WO2012099450A1 - Fire bar and fire grate - Google Patents
Fire bar and fire grate Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012099450A1 WO2012099450A1 PCT/KZ2011/000012 KZ2011000012W WO2012099450A1 WO 2012099450 A1 WO2012099450 A1 WO 2012099450A1 KZ 2011000012 W KZ2011000012 W KZ 2011000012W WO 2012099450 A1 WO2012099450 A1 WO 2012099450A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- grate
- frame
- fire
- bar
- longitudinal axis
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H1/00—Grates with solid bars
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H17/00—Details of grates
- F23H17/08—Bearers; Frames; Spacers; Supports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H17/00—Details of grates
- F23H17/12—Fire-bars
Abstract
The invention relates to devices for burning solid fuel, including fine-particle fuel, in a dense layer and can be used in furnaces of solid fuel heat generators, stoves, and steam and hot-water boilers. The fire bar is designed in the form of a laminar bar which is oriented vertically and at the ends of which elements for fastening to a frame are arranged, and is provided with catalyzers which are in the form of solid integral elements forming equidistant projections arranged on both sides of the laminar surface of the fire bar. The fire grate is composed of individual fire bars which are fixed on the frame and are assembled to form a grating with through openings for the passage of air. It is preferable for the fire bars and catalyzers to be arranged in the frame such that the distance between adjacent fire bars in the grating can be adjusted and also such that the controlled oscillation of the fire bars (rotation within a limited sector) about a longitudinal axis can take place. The frame may have a curved profile or have a specified slope in a direction transverse to the longitudinal axis of the fire bars. The technical result of the proposed invention is an increase in the efficiency of burning solid fuel comprising a significant portion of fines.
Description
КОЛОСНИК И КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА GARNISH AND GARNISH GRILLE
Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива в плотном слое, в частности к колосниковым решеткам, и может быть использовано в топках твердотопливных теплогенераторов, печей, паровых и водогрейных котлов. The invention relates to a device for burning solid fuel in a dense layer, in particular to grate, and can be used in the furnaces of solid fuel heat generators, furnaces, steam and hot water boilers.
Известны конструкции колосниковых решеток, включающих отдельные элементы (колосники), выполненные в виде балок (брусков) или плит. Колосники, собранные на раме или скрепленные напосредственно друг с другом при помощи крепежных элементов, образуют полотно решетки со сквозными отверстиями для прохода воздуха, необходимого для горения лежащего на полотне решетки топлива. Живое сечение большинства колосниковых решеток, равное отношению суммарной площади всех сквозных отверстий ко всей площади полотна решетки, варьирует в диапазоне значений от 5% до 60% (Зиборов Н.М. и др. Промышленные паровые котлы малой мощности, М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961, с. 62 - 65). Known designs of grates, including individual elements (grates), made in the form of beams (bars) or plates. Grid-irons assembled on the frame or fastened directly to each other by means of fasteners form a grate sheet with through holes for the passage of air necessary for burning the fuel lying on the grate sheet. The live section of most grates, equal to the ratio of the total area of all through holes to the entire area of the grate sheet, varies in the range of 5% to 60% (Ziborov N.M. et al. Industrial steam boilers of low power, M.-L .: Gosenergoizdat, 1961, p. 62 - 65).
Недостатком таких известных конструкций является низкая эффективность сжигания твердого топлива, с большим содержанием мелочи (более 20% содержания фракции со средним размером до 6 мм). A disadvantage of such known structures is the low efficiency of burning solid fuel, with a high content of fines (more than 20% of the content of the fraction with an average size of up to 6 mm).
Известна колосниковая решетка (патент РФ N° 23 12273, F23H3/00, опубл. 10.12.2007), содержащая отдельные элементы (колосники), образующие полотно со сквозными отверстиями для прохода воздуха, с живым сечением решетки в пределах более 3%, по менее 5%. Known grate (RF patent N ° 23 12273, F23H3 / 00, publ. 10.12.2007) containing individual elements (grates) forming a web with through holes for air passage, with a live cross-section of the grate within more than 3%, at least 5%.
Недостатком такой колосниковой решетки является низкая эффективность золоудаления, так как живое сечение до 5 % от общей
площади колосниковой решетки не достаточно для выгрузки сгоревшей шлаковой массы, что повышает зольность сжигаемого топлива. Зола обволакивает горючие компоненты и препятствует доступу окислителя, при этом горючая масса не догорает и образуется механический недожог, что 5 снижает эффективность сжигания твердого топлива. Описанная решетка, фактически является беспровальной с зигзагообразным профилем колосникового полотна. Такая конструкция требует использования дополнительных устройств для удаления золы и шлака. The disadvantage of such a grate is the low ash removal efficiency, since the live section is up to 5% of the total the area of the grate is not enough to unload the burnt slag mass, which increases the ash content of the combusted fuel. Ash envelops the combustible components and prevents the access of the oxidizing agent, while the combustible mass does not burn out and a mechanical underburn is formed, which 5 reduces the efficiency of burning solid fuel. The described lattice, in fact, is wireless with a zigzag profile of the grate. This design requires the use of additional devices to remove ash and slag.
Техническая задача изобретения - повышение эффективности сжигания ю твердого топлива, включающего значительную долю мелочи. The technical task of the invention is to increase the efficiency of burning solid fuel, which includes a significant proportion of fines.
Поставленная задача решается за счет того, что колосниковая решетка набрана из отдельных колосников специальной конструкции, закрепленных на раме и собранных в полотно со сквозными отверстиями для прохода воздуха. Каждый колосник представляет собой пластинчатую (высота The problem is solved due to the fact that the grate is recruited from individual grates of a special design, mounted on a frame and assembled in a canvas with through holes for air passage. Each grate is a lamellar (height
15 больше толщины), вертикально ориентированную балку, на торцах которой размещены элементы крепления к раме, снабженную катализаторами, выполненными в виде массивных сплошных элементов, образующих равноотстоящие выступы с плоской горизонтальной (или близкой к горизонтальной) верхней поверхностью, расположенные по обе стороны15 is more than thickness), a vertically oriented beam, at the ends of which there are fastening elements to the frame, equipped with catalysts made in the form of massive solid elements forming equally spaced protrusions with a flat horizontal (or close to horizontal) upper surface located on both sides
20 пластинчатой поверхности колосника. 20 plate surface of the grate.
Собранные в полотно, катализаторы соседних колосников располагаются таким образом, что катализаторы одного колосника помещаются с зазором между катализаторами соседнего колосника, образуя сквозные вертикальные отверстия полотна решетки. The catalysts of the neighboring grate assembled into the canvas are arranged in such a way that the catalysts of one grate are placed with a gap between the catalysts of the neighboring grate, forming through vertical holes of the grating web.
25 Наличие на рабочей поверхности каждого колосника катализаторов, создает равномерную «перфорацию» полотна, что позволяет окислителю (воздуху) равномерно поступать по всей площади горения и создает условия для одновременного горения всего объема твердого топлива и естественного золоудаления. При этом, в процессе горения, раскаленные катализаторы зо нагревают воздух, поступающий в зазор между ними, что обеспечивает
высокую полноту сгорания топлива, тем самым снижая зольность и вредные выбросы в дымовых газах. 25 The presence on the working surface of each grate of catalysts creates uniform “perforation” of the web, which allows the oxidizing agent (air) to flow uniformly over the entire combustion area and creates conditions for the simultaneous combustion of the entire volume of solid fuel and natural ash removal. At the same time, during combustion, the red-hot catalysts heat the air entering the gap between them, which ensures high completeness of fuel combustion, thereby reducing ash content and harmful emissions in flue gases.
Катализаторы могут быть выполнены как в виде отдельных элементов, закрепленных на колоснике, так и единым целым с колосником, например, 5 литьем. The catalysts can be made both in the form of separate elements fixed to the grate, or as a whole with the grate, for example, 5 castings.
Предпочтительно выполнение граней катализаторов скругленными, что позволяет формировать, равномерные зазоры между ними и создавать условия для равномерной подачи воздуха под слой топлива по всей площади колосниковой решетки, It is preferable that the faces of the catalysts are rounded, which makes it possible to form uniform gaps between them and create conditions for uniform air supply under the fuel layer over the entire area of the grate,
ю Предпочтительно расположение катализаторов в шахматном порядке, что минимизирует максимальные расстояния между отверстиями в полотне решетки. • It is preferable to arrange the catalysts in a checkerboard pattern, which minimizes the maximum distances between the holes in the lattice web.
Предпочтительно предусмотреть возможность изменения расстояния между соседними колосниками в полотне решетки, что позволит 15 «настраивать» полотно решетки на фракционный состав топлива. It is preferable to provide for the possibility of changing the distance between adjacent grates in the grate sheet, which will allow 15 to "tune" the grate sheet to the fractional composition of the fuel.
Предпочтительно размещение в раме колосников с катализаторами с возможностью управляемого качания (вращения в ограниченном секторе) колосников вокруг продольной оси, чем обеспечивается более эффективное удаление золы и шлаковой массы. It is preferable to place grates with catalysts in the frame with the possibility of controlled swing (rotation in a limited sector) of grates around the longitudinal axis, which ensures more efficient removal of ash and slag mass.
20 Рама может иметь изогнутый профиль или иметь заданный уклон в поперечном к продольной оси колосников направлении, причем колосники всегда располагаются с горизонтальной ориентацией верхних поверхностей катализаторов и с образованием вертикальных сквозных отверстий. 20 The frame may have a curved profile or have a predetermined slope in the direction transverse to the longitudinal axis of the grate, and the grate is always located with the horizontal orientation of the upper surfaces of the catalysts and with the formation of vertical through holes.
Выполнение рамы для колосникового полотна изогнутого поперечного 25 сечения или с уклоном в поперечном направвлении образует открытое пространство вокруг катализаторов и создает возможность дополнительного подогрева при высоких температурах поступающего воздуха, что повышает эффективность сжигания твердого топлива. зо Предлагаемые колосник и колосниковая решетка представлены на
следующих иллюстрациях. The implementation of the frame for the grate web of curved cross section 25 or with a slope in the transverse direction forms an open space around the catalysts and creates the possibility of additional heating at high temperatures of the incoming air, which increases the efficiency of burning solid fuel. The proposed grate and grate are presented at following illustrations.
Фиг.1 - один из вариантов исполнения устройства колосника. Figure 1 - one of the embodiments of the device grate.
Фиг.2 - колосниковая решетка в сборе. Figure 2 - grate assembly.
Фиг.З - вариант колосниковой решетки с изогнутой рамой. Fig. 3 is an embodiment of a grate with a curved frame.
Фиг.4 - часть «А» колосниковой решетки на фиг.2 Figure 4 - part "A" of the grate in figure 2
На фиг.1 показан один из вариантов исполнения колосника по настоящему изобретению. Катализаторы выполнены в форме близкой к форме прямоугольных параллелепипедов с закругленными внешними кромками. Колосник имеет на торцах пластинчатой части две пары крепежных элементов в форме цлиндрических выступов: верхние - для соединения с рамой решетки и нижние - для соединения приводом качающего механизма. Figure 1 shows one embodiment of the grate of the present invention. The catalysts are made in the form close to the shape of rectangular parallelepipeds with rounded external edges. The grate has at the ends of the lamellar part two pairs of fasteners in the form of cylindrical protrusions: the upper for connecting to the lattice frame and the lower for connecting the drive mechanism to the drive.
Колосниковая решетка фиг.2. состоит из рамы I. на которой горизонтально размещены колосники с катализаторами 4, собранные в полотно со сквозными зазорами между катализаторами одного колосника и пластинчатой частью соседнего колосника 3 для прохода воздуха и удаления зольных фракций топлива. В полотне колосниковой решетки свободные торцы катализаторов 4 одного колосника 2 входят с зазором 5 между боковыми поверхностями катализаторов соседних колосников. The grate of FIG. 2. consists of frame I. on which grates with catalysts 4 are horizontally placed, assembled in a web with through gaps between the catalysts of one grate and the lamellar part of the neighboring grate 3 for air passage and removal of ash fractions of fuel. In the canvas of the grate, the free ends of the catalysts 4 of one grate 2 are included with a gap 5 between the side surfaces of the catalysts of the neighboring grates.
На фиг.З показан вариант колосниковой решетки с изогнутой рамой. Колосники соединены с рамой, с возможностью вращения вокруг продольной оси, только вехними парами крепежных элементов, а нижние - свободны для соединения с приводом механизма качания. Fig. 3 shows a variant of a grate with a curved frame. The grates are connected to the frame, with the possibility of rotation around the longitudinal axis, only by external pairs of fasteners, and the lower ones are free to connect to the swing mechanism drive.
Колосниковая решетка используется следующим образом. Порция твердого топлива размещается па поверхности предварительно разогретых катализаторов 4. В процессе горения под сжигаемое топливо через сквозные зазоры 3 и 5 поступает горячий воздух, нагретый от соприкосновения с раскаленными к ат ал и з ат о р а м и 4. Мелкие ф р ак ц и и т о п л и в а и высокоуглеродистая зола под действием силы тяжести попадают в сквозные
W The grate is used as follows. A portion of the solid fuel is placed on the surface of the preheated catalysts 4. During combustion, hot air enters the burned fuel through the through gaps 3 and 5, heated from contact with the heat of the furnace and 4. Small fractions and and so on and in and high carbon ash under the influence of gravity fall into the through W
5 5
зазоры 3 и 5. Проходя между раскаленными катализаторами 4 через сквозные зазоры 3 и 5, где температура приближена к температуре зоны горения, мелкие фракции топлива и зола, еще содержащая горючее вещества, догорают и выпадают в виде зольной пыли под колосниковую решетку. Очистка полотна производится любым известным способом. the gaps 3 and 5. Passing between the hot catalysts 4 through the through gaps 3 and 5, where the temperature is close to the temperature of the combustion zone, small fractions of fuel and ash, still containing combustible substances, burn out and fall out in the form of fly ash under the grate. Cleaning the canvas is carried out in any known manner.
При выполнении колосниковой решетки с возможностью регулирования расстояния между соседними колосниками, величина зазора 3 может варьироватся в широких пределах: от его полного закрытия до размера, оптимального для используемого фракционного состава топлива. When performing a grate with the ability to control the distance between adjacent grates, the gap 3 can vary within wide limits: from its complete closure to the size optimal for the fractional composition of the fuel used.
При выполнении колосниковой решетки с качающимися колосниками, эффективность процесса удаления золы и шлака существенно повышается. When performing a grate with swinging grates, the efficiency of the process of removing ash and slag is significantly increased.
Специалисту понятно, что возможные варианты исполнения колосника, в частности, исполнение катализаторов различной формы, а также выполнение тела колосника трубчатой формы, с целью его охлаждения, не меняет существа настоящего предложения. The specialist understands that the possible options for the execution of the grate, in particular, the execution of the catalysts of various shapes, as well as the execution of the body of the grate of a tubular shape, in order to cool it, does not change the essence of this proposal.
Также не меняет существа изобретения форма изгиба рамы колосниковой решетки: с дугообразным, с одним или несколькими углами - зигзагообразным, ступенчатым или любым другим пофилями.
Also, the form of bending of the grate frame frame does not change the essence of the invention: with an arcuate shape, with one or more corners - zigzag shape, stepped, or any other profiles.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
5 1. Колосник в форме пластинчатой, вертикально ориентированной балки, на торцах которой размещены элементы крепления к раме, отличающийся тем, что он снабжен катализаторами, выполненными в виде массивных сплошных элементов, образующих равноотстоящие выступы, расположенные по обе стороны пластинчатой поверхности колосника. 5 1. The grate is in the form of a plate-shaped, vertically oriented beam, on the ends of which there are fastening elements to the frame, characterized in that it is equipped with catalysts made in the form of massive continuous elements forming equally spaced protrusions located on both sides of the plate-shaped surface of the grate.
юYu
2. Колосник по п.1, отличающийся тем, что катализаторы расположены в шахматном порядке. 2. The grate according to claim 1, characterized in that the catalysts are staggered.
3. Колосниковая решетка, собранная из колосников, закрепленных на раме, образующая полотно со сквозными отверстиями для прохода воздуха, отличающаяся тем, что собрана из колосников по любому из п.п.1, 2. 3. The grate, assembled from the grate mounted on the frame, forming a canvas with through holes for the passage of air, characterized in that it is assembled from grate according to any one of claims 1, 2.
15 4. Колосниковая решетка по п . З , отличающаяся тем, что выполнена с возможностью изменения расстояния между соседними колосниками в полотне решетки. 15 4. Grate according to claim C, characterized in that it is made with the possibility of changing the distance between adjacent grates in the canvas of the lattice.
5. Колосниковая решетка по любому из п.п . З , 4, отличающаяся тем, что крепление колосников выполнено с возможностью управляемого качания 0 колосников вокруг продольной оси. 5. Grate according to any one of paragraphs. Z, 4, characterized in that the fastening of the grate is made with the possibility of controlled swing 0 of the grate around the longitudinal axis.
6. Колосниковая решетка по любому из п.п . З - 5 , отличающаяся тем, что рама выполнена с изогнутым в поперечном к продольной оси колосников направлении профилем. 6. Grate according to any one of paragraphs. Z - 5, characterized in that the frame is made with a profile curved in the direction transverse to the longitudinal axis of the grid-irons.
7. Колосниковая решетка по любому из п.п . З - 6, отличающаяся тем, 5 что рама выполнена с заданным уклоном в поперечном к продольной оси колосников направлении. 7. Grate according to any one of paragraphs. Z - 6, characterized in that 5 that the frame is made with a given slope in the direction transverse to the longitudinal axis of the grid-irons.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ2011/0058.1 | 2011-01-21 | ||
| KZ20110058 | 2011-01-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012099450A1 true WO2012099450A1 (en) | 2012-07-26 |
Family
ID=46515921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2011/000012 WO2012099450A1 (en) | 2011-01-21 | 2011-07-08 | Fire bar and fire grate |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA021795B1 (en) |
| WO (1) | WO2012099450A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50455C (en) * | R. E. SCHMIDT in Görlitz, Dresdener Platz Nr. 6 | Grate | ||
| US1823235A (en) * | 1928-11-05 | 1931-09-15 | Ernest E Lee Co | Furnace grate bar |
| GB451219A (en) * | 1935-03-27 | 1936-07-31 | Albert Siegen | Improvements in furnace firebars for solid fuel |
| JPS61202007A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method to recover latent heat from exhaust gas in sintering furnace |
| RU2312273C1 (en) * | 2006-05-02 | 2007-12-10 | ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет УГТИ-УПИ" | Fire grate |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1991815A (en) * | 1931-09-23 | 1935-02-19 | Richard C Remmey Son Co | Protected grate |
| SU714098A1 (en) * | 1974-11-10 | 1980-02-05 | Предприятие П/Я А-3513 | Furnace grate |
| US4377117A (en) * | 1979-12-21 | 1983-03-22 | Kolze Bruce A | Particulate waste wood firing system |
-
2011
- 2011-07-08 WO PCT/KZ2011/000012 patent/WO2012099450A1/en active Application Filing
- 2011-07-13 EA EA201100955A patent/EA021795B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50455C (en) * | R. E. SCHMIDT in Görlitz, Dresdener Platz Nr. 6 | Grate | ||
| US1823235A (en) * | 1928-11-05 | 1931-09-15 | Ernest E Lee Co | Furnace grate bar |
| GB451219A (en) * | 1935-03-27 | 1936-07-31 | Albert Siegen | Improvements in furnace firebars for solid fuel |
| JPS61202007A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method to recover latent heat from exhaust gas in sintering furnace |
| RU2312273C1 (en) * | 2006-05-02 | 2007-12-10 | ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет УГТИ-УПИ" | Fire grate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA021795B1 (en) | 2015-09-30 |
| EA201100955A1 (en) | 2012-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8646441B2 (en) | Fume box for a domestic heating appliance using solid fuel | |
| RU2619434C1 (en) | Installation for solid fuel combustion | |
| US6817354B2 (en) | Wood burning furnace | |
| RU47495U1 (en) | WATER BOILER | |
| CA2691409C (en) | Combustion apparatus | |
| DK177552B1 (en) | Catalytic unit for solid fuel burning stoves | |
| WO2012099450A1 (en) | Fire bar and fire grate | |
| RU2371634C1 (en) | Fire chamber | |
| KR20100019045A (en) | A fire wood boiler structure | |
| RU2388967C2 (en) | Fire grate to furnace plant for combustion of solid fuel | |
| RU2189526C1 (en) | Method of burning waste wood and device for method embodiment with combustion chamber and method of lining | |
| RU2702069C1 (en) | Vertical fire grate of boiler furnace | |
| RU2452895C2 (en) | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow | |
| KR102230809B1 (en) | Low NOx type Plain Combustion Burner for Gas | |
| RU116971U1 (en) | GARNISH GRILLE (OPTIONS) | |
| RU2547270C1 (en) | Tube heater | |
| RU116972U1 (en) | GRATE | |
| RU2749261C2 (en) | Thermal-oxidative carbonisation unit | |
| RU2287740C2 (en) | Fire grate for mechanical furnace | |
| PL221133B1 (en) | Boiler deflector | |
| JP5807633B2 (en) | heating furnace | |
| RU2312273C1 (en) | Fire grate | |
| LV14670B (en) | Pellet burner | |
| FI126256B (en) | Boiler or fireplace | |
| RU54141U1 (en) | SOLID FUEL BURNING STOVE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11856174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11856174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |