений в дымовых газах, теплообменником с вентилятором, циклоном, скруббером для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятором-дымососом, обеспечивающим поступление в установку воздуха, необходимого для процесса горения парогазовой смеси, и отвод дымовых газов в трубу, пультом управления, площадкой обслуживания [2].

Недостатком установки является ее низкая эффективность.

Загрузочное устройство установки представляет собой ящик без дна с верхней крышкой, который за счет специального привода можно перемещать в коробе, расположенном над камерой термического разложения отходов. Между ящиком и коробом имеются уплотнения для герметизации камеры. В момент загрузки отходов ящик выдвинут на лоток короба и его крышка открыта. После загрузки крышку ящика закрывают, а сам ящик специальным приводом перемещают по коробу в зону над камерой термического разложения. Холодные и влажные отходы из ящика сбрасываются в камеру.

Такая работа установки приводит к значительным потерям тепла, которое расходуется на нагрев деталей загрузочного устройства. Загрузка в камеру термического разложения порции холодных и влажных отходов приводит к резкому снижению рабочей температуры и прерыванию процесса пиролиза. Цикл работы установки увеличивается на время, необходимое для нагрева и сушки отходов в камере.

Целью полезной модели является повышение эффективности установки.

Указанная цель достигается тем, что между приемным бункером загрузочного устройства и камерой термического разложения размещена дополнительная камера предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства и окружающей среды, а нижняя задвижка - от камеры термического * разложения, стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.

Новые детали: дополнительная камера предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства и окружающей среды, а нижняя задвижка - от камеры термического разложения, стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом.

Новые функциональные связи: загрузка в камеру термического разложения предварительно нагретых и высушенных отходов не приводит к заметному изменению температурного режима и прерыванию процесса пиролиза; предварительный нагрев отходов в дополнительной камере установки совмещен по времени с непрерывным процессом пиролиза и осуществляется теплом, подводимым из камеры термического разложения через нижнюю задвижку; температура в дополнительной камере определяется свойствами теплоизолирующего материала нижней задвижки и временем предварительного нагрева отходов; передачу тепла от дополнительной камеры к приемному бункеру загрузочного устройства и в окружающую среду ограничивает верхняя задвижка, покрытая теплоизолирующим материалом.

Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет повысить эффективность установки.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана конструктивная схема установки утилизации твердых отходов, а на фиг. 2 - схема камеры термического разложения с дополнительной камерой предварительного нагрева отходов и приемным бункером загрузочного устройства.

Установка (фиг. 1) содержит термореактор 1, камеру 2 термического разложения отходов, загрузочное устройство 3, люк 4 выгрузки коксозольного остатка, ворошитель 5, обогревательную камеру 6 с колосниковой решеткой для дожигания коксозольного остатка, топку циклонную 7, горелку 8 разогрева камеры термического разложения, горелку 9 для сжигания продуктов пиролиза, газораспределитель 10 потока дымовых газов, каталитический дожигатель 11, теплообменник 12 с вентилятором 19, циклон 13, скруббер 14 для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятор-дымосос 15, дымовую трубу 16, пульт управления 17, площадку обслуживания 18, люк 20 топки, бак 21 смазывающе-охлаждающей жидкости, насос 22, шибер 23 управления разрежением в камере термического разложения отходов, бак 24 для воды, клапан 25 подачи воды, шибер 26 воздушный, топливный бак 27, кран 28 подачи топлива, рычаг 29 открытия амбразуры горелки 8.

Над камерой 2 (фиг. 2) термического разложения размещена дополнительная камера 30 предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка 31 герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства 3 и окружающей среды, а нижняя задвижка 32 - от камеры термического разложения. Стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом, который не допускает разогрев отходов в камере до температуры их плавления и начала пиролиза.

Установка утилизации твердых отходов работает следующим образом.

Для пуска установки необходимо с пульта управления 17 (фиг. 1) включить дымосос 15, вентилятор 19 теплообменника, насос 22 подачи смазывающе-охлаждающей жидкости и закрыть шибер 26.

Открыть кран 28 подачи топлива, рычагом 29 открыть амбразуру и запустить в работу горелки 8 и 9. После разогрева дымовых газов в обогревательной камере 6 до температуры 650700°С из бункера загрузочного устройства 3, через камеру 30 сбросить в камеру 2 небольшую порцию горящих сухих отходов (например, бумагу) для выжигания кислорода и закрыть задвижки 31 и 32.

Для работы установки из бункера загрузочного устройства 3, открыв задвижку 31, загрузить в камеру 30 порцию отходов. При закрытых задвижках 31 и 32 выдержать отходы в дополнительной камере предварительного нагрева определенное время. Открыв задвижку 32 сбросить порцию нагретых отходов в камеру 2.

По мере нагревания отходов из них выделяется парогазовая смесь, которая поступает в топку 7, где горючие компоненты сгорают. Для предотвращения перегрева камеры 2 в нее с помощью клапана 25 подается вода из бака 24. В процессе утилизации отходы и коксозольные остатки в камере 2 периодически перемешиваются ворошителем 5.

При уменьшении температуры дымовых газов на выходе термореактора и одновременном снижении интенсивности факела до режима подсветки, цикл работы установки считается законченным. В зависимости от режима работы установки и состава отходов производится загрузка новой порции отходов и цикл повторяется. Выгрузка коксозольного остатка на колосниковую решетку обогревательной камеры 6 производится по мере необходимости в зависимости от состава отходов.

При работе с высококалорийными отходами (например, горючими пластиками, нефтесодержащими отходами и т.п.) интервал времени между загрузками уменьшают, а при утилизации низкокалорийных отходов время цикла увеличивают.

Предварительный нагрев отходов перед загрузкой в камеру термического разложения обеспечивает непрерывный процесс пиролиза и повышает эффективность установки.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент РФ на изобретение 2476771. Кл. F23G 5/00, 09.09.2011.

2. ООО «ВП - Сервис». Установка утилизации твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов ЭЧУТО-150.3. ТУ-4859-001- 53776433-2013. Инструкция по эксплуатации. http://www.echutos.ru(прототип).

Установка утилизации твердых отходов, содержащая термореактор, в котором размещена камера термического разложения, снабженная загрузочным устройством, люком выгрузки коксозольного остатка и ворошителем, камера термического разложения помещена в обогревательную камеру, стенки которой покрыты теплоизолирующим материалом, в нижней части обогревательной камеры имеется колосниковая решетка для дожигания коксозольного остатка, а под камерой термического разложения размещена горелка разогрева, к торцу термореактора примыкает вертикальная циклонная топка с дожигателем, в верхней части которой имеется горелка для сжигания продуктов пиролиза, установка снабжена также газоходом-байпасом для защиты камеры термического разложения от перегрева, газораспределителем потока дымовых газов, каталитическим дожигателем органических соединений в дымовых газах, теплообменником с вентилятором, циклоном, скруббером для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятором-дымососом, обеспечивающим поступление в установку воздуха, необходимого для процесса горения парогазовой смеси, и отвод дымовых газов в трубу, пультом управления, площадкой обслуживания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности установки между приемным бункером загрузочного устройства и камерой термического разложения, размещена дополнительная камера предварительного нагрева отходов, образованная неподвижными вертикальными стенками и подвижными горизонтальными задвижками, причем верхняя задвижка герметично отделяет камеру предварительного нагрева от приемного бункера загрузочного устройства и окружающей среды, а нижняя задвижка - от камеры термического разложения, стенки камеры предварительного нагрева, а также обе задвижки покрыты теплоизолирующим материалом.