FI127234B - A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace - Google Patents

A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace Download PDF

Info

Publication number
FI127234B
FI127234B FI20126055A FI20126055A FI127234B FI 127234 B FI127234 B FI 127234B FI 20126055 A FI20126055 A FI 20126055A FI 20126055 A FI20126055 A FI 20126055A FI 127234 B FI127234 B FI 127234B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combustion
fireplace
combustion air
fuel
gases
Prior art date
Application number
FI20126055A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20126055A (en
Inventor
Jouko Kettunen
Original Assignee
Jouko Kettunen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jouko Kettunen filed Critical Jouko Kettunen
Priority to FI20126055A priority Critical patent/FI127234B/en
Priority to EP13844960.8A priority patent/EP2906873B1/en
Priority to PCT/FI2013/050974 priority patent/WO2014057172A1/en
Priority to RU2015117059A priority patent/RU2015117059A/en
Publication of FI20126055A publication Critical patent/FI20126055A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI127234B publication Critical patent/FI127234B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B10/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
    • F23B10/02Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers including separate secondary combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/18Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/191Component parts; Accessories
    • F24B1/197Hearths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H33/00Bathing devices for special therapeutic or hygienic purposes
    • A61H33/06Artificial hot-air or cold-air baths; Steam or gas baths or douches, e.g. sauna or Finnish baths
    • A61H33/063Heaters specifically designed therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B10/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/18Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/185Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
    • F24B1/189Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by air-handling means, i.e. of combustion-air, heated-air, or flue-gases, e.g. draught control dampers 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • F24B5/021Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves combustion-air circulation
    • F24B5/026Supply of primary and secondary air for combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B80/00Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel
    • F23B80/04Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel by means for guiding the flow of flue gases, e.g. baffles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B90/00Combustion methods not related to a particular type of apparatus
    • F23B90/04Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
    • F23B90/06Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for intensifying the burning of solid fuels in fireplaces, in which fuel is heated up and gasified in a fire chamber (8). Furthermore, the invention relates to a device for applying the method, which device includes a fire chamber (8). According to the method in the burning of fuel, the burning of gases in it is separated from the burning of solid carbon in the fuel by releasing gases from the fuel in the fire chamber by means of heat and by conveying them to a uniform, planar flow of combustion air in the top part of the fire chamber in which air is conveyed and in which gases are burned. In the device according to the invention, on the edges of the top part of the fire chamber there is all around a gap (3, 13, 23) entering from a combustion air channel/channels which is directed towards an exit opening (4, 15, 25) along the bottom surface (14, 24) of the top part of the fire chamber advantageously in the middle section, from which a flow channel extends to an afterburner (31) being above it, the inner surface of the fire chamber is of heat-resistant material having a low heat capacity, behind it there is a heat insulator layer (18), and in a batch-burning fire chamber there is in the bottom part a grate (7, 17) or inside the grate a char basket and an adjustable supply mechanism of combustion air.

Description

MENETELMÄ JA LAITE KIINTEIDEN POLTTOAINEIDEN TULISIJASSA POLTTAMISEN TEHOSTAMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT COMBUSTION OF SOLID FUELS

Keksinnön kohteena on menetelmä puun ja muiden kaasuuntuvia aineosia ja hiiltä sisältävien polttoaineiden tulisijassa polttamisen tehostamiseksi ja laite menetelmän soveltamiseksi.The present invention relates to a method for enhancing the burning of wood and other fuels containing gaseous constituents and carbon, and to an apparatus for applying the method.

Perinteisissä tulisijoissa, kuten esimerkiksi lämmitysuuneissa, poltetaan polttoaineita yleensä samantapaisella tavalla. Tulisijaan laitetaan polttoainetäytös, se sytytetään palamaan ja tulisija alkaa lämmetä vähitellen polttoaineiden syttymisen mukaan, palo etenee polttoaineiden, kuten esim. puiden, kaasuuntumisvaiheeseen ja hiilien palamiseen. Tulisijan rakenteesta, puiden laadusta, asettelusta tulisijaan, sytyttämistavasta, palamisilman ohjaamisesta, vedosta ja muutamista muistakin tekijöistä riippuen palamistapahtuman laatu vaihtelee. Silloin kun savuhormissa on säästä, muista ympäristötekijöistä, huoneilman alipaineesta tai muusta syystä johtuen heikko veto, savu tulee jopa sisälle.In traditional fireplaces, such as heating stoves, fuels are usually burned in a similar manner. A fuel fill is placed in the fireplace, it is ignited and the hearth begins to gradually heat up as the fuels ignite, the gas advancing to the gasification stage of fuels such as wood and the burning of coal. Depending on the structure of the fireplace, the quality of the trees, the placement of the fireplace, the method of ignition, the control of the combustion air, the draft and a few other factors, the quality of the combustion event varies. When the chimney has a weak draft due to the weather, other environmental factors, vacuum in the room air or any other reason, the smoke even enters.

Ratkaisuja palamisen parantamiseksi on kehitetty. On muun muassa erilaisia ilman syöttötapoja. Ensiöilmaa ja toisioilmaa syötetään tulipesään eri tavoilla. On myös olemassa erilaisia tulipesän muotoja, palotila- ja savukanava- ym. ratkaisuja.Solutions to improve combustion have been developed. There are, among other things, different air supply methods. Primary air and secondary air are fed to the furnace in different ways. There are also different firebox shapes, combustion and smoke duct solutions.

Toisentyyppisiä tulipesiä on lämmityskattiloissa, varsinkin niissä, joissa tuotetaan lämpöä suuremmassa mittakaavassa. Ongelmat niissäkin ovat osittain samoja. On20 gelmana on epätasainen ja vajaa palaminen. Savua ja muita epätäydellisen palamisen tuloksia tulee palamisen aikana ympäristöön vaihtelevia määriä.There are other types of fireplaces in boilers, especially those that produce heat on a larger scale. The problems are also partly the same. On20 gelmana is uneven and incomplete combustion. Smoke and other results of incomplete combustion come in varying amounts during combustion.

Tulipesällä varustetuissa lämmityslaitteissa on yleensä suuri massa, jota käytetään lämmön varaamiseksi. Ne lämpenevät hitaasti ja antavat aluksi hitaasti lämpöä ympäristöön. Kevyempirakenteiset lämmityslaitteet lämpenevät nopeammin ja antavat lämpöä myös ympäristöön nopeammin, mutta myös jäähtyvät nopeammin.Heaters equipped with a furnace generally have a large mass used to charge heat. They heat up slowly and slowly give off heat to the environment at first. Lighter construction heaters heat up faster and also deliver heat to the environment faster but also cool faster.

Perinteisessä tulipesässä tapahtuvassa puiden poltossa ilmavirta kulkee puiden alta, väleistä ja osittain päältä. Liekit muodostuvat palavan kaasun irtoamisen ja ilman virtausten mukaan vaihtelevasti. Hapekkaalla alueella palaminen tapahtuu liekin pintakerroksesta liekkiin sisälle päin. Alussa happi riittää palamiseen hyvin. Läm30 pöä muodostuu hyvin. Kun palaminen edistyy liekin sisälle päin, väliin ja sekaan muodostuu hiilidioksidikerros, joka jarruttaa ja estää palamisen edistymisen. Syvemmällä, vähän happea olevalla alueella, muodostuu hiilimonoksidia ja reaktio muuttuukin lämpöä sitovaksi. Palaminen hidastuu ja jopa estyy kokonaan. Muodostuu vaikeasti palavaa seoskaasua, joka estää palamista ympäristössään ja myöhem20126055 prh 09 -10- 2012 missä vaiheissa. Palaminen on sekapaloa siinä merkityksessä, että kaasuuntuvat palavat aineet ja jäännöshiili palavat yhtä aikaa. Muodostuva hiilimonoksidi häiritsee paloa.In traditional wood burning fires, the air flow passes under, between, and partially above the trees. The flames are formed differently depending on the release of combustible gas and air flows. In the oxygenated area, combustion takes place from the surface layer of the flame to the inside of the flame. In the beginning, oxygen is good enough for combustion. Warm 30 tables are formed well. As the combustion progresses into the flame, a layer of carbon dioxide is formed between and within the flame, which retards and prevents the combustion from progressing. In the deeper, low oxygen region, carbon monoxide is formed and the reaction becomes heat-binding. Burning slows down and even stops completely. Flammable mixture gas is formed, which prevents combustion in its environment and at any subsequent stage20126055 prh 09 -10-2012. Combustion is a mixed fire in the sense that gaseous combustible materials and residual carbon are simultaneously burned. The carbon monoxide formed interferes with the fire.

Ongelman yksi syy yleensä on se, ettei tulipesässä lämpötila nouse riittävän nopeas5 ti hyvään palamislämpötilaan. Tai tulisijassa lämpötilalla ei ole mitään edellytyksiä nousta sopivan korkeaksi hyvää palamista ajatellen missään palamisen vaiheessa.One reason for the problem in general is that the furnace temperature does not rise sufficiently quickly to a good combustion temperature. Or, in a fireplace, the temperature has no preconditions for rising to a good enough height for any good combustion.

Tämä voi aiheutua kiviainespintojen, tai metalli- tai vesipintojen suuresta ja nopeasta lämmön sitomisesta. Pintojen lämmönsitomiskyky on niin hyvä, että lämpö sitoutuu siihen suuremmalla nopeudella kuin sitä muodostuu. Siten pinnan lähellä läm10 pötila nousee vain sen verran kuin palavan aineen ja liekin kuumeneminen mahdollistaa. Eikä se riitä lähellekään hyvän palamisen mahdollistavaa lämpötilaa. Esimerkiksi puu alkaa kaasuuntua yli 200 °C asteessa. Hyvän palamisen mahdollistava lämpötila on varsin korkea ja hiilimonoksidi syttyy vasta noin 700 °C asteen lämpötilassa.This may be due to the high and rapid heat-binding of the aggregate surfaces, or metal or water surfaces. The heat-binding properties of the surfaces are so good that the heat is absorbed at a higher rate than it is formed. Thus, the temperature near the surface increases only as much as the combustion of the combustible material and the flame allows. Nor is it close to a temperature that allows good combustion. For example, wood begins to gasify above 200 ° C. The temperature for good combustion is quite high and the carbon monoxide does not ignite until about 700 ° C.

Toinen asia mikä vaikuttaa palamista vaikeuttavasti, on nopea palamisilman virtaus tulipesän läpi. Virtaus tuo jatkuvasti uutta viileää ilmaa palamisympäristöön, jopa liekkien sisälle, jäähdyttäen tehokkaasti niitä. Sen lisäksi virtaus ottaa mukaansa muodostunutta lämpöä ja siirtää sitä pois palamisalueelta muualle tulipesän ympäristöön, hormiin ja jopa ulos. Nopea, vedon aiheuttama ilman virtaus, sen lisäksi et20 tä se jäähdyttää voimakkaasti ympäristöä ja palamista, saa aikaan kiihtyvän virtauksen, jonka rajapinta paikallaan pysyvään tai hitaammin liikkuvaan, ilmaan kovenee ja tiivistyy. Tämä vaikeuttaa entistä enemmän ilman pyörteilyä ja sekoittumista, joka on edellytys hyvälle palamiselle.Another thing that makes combustion more difficult is the rapid flow of combustion air through the furnace. The flow constantly brings new cool air into the combustion environment, even inside the flames, effectively cooling them. In addition, the flow takes in the heat generated and transfers it away from the combustion area to the outside of the furnace, the chimney and even out. The rapid draft flow caused by the draft, in addition to cooling the environment and combustion vigorously, results in an accelerated flow whose interface is stationary or slower moving, air hardens and condenses. This makes it even more difficult to swirl and mix, which is a prerequisite for good combustion.

On tärkeää huomata ero erityyppisten virtausten välillä, mitä ne ovat, miten ne toi25 mivat ja mitä ne saavat aikaan. Ensinnäkin turbulenttinen virtaus on pyörteilevä. Paineeseen perustuva virtaus on usein turbulenttinen.It is important to note the difference between the different types of currents, what they are, how they work and what they produce. First, the turbulent flow is turbulent. The pressure-based flow is often turbulent.

Toisena tyyppinä on laminaarinen virtaus, mikä on pääosin samansuuntaista aineiden siirtymistä aiheuttava ja sen nopeus ja laajuus voi vaihdella. Tämä perustuu usein imuun tai alipaineeseen joka sen aiheuttaa.The second type is laminar flow, which causes essentially parallel migration of substances and may vary in speed and extent. This is often based on the suction or vacuum that causes it.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä puun ja muiden kaasuuntuvia aineosia ja hiiltä sisältävien polttoaineiden tulisijassa polttamisen tehostamiseksi ja laite ja välineet menetelmän soveltamiseksi, joilla poistetaan nykyisiin menetelmiin, laitteisiin ja välineisiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite, joilla parannetaan polttoaineen palamista tulipesässä.It is an object of the present invention to provide a method for enhancing the combustion of wood and other gaseous constituent and carbonaceous fuels, and apparatus and means for applying the method to eliminate the drawbacks of the present methods, apparatus and instruments. It is a particular object of the invention to provide a method and apparatus for improving fuel combustion in a furnace.

20126055 prh 09 -10- 201220126055 prh 09 -10- 2012

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteella, joille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.The object of the invention is achieved by a method and a device characterized by what is stated in the claims.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä polttokaasujen palamisilma johdetaan syttymisen jälkeen vain tulipesän yläosaan, sen sivuilla yläosassa ympäriinsä olevista il5 makanavista avautuvista keskelle päin suuntautuvista raoista liekkien päälle, levymäiseksi, tulipesän yläosan pintaan tukeutuvaksi, eteenpäin siirtyessään tiheneväksi virtaukseksi, jolloin liekit tulipesässä noustessaan ylöspäin osuvat virtaukseen, leikkautuvat nousemisen mukaan sulautuen siihen jokaiselta osaltaan, ja että palamiskaasut poistetaan tulipesän laen edullisesti keskellä tai sivulla olevaan poisto10 aukkoon ja siitä edelleen jälkipolttimeen, jonka sisäpuolen tilavuus on suurempi kuin poistoaukosta tulevan sisääntulo virtauksen reikien suuruus, jolloin virtaus ja pyörre hidastuvat, raskaammat kaasuvirtauksen osaset lentävät ensin jälkipolttimen reunoille ja kääntyvät alaspäin suuntautuvaan hitaampaan virtaukseen ja kaasuvirtauksen kevyemmät osaset liikkuvat hitaammin ja eri reittiä sekä eri tahtia alaspäin kuin raskaammat virtauksen osaset. Tulipesän osittain eristetty rakenne ja sisäpinnan vähän lämpöä sitova materiaali mahdollistaa nopean lämpötilan nousun korkeaksi sytytyksen yhteydessä, jolloin lämpö irrottaa polttoaineesta kaasuuntuvat osat auttaen kaasuuntuneen polttoaineen sidosten avautumista ja muuntumista paremmin palavaan muotoon. Jäännöshiili poltetaan erikseen aikaan tai alueeseen perustuvalla menetelmällä, silloin johtaen pääosan palamisilmasta hiilien alta niiden sekaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä tulipesässä kuumuus vaikuttaa polttoaineisiin, kuumuudella saadaan aikaan kaasujen irtoaminen eriytettynä jäännöshiilenpalosta ja palavien kaasujen sekoittuminen yhtenäiseen palamisilmavirtaan. Tämä ja painesuhteiden vaihtelu yhdessä saavat aikaan hyvän palamisen.In the method according to the invention, after combustion, the combustion air of the combustion gases is conducted only to the upper part of the furnace, from the middle slots opening in the upper sides of the furnace over the flames, to flatten, merging to each part, and that the combustion gases are removed preferably from the furnace crown in the center or on the side poisto10 opening and further to the after-burner, the inner side volume is larger than the exhaust from the vent inlet flow holes in magnitude, whereby the flow and the vortex slow down, the heavier gas stream particles flying in the first afterburner edges and turn downward slower flow and lighter parts of the gas flow move slower and at different r nits as well as different rates down than heavier flow particles. The partially insulated structure of the furnace and the low heat-binding material of the inner surface allow for a rapid rise in temperature upon ignition, whereby heat removes the gaseous parts of the fuel, helping to open and convert the gaseous fuel bonds to a more flammable form. Residual carbon is burned separately by a time or area based method, then leading to most of the combustion air under the coal. In the process of the invention, the heat in the furnace affects the fuels, the heat causing the gases to be separated from the residual carbon burn and the combustible gases to be mixed in a uniform stream of combustion air. This and the variation in pressure ratios together produce a good burn.

Keksinnön edullisessa sovelluksessa tulipesään levymäisen palamisilmavirtauksen alle johdetaan putkia pitkin paineella eri puolilta tulipesää suuttimista purkautuvia pieniä, edullisesti tasomaisesti kiertäviä pyörteileviä palamisilma virtoja sekoittaen liekkien yläosia niistä virtaavan palaamisilman kanssa, jolloin seos nousee yhtenäiseen levymäiseen virtaukseen sulautuen siihen.In a preferred embodiment of the invention, small, preferably planarly circulating, turbulent streams of combustion air discharged from the nozzles under pressure of a plate-like combustion air flow are mixed with the tubes, mixing the tops of the flames with the returning air flowing therefrom.

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa polttoaineesta kaasujen palamisesta jäljelle jäänyt jäännöshiili poltetaan erikseen, panospolttolaitteissa tulipesässä tai jatkuvapalloisissa tulisijoissa, omalla hiilipalolle varatulla alueellaan, jolloin jäännöshiilien palamisen aluksi pienennetään yläosasta raosta menevää palamisilman syöttöä ja annetaan palamisilmaa hiilien alapuolelta ja läpi lisäten palamisilmaa kun lämpö nousee hiilissä ja tehostaa niiden palamista.In a further embodiment of the invention, the residual carbon from the fuel gas combustion is combusted separately, in batch combustors in a furnace or continuous fireplace, in its own dedicated coal fire area, whereby the combustion air .

20126055 prh 09 -10- 201220126055 prh 09 -10- 2012

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa jälkipolttimen kartiomaisessa sisäänmenoosassa ahtailla suunnatuilla sisäänmenorei’illä varustetulla polttimella lisätään kaasuvirran nopeutta ja suuntaa eri suunnista tulevan virtauksen keskelle nousevaksi pyörteeksi, jolloin siinä tapahtuu voimakas karkea sekoittuminen. Myös kuumuuden aiheuttama noste aiheuttaa kaasuvirran osasissa eritahtisuutta. Molekyylit ja atomit virratessaan eritahtisesti törmäilevät toisiinsa, hapettuen loppuun. Alaosassa kaasuvirtaus kääntyy suuntautuen ylöspäin polttimen ympärillä olevaan kanavaan ja poistuen jälkipolttimesta keskellä ylhäällä olevan aukon kautta. Myös painesuhteiden muutokset auttavat sidosten avautumista ja uusien paremmin palavien muodostu 10 mistä. Palamista voidaan säätää tarkkailemalla poistuvan kaasun hiilimonoksidi pitoisuutta. Jos poistuvissa kaasuissa hiilipalon aikana esiintyy hiilimonoksidia hitaasta alusta huolimatta, voidaan tulipesän yläosaan tai jälkipolttimeen antaa varovaisesti lisää palamisilmaa esimerkiksi yläosan raon kautta, jolloin saadaan hiilimonoksidi palamaan loppuun jälkipolttimessa.In a further embodiment of the invention, the cone inlet of the afterburner with a tapered inlet orifice increases the velocity of the gas stream and directs it from a different direction into a rising vortex, whereby strong coarse mixing takes place. Also, the buoyancy caused by heat causes a difference in the gas flow particles. Molecules and atoms collide with each other at different rates, oxidizing to the end. At the bottom, the gas flow turns upwardly into the duct around the burner and exits the afterburner through an opening in the middle. Changes in pressure ratios also help to open the dressings and form new, more flammable ones. Combustion can be controlled by monitoring the carbon monoxide content of the exhaust gas. If carbon monoxide is present in the exhaust gases during the carbon fire despite a slow start, additional combustion air may be carefully injected into the top of the furnace or afterburner, for example through the top slot, to exhaust the carbon monoxide in the afterburner.

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa kaasuuntuvien aineiden irrotus polttoaineesta kuumuuden avulla ja niiden polttaminen erotetaan jäännöshiilen polttamisesta, jäännöshiili poltetaan panospolttolaitteissa aikaan ja jatkuvapaloisissa polttolaitteissa alueeseen perustuvalla tavalla erikseen, kaasuuntuvat aineet ensin ja jäännöshiili niiden jälkeen.In a further embodiment of the invention, gaseous substances are separated from the fuel by heat and their combustion is separated from the combustion of residual coal, the residual carbon is burned separately in batch combustors and time-zone in continuous combustion plants, the gaseous substances first and the residual carbon thereafter.

Keksinnölliseen menetelmään kuuluu palamistapahtuman jakaminen tarkasti kahteen eri vaiheeseen. Ensivaiheena kaasutetaan palavan aineen kaasuuntuvat osat kuumuuden avulla ja poltetaan kaasu, jonka palamisesta saadaan lisää kuumuutta. Toisena vaiheena poltetaan jäljelle jäänyt jäännöshiili sen polttamiseen hyvin sopivalla tavalla syöttäen hiilille palamisilmaa oikeaan kohtaan oikea määrä.The inventive method involves precisely dividing the combustion event into two stages. The first step is to gasify the flammable parts of the combustible material with the help of heat and to burn the gas, the combustion of which produces additional heat. As a second step, the remaining residual coal is burned in a very convenient manner to burn it, feeding the coal with the right amount of combustion air at the right place.

Keksinnön mukaisessa laitteessa tulipesän yläosan reunoilla ympäriinsä on palamisilmakanavasta tai palamisilmakanavista tuleva rako, joka on tai jotka ovat suunnaltaan tulipesän yläosan pintaa pitkin edullisesti keskialueella olevaa poistoaukkoa kohti, josta virtauskanava jatkuu yläpuolella olevaan jälkipolttimeen, tulipesän sisäpinta on kuumuutta kestävää matalan lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia, sen takana on lämpöeristekerros, joka hidastaa lämmön siirtymistä tulipesästä tulisijan muihin rakenteisiin, panospolttoisessa tulipesässä alaosassa on rosti tai arinan sisällä hiilikori ja säädettävä paloilman syöttö mekanismi, kuten tiivis tuhkalaatikko tai säätöpelti.In the device according to the invention there is a gap in the edges of the upper part of the furnace, which is or is oriented along the surface of the upper part of the furnace, preferably towards the central outlet, from which the a heat-insulating layer that retards heat transfer from the furnace to other structures in the fireplace, the bottom of the batch furnace has a grate or carbon grate and an adjustable combustion air supply mechanism such as a tight ash box or damper.

Jatkuvapaloisissa tulisijoissa palamisalue on kaksiosainen, polttoaineen tulopäässä arinan päällä on alue polttoaineen tulemista, lämpenemistä, kuumumista ja kaasuun20126055 prh 09 -10- 2012 tumista varten sekä sen alueen yläosassa kaasujen palaamista varten matkan päässä, väliseinän takana on alue, jonne arina jatkuu ja loppuun kaasuuntunut polttoaine, jäännöshiili, palaa arinan alapuolelta syötetyn palamisilman avulla prosessin ehdittyä siihen vaiheeseen.In the case of continuous fires, the combustion area is divided into two parts, at the inlet end of the fuel there is an area for fuel entry, warming, heating and gasing, and at the upper part of the area for gas returning at a distance, behind the partition wall , the residual coal, burns with the help of combustion air supplied from below the grate when the process is complete.

Jatkuvapolttoisessa tulipesässä on edullisesti väliseinä, joka erottaa erilaiset palamistapahtumat toisistaan ja estää erilaisten palamiskaasujen sekoittumisen toisiinsa, sen alapuolelta hiilet pääsevät siirtymään jäännöshiilien paloalueelle, ja että siinä on säätelymekanismi, johon kuuluu tulipesän molemmilla puolilla olevat paineanturit, niiden ohjaamat imu- ja painepuhaltimet, jotka ohjaavat kaasujen kulkua tulipesässä pitäen molemmilla puolilla tulipesää painetason samana ja estäen väliseinän alitse tapahtuvan kaasujen virtauksenPreferably, the continuous combustion furnace has a baffle separating the various combustion events and preventing the various combustion gases from mixing with each other; passage in the furnace, keeping the pressure level on both sides of the furnace and preventing the flow of gases under the bulkhead

Jatkuvapolttoisessa tulisijassa alaosassa on edullisesti kiinteä tai liikkuva, yksi- tai useampiosainen arina polttoaineen alustana ja sitä kuljettamassa vaiheesta toiseen ja jota tai joiden toimintaa ohjaavat ja käyttävät palamisen edistymisen mukaan pala15 mistä seuraavat anturit. Jäännöshiilen polttoaineella arinaan liittyy palamisilman syöttö mekanismi, jolla hiilten alle ja sekaan on järjestetty syötettäväksi palaamisilmaa.Preferably, the continuous firing bottom has a fixed or movable grate of one or more portions as a fuel support and from one stage to another, driven or operated by sensors resulting from the combustion as the burn progresses. With residual carbon fuel, the grate is accompanied by a combustion air supply mechanism by which combustion air is arranged to be fed under and over the coal.

Liikkuvassa arinassa palamisen ja muodostuvan lämmön määrää säädetään polttoaineen annostelulla arinalle ja arinan liikkumisnopeutta säätäen, kaksiosaisen arinan alkupää on kaasuuntumisalueella polttoaineen vastaanottajana, alustana ja siirtäjänä eteenpäin, jäännöshiilipalon kohdalla on arinan toinen osa, jonka alla ja sisällä palamisilman syöttölaitteisto ja kanavisto palamisilman hiiliin syöttämiseksi. Kaksiosaisen arinan eri osat liikkuvat itsenäisesti, siten että niiden liikettä voidaan säätää palamisen edistymistä tarkkailevien anturien antamien signaalien mukaan, palami25 sen edistymisen tarpeen mukaan, se mahdollistaa laitteen laajemman tehonsäätöalueen ja puhtaamman polton, siten että kumpikin alue, kaasupalo- ja jäännöshiilipaloalue polttaa alueelle tulevan polttoaineen loppuun.In the moving grate, the amount of combustion and heat generated is controlled by dispensing the fuel to the grate and adjusting the velocity of the grate, the front end of the two-grate being in the gasification region as The different parts of the two-piece grate move independently so that their motion can be adjusted to the signals from the combustion monitoring sensors, the combustion 25 as it progresses, allowing for a wider power control range and cleaner combustion so that each area burns the remaining fuel. .

Tulisijoja on erilaisia toimintatavaltaan ja menetelmää voidaan soveltaa eri tulisijoissa eri tavoin, sen mukaan kuin tulisijan toimintatapa edellyttää. Tulisija tulee myös suunnistella siten, että rakenteet mahdollistavat riittävän nopean lämmön nousemisen palamisen kannalta tarpeellisissa paikoissa kuten tulipesässä. Muodostuva lämpö kerätään talteen tulisijan toisissa rakenteissa.Fireplaces have different modes of operation and the method can be applied to different fireplaces in different ways, depending on how the fireplace operates. The fireplace should also be oriented so that the structures allow a sufficiently rapid rise of heat in places necessary for combustion, such as in the furnace. The heat generated is collected in other structures of the fireplace.

Pientulisijoissa niin sanottu panospolttotapa on yleinen. Se tarkoittaa tulipesän lataamista polttoaineella, sytyttämistä ja sen suurelta osin polttamista ennen lisäämis20126055 prh 09 -10- 2012 tä tai hiilien polttoa. Poltetaan polttoaine-erä kerrallaan. Panospolttotapaan soveltuu aikaan perustuva jako kaasuuntuvien ainesosien ja toisaalta jäännöshiilen polttoon. Tulisijan rakenne pitää olla sellainen, että ilmansyöttöä voidaan ohjata tarkasti tarpeen mukaan.In small fires, the so-called batch firing method is common. It means charging the furnace with fuel, igniting it and burning it to a large extent before adding20126055 prh 09 -10-2012 or burning coal. Burn a batch of fuel at a time. The batch combustion method is suitable for the time-based division of the combustion of the gaseous constituents and residual coal. The construction of the fireplace must be such that the air supply can be precisely controlled as required.

Tulipesän sisärakenteeseen kuuluu yläosa, sen reunoilla ympäriinsä ilmakanavista avautuva paloilman syöttörako, joka ohjaa paloilmavirran ilmakanavista yläosan alapintaa pitkin levymäisenä keskialueella olevaan poistoaukkoa kohti. Virtauksen on tärkeä pysyä tasomaisena, ohuena. Kun nousevat kaasut ja liekit turbulentteina kohtaavat tasomaisen virtauksen, ne ikään kuin leikkautuvat, sulautuvat siihen, jol10 loin hapettuminen ja palaminen ovat tehokasta.The interior of the furnace includes an upper portion, a combustion air inlet opening at the edges of the furnace that directs the flow of combustion air from the ducts along the lower surface of the upper portion toward a central outlet. It is important for the flow to remain flat, thin. When the rising gases and flames as turbulent encounters a planar flow, they as if cut, merge with the efficient oxidation and combustion.

Tasomainen yläosa on eräs edullinen yläosan muoto, mutta myös muita muotoja on mahdollista käyttää. Yhtä tai useampaa eri kaltevuuskulmassa ylöspäin olevaa tulipesän yläosan sisälapetta tai lohkoa tai jopa niin että kaltevuus on sisälle alaspäin. Oleellista on kuitenkin levymäisen palamisilmavirran virtaaminen ehyenä ja yhte15 näisenä sen alapuolella siten, että tulipesässä nousevat liekit sen hyvin kohtaavat.A planar top is a preferred form of a top, but other forms are also possible. One or more inserts or sections at the top of the furnace at different angles of upward inclination, or even with the incline facing downwards. However, it is essential that the flow of plate-like combustion air flow is intact and uniform below it so that flames rising in the furnace meet it well.

Menetelmää käytettäessä ensin sytytetään tulisijassa polttoaine, tarvittaessa annetaan alkuvaiheessa palamisilmaa polttoaineen alapuolelta ja annetaan polttoaineen ja tulisijan lämmetä ja kuumentua, sitten muutetaan palamisilman syöttö kokonaan yläosan raosta tapahtuvaksi, kaasutetaan kuumuudella kaasuuntuvat osat polttoai20 neesta ja poltetaan polttoaineen kaasuuntuvat osat syöttäen palamisilmaa tulipesän yläosaan reunoilta ympäriinsä, tulipesän kattoa, lakea, pitkin edullisesti keskellä olevaan poistohormiin, jolloin kaasut palavat kuumalla liekillä irrottaen lisää kaasua poltto-aineesta. Kaasujen palamisen loputtua siirrytään toiseen vaiheeseen, jäännöshiilen polttoon, vähentämällä ylhäältä raosta tapahtuvaa palamisilmansyöttöä ja siirtämällä ilmansyöttö hiilien alle, niiden läpi tapahtuvaksi.Using this method, the fuel is first ignited in the fireplace, where necessary initially providing combustion air from below the fuel and allowing the fuel and fireplace to heat and heat, then completely converting the combustion air supply from the top slit to gasifying the along the ceiling, on the ceiling, preferably to a central exhaust chimney, whereby the gases are burned by a hot flame, removing more gas from the fuel. After the combustion of the gases has ceased, the second stage, the combustion of residual coal, is reduced, reducing the supply of combustion air from the slot and transferring the supply of air under the coal to pass through them.

Toinen mahdollinen polttotapa sopii jatkuvatoimisiin tulisijoihin, joita ovat monet lämmityskattilat. Niissä jaetaan palamisalue eri alueisiin. Niissä polttoaine tulee arinalle, jatkaen siinä kulkua eteenpäin joko painovoiman, palamisen edistymisen mukaan tai liikkuvan arinan kuljettamana. Polttoaineen arinalla syöttökohdan lähel30 lä on kuuma kaasuuntumisalue, jossa polttoaine ensin lämpenee ja kuumentuu, ja siitä irtoavat kaasumaiset aineet nousten keveytensä ja nosteen vaikutuksesta ylöspäin. Alkusyttymisen, lämpenemisen ja kuumenemisen aikana annetaan palamisilmaa varovasti polttoaineeseen esimerkiksi alapuolelta, sen jälkeen kaasuuntumisalueelle syötetään palamisilmaa vain tulipesän yläosan kautta suunnaten reunoilta olevasta raosta alkaen yläosaa, lakea, pitkin edullisesti sen keskellä tai jollakin si20126055 prh 09 -10- 2012 vulla olevaan poistokanavaan. Polttoaineesta irtoava kaasu sekoittuessaan palamisilma virtaan palaa kuumalla liekillä edistäen kaasuuntumista ja lämmön muodostumista edelleen.Another possible combustion method is suitable for continuous fireplaces, which include many boilers. They divide the combustion area into different areas. In them, fuel enters the grate, continuing as it moves forward, either by gravity, combustion progress, or by a moving grate. The fuel grate near the feed point has a hot gasification zone where the fuel first warms and heats, and gaseous matter is released from it, rising due to its lightness and buoyancy. During initial ignition, warming up and heating, the combustion air is gently injected into the fuel from below, for example, then the combustion air is fed into the gasification zone only through the top of the furnace, extending from the fracture to the top, ceiling, preferably in the middle or The gas leaving the fuel as it mixes with the combustion air in the stream burns with a hot flame, further promoting gasification and heat generation.

Matkan päässä syöttökohdasta on toinen alue, jolle jäännöshiili tulee syöttötapah5 tuman edetessä. Sen kohdalla hiilien alle ja sekaan syötetään palamisilmaa polttaen hiilet loppuun tehokkaasti. Kaasuuntumisalue on erotettu jäännöshiilien palamisalueesta väliseinällä siten, että hiilet mahtuvat tulemaan seinän alta omalle alueelleen.At a distance from the feed point, there is another area where residual carbon comes in as the feed nucleus advances. At this point, the combustion air is fed under the coal and mixed, burning the coal effectively. The gasification region is separated from the combustion region of the residual coal by a partition wall so that the coal can enter its own area under the wall.

Tärkeää on että molempien palamisalueiden kaasut pysyvät omilla puolillaan. Muuten ne sekoittavat toisen puolen palamisen eikä puhdas palaminen ole mahdollista.It is important that the gases in both combustion areas remain on their own. Otherwise, they confuse the other side of the combustion and clean burning is not possible.

Molemmilla palaamisalueen puolilla on omat paineanturit, jotka ohjaavat ilman liikkumista imurien ja puhaltimien avulla, sekä syöttöä ja imua molemmilla puolilla. Paineantureilla tarkkaillaan alueiden painetasoja siten, ettei väliseinän alta tapahdu merkittävää virtausta puolelta toiselle.Both sides of the return area have their own pressure sensors, which control the movement of air through the use of suction and blowers, and supply and suction on both sides. The pressure sensors monitor the pressure levels in the areas so that no significant flow from one side to the other occurs under the partition.

Myös kaasujen määrällinen muodostuminen on erilaista eri puolilla. Polttoaineen kaasuuntuminen lisää tilavuutta merkittävästi.Quantification of gases is also different in different parts. Gasification of the fuel significantly increases the volume.

Levymäisen virtauksen alapuolella on suutinjärjestely, joka syöttää putkista tulevan paineistetun, nopeasti etenevän pienehkön pyörteilevän, tasossa mahdollisesti kiertävän palamisilmavirtauksen liekkien yläosaan sekoittaen liekkejä mukanaan virtaavaan palamisilmaan. Edelleen noustessa kaasuseos osuu levymäiseen virtaukseen, johon sulautuu ja hapettuu lopullisesti.Below the plate-like flow is a nozzle arrangement that feeds a pressurized, rapidly advancing, small, turbulent flowing, possibly circulating flue air stream to the top of the flames, mixing the flames with the flowing combustion air flowing with it. As it rises further, the gas mixture hits a plate-like flow into which it eventually melts and finally oxidizes.

Menetelmässä kuumuuden irrottamat palokaasut ja liekit nousevat tulipesässä keveytensä ja lämmön aiheuttaman nosteen vaikutuksesta ylöspäin osuen ensin pyörteilevään turbulenttiseen virtaukseen, jossa ne sekoittuvat osittain palamisilmaan ja toisiinsa nousten edelleen yhtenäiseen palamisilmavirtaan ja sulautuen siihen sitä myöten kun osuvat. Palokaasujen eri palavat yhdisteet ja atomit ja molekyylit osuvat aina tuoreeseen happipitoiseen palamisilmavirtaan, sekoittuvat siihen hyvin ja palavat.In the method, the heat-released flue gases and flames rise upward in the furnace due to their lightness and heat buildup, first hitting a turbulent turbulent flow, where they are partially mixed with the combustion air and further incremented into a single combustion air stream and subsequently blend into it. The various combustible compounds and atoms and molecules of the flue gases always hit, mix well with, and burn with the fresh oxygen-containing combustion air stream.

Tulipesän sisällä oleva sisäpintamateriaali on mielellään pienen lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia ja samoin sen alla oleva lämmöneristekerros. Eristekerros on mitoitettu lämmöntuottotehon mukaan siten, että syttymisen jälkeen tulipesän lämpötila lähtee nousemaan nopeasti ja päästään nopeasti hyvään palamislämpötilaan. Eristekerroksen on oltava kuitenkin sen verran ohut, että korkeammassa lämpötilassa lämmönsiirtymisnopeus tulisijan muihin rakenteisiin kasvaa ehkäisten liian suuren kuumentumisen ja tulipesän vaurioitumisen liian kuumuuden seurauksena. Tuli20126055 prh 09 -10- 2012 pesän korkeus on edullista olla matalahko, siten että yläosassa palavien liekkien säteilylämpö kuumentaa ja kaasuttaa polttoaineen.The inner surface material inside the furnace is preferably of low heat capacity material, as well as the thermal insulation layer beneath it. The insulation layer is dimensioned for heat output so that after ignition the furnace temperature begins to rise rapidly and reaches a good combustion temperature quickly. However, the insulating layer must be thin enough that at higher temperatures the rate of heat transfer to other structures of the fireplace increases, preventing overheating and overheating of the furnace. Fire20126055 prh 09 -10-2012 The height of the casing is preferably low so that the radiant heat of the flames at the top heats and gasifies the fuel.

Jatkuvatoimisessa tulisijassa kaasupalon ja hiilipalon vaatimat alueiden keskinäiset koot ovat riippuvaisia osittain tulisijan muodosta, koosta ja tehosta. Hyvän palami5 sen edellytys on, että kaasut ehtivät palaa kokonaan loppuun ennen polttoaineen virtaamista jäännöshiilen paloalueelle. Samoin jäännöshiilien kokonaan palaminen omalla niille varatulla alueellaan on tärkeää. Silloin lämpöenergian saanto on paras mahdollinen, palamistulos on puhdas ja tuhkan määrä vähäinen.In a continuous fireplace, the size of the area required by a gas fire and a coal fire depends in part on the shape, size and power of the fireplace. For good combustion, it is a prerequisite that the gases are completely burned out before the fuel flows into the residual coal burn area. Likewise, the complete combustion of residual coal in its dedicated area is important. In this case, the heat recovery is optimal, the combustion result is clean and the amount of ash is low.

Edullinen paloalueen jakauma on kaasupalolle noin 2/3 ja hiilipalolle noin 1/3 10 arinapituudesta. Haluttaessa mahdollisimman hyvää ja puhdasta palotulosta on eduksi kaksi-osainen arina, kaasupalon kohdalla oma ja hiilipalon kohdalla oma.A preferred fire area distribution is about 2/3 for a gas fire and about 1/3 for a charcoal fire. For the best possible and clean combustion result, a two-piece grate, one for the gas fire and one for the charcoal fire is advantageous.

Joissakin arinoissa voidaan säätää molempia itsenäisesti. Silloin tulisijan tehonsäätöalue ja mahdollisuus säätää pienen ja suuren tehon välillä on suurempi.In some grates you can adjust both independently. Then the power range of the fireplace and the ability to adjust between low and high power is greater.

Keksinnöllisiin laitteisiin liittyy kaareva- ja pyöreämuotoisuus, mikä muoto on tär15 keä kuumassa tilassa toimivien laitteiden pitkään ehyenä kestämisen kannalta.The inventive devices involve a curved and circular shape, which is important for the long-term integrity of devices operating in hot conditions.

Kuumuudella on taipumus muokata ja runnella laitteita, niin ettei niiden käyttökuntoisuus kestä ehyenä. Silloin kun laitteiden toteutus on pystyssä, vaakasuorassa tai vinossa olevien tasopintojen osalta muodoltaan pyöreä tai kaareva, auttaa muoto laitteen hyvänä säilymistä. Kuumuuden vaikutus sellaisten pintojen muodonmuu20 tokseen on vähäisin.The heat tends to modify and rattle the devices so that they will not lose their integrity. In the case of devices having a circular or curved configuration with vertical, horizontal or oblique planar surfaces, the shape helps maintain the device well. The effect of heat on the deformation of such surfaces is minimal.

Tulipesän yläpinnan alapuoli voi olla muodoltaan tasomainen, suora, yhteen tai useampaan suuntaan vino tai kalteva suuntautuen poistoaukkoon, joka voi olla esimerkiksi päällä tai sivulla. Kuitenkin siten toteutettuna, että patenttivaatimuksissa esitetty periaate tasomaisesta palamisilmavirrasta ja liekkien nousemisesta siihen to25 teutuu.The underside of the upper surface of the furnace may be planar, straight, oblique in one or more directions or inclined towards the outlet, which may be for example on or on the side. However, when implemented in such a way that the principle of planar combustion air flow and flames rising therein is fulfilled.

Laitteeseen kuuluu myös sopivasti eristetty jälkipoltin, jossa palokaasujen palamattomat osat sekoittuvat palamisilmaan ja palavat sopivassa lämpötilassa loppuun. Jälkipolttimen osat ovat sisäänmeno/kiihdytysalue, kartiomainen, suunnatuilla rei’illä varustettu sisäänmenoalue, jossa kaasuvirran nopeus kasvaa ja kartion kes30 kelle muodostuu nouseva pyörre, pyörre kääntyy välikatto-osan vaikutuksesta sivuille ympäriinsä. Samalla virtausosan tilavuus kasvaa ja kaasuvirran nopeus pienenee. Väliseinän lähelle lentäneet kaasun osaset laskeutuvat nopeasti alas suuntautuvaan virtaukseen, kevyemmät kaasun osaset virtaavat hitaammin ja niihin lämmön aiheuttama noste vaikuttaa enemmän myös nopeutta hidastavasti. Mikrotasolla eriThe apparatus also includes a suitably insulated afterburner in which the non-flammable parts of the combustion gases are mixed with the combustion air and burn at a suitable temperature. The afterburner parts are an inlet / acceleration zone, a conical inlet region with directional holes, where the velocity of the gas stream increases and the center of the cone, which forms an ascending vortex, swirls sideways under the effect of the ceiling. At the same time, the volume of the flow part increases and the velocity of the gas flow decreases. The gas particles that fly near the partition descend quickly into the downward flow, the lighter gas particles flow more slowly and are also more affected by the heat build-up due to the heat build-up. At the micro level different

20126055 prh 09 -10- 2012 nopeuksilla virtaavat kaasun osaset törmäilevät toisiinsa ja palavat sitä mukaa loppuun. Väliseinän alaosassa olevan ympyrämäisen aukon kautta virtaus kääntyy nousemaan ylöspäin nousten seinämien välissä ja poistuen keskellä katto-osassa olevan aukon kautta edelleen lämmityslaitteen rakenteisiin.20126055 prh 09 -10- 2012 The gas particles flowing at velocities collide with each other and burn as they go. Through the circular opening in the lower part of the partition, the flow turns to rise upwardly between the rising walls and exits through the opening in the middle of the ceiling to the structures of the heater.

Palamisilma kaasupalossa ohjataan kokonaan tulipesän yläosan reunoilta, ohuesta raosta, edullisimmin keskelle päin suuntautumaan, niin että muodostuu ohut ehjä levymäinen virtaus, joka tukeutuu yläpuoleltaan tulipesän tasaiseen laipioon virraten eri puolilta edullisesti keskellä sijaitsevaan poistoaukkoon. Keskelle suuntautuva virtaus osittain kiihtyy nopeudeltaan, samalla virtaus paksunee tilavuuden ja pinta10 alan pienentyessä.The combustion air in the gas fire is guided entirely from the thin edges of the upper edge of the furnace, preferably towards the center, to form a thin, intact plate-like stream resting from above on the flat hearth of the furnace, preferably flowing from each side to the central outlet. The center flow is partially accelerated in velocity, while the flow will thicken as the volume and surface area 10 decrease.

Toinen mahdollinen palamisilman virtaustie edellisen lisäksi on levymäisen virtauksen alapuolella, lähellä sitä. Toteutettuna suuttimilla eri puolilta tulipesää siten, että määrällisesti vähäisempi ilmamäärä puhalletaan ohuena leveänä, mahdollisesti vaakatasossa kiertävänä suihkuna levymäisen virtauksen alapuolelle, siten ettei se riko levymäistä virtausta, vaan se sekoittaa nousevia liekkejä palamisilmaan ja toisiinsa ja se kaasuseos nousee yhtenäiseen virtaukseen.Another possible combustion air flow path, in addition to the former, is below, close to, the plate-like flow. When implemented with nozzles from all over the furnace, a smaller quantity of air is blown in a thin wide, possibly horizontal jet, below the plate flow so that it does not disrupt the plate flow but mixes the rising flames with the combustion air and with each other.

Keksinnön mukainen menetelmä ratkaisee osan palamisen epätäydellisyyteen liittyvistä ongelmista. Menetelmässä muutetaan palamisilman syöttötapaa palamisilman palavan aineen ja kaasujen sekaan annostelusta, siihen että annostellaan palokaasua jatkuvaan ehjään ilmavirtaan, niin että kaasu virta ja liekit leikkautuvat, ikään kuin sulautuvat siihen jokaiselta osaltaan yhtä aikaa sitä mukaa kuin kohtaavat sen. Silloin eivät liekkien sisäosat jää vaille hapen vaikutusta, vaan kaikki atomit ja molekyylit ovat mahdollisia reagoimaan hapen kanssa palaen. Edellytyksenä sille on, ettei irrallista hiilimonoksidia ole happipitoiseen palaamisilmavirtaan saapuvan kaa25 sun seassa. Jos sitä on, se sitoo ensin hapen ympäristöstään sekoittaen tehokkaasti hyvän palamisprosessin ja häiriten palamista pitemmän aikaa.The method of the invention solves some of the problems associated with incompleteness of combustion. The method involves changing the method of feeding the combustion air from metering the combustion air to the combustible material and gases, to dispensing the combustion gas into a continuous intact air stream, so that the gas stream and flames are sheared, as if merged with each other as they encounter. Then the internal parts of the flames are not deprived of oxygen, but all atoms and molecules are capable of reacting with the oxygen upon combustion. A prerequisite for this is that there is no loose carbon monoxide in the gas entering the oxygen-containing return air stream. If so, it first binds oxygen from its surroundings, effectively stirring a good combustion process and interfering with combustion for a longer period of time.

Menetelmän mukaisesti poltetaan polttoaineessa olevat kaasuuntuvat aineet ensin irrottaen kaasuuntuvat aineet polttoaineesta kuumuuden avulla. Kuumuus saa aikaan myös polttoaineessa mukana olevan hapen reagoimisen palaviin kaasuihin ja lisä30 happea tarvitaan vähemmän. Kun polttoainekerrokseen ei anneta yhtään lisää happea, palavat aineet kaasuuntuvat ja jäljelle jää kiinteä jäännöshiili. Menetelmän mukaan kaasujen irrottua loppuun polttoaineesta aloitetaan jäännöshiilen poltto vähentämällä tulipesän yläosan palamisilman syöttöä ja avaamalla varovasti palamisilmansyöttö hiilien alapuolelta virtaamaan hiilien läpi. Hiilipalon lämpötilan nousun mukaan voidaan palamisilman syöttöä lisätä. Silloin jos poistuvassa virtauksessaAccording to the method, the gaseous substances contained in the fuel are first burned by removing the gaseous substances from the fuel by means of heat. Heat also causes the oxygen present in the fuel to react with the flammable gases and requires less oxygen. When no more oxygen is added to the fuel layer, the combustible materials gasify and a solid residual carbon remains. According to the method, when the gases are exhausted from the fuel, burning of the residual coal is started by reducing the combustion air supply to the top of the furnace and carefully opening the combustion air supply from below the coal to flow through the coal. Depending on the temperature of the charcoal, the supply of combustion air may be increased. Then if in an outflow

20126055 prh 09 -10- 2012 alussa on häkää, ilmaa tulee alussa liikaa suhteessa hiilien lämpenemisnopeuteen nähden.20126055 prh 09 -10- At the beginning of 2012 there is carbon monoxide, too much air at the beginning relative to the warming speed of the coal.

Eri toimintaperiaatteilla toimivissa laitteissa tarvitaan erilaiset järjestelyt, menetelmän mukaiseen palamisen aikaan saamiseen. Polttoaineiden palamisen ongelmana on reaktioiden vaihteleminen lämpöä luovuttavien, eksotermisten reaktioiden ja lämpöä sitovien endotermisten reaktioiden välillä.Devices operating with different operating principles require different arrangements to achieve the method of combustion. The problem with fuel combustion is the variation of reactions between heat-releasing exothermic reactions and heat-binding endothermic reactions.

Kun palaminen tapahtuu oikein ja riittävällä palamisilmalla, palamisprosessi etenee hyvin ja luovuttaa lämpöä jatkuvasti, polttoaine palaen loppuun ja lämpöä muodostuu määrä, mikä on siitä poltto-aineesta mahdollista. Silloin kun palavat aineet eivät hapetu ja pala riittävästi, prosessi ikään kuin keskeytyy ja peruuttaa vähän. Sen sijaan että hiili palaisi loppuun, se sieppaakin vähän happea hiilidioksidilta ja muuttuu hiilimonoksidiksi. Joka kaasu sitoo happea hyvin tehokkaasti ympäristöstään. Hiilimonoksidireaktio on voimakas ja hallitsee jonkin aikaa palamista lähialueella ja sitoo lämpöä, samalla jäähdyttäen ympäristöään.When the combustion is done correctly and with sufficient combustion air, the combustion process proceeds well and continuously releases heat, the fuel burns down, and the amount of heat produced by that fuel is generated. When the combustible materials are not oxidized and burn sufficiently, the process seems to be interrupted and reversed. Instead of burning back to carbon, it absorbs a little oxygen from the carbon dioxide and turns it into carbon monoxide. Each gas binds oxygen very efficiently from its environment. The carbon monoxide reaction is strong and, for a while, controls combustion in the immediate area and absorbs heat while cooling its environment.

Sitkeimmät palavat yhdisteet syttyvät vasta yli 800 °C lämpötilassa palaen räjähdysmäisesti silloin kun palaminen on kohdallaan. Menetelmässä on tärkeää, että palaminen etenee hallitusti, koska muodostuva lämpömäärä on suurempi kuin paljon savuttavassa palamisessa. Jos täytös on suuri tulisijaan nähden, se palaa hyvin nopeasti. On vaarana, ettei lämpö ehdi siirtyä tulisijan rakenteissa tasaisesti. Muodos20 tuu lämpökertymiä, jotka toistuessaan saattavat rikkoa tulisijan rakenteita. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja siihen kuuluvilla välineillä varustettu tulipesä ratkaisu saadaan vetämään tasaisesti ja polttamaan polttoaine savuttamatta koko palamistapahtuman ajan.The toughest flammable compounds ignite only at temperatures above 800 ° C, explosively burning when the combustion is stopped. In the process, it is important that the combustion proceeds in a controlled manner, since the amount of heat generated is greater than in the case of much smoke combustion. If the filling is large relative to the hearth, it burns very quickly. There is a danger that the heat will not be able to transfer evenly to the structure of the fireplace. Form 20 brings in heat accumulations which, if repeated, could damage the structure of the fireplace. The furnace solution provided with the method according to the invention and the means thereof can be drawn evenly and burn the fuel without smoke throughout the combustion process.

Seuraavassa keksintöä esitetään yksityiskohtaisemmin sen eräisiin edullisiin suori25 tusmuotoihin sekä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät erästä keksinnön mukaista kiuasrakennetta edestä ja sivulta kaavamaisesti esitettynä, kuviot 3 ja 4 esittävät erästä keksinnön mukaista lämmitysuunia edestä ja sivulta kaavamaisesti esitettynä, kuvio 5 esittää kuvion 3 leikkausta A-A, kuvio 6 esittää erästä keksinnön mukaista kattilarakennetta kaavamaisesti esitettynä, jaThe invention will now be described in more detail with reference to certain preferred embodiments thereof and the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 schematically illustrate a front and side view of a stove structure according to the invention, Figures 3 and 4 illustrate a heating furnace section AA, Fig. 6 is a schematic representation of a boiler structure according to the invention, and

20126055 prh 09 -10- 2012 kuvio 7 esittää erään jälkipolttimen periaaterakennetta.20126055 prh 09 -10- 2012 Figure 7 shows the basic structure of an afterburner.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty kiuas, joka on toteutettu menetelmän mukaisesti. Siinä tulipesän suuluukku 1 on tulipesän edessä ja ilmansyöttösuljin 2 ilmakanavan alkupäässä kiukaan takana. Tulipesässä olevat palamisilmaraot 3 kiertävät tulipesän ylä5 osaa. Poistoaukko 4 on keskellä tulipesää liittyen muuhun lämmönluovutuskanavistoon 5. Tuhkakaukalo 6 on tiivis mahdollistaen palamisilman syöttämisen ensivaiheessa vain tulipesän yläosan raoista 3 sekä toisessa vaiheessa jäännöshiilen polton aikana palamisilman syötön vähentämisen ylhäältä raoista ja suuntaamisen hiiliin altapäin tuhkakaukalon 6 kautta rostin 7 alta kaasupalon loputtua. Kiukaan polttoai10 neen palaminen on jaksottainen, ensin irrotetaan ja poltetaan palavat kaasut, niiden loputtua vaihdetaan palamisilman syöttö hiilten alleja poltetaan hiilet.Figures 1 and 2 show a heater implemented in accordance with the method. Therein, the furnace mouth 1 is in front of the furnace and the air supply shutter 2 at the beginning of the air duct behind the stove. The combustion air gaps 3 in the furnace rotate the upper part 5 of the furnace. The outlet 4 is in the center of the furnace associated with the other heat release duct 5. The ash tray 6 is sealed to allow combustion air to be fed from the first slots 3 of the furnace first and secondly to reduce the The combustion of the fuel of the stove is intermittent, first the combustible gases are removed and burned, after which the supply of combustion air to the coal beds is replaced by burning of the coal.

Toisena esimerkkinä on kuvioiden 3, 4 ja 5 mukainen lämmitysuunityyppinen uuni. Uunin tulipesässä on luukku 11 puiden lisäämiseksi tulipesään, ulkokuoressa on suuluukku 12 puiden lisäämiseksi ja palamisilman säätämiseksi ja palamisilman syöttö tulipesän yläosasta reunoilta 13 keskelle päin. Tulipesän sisäseinät ja kattoosan laki 14 ovat edullisesti pienen lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia. Lisäksi uunissa on poistokanava 15, alaosassa tiivis tuhkaluukku 16 ja kaukalo, sen yläpuolella rosti 17 tai verkkomainen alusta hiilille. Tulipesä on eristetty kuumuutta kestävällä eristeellä 18. Lisäksi uunissa on lisäilmakanavisto 19 ja suuttimet tulipesässä ja tulipesän yläpuolella eriste 20. Palamisilman reitti sisään tulipesään on ensin säädettäväsi! suuluukusta 12 jakautuen tulipesän ulkopuolella rakenteiden välissä eri puolille raosta 13 tulipesän sisään, josta palamiskaasut virtaavat edullisesti uunin yläosan lakea pitkin keskellä lakea olevaan poistokanavaan 15, jonka jatkeena on jälkipoltin 31.Another example is a heating furnace type oven according to Figures 3, 4 and 5. The furnace furnace has a door 11 for inserting trees into the furnace, an outer shell has a mouth 12 for adding trees and regulating combustion air, and a supply of combustion air from the top of the furnace from the edges 13 to the center. Preferably, the interior walls of the furnace and the ceiling member 14 are of low heat capacity material. In addition, the furnace has an outlet duct 15, a bottom ash hatch 16 and a trough, a grate 17 above or a mesh pad for coal. The furnace is insulated with heat-resistant insulation 18. In addition, the furnace has an additional air duct 19 and the nozzles in the furnace and above the furnace insulation 20. First, you must adjust the combustion air route to the furnace! from the orifice 12, distributed outside the furnace, between structures across the slit 13, into the furnace, from which the combustion gases preferably flow along the top of the furnace to a central exhaust outlet 15, which is followed by an afterburner 31.

Uunia käytettäessä puut laitetaan tulipesään avaamalla suuluukku 12 ja tulipesän luukku 11. Laitetaan puut tulipesään, sytykkeitä sekaan ja päälle. Sytytetään sytykkeet useasta kohti. Sytytysvaiheessa annetaan vähän palamisilmaa tuhkaluukun 16 kautta. Palamismenetelmä on jaksottainen, ensin sytytetään tulipesä, annetaan lämmetä ja kuumentua, kuumuudella irrotetaan ja poltetaan palavat kaasut, kaasupalon loputtua on mahdollista lisätä puita tulipesään ilman savun muodostumista. Kaasupalon loputtua pienennetään palamisilman syöttöä yläpuolelta, vaihdetaan palamisilmansyöttö hiilten alleja sekaan ja poltetaan hiilet, esimerkiksi rostin päällä tai tulipesän arinan sisälle tai alle varatussa verkkomaisessa hiilikorissa.When using the oven, the trees are placed in the furnace by opening the mouth 12 and the bonnet 11. Put the trees in the furnace, ignite and ignite. Let's ignite several lighters. During the ignition phase, little combustion air is supplied through the ash port 16. The combustion process is intermittent, first by igniting the furnace, allowing it to warm and heat, removing and burning the combustible gases with heat, and after the gas fire has ended, it is possible to add wood to the furnace without the formation of smoke. At the end of the gas fire, the supply of combustion air from above is reduced, the combustion air supply is interchanged with the coal beds and the coal is burned, for example on a grate or inside a mesh coal basket inside or below the furnace grate.

Kolmantena esimerkkinä on kuviossa 6 esitetty jatkuvatoiminen liikkuvalla 22 tai kiinteällä arinalla toteutettu lämmityskattila. Siinä palamismenetelmä on toisenlai12A third example is a continuous boiler with a movable 22 or a fixed grate shown in Fig. 6. It has a different combustion method12

20126055 prh 09 -10- 2012 nen. Se perustuu eri alueisiin. Lämmityskattilan palotilan alkupäässä on alue 22 johon polttoaine tulee 21 säiliöstä ja jossa se alkaa siirtyä eteenpäin sekä kuivuu, kuumentuu ja kaasuuntuu arinan päällä. Alkupäässä kaasupaloalueella ei arinan alle syötetä palamisilmaa. Tulipesän keskialueella on lähes polttoaineisiin ulottuva väli5 seinä 29, tulipesän alkupäässä kaasupaloalueella yläosassa on reunoilla palamisilmakanavista avautuva kapea aukko 23, rako, myös väliseinän 29 kohdalla, josta palamisilma tulee tulipesään ja suuntautuu tulipesän 24 laipiota pitkin keskellä tulipesän laipiota olevan poistoaukon 25 suuntaan.20126055 prh 09 -10- 2012 nen. It is based on different areas. At the beginning of the combustion chamber of the boiler is an area 22 where the fuel comes from the tank 21 and where it begins to move forward and dries, heats and gasses on the grate. Initially, no combustion air is fed under the grate in the gas fire area. In the center of the furnace there is a wall 29 extending almost to the fuel;

Palamisilma johdetaan tulipesään ympäriinsä vain yläosassa olevan raon 23 kautta. 10 Muuten arinan alta tuleva ilma sotkee kaasujen palamisprosessin ja sytyttää jäännöshiilen palamaan ja saa aikaan hiilimonoksidin muodostusta joka yhdistyessään palaviin kaasuihin estää hyvän palamisen.The combustion air is led into the furnace only through a slot 23 at the top. Otherwise, the air coming from under the grate will confuse the combustion of the gases and ignite the residual carbon and cause the formation of carbon monoxide which, when combined with the combustible gases, prevents good combustion.

Väliseinän takana tulipesän loppupäässä on alue hiilipalolle 27, jonne palamisilma syötetään arinan alta 26. Aloittaen varovasti ja säätäen sitä mukaa, ettei hiilimonok15 sidia poistuvissa palokaasuissa esiinny. Tulipesän seinät 28 ja 29 samoin kuin laipio 24 on materiaalia, joka sallii ja kestää lämmön nousemisen riittävän korkeaksi. Lisäksi on tärkeää olla riittävän herkkä paineen ja virtausten säätö mekanismi, jotta painetasot voidaan pitää molemmilla puolin väliseinää samoina, mittausanturien ja niiden ohjaamien imu- ja painepuhallinten avulla. Siten, ettei väliseinän alta kaasu20 jen virtausta esiinny puolelta toiselle sotkemaan toisen puolen palamista.Behind the bulkhead at the rear end of the furnace is an area for the charcoal fire 27, where combustion air is fed from under the grate 26. Carefully starting and adjusting so that the carbon monoxide is not present in the exhaust gases. The walls 28 and 29 of the furnace, as well as the bulkhead 24, are of a material which permits and resists the rise of heat to a sufficiently high level. In addition, it is important to have a sufficiently sensitive pressure and flow control mechanism so that the pressure levels can be maintained on both sides of the partition, with the help of measuring sensors and their controlled suction and pressure blowers. Thus, there kaasu20 below the partition wall of the flow does not occur to the other side of the upset the second side of the combustion.

Tässä ei ole esitetty sinänsä tunnettua tekniikkaa, mikä liittyy kaasuvirtausten ja painetasojen ohjaukseen ja hallintaan, vaan esitetty yksinkertaisesti niitä toimintamalleja ja periaatteita jotka ovat tärkeitä ja olennaisia keksinnöllisen menetelmän ymmärtämisen ja sen tarvitsemien laitteiden ja välineiden toiminnan ymmärtämisen kannalta.The prior art is not disclosed herein, which relates to the control and management of gas flows and pressure levels, but simply outlines the operating models and principles that are important and essential to understanding the inventive method and understanding the operation of the apparatus and instruments it requires.

Poistokanavan jatkeena kuvioiden 1-6 mukaisissa sovelluksissa on panospoltossa ja myös jatkuvassa poltossa jälkipoltin 31, jossa palokaasujen mahdolliset palamattomat osat sekoittuvat palamisilmaan ja palavat.1-6, there is an afterburner 31 in batch combustion and also in continuous combustion in which any non-combustible parts of the combustion gases are mixed with the combustion air and burn.

Kuvion 7 mukaisen jälkipolttimen 31 keskiosa 32, sisäänmenoalue, on alapäästään umpinainen, ylöspäin laajeneva ja pyöreäkartiomainen osa, jonka sivuilla on ympäriinsä pystysuunnassa useita samaan suuntaan olevia aaltomaisia taitoksia, joiden keskelle suuntautuvassa sivussa on reikärivi 33. Reikien yhteinen koko/tilavuus on pienempi kuin muulla virtausalueella, jossa kaasuvirran nopeus kasvaa ja kartion keskelle muodostuu nouseva pyörre 34.The center portion 32 of the afterburner 31 of Fig. 7, the entry region, is a closed, upwardly expanding and circular conical portion at its lower end, with a plurality of corrugated folds in the same direction about its sides with a row of holes 33 in its centerward direction. , where the velocity of the gas stream increases and a rising vortex is formed in the center of the cone 34.

20126055 prh 09 -10- 201220126055 prh 09 -10- 2012

Sisäänmenoalue on keskeltä yläosasta avoin ja kartiomaisen 32 osan yläpäässä on keskeltä avoin laippa, jonka reunat ulottuvat/kääntyvät alaspäin muodostaen sisäseinämän 36. Sisäseinämä suuntautuu laipasta suoraan alaspäin matkan päähän, jossa se kääntyy ympyrämäisesti pohjana 37 ulospäin kääntyen matkan päässä ylöspäin muodostaen pyöreän lieriön muotoisen kappaleen, ja yläosassa kääntyy sisäänpäin ikään kuin kanneksi 39, jonka keskellä on poisto-aukko 40. Sisäpuolella on kumollaan olevan lieriömäisen astian muotoinen sisäosa 35, jonka sisäpuolella on kanava 36 alaspäin menevälle virtaukselle ja alhaalla kannen ja sisäosan alaspäin ulottuvan seinän 41 välissä aukko 37 ympäriinsä. Ulkopuolella on kanava 38 ylöspäin suun10 tautuvalle virtaukselle ja kansiosan 39 ja lieriön yläpäässä olevan pohjan välissä on virtaustie keskelle poistoaukkoon 40.The inlet region is open from the top to the center and the top of the conical portion 32 has a center-open flange with edges extending / pivoting down to form an inner wall 36. The inner wall extends straight down from the flange to a circular bottom 37 outwardly and at the top, it folds inward as if it were a lid 39 with an outlet 40 in the center. The inside has a cylindrical receptacle-shaped inner part 35 having a channel 36 for downward flow and a lower opening 37 between the lid and the downwardly extending wall 41. Outside, there is a channel 38 for upward flow of mouth10 and there is a flow path between the cover portion 39 and the bottom of the cylinder at the center to the outlet 40.

Pyörteen yläosan kohdalla virtausosan tilavuus kasvaa ja kaasuvirran nopeus pienenee. Pyörteen yläpuolella on välikatto 35, jonka reunat 41 suuntautuvat alaspäin muodostaen kumollaan olevan pyöreän astiamaisen väliseinän ympäriinsä. Sivusei15 nän 36 alaosassa olevan ympyrämäisen aukon 37 kautta virtaus kääntyy nousemaan ylöspäin nousten seinämien välissä olevaa kanavaa 38 pitkin ja poistuen kattoosassa 39 keskellä olevan poistoaukon 40 kautta eteenpäin laitteen rakenteisiin.At the top of the vortex, the volume of the flow portion increases and the velocity of the gas stream decreases. Above the vortex is a ceiling 35 with its edges 41 facing downwards to form a circular receptacle partition around its ridge. Through the circular aperture 37 at the bottom of the side wall 36, the flow turns to rise upwardly along the passage 38 between the walls and exits through the central outlet 34 in the roof portion 39 to the structures of the device.

Bernoullin laki ilmaisee paineen ja virtausnopeuden keskinäisen riippuvuuden, kun nopeus kasvaa paine laskee ja päinvastoin. Jälkipolttimessa ilmiö toimii antaen kaa20 suvirralle lisää nopeutta ja vähentäen sitä toisessa kohtaa. Nopeuden muutokset, sen lisäksi että ne lisäävät sekoittumista, muuttavat virtauksen painesuhteita jälkipolttimen eri osissa. Paineen muutoksilla on myönteinen vaikutus molekyylien purkautumiseen palamisessa ja uusien paremmin palavien yhdisteiden muodostumiseen.Bernoulli's law expresses the interdependence of pressure and flow velocity as velocity increases with decreasing pressure and vice versa. In the afterburner, the phenomenon works by giving kaa20 a higher speed and decreasing it at another point. Changes in speed, in addition to increasing mixing, change the pressure ratios of the flow in different parts of the afterburner. Changes in pressure have a positive effect on the discharge of molecules during combustion and the formation of new, more flammable compounds.

Kartiomaisessa osassa 32 ahtaammilla suunnatuilla sisäänmenorei'illä 33 varustet25 tuna jälkipoltin lisää kaasuvirran nopeutta ja suuntaa eri suunnista tulevan virtauksen keskelle nousevaksi pyörteeksi 34, jolloin siinä tapahtuu voimakas karkea sekoittuminen. Jälkipolttimen sisäpuolen tilavuus on suurempi, jolloin virtaus ja pyörre hidastuvat, raskaammat kaasu virtauksen osaset lentävät ensin reunoille ja kääntyvät alaspäin suuntautuvaan hitaampaan virtaukseen.In the conical section 32, the afterburner, with its more narrowly directed inlet holes 33, increases the velocity of the gas stream and directs the flow from different directions to the center of the rising vortex 34, whereby strong coarse mixing takes place. Afterburner inside of the volume is larger, the flow and the vortex slow down, the flow of the heavier gas particles flying along the edges and first folding downward the slower the flow.

Keskipakovoiman vaikutus molekyylitasolla lajittelee molekyylit ja atomit uuteen järjestykseen sekä rikkoo viimeisetkin nauhamaiset virtaukset, jotka ovat sekoittumisen esteenä. Sivuseinän 41 lähelle lentäneet kaasun osaset laskeutuvat nopeasti alas suuntautuvaan hitaampaan poistuvaan virtaukseen, kevyemmät kaasun osaset virtaavat hitaammin ja niihin lämmön aiheuttama noste vaikuttaa enemmän myös nopeutta hidastavasti. Mikrotasolla eri nopeuksilla virtaavat kaasun osaset, mole14 kyylit ja atomit, törmäilevät toisiinsa hapettuen. Jäljelle jää hiilidioksidia. Silloin jos poistuvissa kaasuissa alun jälkeen jäännöshiilipalon aikana esiintyy hiilimonoksidia varovaisesta alusta huolimatta, voidaan jälkipolttimeen antaa varovaisesti lisää palamisilmaa yläosan raosta, sillä saadaan hiilimonoksidi palamaan loppuun.The effect of centrifugal force at the molecular level sorts the molecules and atoms in a new order and breaks even the last ribbon currents that prevent mixing. The gas particles that fly near the sidewall 41 descend rapidly to the downwardly slower exit stream, the lighter gas particles flow more slowly and are also more subject to velocity deceleration by the heat-induced lift. At the micro level, the gas particles, the molecules and the atoms of the gas flowing at different speeds collide with each other, oxidizing. Remaining carbon dioxide. Then, if carbon monoxide is present in the exhaust gases after the start, despite a cautious start, during the residual charcoal fire, additional combustion air from the top slot can be carefully injected into the afterburner, as this causes the carbon monoxide to burn.

Tulisijarakenteita on hyvin monenlaisia ja muotoisia. Keksinnöllisen menetelmän soveltamisessa niihin on oleellista riittävä palamislämpötila, palavien kaasujen ja jäännöshiilen palamisen eriyttäminen, sekoittuminen ja palamiskaasujen ohjaaminen yhtenäiseen palamisilmavirtaan ja jälkipolttimella vaikeimmin palavien osasten poltto. Silloin palamisprosessi voi edetä esteettä loppuun, eikä hiilimonoksidireaktio sitä keskeytä, eikä j äähdytä.There are many types and forms of fireplace structures. Sufficient combustion temperature, separation of combustible gases and residual coal combustion, mixing, and directing the combustion gases to a uniform combustion air stream and combustion of the most combustible particles in the afterburner are essential for applying the inventive process to them. The combustion process can then proceed without hindrance and will not be interrupted or quenched by the carbon monoxide reaction.

Keksintöä ei rajata edellä kuvattuihin suoritusmuotoihin ja edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella eri tavoin patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten ajatusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiments and preferred embodiments described above, but may vary in various ways within the scope of the inventive ideas set forth in the claims.

Claims (9)

PATENTKRAV 1. Förfarande för att effektivisera förbränningen av fasta bränslen i eldstäder, i vilket bränslet hettas upp och förgasas i en eldstad, kännetecknat1. A process for streamlining the combustion of solid fuels in fireplaces, wherein the fuel is heated and gasified in a fireplace, characterized 5 av att bränngasernas förbränningsluft efter tändning leds endast till eldstadens övre del, via runtom pä sidorna av den i övre delen belägna spalter (3,13, 23) som öppnar sig frän luftkanalerna och är riktade mot mitten ovanpä flammorna, till en skivformig strömning, som stöder sig pä den nedre ytan av eldstadens övre del och tätnar när den framskrider, och att förbränningsgaserna avlägsnas till en utlopps10 öppning (25) som fördelaktigt är belägen pä mitten eller sidan av eldstadens krön (24) och vidare via häl (33) tili en efterbrännare (31).5, that the combustion air of the combustion gases after ignition is fed only to the upper part of the fireplace, via around the sides of the upper part gaps (3,13, 23) which open from the air ducts and are directed towards the middle above the flames, to a disc-shaped flow, which abuts on the lower surface of the upper part of the fireplace and seals as it progresses, and that the combustion gases are removed to an outlet opening (25) which is advantageously located at the center or side of the fireplace's crown (24) and further via heels (33) to the an afterburner (31). 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det kvarvarande kolet som äterstar av bränslet efter att gaserna har förbränts ska förbrännas separat i satsförbränningsanordningar i eldstaden eller i eldstäder med konti15 nuerlig förbränning i ett eget omräde (27) reserverat för kolförbränning, varvid i början av förbränningen av kvarvarande koi minskas inmatningen av förbränningsluft genom spalten (13) i den övre delen och ges förbränningsluft nedanför (26) och genom kolen vilket ökar förbränningsluften när värmen i kolen stiger och gör förbränningen av dem effektivare.2. A method according to claim 1, characterized in that the residual carbon that remains of the fuel after the gases have been combusted must be incinerated separately in batch combustion devices in the fireplace or in fireplaces with continuous combustion in a separate area (27) reserved for carbon combustion, of the combustion of the remaining coal, the intake of combustion air is reduced through the gap (13) in the upper part and given combustion air below (26) and through the coal, which increases the combustion air as the heat in the coal rises and makes combustion of them more efficient. 2020 3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att i efterbrännarens (31) koniska ingängsdel (32), med en förbrännare som är försedd med riktade ingängshäl (33) som möjliggör en mindre volymström, ökas gasströmmens hastighet och riktas strömningar frän olika hall till mitten till en stigande virvel (34), varvid det inträffar blandning i den.Method according to claim 1, characterized in that in the tapered input part (32) of the afterburner (31), with a combustor provided with directed input heels (33) allowing a smaller volume flow, the velocity of the gas stream is increased and flows from different halls to the center are increased. to a rising vortex (34), whereby mixing occurs in it. 2525 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att lösgö ring av ämnen som förgasas frän bränsle med hjälp av hetta och förbränning av dem, görs separat frän förbränning av kvarstäende koi, det kvarstäende koi förbränns separat i satsförbränningsanordningar pä ett sätt som utgär frän tiden och i förbränningsanordningar med kontinuerlig förbränning pä ett sätt som utgär frän om30 rädet, ämnen som förgasas först och det kvarstäende kolet efter dem.4. A method according to claim 1, characterized in that the release of substances gasified from fuel by means of heat and combustion thereof is done separately from combustion of residual koi, the residual koi is incinerated separately in batch combustion devices in a manner effected from time to time. in incinerators with continuous combustion in a manner that emits from the furnace, substances that are first gasified and the residual carbon after them. 5. Anordning för att effektivisera förbränningen av fasta bränslen i eldstäder, vilken anordning omfattar en eldstad (24) för upphettning och förgasning av bränslet, i vilken eldstad i den nedre delen finns ett rostgaller (7,17) eller inne i härden en kolkorg och en reglerbar matarmekanism för förbränningsluft, exem35 pelvis en tät askläda (6,16) eller ett regleringsspjäll, och en förbränningsluftkanalApparatus for streamlining the combustion of solid fuels in fireplaces, comprising a fireplace (24) for heating and gasifying the fuel, in which the fireplace in the lower part has a grate (7.17) or inside the hearth a carbon basket and an adjustable combustion air supply mechanism, for example, a dense ash cover (6.16) or a regulating damper, and a combustion air duct 20126055 prh 17-11-2017 eller förbränningsluftkanaler för att leda förbränningsluften till eldstaden, kännetecknad av att förbränningsluftkanalen eller förbränningsluftkanalerna har lefts endast till den övre delen av eldstaden, och runtom pä kanterna av eldstadens övre del finns en spalt (3,13, 23) frän förbränningsluftkanalen eller förbrännings5 luftkanalerna, vilken eller vilka är riktade längs den nedre ytan (14, 24) av eldstadens övre del i riktning mot en fördelaktigt i mittomrädet belägen utloppsöppning (15, 25), frän vilken strömningskanalen fortsätter till en ovanför belägen efterbrännare (31), strömningskanalen omfattar häl (33) för ledning av inloppsströmmen frän utloppsöppningen tili efterbrännaren (31), och att eldstadens inre yta är20126055 prh 17-11-2017 or combustion air ducts to direct the combustion air to the fireplace, characterized in that the combustion air duct or combustion air ducts have been passed only to the upper part of the fireplace, and around the edges of the upper part of the fireplace there is a gap (3.13, 23). from the combustion air duct or combustion air ducts, which are directed along the lower surface (14, 24) of the upper part of the fireplace towards an advantageously located outlet opening (15, 25) in the middle region, from which the flow duct continues to an above burner (31). ), the flow channel comprises heels (33) for conducting the inlet stream from the outlet opening to the afterburner (31), and that the interior surface of the fireplace is 10 av ett värmetäligt material, bakom den ligger ett värmeisoleringsskikt (18), som bromsar upp överföring av värme frän eldstaden tili eldstadens övriga konstruktioner.10 of a heat-resistant material, behind it lies a thermal insulation layer (18), which slows up the transfer of heat from the fireplace to the other fireplace structures. 6. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att i eldstäder med kontinuerlig förbränning är förbränningsomrädet tudelat, i bränslets in15 loppsände ovanpä härden (22) finns ett omräde för bränslets inlopp, uppvärmning, upphettning och förgasning, och i det omrädets övre del för förbränning av gaser, pä avständ bakom en mellanvägg finns ett omräde (27), tili vilket härden fortsätter och bränslet vars förgasning är slutförd, det kvarstäende kolet, är anordnat att brinna med hjälp av förbränningsluft (26) som mätäs underifrän härden.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that in fireplaces with continuous combustion the combustion area is divided, in the inlet end of the fuel at the top of the core (22) there is an area for the fuel inlet, heating, heating and gasification, and in the upper part of the area for combustion. gases, at a distance behind a partition, there is an area (27) to which the hearth proceeds and the fuel whose gasification is completed, the residual carbon, is arranged to burn by means of combustion air (26) measured from below the hearth. 2020 7. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att en eldstad med kontinuerlig förbränning omfattar en mellanvägg (29), som är anordnad att skilja ät olika förbränningshändelser frän varandra och förhindra att olika förbränningsgaser blandas med varandra, och att den har en regleringsmekanism, som omfattar trycksensorer pä bäda sidor av eldstaden, sug- och tryckfläktar somDevice according to claim 5, characterized in that a continuous combustion fireplace comprises a partition wall (29) which is arranged to separate different combustion events from each other and to prevent different combustion gases from being mixed with each other, and that it has a control mechanism comprising pressure sensors on both sides of the fireplace, suction and pressure fans such as 25 dessa styr och som är anordnade att styra gasernas passage i eldstaden och hälla samma trycknivä pä bäda sidor av eldstaden och förhindra gaserna att strömma under mellanväggen.These controls are arranged to control the passage of the gases in the fireplace and to keep the same pressure level on both sides of the fireplace and prevent the gases to flow under the partition. 8. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att en eldstad med kontinuerlig förbränning omfattar i nedre delen en fast och lutande8. Apparatus according to claim 5, characterized in that a fireplace with continuous combustion comprises in the lower part a solid and inclined 30 eller rörlig, en- eller flerdelad härd (22, 27) som underlag för bränslet och som transporterar det frän fas tili fas och vilken eller vars funktion är anordnad att utifrän förbränningens framskridande styra och driva sensorerna som följer upp förbränningen, och att i omrädet för förbränning av kvarstäende koi är en matarmekanism (26) för förbränningsluft ansluten tili härden, med vilken förbränningsluftOr moving, single- or multi-parted core (22, 27) as a basis for the fuel and which transports it from phase to phase and which or whose function is arranged to control and drive the sensors that follow the combustion, and in the area for combustion of residual koi, a combustion air supply mechanism (26) is connected to the core, with which combustion air 35 är anordnad att mätäs under och bland kolen.35 is arranged to be measured under and among the carbon. 9. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad avatt efterbrännarens (31) mittdel (32), ingängsomrädet, är en i sin nedre ände sluten, uppät utvidgande och rund, konisk del, pä vars sidor det finns runtom vertikalt flera likriktade vägformiga veck, och i sidan som riktar sig mot mitten av dem finns en hälrad9. Device according to claim 5, characterized by the middle portion (32) of the afterburner (31), the entrance area, is a closed end, upwardly extending and round, conical, on whose sides there are around vertically several rectangular folds, and in the side facing the middle of them is a heeled 5 (33), vilka häls gemensamma volymström är mindre än i det övriga strömningsomrädet.5 (33), which health common volume flow is smaller than in the other flow range.
FI20126055A 2012-10-09 2012-10-09 A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace FI127234B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126055A FI127234B (en) 2012-10-09 2012-10-09 A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace
EP13844960.8A EP2906873B1 (en) 2012-10-09 2013-10-08 Method and device for intensifying the burning of solid fuels in a fireplace
PCT/FI2013/050974 WO2014057172A1 (en) 2012-10-09 2013-10-08 Method and device for intensifying the burning of solid fuels in a fireplace
RU2015117059A RU2015117059A (en) 2012-10-09 2013-10-08 METHOD AND DEVICE FOR INTENSIFICATION OF BURNING OF SOLID FUELS IN THE NOC

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126055A FI127234B (en) 2012-10-09 2012-10-09 A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20126055A FI20126055A (en) 2014-04-10
FI127234B true FI127234B (en) 2018-02-15

Family

ID=50476975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20126055A FI127234B (en) 2012-10-09 2012-10-09 A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2906873B1 (en)
FI (1) FI127234B (en)
RU (1) RU2015117059A (en)
WO (1) WO2014057172A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104848257A (en) * 2015-05-22 2015-08-19 河北群翔采暖设备有限公司 Biomass energy-saving and environment-friendly stove
CN109058976A (en) * 2018-08-31 2018-12-21 张青林 Low temperature desugar gasification combustion furnace
FR3115861B1 (en) * 2020-11-03 2022-10-21 Cogexyl Energy "Hybrid" thermal boiler with carbon fuel

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE429878C (en) * 1924-05-01 1926-06-04 Rudolf Bergmans Half-gas inclined grate combustion
CH250034A (en) * 1944-06-29 1947-08-15 Vicard Pierre George Process for the production of heat by solid fuels, and apparatus for carrying out this process.
CH367305A (en) * 1958-10-20 1963-02-15 Severa Jan Grate furnaces for boilers, in particular for central heating boilers made up of cast iron elements
DE2946774A1 (en) * 1979-11-20 1981-05-27 Bruun & Soerensen AB, Farsta Refuse combustion system - with gases from pyrolysis chamber passed tangentially to final solids fusion chamber
AT377073B (en) * 1981-01-07 1985-02-11 Suendermann Karl COMBUSTION PLANT
US4422437A (en) * 1983-04-11 1983-12-27 Hirschey Dareld A Catalytic firebox
FR2546272B1 (en) * 1983-05-18 1985-08-23 Kuczewski De Poray Marcel PROCESS FOR DESULFURIZING FUEL GASES FROM THE COMBUSTION OF A SOLID FUEL AND IMPROVING THEIR COMBUSTION, AND FIXED BED BOILER FIREPLACES INCLUDING APPLICATION
US4611572A (en) * 1984-07-31 1986-09-16 Martenson Donald S Low emission stove
EP0271477A1 (en) * 1986-11-26 1988-06-15 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Apparatus for degassing and gasifying solid fuel
US4766876A (en) * 1987-07-24 1988-08-30 Aladdin Steel Products, Inc. Wood stove
IES950101A2 (en) * 1995-02-08 1995-11-15 Waterford Foundry Inventions L A stove
WO1999064789A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-16 Morsø Jernstøberi A/S A stove for solid fuel
DK2085694T3 (en) * 2008-01-30 2018-09-03 Ihs Innovation Aps Electronically controlled woodburning stove and control method therefore
GB0905599D0 (en) * 2009-04-01 2009-05-13 Thomas Steve Solid fuel stove
WO2011113063A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Atemboski Alan R Hybrid wood burning fireplace assembly

Also Published As

Publication number Publication date
FI20126055A (en) 2014-04-10
EP2906873A4 (en) 2016-10-05
EP2906873A1 (en) 2015-08-19
RU2015117059A (en) 2016-12-10
WO2014057172A1 (en) 2014-04-17
EP2906873B1 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4531462A (en) Biomass gasifier combustor
US8464704B2 (en) Combustion apparatus for solid fuel
US4528917A (en) Solid fuel burner
JPS6246765B2 (en)
EP0566425B1 (en) Apparatus for incinerating waste material
JP5568394B2 (en) Incinerator
US4177740A (en) Apparatus for generating heat from waste fuel
FI127234B (en) A method and apparatus for enhancing combustion of solid fuels in a fireplace
US3808619A (en) Pollution-free incineration system
JPH06193814A (en) Biomass burner structure
US4027603A (en) Refuse incinerator
EP2537912B1 (en) Apparatus and method for the continuous-cycle thermo-chemical decomposition of a biomass
JPS6157522B2 (en)
CS198243B2 (en) Method of and apparatus for combusting wet waste fuel,especially of vegetal origin
CZ417098A3 (en) Method of controlling operation of core burner for making radially layered flame
US8459192B2 (en) Device for gasification and combustion of solid fuel
US4506653A (en) Combustion method and apparatus
CN110006049B (en) Double-unit garbage incinerator and operation process thereof
FI84856C (en) ELDSTAD FOER ELDNING AV FAST BRAENSLE.
CN111750344A (en) Counter-rotating flue gas separation biomass straw furnace
CN104160214A (en) Grate-type waste incinerator and method for incinerating waste
RU2718384C1 (en) Heat generator furnace for burning wood wastes and heat generator
RU200882U1 (en) VORTEX COMBUSTION PYROLYSIS FURNACE
RU2446358C1 (en) Furnace
US2408865A (en) Oil burner

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 127234

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B