Жаротрубный котел для сжигания отходов сортировки твердых коммунальных отходов
FIRE TUBE BOILER FOR COMBUSTION OF WASTE SORTING OF MUNICIPAL SOLID REFUSE

Изобретение относится к области коммунальной энергетики, в частности к котельной технике, и предназначено для сжигания измельченных отходов сортировки твердых коммунальных отходов (ТКО).
Одной из проблем сжигания отходов сортировки ТКО является их низкая калорийность (8-10МДж/кг), высокая влажность (35-40% по массе) и низкая температура плавления золы из-за присутствия в отходах до 10% земли, мелкого стекла, глины, песка - это т.н. сметы с городских дорожных покрытий и стеклобой.
Для стабильного горения требуется сушка отходов перед сжиганием, при этом сжигание пересушенных отходов может приводить к появлению жидкого плава.
Задачей изобретения является создание высокоэффективного, простого и надежного жаротрубного котла для сжигания измельченных отходов сортировки ТКО.
Известно, устройство факельного сжигания отходов сортировки ТКО с двумя вынесенными горизонтальными циклонными предтопками (RU №2718729, кл. F23G 5/30) с предварительной глубокой сушкой во взвешенном слое и наружной циркуляцией подсушенных отходов перед подачей их в циклонные предтопки на сжигание.
К недостаткам известного устройства следует отнести его зависимость от работы наружных осадительных пылеулавливающих циклонов и наличие пылепроводов от бункеров осадительных циклонов до циклонных предтопков, что уменьшает надежность работы котла в целом и усложняет ее. Кроме того, поскольку зола отходов является легкоплавкой, то при условии глубокой сушки отходов, что и имеет место в известном устройстве, в топочном объеме горизонтального циклонного предтопка временами может появляться плав золы, стекать которому некуда, а использование устройства жидкого шлакоудаления усложняет эксплуатацию котла.
Наиболее близким по своей сущности и конструкции к предлагаемому изобретению является известный жаротрубный котел скоростного горения твердого топлива (RU №2704573, кл. F23B 30/10, F23K 1/00) - прототип.
Недостатком (слабым местом) известного жаротрубного котла является узел шурующих планок маятникового типа, размещенное в зоне активного горения топлива. Шурующие планки в таких условиях имеют ограниченный ресурс и требуют частой замены с остановом котла.
Технический результат поставленной задачи достигается тем, что жаротрубный котел, содержит горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды, жаровую трубу, цилиндрическую огневую поворотную камеру, систему подачи первичного воздуха и острого дутья, дымогарные трубы, открытый питатель топлива, размещенный в водяном объеме котла под жаровой трубой, заканчивающийся у фронтовой стенки котла стокером и сообщающийся своей верхней открытой частью с огневым пространством жаровой трубы и огневой поворотной камеры по их нижним образующим, при этом жаровая труба выполнена составной в виде горизонтально встроенного циклонного предтопка с камерой дожигания.
На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез жаротрубного котла, содержащий горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды (1), жаровую трубу (2), состоящую из циклонного предтопка (3) и камеры дожигания (4), открытый питатель топлива (5), огневую поворотную камеру (6) с отводящими дымогарными трубами (7), тангенциально установленные сопла первичного воздуха (8) и сопла острого дутья (9,стокер (10), люки обслуживания (11).
Изобретение имеет следующие основные отличия от прототипа:
- наличие встроенного циклонного предтопка с тангенциально установленными соплами первичного воздуха;
- наличие камеры дожигания;
- отсутствие узлов с ограниченным ресурсом работы.
Котел работает следующим образом.
Предварительно выполняются все необходимые операции по газовому, воздушному и пароводяному трактам котла. Розжиг котла производят на сухих опилках, загружаемых через фронтовой люк обслуживания, или на другом легко воспламеняющемся измельченном твердом топливе, Топливо поджигают, закрывают люк и начинают обдувать горящее топливо воздухом через тангенциально установленные сопла первичного воздуха 8. По мере разогрева котла на растопочном топливе питатель 5 на малых оборотах плавно заполняется смесью опилок с исходным топливом. После полного заполнения питателя подсушенная и разогретая топливная смесь из питателя вводится в циклонный предтопок стокером. Постепенно увеличивая подачу воздуха через сопла 8 для обдува и закрутки горящего топлива в циклонном предтопке, включают подачу воздуха острого дутья 9. Интенсивное горение топлива постепенно распространяется на камеру дожигания и огневую поворотную камеру, где с использованием воздуха острого дутья дожигается унос и химнедожог.
Дымовые газы от сгоревшего топлива через огневую поворотную камеру с поворотом на 180° после перемешивания с воздухом острого дутья и дожигания уноса вводятся в систему дымогарных труб, где охлаждаются, передав тепло котловой воде, и затем покидают котел.
Таким образом, заявляемое изобретение решает задачу создания высокоэффективного простого и надежного жаротрубного котла для сжигания измельченных отходов сортировки ТКО.