RU191670U1

RU191670U1 - Gasification burner

Info

Publication number: RU191670U1
Application number: RU2019101854U
Authority: RU
Inventors: Марк Семенович Солонин
Original assignee: Марк Семенович Солонин
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2019-08-15

Abstract

Техническим результатом, для достижения которого предлагается заявляемая полезная модель, является стабильное, исключающее возможность плавления золы сжигание агро-пеллет и/или отходов растениеводства в устройстве, не имеющем подвижных деталей в зоне высоких температур. Указанный результат достигается полной безкислородной газификацией топлива при температуре, меньшей, чем температура плавления золы. Летучие выделяется при внешнем нагреве, а газификация угольного остатка осуществляется регулируемой подачей водяного пара. Образовавшиеся газы сгорают в камере сгорания, расположенной внутри камеры газификации.The technical result, to achieve which the claimed utility model is proposed, is stable, eliminating the possibility of melting ash, burning agro-pellets and / or crop waste in a device that does not have moving parts in the high temperature zone. This result is achieved by complete oxygen-free gasification of the fuel at a temperature lower than the melting temperature of the ash. Volatiles are released during external heating, and gasification of the coal residue is carried out by the regulated supply of water vapor. The resulting gases are burned in a combustion chamber located inside the gasification chamber.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности - к устройствам для сжигания топливных гранул (пеллет), изготовленных из отходов растениеводства (лузга подсолнечника, солома, рисовая шелуха, стебли и початки кукурузы и.т.п.)The utility model relates to a power system, in particular, to devices for burning fuel pellets (pellets) made from crop waste (sunflower husk, straw, rice husk, corn stalks and ears, etc.)

Использование древесины и отходов растениеводства в качестве возобновляемого источника тепловой энергии является одним из важнейших направлений развития мировой экономики, а производство устройств для сжигания битоплива стало одним из наиболее быстро развивающихся секторов промышленности. Среди множества видов биотоплива опережающими темпами растет использование пеллет (прессованных топливных гранул). Этот вид топлива привлекает внимание потребителей удобством хранения и транспортировки, возможностью использования для его подачи в котел и сжигания механизированных и даже полностью автоматизированных устройств. The use of wood and crop waste as a renewable source of thermal energy is one of the most important directions in the development of the global economy, and the production of devices for burning fuel has become one of the fastest growing industries. Among the many types of biofuels, the use of pellets (pressed fuel pellets) is growing at a faster pace. This type of fuel attracts consumers' attention with the convenience of storage and transportation, the possibility of using mechanized and even fully automated devices for its supply to the boiler and burning.

Наиболее перспективным представляется использование так называемых "агро-пеллет", изготавливаемых из отходов растениеводства (соломы, лузги подсолнечника, пшеничной, ржаной и рисовой шелухи, стеблей и початков кукурузы и.т.п.). Сырье для производства агро-пеллет в огромном количестве накапливается практически во всех обитаемых регионах планеты; в большинстве случаев это сырье имеет нулевую или даже "минусовую" стоимость (ни одно животное не способно питаться шелухой, а её утилизация методом закапывания в грунт требует затрат). Тем не менее, несмотря на столь очевидные преимущества использования отходов растениеводства для производства топливных гранул, агро-пеллеты составляют не более 5-7% от общего объема потребления пеллетного топлива в странах ЕС. The most promising is the use of the so-called "agro-pellets" made from crop wastes (straw, husks of sunflower, wheat, rye and rice husks, stalks and ears of corn, etc.). A huge amount of raw materials for the production of agro-pellets is accumulated in almost all inhabited regions of the planet; in most cases, this raw material has zero or even “minus” cost (no animal is able to feed on the husk, and its disposal by digging into the soil is costly). Nevertheless, despite the obvious advantages of using plant waste for the production of fuel pellets, agro-pellets make up no more than 5-7% of the total consumption of pellet fuel in the EU countries.

Главной и практически единственной причиной, тормозящей использование агро-пеллет, является присущая им низкая температура плавления золы: химический состав минерального содержимого отходов растениеводства существенно отличается от химического состава древесного топлива (в первом случае преобладают оксиды щелочных металлов), что и обуславливает температуру плавления золы порядка 900 С, а для некоторых видов сырья (пшеничная солома, лоза винограда) - до 800 С. Учитывая, что типичная температура слоя интенсивно горящих углей достигает 900 и более градусов С, зола растительного топлива плавится, растекается, перекрывает воздухоподающие отверстия, срывает процесс горения, а после угасания пламени застывает в виде куска жесткого шлака ("коржа") произвольной формы, что окончательно выводит из строя горелочное устройство. The main and almost the only reason that impedes the use of agro-pellets is their inherent low melting point of ash: the chemical composition of the mineral content of crop waste is significantly different from the chemical composition of wood fuel (in the first case, alkali metal oxides prevail), which determines the melting temperature of the ash of the order 900 C, and for some types of raw materials (wheat straw, grapevine) - up to 800 C. Given that the typical temperature of a layer of intensely burning coals reaches 900 and olee degrees C, ash plant fuel melts, spreads, overlaps air supply openings disrupts the combustion process, and after the extinction of flame solidifies into a rigid piece slag ( "cake") of an arbitrary shape, which permanently disables the burner device.

Из существующего уровня техники известны горелки для сжигания агро-пеллет, в которых механическое разрушение "коржа" шлака осуществляется возвратно-поступательным движением элементов колосниковой решетки (PL 126627, KR 20170119041), специальными зубцами, периодически входящими снизу вверх в прорези колосниковой решетки (PL 123114), поворотом колосниковой решетки на 180 град. в направлении неподвижной плиты с зубцами (PL 41154215), вращением стенок цилиндрической камеры сгорания вокруг неподвижной колосниковой решетки (KR 101125278), вращением крюка-скребка ("кочерги") внутри камеры сгорания (GR 20120100052).Burners for burning agro-pellets are known from the prior art, in which mechanical destruction of the slag cake is carried out by reciprocating movement of the grate elements (PL 126627, KR 20170119041), special teeth periodically entering from the bottom up into the slots of the grate (PL 123114 ) by turning the grate by 180 degrees. in the direction of the fixed plate with teeth (PL 41154215), the rotation of the walls of the cylindrical combustion chamber around the fixed grate (KR 101125278), the rotation of the hook-scraper ("poker") inside the combustion chamber (GR 20120100052).

Общим недостатком всех этих устройств является наличие подвижных элементов в зоне высоких (до 1000 С) температур. Это вынуждает использовать жаропрочные стали, специальные подшипники и смазки, что неизбежно повышает стоимость горелки, сокращает срок службы и повышает вероятность поломок. Кроме того, перемещения и перевороты колосниковой решетки приводят к периодическому затуханию огня в горелке, что заставляет осуществлять многократный повторный розжиг пеллет в горелке, повышающий выбросы сажи и угарного газа в атмосферу. A common drawback of all these devices is the presence of moving elements in the zone of high (up to 1000 C) temperatures. This forces the use of heat-resistant steels, special bearings and lubricants, which inevitably increases the cost of the burner, shortens the service life and increases the likelihood of breakdowns. In addition, the movement and upheaval of the grate lead to periodic damping of the fire in the burner, which makes it necessary to repeatedly re-ignite the pellets in the burner, which increases the emissions of soot and carbon monoxide into the atmosphere.

Известно устройство для газификации и сжигания агро-пеллет (WO/2006/117579), в котором для снижения температуры ниже точки плавления золы через слой агро-пеллет, горящих на подвижной колосниковой решетке, продувается поток отходящих дымогазов. Так как дымогазы состоят главным образом из углекислого газа (СО2), то при прохождении их через слой раскаленных углей осуществляется реакция восстановления по формуле: СО2 + С = 2 СО. Эта реакция происходит с поглощением тепла, что и приводит к снижению температуры в слое.A device is known for gasifying and burning agro-pellets (WO / 2006/117579), in which a stream of exhaust chimneys is blown to reduce the temperature below the melting point of the ash through a layer of agro-pellets burning on a moving grate. Since chimneys consist mainly of carbon dioxide (CO2), then when they pass through a layer of hot coals, the reduction reaction is carried out according to the formula: CO2 + C = 2 CO. This reaction occurs with the absorption of heat, which leads to a decrease in temperature in the layer.

Главным достоинством данного устройства является попытка устранить причину (высокая температура в слое горящих пеллет) плавления золы, что гораздо эффективнее, нежели дорогостоящие и ненадежные способы борьбы со следствием (вращающаяся кочерга и/или подвижные колосники для разрушения "коржа" спекшейся золы). The main advantage of this device is an attempt to eliminate the cause (high temperature in the layer of burning pellets) of ash melting, which is much more effective than expensive and unreliable methods of dealing with the consequence (rotating poker and / or moving grates for breaking the cake of sintered ash).

Главным недостатком является использование для охлаждения слоя реакции восстановления углекислого газа, т.к. для устойчивого протекания этой реакции нужна температура не менее 800 С (при меньших температурах равновесие реакции сдвигается в сторону обратной реакции по формуле: 2СО = С + СО2). Такая температура уже вполне сопоставима с температурой начала плавления золы растительных отходов. Ситуация еще более осложняется тем, что в обсуждаемом устройстве на колосниковой решетке происходят одновременно эндотермическая (с поглощением тепла) реакция восстановления и экзотермические (с выделением тепла) реакции окисления (горения) газов пиролиза и угольного остатка; при этом весьма вероятно формирование отдельных зон с температурой 900-1000 С, в которых плавление золы станет неизбежным. The main disadvantage is the use for cooling the reaction layer of the reduction of carbon dioxide, because for the stable course of this reaction, a temperature of at least 800 ° C is needed (at lower temperatures, the reaction equilibrium shifts toward the reverse reaction by the formula: 2CO = C + CO2). This temperature is already quite comparable with the temperature of the onset of melting ash of plant waste. The situation is further complicated by the fact that in the device under discussion on the grate there is simultaneously an endothermic (with heat absorption) reduction reaction and exothermic (with heat evolution) oxidation (combustion) of pyrolysis gases and coal residue; in this case, it is very likely that separate zones with a temperature of 900-1000 C are formed, in which ash melting becomes inevitable.

Техническим результатом, для достижения которого предлагается заявляемая полезная модель, является стабильное, исключающее возможность плавления золы сжигание агро-пеллет и/или отходов растениеводства в простом и долговечном устройстве, не имеющем подвижных деталей в зоне высоких температур.The technical result, to achieve which the claimed utility model is proposed, is stable, eliminating the possibility of melting ash, burning agro-pellets and / or crop waste in a simple and durable device that does not have moving parts in the high temperature zone.

Указанный технический результат достигается тем, что вThe specified technical result is achieved by the fact that in

горелке для сжигания топливных гранул, содержащей вертикально ориентированный осе-симметричный корпус, устройство механической подачи топливных гранул, установленное на нижнем торце корпуса, камеру сгорания в виде осе-симметричного короба с центральным трубчатым коллектором подвода воздуха и сопловыми аппаратами для выхода воздуха во внутреннюю полость камеры сгорания, a burner for burning fuel pellets, containing a vertically oriented axisymmetric housing, a mechanical supply device for fuel pellets mounted on the lower end of the housing, a combustion chamber in the form of an axisymmetric duct with a central tubular manifold for supplying air and nozzle devices for air to exit into the chamber’s internal cavity combustion

корпус выполнен в виде перевернутого дном вверх стакана, камера сгорания установлена соосно и внутри корпуса, при этом верхний открытый торец камеры сгорания находится ниже упомянутого верхнего дна корпуса, а кольцевой канал между внешней поверхностью камеры сгорания и внутренней поверхностью корпуса заполнен топливными гранулами; в нижней части камеры сгорания имеются по меньшей мере два поперечных газохода, соединяющих внутреннюю полость камеры сгорания с окружающим корпус пространством, а на дне камеры сгорания установлена пустотелая камера-испаритель воды. the housing is made in the form of a cup turned upside down, the combustion chamber is mounted coaxially and inside the housing, while the upper open end of the combustion chamber is located below the upper bottom of the housing, and the annular channel between the outer surface of the combustion chamber and the inner surface of the housing is filled with fuel granules; in the lower part of the combustion chamber there are at least two transverse gas ducts connecting the internal cavity of the combustion chamber with the space surrounding the housing, and a hollow chamber-water evaporator is installed at the bottom of the combustion chamber.

Вокруг и соосно с корпусом может быть установлен осе-симметричный кожух, при этом нижний торец кожуха находится ниже упомянутых поперечных газоходов и этот торец соединен с внешней поверхностью корпуса горизонтальной кольцевой перегородкой.An axisymmetric casing can be installed around and coaxially with the casing, while the lower end of the casing is below the said transverse flues and this end is connected to the outer surface of the casing by a horizontal annular partition.

В качестве горизонтальной кольцевой перегородки, соединяющей нижний торец упомянутого кожуха с внешней поверхностью корпуса, может быть использовано дно топки, в которой установлена горелка.As the horizontal annular partition connecting the lower end of the said casing with the outer surface of the housing, the bottom of the furnace, in which the burner is installed, can be used.

Внутренняя поверхность камеры сгорания может быть покрыта слоем жаропрочной керамики, при этом толщина керамического слоя составляет не менее 10% от внутреннего диаметра камеры сгорания.The inner surface of the combustion chamber can be coated with a layer of heat-resistant ceramic, while the thickness of the ceramic layer is at least 10% of the inner diameter of the combustion chamber.

Упомянутая пустотелая камера-испаритель может быть выполнена в виде вертикально ориентированного конуса, обращенного вершиной вниз, при этом угол при вершине конуса составляет не более 45 град. The above-mentioned hollow chamber-evaporator can be made in the form of a vertically oriented cone, with its vertex facing down, and the angle at the top of the cone is not more than 45 degrees.

Подача воды в упомянутую камеру-испаритель может происходить от внешнего источника через регулятор расхода воды, связанный с системой управления горелкой. The water supply to said evaporator chamber may occur from an external source through a water flow regulator connected to the burner control system.

На внутренней поверхности корпуса может быть выполнено оребрение в виде металлических пластин, установленных параллельно продольной оси корпуса.On the inner surface of the housing, ribbing in the form of metal plates mounted parallel to the longitudinal axis of the housing can be made.

Указанные конструктивные решения обеспечивают достижение заявленного технического результата и в своей совокупности не встречаются ни в одной из известных горелок для сжигания топливных гранул, таким образом заявляемая полезная модель соответствует критерию новизны.These design solutions ensure the achievement of the claimed technical result and in their totality are not found in any of the known burners for burning fuel pellets, thus the claimed utility model meets the criterion of novelty.

Заявляемое устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных и традиционных для производства горелочных устройств технологических процессов и материалов. Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию промышленной применимости.The inventive device can be manufactured on standard equipment using well-known and traditional for the production of burner devices processes and materials. Thus, the claimed utility model meets the criterion of industrial applicability.

Конструкция заявляемой горелки поясняется эскизами фиг. 1 и фиг. 2, на которых изображены продольный и поперечный разрез устройства в варианте исполнения с внешним кожухом и конической камерой-испарителем на дне камеры сгорания.The design of the inventive burner is illustrated by sketches of FIG. 1 and FIG. 2, which shows a longitudinal and transverse section of a device in the embodiment with an external casing and a conical chamber-evaporator at the bottom of the combustion chamber.

Горелка содержит корпус 1 в виде вертикально ориентированного осе-симметричного (например, цилиндрического) стакана; камеру сгорания 2 в виде осе-симметричной (например, цилиндрической) трубы, установленной соосно с корпусом 1, при этом в нижней части камеры сгорания имеются по меньшей мере два поперечных газохода 3 для выхода продуктов сгорания за пределы корпуса, а на дне камеры сгорания размещена вершиной вниз коническая камера-испаритель 4 с отверстиями для выхода пара 5; установленный соосно с камерой сгорания коллектор подвода воздуха 6 с соплами выхода воздуха 7 (сопловыми аппаратами)и внешний осе-симметричный (например, цилиндрический) кожух 8, в нижней части которого размещен отсек для сбора золы 9. Горелка устанавливается внутри топки 10, при этом нижний торец кожуха 8 герметично соединен с дном топки, в которой механический дымосос (на эскизе не показан) создаёт разрежение (область пониженного давления).The burner comprises a housing 1 in the form of a vertically oriented axis-symmetric (for example, cylindrical) glass; the combustion chamber 2 in the form of an axisymmetric (for example, cylindrical) pipe mounted coaxially with the housing 1, while at the bottom of the combustion chamber there are at least two transverse gas ducts 3 for the combustion products to exit the housing, and at the bottom of the combustion chamber top down conical chamber-evaporator 4 with holes for the exit of steam 5; an air supply manifold 6 installed coaxially with the combustion chamber with air outlet nozzles 7 (nozzle devices) and an external axisymmetric (for example, cylindrical) casing 8, in the lower part of which there is a compartment for collecting ash 9. The burner is installed inside the furnace 10, while the lower end of the casing 8 is hermetically connected to the bottom of the furnace, in which a mechanical exhaust fan (not shown in the sketch) creates a vacuum (low pressure area).

Горелка работает следующим образом. Мелкодисперсное топливо 11 ( пеллеты, рубленая солома, шелуха подсолнечника и.т.п.) под воздействием шнекового транспортера (на эскизе не показан) принудительно движется снизу вверх внутри корпуса 1 и заполняет кольцевой канал, образованный внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью камеры сгорания. Коническая внешняя поверхность камеры-испарителя направляет поток топлива, не допуская его заклинивания.The burner operates as follows. Fine fuel 11 (pellets, chopped straw, sunflower husks, etc.) under the influence of a screw conveyor (not shown in the sketch) is forced to move from bottom to top inside the housing 1 and fills the annular channel formed by the inner surface of the housing and the outer surface of the combustion chamber. The conical outer surface of the evaporator chamber directs the flow of fuel, preventing it from jamming.

Вода из внешнего источника-дозатора (на эскизе не показан) в потребном для работы устройства количестве поступает во внутреннюю полость испарителя 4, где вскипает, превращается в пар и через отверстия 5 проникает в слой движущегося топлива.Water from an external source-dispenser (not shown in the sketch) in the quantity required for the operation of the device enters the internal cavity of the evaporator 4, where it boils, turns into steam and penetrates through the holes 5 into the moving fuel layer.

Факел пламени в камере сгорания 2 через стенку камеры нагревает топливо, находящееся в кольцевой канале, и дно камеры-испарителя; затем раскаленные продукты сгорания под воздействием разрежения в топке 10 проходят через поперечные газоходы 3, разворачиваются на 90 град и движутся вверх вдоль внешней стенки корпуса 1, дополнительно нагревая топливо в кольцевом канале. The flame torch in the combustion chamber 2 through the wall of the chamber heats the fuel located in the annular channel and the bottom of the evaporator chamber; then the hot combustion products under the influence of rarefaction in the furnace 10 pass through the transverse flues 3, turn 90 degrees and move upward along the outer wall of the housing 1, further heating the fuel in the annular channel.

Размеры корпуса и камеры сгорания, толщина и материал стенок подбираются таким образом, что в кольцевом канале топливо разогревается до температуры 600-700 град С. При этой температуре порядка 70-80% массы древесного топлива газифицируется в процессе пиролиза (термодеструкции), а твердый угольный остаток вступает в химическую реакцию с парами воды ( водо-угольная газификация, ВУГ ) по формулам:The dimensions of the housing and the combustion chamber, the thickness and material of the walls are selected in such a way that the fuel in the annular channel is heated to a temperature of 600-700 degrees C. At this temperature, about 70-80% of the mass of wood fuel is gasified during pyrolysis (thermal destruction), and solid coal the residue enters into a chemical reaction with water vapor (coal-water gasification, VUH) according to the formulas:

Н2О + С = Н2 + СОH2O + C = H2 + CO

2Н2О + С = 2Н2 + СО22Н2О + С = 2Н2 + СО2

Важно отметить, что от системы регулирования подачи воды/пара не требуется ни высокого быстродействия, ни высокой точности. Уже при температуре 550 С в зоне водо-угольной газификации формируется смесь газов, способная устойчиво гореть; с учетом поступления потока горючих продуктов пиролиза устойчивость горения будет еще выше. Таким образом, необходимо поддерживать в зоне ВУГ температуру порядка 650 плюс/минус 100 град С, т.е. допустимы отклонения температуры порядка плюс/минус 15%. Вопрос быстродействия решается наличием массивного, обладающего большой теплоемкостью, керамического покрытия внутренней поверхности камеры сгорания. It is important to note that neither high speed nor high accuracy is required from the water / steam supply control system. Already at a temperature of 550 ° C, a mixture of gases is formed in the zone of coal-water gasification, which can burn stably; taking into account the flow of combustible pyrolysis products, the combustion stability will be even higher. Thus, it is necessary to maintain a temperature of about 650 plus / minus 100 degrees C in the VAG zone, i.e. temperature deviations of the order of plus / minus 15% are permissible. The issue of speed is solved by the presence of a massive, with a high heat capacity, ceramic coating of the inner surface of the combustion chamber.

Газообразные продукты пиролиза древесного топлива и продукты водо-угольной газификации образуют горючую смесь газов 12, которая выходит из кольцевого канала (зоны газификации), разворачивается на 180 град и под воздействием разрежения в топке 10 поступает в камеру сгорания, где смешивается с воздухом, поступающим из коллектора 6 через сопла 7, и воспламеняется. The gaseous products of the pyrolysis of wood fuel and the products of coal-water gasification form a combustible mixture of gases 12, which leaves the annular channel (gasification zone), rotates 180 degrees and, under the influence of rarefaction, in the furnace 10 enters the combustion chamber, where it is mixed with air coming from collector 6 through nozzle 7, and ignites.

Так как указанная выше температура в зоне газификации значительно ниже температуры плавления даже самой легкоплавкой золы, шлакования золы и образования "коржей" не происходит; температура пламени в камере сгорания значительно выше температуры плавления золы, но время нахождения (пролёта) золы внутри камеры сгорания исчисляется долями секунды, и зола не успевает расплавиться и создать твердые агломераты. Пылевидная зола выносится потоком газов через камеру сгорания 2 и поперечные газоходы 3 в отсек для сбора золы 9. В дальнейшем эта зола (поскольку она накапливается в виде мелкодисперсного порошка, а не окаменевшего "коржа") может быть использована в качестве минерального удобрения для растениеводства.Since the above temperature in the gasification zone is much lower than the melting temperature of even the most fusible ash, slag ash and the formation of "cake" does not occur; the flame temperature in the combustion chamber is much higher than the melting temperature of the ash, but the residence time (flyby) of the ash inside the combustion chamber is calculated in fractions of a second, and the ash does not have time to melt and create solid agglomerates. Dusty ash is carried out by a stream of gases through the combustion chamber 2 and the transverse flues 3 into the ash collecting compartment 9. In the future, this ash (since it accumulates in the form of fine powder, rather than petrified "cake") can be used as a mineral fertilizer for plant growing.

Раскаленное до высоких температур керамическое покрытие внутренней поверхности камеры сгорания обеспечивает стабильное воспламенение смеси и предотвращает отрыв факела пламени. В конечном итоге заявляемое устройство, в котором горение происходит исключительно и только в газовой фазе, может обеспечить максимально полное и экологически чистое сжигание топлива.The ceramic coating heated to high temperatures on the inner surface of the combustion chamber ensures stable ignition of the mixture and prevents the flame from breaking off. Ultimately, the inventive device, in which combustion occurs exclusively and only in the gas phase, can provide the most complete and environmentally friendly burning of fuel.

На внутренней поверхности корпуса может быть выполнено оребрение в виде металлических пластин, установленных параллельно продольной оси корпуса. Это оребрение, благодаря высокой теплопроводности металлических пластин, способствует равномерному прогреву топливных гранул в кольцевом канале (в зоне газификации).On the inner surface of the housing, ribbing in the form of metal plates mounted parallel to the longitudinal axis of the housing can be made. This ribbing, due to the high thermal conductivity of the metal plates, contributes to uniform heating of the fuel granules in the annular channel (in the gasification zone).

Заявляемое устройство может быть использовано не только для сжигания агро-пеллет, но и для сжигания разнообразных видов мелкодисперсного твердого топлива (например, мелкой угольной крошки или древесных пеллет). В случае использования топлива, обладающего собственной влажностью по меньшей мере достигающей 30% (древесные опилки, мелкая древесная щепа, торфяная крошка), подача воды от внешнего источника становится не нужной, соответственно, эксплуатация горелки значительно упрощается. При этом, как показывают расчеты, даже максимально-возможная естественная влажность опилок, щепы или торфяной крошки (50-60%) не препятствует горению газовой смеси в заявляемом устройстве. The inventive device can be used not only for burning agro-pellets, but also for burning various types of finely divided solid fuels (for example, fine coal chips or wood pellets). In the case of using fuel with its own moisture content of at least 30% (sawdust, fine wood chips, peat chips), the water supply from an external source becomes unnecessary, therefore, the operation of the burner is greatly simplified. Moreover, as calculations show, even the maximum possible natural humidity of sawdust, wood chips or peat chips (50-60%) does not interfere with the combustion of the gas mixture in the inventive device.

В заключении отметим, что предлагаемое техническое решение не имеет ничего общего с шарлатанскими проектами "сжигания воды". В заявляемом устройстве горит не вода, а уголь, превращенный с помощью воды в смесь горючих газов (Н2 и СО). Суммарный тепловой выход процесса (эндотермическое восстановление в зоне водо-угольной газификации + экзотермическое окисление в камере сгорания) теоретически равен расчетной теплоте прямого сжигания угольного остатка.In conclusion, we note that the proposed technical solution has nothing to do with quack projects for "burning water." In the inventive device, it is not water that burns, but coal, converted with the help of water into a mixture of combustible gases (H2 and CO). The total thermal yield of the process (endothermic reduction in the coal-water gasification zone + exothermic oxidation in the combustion chamber) is theoretically equal to the calculated heat of direct combustion of the coal residue.

Claims

1. A gasification burner containing a vertically oriented axisymmetric housing, a mechanical pellet feeding device mounted on the lower end of the housing, a combustion chamber in the form of an axisymmetric duct with a central tubular air supply manifold and nozzle devices for air to enter the internal cavity of the combustion chamber characterized in that the housing is made in the form of a glass turned upside down, the combustion chamber is installed coaxially and inside the housing, while the upper open end of the combustion chamber located below said upper bottom of the casing, and an annular channel between the outer surface of the combustion chamber and the inner surface of the housing is filled with fuel pellets; in the lower part of the combustion chamber there are at least two transverse gas ducts connecting the internal cavity of the combustion chamber with the space surrounding the housing, and a hollow chamber-water evaporator is installed at the bottom of the combustion chamber.

2. The burner according to claim 1, characterized in that an axisymmetric casing is installed around and coaxially with the casing, the lower end of the casing being below the said transverse flues and this end is connected to the outer surface of the casing by a horizontal annular partition.

3. The burner according to claim 1 or 2, characterized in that the bottom of the furnace in which the burner is installed is used as the said horizontal annular partition connecting the lower end of the casing with the outer surface of the housing.

4. The burner according to claim 1, characterized in that the inner surface of the combustion chamber is coated with a layer of heat-resistant ceramic, while the thickness of the ceramic layer is at least 10% of the inner diameter of the combustion chamber.

5. The burner according to claim 1, characterized in that the said hollow chamber-evaporator is made in the form of a vertically oriented cone, with its vertex facing down, the angle at the top of the cone being not more than 45 ^° .

6. The burner according to claim 1, characterized in that the water supply to said evaporator chamber comes from an external source through a water flow regulator associated with the burner control system.

7. The burner according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the housing there is a ribbing in the form of metal plates mounted parallel to the longitudinal axis of the housing.