PL175547B1

PL175547B1 - Urządzenie do spalania wytlewnego

Info

Publication number: PL175547B1
Application number: PL93300646A
Authority: PL
Inventors: Karl May; Hartmut Herm; Reinhard Mattke
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1999-01-29
Also published as: KR940009318A; EP0591790B1; JPH07305067A; CN1085592A; DE59308278D1; SK110193A3; HUT68478A; EP0591790A1; ES2113981T3; US5497712A; CZ211093A3; PL300646A1; HU9302852D0; CN1039026C; RU2116328C1; HU216524B; ATE164181T1; DK0591790T3; CA2107943A1; DE4234163A1

Abstract

1. Urzadzenie do spalania wytlewnego do termicznego usuwania odpadów, zawie- rajace beben do pirolizy, wytwarzajacy gaz wytlewny, polaczony z komora spalania, z której wyjsciem polaczone jest urzadzenie chlodzace gazów spalinowych, polaczone poprzez sprezarke gazowa z wylotem, znamienne tym, ze zawiera urzadzenie ste- rujace (24, 70) oraz cisnieniomierz (22) umieszczony w drodze gazu pomiedzy beb- nem (2) do pirolizy i sprezarke gazowa (16), przy czym wyjscie urzadzenia sterujacego (24, 70) jest polaczone z czlonem nastaw- czym (18) sprezarki gazowej (16). FIG 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do spalania wytlewnego.

W dziedzinie usuwania odpadów znane są urządzenia do spalania wytlewnego takie jak urządzenie do termicznego usuwania odpadów opisane na przykład w europejskim opisie zgłoszeniowym nr EP-A-0 302 310, w niemieckim opisie zgłoszeniowym nr DE-A-38 30 153 oraz niemieckim opisie zgłoszeniowym nr DE 3733078.

Wszystkie opisy patentowe ujawniają urządzenie do termicznego usuwania odpadów sposobem spalania wytlewnego zawierające, jako główne składniki reaktor do pirolizy i wysokotemperaturową komorę spalania. Reaktor do pirolizy przetwarza zadane odpady na gaz wytlewny i na substancje resztkowe pirolizy. Gaz wytlewny i substancje resztkowe pirolizy zostają następnie, po odpowiedniej przeróbce, doprowadzone do palnika wysokotemperaturowej komory spalania. Powstaje tutaj stopiony żużel, który może zostać odprowadzony poprzez spust i po ochłodzeniu znajduje się w postaci zeszklonej. Powstający gaz spalinowy zostaje poprzez przewód gazów spalinowych odprowadzony do komina jako wylotu. W tym przewodzie gazów spalinowych jest w szczególności wbudowana wytwornica pary na ciepło odpadowe, jako urządzenie chłodzące, zespół filtrów odpylających i urządzenie do oczyszczania spalin. Ponadto w przewodzie gazów spalinowych znajduje się sprężarka gazu, umieszczona bezpośrednio na wyjściu urządzenia do oczyszczania spalin i ukształtowanajako dmuchawa zasysająca. Sprężarka gazu służy do utrzymania - nawet nieznacznego - podciśnienia w bębnie do pirolizy. Podciśnienie to zapobiega wydostawaniu się gazu wytlewnego poprzez uszczelnienia pierścieniowe bębna do pirolizy na zewnątrz do otoczenia.

Urządzenie do spalania wytlewnego do termicznego usuwania odpadów, zawierające bęben do pirolizy, wytwarzający gaz wytlewny, połączony z komorą spalania, z której wyjściem połączone jest urządzenie chłodzące gazów spalinowych, połączone poprzez sprężarkę gazowąz wylotem, odznacza się według wynalazku tym, że zawiera urządzenie sterujące oraz ciśnieniomierz umieszczony w drodze gazu pomiędzy bębnem do pirolizy i sprężarką gazową, przy czym wyjście urządzenia sterującego jest połączone z członem nastawczym sprężarki gazowej.

Urządzenie sterujące zawiera pamięć.

Przed urządzeniem sterującym jest włączony regulator, który jest połączony z ciśnieniomierzem i do którego jest wprowadzona założona wartość zadana (p^x) ciśnienia w drodze gazu.

Ciśnieniomierz połączony jest z wejściem komparatora, którego wyjście połączone jest z urządzeniem sterującym i do którego wprowadzona jest zadana wartość maksymalna (p_niilx) ciśnienia w drodze gazu.

Ciśnieniomierz jest połączony z wejściem członu porównującego, którego wyjście połączone jest z urządzeniem sterującym i do którego wprowadzona jest zadana wartość minimalna (p_mni) ciśnienia w drodze gazu.

W drodze gazu szeregowo ze sprężarką gazowąjest umieszczona kolejna sprężarka gazowa z silnikiem napędowym oraz kolejne urządzenie sterujące, przy czym wejście kolejnego urządzenia sterującego jest połączone z ciśnieniomierzem, a jego wyjście z kolejną sprężarką gazową.

Przed kolejnym urządzeniem sterującym sąwłączone takie same człony konstrukcyjne, jak przed urządzeniem sterującym.

Równolegle do bębna do pirolizy, do palnika komory spalania dołączony jest kolejny bęben do pirolizy.

Z każdym z dwóch bębnów do pirolizy połączony jest co najmniej jeden ciśnieniomierz.

Z bębnem do pirolizy połączony jest pierwszy ciśnieniomierz, a z kolejnym bębnem do pirolizy połączony jest drugi ciśnieniomierz, przy czym z ciśnieniomierzami pierwszym i drugim są połączone wejścia urządzenia sterującego i kolejnego urządzenia sterującego.

Urządzenie sterujące i kolejne urządzenie sterujące zawiera układ wyróżniający w postaci dyskryminatora.

Pomiędzy sprężarką gazowąi kolejnąsprężarkągazowąwłączone jest urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych.

175 547

Co najmniej jeden ciśnieniomierz jest umieszczony na korpusie wylotowym każdego z bębnów do pirolizy.

Pomiędzy sprężarką gazową i kolejną sprężarką gazową włączone jest urządzenie oczyszczalnikowe NO_X.

Wynalazek bazuje na stwierdzeniu, że przynajmniej w jednym zakresie ciśnień, w którym ciśnienie w drodze gazu jest niższe niż ciśnienie w otoczeniu, dużąprodukcję gazu w bębnie wytlewniczym można opanować przez wysokie obroty, natomiast nieznaczną produkcję gazu - która może spaść aż do ilości zerowej - przez małą liczbę obrotów sprężarki gazu. Na wypadek wzrostu ciśnienia we wspomnianej drodze gazu powyżej poziomu maksymalnego ciśnienia, lub nawet ciśnienia otoczenia, na przykład wskutek nadmiernej wilgotności odpadów i tym samym nadmiernej ilości wytworzonego gazu wytlewnego, zastosowano dalsze środki zaradcze, które będą następnie bliżej objaśnione.

W najprostszy sposób można kontrolę uzyskać w ten sposób, że liczba obrotów jest sterowana w zależności od ciśnienia według z góry założonego stosunku. Stosunek ten może być podany w formie tabeli lub w formie wykresu. Chodzi więc tu o zależne od ciśnienia sterowanie liczbą obrotów.

Urządzenie, według wynalazku, pozwala' na regulację ciśnienia przez liczbę obrotów. Ciśnienie w omawianej drodze gazu jest utrzymywane na z góry ustalonej wartości zadanej, która jest niższa, niż ciśnienie w otoczeniu.

Przy sterowaniu lub regulacji należy zwrócić uwagę na to, że ciśnienie musi być utrzymywane stale poniżej maksymalnej wartości granicznej, która powinna leżeć poniżej ciśnienia otoczenia. Można to osiągnąć w szczególności w ten sposób, że przy uzyskaniu założonej maksymalnej wartości ciśnienia w omawianej drodze gazu, liczba obrotów sprężarki gazu zostaje wyraźnie zwiększona. Prowadzi to do tego, że zależna od czasu linia charakterystyki ciśnienia - liczba obrotów, ulega znacznej zmianie, lub nawet załamaniu od maksymalnej wartości ciśnienia.

Ale również za niskie ciśnienie w drodze gazu może być szkodliwe. Ponieważ ze względu na zwykłe części składowe, nie powinny być podejmowane zabiegi wymagające kosztownych nakładów, więc wytrzymują one tylko określone podciśnienie. Aby również tu zapewnić ochronę, przewidziano w jednym z dalszych rozwiązań, urządzenia według wynalazku, że przy osiągnięciu założonej minimalnej wartości ciśnienia w omawianej drodze gazu, liczba obrotów sprężarki gazowej wyraźnie się zmniejsza lub nawet spada do zera. Często nie wystarcza jedna jedyna sprężarka gazowa w drodze gazów spalinowych, albo ze względu na niewystarczającą wydajność, albo z uwagi na konieczność posiadania rezerwy i uzyskania pewności ruchu na wypadek wystąpienia zakłóceń. Według jednego z wariantów wynalazku szeregowo ze sprężarką gazowąjest umieszczona kolejna sprężarka gazowa i liczba obrotów tej kolejnej sprężarki gazowej jest tak sterowana w zależności od ciśnienia we wspomnianej drodze gazu, że przy zmniejszaniu ciśnienia liczba obrotów zostaje zmniejszona.

Przy pracy tej kolejnej sprężarki gazowej postępuje się analogicznie, jak przy pierwszej wymienionej sprężarce gazowej. Stosownie do tego liczba obrotów następnej sprężarki gazowej, może być prowadzona w ten sam sposób odnośnie wartości zadanej, ciśnienia otoczenia, wartości maksymalnej i/lub wartości minimalnej, jak liczba obrotów pierwszej wymienionej sprężarki gazowej.

Niekiedy wynika konieczność zastosowania kolejnego bębna do pirolizy, ponieważ nagromadzenie odpadów lub śmieci jest większe i ponieważ bębny do pirolizy mogłyby tylko do określonej zdolności produkcyjnej zapewnić przebieg wymaganego procesu przetwórczego. W takim wypadku gaz wytlewny, wytworzony w kolejnym bębnie do pirolizy, jest doprowadzany do palnika już istniejącej komory spalania.

Jeżeli urządzenie zwiera dwa bębny do pirolizy i dwie sprężarki gazu, to przewidziane jest samodetekcyjne sterowanie obrotów. Oznacza się ono tym, że steruje się liczbą obrotów sprężarki gazu i niezależnie od tego liczbąobrotów dalszej sprężarki gazu, każdorazowo w zależności od ciśnienia w bębnie do pirolizy i od ciśnienia w drugim bębnie do pirolizy.

175 547

Produkcja gazu w obu bębnach do pirolizy może być ilościowo różna. Z tego powodu korzystne jest wybranie dla sterowania liczbą obrotów, każdorazowo wyższego z dwóch ciśnień w bębnach do pirolizy. Wyższe ciśnienie prowadzi do wyższej liczby obrotów, a to z kolei do szybszego obniżania ciśnienia.

Urządzenie do spalania wytlewnego, zgodnie z wynalazkiem, zawiera zamontowany zespół sterujący, który tak kieruje liczbą obrotów sprężarki gazowej, że w zależności od ciśnienia we wspomnianej drodze gazu, przy obniżaniu się ciśnienia zostaje zmniejszona liczba obrotów:

W najprostszym przypadku, urządzenie sterujące może zawierać środki sterujące, które zapewniają założoną zależność między doprowadzoną wartością pomiarową i wielkością nastawczą liczby obrotów'. Ta założona zależność może być zawarta w postaci tabeli lub wykresu i być wprowadzona do pamięci urządzenia sterującego.

W przypadku regulacji, przed urządzeniem sterującym jest włączony regulator, do którego, oprócz stwierdzonej wartości ciśnieniajestjeszcze wprowadzona zadana wartość ciśnienia w drodze gazu. Ten układ regulacyjny zapewnia - co najmniej przez dłuższy czas utrzymanie ciśnienia w drodze gazu na wstępnie ustalonej wartości zadanej.

Wspomniano już poprzednio, że zaletą jest możliwość utrzymywania ciśnienia w drodze gazu zawsze poniżej maksymalnej wartości granicznej, którą w skrajnym przypadku jest ciśnienie otoczenia. Urządzenie realizujące tę zasadę zawiera układ porównujący, który zmierzoną wartość ciśnienia w drodze gazu porównuje z zadaną maksymalnąwartościąi przy przekroczeniu maksymalnej wartości wysyła dodatkowy sygnał do urządzenia sterującego, aby liczba obrotów sprężarki gazu została wyraźnie zwiększona. W ten sposób można wytworzyć substancję, przy której uzyskuje się zagiętą lub ostro załamaną linię charakterystyki sterowania.

W analogiczny sposób można zapobiec spadkowi ciśnienia poniżej minimalnej wartości granicznej w drodze gazu. W tym celu urządzenie zawiera człon porównawczy, który porównuje zmierzoną wartość ciśnienia w drodze gazu z zadaną, minimalną wartością i przy wielkości ciśnienia poniżej minimalnej wartości wysyła dodatkowy sygnał wejściowy do urządzenia sterującego, aby liczba obrotów sprężarki gazowej została wyraźnie zmniejszona, albo doprowadzona do zera.

Jak już poprzednio wyjaśniono, umieszczenie w drodze gazu kolejnej sprężarki gazu ma praktyczne znaczenie. Jest ona umieszczona szeregowo ze wspomnianą już sprężarką gazową. W tym przypadku, dalsze ukształtowanie urządzenia odznacza się tym, że umieszczone jest kolejne urządzenie sterujące, które steruje liczbą obrotów następnej sprężarki gazowej - niezależnie od liczby obrotów pierwszej wymienionej sprężarki gazowej - również w zależności od ciśnienia w drodze gazu, tak aby przy zmniejszaniu się ciśnienia, liczba obrotów kolejnej sprężarki została zmniejszona.

Najkorzystniejsze jest włączenie przed kolejnym urządzeniem sterującym, tych samych członów budowy, co przed pierwszym urządzeniem sterującym.

Jak już podano, ze względu na wydajność lub na dopuszczalność w urządzeniu może być zastosowany kolejny bęben do pirolizy. Korzystnie j est przyłączyć go do i takjuż istniej ącego palnika komory spalania, tak że obydwa bębny do pirolizy pracują równolegle.

W tym przypadku dla zrealizowania sterowania liczbą obrotów lub regulacji obrotów, do pomiaru ciśnienia w każdym z dwóch bębnów do pirolizy, zamontowany jest co najmniej jeden ciśnieniomierz, korzystnie na każdym z korpusów wylotowych. W szczególności urządzenie sterujące i kolejne urządzenie sterujące, są każdorazowo połączone od strony wejściowej z pierwszym i z drugim ciśnieniomierzem, przy czym pierwszy ciśnieniomierz mierzy ciśnienie w bębnie do pirolizy, a drugi ciśnieniomierz w kolejnym bębnie pirolizy:

Jest szczególnie korzystne, jeżeli urządzenie sterujące i kolejne urządzenie sterujące zawiera każdorazowo układ wyróżniający /dyskryminator/, który przekazuje dalej wyższąwartość ciśnienia dla kierowania odpowiednią liczbą obrotów. Pomiędzy sprężarką gazową i następną sprężarką gazową może być włączone urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych, zwłaszcza oczyszczalnik No_x /tlenków azotu/.

175 547

Przedstawione powyżej kierowanie liczbą obrotów przez sterowanie, albo regulację, może być zrealizowane w urządzeniu do spalania wytlewnego z

1. jednym jedynym bębnem do pirolizy z dwiema włączonymi szeregowo sprężarkami gazowymi,

2. . dwoma równolegle pracującymi bębnami do pirolizy z jedną komorą spalania i dwiema włączonymi szeregowo sprężarkami gazowymi,

3. dwoma równolegle pracującymi bębnami do pirolizy z jedną komorą spalania i dwiema równolegle w drodze gazu włączonymi sprężarkami gazowymi i

4. jednym jedynym bębnem do pirolizy, z dwiema w drodze gazu równolegle względem siebie włączonymi sprężarkami gazowymi.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenia do spalania wytlewnego do termicznego usuwania odpadów, w którym liczba obrotów dmuchawy jest sterowana w zależności od ciśnienia w bębnie do pirolizy, w ujęciu schematycznym, fig. 2 - wycinek urządzenia do spalania wytlewnego, w którym zastosowano regulację liczby obrotów dmuchawy, w ujęciu schematycznym; fig. 3 - wycinek dalszego urządzenia do spalania wytlewnego, w którym zachowano maksymalnąwartość graniczną; fig. 4 - wycinek innego urządzenia do spalania wytlewnego, w którym zastosowano zabezpieczenia przed spadkiem ciśnienia poniżej wartości granicznej, w ujęciu schematycznym; fig. 5 - zalecane urządzenie do spalania wytlewnego z dwoma bębnami do pirolizy i z dwiema, włączonymi w szereg sprężarkami gazowymi, w ujęciu schematycznym; fig;. 6 - wykres, na którym ciśnienie w danym bębnie do pirolizy jest naniesione nad liczbą obrotów dmuchawy, i fig. 7 - tabelę przykładów wartości dla urządzenia do spalania wytlewnego, przedstawionego na fig. 5.

Przedstawione na fig. 1 urządzenie do spalania wytlewnego zawiera bęben 2 do wytlewania lub do pirolizy, do którego doprowadzane sąodpady a. Bęben 2 do pirolizy wytwarza gaz wytlewny s, który z korpusu wylotowego 4 jest doprowadzany do palnika 6 wysokotemperaturowej komory spalania 8 z odprowadzaniem żużla. Powstające tam wskutek spalania gazy spalinowe r, są poprzez urządzenie chłodzące 10, obejmujące kocioł na ciepło odpadowe, doprowadzane do urządzenia 12 do oczyszczania gazów spalinowych. Chodzi tu zwłaszcza o urządzenie do mokrego oczyszczania gazów spalinowych z urządzeniem filtrów odpylających. Oczyszczony gaz spalinowy jest następnie podawany do urządzenia oczyszczalnikowego 14 No_x, gdzie w znacznym stopniu zostaje uwolniony od tlenków azotu. Do transportu gazu spalinowego r jest na wyjściu z urządzenia oczyszczalnikowego 14 Nox zamontowana dmuchawa lub sprężarka gazowa 16 napędzana silnikiem elektrycznym 18. Przewód spalin prowadzi następnie do wylotu w postaci komina 20.

Istotne znaczenie ma to, że za pomocą sprężarki gazowej 16 można wpływać na ciśnienie p w drodze gazu pomiędzy bębnem 2 do pirolizy i sprężarką gazową 16. Wywieranie wpływu następuj e w formie sterowania według założonej linii charakterystyki n=f/p/, jak to jest przykładowo przedstawione na fig. 6. W szczególności liczba n obrotów sprężarki gazowej 16 jest sterowana w zależności od ciśnienia p w drodze gazu pomiędzy bębnem 2 do pirolizy i sprężarką gazową 16 tak, że przy zmniejszaniu ciśnienia p liczba n obrotów zmniejsza się. W tym celu, za pomocą czujnika ciśnienia albo ciśnieniomierza 22, mierzone jest ciśnienie p wbębnie 2 do pirolizy, najlepiej w jego korpusie wylotowym 4. Wartość pomiarowa ciśnienia p jest kierowana do urządzenia sterującego 24 przewidzianego do sterowania silnikiem elektrycznym, jako członem nastawczym 18. Urządzenie sterujące 24 zawiera pamięć, w której jest przechowywana założona zależność n = f/p/.

Ten sposób kierowania liczbą n obrotów jest stosowany przy ciśnieniu p we wspomnianej drodze gazu, które jest niższe niż ciśnienie p_ow otoczeniu. Jeżeli ciśnienie p zbliża się do tego ciśnienia otoczenia p₀, to podany sposób sterowania jest zastępowany innym sterowaniem lub zostają podjęte działania zabezpieczające.

Na figurze 2 jest pokazane, że sterowanie liczbą obrotów może zostać rozbudowane do regulacji liczby obrotów. W tym celu, przed urządzeniem sterującym 24 jest włączony regulator 26, do którego oprócz stwierdzonej wartości ciśnienia p jest jeszcze wprowadzona zadana

175 547 wartość ciśnienia p* w celu porównania. Dzięki takiej regulacji, ciśnienie p we wspomnianej drodze gazujest utrzymywane na zadanej wartości p*, przy czym ta wartość zadana p* jest niższa niż ciśnienie p₀ w otoczeniu.

Na figurze 3 jest przedstawiony wariant układu z fig. 1, który zapewnia, że ciśnienie we wspomnianej drodze gazu jest zawsze utrzymywane poniżej maksymalnej wartości p_max granicznej. W tym celu jest dołączona wartość korekcyjna Δ_ρ, aby przy wyższym ciśnieniu p liczba obrotów wzrosła wyraźnie i nastąpiło silniejsze zassanie. Wartość rzeczywista ciśnienia p i dodatkowy sygnał Δ _p zostają doprowadzone do członu sumującego 28, który jest podporządkowany urządzeniu sterującemu 24. Wartości korekcji lub dodatkowy sygnał Δ_ρ zostajp pobrany z generatora funkcji 30, za którym jest włączony komparator 32. Komparator 32 porównuje ustaloną wartość pomiaru dla ciśnienia p w drodze gazu z zadanąwartością maksymalną przy przekraczaniu maksymalnej wartości daje on sygnał dodatkowy Δ p do urządzenia sterującego 24. Za pomocą generatora funkcji 30 liczba n obrotów sprężarki gazowej 16 zostaje wyraźnie podwyższona. Po dołączeniu, wartości korekcyjnej, przebieg krzywej 34 narysowanej linią ciągłą na fig. 6 zostaje zastąpiony przebiegiem krzywej 36 narysowanej linią przerywaną, który teraz obowiązuje.

Na figurze 4 pokazany jest przykład wykonania, przy którym jest zapewnione, że przy spadku ciśnienia poniżej minimalnej wartości ciśnienia p_mi[, zostaje podjęte działanie awaryjne tego rodzaju, że liczba n obrotów sprężarki gazowej 16 zostaje bardzo zmniejszona lub w ogóle sprowadzona do zera, aby umożliwić wzrost ciśnienia. W tym celu umieszczony jest człon porównujący 40, który zmierzone ciśnienie p w drodze gazu, porównuje z zadaną minimalną wartościąpminPrzy spadku ciśnienia poniżej minimalnej wartości pmi„ aktywizuje on generator funkcji 42, który dostarcza do sygnału ciśnieniowego p dodatkowy sygnał wejściowy Δρ dla członu różnicującego 44, który jest podporządkowany urządzeniu sterującemu 24. Następuje to w ten sposób, że liczba n obrotów sprężarki gazowej 16 - jak już wspomniano - zostaje wyraźnie zmniejszona, albo w ogóle sprowadzona do zera.

W urządzeniu do spalania wytlewnego przedstawionym na fig. 5 można przede wszystkim rozpoznać zasadę układu łączeniowego pokazanąna fig. 1. Dodatkowo do bębna 2 pirolizy jest tu umieszczony kolejny bęben 52 do pirolizy, względnie bęben wytlewniczy, którego przewód gazu wytlewnego również jest przyłączony do palnika 6 komory spalania 8. Za pomocą obydwu tych bębnów 2,52 do pirolizy, jest zapewnione przerabianie termiczne dużych ilości odpadów. Godne uwagi, w porównaniu z układem według fig. 1 jest również to, że pomiędzy urządzeniem 12 do oczyszczania gazów spalinowych i urządzeniem oczyszczalnikow-ym 14 NO_X, jest umieszczona kolejna sprężarka gazowa 54 z silnikiem napędowym 56. Obydwie sprężarki 16,54 sąwzajemnie połączone szeregowo. Przez układ obydwóch dmuchaw, względnie sprężarek gazowych 16, 54 zapewniona jest redundancja - rezerwa wydajności. Jeżeli więc jedna z dwóch sprężarek gazowych 16,54 ulegnie awarii, jest zapewnione, że gaz wytlewny s będzie jednak odsysany z obydwóch bębnów 2, 52 do pirolizy i doprowadzany do komory spalania 8. Bez zasysania przez co natmniat jedną ze sprężarek gazowych 16, 54, niespalony, a dalej dostarczany gaz s powodowałby wzrost ciśnienia w bębnach 2, 52 do pirolizy. Mogłoby przez to powstać uszkodzenie w postaci nieszczelności i gaz wytlewny s, w sposób niekontrolowany, w niespaloraj formie, mógłby się wydostać do otoczenia, czemu bezwględnie należy zapobiec.

Do pomiaru ciśnienia w każdym z dwóch bębnów 2, 52 do pirolizy zamontowane są dwa ciśnieniomierze 58, 60 względnie 62, 64. Ciśnieniomierze 58, 60 są umiesycρona na korpusie wylotowym 4, a ciśnieniomierze 62,64 - na korpusie wylotowym 66. Mogłyby one być umieszczone również w przewodzie gazu wytlewnego.

Do sterowania liczby obrotów pierwszej sprężarki gazowej 16 w postaci dmuchawy i liczby n_n obrotów drugiej sprężarki gazowej 54 w postaci dmuchawy zastosowane są dwa urządzenia sterujące 70 względnie 72. Urządzenie sterujące 70 jest od strony wejściowej połączone z ciśnieniomierzem 62 na bębnie 52 do pirolizy. Odpowiednio kolejne urządzenie sterujące 72 jest połączone z ciśnieniomierzem 60 na pierwszym bębnie 2 do pirolizy i z ciśnieniem 64 na kolejnym bębnie 52 do pirolizy od strony wejściowej. Każde z dwóch urządzeń sterujących

175 547

70,72 zawiera po dyskryminatorze 74 względnie 76, który odpowiednio powstającą wyższąwartość ciśnienia przekazuje dalej do sterowania odpowiednią liczbą n, i obrotów względnie liczbą n_u obrotów. Obydwa bębny 2, 52 do pirolizy wytwarzają w czasie pracy gaz wytlewny s. W razie zakłóceń w urządzeniu, produkcja gazu nie może być samorzutnie przerwana w sposób nagły; okazało się, że po wyłączeniu, gaz wytlewny jest jeszcze wytwarzany przez około 0,5 do 1 godziny, bez możliwości wywarcia na to wpływu. Obydwie sprężarki gazowe 16,54 zasysająw normalnej pracy, także w razie zakłóceń w urządzeniu, gaz wytlewny s z bębnów 2,52 do pirolizy, a mianowicie poprzez komorę 8 spalania, urządzenie chłodzące 10 w postaci kotła na ciepło odpadowe, urządzenie 12 do oczyszczania spalin i urządzenie oczyszczalnikowe 14 NO_X i odprowadzają powstałe gazy spalinowe r do komina 20.

W normalnym przypadku obie sprężarki gazowe 16,54 pracują z jednakową liczbą n, = n, obrotów. Przy niezakłóconej pracy obydwa ciśnieniomierze 58,60 pokazujątę samąwartość ciśnienia p-j = p₂. Również obydwa ciśnieniomierze 62, 64 pokazują tę samą wartość ciśnienia p₃ = p₄. Praca jest również tutaj tak nastawiona, że przy dużej produkcji gazu i tym samym przy wysokim ciśnieniu p1 do p₄ w bębnach 2,52 do pirolizy, zostaje nastawiona wysoka liczba n₄, n_uobrotów, natomiast przy niewielkiej produkcji gazu - mała liczba n,, n_n obrotów.

Urządzenie według wynalazku jest niewrażliwe, zwłaszcza na możliwe zakłócenia, które dadzą się opisać określeniami: “niewielka produkcja gazu” i “wysoka liczba obrotów”. Niewielka produkcja gazu może wystąpić przy zadawaniu niewielkiej ilości odpadów a, zaś za wysoka liczba n, lub n_n obrotów może powstać przy zakłóceniu w określaniu wartości pomiarowych, a więc przy pomiarze ciśnieniajednym z ciśnieniomierzy 58 do 64, lub przy zakłóceniu w przetwarzaniu wartości pomiarowych w jednym z urządzeń sterujących 70, 72. Skutki takiego wypadku zakłóceń: wskutek zbyt wysokiej liczby obrotów - bez podjęcia przeciwdziałania - przy małej ilości gazu, wytwarza się wysokie ssanie - lub podciśnienie w drodze gazu od bębnów 2,52 do pirolizy do sprężarek gazowych 16, 54. Znajdujące się tutaj zespoły, jak urządzenie 12 do oczyszczania gazów spalinowych, elektrofiltry, kocioł na ciepło odpadowe, nie są obliczone na takie podciśnienie i mogą zostać zniszczone wskutek implozji.

Przedstawiony układ połączeń jest więc odporny na tego rodzaju zakłócenia, tak że ani gaz wytlewny s, ani gaz spalinowy r nie może wydostać się na zewnątrz.

Zabezpieczenie przed zakłóceniami jest realizowane w następujący sposób: wielkościami sterującymi dla liczby n_p n_n obrotów obydwóch sprężarek gazowych 16, 54 są ciśnienia p_l5 p₃względnie p₂, p₄ na wylocie substancji resztkowych i gazu wytlewnego z korpusu każdego z bębnów 2,52 do pirolizy. Aby to osiągnąć - jak wspomniano - umieszczone sąciśnieniomierze 58,62 i 60, 64 po jednym dla każdej sprężarki 16,54 na każdym bębnie 2, 52 do pirolizy. W obydwóch urządzeniach sterujących 70,72jest zawsze wyższa z obydwóch przyłożonych absolutnych wartości ciśnienia, wielkością sterującą dla nastawienia liczny n, względnie n,, obrotów. Sterowanie następuje na przykład przez regulację według fig. 6, krzywa 34 lub 36. Przy nadciśnieniu względem wartości zadanej p*/ np. p* = 998 hPa/ następuje wtedy wzrost liczby obrotów, aż wartość zadana p* znów zostanie osiągnięta. Natomiast przy podciśnieniu względem wartości zadanej p* następuje redukcja liczby obrotów, aż wartość zadana p* znów zostanie osiągnięta. Również przy przestoju jednego z bębnów 2, 52 do pirolizy, obydwie sprężarki 16, 54 są napędzane.

Zostanie teraz rozpatrzony jeden z wypadków zakłócenia. Przyjęto, że ciśnieniomierz 58, albo urządzenie sterujące 70 wypadło wskutek zakłócenia, mianowicie w ten sposób, że sprężarka gazowa 16 pracuje na maksymalnych obrotach. Powstaje więc we wspomnianej drodze gazu bardzo niskie ciśnienie p. To znaczy wytwarza się silne ssanie lub podciśnienie. Trzy ciśnieniomierze 60,62 i 64 rejestrująnatychmiast spadek ciśnienia. Spośród nich ciśnieniomierz 62 nie ma jednak żadnego wpływu na zakłócone zachowanie się sprężarki gazowej 16. Na skutek zarejestrowanego spadku ciśnienia, ten z obu ciśnieniomierzy 60,64, który wskazuje wyższe ciśnienie absolutne, steruje liczbąn_n obrotów drugiej sprężarki gazowej 54 w dół. Przez to zostaje dostarczane mniej gazu, tak że ciśnienie p utrzymuje się lub nawet wzrasta. Zapewnione jest tym samym, że ciśnienie p w przewodzie gazów spalinowych nie spadnie poniżej dopuszczalnego ciśnienia minimalnego.

175 547

Przy przedstawionym sterowaniu obiema sprężarkami gazowymi 16, 54 można również opanować podobne zakłócenie przy przestoju, na przykład przy naprawie jednego z bębnów 2,52 do pirolizy.

Stwierdzono, że przy przedstawionej technice nie jest konieczne podejmowanie bardzo korzystnych rozwiązań wielkoskładnikowych przy najniższym ciśnieniu ssania obydwóch sprężarek gazowych 16, 54.

Na figurze 7 przedstawiono jeszcze raz na podstawie tabeli, w jaki sposób i jakimi ciśnieniami zostaje nastawiona liczba nj obrotów sprężarki gazowej 16. W przypadku 1 wychodzono z tego, że obydwa ciśnienia i p₃ sąjednakowej wielkości i wynosząna przykład 996 hPa. Prowadzi to do liczby obrotów na przykład nj = 1200 obr./min. W przypadku 2 wychodzi się z tego, że obydwa ciśnienia p_D p₃ spadły. W tym przypadku wyższe ciśnienie, na przykład p₃ = 994,5 hPa, oznaczone gwiazdką, określa liczbę obrotów, na przykład nj = 1350 obr./min. Wreszcie w przypadku 3, obydwa ciśnienia p_v p₃ wzrosły, przy czym teraz ciśnienie p_1} na przykład p₃ = 997 hPa j est większe, i tym razem ono określa liczbę obrotów, na przykład ιη = 1100 obr./min., co jest również oznaczone gwiazdką.

FIG. 2

Peźj

175 547

	Pi [mbar abs]	Pj [mbar abs]	Pa'Pi [mbar]	Pa* Ρ» [mbar]	i [min'¹]
1	996°’	996’*	4	4	1200
2	994	994.5⁰¹	6	5.5	1350
3	997°»	996.5	3	3.5	1100

RS·?

175 547

FIG 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do spalania wytlewnego do termicznego usuwania odpadów, zawierające bęben do pirolizy, wytwarzający gaz wytlewny, połączony z komorą spalania, z której wyjściem połączone jest urządzenie chłodzące gazów spalinowych, połączone poprzez sprężarkę gazowąz wylotem, znamienne tym, że zawiera urządzenie sterujące (24, 70) oraz ciśnieniomierz (22) umieszczony w drodze gazu pomiędzy bębnem (2) do pirolizy i sprężarkę gazową (16), przy czym wyjście urządzenia sterującego (24, 70) jest połączone z członem nastawczym (18) sprężarki gazowej (16).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie sterujące (24,70) zawiera pamięć.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że przed urządzeniem sterującym (24) jest włączony regulator (26), któryjest połączony z ciśnieniomierzem (22) i do którego jest wprowadzona założona wartość zadana (p*) ciśnienia w drodze gazu.
4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że ciśnieniomierz (22) połączony jest z wejściem komparatora (32), którego wyjście połączone jest z urządzeniem sterującym (24, 70) i do którego wprowadzona jest zadana wartość maksymalna (p_max) ciśnienia w drodze gazu.
5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że ciśnieniomierz (22) jest połączony z wejściem członu porównującego (40), którego wyjście połączone jest z urządzeniem sterującym i do którego wprowadzona jest zadana wartość minimalna (p_min) ciśnienia w drodze gazu.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w drodze gazu szeregowo ze sprężarką gazową(16) jest umieszczona kolejna sprężarka gazowa (54) z silnikiem napędowym (56) oraz kolejne urządzenie sterujące (72), przy czym wejście kolejnego urządzenia sterującego (72) jest połączone z ciśnieniomierzem (60, 64), a jego wyjście z kolejną sprężarką gazową (54).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że przed kolejnym urządzeniem sterującym (72) są włączone takie same człony konstrukcyjne, jak przed urządzeniem sterującym (24).
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że równolegle do bębna (2) do pirolizy, do palnika (6) komory spalania dołączony jest kolejny bęben (52) do pirolizy.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że z każdym z dwóch bębnów (2,52) do pirolizy połączony jest co najmniej jeden ciśnieniomierz (58, 60, 62, 64).
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że z bębnem (2) do pirolizy połączony jest pierwszy ciśnieniomierz (58,60), a z kolejnym bębnem (52) do pirolizy połączony jest drugi ciśnieniomierz (62, 64), przy czym z ciśnieniomierzami pierwszym (58,60) i drugim (62,64) są połączone wejścia urządzenia sterującego (70) i kolejnego urządzenia sterującego (72).
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że urządzenie sterujące (70) i kolejne urządzenie sterujące (72) zawiera układ wyróżniający w postaci dyskryminatora (74, 76).
12. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że pomiędzy sprężarką gazową (16) i kolejną sprężarką gazową (54) włączone jest urządzenie (14) do oczyszczania gazów spalinowych.
13. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że co najmniej jeden ciśnieniomierz (58, 60; 62,64) jest umieszczony na korpusie wylotowym (4,66) każdego z bębnów (2,52) do pirolizy.
14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pomiędzy sprężarką gazową (16) i kolejną sprężarką gazową (54) włączone jest urządzenie oczyszczalnikowe NO*

175 547