Вопросы, которые в соответствии с Конвенцией необходимо решить Конференции Сторон на ее первом совещании (стр. 4 )

2.2.3        Описание типов установок для сжигания

В следующих разделах описываются процессы непрерывного сжигания.  Согласно имеющейся информации иногда применяется метод периодического сжигания отходов; обычно оно связано с высоким уровнем выбросов во время операций пуска и остановки, и в данной главе такой тип сжигания не рассматривается.

2.2.3.1        Ротационная печь

Для сжигания опасных отходов, к числу которых относятся многие виды медицинских отходов, чаще всего применяются ротационные печи (рис. 2), однако для утилизации твердых отходов (в том числе совместно с другими отходами) иногда применяются колосниковые мусоросжигатели, а для сжигания некоторых предварительно обработанных материалов — мусоросжигатели с кипящим слоем. На территории химических заводов также широко применяются печи с неподвижной конфигурацией.

Рисунок 2.        Ротационная мусоросжигательная установка (www. )

Incineration zone	Зона сжигания
Natural gas	Природный газ
Town water	Водопроводная вода
Waste loading	Загрузка отходов
Primary combustion chamber	Первичная камера сгорания
Secondary combustion chamber	Вторичная камера сгорания
Ash Extraction	Извлечение золы

С учетом опасного характера и часто неопределенного состава входящих потоков отходов критериям их приемки, хранения, обращения и предварительной обработки уделяется большее внимание, чем при работе с твердыми бытовыми отходами. Для сжигания отходов с низкой энергетической ценностью может потребоваться вспомогательное топливо.

В ротационную печь твердые отходы, шлам, отходы в контейнерах или перекачиваемые отходы подаются с верхнего конца наклонного барабана. Температура в такой печи обычно находится в пределах от 850°C (500°C при использовании в качестве газификатора) до 1200°C (при использовании в качестве высокотемпературной печи с переплавом золы). Вследствие медленного вращения барабана продолжительность нахождения отходов в нем составляет 30-90 минут. В камере вторичного сгорания, расположенной после печи, происходит окисление газов, образовавшихся при сжигании. На этом этапе жидкие отходы или вспомогательное топливо могут вводиться вместе с вторичным воздухом для обеспечения минимальной выдержки в течение двух секунд и температуры в диапазоне от 850°C до 1100°C; эти условия позволяют эффективно уничтожать большинство оставшихся органических соединений. Могут быть предписаны определенные требования к условиям сжигания, аналогичные условиям директивы 2010/75/EU по сжиганию отходов. Ротационные печи и камеры дожигания в большинстве случаев выполнены в виде адиабатических камер сгорания, облицованных керамическим материалом. После камеры сгорания дымовые газы проходят через зону вакуума до достижения температуры около 700 °C. После этого они проходят через трубчатые нагреватели, например, испарители, перегреватели и подогреватели поступающей воды. Утилизационные котлы и системы теплоснабжения сопоставимы с аналогичными системами в решетчатых печах. Мощность установок для сжигания отходов варьируется от 0,5 до 3 т/ч (при сжигании медицинских отходов).

2.2.3.2        Установки для сжигания с впрыском жидкости

Установки для сжигания отходов с впрыском жидких материалов, такие как ротационные печи, обычно используются для сжигания опасных отходов. Такие установки могут использоваться для утилизации практически любых горючих жидкостей или жидких отходов (например, жидкостей, суспензий и шлама). В состав обычной установки для сжигания с впрыском жидкости (возможно, представляющей собой простейший тип такого устройства) входят система сжигания отходов, вспомогательная топливная система, система подачи воздуха, камера сгорания и система контроля загрязнения воздуха, как показано на Error! Reference source not found.3. Жидкие отходы подаются и распыляются в камеру сгорания через форсунку горелки. Эти форсунки распыляют отходы и смешивают их с топочным воздухом. Распыление обычно обеспечивается либо механическими методами, такими как ротационная или гидравлическая форсунка, либо двухжидкостными форсунками, в которых используется воздух или пар под высоким давлением. При сравнительно большой площади поверхности распыленные частицы быстро испаряются, образуя весьма взрывоопасную смесь паров отходов и топочного воздуха. Обычные показатели выдержки и температуры в камере сгорания составляют от 0,5 до 2 секунд и от 700 °C до 1600 °C, соответственно, что обеспечивает полное сгорание жидких отходов. Скорость подачи жидких отходов может превышать 2000 л/ч. Если калорийность отходов недостаточно высока для адекватного зажигания и поддержания нужной температуры, то дополнительно вводится другое топливо, например, мазут или природный газ. В некоторых случаях отходы с высоким содержанием сухого остатка фильтруются до сжигания, чтобы не допустить засорения форсунки (US EPA 2005).

Рисунок 1.        Обычная установка для сжигания с впрыском жидкости

Exhaust gas (to waste heat recovery and/or air pollution control system)	Отходящий газ (на рекуперацию сбрасываемого тепла и/или в систему контроля загрязнения воздуха)
Atomizing steam or air	Распыление пара или воздуха
Burner	Горелка
Aqueous waste	Сточные воды
Swirl vanes	Лопасти для закрутки потока
Auxiliary fuel	Вспомогательное топливо
Liqueid waste	Жидкие отходы
Primary combustion air	Первичный топочный воздух

Решетчатая установка для сжигания

Существуют различные типы решетчатых установок для сжигания, а именно установки с подвижными и стационарными решетками.

Установки для сжигания с подвижной решеткой

Обычная установка для сжигания твердых бытовых отходов представляет собой сжигатель с подвижной решеткой. В ней отходы проходят через камеру сгорания, и это движение делает возможным более эффективное и полное сгорание.

Такие установки могут иметь различную мощность. Одним из примеров является котел с подвижной решеткой, который может обрабатывать до 35 тонн отходов в час и может эксплуатироваться 8000 часов в год всего лишь с одной запланированной остановкой для осмотра и обслуживания продолжительностью около одного месяца. Отходы вводятся с помощью крана через так называемую «горловину» на одном конце решетки, откуда они перемещаются к нижней части решетки в золовой бункер, находящийся на другом конце. Здесь зола удаляется через водяной затвор. Часть топочного воздуха (первичного воздуха для сжигания) вводится через решетку снизу.

Этот поток воздуха также охлаждает саму решетку. Охлаждение имеет большое значение для сохранения механической прочности решетки, и для многих подвижных решеток предусматривается также внутреннее водное охлаждение. Вторичный топочный воздух вводится в котел на высокой скорости через сопла над решеткой. Это обеспечивает полное сгорание дымовых газов за счет турбулентности, цель которой заключается в содействии смешиванию и обеспечении избытка кислорода. В многоподовых установках для сжигания вторичный воздух вводится в отдельную камеру после первичной камеры сгорания.

В странах Европейского союза (European Commission, 2000) конструкция установок для сжигания должна обеспечивать достижение дымовым газом температуры не менее 850°C в течение двух секунд, для того чтобы гарантировать надлежащее разрушение токсичных органических веществ. С целью постоянного соблюдения этого требования должны быть установлены резервные вспомогательные горелки (часто работающие на мазуте); их запускают, если теплотворная способность отходов становится слишком низкой для достижения такой температуры. Затем дымовые газы охлаждают в перегревателях, где тепло передается пару, обычно нагреваемому до 400°C при давлении до 4000 кПа для производства электроэнергии в турбине.

На этом этапе температура дымовых газов составляет около 200°C; они передаются в системы очистки дымовых газов. Часто установка для сжигания состоит из нескольких отдельных котельных линий (котлов и газоочистных сооружений), поэтому отходы могут подаваться в одну линию, в то время как другие проходят техническое обслуживание, ремонт или модернизацию.

Неподвижная решетка

Более старые и простые установки представляют собой выложенную кирпичом камеру с металлической решеткой, закрепленной над расположенным внизу зольным бункером; они имеют одно отверстие для верхней или боковой загрузки и еще одно отверстие сбоку для удаления негорючих твердых веществ, называемых клинкером. В настоящее время многие малые сжигательные установки, ранее применявшиеся в многоквартирных домах, заменены уплотнителями отходов.

2.2.3.3        Установки для сжигания с псевдоожиженным слоем

Установки для сжигания с псевдоожиженным слоем широко используются для сжигания мелко измельченных отходов, таких как сделанное из отходов топливо и осадок сточных вод. Этот метод использовался на протяжении десятилетий, главным образом для сжигания однородного топлива. Установки для сжигания с псевдоожиженным слоем представляет собой камеру сгорания в виде вертикального цилиндра. В нижней части слой инертного материала (например, песка или золы), находящийся на решетке или распределительной плите, ожижается воздухом. Сжигаемые отходы непрерывно поступают в слой песка сверху или сбоку. Разогретый воздух вводится в камеру сгорания через отверстия в нижней плите, образуя в камере сгорания кипящий слой песка.