RO103436B1 - Burning furnace - Google Patents

Description

Invenția se referă la un cuptor incinerator rotativ ce este utilizat pentru distrugerea, prin ardere a deșeurilor solide.

în scopul arderii deșeurilor solide este cunoscut un cuptor incinerator rotativ care include un cilindru rotitor format din mai multe țevi prin care circulă apa de răcire, țevi asamblate între ele prin niște benzi intermediare perforate prin care poate pătrunde aerul de întreținere a arderii și fluidizarea patului de material de ars, cilindrul fiind montat înclinat cu un capăt mai sus, iar pentru rotire este montat pe role și antrenat printr-o coroană danturată.

Cuptorul este prevăzut, de asemenea, cu un dispozitiv de alimentare în partea superioară și cu o gură de vînt deșeurile solide formînd în interiorul cuptorului un pat fluidizat în continuă mișcare, peretele lateral al cuptorului fiind permeabil pentru fluxul de aer pentru întreținerea arderii. Arderea resturilor menajere și a altor deșeuri solide în pat fluidizat impune să se asigure furnizarea unei mari cantități de aer, cu mult mai mare decît cea necesitată de realizarea amestecului stoichiometric. Surplusul de aer este determinat și de faptul că resturile menajere au o umiditate ridicată care trebuie eliminată înainte de ardere, precum și de faptul că deșeurile solide conțin, de regulă, materiale volatile care dacă nu sînt diluate într-o mare cantitate de aer pot să conducă la formarea unor amestecuri explozive. Un asemenea cuptor incinerator prezintă dezavantajul că antrenarea unei cantități mari de aer pentru asigurarea arderii presupune un consum energetic specific relativ ridicat.

Scopul invenției este' reducerea consumului energetic pe unitatea de volum de deșeuri arse.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție constă în conceperea unui cuptor incinerator rotativ care să asigure un control selectiv al aerului pentru întreținerea arderii, astfle încît să se asigure o ardere eficientă, dar și un control al cantității suplimentare de aer care să asigure fluidizarea patului arzînd, evacua2 rea umidității și diluarea substanțelor volatile.

Prezenta invenție înlătură dezavantajele de mai suș prin aceea că are gura de vînt divizată transversal în două secțiuni, fiecare secțiune fiind divizată la rindul său în cel puțin trei compartimente distincte dispuse sub cilindrul arzătorului în lungul axei longitudinale a acestuia.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare al invenției în legătură și cu fig. 1...3, care reprezintă: <

- fig.l, vedere laterală, cu secțiune parțială a unui cuptor incinerator;

- fig.2, secțiune transversală, conform planului I-I din fig.l;

- fig.3, schema bloc a instalației de control al fluxului de aer introdus în cuptorul incinerator, conform invenției.

Cuptorul incinerator, conform invenției, este constituit dintr-un arzător A cu o gaură de vînt, B pentru aducerea aerului la arzător, un cazan C și un dispozitiv D pentru alimentarea cu material combustibil a arză25 torului E pentru controlul aerului.

Arzătorul A este format dintr-o mulțime de țevi 1 răcite cu apă, unite între ele cu niște benzi perforate 2, sudate, astfel încît să formeze cilindrul arzătorului A. Benzi30 le perforate 2 prezintă pe toată lungimea niște găuri a, care permit circulația gazelor în și din cilindrul A. Țevile 1 sînt racordate la cele două capete la niște țevi inelare de capăt 3 și 4 dispuse la fiecare capăt al ci35 lindrului arzătorului A. O îmbinare rotativă 5 asigură circulația prin niște țevi concentrice 6 într-un sens al apei colectate din unele țevi 1 și circulația în celălalt sens al aburului și apei fierbinți colectate din alte țevi 1. Apa rece este dirijată spre țeava de capăt 4 prin țeava concentrică 6 și de aici prin unele țevi 1, iar aburul colectat din țeava inelară de capăt 3 este condus înapoi prin unele din țevile arzător 1 care nu tran45 sportă apă rece și care comunică cu o altă țeavă concentrică 6. Arzătorul A se poate roti în jurul axei longitudinale a cilindrului care are o poziție înclinată pe niște role de sprijin 7 cu ax oscilant, astfel încît cilindrul arzătorului are capătul dinspre dispozitivul de alimentare D mai ridicat decît capătul dinspre cazanul C. Antrenarea cilindrului arzătorului A în mișcare de rotație se face prin intermediul unei coroane danturate 8.

Gura de vînt B, care¹ controlează circulația aerului de combustie spre arzătorul A, este formată din pereți despărțiți care delimitează două secțiuni de curgere a aerului F și G care furnizează aer sub foc și respectiv deasupra focului. Fiecare secțiune de curgere F și G este divizată în niște compartimente ca, de exemplu, trei; 9, 10 și 11, respectiv, 12, 13 și 14 care asigură alimentarea cu aer la diferite porțiuni longitudinale ale cilindrului arzătorului A, permițînd astfel o variație selectivă a scurgerii aerului atît sub foc cît și deasupra focului.

Secțiunea de sub foc F a gurii de vînt B are o configurație care asigură furnizarea aerului spre peretele exterior al cilindrului arzătorului A de unde prin găurile a din benzile perforate 2, aerul trece prin materialul care arde într-o zonă b a cilindrului arzătorului A. Secțiunea G pentru aerul de deasupra focului a gurii de vînt A are o configurație care asigură dirijareaaerului, de asemenea, prin găurile a din benzile perforate 2 din dreptul secțiunii respective într-o zonă adiacentă zonei de ardere b și astfel aerul este condus deasupra materialului care arde.

Secțiunea G care controlează curgerea aerului deasupra focului prezintă o rezistență gazodinamică relativ scăzută la curgerea aerului și de aceea presiunea aerului din această secțiune G este menținută la o valoare mai mică decît în secțiunea F care controlează scurgerea aerului sub foc.

Canalul C este constituit din o mulțime de țevi de cazan 15 avînd o deschidere laterală c pentru arzătorul A și o deschidere de fund d pentru scurgerea cenușii și a materialelor necombustibîle după ce acestea au trecut peste un grătar 16.

Dispozitivul pentru alimentare cu material combustibil D include un încărcător cu mișcare alternativă 17 plasat sub o ca4 meră 18 de depozitare a materialului de ars sub nivelul unei podele 19. încărcătorul 17 asigură împingerea materialului de ars în capătul superior al cilindrului arzătorului A. Curgerea materialului de ars în interiorul cilindrului arzătorului A este indicată de săgeata e.

Dispozitivul de control al aerului E este constituit dintr-o supapă de aer 20 care controlează aspirația aerului la o pompă de aer 21, o supapă distribuitoare 22 care împarte fluxul de aer dat de pompă între secțiunile F și G ale gurii de vînt și două supape de distribuție 23 care împarte, în continuare, fluxurile de aer din cele două secțiuni în compartimentele 9, 10 și 11 și respectiv, 12, 13 și 14.

în funcționare, deșeurile solide destinate arderii sînt introduse în cilindrul arzătorului A cu încărcătorul cu mișcare alternativă 17 și este aprins cu ajutorul unui arzător cu gaze, în sine cunoscut și de aceea nereprezentat. Din cauza rotirii lente a cilindrului arzătorului A, materialul de ars tinde să se îngrămădească și să se amestece în zona de ardere b situată lateral față de linia centrală a cilindrului arzătorului A. Datorită ușoarei înclinări a cilindrului, materialul care arde se deplasează, de asemenea, în mod gradat de la capătul dinspre dispozitivul pentru alimentare D, situat mai sus spre capătul dinspre cazanul C, situat mai jos. Cenușa și materialul din deșeuri necombustibile sînt eliminate pe grătarul 16 spre deschiderea d de evacuare.

Fluxul de aer care pătrunde prin gura de vînt B, secțiunea F, îndeplinește în primul rînd rolul de a elimina umezeala din deșeurile solide de ars și apoi de a dilua produsele volatile care prin acumulare ar putea să formeze amestecuri explozive. Acest rol este îndeplinit în primul rînd de aerul care pătrunde prin compartimentul 9 al secțiunii F în partea de sus a cilindrului arzătorului A.

Dacă arderea din zona de ardere b din dreptul compartimentului 9 devine prea intensă, fapt semnalat de un traducător de temperatură amplasat în zonă pe un traseu de control 24, se dă un semnal de coman103436 dă care controlează poziția supapelor 23 în sensul reducerii fluxului de aer spre compartimentul 9 și mărirea acestui flux spre compartimentele 10 și respectiv 11.

Fluxul de aer de sub patul fluidizat de 5 materiale de ars pătrunde prin secțiunea G și întreține arderea alături de o parte din fluxul de aer pătruns prin secțiunea F. Dacă în procesul arderii se detectează o creștere a, conținutului de monoxid de 10 carbon pe un traseu de control 25, se dă un semnal de comandă care controlează poziția supapei 22, astfel încît să se mărească fluxul de aer al secțiunii F care dirijează aerul deasupra patului fluidizat 15 arzînd.

Fluxul de abur format în cilindrul arzătorului A sau temperatura medie a cilindrului arzătorului A generează un semnal de comandă pe un traseu de control al 20 poziției supapei 20 care poate varia cantitatea globală de aer care este adusă în cuptorul incinerator și astfel se poate modifica raportul stoechiometric de ardere cu influiența directă asupra randamentului 25 termic.

Controlul selectiv al aerului de sub foc și al celui de deasupra focului, precum și realizarea unui control al aerului în diverse zone longitudinale ale cilindrului arză- 30 torului asigură, în final, un control eficient al procesului de ardere. Deșeurile solide destinate arderii se deplasează în cilindrul arzătorului A întîi într-o zonă corespunzătoare compartimentelor 9 și 12 în care umezeala și produsele volatile sînt eliminate și apoi prin zonele corespunzătoare compartimentelor 10 și 11 și respectiv 13 și 14 unde ceea ce este combustibil se arde. în cilindrul arzătorului A prin rotirea continuă a acestuia materialul de ars este în continuu răsturnat și agitat, ceea ce facilitează circulația aerului de combustie de sub foc prin găurile a din benzile perforate 2 în zona arderii pentru întreținerea combustiei.

Prezenta invenție prezintă următoarele avantaje:

- asigură reducerea consumului energetic pe unitatea de volum de deșeuri arse;

- permite controlul selectiv al aerului pentru întreținerea arderii, evacuarea umidității și diluarea substanțelor volatile;

- asigură o ardere eficientă a unor deșeuri solide umede.

Revendicare

Claims (1)

1. Cuptor incinerator, constituit dintr-un, arzător cilindric format din țevi prin care circulă apa, țevi asamblate între ele prin benzi perforate prin care poate pătrunde aerul de fluidizare a patului de material avînd, o gură de vînt, cu posibilitate de control automat al cantității de aer circulată, un eazan și un dispozitiv pentru alimentare, cu material combustibil, caracterizat prin aceea că, în scopul reducerii consumului energetic pe unitatea de volum de deșeuri arse prin controlul selectiv automat al cantității de aer, are gura de vînt (B) divizată transversal în două secțiuni (F și G), fiecare secțiune fiind divizată la rîndul său în cel puțin trei compartimente distincte (9, 10 și 11 și respectiv 12, 13 și 14) dispuse sub cilindrul arzătorului (A) în lungul axei longitudinale a acestuia.