СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И ТУННЕЛЬНАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ Российский патент 2013 года по МПК F23R3/14 

Изобретение относиться к области сжигания топлива, а более конкретно - к вихревым камерам сгорания

Изобретение может быть использовано для сжигания низкосортных топлив с повышенной влажностью, а так же для газификации твердого топлива.

Известен способ сжигания топлива в вихревой камере см. Теплотехника, М., Машиностроение, 1986 г., стр. 151

При вихревом способе сжигания частицы топлива организованно циркулируют по определенным траекториям до их полного выгорания.

Недостатком данного способа является избирательность по видам и качеству используемых видов топлива.

Более совершенным вихревым топочным процессом является циклонный процесс см. Теплотехника, М., Машиностроение, 1986 г., стр.153-154. При циклонных топках измельчено топливо вместе с первичным воздухом подается в центральную часть топки. Вторичный воздух подводится через тангенциально расположенные сопла, и частицы топлива отбрасываются центробежными силами к стенкам камеры.

Недостатком данного способа является необходимость измельчать топливо до 3-5 мм, повышенным расходом электроэнергии на дутье, повышенной потерей теплоты со шлаком и меньшей, по сравнению с камерными топками, универсальностью к видам сжигаемого топлива.

Задача изобретения - снижение затрат на топливоподготовку путем исключения операции измельчения топлива а так же использование для сжигания топлива с повышенной влажностью без ограничения по фракционному составу и без использования воздухоподогревателя, а так же возможность работы в газогенераторном режиме.

Технический результат достигается благодоря тому, что воздух подается из камеры предварительного розжига в камеру основного горения, а вторичный воздух поступает в камеру дожигания, а в камере основного горения устроены пазы (туннели) с выходом в камеру розжига и камеру дожигания. В камеру дожигания подается вторичный воздух корпус туннельной камеры сгорания состоит из камеры предварительного розжига, камеры основного горения и камер дожигания, а в камере основного горения устроены пазы (туннели) с выходом в камеру розжига и камеру дожигания.

Поскольку заявленный способ реализуется при работе заявленного устройства, описание способа приведено при описании работы устройства.

На Фиг. 1 изображена туннельная камера сгорания для твердого топлива в разрезе по сечению Б-Б с топливом. На Фиг. 2 - разрез по сечению А-А без топлива. Туннельная камера состоит корпуса 1, боковых стенок с пазами 2, камеры предварительного розжига 3, камеры основного горения 4, камеры дожигания 5, разделительных стенок 6 с окнами 7.

Туннельная камера работает следующим образом, через загрузочное устройство в камеру основного горения 4 подается топливо, например, опил. Топливо заполняет камеру основного горения. В камере предварительного розжига производиться розжиг любым видом топлива. Продукты горения, через окна 7 в разделительной стенке, поступают в камеру основного горения. При этом в туннеле, образовавшемся, с одной стороны естественным откосом топлива, с другой пазом 2, расположенным в боковой стенке, происходит сушка, подогрев до температуры воспламенения и горение топлива. При выгорании топлива происходит обрушение откоса и поступление свежего топлива в зону горения. Минимальное проходное сечение туннеля остается постоянным. Зола с негорючими фракциями опускаются в нижнюю (зольную) часть камеры, откуда периодически удаляется через дверки обслуживания.

Горение топлива в туннеле, ограниченном с одной стороны топливом с другой стороны стенкой из огнеупорного материала, приводит к увеличению температуры газовоздушной среды за счет аккумулирования энергии последней от нагретой стенки радиационной составляющей процесса горения. Газовоздушный поток, кроме горизонтального движения так же, подымается вертикально вверх, за счет диффузии во всем объеме топлива, при этом происходит подогрев, высушивание, пиролиз и горение топлива. Газовый поток с продуктами пиролиза выходит из туннелей 2 через окно 7 в разделительной стенке в камеру дожигания 5 где, смешиваясь с вторичным воздухом, происходит его дожигание.

Туннельное горение предусматривает получение высокой температуры у газового потока и на поверхности пазов (туннелей), изготовленных из огнеупорных материалов, что влечет за собой качественную стабилизацию термохимических процессов независимо от нагрузи и влажности топлива. Каждое выходное окно из камеры основного горения образует локальный факел горения, что приводит к поддержанию высокой температуры стенок камеры дожигания, и как следствие, увеличивает подсос вторичного воздуха, и гарантирует интенсивность тепломассообмена с минимальными значениями физического и химического недожога, атак же с минимальным коэффициентом избытка воздуха.

Изобретение может быть использовано при изготовлении котлов для сжигания низкосортных видов топлива с повышенной влажностью. Топливо подается в камеру горения, первичный воздух поступает из камеры предварительного розжига, а вторичный воздух поступает в камеру дожигания. Корпус туннельной камеры сгорания состоит из камеры предварительного розжига, камеры основного горения и камер дожигания, а в камере основного горения устроены пазы (туннели) с выходом в камеру розжига и камеру дожигания. Изобретение направлено на снижение затрат на топливоподготовку, а также на возможность сжигания топлива с повышенной влажностью. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ сжигания топлива в туннельной камере сгорания путем подачи топливовоздушной смеси в камеру горения, отличающийся тем, что первичный воздух поступает из камеры предварительного розжига, а вторичный воздух поступает в камеру дожигания.

2. Туннельная камера, содержащая корпус, образованный вертикальными стенками, загрузочное устройство, дверки обслуживания, отличающаяся тем, что корпус туннельной камеры сгорания состоит из камеры предварительного розжига, камеры основного горения и камер дожигания, а в камере основного горения устроены пазы (туннели) с выходом в камеру розжига и камеру дожигания.