Установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов

Установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. Б. Кельман, В. Я. Дмитриев, В. Ф. Обозный, А. С. Сс(гниченко;

P. М. Грызлин и Ю. П. Беличенко и (7 l ) заявители с «исав„.Ф- т - а .-- " (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ

ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ И УТИЛИЗАЦИИ МАСЛΠ— ОКАЛИНОСОДЕРЖАШИХ . ЫЛАМОВ

Изобретение относится к термическому обезвреживанию отходов и утилизации шламов и может быть применено в черной и цветной ме-.. таллургии и других отраслях народного хозяйства.

Известны установки для термического обезвреживания жидких горючих отходов, содержащие топку с устройствами для подачи в зону сгорания газообразного топлива. и/или жидких горючих отходов, в которых жидкие горючие отходы сгорают или эа счет сгорания топлива или самостоятельно с последующим дожиганием продуктов неполного сгорания (1) и (2).

Известны также установки для утилизации шламов, в частности после мокрых газоочисток доменных и мартеновских печей, а также конверторов, содержащие топку с горелками, сушильный барабан с устройством для загрузки шламов, причем загрузочное устройство примыкает к топке. В сушильном барабане сушка

20 шламов осуществляется за счет непрерывной подачи дымовых газов от топки, при этом дымовые газы и шлам движутся в одном направлении (2) и (3).

1 2

Известные установки характеризуются невоз1 можностью их использования для утилизации масло-окалиносодержащих шламов за счет ис- пользования тепла при термическом обезвреживании маслоотходов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому резуль-. тату является установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее устройство с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилизатор, соединенное с ним гаэоходом устройство для очистки. газов н барабанный холодильник с загрузочной камерой (4).

Однако в известной установке не представляется возможным производить подготовку (сушку и прокаливание) масло-окалиносодержащнх шламов для дальнейшего их использования вследствие невозможности задать температурный и аэродинамический режим, требуемые при сушке и прокаливании масло-окалиносодержащих шламов. Кроме того, отработанное

3 951009 масло и различные виды отходов, загрязненные маслами, подаются в качестве дополнительного топлива, а установка потребляет в качестве основного дефицитное топливо.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

Указанная цель достигается тем, что в установке для термического обезвреживания жидких горючих газов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее устройствб с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилизатор, соединенное с ним газоходом устройство для очистки газов и барабанный холодильник с загрузочной камерой, вращающийся сушильный барабан выполнен футерованным, установлен за топкой на расстоянии, равном 4 — 5 диаметров топки, и соединен с ней газоходом цеременного сечения с соотношением меньшего сечения к большему, равном 1:1,5 — 1:2, при

20 этом переход большего сечения газохода к меньшему размещен на расстоянии от топки, равном 2 — 2,5 диаметра топки, а загрузочная камера барабанного холодильника соединена

25 трубопроводом, на котором смонтировано устройство для дистанционного регулирования, с газоходом, соединяющим котел-утилизатор с устройством для очистки.

Барабанный холодильник снабжен устройством для распределения но периферии холодильника воздуха и регулирования его расхода, а в дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха расположены по отноше. нию к горелкам на расстоянии, равном

0,8 — 1,2 диаметра дожигающего устройства, и установлены тангенциально.

13ыполнение вращающегося сушильного барабана футерованным и установленным после топки на расстоянии, равном 4 — 5 диаметра

40 топки, а также соединение топки с вращающимся сушильным барабаном газоходом переменного сечения с соотношением меньшего се. чення к большему, равном 1;1,5 — 1:2, и размещение перехода большего сечения газохода к меньшему на расстоянии от топки, равном

2 — 2,5 диаметра топки, способствует стабилизации горения топлива и/или отходов в топке, позволяет задавать требуемые для сушки и прокаливания шлама температурный и аэродинамический режим, обеспечивающие оптималь. ные условия для тепломассообмена и создания во вращающемся сушильном барабане оптимальной длины зоны с равномерной температурной нагрузкой, в которой достигается эффективное выгорание из шлама масел. Этому же, а также уменьшению вторичного уноса шлама из вращающегося сушильного барабана и барабанного холодильника и удобству

4 эксплуатации способствует соединение загрузочной камеры холодильника посредством трубопровода с системой дистанционного регулирования сечения этого трубопровода с газоходом после котла-утилизатора и наличие устройства для распределения по периферии холодильника, засасываемого воздуха и регу. лирования расхода последнего.

Расположение в дожигающем устройстве фурм вторичного воздуха по отношению к горелочным устройствам и фурмам первичного воздуха на расстоянии, равном 0,8 — 1,2 диаметра дожигающего устройства с диаметрально противоположным направлением по отношению друг к другу тангенциальных вводов фурм позволяет создать в дожигающем устройстве заданные и достаточно. равномерные температурные нагрузки, а также оптимальный аэродинамический режим для обеспечения условий наиболее полного дожигания продуктов неполного сгорания.

Сушильный барабан после топки должен быть размещен на расстоянии 4 — 5 диаметра топки. Отклонение от рекомендуемого предела в сторону уменьшения или увеличения отрицательно влияет на температурный и аэродинамический режим в сушильном барабане, что нарушает процесс теплообмена (ухудшает гранулируемость окалины; окалина налипает на стенки барабана с образованием настылей, увеличивается вынос пыли из барабана).

Топка с вращающимся сушильным барабаном соединена газоходом переменного сечения причем соотношение диаметров меньшего сечения к большему рекомендуется установить

1:1,5 — 1:2;

Отклонение от указанного предела соотношений в сторону уменьшения или увеличения ухудшает температурный режим в сушильном барабане (зона высоких температур смещается), нарушает аэродинамический режим во всей установке, что. приводит к увеличению выноса окалины с отходящими газами (запыленность отходящих дымовых газов перед газоочисткой доходит до 15 г/нмэ), снижает стабильность процесса горения в топке — отмечаются пульсации горения, самопроизвольное изменение геометрии факела, вибра- ции оборудования установки.

Переход большего диаметра газохода на меньший должен быть размещен на расстоянии от топки, равном 2 — 2,5 диаметра топки.

Отклонение от. рекомендуемого предела в сторону уменьшения или увеличения нарушает работу установки: при уменьшении рекомендуемого предела увеличивается зона сушки шлама, а зона наиболее высоких температур смещается в сторону топки и происходит неполное выгорание масла из шлама, при увели951009 6

10 м

1S

-30

45 чении рекомендуемого предела сужается эона сушки, зона высоких температур смещается в сторону загрузки шлама, происходит спекание влагомаслосодержащего шлама с образованием настылей на футеровке сушильного барабана,;что нарушает аэродинамику последнего и увеличивает пылеунос из установки.

В дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха должны. быть расположены по отношению к горелочным устройствам и фурмам первичного воздуха на расстоянии, равно

0,8 — 1,2 диаметра дожигающего устройства. В рекомендуемом интервале отмечено наиболее полное перемешивание продуктов сгорания с воздухом и, как следствие, отсутствие продук тов неполного сгорания топлива или жидких горючих отходов в дымовых газах перед газоочисткой.

Увеличение рекомендуемого интервала до

1,3 — 1,5 диаметра дожигающего устройства при водит к появлению в отходящих газах после дожигающего устройства продуктов неполного сгорания топлива или жидких горючих отходов (СЬ = 2 — 5%).

Уменьшение интервала нецелесообразно, так как снижает эффективность подачи первичного воздуха в дожигающее устройство за счет неполного использования кинетической энергии закрученного потока.

На чертеже схематично представлена установ ка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации масло-окалиносодержащих шламов.

Установка содержит топку 1, вращающийся футерованный сушильный барабан 2, газоход переменного сечения 3 с переходом 4, соединяющий топку и сушильный барабан. 3а сушильным барабаном расположено дожигающее устройство 5 с фурмами первичного 6 и вторичного 7 воздуха и горелочными устройствами 8 и теплоиспользующее устройство 9, например котел-утилизатор, соединенный с устройством 10 для очистки газов газоходом 11.

Ниже вращающегося сушильного барабана 2 расположен барабанный холодильник 12 с устройством 13 для распределения по периферии холодильника засасываемого воздуха и регулирования расхода последнего. Соединение барабанного холодильника 12 с вращающимся сушильным барабаном 2 осуществляется с помощью загрузочной камеры 14.

Между загрузочной камерой 14 и газоходом

11. имеется трубопровод 15 с устройством 16для дистанционного регулирования сечения этого трубопровода.

Установка работает следующим образом. В топке 1 сжигается топливо и/или жидкие горючие отходы. Образующиеся газы через . газоход 3 переменного сечения с переходом

4 поступают во вращающийся сушильный футерованный барабан 2, установленный с уклоном в сторону топки. С противоположной стороны вращающегося сушильного барабана подается подготовленный шлам. Последний распределяется по длине сушильного барабана и перемещается вдоль него за счет вращения и наклона. В это время происходит сначала испарение влаги из шлама (сушка), так как температура газов в сушильном барабане со стороны подачи шлама ниже, чем со стороны топки, а по мере перемещения шлама в сторону топки — выгорание масла. Газ, содержащий продукты неполного сгорания топлива и-или жидких горючих отходов, после сушильного барабана поступает в дожнгающее устройство

5 с фурмами 6 и 7 первичного и вторичного воздуха и горелочными устройствами 8, где происходит дожигание продуктов неполного сгорания, Высокотемпературный газ из дожигающего устройства 5 поступает в теплоиспользуюгцее устройство 9 и далее подается в устройство для очистки газов через газоход 11. Термически обработанный шлам из вращающегося сушильного барабана 2 через загрузочную камеру 14 поступает в барабанный холодильник 12, в котором происходит его охлаждение и выгрузка наружу.

С помощью устройства 13 барабанного холодильника 12 осуществляется распределение по периферии холодильника засасываемого воздуха и регулирование расхода последнего. а также частичиое регулирование аэродинамики в установке. Последнее, кроме того, достигается с помощью трубопровода 15 с устройством 16 для дистанционного регулирования сечения этого трубопровода.

Конструкция установки позволяет достигатя высокой стабилизации горения топлива и/или жидких горючих отходов, задавать и поддерживать необходимые температурный и аэродинамический режимы за счет новых узлов и эле. ментов, новой их формы и материала, их взаимосвязи и взаиморасположения, а также рекомендуемых их размеров, что позволяет сжижать топливо и/или жидкие 1орючие отходы с высоким коэффициентом использования тепла отходящих газов в процессе утилизации масло-окалиносодержащих шламов, создать во вращающемся сушильном барабане и бара банном холодильнике условия тепломассообмена, наиболее полно производить дожигание несгоревших продуктов и, тем самым, уменьшить их вйорос в атмосферу.

Формула изобретения

1. Установка для термического обезвреживания жидких горючих отходов и утилизации

95100

Составатель И. Лепахин

Техред „Л. Пекарь

Редактор Н. Горват

Корректор Н. Король

Тираж 598

ВНИИЙИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5921/41

Подлисное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I масло-окалиносодержащих шламов, содержащая топку с горелками, вращающийся сушильный барабан, дожигающее устройство с горелками и фурмами вторичного воздуха, котел-утилизатор, соединенное с ним гаэоходом устройство для очистки газов и барабанный холодильник с загрузочной камерой, о т л и ч а,ю щ ая с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, сушильный барабан выполнен футерованным, установлен за топкой на щ расстоянии, равном 4 — 5 диаметров топки и соединен с ней газоходом переменного сечения с соотношением меньшего сечения к большему, равным 1:1,5 — 1;2, при этом переход большего сечения газохода к меньшему размещен на расстоянии от топки, равном

2 — 2,5 диаметра топки, а загрузочная камера холодильника соединена трубопроводом, на котором смонтировано устройство дистанционного регулирования, с газоходом, соединяющим котел-утилизатор с устройством для

20 очистки.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что барабанный холодильник снабжен устройством для распределения по пери9. 8 ферии холодильника воздуха и регулирования его расхода.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в дожигающем устройстве фурмы вторичного воздуха расположены по отношению к горелкам на расстоянии 0,8—

1,2 диаметра дожигающего устройства и установлен тангенциально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сериков Н. В. Водное хозяйство заводов черной металлургии. М., "Металлургия", 1973, с. 196-205. 2. Яковлев С. В. и др. Очистка производственных сточных вод. M., Стройиздат, 1970, с. 264-266, 270 — 274.

3. Филиппов В. И., Сумароков М. В. Термические способы обработки и уничтожения жидких горючих отходов промышленных предприятий, М., Стройиздат, 1976, с. 21-27.

4. Установка фирмы НКК по переработке отработанного масла. Бюллетень "Производство стали и судостроение в Японии", 1973, N 0.21, (прототип).