Возможность применения существующего котлоагрегата для термической переработкитвердых бытовых отходов

Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів - 2010 / Матеріали XX всеукраїнська наукова конференція аспірантів і студентів. - Донецьк, ДонНТУ - 2010, с. 130-132.

       В Украине отсутствует отлаженная государственная система обращения с твердыми бытовыми отходами – с их складированием, сортировкой и переработкой.
      Переработка отходов сталкивается не только с отсутствием должного финансирования со стороны государства. Сложной научно-технической задачей является необходимость разработки специального оборудования, поскольку применение стандартного оборудования в технологиях переработки ТБО малоэффективно, вследствие нестабильности физико-механических, химических и теплотехнических свойств отходов.
      По статическим оценкам количество ТБО на душу населения городов центральной части Украины на текущий период времени составляет 225 – 250 кг в год, которые накапливаются на свалках, а должны быть использованы для дальнейшей переработки с получением полезной продукции и социально-экономической выгоды. Значительная часть ТБО – это горючие компоненты: бумага, картон, древесина, текстиль, кожа, резина, полимерная упаковка. Сюда же относится листва, садовый и уличный мусор (смет), и т. п. При сгорании каждого килограмма этих компонентов выделяется от 4 до 18 МДж энергии.
      В результате процессов самовозгорания, которым подвержены свалки, образуется множество токсикантов, таких как соляная кислота, сложные летучие соединения, и т. п.
      Для использования энергетического потенциала предлагается термическая переработка, путем сжигания измельченных горючих фракций отходов для получения пара в существующих котлоагрегатах с их реконструкцией.
       Для обеспечения требований по выбросам оксидов азота в топочно-горелочном устройстве котла применена схема двухступенчатого сжигания топлива с установкой малотоксичных горелок и рециркуляцией дымовых газов в воздушный тракт перед горелками. При этом процесс сжигания топлива разделяется на две зоны. В первую - основную зону (малотоксичные горелки) - подается воздух с избытком а<0,85 в смеси с газами рециркуляции. Во вторую зону – зону дожигания (сопла третичного дутья ) - подается горячий воздух в количестве >20% от теоретически необходимого.
       Организация двухступенчатого сжигания топлива с установкой малотоксичных горелок и рециркуляцией дымовых газов в воздушный тракт перед горелками позволяет снизить выбросы NOх (при избытке воздуха а= 1,4). Газовые горелки установлены в один ярус на боковых стенах топки навстречу друг другу. Сопла третичного дутья установлены также в один ярус на боковых стенах топки выше основных горелок.
      Горелки обеспечивают подачу топлива и воздуха в количестве, обеспечивающем эксплуатационный диапазон нагрузок, устойчивое воспламенение топлива и экономичное сжигание. Каждая горелка выполнена однопоточной по воздуху с центральной подачей природного газа и состоит из воздушного короба и встроенного в него газового коллектора и изготавливается с завихрителем как левой, так и правой крутки воздушного потока. Все горелки оборудованы запально-сигнализирующими устройствами пневматическими инжекционными, предназначенными для обеспечения дистанционного розжига запальника и горелки, контроля и сигнализации о наличии пламени запальника и факела горелки.
       На выходе из воздушного короба расположены лопатки аксиального завихрителя. По оси воздушного короба устанавливается газовый коллектор с центральной трубой, который крепится к воздушному коробу при помощи болтов через фланцевое соединение.