Atliekų deginimo ir kremavimo įrenginiai

Suprojektuotos deginimo įrenginių pamušalo sistemos

Atliekų deginimo ir kremavimo įrenginiuose naudojami ugniai atsparūs pamušalai, tačiau jų eksploatavimo sąlygos nėra vienodos. Atliekų deginimo įrenginiuose gali būti apdorojamos įvairios sudėties žaliavos, dėl kurių susidaro abrazyvūs pelenai, šlakas, druskos, šarmai, chloridai ir kitos chemiškai aktyvios nuosėdos. Kremavimo įrenginiai veikia periodiniu režimu, kai kartojasi pakrovimo, kaitinimo, kalcinavimo ir pelenų šalinimo ciklai. Jų pirminės ir antrinės kameros, degimo valdymo bei išmetamųjų dujų valymo sistemos projektuojamos kaip vientisa sistema.

Tinkamą pamušalą paprastai sudaro mechaniškai patvarus karštosios pusės sluoksnis ir už jo įrengta mažesnio šilumos laidumo izoliacija. Skiediniai, deformacinės siūlės, inkarai, degiklių angos, durų angokraščiai ir kitos angos turi būti suderinami su abiem sluoksniais. Parenkant ugniai atsparias medžiagas būtina išsaugoti pradinį kameros tūrį, dujų srauto kelią ir degimo zonos geometriją, kartu ribojant korpuso temperatūrą bei šilumos nuostolius.

Atliekų deginimo arba kremavimo įrenginio pamušalo funkcijos

Tankios karštosios pusės ir remonto medžiagos

Tankios ugniai atsparios medžiagos naudojamos ten, kur pamušalas turi atlaikyti tiesioginį degimo poveikį, mechanines apkrovas, dilimą arba vietinius smūgius. Paprastai jos yra didesnės masės ir šilumos laidumo nei izoliacinės medžiagos, todėl be šilumos perdavimo skaičiavimų neturėtų būti laikomos pagrindiniu energiją taupančiu sluoksniu.

Atsižvelgdami į geometriją, prieinamumą, nusidėvėjimo pobūdį, prastovos trukmę ir paliekamo pamušalo būklę, rinkitės ugniai atsparias plytas, liejamuosius ugniai atsparius mišinius arba plastiškas formuojamąsias ugniai atsparias mases. Remonto medžiaga turi būti sujungta su tvirtu ugniai atspariu pagrindu ir neturi paslėpti plačiai išplitusių pažeidimų ar korozijos paveiktų inkarų.

Šilumos izoliacinės medžiagos

Izoliacija sumažina korpuso temperatūrą ir energijos nuostolius, tačiau skirtingų formų medžiagos pasižymi nevienodomis mechaninėmis savybėmis. Demblis prisitaiko prie nelygių paviršių, plokštė užtikrina reikiamą standumą, modulis sudaro suspaustą pamušalo sistemą, o izoliacinis liejamasis mišinys – formuojamą monolitinį atraminį sluoksnį. Nė viena iš šių medžiagų neturi būti veikiama didesnių smūgių, dilimo ar degiklio dujų srauto, nei leidžia patvirtintos jos eksploatavimo ribos.

Izoliacijos storį būtina apskaičiuoti pagal visą daugiasluoksnę konstrukciją. Naudokite šilumos laidumo duomenis, atitinkančius reikiamas vidutines temperatūras, ir įtraukite karštosios pusės sluoksnį, siūles, inkarus, korpusą, aplinkos sąlygas bei leidžiamą išorinio paviršiaus temperatūrą. Didžiausia medžiagos eksploatavimo temperatūra neleidžia prognozuoti šaltosios pusės temperatūros.

Medžiagų parinkimas pagal įrenginio zonas

Pirminė degimo kamera ir žaizdras

Į pirminę kamerą dedama įkrova, todėl ją gali veikti smūgiai, dilimas, koncentruotas šilumos išsiskyrimas, judantys pelenai ir valymo įrankiai. Žaizrams, pakrovimo vietoms ir pelenų išleidimo zonoms paprastai reikalingas mechaniškai tvirtas tankus karštosios pusės sluoksnis. Prieš pasirenkant aliuminio oksido plytas arba liejamąjį mišinį būtina nustatyti leidžiamą įkrovos sudėtį, šilumingumo diapazoną, pelenų cheminę sudėtį ir galimybę susidaryti žemoje temperatūroje lydžioms nuosėdoms ar šlakui.

Antrinė degimo kamera

Antrinėje kameroje oksiduojamos iš pirminės kameros išeinančios dujos. Temperatūros pasiskirstymui ir dujų išbuvimo trukmei įtakos turi jos tūris, labirintinė konstrukcija, oro įpurškimo vieta ir pamušalo geometrija. Keičiant pamušalą arba permūrijant plytas būtina išsaugoti patvirtintą konstrukciją. Dėl bet kokio dujų srauto kelią arba kameros tūrį veikiančio pakeitimo gali reikėti iš naujo atlikti skaičiavimus, paleidimo bei derinimo darbus ir patikrą pagal galiojančio leidimo reikalavimus.

Degiklių blokai, angos ir tiesioginio liepsnos poveikio zonos

Degiklių aplinką ir į liepsną nukreiptas zonas gali veikti už vidutinę kameros temperatūrą didesnė vietinė temperatūra bei šilumos srautas, taip pat didelis dujų greitis. Mažesnio tankio izoliacijai apsaugoti gali reikėti tankaus liejamojo ugniai atsparaus mišinio arba suformuoto plytų mūro. Išlaikykite degiklio gamintojo nustatytą geometriją, tarpus ir liepsnos formą – netinkamos formos remontinis sluoksnis gali pakeisti degimo procesą arba sukurti naują karštąjį tašką.

Pakrovimo durys, angokraščiai ir pelenų angos

Durų zonas dažnai veikia terminiai ciklai ir mechaniniai poveikiai. Patikrinkite angokraščius, sąramas, staktas, sandariklius ir ugniai atsparių medžiagų bei plieno sandūras. Numatykite plėtimosi tarpus ir suderinamą remontuojamos vietos geometriją, kad durys tinkamai užsidarytų, o kamera išliktų sandari dujoms esant numatytam darbiniam slėgiui.

Dūmtakio perėjimai ir valymo sistemos sandūros

Ortakius tarp degimo kameros, šilumos atgavimo įrangos ir išmetamųjų dujų valymo sistemos gali veikti temperatūros gradientai, kietųjų dalelių erozija ir rūgštinės dujos. Patikrinkite dujų temperatūrą ir cheminę sudėtį kiekvienoje vietoje. Karštos kameros viduje tinkama medžiaga gali netikti toliau esančioms zonoms, kuriose gali susidaryti kondensatas arba koncentruotos nuosėdos.

Atliekų deginimo įrenginio įkrova ir cheminis poveikis

Atliekų klasifikavimas ir įkrovos kontrolė yra labai svarbūs ugniai atsparaus pamušalo eksploatavimo trukmei. Plastikai, druskos, stiklas, metalai, dirvožemis, klinikinės atliekos, šalutiniai gyvūniniai produktai ir didelio šilumingumo frakcijos gali pakeisti liepsnos temperatūrą, pelenų lydymąsi, nuosėdas ir dujų cheminę sudėtį. Pamušalo specifikacija turėtų būti rengiama atsižvelgiant į leidžiamą atliekų srautą ir faktinius eksploatavimo duomenis.

Negalima spręsti apie atsparumą konkrečiam šlakui, druskai, šarmui, chloridui, sieros junginiui ar išlydytoms nuosėdoms vien pagal aliuminio oksido kiekį arba temperatūrinę klasę. Gaukite atitinkamus cheminio atsparumo duomenis ir, jei įmanoma, ištirkite pažeistą medžiagą. Pasikartojantis glazūravimasis, įsiskverbimas, brinkimas ar spartus siūlių irimas paprastai reikalauja nustatyti pagrindinę priežastį, o ne vien pasirinkti aukštesnės temperatūrinės klasės medžiagą.

Kremavimo įrenginio pamušalo keitimas ir degimo geometrija

Kremavimas yra periodinis procesas, todėl pamušalą veikia pasikartojantys šilumos išsiskyrimo ir temperatūros pokyčiai. Dabartinėse Didžiosios Britanijos gairėse tinkamas degimo valdymas, išbuvimo antrinėje kameroje trukmė, deguonies kiekis ir temperatūra laikomi tarpusavyje susijusiais eksploatavimo parametrais. Ugniai atsparaus pamušalo keitimas padeda išlaikyti šiuos parametrus, nes užtikrina kameros vientisumą, izoliaciją ir dujų srautą, tačiau nepakeičia degiklių, jutiklių, valdymo logikos ar išmetamųjų dujų valymo sistemos.

Permūrijant kremavimo įrenginį būtina išsaugoti pradinę antrinės kameros labirintinę konstrukciją. Jei keičiant pamušalą pakeičiama kameros konstrukcija arba tūris, išbuvimo trukmės skaičiavimas ir paleidimo patikra gali nebegalioti. Prieš keisdami vidinę geometriją, ugniai atsparaus pamušalo darbus suderinkite su kremavimo įrenginio gamintoju, kompetentingu inžinieriumi ir aplinkosaugos leidimą prižiūrinčia institucija.

Temperatūrinės klasės ir teisės aktų reikalavimai

Leidime nurodyta degimo dujų temperatūra nėra tas pats, kas didžiausia ugniai atsparios medžiagos eksploatavimo temperatūra. Netoli degiklių pamušalo paviršių gali veikti vietiniai temperatūros pikai, o atraminė izoliacija dėl temperatūros gradiento pamušale veikia žemesnėje temperatūroje. Medžiagas rinkitės pagal apskaičiuotą arba išmatuotą pamušalo temperatūrą, numatydami vietiniams karštiesiems taškams, terminiams ciklams ir senėjimui reikalingą inžinerinę atsargą.

Reikalavimai skiriasi pagal procesą ir jurisdikciją. Pavyzdžiui, dabartinėse gairėse tam tikriems šalutinių gyvūninių produktų deginimo įrenginiams Anglijoje nustatoma 850 °C išmetamųjų dujų temperatūra dvi sekundes arba 1100 °C temperatūra 0,2 sekundės. Dabartinėse Didžiosios Britanijos krematoriumų gairėse eksploatavimo sąlygos nustatomos pagal kremavimo įrenginio ir taršos mažinimo sistemos tipą. Jose reikalaujama ne trumpesnė kaip dviejų sekundžių išbuvimo antrinėje kameroje trukmė, atsižvelgiant į leidimą ir visas reguliavimo institucijos patvirtintas sąlygas. Šie rodikliai yra degimo proceso, o ne ugniai atsparių medžiagų parinkimo reikalavimai.

Jokia atskira VITCAS plyta, liejamasis mišinys, skiedinys ar izoliacinė medžiaga neužtikrina atliekų deginimo arba kremavimo įrenginio atitikties reikalavimams. Atitiktis priklauso nuo visos įrenginio konstrukcijos, leidžiamos įkrovos, degimo valdymo, stebėsenos, sandarumo dujoms, išmetamųjų dujų valymo, eksploatavimo ir techninės priežiūros.

Montavimas, kietėjimas ir kontroliuojamas džiovinimas

Prieš ardydami apžiūrėkite esamą pamušalą ir plienines konstrukcijas. Užfiksuokite matmenis, sluoksnių storį, deformacines siūles, inkarus, degiklių angas, jutiklių padėtis ir kameros geometriją. Pašalinus ugniai atsparią medžiagą gali išryškėti korozija, šilumos nutekėjimo keliai ir paslėptas sluoksnių atsiskyrimas, kuriuos būtina pašalinti prieš montuojant naują medžiagą.

Tiksliai dozuokite vandenį, naudokite švarią įrangą ir laikykitės naujausių kiekvienam liejamajam mišiniui ar skiediniui skirtų instrukcijų. Dėl vandens pertekliaus gali padidėti poringumas, susitraukimas ir džiovinimo poreikis. Liejamuosius mišinius paklokite ir sutankinkite per jų tinkamumo naudoti laiką, išlaikykite nustatytą plytų siūlių storį, o pluošto sluoksnius montuokite užtikrindami reikiamą suspaudimą, užlaidas ir tvirtinimą inkarais.

Drėgnoje ugniai atsparioje medžiagoje yra vandens, kurį būtina pašalinti pagal kontroliuojamo džiovinimo grafiką. Dėl pernelyg greito kaitinimo gali susidaryti vidinis garų slėgis, atsirasti įtrūkių arba staigiai atskilti medžiagos dalys. Grafikas priklauso nuo gaminio, storio, bendro remonto tūrio, kietėjimo aplinkos temperatūroje, vėdinimo ir įrenginio geometrijos. Sausas paviršius arba nurodyta kietėjimo kambario temperatūroje trukmė nereiškia, kad įrenginį galima eksploatuoti visa temperatūra.

Patikra, techninė priežiūra ir remontas

• Stebėkite korpuso temperatūros pokyčius: palyginkite termografinius arba kontaktinius matavimus, atliktus lygiavertėmis eksploatavimo sąlygomis, ir ištirkite naujus karštuosius taškus.
• Patikrinkite karštosios pusės sluoksnį: ieškokite atsivėrusių siūlių, pasislinkusių plytų, sumažėjusio skerspjūvio, glazūravimosi, cheminių medžiagų įsiskverbimo, atskilimų ir smūginių pažeidimų.
• Patikrinkite monolitines zonas: įtrūkius vertinkite pagal plotį, gylį, vietą ir judėjimą, o ne vien išvaizdą.
• Apžiūrėkite inkarus ir sandūras: atviri, deformuoti ar korozijos paveikti inkarai ir tarpai tarp medžiagų gali rodyti gilesnius pažeidimus.
• Patikrinkite pluošto sistemas: nustatykite susitraukimo tarpus, pažeistus modulius, atsilaisvinusius tvirtinimo elementus, eroziją ir atviras korpuso vietas.
• Išsaugokite sandarumą dujoms: patikrinkite duris, angas, ortakius ir korpuso siūles, ar nėra nuotėkio arba oro įsiurbimo.
• Registruokite remonto darbus: saugokite duomenis apie medžiagos partiją, vietą, matmenis, montavimo būdą, kietėjimą, džiovinimą ir patikrą po paleidimo.

Vietinis remontas tinkamas tik tada, kai paliekamas pamušalas ir inkarai yra tvirti. Dėl pasikartojančių pažeidimų, plačiai išplitusių įtrūkių, gilaus cheminio poveikio, neįprastų karštųjų taškų arba prarastos kameros geometrijos gali reikėti pakeisti atskiras pamušalo dalis ar visą pamušalą ir ištirti eksploatacinę priežastį.

Saugus išjungimas ir ugniai atsparaus pamušalo priežiūra

Prieš įeinant į atliekų deginimo arba kremavimo įrenginį ar pradedant jame darbus, būtina atjungti ir apsaugoti kuro tiekimo, elektros, hidraulinius, pneumatinius bei mechaninius energijos šaltinius. Palaukite, kol įrenginys pakankamai atvės, patikrinkite atmosferą ir nustatykite, ar taikomos darbo uždarose erdvėse saugos priemonės. Pelenuose, nuosėdose ir panaudotose ugniai atspariose medžiagose gali būti pavojingų proceso likučių, todėl prieš pjaunant, šluojant, išmontuojant ar šalinant juos būtina įvertinti.

Peržiūrėkite galiojančius naujų ir esamų pamušalo medžiagų saugos duomenų lapus. Kontroliuokite dulkes jų susidarymo vietoje, o kvėpavimo takų, akių, odos ir kitas apsaugos priemones parinkite pagal konkrečiai užduočiai atliktą COSHH vertinimą. Nors keraminio pluošto, biologiškai tirpaus pluošto ir cementinių ugniai atsparių medžiagų išvaizda gali būti panaši, jų klasifikavimas ir tvarkymo reikalavimai gali skirtis. Nesikliaukite vien asmeninėmis apsaugos priemonėmis, jei poveikį galima sumažinti izoliuojant darbo zoną, taikant drėgnus metodus arba tinkamą ištraukiamąją ventiliaciją.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar tą pačią ugniai atsparią medžiagą galima naudoti atliekų deginimo ir kremavimo įrenginiuose?

Kai kurios medžiagų grupės gali būti naudojamos abiejų tipų įrenginiuose, tačiau tinkamumas priklauso nuo konkrečios zonos ir proceso. Atliekų deginimo įrenginių įkrovos cheminė sudėtis, pelenai ir dilimas gali labai skirtis nuo pasikartojančių kremavimo įrenginio ciklų ir reglamentuojamos kameros geometrijos.

Kokia ugniai atspari medžiaga geriausiai tinka atliekų deginimo įrenginio pamušalui?

Vienos visais atvejais geriausios medžiagos nėra. Karštosios pusės sluoksnį reikia parinkti pagal temperatūrą, pelenų cheminę sudėtį, dilimą, smūgius, terminius ciklus ir geometriją, o šilumos nuostoliams bei korpuso temperatūrai kontroliuoti naudojami atskiri izoliacijos sluoksniai.

Kuo skiriasi 42 % ir 60 % aliuminio oksido ugniai atsparios plytos?

Nurodyta 42 % aliuminio oksido plytų temperatūrinė klasė yra 1430 °C, o 60 % aliuminio oksido plytų – 1600 °C. Aliuminio oksido kiekis ir temperatūra yra tik dalis parinkimo kriterijų. Konkrečiai zonai palyginkite apkrovos, poringumo, dilimo, atsparumo terminiam smūgiui ir cheminio atsparumo duomenis.

Ar rinktis ugniai atsparias plytas, ar liejamąjį mišinį?

Plytų mūrą sudaro nustatytų matmenų elementai ir siūlės, todėl atskiras jo dalis galima vietiškai pakeisti. Liejamasis mišinys aplink angas, degiklius ir remontuojamose vietose sudaro monolitines sudėtingos formos konstrukcijas, tačiau jį būtina kontroliuojamai maišyti, kloti, tvirtinti inkarais, kietinti ir džiovinti. Daugelyje pamušalų derinamos abi medžiagos.

Ar 1700 klasės liejamasis ugniai atsparus mišinys yra izoliacinė medžiaga?

Tai tankus karštosios pusės liejamasis mišinys. Dėl atsparumo temperatūrai ir konstrukcinės paskirties jis neprilygsta mažo tankio izoliaciniam liejamajam mišiniui ar pluošto sluoksniui. Projektuodami šilumos nuostolių kontrolę naudokite šilumos laidumo duomenis.

Ar keraminio pluošto demblį galima naudoti kaip atvirą karštosios pusės sluoksnį?

Tik tada, kai patvirtinta, kad nurodyta medžiagos klasė, tvirtinimo sistema ir paviršiaus būklė tinka atitinkamai temperatūrai, dujų greičiui, dilimui ir cheminei aplinkai. Kaip apsaugota atraminė izoliacija tinkamas demblis gali greitai suirti dėl tiesioginio liepsnos poveikio arba judančių pelenų.

Kuo skiriasi pluošto dembliai, plokštės ir moduliai?

Dembliai yra lankstūs, plokštės – standžios, o moduliai – pagal nustatytą schemą montuojami suspausti elementai. Kiekvienai formai taikomi skirtingi siūlių, atramų, susitraukimo ir dujų greičio reikalavimai.

Ar 1700 °C klasės medžiaga reiškia, kad atliekų deginimo įrenginys gali veikti 1700 °C temperatūroje?

Ne. Paskelbta vertė yra medžiagos riba nurodytomis sąlygomis, o ne leidimas eksploatuoti įrenginį tokioje temperatūroje. Degiklių zonose pamušalą taip pat gali veikti nuo kameros rodmens besiskirianti temperatūra ir šilumos srautas.

Ar 850 °C yra privaloma kiekvieno atliekų deginimo ir kremavimo įrenginio darbinė temperatūra?

Ne. Reikalavimai priklauso nuo proceso, įkrovos, įrenginio, jurisdikcijos ir leidimo. Kai kuriose dabartinėse gairėse nurodoma 850 °C temperatūra ir nustatyta išbuvimo trukmė, tačiau gali būti taikomos ir kitos sąlygos. Vadovaukitės įrenginio leidimu ir reguliavimo institucijos patvirtintomis eksploatavimo sąlygomis.

Kokį skiedinį naudoti su ugniai atspariomis plytomis?

Skiedinį derinkite prie plytų cheminės sudėties, temperatūros, aplinkos atmosferos ir nustatyto siūlių storio. Vitset 45 ir Vitset 80 skirti skirtingam aliuminio oksido kiekiui bei eksploatavimo sąlygoms. Patikrinkite galiojančius techninius duomenis ir patvirtintą plytų bei skiedinio derinį.

Ar VITPLAST 45AB galima naudoti avariniam remontui?

Ši medžiaga skirta greitai sutankinant remontuoti suderinamus ugniai atsparius pamušalus. Pažeistą zoną vis tiek būtina saugiai išjungti, paruošti ir sutankinti, o įrenginį vėl pradėti eksploatuoti pagal patvirtintą įkaitinimo procedūrą. Medžiagos negalima naudoti konstrukciniams pažeidimams ar inkarų gedimams paslėpti.

Kodėl būtina išdžiovinti ugniai atsparias medžiagas?

Liejamuosiuose mišiniuose ir skiediniuose yra montavimo metu naudoto vandens. Kaitinant per greitai, pamušalo viduje gali susidaryti garų slėgis, dėl kurio atsiranda įtrūkių arba staigiai atskyla medžiagos dalys. Taikykite konkrečiam gaminiui ir montavimo būdui skirtą džiovinimo grafiką.

Ar pamušalo keitimas gali pakeisti kremavimo įrenginio veikimą?

Taip. Antrinės kameros tūrio, labirintinės konstrukcijos, oro srauto kelių arba jutiklių tarpusavio padėties pakeitimai gali turėti įtakos dujų išbuvimo trukmei ir degimo proceso patikrai. Išsaugokite patvirtintą geometriją arba pasirūpinkite, kad būtų iš naujo atlikti skaičiavimai, paleidimas ir derinimas.

Dėl ko išoriniame korpuse atsiranda karštųjų taškų?

Galimos priežastys: sumažėjęs pamušalo storis, atsivėrusios siūlės, pasislinkusi izoliacija, pluošto susitraukimas, pažeisti inkarai, tarpai aplink angas arba pasikeitusios eksploatavimo sąlygos. Palyginkite rodmenis esant lygiavertėms apkrovoms ir patikrinkite visą pamušalo sistemą.

Kada atliekų deginimo įrenginio pamušalą reikėtų pakeisti, o ne remontuoti lopais?

Apsvarstykite dalinį arba visišką keitimą, kai pažeidimai yra plačiai išplitę, paliekama medžiaga susilpnėjusi, inkarai pažeisti, cheminės medžiagos giliai įsiskverbusios, pasikeitusi kameros geometrija arba vietinis remontas nuolat nepavyksta.

Ar ugniai atsparios medžiagos gali sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį?

Tvirtas ir gerai izoliuotas pamušalas padeda palaikyti suprojektuotą temperatūrą, sandarumą dujoms ir kameros geometriją, todėl prisideda prie degimo proceso valdymo. Jis nepakeičia įkrovos kontrolės, degiklių, deguonies ir temperatūros stebėsenos, išbuvimo trukmės patikros ar išmetamųjų dujų valymo.