ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ

Раздел: Технологии и производство

Слоевое сжигание ТБО на валковых решетках применяется в промышленной практике достаточно широко. В 1995 г. в различных странах эксплуатировалось более 250 топок с валковыми решетками. Ведущей фирмой в области создания такого оборудования является фирма «Deutshe Babcock Anlagen GMBH» (Германия).

При использовании топок с валковыми решетками, заимствованными из практики сжигания угля, материал перемещается с помощью вращающихся валков (барабанов); наиболее часто используются шестивал- ковые решетки, в германской практике мусоросжигания встречаются семивалковые решетки. Угол наклона решетки - до 40°, диаметр валков - до 1,5 м, длина валков - до 6 м. Температура сжигания - 900-1000°С. Время нахождения отходов в печи - около 30 минут.

Привод каждого валка установлен вне топочной камеры; все части, подлежащие смазке, доступны во время эксплуатации печи.

В 1984-88 гг. в шести городах бывшего СССР построены заводы по прямому сжиганию ТБО в топках с валковой решеткой ( 5.37) фирмы «ЧКД-Дукла», Чехия (по лицензии «Deutshe Babcock»). Практика показала, что механический перенос европейского оборудования в российские условия для прямого сжигания неподготовленных городских отходов не является оптимальным решением (практическое отсутствие раздельного сбора и несовершенство технологии сбора и вывоза отходов приводит к высокому содержанию в ТБО влаги, негорючих и опасных в экологическом отношении компонентов). Все построенные заводы работают неудовлетворительно и характеризуются отрицательным экологическим влиянием (процесс сжигания плохо стабилизируется, оптимальная температура зачастую не достигается, имеют место большой выход недожога, плохое качество шлака, значительная потеря черных металлов, эксплуатационные осложнения при попадании в печь бордюрного камня и больших количеств металла, сложность организации эффективной газоочистки при нестабильном горении отходов и др.).

в традиционной топке с валковой решеткой реализован центральный отвод дымовых газов из топочного пространства. При этом, по данным практики, температура над последним валком составляет всего 500-600°С, что предопределяет повышенное содержание в шлаке недожога.

В результате длительных исследований фирма «Deutshe Babcock» создала топку с валковой решеткой второго поколения ( 5.126), существенно оптимизировав технологию сжигания. Новая геометрия топочного пространства и дутьевой режим обеспечивают стабилизацию горения, увеличение времени пребывания газов в печи, турбуленцию газового потока и его интенсивное перемешивание воздухом.

В новой конструкции печи под потолком топочного пространства образуются вихревые потоки, увеличивающие продолжительность пребывания газов в топке при высокой температуре и степень выгорания вредных газовых примесей и твердых частиц. Первичное дутье (возможен подогрев первичного воздуха до 220°С) подается, как обычно, снизу. Вторичное дутье подается сверху под потолок топочного пространства в основную зону горения, что приводит к снижению образования оксидов азота на 50%; подача дутья для дожигания газов на выходе из топки не требуется. Геометрия печи обеспечивает также высокую температуру шлака до его выпуска (температура над последним валком решетки составляет 1000°С). Суммарный расход дутьевого воздуха заметно снижен.

Оптимальное управление процессом, связанное с автоматическим регулированием воздухораспределения, скорости вращения валков и количества подаваемого материала, позволяет достаточно эффективно сжигать отходы переменного состава.

По сравнению с установками первого поколения, применение новой техники и технологии обеспечивает, по данным фирмы, следующие преимущества:

•          снижение выноса летучей золы на 80%;

•          уменьшение содержания остаточного углерода в золе на 90%;

•          уменьшение содержания в дымовом газе оксида углерода (на 90%), оксидов азота (на 50%), дибензодиокеинов и дибензофуранов (на 90%).

Иными словами, реализация отмеченных выше первичных мероприятий существенно упрощает последующую газоочистку, улучшает экономику и экологию процесса.