RU2662834C1 - Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch - Google Patents
Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662834C1 RU2662834C1 RU2017113188A RU2017113188A RU2662834C1 RU 2662834 C1 RU2662834 C1 RU 2662834C1 RU 2017113188 A RU2017113188 A RU 2017113188A RU 2017113188 A RU2017113188 A RU 2017113188A RU 2662834 C1 RU2662834 C1 RU 2662834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- external
- firebox
- boiler
- secondary air
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001535 kindling effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 3
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к твердотопливным отопительным устройствам, предназначенным для систем децентрализованного отопления различных объектов бытового назначения.The invention relates to the field of power engineering, in particular to solid fuel heating devices intended for decentralized heating systems of various household objects.
Из уровня техники известно наиболее близкое к заявляемому техническому решению отопительное устройство, содержащее объединенные вертикально ориентированным корпусом камеру сгорания с загрузочной дверцей, средства подачи первичного и вторичного воздуха с регулируемыми заслонками на их заборных частях, связанных с атмосферным воздухом, а также патрубок дымовой трубы, дополнительно снабжено вертикальным газоходом, расположенным смежно с камерой сгорания в задней части устройства и сообщающимся с патрубком дымовой трубы, а также топливником, расположенным в нижней части камеры сгорания и выполненным в виде выдвижного короба с передней, задней, нижней и двумя боковыми стенками, при этом камера сгорания сообщается с газоходом посредством перекрываемого шибером окна, расположенного на смежной с газоходом стенке в верхней части камеры, и посредством щели в одной из внутренних стенок топливника, средство подачи первичного воздуха расположено в центре топливника и представляет собой установленную в отверстии на его передней стенке трубу с перфорацией, направленной горизонтально и вертикально вверх, а средство подачи вторичного воздуха расположено над топливником и представляет собой установленную по периметру камеры сгорания трубу, имеющую горизонтально направленную перфорацию [Патент №85609 от 10.08.2009 г., заявка: 2009104253/22, 09.02.2009, опубл.: 10.08.2009, бюл. №22, «Отопительное устройство (варианты)»].The prior art knows the heating device closest to the claimed technical solution, comprising a combustion chamber with a loading door combined with a vertically oriented housing, means for supplying primary and secondary air with adjustable dampers on their intake parts connected to atmospheric air, as well as a chimney pipe, in addition equipped with a vertical flue located adjacent to the combustion chamber at the rear of the device and communicating with the chimney pipe, as well as fuel a receiver located in the lower part of the combustion chamber and made in the form of a drawer with a front, rear, lower and two side walls, while the combustion chamber communicates with the gas duct through a gated window located on the wall adjacent to the gas duct in the upper part of the chamber, and by slots in one of the inner walls of the firebox, the primary air supply means is located in the center of the firebox and is a pipe installed in the hole on its front wall with perforations directed horizontally sideways and vertically upward, and the secondary air supply means is located above the firebox and is a pipe installed along the perimeter of the combustion chamber having horizontally directed perforation [Patent No. 85609 of 08/10/2009, application: 2009104253/22, 02/09/2009, publ. 08/10/2009, bull. No. 22, “Heating device (options)”].
Недостатками данного отопительного устройства являются: неравномерный нагрев топливника и корпуса котла, приводящие к деформации металла, сложная конструкция подачи вторичного воздуха выше топливника, повышенная загрязняемость котла из-за образования не разлагаемых отходов сжигаемого топлива в виде смолы и уксуса.The disadvantages of this heating device are: uneven heating of the firebox and boiler body, leading to metal deformation, the complicated design of the secondary air supply above the firebox, and the boiler becomes more polluted due to the formation of non-degradable waste fuel burned in the form of tar and vinegar.
Технический результат предлагаемого изобретения выражается в повышении теплоемкости и теплоотдачи котла, а также улучшении экологичности его работы.The technical result of the invention is expressed in increasing the heat capacity and heat transfer of the boiler, as well as improving the environmental friendliness of its operation.
Указанный технический результат достигается за счет того, что пиролизный котел включает в себя наружный теплообменник, растопочную поворотную заслонку с блокировочной ручкой, установленную на газификаторе, снабженном крышкой, оболочка которого является внутренним теплообменником и вставляется в наружный теплообменник по трем направляющим пластинам под углом 120 градусов, при этом в верхней части котла внутренний теплообменник сочленяется с наружным теплообменником четырьмя пластинами под углом 90 градусов, зольник, снабженный дверцей и подводом вторичного воздуха с трубой вторичного дутья, установленный на двух опорах короба вторичного воздуха и топливника в нижней части зольника, воздушный вентиль и предохранительный клапан, установленные на наружном теплообменнике, верхнюю крышку-дымоход с перепускным патрубком, пристыкованную к общему фланцу наружного теплообменника, топливник с решеткой кипящего слоя, содержащей отверстия малого диаметра, общая площадь которых равна площади отверстий фурм топливника, снабженный вентилятором первичного воздуха и регулирующей плотной дроссельной заслонкой, а также патрубки обратной и прямой сетевой воды, приваренные к наружному и внутреннему теплообменникам соответственно, растопочную и загрузочную дверцы, жестко связанные коробами с наружным и внутренним теплообменниками, дроссельные клапаны первичного и вторичного воздуха.The specified technical result is achieved due to the fact that the pyrolysis boiler includes an external heat exchanger, a kindling rotary damper with a lock handle, mounted on a gasifier equipped with a cover, the shell of which is an internal heat exchanger and is inserted into the external heat exchanger through three guide plates at an angle of 120 degrees, at the same time, in the upper part of the boiler, the internal heat exchanger is articulated with the external heat exchanger by four plates at an angle of 90 degrees, an ash pan equipped with a door and a secondary air supply with a secondary blast pipe mounted on two supports of the secondary air box and the firebox in the lower part of the ash pan, an air valve and a safety valve installed on the external heat exchanger, a top chimney cover with a bypass pipe, joined to the common flange of the external heat exchanger, a firebox with a fluidized-bed grating containing small-diameter holes, the total area of which is equal to the area of the openings of the firebox tuyeres, equipped with a primary air fan and regulating th dense throttle and nozzles reverse and forward network water welded to the external and internal heat exchangers, respectively, the ignition and the loading door is rigidly connected boxes with external and internal heat exchangers, throttling valves primary and secondary air.
В зависимости от используемого топлива котел может иметь разные формы в сечении: для дров - прямоугольную или неправильного шестиугольника; для сыпучих материалов - форму цилиндра.Depending on the fuel used, the boiler may have different shapes in cross section: for firewood, a rectangular or irregular hexagon; for bulk materials - cylinder shape.
Общий вид пиролизного котла приведен на Фиг. 1, на Фиг. 2 представлен пиролизный котел, вид сбоку, на Фиг. 3 - разрез А-А на Фиг. 2.A general view of the pyrolysis boiler is shown in FIG. 1, in FIG. 2 shows a pyrolysis boiler, side view, in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.
Несущей частью котла является наружный теплообменник 2 и зольник 10 с дверцей 9. Оболочка газификатора 4 является внутренним теплообменником 3, оснащенным приваренной крышкой 33 и патрубком прямой сетевой воды 7, и вставляется в наружный теплообменник 2 по трем направляющим пластинам 28, приваренным к внутреннему теплообменнику 3 под углом 120 градусов. В верхней части внутренний теплообменник 3 опирается на наружный теплообменник 2 четырьмя опорами-пластинами 32 под углом 90 градусов по плоскости приваренных к внутреннему теплообменнику 3. Растопочная дверца 15 и загрузочная дверца 14 жестко связаны коробами 26 внутреннего теплообменника 3 и внешнего теплообменника 2. В верхней части на крышке газификатора 4 установлена растопочная поворотная заслонка 1 с блокировочной ручкой 20. На наружном теплообменнике 2 смонтированы воздушный вентиль 12 и предохранительный клапан 13. Внутренний 3 и внешний 2 теплообменники связаны между собой пропускными патрубками 11 через фланцы. Верхняя крышка-дымоход 34 и патрубок 19, выполняющие роль дымохода, пристыковываются к общему фланцу 21, приваренному к наружному теплообменнику 2.The supporting part of the boiler is an
В нижней части зольника 10 на двух разных по диаметру опорах короба вторичного воздуха и топливника 22 устанавливается по длине подвод вторичного воздуха 8, каналом подачи вторичного воздуха 23 с трубой вторичного дутья 36.In the lower part of the
Труба вторичного дутья 36 приваривается через отверстие к корпусу зольника 10. На опорах 22 через два отверстия вставляется топливник с решеткой кипящего слоя 5 и с трубой первичного дутья 35, при этом устанавливается зазор для подачи вторичного воздуха 31 между топливником с решеткой кипящего слоя 5 и подводом вторичного воздуха 8, равный по всему контуру, закрепив гайками с резьбой с опорами 22.The
Собирается верхняя часть теплообменников 2 и 3 с зольником 10. При этом через отверстие с круглой обечайкой 37, проваренной с обеих сторон внешнего теплообменника 2 вставляется труба первичного дутья 35, устанавливается зазор по периметру топливника выхода синтез-газа из газификатора 25 и верхний корпус котла крепится через фланец 38 зольника 10. Обваривается труба 35 с внешней стороны теплообменника 2.The upper part of
Вместо традиционных отверстий с фурм в топливниках в изобретении применена решетка кипящего слоя 29 с отверстиями небольшого диаметра, равномерно расположенными по площади всей решетки. Общая площадь суммы отверстий решетки равна общей площади отверстий (фурм) топливника. Диаметр отверстий решетки зависит от требуемой высоты кипящего слоя.Instead of traditional tuyere holes in fireboxes, the invention uses a fluidized-bed grating 29 with small-diameter holes uniformly spaced across the entire grating. The total area of the sum of the grating openings is equal to the total area of the openings (tuyeres) of the firebox. The diameter of the holes of the grate depends on the required height of the fluidized bed.
За счет увеличения кипящего слоя решетки получаем более высокую температуру факела: от 1000 до 1200°C. В результате прохождения газов от сухого разложения получаем постоянную температуру в зоне пиролиза от 700 до 900°C.Due to the increase in the fluidized bed of the grating, we obtain a higher torch temperature: from 1000 to 1200 ° C. As a result of the passage of gases from dry decomposition, we obtain a constant temperature in the pyrolysis zone from 700 to 900 ° C.
Уксус и смола при температуре от 1000 до 1200°C разлагаются на угарный газ и воду. Обе реакции экзотерические, таким образом, происходит выделение тепла. За счет полученных угарного газа и паров воды, увеличивается теплотворная способность генераторного газа (для дров с Орн=1048 ккал/м3 до 1303 ккал/м3). Увеличение паров воды ведет к увеличению теплоемкости и увеличению коэффициента теплопередачи пародымовых газов после сгорания генераторных газов в факеле 24. Генераторный газ, проходя через зазор 25 за счет разряжения в трубе встречается со вторичным воздухом, приходящим через зазор для подачи вторичного воздуха 31, воспламеняется при температуре 530°C. Средняя температура смешанного состава (газ и воздух) составляет от 560 до 610°C. Газ, сгорая, образует факелы по всему периметру нижней части теплообменников 2 и 3. Дымовые газы, проходя через щель-дымоход 30, по всему периметру нагревают воду в теплообменниках 2 и 3.Vinegar and tar decompose at temperatures between 1000 and 1200 ° C into carbon monoxide and water. Both reactions are exoteric, thus generating heat. Due to the obtained carbon monoxide and water vapor, the calorific value of the generator gas increases (for firewood with Orn = 1048 kcal / m 3 to 1303 kcal / m 3 ). An increase in water vapor leads to an increase in heat capacity and an increase in the heat transfer coefficient of flue gases after combustion of the generator gases in the
Преимущества применение решетки с кипящим слоем вместо фурм топливника на первичном воздухе:Advantages of using a fluidized-bed grate instead of the tuyeres of a firebox in primary air:
- более раскаленный углерод способствует интенсификации реакции пиролиза;- more hot carbon contributes to the intensification of the pyrolysis reaction;
- увеличение теплотворной способности и количества генераторного газа;- increase in calorific value and the amount of generator gas;
- за счет высокой температуры факела котла уксус, смола и другие сложные органические разлагаются на газы и, проходя зону горения газов, сгорают, не образуя сажи и смол, таким образом, котел производит экологически чистые выбросы.- due to the high temperature of the boiler flame, vinegar, tar and other complex organic decompose into gases and, passing the combustion zone of gases, burn without forming soot and tar, thus, the boiler produces environmentally friendly emissions.
Пиролизный котел работает следующим образом.Pyrolysis boiler operates as follows.
Через запорный вентиль, установленный снаружи котла, и патрубок обратной сетевой воды 6 пиролизный котел заполняется водой, при этом воздушный вентиль 12 открыт. После заполнения котла водой вентиль 12 закрывается.Through the shut-off valve installed outside the boiler and the
Открывают дроссельную плотную заслонку дымовых газов 27 на дымовой трубе, открывают растопочную поворотную заслонку 1, растопочную дверцу 15 и закрывают дроссельный клапан вторичного воздуха 18. На решетку кипящего слоя 29 укладывают растопочный материал и поджигают.Open the throttle tight
Как только разгорится растопочный материал, растопочную дверцу 15 закрывают, открывают загрузочную дверцу 14, полностью загружают котел 4 топливом. При этом дроссельная заслонка 27 полностью открыта, включается вентилятор первичного воздуха 16. После разгорания дров загрузочную дверцу 14 закрывают, затем закрывают растопочную поворотную заслонку 1 и открывают дроссельный клапан вторичного воздуха 18. При достижении температуры воды 90°C включается циркуляционный насос, установленный снаружи пиролизного котла, и по показаниям внешнего датчика температуры воды, с помощью дроссельного клапана первичного воздуха 17 регулируется выход синтез-газа, соответственно прямо пропорционально регулируется вторичный воздух через дроссельный клапан 18.As soon as the kindling material flares up, the
Для останова котла достаточно отключить вентилятор первичного воздуха 16, закрыть дроссельный клапан первичного воздуха 17, дроссельный клапан вторичного воздуха 18 и затем, внешний дроссельный клапан на дымовой трубе. Затем отключить снаружи котла циркуляционный насос, перекрыть вентили обратной и прямой воды.To stop the boiler, it is enough to turn off the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113188A RU2662834C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113188A RU2662834C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2662834C1 true RU2662834C1 (en) | 2018-07-31 |
Family
ID=63142508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113188A RU2662834C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2662834C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA41034U (en) * | 2009-01-19 | 2009-04-27 | Александр Иванович Баламутов | Balamutov's turbocalorifer |
RU85609U1 (en) * | 2009-02-09 | 2009-08-10 | Валентин Федорович Надеев | HEATING DEVICE (OPTIONS) |
RU2439437C1 (en) * | 2010-04-27 | 2012-01-10 | Анатолий Степанович Василюк | Gas generator heating device |
RU139113U1 (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-10 | Сергей Геннадиевич Жучков | PYROLYSIS BOILER WITH AIR COLLECTOR IN THE COMBUSTION AREA |
RU139114U1 (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-10 | Сергей Геннадиевич Жучков | PYROLYSIS GAS-GENERATING BOILER ON LONG-BURNING SOLID FUEL |
EA020876B1 (en) * | 2011-01-05 | 2015-02-27 | Сергей Суренович Лачинян | Solid fuel boiler |
-
2017
- 2017-04-17 RU RU2017113188A patent/RU2662834C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA41034U (en) * | 2009-01-19 | 2009-04-27 | Александр Иванович Баламутов | Balamutov's turbocalorifer |
RU85609U1 (en) * | 2009-02-09 | 2009-08-10 | Валентин Федорович Надеев | HEATING DEVICE (OPTIONS) |
RU2439437C1 (en) * | 2010-04-27 | 2012-01-10 | Анатолий Степанович Василюк | Gas generator heating device |
EA020876B1 (en) * | 2011-01-05 | 2015-02-27 | Сергей Суренович Лачинян | Solid fuel boiler |
RU139113U1 (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-10 | Сергей Геннадиевич Жучков | PYROLYSIS BOILER WITH AIR COLLECTOR IN THE COMBUSTION AREA |
RU139114U1 (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-10 | Сергей Геннадиевич Жучков | PYROLYSIS GAS-GENERATING BOILER ON LONG-BURNING SOLID FUEL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU153204U1 (en) | HEATING BOILER | |
US4292933A (en) | Furnace | |
WO2011136629A2 (en) | Solid fuel fired boiler with a gas burner for household use and gas combustion method | |
RU2439437C1 (en) | Gas generator heating device | |
RU182455U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
RU2662834C1 (en) | Pyrolysis boiler with fluidized bed of torch | |
RU61851U1 (en) | HEATING DEVICE LUKASHEVA | |
RU2661516C2 (en) | Solid-fuel gas-generated boiler | |
RU183190U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
RU85609U1 (en) | HEATING DEVICE (OPTIONS) | |
RU2551183C2 (en) | Heating device | |
RU183159U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
RU183192U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
RU98534U1 (en) | GAS GENERATOR HEATING DEVICE | |
RU181483U1 (en) | HEATING WATER BOILER | |
RU200882U1 (en) | VORTEX COMBUSTION PYROLYSIS FURNACE | |
RU98535U1 (en) | HEATING UNIT HEATING | |
CN110017504A (en) | Double-purpose energy-saving environmental protection air return stove | |
CN110006039B (en) | Combustion stove for gasification primary and secondary stoves | |
PL231209B1 (en) | Bottom combustion central heating boiler, fired with wood, preferably for cooperation with a liquid buffer tank | |
RU106724U1 (en) | WATER HEATER | |
RU126095U1 (en) | HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE | |
RU2234032C1 (en) | Heating flameless device | |
LT5864B (en) | Gas generating solid fuel boiler | |
RU131457U1 (en) | Pyrolysis furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20190325 |