RU2244873C2 - Furnace for burning wood wastes in fluidized bed - Google Patents
Furnace for burning wood wastes in fluidized bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244873C2 RU2244873C2 RU2002120626/06A RU2002120626A RU2244873C2 RU 2244873 C2 RU2244873 C2 RU 2244873C2 RU 2002120626/06 A RU2002120626/06 A RU 2002120626/06A RU 2002120626 A RU2002120626 A RU 2002120626A RU 2244873 C2 RU2244873 C2 RU 2244873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- boiler
- lighting
- secondary air
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может использоваться в котлостроении.The invention relates to the field of power engineering and can be used in boiler building.
Известна топка для сжигания угля в низкотемпературном кипящем слое (НТКС) котельной установки под названием “УКС-2,5” [1]. Основу топки составляет сферическая беспровальная колпачковая решетка, устанавливаемая между цилиндрическими металлическими стенками водяной рубашки котла. Воздух (в полном объеме) на горение и ожижение слоя топлива поступает через решетку за счет разрежения, создаваемого в топке дымососами. Поверхностью охлаждения является вертикальная жаровая труба и газотрубная конвективная часть. Подача топлива осуществляется шнеком, розжиг производится водоохлаждаемым жидкотопливным устройством.Known furnace for burning coal in a low temperature fluidized bed (NTKS) boiler plant called "UKS-2.5" [1]. The base of the furnace is a spherical, wireless cap grill installed between the cylindrical metal walls of the boiler’s water jacket. Air (in full) for combustion and liquefaction of the fuel layer enters through the grate due to the vacuum created in the furnace by smoke exhausters. The cooling surface is a vertical flame tube and a gas-convective part. Fuel is supplied by a screw; ignition is performed by a water-cooled liquid fuel device.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому объекту является топка котла с циркулирующим слоем [2]. Котел с циркулирующим слоем содержит экранированную топку, примыкающую к газоходу, в котором последовательно установлены два уловителя циркулирующих частиц, подключенных каналами возврата с регулятором расхода к топке.The closest analogue in technical essence to the claimed object is a boiler furnace with a circulating layer [2]. The circulating layer boiler contains a shielded furnace adjacent to the gas duct, in which two traps of circulating particles are connected in series, connected by return channels with a flow regulator to the furnace.
Недостатками этого котла являются большой объем топки, связанный с увеличенной ее высотой, необходимой для организации процесса сгорания топлива в циркулирующем слое, в этой связи значительно возрастает объем обмуровки, снижается маневренность котла и требуется большой расход растопочного топлива, данный котел имеет значительный расход электроэнергии на собственные нужды, в первую очередь из-за повышенной мощности дутьевого вентилятора и дымососа, наличие двух уловителей циркулирующих частиц сильно увеличивает габариты котла.The disadvantages of this boiler are the large volume of the furnace, associated with its increased height necessary for organizing the fuel combustion process in the circulating layer, in this regard, the lining volume is significantly increased, the boiler’s maneuverability is reduced, and large fuel consumption is required, this boiler has a significant energy consumption for its own needs, primarily due to the increased power of the blower fan and smoke exhaust, the presence of two traps of circulating particles greatly increases the dimensions of the boiler.
Задачей изобретения является совершенствование конструкции топки для сжигания древесных отходов в кипящем слое (КС), возможность применения различных как по конструкции, так и по виду теплоносителя поверхностей нагрева, возможность сжигания различных по характеристикам древесных отходов в одном и том же котле без существенных потерь в эффективности и теплопроизводительности без дополнительных конструктивных мероприятий.The objective of the invention is to improve the design of the furnace for burning wood waste in a fluidized bed (KS), the possibility of using different both in design and type of heat carrier heating surfaces, the ability to burn wood of different characteristics in the same boiler without significant loss in efficiency and heat production without additional design measures.
Указанные задачи решаются за счет того, что топка состоит из беспровальной колпачковой воздухораспределительной решетки. Стенки топки в виде конуса выложены огнеупорным материалом. В верхней части топки расположены трубопроводы тангенциального подвода вторичного воздуха. При этом общее сечение трубопроводов вторичного дутья и колпачковой решетки выбрано таким образом, чтобы соотношение первичного вторичного воздуха оставалось 0,4-0,5/0,6-0,5 соответственно, в зависимости от разрежения в топке, причем 0,4/0,6 - относится к максимальному разрежению. Угол раскрытия стенок топки выбран таким образом, чтобы уменьшить скорость газов и снизить потери с уносом.These tasks are solved due to the fact that the furnace consists of a wireless capless air distribution grill. The walls of the furnace in the form of a cone are lined with refractory material. In the upper part of the furnace are pipelines of the tangential supply of secondary air. In this case, the total cross section of the secondary blast piping and the cap grill is chosen so that the ratio of primary secondary air remains 0.4-0.5 / 0.6-0.5, respectively, depending on the vacuum in the furnace, and 0.4 / 0 , 6 - refers to the maximum vacuum. The angle of the walls of the furnace is selected in such a way as to reduce the speed of gases and reduce losses with entrainment.
Угол наклона и взаимное расположение устьев трубопроводов вторичного дутья создают тангенциальное вращающееся нисходящее направление потока частиц топлива вдоль раскаленных стенок топки, что также снижает потери с уносом не догоревшего топлива.The angle of inclination and the relative position of the mouths of the secondary blast pipelines create a tangential rotating downward direction of the flow of fuel particles along the heated walls of the furnace, which also reduces losses with entrainment of unburned fuel.
Подача воздуха в топку и удаление дымовых газов осуществляется за счет разрежения, создаваемого одним дымососом, что повышает надежность котлоагрегата в целом.Air is supplied to the furnace and flue gas is removed due to the rarefaction created by a single exhaust fan, which increases the reliability of the boiler as a whole.
Розжиговое устройство представляет собой поддон, в котором горят дрова и горячие газы поступают через слой в топку на разогрев и зажигание топлива. Использование дров для розжига котла исключает необходимость использования дополнительного топлива и организации системы его хранения и подачи.The ignition device is a pan in which firewood burns and hot gases flow through the layer into the furnace to heat and ignite the fuel. The use of firewood to ignite the boiler eliminates the need to use additional fuel and organize its storage and supply system.
Стенки из огнеупорного материала создают при их нагревании зажигательный пояс для ускорения процесса сушки, выхода летучих и повышения устойчивости горения при изменении влажности древесных отходов. Поверхности нагрева проектируются из условий аэродинамического сопротивления газового тракта и необходимости хотя бы одного поворота газов в конвективной части с целью организации улавливания (осаждения) уноса топлива и возврата его на дожигание за счет эжекции.The walls of the refractory material create an incendiary belt when they are heated to accelerate the drying process, release volatiles and increase the stability of combustion when the moisture content of wood waste changes. The heating surfaces are designed from the aerodynamic drag of the gas path and the need for at least one rotation of the gases in the convective part in order to organize the capture (deposition) of fuel entrainment and return it to afterburning due to ejection.
Топка устанавливается на опорной раме - единой опорной конструкции, как для стенок топки, так и для поверхностей нагрева.The furnace is mounted on a support frame - a single support structure, both for the walls of the furnace and for heating surfaces.
Твердые частицы (грунт, пыль и т.п.), поступающие в топку вместе с топливом, либо выносятся из топки уходящими газами, либо при агломерации удаляются через сливное отверстие в центре сферической решетки при помощи шнека удаления очаговых остатков.Solid particles (soil, dust, etc.) entering the furnace with fuel are either taken out of the furnace with flue gases or, during agglomeration, are removed through a drain hole in the center of the spherical grating using a screw to remove focal residues.
Новыми признаками в заявляемом изобретении являются:New features in the claimed invention are:
- применение огнеупорных стенок топки в виде конуса с определенным углом раскрытия в комплексе с беспровальной колпачковой воздухораспределительной решеткой;- the use of refractory walls of the furnace in the form of a cone with a certain opening angle in combination with a wireless capless air distribution grill;
- применение особым образом организованного вторичного дутья;- the use of a specially organized secondary blast;
- применение одной тягодутьевой машины;- the use of one draft machine;
- применение розжигового устройства, использующего основное топливо котла.- the use of an ignition device using the main fuel of the boiler.
Предложенный тип и конструкция топки низкотемпературного кипящего слоя известны в качестве топок для сжигания твердого топлива [2] и угля [1], но использование топок НТКС с указанными выше новыми признаками для сжигания древесных отходов в кипящем слое авторами не выявлено из существующего уровня техники. Предложенная конструкция подвода вторичного воздуха не выявлена из существующего уровня развития техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.The proposed type and design of a low-temperature fluidized bed furnace is known as a furnace for burning solid fuel [2] and coal [1], but the authors have not identified the use of NTKS furnaces with the above new features for burning wood waste in a fluidized bed from the existing prior art. The proposed design of the secondary air supply is not identified from the existing level of technology. This allows us to conclude that the patentability criterion is “inventive step”.
Предложенная конструкция топки поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сбоку, на фиг.2 изображен разрез фиг.1 в горизонтальном сечении А-А и на фиг.3 разрез Б-Б фиг.2 в вертикальном сечении.The proposed design of the furnace is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a side view, Fig. 2 shows a section of Fig. 1 in a horizontal section AA and in Fig. 3 a section B-B of Fig. 2 in a vertical section.
Топка содержит раму решетки (1) с опорной конструкцией под поверхности нагрева (2), сферическую беспровальную колпачковую решетку (3), стенки топки (4), систему подачи вторичного воздуха (5), розжиговое устройство (6), воздушный короб (7), питатель топлива (8), шнек удаления очаговых остатков (9) и систему возврата уноса.The furnace contains a lattice frame (1) with a support structure under the heating surface (2), a spherical free-flowing cap lattice (3), furnace walls (4), secondary air supply system (5), an ignition device (6), an air box (7) , fuel feeder (8), focal residual removal screw (9) and ablation return system.
Система возврата уноса выполнена в виде поворотной камеры и расположенного под ней бункера уноса (10) с эжектором (11).The ablation return system is made in the form of a rotary chamber and an ablation hopper (10) located below it with an ejector (11).
Система подвода вторичного воздуха (5) включает трубопроводы, расположенные в верхней части топки.The secondary air supply system (5) includes pipelines located in the upper part of the furnace.
Стенки топки (4) выложены из огнеупорного материала внутри опорной конструкции и не являются несущими для поверхностей нагрева.The walls of the furnace (4) are made of refractory material inside the supporting structure and are not bearing for heating surfaces.
Поверхности нагрева (2) устанавливаются непосредственно на опорную конструкцию и являются независимыми от топки.The heating surfaces (2) are installed directly on the supporting structure and are independent of the furnace.
Предлагаемая топка работает следующим образом.The proposed furnace works as follows.
В топку на определенную высоту засыпается инерт (шамотная крошка, кварцевый песок и пр.). В камере розжига при минимальной тяге дымососа зажигаются дрова. Вторичное дутье, воздушный короб и сопло возврата уноса при этом закрыты. При нагреве слоя до 200°С в топку подается порция древесных отходов питателем топлива (8) из расходного бункера. При их устойчивом горении включается в работу эжектор возврата уноса (11) и вторичное дутье (12), осуществляется подача топлива, и заслонкой воздушного короба (13) регулируется количество подаваемого первичного воздуха. Отверстие розжиговой камеры для входа воздуха не перекрывается как в процессе розжига, так и в процессе работы. Когда процесс горения стабилизируется, теплопроизводительность котла регулируют с помощью изменения производительности шнека питателя (8) и воздушной заслонки (13).Inert (chamotte chips, quartz sand, etc.) is poured into the furnace to a certain height. In the ignition chamber, with minimal draft of the smoke exhaust, firewood is ignited. The secondary blast, air box and ablation return nozzle are closed. When the layer is heated to 200 ° C, a portion of wood waste is fed into the furnace by the fuel feeder (8) from the feed hopper. With their steady burning, the ablation return ejector (11) and the secondary blast (12) are switched on, fuel is supplied, and the amount of primary air is regulated by the air box shutter (13). The hole of the ignition chamber for air inlet does not overlap both during ignition and during operation. When the combustion process stabilizes, the heat output of the boiler is regulated by changing the capacity of the feeder screw (8) and air damper (13).
В процессе горения минеральные частицы агломерируются и оседают на дне решетки и периодически удаляются шнеком (9).During combustion, mineral particles agglomerate and settle on the bottom of the grate and are periodically removed by a screw (9).
Продукты сгорания, проходя поворотную камеру за счет изменения направления движения, очищаются от частиц топлива, которые возвращаются в топку на дожигание эжектором (11).The combustion products passing through the rotary chamber due to a change in the direction of movement are cleaned of fuel particles that are returned to the furnace for afterburning by the ejector (11).
Разрежение в топке и удаление продуктов сгорания производится дымососом (14). В мультициклоне (15) происходит очищение дымовых газов от частиц золы и сажи.The vacuum in the furnace and the removal of combustion products is carried out by a smoke exhaust (14). In a multicyclone (15), flue gases are purified from particles of ash and soot.
Вышесказанное позволяет сделать вывод о соответствии критерию патентоспособности "промышленное применение".The above allows us to conclude that the patentability criterion of "industrial use" is met.
ЛитератураLiterature
1. Конструкторская документация Брестского ГСКБ, шифр “УКС-2,5”.1. Design documentation of the Brest GSKB, code “UKS-2.5”.
2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1772523 A1, F 23 С 11/02. 1992 г. - 8 с.2. Description of the invention to the copyright certificate of the USSR No. 1772523 A1, F 23 C 11/02. 1992 - 8 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002120626/06A RU2244873C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002120626/06A RU2244873C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002120626A RU2002120626A (en) | 2004-01-27 |
RU2244873C2 true RU2244873C2 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002120626/06A RU2244873C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244873C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447371C2 (en) * | 2007-12-03 | 2012-04-10 | Витольд КОВАЛЕВСКИ | Method for removal of air non-participating in solid fuel combustion and boiler with solid fuel mechanical feeding |
EA016606B1 (en) * | 2011-10-13 | 2012-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малые Газопоршневые Тэс" | Method for combined and separate burning fine carbon and biopellets |
RU2692854C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-06-28 | Ооо "Тепломех" | Automatic control system of low-power boiler combustion process with low-temperature fluidised bed and method of its operation |
-
2002
- 2002-07-29 RU RU2002120626/06A patent/RU2244873C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447371C2 (en) * | 2007-12-03 | 2012-04-10 | Витольд КОВАЛЕВСКИ | Method for removal of air non-participating in solid fuel combustion and boiler with solid fuel mechanical feeding |
EA016606B1 (en) * | 2011-10-13 | 2012-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малые Газопоршневые Тэс" | Method for combined and separate burning fine carbon and biopellets |
RU2692854C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-06-28 | Ооо "Тепломех" | Automatic control system of low-power boiler combustion process with low-temperature fluidised bed and method of its operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002120626A (en) | 2004-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4559882A (en) | Biomass-fueled furnace | |
JP4766562B2 (en) | Wood pellet fired steam boiler | |
WO1998048219A1 (en) | Solid fuel burner for a heating apparatus | |
CN103542415A (en) | Smoke pyrolysis kiln-furnace-combined type sludge incinerator | |
CN101586805B (en) | Combustion device for biomass granular fuel | |
CN107131503A (en) | A kind of Multi-layer reciprocating formula gasification combustion furnace | |
CS198243B2 (en) | Method of and apparatus for combusting wet waste fuel,especially of vegetal origin | |
RU2244873C2 (en) | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed | |
JP4719712B2 (en) | Horticultural house heating device with wood burning combustion furnace | |
CN202074686U (en) | Biomass cyclone hot air furnace | |
US5727482A (en) | Suspended vortex-cyclone combustion zone for waste material incineration and energy production | |
CN206803176U (en) | A kind of Multi-layer reciprocating formula gasification combustion furnace | |
US3559597A (en) | Incinerator | |
JP4589832B2 (en) | Incinerator | |
EA014014B1 (en) | A method and boiler for combustion of granulated biofuel | |
RU2419050C1 (en) | Heat generator operating on straw | |
RU38217U1 (en) | BOILER UNIT FOR BURNING MILLING PEAT AND WOOD WASTE IN A BOILING LAYER | |
RU38041U1 (en) | BOILER FOR COAL BURNING IN A BOILING LAYER | |
JP3140180B2 (en) | boiler | |
EA016606B1 (en) | Method for combined and separate burning fine carbon and biopellets | |
CN204704820U (en) | Solid fuel gasification burning boiler | |
RU51178U1 (en) | WATER-GAS PIPELINES FOR PLANT-BASED WASTE BURNING | |
JP2011226691A (en) | Solid fuel combustion device and boiler device | |
RU2718384C1 (en) | Heat generator furnace for burning wood wastes and heat generator | |
RU2740234C1 (en) | Heat power complex |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050101 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL: 26-2006 |