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 НСl и НF;
• целенаправленная утилизация тепла;
• конструктивные решения топки, позволяющие сжигать отходы с высокой теплотворной способностью, что достигается воздушным охлаждением боковых стенок, интенсификацией воздушного потока (вторичного, а иногда и третичного), что позволяет 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.

Таблица 5.3

Экологические показатели работы мусоросжигательного завода фирмы “Крефелъд” (Германия)

Большой опыт конструирования, изготовления и эксплуата­ции установок для сжигания отходов имеется в Чехии, где они выпускаются предприятием “ЧКД Дукла”. Это предприятие 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 печи 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 количество образующихся твердых бытовых и некоторых промышленных отходов. Наряду с уничтожением отходов заводы производит товарную продукцию.

Между тем в Российской Федерации ежегодно образуется более 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 газов. 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 теплопроизводительностью, 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 теплоиспользованием при температуре 180—200 °С обеспечивается высокая степень использования теплоты сгорания топлива и отходов. КПД таких установок достигает 85—90 %. Энерготехнологические установки с котлами-утилизаторами и воздухоподогревателями широко применяются при сжигании промышленных отходов.

1 — реактор; 2 — конвективный котел-утилизатор; 3 — воздуходувка; 4 — конвективный воздухоподогреватель; 5 — контактный теплообменник; 6 — дымосос; 7 — дымовая труба