102. Аппараты огневого обезвреживания и переработки отходов. Слоевые топки.

Р ис.1. Печь для сжигания твердых отходов: 1 – каркас; 2 – футоровка; 3 – колосниковая решетка; 4 – люк для выгрузки золы; 5 – горелка; 6 – люк для загрузки сырья; 7 – гляделка; 8 – бункер

Твердые отходы (бумажные мешки, ветошь, деревянная тара и другие отходы, пропитанные органическими веществами) сжигают в печи, изображенной на рис.1. Это двухкамерная печь с перевальной стенкой; в первой камере осуществляется сжигание твердых отходов в слое на неподвижной колосниковой решетке, во второй – дожигание газообразных горючих компонентов. Печь футерована кирпичом и заключена в металлический каркас. Отходы загружают в печь через бункер, расположенный над ней. Бункер снабжен заслонкой типа мигалки, которая автоматически закрывают его после загрузки. Печь оборудована горелкой для сжигания дополнительного топлива.

На рис. 2.2 представлена схема печи с неподвижной ступенчатой колосниковой решеткой для сжигания твердых отходов. Отходы из бункера 1 через шахту 2 попадают на наклонную или ступенчатую колосниковую решетку 8. Слой отходов 9 под действием собственного веса медленно сползает по решетке к месту выгрузки золы. Органические составляющие отходов сгорают частично в слое, а частично над слоем 5, куда дополнительно подается вторичный воздух через сопло 3. Основное количество воздуха 7 поступает под решетку. Несгоревшие органические вещества вместе с дымовыми газами проходят огнеупорную насадку 4, предназначенную для турбулизации газового потока, и дожигаются в камере 6. Золу удаляют из печи вручную.

Р ис.2. Схема печи с неподвижной колосниковой решеткой: 1 – бункер; 2 – шахта; 3 – сопло для подачи вторичного воздуха; 4 – огнеупорная насадка; 5 – первая ступень топки; 6 – камера дожигания (вторая ступень топки); 7 – подача воздуха; 8 – наклонная колосниковая решетка; 9 – слой отходов

Рис.3. Установка для сжигания твердых отходов с механической колосниковой решеткой: 1 – топка; 2 – загрузочное устройство; 3 – колосниковая решетка; 4 – камера дожигания; 5 – сопла подачи воздуха; 6 – устройство для сбора золы.

Рис.4. Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой: 1 – бункер; 2 – шахта; 3 – колосниковая решетка; 4 – опрокидывающая решетка; 4 – опрокидывающаяся решетка; 5 – топочная камера; 6 – механический привод; 7 – регулятор толщины слоя; 8 – выпуск золы; I – первичный воздух; II – вторичный воздух

Низкие удельные нагрузки по обезвреживаемым отходам, сложность организации топочного процесса, громоздкость и металлоемкость, наличие дорогостоящей решетки, повышенные требования к механизации топочных устройств, высокие капитальные и эксплуатационные расходы, а также другие недостатки слоевых топок не позволяют широко использовать их для сжигания твердых отходов и осадков сточных вод.

103. Барабанные вращающиеся печи.

Барабанные вращающиеся печи широко применяют для огневого обезвреживания твердых отходов и обезвоженных осадков сточных вод.

П ечь (рис. 1) представляет собой вращающийся стальной барабан, футерованный огнеупорными материалами.

Рис. 1. Схема барабанной вращающейся печи для сжигания твердых отходов: 1 – корпус печи; 2 – нагрузочное устройство; 3 – горелка; 4 – двухсекционная разгрузочная камера; 5, 6 – золовая и газовая секции; 7 – газоход; 8 – мигалки для удаления золы; Т – поплавок; В – воздух

Подлежащие сжиганию твердые отходы (упаковочный материал, пластмассы и др.) с помощью грейфера подают в печь через загрузочную воронку и лоток. Обычно поверхность футеровки гладкая, сжигаемый материал скользит по ней, не переворачиваясь, поэтому для эффективного выгорания органических веществ требуется барабан значительной длины, в ряде случаев 15 – 25 м. Тем не менее наблюдается повышенный недожог органических веществ в дымовых газах, поэтому на выходе из печи устанавливают камеру дожигания, служащую камерой осаждения золы.

Для огневого обезвреживания сухих твердых отходов и обводненных твердых или пастообразных отходов в одном агрегате разработана вращающаяся печь (рис. 2), снабженная камерой предварительной термической обработки насыщенных влагой отходов. Камера предварительной термической обработки снабжена внутренним винтовым гребнем, обеспечивающим движение отходов в камере в направлении, обратном движению их в барабане.

Р ис. 2. Вращающаяся барабанная печь для обезвреживания насыщенных влагой отходов: 1 – барабан; 2 – камера термической обработки; 3 – камера дожигания; 4, 5 – устройства для загрузки отходов

Недостатками вращающихся барабанных печей являются низкая удельная тепловая и массовая нагрузка топочного объема, высокие капитальные и эксплуатационные расходы. Футеровка печи при вращении находится в условиях частой смены температуры, что вызывает образование в ней трещин и быстрый выход из строя. Кроме того, с целью уменьшения массы барабана выполняют футеровку небольшой толщины, что вызывает увеличение теплопотерь и перерасход дополнительного топлива на процесс обезвреживания.

В то же время в технологическом отношении барабанные вращающиеся печи являются наиболее универсальными аппаратами для сжигания крупнодисперсных отходов переменного состава и различной консистенции.