RU149124U1

RU149124U1 - SOLID FUEL BOILER "KUZBASS"

Info

Publication number: RU149124U1
Application number: RU2014118989/06U
Authority: RU
Inventors: Андрей Иванович Елсуков
Original assignee: Андрей Иванович Елсуков
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Твёрдотопливный котёл, корпус которого объединяет вертикальный загрузочный бункер, топочную камеру с колосниковой решёткой и зольником, отличающийся тем, что загрузочный бункер оснащён склизом, разгрузочный конец которого направлен в топочную камеру и размещён над колосниковой решёткой, при этом её продольная длина превосходит длину днища топочной камеры на величину слоя топлива, достаточного для удержания его от высыпания из зоны горения в зольник.2. Твёрдотопливный котёл по п. 1, отличающийся тем, что колосниковая решётка выполнена лёгкосъёмной, колосники которой представлены набором стальных равнополочных уголков, ориентированных в вертикальной плоскости обеими полками вверх.3. Твёрдотопливный котёл по п. 1, отличающийся тем, что превышение разгрузочного конца склиза над колосниковой решёткой обусловлено максимальным размером негорючего балласта, поступающего в составе твёрдого топлива.1. A solid fuel boiler, the casing of which combines a vertical loading hopper, a combustion chamber with a grate and an ash pan, characterized in that the loading hopper is equipped with a slit, the discharge end of which is directed to the combustion chamber and placed above the grate, while its longitudinal length exceeds the length of the bottom the combustion chamber by the size of the fuel layer sufficient to keep it from spilling from the combustion zone into the ash pan. 2. A solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the grate is made easily removable, the grates of which are represented by a set of steel equal-angle corners oriented upwards by both shelves in the vertical plane. 3. A solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the excess of the discharge end of the slice over the grate is determined by the maximum size of the non-combustible ballast entering the solid fuel composition.

Description

Полезная модель относится к устройствам для нагрева жидкого теплоносителя (воды) посредством сжигания твердого топлива и может быть использовано в теплоэнергетике в качестве системы горячего водоснабжения для отопления жилых и производственных помещений.The utility model relates to devices for heating a liquid heat carrier (water) by burning solid fuel and can be used in the power system as a hot water system for heating residential and industrial premises.

Из существующего уровня техники известен котел отопительный (патент РФ №121041 на полезную модель), содержащий корпус, состоящий из внутренней и наружной рубашек, из которых внутренняя рубашка оснащена загрузочным бункером и колосником, причем колосник загрузочного бункера выполнен в виде трубы или системы труб с функцией непрерывной циркуляции воды, которые расположены с наклоном по отношению к плоскости нижнего основания котла. Очистку колосника периодически осуществляют специальной кочергой с удлиненным загнутым концом промеж труб путем ее возвратно-поступательных перемещений вдоль колосников.A heating boiler is known from the prior art (patent of the Russian Federation No. 121041 for a utility model), comprising a housing consisting of an inner and outer jacket, of which the inner jacket is equipped with a loading hopper and a grate, the grate of the loading hopper being made in the form of a pipe or pipe system with a function continuous circulation of water, which are inclined with respect to the plane of the lower base of the boiler. The grate is periodically cleaned with a special poker with an elongated curved end between the pipes by means of its reciprocating movements along the grates.

К основным недостаткам данного отопительного котла следует отнести несовершенство трубчатой колосниковой решетки, заключающийся в том, что зазор между трубами в вертикальной плоскости вначале сокращается до предельно допустимого, после чего увеличивается. Действительно, если принять наименьший зазор между трубами равным их радиусу, то наибольшее расстояние между верхними точками труб будет превосходить зазор ровно в три раза, а следовательно в три раза увеличится объем шлака для его удаления. Отметим также, что в случае прогорания трубчатого колосника его замена невозможна без остановки и последующего запуска всей отопительной системы.The main disadvantages of this heating boiler are the imperfection of the tubular grate, which consists in the fact that the gap between the pipes in the vertical plane is first reduced to the maximum permissible, and then increases. Indeed, if we take the smallest gap between the pipes equal to their radius, then the largest distance between the upper points of the pipes will exceed the gap by exactly three times, and therefore the slag volume will increase three times to remove it. We also note that in the event of the burning of the tubular grate, it cannot be replaced without stopping and then starting the entire heating system.

Известен отопительный котел с верхней загрузкой твердого топлива (патент РФ №98550 на полезную модель), принятый нами за прототип, содержащий цилиндрический корпус с патрубком отвода продуктов горения, патрубками подвода и отвода жидкого теплоносителя и системой теплообмена, включающей трубопроводы для отвода продуктов горения, расположенные в пространстве между цилиндрическим корпусом и топливной трубой в один или несколько рядов по окружности. Зона горения котла оснащена поворотными колосниками и зольником.A known boiler with a top loading of solid fuel (RF patent No. 98550 for a utility model) adopted by us for a prototype comprising a cylindrical body with a branch pipe for exhausting combustion products, nozzles for supplying and removing liquid coolant and a heat exchange system including pipelines for the removal of combustion products located in the space between the cylindrical body and the fuel pipe in one or more rows around the circumference. The combustion zone of the boiler is equipped with swiveling grates and an ash pan.

К основным недостаткам отопительного котла следует отнести конструктивную сложность системы теплообмена, представленную криволинейными трубопроводами приваренными к топливной трубе, а также поворотные колосники, установленные в нижней части вертикальной топливной трубы, загружаемой твердым топливом, которое воздействуя всей массой на поворотные колосники, приводит либо к их поломке, либо к заклиниванию. Отметим, что при повороте колосников на 90 градусов между ними устанавливаются равные зазоры по вертикали, что предопределяет их забивание шлаком. В зоне горения отсутствуют люки для удаления крупнокусковой негорючей породы, которая накапливаясь в зоне горения, неизбежно приведет к поломке колосников, а их замена возможна только при полной остановки котельной установки. Отметим, что изготовление системы теплообмена сопряжено с выполнением большого объема технологически сложных сварных соединений из жаропрочных сталей, склонных трещинообразованию при сварке.The main disadvantages of the heating boiler include the structural complexity of the heat exchange system, represented by curved pipelines welded to the fuel pipe, as well as rotary grates installed in the lower part of the vertical fuel pipe loaded with solid fuel, which, by acting as a whole on the rotary grates, leads to their breakdown , or jamming. Note that when the grate is rotated 90 degrees, equal vertical gaps are established between them, which determines their clogging with slag. There are no hatches in the combustion zone to remove large-sized non-combustible rock, which accumulate in the combustion zone, will inevitably lead to breakage of the grate, and their replacement is possible only when the boiler installation is completely stopped. It should be noted that the manufacture of a heat exchange system involves the execution of a large volume of technologically complex welded joints from heat-resistant steels, which are prone to crack formation during welding.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в удешевлении стоимости котельной установки, в повышении надежности ее работы и удобства обслуживания при эксплуатации и неприхотливости к сорту и качеству используемого твердого топлива.The technical result of the proposed utility model is to reduce the cost of the boiler installation, to increase the reliability of its operation and ease of maintenance during operation and unpretentiousness to the grade and quality of the solid fuel used.

Указанный результат достигается тем, что загрузочный бункер оснащен склизом, разгрузочный конец которого направлен в топочную камеру и размещен над колосниковой решеткой, при этом ее продольная длина превосходит длину днища топочной камеры на величину слоя топлива, достаточного для удержания его от высыпания из зоны горения в зольник.This result is achieved by the fact that the loading hopper is equipped with a slope, the discharge end of which is directed to the combustion chamber and placed above the grate, while its longitudinal length exceeds the length of the bottom of the combustion chamber by the amount of fuel layer sufficient to keep it from spilling from the combustion zone to the ash pan .

Отметим, что превышение разгрузочного конца склиза над колосниковой решеткой обусловлено максимальным размером негорючего балласта, поступающего в составе твердого топлива, а сама колосниковая решетка выполнена легкосъемной, колосники которой представлены набором стальных равнополочных уголков, ориентированных в вертикальной плоскости обеими полками вверх.Note that the excess of the discharge end of the slice over the grate is due to the maximum size of the non-combustible ballast entering as part of the solid fuel, and the grate itself is easily removable, the grate of which is represented by a set of steel equal-angled corners oriented upwards with both shelves in the vertical plane.

Действительно, оснащение загрузочного бункера склизом позволило обеспечить подачу твердого топлива в топочную камеру без использования сложных механических систем, требующих применение привода, а также исключить прямое силовое воздействие топлива загрузочного бункера на колосниковую решетку, что предопределяет ее высокую долговечность.Indeed, equipping the feed hopper with a slit allowed us to supply solid fuel to the combustion chamber without the use of complex mechanical systems that require the use of a drive, and also to exclude the direct force impact of the feed hopper fuel on the grate, which determines its high durability.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 - вертикальный разрез твердотопливного котла; на фиг. 2 - вид сверху твердотопливного котла со снятой крышкой; на фиг. 3 - поперечный разрез колосниковой решетки.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - vertical section of a solid fuel boiler; in FIG. 2 is a top view of a solid fuel boiler with the cover removed; in FIG. 3 is a cross-sectional view of the grate.

Твердотопливный котел (Фиг. 1, 2) включает в себя: вертикальный загрузочный бункер 1 с крышкой 2 и склизом 3 в нижней части вертикального загрузочного бункера, вертикальную топочную камеру 4 с крышкой 5, боковые газоходы 6 (правый), 7 (левый) и задний (объединяющий газоход) 8, снабженный окном для его очистки от сажи, закрываемым крышкой 9 и общей крышкой газоходов 10. Задний (объединяющий газоход)8 оснащен патрубком 11 для отвода продуктов горения. Теплообменная система котла оснащена патрубками подвода 12 и отвода 13 теплоносителя и его слива через штуцер 14. Нижняя часть топочной камеры 4 оборудована легкосъемной колосниковой решеткой 15 (Фиг. 3), колосники которой выполнены из стального равнополочного уголка и ориентированны в вертикальной плоскости обеими полками вверх. Решетка 16 предназначена для ограничения высыпания топлива из зоны горения в зону обслуживающего персонала. Продольная длина решетки превосходит продольную длину днища топочной камеры 4 и располагается ниже склиза 3, при этом удалена от его разгрузочного конца на величину слоя топлива достаточного для удержания его от высыпания из зоны горения в зольник 20 через окно провала 17. Поддувальная дверца 18 расположена на корпусе котла 19 и зольника 20. Все внутренние элементы котла разделены теплообменными стенками, представляющими собой внутренний 21 и внешний 22 теплообменные контуры, соединенные перепускными окнами в единую циркуляционную систему.The solid fuel boiler (Fig. 1, 2) includes: a vertical feed hopper 1 with a cover 2 and a slime 3 at the bottom of the vertical feed hopper, a vertical combustion chamber 4 with a cover 5, side ducts 6 (right), 7 (left) and rear (combining flue) 8, equipped with a window for cleaning it from soot, closed by a lid 9 and a common lid of ducts 10. Rear (combining flue) 8 is equipped with a pipe 11 for exhausting combustion products. The heat exchange system of the boiler is equipped with nozzles for supplying and discharging the coolant 13 and draining it through the nozzle 14. The lower part of the combustion chamber 4 is equipped with an easily removable grate 15 (Fig. 3), the grates of which are made of steel equal-angle corner and are oriented upwards by both shelves in a vertical plane. The grill 16 is designed to limit the precipitation of fuel from the combustion zone to the area of staff. The longitudinal length of the grate exceeds the longitudinal length of the bottom of the combustion chamber 4 and is located below the slice 3, while being removed from its discharge end by the size of the fuel layer sufficient to keep it from spilling out of the combustion zone into the ash pan 20 through the hole 17. boiler 19 and ash pan 20. All internal elements of the boiler are separated by heat exchange walls, which are internal 21 and external 22 heat exchange circuits connected by bypass windows into a single circulation system.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Манипулируя крышкой 5, обеспечивают доступ в вертикальную топочную камеру 4 для загрузки легковозгораемого топлива (дрова, щепа, бумага) на колосниковую решетку 15 и последующую ее герметизацию перед розжигом, осуществляемым через поддувальную дверцу 18.Manipulating the cover 5, provide access to the vertical combustion chamber 4 for loading flammable fuel (firewood, wood chips, paper) onto the grate 15 and its subsequent sealing before ignition, carried out through the blower door 18.

После розжига, манипулируя крышкой 2, осуществляют подачу топлива в вертикальный загрузочный бункер 1, которое под действием собственного веса с помощью склиза 3 направляют в топочную камеру 4.After ignition, manipulating the lid 2, the fuel is fed into the vertical loading hopper 1, which, under the action of its own weight, is sent to the combustion chamber 4 by means of a slice 3.

Подачу воздуха осуществляют через поддувальную дверцу 18.The air supply is carried out through the blower door 18.

Образующиеся при горении раскаленные газы отводят из топочной камеры по двум обводным газоходам: правому 6 и левому 7, после чего оба потока воссоединяются в заднем (объединяющем) газоходе 8 и через патрубок 11 дымохода выходят в атмосферу. При движении газа по газоходам происходит нагревание теплоносителя, циркулирующего по внутреннему 21 и внешнему 22 контурам и далее через подводящий патрубок 12 и отводящий патрубок 13 обеспечивают циркуляцию теплоносителя в системе теплоснабжения потребителей.The hot gases generated during combustion are discharged from the combustion chamber through two by-pass flues: the right 6 and the left 7, after which both streams are reunited in the rear (unifying) duct 8 and through the pipe 11 of the chimney enter the atmosphere. When the gas moves through the flues, the heat carrier circulating along the inner 21 and outer 22 circuits is heated and then through the inlet pipe 12 and the outlet pipe 13, the coolant is circulated in the heat supply system of consumers.

Заполнение системы теплоносителем осуществляют через патрубок 12, а его слив через штуцер 14.The system is filled with coolant through the pipe 12, and its discharge through the fitting 14.

Отметим, что в процессе эксплуатации на колосниковой решетке 15 накапливается определенный слой негорючего балласта, препятствующий золоудалению и эффективному процессу горения топлива. Указанное негативное явление устраняют путем передвижения балласта по колосниковой решетке 15 к окну провала 17 в зольник 20 специальной кочергой через поддувальное окно 18. Эту операцию выполняют без остановки котла, что выгодно отличает его от ныне эксплуатируемых котельных установок.Note that during operation, a certain layer of non-combustible ballast accumulates on the grate 15, which prevents ash removal and an efficient fuel combustion process. This negative phenomenon is eliminated by moving the ballast along the grate 15 to the window of the hole 17 in the ash pan 20 with a special poker through the blower window 18. This operation is performed without stopping the boiler, which compares favorably with the boiler plants currently in operation.

Claims

1. A solid fuel boiler, the casing of which combines a vertical loading hopper, a combustion chamber with a grate and an ash pan, characterized in that the loading hopper is equipped with a slit, the discharge end of which is directed to the combustion chamber and placed above the grate, while its longitudinal length exceeds the length of the bottom the combustion chamber by the size of the fuel layer, sufficient to keep it from spilling from the combustion zone into the ash pan.

2. A solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the grate is made easily removable, the grates of which are represented by a set of steel equal-angled corners oriented upwards by both shelves in a vertical plane.

3. A solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the excess of the discharge end of the slice over the grate is determined by the maximum size of the non-combustible ballast entering the solid fuel composition.