EA008320B1 - Газогенераторный отопительный котёл для сжигания твёрдого топлива, в особенности кип соломы, с оптимизированными параметрами отработавших газов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к газогенераторному отопительному котлу для сжигания твердого топлива, в особенности кип соломы, в целях отопления и получения горячей воды. Изобретение отличается оптимальным сжиганием и улавливанием золы. Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить как можно более полное сжигание даже мелких частиц и почти полностью отделять золу от горючего газа уже перед теплообменниками. Согласно первой особенности изобретения топливная и газификационная камера имеет углубления, расположенные с боковых сторон рядом с колосниковой решеткой, установленной по центру, и топочным пространством. В эти углубления собираются крупные частицы, а в топочное пространство горячим газом направляются только мелкие частицы. Согласно второй особенности к выходу топочного пространства присоединена цилиндрическая топочная камера в виде дополнительного конструктивного узла, благодаря которой время сжигания намного увеличивается и полностью сгорают мелкие частицы и частично окисленные газы. Согласно третьей особенности к топочной камере присоединен цилиндрический золоуловитель в виде дополнительного конструктивного узла.

Description

Изобретение относится к газогенераторному отопительному котлу для сжигания твердого топлива, в особенности кип соломы, в целях отопления и получения горячей воды. Изобретение обеспечивает оптимальное сжигание и улавливание золы. Благодаря этому надежно выдерживаются предписанные параметры отработавших газов.

Состояние техники

Принцип газификации топлива в топочном пространстве и последующего дожигания в отдельной топочной камере имеет существенные преимущества для кускового топлива. К этим преимуществам относятся, главным образом, полное, чистое сжигание и тем самым меньшее загрязнение окружающей среды и большая выработка энергии. Известные котлы состоят из закрытой топливной камеры с загрузочной дверцей, нижней зоны сжигания и газификации, нижней колосниковой решетки и сопла горелки с расположенной под ним или за ним топочным пространством, воздухопроводов, теплообменника и золоуловителя. Отопительный котел такого типа для сжигания твердого топлива описан, например, в ΌΕ 08 3408602 и ΌΕ Р8 3718022. Для улучшения сжигания были предложены особые воздухопроводы и топливопроводы. Согласно ΌΕ 08 3411822 загрузочная шахта имеет форму двойного конуса с отверстиями для выхода газа и содержит в расширении кольцевой топочный канал. Благодаря этому должны достигаться равномерное сжигание и простой монтаж. В ΌΕ Р8 3617146 предусмотрен предназначенный для первичного воздуха специальный воздухопровод, позволяющий достигнуть хорошего смешивания горючего газа с воздухом. Воздуходувка смонтирована на загрузочной дверце и подводит наружный воздух на трех уровнях топливной шахты. В решении согласно ΌΕ Р8 3718022 имеется два уровня подвода воздуха в топливной шахте и один к топочному пространству. С помощью рециркуляции отработавшего газа должна достигаться особенно хорошая газификация.

Если в качестве топлива используются кипы соломы, то к котлу предъявляются особые требования, поскольку равномерной газификации препятствует обугливание наружных слоев соломы. Высокое содержание несгоревших мелких частиц и низкая точка плавления золы отрицательно сказываются на параметрах отработавших газов и загрязняют поверхности теплообменников (ΌΕ 08 4134754).

Задача изобретения

В основу изобретения положена задача обеспечить как можно более полное сжигание даже мелких частиц топлива и почти полное удаление золы из горючего газа уже перед теплообменниками.

Эта задача решена при помощи признаков п.1 формулы изобретения.

Согласно первой особенности изобретения топливная и газификационная камера имеет углубления, расположенные с боковых сторон рядом с установленной по центру колосниковой решеткой и топочным пространством. В этих углублениях собираются крупные частицы, а в топочное пространство горючим газом направляются только мелкие частицы. Крупные частицы могут газифицироваться в углублениях и не загрязнять поток горючего газа. По окончании сжигания из углублений можно удалить оставшуюся золу.

Согласно второй особенности к выходу топочного пространства присоединена цилиндрическая топочная камера, выполненная в виде дополнительного конструктивного узла. Благодаря этой камере значительно увеличивается время сжигания, в результате чего мелкие частицы и частично окисленные газы полностью сгорают. Тангенциальный ввод горючего газа действует как циклон, так что на дне дополнительно собирается зола. Ее можно удалить через крышку.

Третья особенность изобретения состоит в том, что к топочной камере присоединен цилиндрический золоуловитель, выполненный в виде дополнительного конструктивного узла. В золоуловителе удаляются остаточные компоненты золы из дымового газа. Благодаря этому расположенный далее теплообменник не загрязняется золой.

Таким образом, сочетание трех конструктивных особенностей обеспечивает полное сжигание топлива, лучшее улавливание золы и тем самым меньшее загрязнение отработавших газов. Кроме того, упрощается обслуживание теплообменника и увеличивается его срок службы.

Другие особенности изобретения представлены в зависимых пунктах формулы.

Примеры

В дальнейшем изобретение поясняется на примере и чертежах, на которых фиг. 1 изображает газогенераторный отопительный котел на виде спереди в разрезе, фиг. 2 - вид сбоку всей отопительной установки в разрезе и фиг. 3 - вид сверху всей отопительной установки.

В корпусе расположены топливная и газификационная камера 1 и находящееся под ней цилиндрическое топочное пространство 3. На передней стороне закреплены загрузочная дверца для кип соломы и две дверцы для удаления золы. На нижней вершине дна топливной и газификационной камеры 1 имеется продольная прорезь, которая проходит по всей глубине и в которую вставлена колосниковая решетка 2. Под колосниковой решеткой 2 находятся газовые сопла, которые входят в топочное пространство 3, образованное отрезками труб из жаростойкого бетона, которые проходят в стальной трубе.

Топливная и газификационная камера 1 имеет углубления 4 в форме получаши, расположенные параллельно колосниковой решетке 2 и топочному пространству 3. В концевой области стенки имеется дверца для удаления золы.

- 1 008320

Отопительный котел с топливной газификационной камерой 1 и топочным пространством 3 выполнен в виде единого конструктивного узла.

Расположенные далее топочная камера 5, золоуловитель 6 и теплообменник собраны в другой конструктивный узел с помощью рамы 10.

Топочная камера 5 и золоуловитель 6 имеют вертикально расположенный цилиндрический корпус. Стенки корпуса изолированы и закрыты сверху чашеобразной крышкой.

В верхней области золоуловителя по центру установлена труба, а ниже установлен кольцевой направляющий щиток 8 таким образом, что у наружной стенки остается кольцевое отверстие для оседания золы.

Расположенные далее теплообменники установлены в вертикальной вытяжке для дымовых газов.

Благодаря циркуляционной воздуходувке в топливной и газификационной камере 1 горючие газы совершают вращательное движение. Свободные тяжелые частицы топлива собираются в наружных боковых углублениях 4 и там полностью сгорают. Легкие взвешенные частицы увлекаются потоком горючего газа и затем полностью сжигаются в топочной камере 5. В золоуловителе 6 осуществляется многократное отделение золы. Находящиеся во входном потоке газа частицы золы прижимаются к внутренней стенке и при повороте посредством направляющего щитка 8 падают вниз. Удаление золы производится через верхние крышки 7, 9 и дверцу на дне золоуловителя 6. Очищенный таким образом поток газа проходит через теплообменники.

Список обозначений

- топливная и газификационная камера

- колосниковая решетка

- топочное пространство

- боковое углубление

- топочная камера

- золоуловитель

- крышка топочной камеры

- направляющий щиток

- крышка золоуловителя

- рама

Claims (6)

1. Газогенераторный отопительный котел для сжигания твердого топлива, в частности кип соломы, с оптимизированными параметрами отработавших газов и нижним сжиганием, содержащий закрываемую загрузочной дверцей топливную и газификационную камеру с воздухопроводами, расположенную внизу колосниковую решетку, расположенное под ней топочное пространство и расположенные в аэрогидродинамическом отношении за ним золоуловитель, теплообменные поверхности и воздуходувки, отличающийся тем, что топливная и газификационная камера (1) имеет углубления (4) для сбора золы, расположенные с боковых сторон рядом с колосниковой решеткой (2), установленной по центру, и топочным пространством (3), при этом к выходу топочного пространства (3) присоединена цилиндрическая топочная камера (5), которая выполнена в виде дополнительного конструктивного узла и к которой присоединен выполненный в виде дополнительного конструктивного узла цилиндрический золоуловитель (6), соединенный с известным теплообменником.

2. Газогенераторный отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что нижние боковые углубления (4) топливной и газификационной камеры (1) выполнены в форме получаши, проходят параллельно топочному пространству (3) и имеют по одной малой дверце для удаления золы.

3. Газогенераторный отопительный котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что цилиндрическая топочная камера (5) соединена внизу тангенциально с выходом топочного пространства (3) так, что горючий газ поднимается в ней с завихрениями, при этом топочная камера (5) может закрываться сверху крышкой (7).

4. Газогенераторный отопительный котел по пп.1-3, отличающийся тем, что цилиндрический золоуловитель (6) соединен наверху тангенциально с выходом топочной камеры (5), а по центру установлена вытяжная труба с отверстием, расположенным примерно на половине высоты.

5. Газогенераторный отопительный котел по п.4, отличающийся тем, что под отверстием вытяжной трубы размещен кольцевой направляющий щиток (8) таким образом, что у наружной стенки остается кольцевое отверстие для оседания золы, при этом золоуловитель (6) может закрываться сверху крышкой (9).

6. Газогенераторный отопительный котел по пп.1-5, отличающийся тем, что цилиндрическая топочная камера (5), цилиндрический золоуловитель (6) и теплообменник соединены в раме (10) с образованием единого конструктивного узла.