RU2386079C1 - Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов - Google Patents
Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386079C1 RU2386079C1 RU2008140231/03A RU2008140231A RU2386079C1 RU 2386079 C1 RU2386079 C1 RU 2386079C1 RU 2008140231/03 A RU2008140231/03 A RU 2008140231/03A RU 2008140231 A RU2008140231 A RU 2008140231A RU 2386079 C1 RU2386079 C1 RU 2386079C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- furnace
- horizontal
- plywood
- stream
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000010304 firing Methods 0.000 title abstract 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011120 plywood Substances 0.000 claims description 93
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- WXMQOXVJMCMGNZ-UHFFFAOYSA-N 18-oxahexacyclo[10.7.2.02,7.08,21.015,20.017,19]henicosa-1(20),2,4,6,8,10,12(21),13,15-nonaene Chemical class C1=CC=CC2=C3C4OC4C=C(C=C4)C3=C3C4=CC=CC3=C21 WXMQOXVJMCMGNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N BeP Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102220579497 Macrophage scavenger receptor types I and II_F23C_mutation Human genes 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в производстве фанеры с замкнутым паромеханическим циклом. Способ включает сжигание влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем ввода, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном горизонтально-закрученном воздушном потоке в первой камере 1 с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру 32 в прямоточном горизонтальном воздушном потоке, окончательный дожиг во второй камере 32 в горизонтальном, восходящем и опускном циркулирующем газовоздушных потоках, промежуточный отбор газообразных продуктов неполного сгорания из первой камеры 1 в опускной циркулирующий поток во второй камере 32, вывод образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания. Ввод влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов выполняют прерывистым с равномерными временными периодами подачи и ее прекращения 0,5-4,0 сек. Время пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке ограничивают 0,1-2,5 сек, в выводящем горизонтальном потоке - 0,05-1,00 сек. Отбор продуктов неполного сгорания осуществляют через 0,2-1,0 сек после ввода влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в топку. Вывод золы в топке производят из горизонтального потока во второй камере. Технический результат - снижение выхода оксидов азота и бенз(а)пирена в продуктах сгорания на выходе из топки. 6 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в производстве фанеры с замкнутым паромеханическим циклом, включающим утилизацию в топках паровырабатывающих установок фанерных отходов в виде пластинчатых частиц.
Известен способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов, образуемых при производстве фанеры в топках паровырабатывающих установок; линейные размеры фанерных пластин после дробления по длине 30-70 мм, по ширине 5-30 мм, по толщине 1-3 мм, влажность отходов фанеры, выводимых из технологии, 40-60%, а температура фанерных пластин при подаче в топку изменяется по сезонам в диапазоне 240-310 К; при организации сжигания фанерных пластин воздух нагревается до температуры 550-650 К теплом отводимых из паровырабатывающей установки дымовых газов. При утилизации в топке пластинчатые фанерные частицы сушат, зажигают и сжигают на подовых колосниковых решетках, а образующуюся в процессе горения золу выводят как из-под слоя топлива на колосниковой решетке в топке, так и за паровырабатывающей установкой перед дымовой трубой из потока продуктов сгорания (Ю.В.Днепров, Д.Н.Смирнов, М.С.Файнштейн. Монтаж котельных установок малой и средней мощности. М.: Высшая школа, 1980, с.33-39). Недостатком способа является формирование высокого уровня температуры в слое на решетке, вызывающего активное окисление азота воздуха и большую концентрацию оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) в продуктах сгорания, а также перегорание подовой решетки, частые ремонты и замены узлов последней.
Известен способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем подачи, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном горизонтальном воздушном потоке и окончательным дожиганием во второй камере в восходящем потоке, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания (авторское свидетельство СССР №879142, МПК F23C 5/28 от 07.11.81 г.; БИ №41 от 1982 г.). Недостатки способа - активный вынос незажженных дробленых пластинчатых частиц фанерных отходов во вторую камеру из первой и, как следствие, большая степень недожога, высокий выход оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП), значительные накопления тлеющих частиц фанеры в поду обеих камер с повышением уровня температуры при недостатке кислорода, влекущие разрушения топочных конструкций, частые ремонты и замены отдельных узлов.
Известен также способ сжигания влажных дробленых пластинчатых отходов в вертикальной двухкамерной топке путем подачи, сушки, зажигания, по крайней мере, в одном опускном воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном горизонтальном воздушном потоке и окончательным дожиганием во второй камере в восходящем горизонтально закрученном потоке, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания (авторское свидетельство СССР №918662, МПК F23C 6/00 от 07.04.82 г.; БИ №13 от 1982 г.). Недостатки способа - вывод из топки вместе с золой частиц непрожженых дробленых пластинчатых фанерных отходов и значительный уровень концентрации в продуктах сгорания оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП).
Известен также способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем подачи, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном закрученном горизонтально воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном воздушном потоке и окончательным дожиганием во второй камере в восходящем потоке, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания (Ю.Л.Маршак. Топочные устройства с вертикальными циклонными предтопками. М.-Л.: Энергия, 1966, с.21, рис.1-1). Недостатки способа - высокий уровень температуры в первой камере вследствие накопления частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в приподовой области, высокий выход оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП), частые перегревы топочных элементов и необходимость их замены и ремонтов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем ввода, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном горизонтально закрученном воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном горизонтальном воздушном потоке, окончательным дожиганием во второй камере в горизонтальном, восходящем и опускном циркулирующем газовоздушных потоках, промежуточным отбором газообразных продуктов неполного сгорания из первой камеры в опускной циркулирующий поток во второй камере, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания (В.В.Померанцев, Ю.Н.Корпунов, Н.А.Яковлев. Эксплуатация топок скоростного горения системы ЦКТИ при работе на древесных отходах. Руководящие указания. Л.: ЦКТИ, с.5-28). Способ имеет те же недостатки - высокий уровень выхода оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП), необходимость проведения частых ремонтов и замены узлов топочного устройства, используемого для его реализации, из-за высокого уровня температуры факела.
Задачей настоящего изобретения является снижение выхода оксидов (NOx) азота и бенз(а)пирена (БП) в продуктах сгорания на выходе из топки, повышение надежности элементов топочной конструкции с продлением межремонтного периода ее работы и снижением ремонтных затрат.
Для выполнения поставленной задачи при реализации способа сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем ввода, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном горизонтально закрученном воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном горизонтальном воздушном потоке, окончательным дожиганием во второй камере в горизонтальном, восходящем и опускном циркулирующем газовоздушных потоках, промежуточным отбором газообразных продуктов неполного сгорания из первой камеры в опускной циркулирующий поток во второй камере, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания, согласно изобретению ввод влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов выполняют прерывистым с равномерными временными периодами подачи и ее прекращения 0,5-4,0 сек, время пребывания частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке ограничивают 0,1-2,5 сек, в выводящем горизонтальном потоке - 0,05-1,00 сек, отбор продуктов неполного сгорания осуществляют через 0,2-1,0 сек после ввода влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в топку, а вывод золы в топке производят из горизонтального потока во второй камере.
Закруткой потоков воздуха в первой камере и прерывистым вводом влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов с равномерными временными периодами подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек активизируется процесс прогрева-сушки с выходом максимального количества влаги. Анализ эффективности сушки по результатам теплофизического исследования отбираемых равновеликих частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов на вводе и выходе из закрученного потока показывает, что количество выпускаемой из фанерного материала влаги достигает наивысшего значения ΔWмакс при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=0,5 сек, величина ΔW=ΔWмакс практически постоянна при временных периодах подачи и ее прекращения τподачи=2,0 сек и τподачи=4,0 сек. Как только временной период подачи и ее прекращения становится меньше τподачи=0,5 сек, значение ΔW резко уменьшается. Например, при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=0,49 сек величина ΔW=0,8 ΔWмакс. Значение временного периода подачи и ее прекращения больше τподачи=4,0 сек сказывается на паропроизводительности Дп и давлении пара Рп паровырабатывающей установки. Если в диапазоне временного периода подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек параметры Дп=ДПмакс, Рп=Рпмакс, то при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=4,1 сек параметры Дп=0,85Дпмакс, Рп=0,85 Рпмакс, что недопустимо по условиям производства фанеры. Отсюда значения временного периода подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек оптимальны.
Время пребывания частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,1-2,5 сек и время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=0,05-1,00 сек при условии, что временной период подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек, определяют минимальный выход оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) за топкой и паровырабатывающей установкой перед сбросом в дымовую трубу и атмосферу. Как только время пребывания частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,09 сек, а время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=0,04 сек, резко, скачкообразно увеличивается концентрация окиси углерода (СО) и бенз(а)пирена (БП) на 25-30%. Как только время пребывания частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=2,51 сек, а время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=1,01 сек, увеличивается концентрация оксидов азота (NOx) на 30%. Понятно, что значения времени пребывания частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,1-2,5 сек и времени их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=0,05-1,00 сек являются оптимальными временными характеристиками заявленного способа сжигания дробленых пластинчатых фанерных отходов, определяющими наиболее благоприятные экологические параметры эвакуируемого в атмосферу потока продуктов сгорания. Дополнительный экологический эффект связан с отбором продуктов сгорания с задержкой τотбор=0,2-1,0 сек после ввода частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов из первой камеры во вторую: в заявляемом диапазоне выход NOx снижается дополнительно на 20-30%). При отклонениях в большую или меньшую стороны даже на 0,01 сек дополнительный эффект снижения выхода NOx пропадает. Отсюда временной диапазон τотбор=0,2-1,0 сек после ввода частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов является оптимальным. Вывод зольных частиц из горизонтальных газовоздушных потоков во второй камере обеспечивает максимальный суммарный эффект вывода твердых зольных частиц из потока дымовых газов, сбрасываемого в атмосферу. При выводе зольных частиц в первой камере в приподовой части последней формируется повышенный уровень температуры, вызывающий нарушение всего цикла сжигания с повышением концентрации оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) в потоках за топкой и в дымовой трубе. При выводах золы из вертикальных потоков во второй камере образуется большой недожог частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов, снижаются выработка и давление пара, поступающего в технологию изготовления фанеры, что не допускается по техническим условиям его использования в производстве. Отсюда вывод зольных частиц из горизонтального газовоздушного потока во второй камере является существенным признаком изобретения.
Совокупностью заявленных к патентованию признаков изобретения решается поставленная задача - снижение выхода оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) в продуктах сгорания на выходе из топки, повышение надежности элементов топочной конструкции с продлением межремонтного периода ее работы, снижением ремонтных затрат при безопасном для теплового процесса уровне температуры в топке.
Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов реализуется в устройствах, представленных на чертежах, где на фиг.1 представлена схема вертикальной двухкамерной топки с одновихревой системой ввода, сушки, зажигания, а также движения газовоздушных потоков, частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов и золы; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вертикальная двухкамерная топка с двухвихревой системой ввода, сушки, зажигания, а также движения газовоздушных потоков, частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов и золы; на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вертикальная двухкамерная топка с двухвихревой раздельной системой ввода, сушки, зажигания, а также движения газовоздушных потоков, частиц дробленых пластинчатых фанерных отходов и золы; на фиг.6 - разрез по В-В на фиг.5.
Реализующая предлагаемый способ вертикальная двухкамерная топка с одновихревой системой ввода, сушки, зажигания на фиг.1, 2 имеет первую камеру 1 с участками сушки 2, зажигания 3 и выпуска 4, оборудованную потолочным перекрытием 5 с окном ввода 6, бункером 7 и механизмом ввода 8 (питатель шнековый, дисковый) частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9, вертикальными фронтовой стеной 10, задней стеной 11 и боковыми стенами 12, 13, подом 14; задняя стена 11 размещена в вертикальной плоскости 15, а боковые стены 12, 13 - в вертикальных плоскостях 16 и 17 соответственно; потолочное перекрытие 5 лежит в горизонтальной плоскости 18; к первой камере 1 подключено сопло 19 с коробом 20 потока первичного воздуха 21, установленное на боковой стене 12 с примыканием к фронтовой стене 10 и потолочному перекрытию 5; горизонтальная ось 22 сопла 19 параллельна фронтовой стене 10; при движении среды на участке 2 первой камеры 1 из частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 в потоке первичного воздуха 21 формируется опускной поток топливовоздушной смеси 23 с горизонтальным вращением; на фронтовой стене 10 установлено с примыканием к поду 14 сопло 24 с коробом 25 потока вторичного воздуха 26; горизонтальная ось 27 сопла 24 параллельна боковым стенам 12, 13; задняя стена 11 на участке зажигания 3 первой камеры 1 оснащена окнами 28 для выпуска потока газообразных продуктов неполного сгорания 29, а на участке выпуска 4 первой камеры 1 - окном 30 для выпуска горящих фанерных частиц 31 с потоком вторичного воздуха 26, истекающего из сопла 24; к задней стене 11 первой камеры 1 примыкает вторая камера 32, оснащенная подом 33 с провальными окнами 34 для вывода частиц золы 35, образующихся при горении воспламенившихся фанерных частиц 31, в зольник 36; к поду 33 со стороны стены 11 примыкает сопло 37 с коробом 38 для выпуска потока третичного воздуха 39, транспортирующего воспламенившиеся фанерные частицы 31 вдоль пода 33; вторая камера 32 имеет также боковые стены 40, 41, лежащие в общих вертикальных плоскостях 16, 17 с боковыми стенами 12, 13 первой камеры 1, заднюю стену 42, потолочное перекрытие 43, лежащее в общей горизонтальной плоскости 18 с потолочным перекрытием 5 первой камеры 1; в качестве фронтовой стены 44 второй камеры 32 использована задняя стена 11 первой камеры 1 с общей вертикальной плоскостью 15; в задней стене 42 второй камеры 32 с примыканием к потолочному перекрытию 43 размещено окно 45 для выпуска потока продуктов сгорания 46, образующегося из газообразных продуктов неполного сгорания 29 во второй камере 32 и восходящего вдоль задней стены 42 потока газовоздушной и фанерной смеси 47; внутри второй камеры 32 горизонтальные приподовые потоки вторичного 26 и третичного воздуха 39 формируют непрерывную эжекцию топочной среды с образованием опускного потока 48.
Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке, представленной на фиг.1, 2, осуществляется путем предварительного доведения в дробилках (на фиг.1, 2 не показаны) влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов, образующихся в процессе пропаривания, прессования и формовки фанеры до фракционного состава с максимальным размерами по длине 30-70 мм, по ширине 5-30 мм, по толщине 1-3 мм, влажностью 40-60%, температурой 240-310 К и подачи их в бункер 7, откуда частицы влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 механизмом ввода 8 направляют в окно ввода 6 первой камеры 1; одновременно с подачей частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 в первую камеру 1 через сопло 19, из короба 20 подают нагретый до температуры 550-650 К поток первичного воздуха 21; вектор потока первичного воздуха 21 на выходе из сопла 19, как и горизонтальная ось 22 последнего, параллельны фронтовой стене 10 первой камеры 1; поток первичного воздуха 21, вовлекая в свое движение при выходе из сопла 19 частицы влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9, разворачивается у противоположной боковой стены 13 и начинает вихревое опускное движение с горизонтальным вращением; при движении частицы влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 нагреваются, из них выходит влага; участок сушки 2 первой камеры 1, где происходит испарение влаги из частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9, герметичен относительно второй камеры 32 топочного устройства; на участке зажигания 3 первой камеры 1 выделенная влага с частью потока первичного сушильного воздуха 21 через окна 28 для выпуска потока газообразных продуктов неполного сгорания 29 поступает во вторую камеру 32; на участке зажигания 3 первой камеры 1 начинают воспламеняться наиболее мелкие фанерные частицы 31, образующийся при этом поток газообразных продуктов неполного сгорания 29, в основном в форме оксидов углерода (СО) и диоксидов углерода СО2, также выводится через окна 28 для выпуска потоков газообразных продуктов неполного сгорания 29 во вторую камеру 32; на участке выпуска 4 воспламенившиеся фанерные частицы 31 и невоспламенившиеся частицы влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 вовлекаются в прямоточное горизонтальное движение потока свежего вторичного воздуха 26, истекающего из сопла 24, подключенного к коробу 25; мелкие воспламенившиеся фанерные частицы 31 активно горят, а крупные начинают воспламеняться; вектор потока вторичного воздуха 26 и горизонтальная ось 27 сопла 24 параллельны боковым стенам 12, 13 первой камеры 1; поток воспламенившейся вращающейся топливовоздушной смеси 23 попадает в выпускное окно 30 участка выпуска 4 первой камеры 1 и через него во вторую камеру 32, где подхватывается потоком свежего третичного воздуха 39, истекающего из сопла 37, подключенного к коробу 38. Во второй камере 32 непосредственно над подом 33 происходит активное дожигание воспламенившихся фанерных частиц 31. Потоки вторичного 26 и третичного 39 воздуха в смеси с воспламенившимися фанерными частицами 31 и образующимися частицами золы 35 у задней стены 42 второй камеры 32 переходят в восходящий поток газовоздушной и фанерной смеси 47, часть массы которого уходит в окно 45 для выпуска потока продуктов сгорания 46; часть массы восходящего потока газовоздушной и фанерной смеси 47 уходит с опускным потоком 48, эжектируемым потоками вторичного 26 и третичного 39 воздуха. Образующиеся в результате горения частицы золы 35 выводятся из второй камеры 32 через провальные окна 34 в поду 33 и окно 45 для выпуска потока продуктов сгорания 46. Последний по технологии производства фанеры нагревает воду, превращая ее в пар, и воздух, используемый в сушке и термоокислении частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 в первой камере 1, воспламенившихся фанерных частиц 31 и невоспламенившихся частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 во второй камере 32. На выходе из паровырабатывающей технологической установки размещается золоуловитель, выводящий из потока продуктов сгорания 46 остатки частиц золы 35.
Таким образом, при использовании в качестве топливной составляющей влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов, образуемых в производстве фанеры с замкнутым паромеханическим циклом и подаваемых в топку с размерами по длине 30-70 мм, по ширине 5-30 мм, по толщине 1-3 мм, влажностью 40-60%, температурой 240-310 К вместе с окислителем - нагретым до 550-650 К воздухом, решение поставленной задачи изобретения - снижение концентрации оксидов азота и бенз(а)пирена в уходящих газах при безопасном уровне температуры в топке, обеспечивающем длительную рабочую кампанию топочного оборудования и фанерного производства в целом, снижение ремонтных затрат, связано с реализацией предлагаемого способа сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке.
Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов имеет отличительные особенности.
Закруткой потоков воздуха в первой камере и прерывистым вводом влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов с равномерными временными периодами подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек активизируется процесс прогрева-сушки с выходом максимального количества влаги. Анализ эффективности сушки по результатам теплофизического исследования отбираемых равновеликих влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов на вводе и выходе из закрученного потока показывает, что количество выпускаемой из фанерного материала влаги достигает наивысшего значения ΔWмакс при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=0,5 сек, величина ΔW практически постоянна при временных периодах подачи и ее прекращения τподачи=2,0 сек и τподачи=4,0 сек. Как только временной период подачи и ее прекращения становится меньше τподачи=0,5 сек, значение ΔW резко уменьшается. Например, при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=0,49 сек величина ΔW=0,8 ΔWмакс. Значение временного периода подачи и ее прекращения больше τподачи=4,0 сек сказывается на паропроизводительности Дп и давлении пара Рп паровырабатывающей установки. Если в диапазоне временного периода подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек параметры Дп=Дпмакс, Рп=Рпмакс, то при временном периоде подачи и ее прекращения τподачи=4,1 сек параметры Дп=0,85Дпмакс, Рп=0,85Рпмакс, что недопустимо по условиям производства фанеры. Отсюда значения временного периода подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек оптимальны.
Время пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,1-2,5 сек и время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=0,05-1,00 сек при условии, что временной период подачи и ее прекращения τподачи=0,5-4,0 сек, определяют минимальный выход оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) за топкой и паровырабатывающей установкой перед сбросом в дымовую трубу и атмосферу. Как только время пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,09 сек, а время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=0,04 сек, резко, скачкообразно увеличивается концентрация окиси углерода (СО) и бенз(а)пирена (БП) на 25-30%. Как только время пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=2,51 сек, а время их нахождения в горизонтальном выводящем потоке τвывод=1,01 сек, увеличивается концентрация оксидов азота (NOx) на 30%. Понятно, что значения времени пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке τопуск=0,1-2,5 сек и времени их нахождения в горизонтальном выводящем потоке
τвывод=0,05-1,00 сек являются оптимальными временными характеристиками заявленного способа сжигания дробленых пластинчатых фанерных отходов, определяющими наиболее благоприятные экологические параметры эвакуируемого в атмосферу потока продуктов сгорания. Дополнительный экологический эффект связан с отбором продуктов сгорания с задержкой τотбор=0,2-1,0 сек после ввода дробленых пластинчатых фанерных отходов из первой камеры во вторую: в заявляемом диапазоне выход NOx снижается дополнительно на 20-30%. При отклонениях в большую или меньшую стороны даже на 0,01 сек дополнительный эффект снижения выхода NOx пропадает. Отсюда временной диапазон τотбор=0,2-1,0 сек после ввода дробленых пластинчатых фанерных отходов является оптимальным. Вывод зольных частиц из горизонтальных газовоздушных потоков во второй камере обеспечивает максимальный суммарный эффект вывода твердых зольных частиц из потока дымовых газов, сбрасываемого в атмосферу. При выводе зольных частиц в первой камере в приподовой части последней формируется повышенный уровень температуры, вызывающий нарушение всего цикла сжигания с повышением концентрации оксидов азота (NOx) и бенз(а)пирена (БП) в потоках за топкой и в дымовой трубе. При выводах золы из вертикальных потоков во второй камере образуется большой недожог дробленых пластинчатых фанерных отходов, снижаются выработка и давление пара, поступающего в технологию изготовления фанеры, что не допускается по техническим условиям его использования в производстве. Отсюда вывод зольных частиц из горизонтального газовоздушного потока во второй камере является существенным признаком изобретения.
Таким образом, при использовании в качестве топливной составляющей влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов, образуемых в производстве фанеры с замкнутым паромеханическим циклом и подаваемых в топку с размерами по длине 30-70 мм, по ширине 5-30 мм, по толщине 1-3 мм, влажностью 40-60%, температурой 240-310 К вместе с окислителем - нагретым до 550-650 К воздухом, решение поставленной задачи изобретения - снижение концентрации оксидов азота и бенз(а)пирена в уходящих газах при безопасном уровне температуры в топке, обеспечивающем длительную рабочую кампанию топочного оборудования и фанерного производства в целом, снижение ремонтных затрат, связано с реализацией предлагаемого способа сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке.
Предлагаемый способ может быть реализован также в устройстве с двухвихревой системой ввода, сушки и зажигания, представленном на фиг.3, 4, где введены те же обозначения, что и на фиг.1, 2. Для повышения надежности топочного оборудования вдоль фронтовой стены 44 второй камеры 32 установлен водоохлаждаемый трубный экран 49, обеспечивающий устойчивое снижение температурного уровня газовоздушных потоков во второй камере 32 и дополнительное повышение надежности и долговечности теплонапряженных узлов и снижение затрат на ремонты. Для организации двухвихревого опускного движения вводимых частиц влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов 9 в потоке первичного воздуха 21 и опускном потоке топливовоздушной смеси 23 с горизонтальным вращением в первой камере 1 установлены направляющие вихревого движения 50.
Способ в установке на фиг.3, 4 реализуется так же, как и в установке на фиг.1, 2.
Предлагаемый способ может быть реализован в двухвихревой камере ввода, сушки и зажигания на фиг.5, 6. Для дополнительного повышения устойчивости опускного потока топливовоздушной смеси 23 с горизонтальным вращением в первой камере 1 последняя перегорожена экранными трубами 51. При этом верхняя часть системы экранных труб 51 выполнена глухой, без возможности переброса потоков газовоздушной смеси из первой камеры 1 во вторую камеру 32, а средняя и нижняя имеют окна 52 для перетечек потоков газовоздушной смеси.
Способ в установке на фиг.5, 6 реализуется так же, как и в установке на фиг.1, 2 и в установке на фиг.3, 4.
Практическое использование изобретения связано с паровырабатывающими устройствами фанерных производств, в топках которых сжигаются влажные дробленые пластинчатые фанерные отходы, имеющие размеры по длине 30-70 мм, по ширине 5-30 мм, по толщине 1-3 мм, влажность 40-60% и температуру 240-310 К в потоках нагретого за паровырабатывающей установкой до 550-650 К воздуха. Кроме того, влажные дробленые пластинчатые фанерные отходы того же качества могут поставляться на отдельные котельные и использоваться в качестве топлива на котлах типа КЕ, ДКВР и других с заменой топок на устройства, представленные на фиг.1, 2; фиг.3, 4; фиг.5, 6.
Claims (1)
- Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в вертикальной двухкамерной топке путем ввода, сушки и зажигания, по крайней мере, в одном опускном горизонтально-закрученном воздушном потоке в первой камере с последующим выводом горящих частиц во вторую камеру в прямоточном горизонтальном воздушном потоке, окончательным дожиганием во второй камере в горизонтальном, восходящем и опускном циркулирующем газовоздушных потоках, промежуточным отбором газообразных продуктов неполного сгорания из первой камеры в опускной циркулирующий поток во второй камере, выводом образующейся при горении золы из потоков в топке и из отводимых из топки продуктов сгорания, отличающийся тем, что ввод влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов выполняют прерывистым с равномерными временными периодами подачи и ее прекращения 0,5-4,0 с, время пребывания дробленых пластинчатых фанерных отходов в опускном горизонтально-вихревом потоке ограничивают 0,1-2,5 с, в выводящем горизонтальном потоке - 0,05-1,00 с, отбор продуктов неполного сгорания осуществляют через 0,2-1,0 с после ввода влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов в топку, а вывод золы в топке производят из горизонтального потока во второй камере.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140231/03A RU2386079C1 (ru) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140231/03A RU2386079C1 (ru) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2386079C1 true RU2386079C1 (ru) | 2010-04-10 |
Family
ID=42671237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008140231/03A RU2386079C1 (ru) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2386079C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476768C1 (ru) * | 2011-09-08 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Двухкамерная топка для сжигания дробленых древесных отходов (варианты) |
| RU2718729C1 (ru) * | 2019-10-31 | 2020-04-14 | Самуил Вульфович Гольверк | Способ факельного сжигания отходов сортировки твердых коммунальных отходов в жаротрубном котле |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU77079A1 (ru) * | 1947-07-15 | 1948-11-30 | А.Н. Ковригин | Пылеугольна циклонна топка |
| SU879142A1 (ru) * | 1980-01-30 | 1981-11-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | Топка |
| SU918662A1 (ru) * | 1979-10-01 | 1982-04-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | Топка |
| SU1620774A1 (ru) * | 1989-02-15 | 1991-01-15 | Брянский технологический институт | Способ сжигани древесной пыли |
| RU2198348C2 (ru) * | 2000-08-04 | 2003-02-10 | Российский научный центр "Прикладная химия" | Печь для сжигания жидких, газообразных и твердых отходов |
-
2008
- 2008-10-09 RU RU2008140231/03A patent/RU2386079C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU77079A1 (ru) * | 1947-07-15 | 1948-11-30 | А.Н. Ковригин | Пылеугольна циклонна топка |
| SU918662A1 (ru) * | 1979-10-01 | 1982-04-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | Топка |
| SU879142A1 (ru) * | 1980-01-30 | 1981-11-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | Топка |
| SU1620774A1 (ru) * | 1989-02-15 | 1991-01-15 | Брянский технологический институт | Способ сжигани древесной пыли |
| RU2198348C2 (ru) * | 2000-08-04 | 2003-02-10 | Российский научный центр "Прикладная химия" | Печь для сжигания жидких, газообразных и твердых отходов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДНЕПРОВ Ю.В. и др. Монтаж котельных установок малой и средней мощности. Высшая школа. - М., 1980, с.33-39. МАРШАК Ю.Л. Топочные устройства с вертикальными циклонными предтопками. Энергия. - М.-Л., 1966, с.21, рис.1-1. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476768C1 (ru) * | 2011-09-08 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Двухкамерная топка для сжигания дробленых древесных отходов (варианты) |
| RU2718729C1 (ru) * | 2019-10-31 | 2020-04-14 | Самуил Вульфович Гольверк | Способ факельного сжигания отходов сортировки твердых коммунальных отходов в жаротрубном котле |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2518772C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания древесных отходов | |
| CN101324341B (zh) | 煤粉锅炉纯氧点火/稳燃装置及方法 | |
| TWI554730B (zh) | 無煙焚化爐及使用其之發電系統與熱交換系統 | |
| RU2712555C2 (ru) | Способ проведения процесса сжигания в топочных установках с колосниковой решеткой | |
| RU100184U1 (ru) | Вихревая топка | |
| JP5818093B2 (ja) | 廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法 | |
| RU2175421C1 (ru) | Топочное устройство | |
| RU2386079C1 (ru) | Способ сжигания влажных дробленых пластинчатых фанерных отходов | |
| RU2476768C1 (ru) | Двухкамерная топка для сжигания дробленых древесных отходов (варианты) | |
| CN220061735U (zh) | 一种包含一个以上烟气涡流燃烧室的烟气后燃烧装置 | |
| CN112032725A (zh) | 一种超高温热旋风式生活垃圾处理设备及其处理方法 | |
| KR101686388B1 (ko) | 무연 소각로 및 이를 이용한 시스템 | |
| RU2133409C1 (ru) | Печь для сжигания древесных отходов | |
| CN217441640U (zh) | 一种以整捆包农作物秸秆为燃料的链条炉排气化装置 | |
| RU2162566C1 (ru) | Установка для сжигания твердого топлива | |
| RU2573078C2 (ru) | Вихревая камерная топка | |
| RU2032125C1 (ru) | Предтопок | |
| RU2784766C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания отходов фанерного производства и гранулированных и брикетированных топлив | |
| RU68098U1 (ru) | Печь на твердом топливе | |
| RU2319894C1 (ru) | Способ сжигания высоковлажных древесных сыпучих отходов и устройство для его осуществления | |
| JP2015209992A (ja) | 廃棄物焼却処理装置及び廃棄物焼却処理方法 | |
| RU2756712C1 (ru) | Комбинированное топочное устройство для сжигания кородревесного топлива | |
| CN205535840U (zh) | 一种用于处理垃圾的焚烧炉 | |
| RU2515568C1 (ru) | Котел | |
| RU2158388C1 (ru) | Топка котла-утилизатора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101010 |