RU2766971C2 - Method of operation of a solid fuel hot water boiler - Google Patents
Method of operation of a solid fuel hot water boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766971C2 RU2766971C2 RU2018127110A RU2018127110A RU2766971C2 RU 2766971 C2 RU2766971 C2 RU 2766971C2 RU 2018127110 A RU2018127110 A RU 2018127110A RU 2018127110 A RU2018127110 A RU 2018127110A RU 2766971 C2 RU2766971 C2 RU 2766971C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid fuel
- boiler
- combustion
- hot water
- pyrolysis gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B10/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/34—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к тепловой энергетике и может быть использовано при изготовлении бытовых и промышленных твердотопливных водогрейных котлов.The invention relates to thermal power engineering and can be used in the manufacture of household and industrial solid fuel hot water boilers.
Известен способ сжигания твердого топлива в котле, который включает периодическую загрузку твердого топлива в установленный объем отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, разжигание отопительного котла, путем разжигания загруженного твердого топлива в установленный объем отопительного котла, на его поверхности, и подачи воздуха в зону сгорания твердого топлива, с помощью подвижного источника воздуха, дальнейшее сжигание твердого топлива в установленном объеме отопительного котла, начиная с поверхности загруженного твердого топлива, частично не полное, с образованием пиролизного газа, и сжигание образованного пиролизного газа, нагрев воды нагретыми веществами, образовавшимися при сгорании твердого топлива, используя теплообменное устройство, и последующее удаление газообразных продуктов сгорания твердого топлива из отопительного котла, в дымоходное отверстие, а также удаления золы, образовавшейся после сжигания твердого топлива, из отопительного котла [1].There is a known method for burning solid fuel in a boiler, which includes periodic loading of solid fuel into a set volume of a heating boiler, which is adapted for burning solid fuel, ignition of a heating boiler by igniting the loaded solid fuel in a set volume of a heating boiler, on its surface, and supplying air to solid fuel combustion zone, with the help of a mobile air source, further combustion of solid fuel in the set volume of the heating boiler, starting from the surface of the loaded solid fuel, partially incomplete, with the formation of pyrolysis gas, and combustion of the formed pyrolysis gas, heating the water with heated substances formed during combustion of solid fuels using a heat exchange device, and the subsequent removal of gaseous products of combustion of solid fuels from the heating boiler into the chimney, as well as removal of ash formed after the combustion of solid fuels from the heating boiler [1] .
Недостатком указанного способа является то, что длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, недостаточна. Это, прежде всего, делает недостаточно удобной эксплуатацию котла.The disadvantage of this method is that the duration of the period between the loading of solid fuel into the set volume of the heating boiler, which is adapted for burning solid fuel, during the heating season, is insufficient. This, first of all, makes the operation of the boiler insufficiently convenient.
Кроме этого, длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, обеспечивает большую частоту смены температур в котле, что уменьшает ресурс работы деталей отопительного котла, которые имеют значительные тепловые нагрузки, и как следствие, уменьшает ресурс работы всего отопительного котла.In addition, the duration of the period between loading solid fuel into the installed volume of the heating boiler, which is adapted for burning solid fuel, during the heating season, provides a greater frequency of temperature changes in the boiler, which reduces the service life of parts of the heating boiler that have significant thermal loads, and as a result, reduces the life of the entire heating boiler.
Указанный недостаток обусловлен тем, что высота установленного объема, в который загружают твердое топливо, ограничена, не только высотой помещений, в которых устанавливают отопительный котел, но и тем, что площадь горизонтального сечения установленного объема, в который загружают твердое топливо, ограничена длиной воздушных каналов, подвижного устройства подачи воздуха, через которые поступает воздух в зону сгорания твердого топлива. Чем больше будет длина воздушных каналов, тем более неравномерным будет поступление воздуха в зону сгорания твердого топлива.This disadvantage is due to the fact that the height of the set volume into which solid fuel is loaded is limited not only by the height of the rooms in which the heating boiler is installed, but also by the fact that the horizontal cross-sectional area of the set volume into which solid fuel is loaded is limited by the length of the air channels , a movable air supply device through which air enters the combustion zone of solid fuel. The greater the length of the air channels, the more uneven will be the flow of air into the combustion zone of solid fuel.
Это приведет к неравномерному сгоранию твердого топлива, по плоскости горизонтального сечения отопительного котла, и к неравномерной высоте твердого топлива, в установленном объеме отопительного котла, в процессе его сгорания, что, в свою очередь, приведет к значительному уменьшению мощности котла. Поэтому, отопительный котел, который указан в источнике информации [1], используют как бытовой, мощностью не более 100 кВт.This will lead to uneven combustion of solid fuel along the plane of the horizontal section of the heating boiler, and to an uneven height of solid fuel in the installed volume of the heating boiler during its combustion, which, in turn, will lead to a significant decrease in boiler power. Therefore, the heating boiler, which is indicated in the source of information [1], is used as a household one, with a power of not more than 100 kW.
При выполнении указанного способа, никак не уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива Влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, может привести к прожиганию металла водяной рубашки, которая обеспечивает отбор тепловой энергии при сжигании твердого топлива. Это также уменьшает ресурс работы котла.When performing this method, the effect of burning solid fuel on the inner surface of the installed volume of the heating boiler, which is adapted for burning solid fuel, is not reduced in any way. burning the metal of the water jacket, which ensures the selection of thermal energy during the combustion of solid fuel. It also reduces the life of the boiler.
При выполнении указанного способа, также никак не уменьшают влияние порывов метра, на сжигание пиролизного газа, в установлением объеме отопительного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, когда, при сжигании твердого топлива, не используют вентилятор. Порывы ветра выдувают в дымоход часть пиролизного газа, что значительно уменьшает мощность отопительного котла, и его коэффициент полезного действия.When performing this method, they also do not reduce the influence of meter gusts on the combustion of pyrolysis gas in any way, in establishing the volume of the heating boiler, which is adapted for burning solid fuels, when a fan is not used when burning solid fuels. Gusts of wind blow part of the pyrolysis gas into the chimney, which significantly reduces the power of the heating boiler and its efficiency.
Известен способ сжигания твердого топлива в твердотопливном водогрейном котле, включающий периодическую загрузку твердого топлива на колосниковую решетку твердотопливного водогрейного котла, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, подачу воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, через колосниковую решетку, разжигание твердотопливного водогрейного котла путем разжигания загруженного твердого топлива, дальнейшую загрузку твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, дополнительную подачу воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, через воздушные каналы, и сжигание твердого топлива в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, частичное, не полное, с образованием пиролизного газа, сжигание образованного пиролизного газа, нагрев воды нагретыми веществами, образовавшимися при сгорании твердого топлива, используя теплообменное устройство, последующее удаление газообразных продуктов сгорания твердого топлива, из твердотопливного водогрейного котла, в дымоходное отверстие, а также удаления золы, образовавшейся после сжигания твердого топлива, из твердотопливного водогрейного котла [2].A known method of burning solid fuel in a solid fuel hot water boiler, including periodic loading of solid fuel on the grate of a solid fuel hot water boiler, in the set volume of the solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel, air supply to the set volume of the solid fuel hot water boiler, through the grate, ignition solid fuel hot water boiler by igniting the loaded solid fuel, further loading solid fuel into the set volume of the solid fuel hot water boiler, additional air supply to the set volume of the solid fuel hot water boiler through air channels, and burning solid fuel in the set volume of the solid fuel hot water boiler, partial, incomplete, with the formation of pyrolysis gas, combustion of the formed pyrolysis gas, heating water with heated substances formed during the combustion of solid fuel using a heat exchanger roystvo, the subsequent removal of gaseous products of combustion of solid fuels from a solid fuel hot water boiler into the chimney, as well as the removal of ash formed after the combustion of solid fuels from a solid fuel hot water boiler [2].
Недостатком указанного способа является то, что длительность периода, между загрузками твердого топлива на колосниковую решетку твердотопливного водогрейного котла, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, недостаточно. Это, прежде всего, делает недостаточно удобной эксплуатацию твердотопливного водогрейного котла.The disadvantage of this method is that the duration of the period between loading solid fuel on the grate of a solid fuel hot water boiler, in the set volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel, during the heating season, is not enough. This, first of all, makes the operation of a solid fuel boiler insufficiently convenient.
Кроме этого, малая длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, обеспечивает большую час готу смены температур в твердотопливном водогрейном котле, что уменьшает ресурс работы деталей твердотопливного водогрейного котла, которые имеют значительные тепловые нагрузки, и как следствие, уменьшает ресурс работы всего твердотопливного водогрейного котла.In addition, the short duration of the period between loading solid fuel into the installed volume of the solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel, during the heating season, provides a large hour of temperature change in the solid fuel hot water boiler, which reduces the service life of the solid fuel hot water boiler parts, which have significant thermal loads, and as a result, reduces the service life of the entire solid fuel boiler.
Указанный недостаток обусловлен тем, что высота загруженного твердого топлива в установленном объеме, твердотопливного водогрейного котла, в который загружают твердое топливо, ограничена возможностью прохождения через твердое топливо пиролизного газа. А ширина и длина установленного объема, твердотопливного водогрейного котла, в который загружают твердое топливо, ограничена размерами колосниковой решетки.This disadvantage is due to the fact that the height of the loaded solid fuel in the prescribed volume, solid fuel hot water boiler, which is loaded with solid fuel, is limited by the possibility of passing through the solid fuel pyrolysis gas. And the width and length of the installed volume, solid fuel hot water boiler, into which solid fuel is loaded, is limited by the size of the grate.
При выполнении указанного способа, никак не уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива. Влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, может привести к прожигания стальных деталей твердотопливного водогрейного котла. Это также уменьшает ресурс работы твердотопливного водогрейного котла.When performing this method, they do not reduce the effect of solid fuel combustion on the inner surface of the installed volume of a solid fuel boiler, which is adapted for burning solid fuel. The effect of solid fuel combustion on the internal surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel, can lead to burning through the steel parts of the solid fuel hot water boiler. It also reduces the service life of the solid fuel boiler.
Движения пиролизного газа естественным путем здесь не происходит. В источнике информации [2] указан промышленный твердотопливный водогрейный котел.The movement of pyrolysis gas in a natural way does not occur here. The source of information [2] indicates an industrial solid fuel hot water boiler.
Наиболее близким является способ сжигания твердого топлива в твердотопливном водогрейном котле, включающий периодическую загрузку твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, подачи воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, разжигание твердотопливного водогрейного котла путем разжигания загруженного твердого топлива, на его поверхности, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, дальнейшую подачу пиролизного газа, сверху вниз, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, и дополнительную подачу воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, сжигание пиролизного газа, нагрев воды нагретыми веществами, которые образовались при сгорании пиролизного газа, используя теплообменное устройство, и последующее удаление газообразных продуктов сжигания пиролизного газа, из твердотопливного водогрейного котла, в дымоходное отверстие, а также удаления золы, образовавшейся после сжигания твердого топлива, из твердотопливного водогрейного котла [3].The closest is the method of burning solid fuel in a solid fuel hot water boiler, including periodic loading of solid fuel into a set volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, with the formation of pyrolysis gas, air supply to a set volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, ignition of the solid fuel boiler by igniting the loaded solid fuel, on its surface, in the set volume of the solid fuel boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, further supply of pyrolysis gas, from top to bottom, into the set volume of the solid fuel boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, and additional air supply to the installed volume of a solid fuel boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, burning pyrolysis ha for, heating water with heated substances that were formed during the combustion of pyrolysis gas using a heat exchange device, and the subsequent removal of gaseous products of combustion of pyrolysis gas from a solid fuel boiler into the chimney, as well as removing ash formed after burning solid fuel from a solid fuel boiler boiler [3].
Недостатком указанного способа является то, что длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, недостаточна. Это, прежде всего, делает недостаточно удобной эксплуатацию твердотопливного водогрейного котла.The disadvantage of this method is that the duration of the period between the loading of solid fuel in the set volume of the solid fuel boiler, which is adapted for burning solid fuel, in the heating season, is insufficient. This, first of all, makes the operation of a solid fuel boiler insufficiently convenient.
Кроме этого, малая длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, в отопительный сезон, обеспечивает большую частоту смены температур в твердотопливных водогрейных котлов, что уменьшает ресурс работы деталей твердотопливного водогрейного котла, которые имеют значительные тепловые нагрузки, и как следствие, уменьшает ресурс работы всего твердотопливного водогрейного котла.In addition, the short duration of the period between solid fuel loadings into the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel, during the heating season, provides a greater frequency of temperature changes in solid fuel hot water boilers, which reduces the service life of solid fuel hot water boiler parts that have significant thermal loads, and as a result, reduces the service life of the entire solid fuel boiler.
Указанный недостаток обусловлен тем, что высота, как и ширина, установленного объема, твердотопливного водогрейного котла, в который загружают твердое топливо, ограничены возможностью прохождения через твердое топливо пиролизного газа. Поэтому, твердотопливный водогрейный котел, указанный в источнике информации [3], используют как бытовой, мощностью не более 100 кВт.This disadvantage is due to the fact that the height, as well as the width of the set volume, of the solid fuel hot water boiler, into which solid fuel is loaded, is limited by the possibility of pyrolysis gas passing through the solid fuel. Therefore, a solid fuel hot water boiler, indicated in the source of information [3], is used as a household one, with a power of not more than 100 kW.
При выполнении указанного способа, не достаточно уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива, используя керамическую футеровку. Керамическая футеровка способна трескаться и отпадать от внутренней поверхности установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания твердого топлива. Керамическая футеровка является ненадежной, к тому же, дорогой.When performing this method, the influence of solid fuel combustion on the inner surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning solid fuel using a ceramic lining, is not sufficiently reduced. The ceramic lining is capable of cracking and falling away from the inside surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler that is adapted to burn solid fuels. Ceramic lining is unreliable, moreover, expensive.
Движение пиролизного газа естественным путем здесь также невозможно, что делает твердотопливный водогрейный котел энергозависимым.The movement of pyrolysis gas in a natural way is also impossible here, which makes the solid fuel hot water boiler volatile.
В основу изобретения поставлена задача, путем усовершенствования способа работы твердотопливного водогрейного котла, увеличить длительность периода, между загрузками твердого топлива в твердотопливный водогрейный котел, в отопительный сезон, при его полной изначальной загрузке, увеличивая массу или объем, одного и того же, твердого топлива, которое загружают в твердотопливный водогрейный котел, при его полной изначальной загрузке, не увеличивая, при этом, мощность твердотопливного водогрейного котла, уменьшить влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорание твердого топлива, и уменьшить влияние порывов ветра, на сжигание пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, при движении пиролизного газа естественным путем.The invention is based on the task, by improving the method of operation of a solid fuel boiler, to increase the duration of the period between loading solid fuel into a solid fuel boiler, during the heating season, at its full initial load, increasing the mass or volume of the same solid fuel, which is loaded into a solid fuel hot water boiler, at its full initial load, without increasing, at the same time, the power of the solid fuel hot water boiler, reduce the effect of burning solid fuel on the inner surface of the installed volume of the solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, and reduce the effect gusts of wind, for burning pyrolysis gas, in the installed volume of a solid fuel boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, when pyrolysis gas moves in a natural way.
1. Поставленная задача решается тем, что в способе работы твердотопливного водогрейного котла, который включает периодическою загрузку твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, подачу воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, разжигание твердотопливного водогрейного котла путем разжигания загруженного твердого топлива, на его поверхности, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, дальнейшую подачу пиролизного газа, сверху вниз, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, и дополнительную подачу воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, сжигание пиролизного газа, нагрев воды нагретыми веществами, образовавшихся при сгорании пиролизного газа, используя теплообменное устройство, и последующее удаление газообразных продуктов сжигания пиролизного газа, из твердотопливного водогрейного котла, в дымоходное отверстие, а также удаления золы, образовавшейся после сжигания твердого топлива, из твердотопливного водогрейного котла, новым является то, что увеличивают длительность периода, между загрузками твердого топлива в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива с образованием пиролизного газа, в отопительный сезон, увеличивая массу или объем, одного и того же, твердого топлива, которое загружают в твердотопливный водогрейный котел, при его полной загрузке, не увеличивая, при этом, мощность твердотопливного водогрейного котла, используя для этого воздушные каналы твердотопливного водогрейного котла, и газовые каналы твердотопливного водогрейного котла, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, приспособленном для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, и в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, подают воздух через, по меньшей мере, одно, воздушное отверстие первичного воздуха, в твердотопливном водогрейном котле, и по воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла, снизу вверх, где воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла обеспечивают такую конструкцию, чтобы они были частично или полностью открытыми по длине, со стороны твердого топлива, и обеспечивали прохождение воздуха на верхнюю поверхность твердого топлива, или в объем твердого топлива, расположенного близко к верхней поверхности твердого топлива, при его сгорании, и уменьшении высоты твердого топлива, относительно высоты твердого топлива, при его изначальной загрузке, и при этом, чтобы воздушные каналы твердотопливного водогрейного котла не закупоривались твердым топливом, или золой, при сгорании твердого топлива, обеспечивают не полное сгорание твердого топлива, на верхней поверхности твердого топлива, или в объеме твердого топлива, расположенного близко к верхней поверхности твердого топлива, с образованием пиролизного газа, после чего пиролизный газ подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, через, по меньшей мере, одно газовое отверстие, в твердотопливном водогрейном котле, а также по газовым каналам твердотопливного водогрейного котла, сверху вниз, где газовым каналам твердотопливного водогрейного котла обеспечивают такую конструкцию, чтобы они были частично или полностью открытыми по длине, со стороны твердого топлива, и обеспечивали прохождение пиролизного газа с верхней поверхности твердого топлива, или из объема твердого топлива, расположенного близко к верхней поверхности твердого топлива, во время его сгорания, и уменьшения высоты твердого топлива, относительно высоты твердого топлива, при его изначальной загрузке, и, при этом, чтобы газовые каналы твердотопливного водогрейного котла не закупоривались твердым топливом, или золой, при сгорании твердого топлива.1. The problem is solved by the fact that in the method of operation of a solid fuel hot water boiler, which includes periodic loading of solid fuel into a set volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, with the formation of pyrolysis gas, air supply to a set volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, ignition of the solid fuel boiler by igniting the loaded solid fuel, on its surface, in the established volume of the solid fuel boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, further supply of pyrolysis gas, from top to bottom, into the established volume of the solid fuel boiler boiler, which is adapted for combustion of pyrolysis gas, and additional air supply to the installed volume of solid fuel boiler, which is adapted for combustion of pyrolysis gas, pyrolysis combustion gas, heating water with heated substances formed during the combustion of pyrolysis gas using a heat exchange device, and the subsequent removal of gaseous products of combustion of pyrolysis gas from a solid fuel boiler into the chimney, as well as removing ash formed after burning solid fuel from a solid fuel boiler boiler, what is new is that they increase the duration of the period between solid fuel loadings into the established volume of a solid fuel boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel with the formation of pyrolysis gas, during the heating season, increasing the mass or volume of the same solid fuel , which is loaded into a solid fuel boiler, when it is fully loaded, without increasing, at the same time, the power of the solid fuel boiler, using the air channels of the solid fuel boiler, and the gas channels of the solid fuel boiler, in the established the volume of the solid fuel boiler adapted for incomplete combustion of solid fuel, with the formation of pyrolysis gas, and in the installed volume of the solid fuel boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, air is supplied through at least one primary air hole in the solid fuel boiler, and through the air ducts of the solid fuel boiler, from bottom to top, where the air ducts of the solid fuel boiler are designed so that they are partially or completely open in length, from the solid fuel side, and allow air to pass to the upper surface of the solid fuel, or into the volume of solid fuel located close to the upper surface of the solid fuel, during its combustion, and the decrease in the height of the solid fuel, relative to the height of the solid fuel, at its initial loading, and at the same time, so that the air channels of the solid fuel boiler do not clog solid fuel, or ash, during the combustion of solid fuel, provide incomplete combustion of solid fuel, on the upper surface of the solid fuel, or in the volume of solid fuel located close to the upper surface of the solid fuel, with the formation of pyrolysis gas, after which the pyrolysis gas is fed into the installed volume of the solid fuel boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, through at least one gas hole, in the solid fuel boiler, as well as through the gas channels of the solid fuel boiler, from top to bottom, where the gas channels of the solid fuel boiler are provided with such a design, so that they are partially or completely open in length, from the solid fuel side, and ensure the passage of pyrolysis gas from the upper surface of the solid fuel, or from the volume of solid fuel located close to the upper surface of the solid fuel, during its combustion, and reducing the height of the solid fuel va, relative to the height of solid fuel, at its initial loading, and, at the same time, so that the gas channels of the solid fuel boiler are not clogged with solid fuel, or ash, when solid fuel is burned.
2. Новым по п. 1 является то, что уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, используя защитные металлические пластины.2. New according to
3. Новым по п. 1 является то, что уменьшают влияние порывов ветра, на сжигание пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, при движении пиролизного газа естественным путем, используя детали теплообменного устройства колпаковой формы, которые заполнены водой, и при этом, наиболее низко расположенное газовое отверстие, через которое подают пиролизный газ, располагают в твердотопливном водогрейном котле выше, наиболее высоко расположенного воздушного отверстия, через которое подают воздух для неполного сгорания твердого топлива.3. New according to
На фиг. 1 схематически изображено осуществление способа работы твердотопливного водогрейного котла и бытовой твердотопливный водогрейный котел, который приспособлен для сжигания дров. Бытовой твердотопливный водогрейный котел имеет вертикальный разрез. Сплошными стрелками указаны направления движения воздуха. Пунктирными стрелками указаны направления движения пиролизного газ а. Буквой h2 обозначена высота наиболее низко расположенного газового отверстия, в твердотопливном водогрейном котле, от плоскости опорной поверхности Q, на которой установлен твердотопливный водогрейный котел. Буквой h1 обозначена высота наиболее высоко расположенного воздушного отверстия, через которое подают воздух для неполного сгорания твердого топлива, в твердотопливный водогрейный котел, от плоскости опорной поверхности Q, на которой установлен твердотопливный водогрейный котел.In FIG. 1 schematically shows the implementation of the method of operation of a solid fuel hot water boiler and a domestic solid fuel hot water boiler that is adapted for burning wood. The domestic solid fuel hot water boiler has a vertical section. Solid arrows indicate the direction of air movement. Dotted arrows indicate the direction of movement of the pyrolysis gas a. The letter h2 denotes the height of the lowest gas hole, in the solid fuel boiler, from the plane of the support surface Q, on which the solid fuel boiler is installed. The letter h1 denotes the height of the highest air hole through which air is supplied for incomplete combustion of solid fuel into the solid fuel boiler, from the plane of the support surface Q, on which the solid fuel boiler is installed.
На фиг. 2 изображено сечение А-А, указанное на фиг. 1. Темным цветом обозначены места присутствия пиролизного газа.In FIG. 2 shows the section A-A shown in FIG. 1. Dark color indicates the presence of pyrolysis gas.
На фиг. 3 изображено сечение Б-Б, указанное на фиг. 1.In FIG. 3 shows the B-B section shown in FIG. one.
На фиг. 4 схематически изображено осуществление способа работы твердотопливного водогрейного котла, и промышленный твердотопливный водогрейный котел, который приспособлен для сжигания угля. Промышленный твердотопливный водогрейный котел имеет вертикальный разрез. Сплошными стрелками указаны направления движения воздуха. Пунктирными стрелками указаны направления движения пиролизного газаIn FIG. 4 is a schematic representation of an operation method of a solid fuel hot water boiler, and an industrial solid fuel hot water boiler that is adapted to burn coal. Industrial solid fuel hot water boiler has a vertical section. Solid arrows indicate the direction of air movement. Dotted arrows indicate the direction of movement of the pyrolysis gas
На фиг. 5 изображено сечение В-В, указанное на фиг. 4. Темным цветом обозначены места присутствия пиролизного газа.In FIG. 5 shows the section B-B shown in FIG. 4. Dark color indicates the presence of pyrolysis gas.
На фиг. 6 изображено сечение Г-Г, указанное на фиг. 4. Пунктирными стрелками указаны направления движения пиролизного газа.In FIG. 6 shows the G-D section shown in FIG. 4. Dotted arrows indicate the direction of movement of the pyrolysis gas.
На фиг. 7 изображен вертикальный разрез бытового твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания низкокалорийного твердого топлива мелкой фракции, и в котором уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, приспособленного для неполного сгорания твердого топлива.In FIG. 7 shows a vertical section of a domestic solid fuel hot water boiler, which is adapted to burn low-calorie fine solid fuel, and in which the influence of solid fuel combustion is reduced, on the inner surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler adapted for incomplete combustion of solid fuel.
На фиг. 8 изображено сечение Д-Д, указанное на фиг. 7. Сплошной стрелкой указано направление движения воды в теплообменное устройство.In FIG. 8 shows the D-D section shown in FIG. 7. The solid arrow indicates the direction of water movement into the heat exchanger.
На фиг. 9 изображено сечение Е-Е, указанное на фиг. 7. Сплошными стрелками указаны направления движения воды, в теплообменное устройство, и из теплообменного устройства.In FIG. 9 shows the section E-E shown in FIG. 7. Solid arrows indicate the directions of water movement, into the heat exchanger, and out of the heat exchanger.
На фиг. 10 изображен внешний вид бытового твердотопливного водогрейного котла, с частичным вертикальным разрезом, который приспособлен для сжигания угля мелкой фракции, и в котором уменьшают влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива.In FIG. 10 shows the appearance of a domestic solid fuel hot water boiler, with a partial vertical section, which is adapted for burning coal of a fine fraction, and in which the effect of burning solid fuel is reduced, on the inner surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel.
На фиг. 11 изображено сечение Ж-Ж. указанное на фиг. 10. Сплошной стрелкой указано направление движения воды в теплообменное устройство.In FIG. 11 shows the section Zh-Zh. shown in FIG. 10. The solid arrow indicates the direction of water movement into the heat exchanger.
На фиг. 12 схематически изображено сжигание пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, при движении пиролизного газа естественным путем, с использованием деталей теплообменного устройства колпаковой формы, заполненных водой. Сплошными стрелками указано направление движения более горячих газов. Пунктирными стрелками указано направление движения менее горячих газов. Буквой Р1 обозначена высота столба более горячих газов, движущихся снизу вверх, под колпаком нижней детали колпаковой формы теплообменного устройств а, заполненной водой. Буквой Р2 обозначена высота столба более горячих газов, движущихся сверху вниз, под колпаком нижней детали колпаковой формы теплообменного устройства, заполненной водой. Буквой Р3 обозначена высота столба более горячих газов, движущихся снизу вверх, под колпаком верхней детали колпаковой формы теплообменного устройства, заполненной водой. Буквой Р4 обозначена высота столба более горячих газов, движущихся сверху вниз, под колпаком верхней детали колпаковой формы теплообменного устройства, заполненной водой.In FIG. 12 schematically shows the combustion of pyrolysis gas, in the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, with the movement of pyrolysis gas in a natural way, using bell-shaped heat exchanger parts filled with water. Solid arrows indicate the direction of movement of hotter gases. Dashed arrows indicate the direction of movement of less hot gases. The letter P1 denotes the height of the column of hotter gases moving from bottom to top, under the cap of the lower part of the cap shape of the heat exchange device a, filled with water. The letter P2 denotes the height of the column of hotter gases moving from top to bottom under the cap of the lower part of the cap shape of the heat exchange device filled with water. The letter P3 denotes the height of the column of hotter gases moving from bottom to top under the cap of the upper part of the cap shape of the heat exchange device filled with water. The letter P4 denotes the height of the column of hotter gases moving from top to bottom under the cap of the upper part of the cap shape of the heat exchange device filled with water.
Способ осуществляют следующим образом. В установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, загружают твердое топливо 2. Твердым топливом 2 могут быть, например дрова, уголь, торф, топливные пеллеты, отходы переработки древесины, а также отходы сбора и переработки выращенных зерновых культур, бытовые отходы, пригодные для сжигания. Твердое топливо 2 загружают через загрузочные дверцы 3 (фиг. 1-6).The method is carried out as follows.
Также, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, подают воздух через, по меньшей мере, одно, воздушное отверстие первичного воздуха 4, в твердотопливном водогрейном котле, и по воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла 5, снизу вверх (фиг. 1-11). На фиг. 1, 4, направления движения воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, указано сплошными стрелками.Also, in the set volume of the solid fuel
Разжигание твердотопливного водогрейного котла, осуществляют путем разжигания загруженного твердого топлива 2, на его поверхности, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, через открытые загрузочные дверцы 3.The ignition of the solid fuel boiler is carried out by igniting the loaded
Для этого заслонку 6 переводят в открытое положение, открывая растопочное отверстие 7, для прохождения через него газообразных продуктов сгорания твердого топлива, в дымоходное отверстие 8. На фиг. 1, 3, открытое положение заслонки 6 указано пунктирными линиями.To do this, the
Газообразными продуктами сгорания твердого топлива могут быть, например, двуокись углерода (CO2), окись углерода (СО), азот (N2), который находился воздухе, но не был использован для сгорания топлива, окись азота (NOx), кислород (O2), который находился в воздухе, но не был использован для сгорания топлива, (не вступил в химическою реакцию с топливом), водяной пар (H2O), метан (СН4), водород (Н2).Gaseous combustion products of solid fuels can be, for example, carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), nitrogen (N2), which was in the air, but was not used for fuel combustion, nitrogen oxide (NOx), oxygen (O2), which was in the air, but was not used for fuel combustion (did not enter into a chemical reaction with fuel), water vapor (H2O), methane (CH4), hydrogen (H2).
Дополнительно, воздух для разжигания твердого топлива 2, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, возможно подавать, через открытые загрузочные дверцы 3.Additionally, air for ignition of
После разжигания твердого топлива 2, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, полностью закрывают загрузочные дверцы 3, и полностью закрывают растопочное отверстие 7, переводя заслонку 6, в закрытое положение.After ignition of the
После этого происходит неполное сгорание твердого топлива 2, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, из-за нехватки кислорода. Нехватка кислорода возникает из-за того, что после закрытия растопочного отверстия 7, и загрузочных дверец 3, поток воздуха, по воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла 5, прекращается.After that, incomplete combustion of
При неполном сгорании твердого топлива образуются газообразные продукты неполного сгорания твердого топлива, в состав которых входит значительное количество летучих химических соединений, которые не полностью окислились, или вообще не окислились но способны вступать в химическую реакцию с кислородом при температурах в 300°С - 600°С. Также в состав газообразных продуктов неполного сгорания твердого топлива, входят газообразные продукты полного сгорания твердого топлива. Газообразные продукты неполного сгорания твердого топлива, в литературе часто называют пиролизный газ.With incomplete combustion of solid fuel, gaseous products of incomplete combustion of solid fuel are formed, which include a significant amount of volatile chemical compounds that are not completely oxidized, or not oxidized at all, but are able to enter into a chemical reaction with oxygen at temperatures of 300 ° C - 600 ° C . Also, the composition of gaseous products of incomplete combustion of solid fuels includes gaseous products of complete combustion of solid fuels. The gaseous products of incomplete combustion of solid fuels are often called pyrolysis gas in the literature.
Пиролизный газ, после закрытия растопочного отверстия 7, и загрузочных дверец 3, поступает в воздушные каналы твердотопливного водогрейного котла 5, и в газовые каналы твердотопливного водогрейного котла 9, естественным путем, двигаясь сверху вниз, до достижения, но меньшей мере, одного, газового отверстия 10. Через, по меньшей мере, одно, газовое отверстие 10, и сопло 11, пиролизный газ подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленный для сжигания пиролизного газа. Сопло 11 может быть изготовлено из огнеупорной керамики, или выложено из огнеупорного кирпича, например, как в котле Холмова [4]. Газовых отверстий 10, как правило, может быть несколько, поскольку не исключена возможность закупорки газовых отверстий 10, твердым топливом, или золой. Поэтому возможен случай, когда при работе твердотопливного водогрейного котла, будет использовано лишь одно газовое отверстие 10.Pyrolysis gas, after closing the
В установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 12 осуществляют сжигание пиролизного газа. Для сжигания пиролизного газа, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленный для сжигания пиролизного газа, подают дополнительный воздух через, по меньшей мере, одно, отверстие дополнительного воздуха 13. Отверстий дополнительного воздуха может быть больше одного, и располагаться они могут с разных сторон твердотопливного водогрейного котла. На фиг. 1, 4 направления движения воздуха указаны сплошными стрелками, а направления движения пиролизного газа указаны пунктирными стрелками.In the prescribed volume of
После изначальной подачи пиролизного газа, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленного для сжигания пиролизного газа, устанавливается стационарный режим работы твердотопливного водогрейного котла. Пиролизный газ подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12 с установленного объема твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, по газовым каналам твердотопливного водогрейного котла 9, через, по меньшей мере, одно, газовое отверстие 10 и сопло 11.After the initial supply of pyrolysis gas, in the set volume of the solid fuel
Вместе с тем, в установленный объем твердо топливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, подают воздух через, по меньшей мере, одно, воздушное отверстие первичного воздуха 4, в твердотопливном водогрейном котле, и по воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла 5, снизу вверх. Подача пиролизного газа и воздуха осуществляют естественным путем, без использования вентиляторов.At the same time, in the set volume of the solid fuel
На фиг. 1 буквой h2 обозначена высота расположения самого низкого газового отверстия, в твердотопливном водогрейном котле, от плоскости опорной поверхности Q, на которой устанавливают твердотопливный водогрейный котел. Буквой h1 обозначена высота расположения самого высокого воздушного отверстия первичного воздуха, в твердотопливном водогрейном котле, от плоскости опорной поверхности Q, на которой устанавливают твердотопливный водогрейный котел. Высота h2 всегда должна быть больше высоты h1, при энергонезависимой работе твердотопливного водогрейного котла, то есть без использования вентиляторов. Это необходимо, чтобы исключить попадание пиролизного газа в отапливаемое помещение, при разжигании твердотопливного водогрейного котла.In FIG. 1, the letter h2 denotes the height of the lowest gas hole, in a solid fuel boiler, from the plane of the support surface Q, on which the solid fuel boiler is installed. The letter h1 denotes the height of the highest air hole of the primary air, in the solid fuel boiler, from the plane of the support surface Q, on which the solid fuel boiler is installed. The height h2 must always be greater than the height h1, when the solid fuel boiler is in non-volatile operation, i.e. without the use of fans. This is necessary to prevent the ingress of pyrolysis gas into the heated room when the solid fuel boiler is ignited.
При использовании вентиляторов в работе твердотопливного водогрейного котла, высота h2 не обязательно должна быть больше высоты h1.When using fans in the operation of a solid fuel boiler, the height h2 does not have to be greater than the height h1.
Также при использовании вытяжного вентилятора, (на фиг. не указано), использовать заслонку 6, и растопочное отверстие 7, не требуется. Но в этом случае, твердотопливный водогрейный котел становится энергозависимым, и не может работать без электрического питания вентилятора.Also, when using an exhaust fan (not shown in the figure), it is not required to use a
При осуществлении заявляемого способа, увеличивают длину периода, между загрузками твердого топлива 2, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, в отопительный сезон, увеличивая массу или объем, одного и того же, твердого топлива 2, которое загружают в твердотопливный водогрейный котел, при его полной загрузке, не увеличивая, при этом, мощность твердотопливного водогрейного котла.When implementing the proposed method, increase the length of the period, between loading
Это обусловлено тем, что при осуществлении этого способа, обеспечивают верхнее горение твердого топлива и/или горение твердого топлива в объеме твердого топлива, расположенного близко к верхней поверхности твердого топлива. Поэтому, высота загрузки твердого топлива 2, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, на горение твердого топлива почти не влияет. Особенно это видно при сжигании дров, где зола, образовавшаяся при сжигании дров, занимает очень малый объем, по сравнению с объемом, который занимали дрова, до их сгорания. Что касается угля, то неполное его сгорание, с образованием пиролизного газа, может происходить в терриконах, на глубине десятков, и даже сотен метров.This is due to the fact that in the implementation of this method, provide the upper combustion of solid fuel and/or combustion of solid fuel in the volume of solid fuel located close to the upper surface of the solid fuel. Therefore, the loading height of the
Поэтому, высота загрузки твердого топлива 2, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, может быть ограничена только габаритными размерами самого твердотопливного водогрейного котла, который устанавливают в помещении определенной высоты.Therefore, the loading height of
Площадь верхнего горения твердого топлива 2, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, от воздушных каналов твердотопливного водогрейного котла 5, до газовых каналов твердотопливного водогрейного котла 9, может быть ограничена только габаритными размерами самого твердотопливного водогрейного котла, который устанавливают в помещении определенной площади, или на отрытой площадке определенной площади.The area of the upper combustion of
Наглядно это показано на фиг. 11, где установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, значительно увеличен, без изменения размеров теплообменного устройства. Это делает твердотопливный водогрейный котел более удобным в эксплуатации.This is clearly shown in Fig. 11, where the installed volume of the solid fuel
Для того, чтобы увеличить длину периода, между загрузками твердого топлива 2, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, в отопительный сезон, увеличивая массу или объем, одного и того самого твердого топлива 2, которое загружают в твердотопливный водогрейный котел, при его полной загрузке, не увеличивая, при этом, мощность твердотопливного водогрейного котла, используют воздушные каналы твердотопливного водогрейного котла 5, и газовые каналы твердотопливного водогрейного котла 9, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа.In order to increase the length of the period, between loadings of
При этом, воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла 5, обеспечивают такую конструкцию, чтобы они были частично или полностью открытыми по длине, со стороны твердого топлива 2, и обеспечивали прохождение воздуха на верхнюю поверхность твердого топлива, или в объем твердого топлива, расположенный близко к верхней поверхности твердого топлива, при его сгорания, и уменьшение высоты твердого топлива, относительно высоты твердого топлива, при его изначальной загрузке, и, при этом, чтобы воздушные каналы твердотопливного водогрейного котла 5 не закупоривались твердым топливом, или золой, при сгорании твердого топлива.At the same time, the air channels of the
Газовым каналам твердотопливного водогрейного котла 9, также обеспечивают такую конструкцию, чтобы они были частично или полностью открытыми по длине, со стороны твердого топлива 2, и обеспечивали прохождение пиролизного газа с верхней поверхности твердого топлива, или из объема твердого топлива, расположенного близко к верхней поверхности твердого топлива, при его сгорания, и уменьшении высоты твердого топлива, относительно высоты твердого топлива, при его изначальной загрузке, и, при этом, чтобы газовые каналы не закупоривались твердым топливом, или золой, при сгорании твердого топлива.The gas channels of the
Например, на фиг. 1-3 изображен твердотопливный водогрейный котел, в котором воздушные каналы 5, и газовые каналы 9, изготовлены из гнутых стальных деталей 14, и полностью открыты по длине, со стороны твердого топлива 2. Каждая гнутая деталь 14, в сечении А-А, (рис. 2) имеет форму прямого угла, и может содержать отверстия 15. На фиг. 2 темным цветом обозначены места присутствия пиролизного газа, что дополнительно указывает на газовые каналы 9. И каждая гнутая деталь 14 приварена к стальному листу 16. Где со стальных листов 16 изготовлен установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа. В этой конструкции газовые отверстия 10 и воздушные отверстия первичного воздуха 4, выполнены в стальных листах 16.For example, in FIG. 1-3 shows a solid fuel boiler, in which
В таком установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, целесообразно сжигать дрова. Температура неполного сгорания древесины, как правило, составляет 300°С - 350°С. А окисления дешевых марок сталей, происходит при температуре 350°С, и выше.In such a fixed volume of a solid fuel boiler, it is advisable to burn firewood. The temperature of incomplete combustion of wood, as a rule, is 300°C - 350°C. And the oxidation of cheap steel grades occurs at a temperature of 350 ° C and above.
В указанной на фиг. 1-3 конструкции твердотопливного водогрейного котла, стальные листы 16 входят в состав корпуса твердотопливного водогрейного котла 17.In the one indicated in FIG. 1-3 designs of a solid fuel boiler,
Указанный на фиг. 1-3 твердотопливный водогрейный котел, также содержит теплоизоляцию корпуса 18. Корпус твердотопливного водогрейного котла 17 установлен на опорном каркасе 19, с которым соединены регулирующие винтовые опоры 20. Регулирующие винтовые опоры 20 позволяют ровно устанавливать твердотопливный водогрейный котел, на неровной поверхности.Indicated in FIG. 1-3, the solid fuel boiler also contains thermal insulation of the
Например, на фиг. 4-6 изображен твердотопливный водогрейный котел, в котором установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, содержит футеровку 21. Футеровка 21 неразъемно соединена со стальными листами 16, из которых изготовлен установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1.For example, in FIG. 4-6 shows a solid fuel boiler, in which the installed volume of
Футеровка может быть изготовлена из затвердевших смесей огнеупорных материалов и/или выложена из огнеупорного кирпича (в промышленных твердотопливных водогрейных котлах).The lining can be made from hardened mixtures of refractory materials and/or lined with refractory bricks (in industrial solid fuel hot water boilers).
Футеровка предотвращает окисление стальных листов 16, при горении твердого топлива, и выполняет функцию теплоизоляции, из-за низкой теплопроводности. Это позволяет в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, сжигать уголь, температура неполного сгорания которого лежит в пределах от 500°С до 600°С. В этой конструкции твердотопливного водогрейного котла, воздушные каналы 5, и газовые каналы 9. изготовлены из материала футеровки, и полностью открыты по длине, с стороны твердого топлива 2. При этом воздушные каналы 5, и газовые каналы 9, могут быть изготовлены вместе с футеровкой или уже неразъемно присоединены к футеровке, после ее изготовления.The lining prevents the oxidation of
На фиг. 5 темным цветом обозначены места присутствия пиролизного газа, что дополнительно указывает на газовые каналы 9. И газовые отверстия 10, и воздушные отверстия первичного воздуха 4, также могут быть изготовлены вместе с футеровкой, или уже выполнены в изготовленной футеровке. Также в этой конструкции газовые отверстия 10, и воздушные отверстия первичного воздуха 4, выполнены и в стальных листах 16. В указанной на фиг. 4-6 конструкции твердотопливного водогрейного котла, стальные листы 16 входят в состав корпуса твердотопливного водогрейного котла 17.In FIG. 5, dark color indicates the presence of pyrolysis gas, which additionally indicates
Указанный на фиг. 4-6 твердотопливный водогрейный котел, не содержит теплоизоляцию корпуса. Корпус твердотопливного водогрейного котла 17 установлен на опорном каркасе 19, с которым соединены регулирующие винтовые опоры 20.Indicated in FIG. 4-6 solid fuel hot water boiler, does not contain thermal insulation of the body. The body of the
Например, на фиг. 7-9 изображен твердотопливный водогрейный котел, в котором воздушные каналы 5, и газовые каналы 9, изготовлены из перфорированных пластин 22, и из держателей перфорированных пластин 23, где каналы частично открыты по длине, со стороны твердого топлива 2. Перфорированные пластины 22 содержат отверстия перфорированных пластин 24, через которые проходят пиролизный газ, или воздух, при работе твердотопливного водогрейного котла.For example, in FIG. 7-9 shows a solid fuel boiler, in which the
Сами перфорированные пластины 22 разъемно соединены с держателями перфорированных пластин 23, с помощью крючков перфорированных пластин 25 и/или кронштейнов перфорированных пластин 26, которые неразъемно соединены с держателями перфорированных пластин 23 путем сварки металла. А сами держатели перфорированных пластин 23 соединены путем сварки, со стальными листами 16. И сами перфорированные пластины 22 содержат соединительные отверстия перфорированных пластин 27, с помощью которых они разъемно соединяются с крючками перфорированных пластин 25, и/или кронштейнами перфорированных пластин 26.The
Указанные на фиг. 7-9 конструкции воздушных каналов 5, и газовых каналов 9, позволяют сжигать в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, с образованием пиролизного газа, мелкофракционное твердое топливо, например топливные пеллеты. При этом ширина или диаметр отверстий перфорированных пластин 24, не должны превышать размеры фракции мелкофракционного топлива.Indicated in FIG. 7-9 designs of
Указанный на фиг. 7-9 твердотопливный водогрейный котел, также содержит теплоизоляцию корпуса 18. корпус твердотопливного водогрейного котла 17 установлен на опорном каркасе 19, с которым соединены регулирующие винтовые опоры 20. В этой конструкции также газовые отверстия 10, и воздушные отверстия первичного воздуха 4, выполнены в стальных листах 16. При чистке газовых каналов 9, или газовых отверстий 10, перфорированные пластины 22 можно легко снимать с крючков перфорированных пластин 25, и/или кронштейнов перфорированных пластин 26, которые неразъемно соединены с держателями перфорированных пластин 23, путем сварки металла.Indicated in FIG. 7-9, the solid fuel boiler also includes thermal insulation of the
При использовании конструкции твердотопливного водогрейного котла, указанной на фиг. 7-9, а также при использовании конструкции твердотопливного водогрейного котла, указанной на фиг. 10-11, уменьшают влияние горения твердого топлива 2, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, используя защитные металлические пластины 28. Защитные металлические пластины 28 могут быть изготовлены из обычной листовой стали, или из нержавеющей листовой стали, где толщина листа нержавеющей листовой стали может лежать в пределах от 0,3 мм до 0,5 мм.When using the solid fuel boiler design shown in FIG. 7-9, as well as when using the solid fuel boiler design shown in FIG. 10-11 reduce the effect of burning
Защитные металлические пластины 28 содержат отверстия защитных металлических пластин 29, с помощью которых они разъемно крепятся к кронштейнам защитных металлических пластин 30, которые в свою очередь неразъемно соединены со стальными листами 16, установленного объема твердотопливного водогрейного котла 1, путем сварки. Таким образом, защитные металлические пластины 28, защищают стальные листы 16 от окисления (прогорания). А при прогорании защитной металлической пластины 28, ее можно легко снять с кронштейнов защитных металлических пластин 30, и заменить новой. Это существенно уменьшит затраты на ремонт твердотопливного водогрейного котла.The
Использование защитных металлических пластин 28, даже из дешевых марок сталей, способных к окислению, значительно увеличит ресурс работы установленного объема твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, и как следствие увеличит ресурс работы всего твердотопливного водогрейного котла.The use of
В твердотопливном водогрейном котле, конструкция которою указана на фиг. 7-9, целесообразно сжигать твердое топливо, температура неполного сгорания которого, не превышает 350°С. Это, например, дрова, пеллеты, горючие отходы переработки агропромышленной продукции, отходы обработки древесины. Защитные металлические пластины 28, а также перфорированные пластины 22, здесь возможно использовать из дешевых марок сталей, способных окисляться при температурах в 350°С и выше.In a solid fuel hot water boiler, the design of which is shown in Fig. 7-9, it is advisable to burn solid fuel, the temperature of incomplete combustion of which does not exceed 350°C. These are, for example, firewood, pellets, combustible waste from the processing of agro-industrial products, waste from wood processing.
В твердотопливном водогрейном котле, конструкция которого указана на фиг. 10-11, возможно сжигать уголь, как крупных так и мелких фракций. Для этого защитные металлические пластины 28, а также перфорированные пластины 22 должны быть изготовлены из нержавеющей листовой стали. При этом также необходимо использовать водяною рубашку 31, охватывающую установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива.In a solid fuel hot water boiler, the design of which is shown in Fig. 10-11, it is possible to burn coal, both large and small fractions. For this, the
Это уменьшит тепловые нагрузки на корпус твердотопливного водогрейного котла 17. К тому же дно установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, как в конструкции твердотопливного водогрейного котла на фиг. 10-11, так и в конструкции твердотопливного водогрейного котла на фиг. 7-9, должно иметь футеровку 32, которая может быть изготовлена, например, из огнеупорного кирпича. Все щели между огнеупорным кирпичом, в этом случае, могут быть заполнены сажей и/или золой, в процессе эксплуатации котла.This will reduce the heat loads on the body of the
При работе твердотопливного водогрейного котла, конструкция которого указана на фиг. 10-11, и при работе твердотопливного водогрейного котла, конструкция которого указана на фиг. 7-9, защитные металлические пластины 28 из нержавеющей стали толщиной 0,3-0,5 мм, будут прижаты твердым топливом к стальным листам 16. Все щели между защитными металлическими пластинами 28, а также все отверстия в защитных металлических пластинах 28 будут заполнены сажей и/или золой. Сажа и зола, дополнительно экранируют стальные листы 16 от влияния горения твердого топлива. Это увеличит ресурс работы твердотопливного водогрейного котла.During the operation of a solid fuel hot water boiler, the design of which is shown in Fig. 10-11, and during the operation of a solid fuel hot water boiler, the design of which is indicated in Fig. 7-9,
Аналогично, используя защитные металлические пластины, можно уменьшать влияние горения твердого топлива, на внутреннюю стальную поверхность всех твердотопливных водогрейных котлов, с которой взаимодействует твердое топливо, при горении.Similarly, using protective metal plates, it is possible to reduce the effect of solid fuel combustion on the inner steel surface of all solid fuel hot water boilers with which solid fuel interacts during combustion.
Объем пиролизного газа, который подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленный для сжигания пиролизного газа, в единицу времени, регулируют заслонкой первичного воздуха 33, более открывая ее, или менее открывая ее, в автоматическом режиме, (при естественной подаче пиролизного газа в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12).The volume of pyrolysis gas, which is supplied to the set volume of the solid fuel
Заслонкой первичного воздуха 33, прежде всего, регулируют поток воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, через, по меньшей мере, одно, воздушное отверстие первичного воздуха 4, в твердотопливном водогрейном котле, и по воздушным каналам твердотопливного водогрейного котла 5. Объем пиролизного газа, который подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленный для сжигания пиролизного газа в, единицу времени, напрямую зависит от объема первичного воздуха, которое подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1, в единицу времени.
При использовании вытяжного вентилятора, подачу пиролизного газа, который подают в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12, приспособленный для сжигания пиролизного газа, в единицу времени, возможно дополнительно регулировать, с помощью вытяжного вентилятора, уменьшая или увеличивая его количество оборотов в единицу времени, также в автоматическом режиме.When using an exhaust fan, the supply of pyrolysis gas, which is supplied to the set volume of solid fuel
Тепловую энергию, которую получают после сжигания пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 12, используют для нагрева воды, с помощью теплообменного устройства.The thermal energy that is obtained after the combustion of pyrolysis gas, in the installed volume of solid fuel
В заявляемом способе, для отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, можно использовать теплообменные устройства существующих конструкций.In the claimed method, for the selection of thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuel, heat exchange devices of existing designs can be used.
Например, для отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, можно использовать пакеты труб, заполненных водой, которые своей внешней поверхностью контактируют с газообразными продуктами сгорания твердого топлива, или для отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, можно использовать стальные детали прямоугольного сечения, заполненные водой, которые также своей внешней поверхностью контактируют с газообразными продуктами сгорания твердого топлива, или для отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, возможно использовать стальные емкости, заполненные водой, содержащие пакеты труб, через которые пропускают газообразные продукты сгорания твердого топлива.For example, to extract thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuels, you can use packs of pipes filled with water, which, with their outer surface, are in contact with the gaseous products of combustion of solid fuels, or to extract thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuels, you can use rectangular steel parts. sections filled with water, which also come into contact with the gaseous products of combustion of solid fuels with their outer surface, or for the selection of thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuels, it is possible to use steel containers filled with water containing pipe packages through which the gaseous products of combustion of solid fuels are passed .
Указанные теплообменные устройства целесообразно применять для отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, при использовании, по меньшей мере, одного вентилятора, например, в источнике информации [3], или вентилятора, всасывающего в дымоход газообразные продукты сгорания твердого топлива (дымовые газы), например в классических пиролизных водогрейных котлах [5].It is expedient to use these heat exchange devices for extracting thermal energy from gaseous products of combustion of solid fuels, when using at least one fan, for example, in the source of information [3], or a fan sucking gaseous products of combustion of solid fuels (flue gases) into the chimney , for example, in classical pyrolysis hot water boilers [5].
При использовании вентиляторов в работе твердотопливного водогрейного котла порывы ветра за пределами отапливаемого помещения никак не влияют на работу твердотопливного водогрейного котла. Но в этом случае твердотопливный водогрейный котел является энергозависимым, от электроснабжения.When using fans in the operation of a solid fuel boiler, gusts of wind outside the heated room do not affect the operation of the solid fuel boiler in any way. But in this case, the solid fuel hot water boiler is volatile, from the power supply.
Без использования вентиляторов, при естественной подаче пиролизного газа, в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, порывы ветра за пределами отапливаемого помещения, существенно влияют на сжигание пиролизного газа. При порывах ветра происходит выдувание пиролизного газа из объема, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, в дымоход, что приводит к неполному сгоранию пиролизного газа. Это значительно уменьшает коэффициент полезного действия твердотопливного водогрейного котла.Without the use of fans, with the natural supply of pyrolysis gas, in the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, gusts of wind outside the heated room significantly affect the combustion of pyrolysis gas. Wind gusts blow pyrolysis gas out of the volume, which is adapted for burning pyrolysis gas, into the chimney, which leads to incomplete combustion of pyrolysis gas. This significantly reduces the efficiency of a solid fuel hot water boiler.
Чтобы уменьшить влияние порывов ветра, на сжигание пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 12, при движении пиролизного газа естественным путем, используют теплообменное устройство 34. Где теплообменное устройство 34. содержит детали колпаковой формы, в частности нижнюю колпаковую деталь теплообменного устройства 35, и верхнюю колпаковую деталь теплообменного устройства 36, которые заполнены водой 37 (фиг. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 11, 12). На фиг. 8, 9, и 11, движение воды в теплообменное устройство 34, и с теплообменного устройства 34, указано сплошными стрелками.In order to reduce the influence of gusts of wind on the combustion of pyrolysis gas, in the installed volume of the solid fuel
Газообразные продукты сгорания твердого топлива, образовавшиеся после сгорания пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 12, при подаче в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 12 дополнительного воздуха через, по меньшей мере, одно отверстие дополнительного воздуха 13, могут иметь температуру в 1000°С - 1200°С.The gaseous combustion products of solid fuel formed after the combustion of pyrolysis gas in the set volume of the solid fuel
При такой температуре их плотность, более чем в четыре раза меньше, от плотности газообразных продуктов сгорания твердого топлива, при комнатной температуре. Плотность газообразных продуктов сгорания твердого топлива, мало отличается от плотности воздуха, поскольку в состав газообразных продуктов сгорания твердого топлива, также входит около 78 процентов азота (как и в составе воздуха), который почти не вступает в химические реакции при сгорании твердого топлива.At this temperature, their density is more than four times less than the density of gaseous combustion products of solid fuel at room temperature. The density of gaseous products of combustion of solid fuels differs little from the density of air, since the composition of gaseous products of combustion of solid fuels also includes about 78 percent of nitrogen (as well as in the composition of air), which almost does not enter into chemical reactions during the combustion of solid fuels.
Под действием атмосферного давления, газообразные продукты сгорания твердого топлива, образовавшиеся после сгорания пиролизного газа, движутся вверх, обеспечивая поток пиролизного газа в установленный объем твердотоплрвного водогрейного котла 12, и поток первичного воздуха в установленный объем твердотопливного водогрейного котла 1.Under the influence of atmospheric pressure, the gaseous products of solid fuel combustion, formed after the combustion of pyrolysis gas, move upwards, providing a flow of pyrolysis gas to the set volume of the solid fuel
Под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, происходит разделение газообразных продуктов сгорания твердого топлива (газов), на более горячие газы, и менее горячие газы. На фиг. 12 сплошными стрелками указано движение более горячих газов, а пунктирными стрелками указано движение менее горячих газов.Under the cap of the lower cap part of the
Более горячие газы движутся под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, сначала снизу вверх, а затем сверху вниз.Hotter gases move under the cap of the lower cap of the
Менее горячие газы вытесняются из под колпака нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, более горячими газами, поскольку более горячие газы имеют меньшую плотность, и соответственно, на них действует большая выталкивающая сила атмосферного давления.Less hot gases are displaced from under the cap of the lower cap part of the
Более горячие газы сначала движутся снизу вверх, под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, но затем, отдав часть своей тепловой энергии воде 37, вытесняются сверху вниз теми более горячими газами, которые еще не успели отдать свою тепловую энергию воде 37.The hotter gases first move from the bottom up, under the cap of the lower cap part of the
Таким образом, под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, образуется два столба более горячих газов, где высота того столба более горячих газов, движущихся снизу вверх, составляет значение Р1, а высота того столба более горячих газов, движущихся сверху вниз, составляет значение Р2 (рис. 12).Thus, under the cap of the lower cap of the
Аналогичные потоки газов есть и под колпаком верхней колпаковой детали теплообменного устройства 36. Под колпаком верхней колпаковой детали теплообменного устройства 36, также образуется два столба более горячих газов, где высота того столба более горячих газов, движущихся снизу вверх, составляет значение Р3, а высота того столба более горячих газов, движущихся сверху вниз, составляет значение Р4 (рис. 12).There are similar gas flows under the cap of the upper cap of the
При порывах ветра уменьшается атмосферное давление, прежде всего, на выходе газов из дымохода твердотопливного водогрейного котла. Это увеличивает разницу давления между давлением в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла 12 и давлением на выходе газов из дымохода.With gusts of wind, atmospheric pressure decreases, primarily at the outlet of gases from the chimney of a solid fuel boiler. This increases the pressure difference between the pressure in the installed volume of the
Увеличение разницы давления, при порывах ветра, приводит к увеличению скорости потока лишь менее горячих газов, направление движения которых, на фиг. 12 указано пунктирными стрелками.An increase in the pressure difference, with gusts of wind, leads to an increase in the flow velocity of only less hot gases, the direction of movement of which, in Fig. 12 is indicated by dotted arrows.
Скорость движения более горячих газов, под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, направление движения которых, на фиг.12 указано сплошными стрелками, зависит от числового (скалярного) значения разницы между выталкивающей силой, действующей на столб газов, высота которого Р1, и выталкивающей силой, действующей на столб газов, высота которого Р2. Выталкивающая сила, действующая на столб газов, высотой Р1, должна быть больше выталкивающей силы, действующей на столб газов, высотой Р2.The speed of movement of hotter gases, under the cap of the lower cap part of the
Разница между указанными выталкивающими силами, пропорциональна разности между значениями высоты Р1, и высоты Р2, а также пропорциональна разнице между температурами газов, в столбе газов высотой Р1, и в столбе газов высотой Р2. От температуры зависит плотность газов, а от высоты столба газов зависит объем газов, на который действует выталкивающая сила атмосферного давления.The difference between the indicated buoyancy forces is proportional to the difference between the values of the height P1 and the height P2, and is also proportional to the difference between the temperatures of the gases in the column of gases with a height of P1, and in the column of gases with a height of P2. The density of gases depends on temperature, and the volume of gases on which the buoyant force of atmospheric pressure acts depends on the height of the gas column.
Уменьшение атмосферного давления при порывах ветра, почти одинаково действует на столб газов высотой Р1, и на столб газов высотой Р2. Поэтому порывы ветра почти не влияют на поток более горячих газов под колпаком нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35.A decrease in atmospheric pressure with gusts of wind has almost the same effect on a column of gases with a height of P1, and on a column of gases with a height of P2. Therefore, gusts of wind have almost no effect on the flow of hotter gases under the cap of the lower cap of the
Аналогично, порывы ветра почти не влияют на движение более горячих газов под колпаком верхней колпаковой детали теплообменного устройства 36.Similarly, gusts of wind have almost no effect on the movement of hotter gases under the cap of the upper cap of the
Здесь также, выталкивающая сила, действующая на столб газов, высотой Р3, должна быть больше выталкивающей силы, действующей на столб газов, высотой Р4. И здесь также уменьшение атмосферного давления, при порывах ветра, почти одинаково действует на столб газов высотой Р3, и на столб газов высотой Р4. Это обеспечивает энергонезависимость твердотопливного водогрейного котла, отHere, too, the buoyant force acting on the gas column, height P3, must be greater than the buoyancy force acting on the gas column, height P4. And here, too, a decrease in atmospheric pressure, with gusts of wind, has almost the same effect on a column of gases with a height of P3, and on a column of gases with a height of P4. This ensures the energy independence of the solid fuel boiler, from
электроснабжения, при сжигании пиролизного газа.power supply, when burning pyrolysis gas.
Аналогичное движение газов используют при отборе тепловой энергии, из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, в колпаковой печи Кузнецова [6], [7]. Но по сравнению с этим способом, в способе, который заявляется, новым является то, что отбор тепловой энергии, из газообразных продуктов сгорания твердого топлива, осуществляют в теплообменном устройстве твердотопливного водогрейного котла, при сжигании пиролизного газа.A similar movement of gases is used in the selection of thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuels in the Kuznetsov bell-type furnace [6], [7]. But in comparison with this method, in the method that is claimed, it is new that the selection of thermal energy from the gaseous products of combustion of solid fuel is carried out in the heat exchange device of a solid fuel hot water boiler, while burning pyrolysis gas.
При использовании колпаковых деталей, заполненных водой, в теплообменном устройстве, увеличивают плотность теплового потока через единицу площади металлической контактной поверхности теплообменного устройства, к воде. Это обусловлено тем, что с поверхностью колпаковой детали, взаимодействуют наиболее нагретые газы, при постоянной замене газов, отдавших свою тепловую энергию, на более нагретые газы, поступающие к поверхности колпаковой детали. Это уменьшает материалоемкость теплообменного устройства.When using cap parts filled with water in a heat exchange device, the heat flux density is increased through a unit area of the metal contact surface of the heat exchange device to water. This is due to the fact that the most heated gases interact with the surface of the bell-shaped part, with the constant replacement of gases that have given up their thermal energy to more heated gases entering the surface of the bell-shaped part. This reduces the material consumption of the heat exchange device.
В существующих теплообменных устройствах, происходит постоянная турбулизация газов, и постоянное перемешивание более горячих газов, с менее горячими газами. Поэтому, с контактными поверхностями теплообменного устройства, взаимодействуют перемешанные, как более горячие, так и менее горячие газы. Это уменьшает среднюю температуру газов, взаимодействующих с контактными поверхностями теплообменного устройства, что в свою очередь уменьшает плотность теплового потока через единицу площади металлической контактной поверхности теплообменного устройства, к воде, и соответственно, увеличивает материалоемкость теплообменного устройства.In existing heat exchange devices, there is a constant turbulence of gases, and a constant mixing of hotter gases with less hot gases. Therefore, mixed, both hotter and less hot gases, interact with the contact surfaces of the heat exchange device. This reduces the average temperature of gases interacting with the contact surfaces of the heat exchange device, which in turn reduces the heat flux density through the unit area of the metal contact surface of the heat exchange device to water, and, accordingly, increases the material consumption of the heat exchange device.
Очистку верхней колпаковой детали теплообменного устройства 36, от сажи, осуществляют с помощью верхних дверец теплообменника 38, которые имеют внутреннюю теплоизоляцию 39, которая может быть изготовлена, например, из огнеупорной керамики, или из огнеупорного кирпича.Cleaning of the upper cap part of the
Очистку нижней колпаковой детали теплообменного устройства 35, от сажи, и очистки сопла 11 от сажи, осуществляют с помощью нижних дверец теплообменника 40, которые имеют внутреннюю теплоизоляцию, аналогично теплоизоляции 39.Cleaning of the lower cap part of the
Удаление золы из установленного объема твердотопливного водогрейного котла 1, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, осуществляют с помощью разгрузочных дверец 41 (фиг. 10). Разгрузочные дверцы 41, и загрузочные дверцы 3, также могут содержать защитную футеровку, со стороны загруженного твердого топлива 2 (на фиг. не указано). Чистку газовых каналов 9, и газовых отверстий 10 от сажи, осуществляют используя разгрузочные дверцы 41, и загрузочные дверцы 3.Removal of ash from the set volume of
Таким образом, способ работы твердотопливного водогрейного котла, позволяет увеличить длительность периода, между загрузками твердого топлива в твердотопливный водогрейный котел, в отопительный сезон, при его полной загрузке, увеличивая массу или объем, одного и того же, твердого топлива, которое загружают в твердотопливный водогрейный котел, при его полной загрузке, не увеличивая, при этом, мощность твердотопливного водогрейного котла. Это делает твердотопливный водогрейный котел более удобным в эксплуатации.Thus, the method of operation of a solid fuel boiler allows you to increase the duration of the period between loading solid fuel into a solid fuel boiler during the heating season, when it is fully loaded, by increasing the mass or volume of the same solid fuel that is loaded into a solid fuel boiler. the boiler, when it is fully loaded, without increasing, at the same time, the power of the solid fuel boiler. This makes the solid fuel boiler more convenient to use.
Также заявляемый способ позволяет уменьшить влияние горения твердого топлива, на внутреннюю поверхность установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, увеличивает ресурс работы твердотопливного водогрейного котла.Also, the claimed method allows to reduce the effect of solid fuel combustion on the inner surface of the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, increases the service life of a solid fuel hot water boiler.
И также, способ работы твердотопливного водогрейного котла, позволяет уменьшить влияние порывов ветра, на сжигание пиролизного газа, в установленном объеме твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для сжигания пиролизного газа, при движении пиролизного газа естественным путем. Это обеспечивает энергонезависимость твердотопливного водогрейного котла, при сжигании пиролизного газа.And also, the method of operation of the solid fuel hot water boiler makes it possible to reduce the influence of gusts of wind on the combustion of pyrolysis gas, in the installed volume of the solid fuel boiler, which is adapted for burning pyrolysis gas, when the pyrolysis gas moves naturally. This ensures the non-volatility of the solid fuel hot water boiler when burning pyrolysis gas.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF SPECIFIC IMPLEMENTATION
Способ опробован в лабораторных условиях. В качестве установленного объема твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, использован был стальной короб. Воздушные каналы, и газовые каналы, были изготовлены из гнутых стальных деталей, аналогично конструкций воздушных каналов, и газовых каналов, указанных на фиг. 1-3. Пиролизный газ, полученный при неполном сгорания твердого топлива (дров), сжигали в отдельной емкости, приспособленной для сжигания пиролизного газа. Тепловой энергией, полученной при сжигании пиролизного газа, нагревали емкость с водой.The method has been tested in laboratory conditions. A steel box was used as the installed volume of a solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel. The air ducts and gas ducts were fabricated from bent steel pieces similar to the air duct and gas duct designs shown in FIG. 1-3. Pyrolysis gas obtained by incomplete combustion of solid fuel (wood) was burned in a separate container adapted for burning pyrolysis gas. Thermal energy obtained by burning pyrolysis gas was used to heat a container with water.
Высота загруженного твердого топлива (дров), в установленный объем твердотопливного водогрейного котла, который приспособлен для неполного сгорания твердого топлива, почти никак не влияла на верхнее неполное сгорание твердого топлива.The height of the loaded solid fuel (firewood) in the installed volume of the solid fuel hot water boiler, which is adapted for incomplete combustion of solid fuel, had almost no effect on the upper incomplete combustion of solid fuel.
Влияние горения твердого топлива на нержавеющую сталь, проверять не нужно, поскольку низкие окислительные свойства нержавеющих сталей давно известны.The effect of solid fuel combustion on stainless steel does not need to be checked, since the low oxidizing properties of stainless steels have long been known.
Влияние порывов ветра и изменений атмосферного давления, на работу печей Кузнецова, также давно опробовано.The influence of wind gusts and changes in atmospheric pressure on the operation of Kuznetsov's furnaces has also been tested for a long time.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Патент Украины на полезную модель №30017, (2006) F23L 1/00, опубликован 11.02.2008.1. Patent of Ukraine for utility model No. 30017, (2006)
2. Патент Украины на полезную модель №62409, (2011.01) F24H 1/50, (2006.01) F24B 9/00, (2006.01) F24C 13/00, опубликован 25.08.2011, бюл. №162. Patent of Ukraine for utility model No. 62409, (2011.01)
3. Патент Украины на полезную модель №84800, (2013.01) F23B 60/00, (2013.01) F23L 1/00, опубликован 25.10.2013, бюл. №20.3. Patent of Ukraine for utility model No. 84800, (2013.01) F23B 60/00, (2013.01)
4. Котел Холмова http://udobnovdome.ru/kotel-xolmova/4. Kholmov's boiler http://udobnovdome.ru/kotel-xolmova/
5. Устройство и схема пиролизного котла. http://cotlix.com/37-sxema-piroliznogo-kotla5. The device and scheme of the pyrolysis boiler. http://cotlix.com/37-sxema-pyroliznogo-kotla
6. Колпаковая печь Кузнецова. http://teplowood.ru/pechi-kuznecova.html6. Kuznetsov's bell-type furnace. http://teplowood.ru/pechi-kuznecova.html
7. Колпаковая печь Кузнецова.7. Kuznetsov's bell-type furnace.
http://www.comfortclub.ru/publ/19-1-0-1586http://www.comfortclub.ru/publ/19-1-0-1586
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201708608 | 2017-08-22 | ||
UAA201708608A UA116865C2 (en) | 2017-08-22 | 2017-08-22 | METHOD OF OPERATION OF A SOLID FUEL BOILER |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018127110A RU2018127110A (en) | 2020-01-23 |
RU2018127110A3 RU2018127110A3 (en) | 2022-01-14 |
RU2766971C2 true RU2766971C2 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=62090910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127110A RU2766971C2 (en) | 2017-08-22 | 2018-07-23 | Method of operation of a solid fuel hot water boiler |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2766971C2 (en) |
UA (1) | UA116865C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794921C2 (en) * | 2018-11-07 | 2023-04-25 | Михаил Григорьевич Безкровный | Operation method of condensing gas boiler |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA30017U (en) * | 2007-09-07 | 2008-02-11 | Весои Иштайга "Стропува" | Heating boiler |
UA62409U (en) * | 2011-02-14 | 2011-08-25 | Закрите Акціонерне Товариство "Калвіс" | Solid fuel water heater boiler |
RU2439437C1 (en) * | 2010-04-27 | 2012-01-10 | Анатолий Степанович Василюк | Gas generator heating device |
UA84800U (en) * | 2013-09-16 | 2013-10-25 | Владимир Васильевич Адаменко | Water-heating solid fuel boiler |
RU2014148674A (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | Благодаров Юрий Петрович | Pyrolysis boiler with frontal combustible gas afterburner |
-
2017
- 2017-08-22 UA UAA201708608A patent/UA116865C2/en unknown
-
2018
- 2018-07-23 RU RU2018127110A patent/RU2766971C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA30017U (en) * | 2007-09-07 | 2008-02-11 | Весои Иштайга "Стропува" | Heating boiler |
RU2439437C1 (en) * | 2010-04-27 | 2012-01-10 | Анатолий Степанович Василюк | Gas generator heating device |
UA62409U (en) * | 2011-02-14 | 2011-08-25 | Закрите Акціонерне Товариство "Калвіс" | Solid fuel water heater boiler |
UA84800U (en) * | 2013-09-16 | 2013-10-25 | Владимир Васильевич Адаменко | Water-heating solid fuel boiler |
RU2014148674A (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | Благодаров Юрий Петрович | Pyrolysis boiler with frontal combustible gas afterburner |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794921C2 (en) * | 2018-11-07 | 2023-04-25 | Михаил Григорьевич Безкровный | Operation method of condensing gas boiler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018127110A (en) | 2020-01-23 |
RU2018127110A3 (en) | 2022-01-14 |
UA116865C2 (en) | 2018-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4254715A (en) | Solid fuel combustor and method of burning | |
RU153204U1 (en) | HEATING BOILER | |
AU2012251179B2 (en) | A combustion system | |
EP2884200B1 (en) | Central heating boiler | |
FI118823B (en) | Combustion process and combustion device | |
CN202350509U (en) | Natural gas non-flame catalytic combustion kiln with near zero pollutant emission | |
RU2766971C2 (en) | Method of operation of a solid fuel hot water boiler | |
RU52625U1 (en) | SOLID FUEL COMBUSTION DEVICE, DOMESTIC AND INDUSTRIAL WASTE | |
RU182455U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
NO813739L (en) | FURNACE. | |
US20110303132A1 (en) | Method and apparatus for cascaded biomass oxidation with thermal feedback | |
CN201059539Y (en) | Flow guiding tapering shape pure smokeless vertical type steam boilers | |
CN100520169C (en) | Conical guide smokeless vertical steam boiler | |
CN100520216C (en) | Flow guiding tapering shape pure smokeless vertical type water heater boiler | |
RU183190U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
CN100494776C (en) | Adequate and clean combustion equipment | |
Obernberger | Guidelines and relevant issues for stove development | |
Virén et al. | Guidelines for Low Emission Chimney Stove Design | |
CN106545879B (en) | A kind of negative pressure is ignited separator | |
NO813744L (en) | PROCEDURE FOR TWO-STEP COMBUSTION OF WOOD, Peat and similar fuels. | |
RU183159U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
CN201093537Y (en) | Flow guiding taper type pure smokeless vertical type hot water boiler | |
RU2664887C2 (en) | Heat exchanging device with lined furnace for the solid, loose fuels and waste processing into the heat energy | |
CN2435631Y (en) | Energy-saving pollutionless coal-fired burner | |
UA23621U (en) | Appliance for obtaining heat energy at burning wastes of organic origin |