RU2636361C1 - Heating unit of heating boiler - Google Patents

Heating unit of heating boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2636361C1
RU2636361C1 RU2017101934A RU2017101934A RU2636361C1 RU 2636361 C1 RU2636361 C1 RU 2636361C1 RU 2017101934 A RU2017101934 A RU 2017101934A RU 2017101934 A RU2017101934 A RU 2017101934A RU 2636361 C1 RU2636361 C1 RU 2636361C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
fuel
combustion
air chamber
air
Prior art date
Application number
RU2017101934A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Наседкин
Владимир Николаевич Наседкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Крас-Котел"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=63853190&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2636361(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Крас-Котел" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Крас-Котел"
Priority to RU2017101934A priority Critical patent/RU2636361C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636361C1 publication Critical patent/RU2636361C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: heating system.SUBSTANCE: heating unit of heating boiler includes a burner 2, an air chamber 1, a fuel feed screw 7 from the hopper for combustion, a boiler, an air supply device 13, an external automation unit 17. Burner 2 is casted as one solid piece in the form of a truncated cone with a smaller diameter grounds at the bottom and larger diameter at the top of the central nozzle 3 of burner 2 and built into the air chamber 1 of cylindrical shape, having on the lateral surface a neck 6, connected with the screw 7 body 18. The screw 7 is equipped with an engine 11 and a reducer 12 for supplying fuel to the burner 2; the peripheral burning disk 4 is coaxially disposed relative to the central nozzle 3 of the burner 2, its outer edge is rigidly fixed to the body of the air chamber 1, and evenly distributed holes 5 are formed on the surface; the air supply device 13 has a communication channel 14 with a side branch pipe 15 of the air chamber 1; at the end of the shaft 8 of the screw 7 entering the inner cavity of the burner 2, there are means for loosening the fuel 9 in the form of rods.EFFECT: maximum complete combustion of fuel in the heating boiler, reduction of the volume of combustion products.2 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в бытовых обогревательных системах, в частности для сжигания твердого топлива в топочных узлах котлов отопления как частных домов, так и в различных областях промышленности, например, для отопления рабочих и бытовых зон промышленных и сельскохозяйственных помещений.The present invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in domestic heating systems, in particular for burning solid fuel in the furnace units of heating boilers both in private houses and in various industries, for example, for heating working and residential areas of industrial and agricultural premises.

Известны технические решения, описывающие горелки: №2058, UA, Бюл. №9, 2003 г., №59866, UA, Бюл. №9, 2003 г., №39688, UA, Бюл. №5, 2001 г., патент на изобретение RU 2406028 С1, патент на изобретение RU 2454605 С1, патент на изобретение RU 2429413 С2, патент на изобретение RU 2324115 С2, патент на изобретение RU 2488041 С2.Known technical solutions describing the burner: No. 2058, UA, Bull. No. 9, 2003, No. 599866, UA, Bull. No. 9, 2003, No. 39688, UA, Bull. No. 5, 2001, patent for invention RU 2406028 C1, patent for invention RU 2454605 C1, patent for invention RU 2429413 C2, patent for invention RU 2324115 C2, patent for invention RU 2488041 C2.

Указанные выше технические решения рассчитаны для сжигания газо-воздушной смеси и не пригодны для сжигания твердого топлива.The above technical solutions are designed for burning a gas-air mixture and are not suitable for burning solid fuels.

Из области техники известны горелки для сжигания твердого топлива: Патенты на изобретение RU 2358194 С1 «ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА»; RU 2482390 С2 «СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ»; RU 2282105 С2 «ГОРЕЛКА, РАБОТАЮЩАЯ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ».Burners for burning solid fuel are known from the technical field: Patents for invention RU 2358194 C1 “BURNER FOR COMBUSTION OF SOLID FUEL, METHOD FOR COMBUSING SOLID FUEL”; RU 2482390 C2 "METHOD FOR BURNING SOLID FUELS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION"; RU 2282105 C2 "BURNER OPERATING ON SOLID FUEL".

Известные решения не обеспечивают удовлетворительную и одновременно устойчивую стабильность пламени, полноту сгорания топлива, они рассчитаны для работы с пылевидным угольным топливом и не пригодны для сжигания гранулированного топлива (в том числе, например, пеллет, агропеллет).Known solutions do not provide satisfactory and at the same time stable flame stability, completeness of fuel combustion, they are designed to work with pulverized coal fuel and are not suitable for burning granular fuel (including, for example, pellets, agropellets).

Известна горелка лоткового типа, описанная в патенте RU 2129687, в которой подача топлива осуществляется в зону горения непосредственно шнеком в одной плоскости горизонта. Горелка пригодна для сжигания пеллет, однако для сжигания угля и агропеллет горелка малопригодна в связи с отсутствием системы самоочистки горелки от спека топлива.Known torch type burner described in patent RU 2129687, in which the fuel is supplied to the combustion zone directly by a screw in the same plane of the horizon. The burner is suitable for burning pellets, however, for burning coal and agro-pellets, the burner is of little use due to the lack of a self-cleaning system for the burner from the fuel cake.

Известны горелки, описанные в патентах RU 2420689 С2, RU 155426 U1, в которых горение пеллет происходит по центру горелки, сжигается верхний слой топлива, воздух подается через нижние слои топлива по периметру зоны горения. Соответственно, при работе на спекаемом топливе (уголь, агропеллеты) возможно образование шлаковой корки в верхнем горящем слое топлива. Шлаковая корка препятствует полноценному попаданию воздуха в зону горения и приводит к затуханию процесса горения, что не обеспечивает полного сгорания топлива.Known burners described in patents RU 2420689 C2, RU 155426 U1, in which the combustion of pellets occurs in the center of the burner, the upper layer of fuel is burned, air is supplied through the lower layers of fuel along the perimeter of the combustion zone. Accordingly, when working on sintered fuel (coal, agro-pellets), the formation of a slag crust in the upper burning layer of fuel is possible. Slag crust prevents the full penetration of air into the combustion zone and leads to the attenuation of the combustion process, which does not ensure complete combustion of the fuel.

Ближайшим аналогом (прототипом) заявленного изобретения является патент RU 2420690 С2, в котором представлена установка для сжигания гранулированного топлива, включающая горелку, состоящую из головки, коллектора распределения воздуха и шнека подачи гранулированного топлива из бункера на сжигание, и котел, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством, регулирующим подачу воздуха, прикрепленным к фланцу горелки и имеющим каналы связи с головкой горелки и котлом, также снабжена блоком, регулирующим подачу холодного и горячего теплоносителей, кроме того, над шнеком горелки установлен шибер ирисовый, при этом установка связана с выносным щитом автоматики.The closest analogue (prototype) of the claimed invention is the patent RU 2420690 C2, which presents an installation for burning granular fuel, including a burner consisting of a head, an air distribution manifold and an auger for feeding granular fuel from the combustion hopper, and a boiler, characterized in that it is additionally equipped with a device that regulates the air supply, attached to the burner flange and having communication channels with the burner head and the boiler, is also equipped with a unit that regulates the supply of cold and hot eplonositeley further installed above the burner screw iris damper, the said device being associated with a remote automation shield.

Прототип, а также большинство других известных конструкций топочного узла котла отопления (например, http://www.kolton-kotly.ru/ru-kotly-zasypowe/podajniki, http://solar-tt.com/kotly-na-tverdom-toplive-galmet/, http://santehsklad.com.ua/retortnaya-fakelnaya-gorelka.html, http://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/pelletnaya-gorelka-dlya-kotla.html) устроены следующим образом: подача твердого топлива обеспечивается за счет шнека, подающего топливо из топливного бункера в центр горелки. Горение топлива происходит по центру горелки. Подача топлива и воздуха осуществляется периодически с заданными параметрами. Горящее топливо в процессе горения перемещается от центра горелки к его краю. Основной проблемой при таком виде сжигания является спекание топлива. Спекающийся уголь образует шапку (корж) по центру горелки и препятствует нормальному поступлению свежей порции топлива и воздуха в зону горения, что в итоге препятствует качественному горению.The prototype, as well as most of the other known designs of the furnace assembly of the heating boiler (for example, http://www.kolton-kotly.ru/ru-kotly-zasypowe/podajniki, http://solar-tt.com/kotly-na-tverdom -toplive-galmet /, http://santehsklad.com.ua/retortnaya-fakelnaya-gorelka.html, http://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/pelletnaya-gorelka-dlya-kotla.html) are arranged as follows way: the supply of solid fuel is ensured by the auger that feeds fuel from the fuel hopper to the center of the burner. The combustion of fuel occurs in the center of the burner. Fuel and air are supplied periodically with specified parameters. Burning fuel during combustion moves from the center of the burner to its edge. The main problem with this type of combustion is the sintering of fuel. Sintering coal forms a cap (cake) in the center of the burner and prevents the normal intake of a fresh portion of fuel and air into the combustion zone, which ultimately prevents high-quality combustion.

В известных конструкциях ретортных горелок сгорание топлива и его расход напрямую зависят от качественных характеристик топлива: вида, сортности, калибровки. Как следствие, известные ретортные горелки для сжигания твердого топлива не всегда достаточно эффективны. Следствием несгоревшей части топлива в котлах с традиционными ретортными горелками являются: повышенное шлакование (спекание) топлива, избыток сажи и золы, высокая дымность. Неполное сгорание топлива ведет и к увеличению его расхода и снижению КПД котельной установки. Также неравномерное и неполное сгорание топлива обуславливает вероятность частых перепадов температур в зоне горения и необходимость пользователю постоянно проверять наличие шлака на горелке и периодически его очищать, чтобы не случился возможный перегрев или остановка котла.In known designs of retort burners, fuel combustion and its consumption directly depend on the qualitative characteristics of the fuel: type, grade, calibration. As a result, known retort burners for burning solid fuels are not always efficient enough. The consequence of the unburned part of the fuel in boilers with traditional retort burners is: increased slagging (sintering) of the fuel, excess soot and ash, high smoke. Incomplete combustion of fuel also leads to an increase in its consumption and a decrease in the efficiency of the boiler installation. Also, uneven and incomplete combustion of the fuel causes the probability of frequent temperature changes in the combustion zone and the need for the user to constantly check for slag on the burner and periodically clean it so that there is no possible overheating or shutdown of the boiler.

Таким образом, котлы с традиционными конструкциями топочного узла требуют постоянного контроля из-за неравномерного сгорания топлива и наличия большего объема сажи, золы и шлака.Thus, boilers with traditional designs of the furnace unit require constant monitoring due to uneven combustion of fuel and the presence of a greater volume of soot, ash and slag.

В названиях известных технических решений, описывающих технологию отопления и организации горения в топочном узле котла отопления, используется наименование «горелка», которая, на самом деле, выступает как часть «топочного узла». Поскольку разделить механизмы подачи топлива и процесс его горения невозможно, то описать их только «горелкой» - невозможно. Так, сама горелка ретортного типа; воздушная камера; узел подачи топлива - составляют «топочный узел котла отопления» и обеспечивают равномерную подачу топлива, подачу воздуха, равномерное горение и получение требуемого технического результата. Этим и обусловлен выбор названия заявляемого изобретения.The names of well-known technical solutions describing the heating technology and the organization of combustion in the furnace unit of the heating boiler use the name "burner", which, in fact, acts as part of the "furnace unit". Since it is impossible to separate the fuel supply mechanisms and the process of its burning, it is impossible to describe them only with a “burner”. So, the retort type burner itself; air chamber; fuel supply unit - make up the “furnace unit of the heating boiler” and provide a uniform fuel supply, air supply, uniform combustion and obtaining the required technical result. This determines the name of the claimed invention.

Задачами настоящего изобретения являются:The objectives of the present invention are:

1. Создание надежного в работе, удобного в эксплуатации, простого и недорогого в изготовлении топочного узла (горелки) для сжигания твердого топлива (например: уголь, пеллеты, агропеллеты, угольный штыб, опилки, щепу);1. Creation of a reliable in operation, convenient in operation, simple and inexpensive in the manufacture of a furnace unit (burner) for burning solid fuel (for example: coal, pellets, agropellets, coal lint, sawdust, wood chips);

2. Обеспечение максимально полного сгорания топлива в котле отопления;2. Ensuring the most complete combustion of fuel in the heating boiler;

3. Увеличения теплоотдачи при сжигании топлива;3. Increases in heat transfer during fuel combustion;

4. Оптимизация расхода топлива;4. Optimization of fuel consumption;

5. Качественное снижение уровня отходов (уменьшение объема продуктов сгорания).5. A qualitative reduction in the level of waste (reduction in the volume of combustion products).

Для решения поставленных задач предложен топочный узел котла отопления, включающий горелку, воздушную камеру, шнек подачи твердого топлива из бункера на сжигание, котел, устройство подачи воздуха, выносной блок автоматики. Согласно заявленному изобретению горелка отлита одной цельной деталью в виде усеченного конуса с меньшим диаметром основания в нижней части и большим диаметром в верхней части центрального сопла горелки и встроена в воздушную камеру цилиндрической формы, имеющую на боковой поверхности горловину, соединенную с корпусом шнека, при этом шнек оснащен двигателем и редуктором, обеспечивающими подачу топлива в горелку; диск периферийного горения коаксиально расположен относительно центрального сопла горелки, его внешний край жестко закреплен на корпусе воздушной камеры, а на поверхности выполнены равномерно распределенные отверстия; устройство подачи воздуха имеет канал связи с боковым патрубком воздушной камеры; на конце вала шнека, входящего во внутреннюю полость горелки, имеются приспособления для рыхления топлива.To solve the tasks, a furnace unit of a heating boiler was proposed, which includes a burner, an air chamber, an auger for supplying solid fuel from a burning hopper, a boiler, an air supply device, and an external automation unit. According to the claimed invention, the burner is molded with one integral part in the form of a truncated cone with a smaller base diameter in the lower part and a larger diameter in the upper part of the central nozzle of the burner and is integrated in a cylindrical air chamber having a neck connected to the screw housing on the side surface, and a screw equipped with an engine and gearbox providing fuel to the burner; the peripheral combustion disk is coaxially located relative to the central nozzle of the burner, its outer edge is rigidly fixed to the housing of the air chamber, and uniformly distributed openings are made on the surface; the air supply device has a communication channel with a side nozzle of the air chamber; at the end of the auger shaft entering the internal cavity of the burner, there are devices for loosening the fuel.

Сущность технического решения установки для сжигания твердого топлива поясняется чертежом на фиг. 1. На чертеже изображено устройство для сжигания твердого топлива (топочный узел котла отопления).The essence of the technical solution of the installation for burning solid fuel is illustrated by the drawing in FIG. 1. The drawing shows a device for burning solid fuel (furnace assembly of a heating boiler).

Топочный узел котла отопления включает:The furnace assembly of a heating boiler includes:

- встроенную в воздушную камеру 1 цилиндрической формы; чугунную горелку 2, выполненную цельнолитой в виде усеченного конуса с меньшим диаметром основания в нижней части и центральным соплом 3 большего диаметра и диском периферийного горения 4 в верхней части;- built into the air chamber 1 of a cylindrical shape; a cast-iron burner 2 made of solid cast in the form of a truncated cone with a smaller diameter of the base in the lower part and a central nozzle 3 of a larger diameter and a peripheral combustion disk 4 in the upper part;

- диск периферийного горения 4, коаксиально расположенный относительно центрального сопла 3 горелки 2 имеет выполненные в нем отверстия 5, равномерно распределенные, например, по концентрическим окружностям вокруг оси центрального сопла 3 горелки;- the peripheral combustion disk 4, coaxially located relative to the central nozzle 3 of the burner 2 has holes 5 made therein, evenly distributed, for example, in concentric circles around the axis of the central nozzle 3 of the burner;

- корпус горелки 2, имеющий на боковой поверхности горловину 6, соединенную с помощью разъемного фланцевого соединения с внешним корпусом 18 шнека 7;- a burner housing 2 having a neck 6 on a side surface connected by a detachable flange connection to the outer housing 18 of the screw 7;

- шнек 7 подачи твердого топлива, установленный внутри корпуса 18, состоящий из вала 8 с приспособлениями для рыхления топлива 9 и укрепленными на нем витками транспортирующего винта 10, оснащенный двигателем 11 и редуктором 12;- a screw 7 for supplying solid fuel, installed inside the housing 18, consisting of a shaft 8 with devices for loosening the fuel 9 and the turns of the transporting screw 10 fixed on it, equipped with an engine 11 and a gearbox 12;

- устройство подачи воздуха13, имеющее канал связи 14, соединенный с помощью разъемного фланцевого соединения с боковым патрубком 15 воздушной камеры 1 для подачи первичного воздуха в отверстия 5 диска периферийного горения 4, а также дополнительный канал связи 16 с внешним корпусом 18 шнека 7 для подачи вторичного воздуха в горелку 2, выполненный через разъемное резьбовое соединение;- an air supply device 13 having a communication channel 14 connected via a detachable flange connection to the side pipe 15 of the air chamber 1 for supplying primary air to the holes 5 of the peripheral combustion disk 4, as well as an additional communication channel 16 with the outer casing 18 of the screw 7 for supplying a secondary air into the burner 2, made through a detachable threaded connection;

- выносной блок автоматики 17.- remote automation unit 17.

Горелка 2 встроена в воздушную камеру 1 и полностью отлита из чугуна, как одна деталь. Соединения на ней отсутствуют. Что положительно влияет как на себестоимость, так и на срок службы горелки, который превосходит срок службы горелок изготовленных, например, из стали, либо горелок, имеющих соединения. Через горловину 6 горелки 2 происходит подача топлива в зону горения. Горелка 2 выполнена в форме перевернутого усеченного конуса, для того чтобы топливо равномерно распределялось в зоне горения, а также во избежание заклинивания шнека 7. Диаметр горловины 6 и габаритные размеры горелки 2 зависят от мощности котла отопления.The burner 2 is built into the air chamber 1 and is completely cast from cast iron as one part. There are no connections on it. Which positively affects both the cost and the burner service life, which exceeds the service life of burners made, for example, of steel, or burners having connections. Through the neck 6 of the burner 2, fuel is supplied to the combustion zone. The burner 2 is made in the form of an inverted truncated cone, so that the fuel is evenly distributed in the combustion zone, and also to avoid jamming of the screw 7. The diameter of the neck 6 and the overall dimensions of the burner 2 depend on the capacity of the heating boiler.

Шнек 7 предназначен для подачи топлива в горелку 2. Шнек 7 установлен внутри корпуса 18 и состоит из вала 8 с укрепленными на нем витками транспортирующего винта 10. Из топливного бункера (на фиг. 1 не показан), топливо под своим весом поступает в корпус 18 шнека 7, выполненный в виде трубы и скользит внутри нее при вращении винта 10. На конце вала 8, который входит во внутреннюю полость горелки 2, имеются приспособления для рыхления топлива 9, например, стержни, которые предназначены для рыхления топлива, что предотвращает заклинивание шнека 7 в горловине 6 горелки 2.The screw 7 is designed to supply fuel to the burner 2. The screw 7 is installed inside the housing 18 and consists of a shaft 8 with the turns of the transport screw 10 fixed on it. From the fuel hopper (not shown in Fig. 1), the fuel enters the housing 18 under its weight screw 7, made in the form of a pipe and slides inside it when the screw 10 is rotated. At the end of the shaft 8, which enters the internal cavity of the burner 2, there are devices for loosening the fuel 9, for example, rods that are designed to loosen the fuel, which prevents jamming of the screw 7 throat not 6 burners 2.

Воздушная камера 1 выполнена в форме цилиндра из листовой стали. Такая форма способствует равномерному распределению воздуха на отверстия 5 диска периферийного горения 4 горелки 2, встроенной в воздушную камеру 1 и соединенной с ней сварным соединением. Также воздушная камера 1 снабжена специальным люком для чистки (на фиг. 1 не показан). Диаметр и высота воздушной камеры 1 зависит от размеров горелки.The air chamber 1 is made in the form of a cylinder of sheet steel. This form contributes to a uniform distribution of air to the holes 5 of the peripheral combustion disk 4 of the burner 2, which is integrated into the air chamber 1 and connected to it by a welded joint. Also, the air chamber 1 is equipped with a special hatch for cleaning (not shown in Fig. 1). The diameter and height of the air chamber 1 depends on the size of the burner.

Диск периферийного горения 4 горелки 2 оснащен равномерно распределенными, например, по концентрическим окружностям отверстиями (воздушными каналами) 5 вокруг оси центрального сопла 3 горелки 2, в которые подача воздуха для горения осуществляется принудительно за счет установленного на узле устройства подачи воздуха 13. Воздух, нагнетаемый через отверстия 5, создает достаточные условия для горения топлива в зоне горения. Количество отверстий 5 зависит от мощности котла отопления. Объем подаваемого воздуха зависит от мощности горелки 2 и параметров настройки работы устройства подачи воздуха 13.The peripheral combustion disk 4 of the burner 2 is equipped with holes (air channels) evenly distributed, for example, along concentric circles 5 around the axis of the central nozzle 3 of the burner 2, into which the combustion air is forcedly supplied by the air supply device installed on the unit 13. Air pumped through holes 5, creates sufficient conditions for fuel combustion in the combustion zone. The number of holes 5 depends on the capacity of the heating boiler. The amount of air supplied depends on the power of the burner 2 and the settings for the operation of the air supply device 13.

Первичный воздух подается в зону горения из отверстий 5, расположенных на диске периферийного горения 4, куда он принудительно поступает от устройства 13, обеспечивающего подачу воздуха по каналу связи 14 в боковой патрубок 15 воздушной камеры 1. Канал связи 14 имеет разъемное фланцевое соединение с боковым патрубком 15 воздушной камеры 1.Primary air is supplied to the combustion zone from openings 5 located on the peripheral combustion disk 4, where it is forcibly supplied from the device 13, which supplies air through the communication channel 14 to the side pipe 15 of the air chamber 1. The communication channel 14 has a detachable flange connection with the side pipe 15 air chamber 1.

Подача вторичного воздуха производится вместе с топливом в корпус 18 шнека 7, через дополнительный канал связи 16 с корпусом 18 шнека 7, выполненный через разъемное резьбовое соединение. Таким образом, воздух, поданный в зону горения вместе с топливом, помогает дожигать дымовые и угарные газы и охлаждает шнек, что обеспечивает более эффективное сжигание и высокий КПД горелки.The supply of secondary air is carried out together with the fuel in the housing 18 of the screw 7, through an additional communication channel 16 with the housing 18 of the screw 7, made through a detachable threaded connection. Thus, the air supplied to the combustion zone together with the fuel helps to burn off flue and carbon monoxide gases and cools the screw, which ensures more efficient combustion and high efficiency of the burner.

Помимо этого, за счет реализации подачи топлива и воздуха в зону горения выше описанным способом, обеспечивается постоянное ворошение (перемещение) горящего топлива по диску горелки, что препятствует его спеканию.In addition, due to the implementation of the supply of fuel and air to the combustion zone as described above, constant tedding (moving) of burning fuel through the burner disk is ensured, which prevents its sintering.

Розжиг топлива можно произвести как ручным способом, так и воздушным электрическим ТЭНом (на фиг. 1 не показан) в канал подачи воздуха для автоматического розжига.Ignition of the fuel can be done either manually or by air electric heating element (not shown in Fig. 1) into the air supply channel for automatic ignition.

Горение топлива происходит не по центру горелки 2 (в зоне центрального сопла 3 горелки 2), а непосредственно по внешней стороне диска периферийного горения 4. Зона горения имеет небольшой наклон к центральной оси сопла 3 горелки 2, что позволяет топливу удерживаться в зоне горения, в результате чего оно сгорает максимально полно, повышая эффективность топочного узла. Площадь зоны горения зависит от мощности котла отопления. Край диска периферийного горения 4 жестко закреплен к корпусу воздушной камеры 1, что позволяет исключить потери силы нагнетаемого воздуха.Fuel combustion does not occur in the center of burner 2 (in the zone of the central nozzle 3 of burner 2), but directly on the outside of the peripheral combustion disk 4. The combustion zone has a slight slope to the central axis of the nozzle 3 of burner 2, which allows the fuel to be held in the combustion zone, in As a result, it burns out as fully as possible, increasing the efficiency of the furnace unit. The area of the combustion zone depends on the capacity of the heating boiler. The edge of the peripheral combustion disk 4 is rigidly fixed to the housing of the air chamber 1, which eliminates the loss of force of the injected air.

Таким образом, топливо распределяется по всему диску 4 горелки 2 равномерным слоем и горит одновременно. Топливо по мере сгорания перемещается от центрального сопла 3 горелки 2 к краю диска периферийного горения 4 за счет движущей силы шнека 7 и вновь поступающей порции топлива, а отходы горения (пепел, зола) ссыпаются с края диска периферийного горения 4 вниз в зольный ящик (на фиг. 1 не показан), расположенный под топочным узлом в нижней части котла отопления.Thus, the fuel is distributed throughout the disk 4 of the burner 2 in a uniform layer and burns simultaneously. The fuel moves as it burns from the central nozzle 3 of the burner 2 to the edge of the peripheral combustion disk 4 due to the driving force of the screw 7 and the newly incoming portion of the fuel, and the combustion waste (ash, ash) is poured from the edge of the peripheral combustion disk 4 down into the ash box (on Fig. 1 (not shown) located under the combustion unit at the bottom of the heating boiler.

Подача топлива и воздуха регулируется установленным выносным блоком автоматики 17, что позволяет получать высокую мощность котла, даже при использовании топлива низкой теплотворной способности.The fuel and air supply is regulated by the installed remote automation unit 17, which allows to obtain high boiler power, even when using fuel of low calorific value.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Топливо через горловину топливного бункера (на фиг. 1 не указан) подается непрерывно фракциями и под собственным весом просыпается в корпус 18 шнека 7. При вращении транспортирующего винта 10 топливо перемещается в центральное сопло 3 горелки 2. Вращение винта 10 осуществляется посредством двигателя 11 с редуктором 12. Скорость вращения вала 8 шнека 7 постоянная, объем подачи топлива регулируется за счет управления периодами вращения (работы) и паузами между включением двигателя 11. Управление мотором осуществляется от выносного блока автоматики 17.Fuel through the neck of the fuel hopper (not shown in Fig. 1) is fed continuously by fractions and wakes up under the own weight in the housing 18 of the screw 7. When the conveyor screw 10 rotates, the fuel moves to the central nozzle 3 of the burner 2. The rotor 10 is rotated by means of an engine 11 with a gear 12. The rotation speed of the shaft 8 of the screw 7 is constant, the volume of fuel supply is regulated by controlling the periods of rotation (operation) and the pauses between turning on the engine 11. The motor is controlled from the remote automation unit 17.

Из центрального сопла 3 горелки 2 топливо выдавливается на диск периферийного горения 4. Перемещение топлива по диску 4 горелки 2 обеспечивается за счет подачи новой порции топлива, т.е. очередная порция топлива проталкивает топливо на диске периферийного горения 4 от центра к его краю.From the central nozzle 3 of the burner 2, the fuel is squeezed onto the peripheral combustion disk 4. The fuel is moved along the disk 4 of the burner 2 by supplying a new portion of fuel, i.e. another portion of the fuel pushes the fuel on the peripheral combustion disk 4 from the center to its edge.

Розжиг происходит непосредственно на диске периферийного горения 4 и осуществляется вручную или с помощью автоматического розжига (например, под управлением выносного блока автоматики 17).The ignition takes place directly on the peripheral combustion disk 4 and is carried out manually or using automatic ignition (for example, under the control of a remote automation unit 17).

Подача воздуха в зону горения (на диск периферийного горения 4) осуществляет устройство подачи воздуха 13, через канал 14 в боковой патрубок 15 воздушной камеры 1. Воздух подается в воздушную камеру 1, распределяется в ней и выходит через отверстия 5. Проходя через отверстия 5, воздух попадает в зону горения, тем самым происходит интенсификация горения на диске 4 горелки 2.The air supply to the combustion zone (to the peripheral combustion disk 4) is carried out by the air supply device 13, through the channel 14 to the side pipe 15 of the air chamber 1. Air is supplied to the air chamber 1, distributed in it and exits through the holes 5. Passing through the holes 5, air enters the combustion zone, thereby intensifying combustion on the disk 4 of burner 2.

Процессами подачи воздуха (управление мощностью устройства подачи воздуха 13), подачи топлива (включение/выключение привода шнека 7) управляет выносной блок автоматики 17.The processes of air supply (power control of the air supply device 13), fuel supply (turning on / off the screw drive 7) are controlled by an external automation unit 17.

Горящее топливо в процессе горения перемещается по диску горелки 4 и сгорает. Остатки продуктов горения (пепел, зола) сталкиваются по внешнему краю диска периферийного горения 4 в зольный ящик, расположенный под топочным узлом (на фиг. 1 не указан). Угарные и дымовые газы удаляются из котла через выход дымохода (на фиг. 1 не указан), под воздействием силы тяги дымохода и принудительного наддува воздуха через устройство подачи воздуха 13.Burning fuel in the combustion process moves along the disk of the burner 4 and burns. The remains of the combustion products (ash, ash) collide on the outer edge of the peripheral combustion disk 4 in an ash box located under the furnace unit (not shown in Fig. 1). Carbon monoxide and flue gases are removed from the boiler through the outlet of the chimney (not shown in Fig. 1), under the influence of the chimney pull force and forced air boost through the air supply device 13.

Обеспечиваемый заявленным изобретением технический результат заключается в том, что настоящее изобретение позволяет добиться равномерного распределения топлива в зоне горения за счет перемещения горящего топлива по направлению от центрального сопла к краю диска периферийного горения горелки; увеличения площади горения за счет организации горения по внешнему периметру диска периферийного горения; интенсификации сжигания топлива за счет равномерной подачи по всей площади горения первичного и вторичного воздуха; качественного сгорание топлива и низкого уровня отходов.The technical result provided by the claimed invention is that the present invention allows to achieve uniform distribution of fuel in the combustion zone by moving the burning fuel in the direction from the central nozzle to the edge of the peripheral burner disk; increasing the combustion area due to the organization of combustion along the outer perimeter of the peripheral combustion disk; intensification of fuel combustion due to the uniform supply throughout the combustion area of primary and secondary air; high-quality fuel combustion and low waste.

Таким образом, положительными эффектами заявляемого изобретения являются:Thus, the positive effects of the claimed invention are:

- универсальность топочного узла котла отопления: можно сжигать практически любое твердое топливо, например: уголь, пеллеты, агропеллеты, угольный штыб, опилки, щепу;- universality of the furnace assembly of the heating boiler: almost any solid fuel can be burned, for example: coal, pellets, agro-pellets, coal mines, sawdust, wood chips;

- твердое топливо распределяется по всему диску горелки равномерным слоем, с равномерным распределением воздуха на отверстия горелки, и горит в зоне горения одновременно по всей своей массе;- solid fuel is distributed throughout the burner disk in a uniform layer, with a uniform distribution of air to the burner openings, and burns in the combustion zone simultaneously over its entire mass;

- подача топлива и подача первичного воздуха регулируется установленной автоматикой, что позволяет получать высокую мощность котла, даже при использовании топлива низкой теплотворной способности;- fuel supply and primary air supply are regulated by the installed automation, which allows to obtain high boiler power, even when using fuel of low calorific value;

- организован поддув вторичным воздухом, который идет от устройства, обеспечивающего подачу воздуха и заходит в корпус шнека. Благодаря этому происходит более полное (качественное) обогащение топлива, что обеспечивает качественное сгорание на горелке. Вторичный воздух поданный в топочное пространство котла вместе с топливом помогает дожигать дымовые и угарные газы, что обеспечивает более эффективное сжигание и высокий КПД и низкий уровень выбросов продуктов горения;- organized by blowing secondary air, which comes from a device that provides air supply and enters the auger housing. Due to this, a more complete (high-quality) fuel enrichment occurs, which ensures high-quality combustion on the burner. Secondary air supplied to the boiler furnace space together with fuel helps to burn off flue and carbon monoxide gases, which ensures more efficient combustion and high efficiency and low emissions of combustion products;

- за счет реализации подачи топлива и воздуха в зону горения выше описанным способом обеспечивается постоянное ворошение (перемещение) горящего топлива по диску горелки, что препятствует его спеканию;- due to the implementation of the supply of fuel and air to the combustion zone by the above-described method, constant tedding (moving) of burning fuel across the burner disk is ensured, which prevents its sintering;

- экономичность: меньшее потребление топлива обусловлено равномерностью сгорания топлива и высокой теплоотдачей;- efficiency: lower fuel consumption due to the uniformity of fuel combustion and high heat transfer;

- высокая теплоотдача: топливо сгорает практически полностью с высокой температурой и равномерно из-за подачи первичного и вторичного воздуха в зону горения и равномерного распределения топлива на горелке;- high heat transfer: the fuel burns out almost completely with high temperature and evenly due to the supply of primary and secondary air to the combustion zone and the uniform distribution of fuel on the burner;

- экологичность: низкий уровень отходов (шлака, сажи, золы).- environmental friendliness: low level of waste (slag, soot, ash).

Claims (2)

1. Топочный узел котла отопления, включающий горелку, воздушную камеру, шнек подачи твердого топлива из бункера на сжигание, котел, устройство подачи воздуха, выносной блок автоматики, отличающийся тем, что горелка отлита одной цельной деталью в виде усеченного конуса с меньшим диаметром основания в нижней части и большим диаметром в верхней части центрального сопла горелки и встроена в воздушную камеру цилиндрической формы, имеющую на боковой поверхности горловину, соединенную с корпусом шнека, при этом шнек оснащен двигателем и редуктором, обеспечивающими подачу топлива в горелку; диск периферийного горения коаксиально расположен относительно центрального сопла горелки, его внешний край жестко закреплен на корпусе воздушной камеры, а на поверхности выполнены равномерно распределенные отверстия; устройство подачи воздуха имеет канал связи с боковым патрубком воздушной камеры; на конце вала шнека, входящего во внутреннюю полость горелки, имеются приспособления для рыхления топлива.1. The furnace unit of the heating boiler, including a burner, an air chamber, an auger for supplying solid fuel from a hopper for burning, a boiler, an air supply device, an external automation unit, characterized in that the burner is cast with one solid part in the form of a truncated cone with a smaller base diameter in the lower part and a large diameter in the upper part of the central nozzle of the burner and is built into the air chamber of a cylindrical shape having a neck on the side surface connected to the auger body, while the auger is equipped with an engine and gearbox ohm, provides fuel to the burner; the peripheral combustion disk is coaxially located relative to the central nozzle of the burner, its outer edge is rigidly fixed to the housing of the air chamber, and uniformly distributed openings are made on the surface; the air supply device has a communication channel with a side nozzle of the air chamber; at the end of the auger shaft entering the internal cavity of the burner, there are devices for loosening the fuel. 2. Топочный узел котла отопления по п. 1, отличающийся тем, что приспособления для рыхления топлива выполнены, например, в виде стержней.2. The furnace unit of the heating boiler according to claim 1, characterized in that the devices for loosening the fuel are made, for example, in the form of rods.
RU2017101934A 2017-01-20 2017-01-20 Heating unit of heating boiler RU2636361C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101934A RU2636361C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Heating unit of heating boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101934A RU2636361C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Heating unit of heating boiler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636361C1 true RU2636361C1 (en) 2017-11-22

Family

ID=63853190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101934A RU2636361C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Heating unit of heating boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636361C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183126U1 (en) * 2018-06-07 2018-09-11 Общество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная компания "Красноярскэнергокомплект" FUEL FEEDING DEVICE WITH ROTARY ROTOR BURNER
RU199243U1 (en) * 2020-03-06 2020-08-24 Александр Викторович Резер HEATING BOILER FURNACE UNIT
RU204249U1 (en) * 2021-03-01 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «ПИОН-Р» (ООО «ПИОН-Р») RETORT BURNER
RU210894U1 (en) * 2022-01-18 2022-05-12 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайтеплоэнергомаш" (ООО "АТЭМ") Mechanized furnace device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1342431A3 (en) * 1981-11-05 1987-09-30 Валтион Текниллинен Туткимускескус (Фирма) Burner for burning granulated fuel
CN201074802Y (en) * 2007-08-11 2008-06-18 原杰 Bottom dual-push type coal-fired machine
RU98536U1 (en) * 2010-05-11 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" DEVICE FOR COMBUSTION OF GRANULATED FUEL
RU2420690C2 (en) * 2009-06-18 2011-06-10 Андрей Борисович Гордин Granulated fuel combustion plant
JP2015034688A (en) * 2013-08-09 2015-02-19 株式会社山本製作所 Combustion apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1342431A3 (en) * 1981-11-05 1987-09-30 Валтион Текниллинен Туткимускескус (Фирма) Burner for burning granulated fuel
CN201074802Y (en) * 2007-08-11 2008-06-18 原杰 Bottom dual-push type coal-fired machine
RU2420690C2 (en) * 2009-06-18 2011-06-10 Андрей Борисович Гордин Granulated fuel combustion plant
RU98536U1 (en) * 2010-05-11 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" DEVICE FOR COMBUSTION OF GRANULATED FUEL
JP2015034688A (en) * 2013-08-09 2015-02-19 株式会社山本製作所 Combustion apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183126U1 (en) * 2018-06-07 2018-09-11 Общество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная компания "Красноярскэнергокомплект" FUEL FEEDING DEVICE WITH ROTARY ROTOR BURNER
RU199243U1 (en) * 2020-03-06 2020-08-24 Александр Викторович Резер HEATING BOILER FURNACE UNIT
RU204249U1 (en) * 2021-03-01 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «ПИОН-Р» (ООО «ПИОН-Р») RETORT BURNER
RU210894U1 (en) * 2022-01-18 2022-05-12 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайтеплоэнергомаш" (ООО "АТЭМ") Mechanized furnace device
RU217040U1 (en) * 2023-01-17 2023-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "ВСКЗ-Назарово" (ООО "ВСКЗ-Назарово") FURNACE UNIT
RU219163U1 (en) * 2023-05-17 2023-06-30 Общество с ограниченной ответственностью "ВСКЗ - Назарово" FURNACE DEVICE WITH SQUARE RETORT BURNER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101514812B (en) Biomass burner
CN101196296A (en) Method and apparatus for biomass ebullition, gasification and combustion
RU2636361C1 (en) Heating unit of heating boiler
KR20130037712A (en) Biomass energy burner
CN110410777B (en) Biomass furnace heating equipment for flue-cured tobacco
CN201145305Y (en) Biomass boiling gasification combustion apparatus
CN102537939A (en) Rotary water-cooled spray-burning type biomass particle burner
CN113203104B (en) Household heating and cooking combined stove using trumpet creepers as fuel and using method thereof
CN201382407Y (en) Biomass combustor
RU2466331C1 (en) Kindling coal burner
CN101216170B (en) Granular fuel combustion method and combustion apparatus
KR20150118328A (en) Burner for biomass
US4414906A (en) Fuel cartridge and burner
CN103759412A (en) Biomass boiler with automatic feeding function
RU188334U1 (en) Gasification burner
KR101180323B1 (en) Combustion apparatus of pellet fuel for agriculture heater
US20110303132A1 (en) Method and apparatus for cascaded biomass oxidation with thermal feedback
CN203731661U (en) Automatic feeding biomass boiler
CN205535846U (en) Garbage incinerator
RU183190U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
RU172706U1 (en) ABLATION INSTALLATION
JP3088942U (en) Gun type burner for wood pellet combustion
CN101907301B (en) Material-gathering device of burner and combustion stove thereof
SU1135968A1 (en) Incinerator
CN217763434U (en) Multipurpose solid fuel oxygen-deficient combustion micro furnace end

Legal Events

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

Effective date: 20210121

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211207