Объектами изобретения являются способ сжигания соломы в котле и водогрейный котел, работающий на соломе в виде прессованных брикетов, которые могут использоваться в системах отопления как для отдельных жилых зданий, так и для целых жилых массивов.The objects of the invention are a method of burning straw in a boiler and a hot water boiler operating on straw in the form of pressed briquettes, which can be used in heating systems both for individual residential buildings and for entire residential areas.
Известен способ сжигания соломы в котле, описанный в патенте PL №194644. Этот котел включает в себя камеру сгорания соломы и камеру сгорания газа. Способ согласно этому изобретению заключается в розжиге прессованного брикета, помещаемого в камеру сгорания соломы, и подаче воздуха в камеру сгорания соломы через камеру сгорания газа. Этот способ характеризуется тем, что воздух подается из нескольких точек - с задней стороны котла, под нижней кромкой перегородки, разделяющей две камеры, и с противоположной стороны, по боковым стенкам котла, над нижней кромкой перегородки. С противоположной стороны - по боковым стенкам котла - поступает 10-30% от общего объема подаваемого воздуха. Расстояние по вертикали между каналами подачи воздуха в обоих направлениях меньше, чем высота проема, соединяющего две камеры. Подача воздуха в противоположном направлении осуществляется со стороны боковых стенок котла у перегородки, разделяющей две камеры. Подача воздуха в противоположном направлении осуществляется над нижней кромкой перегородки на высоте, меньшей, чем 1,5 размера высоты проема, соединяющего обе камеры - в предпочтительном случае на уровне, составляющем 1,1 размера названной высоты.A known method of burning straw in a boiler, described in patent PL No. 1964644. This boiler includes a straw combustion chamber and a gas combustion chamber. The method according to this invention consists in igniting a pressed briquette placed in the straw combustion chamber and supplying air to the straw combustion chamber through the gas combustion chamber. This method is characterized by the fact that air is supplied from several points - from the back of the boiler, under the lower edge of the partition separating the two chambers, and from the opposite side, along the side walls of the boiler, above the lower edge of the partition. From the opposite side - along the side walls of the boiler - 10-30% of the total volume of supplied air flows. The vertical distance between the air supply channels in both directions is less than the height of the opening connecting the two chambers. Air supply in the opposite direction is carried out from the side of the boiler side walls at the partition separating the two chambers. Air is supplied in the opposite direction above the lower edge of the partition at a height less than 1.5 times the height of the opening connecting the two chambers — preferably at a level of 1.1 times the size of the said height.
Также известен водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению по патенту PL №194644. Этот котел состоит из камеры сгорания соломы и камеры сгорания газа, расположенных рядом друг с другом и окруженных водяной рубашкой. Эти две камеры отделены друг от друга перегородкой, которая имеет проем внизу, а над камерами расположен теплообменник; при этом внутри водяной рубашки, в нижней ее части, расположен аэратор. Котел характеризуется тем, что камера сгорания газа снабжена рядом труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и труб подачи воздуха с противоположной стороны, расположенных в боковых стенках котла, где водяная рубашка с обеих сторон от камеры сгорания газа снабжена дополнительными аэраторами, а стенки обеих камер снабжены поперечными ребрами жесткости. Трубы с противоположной стороны расположены у перегородки, разделяющей камеры сгорания газа и камеру сгорания соломы. Трубы с противоположной стороны расположены над рядом труб на высоте, меньшей, чем 1,5 размера высоты проема, соединяющего обе камеры - в предпочтительном случае на уровне, составляющем 1,1 размера названной высоты. Котел имеет две трубы подачи воздуха с противоположной стороны.Also known is a straw-fired boiler according to the invention of patent PL No. 1964644. This boiler consists of a straw combustion chamber and a gas combustion chamber located next to each other and surrounded by a water jacket. These two chambers are separated from each other by a partition, which has an opening at the bottom, and a heat exchanger is located above the chambers; while inside the water jacket, in its lower part, an aerator is located. The boiler is characterized in that the gas combustion chamber is equipped with a series of air supply pipes located in the rear wall of the boiler, and air supply pipes on the opposite side located in the side walls of the boiler, where the water jacket on both sides of the gas combustion chamber is equipped with additional aerators, and the walls both chambers are provided with transverse stiffeners. Pipes on the opposite side are located at the partition separating the gas combustion chamber and the straw combustion chamber. Pipes on the opposite side are located above the row of pipes at a height less than 1.5 times the height of the opening connecting the two chambers — preferably at a level of 1.1 times the size of the said height. The boiler has two air supply pipes on the opposite side.
Согласно изобретению способ сжигания соломы в котле, при котором котел включает в себя камеру сгорания соломы и камеру сгорания газа, заключается в розжиге прессованного брикета, помещаемого в камеру сгорания соломы, и подаче воздуха в камеру сгорания соломы через камеру сгорания газа. Воздух подается из нескольких точек - с задней стороны котла, под нижней кромкой перегородки, разделяющей две камеры, и с противоположной стороны, по боковым стенкам котла, над нижней кромкой перегородки. Этот способ сжигания соломы в котле характеризуется тем, что воздух подается наклонно относительно вертикальных боковых стенок котла, а острый угол подачи воздуха, измеренный относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Воздух подается под острым углом от 5 до 15°. Воздух подается по трубам диаметром 25-55 мм. Воздух подается со скоростью 15-45 м/с.According to the invention, a method of burning straw in a boiler, in which the boiler includes a straw combustion chamber and a gas combustion chamber, comprises igniting a pressed briquette placed in the straw combustion chamber and supplying air to the straw combustion chamber through the gas combustion chamber. Air is supplied from several points - from the rear of the boiler, under the lower edge of the partition separating the two chambers, and from the opposite side, along the side walls of the boiler, above the lower edge of the partition. This method of burning straw in a boiler is characterized by the fact that air is fed obliquely relative to the vertical side walls of the boiler, and the acute angle of air supply, measured relative to the horizontal direction, is from 0.1 to 30 °. Air is supplied at an acute angle of 5 to 15 °. Air is supplied through pipes with a diameter of 25-55 mm. Air is supplied at a speed of 15-45 m / s.
Водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, состоит из камеры сгорания соломы и камеры сгорания газа, расположенных рядом друг с другом и окруженных водяной рубашкой. Эти две камеры отделены друг от друга перегородкой, которая имеет проем внизу, а над камерами расположен теплообменник; при этом внутри водяной рубашки, в нижней ее части, расположен аэратор. Камера сгорания газа снабжена рядом труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и труб подачи воздуха с противоположной стороны, расположенных в боковых стенках котла. Водяная рубашка снабжена, с обеих сторон от камеры сгорания газа, дополнительными аэраторами, а стенки обеих камер снабжены поперечными ребрами жесткости. Котел характеризуется тем, что ряд труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, расположен наклонно относительно вертикальных стенок котла, а острый угол, образованный трубами относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Ряд труб образует острый угол относительно горизонтального направления, составляющий от 5 до 15°. Внутренний диаметр каждой из труб, образующих ряд труб, составляет 25-55 мм. Расстояние между трубами, образующими ряд, составляет 30-600 мм.The straw-fired boiler according to the invention consists of a straw combustion chamber and a gas combustion chamber located adjacent to each other and surrounded by a water jacket. These two chambers are separated from each other by a partition, which has an opening at the bottom, and a heat exchanger is located above the chambers; while inside the water jacket, in its lower part, an aerator is located. The gas combustion chamber is equipped with a number of air supply pipes located in the rear wall of the boiler, and air supply pipes on the opposite side located in the side walls of the boiler. The water jacket is equipped, on both sides of the gas combustion chamber, with additional aerators, and the walls of both chambers are equipped with transverse stiffeners. The boiler is characterized in that a number of air supply pipes located in the rear wall of the boiler are inclined relative to the vertical walls of the boiler, and the acute angle formed by the pipes relative to the horizontal direction is from 0.1 to 30 °. A series of pipes forms an acute angle relative to the horizontal direction, ranging from 5 to 15 °. The inner diameter of each of the pipes forming a series of pipes is 25-55 mm. The distance between the pipes forming a row is 30-600 mm.
Способ сжигания соломы в котле и водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, характеризуются очень высокой производительностью. Это обусловлено более эффективным дожиганием газов в камере дожигания в результате нового расположения труб подачи воздуха и нового способа подачи воздуха. Наклонное расположение труб и подача воздуха под наклоном приводят к лучшему смешиванию воздуха с не полностью сгоревшими газами таким образом, что имеет место их полное сгорание, что, в свою очередь, приводит к достижению большего количества тепла на единицу количества соломы, подаваемой в камеру сгорания. Кроме того, улучшаются выбор труб и количество подаваемого тепла.The method of burning straw in a boiler and a boiler using straw according to the invention are characterized by very high productivity. This is due to a more efficient afterburning of gases in the afterburning chamber as a result of a new arrangement of air supply pipes and a new method of air supply. The oblique arrangement of the pipes and the air supply at an angle lead to better mixing of air with incompletely burned gases in such a way that their complete combustion takes place, which, in turn, leads to a greater amount of heat per unit quantity of straw supplied to the combustion chamber. In addition, the choice of pipes and the amount of heat supplied are improved.
Способ сжигания соломы и водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, подробнее описываются в одном из вариантов осуществления и на чертежах, где на Фиг.1 изображен водогрейный котел в вертикальном разрезе, а на Фиг.2 изображен водогрейный котел в горизонтальном разрезе.The method of burning straw and a boiler using straw, according to the invention, are described in more detail in one embodiment and in the drawings, in which Fig. 1 shows a boiler in a vertical section, and Fig. 2 shows a boiler in a horizontal section.
Как показано на Фиг.1 и Фиг.2, в состав водяного котла, работающего на соломе, согласно изобретению, входят камера сгорания соломы 1 и камера сгорания газа 2, расположенные рядом друг с другом и окруженные водяной рубашкой 3. Две камеры 1 и 2 отделены друг от друга перегородкой 4, которая имеет проем 5 внизу. Над камерами 1 и 2 расположен теплообменник 6. Внутри водяной рубашки 3, в нижней ее части, располагается аэратор 7. Камера сгорания газа 2 снабжена рядом труб 8 подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и трубами подачи воздуха 9, перекрестно расположенных в боковых стенках котла. Водяная рубашка 3 снабжена, с обеих сторон от камеры сгорания газа 2, дополнительными аэраторами 10, а стенки обеих камер 1 и 2 снабжены поперечными ребрами жесткости 11. Ряд труб подачи воздуха 8, расположенных в задней стенке котла, располагается наклонно относительно вертикальных стенок котла, а острый угол α, который образован трубами 8 относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Внутренний диаметр D отдельных труб 8 составляет 45 мм. Расстояние А между отдельным трубами составляет 200 мм.As shown in FIGS. 1 and 2, a straw boiler according to the invention includes a straw combustion chamber 1 and a gas combustion chamber 2 adjacent to each other and surrounded by a water jacket 3. Two chambers 1 and 2 separated from each other by a partition 4, which has an opening 5 at the bottom. A heat exchanger 6 is located above the chambers 1 and 2. Inside the water jacket 3, in its lower part, there is an aerator 7. The gas combustion chamber 2 is equipped with a number of air supply pipes 8 located in the rear wall of the boiler, and air supply pipes 9 cross-located in the side the walls of the boiler. A water jacket 3 is provided, on both sides of the gas combustion chamber 2, with additional aerators 10, and the walls of both chambers 1 and 2 are provided with transverse stiffeners 11. A number of air supply pipes 8 located in the rear wall of the boiler are inclined relative to the vertical walls of the boiler, and the acute angle α, which is formed by pipes 8 relative to the horizontal direction, is from 0.1 to 30 °. The inner diameter D of the individual pipes 8 is 45 mm. The distance A between the individual pipes is 200 mm.
Работающий на соломе водогрейный котел действует следующим образом. В камеру сгорания соломы 1 помещают брикет соломы, который поджигают. В результате горения соломы выделяется тепло, и из камеры сгорания соломы 1 выходят выхлопные газы (направление течения газов показано стрелками на Фиг.1). Выхлопные газы выходят из камеры сгорания соломы 1 через проем 5 в камеру сгорания газа 2. Одновременно вентилятор 12 нагнетает воздух в воздушный короб 13, откуда он со скоростью 20 м/с подается по трубам 8 и 9 в камеру сгорания газа 2. В результате газы, поступающие в камеру сгорания газа 2, сталкиваются с мощными потоками воздуха, выходящего из расположенных наклонно труб 8, и воздуха, выходящего из боковых труб подачи воздуха 9. После этого образуется столь мощный вихрь газов, что происходит полное их дожигание. Полностью сгоревшие и одновременно горячие газы создают тепло в теплообменнике 6.A straw-fired boiler is as follows. A straw briquette is placed in the combustion chamber of straw 1, which is set on fire. As a result of the combustion of straw, heat is generated, and exhaust gases exit the combustion chamber of the straw 1 (the direction of the flow of gases is shown by arrows in Figure 1). The exhaust gases exit the combustion chamber of straw 1 through the opening 5 into the combustion chamber of gas 2. At the same time, the fan 12 pumps air into the air box 13, from where it is fed through pipes 8 and 9 to the combustion chamber of gas 2. As a result, the gases entering the combustion chamber of gas 2, collide with powerful streams of air coming out of the inclined pipes 8, and air coming out of the side pipes of the air supply 9. After this, such a powerful vortex of gases is formed that their complete afterburning occurs. Fully burnt and at the same time hot gases create heat in the heat exchanger 6.
