ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сжигание осадков из "Обработка осадков сточных вод Издание 2" Горению обезвоженных осадков всегда предшествует эндотермический процесс их тепловой подготовки, включающий прогрев материала, испарение влаги и выделение летучих. Затраты теплоты на этот процесс достаточно велики и в ряде случаев могут превышать количество теплоты, выделяющейся при сгорании осадков, т. е. для сжигания может потребоваться дополнительное количество топлива. [c.166] В качестве топочных устройств для сжигания осадков сточных вод за рубежом в основном применяются многоподовые печи и Печи с кипящим слоем инертного носителя. Применение для сжигания осадков сточных вод нашли также барабанные печи, слоевые и камерные топки. [c.166] Низкие нагрузки по массе, сложность организации топочного процесса, громоздкость и металлоемкость, наличие дорогостоящей колосниковой решетки, высокие капитальные и эксплуатационные расходы, а также ряд других недостатков слоевых топок не позволяют широко использовать их для сжигания осадков сточных вод. [c.166] Барабанные печи конструктивно отличаются от барабанных сушилок тем, что выгрузочная камера у них выполнена в виде вертикальной топки, где происходит дожигание осадка. Выпускное отверстие для золы находится в нижней части топки, а для отходящих газов — в верхней. Отходящие газы содержат пыли до 20 % количества сухого вещества осадка эта пыль задерживается в циклонах и мокрых скрубберах. [c.166] Многоподовая печь (рис. 78) представляет собой камеру с цилиндрической стальной оболочкой диаметром 3—7 м и высотой 4—15 м, футерованную огнеупорными материалами и имеющую от 5 до 12 горизонтальных огнеупорных подов. Поды имеют чередующиеся отверстия для загрузки и выгрузки движущегося сверху обезвоженного осадка. [c.167] Дымовые газы движутся навстречу потоку осадка. По оси печи расположен полый вал, вращающийся с частотой 0,5—3,5 мин . [c.167] На верхних подах испаряется основная часть влаги, на средних при температуре 800—900 °С осадки сгорают, а в нижней части печи происходит охлаждение образующейся золы. [c.168] В настоящее время в США эксплуатируется более 100 многоподовых печей различной производительности. Подобные печи применяются также в Англии, Японии и других странах. [c.168] Многоподовые печи имеют ряд недостатков. Они требуют применения дорогостоящих жаростойких чугунов для изготовления полого вала и скребковых мешалок, подвергающихся воздействию высоких температур и коррозионной среды. В этих печах необходимо часто заменять скребковые зубья из-за прогорания их в местах погружения в горящий слой осадков, в связи с чем требуется применение дорогого хромоникелевого литья. К другим недостаткам относятся наличие вращающихся элементов в зоне высоких температур низкие удельные тепловые нагрузки и нагрузки по массе топочного объема, приводящие к увеличению габаритов и массы установки высокие капитальные и эксплуатационные затраты. [c.168] Начиная с 60-х годов в США, Франции, ФРГ, Швейцарии и других странах для сжигания осадков применяются печи с кипящим слоем инертного носителя. [c.168] Такие же установки в нашей стране применяются в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, строительной и других отраслях промышленности. [c.168] Процесс сжигания осадков в условиях псевдоожижен-ного слоя значительно эффективнее, чем в стационарном слое. Образование псевдоожиженного слоя достигается применением дутья, интенсивность которого превышает предел устойчивости плотного слоя. Все частицы в псевдоожиженпом слое интенсивно перемешиваются, двигаясь колебательно вверх и вниз. [c.168] В качестве инертного материала применяется песок с размером фракций 1—5 мм или фторопласт. Высота кипящего слоя составляет 0,5—1,5 м. Обрабатываемый материал, попадая в инертный слой, смешивается с ним, налипает на его частицы и удерживается до высыхания и частичного сгорания. [c.169] Окончательное дожигание осадка и выделившихся газов производится в верхней части реактора. Образовавшаяся зола состоит из пылевидных частиц размером 1 — 150 мкм и легко выносится из реактора потоком отходящих газов. Теплота отходящих газов используется для подогрева воздуха, подаваемого в реактор, до температуры около 500 °С, для чего после реактора устанавливается теплообменник. Отходящие газы окончательно очищаются от пыли в циклоне и мокром скруббере. Зола удаляется (обычно гидравлическим способом) в золоотвал при очистной станции. [c.169] Промышленная установка такого типа сооружена фирмой Тампелла (Финляндия) на станции биологической очистки Светогорского целлюлозно-бумажного комбината (Ленинградская обл). Теплотехнические испытания проведены Энергобумпромом. При влажности осадка 68—73 %, коэффициенте избытка воздуха 1,15—1,45, температуре первичного воздуха 380— 540 °С и температуре в кипящем слое 700—750 °С производительность печи по сухому веществу составила 0,8—1,5 т/ч, что ниже проектной в 1,5—2 раза. Однако результаты испытаний показали, что сжигание в печи с кипящим слоем перспективно. [c.169] К недостаткам метода сжигания осадков в кипящем слое относятся неравномерность распределения и времени пребывания в псевдоожиженном слое обрабатываемых частиц твердой фазы возможность слипания и спекания твердых частиц необходимость установки мощных пылеулавливающих устройств на выходе газов из псевдоожиженного слоя, особенно при разнообразном гранулометричесом составе твердой фазы, и др. Производительность печей с кипящим слоем ограничена из-за трудности равномерной подачи и распределения осадка по слою. [c.169] Интенсификация процесса сжигания осадков возможна при регенерации теплоты отходящих из печи газов для предварительной термической сушки механически обезвоженных осадков, развитии удельной суммарной поверхности частиц, увеличении их относительной скорости и температуры. Современная топочная техника свидетельствует о том, что указанные возможности наиболее полно и эффективно могут быть реализованы путем применения топочных устройств циклонного типа. [c.169] В последнее время появились сведения об использовании за рубежом на некоторых очистных станциях для сжигания термически высушенных пылевидных осадков циклонных топок. В настоящее время существует немало видов таких топок для сжигания твердого топлива в виде грубой пыли, дробленки, крошки. Применение их в крупной, средней и малой промышленной энергетике заметно расширяется и становится все более перспективным. [c.170] Исследования, проведенные НИИ КВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова совместно с Техэнергохимпромом, показали, что процесс сжигания осадков в циклонных топках с учетом их теплофизических показателей, приведенных в пункте 1.4, становится автотермичным при влажности механически обезвоженных осадков 67%. Однако для осуществления процесса температура воздуха в этом случае должна быть не ниже 200 °С при коэффициенте избытка воздуха, равном 1,1, а температура отходящих газов при сухом шлакоудалении —не более 1000 °С. При жидком шлакоудалении, когда температура отходящих газов должна быть около 1400 °С, т. е. выше температуры плавления минеральных составляющих осадка, процесс становится автотермичным лишь при влажности осадка ниже 53,4%, что достигается термической сушкой осадков либо фильтр-прессованием (в некоторых случаях). Снижение температуры воздуха до 20 °С требует снижения влажности осадка до 41,8%. [c.170] Сжигание термически высушенных осадков облегчает их подачу в топку и позволяет получать избыточную теплоту, которую, как указывалось выше, целесообразно регенерировать для термической сушки осадков . [c.170] Вернуться к основной статье