Piece kremacyjne

Każdy piec kremacyjny firmy Todaysure Matthews projektowany jest z uwzględnieniem następujących założeń*:

**Możliwe jest dostarczenie urządzeń uwzględniających także inne, nietypowe wymagania klientów np. dla szczątków zwierząt o dużej zawartości wody pochodzących z produkcji drobiarskiej itp.

Podstawowym zadaniem pieca krematoryjnego jest spopielanie zwłok zwierzęcych wprowadzonych do komory spalania. Proces jest ściśle kontrolowany w celu uzyskania efektu całkowitego rozkładu substancji organicznych i uzyskania popiołu pozbawionego związków węgla.

Typowy piec krematoryjny najczęściej zbudowany jest z dwóch komór; poziomej komory spalania (komory kremacji) oraz komory dopalania spalin. Komora spalania służy do faktycznej kremacji zwłok zwierzęcych. Komora dopalania służy do termicznego dopalania spalin powstających w komorze spalania (komorze kremacji). Budowa typowego pieca kremacyjnego na przykładzie modelu SA 50 pokazana jest na wizualizacji 3D pod adresem https://youtu.be/owOm94_sOOI Proces dopalania spalin odbywa się w temperaturze wynoszącej około 900°C. Komora dopalania daje gwarancję praktycznie całkowitej destrukcji zanieczyszczeń zawartych w spalinach, które potencjalnie mogłyby przedostać się do atmosfery. Obecność komory dopalania wynika z obowiązujących przepisów w zakresie ochrony środowiska i zawsze stanowi element każdego, oferowanego przez nas urządzenia.

Właściwy proces spalania zwłok rozpoczyna się z chwilą włączenia palników zamontowanych w komorze spalania, które inicjują proces spopielania, jednak warunkiem uruchomienia tych palników jest wcześniejsze wygrzanie komory dopalania do temperatury co najmniej 850 st. C. Proces taki prowadzi się za pomocą dodatkowego palnika zamontowanego w komorze dopalania.

Praca palników w komorze spalania powoduje szybki wzrost temperatury, inicjując faktyczny proces zapłonu zgromadzonych w komorze zwłok. Kremację prowadzi się aż do chwili uzyskania efektu całkowitego wypalenia tkanek miękkich i odparowaniu płynów. Pozostałości po spopielaniu stanowią jedynie suche, wypalone fragmenty kości.

Powstające podczas kremacji spaliny są dodatkowo dopalane w komorze dopalania, a stamtąd kierowane są do komina i dalej wydostają się do atmosfery.

Działanie systemu.

Kontrola procesu spalania odbywa się poprzez regulacje ilości podawanego powietrza i strumienia paliwa dodatkowego zasilającego palnik podgrzewający komorę pieca krematoryjnego. Powietrze do spalania za pomocą specjalnego wentylatora oraz systemu rurociągów wdmuchiwane jest z dużą prędkością do komory pieca, dzięki czemu możliwe jest uzyskania efektu całkowitego i szybkiego dopalenia szczątków.

Zapłon odpadów zgromadzonych w komorze spalania inicjują zamontowane w ścianie komory palniki. Palniki umieszczone są w taki sposób, aby objąć maksymalną powierzchnię płyty podłogowej komory. Palniki są sterowane w sposób umożliwiający dostarczenie odpowiedniej ilości mieszanki paliwa z powietrzem w zależności od np. aktualnej wilgotności odpadów czy zawartości tłuszczu. Popiół usuwany powinien być codziennie przed włączeniem urządzenia i usuwany przez drzwi z przodu komory, bezpośrednio do pojemnika na popiół.

Czas trwania całego procesu uzależniony jest m.in. od wagi zwierząt, zawartości wody czy ilości wytopionego tłuszczu i może trwać od jednej do trzech godzin.

Komora spalania spalania jest podstawową elementem pieca kremacyjnego i wykonana jest z blachy stalowej i usztywniona profilami stalowymi. Komora posadowiona jest na konstrukcji wsporczej umieszczonej na poziomie podłogi. Kształt komory ma postać poziomego walca lub w przypadku większych modeli - poziomo ułożonego prostopadłościanu. W zależności od potrzeb klienta możliwe są różne kombinacje kształtów i wielkości komór oraz ich wzajemne usytuowanie. Zwłoki zwierząt przeznaczone do kremacji, układane są na płycie paleniskowej ręcznie lub z wykorzystaniem specjalnego wózka transportowego z wysuwaną tacą.

Wewnętrzna powłoka jest wyłożona warstwą izolacji silikatowej i kombinacji cegły żaroodpornej i betonu wysokiej wytrzymałości mechanicznej o odporności na temperaturę do 1600°C.

Komora pieca kremacyjnego jest wyposażona w kołnierze i elementy do montażu:

• Jednego zapłonowego palnika olejowego
• Zestawu rurociągów powietrza do spalania
• Drzwi załadunkowych
• Wizjera ze szkłem ochronnym
• Termopary
• Wylotowego kanału spalin do komory dopalania

Komora dopalania zaprojektowana jest w celu unieszkodliwienia obecnych w spalinach produktów spalania takich jak tlenek węgla, tlenki azotu, czy niespalonych węglowodorów lub pyłu. Obecność tego elementu jest obowiązkowym wyposażeniem wszystkich nowoczesnych pieców kremacyjnych.

Komora dopalania umieszczona jest bezpośrednio w pobliżu komory spalania i spełnia szereg specyficznych wymagań w zakresie warunków temperaturowych, odpowiedniego stopnia turbulencji czy minimalnego czasu przebywania spalin.

W celu uniknięcia przedostania się do atmosfery ewentualnych niedopalonych produktów spalania powstających podczas kremacji w komorze spalania do spalin doprowadzane jest powietrze dodatkowe oraz ciepło wytwarzane przez kolejny palnik znajdujący się w pobliżu wlotu spalin do komory dopalania. Dzięki temu w komorze dopalania uzyskuje się warunki, w których spaliny zostają dodatkowo dopalone w temperaturze około 950 ~1000°C. Dzięki temu wszystkie niespalone wcześniej substancje zostają tutaj spalone. W określonych przypadkach temperatura w komorze dopalania może być utrzymywana bez włączonego palnika i wykorzystywania paliwa dodatkowego. W sytuacji obniżenia obniżenia temperatury w komorze dopalania poniżej 900°C palnik załącza się samoczynnie tak aby temperatura w komorze dopalania nie spadła poniżej 850C°. Czas pracy palnika w komorze dopalania uzależniony jest od profilu energetycznego kremowanych zwłok czyli m.in, zawartości wody czy obecności tkanki tłuszczowej.

Biorąc pod uwagę objętość komory dopalania oraz rzeczywisty strumień spalin, czas przebywania spalin w tej temperaturze wynosi co najmniej 2 sekundy.

Wynikiem działania komory dopalania jest zminimalizowanie ilości produktów częściowego spalania, a w efekcie ograniczenie oddziaływania na środowisko.

Wymurówka,  Piece krematoryjne wyłożone są wewnątrz warstwami odpowiednio dobranych materiałów dostosowanych do uzyskania odpowiednich parametrów oraz wymagań eksploatacyjnych. W celu utrzymania i podparcia wewnętrznej warstwy wymurówki, w naszych urządzeniach stosowane są specjalne kotwy wykonane ze stali stopowej, które w odstępach nie przekraczających 230 mm, przyspawane są do stalowej, zewnętrznej obudowy pieca.

Bezpośrednio pod płaszczem zewnętrznym umieszczana jest warstwa izolacji termicznej z krzemianu wapnia w celu ograniczenia strat ciepła oraz jako zabezpieczenie przed rozgrzaniem stalowej obudowy zewnętrznej. Na warstwie izolacji termicznej od wewnątrz, ułożona jest dodatkowa membrana wodoodporna zapobiegająca zawilgoceniu izolacji termicznej przez wodę absorbowaną z gorącej betonowej ściany wewnętrznej. Po zakończeniu budowy stalowej struktury pieca kremacyjnego, jest on obracany do pozycji pionowej, a następnie do środka wprowadzane są specjalne szalunki i w tak utworzone przestrzenie pomiędzy izolacją a szalunkiem wtłacza się specjalną mieszankę betonu poddając ją ręcznemu intensywnemu zagęszczaniu.

Po wypełnieniu wszystkich przestrzeni pozostawia się tak całość przez dobę do wysuszenia, a następnie usuwa wszystkie szalunki.

Technika taka pozwala na wyeliminowanie niepożądanych, wolnych przestrzeni w warstwie betonu. Uzyskuje się w ten sposób warstwę bardzo wytrzymałej, trwałej powłoki, odpornej na oddziaływanie temperatury do 1600°C i niewrażliwej na częste zmiany temperatury związane z cykliczną pracą urządzenia.

Palniki

Każdy piec kremacyjny może zostać wyposażony w palniki opalane olejem opałowym, gazem ziemnym lub mieszanką LPG. Palniki przymocowane są do obudowy pieca za pomocą kołnierzy i wyposażone są w indywidualny wentylator, układu zapłonowy, system kontroli płomienia oraz jednostkę sterującą. W przypadku palników gazowych dostarczone są również kompletna armatura gazowa palnika.

W celu ograniczenia zużycia paliwa i utrzymania optymalnych warunków spalania, palniki są sterowane w funkcji temperatury spalin. W chwili, kiedy spalane szczątki podnoszą temperaturę komory, palniki są wyłączane. Każdy palnik wyposażony jest również w indywidualny wyłącznik start/stop.

Ponieważ podczas spalania odpadów uwalniane jest ciepło, wymurówka \"nagrzewa się\" i stąd wymagany strumień dodatkowego ciepła z palnika dopalania stopniowo zmniejsza się aż do jego wyłączenia. Odpowiednio w przypadku obniżenia temperatury poniżej zadanego progu, palnik włącza się automatycznie utrzymując odpowiednią temperaturę w komorze dopalania, tak aby przez cały czas prowadzenia procesu zagwarantować całkowite dopalenie zanieczyszczeń w spalinach.

Zmienność w zużyciu paliwa czyli wymaganej dodatkowej ilości energii związana jest ściśle ze zmiennym charakterem i ilością spalanych pozostałości. Palniki mają za zadanie kompensować te zmiany według włączając się w zależności od odczytów aktualnej temperatury interpretowanych przez układ sterowania.

System powietrza do spalania.

Powietrze do spalania jest dostarczane do odpowiednich przestrzeni w komorze spalania przez system złożony z wentylatora odśrodkowego, kanałów powietrza i systemu dysz. Dodatkowy wentylator tłoczący powietrze do komory spalania oraz komory dopalania umocowany jest na bocznej ścianie pieca krematoryjnego.

Ocynkowane kanały powietrza zawierające przepustnice motylkowe, kierują powietrze z wentylatora do odpowiednich stref spalania w komorze spalania i dopalania. Dysze powietrzne zlokalizowane wzdłuż komory spalania zapewniają wysoki stopień kontaktu powietrza z odpadami stałymi a także dobre wymieszanie się gazów w procesie spalania. Regulację dozowania powietrza przeprowadza się za pomocą regulowanych przepustnic motylkowych.

System sterowania piecem krematoryjnym. Cała instalacja, w zakresie kontroli temperatur i czasu trwania poszczególnych cykli, jest nadzorowana przez wyspecjalizowany system sterowania zamontowany w szafie sterowniczej.

Szafa sterownicza wyświetla aktualne parametry procesu takie jak np. temperatury w komorze spalania i dopalania oraz informację o aktualnym cyklu pracy urządzenia. Systemu sterowania monitoruje wszystkie parametry pracy urządzenia i wskazuje przekroczenie każdego parametru granicznego.

Automatyczna regulacja pracy instalacji uzyskiwana jest poprzez wykorzystywanie odpowiedniego algorytmu, który umożliwia realizację takich funkcji jak:

1. Cykl podgrzewu
2. Cykl spalania
3. Cykl kończenia procesu
4. Regulację temperatury komory spalania
5. Regulację temperatury komory dopalania

Komin.

W celu zapewnienia niezbędnego podciśnienia w komorze spalania i całej instalacji, piece kremacyjne standardowo wyposażone są w komin betonowy, złożony z 3 elementów ułatwiających transport o całkowitej wysokości minimum 6 m licząc od poziomu posadzki. W omawianych urządzeniach przepływ spalin wywołany jest w sposób naturalny, bez dodatkowego wentylatora wyciągowego. Każdy element dostarczanych kominów wyłożony jest wewnątrz warstwą żarowytrzymałego betonu oraz warstwą izolacji termicznej. Powoduje to praktycznie wieloletnią, bezobsługową pracę tego elementu.