Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Расчетная температура в топке печи не должна превышать температуру плавления золы (обычно около 1050 С) и должна быть не ниже 700'С, при которой обеспечивается надежная дезодорация газов. При проектировании установок для сжигания осадков следует добиваться полноты сгорания органической части осадка и утилизации тепла уходящих газов. Выбор конструкции печи для сжигания обезвоженных осадков ограничен вследствие их высокой влажности и неспскаемости коксового остатка. Первое свойство исключает возможность сжигания осадка непосредственно в факеле или в циклонных печах без предварительной сушки, второе — возможность сжигания осадков на колосниковых решетках, поэтому в настоящее время основное распространение получили печи ки- 421 Глава 8.
Утилизация осадков сточных вод канализационных систем пящего слоя, многоподовые и вращающиеся барабанные печи. Другие конструкции печей для сжигания осадков применяются редко. Необходимо отметить, что в нашей стране недостаточен практический опыт сжигания канализационных осадков, в особенности с применением многоподовых и циклонных печей, которые к тому же серийно не изготовляются. Установки с печами кипящего слоя.
Установки с печами кипящего слоя (КС) хорошо известны в технологии сушки и обжига в различных отраслях промышленности. Печь, представляющая собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри шамотным кирпичом или жаропрочным бетоном, состоит из цилиндрической топочной камеры и нижней конусной части с воздухораспределительной беспровальной решеткой. Вверху печь заканчивается куполообразным сводом. На решетку насыпается слой толщиной 0,8 — 1 м термически стойкого кварцевого песка фракции 0,6 — 2,5 мм. Кипящий (псевдоожиженный) слой в печи образуется при продувании воздуха через распределительную решетку со скоростью, при которой частицы песка турбулентно перемещаются и как бы кипят в газовом потоке.
Воздух нагнетается воздуходувкой в рекуператор, в котором подогревается отходящими из печи дымовыми газами до температуры 600— 700 С, и затем поступает под распределительную решетку под давлением 12 — 15 кПа. Расчет печей сводится к определению материального и теплового балансов процесса сжигания осадка, установлению геометрических разме- 422 ров элементов печи, количества дополнительного топлива, воздуха и дымовых газов. Размеры печи КС определяют исходя из объема сжигаемого осадка и скорости воздуха в распределительной решетке.
Эта скорость зависит от гидродинамического режима работы печи и принятой крупности песка, а также свойств обжигаемого осадка (влажности, зольности, дисперсности золы). Количество воздуха, необходимого для полного окисления органического вещества осадка, находят из его элементарного состава. Методы материального, теплового и гидравлического расчета процессов сжигания осадка в печах с кипящим слоем приведены в РТМ 26-01- 53-72 (Ленниихиммаш, 1972).
На рис. 8.10 показан схема установки с печью кипящего слоя по экспериментальному проекту Союзводокананпроекта. Обезвоженный осадок с влажностью 60 — 75 % транспортером подается через загрузочный бункер и шнековый питатель в печь. Проходя топочную камеру, температура в которой 900 †10 'С, осадок подсушивается и рассредоточивается в кипящем слое, где происходит его интенсивное перемешивание с раскаленным кварцевым песком, а также измельчение агломератов осадка, мгновенное испарение влаги, выделение летучих органических веществ, сгорание коксового остатка и обжиг минеральной части. Весь процесс вследствие интенсивного массо- и теплообмена длится не более 1 — 2 мин.
Летучая часть горючей массы осадка полностью выгорает над кипящим слоем, в результате чего температура газа повышается. Часть И!1. Технологические решения ло утилизации твердых отходов Рис. 8.10. Схема сжигания осадков в печи кипящего слоя: 1 — транспортер ленточный; 2 — бункер загрузки осадка; 3 — питатель шнековый; 4 — печь КС; 5 — рекупсратор; б — воздуходувка; 7 — пылеуловитель мокрый;  — дымосос„р — труба дымовая; 1Π— золовая емкость; 11 — насос перекачки золовой воды; 12 — вентилятор; 13— питатель шлюзовый; 14 — бункер для песка; 15 — заслонка; 1б — разгрузитель циклонный; 17— бункер выгрузки золы; 1 — горелка газовая; 19 — газорегуляторная установка; 20 — бункер- дозатор; 21 — воздуховод; 22 — трубопровод топливного газа; 23 — водопровод; 24 — золопровод, 25 — канализационный трубопровод 423 Первоначальная загрузка и последующее поддержание заданного уровня песка на решетке осуществляется через шлюзовый питатель.
Песок (при необходимости его замены) может выгружаться снизу решетки через специальный шлюзовый затвор. Мелкая зола и пыль выносятся из печи с потоком отходящих газов, которые поступают в рекуператор (воздухоподогреватель). Для снижения температуры дымовых газов до 900 С перед входом в рекуператор предусматривается принудительная подача холодного воздуха, количество которого регулируется системой автоматики. Нагнетаемый под давлением воздух проходит в межтрубном пространстве рекупсратора и перемещается по принципу перекрестного Глава 8. Утилизация осадков сточных вод канализационных систем противотока, для чего межтрубное пространство рекуператора по высоте разделено перегородками.
Нагретый воздух, проходя через решетку печи КС с расчетной скоростью, обеспечивает псевдоожижение слоя и поддержание в нем необходимой температуры горения. В том случае, когда собственной теплоты сгорания органической части осадка недостаточно для поддержания процесса горения, в печь через боковые горелки вводится дополнительное топливо. Для первоначального розжига печи, а также постоянной подсветки (в целях обеспечения устойчивости процесса сжигания) устанавливаются две — три газовоздушные горелки низкого давления.
Запыленные дымовые газы, охлажденные в рекуператоре, направляются на мокрую пылеочистку, где освобождаются от золы и пыли и выбрасываются в атмосферу. Очистку дымовых газов осуществляют в пылеуловителях ПВМ конструкции ЦНИИПромзданий, Однако возможно применение пылеуловителей других типов. Техническая характеристика печи КС (экспериментальный проект Совзводоканалпроекта) Температура воздуха и газов, 'С: на входе в печь .....................
600 — 700 в кипящем слое .................... 650 — 750 в топочной камере над кипящим слоем ........... 900 — 1000 Нагрузка по испаряемой влаге на 1 м' объема печи, кг/ч ........... 60 — 100 Унос золы с отходящими газами, %.......,.......................... 80 — 100 Рабочая скорость воздуха, отнесенная к площади решетки, м/с ... 1,2 — 2 Удельные расходы на 1 кг испаряемой влаги: тепла, МДж .................,............4 — 4,6 электроэнергии, кВт.ч ...... 0,04 — 0,05 424 К недостаткам печей кипящего слоя относятся большая запыленность уходящих газов и необходимость устройства рекуператоров; к достоинствам — отсутствие движущегося механизма в высокотемпературной зоне, достаточная интенсивность процесса, компактность установок, сжигание осадков с большим диапазоном влажности, возможность размещения установки на открытом воздухе, быстрые запуск и остановка печи.
Установки с мпогоподовыми печамп. Принципиальная схема установки с многоподовой печью (МП) приведена на рис. 8.11. Корпусом печи является вертикальный стальной цилиндр диаметром б — 8 м, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом или жаропрочным бетоном. Топочное пространство печи делится по высоте на семь — девять горизонтальных огнеупорных подов. Через центр печи проходит вертикальный вращающийся вал, на котором радиально укреплены горизонтальные фермы гребковых устройств, отлитые из жаропрочного чугуна.
Каждый под имеет пересыпные отверстия, расположенные у одного пода на периферии, а у другого, нижележащего, — в центральной части. Осадок подается транспортером через загрузочный люк в верхнюю камеру печи, перемещается гребками к пересыпному отверстию, сбрасывается на нижележащий под, вновь перемещается и т.д. Таким образом обеспечивается непрерывное движение массы осадка навстречу горячим топочным газам. Применение гребковых механизмов для перемешивания и измельчения осадков способствует интенсификации процессов сушки и горения. Вертикальный вал и фермы Часть И11.
Технологические решения по утилизации твердых отходов го воздуха по специальному воздухо- воду подается в зону охлаждения золы и далее в зону сжигания осадка. грсбковых механизмов выполняются полыми и охлаждаются воздухом, подаваемым вентилятором. Часть это- Рис. 8.11. Схема сжигания осадков в многоподовой печи: 1 — транспортер ленточный; 2 — бункер загрузки осадка; 3 — питатсль шнековый„4 — многотодовая печь; 5 — наружная топка; 6 — дутьсвой вентилятор; 7 — вал печи; 8 — вентилятор зхлаждения; 9 — труба атмосферная; 10 — рециркуляционный трубопровод; 11 — пылсулови~сль мокрый; 12 — дымосос; 13 — труба дымовая; 14 — золовая емкость; 15 — насос перекачки юловой воды; 1б — вентилятор пневмотранспорта; 17 — питатель шлюзовый; 18 — разгрузитсль ~иклонный; 19 — бункер выгрузки золы; 20 — газорегуляторная установка; 21 — трубопровод топливного газа; 22 — водопровод; 23.— золопровод; 24 — канализационный трубопровод; 15 — воздухо вод 425 Глава 8.
Утилизация осадков сточных вод канализационных систем Многоподовые печи работают с подачей примерно 50% избыточного воздуха. Количество подаваемого воздуха обычно регулируется автоматически с использованием анализаторов кислорода, контролирующих его концентрацию в дымовых газах. Верхние камеры печи являются зоной сушки влажного осадка, где происходит испарение основной части влаги. В средних камерах органические вещества осадка сгорают при температуре б00 — 900 С, в нижних зола охлаждается перед сбросом в зольный бункер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
