СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЮШ-01 ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F24H1/00 F23B50/00 

Описание патента на изобретение RU2399845C1

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в котельных установках.

В настоящее время и на обозримую перспективу основным источником первичной энергии для котельных установок промышленных предприятий и объектов социально-бытового назначения является твердое органическое топливо. Одной из актуальных современных задач является обеспечение чистоты воздушного бассейна, а следовательно, создание таких способов и устройств для сжигания топлива, которые бы обеспечили при высоком КПД очистку продуктов сгорания топлива, выделяемых в атмосферу от твердых частиц золы, несгоревшего топлива и вредных газообразных продуктов горения.

Известен способ и устройство для сжигания твердого топлива в плотном слое (Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. «Котельные установки промышленных предприятий» стр.11). При данном способе в верхней части слоя 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.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокий КПД, неполное сгорание топлива и выделение в атмосферу вредных газообразных и твердых остатков.

Известен способ и устройство для сжигания твердого топлива с помощью котельной установки двухступенчатого типа (патент РФ №2334166). Способ двухступенчатого сжигания твердого топлива осуществляют с помощью того, что сжигание топлива на первой и второй ступени производят в цилиндрической камере высотой не менее 3 метров, с загрузочным люком, расположенным на высоте 2 метров и снабженным устройством, обеспечивающим секторную загрузку топлива, при этом центр конуса, образуемого засыпанным топливом, смещен относительно центра основания топочной камеры, что обеспечивает разделение топочной камеры 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, при этом 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.

Способ осуществляется с помощью устройства, 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.

Недостатком указанных способа и устройства являются: повышенный расход электроэнергии из-за принудительной подачи воздуха в зону горения и конвейерного золоудаления, кроме того, недостаточная очистка газообразных продуктов горения от сажи, поскольку при использовании данного способа нельзя добиться на выходе такой температуры газообразных продуктов, которая обеспечивала бы образование конденсата в дымогарной трубе, кроме того, процесс постоянного слежения за прошивкой и сама прошивка зоны загрузки и зоны горения топлива штырями - процесс достаточно трудоемкий.

Задачей настоящего изобретения является создание способа сжигания твердого топлива и котельной установки ЮШ-01 для его осуществления, которые позволили бы снизить расходы на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения и упростить процесс обслуживания котельной установкой.

Задача изобретения решается за счет того, что в способе сжигания твердого топлива, включающем подачу топлива и воздуха в топочную камеру, золоудаление, отвод угарного газа и передачу тепла системе с теплоносителем, воздух в топочную камеру подают через загрузочный бункер, при этом он проходит через слой засыпанного твердого топлива и поступает в зону горения, ограниченную снизу слоем золы и плотно перекрытую шиберной задвижкой, при этом поток газообразных продуктов горения направляют в дымогарную трубу через систему отверстий, устроенную в теплообменнике в нижней части боковой поверхности топочной камеры.

Предлагаемый способ реализуется с помощью котельной установки, включающей топочную камеру, загрузочный люк, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения, систему с теплоносителем, у которой в верхней части загрузочного бункера выполнено отверстие с заслонкой для подачи воздуха, при этом полость бункера непосредственно соединена с зоной горения, с тем, чтобы воздух, поступающий в верхнюю часть бункера, проходил через слой засыпанного угля и попадал в топочную камеру в зону горения, кроме того, в теплообменнике, контактирующем по всей своей поверхности с топочной камерой, сбоку, в нижней части, выполнены отверстия для выхода газообразных продуктов горения, а дно топочной камеры наглухо перекрыто шиберной задвижкой, которая выдвигается для удаления золы.

Применение способа сжигания твердого топлива устройства для его осуществления позволяет при высоком КПД котельной установки снизить затраты на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения и упростить процесс обслуживания котельной установкой.

Предлагаемый способ осуществляют с помощью котельной установки, состоящей из следующих конструктивных элементов:

- загрузочного люка 1;

- устройства для принудительной автоматической подачи воздуха 2 с заслонкой и терморегулятором;

- загрузочного бункера 3;

- топочной камеры 4;

- бункера золоудаления 5;

- шиберной задвижки 6;

- труб теплообменника 7;

- камеры 8 теплоносителя с конвективной поверхностью;

- дымогарной трубы 9.

Способ с помощью предложенного устройства осуществляют следующим образом.

Отопительная система заполняется теплоносителем. Розжиг котла производится один раз в начале отопительного сезона, при этом через загрузочный люк 1 подается горящая ветошь, а затем загрузочный бункер 3 и топочная камера 4 заполняются твердым топливом также через загрузочный люк 1. После набора нужной температуры срабатывает терморегулятор на устройстве для подачи воздуха 2, при этом заслонка закрывается, прекращается подача воздуха и в топочной камере 4 создается эффект томления (процесс горения замедлен, поскольку в котел воздух подается порционно в режиме, поддерживающем процесс горения, который обеспечивает нужную температуру в системе). За счет большой площади теплообмена все тепло переходит в отопительную систему, поскольку камеры 8 с теплоносителем выполнены таким образом, что они охватывают все нагревающиеся в процессе горения топлива поверхности котельной установки. Котел равномерно работает на заданную температуру. При падении температуры срабатывает устройство для подачи воздуха 2, при этом заслонка открывается и воздух, проходя через слой топлива в загрузочном бункере 3, поступает в топочную камеру 4. Образующиеся в процессе горения продукты горения с частицами сажи через отверстия между трубами теплообменника поступают в дымогарную трубу 9, при этом температура продуктов горения такова, что на поверхности дымогарной трубы 9 выпадает конденсат, включающий твердые частицы сажи. За счет эффекта выпадения конденсата происходит самоочистка газообразных продуктов горения от твердой составляющей. Конденсат стекает по поверхности дымогарной трубы 9 на ее дно, где установлен сборник конденсата. Золоудаление осуществляется с помощью шиберной задвижки 6, когда количество золы достигает верхнего отверстия между трубами теплообменника 7, при этом задвижка 6 выдвигается, зола поступает в бункер золоудаления 5, после заполнения бункера 5 задвижка 6, прошивая слой золы, возвращается на свое место.

Предлагаемые способ сжигания твердого топлива и котельную установку для его осуществления можно использовать в теплосистемах, энергетических системах и локально для отопления зданий, различных по объему и назначению. Изобретение при достаточно высоком КПД позволяет снизить расходы на электроэнергию, снизить содержание сажи в газообразных продуктах горения (что значительно повышает экологичность котельной установки) и упростить процесс обслуживания котельной установки, кроме того, предлагаемая котельная установка предельно проста в изготовлении.

Похожие патенты RU2399845C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Атрушкевич Аркадий Анисимович
  • Атрушкевич Олег Аркадьевич
  • Атрушкевич Виктор Аркадьевич
RU2334166C2
УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2016
  • Семенов Василий Васильевич
  • Саломатов Александр Константинович
  • Хиль Андрей Юрьевич
  • Урсу Василий Николаевич
RU2619434C1
ТОПКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЛЬНЯНОЙ МЯКИНЫ 2012
  • Тарлецкий Анатолий Герасимович
  • Ковалёв Михаил Михайлович
  • Тарлецкий Алексей Анатольевич
  • Козлов Сергей Павлович
RU2511790C2
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕАКТОР С ПАРОВОДОГРЕЙНЫМ КОТЛОМ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Семенихин Сергей Петрович
RU2663435C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И ПАРОВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2014
  • Семенихин Сергей Петрович
RU2543922C1
УСТАНОВКА ТЕРМИЧЕСКОЙ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ 2012
  • Никитин Андрей Николаевич
  • Карпенко Юрий Дмитриевич
  • Лебедев Сергей Николаевич
RU2523322C2
ВОДОГРЕЙНЫЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ 2012
RU2516727C9
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА И КОТЕЛ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА 2013
  • Яковлев Юрий Викторович
RU2538566C1
КОТЕЛ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 2014
RU2574220C1
ГОРЕЛКА С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТОПКОЙ (ГВТТ) 2015
  • Пятковский Александр Фёдорович
  • Коныш Валерий Иванович
  • Пятковский Вячеслав Михайлович
RU2607938C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 399 845 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЮШ-01 ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в котельных установках. Задачей изобретения является создание экологически чистого бездымного способа сжигания твердого топлива. Для решения поставленной задачи предлагается способ двухступенчатого сжигания твердого топлива, включающий подачу топлива и воздуха в топочную камеру, золоудаление, отвод угарного газа и передачу тепла системе с теплоносителем, при этом воздух в топочную камеру подают через загрузочный бункер, он проходит через слой засыпанного твердого топлива и поступает в зону горения, ограниченную снизу слоем золы и плотно перекрытую шиберной задвижкой. Поток газообразных продуктов горения направляют в дымогарную трубу через систему отверстий, устроенную в теплообменнике в нижней части боковой поверхности топочной камеры. Способ осуществляют с помощью котельной установки, включающей топочную камеру, загрузочный люк, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения, систему с теплоносителем, при этом в верхней части загрузочного бункера выполнено отверстие с заслонкой для подачи воздуха, полость бункера непосредственно соединена с зоной горения, кроме того, в теплообменнике, сбоку, в нижней части, выполнены отверстия для выхода газообразных продуктов горения, а дно топочной камеры наглухо перекрыто шиберной задвижкой, которая выдвигается для удаления золы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 399 845 C1

1. Способ сжигания твердого топлива, включающий подачу топлива и воздуха в топочную камеру, золоудаление, отвод угарного газа и передачу тепла системе с теплоносителем, отличающийся тем, что воздух в топочную камеру подают через загрузочный бункер, при этом он проходит через слой засыпанного твердого топлива и поступает в зону горения, ограниченную снизу слоем золы и плотно перекрытую шиберной задвижкой, при этом поток газообразных продуктов горения направляют в дымогарную трубу через систему отверстий, устроенную в теплообменнике в нижней части боковой поверхности топочной камеры.

2. Котельная установка, включающая топочную камеру, загрузочный люк, устройство для принудительной подачи воздуха в зону горения, систему с теплоносителем, отличающаяся тем, что в верхней части загрузочного бункера выполнено отверстие с заслонкой для подачи воздуха, при этом полость бункера непосредственно соединена с зоной горения, с тем, чтобы воздух, поступающий в верхнюю часть бункера, проходил через слой засыпанного угля и попадал в топочную камеру в зону горения, кроме того, в теплообменнике, контактирующем по всей своей поверхности с топочной камерой, сбоку, в нижней части, выполнены отверстия для выхода газообразных продуктов горения, а дно топочной камеры наглухо перекрыто шиберной задвижкой, которая выдвигается для удаления золы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2399845C1

Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Кассовый контрольно-счетный прибор 1929
  • Смирнов А.А.
SU22983A1
Топочное устройство водогрейного котла 1988
  • Дрожкин Алексей Яковлевич
  • Мазур Валентин Валентинович
  • Сахаров Юрий Дмитриевич
  • Батрак Александр Николаевич
  • Вырва Николай Тимофеевич
  • Иванищев Сергей Георгиевич
SU1661541A1
Способ извлечения жирорастворимых веществ из древесных листьев и хвои 1945
  • Солодкий Ф.Т.
SU72532A1
CN 101070995 A, 14.11.2007
JP 59208316 A, 26.11.1984.

RU 2 399 845 C1

Авторы

Шайдеров Юрий Петрович

Даты

2010-09-20Публикация

2009-05-04Подача