Установка для сжигания твердого топлива



Установка для сжигания твердого топлива
Установка для сжигания твердого топлива
Установка для сжигания твердого топлива
Установка для сжигания твердого топлива

 

F23B10/00 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2619434:

Общество с ограниченной ответственностью Опытно-экспериментальная компания "Эко-Энергия" (RU)

Изобретение относится к области энергетики, а именно к установкам для сжигания твердого топлива, и может быть использовано для обогрева зданий, сооружений, помещений и т.п. Установка для сжигания твердого топлива содержит корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса вблизи одного из его торцов, технологический люк с крышкой, расположенный на другом торце корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, и устройство для удаления дымовых газов. Внутренняя поверхность корпуса облицована листами из жаропрочной стали. Поперек корпуса проложены ободы из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку. На ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены с зазором пруты из жаропрочной стали. Снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами. Устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы, которые в верхней части выполнены с отверстиями, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей, образованных листами, ободами и прутами. Дымовые трубы снабжены кожухами с отверстиями, образованными со стороны открытых торцов дымовых труб до их середины. Кольцевые полости между дымовыми трубами и кожухами соединены с коллектором для подачи воздуха. Изобретение позволяет повысить надежность работы установки и полноту сгорания твердого топлива. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, а именно к установкам для сжигания твердого топлива, и может быть использовано для обогрева зданий, сооружений, помещений и т.п.

Известна установка для сжигания твердого топлива в плотном слое. В верхней части слоя известной установки после загрузки находится свежее топливо, под ним располагается горящий кокс, а непосредственно над решеткой - шлак, по мере выгорания топливо проходит все зоны. Воздух подается снизу, через решетку. Образующийся при горении топлива шлак стекает через решетку в зону золоудаления. Топки для сжигания в плотном слое могут быть немеханическими, полумеханическими и механизированными. При всем многообразии конструкций все они содержат: забрасыватель, камеру сгорания топлива с колосниковой решеткой, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения и камеры с теплоносителем (Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. «Котельные установки промышленных предприятий», М., Энергоатомиздат, 1988, с. 11).

Однако известная установка характеризуется недостаточно высоким КПД, неполным сгоранием топлива и выделением в атмосферу вредных газообразных и твердых остатков.

Известно устройство для сжигания твердого топлива с помощью котельной установки двухступенчатого типа, в котором цилиндрическая топочная камера имеет высоту не менее 3 метров, а загрузочный люк расположен на высоте 2 м и снабжен устройством, обеспечивающим секторную загрузку топлива, кроме того, котельная установка снабжена штырями для скважинной прошивки зоны горения (патент РФ №2334166, МПК F23B 60/00, 20.09.2008). В известном устройстве сжигание топлива на первой и второй ступени производят в цилиндрической топочной камере. Центр конуса, образуемого засыпанным топливом, смещен относительно центра основания топочной камеры, что обеспечивает ее разделение на две зоны горения и совмещение плотного высокотемпературного пламени, образованного в процессе горения слоя топлива у основания конуса, с газами, образующимися в процессе горения топлива по всей высоте конуса. Интенсификацию процесса горения производят путем принудительной скважинной прошивки всей зоны горения твердого топлива с помощью вертикальных штырей, опускаемых из верхней части котельной установки, и принудительной подачи воздуха в зольную часть топки.

Однако известное устройство характеризуется повышенным расходом электроэнергии из-за принудительной подачи воздуха в зону горения и конвейерного золоудаления, а также недостаточной очисткой газообразных продуктов горения от сажи. Кроме того, процесс постоянного слежения за прошивкой и сама прошивка зоны загрузки и зоны горения топлива штырями - процесс достаточно трудоемкий.

Также известна установка для сжигания твердого топлива, содержащая корпус с топочной камерой, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, коллектор для подачи воздуха в топочную камеру и устройство для удаления дымовых газов (патент РФ №2399845, МПК F23B 50/00, 20.09.2010).

Однако данная установка для сжигания твердого топлива характеризуется недостаточной надежностью работы вследствие неполноты сгорания твердого топлива.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы установки для сжигания твердого топлива за счет снижения теплонапряженности корпуса и повышения полноты сгорания твердого топлива путем организации двухзонного и двухстадийного горения.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением, является предохранение корпуса установки от прогара путем подачи холодного основного воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами из жаропрочной стали, а также снижение токсичности вредных веществ в дымовых газах путем организации двухзонного и двухстадийного горения.

Поставленная задача решается тем, что в установке для сжигания твердого топлива, содержащей корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса вблизи одного из его торцов, технологический люк с крышкой, расположенный на другом торце корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, и устройство для удаления дымовых газов, внутренняя поверхность корпуса облицована листами из жаропрочной стали, поперек корпуса проложены ободы из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку, на ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены с зазором пруты из жаропрочной стали, снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами, устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы, которые в верхней части выполнены с отверстиями, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей, образованных листами, ободами и прутами, при этом дымовые трубы снабжены кожухами с отверстиями, образованными со стороны открытых торцов дымовых труб до их середины, а кольцевые полости между дымовыми трубами и кожухами соединены с коллектором для подачи воздуха.

Поставленная задача решается также тем, что дымовые трубы с наружной стороны корпуса могут быть объединены в одну вертикально расположенную трубу.

На фиг. 1 приведен продольный разрез предлагаемой установки для сжигания твердого топлива.

На фиг. 2 - вид сверху.

На фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1.

Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива содержит корпус 1 с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте 2, люк 3 с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса 1 вблизи одного из его торцов, технологический люк 4 с крышкой, расположенный на другом торце корпуса 1 в нижней его части, колосниковую решетку 5, установленную горизонтально внутри корпуса 1 под технологическим люком 4, трубу 6 для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой 5, и трубу 7 для удаления золы, установленную в нижней части корпуса 1 под решеткой 6. Внутренняя поверхность корпуса 1 облицована листами 8 из жаропрочной стали. Поперек корпуса 1 проложены ободы 9 из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку 5. На ободы 9 поперек них и по периметру поверхности корпуса 1 до колосниковой решетки 5 жестко уложены с зазором пруты 10 из жаропрочной стали. Снаружи вдоль корпуса 1 на верхней его части установлен коллектор 11 для подачи воздуха в полости 12, образованные листами 8, ободами 9 и прутами 10. Устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб 13, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы 14. Трубы 14 в верхней части выполнены с отверстиями 15, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей 12. Трубы 13 снабжены кожухами 16 с отверстиями 17, образованными со стороны открытых торцов труб 13 до их середины, а кольцевые полости между трубами 13 и кожухами 16 соединены с коллектором 11 для подачи воздуха. Трубы 13 с наружной стороны корпуса 1 объединены в одну вертикально расположенную трубу 18.

Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива работает следующим образом.

Через загрузочный люк 3 в корпус 1 загружается твердое топливо, после чего крышка люка герметично закрывается. Через коллектор 11 в полости 12 поступает холодный основной воздух, что снижает теплонапряженность корпуса 1. Далее воздух через зазоры между прутами 10 по периметру поверхности корпуса 1 поступает во внутрь последнего, где служит носителем кислорода. Кроме того, основной воздух через одну из полостей 12 и открытые торцы поступает в Г-образные трубы 14 и далее через их отверстия 15 в виде струй в зону открытых торцов выхлопных труб 13 и отверстий 17 кожухов 16. Твердое топливо поджигается с помощью дежурного факела, подведенного через технологичный люк 4, после чего его крышка герметично закрывается. В объеме корпуса 1, где размещено твердое топливо, образуется низкотемпературная зона горения (1-ая зона) с температурой t≈600÷900°C, а во всем объеме корпуса 1 скапливаются дымовые горячие газы, продукт недосгоревшего топлива.

Дымовые горячие газы двигаются из очага горения (1-ой зоны) в сторону пониженного давления (открытых торцов выхлопных труб 13), куда поступает основной воздух из отверстий 15 Г-образных труб 14. Одновременно из коллектора 11 через кольцевые полости между трубами 13 и кожухами 16 и отверстия 17 кожухов 16 в виде струй во внутрь корпуса 1 поступает дополнительный воздух. Движение дополнительного воздуха направлено против течения дымовых горячих газов, благодаря чему происходит его постепенный разогрев. В процессе движения дымовые горячие газы смешиваются с подогретым основным и дополнительным воздухом, истекающим из отверстий 15 и 17, вследствие чего происходит их догорание. В результате температура горячих газов постоянно повышается, образуется 2-ая зона горения твердых топлив с температурой 1500÷1700°C. Пламя стабилизируется на струях воздуха, истекающих из отверстий 15 и 17. Полное сгорание горючей смеси происходит во всем объеме корпуса 1, куда подводится основной воздух через зазоры между прутами 10.

Кожухи 16 защищают выхлопные трубы 13 от перегрева за счет поступления дополнительного воздуха из коллектора 11. При этом температура дымовых газов к выходам из труб 13 уменьшается, вследствие чего через трубу 18 в атмосферу выбрасываются дымовые газы с низкой температурой. Энергия, выделяющаяся в процессе горения твердого топлива, остается во 2-ой зоне горения, что повышает температуру сгорания. Повышение температуры, в свою очередь, приводит к полному сгоранию топлива и снижению токсичности вредных веществ в дымовых газах.

Таким образом, внутри корпуса 1 происходит двухзонное и двухстадийное горение твердого топлива с рекуперацией тепла в выхлопных трубах 13, образованием горючего газа с температурой горения твердого топлива в 1-ой зоне в пределах t≈600÷900°C и повышением температуры процесса во 2-ой зоне до уровня 1500÷1700°C, что позволяет резко уменьшить образование диоксинов, поскольку подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений (предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание частиц пыли (катализаторов образования диоксинов в дымовых газах).

Образовавшаяся зола осыпается через колосниковую решетку 5 на дно корпуса 1, откуда выдувается воздухом, поступающим через трубу 6, и удаляется через трубу 7.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить надежность работы установки для сжигания твердого топлива за счет снижения теплонапряженности корпуса путем подачи холодного основного воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами из жаропрочной стали, и повышения полноты сгорания твердого топлива путем организации двухзонного и двухстадийного горения.

1. Установка для сжигания твердого топлива, содержащая корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса вблизи одного из его торцов, технологический люк с крышкой, расположенный на другом торце корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, и устройство для удаления дымовых газов, причем внутренняя поверхность корпуса облицована листами из жаропрочной стали, поперек корпуса проложены ободы из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку, на ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены с зазором пруты из жаропрочной стали, снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами, устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы, которые в верхней части выполнены с отверстиями, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей, образованных листами, ободами и прутами, при этом дымовые трубы снабжены кожухами с отверстиями, образованными со стороны открытых торцов дымовых труб до их середины, а кольцевые полости между дымовыми трубами и кожухами соединены с коллектором для подачи воздуха.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дымовые трубы с наружной стороны корпуса объединены в одну вертикально расположенную трубу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано в конструкциях водогрейных котлов малой мощности. Над топочной решеткой топки водогрейного котла на протяжении участка активного горения топлива сформированы нависающие продольные топочные пороги, выполненные в виде гнутых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы выполнены Г-образными и чередуются с прямыми, вертикальные участки которых расположены параллельно, а горизонтальные отгибы обращены друг к другу и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены, при этом пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой, при этом топка водогрейного котла дополнительно снабжена системой подачи вторичного дутьевого воздуха, содержащей горизонтальные дутьевые каналы, выполненные по обеим сторонам топки, сообщенные друг с другом поперечным воздухогазопроводом, причем один из горизонтальных дутьевых каналов сообщен с источником дутья, при этом над горизонтальными дутьевыми каналами параллельно им размещены дополнительные продольные горизонтальные каналы, сообщенные с ними вертикальными патрубками, расположенными у конца продольных топочных порогов, кроме того, дополнительные продольные горизонтальные каналы снабжены горизонтальными патрубками, снабженными дутьевыми соплами, ориентированными над топочной решеткой непосредственно над слоем горящего топлива.

Изобретение относится к твердотопливным отопительным приборам. Устройство подачи воздуха в отопительных приборах верхнего горения содержит гибкий воздуховод, распределитель воздуха и гибкий элемент механизма перемещения.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к сжиганию топлива. .

Топка // 1343181
Изобретение относится к сжиганию топлива и м,б, использовано в водогрейных котлах. .

Топка // 1302086
Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. .

Топка // 1182237

Топка // 1048250

Изобретение относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применено в сельском хозяйстве. Способ сжигания низкореакционного топлива заключается в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное высокореакционное топливо, зона подачи твердого топлива выше зоны подачи жидкого топлива, а расход G1 жидкого или газообразного топлива зависит от низшей теплоты сгорания топлива и ограничен величиной: , кг/ч,где G2 - расход твердого топлива, кг/ч; , , - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива, его низшая теплота сгорания, низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДж/кг.

Изобретение относится к установкам по термической нейтрализации газообразных и жидких экологически опасных веществ, прежде всего паров и промышленных стоков компонентов ракетного топлива, например несимметричного диметилгидразина (гептил), тетраоксида диазота.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках, в частности в котлах тепловых электростанций и промышленных котельных, а также в обжиговых печах при совмещении выработки пара, производства стройматериалов, металлоизделий и активирования угля.

Изобретение относится к котлам на газифицируемой угольной пыли. Котел на газифицируемой угольной пыли включает: корпус котла вместе с печью; регенеративный нагреватель роторного типа; газопровод дымового газа, входное устройство которого соединено с печью, а выходное устройство соединено с регенеративным нагревателем роторного типа, причем несколько пароперегревателей установлено в газопроводе дымового газа; и воздуховод для подачи воздуха в другую принимающую часть каждой пары принимающих частей, так, чтобы теплоноситель, принимаемый в них, обменивался теплом с воздухом; высокотемпературный газоотборный газопровод, один конец которого соединен с концом газопровода дымового газа, обращенным к печи, а другой конец соединен с выходным устройством газопровода дымового газа; и устройство управления газоотбором для регулирования первого объема дымового газа, подаваемого через высокотемпературный газоотборный газопровод.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может использоваться как в бытовых отопительных системах, так и на небольших производствах, использующих тепловую энергию, а также для утилизации измельченных горючих бытовых отходов.

Изобретение относится к утилизации промышленных и бытовых отходов путем их переработки. Способ включает непрерывную подачу твердого топлива в шахту на ее колосниковую решетку с образованием на ней сверху вниз распределения твердого топлива, причем непрерывную подачу твердого топлива в шахту на его колосниковую решетку ведут равномерно распределяя твердое топливо в объеме шахты, начиная от колосниковой решетки и вверх к месту ее загрузки.

Изобретение относится к области ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива на стенде, а именно к способам сжигания канальных зарядов твердого ракетного топлива непосредственно в корпусах ракетных двигателей.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания с организацией циклов химических реакций твердых частиц углеводородного сырья, в котором кислородсодержащий материал циркулирует в форме частиц и который включает контакт частиц углеводородного сырья с частицами кислородсодержащего материала в восстановительной зоне R0, контакт частиц кислородсодержащего материала (1) из восстановительной зоны R0 с потоком газообразного окислителя (2) в реакционной окислительной зоне R1, направление подвижной фазы (5) из реакционной зоны R1, которая включает газовую и твердую фазы, в разделяющую газовую и твердую фазы зону S2 таким образом, чтобы разделить преимущественно газообразную подвижную фазу (6), включающую летучую золу и мелкие частицы кислородсодержащего материала, и твердофазный поток (7), включающий основную массу мелких частиц, летучую золу и основную массу частиц кислородсодержащего материала, направление твердофазного потока (7) из разделяющей газовую и твердую фазы зоны S2 в отделяющую плотную фазу декантационную зону S3, псевдоожиженную невосстанавливающим газом (8), что позволяет отделять мелкие частицы и летучую золу от частиц кислородсодержащего материала таким образом, чтобы направлять поток частиц (10), включающий основную массу кислородсодержащих частиц, в восстановительную зону R0 и выпускать через выпускную линию преимущественно газообразный выходящий поток (9), включающий основную массу летучей золы и мелких частиц кислородсодержащего материала.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подготовки твердого топлива к сжиганию на тепловых электрических станциях (ТЭС). Установка подготовки твердого топлива к сжиганию содержит технологически соединенные между собой тракт сырого топлива, бункер сырого топлива, обезвоживающее устройство, соединенное с трактом горячего воздуха, бункер запаса топлива, измельчающее устройство, тракт топливоподачи, соединенный с бункером запаса топлива.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство (100) для сжигания гранулированного твердого топлива содержит камеру (102), имеющую наружную стенку (104) и внутреннюю стенку (106), разделяющую внутреннее пространство указанной камеры на пространство (108) для воздуха для горения и камеру сгорания (110), по меньшей мере, одну воздуходувку (112) для обеспечения воздуха для горения, и средства вращения (113) для вращения указанной камеры сгорания.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к способу сжигания топлива (жидкого, твердого, газообразного) в отопительных котлах индивидуального и коллективного пользования, и может быть использовано в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и др. Способ сжигания топлива включает подачу топлива в камеру сгорания, его поджог в присутствии атмосферного воздуха с последующим каталитическим горением без доступа атмосферного воздуха, при этом сжигание топлива осуществляют в два этапа, на первом этапе осуществляют сжигание топливно-воздушной смеси с образованием насыщенного пара в парогенераторе, на втором этапе проводят пиролиз водяного пара при одновременном горении топлива без доступа атмосферного воздуха, при этом водяной пар подают в камеру сгорания отопительного котла при температуре 400-960°C и атмосферном давлении, а как катализатор используют железо, никель и/или их окислы, которые размещены на колоснике. Технический результат заключается в интенсификации процессов горения и теплообмена, повышении эффективности сгорания топлива при одновременном уменьшении вредных выбросов в атмосферу. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх