УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ВЫСОКОЗОЛЬНЫХ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Устройство для сжигания высокозольных твердых отходов.
Изобретение относится к топотеым устройствам для сжигания высокозольных отходов и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, особенно в очистных сооружениях городских хозяйств, где имеются большие запасы этих отходов.
Известно устройство, содержащее вертикальный цилиндрический корнус с расположенными в верхней части тангенциальными горелками, установленный но оси корпуса патрубок- горловину для вывода продуктов сгорания, днище с лотком и воздущные сопла.
(А. С. 113211 А, F 23 G 7/04,30.12.84)
Существенным недостатком данного устройства является несовершенство днища с лотком, которое не позволяет своевременно удалять золу из зоны горения и осуществлять форсирование топки.
К недостатку устройства следует также отнести подключение обоих сопл к кольцевой полости. При сжигании высококалорийных твердых топлив (отходов) с большим содержанием летучих, избыток воздуха в зоне горения способствует образованию окислов азота, ухудшая тем самым экологические показатели печи в целом.
Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство, содержащее вертикальную камеру сгорания с патрубком подачи топлива, тангенциальным соплом ввода воздуха и заведенной внутрь камеры конусной горловиной для выхода газов. (Д X И 9 F  f S т, f- 2. Ь Ь t / t-)
Недостатком данного устройства является закрьггое днище, снижающее эффективность работы устройства на высокозольном топливе- связанное с увеличением механического уноса с дымовыми газами.
Другим недостатком устройства является также форма камеры сгорания, выполненная в виде усеченного конуса с меньшим верхним основанием. При форсировании, малый объем топочного пространства не нозволяет активно перемешивать горючие вещества с воздухом, что в свою очередь отрицательно сказывается на полноте сгорания. Не самым лучшим образом способствует полноте сгорания подвод вторичного воздуха, организованный локально и без подогрева.
Предложено устройство для сжигания высокозольных твердых топлив, содержаЕ ее камеру сгорания в виде усеченного конуса, патрубок подачи топлива, конусную горловину для выхода газов, зайальную
г о  iSZ  % 9 3
F 23 В 1/36
горелку, тангенциальное сопло для ввода воздуха, отличающееся тем, что перед соплом ввода воздуха установлен пульсатор, а большое основание усеченного конуса выполнено в виде колосника, подключенное к золосборнику. Причем золосборник выполнен в виде трубчатого теплообменника, в котором теплоносителем является зольный остаток.
Предлагаемое устройство позволяет увеличивать форсирование печи без изменение камеры сгорания, т. е. без увеличения топочного объема. Это достигается за счет установки перед соплом 3 (фиг. 1) ввода воздуха пульсатора, который обеспечивает подачу воздуха в камеру сгорания 1 в пульсирующем режиме.
В результате такой подачи воздуха, в камере сгорания 1 устанавливается пульсирующее горение, увеличивающее в несколько раз скорость окислительно- восстанорительньрс процессов. Главным образом, этому способствуют интенсификация тепло- и массообмена и достижение в топке высоких значений теплонапряженности. Конусная горловина 4 препятствует увеличению механических примесей (золы) к газовому потоку. Зола из зоны горения удаляется через основание конуса, выполняющее функцию колосника 6. Периодические пульсации ускоряют процесс удаления золы из активной зоны, обеспечивая тем самым благоприятные условия для завершения окислительновосстановительных процессов.
Зольный остаток собирается в золосборнике 7, выполненном в виде трубчатого теплообменника. Трубы наполняются раскаленным минералом и обдуваются воздухом в поперечном направлении. Такое направление обдува способствует сильной турбулизации воздушного потока, что в конечном итоге активизирует процесс съема тепла воздз сом от поверхностей труб. Подогретый воздух подводится к конусной горловине и равномерно распределяется по периметру осесимметричной газовой струи, истекающей из камеры сгорания. Это способствует активному догоранию недогоревпшх горючих веществ в дымовых газах и значительному улучшению экологаческих показателей устройства в целом.
На фигуре I изображено устройство для сжигания высокозольных твердых топлив.
Предлагаемое устройство включает в себя камеру сгорания 1 с патрубком 2 подачи топлива, тангенциальным соплом 3 ввода воздуха и заведенной внутрь камеры 1 конусной горловины 4 для выхода газов, газовую горелку 5. Камера сгорания 1 выполнена в виде усеченного конуса с меньшим верхним основанием. Сопло 3 подключено ближе к большому основанию камеры сгорания 1. Перед соплом в магистрали
подачи воздуха установлен пульсатор 12. Дно конуса выполнено в внде решетчатого колосннка 6, который подключен к золосборнику 7.
Золосборник 7 представляет собой трубчатый теплообменник, в котором вертикально расположенные трубы обдуваются воздухом. Для удаления золы из золосборника в нижней его части установлена дверца 8. Подача предварительно подогретого вторичного воздуха к конусной горловине осуществляется по воздуховоду 9. У верхнего среза конусной 1орловины вторичный воздух равномерно распределяется через отверстия 10.
Все элементы устройства смонтированы на основании П. Для удаления золы из зоны горения к месту её складирования предусмотрена тележка 13.
Работа устройства осун1ествляется следующим образом: по патрубку 2 в камеру сгорания подается топливо, например, отходы очистных сооружений. После заполнения нижней части камеры включается газовая горелка 5 и через воздущное сопло 3 в камеру подается первичный воздух, а вторичный воздух подается в конусную горловину по воздуховоду 9.
В установившемся режиме устройство работает следующим образом: топливо по патрубку 2 порциями, например, при помощи шнекового транспортера, управляемого от реле времени, подается в камеру сгорания 1. Загруженные в камеру сгорания 1 частицы топлива сиачала попадают в её верхнюю часть, где частично подсушиваются, после чего они постепенно перемещаются в нижерасположенные зоны камеры, где происходит их термическое разложение с образованием газообразных продуктов. При включении пульсатора 12 в камере устанавливается пульсирующее горение. Вследствие такого вида горения в камере создается высокая теплонапряженность, интенсифицируется тепло- и массообмен, а зольный остаток непрерывно удаляется из зоны горения через рещетчатый колосник и собирается в трубах золосборника 7. Тепло золы используется для подофева вторичного воздуха. Подогретый воздух поступает к конусной горловине 4 и выходя из отверстий 10 активно перемещивается с пульсирующей высоконагретой газовой струей. За счет этого происходит окончательный дожиг горючих элементов, присутствующих в дымовых газах. По мере необходимости, зола из золосборника 7 через дверцу 8 выгружается в тележку 13 и отправляется к месту складирования.
Предложенное устройство при прочих равных условиях позволяет увеличить производительность его работы в 3- 4 раза и обеспечивает экологически чистое сжигание твердых отходов, таких как твердый осадок сточных вод с влажностью до 60 %, лузга различных зерновых культур, древесная кора, опилки и других.