Голубкович А.В., Чижиков А.Г., Курбанов К.К.

Способ сжигания отходов в псевдоожиженном слое и устройство для его осуществления


Источник: /http://www.ntpo.com/patents_waste/waste_1/waste_67.shtml/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


       Изобретение относится к сжиганию растительных отходов в псевдоожиженном слое преимущественно для получения газа-теплоносителя и может быть использовано в сельском хозяйстве при сушке зерна, а также в энергетике.
       Известен способ сжигания топлива в котлах с охлаждением циркулирующих частиц в теплообменнике, установленном вне топки (схема Лурги). Согласно этому способу в устройстве на газораспределительной решетке поддерживают стационарный псевдоожиженный слой топлива и инерта с температурой 820...870°С, что обеспечивает благоприятные условия работы с точки зрения экологии (подавление образования сернистых и азотистых окислов) и надежности (отсутствие шлакования решетки и теплообменных поверхностей устройства)
       Однако он эффективен для котлов и малоэффективен для топок, вырабатывающих газ-теплоноситель, так как не допускает размещение в стационарном псевдоожиженном слое теплообменных поверхностей с газом-теплоносителем, а регулирование температуры топочных газов на входе теплообменника осуществляют вторичным и третичным дутьем, разбавлением до приемлемой температуры, что снижает эффективность способа.
       Известно также устройство для осуществления известного способа, содержащее топку, циклон, конвективный газоход, пароперегреватели, воздухоподогреватель и другие рабочие органы. Это устройство может использоваться для сжигания отходов, но в агрегате с котлами, кроме того, оно малоэффективно для оснащения объектов сельского хозяйства, в частности зерносушилок.
       Известен способ сжигания отходов (низкосортных топлив) в псевдоожиженном слое с использованием термоконтактной сушки, заключающийся в организации рециркуляции твердого теплоносителя, смешении отходов с рециркулятом, подсушки и сжигании последних в псевдоожиженном слое. Пары влаги конденсируют с использованием скрытого тепла. Этот способ по совокупности технических признаков наиболее близок к заявленному и принят за прототип.
       Однако он не позволяет регулировать степень подсушки отходов и не обеспечивает заданную температуру топочных газов на входе в воздухоподогреватель без изменения в широких пределах избытка воздуха для их разбавления, это неэкономично.
       Известно также устройство для осуществления известного способа, содержащее камеру сгорания с псевдоожиженным слоем, надслоевую полость, камеру сушки, конденсатор, паропровод, систему рециркуляции твердого теплоносителя. Это устройство по совокупности признаков наиболее близко к заявленному и принято за прототип
       Однако использование теплоты паров влаги в конденсаторе достаточно сложно и не может непосредственно использоваться для регулирования температуры горения отходов.
       Задачей изобретения является повышение эффективности способа сжигания влажных отходов.
       Поставленная задача достигается тем, что в способе сжигания отходов в псевдоожиженном слое, заключающемся в организации рециркуляционного контура твердого теплоносителя, смешении отходов с рециркулятом, подсушки и сжигании последних в псевдоожиженном слое, согласно изобретению коэффициент рециркуляции К определяют исходя из величины необходимой подсушки по формуле


где

  • К - коэффициент рециркуляции, равный Gp /Gт;

  • Gт - подача отходов на сжигание, кг/ч;

  • Gp - подача рециркулята на смешение с отходами, кг/ч;

  • r - теплота испарения влаги со свободной поверхности, кДж/кг;

  • W1 и W2 - исходная и конечная влажность отходов,%;

  • T1 и T2 - исходная температура рециркулята и конечная температура смеси рециркулята и отходов, °С;

  • С - теплоемкость рециркулята, кДж/кг °С,


      а температуру псевдоожиженного слоя дополнительно регулируют подачей паров сушки в надслоевую полость, кроме того, подсушку отходов проводят как минимум до удаления свободной влаги.
       Поставленная задача достигается также тем, что в устройстве для сжигания отходов, содержащим камеру сгорания с псевдоожиженным слоем, надслоевую полость, камеру сушки, конденсатор, паропровод, систему рециркуляции твердого теплоносителя, согласно изобретению камера сушки подключена паропроводом к надслоевой полости с возможностью регулируемой подачи в нее паров от сушки отходов.
       Предложенные способ и устройство связаны единым изобретательским замыслом, т.к. данный способ может быть осуществлен данным техническим решением.
       Изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень, так как может быть достигнут результат, удовлетворяющий существенную потребность, а именно повышение эффективности снижения отходов.
       Изобретение поясняется чертежом.


       На чертеже представлено устройство для сжигания отходов в псевдоожиженном слое.


       Схема устройства включает камеру сгорания с псевдоожиженным слоем 1, надслоевую полость 2, теплообменник 3, циклон 4, камеру сушки 5, решетку 6, воздушный канал 7, первичное дутье 8, вторичное дутье 9, газ-теплоноситель 10, шнек 11, конденсатор 12, клапаны 13, термопару 14, топливо 15, слив золы 16, паропровод 17, рециркулят 18, наружный воздух 19, очищенные топочные газы 20.