RU186210U1 - Solid fuel boiler - Google Patents
Solid fuel boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU186210U1 RU186210U1 RU2018110950U RU2018110950U RU186210U1 RU 186210 U1 RU186210 U1 RU 186210U1 RU 2018110950 U RU2018110950 U RU 2018110950U RU 2018110950 U RU2018110950 U RU 2018110950U RU 186210 U1 RU186210 U1 RU 186210U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical body
- fuel
- boiler
- grate
- solid fuel
- Prior art date
Links
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 50
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010747 number 6 fuel oil Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/08—Packaged or self-contained boilers, i.e. water heaters with control devices and pump in a single unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H11/00—Travelling-grates
- F23H11/04—Travelling-grates with the bars pivoted at one side
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплоэнергетике, может быть использована в твердотопливных отопительных системах, производящих в качестве конечного продукта-теплоносителя горячую воду либо другой жидкий теплоноситель. Задачей настоящей полезной модели является повышение емкости загрузочного топливного бункера отопительного котла, что приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками топлива и улучшению условий труда путем устранения недостатка наиболее близкого технического решения: относительно небольшой величины разовой загрузки твердого топлива за счет изменения конструкции топочного устройства, позволяющего формировать слой топлива стабильной газопроницаемости, оптимизировать процесс горения, повысить емкость загрузочного топливного бункера отопительного котла, что приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками топлива и улучшению условий труда. Отопительный котел с верхней подачей твердого топлива, содержащий зольник, цилиндрический корпус с верхним отверстием и крышкой для загрузки твердого топлива, а также системой теплообмена в виде кольцевой водяной рубашки, снабженной патрубками подвода и отвода воды, устройство подачи воздуха под колосник для сжигания твердого топлива, расположенную в верхней части зольника круглую колосниковую решетку, состоящую из нескольких колосников, подвижных и неподвижных, отличающийся тем, что котел оборудован дополнительным теплообменником, соединенным с цилиндрическим корпусом газоходом для дожигания горючих газов и отвода продуктов горения, а также патрубками подачи воздуха для сжигания твердого топлива в зольник под колосниковую решетку и для дожигания горючих газов в газоход. Газоход для дожигания горючих газов и отвода продуктов горения, соединяющий цилиндрический корпус котла с дополнительным теплообменником, может быть защищен водяной рубашкой, соединенной посредством патрубков с водяной рубашкой цилиндрического корпуса. 1з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to a power system, can be used in solid fuel heating systems that produce hot water or other liquid coolant as the final heat carrier product. The objective of this utility model is to increase the capacity of the loading fuel tank of the heating boiler, which leads to an increase in the operating time of the heating boiler between fuel loads and improving working conditions by eliminating the drawback of the closest technical solution: a relatively small amount of a single charge of solid fuel due to a change in the design of the furnace device, allowing the formation of a stable gas permeability fuel layer, to optimize the combustion process, to increase the capacity for ruzochnogo bunker fuel boiler, resulting in increased operating time between retrievals of the boiler fuel and improve working conditions. A heating boiler with an upper supply of solid fuel, containing an ash pan, a cylindrical body with an upper opening and a lid for loading solid fuel, as well as a heat exchange system in the form of an annular water jacket equipped with water inlet and outlet pipes, an air supply device under the grate for burning solid fuel, the round grate located at the top of the ash pan, consisting of several grates, movable and fixed, characterized in that the boiler is equipped with an additional heat exchanger, Connections to the cylindrical body flue for afterburning combustible gases and combustion products outlet and the air supply nozzles for the combustion of solid fuel in the ash box underneath the grate and for afterburning combustible gases in the flue. A flue for burning off combustible gases and removing combustion products, connecting the cylindrical body of the boiler with an additional heat exchanger, can be protected by a water jacket connected by means of pipes to the water jacket of the cylindrical body. 1 s.p. f-ly, 3 ill.
Description
Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.
Полезная модель относится к теплоэнергетике, может быть использована в твердотопливных отопительных системах, производящих в качестве конечного продукта-теплоносителя горячую воду либо другой жидкий теплоноситель, направлена на увеличение емкости загрузочного топливного бункера отопительного котла и, как следствие, на увеличение времени работы отопительного котла между загрузками топлива и на улучшение условий труда. The utility model relates to a power system, can be used in solid fuel heating systems that produce hot water or other liquid coolant as the final heat carrier product, is aimed at increasing the capacity of the loading fuel tank of the heating boiler and, as a result, at increasing the operating time of the heating boiler between loads fuel and to improve working conditions.
Важной проблемой сохранения жизнедеятельности небольших, удаленных поселений, отдельно расположенных зданий и сооружений, вновь создаваемых промышленных предприятий является задача обеспечения их теплом и горячей водой. Подключение централизованного теплоснабжения требует значительных денежных затрат, а потери в теплотрассах, часто сильно изношенных, их ежегодные ремонты и обслуживание существенно увеличивают стоимость единицы тепла. В большинстве случаев установка автономного теплоснабжения является оптимальным решением проблемы повышения стабильности и снижения затрат на отопление и горячее водоснабжение.An important problem of maintaining the vital functions of small, remote settlements, separately located buildings and structures, and newly created industrial enterprises is the task of providing them with heat and hot water. Connecting centralized heat supply requires significant cash costs, and losses in heating pipelines, often very worn out, their annual repairs and maintenance significantly increase the cost of a unit of heat. In most cases, the installation of autonomous heat supply is the optimal solution to the problem of increasing stability and reducing the cost of heating and hot water.
Уровень техники.The level of technology.
Известно техническое решение (с. 41-42, Двойнишников В.А., Конструкция и расчет котлов и котельных установок / В.А. Двойнишников, Л.В. Деев, М.А. Изюмов. - М.: Машиностроение, 1988. - 264 с.), в котором колосниковая решетка неподвижна, куски топлива, лежащие на ней, не перемещаются относительно решетки (фиг. 1). Необходимый для горения твердого топлива воздух подается снизу под решетку. Топливо 4, ссыпаемое на горящее топливо, прогревается, выделяются летучие вещества, которые сгорают, образуя пламя над слоем топлива 5, а продукты горения эвакуируются из котла. Максимальная температура (1300-1500°С) наблюдается в области горения непосредственно самих частиц топлива с уже удаленными летучими 3. Слой золы 2, перемешанный с недогоревшим топливом, лежит непосредственно на неподвижной колосниковой решетке 1, постепенно просыпаясь через ее отверстия.A technical solution is known (pp. 41-42, V.A. Dvoinishnikov, Design and calculation of boilers and boiler plants / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Izyumov. - M.: Mechanical Engineering, 1988. - 264 p.), In which the grate is stationary, the pieces of fuel lying on it do not move relative to the grate (Fig. 1). The air necessary for burning solid fuel is supplied from below under the grate.
Известное решение имеет следующие недостатки:The known solution has the following disadvantages:
- заложенный в известное решение принцип прохождения смеси воздуха, горючих и топочных газов снизу вверх через слой постоянно перемещающегося встречно сверху вниз слоя постепенно сгорающего твердого топлива приводит к нестабильности газопроницаемости слоя. Эта нестабильность обусловлена постоянным изменением высоты слоя твердого топлива вследствие периодической верхней догрузки топлива и постоянного удаления частиц золы через отверстия колосниковой решетки и приводит к неравномерности количества проходящего через слой смеси газов, нестабильности гидравлического режима и, как следствие, снижению тепловой мощности отопительного котла;- the principle of the passage of a mixture of air, combustible and flue gases from bottom to top through a layer of a layer of gradually burning solid fuel gradually moving upward from top to bottom, leading to a known solution, leads to instability of the layer gas permeability. This instability is caused by a constant change in the height of the layer of solid fuel due to the periodic top loading of fuel and the constant removal of ash particles through the openings of the grate and leads to uneven amounts of gas passing through the layer, instability of the hydraulic regime and, as a consequence, a decrease in the thermal power of the heating boiler;
- проблематичность использования в качестве топлива хорошо спекающихся каменных углей средней степени метаморфизма, например марок ГЖО, ГЖ, Ж, КЖ, К, КСН, КС, ОС по ГОСТ 25543-88 «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам». Эти угли, как известно, при нагреве в условиях недостатка кислорода могут спекаться, образуя на решетке прочную корку спекшегося материала, препятствуя просыпанию золы, перемешанной с недогоревшим топливом, через отверстия решетки, и понижая газопроницаемость системы решетка - слой материала, что приводит к уменьшению количества проходящего через слой воздуха, снижению тепловой мощности отопительного котла и, как следствие, нестабильности гидравлического режима;- the problematic use of well-sintered coals of medium degree of metamorphism as fuel, for example, grades GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KSN, KS, OS in accordance with GOST 25543-88 “Brown, hard coal and anthracite. Classification by genetic and technological parameters. ” These coals, as you know, when heated under conditions of oxygen deficiency, they can sinter, forming a strong crust of sintered material on the grate, preventing the ash, mixed with unburned fuel, from spilling through the grate openings, and reducing the gas permeability of the grating-material system, which leads to a decrease in the amount passing through a layer of air, reducing the thermal power of the heating boiler and, as a consequence, instability of the hydraulic mode;
- необходимость использования ручной шуровки слоя материала, находящегося на колосниковой решетке, для ее очистки и интенсификации процесса проваливания материала через отверстия решетки или использования для этой цели механических приспособлений, недолговечных в зоне высоких температур. Для полной очистки решетки, например, от корки спекшегося материала необходима полная остановка котла. Это приводит к усложнению обслуживания котла и ухудшению условий труда.- the need to use manual lining of a layer of material located on the grate, to clean it and to intensify the process of sinking material through the holes of the grate or to use mechanical devices for this purpose, short-lived in the high temperature zone. To completely clean the grill, for example, from the crust of sintered material, a complete stop of the boiler is necessary. This leads to more complicated boiler maintenance and worsening working conditions.
Наиболее близким из известных технических решений к описываемому является конструкция отопительного котла с верхней подачей угля в зону горения (патент на изобретение №2357156 РФ, МПК F24H 1/08, 2008), содержащего колосник 1, зольник 2, цилиндрический корпус 3 с крышкой 4 и расположенной по его оси топливной трубой 5, образующей с корпусом кольцевые водяные рубашки 6 и 7, снабженные патрубками подвода и отвода воды, патрубком подачи воздуха, установленное в камере сгорания дополнительное топочное устройство 8, выполненное в виде вертикальной топливной трубы, соосно с которой над зольником расположен круглый колосник с диаметром, равным диаметру внутренней поверхности цилиндрического корпуса, представляющий собой два разрезанных по диаметру полукруга, имеющих свободу перемещения, достигаемого путем вращения колосников вдоль осей, проходящих через центр тяжести колосника, расположенных параллельно оси разреза таким образом, что длина дуги L, отсекаемая осью, связана с размерами колосника соотношением
Наиболее близкое из известных технических решений позволяет:The closest known technical solutions allows:
- стабилизировать гидравлический режим работы отопительного котла вследствие формирования слоя топлива в зоне горения таким образом, что слой имеет переменную высоту в радиальном направлении (со снижением до 20-50 мм вблизи внешней стенки теплообменника) и постоянную высоту в каждой точке камеры горения. То есть, слой угля в камере сгорания имеет постоянную газопроницаемость в любой момент времени независимо от величины загрузки топлива в топливной трубе;- stabilize the hydraulic mode of operation of the boiler due to the formation of a layer of fuel in the combustion zone so that the layer has a variable height in the radial direction (with a decrease to 20-50 mm near the outer wall of the heat exchanger) and a constant height at each point of the combustion chamber. That is, the coal layer in the combustion chamber has constant gas permeability at any time, regardless of the amount of fuel loading in the fuel pipe;
- интенсифицировать процесс удаления частиц золы и недогоревшего топлива через отверстия колосниковой решетки и частично разрушать корку спекшегося материала путем периодического вращения колосников вдоль осей, проходящих через центр тяжести колосника на угол, равный ±10 градусов относительно горизонтали.- intensify the process of removing particles of ash and unburned fuel through the openings of the grate and partially destroy the crust of the sintered material by periodically rotating the grates along the axes passing through the center of gravity of the grate at an angle of ± 10 degrees relative to the horizontal.
Недостатком наиболее близкого из известных технических решений является относительно небольшая величина разовой загрузки твердого топлива, так как топливо размещается в расположенной по оси цилиндрического корпуса топливной трубе, занимающей лишь часть объема этого цилиндрического корпуса.The disadvantage of the closest known technical solutions is the relatively small amount of a single charge of solid fuel, since the fuel is located in the fuel pipe located along the axis of the cylindrical body, occupying only a part of the volume of this cylindrical body.
Раскрытие полезной модели. Задачей настоящей полезной модели является повышение емкости загрузочного топливного бункера отопительного котла, что приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками топлива и улучшению условий труда.Disclosure of a utility model. The objective of this utility model is to increase the capacity of the loading fuel tank of the heating boiler, which leads to an increase in the operating time of the heating boiler between fuel loads and improving working conditions.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известном отопительном котле, содержащем зольник, цилиндрический корпус с верхним отверстием и крышкой для загрузки твердого топлива, а также системой теплообмена в виде кольцевой водяной рубашки, снабженной патрубками подвода и отвода воды, устройство подачи воздуха под колосник для сжигания твердого топлива, расположенную в верхней части зольника круглую колосниковую решетку, с диаметром, равным диаметру внутренней поверхности цилиндрического корпуса, состоящую из нескольких колосников, подвижных и неподвижных, имеющих отношение площади свободного сечения к общей площади 0,1-0,5 и свободу вращения подвижных колосников вокруг осей, проходящих через центры их тяжести, обеспечиваемую наличием зазоров величиной 0,01-0,02 r, где r - радиус внутренней поверхности цилиндрического корпуса, между подвижными и неподвижными колосниками и внутренней поверхностью котла цилиндрической формы, котел оборудован дополнительным теплообменником, соединенным посредством патрубков с водяной рубашкой цилиндрического корпуса, имеющим площадь теплообмена на 25-100% большую площади теплообмена цилиндрического корпуса, соединенным с цилиндрическим корпусом газоходом для дожигания горючих газов и отвода продуктов горения с площадью поперечного сечения 5-20% от площади внутреннего горизонтального сечения цилиндрического корпуса, при этом нижняя кромка газохода расположена на 0,1-0,3 r выше поверхности колосника, длина газохода составляет 0,5-2,0 r, а также патрубками подачи воздуха для сжигания твердого топлива в зольник под колосниковую решетку - 50-80% общего количества воздуха, и для дожигания горючих газов в газоход - 20-50% общего количества воздуха.The essence of the utility model lies in the fact that in a known heating boiler containing an ash pan, a cylindrical body with an upper opening and a lid for loading solid fuel, as well as a heat exchange system in the form of an annular water jacket equipped with water inlet and outlet pipes, an air supply device under the grate for burning solid fuel, a round grate located in the upper part of the ash pan with a diameter equal to the diameter of the inner surface of the cylindrical body, consisting of several forks, movable and motionless, having a ratio of the free cross-sectional area to the total area of 0.1-0.5 and the freedom of rotation of the moving grates around the axes passing through their centers of gravity, provided by the presence of gaps of 0.01-0.02 r, where r - the radius of the inner surface of the cylindrical body, between the movable and fixed grates and the inner surface of the boiler of cylindrical shape, the boiler is equipped with an additional heat exchanger connected by means of pipes to the water jacket of the cylindrical body, having an area l heat transfer is 25-100% larger than the heat transfer area of the cylindrical body, connected to the cylindrical body by a gas duct for burning combustible gases and removing combustion products with a cross-sectional area of 5-20% of the internal horizontal section of the cylindrical body, while the lower edge of the gas duct is located at 0 , 1-0.3 r above the surface of the grate, the length of the gas duct is 0.5-2.0 r, and also with air supply pipes for burning solid fuel into the ash pan under the grate - 50-80% of the total amount of air, and for doge burning of combustible gases in the flue - 20-50% of the total amount of air.
Отличие предлагаемого устройства от наиболее близкого из известных технических решений состоит в том, что изменена конструкция камеры сгорания отопительного котла. Если в наиболее близком из известных технических решений подача топлива из топливной трубы осуществляется под действием силы тяжести в зону горения, расположенную между внутренней стенкой цилиндрического корпуса и внешней стенкой топливной трубы, и топливо под углом естественного откоса поступает на периферийную часть колосника, то в предлагаемом устройстве внутренняя топливная труба отсутствует, что существенно увеличивает емкость загрузочного топливного бункера отопительного котла, приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками топлива и улучшению условий труда.The difference between the proposed device and the closest known technical solutions is that the design of the combustion chamber of the heating boiler is changed. If in the closest known technical solutions the fuel is supplied from the fuel pipe by gravity to the combustion zone located between the inner wall of the cylindrical body and the outer wall of the fuel pipe, and the fuel is fed to the peripheral part of the grate at an angle of repose, then in the proposed device there is no internal fuel pipe, which significantly increases the capacity of the loading fuel tank of the heating boiler, leading to an increase in the operating time of the heater boiler between fuel loads and improving working conditions.
Отвод продуктов горения из цилиндрического корпуса в дополнительный теплообменник, необходимость которого обусловлена отсутствием защищенной водяной рубашкой топливной трубы и, следовательно, некоторым уменьшением площади теплообмена цилиндрического корпуса по сравнению с наиболее близким из известных технических решений, осуществляется через газоход площадью поперечного сечения 5-20% от площади внутреннего горизонтального сечения цилиндрического корпуса. Также в газоходе производится дожигание горючих газов, образующихся при частичной газификации твердого топлива. Нижняя кромка газохода расположена на 0,1-0,3 r выше поверхности колосника, а длина газохода составляет 0,5-2,0 r. Стабильность гидравлического режима котла обеспечивается постоянной толщиной слоя сжигаемого и газифицируемого топлива между колосниковой решеткой и газоходом, независящей от уровня топлива в цилиндрическом корпусе котла и, следовательно, постоянной газопроницаемостью слоя топлива. Дополнительный теплообменник имеет площадь теплообмена на 25-100% большую площади теплообмена цилиндрического корпуса и соединен посредством патрубков с водяной рубашкой цилиндрического корпуса.The removal of combustion products from the cylindrical body to an additional heat exchanger, the need for which is due to the absence of a fuel pipe protected by a water jacket and, therefore, some reduction of the heat transfer area of the cylindrical body compared to the closest known technical solutions, is carried out through a gas duct with a cross-sectional area of 5-20% square internal horizontal section of the cylindrical body. Also in the flue is the afterburning of combustible gases generated during the partial gasification of solid fuels. The lower edge of the flue is located at 0.1-0.3 r above the surface of the grate, and the length of the flue is 0.5-2.0 r. The stability of the hydraulic mode of the boiler is ensured by the constant thickness of the layer of combustible and gasified fuel between the grate and the flue, independent of the level of fuel in the cylindrical body of the boiler and, therefore, the constant gas permeability of the fuel layer. The additional heat exchanger has a heat transfer area of 25-100% larger than the heat transfer area of the cylindrical body and is connected via pipes to the water jacket of the cylindrical body.
Котел снабжен также патрубками регулируемой подачи воздуха с регулируемым проходным сечением для сжигания твердого топлива в зольник под колосниковую решетку - 50-80% общего количества воздуха, и для дожигания горючих газов в газоход - 20-50% общего количества воздуха.The boiler is also equipped with adjustable air supply nozzles with an adjustable flow area for burning solid fuel into the ash pan under the grate - 50-80% of the total amount of air, and for burning off combustible gases into the flue - 20-50% of the total amount of air.
Технический результат, получаемый от использования полезной модели, заключается в повышении емкости загрузочного топливного бункера отопительного котла, что приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками твердого топлива и улучшению условий труда вследствие уменьшения количества контактов топочного пространства с окружающей средой при загрузке топлива.The technical result obtained from the use of the utility model consists in increasing the capacity of the loading fuel tank of the heating boiler, which leads to an increase in the operating time of the heating boiler between solid fuel loads and improving working conditions due to a decrease in the number of contacts of the furnace space with the environment during fuel loading.
Краткое описание конструкции.A brief description of the design.
Отопительный котел состоит (фиг. 3) из цилиндрического корпуса 1, зольника 2, теплообменника 3 и газохода для дожигания горючих газов и отвода продуктов горения 4. Цилиндрический корпус имеет верхнее отверстие с крышкой 5 для загрузки твердого топлива 6. В верхней части зольника расположена круглая колосниковая решетка 7 с подвижными и неподвижными колосниками. Зольник оснащен дверцей для удаления золы 8 и рычагами 9 для перемещения подвижных колосников. Цилиндрический корпус и теплообменник снабжены кольцевыми водяными рубашками 10, связанными в единую систему теплообмена, снабженную патрубками подвода 11 обратной и отвода 12 горячей воды для подачи тепла к обогреваемому объекту. Котел снабжен также патрубками регулируемой подачи воздуха с регулируемым проходным сечением для сжигания твердого топлива в зольник 13 под колосниковую решетку и для дожигания горючих газов в газоход 14. Охлажденные газы отводятся из теплообменника через дымовую трубу 15. The heating boiler consists (Fig. 3) of a
Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.
Котел работает следующим образом. Для розжига топлива на колосниковую решетку укладывают легковозгораемое топливо, например, сухие дрова. После прогрева цилиндрический корпус заполняют твердым топливом через верхнее загрузочное отверстие. Основная часть воздуха подается в зольник под колосниковую решетку. Твердое топливо прогревается, выделяются летучие вещества, часть которых сгорает. Нагретое топливо частично сгорает, частично газифицируется с выделением горючих газов. Процесс горения и газификации твердого топлива протекает по всей поверхности колосниковой решетки, но наиболее интенсивным его действие оказывается вблизи эвакуационного газохода.The boiler operates as follows. For ignition of fuel, combustible fuel, for example, dry firewood, is placed on the grate. After warming up, the cylindrical body is filled with solid fuel through the upper loading hole. The main part of the air is supplied to the ash pan under the grate. Solid fuel warms up, volatile substances are released, some of which burn out. Heated fuel partially burns out, partially gasifies with the emission of combustible gases. The process of combustion and gasification of solid fuel proceeds over the entire surface of the grate, but its most intense action is near the evacuation duct.
По мере горения и газификации твердого топлива слой золы, перемешанный с недогоревшим топливом, располагающийся непосредственно на колосниковой решетке, постепенно просыпается через ее отверстия при периодическом вращении подвижных колосников.As the solid fuel burns and gasifies, a layer of ash mixed with unburned fuel, located directly on the grate, gradually wakes up through its openings with periodic rotation of the moving grate.
Смесь дымовых и горючих газов нагревает вышерасположенный слой топлива, которое уже подогретым поступает в зону горения, и через слой топлива, отдавая часть тепла жидкому теплоносителю цилиндрического корпуса, эвакуируется из цилиндрического корпуса через газоход, куда подается вторичный воздух для дожигания оставшихся горючих газов. После газохода дымовые газы поступают в теплообменник, охлаждаются, отдавая тепло жидкому теплоносителю, и через дымовую трубу удаляются в атмосферу.A mixture of flue and combustible gases heats the upstream layer of fuel, which is already heated, enters the combustion zone, and through the fuel layer, giving up part of the heat to the heat transfer fluid of the cylindrical body, is evacuated from the cylindrical body through the gas duct, where secondary air is supplied to re-burn the remaining combustible gases. After the flue, the flue gases enter the heat exchanger, are cooled, giving heat to the heat transfer fluid, and are removed to the atmosphere through the chimney.
Котел снабжен также патрубками регулируемой подачи воздуха с регулируемым проходным сечением для сжигания твердого топлива в зольник под колосниковую решетку - 50-80% общего количества воздуха, и для дожигания горючих газов в газоход - 20-50% общего количества воздуха. Регулировка соотношения воздуха, подаваемого под колосниковую решетку и в газоход, осуществляется в зависимости от тепловой мощности отопительного котла, физико-химических и физико-механических свойств твердого топлива, например, для углей от степени метаморфизма, зольности, выхода летучих веществ, гранулометрического состава и т.д.The boiler is also equipped with adjustable air supply nozzles with an adjustable flow area for burning solid fuel into the ash pan under the grate - 50-80% of the total amount of air, and for burning off combustible gases into the flue - 20-50% of the total amount of air. The ratio of the air supplied under the grate and to the flue is adjusted depending on the heat output of the boiler, the physico-chemical and physico-mechanical properties of solid fuels, for example, for coal depending on the degree of metamorphism, ash content, volatiles output, particle size distribution, etc. .d.
Отопительный котел, работающий на принципе частичной газификации твердого топлива, имеет КПД 85-86%, температура получаемой горячей воды - 95°С, периодичность обслуживания 1 раз в течение 3-5 суток в зависимости от заданной температуры теплоносителя, качества топлива и погодных условий. Для поддержания наиболее экономичного режима работы системы температуры отходящих газов должна быть в пределах 110-120°С (не более 180°С и не менее 90-100°С).A heating boiler operating on the principle of partial gasification of solid fuel has an efficiency of 85-86%, the temperature of the produced hot water is 95 ° C, the frequency of service is 1 time for 3-5 days, depending on the set temperature of the coolant, fuel quality and weather conditions. To maintain the most economical mode of operation of the system, the temperature of the exhaust gases should be in the range of 110-120 ° C (not more than 180 ° C and not less than 90-100 ° C).
На основе проведенных исследований и расчетов выполнено сопоставление технических и технологических параметров предлагаемой в данной полезной модели конструкции отопительного котла и конструкции отопительного котла, разработанной в наиболее близком техническом решении, при тепловой мощности 50 кВт (таблица 1).Based on the research and calculations, a comparison was made of the technical and technological parameters of the design of the heating boiler proposed in this utility model and the design of the heating boiler, developed in the closest technical solution, with a thermal power of 50 kW (table 1).
В качестве твердого топлива в расчетах и исследованиях использован уголь марки Т Кузнецкого угольного бассейна со следующими физико-механическими характеристиками: влага рабочая (Wt r) - 7%; зольность на сухую массу (Ad) 14,6%; выход летучих веществ (Vdaf) - 12,5%; низшая теплота сгорания на рабочее состояние топлива (Qi r) - 25129 кДж (по ГОСТ 25543-88. Угли бурые, каменные и антрацит. Классификация по генетическим и технологическим параметрам).As a solid fuel in the calculations and studies, T grade coal from the Kuznetsk coal basin with the following physical and mechanical characteristics was used: working moisture (W t r ) - 7%; ash content on dry weight (A d ) 14.6%; the yield of volatile substances (V daf ) - 12.5%; the lowest calorific value per fuel operating condition (Q i r ) is 25129 kJ (according to GOST 25543-88. Brown, stone and anthracite coals. Classification by genetic and technological parameters).
*Насыпная плотность рядового угля принята 900 кг/м3.* The bulk density of raw coal accepted 900 kg / m 3 .
**КПД отопительных котлов приняты 83,5% и 86% для конструкции отопительного котла, разработанной в наиболее близком техническом решении и предлагаемой в данной полезной модели конструкции отопительного котла.** The efficiency of heating boilers is 83.5% and 86% accepted for the design of the heating boiler, developed in the closest technical solution and proposed in this utility model of the design of the heating boiler.
Предлагаемая конструкция отопительного котла обеспечивает повышение емкости загрузочного топливного бункера отопительного котла в 3,72 раза по сравнению с наиболее близким техническим решением, что приводит к увеличению времени работы отопительного котла между загрузками топлива при эксплуатации с одинаковой тепловой мощностью в 3,81 раза и улучшению условий труда вследствие соответственного уменьшения количества загрузок твердого топлива.The proposed design of the heating boiler provides an increase in the capacity of the loading fuel hopper of the heating boiler by 3.72 times compared with the closest technical solution, which leads to an increase in the operating time of the heating boiler between fuel loads during operation with the same heat output by 3.81 times and improving conditions labor due to the corresponding reduction in the number of solid fuel loads.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110950U RU186210U1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Solid fuel boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110950U RU186210U1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Solid fuel boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186210U1 true RU186210U1 (en) | 2019-01-11 |
Family
ID=65020807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018110950U RU186210U1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Solid fuel boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186210U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755110C1 (en) * | 2021-02-04 | 2021-09-13 | Григорий Иванович Егоров | Heating furnace |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0806609A1 (en) * | 1996-05-09 | 1997-11-12 | SOCIETE ANONYME DITE MULLER & CIE | Gas boiler with resonant combustion |
| RU2222754C2 (en) * | 2001-08-07 | 2004-01-27 | ООО НПФ "Элмет-интеллект" | Heating boiler |
| RU2357156C1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-05-27 | ООО "Новокузнецкий котельный завод" | Heating boiler with top coal feed to combustion zone |
| RU94672U1 (en) * | 2010-01-19 | 2010-05-27 | ООО "Новокузнецкий котельный завод" | MOBILE GRAIN GRILLE FOR HEATING SOLID FUEL BOILERS OF CYLINDRICAL FORM |
| RU107332U1 (en) * | 2011-01-18 | 2011-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Новокузнецкий котельный завод" | MOBILE GRAIN GRILLE FOR HEATING SOLID FUEL BOILERS OF CYLINDRICAL FORM WITH TOP LOADING TUBE |
-
2018
- 2018-03-27 RU RU2018110950U patent/RU186210U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0806609A1 (en) * | 1996-05-09 | 1997-11-12 | SOCIETE ANONYME DITE MULLER & CIE | Gas boiler with resonant combustion |
| RU2222754C2 (en) * | 2001-08-07 | 2004-01-27 | ООО НПФ "Элмет-интеллект" | Heating boiler |
| RU2357156C1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-05-27 | ООО "Новокузнецкий котельный завод" | Heating boiler with top coal feed to combustion zone |
| RU94672U1 (en) * | 2010-01-19 | 2010-05-27 | ООО "Новокузнецкий котельный завод" | MOBILE GRAIN GRILLE FOR HEATING SOLID FUEL BOILERS OF CYLINDRICAL FORM |
| RU107332U1 (en) * | 2011-01-18 | 2011-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Новокузнецкий котельный завод" | MOBILE GRAIN GRILLE FOR HEATING SOLID FUEL BOILERS OF CYLINDRICAL FORM WITH TOP LOADING TUBE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755110C1 (en) * | 2021-02-04 | 2021-09-13 | Григорий Иванович Егоров | Heating furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201756534U (en) | Fixed bed biomass gas industrial boiler system | |
| CN105674232B (en) | A kind of biomass micron fuel hot industry boiler of clean and effective | |
| RU94672U1 (en) | MOBILE GRAIN GRILLE FOR HEATING SOLID FUEL BOILERS OF CYLINDRICAL FORM | |
| US4441436A (en) | Solid fuel burning methods and apparatus | |
| RU186210U1 (en) | Solid fuel boiler | |
| US4095958A (en) | Apparatus and method for producing combustible gases from biomass material | |
| RU142005U1 (en) | HEATER WITH A FORCED BOILER REACTOR | |
| RU2357156C1 (en) | Heating boiler with top coal feed to combustion zone | |
| CN102563853B (en) | Inverted grate-firing boiler | |
| Bantelay et al. | Design, manufacturing and performance evaluation of house hold gasifier stove: A case study of Ethiopia | |
| RU89670U1 (en) | DEVICE FOR DISPOSAL OF WET WASTE CONTAINING ORGANIC MATERIALS | |
| US20110303132A1 (en) | Method and apparatus for cascaded biomass oxidation with thermal feedback | |
| CN212299054U (en) | Hearth of combustion furnace | |
| RU2244873C2 (en) | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed | |
| RU2452895C2 (en) | Device to burn lump solid fuel in pulsating flow | |
| RU2702069C1 (en) | Vertical fire grate of boiler furnace | |
| CN105861061A (en) | Novel furnace core structure of medium and large biomass gasification device | |
| WO2007036720A1 (en) | Biomass stove | |
| RU2275552C2 (en) | Device for burning solid fuel | |
| RU183190U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| CN101545677B (en) | Thick oil heating furnace | |
| RU100191U1 (en) | HEATING BOILER WITH INSERT FOR WOOD BURNING | |
| CN104019445B (en) | A kind of solid fuel combustion apparatus of tilting fire grate and combustion method | |
| RU56560U1 (en) | INSTALLATION FOR JOINT GASIFICATION AND BURNING OF SOLID FUELS AND BIOMASS | |
| RU2549947C1 (en) | Biomass utilisation plant and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190328 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200210 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210328 |