Новейшие мусоросжигательные печи.
Сильно развившееся в Англии мусоросжигание стало в последние 10—15 лет постепенно проникать и на европейский континент, а в недавние годы даже и к нам в Россию. Вместе с тем в самих английских типах мусоросжигательных печей появились весьма большие изменения; многие системы печей, бывшие прежде в большом употреблении, теперь совсем перестали строиться, как напр. печи Биман и Диз (Веаmап & Dеаs), печи Мельдрум (Мeldrum) и т. д.; за то усовершенствовались и получили большое распространение другие типы печей, как Горсфоль (Ногsfall), Хинан и Фруд (Неепап & Fгаndе), Стирлинг (Sterling), и др.
В то же время производившиеся в Германии многочисленные опыты с разліічными печами местных систем выяснили в конце концов окончатѳльную непригодность таких систем, как печи Шнейдера (Schneider), Вегенера (Wegeпег), и выдвинули сильно вперед печи: Дерра (Doгг), Гербертца (Негberiz). Гумбольдта (Humboldt), являющиеся совершенно отличными от английских типов мусоросжигательных печей.
Все эти новейшие печи—как английские, так и германские - не были до сих пор сколько-нибудь подробно описаны в русской литературе, и настоящий очерк составлен с целью по возможности пополнить этот пробел, тем более что в последние годы в России проявился сильный интерес к мусоросжиганию, особенно в виду постройки двух больших мусоросжигательных станций в Петербург.
Материалом для этого очерка послужили как различные данные иностранной литературы, так и те сведения, которые были нам даны самими фирмами, любезно откликнувшимися на нашу просьбу сообщить новейшие данные о своих печах.
Мусоросжигательные печи системы Стирлинг (Sterling).
Печи этой системы строятся фирмою «Юз и Стирлинг» в Лондоне. ІІечные камеры, обыкновенно парные, имеют между собою общую камеру сгорания; такие две камеры являются одною единицею. В случае более значительных установок, парные камеры комбинируются различным образом по 4, 6 и более камер. Фирма принимает мусоросжигательную способность своих печей в 50 англ. фунтовъ *) на кв. фут площади колосниковой решетки в час и, исходя из этого, дает приводимую таблицу размеров производительности своих печей.
В отношении способа загрузки печи строятся четырех типов, а именно: загрузка спереди, загрузка сзади, загрузка сверху—все три типа с ручною загрузкою—и, кроме того, один тип с механическою загрузкою.
В Англии вообще очень часто пользуются ручною загрузкою, считая ее более простою и дешевою и не находя ничего негигиеничного в том, что рабочие приходят в непосредственное соприкосновение с мусором. Насколько это удобно у нас в России-еще большой вопрос; дело в том, что в Англии не знают таких частых и сильных эпидемий различного рода, какие наблюдаются у нас.
*) 1 англ. фунт—1,10763 русск. фунта.
Рис. 1 представляет типовое устройство деструктора Стирлинга с подачей мусора вручную спереди через шлаковые дверцы. Такой деструктор является наиболее простым и дешевым. В данном случае деструктор состоит из 4-х камер, имеющих общую непрерывную колосниковую решетку; каждая камера имеет особые топочные дверцы, служащие в то же время и дверцами для шлакования, и отдельные зольники. Горячие газы со всей решетки идут в общую, расположенную сбоку камеру сгорания, и из нее, смотря по установке дымовых задвижек,—или под котел, или обходным каналом прямо в дымовую трубу, причем на пути своем проходят через пылеуловитель, расположенный непосредственно перед дымовою трубою. Паровой котел снабжен еще особою топкою для отопления углем, что необходимо для пуска в ход всего устройства.
Подача мусора на высоту верхнего края мусорного резервуара происходит при помощи столь излюбленной англичанами наклонной дороги, по которой мусорные повозки подъезжают к краю резервуара и ссыпают в него свое содержимое. Внизу у резервуара имеются запирающиеся отверстия, расположенные против топочных дверец; через эти отвѳрстия мусор берется специальными лопатами и закидывается на колосниковую решетку печей.
Устройство деструктора с забрасыванием мусора сзади (рис. 2) мало чем отличается от предыдущего устройства.
В Англии имеется много сторонников как того, так и другого типа, особенно, когда идет речь о сравнительно небольшом мусоросжигательном устройстве (от 3 до 50 тонн в сутки). В обоих случаях мусор до поступления в печь лежит в некотором расстоянии от печных дверец, следовательно остается сравнительно холодным и не дает ни испареній, ни продуктов разложения, что неизбежно, когда мусор лежит на печах, как это бывает при питании печей сверху.
Загрузка мусора лопатами далеко не всегда обходится дороже других способов загрузки; так по крайней мере уверяют такие авторитеты в вопросе мусоросжигания, как Ф. Гудрич и Г. Ватсон.
Вследствие подачи лопатою зараз небольшого количества мусора в горячую, работающую печь, мусор быстро начинает разлагаться (перегоняться) и воспламеняться. Следует всегда иметь ввиду, что при ручной подаче мусора сзади или спереди печь всегда раскалена и работает все время непрерывно; при других способах подачи (ручных или механических— все равно) печь во время шлакования и наполнения ее свежим мусором бездействует (стынет); это факт, который не следует забывать. Кроме того подача в печь сразу большого количества холодного мусора, особенно когда он сырой, не способствует хорошему сгоранию мусора; особенно это надо иметь в виду у нас в России, где мусор всегда будет сырее, чем в Англии.
Если говорят, что весь секрет хорошей бездымной топки котла углем состоит в частой подаче небольших количеств угля, то очевидно, что это положение должно быть справедливо и для мусора.
Вот те соображения, которые высказываются защитниками этих двух систем питания печей.
Что касается до преимуществ подачи мусора спереди или сзади, то в пользу того и другого способа питания тоже приводятся различные соображенія. Защитники питания печей спереди указывают на следующие преимущества этого способа.
- Весь уход за печью сконцентрирован в одном месте, так как и загрузка, и шлакование происходят через одни и те же дверцы.
- Надсмотр за ходом горения мусора в печи проще и удобнее..
- Для помещения мусора на колосниковую решетку нужна только одна операция—забрасывание мусора. Нет разравнивания мусора на колосниковой решетке.
- Стоимость работы с такою печью дешевле.
- Содержание печи и ремонт ее меньше, чем при других системах загрузки.
При печах с питанием сзади указывается на следующие их недостатки.
- Обслуживание печи должно происходить в двух местах: спереди для шлакования и сзади для питания, так что только при небольших устройствах печь может быть обслужена одним рабочим.
- Надсмотр за ходом горения не так удобен, как в первом случае.
- Для размещения мусора требуются две операции: забрасывание его сзади и стаскивание и разравнивание его по всей колосниковой решетке кочергою спереди, через шлаковые дверцы.
- Деструктор занимает больше места, так как требуется достаточно места и спереди—для шлакования, и сзади—для загрузки.
В общем следует заметить, что доводы, приводимыѳ в пользу того или другого способа подачи мусора, не так уж неоспоримы, и обыкновенно выбор между ними определяется индивидуальными симпатиями решающего.
Для быстрого сжигания больших количеств мусора, особенно в смеси с фекалиями или другим подобным плохо горючим материалом (канализационный или и т. п.), может считаться наиболее подходящею подача мусора вручную сверху. Вместе с тем этот способ питания деструкторов является примиряющим между чисто механическим способом загрузки и ручным питанием сзади или спереди.
Общий вид подобного рода устройства ясно виден из рис. 3. Над печью устанавливается большой закром (ящик), с наклонною заднею стенкою, большею частью железный, иногда—бетонный. В передней стенке, против каждого загрузочного отверстия печи, имеются плотно запирающиеся дверцы. При подъеме дверцы мусор отчасти вываливается сам отчасти выгребается и затем вталкивается в загрузочное отверстие, снабженное тоже крышкою. Здесь ручная работа по загрузке доведена до минимума. Так как тут в печь поступает сразу сравнительно большое количество мусора, то печи имеют, кроме колосниковой решетки, еще так называемый подсушивающий под; загруженный мусор поступает. сначала на этот под, где он подсыхает, а затем через шлаковые дверцы стаскивается кочергами на колосниковую решетку, где и сгорает.
Относительно устройства самих закромов следует обратить внимание на то, что пол их не касается верха печей, отчего мусор, находясь в них, не нагревается и, следовательно, не разлагается и не издает зловония. Подача мусора наверх происходит в данном случае следующим образом: повозки с мусором подъезжают к особым колодцам (ямам), отверстия коих находятся на уровне земли; в этих колодцах, помещаются железные баки, в которые высыпается мусор из повозок; число колодцев и баков, а также размер баков зависит от величины и производительности мусоросжигательного заведения. Когда один из баков наполнен, то его подымают посредством электрического крана и подают к мусорному закрому, куда и высыпается его содержимое.
В других случаях проводят наклонную дорогу до высоты верхнего края закрома и на этой высоте устраивают разгрузочную площадку; лошадь подъезжает к верхнему отверстию закрома, и мусор из повозки высыпается прямо в закром. Понятно, что в этом случае приходится устраивать эту наклонную дорогу более длинною и подымающегося на большую высоту, чем при печах с загрузкою сзади или спереди.
Печи с загрузкою сверху—безразлично, с наклонною дорогою, или с электрическим краном—требуют несколько больше обслуживающего персонала, и вообще эксплуатация их обходится дороже, чем печей первых двух типов; само здание должно быть тоже больших размеров, и первоначальные затраты на устройство такой станции больше, чем при печах с загрузкою сзади иди спереди. Но за то при таком способе разгрузки рабочие меньше всего находятся в соприкосновении с мусором, и самая работа их легче, чем при закидывании мусора в печь лопатами.
Нам кажется, что печи с загрузкою сверху вручную являются очень подходящим типом печи для России. С одной стороны, рабочие сравнительно очень мало приходят в соприкосновение с мусором (значительно меньше, чем при питании печей вручную, сзади или спереди), с другой стороны, тут избегаются всегда сложные и дорого стоящие устройства для вполне автоматической подачи мусора в печи. Первое обстоятельство особенно важно в виду бывающих у нас часто эпидемий, второе — не менее важно для успешного и экономического сжигания мусора, потому что при вполне автоматической загрузке в печи подается
всегда слишком большое количество мусора (иначе эти приспособления не будут работать экономично); а так как русский мусор в силу местных условий всегда достаточно сыр, то поступление такого излишне сырого мусора сразу в большом количестве не может благоприятно влиять на весь процесс сжигания мусора.
Переходя к чисто автоматической загрузке печей. т. е. такой, где рабочие совершенно не приходят в соприкосновение с загружаемым мусором, следует иметь в виду—наряду с совершенством такого способа загрузки с гигиенической точки зрения—и различные недостатки ее с практической стороны.
Главнейшие недостатки всякой вполне автоматической загрузки можно формулировать следующим образом.
- Работа по управлению огнем гораздо тяжелее и сильнее, чем при других способах загрузки.
- Вследствие загрузки сразу большого количества мусора процесс шлакования гораздо труднее.
- Вполне механическая нагрузка требует образования запаса мусора или в самых повозках, или в особых баках.
Первый способ сохранения мусора в повозках редко когда применим, так как требует большого запаса свободных повозок, что не экономно.
Второй способ сохранения мусора—в особых баках—требует большого запаса баков, довольно значительной емкости; так в первой петербургской мусоросжигательной станции при суточной производительности печей в 6.000 пудов имеется 40 баков, каждый на 90—100 пудов мусора; кроме того, при употреблении баков требуется устройство особых колодцев (ям), в которых ставятся баки для наполнения их мусором из повозок; затем эти баки электрическими кранами вынимаются из повозок и ставятся куда-либо (обыкновенно на верхней галерее) в запас; по мере надобности они должны снова браться кранами и подаваться к разгрузочным отверстиям печей.
Таким образом электрический кран все время должен весьма усиленно работать, и какая-нибудь, хотя бы незначительная, заминка в его действии грозит нарушить правильную работу мусоросжигательного заведения.
Фирма «Юз и Стирлинг» устраивает также при своих печах аппарат для непосредственной загрузки системы Мэртен.
Этот загрузочный аппарат состоит из железной клепаной воронки, помещающейся сверху печи над разгрузочным отверстием, которое в данном случае устраивается над подом для просушки; с правой стороны воронки имеется ручной маховичек, передающий посредством наклонного валика и пары конических колес свое движение горизонтальному валу; при вращении горизонтального вала посредством цепей и роликов сдвигается в сторону ходящая на колесах по особым рельсам крышка загрузочного отверстия, и мусор из нее падает на под печи.
Повозка с мусором подается задом к воронке, при чем для правильной ее подачи на загрузочной площадке имеются направляющие для колес повозки; содержимое повозки высыпается прямо в воронку. Ф. Гудрич особенно хорошо отзывается об этом загрузочном приборе и находит, что он работает очень просто, надежно и весьма экономно. Как на примере подобного устройства, он указывает на мусоросжигательную станцию в столичном пригороде Вендсворс.
Что касается до способа скапливания мусора, то эта система требует, по словам того Гудрича, вдвое больше повозок, чем обыкновенная система загрузки (не механическая), так как и при ней мусор хранится в повозках.
Вообще, при оценке той или другой системы вполне механической загрузки, т. е. такой, где рабочие станции абсолютно не дотрагиваются до мусора, следует прежде всего иметь в виду, что при самых деструкторах все механизмы работают в самых неблагоприятных условиях вследствие обилия пыли и сравнительно высокой температуры; поэтому надо обращать особое внимание на то, чтобы механизмы были по возможности просты и лучше защищены от пыли. В случае какой-либо поломки или отказа механизма, особенно во время самого процесса загрузки, рабочим приходится приводить их в порядок при самых тяжелых условиях, в пыли, в жару и в дыму. Об этом никогда, понятно, не упоминают в проспектах, описывающих тот или другой прибор для вполне автоматической загрузки, но об этом свидетельствует Березовский в своем описании деструктора в Шоредиче, снабженного автоматическим загрузочным аппаратом Бульнуа и Броди, и это приходилось наблюдать и нам на первой петербургской мусоросжигательной станции.
Познакомившись с типами мусоросжигательных печей системы «Стирлинг» и разобрав вообще вопрос о преимуществах того или другого способа загрузки печей, независимо от системы самих печей, мы вернемся к дальнейшему описанию деструкторов «Стирлинг».
Усиленная тяга у них, как и у всех почти деструкторов, производится вдуванием под колосники воздуха—или паровыми эжекторами, или вентиляторами. Воздух вдувается подогретый, причем подогревание его происходит в особых регенеративных приборах, пользующихся теплом газов, уходящих за котлами и нагревающих воздух до 300"—400 " Ф (149" — 205° Ц).
Рассмотрим в заключение несколько наиболее характерных установок печей этой системы и ознакомимся с результатами действия их.
Мусоросжигательное заведение в столичном пригороде Хэкней, построенное в 1902\3 годах, является одной из старейших и крупных установок печей системы «Стирлинг». Деструктор состоит из 12-ти камер, с загрузкою сверху, разбитых на три группы, каждая по четыре камеры; каждая группа имеет общую камеру сгорания и общий пылеуловитель. Контрактная суточная производительность всего деструктора—120 тонн мусора, или 10 тонн на каждую камеру в сутки.
Воздух в топки подается тремя электрическими вентиляторами,по одному на каждую группу; для получения пара установлено три котла Бабкок и Вилькокс, по 2.852 кв. ф. поверхности нагрева каждый, для рабочего давления пара в 250 англ. фунт. на 1 кв, дюйм; котлы снабжены
экономайзером Грина и перегревателями. Имеется также 3 элеватора для подачи мусора с разгрузочной площадки до верхнего уровня запасных мусорных закромов, каждый емкостью в 200 тонн. При деструкторе имеется электрическая станция.
Интересно ознакомиться со стоимостью эксплуатации этого устройства. У нас имеются лишь данные за первый эксплуатационный 1902— 3 год.
*) 1 ф. стерл.=12 шиллинг.= 240 пенс.= 9 р. 50 к.
Результаты испытаний этой мусоросжигательной станции приведены дальше, в таблице IV.
Подобная же большая мусоросжигательная станция устроена в 1903 году в Фредериксберге; там установлено тоже 3 группы печей по 4 камеры; общая суточная производительность всего деструктора от 180 до 200 тонн мусора, средняя паропроизводительность, достигнутая в течение года, была 3/4 фунта испаренной воды на 1 фунт сожженного мусора.
При деструкторе имеется электрическая станция, энергия которой идет на освещение мусоросжигательной станции и для движения ее механизмов, а равно для освещения 24 зданий госпиталя; кроме того, паром этой станции отапливается весь госпиталь, а также он идет для стирки, дезинфекции и варки. Длина труб, разводящих пар по госпиталю и проложенных в туннелях из железобетона, более 1 мили.
Мусоросжигательная станция Хистон и Изльворс построена в 1904 году и состоит из 6 камер «Стирлинг» с подачею мусора сверху. Мусор из повозок поступает в особые баки, помещающиеся в колодцах; оттуда эти баки электрическим краном подымаются до высоты верхнего края мусорных закромов; против каждого загрузочного отверстия печи имеется уравновешенная противовесом подъемная дверь, через которую и берут мусор для загрузки печей; отвоз шлаков от печей происходит по однорельсовой висячей дороге, имеющей отростки к каждым шлаковым дверцам. Горячие газы деструктора отапливают два котла Бабкок и Вилькокс, каждый 2.531 кв. ф. поверхности нагрева; рабочее давление пара—200 англ. фунт. Котлы снабжены экономайзером Грина в 160 трубок. Дымовая труба, 6 фуг внутреннего диаметра и 109 фут высотою, выложена внутри на высоту 80 фут огнеупорным кирпичом. Результаты испытания приведены в ниже помещенной сводной таблице IV.
Стоимость работы по данным инженера Ф. А. Бонд, выражается следующими цифрами. При работе только 4-х камер (вместо 6-ти) и при 10 часовой рабочей смене.
Количество мусора, сжигаемого за это время, равно 29 тонн. 9 центн.*), откуда стоимость рабочей силы для сжигания тонны мусора получается около 8 шилл. 3 пенс.
Более новою является установка деструкторов в Эктоне, исполненная в 1908 г . Мусоросжигательная станция имеет 8 камер, расположенных в две вполне независимые группы, каждая по 4 камеры. ІІлощадь колосниковой решетки каждой камеры—25 кв. ф.; камеры имеют подсушивающий под и загружаются сверху. Вдувание воздуха производится двумя вентиляторами с паровыми машинами; каждый вентилятор обслуживает свою группу, но рассчитан так, что может, в случае надобности, обслуживать и все 8 камер. Имеется два паровых котла Бабкок и Вилькокс, каждый с поверхностью нагрева в 1.750 кв. ф. для рабочего давления в 200 англ. фунт., с пароперегревателями, перегревающими пар на 100—150° Ф. Каждая камера может сжигать до 18 тонн мусора в сутки. Мусор к верхним мусорным закромам подается непосредственно в повозках по наклонной дороге. Результаты испытания приведены дальше, в сводной таблице IV.
*) 1 тонна=20 центн.=2.240 англ. фунта=62,0275 пудов.
Деструктор в Пэнтоне, построенный в 1909 году, построенный как пример небольшой установки. Он состоит всего из одной камеры с питанием сзади, с площадью колосниковой решетки в 25 квадратн. фут., с 2-мя зольниками и с одною камерою сгорания. Воздух вдувается в зольники посредством парового эжектора и предварительно подогревается в регенеративном приборе всасывающего типа; мусор подается в повозках по наклонной дороге на высоту 5 фугов.
При деструкторе имеется корнваллийский котел 10 ф. длиною и 5 ф. диаметром, причем котел помещен свободно, без вмазки; горячие газы проходят только через жаровую трубу. Газы, пройдя через котел, проходят регенератор для нагрева воздуха, через пылеуловитель и попадают в дымовую трубу в 65 ф. высотою. Результаты испытания этого деструктора приведены ниже, в сводной таблице IV.
Журнал "Зодчий" 1888 г.
