RU160276U1 - DEVICE FOR WASTE WATER COMBUSTION OF COCOCHEMICAL PRODUCTION - Google Patents

Abstract

1. Устройство для сжигания сточных вод коксохимического производства, включающее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с жаростойкой футеровкой, снабженную форсунками для распыления сточной воды, газовыми горелками, отводящим газоходом, расположенным в верхней части корпуса, отличающееся тем, что форсунки расположены ярусами в радиальном направлении по высоте камеры, при этом нижняя стенка камеры имеет сквозные параллельные щели, сообщающиеся с воздухораспределительной камерой, дополнительно установленной под камерой сгорания, снабженной двумя воздухозаборными патрубками, а газовые горелки размещены попарно под нижней стенкой вдоль щелей.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено пусковыми газовыми горелками, расположенными в нижней части камеры.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено радиальными форсунками для распыления технической воды для охлаждения дымовых газов.4. Устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что форсунки для распыления технической воды расположены в верхней части камеры сгорания перед отводящим газоходом.1. A device for burning wastewater by-product coke production, comprising a vertical cylindrical combustion chamber with heat-resistant lining, equipped with nozzles for spraying wastewater, gas burners, a discharge duct located in the upper part of the housing, characterized in that the nozzles are arranged in tiers in the radial direction in height chamber, while the bottom wall of the chamber has through parallel slots in communication with the air distribution chamber, additionally installed under the combustion chamber I, equipped with two air inlets, and gas burners are placed in pairs under the bottom wall along the cracks. 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with starting gas burners located in the lower part of the chamber. 3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with radial nozzles for spraying industrial water for cooling flue gases. 4. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the nozzles for spraying industrial water are located in the upper part of the combustion chamber in front of the exhaust gas duct.

Description

Полезная модель относится к коксохимическому производству и может быть использована для сжигания сточных вод.The utility model relates to by-product coke production and can be used to burn wastewater.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Сточные воды коксохимического производства являются одним из самых опасных источников загрязнения окружающей среды токсичными и опасными веществами. После осуществления комплекса различных способов очистки сточные воды на многих действующих предприятиях используются для различных нужд. Однако объемы образования сточных вод значительно превосходят потребности в их вторичном использовании, поэтому избытки подлежат обезвреживанию.Wastewater of coke production is one of the most dangerous sources of environmental pollution with toxic and hazardous substances. After implementing a complex of various purification methods, wastewater at many existing enterprises is used for various needs. However, the volume of wastewater generation significantly exceeds the need for their secondary use, therefore, excesses must be neutralized.

Термическое обезвреживание промышленных отходов является универсальным методом, позволяющим уничтожать сточные воды, содержащие токсичные и опасные вещества, например, при сжигании. Сущность огневого метода заключается в распылении сточных вод в топочные газы, имеющие высокую температуру (более 1000°C). Вода при этом полностью испаряется, органические примеси сгорают с образованием безвредных газовых продуктов. Основным недостатком является высокая стоимость процесса термического обезвреживания, вследствие большого расхода газообразного топлива, например, природного газа (М.Н. Бернандинер, А.П. Шурыгин «Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов», М., Химия, 1990, с. 23-34).Thermal neutralization of industrial waste is a universal method that allows you to destroy wastewater containing toxic and dangerous substances, for example, by burning. The essence of the fire method is to spray wastewater into flue gases having a high temperature (more than 1000 ° C). In this case, water completely evaporates, organic impurities burn with the formation of harmless gas products. The main disadvantage is the high cost of the process of thermal disposal, due to the high consumption of gaseous fuels, for example, natural gas (MN Bernandiner, A.P. Shurygin, “Fire processing and disposal of industrial waste”, M., Chemistry, 1990, p. 23 -34).

В коксохимическом производстве в качестве газообразного топлива для сжигания сточных вод может быть использован коксовый газ, излишки которого в настоящее время уничтожаются факельным методом.In coke production, coke oven gas can be used as gaseous fuel for wastewater combustion, the excess of which is currently being destroyed by the flare method.

АНАЛОГИANALOGUES

Известна шахтная печь для огневого обезвреживания жидких отходов, представляющая собой вертикальную цилиндрическую шахту, содержащую расположенные чередующимися рядами форсунки для распыления жидкости и тангенциальные горелки, при этом камера имеет пережимы между рядами форсунок и горелок (а.с. №393538, МПК F23g 7/00, F27b 1/08, С02с 5/04, опубл. 27.12.1973).Known shaft furnace for fire neutralization of liquid waste, which is a vertical cylindrical shaft containing alternating rows of nozzles for spraying liquid and tangential burners, while the camera has clamps between rows of nozzles and burners (AS No. 393538, IPC F23g 7/00 F27b 1/08, C02c 5/04, publ. 12/27/1973).

Недостатками устройства являются следующие: низкая эффективность обезвреживания жидких отходов, высокий расход газообразного топлива, расположение горелок в зоне высоких температур, что может приводить к их преждевременному выходу из строя и снижению надежности работы устройства.The disadvantages of the device are the following: low efficiency of neutralization of liquid waste, high consumption of gaseous fuel, the location of the burners in the high temperature zone, which can lead to their premature failure and reduce the reliability of the device.

ПРОТОТИПPROTOTYPE

Известна печь для сжигания жидких отходов, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру сгорания, форсунку для подачи жидких отходов, тангенциально направленную газовую горелку, отводящий газоход, установленный в верхней части камеры, при этом печь дополнительно содержит камеру дожигания и установленную над камерой сгорания тангенциально газовую горелку дожигания над камерой сгорания, сообщающиеся посредством перепускного отверстия, находящегося в нижней стенке камеры дожигания. При этом камера дожигания снабжена обтекателем, установленным между перепускным отверстием и отводящим газоходом (полезная модель №34994, МПК F24G 7/04, опубл. 20.12.2003). Горелки подключены к топливному трубопроводу и воздушному трубопроводу. Поток горячих газов, образующихся при сжигании топлива и воздуха, закручивает в окружном направлении жидкие отходы, истекающие из форсунок, что способствует интенсивному и устойчивому процессу горения. Установка камеры дожигания обеспечивает полноту обезвреживания отходов.A known furnace for burning liquid waste containing a vertical cylindrical combustion chamber, a nozzle for supplying liquid waste, a tangentially directed gas burner, a flue gas duct installed in the upper part of the chamber, the furnace further comprises a afterburner and a tangentially gas burner above the combustion chamber above a combustion chamber communicating through a bypass hole located in the lower wall of the afterburner. In this case, the afterburning chamber is equipped with a fairing installed between the bypass hole and the exhaust gas duct (utility model No. 34994, IPC F24G 7/04, published on December 20, 2003). The burners are connected to the fuel line and the air line. The flow of hot gases generated during the combustion of fuel and air, twists in the circumferential direction the liquid waste flowing out of the nozzles, which contributes to an intensive and stable combustion process. The installation of the afterburner ensures the complete neutralization of waste.

Недостатками устройства является высокий расход топлива для сжигания отходов. Использование принудительной подачи воздуха также повышает энергоемкость устройства. Кроме того, расположение горелок в зоне высоких температур может приводить к их преждевременному выходу из строя, что снижает надежность работы устройства. Отсутствие пусковых горелок также снижает надежность работы. Пусковые горелки служат не только для запуска устройства, они обеспечивают постоянное наличие в нем факела, что предотвращает возможность взрыва газовоздушной смеси.The disadvantages of the device is the high fuel consumption for burning waste. The use of forced air supply also increases the energy consumption of the device. In addition, the location of the burners in the high temperature zone can lead to their premature failure, which reduces the reliability of the device. The lack of start-up burners also reduces reliability. Starting burners not only serve to start the device, they ensure the constant presence of a torch in it, which prevents the possibility of an air-gas mixture explosion.

Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего снижение экономических и энергетических затрат, повышение надежности обезвреживания сточных вод коксохимического производства с использованием в качестве газообразного топлива коксового газа.The objective of the utility model is to create a device that reduces economic and energy costs, increases the reliability of the neutralization of wastewater by-product coke production using coke oven gas as a gaseous fuel.

Поставленная задача полезной модели достигается тем, что в устройстве для сжигания сточных вод, включающем вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с жаростойкой футеровкой, снабженную форсунками для распыления сточной воды, газовыми горелками для сжигания топлива, отводящий газоход, расположенный в верхней части камеры, форсунки для распыления сточной воды расположены ярусами в радиальном направлении по высоте камеры, при этом нижняя стенка камеры имеет сквозные параллельные щели, сообщающиеся с воздухораспределительной камерой, дополнительно установленной под камерой сгорания, снабженной двумя водозаборными патрубками, а газовые горелки размещены попарно под нижней стенкой вдоль щелей.The objective of the utility model is achieved in that in a device for burning wastewater, including a vertical cylindrical combustion chamber with a heat-resistant lining, equipped with nozzles for spraying wastewater, gas burners for burning fuel, a discharge duct located in the upper part of the chamber, nozzles for spraying a waste water are arranged in tiers in a radial direction along the height of the chamber, while the lower wall of the chamber has through parallel slots in communication with the air distribution chamber Further installed under the combustion chamber, provided with two water intake pipes, and the gas burners are arranged in pairs at the bottom wall along the slits.

При этом дополнительно устройство снабжено пусковыми газовыми горелками, расположенными в нижней части камеры. Дополнительно устройство снабжено радиальными форсунками для распыления технической воды для охлаждения дымовых газов, расположенными в верхней части камеры сгорания перед отводящим газоходом.In addition, the device is equipped with starting gas burners located in the lower part of the chamber. Additionally, the device is equipped with radial nozzles for spraying industrial water for cooling flue gases located in the upper part of the combustion chamber in front of the exhaust gas duct.

Группа форсунок, расположенных ярусами, позволяет подать в камеру большой объем сточной воды, обеспечивая при этом более тонкое распыление и более равномерное распределение капель по сечению камеры сгорания.A group of nozzles arranged in tiers allows a large volume of wastewater to be fed into the chamber, while providing finer atomization and a more uniform distribution of droplets over the combustion chamber cross section.

Расположение горелок для сжигания коксового газа попарно параллельно щелям в количестве, обеспечивающем подачу в камеру значительных объемов коксового газа, позволяет создать зону горения, достаточную для эффективного испарения воды и сжигания органических примесей.The location of the coke oven gas burners in pairs parallel to the slots in an amount that provides significant volumes of coke oven gas to the chamber allows creating a combustion zone sufficient for efficient evaporation of water and burning of organic impurities.

Расположение горелок для сжигания коксового газа под футеровкой нижней стенки предохраняет их от воздействия высоких температур в камере сгорания.The location of the coke oven gas burners under the bottom wall lining protects them from the effects of high temperatures in the combustion chamber.

При совмещении в устройстве камеры сжигания с воздухораспределительной камерой процесс горения коксового газа происходит без принудительного нагнетания воздуха. При этом в горелках применяется многоструйная подача газа. При попарном расположении вдоль параллельных щелей смежные горелки образуют встречные многоструйные потоки коксового газа, которые в смеси с воздухом через щели затягиваются в камеру сгорания. Разделение потока газа, подаваемого в горелку, на множество мелких струй улучшает качество смешения газа и воздуха перед их воспламенением, что обеспечивает интенсивность и устойчивость процесса горения.When combining the combustion chamber with the air distribution chamber in the device, the coke oven gas combustion process occurs without forced air injection. In this case, multi-jet gas supply is used in the burners. With a pairwise arrangement along parallel slots, adjacent burners form oncoming multi-jet flows of coke oven gas, which are mixed with air through the slots and are drawn into the combustion chamber. The separation of the gas stream supplied to the burner into many small jets improves the quality of mixing gas and air before ignition, which ensures the intensity and stability of the combustion process.

Устройство позволяет эффективно обезвреживать значительные объемы сточных вод при низких экономических и энергетических затратах, при этом обеспечивается его надежная работа.The device allows you to effectively neutralize significant volumes of wastewater at low economic and energy costs, while ensuring its reliable operation.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 разрез А-А. Устройство для сжигания сточных вод коксохимического производства содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания 1, футерованную огнеупорным кирпичом 2, форсунки для распыления сточных вод 3 расположенные по высоте камеры 1 радиально в три яруса. Число ярусов зависит от объема сжигаемых сточных вод. Верхний ярус образуют форсунки 4 для распыления технической воды для охлаждения дымовых газов. Ярус форсунок 4 расположен в камере сгорания 1 перед отводящим газоходом 5. Камера 1 имеет на нижней футерованной стенке сквозные параллельные щели 6, сообщающиеся с воздухораспределительной камерой 7, дополнительно установленной под камерой сгорания 1. Воздухораспределительная камера 7 снабжена двумя водозаборными патрубками 8, расположенными напротив друг друга, с регулирующими клапанами подачи воздуха (на фиг. не показаны). Газовые горелки 9 размещены попарно под нижней стенкой камеры 1 параллельно щелям 6. При этом сквозные отверстия, выполненные в один ряд на боковой поверхности каждой горелки (на фиг. не показаны), на двух смежных горелках 9 развернуты друг к другу и создают два встречных потока мелких струй газа. Две пусковые горелки 10 коксового газа находятся в нижней части камеры сгорания 1 и расположены симметрично напротив друг друга.In FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 section AA. A device for burning wastewater by-product coke production includes a vertical cylindrical combustion chamber 1, lined with refractory brick 2, nozzles for spraying wastewater 3 located at the height of the chamber 1 radially in three tiers. The number of tiers depends on the amount of wastewater burned. The upper tier is formed by nozzles 4 for spraying process water for cooling flue gases. The tier of nozzles 4 is located in the combustion chamber 1 in front of the exhaust gas duct 5. The chamber 1 has on the lower lined wall through parallel slots 6 communicating with the air distribution chamber 7, additionally installed under the combustion chamber 1. The air distribution chamber 7 is equipped with two water inlets 8 located opposite each other friend, with air control valves (not shown in FIG.). Gas burners 9 are placed in pairs under the bottom wall of the chamber 1 parallel to the slots 6. At the same time, through holes made in one row on the side surface of each burner (not shown in Fig.) Are turned to each other on two adjacent burners 9 and create two oncoming flows small jets of gas. Two starting coke oven gas burners 10 are located in the lower part of the combustion chamber 1 and are located symmetrically opposite each other.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сточную воду коксохимического производства подают через распылительные форсунки 3 в камеру сгорания 1. Коксовый газ через газовый коллектор (на фиг. не показано) поступает в пусковые горелки 10 и газовые горелки 9. В горелках 9, расположенных попарно под нижней стенкой, коксовый газ смешивается с воздухом и через щели 6 попадает в камеру сгорания 1. Поток горячих газов, образующихся при сжигании коксового газа и воздуха, поднимается вверх. Сточная вода, распыленная в восходящем потоке, испаряется, органические примести сгорают. На первом ярусе температура горячих газов составляет 1200°C, на втором - 1000°C, на третьем 800-1000°C. Отходящие газы перед поступлением в отводящий газоход 5 охлаждают технической водой, подаваемой через форсунки 4, до 650°C.Wastewater of the coke production is fed through spray nozzles 3 into the combustion chamber 1. Coke gas through the gas collector (not shown in Fig.) Enters the start-up burners 10 and gas burners 9. In the burners 9 located in pairs under the bottom wall, coke oven gas is mixed with through air and through slits 6 it enters combustion chamber 1. The flow of hot gases generated during the combustion of coke oven gas and air rises. Wastewater sprayed in the upstream evaporates, organic waste burns out. On the first tier, the temperature of hot gases is 1200 ° C, on the second - 1000 ° C, on the third - 800-1000 ° C. The exhaust gases before entering the exhaust duct 5 are cooled by industrial water supplied through nozzles 4 to 650 ° C.

При использовании предлагаемой полезной модели достигается одновременное эффективное термическое обезвреживание сточной воды и коксового газа, что предотвращает загрязнение окружающей среды.Using the proposed utility model, simultaneous effective thermal neutralization of wastewater and coke oven gas is achieved, which prevents environmental pollution.

Claims (4)

1. Устройство для сжигания сточных вод коксохимического производства, включающее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с жаростойкой футеровкой, снабженную форсунками для распыления сточной воды, газовыми горелками, отводящим газоходом, расположенным в верхней части корпуса, отличающееся тем, что форсунки расположены ярусами в радиальном направлении по высоте камеры, при этом нижняя стенка камеры имеет сквозные параллельные щели, сообщающиеся с воздухораспределительной камерой, дополнительно установленной под камерой сгорания, снабженной двумя воздухозаборными патрубками, а газовые горелки размещены попарно под нижней стенкой вдоль щелей.1. A device for burning wastewater by-product coke production, comprising a vertical cylindrical combustion chamber with heat-resistant lining, equipped with nozzles for spraying wastewater, gas burners, a discharge duct located in the upper part of the housing, characterized in that the nozzles are arranged in tiers in the radial direction in height chamber, while the bottom wall of the chamber has through parallel slots in communication with the air distribution chamber, additionally installed under the combustion chamber I, equipped with two air inlets, and gas burners are placed in pairs under the bottom wall along the slots. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено пусковыми газовыми горелками, расположенными в нижней части камеры.2. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with starting gas burners located in the lower part of the chamber. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено радиальными форсунками для распыления технической воды для охлаждения дымовых газов.3. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with radial nozzles for spraying industrial water for cooling flue gases. 4. Устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что форсунки для распыления технической воды расположены в верхней части камеры сгорания перед отводящим газоходом.

4. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the nozzles for spraying industrial water are located in the upper part of the combustion chamber in front of the exhaust gas duct.

Images