RU2478873C2 - Device for burning solid fuels within pulsating flow - Google Patents

Device for burning solid fuels within pulsating flow Download PDF

Info

Publication number
RU2478873C2
RU2478873C2 RU2010130275/06A RU2010130275A RU2478873C2 RU 2478873 C2 RU2478873 C2 RU 2478873C2 RU 2010130275/06 A RU2010130275/06 A RU 2010130275/06A RU 2010130275 A RU2010130275 A RU 2010130275A RU 2478873 C2 RU2478873 C2 RU 2478873C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
air intake
grate
air
height
Prior art date
Application number
RU2010130275/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010130275A (en
Inventor
Виктор Михайлович Ларионов
Григорий Иванович Павлов
Рим Фатихович Шакуров
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ)
Priority to RU2010130275/06A priority Critical patent/RU2478873C2/en
Publication of RU2010130275A publication Critical patent/RU2010130275A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2478873C2 publication Critical patent/RU2478873C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: device for burning solid fuels within a pulsating flow includes a combustion chamber, a tube, an air intake, a fuel charging hatch, air inlets, a grid bar and an ignition device; the ratio of cross section areas of the tube and the combustion chamber, the air intake and the combustion chamber corresponds to 1:(3-4) interval while the grid bar is designed so that to enable adjustment up to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower transition in the form of a rod. Uniform distribution of air supplied into the combustion zone is ensured by a conic-shaped splitter consisting of at least two conic rings of identical height installed at equal distances from each other, the angle of the rings conic parts slope relative to the vertical axle positioned inside the air intake conic part being 40°-60°. Uniform distribution of air supplied into the combustion zone is ensured by usage of an underbody designed in the shape of a conic frustrum with holes uniformly distributed across the area thereof, the sum total of the said holes areas corresponding to the air intake cross section area.
EFFECT: invention enables improvement of solid fuel burning quality and maintenance of a stable self-sustained oscillation mode.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к топочной технике и предназначено для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке, наиболее эффективно может быть использовано для сжигания твердых отходов, в том числе и брикетированных бытовых отходов.The invention relates to a furnace technology and is intended for burning solid fuels in a pulsating flow, can be most effectively used for burning solid waste, including briquetted household waste.

Известно устройство для сжигания кускового твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту с двумя параллельно расположенными горизонтальными колосниковыми решетками и размещенным между ними слоем топлива, над верхней решеткой размещена труба, сечение которой меньше сечения шахты не более чем в 4 раза (А.С. №909417, МКИ F23В 1/36, F23С 11/04, 28.02.82 г.). Основные недостатки: маленькая площадь колосника и, как следствие, низкая производительность устройства. Конструкция двухрешетчатого колосника позволяет использовать твердое топливо только определенных размеров (кусков), при этом верхняя решетка находится в зоне высоких температур, из за которой она периодически прогорает, снижается тем самым надежность устройства.A device is known for burning lumpy solid fuel in a pulsating flow, containing a vertical shaft with two parallel horizontal grate grids and a layer of fuel placed between them, a pipe is placed above the upper grid, the cross section of which is less than 4 times smaller than the mine section (A.S. No. 909417, MKI F23B 1/36, F23C 11/04, 02.28.82). The main disadvantages: a small grate area and, as a result, low device performance. The design of the two-wire grate allows the use of solid fuel only of certain sizes (pieces), while the upper grate is in the high temperature zone, due to which it periodically burns out, thereby reducing the reliability of the device.

Наиболее близким по совокупности совпадающих признаков и достигаемому техническому результату, выбранным заявителем в качестве прототипа, является устройство, содержащее камеру горения, резонансную трубу и топливовоздухоподводы, решетчатый колосник и поверхность нагрева, вмонтированную в резонансную трубу на расстоянии 1/4 от ее верхнего торца (патент на полезную модель РФ №14268, бюллетень №19 от 10.07.2000 г.). Данное устройство позволяет сжигать твердые топлива в пульсирующем потоке, причем объем камеры горения позволяет поместить большое количество топлива, к их размерам и формам существенных требований не предъявляется.The closest in the set of coinciding features and the achieved technical result, selected by the applicant as a prototype, is a device containing a combustion chamber, a resonance tube and air-fuel supply, a grate and a heating surface mounted in a resonance pipe at a distance of 1/4 from its upper end (patent for the utility model of the Russian Federation No. 14268, bulletin No. 19 of 07/10/2000). This device allows you to burn solid fuels in a pulsating flow, and the volume of the combustion chamber allows you to place a large amount of fuel, their size and forms of the essential requirements are not presented.

Однако в известном устройстве на горящее топливо воздействуют только пульсации скорости воздушного потока воздуха, при этом пульсации давления отсутствуют. Это приводит к тому, что в зольном остатке остается достаточное количество горючих веществ, вследствие чего значительно снижается кпд данного устройства и при использовании в качестве твердого топлива твердых бытовых отходов колосник сильно коксуется. Вследствие конструктивных особенностей устройства не обеспечивается равномерное распределение воздуха на колоснике для более интенсивного контакта воздуха с топливом (отходами), что значительно снижает его потребительские свойства в отношении унификации устройства и применения его для сжигания твердых топлив, в том числе и твердых бытовых отходов.However, in the known device, burning pulsations are affected only by pulsations of the air velocity of the air, with no pulsations of pressure. This leads to the fact that a sufficient amount of combustible substances remains in the ash residue, as a result of which the efficiency of this device is significantly reduced and when the solid fuel is used as solid fuel, the grate is strongly coked. Due to the design features of the device, there is no uniform distribution of air on the grate for more intensive contact of air with fuel (waste), which significantly reduces its consumer properties in relation to the unification of the device and its use for burning solid fuels, including municipal solid waste.

Таким образом, известное устройство в силу своих конструктивных особенностей обладает следующими существенными недостатками:Thus, the known device due to its design features has the following significant disadvantages:

1 - низким кпд, вследствие отсутствия пульсации давления в топке (отсутствуют возможность создания полноценного автоколебательного процесса) ввиду наличия недостатков в конструкции устройства;1 - low efficiency, due to the lack of pressure pulsation in the furnace (there is no possibility of creating a full-fledged self-oscillating process) due to the presence of deficiencies in the design of the device;

2 - возникновением процесса коксования колосника при сжигании твердых отходов, вследствие недостатков конструкции;2 - the occurrence of the coking process of the grate during the combustion of solid waste, due to design flaws;

3 - необходимостью дополнительных трудозатрат по очистке колосника от продуктов коксования при использовании в качестве топлива твердых отходов.3 - the need for additional labor for cleaning the grate from coking products when using solid waste as fuel.

Из литературы известно /1/, что наряду с пульсациями скорости знакопеременное давление существенно интенсифицирует горение твердых топлив. Сжигание твердых топлив при таких условиях позволяет избежать вышеуказанные недостатки.From the literature it is known / 1 / that along with pulsations of speed, alternating pressure significantly intensifies the combustion of solid fuels. The combustion of solid fuels under such conditions avoids the above disadvantages.

Заявленное техническое решение поясняется следующими чертежами.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 приведена принципиальная схема (общий вид) заявленного устройства.Figure 1 shows a schematic diagram (General view) of the claimed device.

На фиг.2, 3 приведены наиболее эффективные варианты выполнения устройства для равномерного распределения воздуха на колоснике. Figure 2, 3 shows the most effective embodiments of the device for uniform distribution of air on the grate.

На фиг.4 приведено описание примера конкретного выполнения устройства (вариант наиболее предпочтительного исполнения).Figure 4 shows an example of a specific implementation of the device (the most preferred embodiment).

Заявленное устройство для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке наиболее эффективно может быть использовано при сжигании твердых отходов, в том числе и брикетированных бытовых отходов. Предложенное устройство для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке, содержащее камеру горения, трубу, воздухозаборник, дверцы для загрузки топлива, воздухоподводы, решетчатый колосник, устройство воспламенения, характеризуется тем, что отношение площадей поперечных сечений трубы и камеры горения воздухозаборника и камеры горения, соответствуют интервалу 1:(3-4), а решетчатый колосник выполнен с возможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза посредством известных средств, например, в виде штока, а также характеризуется тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается рассекателем конической формы, состоящим из не менее чем двух конических колец одинаковой высоты (высота колец составляет 1/2-2/3 высоты конического днища), установленных равноудаленно друг от друга под углом наклона конической части колец к вертикальной оси 40°-60°, размещенной в конической части воздухозаборника, The claimed device for burning solid fuels in a pulsating flow can most effectively be used for burning solid waste, including briquetted household waste. The proposed device for burning solid fuels in a pulsating flow comprising a combustion chamber, a pipe, an air intake, fuel loading doors, air inlets, a grate, an ignition device, characterized in that the ratio of the cross-sectional areas of the pipe and the combustion chamber of the air intake and the combustion chamber correspond to the interval 1: (3-4), and the trellis grate is configured to adjust to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower cut by known means, for example, in the form of a rod, and it is characterized by the fact that the uniform distribution of air entering the combustion zone is ensured by a conical-shaped divider consisting of at least two conical rings of the same height (the ring height is 1 / 2-2 / 3 of the height of the conical bottom) installed equidistant from each other under the angle of inclination of the conical part of the rings to the vertical axis 40 ° -60 °, placed in the conical part of the air intake,

а также тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается посредством использования днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями, при этом сумма площадей указанных отверстий соответствует площади сечения воздухозаборника, and also the fact that a uniform distribution of air entering the combustion zone is ensured by using a bottom made in the form of a truncated cone with holes evenly distributed over the area, the sum of the areas of these holes corresponding to the cross-sectional area of the air intake,

а также тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается трубками, приваренными равномерно по площади к плоскому днищу, при этом суммарная площадь сечения трубок соответствует площади сечения воздухозаборника, а их высота составляет (1-3)d, где d - диаметр трубки, as well as the fact that the uniform distribution of air entering the combustion zone is ensured by tubes welded uniformly over the area to the flat bottom, while the total cross-sectional area of the tubes corresponds to the cross-sectional area of the air intake, and their height is (1-3) d, where d is tube diameter

а также отличающееся тем, что решетчатый колосник выполнен с возмозможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза посредством устройства, выполненного в виде штока, обеспечивающего возможность регулирования высоты размещения колосника, например, в виде электродвигателя с редуктором.and also characterized in that the grate grate is made with the possibility of regulating up to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower cut by means of a device made in the form of a rod, providing the ability to control the height of the grate, for example, in the form of an electric motor with a gearbox.

Предлагаемое устройство позволяет сжигать твердые топлива более качественно, обеспечив минимальное содержание горючих компонентов в зольном остатке и поддерживать устойчивый режим автоколебаний.The proposed device allows you to burn solid fuels more efficiently, ensuring a minimum content of combustible components in the ash residue and maintain a stable mode of self-oscillations.

Это достигается следующим.This is achieved as follows.

1. Выбором оптимального соотношения площадей поперечных сечений трубы и камеры горения, воздухозаборника и камеры горения, соответствующих интервалу 1:(3-4), а решетчатый колосник выполнен с возмозможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза. При таком соотношении геометрических размеров в зоне горения отношение амплитуд пульсации акустического давления и пульсации скорости газовоздушного потока близко к единице, т.е. горящие угли находятся под одновременным воздействием пульсации давления и скорости.1. The choice of the optimal ratio of the cross-sectional areas of the pipe and the combustion chamber, the air intake and the combustion chamber corresponding to the interval 1: (3-4), and the trellised grate is made with the possibility of regulating up to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower cut. With this ratio of geometric dimensions in the combustion zone, the ratio of the amplitudes of the acoustic pressure pulsation and the pulsation of the gas-air flow velocity is close to unity, i.e. burning coals are simultaneously affected by pulsations of pressure and speed.

2. Равномерным распределением воздуха, поступающего в зону горения через воздухозаборник. Воздухозаборник конструктивно может быть выполнен по-разному: конической формы с рассекателем воздуха; днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями; трубками, приваренными равномерно по площади к плоскому днищу. Воздухозаборник рассекателем конической формы состоит из не менее чем двух конических колец одинаковой высоты (высота колец составляет 1/2-2/3 высоты конического днища), установленных равноудаленно друг от друга под углом наклона конической части колец к вертикальной оси 40°-60°, размещенной в конической части воздухозаборника. Вышеуказанные геометрические размеры рассекателя обеспечивают разбивание поступающего через воздухозаборник воздуха на три потока, изменение их направления движения и равномерное распределение на колоснике. Первый поток проходит между наружным кольцом и стенкой воздухозаборника, второй между кольцами рассекателя, а третий - по центру. Наименьшая площадь поперечного сечения третьего потока. Это связано большей тягой в этой части камеры горения.2. Uniform distribution of air entering the combustion zone through the air intake. The air intake can be structurally made in different ways: conical shape with an air divider; a bottom made in the form of a truncated cone with holes evenly distributed in it over the area; tubes welded evenly across an area to a flat bottom. The air inlet with a cone-shaped divider consists of at least two conical rings of the same height (the height of the rings is 1 / 2-2 / 3 of the height of the conical bottom) installed equidistant from each other at an angle of inclination of the conical part of the rings to the vertical axis 40 ° -60 °, located in the conical part of the air intake. The aforementioned geometrical dimensions of the divider provide for breaking the incoming air through the air intake into three flows, changing their direction of movement and uniform distribution on the grate. The first flow passes between the outer ring and the wall of the air intake, the second between the rings of the divider, and the third in the center. The smallest cross-sectional area of the third stream. This is due to the greater thrust in this part of the combustion chamber.

Равномерное распределение на колоснике поступающего воздуха конструктивно можно достичь посредством использования днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями, при этом сумма площадей указанных отверстий 11 соответствует площади сечения воздухозаборника (фиг.3) или обеспечивается трубками 9, приваренными равномерно по площади к плоскому днищу, при этом суммарная площадь сечения трубок соответствует площади сечения воздухозаборника, а их высота составляет (1-3)d, где d - диаметр трубки (фиг.2). Решетчатый колосник 3 выполнен с возможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза посредством устройства, выполненного в виде штока 18, обеспечивающего возможность регулирования высоты размещения колосника 3, например, в виде электродвигателя 16 с редуктором 17.Uniform distribution of incoming air on the grate can be structurally achieved by using a bottom made in the form of a truncated cone with holes evenly distributed over the area, while the sum of the areas of these holes 11 corresponds to the cross-sectional area of the air intake (Fig. 3) or is provided by tubes 9 welded evenly in area to the flat bottom, while the total cross-sectional area of the tubes corresponds to the cross-sectional area of the air intake, and their height is (1-3) d, where d is the diameter of the pipe bq (figure 2). The grate grate 3 is made with the possibility of adjusting up to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower cut by means of a device made in the form of a rod 18, providing the ability to control the height of the grate 3, for example, in the form of an electric motor 16 with a gearbox 17.

Процессы горения (воспламенение, выделение горючих газов и их горение, горение коксовой части, золообразование) протекают одновременно по всей поверхности колосниковой решетки. Пульсации акустического давления, достигающие 160-170 дБ, позволяют сжигать твердые топлива более качественно, обеспечив минимальное содержание горючих компонентов в зольном остатке, и поддержать устойчивый режим автоколебаний. Для пояснения сущности изобретения на фиг.1 приведена принципиальная схема (общий вид) заявленного устройства.Combustion processes (ignition, evolution of combustible gases and their combustion, combustion of the coke portion, ash formation) occur simultaneously over the entire surface of the grate. Acoustic pressure pulsations, reaching 160-170 dB, allow to burn solid fuels more efficiently, ensuring a minimum content of combustible components in the ash residue, and maintain a stable mode of self-oscillations. To clarify the invention, figure 1 shows a schematic diagram (General view) of the claimed device.

Устройство включает в себя камеру горения 2, трубу 1, решетчатый колосник 3 со штоком 18. Камера горения 2 выполнена в виде цилиндра, к нижней части которой приварен воздухозаборник 5. Сбоку на камере горения 2 размещена дверца 7. Кроме того, в конической части воздухозаборника размещен рассекатель воздуха 4, а под колосником 3 размещено устройство воспламенения 6. Устройство воспламенения 6 представляет собой трубчатое кольцо с отверстиями, в которое подается горючий газ.The device includes a combustion chamber 2, a pipe 1, a trellised grate 3 with a rod 18. The combustion chamber 2 is made in the form of a cylinder, to the bottom of which an air inlet is welded 5. A door 7 is located on the side of the combustion chamber 2. In addition, in the conical part of the air inlet an air splitter 4 is placed, and an ignition device 6 is placed under the grate 3. The ignition device 6 is a tubular ring with holes in which combustible gas is supplied.

Воздухозаборник конструктивно может быть выполнен по-разному: конической формы с рассекателем воздуха (фиг.1); днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями 11 (фиг.3); трубками 9, приваренными равномерно по площади к плоскому днищу (фиг.2).The air intake can be structurally made in different ways: conical shape with an air divider (figure 1); the bottom, made in the form of a truncated cone with holes 11 evenly distributed over the area 11 (FIG. 3); tubes 9, welded evenly across the area to the flat bottom (figure 2).

Устройство работает следующим образом (на примере фиг.1).The device operates as follows (for example, figure 1).

Колосник 3 устанавливается в среднее положение от нижнего среза до 1/10 высоты камеры горения 2, загружается твердым топливом и поджигается устройством воспламенения 6. Благодаря пульсациям скорости тепловыделения, вызванными пульсациями скорости воздуха под колосником 3, в камере горения 2 самовозбуждаются колебания газа. В камеру горения 2 воздух поступает через воздухозаборник 5. Рассекатель воздуха 4 обеспечивает равномерное распределение воздуха на колоснике. В первоначальный момент, до возгорания твердого топлива, требуемая тепловая энергия в устройстве обеспечивается работой устройства воспламенения 6. После возгорания твердого топлива устройство воспламенения 6 выключается. Колосник 3 устанавливается в положение, соответствующее устойчивому режиму автоколебаний с максимальной амплитудой. Это достигается посредством регулирования высоты расположения колосника относительно нижнего среза камеры горения 2. В дальнейшем, пульсации скорости тепловыделения, в соответствии с критерием Релея, поддерживают автоколебания в камере горения 2. Аналогичный эффект достигается при работе устройства с вариантами воздухозаборника, указанными на фиг.2, 3 соответственно.The grate 3 is installed in the middle position from the lower cut to 1/10 of the height of the combustion chamber 2, is loaded with solid fuel and ignited by the ignition device 6. Due to pulsations of the heat release rate caused by pulsations of the air velocity under the grate 3, gas oscillations self-excite in the combustion chamber 2. Air enters the combustion chamber 2 through the air intake 5. The air diffuser 4 provides an even distribution of air on the grate. At the initial moment, before the ignition of solid fuel, the required thermal energy in the device is provided by the operation of the ignition device 6. After the ignition of the solid fuel, the ignition device 6 is turned off. Grate 3 is set to a position corresponding to a stable mode of self-oscillations with a maximum amplitude. This is achieved by adjusting the height of the grate relative to the lower cut of the combustion chamber 2. In the future, pulsations of the heat release rate, in accordance with the Rayleigh criterion, support self-oscillations in the combustion chamber 2. A similar effect is achieved when the device operates with the air intake options shown in figure 2, 3 respectively.

Пример конкретного исполнения заявленного устройства.An example of a specific implementation of the claimed device.

Заявленное устройство используется как огневой блок, например, в отопительной системе, который состоит из камеры горения 2, трубы 1, теплообменника 19, воздухозаборника 5, решетчатого колосника 3, штока 18, труб для подвода холодной 12 и отвода горячей 13 воды обогревательной системы, устройства воспламенения 6, газового баллона 14 с редуктором 15, электродвигателя 16 с редуктором 17.The claimed device is used as a fire unit, for example, in a heating system, which consists of a combustion chamber 2, a pipe 1, a heat exchanger 19, an air intake 5, a wire grate 3, a rod 18, pipes for supplying cold 12 and removing hot water 13 of the heating system, a device ignition 6, gas cylinder 14 with gearbox 15, electric motor 16 with gearbox 17.

В качестве твердого топлива используется как традиционное, так и альтернативное твердое топливо, в частности кусковые отходы резинотехнических изделий, брикетированный мусор и др.Both traditional and alternative solid fuels are used as solid fuels, in particular lumpy waste rubber products, briquetted garbage, etc.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Колосник 3 устанавливается в среднее положение от нижнего среза до 1/10 высоты камеры горения 2. Через дверцу 7 в камеру горения 2 загружаются кусковые отходы резинотехнических изделий и поджигаются устройством воспламенения 6.The grate 3 is installed in the middle position from the lower cut to 1/10 of the height of the combustion chamber 2. Through the door 7 into the combustion chamber 2 lumpy waste rubber products are loaded and ignited by the ignition device 6.

Горючий газ на устройство воспламенения подается из баллона 14. Расход газа регулируется редуктором 15. После возгорания топлива подача горючего газа из баллона прекращается.Combustible gas is supplied to the ignition device from the cylinder 14. The gas flow is regulated by the reducer 15. After the fuel ignites, the supply of combustible gas from the cylinder is stopped.

Устойчивые автоколебания в устройстве достигаются изменением местоположения колосника 3 относительно нижнего среза цилиндрической части камеры горения 2. Опытами установлено, что положение колосника в камере горения, соответствующее до 1/10 высоты камеры от ее нижней части, является наиболее благоприятным для возбуждения колебаний. При этом на горящие угли одновременно воздействуют пульсации скорости с амплитудой от 15-25 м/с и давления, максимальные значения которых достигают 0,05-0,1 атм. В камере горения 2 высоконагретые газы совершают колебательное движение, которое увеличивает теплоотдачу от газа к стенке камеры горения. Вода в теплообменнике 19 нагревается и начинает циркулировать по отопительной системе потребителя. Так как теплоотдача в камере горения высокая, предпочтительно принудительная циркуляция теплоносителя, например, посредством насоса. По мере выгорания топлива в камеру подается свежая порция топлива.Stable self-oscillations in the device are achieved by changing the location of the grate 3 relative to the lower cut of the cylindrical part of the combustion chamber 2. Experiments have established that the position of the grate in the combustion chamber, corresponding to 1/10 of the height of the chamber from its lower part, is most favorable for excitation of vibrations. At the same time, burning pulses are simultaneously affected by velocity pulsations with an amplitude of 15-25 m / s and pressure, the maximum values of which reach 0.05-0.1 atm. In the combustion chamber 2, highly heated gases oscillate, which increases the heat transfer from the gas to the wall of the combustion chamber. Water in the heat exchanger 19 is heated and begins to circulate through the consumer's heating system. Since the heat transfer in the combustion chamber is high, preferably forced circulation of the coolant, for example, by means of a pump. As the fuel burns out, a fresh portion of the fuel is fed into the chamber.

Результаты анализа коэффициента избытка воздуха над колосником свидетельствуют о равномерном распределении воздуха в зоне горения. При коэффициенте избытка воздуха, соответствующего диапазону 1,2-1,8, в камере горения поддерживаются устойчивые автоколебания, а газовые и твердые продукты сгорания создают минимальное количество вредных веществ. Так, например, в газовых выбросах содержание канцерогенных веществ в несколько раз ниже предельно допустимых значений (содержание NO не более 150 ppm, NO2 - не более 6 ppm).The results of the analysis of the coefficient of excess air above the grate indicate a uniform distribution of air in the combustion zone. With a coefficient of excess air corresponding to the range 1.2-1.8, stable self-oscillations are maintained in the combustion chamber, while gas and solid combustion products create a minimum amount of harmful substances. For example, in gas emissions, the content of carcinogens is several times lower than the maximum permissible values (NO content not more than 150 ppm, NO 2 not more than 6 ppm).

В предложенном устройстве сжигались также отсортированные брикетированные твердые горючие отходы. Опыты показали, что при соблюдении вышеуказанных условий и режимов настройки в устройстве эффективно можно сжигать и твердые горючие отходы. Следует отметить важный фактор, связанный с коксообразованием колосника. В ходе испытаний не было замечено ни одного случая образования твердых отложений на колоснике и на стенках.The proposed device also burned sorted briquetted solid combustible waste. The experiments showed that, subject to the above conditions and settings, it is also possible to efficiently burn solid combustible waste in the device. It should be noted an important factor associated with the coke formation of the grate. During the tests, there was not a single case of the formation of solid deposits on the grate and on the walls.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сжигать твердые топлива более качественно, обеспечив минимальное содержание горючих компонентов в зольном остатке, уменьшить вредные выбросы в атмосферу, поддержать устойчивый режим автоколебаний, устранить условия коксообразования на колоснике и на внутренних стенках.Thus, the proposed device allows you to burn solid fuels more efficiently, ensuring a minimum content of combustible components in the ash residue, reduce harmful emissions into the atmosphere, maintain a stable mode of self-oscillations, eliminate the conditions of coke formation on the grate and on the inner walls.

ЛитератураLiterature

1. Шакуров Р.Ф. Исследование влияния термоакустических колебаний, генерируемых в трубе Рийке, на слоевое горение твердых горючих веществ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. наук. КГТУ, Казань, 2001 г.1. Shakurov R.F. Investigation of the influence of thermoacoustic vibrations generated in a Rijke pipe on the layered combustion of solid combustible substances. Abstract of dissertation for the degree of Cand. sciences. KSTU, Kazan, 2001

Claims (5)

1. Устройство для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке, содержащее камеру горения, трубу, воздухозаборник, дверцу для загрузки топлива, воздухоподводы, решетчатый колосник, устройство воспламенения, отличающееся тем, что отношение площадей поперечных сечений трубы и камеры горения, воздухозаборника и камеры горения соответствуют интервалу 1:(3-4), а решетчатый колосник выполнен с возможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза в виде штока.1. A device for burning solid fuels in a pulsating flow comprising a combustion chamber, a pipe, an air intake, a door for loading fuel, air inlets, a grate, an ignition device, characterized in that the ratio of the cross-sectional areas of the pipe and the combustion chamber, the air intake and the combustion chamber correspond interval 1: (3-4), and the trellis grate is configured to adjust to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower slice in the form of a rod. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается рассекателем конической формы, состоящим из не менее чем двух конических колец одинаковой высоты, установленных равноудаленно друг от друга под углом наклона конической части колец к вертикальной оси 40-60°, размещенной в конической части воздухозаборника.2. The device according to claim 1, characterized in that the uniform distribution of air entering the combustion zone is provided by a conical shaped divider consisting of at least two conical rings of the same height installed equidistant from each other at an angle of inclination of the conical part of the rings to the vertical axis 40-60 °, located in the conical part of the air intake. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается посредством использования днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями, при этом сумма площадей указанных отверстий соответствует площади сечения воздухозаборника.3. The device according to claim 1, characterized in that the uniform distribution of air entering the combustion zone is ensured by using a bottom made in the form of a truncated cone with openings uniformly distributed over the area, wherein the sum of the areas of these openings corresponds to the cross-sectional area of the air intake . 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается трубками, приваренными равномерно по площади к плоскому днищу, при этом суммарная площадь сечения трубок соответствует площади сечения воздухозаборника, а их высота составляет (1-3)d, где d - диаметр трубки.4. The device according to claim 1, characterized in that the uniform distribution of air entering the combustion zone is provided by tubes welded evenly over the area to the flat bottom, while the total cross-sectional area of the tubes corresponds to the cross-sectional area of the air intake, and their height is (1- 3) d, where d is the diameter of the tube. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что решетчатый колосник выполнен с возмозможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза посредством устройства, выполненного в виде штока, обеспечивающего возможность регулирования высоты размещения колосника, например, в виде электродвигателя с редуктором. 5. The device according to claim 2, characterized in that the grate grate is made with the possibility of regulating up to 1/10 of the height of the combustion chamber from its lower cut by means of a device made in the form of a rod, providing the ability to control the height of the grate, for example, in the form of an electric motor with gearbox.
RU2010130275/06A 2010-07-19 2010-07-19 Device for burning solid fuels within pulsating flow RU2478873C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130275/06A RU2478873C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Device for burning solid fuels within pulsating flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130275/06A RU2478873C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Device for burning solid fuels within pulsating flow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010130275A RU2010130275A (en) 2012-01-27
RU2478873C2 true RU2478873C2 (en) 2013-04-10

Family

ID=45786191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130275/06A RU2478873C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Device for burning solid fuels within pulsating flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2478873C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556274A1 (en) * 1973-03-19 1977-04-30 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. В.И.Ульянова-Ленина Apparatus for burning bulk solid fuel in a pulsating flow
SU909417A2 (en) * 1980-05-13 1982-02-28 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс В Г.Казани Apparatus for combusting lumpy solid fuel in pulsating flow
SU1008571A2 (en) * 1981-11-13 1983-03-30 Казанский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ульянова- Ленина Apparatus for burning lumpy solid fuel in pulsation flow
US5176513A (en) * 1990-12-04 1993-01-05 Georgia Tech Research Corporation Pulse combustor apparatus
RU14268U1 (en) * 2000-02-09 2000-07-10 Павлов Григорий Иванович DEVICE FOR BURNING SOLID WASTE IN A PULSED FLOW
RU2423646C1 (en) * 2009-11-19 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" (ГОУ ВПО КГУ) Device to burn lump solid and liquid fuels in pulsating flow

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556274A1 (en) * 1973-03-19 1977-04-30 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. В.И.Ульянова-Ленина Apparatus for burning bulk solid fuel in a pulsating flow
SU909417A2 (en) * 1980-05-13 1982-02-28 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс В Г.Казани Apparatus for combusting lumpy solid fuel in pulsating flow
SU1008571A2 (en) * 1981-11-13 1983-03-30 Казанский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ульянова- Ленина Apparatus for burning lumpy solid fuel in pulsation flow
US5176513A (en) * 1990-12-04 1993-01-05 Georgia Tech Research Corporation Pulse combustor apparatus
RU14268U1 (en) * 2000-02-09 2000-07-10 Павлов Григорий Иванович DEVICE FOR BURNING SOLID WASTE IN A PULSED FLOW
RU2423646C1 (en) * 2009-11-19 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" (ГОУ ВПО КГУ) Device to burn lump solid and liquid fuels in pulsating flow

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010130275A (en) 2012-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1996001393A1 (en) Mixing chamber arrangement
WO1998048219A1 (en) Solid fuel burner for a heating apparatus
US4479481A (en) Wood fuel heating apparatus and combustion process
CN101586805B (en) Combustion device for biomass granular fuel
CN102607066A (en) New-style air returning furnace
RU132530U1 (en) LONG BURNING SOLID FUEL BOILER
RU139611U1 (en) HEAT GENERATOR BURNER
LT2010037A (en) Solid fuel burning domestic boiler with gas burner and gas burning method
RU2478873C2 (en) Device for burning solid fuels within pulsating flow
RU2636361C1 (en) Heating unit of heating boiler
RU182137U1 (en) Fluidized bed solid fuel boiler
RU129599U1 (en) INFRARED RADIATION BURNER
RU172713U1 (en) HEATING INSTALLATION
KR200481740Y1 (en) Stove capable for using both firewood and pellet
RU2357156C1 (en) Heating boiler with top coal feed to combustion zone
RU183190U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
RU192109U1 (en) Bath stove
RU186210U1 (en) Solid fuel boiler
RU2452895C2 (en) Device to burn lump solid fuel in pulsating flow
RU2452905C2 (en) Water-heating boiler and method of its operation
CN201983296U (en) Novel return air furnace
RU46557U1 (en) FIRE OF A BOILING LAYER WITH A FIRE MASS
RU2423646C1 (en) Device to burn lump solid and liquid fuels in pulsating flow
CN104214801B (en) A kind of Split portable biomass gasifying furnace
RU223349U1 (en) PELLET HEAT GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20120217

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20120913