Impianti per la combustione di biocarburanti. Inceneritori di rifiuti solidi. Schema, descrizione

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Impianti per la combustione di biocarburanti. Inceneritori di rifiuti solidi. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I rifiuti solidi industriali e domestici delle città contengono carta da macero, rifiuti di materiali da imballaggio, legno, tessuti, rifiuti alimentari, vetro, ecc. Le discariche per il loro posizionamento occupano vaste aree, sono fonti di gas tossici e maleodoranti e sono pericolose per gli incendi. A San Pietroburgo le discariche smaltiscono circa 4,5 milioni di m3 di rifiuti solidi all'anno. I rifiuti contengono varie sostanze nocive: arsenico, mercurio, cadmio, piombo, tossine organiche, diossine, ecc. Questi inquinanti entrano nelle acque sotterranee con l'acqua piovana.

Gli inceneritori di rifiuti solidi sono stati sviluppati in diversi paesi. In Giappone bruciano fino all'80%, in Svezia - circa il 60%. Il potere calorifico dei rifiuti solidi urbani varia entro 7.12 MJ/kg.

Si consideri un inceneritore di rifiuti sviluppato negli Stati Uniti senza cernita e triturazione preventiva, con una dimensione massima dei singoli oggetti fino a 1 m (Fig. 5.4). Il contenuto di umidità nei rifiuti è in media del 23%, sostanze inerti e ceneri - 20%. Ai rifiuti possono essere aggiunti oli usati, plastica, rifiuti di laboratori chimici, pneumatici non tagliati e altri prodotti in gomma e fanghi provenienti da fognature urbane.

Impianti per la combustione di biocarburanti. Inceneritori di rifiuti solidi
Fig.5.4. Schema dell'impianto per l'incenerimento dei rifiuti solidi: 1 - gassificatore; 2 - zona di combustione primaria; 3 - alimentazione d'aria; 4 - zona di pirolisi; 5 - zona di asciugatura; 6 - fornitura di rifiuti; 7 - introduzione di rifiuti; 8 - dispositivo di avvio; 9 - uscita gas; 10 - alimentazione d'aria secondaria; 11 - promozione dei rifiuti secchi; 12 - promozione di gas volatili combustibili; 13 - zona di postcombustione di volatili combustibili; 14 - scarico di scorie fuse; 15 - rimozione delle scorie residue

I rifiuti solidi vengono immessi nel gassificatore 1 dal dispositivo di caricamento 8 attraverso la tramoggia 7. Il livello dei rifiuti nell'apparecchiatura viene mantenuto costante. Lo strato di rifiuti 6 si sposta sotto l'azione del proprio peso nella zona di essiccazione 5 e ulteriormente nella zona di pirolisi (decomposizione termica) 4. L'aria di combustione riscaldata ad una temperatura di circa 1000 ° C viene fornita alla parte inferiore del gassificatore attraverso il tubo 3. Nella zona di combustione dei residui di coke e di fusione dei componenti non combustibili 2, si formano scorie liquide, che vengono continuamente rimosse dall'apparato attraverso una tenuta idraulica in un ricevitore raffreddato 14.

Il flusso di gas in uscita dal gassificatore porta via fino al 90% del calore dalla combustione dei rifiuti solidi. I componenti principali del flusso di gas - CO, CO₂H₂, idrocarburi e vapore acqueo. Il calore di combustione di questi gas è al livello di 5,7 MJ/nm. I gas vengono bruciati nella camera di combustione secondaria 13, l'aria di combustione viene fornita attraverso il tubo di diramazione 10. La temperatura di 1150...1300 viene mantenuta nella camera di combustione secondaria.₂C. Le particelle non combustibili sospese del flusso di gas fondono, formando scorie liquide, scaricate attraverso il sistema di scarico 15.

Per riscaldare l'aria fornita all'apparato, vengono utilizzati riscaldatori rigenerativi, che utilizzano fino al 15% del flusso volumetrico dei gas di scarico. Il restante 85% viene inviato al locale caldaie, che produce vapore saturo con una pressione fino a 6 MPa. I gas in uscita dal locale caldaie e dal sistema di riscaldamento dell'aria rigenerativo hanno una temperatura di 260°C. Entrano nel sistema di pulizia del gas, che include precipitatori elettrostatici e scrubber. Dopo la pulizia, i fumi contengono circa il 70% di N₂, 10% CO₂5% O₂ e il 15% di vapore acqueo. La scoria è una massa nera vitrea contenente sostanze tossiche. Hanno un volume circa 10 volte inferiore al volume originario dei rifiuti solidi e possono essere utilizzati per la costruzione di strade.

La prima unità di questo tipo è stata messa in funzione negli Stati Uniti negli anni '70. Ha trattato 68 tonnellate di rifiuti solidi al giorno. Installazioni simili furono introdotte successivamente in Lussemburgo, Francia, Germania. La decomposizione termica e la scorificazione dei rifiuti solidi, oltre all'utilizzo di ulteriori risorse energetiche, risolve anche il problema ambientale importante della riduzione dell'area soggetta a discariche urbane e dell'inquinamento dell'aria atmosferica e delle falde acquifere.

Autore: Labeish V.G.

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