RU2452895C2 - Device to burn lump solid fuel in pulsating flow - Google Patents
Device to burn lump solid fuel in pulsating flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452895C2 RU2452895C2 RU2009142904/06A RU2009142904A RU2452895C2 RU 2452895 C2 RU2452895 C2 RU 2452895C2 RU 2009142904/06 A RU2009142904/06 A RU 2009142904/06A RU 2009142904 A RU2009142904 A RU 2009142904A RU 2452895 C2 RU2452895 C2 RU 2452895C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- pipe
- solid fuel
- fuel
- grate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Combustion (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к топкам шахтного типа для слоевого сжигания кускового топлива и может быть использовано в теплоэнергетических установках, в газификационных камерах для химической промышленности, в мусоросжигающих мини-заводах.The invention relates to furnaces of a mine type for the layered burning of lump fuel and can be used in heat power plants, gasification chambers for the chemical industry, in incinerator mini-plants.
По основному авторскому свидетельству №556274 известно устройство для сжигания кускового твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту с двумя параллельно расположенными горизонтальными колосниковыми решетками, размещенными между ними слоем топлива и установленную над верхней решеткой внутри шахты трубу, сечение которой меньше сечения шахты не более, чем в 4 раза.According to the main author’s certificate No. 556274, a device for burning lumpy solid fuel in a pulsating flow is known, comprising a vertical shaft with two parallel horizontal grate grids, a layer of fuel placed between them and a pipe installed above the upper grid in the shaft, the cross section of which is no more than the section of the shaft, than 4 times.
Недостатком данного устройства является возникновение периодически повторяющихся интенсивных и слабоинтенсивных колебаний, приводящих к ухудшению горения. Кроме того, верхняя колосниковая решетка имеет короткий срок службы из-за его нахождения в высокотемпературной зоне.The disadvantage of this device is the occurrence of periodically repeated intense and weakly intense oscillations, leading to deterioration of combustion. In addition, the upper grate has a short service life due to its location in the high temperature zone.
Известно также устройство, принятое за прототип, по авторскому свидетельству №1008571 от 30.03.83 г., бюл. №12, включающее в себя шахту, трубу, две колосниковые решетки, верхняя колосниковая решетка выполнена из охлаждаемой теплообменной трубы, бункер, зольник, регулятор расхода теплоносителя, датчик температуры.Also known is the device adopted as a prototype, according to the copyright certificate No. 1008571 of March 30, 83, bull. No. 12, which includes a shaft, a pipe, two grates, the upper grate is made of a cooled heat exchanger pipe, a hopper, an ash pan, a coolant flow controller, and a temperature sensor.
К основному недостатку рассматриваемого устройства следует отнести плохие экологические показатели в газовых выбросах, связанные с сажеобразованием на холодных стенках теплообменной трубы.The main disadvantage of this device should be attributed to poor environmental performance in gas emissions associated with soot formation on the cold walls of the heat exchanger pipe.
Предложено устройство для сжигания кускового твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту, слой сжигаемого топлива, трубу, установленную в шахте, сечение которой меньше сечения шахты, регулятор расхода теплоносителя, датчик температуры, характеризуется тем, что шахта содержит одну горизонтально расположенную колосниковую решетку и два бункера, совмещенные с зольниками и расположенными друг против друга, систему непрерывной загрузки твердого топлива толкающего типа, трубу, верхняя часть которой выполняет функцию теплообменника, уловитель механических частиц. При этом на лабораторной установке, созданной и испытанной заявителем в акустической лаборатории, наиболее эффективные результаты получены при соотношении размеров шахты и трубы не более чем в 4 раза.A device is proposed for burning lumpy solid fuel in a pulsating flow, comprising a vertical shaft, a layer of combustible fuel, a pipe installed in the shaft, the cross section of which is smaller than the section of the shaft, a flow rate regulator, a temperature sensor, characterized in that the shaft contains one horizontally arranged grate and two bunkers combined with ash pans and located opposite each other, a system of continuous loading of solid fuel of a pushing type, a pipe, the upper part of which performs the function tion of the heat exchanger, trap of mechanical particles. Moreover, in a laboratory setup created and tested by the applicant in an acoustic laboratory, the most effective results were obtained with a ratio of shaft and pipe sizes of not more than 4 times.
Предлагаемое устройство позволяет поддерживать устойчивый режим автоколебаний путем поддержания скорости потока воздуха в шахте в заданных пределах. Это достигается регулированием температуры стенок трубы путем изменения расхода теплоносителя, циркулирующего через кольцевой теплообменник, так как тяга трубы в сильной степени зависит от температуры стенки трубы. Факел пламени с холодными стенками теплообменника не контактирует, в результате чего предотвращается образование сажи. Вертикально переместив решетку, которая предусмотрена в прототипе, можно предотвратить сажеобразование. Однако при этом нарушается стабилизация пламени. Верхняя решетка предназначена для обеспечения стабилизации горения и равномерного распределения пламени по всей площади решетки. Условия стабилизации пламени и равномерного распределения тепла по колоснику в данном устройстве выполняются путем подачи кускового твердого топлива на колосниковую решетку в непрерывном режиме одновременно с двух сторон. Процессы горения (воспламенение, выделение горючих газов и их горение, горение коксовой части, золообразование) протекают одновременно по всей площади колосниковой решетки, обеспечивая тем самым равномерное выделение тепла по всей колосниковой решетке. В прототипе кусковое топливо подается с одной стороны, и оно возгорается только по мере приближения к центру колосника. Начальный участок колосника при такой схеме подачи кускового топлива всегда будет выделять меньше тепла, по сравнению с другими участками. Верхняя колосниковая решетка сглаживает неравномерность тепловыделения. При горении кусковое твердое топливо со стороны газового потока подвергается интенсивному механическому и тепловому воздействиям. Это приводит к разрушению кусков горящего топлива и частичному уносу механических частиц.The proposed device allows you to maintain a stable mode of self-oscillation by maintaining the flow rate of air in the mine within specified limits. This is achieved by controlling the temperature of the pipe walls by changing the flow rate of the coolant circulating through the annular heat exchanger, since the pipe draft is highly dependent on the temperature of the pipe wall. The flame torch does not come into contact with the cold walls of the heat exchanger, which prevents the formation of soot. By vertically moving the grill, which is provided in the prototype, soot formation can be prevented. However, flame stabilization is impaired. The upper grate is designed to provide stabilization of combustion and uniform distribution of flame over the entire area of the grate. The conditions for stabilization of the flame and uniform distribution of heat along the grate in this device are fulfilled by supplying lumpy solid fuel to the grate in continuous operation simultaneously from both sides. Combustion processes (ignition, evolution of combustible gases and their combustion, coke burning, ash formation) occur simultaneously over the entire area of the grate, thereby ensuring uniform heat generation throughout the grate. In the prototype, lump fuel is supplied on one side, and it ignites only as it approaches the center of the grate. The initial grate section with such a lump fuel supply scheme will always generate less heat compared to other sections. The upper grate ensures smooth heat dissipation. During combustion, lumpy solid fuel from the gas stream is subjected to intense mechanical and thermal stresses. This leads to the destruction of pieces of burning fuel and partial entrainment of mechanical particles.
Несмотря на то что в пульсирующем газовом потоке, где присутствуют узлы и пучности давления, часто наблюдается укрупнение частиц (в дальнейшем эти частицы падают вниз за счет сил гравитации), возникает необходимость в очистке газовых выбросов от механических примесей. В предложенном устройстве эта проблема решена уловителем механических частиц.Despite the fact that in a pulsating gas flow, where nodes and pressure antinodes are present, coarsening of particles is often observed (in the future, these particles fall down due to gravitational forces), there is a need to clean gas emissions from mechanical impurities. In the proposed device, this problem is solved by a trap of mechanical particles.
Для пояснения сущности изобретения на фиг.1. приведена схема устройства для сжигания кускового твердого топлива в пульсирующем потоке. На фиг.2 показана схема подачи кускового топлива на колосниковую решетку 1.To clarify the invention in figure 1. A diagram of a device for burning lumpy solid fuel in a pulsating flow is shown. Figure 2 shows a diagram of the supply of lump fuel to the
Устройство включает в себя: шахту 4, в которой коаксиально расположена труба 7. В шахте имеется горизонтальная колосниковая решетка 1, выполняющая функцию колосника. К шахте с двух сторон противоположно друг к другу прикреплены два бункера 8 с зольниками 2. Оба бункера содержат загрузочные устройства 9. В шахте под колосниковой решеткой расположено поджиговое устройство 11. Труба выполнена в виде трубчатого теплообменника 5 с регулятором расхода теплоносителя 13. В верхней части трубы расположен датчик температуры 12 и уловитель 6 механических частиц.The device includes: a shaft 4, in which the pipe 7 is coaxially located. In the shaft there is a
Устройство работает следующим образом. Кусковое твердое топливо 3 при помощи загрузочных устройств 9 подается на горизонтальную колосниковую решетку 1 и поджигается устройством 11. Продукты сгорания поднимаются вверх по трубе 7. В зону горения воздух подается по двум направлениям: через кольцевой зазор, образованный шахтой и трубой; с нижнего среза шахты. В первоначальный момент, до возгорания кускового твердого топлива, требуемая тепловая энергия в устройстве обеспечивается за счет работы поджигового устройства 11. В устройстве возбуждаются продольные автоколебания. После возгорания кускового твердого топлива 3, поджиговое устройство 11 выключается. В дальнейшем, пульсации поддерживаются за счет тепла, выделяемого при горении твердого топлива 3. На горизонтальную колосниковую решетку 1 очередная порция топлива 3 загрузочными устройствами толкающего типа 9 подается одновременно с двух сторон (Фиг.2). Непрерывная подача кускового топлива 3 организована таким образом, что на горизонтальной колосниковой решетке 1 постоянно обеспечивается равномерное горение. Этим достигаются устойчивые автоколебания в акустическом тракте. При чрезмерном увеличении конвективного газового потока в трубе (об этом сигнализирует датчик температуры 12), ее стенки необходимо охлаждать. Охлаждение стенок трубы до необходимой температуры осуществляется циркуляцией теплоносителя, скорость движения которого управляется регулятором расхода 13. В качестве теплоносителя можно использовать воду. Холодная вода подводится к верхнему патрубку, горячая вода отводится через нижний патрубок.The device operates as follows. Lump
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает устойчивый автоколебательный процесс, повышает надежность работы горизонтальной колосниковой решетки, предотвращает сажеобразование и унос механических частиц в окружающую среду. Амплитуда пульсации акустического давления в устройстве (в трубе 7) измерена заявителем посредством измерительного комплекса MIC-200 и составляет около 160 дБ.Thus, the proposed device provides a stable self-oscillating process, increases the reliability of the horizontal grate, prevents soot formation and entrainment of mechanical particles into the environment. The amplitude of the acoustic pressure pulsation in the device (in pipe 7) was measured by the applicant by means of the MIC-200 measuring complex and is about 160 dB.
На удалении 1 метр от устройства уровень звукового давления составил 110 дБ.At a distance of 1 meter from the device, the sound pressure level was 110 dB.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность признаков не известна из проанализированного уровня техники.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" presented to the invention, because the claimed combination of features is not known from the analyzed prior art.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность признаков и достигнутые технические результаты получены благодаря тому, что в заявленном техническом решении обеспечивается создание устойчивого автоколебательного процесса без воздействия дополнительных устройств (например: тяго-дутьевых устройств), что является доказательством соответствия заявленного решения данному критерию.The claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" for inventions, because the claimed combination of features and the achieved technical results are due to the fact that the claimed technical solution ensures the creation of a stable self-oscillating process without the influence of additional devices (for example: draft-blowing devices), which is evidence of compliance of the claimed solution with this criterion.
Заявленное техническое решение соответствует критерию « промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленное техническое решение реализовано в опытно-промышленном образце с использованием обычных материалов и известных технологий.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" to the invention, because The claimed technical solution is implemented in a pilot sample using conventional materials and known technologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142904/06A RU2452895C2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142904/06A RU2452895C2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009142904A RU2009142904A (en) | 2011-05-27 |
RU2452895C2 true RU2452895C2 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=44734477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009142904/06A RU2452895C2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2452895C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT6093B (en) | 2013-01-31 | 2014-11-25 | Andrius Čeponis | Heating equipment with furnace and control tool |
RU2767578C1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университете (НПИ) имени М.И. Платова" | Individual self-contained utilizer of organic wastes |
RU2772092C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-05-16 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Boiler for burning coal, crushed municipal waste and method of its operation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU556274A1 (en) * | 1973-03-19 | 1977-04-30 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. В.И.Ульянова-Ленина | Apparatus for burning bulk solid fuel in a pulsating flow |
SU688769A2 (en) * | 1977-11-18 | 1979-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс | Chamber furnace |
SU1008571A2 (en) * | 1981-11-13 | 1983-03-30 | Казанский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ульянова- Ленина | Apparatus for burning lumpy solid fuel in pulsation flow |
US5176513A (en) * | 1990-12-04 | 1993-01-05 | Georgia Tech Research Corporation | Pulse combustor apparatus |
WO1994014002A1 (en) * | 1992-12-04 | 1994-06-23 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Pulse combustion boiler |
-
2009
- 2009-11-19 RU RU2009142904/06A patent/RU2452895C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU556274A1 (en) * | 1973-03-19 | 1977-04-30 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. В.И.Ульянова-Ленина | Apparatus for burning bulk solid fuel in a pulsating flow |
SU688769A2 (en) * | 1977-11-18 | 1979-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс | Chamber furnace |
SU1008571A2 (en) * | 1981-11-13 | 1983-03-30 | Казанский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ульянова- Ленина | Apparatus for burning lumpy solid fuel in pulsation flow |
US5176513A (en) * | 1990-12-04 | 1993-01-05 | Georgia Tech Research Corporation | Pulse combustor apparatus |
WO1994014002A1 (en) * | 1992-12-04 | 1994-06-23 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Pulse combustion boiler |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT6093B (en) | 2013-01-31 | 2014-11-25 | Andrius Čeponis | Heating equipment with furnace and control tool |
RU2767578C1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университете (НПИ) имени М.И. Платова" | Individual self-contained utilizer of organic wastes |
RU2772092C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-05-16 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Boiler for burning coal, crushed municipal waste and method of its operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009142904A (en) | 2011-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2619434C1 (en) | Installation for solid fuel combustion | |
RU2712555C2 (en) | Method of combustion process in furnace plants with grate | |
CN101586805B (en) | Combustion device for biomass granular fuel | |
JP2007271203A (en) | Fluidized bed gasification furnace and its fluidized bed monitoring/controlling method | |
EP1304525A1 (en) | Waste incinerator and method of operating the incinerator | |
RU2452895C2 (en) | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow | |
CN102734806B (en) | Water-cooled reciprocating-type multi-stage hydraulic mechanical grate furnace and control method thereof | |
RU2294483C1 (en) | Method and device for burning solid fuel | |
RU182137U1 (en) | Fluidized bed solid fuel boiler | |
RU52625U1 (en) | SOLID FUEL COMBUSTION DEVICE, DOMESTIC AND INDUSTRIAL WASTE | |
CN103196161A (en) | Heating boiler | |
CN102721068A (en) | Method for controlling air supply system of water-cooling reciprocating multistage hydraulic mechanical grate furnace | |
US20110303132A1 (en) | Method and apparatus for cascaded biomass oxidation with thermal feedback | |
RU2702069C1 (en) | Vertical fire grate of boiler furnace | |
CN203454149U (en) | Marine incinerator | |
RU2551183C2 (en) | Heating device | |
RU186210U1 (en) | Solid fuel boiler | |
RU2539414C2 (en) | Apparatus for burning solid fuel in pulsating flow | |
CN102721069B (en) | Method for controlling fire grate of water-cooling reciprocating multistage hydraulic mechanical grate furnace | |
RU2423646C1 (en) | Device to burn lump solid and liquid fuels in pulsating flow | |
RU69201U1 (en) | WATER AND GAS BOILER OF SMALL POWER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER | |
RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
CN217441640U (en) | Chain grate gasification device using whole bundle of wrapped crop straw as fuel | |
RU2399845C1 (en) | Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation | |
JPS6131761B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20110524 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191120 |