CC BY
71
УДК 620.179.112 ББК 34.651.01-51:30,69с6
Ю. И. Декина, В. М. Гребенщиков, М. А. Хахалева
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЖИГАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В БАРАБАННОЙ ПЕЧИ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ ОПОРНЫХ КАТКОВ
Yu. I. Dekina, V. M. Grebenshchikov, M. A. Khakhaleva
INCREASE IN THE EFFICIENCY OF BURNING OF INDUSTRIAL WASTES IN THE ROTARY FURNACE BY IMPROVEMENT OF THE SYSTEM OF ADJUSTMENT OF BASIC ROLLERS
C целью оптимизации работы печи для утилизации токсичных отходов подобраны необходимые размеры деталей печи и их материалы. Разработаны рекомендации по регулировке катков, позволяющие избежать «перегрузки» печи, неполного сгорания сырья, снижения температуры внутри печи, увеличения расхода топливного газа и, следовательно, повысить производительность установки.
Ключевые слова: барабанная печь, утилизация отходов, аппараты газопереработки.
For the purpose of optimization of the furnace operation for utilization of toxic waste the necessary sizes of components of the furnace and their materials are defined. The recommendations on adjustment of the rollers, allowing to avoid "overload" of the furnace, incomplete combustion of raw materials, decrease in temperature inside the furnace, increase in consumption of fuel gas are developed and, therefore, to increase productivity of installation.
Key words: rotary furnace, waste utilization, devices of gas processing.
В настоящее время актуальна проблема утилизации отходов, особенно токсичных. Сжигание отходов - довольно популярный метод их переработки и обезвреживания [1, 2]. Термический метод эффективен, существенно уменьшает объём отходов, может применяться, когда объём образующихся при сжигании отходов невелик, отсутствуют условия для их складирования и сооружения по переработке. Кроме того, этот метод применяется для переработки твёрдых бытовых отходов и осадков сточных вод.
Процесс сжигания представляет собой метод обезвреживания отходов путем термического окисления различных вредных веществ, главным образом органических, до практически безвредных или менее вредных, преимущественно СО2 и Н2О. Обычные значения температуры дожигания для большинства соединений лежат в интервале 750-1 200 °C. Применение термических методов дожигания позволяет достичь 99 %-й очистки газов.
Основным аппаратом секции сжигания промышленных отходов на газоперерабатывающем заводе является барабанная печь для сжигания жидких отходов производства и активированного угля из установок очистки воздуха. От регулировки и настройки режимных параметров печи зависит производительность и эффективность работы всей установки. В связи с этим необходимо определить оптимальные параметры регулировки опорных катков печи, обеспечивающих полное сгорание отходов и высокую производительность установки в целом.
В ходе расчетов и анализа условий эксплуатации печи были подобраны необходимые размеры деталей печи и их материалы. По проекту печь имеет наклон в сторону дымовой трубы, равный 5 %. На практике непрерывно происходит износ деталей (рис. 1), приводящий:
- к уменьшению диаметра опорных роликов и бандажа, изменению их геометрической формы;
- деформации корпуса печи (печь в сечении становится овальной, а её ось спиральной).
В связи с этим нарушается регулировка печи, меняется угол наклона её оси к горизонту. Эти явления ведут к нарушению технологического процесса: коксообразованию в камере сжигания либо к неполному сгоранию сырья, появляется необходимость постоянной регулировки подачи сырья. Из-за неравномерного износа опорной поверхности катков и изменения линейных размеров барабана печи, вследствие скачков температуры внутри, время пребывания отходов в печи меняется.
Рис. 1
Если при проектной регулировке время прохождения продуктом расстояния от горелки до шнека выгрузки золы составляет один час, то при попадании бандажа во впадину опорного ролика это время сокращается до 45-50 минут. При этом печь «перегружается», сырье не догорает, температура внутри печи падает на 20-25°. Это, в свою очередь, ведет к увеличению расхода топливного газа для поддержания заданной температуры, приходится сокращать расход подаваемого сырья, падает производительность установки. В момент, когда бандаж печи находится на пике ролика, наклон печи меняется на противоположный. При этом время нахождения сырья в печи увеличивается, что также ведет к снижению производительности и коксообразова-нию в зоне задержания и нагрева печи.
Изменение линейных размеров печи, приводящее к смешению бандажа на опорных роликах, связано с изменением подаваемого в печь сырья при прочих постоянных режимных параметрах. Для разработки рекомендаций по регулировке катков необходимо:
— изучить состав поступающего сырья и его влияние на изменение температуры внутри печи;
— изучить влияние изменения температуры на изменение линейных размеров печи;
— изучить изменение температуры в различных зонах печи: задержания, высушивания и выгрузки;
— составить математическую модель изменения геометрических размеров роликов;
— определить максимальные и минимальные угловые отклонения оси печи от проектного наклона вследствие износа роликов.
Регулировку катков печи осуществляют в процессе ремонта (рис. 2).
1? ш си
Ц1 го
Во время ремонта восстанавливают также основные детали, а именно опорные ролики. Ролики наплавляют, а затем протачивают до требуемого размера. Во время регулировки печи необходимо обеспечить следующие условия:
— угол наклона оси печи должен соответствовать проектному;
— окружность печи должна вписываться в кессоны, не задевая их при этом;
— печь не должна «убегать» с роликов, что достигается их регулировкой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бельский В. И., Сергеев Б. В. Промышленные печи и трубы. - М.: Стройиздат, 1993. - 301 с.
2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. - М.: Металлургия, 1975. - 369 с.
Статья поступила в редакцию 27.03.2012
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Декина Юлия Игнатьевна - Астраханский государственный технический университет, канд. техн. наук, доцент; доцент кафедры «Технологические машины и оборудование»; vnl55@yandex.ru.
Dekina Yulia Ignatievna - Astrakhan State Technical University, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department 'Technological Machinery and Equipment"; vnl55@yandex.ru.
Гребенщиков Владимир Михайлович - Астраханский государственный технический университет; аспирант кафедры «Технологические машины и оборудование»; vnl55@yandex.ru.
Grebenshchikov Vladimir Mikhailovich - Astrakhan State Technical University; Postgraduate Student of the Department "Technological Machinery and Equipment", vnl55@yandex.ru.
Хахалева Мария Александровна - Астраханский государственный технический университет; магистрант кафедры «Технологические машины и оборудование»; m.hahaleva@astu.org.
Khakhaleva Maria Aleksandrovna - Astrakhan State Technical University; Master’s Course Student of the Department "Technological Machinery and Equipment"; m.hahaleva@astu.org.
