RU2627752C2

RU2627752C2 - Boiler with double-chamber swirling-type furnace

Info

Publication number: RU2627752C2
Application number: RU2015152387A
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Пузырёв; Константин Сергеевич Афанасьев; Михаил Евгеньевич Пузырёв; Вадим Алексеевич Голубев
Original assignee: Евгений Михайлович Пузырёв
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-08-11
Also published as: RU2015152387A

Abstract

FIELD: heating system.

SUBSTANCE: boiler with a double-chamber swirling-type furnace contains two shielded swirling-type combustion chambers having lower fuel jet ejectors and secondary blast nozzles, oriented tangentially to the conventional rotary body of the formed vortex with an axis passing through the gas outlet windows with which they are connected to the afterburner chamber located between them. The gas outlet windows are made in the form of a protruding annular air duct with a nozzle for feeding a swirling stream of afterburning air blast installed on its end surface and directed into the combustion chamber. The swirling-type combustion chambers in section have the form of a polygon circumscribed around the conditional circle, and they are equipped with burners, ash-handling devices, as well as layer furnace devices with fuel supply systems and ash unloading units.

EFFECT: efficient combustion process without stagnant zones and stable operation of the boiler.

8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной энергетике, касается разработки котлов для сжигания сухих шлакующих топлив и отходов, включающих, в том числе, легко уносимые частицы, с организацией экономичного вихревого сжигания с повышенными экологическими показателями. Примерами подобных топлив являются лузга подсолнечника, пыли углей, сухие отходы глубокой переработки древесины типа стружки и пыли шлифования, в том числе включая отходы, содержащие клеевые и пластиковые массы.The invention relates to industrial energy, the development of boilers for burning dry slag fuels and waste, including, including easily carried away particles, with the organization of economical vortex combustion with improved environmental performance. Examples of such fuels are sunflower husk, coal dust, dry waste from deep processing of wood such as chips and grinding dust, including waste containing adhesive and plastic masses.

В котлах промышленной энергетики для сжигания топлив используются различные типы простых топочных устройств слоевого типа. Например, в простейшем случае применяют топки с поворотными колосниками [1. Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. М.: Энергия, 1972. Рис. 1-12]. Недостатки этих котлов: ручное обслуживание, большой унос и недожог из-за слабого удержания частиц в топке и повышенные выбросы вредных веществ при низкой стабильности и интенсивности горения.In industrial power boilers, various types of simple layer-type furnace devices are used to burn fuels. For example, in the simplest case, fireboxes with rotary grates are used [1. Alexandrov V.G. Steam boilers of medium and low power. M .: Energy, 1972. Fig. 1-12]. The disadvantages of these boilers: manual maintenance, large ablation and unburning due to poor particle retention in the furnace and increased emissions of harmful substances with low stability and intensity of combustion.

Известны механизированные котлы с топками ретортного типа, которые имеют нижнюю подачу топлива [2. Нечаев Е.В., Лубнин А.Ф. Механические топки для котлов малой и средней мощности. Энергия, 1968. Рис. 2-1в, рис. 2-9]. При этом топливо выдвигается на колосники в горящем виде.Known mechanized boilers with furnaces of the retort type, which have a lower fuel supply [2. Nechaev E.V., Lubnin A.F. Mechanical furnaces for small and medium capacity boilers. Energy, 1968. Fig. 2-1c, Fig. 2-9]. In this case, the fuel advances to the grate in a burning form.

Однако и эти котлы также требуют ручное обслуживание при выгрузке шлака, они характеризуются большим уносом, недожогом из-за слабого удержания частиц в топке и повышенными выбросами вредных веществ при низкой стабильности и интенсивности горения.However, these boilers also require manual maintenance when unloading slag, they are characterized by high ablation, incomplete burning due to poor particle retention in the furnace and increased emissions of harmful substances with low stability and intensity of combustion.

Более эффективны котлы с шурующей планкой [3. Роддатис К.Ф. Котельные установки. М.: Энергия, 1977. Рис. 6-3]. Планка возвратно-поступательными движениями загружает топливо, перемешивает горящий слой, выгружает шлак и обеспечивает сжигание угля при минимальном вмешательстве персонала. Котлы с шурующей планкой также характеризуются большим уносом, недожогом из-за слабого удержания частиц в топке и повышенными выбросами вредных веществ при низкой стабильности.Boilers with a shuruyushchy level are more effective [3. Roddatis K.F. Boiler installations. M .: Energy, 1977. Fig. 6-3]. The bar reciprocating loads the fuel, mixes the burning layer, unloads the slag and ensures the burning of coal with minimal staff intervention. Boilers with a screwing bar are also characterized by high ablation, underburning due to poor particle retention in the furnace and increased emissions of harmful substances with low stability.

Касаясь рассмотренных аналогов [1-3] укажем, что рассмотренные котлы со слоевыми топками могут сжигать шлакующие топлива и отходы с легко уносимыми частицами за счет того, что частицы выгорают не полностью. При этом температура в топке из-за неполного сгорания невысока, а частицы уносятся в озоленном виде и удаляют большую часть золы из топки. Но такой топочный процесс имеет низкую экономичность и экологически грязный.Concerning the considered analogues [1-3], we indicate that the considered boilers with layered furnaces can burn slagging fuels and waste with easily carried away particles due to the fact that the particles do not burn out completely. In this case, the temperature in the furnace due to incomplete combustion is low, and the particles are carried away in an ashed form and remove most of the ash from the furnace. But such a furnace process has low efficiency and is environmentally dirty.

Известен котел [4. Патент РФ №2406927], выбранный в качестве прототипа. Котел с двухкамерной вихревой топкой содержит две экранированные вихревые камеры сгорания, имеющие эжекторы подачи топлива и сопла вторичного дутья, ориентированные тангенциально к условному телу вращения формируемого вихря с осью, проходящей через газоотводящие окна, которыми они подключены к расположенной между ними камере дожигания, причем газоотводящие окна выполнены в виде выступающего кольцевого воздуховода с кольцевым соплом на его торцевой поверхности, служащим для подачи закрученного потока дожигающего дутья, направленного в камеру сгорания. Экранирование вихревых камер газоплотными панелями обеспечивает низкотемпературный топочный процесс.Known boiler [4. RF patent No. 2406927], selected as a prototype. A boiler with a two-chamber vortex furnace contains two shielded vortex combustion chambers having fuel ejectors and secondary blast nozzles oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex with an axis passing through the exhaust windows, with which they are connected to the afterburner, the exhaust windows made in the form of a protruding annular duct with an annular nozzle on its end surface, which serves to supply a swirling stream of afterburning blast, directed about into the combustion chamber. Shielding of vortex chambers with gas-tight panels provides a low-temperature combustion process.

Этих котлы имеют ряд недостатков. Из-за полного экранирования, переохлаждения и низкой температуры в вихревых камерах сгорания возникает проблема нестабильности горения, котлы не имеют стабилизирующих горелок, плохо растапливаются, топливо плохо выгорает и при этом формируется недожог и вредные выбросы. С другой стороны, подача и сжигание всего потока топлива эжектором создает повышенную температуру в ядре факела, сопровождается возгонкой золы и образованием ее отложений на холодных экранах и конвективных поверхностях нагрева котла, что приводит к заполнению газоходов котла окомкованной золой и его останову. Особенно интенсивно шлакуются, закрываются отложениями золы и выключаются из работы застойные зоны, формирующиеся в верхних углах вихревых камер сгорания. Эти толстые отложения золы также создают ее возгонку. В итоге котел работает неэкономично, с низкими экологическими характеристиками и нестабильно, требуются частые остановы котла для очистки от отложений золы.These boilers have several disadvantages. Due to complete shielding, subcooling and low temperature in the vortex combustion chambers, the problem of combustion instability arises, boilers do not have stabilizing burners, do not melt well, fuel burns out badly and at the same time burn-out and harmful emissions are formed. On the other hand, the supply and combustion of the entire fuel flow by the ejector creates an elevated temperature in the torch core, is accompanied by sublimation of the ash and the formation of its deposits on cold screens and convective heating surfaces of the boiler, which leads to the filling of the boiler ducts with pelletized ash and its shutdown. Especially intensively slag, they are closed by ash deposits and stagnant zones formed in the upper corners of the vortex combustion chambers are turned off. These thick deposits of ash also create its sublimation. As a result, the boiler operates uneconomically, with low environmental characteristics and is unstable; frequent shutdowns of the boiler are required to clear ash deposits.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение экономичной и стабильной работы котла с высокими экологическими характеристиками при сжигании сухих шлакующих топлив и отходов.The objective of the invention is to ensure economical and stable operation of the boiler with high environmental performance when burning dry slag fuels and waste.

Поставленная задача решается путем использования котла с двухкамерной вихревой топкой, содержащей две экранированные вихревые камеры сгорания, имеющие установленные внизу эжекторы подачи топлива и сопла вторичного дутья, ориентированные тангенциально к условному телу вращения формируемого вихря с осью, проходящей через газоотводящие окна, которыми они подключены к расположенной между ними камере дожигания, причем газоотводящие окна выполнены в виде выступающего кольцевого воздуховода с установленным на его торцевой поверхности и направленным в камеру сгорания соплом подачи закрученного потока дожигающего дутья, в котором предлагается выполнить вихревые камеры сгорания с сечением в виде описанного вокруг условной окружности многоугольника, и в них установить горелки, аппараты золоочистки, а также слоевые топочные устройства с системами подачи топлива и узлами выгрузки золы.The problem is solved by using a boiler with a two-chamber vortex furnace containing two shielded vortex combustion chambers having ejectors for fuel supply and secondary blast nozzles installed below, oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex with an axis passing through the exhaust windows, with which they are connected to the located between them the afterburner, and the vent windows are made in the form of a protruding annular duct installed on its end surface and with a nozzle for supplying a swirling stream of the afterburning blast directed to the combustion chamber, in which it is proposed to make vortex combustion chambers with a cross section in the form of a polygon described around a conditional circumference, and to install burners, ash cleaning devices, and also layered furnace devices with fuel supply systems and ash unloading units in them .

Выполнение экранами вихревых камер сгорания с сечением в виде описанного вокруг условной окружности многоугольника, то есть по геометрии наиболее близкими к форме вихря, обеспечивает активную аэродинамическую обстановку и распределенное интенсивное горение, близкое к изотермическому во всем их объеме без застойных зон, а также и срыв отложений золы еще на стадии рыхлых отложений первичного типа.The implementation by the screens of vortex combustion chambers with a cross section in the form of a polygon described around a conditional circumference, that is, in geometry closest to the shape of the vortex, provides an active aerodynamic setting and distributed intense combustion, close to isothermal in their entire volume without stagnant zones, as well as the breakdown of deposits ash is still at the stage of loose deposits of the primary type.

Установка в вихревых камерах сгорания горелок и слоевых топочных устройств с системами подачи топлива и узлами выгрузки золы обеспечивает надежную растопку котла, стабилизацию горения, снижение вредных выбросов, минимизацию накопления и возгонки золы. В горелки по мере необходимости подается резервное или растопочное топливо, а в слое сжигается часть топлива, и этим поддерживается горение основного топлива, которое подается установленным внизу, над слоем, эжектором. При этом слой и эжектор за счет тепло- и массообмена взаимно поддерживают свои топочные процессы, что стабилизирует горение и снижает мощность факела с уменьшением температуры в его ядре и подавлением возгонки золы. Аппараты золоочистки за счет струй пара или ударно-волнового воздействия сбрасывают образующиеся отложения золы с экранов с удалением их из котла узлами выгрузки золы, обеспечивают чистоту экранов и стабильный теплосъем.The installation of vortex combustion chambers for burners and layered furnace devices with fuel supply systems and ash unloading units ensures reliable kindling of the boiler, stabilization of combustion, reduction of harmful emissions, minimization of ash accumulation and sublimation. As necessary, reserve or kindling fuel is supplied to the burners, and part of the fuel is burned in the layer, and this supports the combustion of the main fuel, which is supplied installed below, above the layer, by an ejector. In this case, the layer and the ejector due to heat and mass transfer mutually support their combustion processes, which stabilizes combustion and reduces the power of the torch with decreasing temperature in its core and suppressing sublimation of ash. Due to steam jets or shockwave action, ash cleaning devices discharge the resulting ash deposits from the screens with their removal from the boiler by ash unloading units, ensure the screens are clean and have a stable heat removal.

Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемое изобретение обеспечивает более экономичную и стабильную работу котла при высоких экологических характеристиках с использованием дополнительного топлива.Thus, in comparison with the prototype of the present invention provides a more economical and stable operation of the boiler with high environmental performance using additional fuel.

В изобретении приведены также уточняющие и конкретизирующие технические решения, отраженные в дополнительных пунктах формулы.The invention also provides clarifying and concretizing technical solutions reflected in additional claims.

В дополнительном п. 2 формулы предлагается направленное в камеру сгорания сопло подачи закрученного потока дожигающего дутья выполнить в виде группы тангенциально ориентированных патрубков, расположенных на торцевой поверхности выступающего в вихревую камеру сгорания кольцевого воздуховода. В сравнении с прототипом [4. Патент РФ №2406927], где используется кольцевое щелевое сопло, которое создает полый вихрь в виде слабоустойчивой пленки (пелены), здесь отдельные струи, истекающие из патрубков тангенциально в сторону вихревой камеры сгорания, имеют большую дальнобойность и могут эффективнее воздействовать на топочный процесс, более эффективно отбрасывая и дожигая уносимые частицы.In an additional claim 2 of the formula, it is proposed that the nozzle for supplying a swirling flow of the afterburning blast directed to the combustion chamber be made as a group of tangentially oriented nozzles located on the end surface of the annular duct protruding into the vortex combustion chamber. In comparison with the prototype [4. RF patent No. 2406927], where an annular slit nozzle is used, which creates a hollow vortex in the form of a weakly stable film (shroud), here individual jets flowing from the nozzles tangentially towards the vortex combustion chamber have greater range and can more effectively affect the combustion process, more effectively discarding and burning off entrained particles.

В дополнительном п. 3 формулы предлагается защищать трубами разводки экрана образующий газоотводящие окно воздуховод, выступающий в вихревую камеру сгорания, от высокотемпературного воздействия топочной среды. Это обеспечивает его более надежную и стабильную работу в сравнении с прототипом.In supplementary paragraph 3 of the formula, it is proposed to protect the duct forming a gas venting window protruding into the vortex combustion chamber from the high-temperature effects of the combustion medium by the screen wiring pipes. This ensures its more reliable and stable operation in comparison with the prototype.

В дополнительном п. 4 формулы предлагается установить горелки в камере дожигания, и это обеспечивает защиту горелок от высокотемпературного воздействия топочной среды, их более надежную и стабильную работу.In an additional paragraph 4 of the formula, it is proposed to install the burners in the afterburner, and this provides protection of the burners from the high-temperature effects of the combustion medium, their more reliable and stable operation.

В дополнительных п. 5-7 предлагается использовать конкретные слоевые топочные устройства из числа наиболее простых, необходимых для взаимного поддержания горения топлива в слое и топлива, подаваемого эжектором. Это слоевые топки: с поворотными колосниками, ретортного типа и с шурующей планкой. Их применение обеспечивает стабильную работу котла, причем с возможностью сжигать и другие, резервные топлива, если они подключены к бункерам с резервным топливом согласно дополнительному п. 8.In additional paragraphs 5–7, it is proposed to use specific layered furnace devices from among the simplest ones necessary for the mutual maintenance of the combustion of fuel in the bed and the fuel supplied by the ejector. These are layered fire chambers: with rotary grates, a retort type and with a screwing bar. Their application ensures the stable operation of the boiler, and with the ability to burn other, reserve fuels, if they are connected to the bunkers with reserve fuel in accordance with additional clause 8.

Поворотный колосник позволяет дожигать выпадающие частицы топлива и периодически удалять выпадающую золу, и это защищает котел от ее отложений, которые образуются из возгонов. Топка ретортного типа кроме этого позволяет дозировано выдвигать на колосники и вспомогательное топливо (уголь), причем в горящем виде, и этим перераспределять тепловыделение от горения в слое и в вихре и оптимизировать топочный процесс, например настроить его на минимум эмиссии вредных выбросов. Топка с шурующей планкой кроме этого позволяет прямыми и обратными ходами ворошить слой, управлять его горением, удалять золу и также использовать в качестве резервного топлива, например, широко доступный дробленый уголь.The rotary grate allows you to burn out falling fuel particles and periodically remove falling ash, and this protects the boiler from its deposits, which are formed from sublimates. In addition, a retort-type firebox allows metered extension to the grate and auxiliary fuel (coal), while burning, and this redistributes the heat from combustion in the layer and in the vortex and optimizes the combustion process, for example, set it to a minimum emission of harmful emissions. In addition, a fire chamber with a screwing bar allows for direct and reverse trowning of the layer, control of its burning, removal of ash and also use as reserve fuel, for example, widely available crushed coal.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется разрезами котла: вертикальным А-А, на фигуре 1 (основной разрез) и горизонтальным, Б-Б на фигуре 2 (дополнительный разрез).The present invention is illustrated by sections of the boiler: vertical aa, in figure 1 (main section) and horizontal, bb in figure 2 (additional section).

Котел 1 с двухкамерной вихревой топкой содержит две вихревые камеры 2 сгорания, имеющие установленные внизу сопла 3 вторичного дутья и эжекторы 4 подачи основного топлива. Сопла 3 и эжекторы 4 ориентированы тангенциально к условному телу вращения формируемого вихря, условно показанного стрелками 5 с осью, проходящей через газоотводящие окна 6, которыми они подключены к расположенной между ними камере 7 дожигания. Каждое газоотводящее окно 6 выполнено в виде выступающего в вихревые камеры 2 сгорания кольцевого воздуховода 8, причем на его торцевой поверхности расположены группы тангенциально ориентированных и одновременно направленных в вихревую камеру 2 патрубков, условно показанных стрелками 9, через которые струями подается встречно выходящему вихрю 5 закрученный поток дожигающего дутья.The boiler 1 with a two-chamber vortex furnace contains two vortex combustion chambers 2 having bottom nozzles 3 of secondary blasting installed and ejectors 4 for supplying the main fuel. Nozzles 3 and ejectors 4 are oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex, conventionally shown by arrows 5 with the axis passing through the gas vents 6, with which they are connected to the afterburner 7 located between them. Each gas outlet window 6 is made in the form of an annular duct 8 protruding into the vortex combustion chambers 2, and on its end surface there are groups of nozzles tangentially oriented and simultaneously directed into the vortex chamber 2, conventionally shown by arrows 9, through which the swirling flow is directed towards the outgoing vortex 5 afterburning blast.

Каждая вихревая камера 2 сгорания образована парой прямых боковых панелей 10 и расположенными между ними изогнутыми экранами 11, которые отогнуты в виде описанного вокруг условной окружности 12 многоугольника, и по геометрии она близка к круговой форме вихря 5, формируемого потоками, поступающими через тангенциально расположенные сопла 3 и эжектор 4. Это обеспечивает активную аэродинамическую обстановку, интенсивный срыв рыхлых первичных отложений золы с топочных экранов, их чистоту и эффективный топочный процесс без застойных зон.Each vortex combustion chamber 2 is formed by a pair of straight side panels 10 and curved screens 11 located between them, which are bent in the form of a polygon described around a conditional circle 12, and in geometry it is close to the circular shape of the vortex 5 formed by flows arriving through tangentially located nozzles 3 and ejector 4. This provides an active aerodynamic setting, intensive disruption of loose primary deposits of ash from the furnace screens, their cleanliness and efficient furnace process without stagnant zones.

В каждой вихревой камере 2 установлены горелки 13, аппараты 14 золоочистки, а также слоевое топочное устройство, в данном случае топка 15 ретортного типа со слоем 16, подключенная шнеком 17 подачи топлива к бункеру 18 резервного топлива (угля) и к узлу 19 выгрузки золы. Горелки 13 и аппараты 14 золоочистки могут быть установлены и в камере 7 дожигания, фиг. 2. Для более надежной работы газоотводящего окна образующий его воздуховод, выступающий в вихревую камеру 2, защищен от высокотемпературного воздействия топочной среды трубами 20 разводки экрана, фиг. 2.In each vortex chamber 2, burners 13, ash treatment apparatuses 14, and also a layer furnace device are installed, in this case a retort type furnace 15 with a layer 16 connected by a fuel supply screw 17 to the reserve fuel (coal) bunker 18 and to the ash unloading unit 19. Burners 13 and ash treatment devices 14 can also be installed in the afterburner 7, FIG. 2. For more reliable operation of the exhaust window, the duct forming it, protruding into the vortex chamber 2, is protected from high-temperature effects of the combustion medium by the screen wiring tubes 20, FIG. 2.

В состав котла входят бункер основного топлива 21 с питателем 22, вентиляторы 23 и другое оборудование котельной. Кроме того, в котле имеются трубы 24 конвективных поверхностей нагрева. Вентиляторы и тракты подачи необходимого дутья в горелки 13, в ретортные топки 15, в кольцевые воздуховоды 8 и в сопла 9 здесь не показаны.The boiler includes a main fuel hopper 21 with a feeder 22, fans 23 and other boiler equipment. In addition, the boiler has pipes 24 convective heating surfaces. Fans and ducts for supplying the necessary blast to the burners 13, to the retort furnaces 15, to the annular ducts 8 and to the nozzles 9 are not shown here.

Котел 1 с двухкамерной вихревой топкой работает следующим образом. В вихревых камерах 2 благодаря циркуляции вихря 5 осуществляется центробежное удержание и сгорание топлива при смешивании его с потоками первичного воздуха и вторичного дутья, которое подается через сопла 3. Важно, что здесь при организации топочного процесса в плоских цилиндрических вихревых камерах 2 сгорания, образованных прямыми боковыми панелями 10 и расположенными между ними изогнутыми вокруг условной окружности 12 экранами 11, за счет потоков дутья из тангенциально расположенных сопл 3, эжекторов 4 и патрубков 9 формируется активная аэродинамическая обстановка. Это создает активное, без застойных зон, вихревое перемешивание топлива и дутья, его интенсивное горение. Вихрь обеспечивает срыв рыхлых первичных отложений золы с топочных экранов, поддерживает их чистоту, обеспечивает эффективный теплосъем и стабильный топочный процесс. Вихрь 5 и топливовоздушный поток, поступающий из эжектора 4, интенсивно взаимодействуют со слоем 16 горящего угля, раздувают в нем горение, которое в свою очередь поддерживает воспламенение и стабилизирует горение в факеле потока топлива, поступающего из эжектора 4.The boiler 1 with a two-chamber vortex furnace operates as follows. In the vortex chambers 2, due to the circulation of the vortex 5, the fuel is centrifugally held and burned when mixed with the primary air and secondary blast flows, which is supplied through nozzles 3. It is important that here, when organizing the combustion process in flat cylindrical vortex combustion chambers 2, formed by straight side the panels 10 and the screens 11 bent between them and curved around a conditional circle 12, due to the flow of blast from tangentially located nozzles 3, ejectors 4 and nozzles 9, an active aerodynamic situation. This creates an active, without stagnant zones, vortex mixing of fuel and blast, its intense burning. The vortex ensures the breakdown of loose primary ash deposits from the furnace screens, maintains their purity, provides effective heat removal and a stable furnace process. The vortex 5 and the air-fuel flow coming from the ejector 4 intensively interact with the layer of burning coal 16, inflate the combustion in it, which in turn supports ignition and stabilizes the combustion in the torch of the fuel stream coming from the ejector 4.

Недожог топлива и экологические характеристики котла предопределяются конструкцией газоотводящего окна 6 и дожиганием выхлопа топки. Выступающий в вихревую камеру 2 сгорания кольцевой воздуховод 8 и условно показанные стрелками 9 дальнобойные тангенциальные струи дожигающего дутья, которые подаются встречно выходящему вихрю 5, улучшают удержание и дожигание частиц уноса, повышают экологические характеристики за счет ступенчатой системы подачи дутья. При этом трубы 20 разводки экрана защищают воздуховод 8 от высокотемпературного воздействия топочной среды, обеспечивают его надежную и стабильную работу.The underburning of the fuel and the ecological characteristics of the boiler are determined by the design of the gas vent window 6 and afterburning of the combustion chamber exhaust. The annular duct 8 protruding into the vortex combustion chamber 2 and conventionally shown by arrows 9, the long-range tangential jets of the afterburning blast, which are fed counter to the outgoing vortex 5, improve the retention and afterburning of entrainment particles, and improve environmental performance due to the step-by-step blast feed system. At the same time, the pipe 20 of the screen wiring protects the duct 8 from the high-temperature effects of the combustion medium, and ensures its reliable and stable operation.

Для обеспечения стабильности работы в котле 1 может использоваться несколько видов топлива. Основное топливо вентилятором 23 подается с первичным воздухом эжекторами 4 и дозируется питателями 22 из бункеров 21. Вспомогательное или растопочное топливо (газ или жидкое) сжигается с помощью горелок 13, которые могут располагаться как в вихревых камерах 2 сгорания, так и в камере 7 дожигания, причем установка горелки 13 в камере 7 дожигания защищает ее от высокотемпературного воздействия топочной среды. Резервное топливо (уголь) дозировано подается из бункера 18 шнеком 17 и горит в слое 16 ретортной топки 15 в потоке первичного воздуха. Одновременно ретортная топка 15 удаляет через узел 19 выгрузки золы всю образующуюся золу, в том числе сбиваемую с топочных экранов 10 и 11 с помощью аппаратов 14 золоочистки за счет струйного или ударного воздействия.To ensure stability in the boiler 1, several types of fuel can be used. The main fuel with a fan 23 is supplied with primary air by ejectors 4 and dosed by feeders 22 from the bins 21. Auxiliary or ignition fuel (gas or liquid) is burned using burners 13, which can be located both in the vortex chambers 2 of combustion and in the chamber 7 of afterburning, moreover, the installation of the burner 13 in the afterburner 7 protects it from the high-temperature effects of the combustion medium. The reserve fuel (coal) is dosed from the hopper 18 with a screw 17 and burns in the layer 16 of the retort furnace 15 in the stream of primary air. At the same time, the retort furnace 15 removes all ash formed through the ash unloading unit 19, including ash that is knocked down from the furnace screens 10 and 11 using ash treatment devices 14 due to jet or impact impact.

Например, основное топливо - лузга подсолнечника - условно бесплатное (отход производства масла), но отличающаяся сильным шлакованием. При пуске используются горелки 13, установленные в вихревых камерах 2, и сжигается дорогое жидкое топливо. На режиме в котле 1 сжигается лузга. При недостатке лузги переходят частично или полностью на сжигание сравнительно дешевого угля в ретортных топках 15 со стабильным поддержанием требуемой нагрузки.For example, the main fuel - sunflower husk - is conditionally free (a waste of oil production), but characterized by strong slagging. At start-up, burners 13 installed in the vortex chambers 2 are used, and expensive liquid fuel is burned. In the mode in boiler 1, husk is burned. With a lack of husks, they switch partially or completely to burning relatively cheap coal in retort furnaces 15 with stable maintenance of the required load.

Выделяющееся от сгорания топлива в камерах сгорания 2 тепло воспринимается теплоносителем через трубы экранов 10, 11, затем продукты сгорания перед сбросом через дымовую трубу охлаждаются трубами 24 конвективных поверхностей нагрева котла.The heat released from the combustion of fuel in the combustion chambers 2 is absorbed by the heat carrier through the pipes of the screens 10, 11, then the combustion products are cooled by the pipes 24 of the convective heating surfaces of the boiler before being discharged through the chimney.

Таким образом, в сравнении с прототипом, предлагаемое изобретение обеспечивает более экономичную и стабильную работу котла при высоких экологических характеристиках с возможностью использования дополнительных топлив.Thus, in comparison with the prototype, the present invention provides a more economical and stable operation of the boiler with high environmental characteristics with the possibility of using additional fuels.

Claims

1. A boiler with a two-chamber vortex furnace, containing two shielded vortex combustion chambers having ejectors for fuel supply and secondary blast nozzles installed below, oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex with an axis passing through the exhaust windows, with which they are connected to the chamber located between them afterburning, moreover, the vent windows are made in the form of a protruding annular duct installed on its end surface directed into the combustion chamber with a nozzle for supplying a closed a specific flow of the afterburning blast, characterized in that the vortex combustion chambers in cross section have the form of a polygon described around a conventional circumference and have burners, ash cleaning devices, as well as layered furnace devices with fuel supply systems and ash unloading units.

2. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the nozzle for supplying a swirling stream of the afterburning blast directed to the combustion chamber is made in the form of a group of tangentially oriented nozzles located on the end surface of the protruding annular duct.

3. A boiler with a two-chamber vortex combustion chamber according to claim 1, characterized in that the duct protruding into the vortex combustion chamber is protected by screen wiring pipes and a wiring.

4. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the burners are installed in the afterburner.

5. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the layered furnace devices are made with rotary grates.

6. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the layered furnace devices are made in the form of retort type furnaces.

7. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the layered furnace devices are made in the form of furnaces with a screwing bar.

8. A boiler with a two-chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the layered furnace devices are connected to the reserve fuel bunkers.