+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Мусоросжигательные заводы (МСЗ)

Технологические схемы МСЗ, оборудованные парогенераторами, включают такие узлы:

  • приемное отделение, предназначенное для ТБО и оборудованное мостовыми краном с грейферным ковшом;
  • мусоросжигательный агрегат с топочным устройством и котлом утилизаторов;
  • тягодутьевое устройство с дутьевыми вентиляторами первичного и вторичного воздуха, дымососом и дымовой трубой;
  • газоочистное устройство; шлакозолоудаляющее устройство с транспортерами и сепаратором черного металлолома.

В табл. 6.17 для сравнения приведены технико-эксплуатационные показатели отечественных МСЗ.

Первый отечественный завод для сжигания всей массы ТБО (спецзавод № 2 в Москве) работает по схеме, изображенной на рис. 6.15. Приезжающие на МСЗ мусоровозы взвешивают на автовесах, после чего отходы сгружают в приемный бункер вместимостью 2600 м'. Стенки бункера выполнены под углом 60 и 90о. ТБО из бункера в топки подают мостовым краном с грейферным ковшом типа «Полип» вместимостью 5,6 м. В приемном отделении поддерживается разрежение за счет забора из него дутьевого воздуха для горения, что способствует предотвращению выброса неприятных запахов и пыли за пределы отделения.

Через течку котлоагрегата отходы подают на стол питателя. Слой отходов в течке создает затвор, препятствующий неорганизованному подсосу воздуха в топку. Топочное устройство оборудовано обратно переталкивающей колосниковой решеткой системы «Мартин» (ФРГ) шириной 3 м и наклоненной под углом 26°4'. Решетка имеет две секции, состоящие из 13 рядов чередующихся подвижных и неподвижных колосников. Каждый ряд имеет индивидуальный привод. Ход колосников 415 мм. Подвижные колосники осуществляют обратно переталкивающее движение, что позволяет подавать 15...30 % горящей массы отходов навстречу движущемуся слою, создавая очаги нижнего зажигания.

Через 15 мин после пуска установки образуются очаги горения, что позволяет отключить пусковые газовые горелки. Остальная масса отходов (70...85 %) за счет шурующего эффекта хорошо перемешивается, что предотвращает от прогаров и оголения отдельных участков полотна колосниковой решетки и ее тепловой перегрузки. Скорость перемещения колосниковой решетки регулируют в соответствии с топливной характеристикой поступающих отходов. Толщину слоя на решетке изменяют с помощью подпорного вала с регулирующим приводом. Отдельные колосники решетки имеют отверстия, через которые подают первичный воздух, обеспечивая подвод окислителя к горящим отходам и охлаждение колосников.

Таблица 6.17. Технико-эксплуатационные показатели мусоросжигательных заводов

Технологическая схема МСЗ № 2 (Москва)
Рис. 6.15. Технологическая схема МСЗ № 2 (Москва)

1 — мостовой кран с грейферным ковшом; 2 — парогенератор; 3 —электрофильтр; 4 — дымовая труба; 5—магнитный сепаратор; 6 — склад шлака; 7 — механизм шлакоудаления; 8 —подпорный валик колосниковой решетки: 9 — обратно-переталкивающая колосниковая решетка; 10 — приемный бункер; 11 — бункер котлоагрегата

Температура воздуха, подаваемого под решетку, составляет 110...170°С. Для подогрева воздуха используют воздухоподогреватель, размещенный на напорном воздуховоде и состоящий из двух ступеней. В первой ступени воздух нагревается питательной водой, отбираемой перед последней секцией экономайзера котла, и возвращается затем в эту секцию для ее догрева. Воздух в первой ступени подогревают до 110 °С. С этой температурой он может поступать либо непосредственно под решетку, либо предварительно в паровоздушный теплообменник, где нагревается до 170 °С.

Конструкция колосников позволяет сжигать отходы с различной теплотой сгорания (3,5... 10,5 МДж/кг) с большим содержанием золы (АР до 50%) при высокой удельной производительности — более 400 кг/(м2·ч). Площадь колосниковой решетки каждого агрегата 20,9 м3, номинальная производительность 8,33 т/ч при теплоте сгорания ТБО 6,3 МДж/кг. Гарантийный срок работы колосниковой решетки около 30 тыс. ч. Температура в топочном пространстве регулируется автоматически и составляет 800...1000 °С, при ней обеспечивается выгорание твердых и газообразных горючих составляющих отходов.

Каждая топка сблокирована с котлом, номинальная паропроизводительность которого 14,5 т/ч (давление 1,3 МПа). В среднем из 1 т отходов получают 1,5 т пара. Уходящие из топки газы поступают в вертикальные газоходы котла, где до входа в экономайзер они пять раз изменяют направление движения. Благодаря резким изменениям направления потока газов происходит глубокая сепарация золы из их потока, по специальным течкам попадающей в шлакозолоудалитель.

Топочные газы на выходе из топки содержат 1.5...3 г/нм3 летучей золы, что приводит к абразивному износу поверхностен нагрева котла. Снижения абразивного износа добиваются установкой специальных котлов с разреженными трубами. Увеличение межтрубного пространства снижает скорость газов до 5 м/с. Проходя через котел, топочные газы охлаждаются до 230 °С, КПД котлов составляет 60...70 %. В среднем на двух котлах вырабатывают 112 тыс. т пара в год, из них 70 тыс. т отпускают потребителям и 42 тыс. т расходуют на собственные нужды завода. Топочные газы проходят через электрофильтр с эффективностью 94...97%. На выходе из дымовой трубы содержание летучей золы составляет 90... 150 мг/нм3 и выбросов из дымовой трубы летучей золы. Дымовая труба высотой 50 м (высота здания 28 м) обеспечивает снижение концентрации золы в воздухе (ниже ПДК).

Шлак составляет около 25 % (по массе) — 4...5 т/ч общего количества сжигаемых отходов. Его охлаждают в шлаковой ванне и подают конвейером на склад, вместимость которого обеспечивает пятидневный запас. По пути электромагнитным сепаратором с конвейера извлекают куски шлака с включениями металла, которые направляют в дробилку, где металл отделяют от шлака и подвергают повторной магнитной сепарации и пакетируют. Очищенный от металла дробленый шлак также поступает на склад.

МСЗ работает круглосуточно, без выходных дней. Теплоту используют в городской системе теплоснабжения. После спецзавода № 2 в Москве сданы в эксплуатацию заводы в других городах (см. табл. 6.17). Основным отличительным узлом новых МСЗ является тип колосниковой решетки. Во Владивостоке, Тбилиси использовано топочное устройство Бриенского машиностроительного завода (ЧСФР) с экспериментальной горизонтальной переталкивающей колосниковой решеткой (рис. 6.16). В отличие от Владивостокского МСЗ на установке в Тбилиси отсутствует котел-утилизатор для использования теплоты уходящих газов.

Основным поставщиком технологического оборудования для МСЗ производительностью 15 т/ч ТБО в рамках СЭВ является ЧСФР, предприятие ЧКД—Дукла. Это предприятие выпускает мусоросжигательные котлоагрегаты с валковой колосниковой решеткой (рис. 6.17). Подобные котлы приобретены для строящихся и проектируемых в настоящее время заводов.

Мусоросжигательный агрегат Бриенского машиностроительного завода (ЧСФР) в г. Владивостоке
Рис. 6.16. Мусоросжигательный агрегат Бриенского машиностроительного завода (ЧСФР) в г. Владивостоке

1 — дробеочистное устройство; 2--конвективная поверхность котла; 3—перегородки газоходов; 4 — газоход экономайзера; 5—нижний барабан котла; б — растопочные горелки; 7- задний экран; 8—камера догорания; 9 — боковой экран; 10 — потолочный экран: 11 — пароперегреватель; 12 — задняя стенка камеры догорания; 13 — верхний барабан котла

Мусоросжигательный котлоагрегат заводов ЧКД —Дукла (ЧСФР)
Рис. 6.17. Мусоросжигательный котлоагрегат заводов ЧКД —Дукла (ЧСФР)

1 —барабан котла; 2 —газоход пароперегревателя; 3 — наклонный конвективный пучок; 4, 5, 15 — вертикальный- коллекторы; б — экономайзер; 7 — вертикальные экранные трубы; 8 - золосборник; 9 -течка отсепарированной золы; 10--шлаковая шахта; 11— камера доюрания; 12 — задний экран; 13 — боковой экран; 14 — фронтовой экран; 16 — промежуточный коллектор; 11 — ширмы панели; 18 — подъемные трубы; 19 — коллектор подъемных труб

Котлоагрегат состоит из топки с валковой колосниковой решеткой, парового котла (паропроизводительностью до 45 т/ч при давлении 1,5 МПа и температуре перегретого пара 250 °С) с загрузочной течкой и питателем, оборудованным гидравлическим приводом, и шлаковыгружателя. В топке сжигается 15 т/ч ТБО с теплотой сгорания 3,3... 10 МДж/кг. Для регулирования количества подаваемых ТБО привод питателя регулируется по частоте циклов и по длине хода. Отходы из течки сбрасываются на первый валок колосниковой решетки, состоящей из валков шириной 3,5 и диаметром 1,5 м. Отдельные валки образуют ступени с наклоном 30°.

Валки набраны из колосников с зазорами, через которые осуществляется подача дутьевого воздуха под слой отходов, обеспечивая одновременно охлаждение колосников. Валки установлены на стальной раме, закрепленной на каркасе котлоагрегата. Каждый валок имеет индивидуальный привод с регулировкой частоты вращения в диапазоне 1,17...11,7 об/ч. Для защиты приводов от механических перегрузок они оборудованы электрической и механической защитой. Боковые панели топки охлаждаются воздухом, поступающим благодаря естественной тяге через конструкцию рамы.

Отходы поступают на первый валок, где они подсушиваются и воспламеняются. Интенсивное горение происходит на втором и третьем валках, на четвертом и пятом валках отходы догорают, на шестом — перемещается выгоревший шлак. Для первичного розжига и стабилизации горения котлоагрегат оборудован двумя растопочными газовыми горелками производительностью 160 нм3/ч и двумя рабочими горелками производительностью по 1000 нм3/ч газа. Образующиеся в топке продукты сгорания отводятся противотоком по отношению к движению ТБО.

Котлоагрегат Бийского котельного завода с топкой Кусинского машиностроительного завода, оснащенной аналогичной конструкцией колосниковой решетки, установлен на Владимирском экспериментальном МСЗ (рис. 6 18). В качестве котла использованы верхний и нижний барабаны котла типа ДКВР-10/13 с внесением минимально необходимых изменений в конфигурацию их трубной части. Реконструирована также конструкция котельного пучка, что обеспечило его продольное омывание дымовыми газами и позволило снизить абразивный износ пучка.

За котельным пучком установлен одноходовой водяной экономайзер с коридорным расположением труб. Ввиду того что сжигаются отходы разной теплоты сгорания, количество и температура дымовых газов перед экономайзером не постоянны. Для поддержания температуры газов 200...150°С на выходе из котлов предусмотрен байпас дымовых газов помимо экономайзера, позволяющий регулировать их количество. В связи с сильной запыленностью дымовых газов и опасностью низкотемпературной коррозии металла установка воздухоподогревателя на газовом тракте нецелесообразна. Воздух подогревается в паровых калориферах с редуцированием острого пара до необходимого давления. Котлоагрегат оснащен системой острого дутья для перемешивания дымовых газов, поступающих в камеру дожигания и их охлаждения до 1000 "С, не превышающей температуры плавления золы.

Экспериментальный мусоросжигательный котлоагрегат производства СССР для г. Владимира производительностью 3 т/ч сжигаемых ТБО
Рис. 6.18. Экспериментальный мусоросжигательный котлоагрегат производства СССР для г. Владимира производительностью 3 т/ч сжигаемых ТБО

1 — камера догорания; 2 — задний экран; 3 — боковой экран; 4 — фронтовой экран; 5 — промежуточная камера; 6 — верхний барабан котла; 7 —котельный пучок; 8 — дробеочистное устройство; 9 — обдувочные аппараты; 10 — экономайзер; 11 — нижний барабан котла; 12 — эоловые течки; 13 — золовые воронки

В 1983 г. пущен самый крупный отечественный МСЗ (спецзавод № 3) в Москве, основное технологическое оборудование для которого поставила фирма «Волунд» (Дания). Отличительной особенностью этой конструкции является дожигательный барабан, установленный за каскадом наклонно переталкивающих колосниковых решеток (рис. 6.19), что позволяет сжигать в котлоагрегате отходы повышенной влажности (до 60%).

Другой конструктивной особенностью котлоагрегата является разделение дымовых газов на два потока (противоточный и прямоточный). Первый из них проходит над слоем отходов в верхнюю часть топки и через отводной канал попадает в смесительно-дожигательную камеру. Другой (прямоточный) проходит через дожигательный барабан и смешивается с первым в дожигательной камере. Этот поток способствует полному дожиганию отходов в барабане, а противоточный — в подсушке их на колосниковой решетке.

Мусоросжигательный котлоагрегат фирмы «Волунд» для спецзавода № 3 (Москва)
Рис. 6.19. Мусоросжигательный котлоагрегат фирмы «Волунд» для спецзавода № 3 (Москва)

1 — котел-утилизатор с угловыми трубами; 2 —камера смешения потоков газа; 3 — эолосборник; 4 — шлакоулалитель; 5 - течка золы; б — дожигательный барабан; 7 — топочное устройство; а—г — вертикальные газоходы

Каскад наклонно переталкивающих колосниковых решеток, состоящий из чередующихся подвижных и неподвижных колосников, имеет длину 180...300 мм и наклон 18...25", а подвижные колосники—гидравлический привод с маятниковой приводной штангой под решеткой. Первый каскад расположен непосредственно под течкой бункера котлоагрегата, обеспечивая транспортирование отходов в топку и их подсушку.

Котел-утилизатор с угловыми трубами паропроизводительностью 26 т/ч вырабатывает насыщенный пар давлением 1,3 МПа и температурой питательной воды 120° С. Котел оснащен восемью опускными трубами высотой 11 м. Подъемные и опускные трубы вместе с коллекторами составляют клетку — несущий каркас котла, на ко-котором крепят барабан диаметром 1500 и длиной 7053 м.

В котле осуществляется продольное омывание труб газами в высоких газоходах с поворотом потока на 180°. При этом происходят сепарации твердых частиц золы, взвешенных в газовом потоке, их сбор в бункерах и удаление через течки в шлакоудалитель. В последнем газоходе, где размещается экономайзер, Смонтирована дробеочистительная установка. Расчетная предельная температура газов на входе в котел 925 °С, а на выходе из него 300 °С при теплоте сгорания ТБО 10,5 МДж/кг.

Барабан котла не обогревается, поэтому в нем не происходит парообразования, а почти весь образовавшийся в котле пар поступает в барабан над рабочим уровнем воды в нем. Благодаря этому зеркало воды в барабане остается спокойным и пеиообразования не происходит, чем обеспечивается хорошее качество забираемого из котла пара.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока