RU206403U1

RU206403U1 - Solid fuel combustion plant

Info

Publication number: RU206403U1
Application number: RU2021122393U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Хиль
Original assignee: Андрей Юрьевич Хиль
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2021-09-09

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к установкам для сжигания твердого топлива, и может быть использована 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 расположен в боковой части корпуса и в его центре, а топочная камера под загрузочным люком имеет проем, на котором установлена съемная крышка с отверстиями. Технологический люк с крышкой расположен на одном из торцов корпуса в нижней его части, а колосниковая решетка установлена горизонтально внутри корпуса под технологическим люком. Труба для удаления золы установлена в нижней части корпуса под решеткой. Снаружи вдоль корпуса на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы для равномерной подачи воздуха в полости, образованные между корпусом и топочной камерой. На верхней части корпуса установлена камера дожигания дыма, состоящая из двух глухих цилиндров, вставленных друг в друга с некоторым зазором. В зазор подается воздух через патрубок, установленный на одном из концов наружного цилиндра, а на другом его конце установлен второй патрубок для прохода дыма, соединяющий топочную камеру с внутренним цилиндром. При этом у внутреннего цилиндра вблизи патрубка по всему периметру образован ряд отверстий для прохода воздуха в объем внутреннего цилиндр», а на другом его конце установлена вертикально дымовая труба. Топочная камера состоит из секций, изготовленных из стальных листов с отверстиями. С наружной стороны секций на расстоянии друг от друга и по их краям проложены стальные ободья (ребра жесткости), выполненные в виде дуг. Секции вставляются вовнутрь корпуса вдоль колосниковой решетки. 5 ил.The utility model relates to the field of energy, namely to installations for the combustion of solid fuels, and can be used to heat buildings, structures, premises, etc. Installation for solid fuel combustion contains a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on the foundation. A hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber is located in the side of the body and in its center, and the combustion chamber under the charging hatch has an opening with a removable cover with holes. A service hatch with a cover is located at one of the ends of the body in its lower part, and the grate is installed horizontally inside the body under the service hatch. The ash removal pipe is installed in the lower part of the body under the grate. Outside along the body on its upper part and on its sides, collectors are installed for uniform air supply into the cavities formed between the body and the combustion chamber. On the upper part of the body there is a smoke afterburner, which consists of two blind cylinders inserted into each other with a certain gap. Air is fed into the gap through a pipe installed at one of the ends of the outer cylinder, and at its other end, a second pipe for the passage of smoke is installed, connecting the combustion chamber with the inner cylinder. In this case, a number of holes are formed near the inner cylinder near the branch pipe along the entire perimeter for the passage of air into the volume of the inner cylinder ", and at its other end, a chimney is installed vertically. The combustion chamber consists of sections made of steel sheets with holes. On the outer side of the sections, at a distance from each other and along their edges, steel rims (stiffeners) made in the form of arcs are laid. The sections are inserted into the body along the grate. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для сжигания твердого топлива и может быть использована для обогрева зданий, сооружений, помещений и т.п.The utility model relates to the field of energy and is intended for the combustion of solid fuel and can be used to heat buildings, structures, premises, etc.

Известна 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, технологический люк с крышкой, расположенный на одном из торцев корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, поперек корпуса на некотором расстоянии друг от друга проложены до колосниковой решетки стальные ободья, выполненные в виде дуг, на ободья поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены стальные листы с отверстиями, выполненными в ряд, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру расположен в боковой части корпуса и в его центре, а лист с отверстиями, уложенный на ободья, имеет проем, расположенный под загрузочным люком, при этом на проеме установлена съемная крышка с отверстиями.Known installation for the combustion of solid fuel, containing a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on the foundation, a technological hatch with a cover located at one of the ends of the housing in the lower part, a grate installed horizontally inside the body under the access hatch, a pipe for ash removal, installed in the lower part of the body under the grate, steel rims made in the form of arcs are laid across the body at some distance from each other to the grate, on the rims across them and along the perimeter of the body surface to the grate, steel sheets with holes made in a row are rigidly laid, a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber is located in the side of the body and in its center, and a sheet with holes, laid on the rims, has an opening located under the loading hatch, at the same time, a removable cover is installed on the opening with holes.

Снаружи корпуса печи на верхней его части установлена камера дожигания дыма, состоящая из двух глухих цилиндров, вставленных в друг друга с некоторым зазором, куда подается воздух из корпуса печи через патрубок, установленный на одном из концов наружного цилиндра, а на другом его конце установлен второй патрубок для прохода дыма, соединяющий топочную камеру с внутренним цилиндром, при этом у внутреннего цилиндра вблизи патрубка для прохода дыма по всему периметру образован несколько рядов отверстий для прохода воздуха во внутрь внутреннего цилиндра, а на другом конце внутреннего цилиндра установлена вертикально дымовая труба. При этом в камере дожигания дыма в зазоре, образованном между цилиндрами, к внутреннему цилиндру вдоль него на расстоянии друг от друга установлены ребра в виде пластины, концы которых заканчиваются в сечении, где расположен край патрубка подачи воздуха, а другие их концы - заподлицо с торцом внутреннего цилиндра.Outside the furnace body, on its upper part, a smoke afterburning chamber is installed, consisting of two deaf cylinders inserted into each other with a certain gap, where air is supplied from the furnace body through a branch pipe installed at one of the ends of the outer cylinder, and at its other end the second is installed a nozzle for the passage of smoke connecting the combustion chamber with the inner cylinder, while at the inner cylinder near the nozzle for the passage of smoke along the entire perimeter several rows of holes are formed for the passage of air into the inside of the inner cylinder, and at the other end of the inner cylinder there is a vertical chimney. At the same time, in the smoke afterburning chamber in the gap formed between the cylinders, ribs in the form of a plate are installed to the inner cylinder along it at a distance from each other, the ends of which end in the section where the edge of the air supply pipe is located, and their other ends are flush with the end inner cylinder.

Снаружи корпуса печи вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом, ободьями и топочной камерой (патент РФ на полезную модель №205652, МПК F23C 3/00, 2021).Outside the furnace body, along it, on its upper part and on its sides, collectors are installed for uniform air supply into the cavities formed by the body, rims and the combustion chamber (RF patent for utility model No. 205652, IPC F23C 3/00, 2021).

Однако данная установка для сжигания твердого топлива сложна в монтаже. Так, топочная камера из-за больших габаритов (∅2000 мм×4000 мм) и толщины стенки - 10÷20 мм имеет большую массу, вследствие чего камеру, изготовленную целиком отдельно, вставить во внутрь корпуса печи представляет огромную проблему.However, this solid fuel combustion plant is difficult to install. So, the combustion chamber, due to its large dimensions (∅2000 mm × 4000 mm) and wall thickness - 10 ÷ 20 mm, has a large mass, as a result of which the chamber, made entirely separately, is inserted into the inside of the furnace body into a huge problem.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение монтажа установки путем изготовления топочной камеры из отдельных секций, которых можно перемещать вдоль колосниковой решетки.The task of the proposed utility model is to simplify the installation of the installation by making the combustion chamber from separate sections, which can be moved along the grate.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемой полезной моделью, является секционирование топочной камеры, отдельные секции которой можно перемещать вдоль колосниковой решетки.The technical result achieved by the proposed utility model is the sectioning of the combustion chamber, the individual sections of which can be moved along the grate.

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, технологический люк с крышкой, расположенный на одном из торцев корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, поперек корпуса на некотором расстоянии друг от друга проложены до колосниковой решетки стальные ободья, выполненные в виде дуг, на ободья поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены стальные листы с отверстиями, выполненными в ряд, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру расположен в боковой части корпуса и в его центре, а лист с отверстиями, уложенный на ободья, имеет проем, расположенный под загрузочным люком, при этом на проеме установлена съемная крышка с отверстиями, снаружи корпуса печи на верхней его части установлена камера дожигания дыма, состоящая из двух глухих цилиндров, вставленных в друг друга с зазором, куда подается воздух, а на другом его конце установлен второй патрубок для прохода дыма, соединяющий топочную камеру с внутренним цилиндром, при этом у внутреннего цилиндра вблизи патрубка для прохода дыма по всему периметру образованы отверстия для прохода воздуха во внутрь внутреннего цилиндра, а на другом конце внутреннего цилиндра установлена вертикально дымовая труба, согласно полезной модели, топочная камера, изготовленная из стальных листов с отверстиями, состоит из одной и более секций, выполненных в виде дуги и установленных в ряд с возможностью перемещения вдоль колосниковой решетки.The problem is solved by the fact that in an installation for the combustion of solid fuel, containing a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on the foundation, a technological hatch with a cover located on one of the ends of the housing in the lower parts, a grate installed horizontally inside the body under a service hatch, an ash removal pipe installed in the lower part of the body under the grate, steel rims made in the form of arcs are laid across the body at some distance from each other to the grate, on the rims across them and along the perimeter of the body surface to the grate, steel sheets with holes made in a row are rigidly laid, a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber is located in the side of the body and in its center, and a sheet with holes laid on the rims has an opening located under the loading door, while on the pro There is a removable cover with holes, outside the furnace body, on its upper part, there is a smoke afterburner, consisting of two blind cylinders inserted into each other with a gap, where air is supplied, and at its other end there is a second pipe for the passage of smoke connecting the furnace a chamber with an inner cylinder, while at the inner cylinder near the smoke passage, holes are formed along the entire perimeter for air passage into the inside of the inner cylinder, and at the other end of the inner cylinder a chimney is installed vertically, according to the utility model, a combustion chamber made of steel sheets with holes, consists of one or more sections made in the form of an arc and installed in a row with the ability to move along the grate.

На фиг. 1 приведен продольный разрез печи с дополнительной камерой сгоранияFIG. 1 shows a longitudinal section of a furnace with an additional combustion chamber

На фиг. 2 приведен поперечный разрез печиFIG. 2 shows a cross section of the furnace

На фиг. 3 представлена одна секция топочной камерыFIG. 3 shows one section of the combustion chamber

На фиг. 4 приведен внешний вид топочной камерыFIG. 4 shows the appearance of the combustion chamber

На фиг. 5 представлен общий вид печи.FIG. 5 shows a general view of the furnace.

Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива содержит корпус 1 с топочной камерой 2, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте 9, люк 3 с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный сбоку в верхней части корпуса 1 и в его центре, технологический люк 4 с крышкой, расположенный на одном из торцов корпуса 1 в нижней его части, колосниковую решетку 5, установленную горизонтально внутри корпуса 1 под технологическим люком 4, две трубы для подачи воздуха 6 и для удаления золы 7, установленные в нижней части корпуса 1 под решеткой 5. Поперек корпуса 1 на расстоянии друг от друга проложены стальные ободья 8, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку 5. На ободья 8 поперек них и по периметру поверхности корпуса 1 до колосниковой решетки 5 жестко уложены стальные листы 10 с отверстиями. Лист 10 с отверстиями, уложенный на ободья 8 и расположенный под загрузочным люком 3, имеет проем 11, при этом на проеме установлена съемная крышка 12 с отверстиями.The proposed installation for the combustion of solid fuel contains a housing 1 with a combustion chamber 2, made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on the foundation 9, a hatch 3 with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber, located on the side in the upper part of the housing 1 and in its center, a technological hatch 4 with a cover, located at one of the ends of the housing 1 in its lower part, a grate 5 installed horizontally inside the housing 1 under a technological hatch 4, two pipes for air supply 6 and for ash removal 7, installed in the lower part of the body 1 under the grate 5. Steel rims 8 are laid across the body 1 at a distance from each other, made in the form of arcs mounted on the grate 5. On the rims 8 across them and along the perimeter of the surface of the body 1 to the grate 5 rigidly stacked steel sheets 10 with holes. The sheet 10 with holes, laid on the rims 8 and located under the loading door 3, has an opening 11, while a removable cover 12 with holes is installed on the opening.

Снаружи корпуса 1 печи на верхней его части установлена камера дожигания дыма, состоящая из двух глухих цилиндров 13 и 14, вставленных в друг друга с зазором, куда подается воздух из корпуса 1 печи через патрубок 15, установленный на одном из концов наружного цилиндра 13, а на другом его конце установлен второй патрубок 16 для прохода дыма, соединяющий топочную камеру 2 с внутренним цилиндром 14, при этом у внутреннего цилиндра 14 вблизи патрубка 16, предназначенного для прохода дыма, по всему периметру образованы отверстия 17 для прохода воздуха во внутрь внутреннего цилиндра 14, а на другом конце внутреннего цилиндра 14 установлена вертикально дымовая труба 18.Outside the furnace body 1, on its upper part, a smoke afterburner is installed, consisting of two blind cylinders 13 and 14 inserted into each other with a gap, where air is supplied from the furnace body 1 through a branch pipe 15 installed at one of the ends of the outer cylinder 13, and at its other end, a second pipe 16 for the passage of smoke is installed, connecting the combustion chamber 2 with the inner cylinder 14, while at the inner cylinder 14 near the pipe 16 intended for the passage of smoke, holes 17 are formed along the entire perimeter for the passage of air into the interior of the inner cylinder 14 , and at the other end of the inner cylinder 14, a vertical chimney 18 is installed.

В зазоре, образованном между цилиндрами 13 и 14 камеры дожигания дыма, к внутреннему цилиндру 14 вдоль него на расстоянии друг от друга установлены ребра в виде пластины 19 (ребра жесткости), концы которых заканчиваются в сечении, где расположен край патрубка 15 подачи воздуха, а другие концы установлены заподлицо с торцом внутреннего цилиндра 14.In the gap formed between the cylinders 13 and 14 of the smoke afterburning chamber, ribs in the form of a plate 19 (stiffeners) are installed to the inner cylinder 14 along it at a distance from each other, the ends of which end in the section where the edge of the air supply pipe 15 is located, and the other ends are flush with the end of the inner cylinder 14.

Основным назначением ребер жесткости 19 является предотвращение потери устойчивости внутреннего цилиндра 14 камеры дожигания при повышении температуры до 1200÷1500°С в процессе досжигания остатков топлива.The main purpose of the stiffeners 19 is to prevent the loss of stability of the inner cylinder 14 of the afterburner chamber when the temperature rises to 1200 ÷ 1500 ° C during the afterburning of fuel residues.

Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива работает следующим образом.The proposed installation for the combustion of solid fuel operates as follows.

Через загрузочный люк 3 и проем 11, образованный в листе 8, в топочную камеру 2 загружается твердое топливо, после чего крышки 12 проема 11 и загрузочного люка 3 закрываются. При этом крышка загрузочного люка 3 закрывается герметично. Через коллекторы 20 в полость 21 поступает холодный воздух, что снижает теплонапряженность корпуса 1. Далее воздух через отверстия, организованные в листах 10, по периметру поверхности топочной камеры 2 поступает во внутрь ее для поддержания горения твердого топлива. Твердое топливо поджигается с помощью дежурного факела, подведенного через технологичные люки 4 и 22, после чего крышка технологического люка герметично закрывается. В объеме топочной камеры 2, где размещено твердое топливо, образуется низкотемпературная зона горения (1-ая зона) с температурой t≈600÷700°C. Образовавшиеся дымовые горячие газы - продукт недосгоревшего топлива через патрубок 16 поступает в камеру дожигания дыма, образованную двумя цилиндрами 13 и 14, где происходит полное сгорание остатков топлива за счет дополнительного подвода горячего воздуха через патрубок 15 из полости 21, образованной корпусом 1 и топочной камерой 2, и через ряд отверстий 17, образованных во внутреннем цилиндре 14. Движение дополнительного воздуха в полости между цилиндрами 13 и 14 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 17, вследствие чего происходит их догорание. В результате в объеме внутреннего цилиндра 14 температура горячих газов постоянно повышается, образуется высокотемпературная зона горения (2-ая зона горения) твердых топлив с температурой до 1200°С. Благодаря наличию дополнительной камеры дожигания дыма происходит двухзонное и двухстадийное горение твердого топлива, с образованием горючего газа с температурой горения твердого топлива в 1-ой зоне в пределах t≈600÷700°C и повышением температуры процесса во 2-ой зоне до уровня 1200°С, в результате чего происходит полное сгорание топлива и снижение токсичности вредных веществ в дымовых газах, которые удаляются через выхлопную трубу 18. Это 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).Through the loading hatch 3 and the opening 11 formed in the sheet 8, solid fuel is loaded into the combustion chamber 2, after which the covers 12 of the opening 11 and the loading hatch 3 are closed. In this case, the cover of the loading door 3 is hermetically closed. Cold air enters the cavity 21 through the collectors 20, which reduces the heat density of the housing 1. Then, the air through the holes arranged in the sheets 10 along the perimeter of the surface of the combustion chamber 2 enters into it to maintain the combustion of solid fuel. Solid fuel is ignited with the help of a pilot torch supplied through technological hatches 4 and 22, after which the technological hatch cover is hermetically closed. In the volume of the combustion chamber 2, where the solid fuel is located, a low-temperature combustion zone (1st zone) with a temperature of t≈600 ÷ 700 ° C is formed. The resulting hot flue gases - the product of unburned fuel through the nozzle 16 enters the afterburner smoke chamber formed by two cylinders 13 and 14, where complete combustion of fuel residues occurs due to the additional supply of hot air through the nozzle 15 from the cavity 21 formed by the housing 1 and the combustion chamber 2 , and through a series of holes 17 formed in the inner cylinder 14. The movement of additional air in the cavity between the cylinders 13 and 14 is directed against the flow of hot flue gases, due to which it gradually warms up. In the process of movement, the hot flue gases are mixed with the heated main and additional air flowing out of the holes 17, as a result of which they burn out. As a result, in the volume of the inner cylinder 14, the temperature of hot gases is constantly increasing, a high-temperature combustion zone (2nd combustion zone) of solid fuels with a temperature of up to 1200 ° C is formed. Due to the presence of an additional smoke afterburning chamber, two-zone and two-stage solid fuel combustion occurs, with the formation of a combustible gas with a solid fuel combustion temperature in the 1st zone within t≈600 ÷ 700 ° C and an increase in the process temperature in the 2nd zone to 1200 ° C, as a result of which there is a complete combustion of the fuel and a decrease in the toxicity of harmful substances in the flue gases, which are removed through the exhaust pipe 18. This can dramatically reduce the formation of dioxins, since the appearance of aromatic compounds (precursors of dioxins) in the flue gases is suppressed and a low content of dust particles is ensured (catalysts for the formation of dioxins in flue gases).

Образовавшаяся зола осыпается через колосниковую решетку 5 на дно корпуса 1, откуда выдувается воздухом, поступающим через трубу 6, и удаляется через трубу 7.The resulting ash falls through the grate 5 to the bottom of the housing 1, from where it is blown out by air entering through the pipe 6, and is removed through the pipe 7.

Так как топочная камера 2 состоит из одной и более секций, выполненных в виде дуги и изготовленных раздельно, то секции легко вставляются вовнутрь корпуса 1 и составляются в ряд вдоль колосниковой решетки 5.Since the combustion chamber 2 consists of one or more sections made in the form of an arc and made separately, the sections are easily inserted into the inside of the housing 1 and are arranged in a row along the grate 5.

Использование предлагаемой полезной модели позволит существенно облегчить монтаж топочной камеры, что в конечном итоге приведет к сокращению времени монтажа установки и даст экономический эффект.The use of the proposed utility model will make it possible to significantly facilitate the installation of the combustion chamber, which ultimately will lead to a reduction in the installation time of the installation and will give an economic effect.

Claims

Installation for solid fuel combustion, containing a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends, and a technological hatch with a cover installed on the foundation, located at one of the ends of the housing in its lower part, a grate installed horizontally inside the body under the service hatch, a pipe for ash removal, installed in the lower part of the body under the grate, steel rims made in the form of arcs are laid across the body at a distance from each other to the grate, on the rims across them and along the perimeter of the body surface to the grate steel sheets with holes made in a row are rigidly laid, a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber is located in the side of the body and in its center, and a sheet with holes, laid on the rims, has an opening located under the loading hatch, while a removable cover with holes is installed on the opening, snakes of the furnace body on its upper part there is a smoke afterburner, consisting of two blind cylinders inserted into each other with a gap, where air is supplied, and at its other end there is a second pipe for the passage of smoke, connecting the combustion chamber with the inner cylinder, while at the inner cylinder, near the smoke passage, holes are formed along the entire perimeter for air to pass into the inner cylinder, and at the other end of the inner cylinder, a chimney is installed vertically, characterized in that the combustion chamber, made of steel sheets with holes, consists of one or more sections made in the form of an arc and installed in a row with the ability to move along the grate.