RU2756712C1 - Combined bark-wood firing device - Google Patents

Combined bark-wood firing device Download PDF

Info

Publication number
RU2756712C1
RU2756712C1 RU2021106499A RU2021106499A RU2756712C1 RU 2756712 C1 RU2756712 C1 RU 2756712C1 RU 2021106499 A RU2021106499 A RU 2021106499A RU 2021106499 A RU2021106499 A RU 2021106499A RU 2756712 C1 RU2756712 C1 RU 2756712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
devices
burners
wood
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2021106499A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Константинович Любов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
Priority to RU2021106499A priority Critical patent/RU2756712C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756712C1 publication Critical patent/RU2756712C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B70/00Combustion apparatus characterised by means returning solid combustion residues to the combustion chamber

Abstract

FIELD: waste processing.
SUBSTANCE: invention relates to a device for the incineration of waste processing and processing of wood biomass and can be used in industrial heat power engineering. The combustion device for burning bark-wood fuel contains pre-furnaces separated by a front screen, equipped with fuel supply devices, fixed inclined and horizontal mechanical grates and devices for supplying primary air under the grates, illuminating gas-oil burners, and a main combustion chamber equipped with gas-oil burners. The outer surface of the wall tubes facing the pre-furnace is covered with a layer of refractory material, the main combustion chamber is equipped with the mouth of the "cold" funnel narrowed with the help of water-cooled panels, secondary blast input devices to which the slag removal system is connected, additional burners installed on the rear wall, inertial-gravitational devices located outside the exit window, and feeders with ash channels, providing the supply of the fuel-ash mixture from the bunkers of the inertial-gravitational devices to the ejectors for its transportation by hot air to additional burners.
EFFECT: invention allows increasing the technical, economic and environmental performance of the combustion device when burning bark-wood waste with a wide range of changes in the composition of the fuel mixture with a relative humidity per working mass up to 65% and to increase the efficiency of boilers when burning a fuel mixture of a heterogeneous particle size distribution without the use of high-calorific fuels (gas or fuel oil).
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов обработки и переработки древесной биомассы и может найти применение в промышленной теплоэнергетике.The invention relates to a device for the incineration of waste processing and processing of wood biomass and can be used in industrial heat and power engineering.

Известны топки скоростного горения системы В.В. Померанцева, представляющие собой вертикальную камеру, ограниченную с трех сторон кирпичной кладкой, а со стороны топочной камеры - зажимающей решеткой из стальных ошипованных труб, включенных в систему циркуляции котла и являющихся фронтовым экраном. Данные топки имеют неподвижный и подвижный пережимы, под которые подается воздух, обеспечивающий сгорание топлива в зажатом вертикальном слое. Для догорания мелких фракций топлива, выносимых из вертикального слоя, под топки «подметает» поток вторичного воздуха, движущийся сплошным потоком от задней стены топки к фронтовой [Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов. - М.: Лесная промышленность, 1987, с. 51-52].Known high-speed combustion furnaces of the V.V. Pomerantsev, representing a vertical chamber bounded on three sides by brickwork, and on the side of the combustion chamber - by a clamping grate made of studded steel pipes included in the boiler circulation system and serving as a front screen. These furnaces have fixed and movable clamps, under which air is supplied, which ensures the combustion of fuel in the clamped vertical layer. For the afterburning of fine fuel fractions carried out from the vertical layer, the secondary air flow "sweeps" under the furnace, moving in a continuous stream from the rear wall of the furnace to the front wall [SI Golovkov, IF Koperin, VI Naydenov. Energy use of wood waste. - M .: Forest industry, 1987, p. 51-52].

Для расширения диапазона энергетического использования древесных отходов с повышенным содержанием минеральных примесей применяются топочные устройства ВО-110 с механизированным золо- и шлакоудалением, в которых также используется принцип зажатого слоя [Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов. - М.: Лесная промышленность, 1987, с. 52-54]. Принцип зажатого слоя используется и в топках для сжигания древесных отходов [Авторское свидетельство СССР № 1615463 А1, 5 F23В 5/04, 1990], где для повышения экономичности сжигания топлива применяется автономный подвод и индивидуальное регулирование первичного воздуха по ширине топки.To expand the range of energy use of wood waste with an increased content of mineral impurities, VO-110 furnaces with mechanized ash and slag removal are used, which also uses the principle of a clamped layer [SI Golovkov, IF Koperin, VI Naidenov. Energy use of wood waste. - M .: Forest industry, 1987, p. 52-54]. The principle of a clamped layer is also used in furnaces for burning wood waste [USSR Inventor's Certificate No. 1615463 A1, 5 F23В 5/04, 1990], where an autonomous supply and individual regulation of primary air along the width of the furnace are used to increase the efficiency of fuel combustion.

Для сжигания кородревесного топлива применяются топки скоростного горения СевНИИП-ЦКТИ [Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов. - М.: Лесная промышленность, 1987, с. 94-95], слое-вихревые топки [Патент РФ № 2455561, автор Любов В.К., зарег. в Гос. реестре изоб. РФ 10.07.2012] и комбинированные топочные устройства, содержащие предтопок, в котором находятся неподвижная наклонная и подвижные горизонтальные механические колосниковые решетки, и основную топочную камеру призматической формы. [Головков С.И., Коперин И.Ф., Найденов В.И. Энергетическое использование древесных отходов. - М.: Лесная промышленность, 1987, с. 95-96].For the combustion of bark-wood fuel, high-speed combustion furnaces SevNIIP-TsKTI [Golovkov SI, Koperin IF, Naydenov VI are used. Energy use of wood waste. - M .: Forest industry, 1987, p. 94-95], layer-vortex furnace [RF Patent No. 2455561, author Lyubov VK, registered. in the State. the register of images RF 10.07.2012] and combined combustion devices containing a pre-furnace, in which there are fixed inclined and movable horizontal mechanical grate grates, and the main combustion chamber of a prismatic shape. [Golovkov S.I., Koperin I.F., Naydenov V.I. Energy use of wood waste. - M .: Forest industry, 1987, p. 95-96].

Комбинированными топочными устройствами оборудовались многотопливные котлоагрегаты КМ-75-40. В данных топочных устройствах предтопок и основная топочная камера отделены друг от друга фронтовым экраном, имеющим «окна», выполненные фестонированием экранных труб, для связи предтопка и основной топочной камеры в единое устройство. Предтопок оборудован неподвижной наклонной колосниковой решеткой, на которую по течке поступает кородревесное топливо, где оно подсушивается, воспламеняется и частично сгорает. В нижней части предтопка установлены механические горизонтальные колосниковые решетки прямого хода, на которых происходит основной процесс горения и дожигания горючих компонентов топлива, поступающего с наклонной решетки. Очаговые остатки с горизонтальных механических решеток прямого хода сбрасываются в шлаковый комод комбинированного топочного устройства. Под наклонную колосниковую решетку подается горячий первичный воздух с температурой до 450°С, а под механические колосниковые решетки с температурой до 250°С. Предтопок снабжен двумя газомазутными подсвечивающими горелками, а на боковых стенах основной топочной камеры установлено по две нагрузочных горелки, имеющих встречно-смещенную компоновку. Продукты сгорания из предтопка через «окна» фронтового экрана поступают в основную топочную камеру, где завершается процесс выгорания и происходит охлаждение дымовых газов. Ввиду ограничения нагрузки котлоагрегата в случаях прекращения подсветки резервным топливом, низкой экономичности топочного процесса и надежности механических колосниковых решеток, а также неудовлетворительных экологических показателей данные теплогенерирующие установки были сняты с производства. Однако они до сих пор эксплуатируются на предприятиях РФ. Данное комбинированное топочное устройство принято нами за прототип.Multi-fuel boilers KM-75-40 were equipped with combined combustion devices. In these combustion devices, the forehearths and the main combustion chamber are separated from each other by a front screen having "windows" made by festooning the wall tubes to connect the forehearth and the main combustion chamber into a single device. The pre-furnace is equipped with a fixed inclined grate, to which bark-wood fuel flows through the chute, where it is dried, ignited and partially burned out. In the lower part of the pre-furnace there are mechanical horizontal grate grates of the forward stroke, on which the main process of combustion and afterburning of the combustible components of the fuel coming from the inclined grate takes place. Focal residues from the horizontal mechanical grates of the forward stroke are discharged into the slag chest of drawers of the combined combustion device. Hot primary air with a temperature of up to 450 ° C is supplied under the inclined grate, and under the mechanical grate with a temperature of up to 250 ° C. The pre-furnace is equipped with two gas-oil lighting burners, and on the side walls of the main combustion chamber there are two load burners with an oppositely displaced arrangement. Combustion products from the pre-furnace through the "windows" of the front screen enter the main combustion chamber, where the combustion process is completed and the flue gases are cooled. Due to the limited load of the boiler unit in cases of stopping the backlighting with the reserve fuel, the low efficiency of the combustion process and the reliability of the mechanical grate grates, as well as unsatisfactory environmental performance, these heat generating units were discontinued. However, they are still in operation at the enterprises of the Russian Federation. We have taken this combined combustion device as a prototype.

Энергетическое обследование котлоагрегата КМ-75-40 при сжигании кородревесного топлива, состоящего из коры хвойных и лиственных пород древесины, некондиционной щепы и опилок при отключенных газовых горелках показало, что при относительной влажности сжигаемого биотоплива 56,65% его приведенная паропроизводительность составляла не более 53% от номинальной. Результаты балансовых опытов показали, что конструкция и техническое состояние комбинированного топочного устройства и котлоагрегата в целом, не обеспечивают требуемую полноту выгорания горючих компонентов топлива и приемлемые экологические показатели. Так, концентрация оксида углерода в уходящих газах составляла 9790 мг/нм3 при концентрации кислорода 6%, при этом потеря тепла с химическим недожогом топлива равнялась 4,28%, КПД брутто котлоагрегата - 71,74%, а потери тепла с уходящими газами - 21,13% [Любов В.К., Марьяндышев П.А., Попов А.Н., Ярков Д.А. Анализ эффективности энергетического использования древесного топлива в котлоагрегатах среднего давления / Труды Седьмой Российской национальной конференции по теплообмену (22-26 октября 2018 г. Москва), т. 1. - М.: Издательский дом МЭИ, 2018. с. 421-424].An energy survey of the KM-75-40 boiler unit when burning bark-wood fuel, consisting of the bark of coniferous and deciduous wood, substandard chips and sawdust with the gas burners off, showed that at a relative humidity of the burned biofuel 56.65%, its reduced steam capacity was no more than 53% of the nominal. The results of balance experiments showed that the design and technical condition of the combined combustion device and the boiler unit as a whole do not provide the required completeness of combustion of combustible fuel components and acceptable environmental performance. Thus, the concentration of carbon monoxide in the exhaust gases was 9790 mg / nm3 at an oxygen concentration of 6%, while the heat loss with chemical underburning of the fuel was 4.28%, the gross efficiency of the boiler unit was 71.74%, and the heat loss with exhaust gases was 21.13% [Lyubov V.K., Maryandyshev P. A., Popov A.N., Yarkov D.A. Analysis of the efficiency of energy use of wood fuel in medium-pressure boilers / Proceedings of the Seventh Russian National Conference on Heat Transfer (October 22-26, 2018, Moscow), vol. 1 - Moscow: MPEI Publishing House, 2018, p. 421-424].

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение технико-экономических и экологических показателей работы комбинированного топочного устройства при сжигании кородревесных отходов с широким диапазоном изменения состава топливной смеси с относительной влажностью на рабочую массу до 65% и увеличение производительности котлов при сжигании топливной смеси неоднородного гранулометрического состава без использования высококалорийных топлив (газа или мазута).The problem to be solved by the invention is to improve the technical, economic and environmental performance of the combined combustion device when burning bark-wood waste with a wide range of changes in the composition of the fuel mixture with relative humidity per working mass up to 65% and to increase the efficiency of boilers when burning a fuel mixture of inhomogeneous particle size distribution. composition without the use of high-energy fuels (gas or fuel oil).

Это достигается тем, что у комбинированного топочного устройства для сжигания кородревесного топлива, содержащего разделенные фронтовым экраном предтопок, снабженный устройствами подачи топлива, неподвижной наклонной и горизонтальными механическими колосниковыми решетками и устройствами подачи первичного воздуха под колосниковые решетки, подсвечивающими газо-мазутными горелками, и основную топочную камеру, снабженную нагрузочными газо-мазутными горелками; в предтопке окна, выполненные фестонированием экранных труб, отсутствуют и наружная поверхность экранных труб, обращенная в предтопок, покрыта слоем огнеупорного материала, основная топочная камера снабжена зауженным с помощью водоохлаждаемых панелей устьем «холодной» воронки, устройствами ввода вторичного дутья, к которым подключена система вывода шлака, дополнительными горелками, установленными на задней стене, инерционно-гравитационными устройствами, расположенными за выходным окном, и питателями с золовыми каналами, обеспечивающими подачу топливо-золовой смеси из бункеров инерционно-гравитационных устройств в эжекторы для ее транспортировки горячим воздухом в дополнительные горелки.This is achieved by the fact that a combined combustion device for burning bark-wood fuel, containing pre-furnaces separated by a front screen, equipped with fuel supply devices, fixed inclined and horizontal mechanical grates and devices for supplying primary air under the grate, illuminating gas-fuel oil burners, and the main furnace a chamber equipped with loading gas-oil burners; there are no windows in the forehearth, made by festooning the wall tubes, and the outer surface of the screen tubes facing the forehearth is covered with a layer of refractory material, the main combustion chamber is equipped with the mouth of the "cold" funnel narrowed with the help of water-cooled panels, secondary blast input devices to which the output system is connected slag, additional burners installed on the rear wall, inertial-gravity devices located outside the exit window, and feeders with ash channels, providing the supply of the fuel-ash mixture from the bunkers of the inertial-gravitational devices to the ejectors for its transportation by hot air to additional burners.

На фиг. 1 изображено предлагаемое комбинированное топочное устройство, продольный разрез.FIG. 1 shows the proposed combined combustion device, longitudinal section.

Комбинированное топочное устройство содержит предтопок 1 с топливными течками 2, отделенный от основной топочной камеры 3 трубами фронтового экрана 4, наружная поверхность которых, обращенная в предтопок, покрыта слоем огнеупорного материала 5. В предтопке 1 установлены неподвижная наклонная колосниковая решетка 6 и механические колосниковые решетки 7, под которые обеспечивается подвод первичного воздуха с помощью коробов 8. К устью «холодной» воронки основной топочной камеры 3, зауженному с помощью водоохлаждаемых панелей 9, подключены устройства ввода вторичного дутья 10, обеспечивающие его ввод вдоль заднего ската 11 «холодной» воронки. К устройствам ввода вторичного дутья 10 подключена система вывода шлака 12. На задней стене основной топочной камеры 3 установлены дополнительные горелки 13, к которым с помощью золовых каналов 14, подключенных к эжекторам 15 с поступающим в них горячим воздухом, обеспечивается подача топливо-золовой смеси из бункеров 16 инерционно-гравитационных устройств с помощью питателей 17. The combined combustion device contains a pre-furnace 1 with fuel chutes 2, separated from the main combustion chamber 3 by pipes of the front screen 4, the outer surface of which, facing the pre-furnace, is covered with a layer of refractory material 5. A fixed inclined grate 6 and mechanical grates 7 are installed in the pre-furnace 1 , under which the primary air supply is provided by means of ducts 8. To the mouth of the "cold" funnel of the main combustion chamber 3, narrowed by means of water-cooled panels 9, secondary blast input devices 10 are connected, providing its input along the rear slope 11 of the "cold" funnel. A slag removal system 12 is connected to the secondary blast input devices 10. On the rear wall of the main combustion chamber 3, additional burners 13 are installed, to which, with the help of ash channels 14 connected to ejectors 15 with hot air entering them, the fuel-ash mixture is supplied from bunkers 16 inertial-gravitational devices with the help of 17 feeders.

Работа комбинированного топочного устройства для сжигания кородревесного топлива осуществляется следующим образом.The operation of the combined combustion device for burning bark and wood fuel is carried out as follows.

Кородревесное топливо по топливным течкам 2 подается на неподвижную наклонную колосниковую решетку 6 предтопка 1, на которой начинается процесс термической подготовки топлива, продолжение которого и воспламенение наиболее мелких и сухих частиц происходит на механических горизонтальных колосниковых решетках 7 прямого хода. Для интенсификации процесса термической подготовки кородревесного топлива наружная поверхность труб фронтового экрана 4, обращенная в предтопок, покрыта слоем огнеупорного материала 5, а боковые стены и потолок предтопка 1 выполнены из огнеупорных материалов. Для протекания экзотермических процессов с топливным материалом под неподвижную наклонную колосниковую решетку 6 и механические колосниковые решетки 7 с помощью коробов 8 подается первичный воздух, при этом его общий расход значительно меньше теоретически необходимого для горения топлива. Для обеспечения надежной работы колосниковых решеток под наклонную решетку подается горячий первичный воздух с температурой до 450°С, а под механические решетки с температурой до 250°С. Для растопки комбинированного топочного устройства предтопок снабжен двумя газо-мазутными горелками. Продукты термического разложения и горения древесного топлива, образующиеся в предтопке, поступают в основную топочную камеру 3 через проем под нижним коллектором труб фронтового экрана 4 и потоком вторичного воздуха, выходящего из устройства ввода вторичного дутья 10, вовлекаются в вихревое движение. Регулируемая загрузка вихревой зоны термически подготовленным и горящим кородревесным топливом осуществляется с помощью механических колосниковых решеток 7 прямого хода, которые подают топливо в устройство ввода вторичного дутья 10. Вихревое движение газотопливного потока в нижней части основной топочной камеры 3 обеспечивается за счет вращающего момента, возникающего при взаимодействии двух противоположных потоков: газотопливного, выходящего из устройства ввода вторичного дутья 10 и двигающегося вдоль заднего ската 11 «холодной» воронки и потоков топливо-золовой аэросмеси, выходящих из дополнительных горелок 13, установленных на задней стене основной топочной камеры 3. Топливные частицы, совершая многократную принудительную циркуляцию в вихревом потоке с горизонтальной осью вращения при достижении определенного размера выносятся в прямоточную часть факела, где происходит их частичное или полное догорание. При выходе из основной топочной камеры 3 дымовые газы совершают поворот на 90° при входе в горизонтальный газоход с конвективными поверхностями нагрева 18, где за счет увеличения площади «живого» сечения скорость газового потока уменьшается, что позволяет инерционную сепарацию топливных и золовых частиц дополнить гравитационной. Отсепарированные твердые частицы собираются в бункерах 16 инерционно-гравитационных устройств, откуда с помощью питателей 17 направляются в золовые каналы 14 и далее в эжекторы 15, в которые осуществляется регулируемая, с помощью шиберов 19, подача горячего воздуха, обеспечивающего транспортировку топливо-золовой аэросмеси в дополнительные горелки 13 и из них в нижнюю вихревую зону основной топочной камеры 3. При этом, как показали аэродинамические исследования, над дополнительными горелками тоже образуется вихревой поток. Конструкция устройств ввода вторичного дутья 10, обеспечивающая постепенное снижение скорости потока, позволяет сепарировать топливные частицы по их массе и размерам, подсушивать и возвращать обратно в вихревую зону основной топочной камеры 3, а шлак и инородные включения позволяет отводить в систему вывода шлака 12 для последующего удаления. Горячий газовоздушный поток, выходящий из устройств ввода вторичного дутья 10, и движущийся вдоль заднего ската 11 «холодной» воронки, способствует созданию на нем элементов противоточного слоя из горящих коксовых частиц, что дополнительно стабилизирует процесс воспламенения и горения высоковлажного топлива и создает условия для восстановления оксидов азота. Для регулирования производительности котлоагрегата могут использоваться и нагрузочные газо-мазутные горелки 20, установленные встречно-смещенно на боковых стенах котла.Wood-based fuel through fuel chutes 2 is supplied to a fixed inclined grate 6 of the pre-furnace 1, on which the process of thermal preparation of fuel begins, the continuation of which and the ignition of the smallest and dry particles occurs on mechanical horizontal grates 7 of the forward stroke. To intensify the process of thermal preparation of bark-wood fuel, the outer surface of the pipes of the front screen 4, facing the pre-furnace, is covered with a layer of refractory material 5, and the side walls and ceiling of the pre-furnace 1 are made of refractory materials. For exothermic processes with fuel material, primary air is supplied under a fixed inclined grate 6 and mechanical grates 7 using ducts 8, while its total consumption is much less than the theoretically required fuel for combustion. To ensure reliable operation of the grate, hot primary air with a temperature of up to 450 ° C is supplied under the inclined grate, and under the mechanical grates with a temperature of up to 250 ° C. For kindling the combined combustion device, the pre-furnace is equipped with two gas-oil burners. The products of thermal decomposition and combustion of wood fuel, formed in the pre-furnace, enter the main combustion chamber 3 through the opening under the lower collector of pipes of the front screen 4 and by the flow of secondary air coming out of the secondary blast input device 10, are drawn into the vortex motion. Adjustable loading of the vortex zone with thermally prepared and burning bark-wood fuel is carried out using mechanical grates 7 of the forward stroke, which supply fuel to the secondary blast injection device 10. The vortex motion of the gas-fuel flow in the lower part of the main combustion chamber 3 is provided due to the torque arising from interaction two opposite streams: gas-fuel, leaving the secondary blast input device 10 and moving along the rear slope 11 of the "cold" funnel and streams of fuel-ash air mixture leaving additional burners 13 installed on the rear wall of the main combustion chamber 3. Fuel particles, making multiple forced circulation in a vortex flow with a horizontal axis of rotation, upon reaching a certain size, are carried out into the direct-flow part of the torch, where they are partially or completely burned out. When leaving the main combustion chamber 3, flue gases make a 90 ° turn at the entrance to a horizontal flue with convective heating surfaces 18, where due to an increase in the area of the "living" section, the gas flow rate decreases, which allows the inertial separation of fuel and ash particles to be supplemented with gravity. The separated solid particles are collected in bunkers 16 of inertial-gravitational devices, from where, with the help of feeders 17, they are directed into ash channels 14 and further into ejectors 15, into which hot air is supplied, controlled by means of dampers 19, providing transportation of the fuel-ash mixture to additional burners 13 and from them to the lower vortex zone of the main combustion chamber 3. In this case, as shown by aerodynamic studies, a vortex flow is also formed above the additional burners. The design of the secondary blast input devices 10, which ensures a gradual decrease in the flow rate, makes it possible to separate fuel particles by their mass and size, dry them and return them back to the vortex zone of the main combustion chamber 3, and slag and foreign inclusions allow them to be removed to the slag removal system 12 for subsequent removal. ... The hot gas-air flow coming out of the secondary blast input devices 10 and moving along the rear slope 11 of the "cold" funnel contributes to the creation of elements of a countercurrent layer of burning coke particles on it, which additionally stabilizes the process of ignition and combustion of high-moisture fuel and creates conditions for the reduction of oxides nitrogen. To regulate the performance of the boiler unit, load gas-oil burners 20, installed counter-displaced on the side walls of the boiler, can also be used.

Наличие вихревых потоков, как в нижней, так и в верхней частях основной топочной камеры 3 интенсифицирует тепло-массообменные процессы и выравнивает тепловые потоки по всей ее высоте, уменьшает загрязнение экранов и повышает их тепловую эффективность, а также увеличивает время пребывания коксовых частиц, создавая условия для дополнительного восстановления оксидов азота. Расход горячего воздуха на устройства ввода вторичного дутья 10 и дополнительные горелки 13 зависит от нагрузки котлоагрегата, гранулометрического состава кородревесного топлива и его влажности. The presence of vortex flows, both in the lower and in the upper parts of the main combustion chamber 3, intensifies heat and mass transfer processes and equalizes heat flows along its entire height, reduces screen fouling and increases their thermal efficiency, and also increases the residence time of coke particles, creating conditions for additional reduction of nitrogen oxides. The flow rate of hot air for the secondary blast input devices 10 and additional burners 13 depends on the load of the boiler unit, the particle size distribution of the bark-wood fuel and its moisture content.

Исследования показали, что комбинированное топочное устройство позволяет объединить достоинства слоевой и вихревой технологий сжигания, при этом для термической подготовки и воспламенения кородревесного топлива используется сочетание наклонного и горизонтального слоя, реализованные в предтопке. В основной топочной камере термически подготовленное и воспламенившееся топливо преимущественно выгорает в вихревой зоне, расположенной ниже дополнительных горелок, при этом элементы противоточного слоя, появляющиеся на заднем скате «холодной» воронки, являются факторами, стабилизирующими процесс горения. Выгорание мелких частиц происходит в прямоточной части факела. Применение данного комбинированного топочного устройства обеспечит повышение экологоэкономических показателей сжигания высоковлажного кородревесного топлива с широким диапазоном изменения гранулометрического состава, увеличит не менее чем на 40 % производительность котлоагрегатов без «подсветки» высококалорийным топливом, а также значительно уменьшит выбросы оксидов азота и угарного газа.Studies have shown that the combined combustion device allows combining the advantages of layer and vortex combustion technologies, while for thermal preparation and ignition of bark-wood fuel, a combination of inclined and horizontal layers, implemented in the pre-furnace, is used. In the main combustion chamber, thermally prepared and ignited fuel mainly burns out in the vortex zone located below the additional burners, while the elements of the counterflow layer appearing on the rear slope of the "cold" funnel are factors that stabilize the combustion process. Burnout of small particles occurs in the direct-flow part of the torch. The use of this combined combustion device will ensure an increase in the environmental and economic indicators of combustion of high-moisture bark-wood fuel with a wide range of particle size distribution, increase the performance of boiler units without "backlighting" with high-calorie fuel by at least 40%, and also significantly reduce emissions of nitrogen oxides and carbon monoxide.

Claims (1)

Комбинированное топочное устройство для сжигания кородревесного топлива, содержащее разделенные фронтовым экраном предтопок, снабженный устройствами подачи топлива, неподвижной наклонной и горизонтальными механическими колосниковыми решетками и устройствами подачи первичного воздуха под колосниковые решетки, подсвечивающими газо-мазутными горелками, и основную топочную камеру, снабженную нагрузочными газо-мазутными горелками, отличающееся тем, что в предтопке окна, выполненные фестонированием экранных труб, отсутствуют, наружная поверхность экранных труб, обращенная в предтопок, покрыта слоем огнеупорного материала, основная топочная камера снабжена зауженным с помощью водоохлаждаемых панелей устьем «холодной» воронки, устройствами ввода вторичного дутья, к которым подключена система вывода шлака, дополнительными горелками, установленными на задней стене, инерционно-гравитационными устройствами, расположенными за выходным окном, и питателями с золовыми каналами, обеспечивающими подачу топливо-золовой смеси из бункеров инерционно-гравитационных устройств в эжекторы для ее транспортировки горячим воздухом в дополнительные горелки.Combined combustion device for burning bark and wood fuel, containing pre-furnaces separated by a front screen, equipped with fuel supply devices, fixed inclined and horizontal mechanical grates and primary air supply devices under grate grates, illuminating gas-fuel oil burners, and a main combustion chamber equipped with loading gas fuel oil burners, characterized in that there are no windows in the forehearth, made by festooning the wall tubes, the outer surface of the wall tubes facing the forehearth is covered with a layer of refractory material, the main combustion chamber is equipped with the mouth of the "cold" funnel narrowed with the help of water-cooled panels, secondary input devices blast, to which the slag removal system is connected, additional burners mounted on the rear wall, inertial gravity devices located outside the exit window, and feeders with ash channels that provide fuel-ash mixture from bunkers of inertial-gravitational devices to ejectors for its transportation by hot air to additional burners.
RU2021106499A 2021-03-12 2021-03-12 Combined bark-wood firing device RU2756712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106499A RU2756712C1 (en) 2021-03-12 2021-03-12 Combined bark-wood firing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106499A RU2756712C1 (en) 2021-03-12 2021-03-12 Combined bark-wood firing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756712C1 true RU2756712C1 (en) 2021-10-04

Family

ID=78000298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106499A RU2756712C1 (en) 2021-03-12 2021-03-12 Combined bark-wood firing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756712C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044953C1 (en) * 1992-11-10 1995-09-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "ИНЭКО" Set for burning waste lumber
RU49602U1 (en) * 2005-03-21 2005-11-27 Ооо "Тепломех" SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER
RU52977U1 (en) * 2005-11-16 2006-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский центр ПО "Бийскэнергомаш" (ООО "НИЦ ПО "Бийскэнергомаш") BOILER OF THE BOILING LAYER
RU2455561C1 (en) * 2010-10-22 2012-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) Grate-fired swirling-type furnace for combustion of wood waste
RU2012138245A (en) * 2012-09-06 2014-03-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Петрокотел-Вцкс" FURNITURE DEVICE FOR BURNING A SOLID FUEL IN A HIGH-TEMPERATURE CIRCULATING BOILING LAYER
RU170747U1 (en) * 2016-02-20 2017-05-05 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕПЛОМЕХ" Fluidized bed solid fuel boiler
RU2698173C1 (en) * 2018-06-05 2019-08-22 Евгений Михайлович Пузырёв Forced fluidized bed boiler

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044953C1 (en) * 1992-11-10 1995-09-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "ИНЭКО" Set for burning waste lumber
RU49602U1 (en) * 2005-03-21 2005-11-27 Ооо "Тепломех" SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER
RU52977U1 (en) * 2005-11-16 2006-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский центр ПО "Бийскэнергомаш" (ООО "НИЦ ПО "Бийскэнергомаш") BOILER OF THE BOILING LAYER
RU2455561C1 (en) * 2010-10-22 2012-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) Grate-fired swirling-type furnace for combustion of wood waste
RU2012138245A (en) * 2012-09-06 2014-03-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Петрокотел-Вцкс" FURNITURE DEVICE FOR BURNING A SOLID FUEL IN A HIGH-TEMPERATURE CIRCULATING BOILING LAYER
RU170747U1 (en) * 2016-02-20 2017-05-05 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕПЛОМЕХ" Fluidized bed solid fuel boiler
RU2698173C1 (en) * 2018-06-05 2019-08-22 Евгений Михайлович Пузырёв Forced fluidized bed boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN200975663Y (en) Circulating fluid bed boiler by burning biomass
RU2518772C1 (en) Furnace with tilt-pushing furnace grate for combustion of wood wastes
CN102901212A (en) Low-range circulating fluidized bed water boiler for combusting inferior fuel and combustion method thereof
CN102620291A (en) Pulverized coal decoupling combustor with low nitrogen oxide discharge and pulverized coal decoupling combustion method with low nitrogen oxide discharge
RU2455561C1 (en) Grate-fired swirling-type furnace for combustion of wood waste
CN101482314A (en) Biomass gasification vortex combustion boiler with combined combustion chamber and fixed grate
RU2348861C1 (en) Swirling-type furnace for solid fuel ignition
RU2756712C1 (en) Combined bark-wood firing device
Martins Historical overview of using fluidized-bed technology for oil shale combustion in Estonia
RU52977U1 (en) BOILER OF THE BOILING LAYER
RU2573078C2 (en) Swirling-type chamber furnace
RU2716961C2 (en) Air heating unit
RU38041U1 (en) BOILER FOR COAL BURNING IN A BOILING LAYER
RU2350838C1 (en) High-temperature cyclone reactor
RU2386079C1 (en) Method of firing wet crushed plate veneer waste
RU2738537C1 (en) Furnace with inclined-pushing grate for burning wood wastes
RU38217U1 (en) BOILER UNIT FOR BURNING MILLING PEAT AND WOOD WASTE IN A BOILING LAYER
RU2648314C2 (en) Boiler with chamber furnace
RU2773999C1 (en) Furnace with an inclined-pushing grate for combustion of granulated and briquetted fuels
RU2032125C1 (en) Primary furnace
RU2748363C1 (en) Vortex afterburning boiler
CN204704820U (en) Solid fuel gasification burning boiler
RU2784766C1 (en) Furnace with tilting-pushing grate for burning plywood production waste and granular and briquetted fuels
RU2740234C1 (en) Heat power complex
RU2220371C2 (en) Furnace for combusting wood waste materials