Incinerador vertical de basuras para incinerar residuos y método para controlarlo.

Un incinerador vertical de basuras para incinerar residuos industriales,

incluyendo residuos médicos, y residuosgenerales, que comprende:

un cuerpo de incinerador que tiene una pared lateral inferior configurada en forma de embudo, una zona de llama, una capa de basura, una capa incandescente y una capa de ceniza formadas en este orden dentro del cuerpo

del incinerador desde arriba hacia abajo en el instante de la combustión;

un dispositivo de mezcla de gases de escape para hacer girar gas de la combustión, que está fabricado deun refractario, que está previsto por encima del cuerpo del incinerador y que tiene una pluralidad de taladros desoplado de aire secundario para suministrar aire secundario para re-combustión formada allí, estando abiertos almenos una par de los taladros de soplado de aire hacia la zona de la llama en una porción superior del cuerpo delincinerador;

una cámara de re-combustión colocada sobre el dispositivo de mezcla de gases de escape;

una carcasa de refrigeración que cubre el exterior de la pared lateral configurada en forma de embudo;

una pluralidad de toberas de aire primario que suministran aire primario para combustión, que estánintroducidas en el cuerpo del incinerador;

una carcasa que está prevista para la capa de ceniza debajo del cuerpo del incinerador y que aloja mediosde soporte de basura retráctiles y una placa de descarga de ceniza de fondo que se puede cerrar, dispuesta debajode los medios de soporte de basura con una holgura interpuesta entre los medios de soporte de la basura y la placade descarga de ceniza de fondo; y

un conducto de aire que suministra aire para combustión final que es incorporado en la carcasa,

en el que en el momento de la descarga de la ceniza de fondo, los medios de soporte de la basura seproyectan en la capa de ceniza para soportar la carga de basura y de ceniza de fondo depositada en el cuerpo delincinerador, luego se abre la placa de descarga de la ceniza de fondo descargada para descargar la ceniza de fondoretenida entre los medios de soporte de la basura y la placa de descarga de la ceniza de fondo, seguido por cerrar laplaca de descarga de la ceniza de fondo y luego se retraen los medios de soporte de la ceniza,en el que los medios de soporte de la basura comprenden un cuerpo de medios de soporte formadomediante la disposición de una pluralidad de barras de soporte en hileras adyacentes en un bastidor de montaje ocomprende dos de dichos cuerpos de medios de soporte, en los que dichos cuerpos de medios de soporte estáncolocados enfrentados entre sí, de tal manera que las barras de soporte están opuestas entre sí y están equipadoscon un controlador externo (34) para accionar de forma retráctil el cuerpo o cuerpos de medios de soporte,caracterizado porque cada una de las barras de soporte (31) tiene una trayectoria de fluido que conducehasta una punta y retorna,

porque las barras de soporte (31) están formadas mediante apilamiento de tubos cuadrados (31a) oproporcionando una placa de separación dentro de un tubo redondo,

porque los medios de sopote de la basura (RS) están equipados con medios de refrigeración para refrigerarel cuerpo o cuerpos de medios de soporte con un fluido de refrigeración que se hace circular a través de las barrasde soporte, y

porque el controlador externo (34) está provisto con un detector de medios de soporte que comprendemedios de detección de la presión y medios de detección de la posición.

Incinerador vertical de basuras para incinerar residuos y método para controlarlo Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a incineradores verticales de basura para incinerar residuos que tienen una amplia variedad de propiedades, en particular, residuos industriales, incluyendo residuos médicos, y a un método para controlar los mismos.

Técnica relacionada Los residuos industriales contienen no sólo muchos materiales peligrosos, sino también materiales con un alto valor calorífico y materiales difíciles de quemar o materiales incombustibles. Además, los residuos industriales se producen en una amplia variedad de formas, tales como sólida, líquida y viscosa, de manera que ha sido extremadamente difícil desechar completamente tales residuos industriales con incineradores del tipo de carga de rejilla fija utilizados convencionalmente.

Para la incineración de residuos médicos que tienen una amplia variedad de propiedades y que incluyen materiales infecciosos peligrosos que contienen virus patógenos y materiales fácilmente fusibles, tales como vidrio, se utilizan normalmente incineradores del tipo de horno giratorio, incineradores de tipo de solera giratoria inclinada, incineradores del tipo de solera giratoria horizontal equipados con medios de agitación. Puesto que cada uno de estos incineradores utiliza un método, en el que se queman residuos mientras están siendo girados y agitados, esto provoca combustión irregular, o solamente los materiales inflamables que arden primero dan como resultado una combustión de la porción de rejilla, y los materiales difíciles de arder permanecen sin quemarse. Esto ha hecho imposible realizar la combustión y esterilización completas de los residuos, lo que conduce al problema de no poder prevenir, en particular, la generación de dioxinas debido a la combustión incompleta y a la descarga de materiales no quemados. El método en el que la basura es incinerada mientras está siendo agitada ha provocado también deficiencias tales como una generación incrementada de dioxinas debido a la catálisis de ceniza volátil generada en grandes cantidades. Además, ha existido el problema de que los vidrios se funden y se adhieren a la porción de salida de los incineradores, haciendo de esta manera imposible continuar funcionando.

En el caso de la incineración de residuos generales que tienen una amplia variedad de propiedades, han existido también problemas similares a los descritos anteriormente, tales como la combustión de la porción de rejilla, la combustión incompleta y la generación de dioxinas.

La figura 10 es una vista de la sección transversal que muestra el “Incinerador vertical y método de incineración del mismo” descrito en la publicación de patente japonesa abierta a inspección pública Nº Hei 4-158110 y en el documento US-A-5 127 344, que es la técnica relacionada, que resuelve los problemas descritos anteriormente.

Con referencia a la figura 10, un orificio de escape de gases de combustión 206 está montado en la parte superior de un cuerpo de incinerador 201, y una tolva 202 que tiene un alimentador y un quemador de encendido 203 están previstos en la porción superior. Dentro del cuerpo de incinerador 201 están previstas unas placas de soporte de basura retráctiles 204 en la porción inferior, y placas inferiores de descarga de ceniza 205 que se pueden cerrar están dispuestas en el fondo.

Como se muestra en la figura 10, las placas de soporte 204 de la basura están dispuestas normalmente en posiciones que son retraídas desde el interior del cuerpo de incinerador 201, y se proyectan dentro de una porción superior de una capa de ceniza AL para soportar la carga de basura y de ceniza de fondo localizadas por encima de las placa de soporte de basura 204 solamente cuando las placas de descarga de ceniza de fondo 205 están abiertas para descargar ceniza de fondo, como se indica por la línea de puntos y trazos en la figura 10.

Sobre ambos lados del cuerpo del incinerador 201, donde están localizadas las placas de soporte de la basura 104, están previstos unos compartimientos 210 para alojar las placas de soporte de la basura 204 cuando las placas de soporte de la basura 204 son retraídas desde el interior del cuerpo del incinerador 201.

Una corriente de aire de refrigeración CA a temperatura ambiente es suministrada a los compartimientos 210, y la corriente de aire de refrigeración CA es inyectada en el cuerpo del incinerador 201 desde las holguras 211 formadas entre el cuerpo del incinerador 201 y los compartimientos 201, refrigerando las placas de soporte de la basura 204, previniendo al mismo tiempo que la ceniza de fondo en el cuerpo del incinerador 201 entre en los compartimientos 210 desde las holguras 211.

Las placas de descarga de la ceniza de fondo 205 están previstas de manera que se pueden cerrar en el fondo del cuerpo incinerador 201 de tal manera que se pueden abrir y cerrar entre una posición horizontal y la posición vertical indicada por la línea de puntos y trazos. Volviendo las placas de descarga de ceniza de fondo 205 hacia abajo

después de soportar las capas localizadas por encima de la porción superior de la capa de ceniza AL en la porción inferior del cuerpo del incinerador 201 con las placas de soporte de la ceniza 204, la ceniza de fondo incinerada BA puede ser transportada hasta un transportador de retirada de la ceniza 212 previsto debajo del cuerpo del incinerador 201.

Es decir, que las placas de soporte de la basura 204 están provistas para ayudar a las placas de descarga de la ceniza de fondo 205 a descargar la ceniza de fondo BA.

Además, las corrientes de aire de la combustión A1, A2 y A3, cuyas temperaturas son ajustadas, son suministradas a través de compuertas 221, 222 y 223 hasta las porciones superior, media e inferior del cuerpo del incinerador 201, respectivamente. La temperatura de cada una de las corrientes de aire de la combustión A1, A2 y A3 se ajusta a una temperatura óptima de acuerdo con la propiedad de la basura.

El quemador de encendido 203 montado sobre el lado del cuerpo del incinerador 201 que está opuesto desde el lado donde la tolva 202 está prevista se utiliza para encender la basura en el instante del arranque o para ayudar a la combustión cuando la temperatura dentro del incinerador es baja.

A continuación se describe un método para la incineración de basura con un incinerador vertical que tiene la estructura descrita anteriormente.

Aquí, en el cuerpo del incinerador 201 en operación normal, una zona de llama FZ, una capa de basura RL, una capa incandescente GL y una capa de ceniza AL se forman desde la parte superior hasta la parte inferior en este orden. Las posiciones de estas capas se mueven, dependiendo del estado de la combustión de la basura que se eleva sucesivamente desde la capa inferior.

La basura suministrada desde la tolva 202 en el cuerpo del incinerador 201 es depositada sobre la capa de ceniza AL localizada en el fondo del cuerpo del incinerador 201 en el periodo del arranque, y es calentada por el quemador de encendido 203 y su combustión es iniciada con las corrientes de aire de la combustión A1 y A2. Luego, la basura inflamable es incinerada primero en ceniza y es depositada en la capa incandescente GL junto con la basura difícil de quemar, reteniendo al mismo tiempo las brasas.

Si se suministra basura en este estado, la basura es depositada en la capa de basura RL, y los materiales inflamables comienzan a arder primero con el calor de la capa incandescente GL y la corriente de aire de la combustión A1. Luego la combustión se extiende gradualmente a través de la capa de basura RL, desplazando el funcionamiento a su estado normal.

Durante esta combustión, una corriente de gas de la combustión CG generada en la capa incandescente GL y una porción inferior de la capa de basura RL pasan a través de la capa de basura RL y se eleva, favoreciendo el encendido y la gasificación de la basura localizada por encima y secando los residuos con su calor.

Además, la corriente de gas de la combustión CG que se ha elevado hasta la zona de la llama FZ es requemada con una corriente secundaria de aire SA a temperatura ambiente suministrada por arriba, y luego es descargada como gas de escape desde el orificio de escape de gases de la combustión para la etapa siguiente.

El calor de radiación generado durante está re-combustión de la corriente de gas de la combustión CG en la zona de la llama FZ es utilizado para realizar un secado preliminar de la basura cargada en la capa de basura RL y para quemar papel o plástico, cada uno de los cuales tiene un punto de encendido bajo, favoreciendo que estos materiales se conviertan... [Seguir leyendo]

1. Un incinerador vertical de basuras para incinerar residuos industriales, incluyendo residuos médicos, y residuos generales, que comprende:

un cuerpo de incinerador que tiene una pared lateral inferior configurada en forma de embudo, una zona de 5 llama, una capa de basura, una capa incandescente y una capa de ceniza formadas en este orden dentro del cuerpo del incinerador desde arriba hacia abajo en el instante de la combustión;

un dispositivo de mezcla de gases de escape para hacer girar gas de la combustión, que está fabricado de un refractario, que está previsto por encima del cuerpo del incinerador y que tiene una pluralidad de taladros de soplado de aire secundario para suministrar aire secundario para re-combustión formada allí, estando abiertos al

menos una par de los taladros de soplado de aire hacia la zona de la llama en una porción superior del cuerpo del incinerador;

una cámara de re-combustión colocada sobre el dispositivo de mezcla de gases de escape;

una carcasa de refrigeración que cubre el exterior de la pared lateral configurada en forma de embudo;

una pluralidad de toberas de aire primario que suministran aire primario para combustión, que están 15 introducidas en el cuerpo del incinerador;

una carcasa que está prevista para la capa de ceniza debajo del cuerpo del incinerador y que aloja medios de soporte de basura retráctiles y una placa de descarga de ceniza de fondo que se puede cerrar, dispuesta debajo de los medios de soporte de basura con una holgura interpuesta entre los medios de soporte de la basura y la placa de descarga de ceniza de fondo; y

un conducto de aire que suministra aire para combustión final que es incorporado en la carcasa,

en el que en el momento de la descarga de la ceniza de fondo, los medios de soporte de la basura se proyectan en la capa de ceniza para soportar la carga de basura y de ceniza de fondo depositada en el cuerpo del incinerador, luego se abre la placa de descarga de la ceniza de fondo descargada para descargar la ceniza de fondo retenida entre los medios de soporte de la basura y la placa de descarga de la ceniza de fondo, seguido por cerrar la placa de descarga de la ceniza de fondo y luego se retraen los medios de soporte de la ceniza,

en el que los medios de soporte de la basura comprenden un cuerpo de medios de soporte formado mediante la disposición de una pluralidad de barras de soporte en hileras adyacentes en un bastidor de montaje o comprende dos de dichos cuerpos de medios de soporte, en los que dichos cuerpos de medios de soporte están colocados enfrentados entre sí, de tal manera que las barras de soporte están opuestas entre sí y están equipados

con un controlador externo (34) para accionar de forma retráctil el cuerpo o cuerpos de medios de soporte,

caracterizado porque cada una de las barras de soporte (31) tiene una trayectoria de fluido que conduce hasta una punta y retorna,

porque las barras de soporte (31) están formadas mediante apilamiento de tubos cuadrados (31a) o proporcionando una placa de separación dentro de un tubo redondo,

porque los medios de sopote de la basura (RS) están equipados con medios de refrigeración para refrigerar el cuerpo o cuerpos de medios de soporte con un fluido de refrigeración que se hace circular a través de las barras de soporte, y

porque el controlador externo (34) está provisto con un detector de medios de soporte que comprende medios de detección de la presión y medios de detección de la posición.

2. El incinerador vertical de basura de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que el equipo de carga de basura está previsto para cargar basura en el cuerpo del incinerador, estando equipado el equipo de basura con medios de carga para cargar basura de forma intermitente, y medios de control de la carga compuestos de amortiguadores dobles superior e inferior, y

en el que se carga basura en un espacio formado entre los amortiguadores dobles superior en inferior para 45 secar y precalentar basura, y la basura es secada y precalentada mientras está retenida sobre el amortiguador doble inferior.

3. El incinerador vertical de basura de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende, además:

un dispositivo de control de la combustión para controlar, de acuerdo con el cambio en la temperatura en el incinerador, una cantidad de suministro del aire secundario, el aire de la combustión final, el agua de refrigeración de 13

la temperatura del incinerador y la basura, así como la temperatura de un pre-calentador de aire después de la terminación de una operación de combustión, y para dar, en el momento de la reanudación del incinerador, un comando para repetir una operación de retención de basura entre los amortiguadores dobles superior e inferior así como para que se encienda fácilmente y cargar la basura en la capa de ceniza, hasta que la temperatura detectada en la capa de ceniza alcance un valor de referencia;

un dispositivo de control de la descarga de la ceniza de fondo para accionar en dispositivo de descarga de la ceniza de fondo, con la condición de que una temperatura de la capa de ceniza haya descendido hasta un valor de referencia después de que ha transcurrido un tiempo de referencia; y

un dispositivo reductor de dioxinas para completar la re-combustión del gas de escape controlando la cantidad de aire suministrado desde los taladros de soplado de aire secundario formados en el dispositivo de mezcla de gases de escape, de tal manera que un valor medio de la concentración de monóxido de carbono en el gas de escape no es mayor que un valor de referencia.

4. Un método para controlar el incinerador vertical de basura para incinerar residuos industriales, incluyendo residuos médicos, y residuos generales, comprendiendo el incinerador vertical:

un cuerpo de incinerador que tiene una pared lateral inferior configurada en forma de embudo, una zona de llama, una capa de basura, una capa incandescente y una capa de ceniza formadas en este orden dentro del cuerpo del incinerador desde arriba hacia abajo en el instante de la combustión;

un dispositivo de mezcla de gases de escape para hacer girar gas de la combustión, que está fabricado de un refractario, que está previsto por encima del cuerpo del incinerador y que tiene una pluralidad de taladros de soplado de aire secundario para suministrar aire secundario para re-combustión formada allí, estando abiertos al menos una par de los taladros de soplado de aire hacia la zona de la llama en una porción superior del cuerpo del incinerador;

una cámara de re-combustión colocada sobre el dispositivo de mezcla de gases de escape;

una carcasa de refrigeración que cubre el exterior de la pared lateral configurada en forma de embudo;

una pluralidad de toberas de aire primario que suministran aire primario para combustión, que están introducidas en el cuerpo del incinerador;

una carcasa que está prevista para la capa de ceniza debajo del cuerpo del incinerador y que aloja medios de soporte de basura retráctiles y una placa de descarga de ceniza de fondo que se puede cerrar, dispuesta debajo de los medios de soporte de basura con una holgura interpuesta entre los medios de soporte de la basura y la placa de descarga de ceniza de fondo;

un detector de temperatura de la zona de descarga (23d) está prevista en una zona de descarga localizada entre los medios de soporte de la basura (RS) y la placa de descarga de la ceniza de fondo (35) , y

un conducto de aire que suministra aire para combustión final que es incorporado en la carcasa,

en el que en el momento de la descarga de la ceniza de fondo, los medios de soporte de la basura se proyectan en la capa de ceniza para soportar la carga de basura y de ceniza de fondo depositada en el cuerpo del incinerador, luego se abre la placa de descarga de la ceniza de fondo descargada para descargar la ceniza de fondo retenida entre los medios de soporte de la basura y la placa de descarga de la ceniza de fondo, seguido por cerrar la placa de descarga de la ceniza de fondo y luego se retraen los medios de soporte de la ceniza,

caracterizado porque cuando un valor detectado por el detector de temperatura de la zona de descarga (23d) es mayor que un valor de referencia, se genera una alarma y se detiene una operación de apertura de la placa de descarga de la ceniza de fondo (35) , retrayendo al mismo tiempo los medios de soporte de la basura (RS) ; y

cuando un detector de medios de soporte (34a) , que está previsto en la zona de descarga, detecta que una resistencia de la capa de ceniza es mayor que un valor predeterminado en el instante de la proyección de los medios de soporte de la basura, o que no se ha completado una etapa de proyección de los medios de soporte de la basura, se inyecta un fluido de refrigeración en la capa de ceniza para desintegrar una escoria.