Печь содержит камеру сжигания 1(рис 1), колосниковую решетку 2 и расположенную над ней загрузочную шахту 3. Поверхность 4 центральной части решетки выполнена криволенейнно-выпуклой и сплошной и снабжена установленным с возможностью вращения и расположенным под загрузочной шахтой 3 распределителем 5 в виде конуса 6, на боковой поверхности которого закреплены лопасти 7 .

           Рисунок.1 – Печь с криволинейно-выпуклой колосниковой решеткой.

         Поверхность 4 центральной части колосниковой решетки составляет 60 – 80 % от общей площади. Периферийная часть колосниковой решетки выполнена перфорированной и состоит из отдельных секций 8 с возможностью их поворота на 90º для ссыпания золы.

           Конус 6 может быть выполнен либо сплошным, либо полым с возможностью подвода охлаждающей среды.

            Угол при вершине конуса составляет менее 90º. Лопасти 7 выполнены в виде пластин и располагаются на боковой поверхности конуса от вершины к основанию либо по образующей, либо под углом к образующей. В конкретной печи пластины располагаются по эвольвенте.

          В камере сжигания 1 размещены горелка 9, сопла 10 для струйного дутья воздуха патрубки 11 для тангенциального подвода воздуха на горение, патрубок 12 выхода дымовых газов.

          В конусной части камеры сжигания размещен золовой затвор 13.

          Сжигание отходов 14 в предлагаемой конструкции печи происходит следующим образом.

          Через загрузочную шахту 3 отходы загружают в камеру сжигания 1 таким образом, чтобы отходы заполнили загрузочную шахту 3. За счет сил сцепления между кусками отходы размещаются на поверхности 4 в виде столба, верхняя часть которого находится в загрузочной шахте. После окончания загрузки разжигают горелку 9, работающую на жидком топливе либо на газе. При достижении в камере сжигания температуры ~400°C отходы воспламеняются. После воспламенения отходов начинают вращать распределитель 5. При вращении последнего лопасти 7, захватывая отходы, перемещают их от центра к периферии, образуя спиралеобразную волну из отходов, которая перемещается за счет давления следующей волны. Этому движению способствует также криволинейный выпуклый под. Причем высота волны уменьшается по мере продвижения ее к периферии пода, поскольку объем волны, если не учитывать выгорание отходов остается постоянным, а периметр увеличивается. Все это обусловливает равномерное распределение отходов по всей поверхности пода печи, что способствует более полному выгоранию отходов, поскольку в центральной части пода, где высота и порозность слоя наибольшие, происходит пиролиз отходов и горение летучих. По мере выгорания летучих порозность слоя снижается и доступ кислорода для горения к поверхности отходов ухудшается, но благодаря продвижению волны слой отходов уменьшается, что способствует более полному их выгоранию. Переменный угол наклона пода способствует автоматическому отделению золы. Изменением скорости вращения распределителя можно регулировать в некоторых пределах высоту слоя отходов, а также скорость их передвижения по поверхности 4. Для более точной регулировки высоты слоя отходов и скорости их передвижения по поверхности 4 можно вращать центральную часть колосниковой решетки 2

          Из загрузочной шахты 3 отходы под действием силы тяжести надвигаются на распределитель 5. В загрузочную шахту отходы могут подаваться либо порциями, либо непрерывно Вращение распределителя 5 обеспечивает непрерывную подачу отходов зону горения.

          Горение отходов можно условно разделить на стадию термического разложения отходов, характеризуемого выделением, и горением летучих веществ и стадию горения коксового остатка.

          Для проведения первой стадии нет необходимости в хорошем подводе окислителя в слой отходов, поскольку в слое происходит термолиз отходов, и необходим лишь подвод тепла в слой, горение летучих происходит над слоем. Поэтому под в этой части может быть выполнен сплошным, что снижает также физический недожог, поскольку отсутствует провал отдельных кусочков отходов сквозь щели колосника в зольник. Выполнение сплошного пода криволинейным связано с тем, что по мере выгорания отходов угол естественного откоса их увеличивается и увеличение угла наклона пода способствует их лучшему продвижению по поду.

          Для проведения второй стадии необходимо улучшить подвод окислителя в горящий слой, чему способствует колосниковая решетка, под которую можно подвести воздух.

          В зависимости от физико-химического состава отходов содержание летучих веществ в них колеблется от 55 до 85. %. Поскольку отходы сжигаются в смеси, то количество летучих в них в среднем равно 60 – 80. %. Так как центральная часть (сплошной под) предназначена для процесса выделения и горения летучих, а периферийная часть (колосники) – для горения коксового остатка, то соотношение их площадей, как показала практика должно быть пропорционально количеству летучих в отходах.

          Если выполнить площадь центральной части более 80 %, то часть коксового остатка будет гореть на сплошном поде, где условие для его горения хуже, чем на колосниковой решетке (отсутствует пронизывание слоя коксового остатка потоком воздуха).

          Если площадь центральной части менее 60 %, то на сплошном поде не происходит полного термического разложения отходов, т. е. Оно продолжается на колосниковой решетке, что ухудшает условия горения коксового остатка, поскольку его поверхность завалена кусками недоразволившихся отходов, в этой зоне не хватает окислителя, поскольку он необходим как на горение коксового остатка, так и на горение летучих, и могут образовываться локальные области отсутствия окислителя, что ведет к росту химического недожога.

          Таким образом, невыполнение этого условия ведет к снижению производительности печи и ухудшает качество сжигания отходов.

          Окончательное дожигание отходов осуществляется на периферийной части перфорированной части решетки.

          Выполнение периферийной части решетки из отдельных секций с возможностью их поворота обеспечивает дожигание коксового остатка и удаление золы из камеры сжигания.

            Для интенсификации процесса часть воздуха на горение отходов подается в виде «острого» дутья через сопла 10. Другая часть воздуха по патрубкам 11 подается в тангенциальные сопла. Этот воздух закручивает газовый поток в печи, что способствует более полному сгоранию продуктов пиролиза в самой камере сжигания.

           Выполнение центральной части колосниковой решетки в виде выпуклого криволинейного и сплошного пода и снабжение ее распределителем в виде конуса, на боковой поверхности которого закреплены лопасти, обеспечивает регулирование слоя отходов.

          Автоматическое регулирование слоя отходов по мере продвижения их от центра к периферии способствует улучшению условий сжигания за счет более свободного доступа воздуха к отходам, что приводит к увеличению полноты сгорания и повышению производительности печи, а также к снижению металлоемкости.