RU93496U1

RU93496U1 - BOILER

Info

Publication number: RU93496U1
Application number: RU2009136957/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валентинович Обухов
Original assignee: Игорь Валентинович Обухов
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2010-04-27

Abstract

1. Топка котла, содержащая узел подачи топлива, колосниковую решетку, выполненную с возможностью подвода через нее первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на стенках топки, отличающаяся тем, что сопла вторичного воздуха расположены ярусами, с возможностью формирования в пределах яруса динамических воздушных слоев, для чего продольные оси сопел составляющих ярус размещены в одной плоскости и ориентированы согласно друг другу, при этом сопла вторичного воздуха расположены на лобовой стенке топки в два яруса, нижний из которых расположен ниже узла подачи топлива и ориентирован параллельно колосниковой решетке, причем сопла верхнего яруса расположены выше узла подачи топлива, а создаваемый ими динамический воздушный слой ориентирован вниз под острым углом относительно лобовой стенки, кроме того, задняя стенка топки снабжена ярусом сопел вторичного воздуха, динамический воздушный слой, создаваемый которыми, направлен на узел подачи топлива, для чего, названные сопла размещены выше линии пересечения задней стенки топки с продольными осями сопел вторичного воздуха нижнего яруса и направлены на уровень узла подачи топлива. ! 2. Топка по п.1, отличающаяся тем, что в каждом ярусе размещено не менее двух сопел вторичного воздуха. 1. The boiler furnace containing a fuel supply unit, a grate, made with the possibility of supplying primary air through it, secondary air nozzles located on the walls of the furnace, characterized in that the secondary air nozzles are arranged in tiers, with the possibility of forming dynamic air layers within the tier why the longitudinal axis of the nozzles making up the tier are placed in the same plane and oriented according to each other, while the secondary air nozzles are located on the front wall of the furnace in two tiers, the lower of which is located below the fuel supply unit and is oriented parallel to the grate, and the nozzles of the upper tier are located above the fuel supply unit, and the dynamic air layer created by them is oriented downward at an acute angle relative to the frontal wall, in addition, the back wall of the furnace is equipped with a layer of secondary air nozzles, dynamic the air layer created by which is directed to the fuel supply unit, for which the said nozzles are located above the intersection line of the rear wall of the furnace with the longitudinal axes of the nozzles th air lower tier node and directed to fuel level. ! 2. The furnace according to claim 1, characterized in that at least two secondary air nozzles are placed in each tier.

Description

Полезная модель относится к топочным устройствам, а именно к топкам для котлов со слоевым сжиганием твердого топлива на колосниковых решетках, в том числе кускового, гранулированного и пылевидного.The utility model relates to furnace devices, namely to furnaces for boilers with layered burning of solid fuel on grate, including lumpy, granular and dusty.

Известна топка котла, оборудованная устройством подачи топлива, колосниковой решеткой с подводом первичного воздуха и соплами вторичного воздуха, расположенными на лобовой и задней стенках, друг против друга, направленными навстречу друг другу в одном уровне (см. з-ку Германии №19648639, 1998).Known furnace of the boiler, equipped with a fuel supply device, a grate with a primary air supply and secondary air nozzles located on the front and rear walls, opposite each other, directed towards each other at the same level (see Germany No. 19648639, 1998) .

Недостаток этого решения в том, что сопла, установленные навстречу друг другу в одном уровне, создают воздушный заслон на пути перемещения твердых частиц топлива в замкнутом топочном объеме и дымовых газов в газоходе, который ограничивает траекторию движения и ухудшает их перемешивание, тем самым препятствуя полному сгоранию топлива и газа, увеличивая механический и химический недожог.The disadvantage of this solution is that the nozzles, mounted towards each other at the same level, create an air screen on the way of moving solid particles of fuel in a closed furnace volume and flue gases in the gas duct, which limits the trajectory of movement and impairs their mixing, thereby preventing complete combustion fuel and gas, increasing mechanical and chemical underburning.

Известна также топка котла, содержащая узел подачи топлива, колосниковую решетку, выполненную с возможностью подвода через нее первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на стенках топки, (см. пат. РФ №2202068, кл. F23В 1/16, кл. F23С 7/00, 2003).Also known is a boiler furnace containing a fuel supply unit, a grate, made with the possibility of supplying primary air through it, secondary air nozzles located on the walls of the furnace (see US Pat. RF No. 2202068, class F23B 1/16, class F23C 7/00, 2003).

Однако в этой топке мелкие частицы, выходящие из узла подачи топлива, сразу подхватываются восходящим потоком газов и уходят из топки, минуя зону циркуляции топлива. При компоновке верхних сопел на задней стене топки выше и напротив устройства подачи топлива скорость газового потока вблизи фронтовой стены возрастает, при этом восходящий газовый поток улавливает и выносит из топки достаточно крупные частицы, что приводит к росту механического недожога и снижению экономичности процесса горения. Это особенно заметно когда котельные сжигают несортированный рядовой уголь с содержанием мелких фракций до 60% (хотя оптимальное для слоевого сжигания угля содержание фракции 0-6 мм не должно превышать 40%).However, in this furnace, small particles leaving the fuel supply unit are immediately picked up by an upward flow of gases and leave the furnace, bypassing the fuel circulation zone. When arranging the upper nozzles on the rear wall of the furnace above and opposite the fuel supply device, the gas flow rate near the front wall increases, while the upward gas stream captures and removes sufficiently large particles from the furnace, which leads to an increase in mechanical underburning and a decrease in the efficiency of the combustion process. This is especially noticeable when boiler houses burn unsorted raw coal with a fine fraction content of up to 60% (although the optimum content for a layer-by-layer coal burning of a fraction of 0-6 mm should not exceed 40%).

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является улучшение выгорания мелких фракций.The task to which the proposed technical solution is directed is to improve the burnup of fine fractions.

Технический результат, получаемый при решении названной задачи - увеличение времени пребывания летучих мелких фракций в топке за счет удлинения траектории их перемещения в топочном объеме и рациональном распределении кислорода в объеме топки и, как следствие этого, повышении эффективности теплообмена в топочной камере, снижении химического и механического недожога, уменьшении выбросов в атмосферу.The technical result obtained by solving the above problem is an increase in the residence time of volatile small fractions in the furnace due to the lengthening of the trajectory of their movement in the furnace volume and the rational distribution of oxygen in the furnace volume and, as a result, an increase in the heat exchange efficiency in the furnace chamber, and a decrease in the chemical and mechanical underburning, reducing air emissions.

Поставленная задача решается тем, что топка котла, содержащая узел подачи топлива, колосниковую решетку, выполненную с возможностью подвода через нее первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на стенках топки, отличается тем, что сопла вторичного воздуха расположены ярусами, с возможностью формирования в пределах яруса динамических воздушных слоев, для чего продольные оси сопел составляющих ярус размещены в одной плоскости и ориентированы согласно друг другу, при этом, сопла вторичного воздуха расположены на лобовой стенке топки в два яруса, нижний из которых расположен ниже узла подачи топлива и ориентирован параллельно колосниковой решетке, причем, сопла верхнего яруса расположены выше узла подачи топлива, а создаваемый ими динамический воздушный слой ориентирован вниз под острым углом относительно лобовой стенки, кроме того, задняя стенка топки снабжена ярусом сопел вторичного воздуха, динамический воздушный слой создаваемый которыми направлен на узел подачи топлива, для чего, названные сопла размещены выше линии пересечения задней стенки топки с продольными осями сопел вторичного воздуха нижнего яруса и направлены на уровень узла подачи топлива.The problem is solved in that the boiler furnace containing a fuel supply unit, a grate, configured to supply primary air through it, secondary air nozzles located on the walls of the furnace, characterized in that the secondary air nozzles are arranged in tiers, with the possibility of forming within tiers of dynamic air layers, for which the longitudinal axis of the nozzles making up the tier are placed in the same plane and oriented according to each other, while the secondary air nozzles are located on the frontal the furnace chamber in two tiers, the lower of which is located below the fuel supply unit and oriented parallel to the grate, moreover, the nozzles of the upper tier are located above the fuel supply unit, and the dynamic air layer created by them is oriented downward at an acute angle relative to the front wall, in addition, the rear the furnace wall is equipped with a tier of secondary air nozzles, the dynamic air layer created by which is directed to the fuel supply unit, for which the said nozzles are placed above the intersection line of the rear furnace wall with the longitudinal axes of the secondary air nozzle and the lower tier node directed to fuel level.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию "новизна", причем признаки решают следующие функциональные задачи.A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues demonstrates its compliance with the criterion of "novelty", and the signs solve the following functional tasks.

Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение поставленной задачи - улучшение выгорания мелких фракций.The combination of features of the utility model provides a solution to the problem - improving the burnup of small fractions.

Полезная модель поясняется чертежами, при этом на фиг.1 показан разрез топки с неподвижной колосниковой решеткой (сопла вторичного воздуха, расположенные на задней стенке, направлены на узел подачи топлива);The utility model is illustrated by drawings, while figure 1 shows a section of a furnace with a fixed grate (secondary air nozzles located on the rear wall are directed to the fuel supply unit);

на фиг.2 - разрез топки с подвижной колосниковой решеткой обратного хода, имеющей наклон (сопла вторичного воздуха, расположенные на задней стенке, направлены на нижний ярус сопел вторичного воздуха); на фиг.3 - разрез топки с подвижной колосниковой решеткой прямого хода.figure 2 is a section of a furnace with a movable grate backstop with a slope (nozzles of secondary air located on the rear wall are directed to the lower tier of nozzles of secondary air); figure 3 is a section of a furnace with a movable grate forward grate.

Полезная модель поясняется примерами конкретного выполнения, в соответствии с возможными вариантами выполнения колосниковой решетки.The utility model is illustrated by examples of specific performance, in accordance with possible options for the implementation of the grate.

Пример 1. Топка с неподвижной колосниковой решеткой.Example 1. A furnace with a fixed grate.

Топка 1 оборудована узлом 2 подачи топлива, представляющим собой бункер, соединенный питателем с разбрасывателем, а также неподвижную колосниковую решетку 3 с подводом первичного воздуха. Кроме того, показаны расположенные на лобовой стенке 4 нижний ярус 5 и верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха, а также расположенный на задней 7 стенке ярус 8 сопел вторичного воздуха. Нижний ярус 5 сопел вторичного воздуха расположен ниже узла 2 подачи топлива и выше колосниковой решетки 3, при этом его сопла направлены в одной плоскости вдоль поверхности колосниковой решетки 3. Верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха расположен над узлом 2 подачи топлива, при этом его сопла направлены вниз в одной плоскости, составляющей острый угол, относительно лобовой стенки 4 (оптимально он должен быть направлен на кромку выпускного отверстия, на чертежах не показано, узла 2 подачи топлива). Сопла вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7 (выше узла 2 подачи топлива), направлены в одной плоскости на уровень узла 2 подачи топлива. Целесообразно, чтобы сопла вторичного воздуха яруса 8 были выполнены поворотными, по крайней мере, в пределах угла, вершину которого составляет линия размещения яруса 8, один из лучей составляет направление от этого яруса на соответствующего уровню расположения устройства подачи топлива до направления соответствующего уровню расположения нижнего яруса сопел вторичного воздуха, размещенных на лобовой стенке топки, что позволяет, при необходимости, изменять местоположение вихревой зоны горения 9 в зависимости от длины топочной камеры (расстояния между лобовой и задней стенками). В данном примере показан вариант с ориентировкой сопел яруса 8 на уровень расположения устройства подачи топлива 2.The furnace 1 is equipped with a fuel supply unit 2, which is a hopper connected by a feeder to a spreader, as well as a fixed grate 3 with a supply of primary air. In addition, the lower tier 5 and the upper tier 6 of the secondary air nozzles located on the frontal wall 4 are shown, as well as the tier 8 of the secondary air nozzles located on the rear wall 7. The lower tier 5 of the secondary air nozzles is located below the fuel supply unit 2 and above the grate 3, while its nozzles are directed in the same plane along the surface of the grate 3. The upper tier 6 of the secondary air nozzles is located above the fuel supply unit 2, while its nozzles are directed down in one plane, making an acute angle, relative to the frontal wall 4 (it should optimally be directed to the edge of the outlet, not shown in the drawings, fuel supply unit 2). The secondary air nozzles of the tier 8 located on the rear wall 7 (above the fuel supply unit 2) are directed in the same plane to the level of the fuel supply unit 2. It is advisable that the nozzles of the secondary air of the tier 8 were made rotary, at least within the angle, the top of which is the line for the placement of the tier 8, one of the rays makes the direction from this tier at the corresponding level of the fuel supply device to the direction corresponding to the level of the lower tier secondary air nozzles located on the front wall of the furnace, which allows, if necessary, to change the location of the vortex combustion zone 9 depending on the length of the combustion chamber ( conditions between the frontal and rear walls). This example shows a variant with the orientation of the nozzles of the tier 8 at the level of the location of the fuel supply device 2.

Устройство работает следующим образом. Топливо 12 подается в топку 1 через узел 2 подачи топлива. Достаточно крупные фракции топлива под действием сил тяжести падают вниз, где сгорают на неподвижной колосниковой решетке 3 в потоке первичного воздуха 10, поступающего снизу. Попадающие в топку мелкие фракции топлива под действием струй 11 из сопел вторичного воздуха верхнего яруса 6 направляются вниз, где попадают на "динамическую воздушную подушку", образованную работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха. Летучие мелкие фракции увлекаются воздушными струями 11, формируемыми работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха в виде воздушно-пылевого потока. Более массивные из мелких фракций топлива пробивают эту подушку и выпадают из нее вниз, где сгорают на неподвижной колосниковой решетке 3 в потоке первичного воздуха, поступающего снизу (либо выгорают до частиц, которые потоком первичного воздуха, поступающего снизу, могут возвратиться в воздушно-пылевой поток, формируемый работой струй 11 нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха). В зоне топочной камеры, прилегающей к задней стенке 7, когда ослабевают силы инерции воздушно-пылевого потока, сформированного работой струй 11 нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха, под действием первичного воздуха 10 твердые горючие частицы с дымовыми газами возносятся к соплам вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7, и под действием поступающих через них струй 11 вторичного воздуха направляются к узлу 2 подачи топлива (или при соответствующей ориентировке сопел вторичного воздуха яруса 8 - к нижнему ярусу 5 сопел вторичного воздуха). При этом в зону "работы" узла 2 подачи топлива подводятся и раскаленные частицы топлива, и дополнительные объемы воздуха (благодаря "работе" сопел вторичного воздуха ярусов 6 и 8), что интенсифицирует процесс воспламенения поступающих в топку мелких фракций топлива. Тем самым образуется вихревая зона горения 9, в которой мелкие фракции, перемещаясь по протяженной траектории, полностью выгорают. Направление действия воздушных струй, формируемых ярусами 5, 6 и 8 сопел вторичного воздуха, полностью совпадают с направлением движения (траекторией) горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 9, на участках взаимодействия с ней, что повышает эффективность вихреобразования и стабильность вихревой зоны.The device operates as follows. Fuel 12 is supplied to the furnace 1 through the fuel supply unit 2. Sufficiently large fractions of fuel under the influence of gravity fall down, where they burn on a fixed grate 3 in the stream of primary air 10 coming from below. Small fuel fractions falling into the furnace under the action of jets 11 from the secondary air nozzles of the upper tier 6 are directed downward, where they fall onto the “dynamic air cushion” formed by the operation of the lower tier 5 of the secondary air nozzles. Volatile small fractions are carried away by air jets 11 formed by the work of the lower tier 5 of the secondary air nozzles in the form of an air-dust stream. The more massive of small fractions of fuel pierce this pillow and fall out of it down, where it is burned up on a fixed grate 3 in a stream of primary air coming from below (or burned out to particles that can be returned to an air-dust stream by a stream of primary air coming from below) formed by the operation of the jets 11 of the lower tier 5 nozzles of the secondary air). In the area of the combustion chamber adjacent to the rear wall 7, when the inertia forces of the air-dust flow formed by the operation of the jets 11 of the lower tier 5 of the secondary air nozzles weaken, under the influence of the primary air 10, solid combustible particles with flue gases ascend to the secondary air nozzles of the tier 8, located on the rear wall 7, and under the action of the secondary air jets 11 passing through them, are directed to the fuel supply unit 2 (or, with the appropriate orientation of the secondary air nozzles of tier 8, to the lower tier 5 of the second nozzles ary air). At the same time, heated fuel particles and additional volumes of air (due to the "work" of the secondary air nozzles of tiers 6 and 8) are fed into the "work" zone of the fuel supply unit 2, which intensifies the ignition of small fractions of fuel entering the furnace. Thus, a vortex combustion zone 9 is formed, in which small fractions, moving along an extended trajectory, completely burn out. The direction of action of the air jets formed by tiers 5, 6 and 8 of the secondary air nozzles completely coincide with the direction of motion (trajectory) of burning fuel particles and flue gases in the vortex zone 9, in the areas of interaction with it, which increases the efficiency of vortex formation and the stability of the vortex zone.

Пример 2. Топка с подвижной колосниковой решеткой обратного хода.Example 2. A furnace with a movable grate backstop.

Топка 1 оборудована узлом 2 подачи топлива, представляющим собой бункер, соединенный питателем с разбрасывателем, а также подвижную колосниковую решетку 13 обратного хода с подводом первичного воздуха. Кроме того, показаны расположенные на лобовой стенке 4 нижний ярус 5 и верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха, а также расположенный на задней 7 стенке ярус 8 сопел вторичного воздуха. Нижний ярус 5 сопел вторичного воздуха расположен ниже узла 2 подачи топлива и выше колосниковой решетки 13, при этом его сопла направлены в одной плоскости вдоль поверхности колосниковой решетки 13. Верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха расположен над узлом 2 подачи топлива, при этом его сопла направлены вниз в одной плоскости, составляющей острый угол относительно лобовой стенки 4 (оптимально он должен быть направлен на кромку выпускного отверстия узла 2 подачи топлива, которое на чертежах не показано). Сопла вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7 (выше узла 2 подачи топлива), направлены в одной плоскости на нижний ярус 5 сопел вторичного воздуха. Целесообразно, чтобы сопла вторичного воздуха яруса 8 были выполнены поворотными.The furnace 1 is equipped with a fuel supply unit 2, which is a hopper connected by a feeder to a spreader, as well as a movable grate 13 with a primary air supply. In addition, the lower tier 5 and the upper tier 6 of the secondary air nozzles located on the frontal wall 4 are shown, as well as the tier 8 of the secondary air nozzles located on the rear wall 7. The lower tier 5 of the secondary air nozzles is located below the fuel supply unit 2 and above the grate 13, while its nozzles are directed in the same plane along the surface of the grate 13. The upper tier 6 of the secondary air nozzles is located above the fuel supply unit 2, while its nozzles are directed down in one plane, making an acute angle relative to the frontal wall 4 (it should optimally be directed to the edge of the outlet of the fuel supply unit 2, which is not shown in the drawings). The secondary air nozzles of the tier 8 located on the rear wall 7 (above the fuel supply unit 2) are directed in the same plane to the lower tier 5 of the secondary air nozzles. It is advisable that the nozzle of the secondary air tier 8 were made rotary.

Устройство работает следующим образом. Топливо подается в топку 1 через узел 2 подачи топлива. Достаточно крупные фракции топлива под действием сил тяжести падают вниз, где сгорают на подвижной колосниковой решетке 13 обратного хода в потоке первичного воздуха 10, поступающего снизу. Попадающие в топку мелкие фракции топлива под действием струй 11 сопел вторичного воздуха верхнего яруса 6 направляются вниз, где попадают на "динамическую воздушную подушку", образованную работой струй 11 нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха. Летучие мелкие фракции увлекаются воздушными струями 11, формируемыми работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха в виде воздушно-пылевого потока. Более массивные из мелких фракций топлива пробивают эту подушку и выпадают из нее вниз, где сгорают на подвижной колосниковой решетке 13 обратного хода в потоке первичного воздуха 10, поступающего снизу (либо выгорают до частиц, которые потоком первичного воздуха, поступающего снизу, могут возвратиться в воздушно-пылевой поток, формируемый работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха). В зоне топочной камеры, прилегающей к задней стенке 7, когда ослабевают силы инерции воздушно-пылевого потока, сформированного работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха, под действием первичного воздуха твердые горючие частицы с дымовыми газами возносятся к соплам вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7, и под действием поступающих через них струй 11 вторичного воздуха направляются к нижнему ярусу 5 сопел вторичного воздуха (или при соответствующей ориентировке сопел вторичного воздуха яруса 8 - к узлу 2 подачи топлива). При этом в зону "работы" узла 2 подачи топлива подводятся и раскаленные частицы топлива, и дополнительные объемы воздуха (благодаря "работе" сопел вторичного воздуха ярусов 6 и 8), что интенсифицирует процесс воспламенения поступающих с топливом его мелких фракций. Тем самым образуется вихревая зона горения 9, в которой мелкие фракции, перемещаясь по протяженной траектории, полностью выгорают. Направление действия воздушных струй 11, формируемых ярусами 5, 6 и 8 сопел вторичного воздуха, полностью совпадают с направлением движения (траекторией) горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 9, на участках взаимодействия с ней, что повышает эффективность вихреобразования и стабильность вихревой зоны.The device operates as follows. Fuel is supplied to the furnace 1 through the fuel supply unit 2. Sufficiently large fractions of the fuel under the influence of gravity fall down, where they are burned on the movable grate 13 of the return stroke in the stream of primary air 10 coming from below. Small fuel fractions falling into the furnace under the action of the jets 11 of the secondary air nozzles of the upper tier 6 are directed down, where they fall onto the “dynamic air cushion” formed by the operation of the jets 11 of the lower tier 5 of the secondary air nozzles. Volatile small fractions are carried away by air jets 11 formed by the work of the lower tier 5 of the secondary air nozzles in the form of an air-dust stream. The more massive of the small fractions of fuel penetrate this pillow and fall out of it down, where it is burned up on the movable grate 13 of the return stroke in the stream of primary air 10 coming from below (or burned out to particles that can be returned to the air by the stream of primary air coming from below) - dust flow generated by the work of the lower tier of 5 nozzles of secondary air). In the area of the combustion chamber adjacent to the rear wall 7, when the inertia forces of the air-dust stream formed by the operation of the lower tier 5 of the secondary air nozzles weaken, under the influence of the primary air, solid combustible particles with flue gases are carried up to the secondary air nozzles of the tier 8 located on the rear the wall 7, and under the influence of the secondary air jets 11 passing through them, they are directed to the lower tier 5 of the secondary air nozzles (or, with the corresponding orientation of the secondary air nozzles of the tier 8, to the supply unit 2 Pliva). In this case, hot fuel particles and additional volumes of air (due to the "work" of the secondary air nozzles of tiers 6 and 8) are brought into the "work" zone of the fuel supply unit 2, which intensifies the ignition process of its fine fractions coming from the fuel. Thus, a vortex combustion zone 9 is formed, in which small fractions, moving along an extended trajectory, completely burn out. The direction of action of the air jets 11 formed by the tiers 5, 6 and 8 of the secondary air nozzles completely coincide with the direction of motion (trajectory) of burning fuel particles and flue gases in the vortex zone 9, in the areas of interaction with it, which increases the efficiency of vortex formation and the stability of the vortex zone .

Пример 3. Топка с подвижной колосниковой решеткой прямого хода.Example 3. A furnace with a movable grate forward grate.

Топка 1 оборудована узлом 2 подачи топлива, в виде бункера, соединенного питателем с разбрасывателем, а также подвижной колосниковой решеткой 14 прямого хода с подводом первичного воздуха. Кроме того, показаны расположенные на лобовой стенке 4 нижний ярус 5 и верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха, а также расположенный на задней 7 стенке ярус 8 сопел вторичного воздуха. Нижний ярус 5 сопел вторичного воздуха расположен ниже узла 2 подачи топлива и выше колосниковой решетки 14, при этом его сопла направлены в одной плоскости вдоль поверхности колосниковой решетки 14. Верхний ярус 6 сопел вторичного воздуха расположен над узлом 2 подачи топлива, при этом его сопла направлены вниз в одной плоскости, составляющей острый угол, относительно лобовой стенки 4 (оптимально он должен быть направлен на кромку выпускного отверстия узла 2 подачи топлива, которое на чертежах не показано). Сопла вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7 (выше линии 15 пересечения задней стенки 7 топки с продольными осями сопел вторичного воздуха нижнего яруса 5, расположенного на лобовой стенке 4, и ниже верхнего яруса 6 сопел вторичного воздуха, также расположенного на лобовой стенке), направлены в одной плоскости на уровень узла 2 подачи топлива. Целесообразно, чтобы сопла вторичного воздуха яруса 8 были выполнены поворотными.The furnace 1 is equipped with a fuel supply unit 2, in the form of a hopper connected by a feeder to a spreader, as well as a movable grate with forward flow 14 with a supply of primary air. In addition, the lower tier 5 and the upper tier 6 of the secondary air nozzles located on the frontal wall 4 are shown, as well as the tier 8 of the secondary air nozzles located on the rear wall 7. The lower tier 5 of the secondary air nozzles is located below the fuel supply unit 2 and above the grate 14, while its nozzles are directed in the same plane along the surface of the grate 14. The upper tier 6 of the secondary air nozzles is located above the fuel supply unit 2, while its nozzles are directed down in one plane, making an acute angle, relative to the frontal wall 4 (it should optimally be directed to the edge of the outlet of the fuel supply unit 2, which is not shown in the drawings). Secondary air nozzles of the tier 8 located on the rear wall 7 (above the intersection line 15 of the furnace back wall 7 with the longitudinal axes of the secondary air nozzles of the lower tier 5 located on the frontal wall 4 and below the upper tier 6 of the secondary air nozzles also located on the frontal wall ) are directed in one plane to the level of the fuel supply unit 2. It is advisable that the nozzle of the secondary air tier 8 were made rotary.

Устройство работает следующим образом. Топливо подается в топку 1 через узел 2 подачи топлива. Достаточно крупные фракции топлива под действием сил тяжести падают вниз, где сгорают на подвижной колосниковой решетке прямого хода 14 в потоке первичного воздуха, поступающего снизу. Попадающие в топку мелкие фракции топлива под действием струй 11 сопел вторичного воздуха верхнего яруса 6 направляются вниз, где попадают на "динамическую воздушную подушку", образованную работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха. Летучие мелкие фракции увлекаются воздушными струями 11, формируемыми работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха, в виде воздушно-пылевого потока. Более массивные из мелких фракций топлива пробивают эту подушку и выпадают из нее вниз, где сгорают на подвижной колосниковой решетке 14 прямого хода в потоке первичного воздуха, поступающего снизу (либо выгорают до частиц, которые потоком первичного воздуха, поступающего снизу, могут возвратиться в воздушно-пылевой поток, формируемый работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха). В зоне топочной камеры, прилегающей к задней стенке 7 (когда ослабевают силы инерции воздушно-пылевого потока, сформированного работой нижнего яруса 5 сопел вторичного воздуха), под действием первичного воздуха 10 твердые горючие частицы с дымовыми газами возносятся к соплам вторичного воздуха яруса 8, расположенного на задней стенке 7, и под действием поступающих через них струй 11 вторичного воздуха направляются к узлу 2 подачи топлива. При этом в зону "работы" узла 2 подачи топлива подводятся и раскаленные частицы топлива и дополнительные объемы воздуха (благодаря "работе" сопел вторичного воздуха ярусов 6 и 8), что интенсифицирует процесс воспламенения поступающих с топливом его мелких фракций. Тем самым образуется вихревая зона горения 9, в которой мелкие фракции, перемещаясь по протяженной траектории, полностью выгорают. Направление действия воздушных струй 11, формируемых ярусами 5, 6 и 8 сопел вторичного воздуха, полностью совпадают с направлением движения (траекторией) горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 9, на участках взаимодействия с ней, что повышает эффективность вихреобразования и стабильность вихревой зоны.The device operates as follows. Fuel is supplied to the furnace 1 through the fuel supply unit 2. Sufficiently large fractions of the fuel under the influence of gravity fall down, where they are burned up on the movable grate of the forward stroke 14 in the stream of primary air coming from below. Small fuel fractions falling into the furnace under the action of the jets 11 of the secondary air nozzles of the upper tier 6 are directed downward, where they fall onto the “dynamic air cushion” formed by the operation of the lower tier 5 of the secondary air nozzles. Volatile small fractions are carried away by air jets 11, formed by the work of the lower tier 5 of the secondary air nozzles, in the form of an air-dust stream. The more massive of the small fractions of fuel pierce this pillow and fall out of it down, where it is burned up on the movable grate 14 of direct passage in the stream of primary air coming from below (or burned out to particles that can be returned to the air stream by the stream of primary air coming from below). dust flow generated by the work of the lower tier of 5 nozzles of secondary air). In the area of the combustion chamber adjacent to the rear wall 7 (when the inertia forces of the air-dust flow formed by the operation of the lower tier 5 of the secondary air nozzles weaken), solid combustible particles with flue gases ascend to the secondary air nozzles of the tier 8 located under the action of the primary air 10 on the back wall 7, and under the action of the secondary air jets 11 passing through them, are directed to the fuel supply unit 2. At the same time, incandescent fuel particles and additional volumes of air (due to the "work" of the secondary air nozzles of tiers 6 and 8) are brought into the "work" zone of the fuel supply unit 2, which intensifies the ignition of its fine fractions coming from the fuel. Thus, a vortex combustion zone 9 is formed, in which small fractions, moving along an extended trajectory, completely burn out. The direction of action of the air jets 11 formed by the tiers 5, 6 and 8 of the secondary air nozzles completely coincide with the direction of motion (trajectory) of burning fuel particles and flue gases in the vortex zone 9, in the areas of interaction with it, which increases the efficiency of vortex formation and the stability of the vortex zone .

Claims

1. The boiler furnace containing a fuel supply unit, a grate, made with the possibility of supplying primary air through it, secondary air nozzles located on the walls of the furnace, characterized in that the secondary air nozzles are arranged in tiers, with the possibility of forming dynamic air layers within the tier why the longitudinal axis of the nozzles making up the tier are placed in the same plane and oriented according to each other, while the secondary air nozzles are located on the front wall of the furnace in two tiers, the lower of which is located below the fuel supply unit and is oriented parallel to the grate, and the nozzles of the upper tier are located above the fuel supply unit, and the dynamic air layer created by them is oriented downward at an acute angle relative to the frontal wall, in addition, the back wall of the furnace is equipped with a layer of secondary air nozzles, dynamic the air layer created by which is directed to the fuel supply unit, for which the said nozzles are located above the intersection line of the rear wall of the furnace with the longitudinal axes of the nozzles th air lower tier node and directed to fuel level.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that at least two secondary air nozzles are placed in each tier.