RU2154237C1 - Device for burning combustible materials and wastes - Google Patents
Device for burning combustible materials and wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154237C1 RU2154237C1 RU99113184A RU99113184A RU2154237C1 RU 2154237 C1 RU2154237 C1 RU 2154237C1 RU 99113184 A RU99113184 A RU 99113184A RU 99113184 A RU99113184 A RU 99113184A RU 2154237 C1 RU2154237 C1 RU 2154237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- combustion
- passage
- air supply
- inner chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сжигания горючих материалов и отходов, в частности может быть использовано для создания более совершенных устройств для сжигания различной мощности, работающих на отходах. The invention relates to the field of burning of combustible materials and waste, in particular, it can be used to create more advanced devices for burning various capacities operating on waste.
Известно устройство для сжигания горючих материалов и отходов, содержащее корпус с патрубками подвода воздуха и отвода продуктов горения, бункером загрузки и размещенными в корпусе по крайней мере двумя камерами сгорания, узлом подачи воздуха и решеткой (SU 1615463 A1, 23.12.90). A device for burning combustible materials and waste is known, comprising a housing with nozzles for supplying air and exhausting combustion products, a loading hopper and at least two combustion chambers, an air supply unit and a grill placed in the housing (SU 1615463 A1, 23.12.90).
Недостатками известного устройства являются невозможность обеспечения непрерывного процесса горения материалов, сложность систем распределения воздуха и системы перемещения продуктов горения. The disadvantages of the known device are the inability to ensure a continuous process of burning materials, the complexity of the air distribution systems and the system for moving combustion products.
Техническим результатом является обеспечение самораспределения воздуха, нагретого до температуры самовоспламенения газа в необходимых количествах, обеспечение необходимой степени фильтрации в различных зонах горения, достижение полного выгорания кокса и дожигания газа, обеспечение непрерывного процесса горения до конечных продуктов сгорания путем передачи тепла от внешней камеры сгорания внутренней и предварительного подогрева воздуха в самом устройстве, упрощение конструкции и повышение экономичности. The technical result is the provision of self-distribution of air heated to a temperature of self-ignition of the gas in the required quantities, providing the necessary degree of filtration in various combustion zones, achieving complete coke burning and gas afterburning, ensuring a continuous combustion process to the final combustion products by transferring heat from the external combustion chamber to the internal and preheating the air in the device itself, simplifying the design and increasing efficiency.
Технический результат достигается тем, что устройство для сжигания горючих материалов и отходов содержит корпус с патрубками подвода воздуха и отвода продуктов горения, бункер загрузки и размещенные в корпусе по крайней мере две камеры сгорания, узел подачи воздуха и решетку, камеры сгорания и решетка размещены коаксиально друг другу, при этом стенка внутренней камеры выполнена с отверстиями для прохождения газа, а решетка - с уменьшающимся к бункеру поперечным сечением. Устройство снабжено сепаратором, размещенным под решеткой. Патрубки подвода воздуха и отвода продуктов горения образуют теплообменник типа "труба в трубе". Устройство снабжено вентилятором, установленным в патрубке отвода продуктов горения. Внутренняя камера выполнена в виде колец уменьшающегося в направлении бункера диаметра, установленных друг в друге с образованием зазоров, при этом отверстия образованы зазорами. Решетка выполнена в виде набора пластин, размещенных с зазором для прохода воздуха одна над другой и увеличивающимся размером к основанию с образованием усеченного конуса. Решетка снабжена поперечными стержнями и установлена с возможностью поворота вокруг своей оси. Узел подвода выполнен в виде патрубка подвода воздуха, подключенного посредством труб к коллектору, образованному нижним кольцом внутренней камеры, при этом коллектор охватывает внутреннюю камеру сгорания. Устройство снабжено по крайней мере одним каналом для прохождения воздуха во внешнюю камеру сгорания с возможностью регулирования его подачи. The technical result is achieved by the fact that the device for burning combustible materials and waste comprises a housing with nozzles for supplying air and exhausting combustion products, a loading hopper and at least two combustion chambers, an air supply unit and a grill, combustion chambers and a grill placed coaxially to each other to a friend, while the wall of the inner chamber is made with openings for the passage of gas, and the lattice with a cross section decreasing towards the bunker. The device is equipped with a separator located under the grate. Pipes for supplying air and exhausting combustion products form a pipe-in-pipe heat exchanger. The device is equipped with a fan installed in the branch pipe of the combustion products. The inner chamber is made in the form of rings decreasing in the direction of the hopper diameter, installed in each other with the formation of gaps, while the holes are formed by gaps. The grill is made in the form of a set of plates placed with a gap for the passage of air one above the other and increasing in size to the base with the formation of a truncated cone. The grill is equipped with transverse rods and mounted with the possibility of rotation around its axis. The supply unit is made in the form of an air supply pipe connected via pipes to the collector formed by the lower ring of the inner chamber, while the collector covers the internal combustion chamber. The device is equipped with at least one channel for the passage of air into the external combustion chamber with the possibility of regulating its supply.
На чертеже представлено устройство в разрезе. The drawing shows a device in section.
Топливной массой для использования в предложенном устройстве могут быть любые горючие материалы и отходы. В качестве примера может служить наиболее неудобный из них - загрязненный нефтепродуктами (мазутом) грунт. При содержании мазута 10-15% (остальное - песок) такой горючий материал представляет собой пастообразную или трудносыпучую массу с очень низкой газопроницаемостью. Сжигание такой топливной массы в чистом виде в варианте фильтрационного горения невыполнимо. Необходима корректировка состава дополнительными добавками для получения оптимальных соотношений компонентов, для чего в состав вводятся кроме песка древесные опилки. Устройство для сжигания горючих материалов и отходов состоит из размещенных в корпусе 15 двух смежных камер сгорания 4 с решеткой 3 и расположенной вокруг нее внешней камеры сгорания 2 с общей стенкой 12 между ними. Нижняя часть стенки 12 замыкается в воздушный коллектор 5, который опоясывает внутреннюю камеру, находясь во внешней камере сгорания, и составляет вместе с решеткой единое целое. Решетка 3 состоит из набора пластин 13 с зазором между ними для прохода воздуха. Стенка образована набором колец 14, вставленных одно в другое с зазором для прохода воздуха и вывода продуктов пиролиза из внутренней во внешнюю камеру сгорания. Внизу коллектора и решетки расположены сепаратор 9 продуктов горения и теплообменник предварительного подогрева воздуха 8. The fuel mass for use in the proposed device can be any combustible materials and waste. As an example, the most inconvenient of them is soil contaminated with oil products (fuel oil). When the fuel oil content is 10-15% (the rest is sand), such combustible material is a pasty or loose mass with very low gas permeability. Burning such a fuel mass in its pure form in the embodiment of filtration combustion is not feasible. It is necessary to adjust the composition with additional additives to obtain optimal component ratios, for which wood sawdust is added to the composition except for sand. A device for burning combustible materials and waste consists of two adjacent combustion chambers 4 located in the housing 15 with a grill 3 and an external combustion chamber 2 located around it with a common wall 12 between them. The lower part of the wall 12 closes in the air collector 5, which surrounds the inner chamber, being in the outer combustion chamber, and together with the grill is a single unit. The grill 3 consists of a set of plates 13 with a gap between them for the passage of air. The wall is formed by a set of rings 14 inserted one into another with a gap for the passage of air and the output of pyrolysis products from the internal to the external combustion chamber. At the bottom of the collector and grille are a separator 9 of combustion products and a heat exchanger for preheating air 8.
Устройство, кроме того, содержит патрубок 11 подвода воздуха, патрубок 7 отвода продуктов горения, бункер 1 загрузки, канал 6 для прохождения воздуха во внешнюю камеру 2 и заслонку 10 выгрузки твердых продуктов горения. The device, in addition, contains a pipe 11 for supplying air, a pipe 7 for removal of combustion products, a hopper 1, a channel 6 for passage of air into the external chamber 2 and a shutter 10 for discharging solid combustion products.
Вытяжным вентилятором (на чертеже не показан) отсасываются продукты горения (отходящие дымовые газы) из обеих камер сгорания. За счет разряжения, создаваемого вентилятором, в решетку 3 и коллектор 5 самозасасывается воздух на горение и дожигание. Засасываемый воздух, проходя через теплообменник 8 и сепаратор 9, предварительно нагревается до 200-250oC. Окончательно воздух, вступающий в реакции окисления, нагревается до температур самовоспламенения горючих газов, проходя через решетку 3 между пластинами 13, и в коллекторе 5, который омывается отсасываемыми продуктами горения из внешней камеры 2 сгорания (из внутренней камеры отсасываемыми продуктами омываются трубки коллектора). Воздух распределяется между камерами сгорания. Часть воздуха направляется в решетку 3, проходит между пластинами 13, и расходуется во внутренней камере 4 на горение топливной массы (пиролиз и образование летучих горючих компонентов, выгорание труднолетучих компонентов и кокса). Другая часть воздуха по трубкам 16 направляется в коллектор, из которого воздух поступает во внутреннюю камеру 4 сгорания через стенку 12 (и расходуется на горение топливной массы наравне с частью воздуха, поступающего через решетку) и во внешнюю камеру 2 сгорания через кольцевой зазор в верхней крышке коллектора и расходуется на горение и дожигание летучих горючих компонентов, поступающих через стенку из внутренней камеры. Обеспечивается автоматическая самоподстройка процесса при изменениях скорости его горения. Для регулировки дожигания летучих горючих газов используется отдельный дополнительный канал 6 самозасасывания воздуха с подогревом за счет тепла внешней камеры сгорания. Топливная масса загружается сверху через бункер 1 питателя. По мере выгорания топливная масса опускается под действием силы тяжести. При освобождении верхней части питателя до определенного уровня периодически производится дозагрузка топливной массы. Загрузочное отверстие в бункере 1 не требует герметизации и находится постоянно в открытом состоянии. Отсасываемые продукты горения сепарируются, твердая конденсированная фаза накапливается на дне и периодически выгружается через донную заслонку 10.An exhaust fan (not shown in the drawing) exhausts combustion products (exhaust flue gases) from both combustion chambers. Due to the vacuum generated by the fan, combustion air and afterburning are self-sucked into the grill 3 and the collector 5. The intake air, passing through the heat exchanger 8 and the separator 9, is preheated to 200-250 o C. Finally, the air entering the oxidation reaction is heated to the self-ignition temperature of the combustible gases, passing through the grate 3 between the plates 13, and in the collector 5, which is washed by suction products of combustion from the external combustion chamber 2 (collector tubes are washed by suction products from the internal chamber). Air is distributed between the combustion chambers. Part of the air goes to the grill 3, passes between the plates 13, and is spent in the inner chamber 4 on the combustion of the fuel mass (pyrolysis and the formation of volatile combustible components, burnout of hardly volatile components and coke). Another part of the air through the tubes 16 is directed to the manifold, from which air enters the internal combustion chamber 4 through the wall 12 (and is consumed for burning the fuel mass along with part of the air entering through the grill) and into the external combustion chamber 2 through the annular gap in the top cover collector and is spent on burning and afterburning of volatile combustible components entering through the wall from the inner chamber. Provides automatic self-adjustment of the process with changes in its burning rate. To adjust the afterburning of volatile combustible gases, a separate additional channel 6 for self-priming of air with heating is used due to the heat of the external combustion chamber. The fuel mass is loaded from above through the hopper 1 of the feeder. As it burns out, the fuel mass drops by gravity. When releasing the upper part of the feeder to a certain level, the fuel mass is periodically recharged. The feed opening in the hopper 1 does not require sealing and is constantly in the open state. The aspirated combustion products are separated, the solid condensed phase accumulates at the bottom and is periodically discharged through the bottom damper 10.
Зоны горения топливной массы находятся в районе решетки. Максимальная температура устанавливается в нижней части решетки и постепенно уменьшается по направлению к вершине ее и бункеру. Ниже верхней части решетки уже выделяются труднолетучие составляющие мазута. Выше решетки расположена зона, в которой происходит выделение летучих компонентов и продуктов пиролиза мазута и древесины. Летучие продукты через стенку 12 выходят во внешнюю камеру 2 сгорания, где сгорают в поступающем из коллектора 5 воздухе. В зоне горения труднолетучих и коксующихся компонентов (в нижней части решетки) образуется и горит кокс. Коксовый остаток на частицах песка состоит в основном из углерода, скорость окисления которого сильно зависит от температуры и концентрации кислорода. Использование камеры сгорания данной конструкции со стенкой с отверстиями и решеткой обеспечивает надежный доступ воздуха в зоны горения (с самораспределением его в необходимых количествах и с обеспечением необходимой скорости фильтрации в различных зонах горения). При этом основной поток воздуха идет не навстречу потоку горючей массы, а перпендикулярно к нему, через относительно небольшой ее слой (с двух противоположных направлений). Конусность камеры сгорания и решетки постепенно уменьшает этот слой до минимума к концу выгорания кокса и в свою очередь позволяет также постепенно увеличивать расход воздуха к концу выгорания и тем самым быстрее и легче выжигать кокс на частицах песка. При этом часть воздуха вместе с продуктами горения коксового остатка расходуется на удаление освобождающегося от кокса песка через зазор между нижним краем конической решетки 3 и нижним кольцом перфорированной стенки 12 камеры сгорания. Организация процесса горения топливной массы во внутренней камере сгорания такова, что продукты реакций, протекающие по высоте камеры сгорания, движутся в двух направлениях (вверх и вниз). Вверх движутся продукты пиролиза, летучие компоненты и часть труднолетучих компонентов, чтобы сгорать во внешней камере сгорания. Вниз движутся продукты горения кокса и основной части труднолетучих компонентов, увлекая с собой вновь освобождающийся от кокса песок. The combustion zones of the fuel mass are in the grating region. The maximum temperature is set in the lower part of the grate and gradually decreases towards its top and bunker. Below the upper part of the grate, the volatile components of fuel oil are already distinguished. Above the grate there is a zone in which the emission of volatile components and pyrolysis products of fuel oil and wood takes place. Volatile products through the wall 12 go into the external combustion chamber 2, where they are burned in the air coming from the collector 5. In the combustion zone of the hardly volatile and coking components (in the lower part of the lattice) coke is formed and burns. The coke residue on sand particles consists mainly of carbon, the oxidation rate of which is highly dependent on temperature and oxygen concentration. The use of a combustion chamber of this design with a wall with holes and a grill provides reliable air access to the combustion zones (with self-distribution in the required quantities and ensuring the necessary filtration rate in various combustion zones). In this case, the main air flow does not go towards the flow of combustible mass, but perpendicular to it, through its relatively small layer (from two opposite directions). The taper of the combustion chamber and the grate gradually reduces this layer to a minimum towards the end of the coke burnout and, in turn, also allows to gradually increase the air flow towards the end of the burnout and thereby burn out coke on sand particles faster and easier. At the same time, part of the air, together with the combustion products of the coke residue, is spent on removing sand released from coke through the gap between the lower edge of the conical grate 3 and the lower ring of the perforated wall 12 of the combustion chamber. The organization of the combustion process of the fuel mass in the internal combustion chamber is such that the reaction products flowing along the height of the combustion chamber move in two directions (up and down). Pyrolysis products, volatile components and part of the non-volatile components move up to burn in the external combustion chamber. Moving down the combustion products of coke and the main part of the hard-to-volatile components, carrying with it the sand that is newly freed from coke.
Для запуска устройства необходимо разогреть камеры сгорания каким-либо полноценным горючим (например, отходами древесины), после чего загружать рабочую смесь. To start the device, it is necessary to warm up the combustion chambers with some full-fledged fuel (for example, wood waste), and then load the working mixture.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113184A RU2154237C1 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Device for burning combustible materials and wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113184A RU2154237C1 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Device for burning combustible materials and wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2154237C1 true RU2154237C1 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=20221528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99113184A RU2154237C1 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Device for burning combustible materials and wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2154237C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011028194A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Tsyhankov Ivan Yurjevich | Assembly for processing carbon-containing raw material |
RU2527534C1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-09-10 | Евгений Иванович Горбатенко | Firegrate |
RU2809374C1 (en) * | 2023-05-18 | 2023-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОЛОГИСТИКА" | Method of plasmothermal processing of solid waste |
-
1999
- 1999-06-29 RU RU99113184A patent/RU2154237C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011028194A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Tsyhankov Ivan Yurjevich | Assembly for processing carbon-containing raw material |
RU2527534C1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-09-10 | Евгений Иванович Горбатенко | Firegrate |
RU2809374C1 (en) * | 2023-05-18 | 2023-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОЛОГИСТИКА" | Method of plasmothermal processing of solid waste |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4950554B2 (en) | Gasification combustion equipment | |
US20100089295A1 (en) | Continuously-Fed Non-Densified Biomass Combustion System | |
US4452611A (en) | Downdraft channel biomass gasifier | |
US4253409A (en) | Coal burning arrangement | |
US5279234A (en) | Controlled clean-emission biomass gasification heating system/method | |
CN102252317B (en) | Gasification combustor for biomass granules | |
CA2266770A1 (en) | Process and device for incineration of particulate solids | |
CN110894948B (en) | System and method for treating household garbage | |
US4909162A (en) | Installation for low-temperature carbonization of waste and impure materials | |
US20060180459A1 (en) | Gasifier | |
JP5319450B2 (en) | Fluidized bed heat treatment apparatus and method | |
CS198243B2 (en) | Method of and apparatus for combusting wet waste fuel,especially of vegetal origin | |
JPH11286684A (en) | Continuous carbonization furnace | |
RU2154237C1 (en) | Device for burning combustible materials and wastes | |
JP4589832B2 (en) | Incinerator | |
US4550669A (en) | Burning apparatus with means for heating and cleaning polluted products of combustion | |
EP0104177B1 (en) | Burner for combustion of granular fuels | |
CA1226173A (en) | Incinerators, and gasifiers and burners forming part of same | |
RU12458U1 (en) | COMBUSTION CHAMBER FOR COMBUSTIBLE MATERIALS AND WASTE | |
RU2346207C1 (en) | Method and device for thermal processing of combustible materials and residue | |
JPS6363801B2 (en) | ||
RU69970U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF FUEL WASTE | |
EP0532901A1 (en) | Method and plant to gasify solid fuels containing non-combustible meltable materials | |
RU2133409C1 (en) | Wood waste incinerator | |
FR3102833A1 (en) | Heat production module including a high temperature filtration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080630 |