Для распыливания в реакторах огневого обезвреживания негорючих жидких отходов (сточных вод) применяют механические центробежные форсунки и значительно реже — пневматические форсунки низкого давления (вентиляторные). Применение пневматических (паровых) форсунок высокого давления нецелесообразно по экономическим причинам: при использовании компрессорного воздуха и пара необходимы дополнительные капиталовложения на сооружение компрессорной станции или парового хозяйства; распыливание компрессорным воздухом и водяным паром связано с большими затратами энергии (до 50— 60 кВт-ч на 1 т сточной воды). Особенно невыгодно распиливать сточную воду паровыми форсунками: в отличие от компрессорного воздуха, пар в огневом реакторе является балластным компонентом, па его нагревание до температуры отходящих газов затрачивается тепло, что связано с дополнительным расходом топлива.[ ...]
В некоторых случаях механические центробежные форсунки для распыливания сточных вод устанавливают в соплах вторичного воздушного дутья. При этом распыливание сточной воды осуществляется комбинированным воздушно-механическим способом.[ ...]
Давление сточных вод перед форсунками обычно составляет 0,4—1 МПа, производительность форсунок — от 100 до 1500 кг/ч. Средний медианный диаметр капель при распыли-вании в неподвижном воздухе — от 300 до 1500 мкм. Механические центробежные форсунки отличаются от всех других наиболее грубым распыливанием. Применяя насосы повышенного давления и группу мелких форсунок вместо одной или нескольких более крупных, можно получить приемлемую дисперсность распыливания.[ ...]
Существенным недостатком механических центробежных форсунок является их повышенная склонность к засорению и износу при распыливании жидкостей, загрязненных механическими примесями (особенно при малой производительности). Для распыливания таких жидкостей целесообразно применять вентиляторные форсунки вихревого типа. Они особенно удобны при обезвреживании жидких отходов с высокой концентрацией горючих примесей, а также жидких горючих отходов. В этих случаях расход воздуха на окисление примесей может быть достаточен и для распыливания отходов (не менее 4 м3 на 1 кг отхода). Применение таких форсунок при обезвреживании сточных вод с низкой концентрацией горючих примесей привело бы к неоправданно повышенному расходу воздуха в реактор и перерасходу топлива на процесс. В этом случае целесообразно использование вихревых пневматических форсунок усовершенствованной конструкции низкого или среднего давления (давление воздуха от 0,008 до 0,015 МПа), обеспечивающих тонкое распыливание сточных вод при низких удельных расходах распыливающего воздуха—не более 1—1,2 м3/кг [164, 165].[ ...]
Способ установки форсунок на реакторе влияет не только на эффективность процесса огневого обезвреживания. Неудачный ввод жидкого отхода в огневой реактор может явиться причиной неустойчивого горения топлива, особенно газообразного— возникновения вибрационного режима горения и обрыва факела. Указанные явления наиболее сильно проявляются при наличии в жидких отходах ингибиторов горения.[ ...]
Возможные варианты установки форсунок для распыливания жидких отходов в циклонных реакторах показаны на рис. 4.1 (варианты подачи отходов по схемам рис. 4.1, а, б опробованы авторами на стендовом циклонном реакторе МЭИ).[ ...]
При расположении одной механической центробежной форсунки по оси циклонного реактора (рис. 4.1, а) происходит грубый распыл и не обеспечивается достаточная равномерность распределения капель по сечению реактора. Такая схема подачи отхода как наиболее простая может найти применение только в самых мелких установках. Использование ее в крупных установках недопустимо, так как из-за грубого распыла воды и усиленной сепарации капель на стенках реактора происходит неполное выгорание горючих примесей. В этом случае для обеспечения приемлемой глубины обезвреживания нужно резко снизить удельные нагрузки реактора (увеличить объем реактора) и повысить температуру процесса.[ ...]
При установке группы форсунок вместо одной (рис. 4.1,6) обеспечивается более тонкое распыливание сточной воды и более равномерное распределение капель по сечению реактора. Как показали испытания, расположение форсунок на окружности диаметром более 0.5 Оа оказалось неудачным: значительное количество капель воды попадало в зону горения газа, что вызывало неустойчивость горения газа при повышенных избытках воздуха (пульсации факела и опасность его отрыва от горелок). Например, при расположении форсунок на окружности диаметром 0,55 Би пульсации начинались при повышении коэффициента расхода воздуха сверх 1,2. При обезвреживании сточной воды, содержавшей значительное количество органических веществ, когда коэффициент расхода воздуха в горелках приходилось поддерживать выше 1,2, работа реактора оказалась невозможной.[ ...]
В рассмотренных вариантах подачи сточной воды (рис.[ ...]
По изложенным причинам следует избегать подачи сточной воды через крышку циклонного реактора несмотря на простоту и удобство способа. Более надежны схемы подачи воды с разделением циклонного реактора на две зоны: горения топлива и технологическую зону обезвреживания сточной воды (рис.[ ...]
Вернуться к оглавлению