RU2522597C2 - Combustion of mechanically dewatered pasty sediments of effluents - Google Patents

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention relates to power engineering. Proposed method comprises feed of sediments in swirled vertical flow of combustion products of additional liquid or gaseous fuel. Said sediments are dispersed by compressed air or steam. Said sediments are subjected to heat treatment and separation to fine and coarse fractions. Fine fractions are burnt down in swirled flow to separate unprocessed coarse fractions. Note here that coarse fractions collected by sedimentation is separately ground to fine fractions to be fed by separate jet to swirled vertical flow of combustion products in initial sediments feed zone.

EFFECT: non-polluting process.

Description

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к технике обезвреживания токсичных отходов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве для сжигания механически обезвоженных пастообразных осадков сточных вод. В качестве топочного устройства в основном применяются печи (реакторы) с псевдоожиженным слоем.The invention relates to the field of heat engineering, in particular to the technique of neutralizing toxic waste, and can be used in various industries and housing and communal services for burning mechanically dehydrated pasty sewage sludge. As a furnace device, mainly fluidized bed furnaces (reactors) are used.

Известен способ сжигания пастообразных осадков, включающий ввод отходов в закрученный поток продуктов сгорания топлива, высокотемпературную термообработку с разделением отходов на мелкие и крупные фракции и получением закрученного потока продуктов сгорания мелких фракций, последующую обработку крупных фракций с получением продуктов их термообработки и совместный отвод продуктов термообработки обеих фракций. При этом крупные фракции сжигают в слое зоны дожигания, а мелкие - в объеме зоны сгорания и закрученного потока мелких фракций. Зола от сжигания мелких фракций выводится потоком продуктов сгорания, а очаговые остатки крупных фракций выводятся в противоположном направлении (АС СССР №579949, МПК F23G 5/00, опубл. 1977 г.).A known method of burning pasty sediments, including introducing waste into a swirling stream of fuel combustion products, high-temperature heat treatment with separation of waste into small and large fractions and obtaining a swirling stream of combustion products of small fractions, subsequent processing of large fractions to obtain products of their heat treatment and the joint removal of heat treatment products of both fractions. In this case, large fractions are burned in the afterburning zone, and small fractions are burned in the volume of the combustion zone and the swirling stream of small fractions. Ash from the combustion of small fractions is discharged by the flow of combustion products, and focal residues of large fractions are discharged in the opposite direction (USSR AS No. 579949, IPC F23G 5/00, publ. 1977).

Однако такой способ не может обеспечить полного выгорания крупных фракций, так как при слоевом сжигании затруднен доступ окислителя к горючим частицам, вследствие контакта между частицами затруднен доступ лучистой энергии к частицам внутри слоя.However, this method cannot ensure the complete burnout of large fractions, since when layer-by-layer combustion, the oxidizer is difficult to access combustible particles, due to contact between particles, the access of radiant energy to the particles inside the layer is difficult.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту является способ сжигания отходов, включающий ввод отходов в вертикальный закрученный поток продуктов сгорания топлива, высокотемпературную термообработку с разделением отходов на мелкие и крупные фракции и получением закрученного потока продуктов термообработки мелких фракций, созданием взвешенного слоя крупных фракций потоком воздуха и проведением в нем дообработки этих фракций и совместный отвод продуктов термообработки обеих фракций (АС СССР №724879, кл. F23G 5/00, опубл. 1980 г.).The closest in technical essence to the achieved effect is a method of burning waste, which includes introducing waste into a vertical swirling stream of fuel combustion products, high-temperature heat treatment with separation of waste into small and large fractions and obtaining a swirling stream of heat treatment products of small fractions, creating a suspended layer of large fractions by air flow and carrying out additional processing of these fractions in it and the joint removal of heat treatment products of both fractions (USSR AS No. 724879, class F23G 5/00, publ. 1 980 g.).

Недостатком этого способа является шлакование крупных частиц во взвешенном слое и затруднения с выпуском золы (шлака) из зоны дообработки крупных фракций и низкая экологичность.The disadvantage of this method is the slagging of large particles in a suspended layer and difficulties with the release of ash (slag) from the zone of pre-treatment of large fractions and low environmental friendliness.

Технический результат - повышение экологической и экономической эффективности процесса сжигания пастообразных осадков.The technical result is an increase in the environmental and economic efficiency of the process of burning pasty sediments.

Техническая задача, заключающаяся в интенсификации процесса выгорания частиц осадков, достигается тем, что в способе сжигания пастообразных осадков, включающем ввод осадков в закрученный вертикальный поток продуктов сгорания дополнительного жидкого или газообразного топлива путем диспергирования осадков компрессорным воздухом или паром, термическую обработку осадков с разделением их на мелкую и крупную фракции, выжигание мелких фракций в закрученном потоке и сепарацию практически высушенных крупных фракций, собранных в результате осаждения, которые подвергают автономному дроблению с получением мелких фракций и подают в закрученный вертикальный поток в зону ввода исходных осадков,The technical problem, which is to intensify the process of burning out precipitation particles, is achieved by the fact that in the method of burning pasty sediments, which includes introducing the precipitation into the swirling vertical flow of combustion products of additional liquid or gaseous fuel by dispersing the precipitation with compressor air or steam, heat treating the precipitation with dividing them into fine and coarse fractions, burning fine fractions in a swirling flow and separation of practically dried coarse fractions collected as a result deposition, which is subjected to autonomous crushing to obtain fine fractions and fed into a swirling vertical stream in the input zone of the initial precipitation,

Процесс сжигания пастообразных осадков заключается в следующем.The process of burning pasty sediments is as follows.

Механически обезвоженный на фильтр-прессе пастообразный осадок сточных вод вводят тангенциально в кольцевую циклонную печь с верхним выходом дымовых газов. Закрученный поток высокотемпературных газов получают путем сжигания природного газа, скорость вылета газовоздушной смеси 90 м/с. Попадая в закрученный поток, пастообразный осадок подсушивается и разделяется на фракции: крупные >500 мкм и мелкие <500 мкм. Термообработка мелких фракций путем их сгорания происходит в закрученном потоке высокотемпературных газов в объеме циклонной печи, а крупные фракции (подсушенные и частично сгоревшие частицы осадка), отделенные под действием закрученного потока, падают в бункер. Собранные в бункере крупные фракции направляют в дробилку (дезинтегратор), в котором осуществляется их измельчение до максимального размера ≤200-300 мкм. Измельченная фракция направляется в отдельный питатель и распыливается в циклонную печь компрессорным воздухом через сопло, расположенное в ярусе горелочных устройств и тангенциального сопла подачи исходных пастообразных осадков.A paste-like sewage sludge mechanically dehydrated on a filter press is introduced tangentially into an annular cyclone furnace with an upper flue gas outlet. A swirling flow of high-temperature gases is obtained by burning natural gas, the air-gas mixture takes off at a speed of 90 m / s. Once in a swirling flow, the paste-like precipitate is dried and divided into fractions: large> 500 μm and small <500 μm. The heat treatment of small fractions by combustion takes place in a swirling stream of high-temperature gases in the volume of a cyclone furnace, and large fractions (dried and partially burnt sediment particles), separated by a swirling stream, fall into the hopper. The large fractions collected in the hopper are sent to a crusher (disintegrator), in which they are crushed to a maximum size of ≤200-300 microns. The crushed fraction is sent to a separate feeder and sprayed into the cyclone furnace with compressor air through a nozzle located in the tier of the burner devices and the tangential nozzle for supplying the initial pasty sediments.

Образованные в результате сгорания пастообразных осадков (мелкие фракции и "вторичные" мелкие фракции) твердые минеральные продукты (золоунос) отводят в направлении, противоположном направлению осевой составляющей закрученного потока продуктов термообработки.Solid mineral products (ash fractions) formed as a result of the combustion of pasty sediments (fine fractions and "secondary" fine fractions) are diverted in the direction opposite to the direction of the axial component of the swirling stream of heat treatment products.

Термообезвреживание мелких фракций и измельченных крупных фракций позволяет обеспечить полное выгорание пастообразных осадков и превратить их в летучую нейтральную золу, что позволяет повысить экологическую и экономическую эффективность процесса сжигания осадков.Thermal treatment of small fractions and crushed large fractions allows for the complete burnout of pasty sediments and turns them into fly-ash neutral ash, which improves the environmental and economic efficiency of the process of burning sediments.

Использование способа позволяет обеспечить полное сжигание в закрученном потоке всей массы пастообразных осадков, что повышает экологическую и экономическую эффективность процесса.Using the method allows to ensure complete combustion in a swirling flow of the entire mass of pasty sediments, which increases the environmental and economic efficiency of the process.

Claims (1)

Способ сжигания обезвоженных осадков сточных вод, включающий ввод осадков в закрученный вертикальных поток продуктов сгорания дополнительного жидкого или газообразного топлива, диспергирование осадков компрессорным воздухом или паром, термическую обработку осадков с разделением их на мелкие и крупные фракции, выжигание мелких фракций в закрученном потоке и сепарацию необработанных крупных фракций, отличающийся тем, что собранную в результате осаждения массу крупных фракций подвергают автономному дроблению с получением мелких фракций и подают отдельной струей в закрученный вертикальный поток продукта сгорания в зону ввода исходных осадков A method of burning dehydrated sewage sludge, including introducing sludge into a swirling vertical stream of combustion products of additional liquid or gaseous fuel, dispersing the sludge with compressor air or steam, heat treating the sludge with dividing them into small and large fractions, burning fine fractions in a swirling stream, and separating untreated large fractions, characterized in that the mass of large fractions collected as a result of precipitation is autonomously crushed to obtain small fractions tions and serves as a separate stream in a swirling vertical flow of the combustion product into the input zone of the initial precipitation