Теплотехника - Чечеткин А.В.
Скачать (прямая ссылка):
топка
В нижней части печи имеются бункер и разгрузочное устройство. Для огневого обезвреживания сточных вод используются также камерные печи (рис. 4.15).
В камерных печах применяют жидкое и газообразное топливо. Форсунка для распыливаиия стоков располагается в стенке цилиндрической камеры. К недостаткам камерных печей относится низкое тепловое напряжение топочных объемов, не превышающее 2...3 МВг/м3. Кроме того, поддержание высоких температур в печи затруднено вследствие балластирования процесса горения выбросами, часто разбавленными инертными газами. Понижение температуры в топочной камере ведет к неполному окислению органических соединений.
Низкая концентрация горючих компонентов в промышленных выбросах требует особых условий для их сжигания. Внедряемые в
269
Рис. 4.14. Печь «кипящего слоя» для термического обезвреживания сточных вод:
1 — футеровка; 2 - камера горения; 3 — взрывной клапан; 4 — камера смешения; 5 — газораспределительная решетка; б — корпус печи; 7 — форсунка для сточной воды; 8 - затвор; 9 - горелка для газа
1
Рис. 4.15. Печь камерная для огневого обезвреживания сточных вод: і-футеровка; 2 - газораспределительная решетка; 3 - взрывной клапан; 4 — кожух; 5 - горелки; 6 - форсунка для распыливания стоков
последние годы для обезвреживания сточных вод топочные процессы циклонно-вихревой структуры позволяют интенсифицировать процесс горения отходов и существенно повысить коэффициент их обезвреживания. Аэродинамические особенности циклонных печей создают оптимальные условия для интенсификации тепло- и массообмена. Тепловое напряжение топочного объема в циклонных печах достигает 17... 18 МВт/м3.
На рис. 4.16 показана конструкция циклонной однокамерной печи
Рис. 4.16. Печь циклонная для сжигания кубового остатка: 1 - каркас; 2 - форсунки для подачи кубового остатка; 3 — футеровка; 4 - запальник; 5 - крышка водо-охлаждаемая
271
А-А
Рис. 4.17. Схема двухступенчатого циклонного агрегата для обезвреживания промышленных выбросов
для сжигания кубового остатка с одновременным получением соли в виде плава в производстве карбофоса. Топливом служит природный газ. Сгорание газовоздушной смеси происходит в циклоне, на который сверху подается кубовый остаток. В печи происходит обезвоживание стока, окисление органической составляющей и расплавление солей.
Плав ЫаС1 стекает по стенке к поду, откуда и удаляется через специальные стоки. Производительность печи по кубовому остатку 600 кг/ч. Тепловое напряжение печи 1512 кВт/м3. Температура дымовых газов на выходе из печи порядка 1000 °С. Циклонные печи относятся к печам непрерывного действия.
В двухступенчатой циклонной печи (рис. 4.17) первая ступень выполняет роль топочного устройства. Продукты сгорания попадают во вторую ступень, где промышленные выбросы окисляются под воздействием вихревого потока и радиации в печи. Процесс окисления под воздействием этих факторов достигает большой интенсивности.
§ 4.5. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧЕЙ
Тепловой баланс печей представляет собой сопоставление приходных и расходных составляющих общего количества теплоты в рассматриваемом процессе. В общем виде тепловой баланс может быть записан в форме равенства
X бприх = X! брасх- (4-1)
При проектировании топливных печей тепловой баланс составляется с целью определения расхода топлива. Тепловой баланс, кроме того, имеет большое значение для анализа эффективности тепловой работы печи и позволяет определить пути повышения экономичности процесса и снижения расхода топлива.
В печах непрерывного действия тепловой баланс обычно составляют
272
на час работы печи или на сутки, в печах периодического действия — на время переработки определенного количества сырья (на 1 т, на 100 кг), на время одного цикла работы.
Составляющие приходной части теплового баланса:
X бприх = 0\ + <2фт + <2фв + 0!м + X бэкз,
где (>1 = В<2Е — теплота сгорания топлива; С2фТ = В (с?)т - физическая теплота топлива; 2фВ = В(ат - Аат) V0 (ст)в — физическая теплота подогретого воздуха; <2м = ]?тм(ст)м ~~ Физическая теплота технологического материала, загружаемого в печь: в печах для сжигания отходов - это теплота, вносимая в печь промышленными выбросами, тпр.п (сг)пр.в, где т — расход материала, кг/ч; ]Г ?2 жз — теплота экзотермических реакций или в печах сжигания промышленных отходов — теплота, выделяемая при сгорании токсичных компонентов.
Составляющие расходной части теплового баланса:
I <2расх = <2ы + ? <2эид + 62 + 6з + <24 + + <2б + <2ну,
где <2м = ? т'м (сГ)м - конечная энтальпия продуктов переработки (т — в кг/с); теплота эндотермических реакций; 0г = 5Кухг (сг)уХ|1 . —
потери теплоты с уходящими газами; <2з = ^<2Еуз — потери тепло ты от химической неполноты сгорания топлива; ()4 = В(2нчЧ — потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива; 05 = (10...25 %) ? бприх — потери теплоты в окружающую среду от наружного охлаждения; 06 — потери теплоты на неустановившийся режим и со шлаками (величина заданная); <2„у = (0,05...0,10)?<2прих — неучтенные потери.
Если выразить суммы статей прихода и расхода в виде двух частей, одна из которых зависит от расхода топлива, а другая не зависит, то тепловой баланс (4.1) можно записать следующим образом:
