Переработка промышленных отходов
Промышленные установки для сжигания отходов
В настоящее время существует большое разнообразие установок для сжигания отходов. Уже освоены установки третьего поколения, которые отличают:
■ наличие промывки дымовых газов с целью снижения токсичных газообразных выбросов, особенно когда в процессе сжигания образуются НС1 и НИ;
■ целенаправленная утилизация тепла;
■ конструктивные решения топки, позволяющие сжигать отходы с высокой теплотворной способностью, что достигается поздушным охлаждением боковых стенок, интенсификацией ноздушного потока (вторичного, а иногда и третичного), что поз - ноляет избежать шлакообразования;
■ широкая автоматизация и централизация контроля всего процесса, включая утилизацию тепла;
■ более высокая степень защиты окружающей среды. Современные заводы по сжиганию отходов производят
Немецкие фирмы “Крефельд”, “Вуперталь”, “Бремерхафель” и др. В табл. 5.2 приведены основные характеристики завода фирмы “Крефельд”.
Экологические показатели работы такого завода приведены в табл. 5.3.
Большой опыт конструирования, изготовления и эксплуатации установок для сжигания отходов имеется в Чехии, где они выпускаются предприятием “ЧКД Дукла”. Это предприятие
Таблица 5. 2 Характеристики работы мусоросжигающего завода фирмы “Крефельд” (Германия)
Характеристика |
Значение |
Количество смен |
3 |
Количество агрегатов |
2 |
Установленная мощность по сжиганию, т/сут |
2x240 |
Тип решетки |
Валковая |
Способ утилизации тепла |
Производство пара |
Способ очистки дымовых газов |
Электрический |
Фильтр |
|
Сжигаемые отходы |
Бытовые и |
Промышленные |
|
Допустимый интервал теплотворной |
3760-10500 |
Способности отходов, кДж/кг |
|
Объем дымовых газов на выходе, м3/ч |
85500 |
Производительность котлов, т/ч |
2x24 |
Мощность турбин, МВт |
2x1,4 |
Параметры пара на выходе из котла: |
|
Температура, °С |
375 |
Давление, МПа |
2,3 |
Температура питательной воды, °С |
140 |
Теплопроизводительность растопочной и |
|
Добавочной горелок, ГДж/ч |
12,6 |
Полезный объем приемных бункеров, м3 |
6000 |
Площадь застройки, включая вспомогатель |
|
Ные объекты, м2 |
3520 |
Таблица 5.3 Экологические показатели работы мусоросжигательного завода фирмы “Крефелъд” (Германия)
|
Поставило в СССР в первой половине 80-х годов 55 заводов по сжиганию мусора производительностью 60 т отходов в 1 ч.
Отечественная промышленность освоила производство нескольких видов батарейных печей для сжигания мусора. Наибольшей эффективностью обладает печь марки СФ-369.01, производство которой освоено заводом “Уралхиммаш”. Производительность этой печи по сжигаемым отходам составляет 90 т/сут, внутренний диаметр барабана 3,5 м, длина 16 м. Все иечи оснащаются необходимым оборудованием: загрузочным устройством, камерой дожигания, котлом-утилизатором, системами пыле-, газоочистки.
В Москве в настоящее время построено три современных мусоросжигательных завода, которые перерабатывают небольшое ко - ничество образующихся твердых бытовых и некоторых промыш - иснных отходов. Наряду с уничтожением отходов заводы произво - цит товарную продукцию.
Между тем в Российской Федерации ежегодно образуется Гюлее 20 млн. т неутилизируемых твердых промышленных отходов, которые либо складируются на территориях предприятий, либо бесконтрольно сбрасываются в канализационные сети, овраги, па полигоны бытовых отходов и т. д.
Энерготехнологическое использование теплоты отходящих еазов. Эффективность работы термических установок по сжиганию отходов зависит от типа применяемого реактора и от принятой энерготехнологической схемы.
Снижение стоимости работы таких установок достигается при глубоком использовании теплоты отходящих газов, которое позволяет сократить расходы на топливо, а в некоторых случаях и отказаться от него (при создании автотермического процесса). Тепло отходящих газов можно использовать для подогрева дутьевого воздуха, для подогрева и предварительной сушки отходов, для испарения некоторых жидких фракций, содержащихся в отходах.
Однако глубокое использование теплоты отходящих газов ограничено рядом причин. При подогреве дутьевого воздуха удается использовать лишь небольшую часть тепла газов. При сушке отходов возможно термическое разложение некоторых веществ, содержащихся в них. Предварительное упаривание жидких отходов также возможно далеко не всегда по ряду технических причин. Поэтому целесообразно внешнее использование теплоты отходящих газов для получения горячей воды, технологического или энергетического пара, а также в качестве теплоносителя для других технологических процессов.
При оснащении установок для сжигания отходов котлами - утилизаторами существенно увеличиваются капиталовложения и эксплуатационные расходы. Поэтому их применение целесообразно только в установках с большой теплопроизводитель - ностью, порядка 8—10 МВт. В установках с меньшей тепловой мощностью применение котлов-утилизаторов экономически нецелесообразно.
Наиболее успешная эксплуатация котлов-утилизаторов возможна только на отходящих газах, не содержащих пыль и коррозионно-активные вещества. При этом дешевые котлы-утилизаторы конвективного типа с пароперегревателями устанавливаются за огневыми реакторами. За ними могут быть установлены конвективные воздухонагреватели и далее — конвективные теплообменники для получения горячей воды (рис. 5.8).
В установках с внешним энергетическим теплоисполь - зованием при температуре 180—200 °С обеспечивается высокая степень использования теплоты сгорания топлива и отходов. КПД таких установок достигает 85—90 %. Энерготехнологическис установки с котлами-утилизаторами и воздухоподогревателями широко применяются при сжигании промышленных отходов.
Рис. 5.8. Схема установки для сжигания отходов с утилизацией тепла отходящих газов: I — реактор; 2 — конвективный котел-утилизатор; 3 — воздуходувка; 4 — конвективный воздухоподогреватель; 5 — контактный теплообменник; 6 — дымосос; 7 — дымовая труба |