Instalações para combustão de biocombustíveis. Incineradores de resíduos sólidos. Esquema, descrição

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Instalações para combustão de biocombustíveis. Incineradores de resíduos sólidos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os resíduos sólidos industriais e municipais das cidades contêm resíduos de papel, resíduos de embalagens, madeira, tecidos, resíduos alimentares, vidro, etc. Os aterros para sua colocação ocupam grandes áreas, são fontes de gases tóxicos e fétidos e apresentam risco de incêndio. Em São Petersburgo, cerca de 4,5 milhões de m3 de resíduos sólidos são descartados em aterros por ano. Os resíduos contêm várias substâncias nocivas: arsénico, mercúrio, cádmio, chumbo, toxinas orgânicas, dioxinas, etc. Esses poluentes viajam através da água da chuva até as águas subterrâneas.

Vários países desenvolveram incineradores de resíduos sólidos. No Japão, até 80% deles são queimados, na Suécia - cerca de 60%. O calor de combustão dos resíduos sólidos urbanos varia dentro de 7.12 MJ/kg.

Consideremos uma planta de incineração de resíduos desenvolvida nos EUA sem triagem e trituração preliminar, com tamanho máximo de itens individuais de até 1 m (Fig. 5.4). O teor de umidade nos resíduos é em média 23%, substâncias inertes e cinzas - 20%. Os resíduos podem incluir óleos usados, plásticos, resíduos de laboratórios químicos, pneus não cortados e outros produtos de borracha, e lamas de águas residuais municipais.

Instalações para combustão de biocombustíveis. Incineradores de Resíduos Sólidos
Figura 5.4. Diagrama de uma instalação de incineração de resíduos sólidos: 1 - gaseificador; 2 - zona de combustão primária; 3 - fornecimento de ar; 4 - zona de pirólise; 5 - zona de secagem; 6 - abastecimento de resíduos; 7 – introdução de resíduos; 8 - dispositivo de inicialização; 9 - saída de gás; 10 - fornecimento de ar secundário; 11 - promoção de resíduos secos; 12 - promoção de gases voláteis inflamáveis; 13 - zona de pós-combustão de voláteis inflamáveis; 14 - drenagem de escória fundida; 15 – remoção de escória residual

Os resíduos sólidos são alimentados no gaseificador 1 pelo dispositivo de carregamento 8 através da tremonha 7. O nível de resíduos no aparelho é mantido constante. A camada de resíduos 6 move-se sob a ação do seu próprio peso para a zona de secagem 5 e posteriormente para a zona de pirólise (decomposição térmica) 4. O ar de combustão aquecido a uma temperatura de cerca de 1000 ° C é fornecido à parte inferior do gaseificador através o bico 3. Na zona de queima do resíduo de coque e fusão dos componentes incombustíveis 2, forma-se escória líquida, que é continuamente removida do aparelho através de uma vedação hidráulica para um receptor resfriado 14.

O fluxo de gás que sai do gaseificador transporta até 90% do calor da combustão dos resíduos sólidos. Os principais componentes do fluxo de gás são CO, CO₂H₂, hidrocarbonetos e vapor de água. O calor de combustão desses gases é de 5,7 MJ/nm. Os gases são queimados na câmara de combustão secundária 13, o ar de combustão é fornecido através do tubo 10. A temperatura na câmara de combustão secundária é mantida em 1150...1300₂C. Partículas não inflamáveis suspensas do fundido do fluxo de gás, formando escória líquida, descarregadas pelo sistema de drenagem 15.

Para aquecer o ar fornecido ao aparelho, são utilizados aquecedores regenerativos, utilizando até 15% da vazão volumétrica dos gases de exaustão. Os 85% restantes são enviados para a sala da caldeira, que produz vapor saturado com pressão de até 6 MPa. Os gases de exaustão da sala das caldeiras e do sistema de aquecimento regenerativo do ar têm uma temperatura de 260°C. Eles entram no sistema de limpeza de gases, que inclui precipitadores eletrostáticos e lavadores. Após a limpeza, os gases de combustão contêm cerca de 70% de N₂, 10% CO₂5% O₂ e 15% de vapor de água. A escória é uma massa preta vítrea contendo substâncias tóxicas. Possuem volume aproximadamente 10 vezes menor que o volume original de resíduos sólidos e podem ser utilizados para construção de estradas.

A primeira instalação deste tipo foi lançada nos EUA na década de 70. Processava 68 toneladas de resíduos sólidos por dia. Instalações semelhantes foram introduzidas posteriormente em Luxemburgo, França e Alemanha. A decomposição térmica e a escória de resíduos sólidos, além da utilização de recursos energéticos adicionais, também resolvem o importante problema ambiental de redução da área sob lixões urbanos e da poluição do ar atmosférico e das águas subterrâneas.

Autor: Labeish V.G.

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