RU153310U1

RU153310U1 - BOILER BOILER

Info

Publication number: RU153310U1
Application number: RU2014143343/06U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Бочкарёв; Геннадий Сергеевич Кудряшев; Сергей Анатольевич Кондрат; Алексей Владиславович Звездин
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2015-07-10

Abstract

1. Топка для котла, содержащая устройство подачи топлива, размещенное на фронтовой стенке топки, колосниковую решетку обратного хода, сопла подачи воздуха, расположенные на разных уровнях по высоте топки на фронтовой и задней ее стенках, причем нижние сопла подачи воздуха расположены на фронтовой стенке топки ниже устройства подачи топлива, но выше колосниковой решетки обратного хода, а верхние сопла подачи воздуха расположены на задней стенке топки выше устройства подачи топлива, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит камеру догорания, размещенную за задней стенкой топки и сообщенную с ней выходным окном, аэродинамический выступ, размещенный на задней стенке топки по всей ее ширине над верхними соплами подачи воздуха, но ниже камеры догорания, и короба подачи воздуха, размещенные под колосниковой решеткой обратного хода.2. Топка по п. 1, отличающаяся тем, что аэродинамический выступ выполнен из шамотного кирпича.3. Топка по п. 1, отличающаяся тем, что аэродинамический выступ выполнен из огнеупорного бетона.1. A furnace for a boiler containing a fuel supply device located on the front wall of the furnace, a grate of a return stroke, air supply nozzles located at different levels in height of the furnace on its front and rear walls, the lower air supply nozzles being located on the front wall of the furnace below the fuel supply device, but above the flyback grate, and the upper air supply nozzles are located on the rear wall of the furnace above the fuel supply device, characterized in that it further comprises a chamber d firing located behind the rear wall of the furnace and communicated with it by the exit window, an aerodynamic protrusion located on the rear wall of the furnace along its entire width above the upper nozzles of the air supply, but below the afterburner, and the air supply box, located under the flyback grate. 2 . A furnace according to claim 1, characterized in that the aerodynamic protrusion is made of fireclay brick. 3. The furnace according to claim 1, characterized in that the aerodynamic protrusion is made of refractory concrete.

Description

Полезная модель относится к топочным устройствам, а именно к топкам для котлов со слоевым сжиганием твердого топлива на колосниковых решетках, в том числе кускового, гранулированного и пылевидного.The utility model relates to furnace devices, namely to furnaces for boilers with layered burning of solid fuel on grate, including lumpy, granular and dusty.

Из уровня техники известна слоевая топка (Заявка на изобретение RU №93030933, МПК F23K 3/02, F23L 9/02, опубликована 27.06.1996 г.), содержащая забрасыватель топлива с питателем и соплами острого дутья, боковые и заднюю стенки, воздухораспределительную решетку, причем сопла острого дутья размещены над забрасывателем топлива по горизонтальному или П-образному контуру и направлены к задней стенке под острым углом.The prior art layered firebox (Application for invention RU No. 93030933, IPC F23K 3/02, F23L 9/02, published 06/27/1996), containing a fuel spreader with a feeder and nozzles of sharp blast, side and rear walls, air distribution grille moreover, the sharp blast nozzles are placed above the fuel spreader along a horizontal or U-shaped contour and are directed to the rear wall at an acute angle.

Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом являются: сопла дутья, разбрасыватель топлива и колосниковая (воздухораспределительная) решетка.Common features of the claimed utility model with an analogue are: blast nozzles, fuel spreader and grate (air distribution) grill.

Недостаток известного аналога заключается в том, что за счет того, что сопла располагаются над устройством подачи топлива и направлены к задней стенке топки под острым углом, вследствие чего под устройством подачи топлива образуется пространство, недосягаемое для воздушной струи из сопел, где формируется завал из твердых частиц топлива, который приходится убирать механическим способом.A disadvantage of the known analogue is that due to the fact that the nozzles are located above the fuel supply device and directed towards the rear wall of the furnace at an acute angle, as a result of which a space is reached under the fuel supply device that is unattainable for an air stream from nozzles, where a blockage of solid particles of fuel that must be removed mechanically.

Известна топка (RU №2166150, МПК F23B 1/18, опубликовано 27.04.2001 г.), содержащая установленные в топочном объеме последовательно наклонную колосниковую решетку, подключенную к бункеру топлива, и расположенную под ней дожигательную секцию, соединенную с системой золоудаления, а также сопла вторичного дутья, причем дожигательная секция подключена к топочному объему газоперепускными каналами, которые заканчиваются соплами, направленными на наклонную колосниковую решетку сверху и/или с настиланием газовых струй.Known firebox (RU No. 2166150, IPC F23B 1/18, published April 27, 2001) containing a sequentially inclined grate installed in the furnace volume connected to a fuel hopper and an afterburning section located underneath connected to the ash removal system, as well as secondary blast nozzles, the afterburning section being connected to the furnace volume by gas transfer channels, which end with nozzles directed to the inclined grate above and / or with the laying of gas jets.

Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом являются: сопла дутья и колосниковая решетка.Common features of the claimed utility model with an analogue are: blast nozzles and grate.

Недостаток аналога заключается в том, что сопла установлены выше колосниковой решетки и направлены на нее сверху и тангенциально, поэтому в процессе сжигания топлива в средней части колосниковой решетки оседают твердые частицы, формирующие механический недожог топлива.The disadvantage of the analogue is that the nozzles are installed above the grate and directed to it from above and tangentially, therefore, during the combustion of fuel in the middle part of the grate, solid particles settle, forming a mechanical underburning of the fuel.

Известен способ сжигания топлива на колосниковой решетке и колосниковая решетка для его осуществления (DE №19648639, МПК F23B 1/16, опубликовано 23.04.1998 г.). По данному способу топка для котла оборудована устройством подачи топлива, колосниковой решеткой с подводом первичного воздуха и расположенными друг против друга на лобовой и задней стенках соплами вторичного воздуха.A known method of burning fuel on the grate and grate for its implementation (DE No. 19648639, IPC F23B 1/16, published 04/23/1998). According to this method, the furnace for the boiler is equipped with a fuel supply device, a grate with a supply of primary air and secondary air nozzles located opposite each other on the frontal and rear walls.

Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом являются: сопла дутья, устройство подачи топлива и колосниковая решетка.Common features of the claimed utility model with an analogue are: blast nozzles, fuel supply device and grate.

Недостаток аналога заключается в том, что сопла, установленные в топке навстречу друг другу в одном уровне, создают воздушный заслон на пути перемещения твердых частиц топлива в замкнутом топочном объеме и дымовых газов в газоходе, который ограничивает траекторию движения и ухудшает их перемешивание, тем самым, препятствуя полному сгоранию топлива и газа, увеличивая механический и химический недожог.The disadvantage of the analogue is that the nozzles installed in the furnace towards each other at the same level create an air screen on the way of moving solid fuel particles in a closed furnace volume and flue gases in the gas duct, which limits the trajectory of movement and impairs their mixing, thereby preventing the complete combustion of fuel and gas, increasing the mechanical and chemical underburning.

За прототип принята топка для котла (RU №2202068, МПК F23B 1/16, F23C 7/00, опубликовано 10.04.2003 г.), содержащая устройство подачи топлива, колосниковую решетку с подводом первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на лобовой и задней стенках, сопла вторичного воздуха выполнены поворотными и расположены на разных уровнях по высоте топки, причем нижние сопла вторичного воздуха расположены выше устройства подачи топлива, а колосниковая решетка выполнена с возможностью прямого и обратного хода и наклона до 40°.A furnace for a boiler was adopted as a prototype (RU No. 2202068, IPC F23B 1/16, F23C 7/00, published April 10, 2003) containing a fuel supply device, a grate with a primary air supply, secondary air nozzles located on the frontal and the rear walls, the secondary air nozzles are made rotary and are located at different levels along the height of the furnace, the lower secondary air nozzles are located above the fuel supply device, and the grate is made with the possibility of forward and reverse travel and tilting up to 40 °.

Общими признаками заявляемой полезной модели с прототипом являются: устройство подачи топлива, колосниковая решетка с подводом воздуха и сопла подачи воздуха.Common features of the claimed utility model with the prototype are: a fuel supply device, a grate with an air supply and air supply nozzles.

Недостаток прототипа заключается в том, что вторичный воздух, который подается над устройством подачи топлива, практически не участвует в горении топлива на колосниковой решетке.The disadvantage of the prototype is that the secondary air that is supplied above the fuel supply device practically does not participate in the combustion of fuel on the grate.

Задача заявляемой полезной модели заключается в создании топки для котла, позволяющей более полно осуществлять процесс сжигания топлива.The objective of the claimed utility model is to create a furnace for the boiler, allowing a more complete process of burning fuel.

Технический результат полезной модели заключается в увеличении траектории перемещения твердых частиц топлива в топочном объеме и дымовых газов в газоходе, улучшении их перемешивания при сгорании и как следствие повышение эффективности теплообмена в топочной камере и увеличение полноты сгорания топлива путем снижения химического и механического недожога.The technical result of the utility model is to increase the trajectory of the movement of solid particles of fuel in the furnace volume and flue gases in the gas duct, improve their mixing during combustion and, as a result, increase the heat transfer efficiency in the furnace chamber and increase the completeness of fuel combustion by reducing chemical and mechanical underburning.

Указанный технический результат достигается тем, что топка для котла, содержащая устройство подачи топлива, размещенное на фронтовой стенке топки, колосниковую решетку обратного хода, сопла подачи воздуха, расположенные на разных уровнях по высоте топки на фронтовой и задней ее стенках, причем нижние сопла подачи воздуха, расположены на фронтовой стенке топки ниже устройства подачи топлива, но выше колосниковой решетки обратного хода, а верхние сопла подачи воздуха расположены на задней стенке топки выше устройства подачи топлива, согласно полезной модели, она дополнительно содержит камеру догорания, размещенную за задней стенкой топки и сообщенную с ней выходным окном, аэродинамический выступ, размещенный на задней стенке топки по всей ее ширине над верхними соплами подачи воздуха, но ниже камеры догорания и, короба подачи воздуха, размещенные под колосниковой решеткой обратного хода.The specified technical result is achieved in that the furnace for the boiler, containing a fuel supply device located on the front wall of the furnace, a grate of return, air supply nozzles located at different levels along the height of the furnace on its front and rear walls, the lower air supply nozzles are located on the front wall of the furnace below the fuel supply device, but above the flyback grate, and the upper air supply nozzles are located on the rear wall of the furnace above the fuel supply device, according to Clearly a useful model, it additionally contains a combustion chamber located behind the rear wall of the furnace and connected with it by the exit window, an aerodynamic protrusion located on the rear wall of the furnace along its entire width above the upper air supply nozzles, but below the afterburner and, the air supply box, placed under the flyback grate.

Аэродинамический выступ может быть выполнен либо из шамотного кирпича, либо из огнеупорного бетона.The aerodynamic protrusion can be made either of fireclay bricks or of refractory concrete.

Отличие заявляемой полезной модели от прототипа заключается в том, что заявляемая топка для котла дополнительно содержит камеру догорания, размещенную за задней стенкой топки и сообщенную с ней выходным окном, аэродинамический выступ, размещенный на задней стенке топки по всей ее ширине над верхними соплами вторичного воздуха, но ниже камеры догорания и, короба подачи воздуха, размещенные под колосниковой решеткой обратного хода.The difference between the claimed utility model and the prototype lies in the fact that the inventive boiler furnace for the boiler additionally contains an afterburner located behind the rear wall of the furnace and connected with it by the exit window, an aerodynamic protrusion placed on the rear wall of the furnace along its entire width above the upper secondary air nozzles, but below the afterburner and, air supply ducts, placed under the flyback grate.

Введение аэродинамического выступа на задней стенке топки для котла по всей ее ширине над верхними соплами подачи воздуха, но ниже камеры догорания позволяет увеличить воздействие дутья верхних сопел подачи воздуха на сепарацию недогоревших частиц твердого топлива на колосниковую решетку обратного хода и обеспечивает более полное заполнение топочного объема над устройством подачи топлива за счет образования вихревой зоны, что в свою очередь увеличивает время пребывания частиц топлива и дымовых газов в топке и снижает потери тепла с химическим и механическим недожогом топлива.The introduction of an aerodynamic protrusion on the back wall of the furnace for the boiler along its entire width above the upper air supply nozzles, but below the afterburning chamber, allows to increase the effect of the blasting of the upper air supply nozzles on the separation of unburned solid fuel particles on the flyback grate and provides a more complete filling of the furnace volume above fuel supply device due to the formation of a vortex zone, which in turn increases the residence time of fuel particles and flue gases in the furnace and reduces heat loss with x immic and mechanical underburning of fuel.

Наилучшие результаты обеспечиваются при выполнении аэродинамического выступа с вылетом в топку не более чем на 300 мм, причем он должен быть установлен в топке таким образом, чтобы его верхняя часть была расположена на одном уровне с камерой догорания, а верхние сопла подачи воздуха были расположены непосредственно под нижней частью аэродинамического выступа.The best results are achieved when performing an aerodynamic protrusion with a flight into the furnace of not more than 300 mm, and it should be installed in the furnace so that its upper part is located at the same level with the afterburner, and the upper air supply nozzles are located directly below the lower part of the aerodynamic protrusion.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed utility model meets the patentability condition of “novelty”.

На фиг. показан разрез топки для котла.In FIG. The section of the furnace for the boiler is shown.

Топка для котла 1 содержит устройство подачи топлива 2, размещенное на фронтовой стенке топки, колосниковую решетку обратного хода 3 с размещенными под ней коробами подачи воздуха 4, нижние сопла подачи воздуха 5, расположенные на фронтовой стенке топки для котла 1, ниже устройства подачи топлива 2, но выше колосниковой решетки обратного хода 3, направленные на середину колосниковой решетки обратного хода 3 против ее хода, верхние сопла подачи воздуха 6, расположенные на задней стенке топки для котла 1 выше устройства подачи топлива 2, направленные вниз под углом 5-7° от линии горизонта, аэродинамический выступ 7, размещенный на задней стенке топки для котла 1 по всей ее ширине, над верхними соплами подачи воздуха 6, но ниже камеры догорания 8, размещенной за задней стенкой топки для котла 1, и сообщенной с ней выходным окном 9.The furnace for the boiler 1 contains a fuel supply device 2 located on the front wall of the furnace, a flyback grate 3 with air supply boxes 4 located under it, lower air supply nozzles 5 located on the front wall of the furnace for boiler 1, below the fuel supply device 2 but above the grate of the return 3, directed towards the middle of the grate of the return 3 against its stroke, the upper air supply nozzles 6 located on the rear wall of the furnace for boiler 1 above the fuel supply 2 are directed downward at an angle of 5-7 ° from the horizon, an aerodynamic protrusion 7 located on the rear wall of the furnace for boiler 1 over its entire width, above the upper air supply nozzles 6, but below the afterburner 8 located behind the rear wall of the furnace for boiler 1 , and the exit window 9 communicated with it.

Топка для котла 1 работает следующим образом, топливо подается в топку через устройство подачи топлива 2 и поступает на колосниковую решетку обратного хода 3, с размещенными под ней коробами подачи воздуха 4 где оно начинает сгорать, воздух, поступающий из под колосниковой решетки обратного хода 3 поднимает несгоревшие на ней твердые частицы топлива, которые попадают в вихревую зону 10, образуемую под действием воздуха, подаваемого через нижние сопла подачи воздуха 5, образование вихревой зоны 10 способствует циркуляции несгоревших частиц топлива до их полного выгорания и обеспечивает интенсивное перемешивание продуктов неполного сгорания (CO, CH₄, H₂) с кислородом воздуха, образующиеся дымовые газы, отклоняются под действием дутья верхних сопел подачи воздуха 6 и за счет аэродинамического выступа 7, изменение траектории движения дымовых газов способствует более полному заполнению топочного объема и образованию вихревой зоны 11, которая выполняет функцию, аналогичную вихрей зоне 10, аэродинамический выступ 7 способствует также сепарации твердых частиц несгоревшего топлива на колосниковую решетку обратного хода 3, после циркуляции дымовых газов в вихревой зоне 11, они через выходное окно 9 поступают в камеру догорания 8.The furnace for the boiler 1 operates as follows, the fuel is fed into the furnace through the fuel supply device 2 and enters the flyback grate 3, with air supply ducts 4 located under it, where it starts to burn, the air coming from under the flyback grate 3 raises solid fuel particles not burnt on it, which fall into the vortex zone 10, formed under the action of air supplied through the lower air supply nozzles 5, the formation of the vortex zone 10 promotes the circulation of unburnt particles Lebanon to their complete combustion and provides intensive mixing of products of incomplete combustion (CO, CH _4, H ₂₎ with oxygen produced flue gases are deflected under the action of blowing the upper air nozzles 6 and due to aerodynamic projection 7, the change in path of flue gas movement contributes to a more complete filling of the furnace volume and the formation of the vortex zone 11, which performs a function similar to the vortex zone 10, the aerodynamic protrusion 7 also contributes to the separation of solid particles of unburned fuel into olosnikovuyu lattice flyback 3, after the flue gases circulating in the swirl zone 11 through the exit window, they enter the chamber 9 8 afterburning.

Таким образом, достигается технический результат полезной модели, заключающийся в увеличении траектории перемещения твердых частиц топлива в топочном объеме и дымовых газов в газоходе, улучшении их перемешивания при сгорании и как следствие повышении эффективности теплообмена в топочной камере и увеличении полноты сгорания топлива путем снижения химического и механического недожога.Thus, the technical result of the utility model is achieved, which consists in increasing the trajectory of movement of solid fuel particles in the furnace volume and flue gases in the gas duct, improving their mixing during combustion and, as a result, increasing the heat exchange efficiency in the furnace chamber and increasing the completeness of fuel combustion by reducing the chemical and mechanical burn out.

Claims

1. A furnace for a boiler containing a fuel supply device located on the front wall of the furnace, a grate of a return stroke, air supply nozzles located at different levels in height of the furnace on its front and rear walls, the lower air supply nozzles being located on the front wall of the furnace below the fuel supply device, but above the flyback grate, and the upper air supply nozzles are located on the rear wall of the furnace above the fuel supply device, characterized in that it further comprises a chamber d firing located behind the rear wall of the furnace and connected with it by the exit window, an aerodynamic protrusion placed on the rear wall of the furnace along its entire width above the upper nozzles of the air supply, but below the afterburner, and the air supply box, located under the grate of the return stroke.

2. A furnace according to claim 1, characterized in that the aerodynamic protrusion is made of fireclay brick.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the aerodynamic protrusion is made of refractory concrete.