RU2310124C2 - Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry - Google Patents

Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry Download PDF

Info

Publication number
RU2310124C2
RU2310124C2 RU2005123066/06A RU2005123066A RU2310124C2 RU 2310124 C2 RU2310124 C2 RU 2310124C2 RU 2005123066/06 A RU2005123066/06 A RU 2005123066/06A RU 2005123066 A RU2005123066 A RU 2005123066A RU 2310124 C2 RU2310124 C2 RU 2310124C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
boiler
fuel
steam
channels
Prior art date
Application number
RU2005123066/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005123066A (en
Inventor
Сергей Павлович Барболин (RU)
Сергей Павлович Барболин
Original Assignee
Сергей Павлович Барболин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Павлович Барболин filed Critical Сергей Павлович Барболин
Priority to RU2005123066/06A priority Critical patent/RU2310124C2/en
Publication of RU2005123066A publication Critical patent/RU2005123066A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310124C2 publication Critical patent/RU2310124C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: engineering of devices for burning wastes of woodworking industry of varying moisture level under condition of influx of air sufficient for burning in furnaces of steam and water heating boilers.
SUBSTANCE: furnace of steam and water-heating boiler with working volume, limited by volume of heating element of boiler, contains fuel feeding bunker, high temperature accumulators to ensure stable burning mode for fuel with varying degree of moisture level, filling whole volume of furnace, cindery chamber with a door, fire bars with apertures, also acting as high temperature accumulators, while the boiler is positioned in the furnace, and between envelope of furnace and the boiler gaps are made for influx of air from cindery chamber through apertures in fire bars and channels, made in boiler structure, to the surface of contact of fuel and boiler and high frequency accumulators, where draining of smoke gases is performed through aforementioned channels and gaps and further through channels, made in fuel feeding bunker.
EFFECT: increased efficiency of furnace operation, reduced dimensions of furnace.
6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов деревоперерабатывающей промышленности в топке пароводогрейного котла, получающего тепловую энергию при высокоэффективном использовании топлива и минимальных размерах топки. Практическое применение находит в котельных небольших объектов с отапливаемым объемом до 10000 м3.The invention relates to a device for burning waste wood processing industry in the furnace of a steam boiler, receiving thermal energy with highly efficient use of fuel and the minimum size of the furnace. Finds practical application in boiler rooms of small objects with a heated volume of up to 10,000 m 3 .

Известна топка пароводогрейного котла с аккумулятором высокой температуры для стабильного эффективного сжигания отходов деревоперерабатывающей промышленности различной влажности при заполнении всего объема топки рабочим топливом (см. патент Российской Федерации на полезную модель №42287, МПК F23В 1/08, 2004).Known firebox of a steam boiler with a high-temperature battery for stable efficient burning of wood processing waste of various humidity when filling the entire volume of the furnace with working fuel (see the patent of the Russian Federation for utility model No. 42287, IPC F23В 1/08, 2004).

Недостатком указанной топки является ее большие габариты, не всегда позволяющие ее применение в зданиях существующих котельных. При применении топлива влажностью свыше 35% она требует подогрева основного топлива или продува топки. Это приводит к понижению ее эффективности работы.The disadvantage of this furnace is its large dimensions, which do not always allow its use in the buildings of existing boiler houses. When using fuel with humidity over 35%, it requires heating the main fuel or blowing the furnace. This leads to a decrease in its operational efficiency.

Техническим результатом данного изобретения является следующее.The technical result of this invention is as follows.

1. Получение тепловой энергии с низкой себестоимостью.1. Obtaining thermal energy with low cost.

2. Утилизация отходов.2. Disposal of waste.

3. Использование в качестве топлива отходов деревоперерабатывающей промышленности различной влажности без дополнительного подогрева другим топливом.3. Use of wood processing industry waste of various humidity as fuel without additional heating with other fuel.

4. Эффективное использование поверхности котла, находящегося в «кипящем слое» сжигаемого топлива.4. Effective use of the surface of the boiler, located in the "fluidized bed" of combusted fuel.

5. Требуемый нагрев ограниченного нагревательным элементом котла рабочего объема топки достигается при низкой теплотворной способности топлива.5. The required heating limited by the heating element of the boiler of the working volume of the furnace is achieved with low calorific value of the fuel.

6. Стабильный режим горения топлива с различной влажностью.6. Stable fuel combustion with different humidity.

7. Регулирование поступления только необходимого для горения количества воздуха является одним из факторов достижения и поддержания требуемого уровня температуры в топке позволяет избежать потерь тепловой энергии при излишнем продуве топки.7. Regulation of the intake of only the amount of air necessary for combustion is one of the factors for achieving and maintaining the required temperature level in the furnace, which avoids the loss of thermal energy due to excessive blowing of the furnace.

8. Схема расположения элементов устройства обеспечивает возможность механизированной загрузки топлива сверху, его нагрев, газогенерацию, горение до полного сгорания топлива, золоудаление в режиме конвейера постоянного действия.8. The layout of the elements of the device provides the possibility of mechanized loading of fuel from above, its heating, gas generation, combustion until complete combustion of fuel, ash removal in the mode of continuous conveyor.

9. Принятой компоновкой элементов устройства достигаются малые габаритные размеры топки по отношению к вырабатываемой мощности, что дает возможность его применения в существующих зданиях квартальных котельных и расширяет арсенал топок водогрейных котлов, использующих в качестве топлива отходы деревоперерабатывающей промышленности.9. The adopted arrangement of the elements of the device achieves small overall dimensions of the furnace with respect to the generated power, which makes it possible to use it in existing buildings of quarterly boiler rooms and expands the arsenal of the furnaces of hot water boilers using waste from the wood processing industry as fuel.

Технический результат достигается посредством топки пароводогрейного котла с рабочим объемом, ограниченным объемом нагревательного элемента котла, содержащей бункер подачи топлива, аккумуляторы высокой температуры для обеспечения стабильного режима горения топлива с различной степенью влажности, заполняющего весь объем топки, зольную камеру с дверкой, колосники с отверстиями, являющиеся также аккумуляторами высокой температуры, при этом котел размещен в топке, а между обмуровкой топки и котлом выполнены зазоры для подачи воздуха из зольной камеры через отверстия в колосниках и каналы, выполненные в конструкции котла, к поверхности соприкосновения топлива с котлом и аккумуляторами высокой температуры, причем отвод дымовых газов осуществляется через вышеуказанные каналы и зазоры и далее через каналы, выполненные в бункере подачи топлива.The technical result is achieved by burning a steam boiler with a working volume limited by the volume of the heating element of the boiler containing the fuel supply hopper, high-temperature batteries to ensure a stable combustion of fuel with varying degrees of humidity, filling the entire volume of the furnace, an ash chamber with a door, grates with openings, which are also high-temperature batteries, while the boiler is placed in the furnace, and between the lining of the furnace and the boiler there are gaps for supplying air from the ash chamber through the openings in the grates and the channels made in the boiler design to the contact surface of the fuel with the boiler and high-temperature batteries, and the flue gases are removed through the above channels and gaps and then through the channels made in the fuel supply hopper.

На фиг.1 изображена топка пароводогрейного котла, габаритные размеры которого составляют 1500×1200×1200 мм при мощности 40 кВт, вид спереди;Figure 1 shows the combustion chamber of a steam boiler, the overall dimensions of which are 1500 × 1200 × 1200 mm with a power of 40 kW, front view;

на фиг.2 - вид сбоку;figure 2 is a side view;

на фиг.3 - вид сверху;figure 3 is a top view;

на фиг.4 изображен продольный разрез топки пароводогрейного котла;figure 4 shows a longitudinal section of the furnace of a steam boiler;

на фиг.5 изображен поперечный разрез топки пароводогрейного котла;figure 5 shows a cross section of the furnace of a steam boiler;

на фиг.6 изображен вид топки пароводогрейного котла сверху.Fig.6 shows a top view of the furnace of a steam boiler;

Топка 15 пароводогрейного котла содержит люк 1 для механизированной загрузки рабочего топлива 2, водогрейный котел 3, трубу 4 отвода теплоносителя, каналы 5, выполненные в начальной части котла 3 для подвода воздуха к поверхности соприкосновения котла 3 и топлива в необходимом для горения количестве, зазоры 6 между обмуровкой 8 и котлом 3 для подачи воздуха дополнительно к воздуху, содержащемуся в структуре топлива 2, поверхность соприкосновения 7 котла 3 и топлива 2, обмуровку 8 котла 3, колосники-аккумуляторы 9 высокой температуры (колосники), установленные на поддувочной зольной камере 10, люк выгрузки золы 11, каналы 12 в загрузочном бункере 14, который расположен в верхней части топки и через который осуществляется непрерывная подача топлива 2, конус 13 бункера 14, зону горения 16, герметичную дверку 17 для контроля процесса горения, аккумуляторы 18 высокой температуры для стабилизации процесса горения, герметичную регулированную дверку 19 зольной камеры 10 для регулирования подачи воздуха из зольной камеры 10, механизм 20 поворота колосников 9 для чистки топки, трубу 21 подвода теплоносителя, отверстия 22 в колосниках 9 для поступления необходимого количества воздуха к топливу 2 из зольной камеры 10, экран 23 для направления тепловых потоков через нагревательные элементы пароводогрейного котла 3, дымовую трубу 24. Каналы 12 выполнены в конусе 13 загрузочного бункера 14 и предназначены для отвода дымовых газов из зазоров 6 между обмуровкой 8 и котлом 3 в дымовую трубу 24.The furnace 15 of the steam boiler contains a hatch 1 for mechanized loading of working fuel 2, a hot water boiler 3, a heat transfer pipe 4, channels 5 made in the initial part of the boiler 3 for supplying air to the contact surface of the boiler 3 and fuel in the amount necessary for combustion, gaps 6 between the wiring 8 and the boiler 3 for supplying air in addition to the air contained in the fuel structure 2, the contact surface 7 of the boiler 3 and the fuel 2, the wiring 8 of the boiler 3, grate-heat accumulators 9 (grates), renewed on the blowing ash chamber 10, the ash discharge hatch 11, the channels 12 in the loading hopper 14, which is located in the upper part of the furnace and through which the fuel is continuously supplied 2, the cone 13 of the hopper 14, the combustion zone 16, the sealed door 17 for monitoring the combustion process accumulators 18 high temperature to stabilize the combustion process, a sealed adjustable door 19 of the ash chamber 10 to regulate the air supply from the ash chamber 10, the mechanism 20 of the rotation of the grates 9 for cleaning the furnace, the pipe 21 of the coolant, holes 22 in the grates 9 for the intake of the necessary amount of air to the fuel 2 from the ash chamber 10, a screen 23 for directing heat fluxes through the heating elements of the boiler 3, the chimney 24. The channels 12 are made in the cone 13 of the feed hopper 14 and are designed to exhaust flue gases from the gaps 6 between the wiring 8 and the boiler 3 into the chimney 24.

Работа топки пароводогрейного котла для сжигания отходов деревоперерабатывающей промышленности различной степени влажности, требующих утилизации и имеющих невысокую денежную стоимость, без дополнительного подогрева другими видами топлива осуществляется следующим образом.The operation of the furnace of a steam boiler for burning waste from the wood processing industry of varying degrees of humidity, requiring utilization and having a low monetary value, without additional heating with other types of fuel is carried out as follows.

Топливо 2, имеющее сравнительно большой объем и требующее больших трудозатрат при подаче в топку вручную, при принятой схеме расположения элементов устройства загружается механизированным способом через люк 1 загрузки рабочего топлива 2 в бункер 14 топлива. Под воздействием силы тяжести топливо 2 через конус 13 бункера 14 опускается в топку 15, где подвергается розжигу сухим топливом. После нагрева и воспламенения топлива 2 происходит накаливание до требуемой температуры всех элементов топки 15, в том числе аккумуляторов высокой температуры 18 и колосников-аккумуляторов 9 высокой температуры. Далее горение топлива 2 происходит без «подсветки» - подогрева другим видом топлива при регулируемой подаче воздуха. Сравнительно невысокая теплотворная способность отходов с повышенной влажностью требует экономичного режима использования вырабатываемой тепловой энергии, что обеспечивается особенностями конструкции изобретения и его эксплуатацией в требуемом режиме.Fuel 2, which has a relatively large volume and requires great labor when feeding into the furnace by hand, with the adopted arrangement of the elements of the device is loaded mechanically through the hatch 1 for loading the working fuel 2 into the fuel hopper 14. Under the influence of gravity, the fuel 2 through the cone 13 of the hopper 14 is lowered into the furnace 15, where it is fired with dry fuel. After heating and ignition of the fuel 2, all elements of the furnace 15 are heated to the required temperature, including high-temperature batteries 18 and high-temperature grate-accumulators 9. Further, the combustion of fuel 2 occurs without “backlight” - heating with another type of fuel with controlled air supply. The relatively low calorific value of waste with high humidity requires an economical mode of use of the generated heat energy, which is ensured by the design features of the invention and its operation in the required mode.

Уменьшенный загруженным топливом 2 рабочий объем топки 15 быстро нагревается при сжигании небольшого количества низкокалорийного топлива. При этом эффективно используется поверхность пароводогрейного котла 3, так как она находится в «кипящем слое» сжигаемого топлива 2. Стабильное эффективное горение в топке 15 при конвейерном поступлении топлива 2 после прекращения подогрева сухим топливом обеспечивается следующими факторами.Reduced by the loaded fuel 2, the working volume of the furnace 15 quickly heats up when burning a small amount of low-calorific fuel. In this case, the surface of the steam boiler 3 is effectively used, since it is located in the “fluidized bed” of the combusted fuel 2. Stable effective combustion in the furnace 15 during conveyor flow of fuel 2 after the heating with dry fuel ceases is ensured by the following factors.

Для достижения и поддержания в топке 15 требуемой температуры не допускается излишний продув объема теплопередачи. При наличии достаточного количества воздуха для горения топлива 2 в топке 15 герметичные дверки 17 и 19, соответственно топки 15 и зольной камеры 10 могут быть полностью закрыты. Поступление необходимого для горения количества воздуха осуществляется через герметичную дверку 19 в зольную камеру 10. Через отверстия 22 в колосниках 9 воздух поступает в зазоры 6 между обмуровкой 8 и котлом 3 и через каналы 5 в конструкции котла 3, к поверхности соприкосновения 7 котла 3 и топлива к структуре топлива 2 через аккумуляторы 18 высокой температуры. Соприкасаясь с аккумуляторами 18 высокой температуры, воздух поступает к структуре топлива раскаленным, что поддерживает температуру горения топлива 2. На распределение воздуха по внутренней структуре топлива 2 оказывает влияние экран 23, препятствуя сквозному проходу воздуха в газоходы. Для начала нагрева топлива 2 в конусе 13 загрузочного бункера 14 используются отводимые по каналам 12 дымовые газы, что приводит к возникновению зоны горения 16 в верхней части топки 15, возникающей при нагреве топлива 2 до температуры воспламенения. При разнице атмосферного давления с верхней точкой дымовой трубы 24 направление тепловых потоков идет от зоны горения 16 через структуру топлива 2 в каналы 5 в конструкции котла 3, далее по зазорам 6 между обмуровкой 8 и котлом 3 по направлению к дымовой трубе 24, по которой выводятся в атмосферу отработанные дымовые газы. Зола проваливается в поддувочную зольную камеру 10 и удаляется через люк 11 выгрузки золы. Теплоноситель подается в пароводогрейный котел 3 по трубе 21 и после нагрева отводится по трубе 4.To achieve and maintain the required temperature in the furnace 15, excessive blowing of the heat transfer volume is not allowed. If there is a sufficient amount of air for burning fuel 2 in the furnace 15, the sealed doors 17 and 19, respectively, of the furnace 15 and the ash chamber 10 can be completely closed. The amount of air required for combustion is supplied through the sealed door 19 to the ash chamber 10. Through the openings 22 in the grates 9, the air enters the gaps 6 between the lining 8 and the boiler 3 and through the channels 5 in the design of the boiler 3, to the contact surface 7 of the boiler 3 and the fuel to the fuel structure 2 through high-temperature batteries 18. In contact with the high-temperature accumulators 18, the air enters the fuel structure hot, which maintains the combustion temperature of fuel 2. The screen 23 affects the distribution of air over the internal structure of the fuel 2, preventing the through passage of air into the ducts. To start heating the fuel 2 in the cone 13 of the loading hopper 14, flue gases discharged through the channels 12 are used, which leads to the appearance of a combustion zone 16 in the upper part of the furnace 15, which occurs when the fuel 2 is heated to the ignition temperature. If the atmospheric pressure differs from the upper point of the chimney 24, the direction of heat flows from the combustion zone 16 through the fuel structure 2 to the channels 5 in the boiler structure 3, then through the gaps 6 between the wiring 8 and the boiler 3 towards the chimney 24, through which exhaust fumes. The ash falls into the blowing ash chamber 10 and is removed through the ash discharge hatch 11. The coolant is supplied to the steam boiler 3 through the pipe 21 and after heating is discharged through the pipe 4.

Принятой компоновкой элементов достигаются малые габаритные размеры устройства по отношению к вырабатываемой мощности, что дает возможность его применения в существующих зданиях квартальных котельных и расширяет арсенал топок пароводогрейных котлов, использующих в качестве топлива отходы деревоперерабатывающей промышленности.The adopted layout of the elements achieves small overall dimensions of the device with respect to the generated power, which makes it possible to use it in existing buildings of quarterly boiler houses and expands the arsenal of the furnaces of steam boilers using waste from the wood processing industry as fuel.

Claims (1)

Топка пароводогрейного котла с рабочим объемом, ограниченным объемом нагревательного элемента котла, содержащая бункер подачи топлива, аккумуляторы высокой температуры для обеспечения стабильного режима горения топлива с различной степенью влажности, заполняющего весь объем топки, зольную камеру с дверкой, колосники с отверстиями, являющиеся также аккумуляторами высокой температуры, при этом котел размещен в топке, а между обмуровкой топки и котлом выполнены зазоры для подачи воздуха из зольной камеры через отверстия в колосниках и каналы, выполненные в конструкции котла, к поверхности соприкосновения топлива с котлом и аккумуляторами высокой температуры, причем отвод дымовых газов осуществляется через вышеуказанные каналы и зазоры и далее через каналы, выполненные в бункере подачи топлива.A furnace of a steam boiler with a working volume limited by the volume of the heating element of the boiler, containing a fuel supply hopper, high-temperature batteries to ensure a stable combustion mode of fuel with varying degrees of humidity, filling the entire volume of the furnace, an ash chamber with a door, grates with openings, which are also high-voltage batteries temperature, while the boiler is placed in the furnace, and between the lining of the furnace and the boiler there are gaps for supplying air from the ash chamber through the openings in the grates and to analyses made in the design of the boiler to the contact surface of the fuel with the boiler and high-temperature batteries, and the flue gases are removed through the above channels and gaps and then through the channels made in the fuel supply hopper.
RU2005123066/06A 2005-07-21 2005-07-21 Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry RU2310124C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005123066/06A RU2310124C2 (en) 2005-07-21 2005-07-21 Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005123066/06A RU2310124C2 (en) 2005-07-21 2005-07-21 Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005123066A RU2005123066A (en) 2007-01-27
RU2310124C2 true RU2310124C2 (en) 2007-11-10

Family

ID=37773209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005123066/06A RU2310124C2 (en) 2005-07-21 2005-07-21 Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310124C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011003323U1 (en) 2011-02-28 2011-05-19 Barbolin, Sergey P. Furnace for processing pourable fuel into heat energy
RU2483246C2 (en) * 2009-02-17 2013-05-27 Сергей Павлович Барболин Vertical furnace of steam hot-water boiler for combustion of loose fuel types
RU2575591C1 (en) * 2014-07-29 2016-02-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Water boiler furnace
RU2596682C2 (en) * 2013-07-16 2016-09-10 Сергей Павлович Барболин Vertical furnace of water-steam boiler for conversion of loose types of fuel into thermal energy with afterburner chambers of pyrolysis gases
RU2664887C2 (en) * 2016-04-05 2018-08-23 Сергей Павлович Барболин Heat exchanging device with lined furnace for the solid, loose fuels and waste processing into the heat energy

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483246C2 (en) * 2009-02-17 2013-05-27 Сергей Павлович Барболин Vertical furnace of steam hot-water boiler for combustion of loose fuel types
DE202011003323U1 (en) 2011-02-28 2011-05-19 Barbolin, Sergey P. Furnace for processing pourable fuel into heat energy
RU2596682C2 (en) * 2013-07-16 2016-09-10 Сергей Павлович Барболин Vertical furnace of water-steam boiler for conversion of loose types of fuel into thermal energy with afterburner chambers of pyrolysis gases
RU2575591C1 (en) * 2014-07-29 2016-02-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Water boiler furnace
RU2664887C2 (en) * 2016-04-05 2018-08-23 Сергей Павлович Барболин Heat exchanging device with lined furnace for the solid, loose fuels and waste processing into the heat energy

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005123066A (en) 2007-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4559882A (en) Biomass-fueled furnace
RU153204U1 (en) HEATING BOILER
EP0401205A1 (en) Device for supply of secondary air, and boiler with the device.
EP2884200A1 (en) Central heating boiler
RU2310124C2 (en) Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry
RU2736687C1 (en) Hot-water boiler (versions)
WO2011136629A2 (en) Solid fuel fired boiler with a gas burner for household use and gas combustion method
CN209165440U (en) A kind of rice husk burning device
KR19990007892U (en) Hot Water Boiler for Wood
KR20190047193A (en) Combustion apparatus for solid fuel
RU2551183C2 (en) Heating device
WO2015023169A1 (en) Domestic boiler operating on solid fuel of variable moisture content
KR102141300B1 (en) Cogeneration system using solid fuel
RU2186302C2 (en) Water-heating boiler
RU2133409C1 (en) Wood waste incinerator
RU2426028C1 (en) Vertical furnace of steam-water heating boiler to process loose types of fuel into thermal energy
RU2272960C1 (en) Fuel combustion device
RU63906U1 (en) HEAT GENERATOR
CN219367598U (en) Direct-fired industrial boiler for high-moisture organic waste
RU2219442C1 (en) Hot-water boiler
RU2780178C1 (en) Bathhouse furnace
CN221592878U (en) Dual-purpose combustor
RU2168110C1 (en) Furnace of steam of hot-water boiler for burning of high-humid vegetable fuel with gas or residual fuel oil
RU2483246C2 (en) Vertical furnace of steam hot-water boiler for combustion of loose fuel types
UA23621U (en) Appliance for obtaining heat energy at burning wastes of organic origin

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150722