RU2515568C1 - Boiler - Google Patents

Boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2515568C1
RU2515568C1 RU2012146797/06A RU2012146797A RU2515568C1 RU 2515568 C1 RU2515568 C1 RU 2515568C1 RU 2012146797/06 A RU2012146797/06 A RU 2012146797/06A RU 2012146797 A RU2012146797 A RU 2012146797A RU 2515568 C1 RU2515568 C1 RU 2515568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
chamber
walls
window
ceiling
Prior art date
Application number
RU2012146797/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012146797A (en
Inventor
Константин Владимирович Осинцев
Владимир Валентинович Осинцев
Татьяна Ивановна Осинцева
Людмила Валентиновна Осинцева
Николай Владимирович Карнаухов
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 RU2012146797/06A priority Critical patent/RU2515568C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515568C1 publication Critical patent/RU2515568C1/en
Publication of RU2012146797A publication Critical patent/RU2012146797A/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to industrial heat and power engineering and may be used in domestic and industrial boilers. A boiler is proposed, which comprises a vertical chamber of gas generation, in walls of which there are holes for input of recirculation gases, a jacket that envelopes with a clearance the walls of the chamber, a ceiling window for fuel charging, a hearth slab, having a lattice for discharge of ash particles and generator gas, with nozzles arranged above for introduction of primary air, a vertical cylindrical nozzle with holes for discharge of moisture and volatile substances, the axis of symmetry of which is matched with the vertical axis of the gas generation chamber, a horizontal combustion chamber with a horizontal axis of symmetry, a jacket that envelopes with a clearance for water passage, a ceiling slab, comprising windows for input of generator gas and discharge of combustion products, a hearth slab, a vertical gas duct with heaters of water and air, a hearth slab having a window for input of combustion products, and a ceiling slab, which has a window for discharge of combustion products into a stack, besides, the lattice for discharge of ash particles and generator gas of the gas generation chamber is placed in the window for input of the generator gas of the combustion chamber, and the window for discharge of the combustion chamber combustion products is matched with the window for input of gas duct combustion products. Holes in walls and the vertical nozzle of the gas generation chamber are placed in horizontal rows evenly along the perimeter and height, the vertical nozzle in the centre of the gas generation chamber has a ceiling gas-tight slab and a hearth slab with a window connected to the lattice, besides, the distance between the lattice and the axes of holes in walls and nozzle of the lower rows and the distance between the lattice and axes of the holes of the walls and nozzle of the upper rows is the set value.
EFFECT: design will make it possible to reduce underburning of introduced wooden wastes and quantity of emissions of hazardous substances into atmosphere.
3 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных котлах с камерами для сжигания твердого древесного топлива и древесных отходов при увеличенных рабочих объемах топливной загрузки с большим межзагрузочным периодом.The invention relates to industrial power systems and can be used in domestic and industrial boilers with chambers for burning solid wood fuel and wood waste with increased working volumes of the fuel load with a large inter-loading period.

Известен котел, содержащий 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 котла - значительный вынос в камеру дожигания влаги, препятствующей выжиганию генераторного газа при подаче в газогенератор древесных отходов и, как результат, низкая эффективность использования потенциальной теплоты топлива.A boiler is known that contains a vertical fluidized bed gas generation chamber with a crushed fuel input ceiling unit, 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 disadvantage of the boiler is the significant removal of moisture into the afterburner, which prevents burning of the generator gas when wood waste is supplied to the gas generator and, as a result, the low efficiency of using the potential heat of the fuel.

Известен котел, содержащий 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 котла - высокая степень недожога дробленого топлива, а также значительный выход в атмосферу оксидов азота.A boiler is known that contains 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 transferring products of incomplete combustion from the pre-furnaces to the afterburner with ejectors installed in them, using ejectors that are used as a 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 disadvantage of the boiler is a high degree of incomplete burning of crushed fuel, as well as a significant release of nitrogen oxides into the atmosphere.

Известен котел с двухкамерной топкой для сжигания дробленых отходов, содержащий 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, плохо улавливаемых в традиционных золоуловителях, что вызывает активное загрязнение окружающей среды, обуславливает недоиспользование потенциальной теплоты подаваемого топлива, в частности древесных отходов.A well-known boiler with a two-chamber furnace for burning crushed waste, containing a fluidized bed gas generation chamber with vertical front, rear and side walls, a ceiling, a gas-tight waste entry unit, a layer-retaining hearth lattice, are located on the grill of the primary air blast nozzle, and a prismatic afterburner also vertical front, rear 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 afterburner 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 into the afterburner and from the boiler of unfinished particles that are poorly trapped in traditional ash collectors, which causes active environmental pollution, causes underutilization of the potential heat of the supplied fuel, in particular wood waste.

Известен котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования с вертикальной осью симметрии, стенами, имеющими отверстия для ввода газов рециркуляции, внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором наружную поверхность стен рубашкой, потолочным окном загрузки твердым древесным топливом, имеющим газоплотное перекрытие, подовым перекрытием, имеющим решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, размещенными над решеткой соплами для ввода первичного воздуха, установленным между потолочным и подовым перекрытиями вертикальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для вывода влаги и летучих веществ, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, фронтовой, задней и боковыми стенами, имеющими внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором для прохода воды наружную поверхность стен рубашкой, потолочным перекрытием, имеющим окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовым перекрытием, имеющим газоплотную систему сбора и выпуска золы, установленным с торцевыми примыканиями к фронтовой и задней стенам горизонтальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для ввода вторичного воздуха, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с горизонтальной осью симметрии камеры сгорания, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода (Я.И.Шнеэ. Газовые турбины. Машгиз, М., 1960, с.403-409, фиг.319-327). Недостаток устройства - большой недожог топлива при сжигании древесного топлива.A boiler is known that contains a vertical gas generation chamber with a vertical axis of symmetry, walls having openings for introducing recirculation gases, an inner and outer surface, a jacket encircling the outer surface of the walls, a ceiling loading window with solid wood fuel having a gas-tight ceiling, a hearth ceiling, having a grating for the discharge of ash particles and generator gas, placed above the grate nozzles for the introduction of primary air, installed between the ceiling and hearth floors and a vertical cylindrical nozzle having openings for the removal of moisture and volatile substances, an inner and outer surface and an axis of symmetry combined with a vertical axis of symmetry of the gas generation chamber, a horizontal combustion chamber with a horizontal axis of symmetry, front, rear, and side walls having inner and outer surfaces , girdled with a gap for water passage, the outer surface of the walls with a jacket, ceiling, having windows for introducing generator gas and exhausting combustion products, m with a ceiling having a gas-tight ash collection and exhaust system, installed with end connections to the front and rear walls with a horizontal cylindrical pipe having openings for introducing secondary air, an inner and outer surface, and an axis of symmetry combined with the horizontal axis of symmetry of the combustion chamber, a vertical gas duct with water and air heaters, a hearth floor having a window for introducing combustion products, and a ceiling floor having a window for outputting products of combustion into a chimney, A fabric for the discharge of ash particles and generator gas from the gas generation chamber is placed in the window for introducing the generator gas of the combustion chamber, and the window for discharging the combustion products of the combustion chamber is combined with the input window of the combustion products of the gas duct (J.I. Gas turbines. Mashgiz, M., 1960, p. 403-409, Figs. 319-327). The disadvantage of this device is a large underburning of fuel when burning wood fuel.

Известен наиболее близкий к заявляемому устройству котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования с вертикальной осью симметрии, стенами, имеющими отверстия для ввода газов рециркуляции, внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором наружную поверхность стен рубашкой, потолочным окном загрузки твердым древесным топливом, имеющим газоплотное перекрытие, подовым перекрытием, имеющим решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, размещенными над решеткой соплами для ввода первичного воздуха, установленным между потолочным и подовым перекрытиями вертикальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для вывода влаги и летучих веществ, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, фронтовой, задней и боковыми стенами, имеющими внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором для прохода воды наружную поверхность стен рубашкой, потолочным перекрытием, имеющим окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовым перекрытием, имеющим газоплотную систему сбора и выпуска золы, установленным с торцевыми примыканиями к фронтовой и задней стенам горизонтальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для ввода вторичного воздуха, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с горизонтальной осью симметрии камеры сгорания, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода (К.Ф.Роддатис, Э.И.Ромм, Н.А.Семененко, др. Котельные установки. Том II. Котельные агрегаты. Вспомогательные устройства и эксплуатация котельных установок. Госэнергоиздат, М. - Л., 1946, с.105-120, фиг.62, фиг.82). Недостаток устройства - высокий уровень выноса в камеру сжигания и из котла недожженных частиц, плохо улавливаемых в традиционных золоуловителях, что снижает эффективность использования потенциальной теплоты вводимого топлива и вызывает загрязнение окружающей среды.Known closest to the claimed device is a boiler containing a vertical gas generation chamber with a vertical axis of symmetry, walls having openings for introducing recirculation gases, an inner and outer surface, a jacket encircling the outer surface of the walls, a ceiling loading window with solid wood fuel having a gas-tight overlap, a hearth floor with a grate for the discharge of ash particles and generator gas, nozzles for introducing primary air placed above the grate is installed a vertical cylindrical pipe between the ceilings and the hearth ceilings having openings for the removal of moisture and volatile substances, an inner and outer surface and an axis of symmetry combined with the vertical axis of symmetry of the gas generation chamber, a horizontal combustion chamber with a horizontal axis of symmetry, front, rear and side walls, having an inner and outer surface, girdled with a gap for water passage, the outer surface of the walls with a jacket, a ceiling, having windows for entering the generating about gas and the release of combustion products, a floor deck having a gas-tight ash collection and exhaust system, installed with end connections to the front and rear walls with a horizontal cylindrical pipe having openings for introducing secondary air, an inner and outer surface, and an axis of symmetry aligned with the horizontal axis symmetry of the combustion chamber, a vertical gas duct with water and air heaters, a hearth floor with a window for entering the products of combustion, and a ceiling floor with a window for outputting a product combustion chambers into the chimney, moreover, the grate for the discharge of ash particles and generator gas from the gas generation chamber is located in the window for introducing the generator gas of the combustion chamber, and the window for discharging the combustion products of the combustion chamber is combined with the input window of the combustion products of the gas duct (K.F. Roddatis, . I. Romm, N. A. Semenenko, etc. Boiler plants. Volume II Boiler units. Auxiliary devices and operation of boiler plants. Gosenergoizdat, M. - L., 1946, pp. 105-120, Fig. 62, Fig. 82). The disadvantage of this device is the high level of removal into the combustion chamber and from the boiler of unfinished particles poorly trapped in traditional ash collectors, which reduces the efficiency of using the potential heat of the introduced fuel and causes 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 котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования с вертикальной осью симметрии, стенами, имеющими отверстия для ввода газов рециркуляции, внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором наружную поверхность стен рубашкой, потолочным окном загрузки твердым древесным топливом, имеющим газоплотное перекрытие, подовым перекрытием, имеющим решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, размещенными над решеткой соплами для ввода первичного воздуха, установленным между потолочным и подовым перекрытиями вертикальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для вывода влаги и летучих веществ, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, фронтовой, задней и боковыми стенами, имеющими внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором для прохода воды наружную поверхность стен рубашкой, потолочным перекрытием, имеющим окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовым перекрытием, имеющим газоплотную систему сбора и выпуска золы, установленным с торцевыми примыканиями к фронтовой и задней стенам горизонтальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для ввода вторичного воздуха, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с горизонтальной осью симметрии камеры сгорания, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода, где согласно изобретению отверстия в стенах и вертикальном патрубке камеры газогенерирования размещены в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, вертикальный патрубок в центре камеры газогенерирования имеет потолочное газоплотное перекрытие и подовое перекрытие с окном, подключенным к решетке, причем расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка нижних рядов равно НH=(0,15-0,30)Н, расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка верхних рядов равно НB=(0,70-0,85)Н, где Н - высота камеры газогенерирования, м, а сопла для ввода первичного воздуха установлены между решеткой и отверстиями стен и патрубка нижних рядов, отверстия в горизонтальном патрубке камеры сгорания размещены равномерно по периметру и длине горизонтального патрубка камеры сгорания, причем расстояние между фронтовой стеной камеры сгорания и осями отверстий первого со стороны этой стены ряда равно L1=(0,15-0,30)L, а расстояние между фронтовой стеной и осями отверстий последнего ряда равно L2=(0,70-0,80)L, где L - длина камеры сгорания, м.For this purpose, a boiler is proposed that contains a vertical gas generation chamber with a vertical axis of symmetry, walls having openings for introducing recirculation gases, an inner and outer surface, a jacket encircling the outer surface of the walls, a ceiling loading window with solid wood fuel having a gas-tight ceiling, a floor ceiling, having a grate for the discharge of ash particles and generator gas, nozzles for introducing primary air placed above the grate, installed between the ceiling and the hearth m with vertical cylindrical pipe overlays having openings for the removal of moisture and volatile substances, inner and outer surfaces, and an axis of symmetry combined with the vertical axis of symmetry of the gas generation chamber, a horizontal combustion chamber with a horizontal axis of symmetry, front, rear, and side walls having inner and outer a surface encircled with a gap for water passage, the outer surface of the walls with a jacket, a ceiling, having windows for introducing generator gas and discharging products a floor with a gas-tight ash collection and exhaust system, installed with end connections to the front and rear walls with a horizontal cylindrical pipe having openings for introducing secondary air, an inner and outer surface, and an axis of symmetry aligned with the horizontal axis of symmetry of the combustion chamber, vertical gas duct with water and air heaters, a hearth floor having a window for entering the products of combustion, and a ceiling floor having a window for outputting the products of combustion into a chimney y, moreover, the grate for the discharge of ash particles and generator gas from the gas generation chamber is located in the window for introducing the generator gas of the combustion chamber, and the window for discharging the combustion products of the combustion chamber is combined with the input window of the combustion products of the gas duct, where according to the invention the openings are in the walls and the vertical pipe of the gas generation chamber placed in horizontal rows evenly around the perimeter and height, the vertical pipe in the center of the gas generation chamber has a ceiling gas tight ceiling and a hearth ceiling a window connected to the grid, and the distance between the grating and the axes of the holes of the walls and the lower nozzle rows equals H H = (0,15-0,30) H, the distance between the grating and the axes of the nozzle holes of the walls and upper rows is equal to N B = ( 0.70-0.85) N, where H is the height of the gas generation chamber, m, and the nozzles for introducing primary air are installed between the grill and the holes of the walls and the pipe of the lower rows, the holes in the horizontal pipe of the combustion chamber are placed evenly around the perimeter and length of the horizontal pipe combustion chambers, and the distance between the front oh the wall of the combustion chamber and the axes of the first bores from the wall of a number equal to L 1 = (0,15-0,30) L, and the distance between the front wall and the axes of the last row of holes is L = 2 (0.70-0.80 ) L, where L is the length of the combustion chamber, m.

Размещение отверстий для ввода газов рециркуляции в стенах камеры газогенерирования в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, газоплотное потолочное перекрытие вертикального патрубка в центре камеры газогенерирования, его подключение к решетке подового перекрытия, наличие отверстий для вывода влаги и летучих веществ в вертикальном патрубке, размещенных в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, а также выдерживание расстояния между решеткой и осями отверстий стен и патрубка нижних рядов равным НH=(0,15-0,3 0)Н, расстояния между решеткой и осями отверстий стен и патрубка верхних рядов равным НB=(0,70-0,85)Н, где Н - высота камеры газогенерирования, м, установка сопл для ввода первичного воздуха между решеткой и отверстиями стен и патрубка нижних рядов обеспечивают минимизацию недожога древесного топлива в камере газогенерирования, минимальный выход через решетку недожженной золы. Размещение отверстий для ввода вторичного воздуха в рядах горизонтального патрубка камеры сгорания равномерно по его периметру и длине, выдерживание расстояния между фронтовой стеной камеры сгорания и осями отверстий первого ряда со стороны этой стены равным L1=(0,15-0,3 0)L, расстояния между фронтовой стеной и осями отверстий последнего ряда со стороны этой стены равным L2=(0,70-0,80)L, где L - длина камеры сгорания, м, обеспечивают минимизацию недожога генераторного газа и выхода в атмосферу окиси углерода, пониженную концентрацию оксидов азота. Исключение любого признака из предлагаемой совокупности конструктивных решений, а также отклонение хотя бы на 1% от величины обозначенных параметров НH, HB, L1, L2 в большую или меньшую стороны меняет картину тепловых процессов в камерах газогенерирования и сгорания с резким скачкообразным увеличением недожога в частицах золы и газообразных продуктах, выводимых в атмосферу, при увеличении концентрации оксидов углерода и азота. Отсюда обозначенные параметры являются оптимальными, а заявленная совокупность новых предложенных конструктивных решений решает поставленную задачу изобретения.The placement of the recirculation gas inlet openings in the walls of the gas generation chamber in horizontal rows evenly around the perimeter and height, the gas-tight ceiling overlap of the vertical nozzle in the center of the gas generation chamber, its connection to the hearth screen, the presence of holes for the removal of moisture and volatile substances in the vertical nozzle located in horizontal rows evenly around the perimeter and height, as well as maintaining the distance between the grill and the axes of the holes of the walls and the pipe of the lower rows equal to N H = (0.15-0.3 0 ) N, the distance between the grate and the axes of the holes of the walls and the pipe of the upper rows equal to N B = (0.70-0.85) N, where N is the height of the gas generation chamber, m, the installation of nozzles for introducing primary air between the grate and the holes of the walls and the lower row nozzle ensures minimization of wood fuel burn in the gas generation chamber, minimum exit through the grate of unfired ash. The location of the holes for introducing secondary air in the rows of the horizontal pipe of the combustion chamber uniformly along its perimeter and length, maintaining the distance between the front wall of the combustion chamber and the axes of the holes of the first row from the side of this wall is L 1 = (0.15-0.3 0) L , the distance between the front wall and the axes of the holes of the last row from the side of this wall is L 2 = (0.70-0.80) L, where L is the length of the combustion chamber, m, minimize the under-burning of the generator gas and the release of carbon monoxide into the atmosphere, reduced concentration of nitrogen oxides. The exclusion of any feature from the proposed set of design solutions, as well as a deviation of at least 1% of the indicated parameters H H , H B , L 1 , L 2, to a greater or lesser extent, changes the picture of thermal processes in gas generation and combustion chambers with a sharp jump-like increase underburning in ash particles and gaseous products discharged into the atmosphere with an increase in the concentration of carbon and nitrogen oxides. Hence, the indicated parameters are optimal, and the claimed combination of new proposed structural solutions solves the problem of the invention.

Схема предлагаемого котла представлена на чертежах. На фиг.1 показан продольный разрез котла; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1, вид в плане на камеру газогенерирования; на фиг.3 - схема камеры газогенерирования с системой автоматической загрузки топливом.The scheme of the proposed boiler is presented in the drawings. Figure 1 shows a longitudinal section of the boiler; figure 2 is a section along aa in figure 1, a plan view of the gas generation chamber; figure 3 is a diagram of a gas generation chamber with an automatic fuel loading system.

Котел на фиг.1, 2 содержит вертикальную камеру газогенерирования 1 (далее камеру 1), горизонтальную камеру сгорания 2 (далее камеру 2) и вертикальный газоход 3 (далее газоход 3), водонагреватель 4, воздухоподогреватель 5 (далее нагреватели 4 и 5), дымовую трубу 6. Камера 1 имеет вертикальную ось симметрии k, стены 7 с отверстиями 8 для ввода газов рециркуляции 9, внутренней и наружной поверхностями 10, 11 соответственно, опоясывающую стены 7 со стороны наружной поверхности 11 рубашку 12; стены 7 и рубашка 12 образуют зазор 13 для подачи газов рециркуляции 9; кроме того, камера 1 имеет потолочное окно загрузки 14 твердым древесным топливом (дровами) 15 с газоплотным перекрытием 16, в частности, с откидной системой 17 для ручной загрузки дров 15, подовое перекрытие 18 с решеткой 19 для выпуска зольных частиц 20 и генераторного газа 21, размещенные над решеткой 19 сопла 22 для ввода первичного воздуха 23, установленный между газоплотным 16 и подовым 18 перекрытиями вертикальный цилиндрический патрубок 24 (далее патрубок 24) с отверстиями 25 для вывода из камеры 1 влаги 26 и летучих веществ 27, внутренней и наружной поверхностями 28, 29 соответственно, вертикальной осью симметрии m, совмещенной с осью симметрии k камеры 1. В верхней части патрубка 24 установлено газоплотное потолочное перекрытие 30, в нижней - подовое перекрытие 31 с окном 32 выпуска в камеру 2 влаги 26 и летучих веществ 27, подключенных к решетке 19.The boiler in FIGS. 1, 2 contains a vertical gas generation chamber 1 (hereinafter chamber 1), a horizontal combustion chamber 2 (hereinafter chamber 2) and a vertical gas duct 3 (hereinafter gas duct 3), a water heater 4, an air heater 5 (hereinafter, heaters 4 and 5), chimney 6. The chamber 1 has a vertical axis of symmetry k, walls 7 with openings 8 for introducing recirculation gases 9, inner and outer surfaces 10, 11, respectively, jacket 12 encircling the walls 7 from the outer surface 11; walls 7 and shirt 12 form a gap 13 for supplying recirculation gases 9; in addition, the chamber 1 has a ceiling loading window 14 with solid wood fuel (wood) 15 with gas-tight overlap 16, in particular, with a folding system 17 for manual loading of firewood 15, a hearth floor 18 with a grill 19 for the release of ash particles 20 and generator gas 21 a vertical cylindrical pipe 24 (hereinafter pipe 24) with holes 25 for removing moisture 26 and volatile substances 27, inner and outer layers, located between the gas-tight nozzle 22 for primary air inlet 23, mounted between the gas tight 16 and the hearth 18 of the floors, is located at 28, 29, respectively, with a vertical axis of symmetry m, combined with the axis of symmetry k of chamber 1. In the upper part of the pipe 24, a gas-tight ceiling overlap 30 is installed, in the lower part there is a hearth ceiling 31 with a release window 32 into the chamber 2 of moisture 26 and volatile substances 27, connected to the grill 19.

Камера 2 имеет горизонтальную ось симметрии d, фронтовую, заднюю и боковые стены 33, 34, 35, 36 соответственно с внутренней и наружной поверхностями 37, 38, опоясыващую водяную рубашку 39, образующую зазор 40 с наружной поверхностью 38 стен 33, 34, 35, 36 для протока воды 41, потолочное перекрытие 42 с окном 43 для ввода генераторного газа 21 и частиц золы 20 и окном 44 для выпуска продуктов сгорания 45, подовое перекрытие 46 с газоплотной системой сбора и выпуска 47 (далее система сбора 47) прогоревших и охлажденных частиц золы 48, установленный с торцевыми примыканиями к фронтовой 33 и задней 34 стенам горизонтальный цилиндрический патрубок 49 (далее патрубок 49) с отверстиями 50 для ввода в камеру 2 вторичного воздуха 51, внутренней и наружной поверхностями 52, 53 соответственно, горизонтальной осью симметрии n, совмещенной с осью симметрии d камеры 2.The camera 2 has a horizontal axis of symmetry d, front, rear and side walls 33, 34, 35, 36, respectively, with the inner and outer surfaces 37, 38, a girdle water jacket 39, forming a gap 40 with the outer surface 38 of the walls 33, 34, 35, 36 for water flow 41, a ceiling 42 with a window 43 for introducing generator gas 21 and ash particles 20 and a window 44 for exhausting the products of combustion 45, a floor covering 46 with a gas tight collection and exhaust system 47 (hereinafter collection system 47) of burnt and cooled particles ash 48 installed with end abutments the front 33 and rear 34 walls of the horizontal cylindrical tube 49 (hereinafter tube 49) with holes 50 to enter into the chamber 2 of the secondary air 51, the inner and outer surfaces 52, 53 respectively, the horizontal axis of symmetry n, combined with the symmetry axis of the camera 2 d.

Газоход 3 с нагревателями 4 и 5 имеет подовое перекрытие 54 с окном 55 для ввода продуктов сгорания 45 и потолочное перекрытие 56 с окном 57 вывода продуктов сгорания 45 в дымовую трубу 6. Решетка 19 для выпуска зольных частиц 20 и генераторного газа 21 камеры 1 размещена в окне 43 для ввода генераторного газа 21 камеры 2, а окно 44 для выпуска продуктов сгорания 45 камеры 2 совмещено с окном 55 ввода продуктов сгорания 45 газохода 3. Отверстия 8 и 25 в стенах 7 и патрубке 24 камеры 1 размещены в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте; отверстия 8 и 25 имеют оси b и f соответственно; первые ряды отверстий 8, 25 с осями b, f со стороны решетки 19 - нижние ряды 58, 59, последние ряды отверстий 8, 25 с осями b, f co стороны решетки 19 - верхние ряды 60, 61; расстояние между решеткой 19 и осями b, f отверстий 8, 25 стен 7 и патрубка 24 нижних рядов 58, 59 равно НH=(0,15-0,3 0)Н, расстояние между решеткой 19 и осями b, f отверстий 8, 25 стен 7 и патрубка 24 верхних рядов 60, 61 равно НB=(0,70-0,85)Н, где Н - высота камеры 1, м; сопла 22 для ввода первичного воздуха 23 установлены между решеткой 19 и отверстиями 8, 25 стен 7 и патрубка 24 нижних рядов 58, 59. Отверстия 50 в патрубке 49 камеры 2 размещены рядами равномерно по периметру и длине патрубка 49; отверстия 50 имеют оси g; ближний к фронтовой стене 33 ряд отверстий 50 с осями g - первый ряд 62; дальний от фронтовой стены 33 ряд отверстий 50 с осями g - последний ряд 63; расстояние между фронтовой стеной 33 камеры 2 и осями g отверстий 50 первого ряда 62 равно L1=(0,15-0,30)L, а расстояние между фронтовой стеной 33 камеры 2 и осями g отверстий 50 последнего ряда 63 равно L2=(0,70-0,80)L, где L - длина камеры сгорания, м.The gas duct 3 with heaters 4 and 5 has a hearth ceiling 54 with a window 55 for introducing combustion products 45 and a ceiling 56 with a window 57 for outputting combustion products 45 into the chimney 6. The grill 19 for discharging ash particles 20 and generator gas 21 of the chamber 1 is located in a window 43 for introducing the generator gas 21 of the chamber 2, and a window 44 for discharging the products of combustion 45 of the chamber 2 is aligned with the window 55 of the input of the products of combustion 45 of the duct 3. The openings 8 and 25 in the walls 7 and the pipe 24 of the chamber 1 are placed in horizontal rows evenly around the perimeter and height; holes 8 and 25 have axes b and f, respectively; the first rows of holes 8, 25 with the axes b, f from the side of the grating 19 - the lower rows 58, 59, the last rows of holes 8, 25 with the axes b, f co of the side of the grating 19 - the upper rows 60, 61; the distance between the grating 19 and the axes b, f of the holes 8, 25 of the walls 7 and the pipe 24 of the lower rows 58, 59 is equal to H H = (0.15-0.3 0) N, the distance between the grating 19 and the axes b, f of the axes b, f of the holes 8 25 walls 7 and a pipe 24 of the upper rows 60, 61 is equal to N B = (0.70-0.85) N, where N is the height of the chamber 1, m; nozzles 22 for introducing primary air 23 are installed between the grill 19 and the holes 8, 25 of the walls 7 and the pipe 24 of the lower rows 58, 59. The holes 50 in the pipe 49 of the chamber 2 are arranged in rows evenly along the perimeter and length of the pipe 49; holes 50 have g axes; the row of holes 50 with g axes closest to the front wall 33 is the first row 62; a row of holes 50 with g-axes distant from the front wall 33 — the last row 63; the distance between the front wall 33 of the chamber 2 and the axes g of the holes 50 of the first row 62 is L 1 = (0.15-0.30) L, and the distance between the front wall 33 of the chamber 2 and the axes g of the holes 50 of the last row 63 is L 2 = (0.70-0.80) L, where L is the length of the combustion chamber, m.

Для организации работы котел оснащен вентилятором 64 газов рециркуляции 9 и вентилятором 65 холодного воздуха 66. Вентилятор 64 установлен на газоходе 67, оснащенном клапаном 68, между дымовой трубой 6 и патрубком 69 в рубашке 12 камеры 1. Вентилятор 65 установлен на воздуховоде 70 с клапаном 71, подключенном к воздухонагревателю 5 газохода 3. В окне 57 газохода 3 перед дымовой трубой 6 установлен фильтр 72 и система его продувки 73 с клапаном 74. Между воздухонагревателем 5 и камерой 1 размещен воздуховод 75 первичного воздуха 23 с клапаном 76; воздуховод 75 подключен к соплам 22 через коллектор 77. Между воздухонагревателем 5 и камерой 2 размещен также воздуховод 78 с клапаном 79; воздуховод 78 подключен к патрубку 49 со стороны задней стены 34 камеры 2.To organize the work, the boiler is equipped with a fan 64 of recirculation gases 9 and a fan 65 of cold air 66. The fan 64 is installed on the gas duct 67, equipped with a valve 68, between the chimney 6 and the pipe 69 in the jacket 12 of the chamber 1. The fan 65 is installed on the duct 70 with the valve 71 connected to the air heater 5 of the gas duct 3. In the window 57 of the gas duct 3, a filter 72 and a purge system 73 with a valve 74 are installed in front of the chimney 6. Between the air heater 5 and the chamber 1 there is a primary air duct 75 with a valve 76; the duct 75 is connected to the nozzles 22 through a manifold 77. Between the air heater 5 and the chamber 2 is also placed duct 78 with a valve 79; the duct 78 is connected to the pipe 49 from the rear wall 34 of the chamber 2.

Водяная рубашка 39 стен 33, 34, 35, 36 камеры 2 оснащена патрубками 80, 81 для ввода и вывода воды 41, патрубок 81 соединен с водонагревателем 4, последний имеет патрубок 82 для вывода нагретой воды 41.The water jacket 39 of the walls 33, 34, 35, 36 of the chamber 2 is equipped with nozzles 80, 81 for input and output of water 41, the nozzle 81 is connected to the water heater 4, the latter has a nozzle 82 for the output of heated water 41.

Между газоходом 67 и потолочным перекрытием 56 с окном 57 вывода продуктов сгорания 45 газохода 3 размещен растопочный газоход 83 с клапаном 84.Between the gas duct 67 and the ceiling 56 with the window 57 of the output of combustion products 45 of the gas duct 3, a kindling gas duct 83 with a valve 84 is placed.

Работу котла на фиг.1, 2 осуществляют после растопки. Последнюю организуют загрузкой камеры 1 древесным топливом 15, в частности ручной загрузкой дров через окно 14 при откидывании перекрытия люка 85 откидной системы 17. На решетку 19 укладывают слой легковоспламеняющегося материала (бумагу, сухую щепу, хворост и т.п.) Вентилятор 64 отключен, клапан 68 на газоходе 67 перекрыт. Включают вентилятор 65, открывают клапаны 71, 76 на воздуховодах 70, 75. Клапан 79 на воздуховоде 78 перекрыт. Закрывают люк 85 окна загрузки 14. Искрой от запальника или открытым факелом от растопочной газовой горелки (на фиг.1, 2 не показаны) зажигают вначале легковоспламеняющийся материал, выложенный ранее на решетке 19, затем древесное топливо 15. Образующиеся первичные продукты сгорания через сопла 8 в стене 7, зазор 13 между рубашкой 12 и наружной поверхностью 11 стены 7, патрубок 69, газоходы 67, 79 и клапан 84 выводят в газоход 3, дымовую трубу 6 и в атмосферу. При достижении устойчивого горения древесного топлива 15 открывают клапан 79 и по воздуховоду 78 в патрубок 49 камеры 2 подают вторичный воздух 51. Клапан 84 на растопочном газоходе 83 перекрывают. Поток продуктов неполного сгорания поступает из камеры 1 через решетку 19 в камеру 2, где происходит их дожигание вторичным воздухом 86, истекающим из отверстий 50 патрубка 49. Продукты сгорания из камеры 2 через окно 44, совмещенное с окном 55 вывода продуктов сгорания газохода 3, поступают в газоход 3 с нагревателями 4 и 5, затем через окно 57 с фильтром 72 выходят в атмосферу. После этого включают вентилятор 64, открывают клапан 68 на газоходе 67 и через патрубок 69 в зазор 13 начинают нагнетать газы рециркуляции 9.The operation of the boiler in figure 1, 2 is carried out after kindling. The latter is organized by loading the chamber 1 with wood fuel 15, in particular by manually loading firewood through the window 14 when the roof of the hatch 85 of the hinged system is tilted 17. A layer of flammable material (paper, dry wood chips, brushwood, etc.) is laid on the grating 19, Fan 64 is turned off, valve 68 on the duct 67 is closed. Turn on the fan 65, open the valves 71, 76 on the ducts 70, 75. The valve 79 on the duct 78 is closed. Close the hatch 85 of the loading window 14. With a spark from the pilot light or with an open torch from the starting gas burner (not shown in FIGS. 1, 2), first ignite the flammable material laid out earlier on the grate 19, then the wood fuel 15. The resulting primary combustion products through nozzles 8 in wall 7, the gap 13 between the jacket 12 and the outer surface 11 of the wall 7, the pipe 69, the ducts 67, 79 and the valve 84 are discharged into the duct 3, the chimney 6 and into the atmosphere. When sustainable combustion of wood fuel 15 is achieved, the valve 79 is opened and secondary air 51 is supplied through the duct 78 to the pipe 49 of the chamber 2. The valve 84 on the kindling gas duct 83 is closed. The stream of products of incomplete combustion enters from chamber 1 through the grate 19 into chamber 2, where they are burned out by secondary air 86 flowing out of openings 50 of pipe 49. The products of combustion from chamber 2 through window 44, combined with the window 55 for outputting products of combustion of the gas duct 3, enter into the gas duct 3 with heaters 4 and 5, then through the window 57 with the filter 72 go into the atmosphere. After that, turn on the fan 64, open the valve 68 on the duct 67 and through the pipe 69 into the gap 13 begin to pump recirculation gases 9.

При работе котла в базовых режимах над решеткой 19 камеры 1 подачей струй 86 первичного воздуха 23 через сопла 22 организуют процесс первичного окисления с выделением теплоты и образованием продуктов неполного сгорания - газогенераторных газов 21 и зольных частиц 20, поступающих в камеру 2 через решетку 19. В камере сгорания 2 газогенераторные газы 21 и зольные частицы 20 дожигаются струями 87 вторичного воздуха 51, истекающими из сопл 50 патрубка 49. Охлажденные зольные частицы 48 собираются в сборниках 47, примыкающих к поду 46 камеры 2. При горении генераторного газа 21 и зольных частиц 20 дополнительно выделяется теплота, передаваемая продуктам сгорания 45, эвакуируемым из камеры 2 в газоход 3 с нагревателями 4 и 5. Теплота продуктов сгорания 45 отводится воде в рубашке 39 камеры 2 и водонагревателе 4, а также воздуху в воздухонагревателе 5. В фильтре 72, размещенном в окне 57 потолочного перекрытия 56 газохода 3, производят доочистку продуктов сгорания 45 от мелких частиц; охлажденные продукты сгорания 45 выводят через дымовую трубу 6 в атмосферу. При работе котла происходит расходование древесного топлива 15, его верхний уровень в камере 1 постоянно снижается. Дозагрузку дровами 15 производят при их выгорании до 0,2-0,3 исходного объема (высоты камеры газогенерирования Нр=(0,2-0,3)Н, м) при отключенном вентиляторе 64 и перекрытом клапане 68. Для дозагрузки вновь открывают люк 85 в окне 14 камеры 1, после заполнения последней дровами 15 закрывают люк 85, включают вентилятор 64 и открывают клапан 68. Струи газов рециркуляции 9 из газохода 3 через газоход 67, патрубок 69 и зазор 13 рубашки 12 поступают в кольцевой объем камеры 1, разогревают древесину 15 с выделением из нее влаги 26 и летучих веществ 27, удаляемых струями 87 через отверстия 25 патрубка 24 и решетку 19 в камеру 2. В камере 2 летучие горючие вещества 27 выгорают вместе с продуктами газогенерирования 21, 20, выделяя соответствующую часть теплоты.When the boiler operates in basic modes above the grate 19 of the chamber 1 by supplying jets of 86 primary air 23 through the nozzles 22, the primary oxidation process is generated with the release of heat and the formation of products of incomplete combustion - gas-generating gases 21 and ash particles 20 entering the chamber 2 through the grating 19. B the combustion chamber 2, the gas-generating gases 21 and the ash particles 20 are burned out by the secondary air jets 87 flowing out of the nozzles 50 of the nozzle 49. The cooled ash particles 48 are collected in collectors 47 adjacent to the hearth 46 of the chamber 2. When burning the generator of gas 21 and ash particles 20, heat is additionally transferred to the combustion products 45 evacuated from the chamber 2 to the gas duct 3 with heaters 4 and 5. The heat of the combustion products 45 is discharged to the water in the jacket 39 of the chamber 2 and the water heater 4, as well as to the air in the air heater 5 . In the filter 72, placed in the window 57 of the ceiling 56 of the duct 3, post-treatment of the combustion products 45 from small particles; cooled combustion products 45 are discharged through the chimney 6 into the atmosphere. During the operation of the boiler, wood fuel 15 is consumed, its upper level in the chamber 1 is constantly reduced. Refueling with wood 15 is carried out when they burn up to 0.2-0.3 of the initial volume (height of the gas generation chamber Н р = (0.2-0.3) Н, m) with the fan 64 turned off and the valve 68 closed. To reload, open the hatch 85 in the window 14 of the chamber 1, after filling the last with firewood 15, close the hatch 85, turn on the fan 64 and open the valve 68. The jets of recirculation gases 9 from the duct 3 through the duct 67, the pipe 69 and the gap 13 of the shirt 12 enter the annular volume of the chamber 1, heat wood 15 with the release of moisture 26 and volatiles 27 removed by jets 87 black Without an opening 25 of the pipe 24 and the grill 19 into the chamber 2. In the chamber 2, volatile combustible substances 27 burn out together with the gas generation products 21, 20, releasing the corresponding part of the heat.

Конструктивно стены 7 и патрубок 24 камеры 1, а также патрубок 49 камеры 2 могут быть цилиндрической и прямоугольной формы. Люк 85 (согласно фиг.3) может быть подключен к газоплотной системе автоматической загрузки 88 (далее система 88) древесным топливом 15. В этом случае в качестве древесного материала 15 используют древесные дробленые отходы, дробленую щепу и другой древесный сыпучий материал. Система 88 имеет бункер 89 со слоем 90 материала 15, создающим газоплотность системы 88, питатель 91. Растопка и работа в базовых режимах котла с системой 88 на фиг.3 аналогична работе котла с ручной загрузкой древесного материала 15 на фиг.1, 2. Включение вентиляторов 64, 65, клапанов 68, 71, 76, 79, 84, также как питателя 91 производят в автоматических режимах.Structurally, the walls 7 and the pipe 24 of the chamber 1, as well as the pipe 49 of the chamber 2 can be cylindrical and rectangular in shape. The hatch 85 (according to FIG. 3) can be connected to a gas-tight automatic loading system 88 (hereinafter system 88) with wood fuel 15. In this case, wood chips, wood chips and other loose wood material are used as wood material 15. The system 88 has a hopper 89 with a layer 90 of material 15 creating the gas density of the system 88, a feeder 91. The kindling and operation in basic modes of the boiler with the system 88 in figure 3 is similar to the operation of the boiler with manual loading of wood material 15 in figures 1, 2. Turning on fans 64, 65, valves 68, 71, 76, 79, 84, as well as the feeder 91 are produced in automatic modes.

Продувку фильтра 72 на фиг.1 осуществляют периодически путем перекрытия клапана 68 на газоходе рециркуляции 67 и открытия клапана 74 продувочной системы 73. При сильном забивании золой фильтра 72 производят его замену. В промышленных условиях с применением системы 88 вместо фильтра 72 используют крупнообъемные осадительные камеры (на фиг.3 не показаны).The purge of the filter 72 in FIG. 1 is carried out periodically by shutting off the valve 68 on the recirculation duct 67 and opening the valve 74 of the purge system 73. When the filter 72 is heavily clogged with ash, it is replaced. In industrial conditions, using system 88 instead of filter 72, large-scale precipitation chambers are used (not shown in FIG. 3).

Размещение отверстий 8 для ввода газов рециркуляции в стенах 7 камеры 1 в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, газоплотное потолочное перекрытие 16 вертикального патрубка 24 в центре камеры 1, его подключение к решетке 19 подового перекрытия 18, наличие отверстий 25 для вывода влаги 26 и летучих веществ 27 в вертикальном патрубке 24, размещенных в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, а также выдерживание расстояния между решеткой 19 и осями b, f отверстий 8, 25 стен 7 и патрубка 24 нижних рядов 58, 59 равным НH=(0,15-0,30)Н, расстояния между решеткой 16 и осями b, f отверстий 8, 25 стен 7 и патрубка 24 верхних рядов 60, 61 равным НB=(0,70-0,85)Н, где Н - высота камеры 1, м, установка сопл 22 для ввода первичного воздуха 23 между решеткой 19 и отверстиями 8, 25 стен 7 и патрубка 24 нижних рядов 58, 59 обеспечивают минимизацию недожога древесного топлива 15 в камере 1, минимальный выход через решетку 19 недожженной охлажденной золы 48. Размещение отверстий 50 для ввода вторичного воздуха 86 в рядах патрубка 49 камеры 2 равномерно по его периметру и длине, выдерживание расстояния между фронтовой стеной 33 камеры 2 и осями g отверстий 50 первого ряда 62 со стороны стены 33 равным L1=(0,15-0,30)L, расстояния между фронтовой стеной 33 и осями g отверстий 50 последнего ряда 63 со стороны стены 33 равным L2=(0,70-0,80)L, где L - длина камеры 2, м, обеспечивают минимизацию недожога генераторного газа 21 и выхода в атмосферу окиси углерода. Исключение любого признака из предлагаемой совокупности конструктивных решений, а также пониженную конструкцию оксидов азота отклонение хотя бы на 1% от величины обозначенных параметров НH, НB, L1, L2 в большую или меньшую стороны меняет картину тепловых процессов в камерах 1 и 2 с резким скачкообразным увеличением недожога в частицах золы 48 и газообразных продуктах 45, выводимых в атмосферу при увеличении концентрации оксидов углерода и азота. Отсюда обозначенные параметры являются оптимальными, а заявленная совокупность новых предложенных конструктивных решений решает поставленную задачу изобретения.The location of the holes 8 for introducing recirculation gases in the walls 7 of the chamber 1 in horizontal rows evenly around the perimeter and height, gas-tight ceiling overlap 16 of the vertical pipe 24 in the center of the chamber 1, its connection to the grill 19 of the floor slab 18, the presence of holes 25 for removing moisture 26 and volatile substances 27 in the vertical pipe 24, arranged in horizontal rows evenly around the perimeter and height, as well as maintaining the distance between the grating 19 and the b, f axes of the holes 8, 25 of the walls 7 and the pipe 24 of the lower rows 58, 59 equal to N H = (0 , 15-0.30) N, diss the thaw between the grating 16 and the b, f axes of the holes 8, 25 of the walls 7 and the pipe 24 of the upper rows 60, 61 equal to N B = (0.70-0.85) N, where H is the height of the chamber 1, m, nozzle installation 22 for introducing primary air 23 between the grill 19 and the openings 8, 25 of the walls 7 and the nozzle 24 of the lower rows 58, 59 minimize the burning of wood fuel 15 in the chamber 1, the minimum exit through the grill 19 of the unfired chilled ash 48. The placement of holes 50 for introducing secondary air 86 in the rows of the pipe 49 of the chamber 2 evenly along its perimeter and length, maintaining the distance between the front wall 33 of the chamber 2 and the axes g of the holes 50 of the first row 62 from the side of the wall 33 equal to L 1 = (0.15-0.30) L, the distance between the front wall 33 and the axes g of the holes 50 of the last row 63 from the side of the wall 33 equal to L 2 = (0.70-0.80) L, where L is the length of the chamber 2, m, minimize the underburning of the generator gas 21 and the release of carbon monoxide into the atmosphere. The exclusion of any feature from the proposed set of design solutions, as well as the reduced design of nitrogen oxides, a deviation of at least 1% from the indicated parameters H H , H B , L 1 , L 2, to a greater or lesser extent changes the picture of thermal processes in chambers 1 and 2 with a sharp spasmodic increase in underburning in ash particles 48 and gaseous products 45 released to the atmosphere with an increase in the concentration of carbon and nitrogen oxides. Hence, the indicated parameters are optimal, and the claimed combination of new proposed structural solutions solves the problem of the invention.

Основное преимущество совершенствуемого типа котла с инверторной (верхней) загрузкой вертикальной камеры 1 твердым топливом 15 при постепенном его выжигании в нижнем слое на решетке 19, выводе продуктов неполного сгорания 20, 21 из-под решетки и их дожигании в камере 2 определяется его конструктивной возможностью многократного увеличения разового объема загрузки по сравнению с обычным котлом, оснащенным топкой с колосниковой решеткой со снижением частоты загрузки с 3-6 раз в сутки до 1 раза в 1-3 суток, чем высвобождается обслуживающий персонал, упрощается система контроля и автоматического регулирования, обеспечивается стабильность несения тепловой нагрузки. Отсюда и практическое применение котла связано с бытовыми системами выработки теплоты на фиг.1, 2, а также промышленными системами выработки теплоты, например, в деревообрабатывающих производствах с использованием автоматической загрузки дробленого материала 15 на фиг.3.The main advantage of the improved type of boiler with inverter (upper) loading of the vertical chamber 1 with solid fuel 15 during its gradual burning in the lower layer on the grate 19, the removal of products of incomplete combustion 20, 21 from under the grate and their afterburning in chamber 2 is determined by its constructive ability to repeatedly increase in one-time loading volume in comparison with a conventional boiler equipped with a firebox with a grate with a reduction in the frequency of loading from 3-6 times a day to 1 time in 1-3 days, which releases staff , the control system and automatic regulation are simplified, the stability of the heat load is ensured. Hence, the practical use of the boiler is associated with household heat generation systems in figures 1, 2, as well as industrial heat generation systems, for example, in woodworking industries using automatic loading of crushed material 15 in figure 3.

Для работы котла в промышленных условиях разрабатывают режимные карты, охватывающие температурный и кислородный режимы в камерах 1 и 2, газоходе 3, расходные и температурные характеристики дымовых газов и нагреваемой среды.To operate the boiler in an industrial environment, regime maps are developed that cover temperature and oxygen conditions in chambers 1 and 2, gas duct 3, flow and temperature characteristics of flue gases and a heated medium.

Claims (1)

Котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования с вертикальной осью симметрии, стенами, имеющими отверстия для ввода газов рециркуляции, внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором наружную поверхность стен рубашкой, потолочным окном загрузки твердым древесным топливом, имеющим газоплотное перекрытие, подовым перекрытием, имеющим решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, размещенными над решеткой соплами для ввода первичного воздуха, установленным между потолочным и подовым перекрытиями вертикальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для вывода влаги и летучих веществ, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, фронтовой, задней и боковыми стенами, имеющими внутреннюю и наружную поверхности, опоясывающей с зазором для прохода воды наружную поверхность стен рубашкой, потолочным перекрытием, имеющим окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовым перекрытием, имеющим газоплотную систему сбора и выпуска золы, установленным с торцевыми примыканиями к фронтовой и задней стенам горизонтальным цилиндрическим патрубком, имеющим отверстия для ввода вторичного воздуха, внутреннюю и наружную поверхности и ось симметрии, совмещенную с горизонтальной осью симметрии камеры сгорания, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода, отличающийся тем, что отверстия в стенах и вертикальном патрубке камеры газогенерирования размещены в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, вертикальный патрубок в центре камеры газогенерирования имеет потолочное газоплотное перекрытие и подовое перекрытие с окном, подключенным к решетке, причем расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка нижних рядов равно Нн=(0,15-0,30)Н, расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка верхних рядов равно Нв=(0,70-0,85)Н, где Н - высота камеры газогенерирования, м, а сопла для ввода первичного воздуха установлены между решеткой и отверстиями стен и патрубка нижних рядов, отверстия в горизонтальном патрубке камеры сгорания размещены равномерно по периметру и длине горизонтального патрубка камеры сгорания, причем расстояние между фронтовой стеной камеры сгорания и осями отверстий первого со стороны этой стены ряда равно L1=(0,15-0,30)L, а расстояние между фронтовой стеной и осями отверстий последнего ряда равно L2=(0,70-0,80)L, где L - длина камеры сгорания, м. A boiler containing a vertical gas generation chamber with a vertical axis of symmetry, walls having openings for introducing recirculation gases, an inner and outer surface, a jacket encircling the outer surface of the walls, a ceiling loading window with solid wood fuel having a gas-tight ceiling, a hearth ceiling, having a grating for the discharge of ash particles and generator gas, placed above the grate nozzles for the introduction of primary air, installed between the ceiling and hearth floors a cylindrical pipe having openings for the removal of moisture and volatile substances, an inner and outer surface, and an axis of symmetry combined with the vertical axis of symmetry of the gas generation chamber, a horizontal combustion chamber with a horizontal axis of symmetry, front, rear, and side walls having inner and outer surfaces, jacketed with a gap for the passage of water, the outer surface of the walls with a jacket, ceiling, having windows for introducing generator gas and exhausting combustion products, a hearth floor with a gas-tight ash collection and exhaust system, installed with end connections to the front and rear walls with a horizontal cylindrical pipe having openings for introducing secondary air, an inner and outer surface, and an axis of symmetry combined with the horizontal axis of symmetry of the combustion chamber, a vertical duct with heaters water and air, with a hearth floor having a window for entering the products of combustion, and a ceiling floor having a window for outputting the products of combustion into the chimney, with a grill for the start-up of ash particles and generator gas of the gas generation chamber is placed in the window for introducing the generator gas of the combustion chamber, and the window for discharging the combustion products of the combustion chamber is combined with the input window of the combustion products of the gas duct, characterized in that the holes in the walls and the vertical nozzle of the gas generation chamber are arranged in horizontal rows uniformly around the perimeter and height, the vertical nozzle in the center of the gas generation chamber has a ceiling gas tight ceiling and a hearth ceiling with a window connected to the etke, wherein the distance between the grating and the axes of the holes of the walls and the lower nozzle rows is equal to n H = (0.15-0.30) H, the distance between the grating and the axes of the nozzle holes of the walls and upper rows is equal to N = (0,70-0 , 85) N, where N is the height of the gas generation chamber, m, and the nozzles for introducing primary air are installed between the grate and the holes of the walls and the lower pipe, the holes in the horizontal pipe of the combustion chamber are evenly distributed along the perimeter and length of the horizontal pipe of the combustion chamber, and the distance between the front wall of the combustion chamber and the axes of the holes of the first row from the side of this wall are L 1 = (0.15-0.30) L, and the distance between the front wall and the axes of the holes of the last row is L 2 = (0.70-0.80) L, where L is the length of the combustion chamber, m
RU2012146797/06A 2012-11-01 2012-11-01 Boiler RU2515568C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146797/06A RU2515568C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146797/06A RU2515568C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2515568C1 true RU2515568C1 (en) 2014-05-10
RU2012146797A RU2012146797A (en) 2014-05-10

Family

ID=50629379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146797/06A RU2515568C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515568C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199261U1 (en) * 2020-02-17 2020-08-24 Общество с ограниченной ответственностью "Белэнергомаш - БЗЭМ" Boiler

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2073064C1 (en) * 1989-02-14 1997-02-10 Мануфакчуринг Энд Текнолоджи Конвершн Интернэшнл, ИНК. Method and apparatus for carrying out endothermal reactions
RU2143084C1 (en) * 1999-02-16 1999-12-20 Южно-Уральский государственный университет Method for combined-cycle combustion of natural gas, pulverized coal, and gas products of thermochemical treatment of coal
RU2380612C1 (en) * 2009-01-27 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Catalytic heat generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2073064C1 (en) * 1989-02-14 1997-02-10 Мануфакчуринг Энд Текнолоджи Конвершн Интернэшнл, ИНК. Method and apparatus for carrying out endothermal reactions
RU2143084C1 (en) * 1999-02-16 1999-12-20 Южно-Уральский государственный университет Method for combined-cycle combustion of natural gas, pulverized coal, and gas products of thermochemical treatment of coal
RU2380612C1 (en) * 2009-01-27 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Catalytic heat generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199261U1 (en) * 2020-02-17 2020-08-24 Общество с ограниченной ответственностью "Белэнергомаш - БЗЭМ" Boiler

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012146797A (en) 2014-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101805700B1 (en) Combustion improvement method for incinerator in complex facility, and complex facility
RU2712555C2 (en) Method of combustion process in furnace plants with grate
CN103499083B (en) A kind of biomass gasification fired boiler system
TWI554730B (en) Smokeless incinerator and power generation system and heat exchange system using same
CN102252317A (en) Gasification combustor for biomass granules
CN106352343A (en) Gasifying incinerator applicable to household garbage with high heat value
CN106247341B (en) Half gasification waste incinerator
CN110486728A (en) A kind of novel household garbage pyrolyzing, gasifying and incinerating system
RU2476768C1 (en) Double-chamber furnace for burning crushed wood wastes (versions)
RU2515568C1 (en) Boiler
CN202074686U (en) Biomass cyclone hot air furnace
CN202048565U (en) Biomass particle gasifying combustor
CN104501172B (en) Organic solid waste gasification treatment device
CN1793720A (en) Environmental protection destructive distillation coal gasification laminar burning boiler
CN106196176B (en) The gasification fired boiler of stalk bundling half
CN201212729Y (en) Biomass granular fuel boiler
CN104896480B (en) A kind of bilingual processing unit of rubbish
CN201697112U (en) Boiler combusting biomass fuel gas
CN106594747B (en) Improved innoxious waste incinerator
RU2705535C1 (en) Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight
RU2386079C1 (en) Method of firing wet crushed plate veneer waste
CN205481007U (en) Waste incinerator partly gasifies
CN103939917A (en) Combustion intensifying device in furnace
CN202938363U (en) Combined type coal-to-gas combustion heating furnace
CN205090608U (en) Fire burning furnace drying system

Legal Events

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

Effective date: 20151102