RU132530U1

RU132530U1 - LONG BURNING SOLID FUEL BOILER

Info

Publication number: RU132530U1
Application number: RU2013114836/06U
Authority: RU
Inventors: Олег Григорьевич Башкирцев; Роман Юрьевич Дробот; Владимир Михайлович Родичев; Александр Евгеньевич Стариков; Максим Юрьевич Савоськин; Денис Юрьевич Савоськин; Денис Сергеевич Веденцов
Original assignee: Олег Григорьевич Башкирцев; Роман Юрьевич Дробот; Владимир Михайлович Родичев; Александр Евгеньевич Стариков; Максим Юрьевич Савоськин; Денис Юрьевич Савоськин; Денис Сергеевич Веденцов
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-09-20

Abstract

1. Твердотопливный котел длительного горения содержит теплообменник с расположенным под ним зольником, к которому присоединен воздухозаборник, теплообменник, выполненный в виде вертикально установленного бака, внутри которого в верхней части расположены топливный бункер с дверкой для загрузки топлива и как минимум один газоход, выход которого выведен в верхнюю часть топливного бункера, где к нему присоединен дымоход, а внутри нижней части бака теплообменника расположена топка с колосниковой решеткой и воздуховодами дополнительного воздуха, отличающийся тем, что в топке вдоль внутренней стенки теплообменника установлена как минимум одна камера дожига продуктов сгорания и в ней расположены катализаторы горения, причем вход камеры дожига расположен над колосниковой решеткой, а ее выход соединен со входом газохода, причем выходы воздуховодов дополнительного воздуха введены в камеру дожига.2. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что катализаторы горения расположены в камере дожига продуктов сгорания вдоль внутренней стенки теплообменника.3. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что камера дожига продуктов сгорания выполнена по периметру теплообменника.4. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что в камере дожига и в газоходе установлены турбулизаторы потоков газа.5. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что в теплообменнике установлены турбулизаторы теплоносителя.6. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что в дымоходе установлена регулируемая заслонка, а дымоход снабжен вытяжным вентилятором.7. Твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что в воздухозабо�1. A long-burning solid fuel boiler contains a heat exchanger with an ash pan below it, to which an air intake is attached, a heat exchanger made in the form of a vertically mounted tank, inside of which there is a fuel hopper with a door for loading fuel and at least one gas duct, the outlet of which is discharged at the top in the upper part of the fuel hopper, where a chimney is connected to it, and inside the lower part of the heat exchanger tank there is a firebox with a grate and air ducts air, characterized in that in the furnace along the inner wall of the heat exchanger there is installed at least one afterburner of combustion products and combustion catalysts are located in it, and the inlet of the afterburner is located above the grate, and its outlet is connected to the inlet of the duct, and the outlets of the additional air ducts are introduced in the afterburner. 2. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the combustion catalysts are located in the afterburner of the combustion products along the inner wall of the heat exchanger. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the afterburner of the combustion products is made around the perimeter of the heat exchanger. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that turbulators of gas flows are installed in the afterburner and in the gas duct. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that heat exchanger turbulators are installed in the heat exchanger. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that an adjustable damper is installed in the chimney, and the chimney is equipped with an exhaust fan. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that in the air intake

Description

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к котлам работающим на твердом топливе и которые могут быть использованы для отопления жилых и других помещений, а также для горячего водоснабжения.The utility model relates to heat engineering, namely to solid fuel boilers and which can be used for heating residential and other premises, as well as for hot water supply.

Известен отопительный твердотопливный котел КВр-50К «Теплотрон», производства ООО «Новокузнецкий котельный завод», который представляет собой двойной теплообменник цилиндрической формы с внутренним бункером для твердого топлива и прямоугольным зольником с подвижными колосниковыми решетками. Котел использует вертикальную загрузку топлива. (Интернет-сайт http://www.youtube.com/watch?v=0dzzsI64nks.Known heating solid fuel boiler KVR-50K "Teplotron", manufactured by LLC "Novokuznetsk boiler plant", which is a double cylindrical heat exchanger with an internal bunker for solid fuel and a rectangular ash pan with movable grates. The boiler uses a vertical fuel loading. (Website http://www.youtube.com/watch?v=0dzzsI64nks.

Недостатком данной конструкции является неэффективное сжигание твердого топлива и небольшой объем бункера котла, что приводит к необходимости частой загрузки топлива в него, и как следствие небольшому сроку его горения.The disadvantage of this design is the inefficient burning of solid fuel and the small volume of the boiler hopper, which leads to the need for frequent loading of fuel into it, and as a result, its short burning time.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является твердотопливный котел сверхдолгого горения, содержащий корпус, который состоит из внешнего и внутреннего баков теплообменника, пространство между которыми заполнено теплоносителем и в последнем из которых расположено загрузочное отверстие, печь с колосниковой решеткой и зольник (патент UA №60970, МКИ F24H 1/24, 2011 г.). Во внутреннем баке установлен как минимум один газоход, заборная часть которого соединена через отверстие с воздухозаборником и через инжекционный канал - с нижней частью печки, а выходная часть выведена в верхнюю часть печи.The closest in technical essence and the achieved effect is a super long-burning solid fuel boiler containing a housing that consists of an external and an internal heat exchanger tanks, the space between which is filled with a heat carrier and in the last of which there is a loading hole, a furnace with a grate and an ash pan (UA patent No. 60970, MKI F24H 1/24, 2011). At least one gas duct is installed in the inner tank, the intake part of which is connected through an opening to the air intake and through the injection channel to the lower part of the stove, and the outlet part is led out to the top of the stove.

Недостатком этого котла является неэффективное сжигание твердого топлива и низкие экологические характеристики выбросов котла.The disadvantage of this boiler is the inefficient burning of solid fuel and the low environmental characteristics of the emissions of the boiler.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности сжигания загруженного в котел твердого топлива и улучшение экологических характеристик выбросов котла.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of burning solid fuel loaded into the boiler and to improve the environmental characteristics of boiler emissions.

Поставленная техническая задача-решается тем, что твердотопливный котел длительного горения содержит теплообменник с расположенным под ним зольником, к которому присоединен воздухозаборник, теплообменник выполненный в виде вертикально установленного бака, внутри которого в верхней части расположены топливный бункер с дверкой для загрузки топлива и как минимум один газоход, выход которого выведен в верхнюю часть топливного бункера, где к нему присоединен дымоход, а внутри нижней части бака теплообменника расположена топка с колосниковой решеткой и воздуховодами дополнительного воздуха. Новым, согласно полезной модели, является установка в топке вдоль внутренней стенки теплообменника как минимум одной камеры дожига продуктов сгорания и расположение в ней катализаторов горения, причем вход камеры дожига расположен над колосниковой решеткой, а ее выход соединен со входом газохода, причем выходы воздуховодов дополнительного воздуха введены в камеру дожига.The stated technical problem is solved in that the solid fuel boiler of long burning contains a heat exchanger with an ash pan located under it, to which an air intake is attached, a heat exchanger made in the form of a vertically mounted tank, inside of which in the upper part there is a fuel hopper with a door for loading fuel and at least one a gas duct, the outlet of which is led to the upper part of the fuel hopper, where a chimney is connected to it, and a furnace with a grate is located inside the lower part of the heat exchanger tank howling grille and extra air ducts. According to the utility model, the installation of at least one combustion chamber after combustion chamber and the location of combustion catalysts in it along the inner wall of the heat exchanger is new, moreover, the combustion chamber inlet is located above the grate, and its outlet is connected to the gas duct inlet, with additional air outlets introduced into the afterburner.

Катализаторы горения расположены в камере дожига продуктов сгорания вдоль внутренней стенки теплообменника.Combustion catalysts are located in the afterburner of combustion products along the inner wall of the heat exchanger.

Камера дожига продуктов сгорания выполнена по периметру теплообменника.The afterburner of combustion products is made around the perimeter of the heat exchanger.

В камере дожига и в газоходе установлены турбулизаторы потоков газа.Turbulators of gas flows are installed in the afterburner and in the gas duct.

В теплообменнике установлены турбулизаторы теплоносителя.The heat exchanger is equipped with coolant turbulators.

В дымоходе установлена регулируемая заслонка, а дымоход снабжен вытяжным вентиляторомAn adjustable damper is installed in the chimney, and the chimney is equipped with an exhaust fan

В воздухозаборнике установлен регулятор подачи воздуха на горение, а воздухозаборник снабжен дутьевым вентилятором.A combustion air regulator is installed in the air intake, and the air intake is equipped with a blower fan.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольное сечение твердотопливного котла длительного горения; на фиг.2 - поперечное сечение А-А по фиг.1; на фиг.3 - поперечное сечение Б-Б по фиг.1.The utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a solid fuel boiler of long burning; figure 2 is a cross section aa in figure 1; figure 3 is a cross section bB in figure 1.

Твердотопливный котел длительного горения содержит теплообменник 1, выполненный в виде вертикально установленного бака, под которым расположен зольник 2, снабженный зольной дверкой (не показана) и к которому присоединен воздухозаборник 3. Внутри верхней части теплообменника 1 расположен бункер 4 для загрузки твердого топлива с загрузочной дверкой 5 и как минимум один газоход 6, выход которого выведен в верхнюю часть бункера 4. В теплообменнике 1 настоящего котла выполнено, например, два газохода 6. При установке нескольких газоходов 6, последние распределяются по периметру (окружности) бункера 4. В качестве теплоносителя для теплообменника 1 используют, как правило, воду. К теплообменнику 1 присоединены обратная линия 7 для подачи в него нагреваемой воды и подающая линия 8 для отвода нагретой воды. В нижней части теплообменника 1 расположена топка 9 с колосниковой решеткой 10, воздуховодами дополнительного воздуха 11 и дверкой ревизии (не показана). Под каждым газоходом 6 в топке 9 выполнена камера дожига 12 продуктов сгорания, выход которой соединен со входом газохода 6. Входы воздуховодов дополнительного воздуха 11 расположены над колосниковой решеткой 10 или ниже их, а их выходы введены в камеру дожига 12. В камерах дожига 12 расположены катализаторы горения 13, например, шамотные кирпичи, они расположены вдоль внутренней стенки теплообменника 1. В камерах дожига 12 и в газоходах 6 установлены турбулизаторы 14 потоков газов, а в теплообменнике 1 - турбулизаторы (не показаны) теплоносителя (нагреваемой воды). Над входом в камеру дожига 12 установлен козырек 15 для ее защиты от просыпания угля в зону раскаленного потока газовоздушной смеси, образовавшейся от сжигания угля. К верхней части бункера 4 присоединен дымоход 16, в котором установлена регулируемая заслонка 17, а дымоход 16 снабжен вытяжным вентилятором (не показан). В дымоходе 16 или за ним установлен экономайзер (не показан). В воздухозаборнике 3 установлен регулятор 18 подачи воздуха на горение, а воздухозаборник 3 снабжен дутьевым вентилятором (не показан).The long-burning solid fuel boiler contains a heat exchanger 1, made in the form of a vertically mounted tank, under which an ash pan 2 is located, equipped with an ash door (not shown) and to which an air inlet 3 is attached. Inside the upper part of the heat exchanger 1 there is a hopper 4 for loading solid fuel with a loading door 5 and at least one gas duct 6, the outlet of which is discharged to the upper part of the hopper 4. In the heat exchanger 1 of this boiler, for example, two gas ducts are made 6. When installing several gas ducts 6, the last s are distributed along the perimeter (circumference) of the hopper 4. As the coolant for the heat exchanger 1 is used, usually water. A return line 7 is connected to the heat exchanger 1 for supplying heated water to it and a supply line 8 for removing heated water. In the lower part of the heat exchanger 1 there is a furnace 9 with a grate 10, air ducts for additional air 11 and a revision door (not shown). Under each gas duct 6 in the furnace 9 there is a combustion chamber 12 of combustion products, the outlet of which is connected to the inlet of the gas duct 6. The inlets of the additional air ducts 11 are located above or below the grate 10, and their outputs are introduced into the afterburner 12. In the afterburners 12 combustion catalysts 13, for example, chamotte bricks, they are located along the inner wall of the heat exchanger 1. In the afterburner chambers 12 and in the flues 6 gas flow turbulators 14 are installed, and in the heat exchanger 1 there are turbulators (not shown) of the heat carrier (heat water to be drunk). Above the entrance to the afterburner 12, a visor 15 is installed to protect it from spilling coal into the hot air stream of the gas-air mixture formed from burning coal. A chimney 16 is attached to the upper part of the hopper 4, in which an adjustable damper 17 is installed, and the chimney 16 is equipped with an exhaust fan (not shown). An economizer (not shown) is installed in the chimney 16 or behind it. A combustion air supply regulator 18 is installed in the air intake 3, and the air intake 3 is equipped with a blower fan (not shown).

Твердотопливный котел длительного горения работает следующим образом.Solid fuel boiler long burning works as follows.

Теплообменник 1 через обратную линию 7 и подающую линию 8 присоединяют к отапливаемой системе. Через загрузочную дверку 5 в бункер 4 доверху загружают твердое топливо, в качестве которого можно использовать, уголь, опилки, торф, куски деревьев, смесь названных видов топлива. Чаще всего в качестве твердого топлива используют уголь. Воздух для горения угля поступает через воздухозаборник 3 в зольник 2, а оттуда через колосниковую решетку 10 в топку 9. Розжиг угля производят через дверку ревизии или через зольную дверку (не показаны). Уголь горит на колосниковых решетках 10. Образовавшаяся от сжигания угля раскаленная газовоздушная смесь поступает под козырек 15 в камеру дожига 12, сюда же по воздуховоду 11 поступает дополнительный воздух. Здесь газовоздушная смесь и дополнительный воздух перемешиваются, соприкасаясь с разогретым катализатором горения 13, например шамотным кирпичом, и полностью сгорают. Из камеры дожига 12 сгоревшие раскаленные газы поступают в газоход 6 отдавая тепло внутренней стенке теплообменника 1 и находящемуся в нем теплоносителю - воде, а также подогревают уголь, находящийся в бункере 4, а затем поступают в верхнюю часть бункера 4. Далее сгоревшие газы через дымоход 16 выбрасываются в атмосферу, либо подаются в экономайзер (не показан), где они отдают остаточное тепло. Образовавшаяся от сгорания угля зола просыпается через колосниковые решетки 10 в зольник 2, откуда она периодически, по мере ее накопления удаляется через зольную дверку (не показана).,The heat exchanger 1 through the return line 7 and the supply line 8 is connected to a heated system. Through the loading door 5, solid fuel is loaded into the hopper 4 to the top, which can be used as coal, sawdust, peat, pieces of wood, a mixture of these types of fuel. Most often, coal is used as solid fuel. The coal combustion air enters through the air intake 3 to the ash pan 2, and from there through the grate 10 to the furnace 9. The coal is ignited through the revision door or through the ash door (not shown). Coal burns on the grate 10. The incandescent gas-air mixture formed from burning coal enters under the hood 15 into the afterburner 12, and additional air enters here through the duct 11. Here, the gas-air mixture and additional air are mixed in contact with the heated combustion catalyst 13, for example fireclay bricks, and completely burned. From the afterburner 12, the burnt hot gases enter the gas duct 6 giving heat to the inner wall of the heat exchanger 1 and the heat carrier inside it, water, and also the coal located in the hopper 4 is heated, and then they enter the upper part of the hopper 4. Then the burnt gases through the chimney 16 emitted into the atmosphere, or served in an economizer (not shown), where they give off residual heat. The ash formed from the combustion of coal wakes up through the grate 10 to the ash pan 2, from where it is periodically removed as it accumulates through the ash door (not shown).,

Турбулизаторы 14 потоков газа завихряют раскаленные газы в камере дожига 12 и в газоходе 6 без потери тяги и это способствует увеличению теплосъема. Расположенные в теплообменнике 1 турбулизаторы теплоносителя - воды (не показаны) увеличивают поверхность нагрева и перемешивают воду, что также ускоряет ее нагрев.The turbulizers 14 of the gas flows swirl the hot gases in the afterburner 12 and in the duct 6 without loss of traction and this contributes to an increase in heat removal. Located in the heat exchanger 1 turbulators of the coolant - water (not shown) increase the heating surface and mix the water, which also accelerates its heating.

Регулируемые заслонки 17 и 18, вытяжной вентилятор (не показан) и дутьевой вентилятор (не показан) предназначены для регулирования объема воздуха подаваемого в топку 9 и поддерживают процесс горения угля, который может быть разной марки, фракции, влажности и т.д. Посредством их можно автоматизировать процесс управления котлом.Adjustable flaps 17 and 18, an exhaust fan (not shown) and a blower fan (not shown) are designed to control the volume of air supplied to the furnace 9 and support the combustion of coal, which can be of different grades, fractions, humidity, etc. By means of them, the boiler control process can be automated.

При полном сгорании газовоздушной смеси уменьшается в них содержание углекислого газа СО, что улучшает экологические характеристики выбросов котла и его эффективность (КПД). Котел данной конструкции выполняет высококачественную подготовку горючей смеси и ее полное сжигание. Из-за этого увеличивается время работы котла на одной загрузке в бункер 4, а также уменьшается содержание окиси углерода (СО) в уходящих топочных газах. Настоящий котел обеспечивает длительный, постепенный и устойчивый обогрев отапливаемых помещений твердым топливом.With the complete combustion of the gas-air mixture, the carbon dioxide content of CO decreases in them, which improves the environmental characteristics of the boiler emissions and its efficiency (COP). A boiler of this design performs high-quality preparation of the combustible mixture and its complete combustion. Because of this, the operating time of the boiler at one load in the hopper 4 is increased, and the content of carbon monoxide (CO) in the exhaust flue gases is also reduced. This boiler provides a long, gradual and stable heating of heated rooms with solid fuel.

Твердотопливный котел длительного горения повышает эффективность сжигания загруженного в него твердого топлива и, соответственно, увеличивает его КПД. При этом продолжительность горения одной загрузки твердого топлива увеличивается и определяется только общей теплотворной способностью загруженной массы твердого топлива за один раз. Кроме того улучшаются экологические характеристики выбросов котла.A solid fuel boiler of long burning increases the efficiency of burning solid fuel loaded into it and, accordingly, increases its efficiency. In this case, the duration of burning of one load of solid fuel increases and is determined only by the total calorific value of the loaded mass of solid fuel at a time. In addition, the environmental performance of boiler emissions is improved.

Claims

1. A long-burning solid fuel boiler contains a heat exchanger with an ash pan below it, to which an air intake is attached, a heat exchanger made in the form of a vertically mounted tank, inside of which there is a fuel hopper with a door for loading fuel and at least one gas duct, the outlet of which is discharged at the top in the upper part of the fuel hopper, where a chimney is connected to it, and inside the lower part of the heat exchanger tank there is a firebox with a grate and air ducts air, characterized in that in the furnace along the inner wall of the heat exchanger there is installed at least one afterburner of combustion products and combustion catalysts are located in it, and the inlet of the afterburner is located above the grate, and its outlet is connected to the inlet of the gas duct, and the outlets of the additional air ducts are introduced in the afterburner.

2. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the combustion catalysts are located in the afterburner of the combustion products along the inner wall of the heat exchanger.

3. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the afterburner of the combustion products is made around the perimeter of the heat exchanger.

4. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that turbulators of gas flows are installed in the afterburner and in the gas duct.

5. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that heat exchanger is installed in the heat exchanger.

6. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that an adjustable damper is installed in the chimney, and the chimney is equipped with an exhaust fan.

7. The solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the air inlet is installed by a regulator of air supply for combustion, and the air inlet is equipped with a blower fan.