RU2661438C1 - Water boiler with pneumatic burner - Google Patents
Water boiler with pneumatic burner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661438C1 RU2661438C1 RU2017120660A RU2017120660A RU2661438C1 RU 2661438 C1 RU2661438 C1 RU 2661438C1 RU 2017120660 A RU2017120660 A RU 2017120660A RU 2017120660 A RU2017120660 A RU 2017120660A RU 2661438 C1 RU2661438 C1 RU 2661438C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- boiler
- fuel
- pneumatic
- gas
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- VLNHDKDBGWXJEE-GYHUNEDQSA-N 5'-guanidinonaltrindole Chemical compound N1([C@@H]2CC=3C4=C(C(=CC=3)O)O[C@H]3C=5NC6=CC=C(C=C6C=5C[C@]2(O)[C@]34CC1)NC(=N)N)CC1CC1 VLNHDKDBGWXJEE-GYHUNEDQSA-N 0.000 description 3
- 241000842962 Apoda limacodes Species 0.000 description 3
- 101100291030 Arabidopsis thaliana GNTI gene Proteins 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 102220579497 Macrophage scavenger receptor types I and II_F23C_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001535 kindling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B30/00—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленной энергетике, касается создания твердотопливных водогрейных котлов малой мощности, предназначенных для организации вихревого сжигания предварительно подготовленного топлива и универсальных по типам сжигаемых топлив, и может быть использовано в различных сферах народного хозяйства для получения тепловой энергии в виде горячей воды.The invention relates to industrial energy, the creation of solid fuel hot water boilers of low power, designed to organize the vortex burning of pre-prepared fuel and universal in the type of fuel burned, and can be used in various fields of the national economy to produce thermal energy in the form of hot water.
Из уровня техники известен твердотопливный котел с вихревой топкой (RU №2591070, F23B 30/00, опубликовано 10.07.2016), имеющей слоевое топочное устройство, включающее питатель топлива, колосниковые или воздухораспределительные решетки и тракт выгрузки золы, установленное под вихревой камерой сгорания, образованной стенами из обмуровки и топочных экранов, с по меньшей мере одним газоотводящим окном, расположенным на боковой стене, и соплами вторичного дутья, которые ориентированы тангенциально к условному телу вращения формируемого вихря с горизонтальной осью, проходящей через газоотводящее окно, и направлены по ходу вихря преимущественно вниз, причем газоотводящее окно выполнено в виде защищенного обмуровкой и трубами выступающего в вихревую камеру сгорания отрезка воздуховода в форме полого конуса с полууглом раскрытия от + 35 до - 35 градусов, на торцевой и боковых поверхностях которого установлены ориентированные тангенциально и направленные в топку одиночные и кольцевые сопла дожигающего дутья.The prior art solid-fuel boiler with a vortex furnace (RU No. 2591070, F23B 30/00, published July 10, 2016), having a layered furnace device including a fuel feeder, grate or air distribution grilles and an ash discharge path installed under the vortex combustion chamber formed walls of brickwork and furnace screens, with at least one gas outlet window located on the side wall, and secondary blast nozzles that are oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex with the horizon with the flax axis passing through the gas outlet window and directed mainly downward along the vortex, and the gas outlet window is made in the form of a hollow cone section protruding into the vortex combustion chamber in the form of a hollow cone with an opening half-angle from + 35 to - 35 degrees, at the end and the side surfaces of which are installed tangentially oriented and directed into the furnace single and annular nozzles of the afterburning blast.
Общими признаками заявляемого изобретения с аналогом являются вихревая камера сгорания, образованная топочными экранами, имеющая питатель топлива, колосниковую решетку, тракт выгрузки золы, дутьевое сопло, которое ориентировано тангенциально к условному телу вращения формируемого вихря с горизонтальной осью, и одно газоотводящее окно.Common features of the claimed invention with an analogue are a vortex combustion chamber formed by furnace screens, having a fuel feeder, a grate, an ash discharge path, a blow nozzle that is oriented tangentially to the conditional body of rotation of the formed vortex with a horizontal axis, and one exhaust window.
Недостатками аналога является сложность в обеспечении надежности работы газоотводящих окон и газоотводящих каналов из топки. Изобретение обладает большой инерционностью из-за наличия слоя топлива на наклонном колоснике, что приводит к спеканию топлива в случае остановки котла, устройство газоотводящего окна не решает вопрос удержания витающих в вихре частиц топлива.The disadvantages of the analogue is the difficulty in ensuring the reliability of the exhaust windows and exhaust channels from the furnace. The invention has a large inertia due to the presence of a layer of fuel on an inclined grate, which leads to sintering of fuel in the event of a boiler stop, the device of the exhaust window does not solve the problem of holding particles of fuel floating in a vortex.
Также известен котел с циркулирующим слоем (RU №2514575, МПК F23C 10/12, опубликовано 27.04.2014), содержащий теплообменник циркулирующего слоя с вынесенными поверхностями нагрева котла, конвективные поверхности нагрева и экранированную топку с соплами вторичного дутья, ограниченную снизу камерой сгорания кипящего слоя с воздухораспределительной решеткой, а сверху подключенную, по крайней мере, к одному уловителю циркулирующих частиц; на выходе из камеры сгорания кипящего слоя установлен лопаточный завихритель, а уловитель циркулирующих частиц выполнен в виде образованного экранами пережима с газоотводящим окном, в котором расположены установленные тангенциально с наклоном вниз сопла острого дутья, причем сопла вторичного дутья, расположенные в топке, также установлены тангенциально с наклоном вниз и направлены в пристенную зону топки, а камера сгорания кипящего слоя размещается в топке с зазором, к которому подключен теплообменник циркулирующего слоя и через стояки - камера сгорания кипящего слоя.Also known is a boiler with a circulating layer (RU No. 2514575, IPC F23C 10/12, published 04/27/2014) containing a circulating layer heat exchanger with remote boiler heating surfaces, convective heating surfaces and a shielded firebox with secondary blast nozzles, bounded from below by a fluidized bed combustion chamber with an air distribution grill, and on top connected to at least one trap of circulating particles; at the outlet of the fluidized bed combustion chamber, a blade swirl is installed, and the trap of circulating particles is made in the form of a pinch formed by shields with a gas outlet window, in which there are sharp blast nozzles installed tangentially with a downward inclination, and secondary blast nozzles located in the furnace are also installed tangentially with tilt down and directed into the wall zone of the furnace, and the combustion chamber of the fluidized bed is placed in the furnace with a gap to which the heat exchanger of the circulating layer is connected and through standing Ki - fluidized bed combustion chamber.
Общими признаками заявляемого изобретения с аналогом являются наличие камеры сгорания, образованной стенами, выполненными обмуровкой или экранами, дутьевых сопел, газоотводящего окна, конвективных поверхностей нагрева и уловителя частиц установленного в газоотводящем окне.Common features of the claimed invention with an analogue are the presence of a combustion chamber formed by walls, walled or shielded, blast nozzles, a gas vent, convective heating surfaces and a particle trap installed in the gas vent.
Недостатками аналога является сложность в эксплуатации, изобретение не решает вопрос удаления циркулирующего слоя в момент аварийной остановки котла, в момент которой циркулирующий слой оседает на воздухораспределительной решетки и спекается, что приводит к дополнительным затратам на восстановление работоспособности котла. Размещенный в топке уловитель циркулирующих частиц выполненный в виде образованного экранами пережима с газоотводящим окном, в котором расположены установленные тангенциально с наклоном вниз сопла острого дутья сложен в изготовление и эксплуатации и не гарантирует должную сепарацию циркулирующих частиц. Для организации повышения эффективности сжигания топлива в котле необходимо использовать большое количество дутьевых механизмов, что влечет увеличение затрат на эксплуатацию.The disadvantages of the analogue are the difficulty in operation, the invention does not solve the issue of removing the circulating layer at the time of the emergency stop of the boiler, at the moment of which the circulating layer settles on the air distribution grill and sintering, which leads to additional costs for restoring the boiler. The trap of circulating particles located in the furnace is made in the form of a pinch formed by screens with a gas outlet window, in which sharp blast nozzles mounted tangentially with a downward inclination are located are difficult to manufacture and operate and do not guarantee proper separation of circulating particles. To organize increasing the efficiency of fuel combustion in the boiler, it is necessary to use a large number of blowing mechanisms, which entails an increase in operating costs.
В энергетике так же известны и нашли широкое применение топки ЦКТИ системы А.А. Шершнева [Шершнев А.А. Пневматические топки ЦКТИ системы Шершнева для котлов малой мощности. – М.-Л.: ГНТИ машиностроительной и судостроительной литературы, 1954. - 103 с.]. Пневматические топки применялись для паровых котлов низкого давления паропроизводительностью до 35 т/ч и были предназначены для сжигания высоковлажного фрезерного торфа и бурых углей. При сопоставлении и сравнении между собой рассматриваемых типов пневматических топок, не смотря на разнообразие конструктивных форм, все они имеют единый принцип работы - сжигание частиц мелкого или измельченного высокореакционного топлива на лету, во время витания их в топочной камере по петлевым траекториям с такой кратностью циркуляции, которая обеспечивает доведение времени пребывания этих частиц в топке до времени их практически полного выгорания. Высокореакционное топливо непрерывно и равномерно подается в топочную камеру через щель. Воздух, необходимый для горения этого топлива, в основном, подается в устье воронки топочной камеры через дутьевую щель - сопло, расположенное в нижней части задней наклонной стенки камеры горения, навстречу частицам топлива.In the energy sector, the A.K.A.CKTI system firebox is also well known and widely used. Shershneva [Shershnev A.A. Pneumatic furnaces CCTI Shershnev system for boilers of low power. - M.-L .: GNTI engineering and shipbuilding literature, 1954. - 103 p.]. Pneumatic furnaces were used for low-pressure steam boilers with steam capacity up to 35 t / h and were intended for burning high-moisture milled peat and brown coal. When comparing and comparing the types of pneumatic furnaces under consideration, in spite of the variety of structural forms, they all have a single operating principle - burning particles of small or crushed highly reactive fuel on the fly, while they are floating in the combustion chamber along loop paths with such a circulation rate, which ensures bringing the residence time of these particles in the furnace to the time of their almost complete burnout. Highly reactive fuel is continuously and evenly fed into the combustion chamber through a slot. The air necessary for the combustion of this fuel is mainly supplied to the mouth of the funnel of the combustion chamber through a blow slot - a nozzle located in the lower part of the back inclined wall of the combustion chamber towards the fuel particles.
Известна пневматическая топка типа А [Шершнев А.А. Пневматические топки ЦКТИ системы Шершнева для котлов малой мощности. – М.-Л.: ГНТИ машиностроительной и судостроительной литературы, 1954. - 103 с. Фиг. 2 и 3], характеризующаяся развитием топочной камеры в глубину, предназначенная в основном для установки под низкопосаженными котлами малой мощности.Known pneumatic firebox type A [Shershnev A.A. Pneumatic furnaces CCTI Shershnev system for boilers of low power. - M.-L .: GNTI of machine-building and shipbuilding literature, 1954. - 103 p. FIG. 2 and 3], characterized by the development of the combustion chamber in depth, intended mainly for installation under low-seated boilers of low power.
Общими признаками заявляемого изобретения с аналогом являются наличие пневматической топки, которая имеет определенную степень экранирования, включающую питатель топлива, колосниковые решетки, тракт удаления золы, дутьевое сопло, которое расположены в нижней части камеры сгорания, газоотводящего окна, конвективных поверхностей нагрева.Common features of the claimed invention with an analogue are the presence of a pneumatic firebox, which has a certain degree of shielding, including a fuel feeder, grate, an ash removal path, a blow nozzle, which are located in the lower part of the combustion chamber, gas vent, convective heating surfaces.
Недостатками аналога является наличие камеры догорания, сложность в изготовлении, топка изготавливается непосредственно под котлом, который уже установлен в котельной, большое количество обмуровки, дутьевое сопло регулируется лишь по средствам уменьшения подачи объема воздуха. Техническое решение рассматривает применение пневматической топки на паровом котле.The disadvantages of the analogue are the presence of a combustion chamber, the difficulty in manufacturing, the furnace is made directly under the boiler, which is already installed in the boiler room, a large number of lining, the blow nozzle is regulated only by means of reducing the air volume. The technical solution considers the use of a pneumatic firebox on a steam boiler.
Известна пневматическая топка типа Б [Шершнев А.А. Пневматические топки ЦКТИ системы Шершнева для котлов малой мощности. – М.-Л.: ГНТИ машиностроительной и судостроительной литературы, 1954. - 103 с. Фиг. 4], характеризующаяся ограниченным развитием топочной камеры как в глубину, так и в высоту.Known pneumatic firebox type B [Shershnev A.A. Pneumatic furnaces CCTI Shershnev system for boilers of low power. - M.-L .: GNTI of machine-building and shipbuilding literature, 1954. - 103 p. FIG. 4], characterized by the limited development of the combustion chamber both in depth and in height.
Недостатками прототипа являются: необходимость устройства камеры догорания, в которую потоком топочных газов выносятся воспламененные тонкие фракции топлива, откуда продукты их горения поступают в газоходы котла; дутьевая щель - сопло не имеет устройства для регулировки подачи воздуха в топку, регулировка осуществляется по средствам уменьшения подачи воздуха; отсутствие технических решений для устройства топки на водогрейных котлах, отсутствует устройство для удержания воспламененных частиц в камере сгорания.The disadvantages of the prototype are: the need for a combustion chamber to which ignited thin fractions of the fuel are carried out by a stream of flue gases, from where their combustion products enter the boiler flues; blow slot - the nozzle does not have a device for adjusting the air supply to the furnace, the adjustment is carried out by means of reducing the air supply; lack of technical solutions for the device of the furnace on hot water boilers; there is no device for holding ignited particles in the combustion chamber.
Отличием от прототипа является то, что камера сгорания полностью выполнена из газоплотных топочных экранов, дутьевое сопло содержит подвижную верхнюю часть, которая оснащена механическим приводом с возможностью регулировки высоты дутьевой щели, над камерой сгорания расположен конвективный газоход П-образной формы, каналы которого расположены горизонтально и который сообщается с камерой сгорания через газоотводящее окно, в устье которого имеется сепарационное устройство, выполненное из разрежённого пучка оребренных труб верхнего топочного экрана, направленных под углом 45-50° вниз по направлению вихревого потока.The difference from the prototype is that the combustion chamber is completely made of gas-tight furnace screens, the blast nozzle contains a movable upper part, which is equipped with a mechanical drive with the ability to adjust the height of the blast gap, a U-shaped convective gas duct is located above the combustion chamber, the channels of which are horizontally and which communicates with the combustion chamber through a gas outlet window, at the mouth of which there is a separation device made of a sparse bundle of finned tubes of the upper the screen, directed at an angle of 45-50 ° down in the direction of the swirl flow.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."
Предлагаемое изобретение повышает эффективность сжигания топлива за счет конфигурации топочной камеры, которая позволяет за счет лишь одного дутьевого сопла, расположенного в нижней части камеры сгорания, организовать в камере сжигание предварительно подготовленного топлива на лету (в вихре), при этом подача топлива в камеру организована таким образом, что при аварийной остановке котла воспламененные частицы по наклонному фронтовому экрану оседают на колосниковую решетку, где при естественной тяге догорают, после чего могут быть удалены. Газоотводящее окно расположено в верхней части камеры сгорания и имеет сепарационное устройство для удержание воспламененных частиц в камере сгорания до их полного выгорания, которое выполнено из оребренных труб верхнего экрана в виде фестона, просто в изготовлении и не требует организации дополнительного острого дутья, что позволяет снизить эксплуатационные затраты. Устранение топочного устройства достигается предварительной подготовкой топлива и применением камеры сгорания, конфигурация которой позволяет обеспечить полное заполнение топочного объема дымовыми газами и сформировать устойчивый вихревой поток с горизонтальной осью, для чего в нижней части под задним экраном располагаются сопла нижнего дутья, которые направляют поток разогретого воздуха навстречу подаваемому сверху топлива.The present invention improves the efficiency of fuel combustion due to the configuration of the combustion chamber, which allows using only one blast nozzle located in the lower part of the combustion chamber to organize in the chamber the burning of pre-prepared fuel on the fly (in a whirlwind), while the fuel supply to the chamber is organized as follows so that during emergency shutdown of the boiler, ignited particles are deposited along the inclined front screen onto the grate, where they burn out under natural traction, after which they can be removed hens. The gas outlet window is located in the upper part of the combustion chamber and has a separation device for holding ignited particles in the combustion chamber until they are completely burned out, which is made of finned tubes of the upper screen in the form of a festoon, is simple to manufacture and does not require the organization of additional sharp blasting, which reduces operational expenses. The elimination of the combustion device is achieved by preliminary preparation of the fuel and the use of a combustion chamber, the configuration of which allows full filling of the furnace volume with flue gases and the formation of a stable vortex flow with a horizontal axis, for which lower nozzles are located in the lower part under the rear screen, which direct the flow of heated air towards top fuel supply.
Сопло нижнего дутья выполнено с регулируемой верхней частью, что позволяет обеспечить необходимую скорость подаваемого в топку воздуха для формирования вихревой зоны на различных режимах работы водогрейного котла, а также позволяет обеспечить удержание частиц топлива в вихре. Предварительная подготовка топлива позволяет создаваемому в камере сгорания вихревому потоку удерживать воспламененные частицы в вихре, что позволяет достичь минимальных значений механического недожога топлива и минимальных показателей вредных выбросов в атмосферу.The nozzle of the lower blast is made with an adjustable upper part, which allows to provide the necessary speed of the air supplied to the furnace for the formation of the vortex zone at various operating modes of the boiler, and also allows for the retention of fuel particles in the vortex. Preliminary preparation of the fuel allows the vortex flow created in the combustion chamber to keep the ignited particles in the vortex, which allows to achieve the minimum values of the mechanical underburning of the fuel and the minimum indicators of harmful emissions into the atmosphere.
Выполнение в нижней части камеры сгорания неподвижной колосниковой решетки с подведенным вторичным дутьем в объеме 5-10% от всего подаваемого в топку воздуха, позволяет обеспечить выгорание провалов, обеспечивая уменьшение механического недожога топлива. Выполнение камеры сгорания в задней верхней части позволяет обеспечить максимально компактную компоновку топки с конвективным газоходом и избежать устройства дополнительных обмуровок. Сепарационное устройство выполнено в зоне прохода дымовых газов из оребренных труб. Оребренные трубы выполнены по направлению движения вихря с наклоном 45-50 градусов вниз к задней стенке топки, что обеспечивает препятствие уноса несгоревших частиц в конвективный газоход.The implementation in the lower part of the combustion chamber of a fixed grate with a secondary blast in the amount of 5-10% of the total air supplied to the furnace, allows the burning of dips, while reducing the mechanical underburning of fuel. The implementation of the combustion chamber in the upper rear allows you to provide the most compact layout of the furnace with a convective gas duct and to avoid additional lining. The separation device is made in the zone of passage of flue gases from the finned tubes. The finned tubes are made in the direction of movement of the vortex with an inclination of 45-50 degrees down to the rear wall of the furnace, which provides an obstacle to the entrainment of unburned particles into the convection duct.
Сравнение предлагаемого технического решения с другими известными решениями в данной области показывает следующее.Comparison of the proposed technical solutions with other known solutions in this field shows the following.
Не выявлено в результате поиска и сравнительного анализа технических решений, характеризующихся аналогичной с предлагаемым решением совокупностью признаков, обеспечивающей при использовании достижение аналогичных результатов, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень».It was not revealed as a result of a search and comparative analysis of technical solutions that are characterized by a combination of features similar to the proposed solution, which ensures the achievement of similar results when used, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the patentability condition of "inventive step".
Целью предлагаемого изобретения является создание водогрейного котла малой мощности для промышленного применения, потребляющего различные предварительно подготовленные виды топлива, который позволит снизить затраты на эксплуатацию и снизить негативное влияние на экологию.The aim of the invention is the creation of a low-power hot water boiler for industrial use, consuming various pre-prepared fuels, which will reduce operating costs and reduce the negative impact on the environment.
Технический результат заключается в повышении эффективности производства тепловой энергии.The technical result is to increase the efficiency of thermal energy production.
Указанный технический результат достигается тем, что водогрейный котел с пневматической топкой, содержащий камеру сгорания, выполненную в виде воронки, в верхней части которой с фронта расположен питатель топлива барабанного типа, включающую дутьевое сопло, расположенное в нижней части и ориентированное навстречу подаваемого топлива, колосниковую решетку, газоотводящее окно, расположенное в верхней части камеры сгорания, согласно изобретению камера сгорания полностью выполнена из газоплотных топочных экранов, дутьевое сопло содержит подвижную верхнею часть, которая оснащена механическим приводом с возможностью регулировки высоты дутьевой щели, над камерой сгорания расположен конвективный газоход П-образной формы, каналы которого расположены горизонтально и который сообщается с камерой сгорания через газоотводящее окно, в устье которого имеется сепарационное устройство, выполненное из разрежённого пучка оребренных труб верхнего топочного экрана, направленных под углом 45-50° вниз по направлению вихревого потока.The specified technical result is achieved in that a hot-water boiler with a pneumatic firebox containing a combustion chamber made in the form of a funnel, in the upper part of which is located a drum-type fuel feeder, including a blow nozzle located in the lower part and oriented towards the supplied fuel, a grate , a gas exhaust window located in the upper part of the combustion chamber, according to the invention, the combustion chamber is completely made of gas-tight furnace screens, the blast nozzle contains t movable upper part, which is equipped with a mechanical drive with the ability to adjust the height of the blast gap, above the combustion chamber there is a U-shaped convective duct, the channels of which are horizontally and which communicates with the combustion chamber through a gas outlet, in the mouth of which there is a separation device made of rarefied beam of finned tubes of the upper furnace screen, directed at an angle of 45-50 ° down in the direction of the vortex flow.
В конструкции котла отсутствует камера догорания, конвективный газоход расположен над камерой сгорания, движение воды в котле осуществляется по двухконтурной схеме с целью снижения гидравлического сопротивления, движение воды в котле противоточное по отношению к дымовым газам, котел выполняется в блочном исполнении.There is no afterburner in the boiler design, a convective gas duct is located above the combustion chamber, the water moves in the boiler according to a two-circuit scheme in order to reduce hydraulic resistance, the water moves in the boiler counter-current with respect to flue gases, the boiler is executed in block design.
Заявляемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид водогрейного котла с пневматической топкой, на фиг. 2 - общий вид сепарационного устройства и его продольный разрез.The inventive device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a boiler with a pneumatic firebox; FIG. 2 is a general view of a separation device and its longitudinal section.
Водогрейный котел с пневматической топкой содержит камеру сгорания 1, выполненную в виде воронки и полностью экранированную трубами. В нижней части топки выполнена дожигательная решетка 6. Над дожигательной решеткой под задним экраном расположено сопло нижнего дутья 5, через которое подается подогретый в воздухоподогревателе 7 воздух в количестве 90-95% от всего организовано подаваемого в топку. Сопло нижнего дутья имеет устройство, которое позволяет регулировать высоту дутьевой щели. Остальной воздух подается через дожигательную колосниковую решетку 6, обеспечивая выгорание провалов топлива. В верхней части топки, над фронтовым экраном расположены топливоподающие устройства барабанного типа 2. В камере сгорания 1 водогрейного котла с пневматической топкой сопло нижнего дутья за счет тангенциальной направленности формирует вихревой поток воспламененных частиц топлива с горизонтальной осью. Многократная циркуляция частиц твердого топлива в горячих дымовых газах позволяет обеспечить подсушку топлива, его прогрев, терморазмол и выжигание летучих веществ и коксового остатка. В верхней задней части камеры сгорания 1 расположено газоотводящее окно, в котором оребренными трубами верхнего экрана устроено сепарационное устройство 11. Над камерой сгорания расположен конвективный газоход П-образной формы 3, который представляет собой два горизонтально расположенных яруса. Конвективный газоход заканчивается переходом в блок экономайзера 4, соединенного с блоком воздухоподогревателя 7. Конструкция котла выполнена из отдельных модулей - камера сгорания с соплом 1,5, конвективный газоход 3, питатель 2, блок экономайзера 4, воздухоподогреватель 7, золоуловитель 8, дымосос 9, вентилятор 10.A hot water boiler with a pneumatic firebox contains a combustion chamber 1 made in the form of a funnel and completely shielded by pipes. An afterburning grate is made in the lower part of the
Водогрейный котел с пневматической топкой работает следующим образом.A hot water boiler with a pneumatic firebox operates as follows.
На дожигательной решетке 6 организовывается растопка котла, питателем 2 в камеру сгорания подается предварительно подготовленное топливо навстречу подаваемому потоку разогретого воздуха. Частицы топлива, воспринимая сопротивление, подхватываются потоком воздуха и поднимаются в организованный вихревой поток. Образованные дымовые газы за счет организованного разрежения вытягиваются в конвективный газоход 3, проходя через организованный в газоотводящем окне фестон верхнего экрана 11, трубы которого выполнены с оребрением.The boiler kindling is organized on the
Воспламененные частицы, ударяясь об оребренные трубы фестона, теряют свою инерцию и возвращаются в вихревой поток. Те частицы топлива, которые выносятся сквозь первый ряд оребренных труб, попадают в зону разрежения, где также, теряя свою инерцию за счет собственного веса, выпадают обратно в поток, где происходит их полное выгорание. В зависимости от необходимой нагрузки происходит регулировка высоты дутьевой щели и скорость подачи топлива, что позволяет сохранять скорость движения вихря в камере сгорания в заданном диапазоне. Разогретые отсепарированные дымовые газы поступают в конвективный газоход 3, где происходит теплообмен и передача тепловой энергии теплоносителю.Ignited particles, striking the finned fins of the festoon, lose their inertia and return to the vortex flow. Those fuel particles that are carried through the first row of finned tubes fall into the rarefaction zone, where they also lose their inertia due to their own weight and fall back into the stream, where they are completely burned out. Depending on the required load, the height of the blow gap and the fuel feed rate are adjusted, which allows you to maintain the speed of the vortex in the combustion chamber in a given range. The heated separated flue gases enter the
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120660A RU2661438C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Water boiler with pneumatic burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120660A RU2661438C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Water boiler with pneumatic burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661438C1 true RU2661438C1 (en) | 2018-07-16 |
Family
ID=62917210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120660A RU2661438C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Water boiler with pneumatic burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661438C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204800U1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-06-11 | Василий Васильевич Семенов | Solid fuel combustion plant |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU705207A1 (en) * | 1976-02-11 | 1979-12-25 | Сегежский Ордена Ленина Целлюлознобумажный Комбинат | Method of automatically controlling pressure reduction in a combustion chamber of a soda recovery boiler |
| US4755134A (en) * | 1985-09-11 | 1988-07-05 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor |
| RU2219442C1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-12-20 | Богданов Владимир Иванович | Hot-water boiler |
| RU41838U1 (en) * | 2004-07-06 | 2004-11-10 | Ооо "Тепломех" | TWO DRUM BOILER OF SMALL POWER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER |
| RU41837U1 (en) * | 2004-03-25 | 2004-11-10 | Ооо "Тепломех" | COMBINED BOILER FOR COAL BURNING IN A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER |
| EA016482B1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-05-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Петрокотел-Вцкс" | Method of combustion of solid fuel in high temperature circulatory boiling layer and an apparatus for its implementation |
-
2017
- 2017-06-13 RU RU2017120660A patent/RU2661438C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU705207A1 (en) * | 1976-02-11 | 1979-12-25 | Сегежский Ордена Ленина Целлюлознобумажный Комбинат | Method of automatically controlling pressure reduction in a combustion chamber of a soda recovery boiler |
| US4755134A (en) * | 1985-09-11 | 1988-07-05 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor |
| RU2219442C1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-12-20 | Богданов Владимир Иванович | Hot-water boiler |
| RU41837U1 (en) * | 2004-03-25 | 2004-11-10 | Ооо "Тепломех" | COMBINED BOILER FOR COAL BURNING IN A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER |
| RU41838U1 (en) * | 2004-07-06 | 2004-11-10 | Ооо "Тепломех" | TWO DRUM BOILER OF SMALL POWER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER |
| EA016482B1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-05-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Петрокотел-Вцкс" | Method of combustion of solid fuel in high temperature circulatory boiling layer and an apparatus for its implementation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204800U1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-06-11 | Василий Васильевич Семенов | Solid fuel combustion plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN200975663Y (en) | Circulating fluid bed boiler by burning biomass | |
| CN102537975B (en) | Circulating fluidized bed garbage incineration boiler and pollution control system with same | |
| CN102330993B (en) | Composite structure for high-temperature spiral secondary air and arch in biomass fuel chain boiler | |
| CN203517771U (en) | Middle-temperature separating circulating fluidized bed boiler applicable to combusting high-sodium coal | |
| CN206310507U (en) | Refuse incinerator of circulating fluid bed | |
| RU86277U1 (en) | Vortex furnace | |
| RU2661438C1 (en) | Water boiler with pneumatic burner | |
| CN107355809A (en) | Reduce W type flame boilers NOxThe method of discharge | |
| CN102012038A (en) | Air distribution system of biomass moulding fuel boiler | |
| CN106287680A (en) | Small-sized biomass shaped fuel recirculating fluidized bed steam boiler | |
| CN202101217U (en) | Biomass steam boiler with horizontal water and fire tubes | |
| CN201724256U (en) | Environment-friendly biomass energy particle burning furnace with easy discharging of fuel black dirt | |
| RU2355944C1 (en) | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion | |
| RU2698173C1 (en) | Forced fluidized bed boiler | |
| CN203963897U (en) | A kind of biomass-burning steam boiler | |
| CN103206703A (en) | Biomass smokeless boiler | |
| RU52977U1 (en) | BOILER OF THE BOILING LAYER | |
| CN104359100B (en) | A kind of generating power with biomass combustion boiler | |
| CN204084433U (en) | Two drum longitudinal chain grate boiler | |
| RU2716961C2 (en) | Air heating unit | |
| RU2573078C2 (en) | Swirling-type chamber furnace | |
| CN107355807A (en) | W type flame boiler air distribution mode optimization methods | |
| RU153310U1 (en) | BOILER BOILER | |
| CN105135671B (en) | A kind of many level air-distribution coal dust firing hot-blast stoves | |
| CN204704820U (en) | Solid fuel gasification burning boiler |