Устройство для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов

Устройство для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов относится к области термического обезвреживания твердых дисперсных отходов и может быть использовано при обезвреживании отходов химической, нефтехимической и других отраслей промышленности. Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности сжигания отходов. Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов, содержащем вертикальную камеру сгорания отходов, заполненную кусковым негорючим материалом, канал для подвода окислителя, систему подачи отходов, канал выхода продуктов сгорания и горелочное устройство, отличающееся тем, что камера сгорания отходов выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вниз меньшим основанием, при этом размер кусков негорючего материала уменьшается от верхнего основания камеры сгорания отходов к нижнему, а их размер на поверхности верхнего основания камеры сгорания отходов равен не менее одного диаметра максимальной частицы сжигаемых отходов, причем устройство снабжено цилиндрической камерой сгорания топлива и кольцевым каналом, расположенным по периметру камеры сгорания отходов, и соединяющим камеру сгорания топлива с каналом подвода окислителя.

Устройство для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов относится к области термического обезвреживания твердых дисперсных отходов и может быть использовано при обезвреживании отходов химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.

Известно устройство для слоевого сжигания твердых отходов, содержащее вертикальную камеру сгорания, заполненную кусковым негорючим материалом, канал для подвода окислителя, систему подачи отходов, канал выхода продуктов сгорания и горелочное устройство (см. патент России №2098718, кл. F 23 G 5/16, 1998 г.).

Недостатками известного устройства является сжигание отходов с поверхности, при котором необходима значительная площадь зеркала горения, также происходит унос твердых несгоревших частиц с продуктами горения и их последующее оседание в слое кускового материала при выходе продуктов сгорания. Указанные выше недостатки снижаются эффективность сжигания отходов.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и повышение тем самым эффективности сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов, содержащем камеру сгорания отходов, заполненную негорючим кусковым материалом, канал для подвода окислителя, систему подачи отходов, канал выхода продуктов

сгорания и горелочное устройство, камера сгорания выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вниз меньшим основанием, при этом размер кусков негорючего материала уменьшается от верхнего основания камеры сгорания к нижнему, а их размер на поверхности верхнего основания камеры сгорания равен не менее одного диаметра максимальной частицы сжигаемых отходов, причем устройство снабжено цилиндрической камерой сгорания топлива и кольцевым каналом, расположенным по периметру камеры сжигания отходов, соединяющим камеру сгорания топлива с каналом для подвода окислителя.

Выполнение камеры сгорания топлива в виде усеченного конуса,

обращенного вниз меньшим основанием

и укладка кусков, размер которых уменьшается от верхнего основания камеры сгорания к нижнему обеспечивают сгорание отходов в пределах камеры сгорания без уноса их за пределы слоя негорючего кускового материала, так как скорость над его слоем ниже скорости в верхнем сечении слоя. Таким образом повышается эффективность сжигания твердых дисперсных неплавящихся отходов.

На чертеже изображено описываемое устройство для послойного сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов.

Устройство содержит вертикальную камеру сгорания 1, выполненную в виде конуса, заполненную кусковым негорючим материалом 2, канал для подвода окислителя 3, систему подачи отходов 4, канал выхода продуктов сгорания 5 и горелочное устройство 6. Внизу камеры сгорания установлена опорная решетка 7, под которой расположена цилиндрическая камера сгорания топлива 8, в которую подается воздух, нагреваемый горелочным устройством 6. Камера сгорания топлива 8 соединена кольцевым каналом 9 с каналом подвода окислителя 3.

Камера сгорания 1 выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вниз меньшим основанием. Соотношение площадей верхнего и нижнего оснований определяется по формуле:

, где

F_{H, B} площади нижнего и верхнего оснований соответственно, a d_max , d_min соответственно условные диаметры максимальной и минимальной частицы сжигаемых отходов. Размер кусков негорючего материала 2 уменьшается от верхнего основания камеры сгорания к нижнему, а размер кусков на поверхности верхнего основания конуса камеры сгорания 1 не менее диаметра максимально большой частицы сжигаемого материала.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В камеру сгорания 1 подаются отходы через систему подачи отходов 5, затем через канал подвода окислителя 3 подается воздух и по кольцевому каналу 9 направляется в цилиндрическую камеру 8 под опорной решеткой 7. Отходы из системы подачи 5 попадают на поверхность слоя кускового негорючего материала 2, заполняющего камеру сгорания 1. Зажигание отходов и нагрев слоя происходит от горелочного устройства 6. Дисперсные отходы, имеющие размеры от d_max до d _min просыпаются в каналы между кусками негорючего материала, где встречают воздух, поднимающийся от нижнего основания усеченного конуса камеры сгорания к верхнему основанию. Скорость воздуха меняется от максимальной в нижнем сечении до минимальной в верхнем сечении камеры сгорания. В каждом промежуточном сечении усеченного конуса скорость воздуха в каналах слоя кускового материала соответствует скорости витания частицы отходов определенного размера (условного диаметра), частица тормозится и выгорает в данном сечении. Частицы

больших размеров просыпаются в нижние слои и сгорают в сечениях с соответствующей скоростью воздуха. При этом в объеме кускового материала, заполняющего коническую камеру сгорания, выгорают частицы всех размеров, начиная от наименьших, торможение которых в каналах и полостях соответствует наименьшей скорости витания (в верхнем сечении).

Таким образом, при сжигании отходов в камере сгорания указанное соотношение площадей поверхностей конической камеры сгорания и расположение в ней кусков негорючего материала с уменьшением размера от верхнего основания к нижнему обеспечивают сгорание всех фракций сжигаемого материала в пределах камеры сгорания без уноса их за пределы слоя, так как скорость над слоем заведомо ниже скорости в верхнем сечении слоя, что повышает эффективность сжигания твердых дисперсных неплавящихся отходов.

Устройство для слоевого сжигания дисперсных твердых неплавящихся отходов, содержащее вертикальную камеру сгорания отходов, заполненную кусковым негорючим материалом, канал для подвода окислителя, систему подачи отходов, канал выхода продуктов сгорания и горелочное устройство, отличающееся тем, что камера сгорания отходов выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вниз меньшим основанием, при этом размер кусков негорючего материала уменьшается от верхнего основания камеры сгорания отходов к нижнему, а их размер на поверхности верхнего основания камеры сгорания отходов равен не менее одного диаметра максимальной частицы сжигаемых отходов, причем устройство снабжено цилиндрической камерой сгорания топлива и кольцевым каналом, расположенным по периметру камеры сгорания отходов, и соединяющим камеру сгорания топлива с каналом подвода окислителя.