WO2018186769A1 - Combustion chamber of solid-fuel boiler - Google Patents

Combustion chamber of solid-fuel boiler Download PDF

Info

Publication number
WO2018186769A1
WO2018186769A1 PCT/RU2018/000043 RU2018000043W WO2018186769A1 WO 2018186769 A1 WO2018186769 A1 WO 2018186769A1 RU 2018000043 W RU2018000043 W RU 2018000043W WO 2018186769 A1 WO2018186769 A1 WO 2018186769A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary air
nozzles
axis
outflow
combustion chamber
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/000043
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Олег Михайлович ШАРОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Светлобор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Светлобор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Светлобор"
Priority to DE212018000044.1U priority Critical patent/DE212018000044U1/en
Publication of WO2018186769A1 publication Critical patent/WO2018186769A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air above the fire

Definitions

  • the proposed utility model relates to a power system and relates to a combustion chamber of a solid fuel boiler that runs primarily on biofuel in the form of wood pellets.
  • the combustion chamber of a solid fuel boiler according to the prototype contains: a vertical screen made in the form of a metal cylinder with double tight walls, the height of which is equal to the height of the combustion chamber, a secondary air supply pipe into the combustion chamber and nozzles for secondary air to flow inside the combustion chamber, a radiator made in the form a metal cylinder mounted between double sealed walls of the screen, opposite the nozzles for the outflow of secondary air with the formation of annular gaps between the inner and eshney screen walls, the annular gap between the radiator and the outer wall of the screen is greater than the annular gap between the radiator and the inner wall of the screen.
  • the technical result from the use of the device according to the prototype is to reduce the volume of secondary air and increase the efficiency of the boiler.
  • the prototype is not without flaws. It is known that during the combustion of wood more than 80% by weight are volatile, combustible products, which burn out when secondary air is supplied, forming a long torch. This requires a large volume of the combustion chamber and a long path of gases.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Under adverse conditions, for example, with an inefficient supply of secondary air or a low flame temperature (less than 900 ° C), volatile products do not completely burn out in the combustion chamber, but partially enter the heat exchanger, where they are deposited in the form of soot or tar deposits on the walls and turbulators of smoke pipes. This is the so-called incomplete combustion. This is especially true for the partial power mode of the boiler.
  • the prototype has elements of additional shielding to reduce heat loss due to infrared radiation, but the issue of turbulence of the flame during the combustion process is not resolved. It is the laminar motion of gases in combination with a lower temperature regime that leads to an extended, long torch and, as a result, to incompleteness of combustion.
  • the objective of the proposed utility model is the improvement of the design of the combustion chamber of a solid fuel boiler.
  • the technical result from the use of the utility model is to reduce the required amount of secondary air, increase the efficiency of the boiler, increase the battery life of the boiler.
  • a vertical screen made of two sealed metal cylinders internal and external, a nozzle for secondary air to flow, a radiator made in the form of a vertical metal cylinder mounted between the internal and the outer cylinder of the vertical screen opposite the nozzles, nozzles for the outflow of secondary air are made above and below on the inner cylinder of the vertical screen, p
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row are made in pairs
  • SUBSTITUTE SHEET intersecting the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the lower row is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber;
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber;
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber;
  • FIG. 1 is a drawing of a solid fuel boiler with a combustion chamber, a vertical section.
  • FIG. 2 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, horizontal section.
  • FIG. 3 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, a local section.
  • FIG. 4 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, a local section.
  • the combustion chamber of a solid fuel boiler contains a vertical screen made of two sealed metal cylinders - internal 2 and external 3.
  • the radiator 4 is made in the form of a vertical metal cylinder.
  • Radiator 4 is installed between the inner 2 and outer cylinder 3 of the vertical screen with annular gaps. Moreover, the gap between the radiator 4 and the inner cylinder 3 is less than the gap between the radiator 4 of the outer cylinder 3.
  • the radiator 4 is installed opposite the nozzles of the secondary air flow of the upper row 5 and the nozzles of the secondary air flow of the lower row 6.
  • Nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 are made in the upper part on the inner cylinder of the vertical screen 2.
  • Nozzles for the outflow of secondary air in the lower row 6 are made in the lower part on the inner cylinder of the vertical screen 2.
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 are made in pairs intersecting
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) nozzles for the discharge of secondary air of the lower row 6 are made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber (Fig. 1).
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 is made perpendicular to the axis of the combustion chamber (Fig. 3).
  • the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made perpendicular to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber (Fig. 4).
  • the pairwise intersecting axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 and the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 are horizontally displaced relative to each other by a value of t, which is 1 / 3-2 / 3 of the nozzle diameter.
  • the displacement of the axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 intersecting in pairs and the axes of the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair, the axis of the secondary air outflow nozzle of the upper row is displaced to the left relative to the axis of the secondary row of secondary air outflow , in the next pair, vice versa, etc.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 0043 simultaneously the role of the deflector and the heating element. Heated secondary air through the nozzle of the secondary air flow of the upper row 5 flows downwardly, and through the nozzle of the secondary air of the lower row 6 is inclined upwardly. At the meeting point of the displaced jets of air, a rotating air vortex 7 arises, which twists the fiery vortex 8.
  • a downward directed air stream from the secondary air nozzles of the upper row 5 clamps the flame torch from above, shortening it, and an upward directed jet from the secondary secondary air nozzles of the lower row 6 prevents the flame from going down from the combustion chamber. In fact, the flame is clamped above and below by directed jets of air, which forms a fire gate.
  • the torch is shortened and enlarged in cross section, an intense turbulence zone appears inside the flame, which ensures complete combustion of the fuel.
  • the pairwise intersecting axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 and the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 are displaced horizontally relative to each other by a value of t equal to 1 / 3-2 / 3 of the nozzle diameter (Fig. 2).
  • the offset pairwise intersecting axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the upper row 5 and the axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair the axis of the nozzle of the outflow of secondary air of the upper row 5 is shifted to the left relative to the axis of the outflow nozzle of the secondary air of the lower row 6, in the next pair, vice versa, etc.
  • an upward flow is organized between two pairs of nozzles, a downward flow is established between the next ones, etc. which increases the energy of the fire vortex 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

The proposed utility model relates to thermal engineering and concerns a combustion chamber of a solid-fuel boiler which runs primarily on bio fuel in the form of pellets. The combustion chamber of a solid-fuel boiler comprises a branch pipe for supplying secondary air, а vertical screen made of two hermetically sealed metal cylinders, i.e. an inner cylinder and an outer cylinder, secondary air outlet nozzles, and a radiator designed as a vertical metal cylinder and installed between the inner cylinder and the outer cylinder of the vertical screen, opposite the nozzles. The invention is novel in that the secondary air outlet nozzles are configured at the top and bottom of the inner cylinder of the vertical screen, wherein the axes of the secondary air outlet nozzles of an upper row and the axes of the secondary air outlet nozzles of a lower row mutually intersect in pairs. The technical result of this utility model consists in the reduced required amount of secondary air, the increased efficiency of the boiler and the increased duration of autonomous operation of the boiler.

Description

КАМЕРА СГОРАНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНОГО КОТЛА  SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER
Предлагаемая полезная моделей относится к теплоэнергетике и касается камеры сгорания твердотопливного котла, работающего преимущественно на биотопливе в виде пеллет из древесины. The proposed utility model relates to a power system and relates to a combustion chamber of a solid fuel boiler that runs primarily on biofuel in the form of wood pellets.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой полезной модели является «Камера сгорания твердотопливного котла», защищенная патентом RU 159327 U 1 , кл. F23M 5/00, опубл. 10.02.2016 г., принятая за ближайший аналог (прототип).  The closest in technical essence and the achieved technical result to the proposed utility model is the “Combustion chamber of a solid fuel boiler”, protected by patent RU 159327 U 1, class. F23M 5/00, publ. 02/10/2016, adopted for the closest analogue (prototype).
Камера сгорания твердотопливного котла по прототипу содержит: вертикальный экран, выполненный в виде металлического цилиндра с двойными герметичными стенками, высота которых равна высоте камеры сгорания, патрубок подачи вторичного воздуха в камеру сгорания и сопла для истечения вторичного воздуха внутри камеры сгорания, радиатор, выполненный в виде металлического цилиндра, установленный между двойными герметичными стенками экрана, напротив сопел для истечения вторичного воздуха с образованием кольцевых зазоров между внутренней и внешней стенками экрана, при этом кольцевой зазор между радиатором и внешней стенкой экрана выполнен больше, чем кольцевой зазор между радиатором и внутренней стенкой экрана. Технический результат от использования устройства по прототипу заключается в уменьшении объема вторичного воздуха и повышении КПД котла.  The combustion chamber of a solid fuel boiler according to the prototype contains: a vertical screen made in the form of a metal cylinder with double tight walls, the height of which is equal to the height of the combustion chamber, a secondary air supply pipe into the combustion chamber and nozzles for secondary air to flow inside the combustion chamber, a radiator made in the form a metal cylinder mounted between double sealed walls of the screen, opposite the nozzles for the outflow of secondary air with the formation of annular gaps between the inner and eshney screen walls, the annular gap between the radiator and the outer wall of the screen is greater than the annular gap between the radiator and the inner wall of the screen. The technical result from the use of the device according to the prototype is to reduce the volume of secondary air and increase the efficiency of the boiler.
Однако, прототип не лишен недостатков. Известно, что при сгорании древесины более 80% по массе составляют летучие, горючие продукты, которые при подаче вторичного воздуха догорают, образуя длинный факел. Это требует большого объема камеры сгорания и протяженного пути газов.  However, the prototype is not without flaws. It is known that during the combustion of wood more than 80% by weight are volatile, combustible products, which burn out when secondary air is supplied, forming a long torch. This requires a large volume of the combustion chamber and a long path of gases.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) При неблагоприятных условиях, например, при неэффективной подаче вторичного воздуха или низкой температуре пламени (менее 900°С), летучие продукты не полностью выгорают в камере сгорания, а частично поступают в теплообменник, где осаждаются в виде сажи или смолянистых отложений на стенках и турбулизаторах дымогарных труб. Это так называемое неполное сгорание. Особенно это характерно для режима частичной мощности котла. В прототипе есть элементы дополнительного экранирования для снижения потерь тепла на инфракрасное излучение, но не решен вопрос с турбулизацией факела пламени в процессе сгорания. Именно ламинарное движение газов в сочетании с пониженным температурным режимом приводит к растянутому, длинному факелу и в итоге к неполноте сгорания. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Under adverse conditions, for example, with an inefficient supply of secondary air or a low flame temperature (less than 900 ° C), volatile products do not completely burn out in the combustion chamber, but partially enter the heat exchanger, where they are deposited in the form of soot or tar deposits on the walls and turbulators of smoke pipes. This is the so-called incomplete combustion. This is especially true for the partial power mode of the boiler. The prototype has elements of additional shielding to reduce heat loss due to infrared radiation, but the issue of turbulence of the flame during the combustion process is not resolved. It is the laminar motion of gases in combination with a lower temperature regime that leads to an extended, long torch and, as a result, to incompleteness of combustion.
Для обеспечения удовлетворительной полноты сгорания при частичной мощности котла требуется подавать лишний воздух, что ведет к уменьшению КПД котла.  To ensure satisfactory combustion completeness at partial boiler power, excess air is required, which leads to a decrease in boiler efficiency.
В задачу предлагаемой полезной модели положено усовершенствование конструкции камеры сгорания твердотопливного котла.  The objective of the proposed utility model is the improvement of the design of the combustion chamber of a solid fuel boiler.
Технический результат от использования полезной модели заключается в уменьшении необходимого количества вторичного воздуха, повышении КПД котла, увеличение времени автономной работы котла.  The technical result from the use of the utility model is to reduce the required amount of secondary air, increase the efficiency of the boiler, increase the battery life of the boiler.
Поставленная задача достигается тем, что в камере сгорания твердотопливного котла, содержащей патрубок подачи вторичного воздуха, вертикальный экран, выполненный из двух герметичных металлических цилиндров внутреннего и внешнего, сопла для истечения вторичного воздуха, радиатор, выполненный в виде вертикального металлического цилиндра, установленный между внутренним и внешним цилиндром вертикального экрана напротив сопел, сопла для истечения вторичного воздуха выполнены сверху и снизу на внутреннем цилиндре вертикального экрана, причем оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда и оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены попарно  The problem is achieved in that in the combustion chamber of a solid fuel boiler containing a secondary air supply pipe, a vertical screen made of two sealed metal cylinders internal and external, a nozzle for secondary air to flow, a radiator made in the form of a vertical metal cylinder mounted between the internal and the outer cylinder of the vertical screen opposite the nozzles, nozzles for the outflow of secondary air are made above and below on the inner cylinder of the vertical screen, p The axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row are made in pairs
2  2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) пересекающимися; оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания; оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания; оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания; попарно пересекающиеся оси сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда и оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда смещены друг относительно друга по горизонтали на величину t, составляющую 1/3-2/3 диаметра сопел; смещение попарно пересекающихся осей сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда и сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда по горизонтали относительно друг друга выполнено чередующимся, например, в первой паре ось сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда смещено влево относительно оси сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда, в следующей паре наоборот и т.д. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) intersecting the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the lower row is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber; the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber; the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber; the pairwise intersecting axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the upper row and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row are displaced horizontally relative to each other by a value of t, which is 1 / 3-2 / 3 of the diameter of the nozzles; the displacement of the intersecting axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the upper row and the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair, the axis of the nozzle of the outflow of secondary air of the upper row is shifted to the left relative to the axis of the outflow nozzle of the secondary air of the lower row, in the next pair on the contrary, etc.
На фиг. 1 приведен чертеж твердотопливного котла с камерой сгорания, вертикальный разрез.  In FIG. 1 is a drawing of a solid fuel boiler with a combustion chamber, a vertical section.
На фиг. 2 приведен чертеж камеры сгорания твердотопливного котла, горизонтальный разрез.  In FIG. 2 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, horizontal section.
На фиг. 3 приведен чертеж камеры сгорания твердотопливного котла, местный разрез.  In FIG. 3 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, a local section.
На фиг. 4 приведен чертеж камеры сгорания твердотопливного котла, местный разрез. з  In FIG. 4 is a drawing of a combustion chamber of a solid fuel boiler, a local section. s
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Конструктивно камера сгорания твердотопливного котла на фиг. 1 -4 содержит: SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Structurally, the combustion chamber of the solid fuel boiler of FIG. 1-4 contains:
1 - патрубок подачи вторичного воздуха;  1 - pipe supply secondary air;
2 - внутренний цилиндр вертикального экрана;  2 - the inner cylinder of the vertical screen;
3 - внешний цилиндр вертикального экрана;  3 - the outer cylinder of the vertical screen;
4 - радиатор;  4 - radiator;
5 - сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда;  5 - nozzle outflow of secondary air of the upper row;
6 - сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда;  6 - nozzles for the discharge of secondary air of the lower row;
7 - воздушный вихрь в месте встречи струй;  7 - air vortex at the jets meeting point;
8 - закрученный огневой вихрь.  8 - swirling fire vortex.
Камера сгорания твердотопливного котла содержит вертикальный экран, выполненный из двух герметичных металлических цилиндров - внутреннего 2 и внешнего 3.  The combustion chamber of a solid fuel boiler contains a vertical screen made of two sealed metal cylinders - internal 2 and external 3.
Радиатор 4 выполнен в виде вертикального металлического цилиндра. The radiator 4 is made in the form of a vertical metal cylinder.
Радиатор 4 установлен между внутренним 2 и внешним цилиндром 3 вертикального экрана с кольцевыми зазорами. Причем, зазор между радиатором 4 и внутренним цилиндром 3 меньше зазора между радиатором 4 внешним цилиндром 3. Radiator 4 is installed between the inner 2 and outer cylinder 3 of the vertical screen with annular gaps. Moreover, the gap between the radiator 4 and the inner cylinder 3 is less than the gap between the radiator 4 of the outer cylinder 3.
Радиатор 4 установлен напротив сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6.  The radiator 4 is installed opposite the nozzles of the secondary air flow of the upper row 5 and the nozzles of the secondary air flow of the lower row 6.
Сопла для истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 выполнены в верхней части на внутреннем цилиндре вертикального экрана 2. Сопла для истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 выполнены в нижней части на внутреннем цилиндре вертикального экрана 2.  Nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 are made in the upper part on the inner cylinder of the vertical screen 2. Nozzles for the outflow of secondary air in the lower row 6 are made in the lower part on the inner cylinder of the vertical screen 2.
Оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 выполнены попарно пересекающимися  The axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 are made in pairs intersecting
Например, оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси  For example, the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis
4  four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания (фиг. 1 ). SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) nozzles for the discharge of secondary air of the lower row 6 are made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber (Fig. 1).
Например, оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания (фиг. 3).  For example, the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 is made perpendicular to the axis of the combustion chamber (Fig. 3).
Например, оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания (фиг. 4).  For example, the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row 5 is made perpendicular to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber (Fig. 4).
Попарно пересекающиеся оси сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 смещены друг относительно друга по горизонтали на величину t, составляющую 1 /3-2/3 диаметра сопел.  The pairwise intersecting axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 and the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 are horizontally displaced relative to each other by a value of t, which is 1 / 3-2 / 3 of the nozzle diameter.
Смещение попарно пересекающихся осей сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и осей сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 по горизонтали относительно друг друга выполнено чередующимся, например, в первой паре ось сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда смещено влево относительно оси сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда, в следующей паре наоборот и т.д.  The displacement of the axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 intersecting in pairs and the axes of the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair, the axis of the secondary air outflow nozzle of the upper row is displaced to the left relative to the axis of the secondary row of secondary air outflow , in the next pair, vice versa, etc.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.  The proposed utility model works as follows.
Через патрубок 1 вторичный воздух подается в полость между внутренним 2 и внешним цилиндром 3 вертикального экрана. Вторичный воздух равномерно распределяется внутри экрана за счет большого расстояния между внешним цилиндром экрана 3 и радиатором 4, и затем, проходя через небольшой зазор между радиатором 4 и внутренним цилиндром 2 вертикального экрана, снимает с них тепло. Причем радиатор 4 от вторичного излучения стенок внутреннего цилиндра 2 и внешнего цилиндра 3 вертикального экрана сам сильно разогревается и выполняет  Through pipe 1, secondary air is supplied into the cavity between the inner 2 and outer cylinder 3 of the vertical screen. Secondary air is evenly distributed inside the screen due to the large distance between the outer cylinder of the screen 3 and the radiator 4, and then, passing through a small gap between the radiator 4 and the inner cylinder 2 of the vertical screen, removes heat from them. Moreover, the radiator 4 from the secondary radiation of the walls of the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 of the vertical screen itself is very hot and performs
5  5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 0043 одновременно роль дефлектора и нагревательного элемента. Подогретый вторичный воздух через сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 истекает под наклоном вниз, а через сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 - под наклоном вверх. В месте встречи смещенных струй воздуха возникает вращающийся воздушный вихрь 7, который закручивает огненный вихрь 8. Направленная вниз струя воздуха из сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 зажимает факел пламени сверху, укорачивая его, а направленная вверх струя из сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 не дает пламени уйти вниз из камеры сгорания. По сути, пламя оказывается зажато сверху и снизу направленными струями воздуха, что образует огневой затвор. В месте встречи потоки воздуха из сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и сопел истечения вторичного воздуха из сопел 6, взаимно разбиваются. Факел укорачивается и увеличивается в сечении, внутри пламени появляется зона интенсивной турбулентности, что обеспечивает полное сгорание топлива. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 0043 simultaneously the role of the deflector and the heating element. Heated secondary air through the nozzle of the secondary air flow of the upper row 5 flows downwardly, and through the nozzle of the secondary air of the lower row 6 is inclined upwardly. At the meeting point of the displaced jets of air, a rotating air vortex 7 arises, which twists the fiery vortex 8. A downward directed air stream from the secondary air nozzles of the upper row 5 clamps the flame torch from above, shortening it, and an upward directed jet from the secondary secondary air nozzles of the lower row 6 prevents the flame from going down from the combustion chamber. In fact, the flame is clamped above and below by directed jets of air, which forms a fire gate. At the meeting point, the air flows from the secondary air nozzles of the upper row 5 and the secondary air nozzles from the nozzles 6 are mutually broken. The torch is shortened and enlarged in cross section, an intense turbulence zone appears inside the flame, which ensures complete combustion of the fuel.
Для дополнительного увеличения турбулентности попарно пересекающиеся оси сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 смещены друг относительно друга по горизонтали на величину t, составляющую 1/3-2/3 диаметра сопел (фиг. 2). Смещение попарно пересекающихся осей сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 и осей сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6 по горизонтали относительно друг друга выполнено чередующимся, например, в первой паре ось сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда 5 смещено влево относительно оси сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда 6, в следующей паре наоборот и т.д. Таким образом, между двумя парами сопел организуется восходящий поток, между следующими - нисходящий, и т.д. что увеличивает энергию огневого вихря 8.  To further increase turbulence, the pairwise intersecting axes of the secondary air outflow nozzles of the upper row 5 and the secondary air outflow nozzles of the lower row 6 are displaced horizontally relative to each other by a value of t equal to 1 / 3-2 / 3 of the nozzle diameter (Fig. 2). The offset pairwise intersecting axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the upper row 5 and the axes of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row 6 horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair the axis of the nozzle of the outflow of secondary air of the upper row 5 is shifted to the left relative to the axis of the outflow nozzle of the secondary air of the lower row 6, in the next pair, vice versa, etc. Thus, an upward flow is organized between two pairs of nozzles, a downward flow is established between the next ones, etc. which increases the energy of the fire vortex 8.
6 6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Сравнительные испытания показали, что при размещении сопел истечения вторичного воздуха с попарно пересекающимися осями в два ряда количество остаточного кислорода в дымовых газах твердотопливного котла уменьшается более чем на 1 %, что приводит к росту КПД котла на полпроцента. При этом количество угарного газа С02 также сокращается с одновременным снижением количество осаждаемой сажи на турбул и заторах дымогарных труб, что существенно увеличивает время автономной работы котла. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Comparative tests showed that when placing secondary air nozzles with pairwise intersecting axes in two rows, the amount of residual oxygen in the flue gases of a solid fuel boiler decreases by more than 1%, which leads to an increase in boiler efficiency by half a percent. At the same time, the amount of carbon monoxide C0 2 also decreases with a simultaneous decrease in the amount of soot deposited on the turbules and congestion of smoke tubes, which significantly increases the battery life of the boiler.
7 7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ USEFUL MODEL FORMULA
1 . Камера сгорания твердотопливного котла, содержащая патрубок подачи вторичного воздуха, вертикальный экран, выполненный из двух герметичных металлических цилиндров внутреннего и внешнего, сопла для истечения вторичного воздуха, радиатор, выполненный в виде вертикального металлического цилиндра, установленный между внутренним и внешним цилиндром вертикального экрана напротив сопел, отличающаяся тем, что сопла для истечения вторичного воздуха выполнены сверху и снизу на внутреннем цилиндре вертикального экрана, причем оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда и оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены попарно пересекающимися. one . The combustion chamber of a solid fuel boiler, comprising a secondary air supply pipe, a vertical screen made of two sealed metal cylinders internal and external, a secondary air nozzle, a radiator made in the form of a vertical metal cylinder mounted between the internal and external cylinders of the vertical screen opposite the nozzles, characterized in that the nozzles for the outflow of secondary air are made above and below on the inner cylinder of the vertical screen, and the axis of the nozzles for and secondary air flow and the axis of the upper row of secondary air nozzles expiration of the lower row formed pairwise disjoint.
2. Камера п п.1 , отличающаяся тем, что оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания.  2. The chamber of claim 1, characterized in that the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the lower row is oblique upward relative to the axis of the combustion chamber.
3. Камера п п.1 , отличающаяся тем, что оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены под наклоном вниз относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания.  3. The chamber of claim 1, characterized in that the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made obliquely downward relative to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of outflow of secondary air in the lower row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber.
4. Камера п п.1 , отличающаяся тем, что оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда выполнены перпендикулярно относительно оси камеры сгорания, а оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены под наклоном вверх относительно оси камеры сгорания.  4. The chamber of claim 1, characterized in that the axis of the nozzles for the outflow of secondary air of the upper row is made perpendicular to the axis of the combustion chamber, and the axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the lower row is made obliquely upward relative to the axis of the combustion chamber.
5. Камера по п. 1 , отличающаяся тем, что попарно пересекающиеся оси сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда и оси сопел истечения  5. The chamber according to claim 1, characterized in that the intersecting axis of the nozzles of the outflow of secondary air of the upper row and the axis of the nozzles of the outflow
8 8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вторичного воздуха нижнего ряда смещены друг относительно друга по горизонтали на величину t, составляющую 1/3-2/3 диаметра сопел. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) secondary air of the lower row is displaced horizontally relative to each other by a value of t, which is 1 / 3-2 / 3 of the diameter of the nozzles.
6. Камера по п. 1 , отличающаяся тем, что смещение попарно пересекающихся осей сопел истечения вторичного воздуха верхнего ряда и сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда по горизонтали относительно друг друга выполнено чередующимся, например, в первой паре ось сопла истечения вторичного воздуха верхнего ряда смещено влево относительно оси сопла истечения вторичного воздуха нижнего ряда, в следующей паре наоборот и т.д.  6. The chamber according to claim 1, characterized in that the displacement of the axially intersecting axes of the upper row secondary air outflow nozzles and the lower row secondary air outflow nozzles horizontally relative to each other is made alternating, for example, in the first pair, the axis of the upper secondary air outflow nozzle is offset to the left relative to the axis of the nozzle of the outflow of secondary air of the lower row, in the next pair, vice versa, etc.
9 9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2018/000043 2017-04-06 2018-01-29 Combustion chamber of solid-fuel boiler WO2018186769A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE212018000044.1U DE212018000044U1 (en) 2017-04-06 2018-01-29 Combustion chamber of a solid fuel boiler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111715 2017-04-06
RU2017111715 2017-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018186769A1 true WO2018186769A1 (en) 2018-10-11

Family

ID=63712683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/000043 WO2018186769A1 (en) 2017-04-06 2018-01-29 Combustion chamber of solid-fuel boiler

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE212018000044U1 (en)
WO (1) WO2018186769A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU100184U1 (en) * 2010-04-19 2010-12-10 Олег Владимирович Семичев Vortex furnace
RU140082U1 (en) * 2013-12-17 2014-04-27 Олег Михайлович Шаров SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER
EP2054675B1 (en) * 2006-08-25 2015-07-15 Severel Paskov Parvanov Heating boiler
RU159327U1 (en) * 2015-08-11 2016-02-10 Олег Михайлович Шаров SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2054675B1 (en) * 2006-08-25 2015-07-15 Severel Paskov Parvanov Heating boiler
RU100184U1 (en) * 2010-04-19 2010-12-10 Олег Владимирович Семичев Vortex furnace
RU140082U1 (en) * 2013-12-17 2014-04-27 Олег Михайлович Шаров SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER
RU159327U1 (en) * 2015-08-11 2016-02-10 Олег Михайлович Шаров SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER

Also Published As

Publication number Publication date
DE212018000044U1 (en) 2018-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105042557B (en) Multi-return-stroke gas-steam boiler
CN105953231A (en) High-parameter waste incineration boiler with reheating function
RU177020U1 (en) SOLID BOILER COMBUSTION CHAMBER
CN103644562A (en) Combined type energy-saving biomass fuel boiler
CN204345612U (en) Living beings chain-grate boiler Novel hearth structure
CN105318307A (en) Two-drum horizontal settling chamber spraying denitration corner-tube boiler
CN109945167B (en) A kind of front wall, the asymmetrical W flame boiler of rear wall Secondary Air
CN104566337A (en) Novel hearth structure of biomass chain boiler
CN204901718U (en) Many return strokes gas steam boiler
CN105546521A (en) W-flame boiler with rotational flow pulverized coal burners with primary air and secondary air eccentrically arranged
CN206266508U (en) Radiant tube gas generator
CN110160038B (en) Semi-gasification combustion pressure-bearing boiler for biomass briquette
WO2018186769A1 (en) Combustion chamber of solid-fuel boiler
CN204301027U (en) Verticle coal-burning stem boiler
CN202303348U (en) Vertical powder burning industrial boiler with top combustor spraying downwards
CN205825033U (en) High parameter garbage burning boiler with reheating
CN212108357U (en) Biomass boiler
CN212081199U (en) Vertical direct-current coil pipe type fuel oil and gas energy-saving boiler
CN105318309B (en) A kind of pair of drum sprays denitration sedimentation separation corner tube boiler
CN106398772A (en) Radiant-tube gas generator
CN203231654U (en) Kiln tail gas treatment system
RU2370701C1 (en) Vertical prismatic furnace and method of its operation
RU2016114216A (en) The boiler and the way it works
CN106122947B (en) A kind of pulverized-coal fired boiler soot blower system
CN101440955B (en) Low nitrogen combustion apparatus and method

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: 18781873

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18781873

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1