RU2476768C1 - Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions) - Google Patents

Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2476768C1
RU2476768C1 RU2011137376/06A RU2011137376A RU2476768C1 RU 2476768 C1 RU2476768 C1 RU 2476768C1 RU 2011137376/06 A RU2011137376/06 A RU 2011137376/06A RU 2011137376 A RU2011137376 A RU 2011137376A RU 2476768 C1 RU2476768 C1 RU 2476768C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
chamber
nozzles
vertical
afterburner
Prior art date
Application number
RU2011137376/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Владимирович Осинцев
Владимир Владимирович Осинцев
Татьяна Ивановна Осинцева
Николай Владимирович Карнаухов
Николай Михайлович Ворожцов
Татьяна Борисовна Табатчикова
Евгений Васильевич Торопов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2011137376/06A priority Critical patent/RU2476768C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476768C1 publication Critical patent/RU2476768C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: double-chamber furnace to burn crushed wastes comprises a layer prismatic chamber of gas generation with vertical front, rear and side walls, a ceiling slab, having a gas-tight unit for wastes input, with a layer-retaining bottom grate, with nozzles of primary air blowing installed above it, with arranged windows of generator gas discharge on the rear wall above the layer-retaining grate and nozzles of primary air blowing and under the layer-retaining grate and equipped with filtering grates, and also a prismatic afterburning chamber with vertical front, rear and side walls, windows of generator gas input arranged on the front wall, nozzles of afterburning air, flues that connect chambers of gas generation and afterburning and connected to windows of discharge and input of generator gas accordingly in the rear wall of the gas generation chamber, and in the front wall of the afterburning chamber, with axisymmetric nozzles of secondary air blowing brought inside and aligned in direction of the afterburning chamber, in flues with even pitch there are piers installed, forming a system of vertical slot confusor channels with equivalent input and output throughput sections and parallel vertical planes of symmetry, channel width of 0.4-1.7 on the front wall of the afterburning chamber in channels of output sections, nozzles of secondary blowing are arranged in vertical rows, installed in input sections of each channel, and their axes are matched with vertical planes of symmetry of appropriate confusor channels.
EFFECT: invention will make it possible to reduce underburning of introduced wood wastes and emissions of hazardous substances into atmosphere.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах утилизации отходов деревообрабатывающих производств при одновременной выработке тепловой энергии и сокращении потребления газа и жидкого топлива.The invention relates to energy and can be used in waste management systems of woodworking industries while generating thermal energy and reducing gas and liquid fuel consumption.

Известна топка, содержащая вертикальную камеру газогенерирования кипящего слоя с потолочным узлом ввода дробленого топлива, подовой топливоудерживающей решеткой и соплами первичного воздуха в решетке, камеру дожигания с вертикальными стенами и дожигающими воздушными соплами третичного дутья, а также соединительный газоход с фильтрующей газозаборной решеткой и воздушными соплами вторичного дутья, ориентированными в камеру дожигания вместе с продуктами газификации (авторское свидетельство СССР №1574988, МПК F23С 11/02 от 05.05.88 г.; БИ №24 от 30.06.90 г.). Недостаток топки - значительный вынос в камеру дожигания влаги, препятствующей выжиганию генераторного газа при подаче в газогенератор древесных отходов.A known furnace containing a vertical fluidized bed gas generation chamber with a crushed fuel input ceiling assembly, a bottom fuel-retaining grate and primary air nozzles in the grate, an afterburner with vertical walls and tertiary blasting air nozzles, as well as a connecting duct with a gas intake filter grate and secondary air nozzles blast oriented to the afterburner along with gasification products (USSR author's certificate No. 1574988, IPC F23C 11/02 of 05/05/88; BI No. 24 of 30.0 6.90 g.). The drawback of the furnace is a significant removal of moisture into the afterburner, which prevents burning of the generator gas when wood waste is fed into the gas generator.

Известна топка, содержащая вертикальные предтопки с узлами потолочного ввода первичного воздуха, пылевидного и дробленого органического топлива, камеру дожигания с соплами подачи третичного воздуха, соединительных газоходов для перетока продуктов неполного сгорания из предтопков в дожигательную камеру с установленными в них эжекторами, использующими в качестве рабочего агента вторичный воздух (авторское свидетельство СССР №918662, МПК F23С 6/00 от 01.10.79 г.; БИ №13 от 07.04.82 г.). Недостаток топки - высокая степень недожога дробленого топлива, а также значительный выход в атмосферу оксидов азота.A known furnace containing vertical pre-furnaces with nodes for ceiling entry of primary air, pulverized and crushed fossil fuels, an afterburner with nozzles for supplying tertiary air, connecting ducts for overflow of products of incomplete combustion from the pre-furnaces into the afterburner with ejectors installed in them using as working agent secondary air (USSR author's certificate No. 918662, IPC F23C 6/00 of 01/10/79; BI No. 13 of 04/07/82). The drawback of the furnace is a high degree of undercooking of crushed fuel, as well as a significant release of nitrogen oxides into the atmosphere.

Известна двухкамерная топка для сжигания дробленых отходов, содержащая камеру газогенерирования кипящего слоя с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, размещенные на решетке сопла первичного воздушного дутья, призматическую камеру дожигания также с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, соплами вторичного и третичного дутья, газоход, соединяющий заднюю стену камеры газогенерирования и фронтовую стену камеры дожигания, размещенный над слоеудерживающей решеткой и над соплами первичного воздушного дутья (патент РФ №2143084; F23С 1/12 от 16.02.1999 г.; БИ №35, 1999 г.). Недостаток устройства - высокий уровень выноса в камеру дожигания и из котла недожженных частиц при подаче в топку древесных отходов, плохо улавливаемых в традиционных золоуловителях, что вызывает активное загрязнение окружающей среды.Known two-chamber furnace for burning crushed waste, containing a fluidized bed gas generation chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling overlap having a gas tight waste entry unit, a layer-retaining hearth lattice placed on the grill of the primary air blast nozzle, a prismatic afterburner with vertical frontal , the back and side walls, nozzles of the secondary and tertiary blast, a gas duct connecting the rear wall of the gas generation chamber and the front wall of the chamber Ozhiganov disposed over and lattice sloeuderzhivayuschey above the nozzles of the primary air blast (RF Patent №2143084; F23S 1/12 from 16.02.1999 g .; BI №35, 1999 YG). The disadvantage of this device is the high level of removal of unfinished particles into the afterburner and from the boiler when wood waste is poorly collected in traditional ash collectors, which causes active environmental pollution.

Известна наиболее близкая к заявляемому устройству двухкамерная топка для сжигания дробленых древесных отходов, содержащая слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, размещенные на решетке сопла первичного воздушного дутья, призматическую камеру дожигания также с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, соплами вторичного и третичного дутья, газоход, соединяющий заднюю стену камеры газогенерирования и фронтовую стену камеры дожигания, размещенный над слоеудерживающей решеткой и над соплами первичного воздушного дутья (патент РФ №2386079; F23G 5/32, F23G 7/02 от 09.10.2010 г.; БИ №10, 2010 г.). Недостаток устройства - высокий уровень выноса в камеру дожигания и из котла недожженных частиц при подаче в топку древесных отходов, плохо улавливаемых в традиционных золоуловителях, что вызывает активное загрязнение окружающей среды.Known closest to the claimed device is a two-chamber combustion chamber for burning crushed wood waste, containing a layered prismatic gas generation chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling overlapping, a gas tight waste input unit, a layer-retaining hearth lattice, a prismatic prismatic nozzle placed on the grill afterburning chamber also with vertical front, rear and side walls, secondary and tertiary blast nozzles, gas duct connecting the bottom wall of the gas generation chamber and the front wall of the afterburner, located above the layer-holding grid and above the nozzles of the primary air blast (RF patent No. 2386079; F23G 5/32, F23G 7/02 of 09/10/2010; BI No. 10, 2010) . The disadvantage of this device is the high level of removal of unfinished particles into the afterburner and from the boiler when wood waste is poorly collected in traditional ash collectors, which causes active environmental pollution.

Задача изобретения - уменьшение недожога вводимых древесных отходов и выбросов вредных веществ в атмосферу.The objective of the invention is to reduce the burning of introduced wood waste and emissions of harmful substances into the atmosphere.

Для этого предлагается универсальное конструктивное решение для трех вариантов вывода генераторного газа из камеры газогенерирования.For this, a universal design solution is proposed for three options for the output of generator gas from the gas generation chamber.

По первому варианту в двухкамерной топке для сжигания дробленых древесных отходов, содержащей слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене над слоеудерживающей решеткой и соплами первичного воздушного дутья и под слоеудерживающей решеткой и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, согласно изобретению в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов.According to the first option, in a two-chamber furnace for burning crushed wood waste containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling overlap, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice, with primary air blast nozzles installed above it, with placed generator gas outlet windows on the rear wall above the layer-holding grill and primary air blast nozzles and under the layer-holding grill and equipped filter gratings, as well as a prismatic afterburner with vertical front, rear and side walls, generator gas inlet windows placed on the front wall, afterburning air nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburner chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows respectively in the rear wall gas generation chambers and in the front wall of the afterburner, with axisymmetric secondary nozzles introduced inward and oriented in the direction of the afterburner According to the invention, in the gas ducts with uniform pitch, piers are installed that form a system of vertically slotted confuser channels with equal inlet and outlet passage sections and vertical symmetry planes parallel to each other, with a width on the front wall of the afterburner (0.4-1.7) the channel widths in the outlet sections, the secondary blast nozzles are arranged in vertical rows, installed in the inlet sections of each channel, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry corresponding to confusing channels.

По второму варианту в двухкамерной топке для сжигания дробленых древесных отходов, содержащей слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене над слоеудерживающей решеткой и соплами первичного воздушного дутья и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, согласно изобретению в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов.According to the second option, in a two-chamber furnace for burning crushed wood waste containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling overlap, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice, with primary air blast nozzles installed above it, with placed generator gas outlet windows on the rear wall above the layer-holding grate and primary air blast nozzles and equipped with filter gratings, as well as a prismatic afterburner with vertical front, rear, and side walls, generator gas inlet windows placed on the front wall, afterburner nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburner chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows in the rear wall of the gas generation chamber and in the front the wall of the afterburning chamber, with the axisymmetric nozzles of the secondary air blast inserted inward and oriented towards the afterburning chamber, according to the invention In gas ducts with uniform pitch, piers are installed that form a system of vertically slotted confuser channels with equal inlet and outlet passage sections and vertical symmetry planes parallel to each other, with a width on the front wall of the afterburning chamber (0.4-1.7) of channel widths at the output sections, the secondary blast nozzles are arranged in vertical rows, installed in the inlet sections of each of the channels, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry of the corresponding confuser channels.

По третьему варианту в двухкамерной топке для сжигания дробленых древесных отходов, содержащей слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене под слоеудерживающей решеткой и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, согласно изобретению в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов.According to the third option, in a two-chamber furnace for burning crushed wood waste containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling overlap, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice, with primary air blast nozzles installed above it, with placed generator gas outlet windows on the rear wall under the layer-holding grate and equipped with filter gratings, as well as a prismatic afterburner with by the front, rear and side walls placed on the front wall of the generator gas inlet windows, afterburner nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburning chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows respectively in the rear wall of the gas generation chamber and in the front wall of the afterburner, with the axisymmetric nozzles of the secondary air blast inserted inward and oriented towards the afterburner according to the invention in gas ducts with a uniform pitch piers are formed that form a system of vertically slotted confuser channels with equal inlet and outlet passage sections and vertical symmetry planes parallel to each other, with a width on the front wall of the afterburning chamber (0.4-1.7) of the channel width in the outlet sections, the secondary blast nozzles are arranged in vertical rows, installed in the input sections of each of the channels, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry of the corresponding confuser channels.

Установкой простенков в газоходах с образованием конфузорных вертикально-щелевых каналов шириной на фронтовой стене камеры дожигания А=(0,4-1,7)·В ширины каналов в выходных сечениях с одновременной компоновкой сопл вторичного дутья в вертикальные ряды и совмещении их осей с вертикальными плоскостями симметрии достигается снижение недожога как газогенераторного газа, так и древесных отходов в целом; кроме того уменьшается выход в атмосферу оксидов азота. При А=(0,41-1,69)·В значение концентрации оксида углерода СО≈0%, а оксидов азота NOx=160-200 мг/нм3; при А=0,4В, А=1,7В наблюдается незначительное отклонение концентраций: СО≈0,01%, NOx=180-260 мг/нм3. Как только параметр А выходит за заявленный диапазон, даже незначительно, например, А≈0,39В или A≈1,71, контролируемые значения концентраций СО≈0,5-1,0%, NOx=350-420 мг/нм3, то есть резко скачкообразно увеличиваются, отсюда диапазон А=(0,4-1,7)·В оптимален.By installing piers in the gas ducts with the formation of confuser vertical slotted channels with a width on the front wall of the afterburning chamber A = (0.4-1.7) symmetry planes reduce the underburning of both gas-generating gas and wood waste in general; in addition, the release of nitrogen oxides into the atmosphere is reduced. When A = (0.41-1.69) · In the value of the concentration of carbon monoxide CO≈0%, and nitrogen oxides NOx = 160-200 mg / nm 3 ; at A = 0.4 V, A = 1.7 V, a slight deviation of the concentrations is observed: CO ≈ 0.01%, NOx = 180-260 mg / nm 3 . As soon as parameter A goes beyond the declared range, even slightly, for example, A≈0.39V or A≈1.71, controlled values of CO concentrations ≈0.5-1.0%, NOx = 350-420 mg / nm 3 , that is, they increase abruptly, hence the range A = (0.4-1.7) · B is optimal.

На чертежах даются пояснения повариантного изменения конструкции двухкамерной топки для сжигания дробленых древесных отходов согласно изобретению.In the drawings, explanations are given of a variation in the design of a two-chamber furnace for burning crushed wood waste according to the invention.

На фиг.1 представлена схема двухкамерной топки с двухъярусным выводом генераторного газа из камеры газогенерирования в камеру дожигания по варианту 1; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - схема двухкамерной топки с одноярусным выводом генераторного газа по варианту 2; на фиг.5 - схема двухкамерной топки с одноярусным выводом генераторного газа по варианту 3.Figure 1 presents a diagram of a two-chamber furnace with a two-tier outlet of the generator gas from the gas generation chamber to the afterburner according to option 1; figure 2 is a view of figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2; figure 4 - diagram of a two-chamber furnace with a single-tier output of generator gas according to option 2; figure 5 - diagram of a two-chamber furnace with a single-tier output of generator gas according to option 3.

Двухкамерная топка по первому варианту на фиг.1, 2, 3 содержит слоевую призматическую камеру газогенерирования 1 с вертикальными фронтовой стеной 2, задней стеной 3 и боковыми стенами 4, 5, потолочным перекрытием 6, имеющим газоплотный узел ввода 7 дробленых древесных отходов 8 (выполненный, в частности, в виде бункерно-шнековой системы), со слоеудерживающей подовой решеткой 9, с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья 10, с размещенными окнами выпуска 11, 12 генераторного газа 13 на задней стене 3 над слоеудерживающей решеткой 9 и соплами первичного воздушного дутья 10 и под слоеудерживающей решеткой 9 и оснащенными фильтрующими решетками 14, 15, а также призматическую камеру дожигания 16 с вертикальными фронтовой стеной 17, задней стеной 18, боковыми стенами 19, 20, размещенными на фронтовой стене 17 окнами ввода 21, 22 генераторного газа 13, соплами дожигающего воздуха 23, 24, газоходы 25, 26, соединяющие камеры газогенерирования 1 и дожигания 16 соответственно и подключенные к окнам выпуска 11, 12 и окнам ввода 21, 22 генераторного газа 13 соответственно в задней стене 3 камеры газогенерирования 1 и во фронтовой стене 17 камеры дожигания 16, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания 16 соплами вторичного дутья 27, 28 соответственно с осями симметрии m, k. Отличительной особенностью устройства является установка в газоходах 25, 26 простенков 29, образующих систему вертикально-щелевых конфузорных каналов 30 с равными входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии R, шириной на фронтовой стене 17 камеры дожигания 16, равной А=(0,4-1,7)·В, где В - ширина каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья 27, 28 скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов 30, а их оси m, k совмещены с вертикальными плоскостями симметрии R соответствующих конфузорных каналов 30.The two-chamber fire chamber according to the first embodiment of FIGS. 1, 2, 3 contains a layered prismatic gas generation chamber 1 with a vertical front wall 2, a rear wall 3 and side walls 4, 5, a ceiling 6, which has a gas-tight entry unit 7 for crushed wood waste 8 (made (in particular, in the form of a bunker-screw system), with a layer-holding hearth lattice 9, with primary air blast nozzles 10 installed above it, with the exhaust gas outlet windows 11, 12 placed 13 on the rear wall 3 above the layer-holding grill 9 and with flames of the primary air blast 10 and under the layer-holding grill 9 and equipped with filter grilles 14, 15, as well as a prismatic afterburner 16 with a vertical front wall 17, a rear wall 18, side walls 19, 20 placed on the front wall 17 with entry windows 21, 22 generator gas 13, afterburning air nozzles 23, 24, gas ducts 25, 26 connecting the gas generation chambers 1 and afterburning 16, respectively, and connected to the outlet windows 11, 12 and the gas inlet 21, 22 of the generator gas 13, respectively, in the rear wall 3 of the gas generating chamber anija 1 and in the front wall 17 of the chamber 16 afterburning, with places inside and oriented towards the afterburning chamber 16 secondary blast nozzles 27, 28, respectively, with the axes of symmetry m, k. A distinctive feature of the device is the installation in the flues 25, 26 of the walls 29, forming a system of vertically slotted confuser channels 30 with equal inlet and outlet flow sections and parallel vertical planes of symmetry R, the width on the front wall 17 of the afterburner 16, equal to A = ( 0.4-1.7) · B, where B is the width of the channels in the outlet sections, the secondary blast nozzles 27, 28 are arranged in vertical rows, installed in the inlet sections of each channel 30, and their m, k axes are aligned with vertical planes symmetry R of the corresponding confuser channels 30.

Работа двухкамерной топки по первому варианту на фиг.1, 2, 3 осуществляется путем подачи через узел ввода 7 дробленых древесных отходов 8. Питатель топлива 31 загружает бункер уплотнения 32, откуда шнеками 33 отходы вводят в камеру газогенерирования 1. Отходы 8 укладываются слоем на слоеудерживающую решетку 9; в слой дробленых отходов 8 через сопла 10 струями подают первичный воздух, нагреваемый в котле до температуры 600-700 К, необходимой для протекания устойчивого экзотермического окисления топливных компонент отходов 8 в нижней части камеры газогенерирования 1 на слоеудерживающей решетке 9. Образующиеся продукты неполного сгорания - генераторные газы 13 над и под решеткой 9 через фильтрующие решетки 14, 15 в окнах выпуска 11, 12, газоходы 25, 26 и окна ввода 21, 22 генераторного газа 13 выводятся из камеры газогенерирования 1 в камеру дожигания 16; в газоходах 25, 26 генераторный газ 13 эжектируется струями вторичного воздуха, причем последний частично доокисляет топливные компоненты газа и формирует на выходе из газоходов 25, 26 в окнах ввода 21, 22 генераторного газа 13 устойчивый факел. Дожигание топливных составляющих генераторного газа 13 осуществляют в камере дожигания 16 потоками дожигающего воздуха, истекающего из сопл 23, 24, установленных на боковых стенах 19, 20 камеры дожигания 16. Фронтовая стена 17, задняя стена 18, боковые стены 19, 20 камеры дожигания 16 экранированы трубами 34, по которым транспортируется пароводяная смесь. Выгоревшие газообразные продукты 35 отводят через выходное окно 36 для дальнейшего охлаждения в поверхностях нагрева котла и далее через дымовую трубу в атмосферу (на фиг.1, 2, 3 не показаны).The operation of the two-chamber furnace according to the first embodiment in FIGS. 1, 2, 3 is carried out by supplying crushed wood waste 8 through the input unit 7. The fuel feeder 31 loads the seal hopper 32, from where the waste is introduced into the gas generation chamber by the screws 33. The waste 8 is laid on a layer on a layer-containing grating 9; primary air heated in a boiler to a temperature of 600-700 K, necessary for a stable exothermic oxidation of the fuel components of the waste 8 in the lower part of the gas generation chamber 1 on a layer-holding grate 9, is fed into the layer of crushed waste 8 through nozzles 10 by jets 9. The resulting products of incomplete combustion are generator gases 13 above and below the grill 9 through the filter grilles 14, 15 in the exhaust windows 11, 12, the flues 25, 26 and the inlet windows 21, 22 of the generator gas 13 are removed from the gas generation chamber 1 to the afterburner 16; in gas ducts 25, 26, the generator gas 13 is ejected by jets of secondary air, the latter partially oxidizing the fuel components of the gas and forming a stable torch at the outlet of the gas ducts 25, 26 in the inlet windows 21, 22 of the generator gas 13. The afterburning of the fuel components of the generator gas 13 is carried out in the afterburning chamber 16 with afterburning air flows from the nozzles 23, 24 mounted on the side walls 19, 20 of the afterburning chamber 16. The front wall 17, the rear wall 18, the side walls 19, 20 of the afterburning chamber 16 are shielded pipes 34, through which the steam-water mixture is transported. The burned-out gaseous products 35 are removed through the outlet window 36 for further cooling in the heating surfaces of the boiler and then through the chimney to the atmosphere (not shown in FIGS. 1, 2, 3).

Установкой простенков 29 в газоходах 25, 26 с образованием конфузорных вертикально-щелевых каналов 30 шириной на фронтовой стене 17 камеры дожигания 16, равной А=(0,4-1,7)·В ширины каналов в выходных сечениях, с одновременной компоновкой сопл вторичного дутья 27, 28 в вертикальные ряды и совмещением их осей m, k с вертикальными плоскостями симметрии R достигается снижение недожога как газогенераторного газа 13, так и древесных отходов 8 в целом; кроме того уменьшается выход в атмосферу оксидов азота. При А=(0,41-1,69)·В значение концентрации оксида углерода СО≈0%, а оксидов азота NOx=160-200 мг/нм3; при А=0,4В, А=1,7В наблюдается незначительное отклонение концентраций: СО≈0,01%, NOx=180-260 мг/нм3. Как только параметр А выходит за заявленный диапазон, даже незначительно, например, А≈0,39В или А≈1,71, контролируемые значения концентраций СО≈0,5-1,0%, NOx=350-420 мг/нм3, то есть резко скачкообразно увеличиваются, отсюда диапазон А=(0,4-1,7)·В оптимален.The installation of piers 29 in the flues 25, 26 with the formation of confuser vertical slotted channels 30 wide on the front wall 17 of the afterburning chamber 16, equal to A = (0.4-1.7) blowing 27, 28 into vertical rows and combining their m, k axes with vertical planes of symmetry R, a reduction in underburning of both gas-generating gas 13 and wood waste 8 as a whole is achieved; in addition, the release of nitrogen oxides into the atmosphere is reduced. When A = (0.41-1.69) · In the value of the concentration of carbon monoxide CO≈0%, and nitrogen oxides NOx = 160-200 mg / nm 3 ; at A = 0.4 V, A = 1.7 V, a slight deviation of the concentrations is observed: CO ≈ 0.01%, NOx = 180-260 mg / nm 3 . As soon as parameter A goes beyond the declared range, even slightly, for example, A≈0.39V or A≈1.71, the controlled values of the concentrations of СО≈0.5-1.0%, NOx = 350-420 mg / nm 3 , that is, they increase abruptly, hence the range A = (0.4-1.7) · B is optimal.

Двухкамерная топка по второму варианту на фиг.4 содержит те же элементы и обозначения позиций, что и устройство на фиг.1, 2, 3, исключая соединительный газоход 26 нижнего яруса и соответствующие, связанные с ним, элементы 12, 15, 22, 24, 28 и ось k.The two-chamber fire chamber according to the second embodiment in FIG. 4 contains the same elements and position symbols as the device in FIGS. 1, 2, 3, excluding the connecting duct 26 of the lower tier and the corresponding elements 12, 15, 22, 24 associated with it , 28 and the k axis.

Работа двухкамерной топки на фиг.4 аналогична работе устройства на фиг.1, 2, 3.The operation of the two-chamber furnace in Fig. 4 is similar to the operation of the device in Figs. 1, 2, 3.

Двухкамерная топка по третьему варианту на фиг.5 содержит те же элементы и обозначения позиций, что и устройство на фиг.1, 2, 3, исключая соединительный газоход 25 верхнего яруса и связанные с ним элементы 11, 14, 21, 23, 27 и ось m.The two-chamber fire chamber according to the third embodiment of FIG. 5 contains the same elements and position symbols as the device of FIGS. 1, 2, 3, excluding the connecting duct 25 of the upper tier and the associated elements 11, 14, 21, 23, 27 and axis m.

Работа двухкамерной топки на фиг.5 аналогична работе устройства на фиг.1, 2, 3.The operation of the two-chamber furnace in Fig. 5 is similar to the operation of the device in Figs. 1, 2, 3.

Использование двухкамерной топки связано с необходимостью утилизации отходов деревоперерабатывающих производств. Предлагаемое устройство утилизации древесных отходов предполагает их предварительное измельчение до фракций с эквивалентными диаметрами 0,010-0,015 м и газогенерирование в слое высотой 1,0-2,5 м при непрерывных подаче в камеру газогенерирования 1 и отводе генераторного газа 13 в камеру дожигания 16. При работе предлагаемого устройства заменяется высокореакционное дорогостоящее органическое топливо. При реализации заявленного диапазона А=(0,4-1,7)·В минимизируется недожог и концентрация оксидов азота в выводимых в атмосферу продуктах сгорания.The use of a two-chamber firebox is associated with the need for the disposal of waste from wood processing industries. The proposed device for the disposal of wood waste involves preliminary grinding to fractions with equivalent diameters of 0.010-0.015 m and gas generation in a layer 1.0 to 2.5 m high with continuous supply to the gas generation chamber 1 and the removal of generator gas 13 into the afterburner 16. During operation The proposed device is replaced by highly reactive expensive fossil fuels. When implementing the claimed range A = (0.4-1.7) · B, the underburning and the concentration of nitrogen oxides in the products of combustion released into the atmosphere are minimized.

Claims (3)

1. Двухкамерная топка для сжигания дробленых отходов, содержащая слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой, с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене над слоеудерживающей решеткой и соплами первичного воздушного дутья и под слоеудерживающей решеткой и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, отличающаяся тем, что в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов.1. A two-chamber furnace for burning crushed waste, containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice, with primary air blast nozzles installed above it, with generator outlet windows located gas on the rear wall above the layer-holding grille and nozzles of the primary air blast and under the layer-holding grill and equipped with filter grilles, and e prismatic afterburner with vertical front, rear, and side walls, generator gas inlet windows placed on the front wall, afterburner nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburner chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows in the rear wall of the gas generation chamber and in front wall of the afterburner chamber, with axisymmetric nozzles of the secondary air blast inserted inward and oriented towards the afterburner chamber, characterized by m, that in gas ducts with uniform pitch, piers are installed that form a system of vertically slotted confuser channels with equal input and output flow sections and vertical symmetry planes parallel to each other, width on the front wall of the afterburner (0.4-1.7) of the channel width in the outlet sections, the secondary blast nozzles are arranged in vertical rows, installed in the inlet sections of each channel, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry of the corresponding confuser channels. 2. Двухкамерная топка для сжигания дробленых отходов, содержащая слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене над слоеудерживающей решеткой и соплами первичного воздушного дутья и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, отличающаяся тем, что в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов.2. A two-chamber furnace for burning crushed waste, containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice with primary air blast nozzles installed above it, with generator gas outlet windows located on the back wall above the layer-holding grill and primary air blast nozzles and equipped with filter grilles, as well as a prismatic chamber I with vertical front, rear, and side walls placed on the front wall of the generator gas inlet windows, afterburner nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburning chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows respectively in the rear wall of the gas generation chamber and in the front wall of the chamber afterburning, with the axisymmetric nozzles of the secondary air blast brought in and oriented in the direction of the afterburner, characterized in that in gas ducts with uniform the walls were installed by the agom, forming a system of vertically slotted confuser channels with equal input and output passage sections and vertical symmetry planes parallel to each other, with a width on the front wall of the afterburning chamber (0.4-1.7) of the channel width in the output sections, secondary blast nozzles arranged in vertical rows, installed in the input sections of each of the channels, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry of the corresponding confuser channels. 3. Двухкамерная топка для сжигания дробленых отходов, содержащая слоевую призматическую камеру газогенерирования с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, потолочным перекрытием, имеющим газоплотный узел ввода отходов, слоеудерживающей подовой решеткой с установленными над ней соплами первичного воздушного дутья, с размещенными окнами выпуска генераторного газа на задней стене под слоеудерживающей решеткой и оснащенными фильтрующими решетками, а также призматическую камеру дожигания с вертикальными фронтовой, задней и боковыми стенами, размещенными на фронтовой стене окнами ввода генераторного газа, соплами дожигающего воздуха, газоходы, соединяющие камеры газогенерирования и дожигания и подключенные к окнам выпуска и ввода генераторного газа соответственно в задней стене камеры газогенерирования и во фронтовой стене камеры дожигания, с заведенными вовнутрь и ориентированными в направлении камеры дожигания осесимметричными соплами вторичного воздушного дутья, отличающаяся тем, что в газоходах с равномерным шагом установлены простенки, образующие систему вертикально-щелевых конфузорных каналов с равновеликими входными и выходными проходными сечениями и параллельными между собой вертикальными плоскостями симметрии, шириной на фронтовой стене камеры дожигания (0,4-1,7) ширины каналов в выходных сечениях, сопла вторичного дутья скомпонованы в вертикальные ряды, установлены во входных сечениях каждого из каналов, а их оси совмещены с вертикальными плоскостями симметрии соответствующих конфузорных каналов. 3. A two-chamber furnace for burning crushed waste containing a layered prismatic gas-generating chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling, a gas-tight waste entry unit, a layer-holding hearth lattice with primary air blast nozzles installed above it, with generator gas outlet windows located on the rear wall under a layer-holding grate and equipped with filter gratings, as well as a prismatic afterburner with vertical front, rear and shackle walls placed on the front wall of the generator gas inlet windows, afterburner nozzles, gas ducts connecting the gas generation and afterburning chambers and connected to the generator gas outlet and inlet windows in the rear wall of the gas generation chamber and in the front wall of the afterburner, with the inside and oriented in the direction of the afterburning chamber by the axisymmetric nozzles of the secondary air blast, characterized in that in the flues with uniform pitch installed walls, forming a system of vertically slotted confuser channels with equal inlet and outlet passage sections and vertical symmetry planes parallel to each other, with a width on the front wall of the afterburning chamber (0.4-1.7) of the channel width in the outlet sections, secondary blast nozzles arranged in vertical rows, installed in the input sections of each channel, and their axes are aligned with the vertical planes of symmetry of the respective confuser channels.
RU2011137376/06A 2011-09-08 2011-09-08 Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions) RU2476768C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137376/06A RU2476768C1 (en) 2011-09-08 2011-09-08 Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137376/06A RU2476768C1 (en) 2011-09-08 2011-09-08 Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2476768C1 true RU2476768C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=49121555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011137376/06A RU2476768C1 (en) 2011-09-08 2011-09-08 Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476768C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640852C1 (en) * 2017-02-08 2018-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Combustion device for crushed wood waste
CN108895460A (en) * 2018-07-24 2018-11-27 黄小卡 A kind of environmental protection household garbage burning processing equipment
RU2705534C1 (en) * 2018-12-18 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method for two-stage combustion of coal-water fuel with ceramic flame stabilizer and illumination
RU2705535C1 (en) * 2018-12-21 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306486C1 (en) * 2006-06-05 2007-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Supplying gas duct for scrubber
RU2386079C1 (en) * 2008-10-09 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Method of firing wet crushed plate veneer waste
EP1112460B1 (en) * 1998-08-21 2011-01-05 Inc. Vista International Technologies Gasification system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112460B1 (en) * 1998-08-21 2011-01-05 Inc. Vista International Technologies Gasification system
RU2306486C1 (en) * 2006-06-05 2007-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Supplying gas duct for scrubber
RU2386079C1 (en) * 2008-10-09 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Method of firing wet crushed plate veneer waste

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640852C1 (en) * 2017-02-08 2018-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Combustion device for crushed wood waste
CN108895460A (en) * 2018-07-24 2018-11-27 黄小卡 A kind of environmental protection household garbage burning processing equipment
RU2705534C1 (en) * 2018-12-18 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method for two-stage combustion of coal-water fuel with ceramic flame stabilizer and illumination
RU2705535C1 (en) * 2018-12-21 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2712555C2 (en) Method of combustion process in furnace plants with grate
RU2476768C1 (en) Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions)
JP2017223395A (en) Waste incineration equipment and waste incineration method
RU2518772C1 (en) Furnace with tilt-pushing furnace grate for combustion of wood wastes
CN106352343A (en) Gasifying incinerator applicable to household garbage with high heat value
US5934892A (en) Process and apparatus for emissions reduction using partial oxidation of combustible material
KR101160055B1 (en) The horizontal-type burner
KR100886190B1 (en) The burner for making deoxidizing atmosphere of exhaust gas in engine cogeneration plant with denox process
CN203656933U (en) Waste gasification incinerator
JP6887917B2 (en) Incinerator plant
JP6246709B2 (en) Combustion burner and boiler
SU1755005A1 (en) Method of crushed-coal grate firing
RU2515568C1 (en) Boiler
RU2319894C1 (en) Method and device for burning high-damp loose wood waste
RU2635947C2 (en) Boiler and method of its operation
RU2386079C1 (en) Method of firing wet crushed plate veneer waste
Kantorek et al. Pilot installation for thermal utilization of meat-and-bone meal using the rotary kiln pyrolyzer and the fluidised bed boiler
RU2750588C1 (en) Furnace with inclined pushing grille for biofuel combustion
RU2784766C1 (en) Furnace with tilting-pushing grate for burning plywood production waste and granular and briquetted fuels
JP2014211243A (en) Combustion control system for refuse incinerator
RU2773999C1 (en) Furnace with an inclined-pushing grate for combustion of granulated and briquetted fuels
RU2738537C1 (en) Furnace with inclined-pushing grate for burning wood wastes
JP2004077013A (en) Operation method of waste incinerator, and waste incinerator
RU2705535C1 (en) Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight
EP1500875A1 (en) Method of operating waste incinerator and waste incinerator

Legal Events

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

Effective date: 20130909