Atkritumu sadedzināšanas iekārtas un kremācijas krāsnis

Projektētas oderējumu sistēmas sadedzināšanas iekārtām

Gan atkritumu sadedzināšanas iekārtās, gan kremācijas krāsnīs izmanto ugunsizturīgus oderējumus, taču to ekspluatācijas apstākļi nav vienādi. Atkritumu sadedzināšanas iekārtās var pārstrādāt mainīga sastāva izejmateriālus, kas rada abrazīvus pelnus, izdedžus, sāļus, sārmus, hlorīdus un citus ķīmiski aktīvus nogulumus. Kremācijas krāsnis darbojas periodiskā režīmā ar atkārtotiem ielādes, karsēšanas, kalcinēšanas un pelnu izņemšanas cikliem. To primārās un sekundārās kameras, degšanas vadības sistēmas un dūmgāzu attīrīšana ir projektētas kā vienota sistēma.

Piemērots oderējums parasti apvieno mehāniski izturīgu karstās puses slāni ar zemākas siltumvadītspējas izolāciju aiz tā. Javai, deformācijas šuvēm, enkuriem, degļu atverēm, durvju ailēm un caurvadiem jābūt saderīgiem ar abiem slāņiem. Izvēloties ugunsizturīgos materiālus, jāsaglabā sākotnējais kameras tilpums, plūsmas ceļš un degšanas zonas ģeometrija, vienlaikus ierobežojot korpusa temperatūru un siltuma zudumus.

Atkritumu sadedzināšanas iekārtas vai kremācijas krāsns oderējuma funkcijas

Blīvie karstās puses un remonta materiāli

Blīvus ugunsizturīgos materiālus izmanto vietās, kur oderējumam jāiztur tieša degšanas iedarbība, mehāniskā slodze, abrazīva iedarbība vai lokāli triecieni. Parasti tiem ir lielāka masa un siltumvadītspēja nekā izolācijas materiāliem, tādēļ bez siltuma pārneses aprēķiniem tos nedrīkst uzskatīt par galveno enerģijas taupīšanas slāni.

Izvēlieties augsttemperatūras ugunsizturīgos ķieģeļus, lejamās ugunsizturīgās masas vai plastiskās formējamās ugunsizturīgās masas atbilstoši ģeometrijai, piekļuvei, nodiluma veidam, dīkstāves ilgumam un saglabātā oderējuma stāvoklim. Remonta materiāls jāuzklāj līdz stingram, nebojātam ugunsizturīgajam slānim, un ar to nedrīkst slēpt plašus bojājumus vai korodējušus enkurus.

Siltumizolācijas materiāli

Izolācija samazina korpusa temperatūru un enerģijas zudumus, taču katram materiāla veidam ir atšķirīga mehāniskā izturība. Sega pielāgojas nelīdzenām virsmām, plāksne nodrošina noteiktu stingrību, modulis veido saspiestu oderējuma sistēmu, savukārt izolējošā lejamā masa veido profilētu monolītu pamatizolācijas slāni. Nevienu no šiem materiāliem nedrīkst pakļaut triecieniem, abrazīvai iedarbībai vai degļa radītam gāzu ātrumam, kas pārsniedz tā pārbaudītos ekspluatācijas parametrus.

Izolācijas biezums jāaprēķina visai daudzslāņu konstrukcijai kopumā. Izmantojiet siltumvadītspējas datus attiecīgajās vidējās temperatūrās un ņemiet vērā karstās puses slāni, šuves, enkurus, korpusu, apkārtējās vides apstākļus un pieļaujamo ārējās virsmas temperatūru. Materiāla maksimālā temperatūra neļauj prognozēt aukstās puses temperatūru.

Materiālu izvēle atbilstoši iekārtas zonai

Primārā degšanas kamera un kurtuves pamatne

Primārajā kamerā tiek ievadīts materiāls, tādēļ tā var būt pakļauta triecieniem, abrazīvai iedarbībai, koncentrētai siltuma izdalīšanai, pelnu kustībai un tīrīšanas instrumentu iedarbībai. Kurtuves pamatnei, ielādes vietām un pelnu izvadīšanas zonām parasti nepieciešams mehāniski izturīgs, blīvs karstās puses slānis. Pirms alumīnija oksīdu saturošu ķieģeļu vai lejamās masas izvēles nosakiet pieļaujamo izejmateriālu sastāvu, siltumspējas diapazonu, pelnu ķīmisko sastāvu un iespēju, ka var veidoties zemas kušanas temperatūras nogulumi vai izdedži.

Sekundārā degšanas kamera

Sekundārā kamera nodrošina no primārās kameras izplūstošo gāzu oksidēšanu. Tās tilpums, līkumotie kanāli, gaisa iesmidzināšanas vieta un oderējuma ģeometrija ietekmē temperatūras sadalījumu un gāzu uzturēšanās laiku. Veicot atkārtotu oderēšanu vai ķieģeļu nomaiņu, saglabājiet apstiprināto konstrukciju. Jebkuru izmaiņu dēļ, kas ietekmē plūsmas ceļu vai kameras tilpumu, var būt nepieciešami atkārtoti aprēķini, nodošana ekspluatācijā un pārbaude atbilstoši piemērojamās atļaujas prasībām.

Degļu bloki, atveres un liesmas tiešās iedarbības zonas

Degļu apkārtne un pret liesmu vērstās zonas var būt pakļautas lokālai temperatūrai un siltuma plūsmai, kas pārsniedz kameras vidējos rādītājus, kā arī lielam gāzu ātrumam. Zemāka blīvuma izolācijas aizsardzībai var būt nepieciešama blīva lejamā ugunsizturīgā masa vai profilēts ķieģeļu mūrējums. Saglabājiet degļa ražotāja noteikto ģeometriju, atstarpes un liesmas formu; nepareizi izveidots remonts var mainīt degšanas procesu vai radīt jaunu pārkaršanas vietu.

Ielādes durvis, ailes un pelnu izvadi

Durvju zonas ir pakļautas biežiem termiskajiem cikliem un mehāniskai iedarbībai. Pārbaudiet ailes, pārsedzes, sānu balstus, blīvējumus un ugunsizturīgā materiāla savienojumus ar tēraudu. Paredziet termiskās izplešanās atstarpes un saderīgu remonta ģeometriju, lai durvis pareizi aizvērtos un kamera saglabātu gāznecaurlaidību paredzētajā darba spiedienā.

Dūmvada pārejas un savienojumi ar attīrīšanas sistēmām

Kanāli starp degšanas kameru, siltuma atgūšanas iekārtām un dūmgāzu attīrīšanas sistēmu var būt pakļauti temperatūras gradientiem, cieto daļiņu izraisītai erozijai un skābo gāzu iedarbībai. Pārbaudiet gāzu temperatūru un ķīmisko sastāvu katrā vietā. Materiāls, kas piemērots karstās kameras iekšpusē, var nebūt piemērots tālāk pa plūsmas ceļu, kur var rasties kondensāts vai koncentrēti nogulumi.

Sadedzināmais materiāls un ķīmiskā iedarbība

Atkritumu klasifikācija un padeves kontrole ir būtiski ugunsizturīgā oderējuma kalpošanas ilguma faktori. Plastmasa, sāļi, stikls, metāli, augsne, medicīniskie atlikumi, dzīvnieku izcelsmes blakusprodukti un frakcijas ar augstu siltumspēju var mainīt liesmas temperatūru, pelnu kušanu, nogulumu veidošanos un gāzu ķīmisko sastāvu. Oderējuma specifikācija jāizstrādā, ņemot vērā atļauto atkritumu plūsmu un faktiskos ekspluatācijas datus.

Neizdariet secinājumus par izturību pret konkrētiem izdedžiem, sāļiem, sārmiem, hlorīdiem, sēra savienojumiem vai izkusušiem nogulumiem, pamatojoties tikai uz alumīnija oksīda saturu vai temperatūras klasi. Iegūstiet atbilstošus ķīmiskās izturības datus un, ja iespējams, izpētiet bojāto materiālu. Atkārtota virsmas pārstiklošanās, iespiešanās materiālā, uzbriešana vai paātrināta šuvju noārdīšanās parasti prasa pamatcēloņa analīzi, nevis tikai augstākas temperatūras klases izvēli.

Kremācijas krāsns oderējuma nomaiņa un degšanas ģeometrija

Kremācija ir periodisks process, tādēļ oderējums ir pakļauts atkārtotām siltuma izdalīšanās un temperatūras izmaiņām. Pašreizējās Lielbritānijas vadlīnijās efektīva degšanas vadība, uzturēšanās laiks sekundārajā kamerā, skābekļa saturs un temperatūra tiek uzskatīti par savstarpēji saistītiem ekspluatācijas parametriem. Ugunsizturīgā oderējuma nomaiņa palīdz nodrošināt šos parametrus, saglabājot kameras integritāti, izolāciju un gāzu plūsmu, taču tā neaizstāj degļus, sensorus, vadības loģiku vai dūmgāzu attīrīšanu.

Pārmūrējot kremācijas krāsni, saglabājiet sākotnējos sekundārās kameras līkumotos kanālus. Ja jaunais oderējums maina kameras konstrukciju vai tilpumu, uzturēšanās laika aprēķins un ekspluatācijā nodošanas pārbaudes rezultāti var vairs nebūt derīgi. Pirms iekšējās ģeometrijas mainīšanas saskaņojiet ugunsizturīgā oderējuma darbus ar kremācijas krāsns ražotāju, kompetentu inženieri un vides atļaujas izsniedzēju.

Temperatūras klases un normatīvās prasības

Atļaujā noteiktā degšanas gāzu temperatūra nav tas pats, kas ugunsizturīgā materiāla maksimālā darba temperatūra. Oderējuma virsma degļu tuvumā var būt pakļauta lokāliem temperatūras maksimumiem, savukārt pamatizolācija temperatūras gradienta dēļ darbojas zemākā temperatūrā. Izvēlieties materiālus, pamatojoties uz aprēķinātajām vai izmērītajām oderējuma temperatūrām un paredzot nepieciešamo inženiertehnisko rezervi lokāliem pārkaršanas punktiem, termiskajiem cikliem un novecošanai.

Prasības atšķiras atkarībā no procesa un jurisdikcijas. Piemēram, pašreizējās vadlīnijas noteiktām dzīvnieku izcelsmes blakusproduktu sadedzināšanas iekārtām Anglijā paredz dūmgāzu temperatūru 850 °C divas sekundes vai 1100 °C 0,2 sekundes. Pašreizējās Lielbritānijas krematoriju vadlīnijas nosaka ekspluatācijas apstākļus atbilstoši kremācijas krāsns un emisiju samazināšanas sistēmas veidam un pieprasa vismaz divu sekunžu uzturēšanās laiku sekundārajā kamerā, ievērojot atļauju un regulatora apstiprinātos nosacījumus. Šie skaitļi ir degšanas procesa prasības, nevis ugunsizturīgo materiālu izvēles temperatūras.

Neviens VITCAS ķieģelis, lejamā masa, java vai izolācijas izstrādājums pats par sevi nenodrošina atkritumu sadedzināšanas iekārtas vai kremācijas krāsns atbilstību prasībām. Atbilstība ir atkarīga no visas iekārtas konstrukcijas, atļautajiem izejmateriāliem, degšanas vadības, monitoringa, gāznecaurlaidības, dūmgāzu attīrīšanas, ekspluatācijas un apkopes.

Uzstādīšana, cietēšana un kontrolēta izžāvēšana

Pirms demontāžas pārbaudiet esošo oderējumu un tērauda konstrukcijas. Reģistrējiet izmērus, slāņu biezumus, deformācijas šuves, enkurus, degļu atveres, sensoru novietojumu un kameras ģeometriju. Noņemtais ugunsizturīgais materiāls var atklāt koroziju, siltuma noplūdes ceļus un slēptu atslāņošanos, kas jānovērš pirms jauna materiāla ieklāšanas.

Precīzi dozējiet ūdeni, izmantojiet tīru aprīkojumu un ievērojiet katras lejamās masas vai javas aktuālās instrukcijas. Pārmērīgs ūdens daudzums var palielināt porainību, saraušanos un izžāvēšanai nepieciešamo laiku. Ieklājiet un sablīvējiet lejamās masas to iestrādes laikā, uzturiet ķieģeļu šuves noteiktajā biezumā un uzstādiet šķiedru slāņus ar nepieciešamo saspiedumu, pārlaidumiem un enkuriem.

Mitrā ugunsizturīgā materiālā ir ūdens, kas jāizvada kontrolētas izžāvēšanas laikā. Pārāk strauja karsēšana var radīt iekšēju tvaika spiedienu, plaisāšanu vai strauju virsmas atslāņošanos. Izžāvēšanas režīms ir atkarīgs no produkta, biezuma, kopējā remonta apjoma, cietēšanas apkārtējās vides apstākļos, ventilācijas un iekārtas ģeometrijas. Sausa virsma vai norādīts cietēšanas laiks istabas temperatūrā nenozīmē, ka iekārtu drīkst darbināt pilnā temperatūrā.

Pārbaude, apkope un remonts

• Uzraugiet korpusa temperatūru tendences: salīdziniet termogrāfiskos vai kontakta mērījumus līdzvērtīgos ekspluatācijas apstākļos un izpētiet jaunas pārkaršanas vietas.
• Pārbaudiet karstās puses slāni: meklējiet atvērtas šuves, nobīdītus ķieģeļus, materiāla biezuma zudumu, pārstiklošanos, ķīmisko vielu iespiešanos, atslāņošanos un triecienu bojājumus.
• Pārbaudiet monolītās zonas: novērtējiet plaisas pēc platuma, dziļuma, atrašanās vietas un kustības, nevis tikai pēc izskata.
• Pārbaudiet enkurus un savienojumus: atsegti, deformēti vai korodējuši enkuri un spraugas starp materiāliem var liecināt par dziļākiem bojājumiem.
• Pārbaudiet šķiedru sistēmas: konstatējiet saraušanās spraugas, bojātus moduļus, vaļīgus stiprinājumus, eroziju un atsegtu korpusu.
• Saglabājiet gāznecaurlaidību: pārbaudiet durvis, caurvadus, kanālus un korpusa šuves, lai konstatētu noplūdes vai gaisa ieplūdi.
• Dokumentējiet remontus: saglabājiet datus par materiāla partiju, atrašanās vietu, izmēriem, uzstādīšanas metodi, cietēšanu, izžāvēšanu un pārbaudi pēc nodošanas ekspluatācijā.

Lokāls remonts ir piemērots tikai tad, ja saglabātais oderējums un enkuri ir labā stāvoklī. Atkārtoti bojājumi, plaša plaisāšana, dziļa ķīmiskā iedarbība, neparastas pārkaršanas vietas vai kameras ģeometrijas izmaiņas var prasīt daļēju vai pilnīgu oderējuma nomaiņu un ekspluatācijas cēloņa izpēti.

Droša apturēšana un ugunsizturīgā oderējuma apkope

Pirms ieiešanas atkritumu sadedzināšanas iekārtā vai kremācijas krāsnī vai jebkādiem darbiem tajā izolējiet un droši atslēdziet degvielas padevi, elektriskos, hidrauliskos, pneimatiskos un mehāniskos enerģijas avotus. Nodrošiniet pietiekamu atdzišanu, pārbaudiet atmosfēru un nosakiet, vai jāpiemēro prasības darbam slēgtās telpās. Pelni, nogulumi un lietotie ugunsizturīgie materiāli var saturēt bīstamas procesa atliekas; novērtējiet tās pirms griešanas, slaucīšanas, izņemšanas vai utilizācijas.

Pārskatiet jauno un esošo oderējuma produktu aktuālās drošības datu lapas. Ierobežojiet putekļus to rašanās vietā un izvēlieties elpceļu, acu, ādas un citus aizsardzības līdzekļus atbilstoši konkrētā darba COSHH novērtējumam. Keramikas šķiedrai, biosķīstošajai šķiedrai un cementa saistvielu saturošiem ugunsizturīgajiem materiāliem var būt atšķirīga klasifikācija un lietošanas prasības, neraugoties uz līdzīgu izskatu. Nepaļaujieties tikai uz individuālajiem aizsardzības līdzekļiem, ja norobežošana, mitrās darba metodes vai piemērota nosūces ventilācija var samazināt iedarbību.

Biežāk uzdotie jautājumi

Vai atkritumu sadedzināšanas iekārtās un kremācijas krāsnīs var izmantot vienus un tos pašus ugunsizturīgos materiālus?

Dažas materiālu grupas var izmantot abās iekārtās, taču piemērotība ir atkarīga no konkrētās zonas un procesa. Atkritumu sadedzināšanas iekārtas izejmateriālu ķīmiskais sastāvs, pelni un abrazīvā iedarbība var būtiski atšķirties no kremācijas krāsns atkārtotajiem periodiskajiem cikliem un reglamentētās kameras ģeometrijas.

Kāds ugunsizturīgais materiāls ir vispiemērotākais atkritumu sadedzināšanas iekārtas oderējumam?

Nav viena universāli labākā materiāla. Karstās puses slānis jāizvēlas atbilstoši temperatūrai, pelnu ķīmiskajam sastāvam, abrazīvajai iedarbībai, triecieniem, termiskajiem cikliem un ģeometrijai, savukārt atsevišķi izolācijas slāņi ierobežo siltuma zudumus un korpusa temperatūru.

Kāda ir atšķirība starp ugunsizturīgajiem ķieģeļiem ar 42% un 60% alumīnija oksīda saturu?

Norādīto ķieģeļu ar 42% alumīnija oksīda saturu darba temperatūra ir līdz 1430 °C, bet ķieģeļu ar 60% alumīnija oksīda saturu — līdz 1600 °C. Alumīnija oksīda saturs un temperatūra ir tikai daļa no izvēles kritērijiem; salīdziniet slodzes, porainības, nodilumizturības, termiskā trieciena un ķīmiskās izturības datus konkrētajai zonai.

Vai izmantot ugunsizturīgos ķieģeļus vai lejamo ugunsizturīgo masu?

Ķieģeļu mūrējumu veido noteikta izmēra elementi un šuves, un tas ļauj lokāli nomainīt bojātās daļas. Lejamā masa veido monolītas un sarežģītas formas ap atverēm un degļiem, kā arī remonta vietās, taču tai nepieciešama kontrolēta maisīšana, ieklāšana, enkurošana, cietēšana un izžāvēšana. Daudzos oderējumos izmanto abus materiālu veidus.

Vai lejamā ugunsizturīgā masa 1700 ir izolācijas materiāls?

Tā ir blīva karstās puses lejamā masa. Temperatūras izturība un konstruktīvā funkcija nepadara to līdzvērtīgu zema blīvuma izolējošai lejamajai masai vai šķiedru slānim. Siltuma zudumu aprēķiniem izmantojiet siltumvadītspējas datus.

Vai keramikas šķiedras segu var izmantot kā atsegtu karstās puses slāni?

Tikai tad, ja norādītā materiāla klase, stiprinājumu sistēma un virsmas stāvoklis ir pārbaudīti attiecīgajai temperatūrai, gāzu ātrumam, abrazīvajai iedarbībai un ķīmiskajai videi. Sega, kas piemērota aizsargātai pamatizolācijai, tiešā degļa liesmas vai pelnu kustības iedarbībā var ātri erodēt.

Kāda ir atšķirība starp šķiedru segu, plāksni un moduļiem?

Sega ir elastīga, plāksne ir stingra, bet moduļi ir saspiesti elementi, kurus uzstāda atbilstoši noteiktai shēmai. Katram veidam ir atšķirīgas prasības attiecībā uz savienojumiem, balstīšanu, saraušanos un gāzu ātrumu.

Vai materiāla temperatūras klase 1700 °C nozīmē, ka sadedzināšanas iekārtu var darbināt 1700 °C temperatūrā?

Nē. Publicētā vērtība ir materiāla robežvērtība noteiktos apstākļos, nevis iekārtas ekspluatācijas apstiprinājums. Degļu zonas var arī pakļaut oderējumu temperatūrai un siltuma plūsmai, kas atšķiras no kameras mērījumiem.

Vai 850 °C ir obligātā darba temperatūra visām atkritumu sadedzināšanas iekārtām un kremācijas krāsnīm?

Nē. Prasības ir atkarīgas no procesa, izejmateriāliem, iekārtas, jurisdikcijas un atļaujas. Dažās pašreizējās vadlīnijās ir noteikta 850 °C temperatūra ar konkrētu uzturēšanās laiku, taču var būt piemērojami arī citi nosacījumi. Ievērojiet iekārtas atļauju un regulatora apstiprinātos ekspluatācijas nosacījumus.

Kāda java jāizmanto ugunsizturīgajiem ķieģeļiem?

Pieskaņojiet javu ķieģeļu ķīmiskajam sastāvam, temperatūrai, atmosfērai un noteiktajam šuvju biezumam. Vitset 45 un Vitset 80 ir paredzētas atšķirīgam alumīnija oksīda saturam un ekspluatācijas prasībām; pārbaudiet aktuālos tehniskos datus un apstiprināto ķieģeļu un javas kombināciju.

Vai VITPLAST 45AB var izmantot avārijas remontam?

Tā ir paredzēta ātriem, ar blietēšanu veicamiem saderīgu ugunsizturīgo oderējumu remontiem. Bojātā zona joprojām ir droši jāaptur, jāsagatavo un jāsablīvē, un iekārta jāatsāk ekspluatēt saskaņā ar apstiprinātu uzkarsēšanas procedūru. Materiālu nedrīkst izmantot konstrukcijas vai enkuru bojājumu slēpšanai.

Kāpēc ugunsizturīgais materiāls ir kontrolēti jāizžāvē?

Lejamās masas un javas satur iestrādes ūdeni. Pārāk strauja karsēšana var radīt tvaika spiedienu oderējuma iekšpusē un izraisīt plaisāšanu vai strauju atslāņošanos. Izmantojiet konkrētajam produktam un uzstādījumam paredzētu izžāvēšanas režīmu.

Vai oderējuma nomaiņa var mainīt kremācijas krāsns darbību?

Jā. Sekundārās kameras tilpuma, līkumoto kanālu, gaisa plūsmas ceļu vai sensoru savstarpējā novietojuma izmaiņas var ietekmēt gāzu uzturēšanās laiku un degšanas procesa pārbaudi. Saglabājiet apstiprināto ģeometriju vai nodrošiniet atkārtotus aprēķinus un nodošanu ekspluatācijā.

Kas izraisa pārkaršanas vietas uz ārējā korpusa?

Iespējamie cēloņi ir samazināts oderējuma biezums, atvērtas šuves, nobīdīta izolācija, šķiedru saraušanās, bojāti enkuri, spraugas ap caurvadiem vai mainīti ekspluatācijas apstākļi. Salīdziniet mērījumus līdzvērtīgas slodzes apstākļos un pārbaudiet visu oderējuma sistēmu.

Kad atkritumu sadedzināšanas iekārtas oderējums jāmaina, nevis jāremontē lokāli?

Apsveriet daļēju vai pilnīgu nomaiņu, ja bojājumi ir plaši, saglabātais materiāls ir zaudējis izturību, enkuri ir bojāti, ķīmiskā iespiešanās ir dziļa, kameras ģeometrija ir mainījusies vai lokālie remonti atkārtoti neizdodas.

Vai ugunsizturīgie materiāli var samazināt emisijas?

Viengabalains, labi izolēts oderējums palīdz uzturēt projektēto temperatūru, gāznecaurlaidību un kameras ģeometriju, tādējādi atbalstot degšanas procesa vadību. Tas neaizstāj izejmateriālu padeves kontroli, degļus, skābekļa un temperatūras monitoringu, uzturēšanās laika pārbaudi vai dūmgāzu attīrīšanu.