RU2399845C1 - Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation - Google Patents

Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2399845C1
RU2399845C1 RU2009117023/06A RU2009117023A RU2399845C1 RU 2399845 C1 RU2399845 C1 RU 2399845C1 RU 2009117023/06 A RU2009117023/06 A RU 2009117023/06A RU 2009117023 A RU2009117023 A RU 2009117023A RU 2399845 C1 RU2399845 C1 RU 2399845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
combustion chamber
ash
furnace chamber
hopper
Prior art date
Application number
RU2009117023/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Шайдеров (RU)
Юрий Петрович Шайдеров
Original Assignee
Юрий Петрович Шайдеров
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 Юрий Петрович Шайдеров filed Critical Юрий Петрович Шайдеров
Priority to RU2009117023/06A priority Critical patent/RU2399845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399845C1 publication Critical patent/RU2399845C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: there proposed is method of two-stage solid fuel combustion, which involves fuel and air supply to furnace chamber, ash removal, removal of carbon oxide and heat transfer to the system with heat carrier; at that, air is supplied to furnace chamber through loading hopper; it flows through the filled solid fuel layer and enters the combustion zone restricted from below with ash layer and tightly cut off with gate valve. Flow of gaseous combustion products is supplied to smoke tube through the system of holes, which is arranged in heat exchanger in lower part of side surface of furnace chamber. Method is implemented by means of boiler plant including furnace chamber, loading hopper, device for forced air supply to combustion zone, system with heat carrier; at that, in upper part of loading hopper there is hole with an air supply damper, hopper cavity is directly connected to combustion zone; besides in heat exchanger, on one side, in lower part there are gaseous combustion product outlet holes, and bottom of furnace chamber is blindly covered with gate valve which is retracted in order to remove ash.
EFFECT: development of environmentally safe smokeless solid fuel combustion method.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в котельных установках.The invention relates to the field of heat engineering and can be used in boiler plants.

В настоящее время и на обозримую перспективу основным источником первичной энергии для котельных установок промышленных предприятий и объектов социально-бытового назначения является твердое органическое топливо. Одной из актуальных современных задач является обеспечение чистоты воздушного бассейна, а следовательно, создание таких способов и устройств для сжигания топлива, которые бы обеспечили при высоком КПД очистку продуктов сгорания топлива, выделяемых в атмосферу от твердых частиц золы, несгоревшего топлива и вредных газообразных продуктов горения.Currently, for the foreseeable future, the main source of primary energy for boiler plants of industrial enterprises and social facilities is solid fossil fuels. One of the urgent modern tasks is to ensure the cleanliness of the air basin, and therefore, the creation of such methods and devices for burning fuel that would ensure, at high efficiency, the purification of the combustion products of the fuel released into the atmosphere from solid particles of ash, unburned fuel and harmful gaseous products of combustion.

Известен способ и устройство для сжигания твердого топлива в плотном слое (Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. «Котельные установки промышленных предприятий» стр.11). При данном способе в верхней части слоя после загрузки находится свежее топливо, под ним располагается горящий кокс, а непосредственно над решеткой - шлак, по мере выгорания топливо проходит все зоны. Воздух подается снизу, через решетку. Образующийся при горении топлива шлак стекает через решетку в зону золоудаления. Топки для сжигания в плотном слое могут быть немеханическими, полумеханическими и механизированными. При всем многообразии конструкций все они содержат: забрасыватель, камеру сгорания топлива с колосниковой решеткой, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения и камеры с теплоносителем.A known method and device for burning solid fuel in a dense layer (Sidelkovsky LN, Yurenev VN "Boiler plants of industrial enterprises" p.11). With this method, fresh fuel is located in the upper part of the layer after loading, burning coke is located under it, and slag is directly above the grate; as it burns out, the fuel passes through all zones. Air is supplied from below through the grill. The slag formed during fuel combustion flows through the grate into the ash removal zone. Dense combustion chambers can be non-mechanical, semi-mechanical and mechanized. With all the variety of designs, they all contain: a spreader, a fuel combustion chamber with a grate, a device for forced air supply to the combustion zone and a chamber with a coolant.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокий КПД, неполное сгорание топлива и выделение в атмосферу вредных газообразных и твердых остатков.The disadvantage of this method is the insufficiently high efficiency, incomplete combustion of fuel and the emission of harmful gaseous and solid residues into the atmosphere.

Известен способ и устройство для сжигания твердого топлива с помощью котельной установки двухступенчатого типа (патент РФ №2334166). Способ двухступенчатого сжигания твердого топлива осуществляют с помощью того, что сжигание топлива на первой и второй ступени производят в цилиндрической камере высотой не менее 3 метров, с загрузочным люком, расположенным на высоте 2 метров и снабженным устройством, обеспечивающим секторную загрузку топлива, при этом центр конуса, образуемого засыпанным топливом, смещен относительно центра основания топочной камеры, что обеспечивает разделение топочной камеры на две зоны горения и совмещение плотного высокотемпературного пламени, образованного в процессе горения слоя топлива у основания конуса с газами, образующимися в процессе горения топлива по всей высоте конуса, при этом интенсификацию процесса горения производят путем принудительной скважинной прошивки всей зоны горения твердого топлива с помощью вертикальных штырей, опускаемых из верхней части котельной установки, и принудительной подачи воздуха в зольную часть топки.A known method and device for burning solid fuel using a two-stage type boiler plant (RF patent No. 2334166). The method of two-stage burning of solid fuel is carried out by using the fact that the fuel is burned in the first and second stages in a cylindrical chamber with a height of at least 3 meters, with a loading hatch located at a height of 2 meters and equipped with a device providing sector loading of fuel, while the center of the cone formed by the filled fuel is shifted relative to the center of the base of the combustion chamber, which ensures the separation of the combustion chamber into two combustion zones and the combination of a dense high-temperature flame, o developed during the combustion of the fuel layer at the base of the cone with gases generated during the combustion of the fuel along the entire height of the cone, while the combustion process is intensified by forced borehole flashing of the entire combustion zone of solid fuel with the help of vertical pins lowered from the upper part of the boiler plant, and forced air supply to the ash part of the furnace.

Способ осуществляется с помощью устройства, в котором цилиндрическая топочная камера имеет высоту не менее 3 метров, а загрузочный люк расположен на высоте 2 м и снабжен устройством, обеспечивающим секторную загрузку топлива, кроме того, котельная установка снабжена штырями для скважинной прошивки зоны горения.The method is carried out using a device in which a cylindrical combustion chamber has a height of at least 3 meters, and the loading hatch is located at a height of 2 m and is equipped with a device providing sector loading of fuel, in addition, the boiler installation is equipped with pins for downhole flashing of the combustion zone.

Недостатком указанных способа и устройства являются: повышенный расход электроэнергии из-за принудительной подачи воздуха в зону горения и конвейерного золоудаления, кроме того, недостаточная очистка газообразных продуктов горения от сажи, поскольку при использовании данного способа нельзя добиться на выходе такой температуры газообразных продуктов, которая обеспечивала бы образование конденсата в дымогарной трубе, кроме того, процесс постоянного слежения за прошивкой и сама прошивка зоны загрузки и зоны горения топлива штырями - процесс достаточно трудоемкий.The disadvantage of these methods and devices are: increased energy consumption due to forced air supply to the combustion zone and conveyor ash removal, in addition, insufficient purification of gaseous products of combustion from soot, since when using this method it is impossible to achieve at the outlet such a temperature of gaseous products that provided there would be condensation in the smokestack, in addition, the process of constantly monitoring the firmware and the firmware of the loading zone and the fuel combustion zone with pins - pr The process is quite laborious.

Задачей настоящего изобретения является создание способа сжигания твердого топлива и котельной установки ЮШ-01 для его осуществления, которые позволили бы снизить расходы на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения и упростить процесс обслуживания котельной установкой.The objective of the present invention is to provide a method for burning solid fuel and a boiler plant YUSH-01 for its implementation, which would reduce energy costs, reduce the soot content in gaseous products of combustion and simplify the process of servicing a boiler plant.

Задача изобретения решается за счет того, что в способе сжигания твердого топлива, включающем подачу топлива и воздуха в топочную камеру, золоудаление, отвод угарного газа и передачу тепла системе с теплоносителем, воздух в топочную камеру подают через загрузочный бункер, при этом он проходит через слой засыпанного твердого топлива и поступает в зону горения, ограниченную снизу слоем золы и плотно перекрытую шиберной задвижкой, при этом поток газообразных продуктов горения направляют в дымогарную трубу через систему отверстий, устроенную в теплообменнике в нижней части боковой поверхности топочной камеры.The objective of the invention is solved due to the fact that in the method of burning solid fuel, including the supply of fuel and air to the combustion chamber, ash removal, carbon monoxide removal and heat transfer to a system with a coolant, air is supplied to the combustion chamber through the loading hopper, while it passes through the layer filled solid fuel and enters the combustion zone, bounded from below by a layer of ash and tightly blocked by a slide gate valve, while the flow of gaseous products of combustion is directed into the smoke pipe through a system of holes arranged w in the heat exchanger in the lower part of the side surface of the combustion chamber.

Предлагаемый способ реализуется с помощью котельной установки, включающей топочную камеру, загрузочный люк, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения, систему с теплоносителем, у которой в верхней части загрузочного бункера выполнено отверстие с заслонкой для подачи воздуха, при этом полость бункера непосредственно соединена с зоной горения, с тем, чтобы воздух, поступающий в верхнюю часть бункера, проходил через слой засыпанного угля и попадал в топочную камеру в зону горения, кроме того, в теплообменнике, контактирующем по всей своей поверхности с топочной камерой, сбоку, в нижней части, выполнены отверстия для выхода газообразных продуктов горения, а дно топочной камеры наглухо перекрыто шиберной задвижкой, которая выдвигается для удаления золы.The proposed method is implemented using a boiler installation, including a combustion chamber, a loading hatch, a device for forced air supply to the combustion zone, a system with a coolant, in which an opening with a shutter for supplying air is made in the upper part of the loading hopper, while the hopper cavity is directly connected to combustion zone, so that the air entering the upper part of the hopper passes through a layer of filled coal and enters the combustion zone into the combustion zone, in addition, in the heat exchanger, I contact it over its entire surface with the combustion chamber side, at the bottom, provided with openings for exit of gaseous products of combustion, and the bottom of the combustion chamber tightly closed by the slide valve, which extends for the removal of ash.

Применение способа сжигания твердого топлива устройства для его осуществления позволяет при высоком КПД котельной установки снизить затраты на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения и упростить процесс обслуживания котельной установкой.The application of the method of burning solid fuel of the device for its implementation allows for high efficiency of the boiler plant to reduce energy costs, reduce the soot content in gaseous products of combustion and simplify the process of servicing the boiler plant.

Предлагаемый способ осуществляют с помощью котельной установки, состоящей из следующих конструктивных элементов:The proposed method is carried out using a boiler plant, consisting of the following structural elements:

- загрузочного люка 1;- loading hatch 1;

- устройства для принудительной автоматической подачи воздуха 2 с заслонкой и терморегулятором;- devices for forced automatic air supply 2 with a shutter and a temperature regulator;

- загрузочного бункера 3;- loading hopper 3;

- топочной камеры 4;- combustion chamber 4;

- бункера золоудаления 5;- ash removal hopper 5;

- шиберной задвижки 6;- slide gate valve 6;

- труб теплообменника 7;- pipes of the heat exchanger 7;

- камеры 8 теплоносителя с конвективной поверхностью;- camera 8 fluid with a convective surface;

- дымогарной трубы 9.- smoke pipe 9.

Способ с помощью предложенного устройства осуществляют следующим образом.The method using the proposed device is as follows.

Отопительная система заполняется теплоносителем. Розжиг котла производится один раз в начале отопительного сезона, при этом через загрузочный люк 1 подается горящая ветошь, а затем загрузочный бункер 3 и топочная камера 4 заполняются твердым топливом также через загрузочный люк 1. После набора нужной температуры срабатывает терморегулятор на устройстве для подачи воздуха 2, при этом заслонка закрывается, прекращается подача воздуха и в топочной камере 4 создается эффект томления (процесс горения замедлен, поскольку в котел воздух подается порционно в режиме, поддерживающем процесс горения, который обеспечивает нужную температуру в системе). За счет большой площади теплообмена все тепло переходит в отопительную систему, поскольку камеры 8 с теплоносителем выполнены таким образом, что они охватывают все нагревающиеся в процессе горения топлива поверхности котельной установки. Котел равномерно работает на заданную температуру. При падении температуры срабатывает устройство для подачи воздуха 2, при этом заслонка открывается и воздух, проходя через слой топлива в загрузочном бункере 3, поступает в топочную камеру 4. Образующиеся в процессе горения продукты горения с частицами сажи через отверстия между трубами теплообменника поступают в дымогарную трубу 9, при этом температура продуктов горения такова, что на поверхности дымогарной трубы 9 выпадает конденсат, включающий твердые частицы сажи. За счет эффекта выпадения конденсата происходит самоочистка газообразных продуктов горения от твердой составляющей. Конденсат стекает по поверхности дымогарной трубы 9 на ее дно, где установлен сборник конденсата. Золоудаление осуществляется с помощью шиберной задвижки 6, когда количество золы достигает верхнего отверстия между трубами теплообменника 7, при этом задвижка 6 выдвигается, зола поступает в бункер золоудаления 5, после заполнения бункера 5 задвижка 6, прошивая слой золы, возвращается на свое место.The heating system is filled with coolant. The boiler is ignited once at the beginning of the heating season, while a burning rag is fed through the loading door 1, and then the loading hopper 3 and the combustion chamber 4 are filled with solid fuel also through the loading door 1. After setting the desired temperature, the thermostat on the air supply device 2 , while the flap is closed, the air supply is stopped and the effect of languishing is created in the combustion chamber 4 (the combustion process is slowed down, since the air is supplied to the boiler portionwise in a mode that supports the combustion process I that provides the desired temperature in the system). Due to the large heat exchange area, all the heat is transferred to the heating system, since the chambers 8 with the coolant are made in such a way that they cover all surfaces of the boiler installation that are heated during fuel combustion. The boiler runs evenly at the set temperature. When the temperature drops, the device for supplying air 2 is triggered, while the damper opens and air, passing through the fuel layer in the loading hopper 3, enters the combustion chamber 4. The combustion products formed in the combustion process with soot particles through the openings between the tubes of the heat exchanger enter the smoke pipe 9, while the temperature of the combustion products is such that condensate is formed on the surface of the smoke pipe 9, including solid soot particles. Due to the effect of condensation, self-cleaning of gaseous products of combustion from the solid component occurs. Condensate flows down the surface of the smoke pipe 9 to its bottom, where the condensate collector is installed. Ash removal is carried out using a slide gate valve 6, when the amount of ash reaches the upper hole between the pipes of the heat exchanger 7, while the gate valve 6 extends, the ash enters the ash hopper 5, after filling the hopper 5, the gate valve 6, flashing the ash layer, returns to its place.

Предлагаемые способ сжигания твердого топлива и котельную установку для его осуществления можно использовать в теплосистемах, энергетических системах и локально для отопления зданий, различных по объему и назначению. Изобретение при достаточно высоком КПД позволяет снизить расходы на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения (что значительно повышает экологичность котельной установки) и упростить процесс обслуживания котельной установки, кроме того, предлагаемая котельная установка предельно проста в изготовлении.The proposed method of burning solid fuel and a boiler plant for its implementation can be used in heating systems, energy systems and locally for heating buildings of various sizes and purposes. The invention at a sufficiently high efficiency allows to reduce energy costs, reduce the soot content in gaseous products of combustion (which significantly increases the environmental friendliness of the boiler plant) and simplify the process of servicing the boiler plant, in addition, the proposed boiler plant is extremely simple to manufacture.

Claims (2)

1. Способ сжигания твердого топлива, включающий подачу топлива и воздуха в топочную камеру, золоудаление, отвод угарного газа и передачу тепла системе с теплоносителем, отличающийся тем, что воздух в топочную камеру подают через загрузочный бункер, при этом он проходит через слой засыпанного твердого топлива и поступает в зону горения, ограниченную снизу слоем золы и плотно перекрытую шиберной задвижкой, при этом поток газообразных продуктов горения направляют в дымогарную трубу через систему отверстий, устроенную в теплообменнике в нижней части боковой поверхности топочной камеры.1. The method of burning solid fuel, including the supply of fuel and air to the combustion chamber, ash removal, carbon monoxide removal and heat transfer to a system with a coolant, characterized in that the air in the combustion chamber is fed through a feed hopper, while it passes through a bed of solid fuel and enters the combustion zone, bounded from below by a layer of ash and tightly blocked by a slide gate valve, while the flow of gaseous products of combustion is directed into the smoke pipe through a system of holes arranged in the heat exchanger at the bottom s of the side surface of the combustion chamber. 2. Котельная установка, включающая топочную камеру, загрузочный люк, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения, систему с теплоносителем, отличающаяся тем, что в верхней части загрузочного бункера выполнено отверстие с заслонкой для подачи воздуха, при этом полость бункера непосредственно соединена с зоной горения, с тем, чтобы воздух, поступающий в верхнюю часть бункера, проходил через слой засыпанного угля и попадал в топочную камеру в зону горения, кроме того, в теплообменнике, контактирующем по всей своей поверхности с топочной камерой, сбоку, в нижней части, выполнены отверстия для выхода газообразных продуктов горения, а дно топочной камеры наглухо перекрыто шиберной задвижкой, которая выдвигается для удаления золы. 2. A boiler installation including a combustion chamber, a loading hatch, a device for forced air supply to the combustion zone, a system with a coolant, characterized in that an opening with a shutter for supplying air is made in the upper part of the loading hopper, while the hopper cavity is directly connected to the zone combustion, so that the air entering the upper part of the hopper passes through a layer of filled coal and enters the combustion chamber into the combustion zone, in addition, in a heat exchanger contacting over its entire surface with a combustion chamber, on the side, in the lower part, openings are made for the exit of gaseous products of combustion, and the bottom of the combustion chamber is tightly closed by a slide gate valve that extends to remove ash.
RU2009117023/06A 2009-05-04 2009-05-04 Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation RU2399845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009117023/06A RU2399845C1 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009117023/06A RU2399845C1 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399845C1 true RU2399845C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009117023/06A RU2399845C1 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399845C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194262U1 (en) * 2019-08-12 2019-12-04 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant
RU2811629C1 (en) * 2023-11-01 2024-01-15 Виталий Захарович Стрекалев Oven with reduced smoke production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194262U1 (en) * 2019-08-12 2019-12-04 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant
RU2811629C1 (en) * 2023-11-01 2024-01-15 Виталий Захарович Стрекалев Oven with reduced smoke production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105674232B (en) A kind of biomass micron fuel hot industry boiler of clean and effective
RU2570505C2 (en) Solid-fuel device for combustion of solid fuels together with their volatile matter
RU2619434C1 (en) Installation for solid fuel combustion
CN202101401U (en) Novel hot air furnace
CN202532448U (en) Solid-fuel fired boiler
CN2804612Y (en) Double-grate boiler for burning block-shape fuel
RU2399845C1 (en) Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation
CN203880691U (en) Chimney-free multifunctional oil/gas-fired boiler
KR20150118328A (en) Burner for biomass
CN110207088B (en) Steam boiler of pulverized coal and sludge biomass fuel and method thereof
KR102141300B1 (en) Cogeneration system using solid fuel
CN203231654U (en) Kiln tail gas treatment system
KR102078139B1 (en) Solid fuel boiler
CN203464323U (en) Novel environmental protection boiler with boiler internal smoke and dust abatement clean burning
CN206709083U (en) A kind of garbage pyrolysis gasification incinerator
RU183190U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
CN201126190Y (en) Atmospheric slippage throughhole fire coal gasification incineration furnace
CN201225756Y (en) Spherical briquette boiler
CN105588114A (en) Vertical type semi-gasification biomass burning boiler
CN201652323U (en) Synchronous combustion chain furnace with function of full coal layer inflammation
CN201373554Y (en) New energy gasified no-chimney energy-saving environment-friendly boiler
CN200940928Y (en) Forward/reverse purifying burning boiler having coal gasifying 3 chambers
CN104359111A (en) Household garbage drying and burning device
KR101496298B1 (en) Vertical type thermal oil boiler for refuse derived fuel
CN111023559B (en) Upper-hanging lower-supporting type combustible material sectional combustion furnace

Legal Events

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

Effective date: 20170505