RU205811U1

RU205811U1 - WET CHIPS COMBUSTION DEVICE

Info

Publication number: RU205811U1
Application number: RU2020129748U
Authority: RU
Inventors: Марк Семенович Солонин
Original assignee: Марк Семенович Солонин
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-08-11

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике. Техническим результатом, для достижения которого предлагается заявляемая полезная модель, является экологически чистое сжигание древесины (щепы) высокой естественной влажности. Указанный результат достигается тем, что летучие сжигаются в отдельном, установленном посредине топливного бункера коробе, а раскаленные продукты сгорания летучих используются для нагрева и восстановительной газификации угольного/коксового остатка.The utility model relates to heat power engineering. The technical result, for which the claimed utility model is proposed, is environmentally friendly combustion of wood (chips) of high natural moisture content. This result is achieved by the fact that the volatiles are burned in a separate box installed in the middle of the fuel hopper, and the incandescent combustion products of volatiles are used for heating and reductive gasification of the coal / coke residue.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности - к отопительным устройствам, в которых твердое древесное топливо (дрова, щепа, отходы деревообработки) подвергается газификации с последующим сжиганием горючих газов и угольного/коксового остатка.The utility model relates to heat power engineering, in particular, to heating devices, in which solid wood fuel (firewood, chips, woodworking waste) is subjected to gasification, followed by combustion of flammable gases and coal / coke residue.

Древесная щепа является одним из наиболее распространенных и относительно дешевых видов возобновляемого биотоплива. Одной из главных проблем, ограничивающих возможность использования щепы в отопительных устройствах, является высокая влажность свеже-рубленной щепы (до 50%). При этом, в отличие от крупнокусковой древесины (дров), влажную щепу нельзя высушить естественным путем (за счет энергии солнца и ветра), т.к. при складировании в кучах щепа под воздействием микроорганизмов гниет и разогревается вплоть до самовозгорания; что же касается принудительной сушки щепы в специальных сушилках, то расходы энергии на сушку существенно снижают экономическую эффективность использование такой щепы в качестве топлива.Wood chips are one of the most common and relatively cheap renewable biofuels. One of the main problems limiting the use of wood chips in heating devices is the high moisture content of freshly chopped wood chips (up to 50%). At the same time, unlike large lump wood (firewood), wet chips cannot be dried naturally (due to the energy of the sun and wind), because when stacked in heaps, chips under the influence of microorganisms rots and heats up to spontaneous combustion; As for the forced drying of chips in special dryers, the energy consumption for drying significantly reduces the economic efficiency of using such chips as fuel.

Из существующего уровня техники известны устройства для сжигания сырой щепы, в которых камера сгорания (топка) выполнена в виде горизонтально-ориентированного длинного туннеля, за время движения по которому щепа нагревается ИК-излучением раскаленных сводов туннеля и/или потоком горячих дымовых газов, движущихся навстречу движению топлива. При этом испаряющаяся из щепы влага уносится вместе с дымовыми газами в трубу и далее в атмосферу, а высохшая щепа сгорает в глубине туннеля. По сути дела, такое устройство представляет собой сочетание сушильной камеры и камеры сгорания, конструктивно объединенные в одном агрегате. Это техническое решение, известное еще с конца 19-о века и ставшее наиболее распространенным в отопительных котлах в 20-м веке, позволяет устойчиво сжигать влажную щепу.From the existing prior art, devices for burning raw wood chips are known, in which the combustion chamber (furnace) is made in the form of a horizontally oriented long tunnel, during the movement along which the chips are heated by infrared radiation from the incandescent roof of the tunnel and / or by a stream of hot flue gases moving towards fuel movement. In this case, the moisture evaporating from the chips is carried away together with the flue gases into the chimney and further into the atmosphere, and the dried chips are burned in the depths of the tunnel. In fact, such a device is a combination of a drying chamber and a combustion chamber, structurally combined in one unit. This technical solution, known since the end of the 19th century and becoming the most common in heating boilers in the 20th century, allows you to sustainably burn wet wood chips.

Главным недостатком является высокий (в десятки раз превышающий экологические нормы 21-го века) уровень эмиссии моноокиси углерода (угарный газ, СО), который выделяется из древесины при ее первичном пиролизе и в устройствах описываемого типа неизбежно выносится вместе с потоком водяного пара из топки в атмосферу. Эффективному дожиганию остатков СО препятствует также поток продуктов сгорания (углекислый газ, водяной пар), поступающий из зоны первичного горения топлива на колосниковой решетке в зону/камеру дожигания. Кроме того, для обеспечения движения топлива (щепы) вдоль тоннеля топки нужны работающие в зоне высоких температур (до 900 С) механические устройства (подвижные колосниковые решетки, цепные транспортеры, толкатели), наличие которых усложняет и удорожает устройство, снижает его долговечность.The main disadvantage is the high (tens of times higher than the environmental standards of the 21st century) level of carbon monoxide (carbon monoxide, CO) emission, which is released from wood during its primary pyrolysis and in devices of the described type is inevitably carried out along with the flow of water vapor from the furnace into atmosphere. Effective afterburning of CO residues is also impeded by the flow of combustion products (carbon dioxide, water vapor) coming from the primary combustion zone of the fuel on the grate to the afterburner zone / chamber. In addition, to ensure the movement of fuel (chips) along the furnace tunnel, mechanical devices (movable grates, chain conveyors, pushers) operating in a high temperature zone (up to 900 C) are needed, the presence of which complicates and increases the cost of the device, reduces its durability.

Из существующего уровня техники известно отопительное устройство (котел), содержащее объединенные общим вертикально ориентированным корпусом бункер для древесного топлива, ниже него камеру первичного горения и газификации, а также отдельную камеру дожигания, размещенную ниже или сбоку от камеры газификации. По такой схеме выполнено большинство современных (так называемых "пиролизных") отопительных котлов малой и средней мощности, например, серийные изделия фирм ARCA, Astra, Atmos, Attack, Buderus, Cichewic, Kalvis, Heiztechnik, Hargassner, Kostrzewa, Orlan, Solarbayer, Verner, Viessmann.From the existing prior art, a heating device (boiler) is known, which contains a bunker for wood fuel united by a common vertically oriented body, a primary combustion and gasification chamber below it, and a separate afterburner located below or lateral to the gasification chamber. The majority of modern (so-called "pyrolysis") heating boilers of low and medium power are made according to this scheme, for example, serial products from ARCA, Astra, Atmos, Attack, Buderus, Cichewic, Kalvis, Heiztechnik, Hargassner, Kostrzewa, Orlan, Solarbayer, Verner , Viessmann.

Достоинством такой конструкции являются простота и дешевизна (нет подвижных деталей в зоне высоких температур) и экологически чистое сгорание (низкий уровень эмиссии угарного газа и сажи), достигаемый благодаря тому, что продукты первичного горения (углекислый газ CO2 и водяной пар H2O) проходят через слой раскаленных углей в нижней части камеры первичного горения, где происходят химические реакции восстановления, в результате которых древесный уголь и препятствующие горению балластные газы (CO2 и H2O) превращаются в горючие газы (водород, угарный газ и метан).The advantage of this design is simplicity and low cost (there are no moving parts in the high temperature zone) and environmentally friendly combustion (low level of carbon monoxide and soot emissions), achieved due to the fact that the products of primary combustion (carbon dioxide CO2 and water vapor H2O) pass through the bed hot coals in the lower part of the primary combustion chamber, where chemical reduction reactions take place, as a result of which charcoal and anti-combustion ballast gases (CO2 and H2O) are converted into combustible gases (hydrogen, carbon monoxide and methane).

Главным недостатком известных "пиролизных" котлов является невозможность использования в качестве топлива древесины (в том числе и щепы) высокой естественной влажности. Это обусловлено тем, что водяной пар, испаряющийся из древесного топлива в верхней части топливного бункера, движется с общим газовым потоком сверху вниз, заполняет камеру первичного горения, где, действуя как "огнетушитель", делает процесс горения неустойчивым или вовсе невозможным. Кроме того, соотношение масс водяного пара и угольного остатка у древесины естественной влажности таково, что угля для восстановительных реакций "водо-угольной газификации" не хватает, в результате оставшийся вне реакции водяной пар проходит через зону восстановления и гасит огонь в камере дожигания.The main disadvantage of the known "pyrolysis" boilers is the impossibility of using wood (including wood chips) of high natural moisture content as fuel. This is due to the fact that water vapor evaporating from the wood fuel in the upper part of the fuel bunker moves with the total gas flow from top to bottom, fills the primary combustion chamber, where, acting as a "fire extinguisher", makes the combustion process unstable or completely impossible. In addition, the ratio of the masses of water vapor and coal residue in wood of natural moisture is such that there is not enough coal for the reduction reactions of "water-coal gasification"; as a result, the water vapor remaining outside the reaction passes through the reduction zone and extinguishes the fire in the afterburner.

Известно несколько конструкций, позволяющих использовать в качестве топлива для котла т.н. "пиролизного" типа древесину (щепу) умеренно высокой влажности. Принципиальной основой решения является использование тепла из камеры дожигания для поддержание в камере первичного горения и газификации высокой (до 700-800°С) температуры. Как известно из физической химии, повышение температуры реагирующих газов расширяет концентрационные пределы горения; другими словами, эффективность парового "огнетушителя", препятствующего первичному горению, при высокой температуре снижается. Кроме того, высокая температура в зоне химического восстановления (в нижней части камеры первичного горения и газификации) позволяет использовать имеющееся количество угля для разложения бОльшего количества водяного пара.Several designs are known that make it possible to use the so-called. "pyrolysis" type wood (chips) of moderately high humidity. The principal basis of the solution is the use of heat from the afterburner to maintain a high (up to 700-800 ° C) temperature in the primary combustion and gasification chamber. As is known from physical chemistry, an increase in the temperature of the reacting gases expands the concentration limits of combustion; in other words, the effectiveness of a steam "fire extinguisher" to prevent primary combustion decreases at high temperatures. In addition, the high temperature in the chemical reduction zone (at the bottom of the primary combustion and gasification chamber) allows the available coal to be used to decompose more water vapor.

По такой схеме выполнено отопительное устройство (патент RU 185863 U1), в котором камера дожигания (КДЖ) расположена внутри нижней части камеры первичного горения и газификации (КПГГ). Известен также пиролизный котел (патент RU 184378 U1), в котором КДЖ выполнена в виде двух горизонтально ориентированных отсеков, размещенных на боковых поверхностях нижней части КПГГ. Достоинством данного устройства (принятого в качестве прототипа) является подтвержденная экспериментально возможность сжигания в нем умеренно-влажной (до 30-35%) щепы при соблюдении современных жестких требований к эмиссии угарного газа.A heating device (patent RU 185863 U1) is made according to this scheme, in which the afterburner (KJ) is located inside the lower part of the primary combustion and gasification chamber (CPGG). Also known is a pyrolysis boiler (patent RU 184378 U1), in which the KJ is made in the form of two horizontally oriented compartments located on the side surfaces of the lower part of the KPGG. The advantage of this device (adopted as a prototype) is the experimentally confirmed possibility of burning moderately moist (up to 30-35%) chips in it, subject to modern stringent requirements for carbon monoxide emissions.

Главным недостатком устройства-прототипа является неустойчивость горения при использовании топлива высокой влажности (более 40%), особенно в моменты дозагрузки новой порции влажного топлива. Теоретическим объяснением этого недостатка является то, что передача тепла из КДЖ в зону восстановления осуществляется за счет кондуктивной теплопроводности и ИК-излучения. Оба эти механизма имеют крайне низкую эффективность, т.к. слой древесного угля и древесной щепы обладает низкой теплопроводностью, а ИК-излучение быстро затухает внутри слоя частичек угля. Математическое моделирование поля температур, а затем и эксперимент показали, что прогреть зону восстановления до необходимой по условиям водо-угольной газификации температуры (700-800°С) на глубину более 50-60 мм от внешней стенки КДЖ практически не удается; что же касается расположенной выше зоны первичного горения, то она прогревается еще слабее, и при появлении новой порции относительно "холодной" и влажной щепы процесс первичного горения срывается.The main disadvantage of the prototype device is the instability of combustion when using fuel of high moisture content (more than 40%), especially at the moments of reloading a new portion of wet fuel. The theoretical explanation for this disadvantage is that the transfer of heat from the QJ to the recovery zone is carried out due to conductive thermal conductivity and IR radiation. Both of these mechanisms have extremely low efficiency, since the layer of charcoal and wood chips has a low thermal conductivity, and the infrared radiation quickly decays inside the layer of coal particles. Mathematical modeling of the temperature field, and then the experiment, showed that it is practically impossible to warm up the recovery zone to the temperature required for the water-coal gasification conditions (700-800 ° С) to a depth of more than 50-60 mm from the outer wall of the KJZ; As for the zone of primary combustion located above, it warms up even more weakly, and when a new portion of relatively "cold" and wet chips appears, the process of primary combustion breaks down.

Техническим результатом, для достижения которого предлагается заявляемая полезная модель, является устойчивое и экологически чистое сжигание древесной щепы естественной (т.е. высокой) влажности в простом и долговечном (без подвижных деталей в зоне высоких температур) устройстве.The technical result, for which the claimed utility model is proposed, is a sustainable and environmentally friendly combustion of wood chips of natural (i.e. high) humidity in a simple and durable (without moving parts in the high temperature zone) device.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сжигания влажной щепы, содержащем вертикально ориентированный корпус с двойными стенками, пространство между которыми заполнено жидким теплоносителем; жаротрубный теплообменник, входной газоход которого соединен с внутренним объемом корпуса, а на выходном газоходе установлен дымосос; расположенный с воздушным зазором внутри корпуса вертикально ориентированный топливный бункер прямоугольного сечения, объединенный с камерой газификации, в нижней части которого симметрично относительно продольной оси расположены два окна для выхода горючих газов с колосниковыми решетками, а ниже окон размещен отсек для сбора золы; две камеры дожигания, установленные без зазора на боковых стенках бункера, а также воздуховоды подачи первичного и вторичного воздуха с сопловыми устройствамиThe specified technical result is achieved by the fact that in a device for burning wet chips, containing a vertically oriented body with double walls, the space between which is filled with a liquid heat carrier; a fire-tube heat exchanger, the inlet flue of which is connected to the inner volume of the body, and a smoke exhauster is installed on the outlet flue; located with an air gap inside the housing, a vertically oriented rectangular fuel hopper, combined with a gasification chamber, in the lower part of which, symmetrically relative to the longitudinal axis, there are two openings for the outlet of combustible gases with grates, and below the windows there is a compartment for collecting ash; two afterburner chambers installed without a gap on the side walls of the bunker, as well as air ducts for supplying primary and secondary air with nozzles

внутри топливного бункера в плоскости продольной симметрии установлена камера первичного горения в виде пустотелого вертикально ориентированного прямоугольного короба, имеющего на левой и правой боковых поверхностях две группы сквозных отверстий, расположенных у нижнего и верхнего торцов короба, а внутри верхней части короба расположен воздуховод подачи первичного воздуха с сопловыми устройствами.inside the fuel bunker in the plane of longitudinal symmetry, a primary combustion chamber is installed in the form of a hollow vertically oriented rectangular box, which has two groups of through holes on the left and right side surfaces located at the lower and upper ends of the box, and inside the upper part of the box there is a primary air supply duct with nozzle devices.

Упомянутые сопловые устройства подачи первичного воздуха выполнены в виде струйных насосов, всасывающие патрубки которых соединены газоходом с верхней группой сквозных отверстий, а выходные патрубки направлены вертикально вниз.The above-mentioned nozzle devices for supplying primary air are made in the form of jet pumps, the suction pipes of which are connected by a gas duct to the upper group of through holes, and the outlet pipes are directed vertically downward.

Указанные конструктивные решения обеспечивают достижение заявленного технического результата и в своей совокупности не встречаются ни в одном из известных устройств для сжигания древесного топлива, таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию новизны.These design solutions ensure the achievement of the claimed technical result and in their totality are not found in any of the known devices for burning wood fuel, thus, the claimed utility model meets the criterion of novelty.

Заявляемое устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных и традиционных для производства отопительных устройств технологических процессов и материалов. Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию промышленной применимости.The claimed device can be manufactured on standard equipment using well-known and traditional for the production of heating devices, technological processes and materials. Thus, the claimed utility model meets the industrial applicability criterion.

Конструкция заявляемого устройства поясняется эскизами Фиг. 1 и Фиг. 2, на которых изображен поперечный и продольный разрезы устройства, и эскизом Фиг. 3, на котором изображен разрез соплового устройства подачи первичного воздуха в варианте исполнения в виде струйного насоса.The design of the inventive device is illustrated by the sketches of FIG. 1 and FIG. 2, which shows the transverse and longitudinal sections of the device, and a sketch of FIG. 3, which shows a sectional view of a primary air supply nozzle in an embodiment in the form of a jet pump.

Устройство для сжигания влажной щепы содержит корпус 1 с двойными стенками, между которыми циркулирует жидкий (например, вода) или газообразный теплоноситель 2, расположенный с воздушным зазором внутри корпуса топливный бункер 3, в нижней части которого расположены два окна для выхода горючих газов с колосниковыми решетками 4, отсек для сбора золы 5, установленные на боковых стенках бункера две камеры дожигания 6, внутренние поверхности которых футерованы пластинами жаропрочной керамики 7, воздуховод подачи первичного воздуха 8, вентилятор подачи первичного воздуха 9, воздуховоды подачи вторичного воздуха 10 с сопловыми устройствами 11.The device for burning wet chips contains a housing 1 with double walls, between which a liquid (for example, water) or gaseous heat carrier 2 circulates, a fuel bunker 3 located with an air gap inside the housing, in the lower part of which there are two windows for the outlet of combustible gases with grates 4, a compartment for collecting ash 5, installed on the side walls of the bunker, two afterburning chambers 6, the inner surfaces of which are lined with refractory ceramic plates 7, a primary air supply duct 8, a primary air supply fan 9, secondary air supply ducts 10 with nozzle devices 11.

Внутри бункера 3 в плоскости продольной симметрии установлена камера первичного горения 12, на боковых поверхностях которой имеются две группы сквозных отверстий: верхние отверстия 13 и нижние отверстия 14. Внутренний объем корпуса 1 соединен газоходом 15 с жаротрубным теплообменником 16, на выходе которого установлен дымосос 17.Inside the hopper 3, in the plane of longitudinal symmetry, a primary combustion chamber 12 is installed, on the side surfaces of which there are two groups of through holes: upper holes 13 and lower holes 14. The internal volume of the housing 1 is connected by a gas duct 15 to a fire-tube heat exchanger 16, at the outlet of which a smoke exhauster 17 is installed.

Устройство работает следующим образом. Влажное топливо 18 (например, древесная щепа естественной влажности) загружается в бункер 3 через загрузочный люк 19. Под действием силы тяжести топливо опускается вниз, нагреваясь от раскаленных стенок камер дожигания 6 и камеры первичного горения 12. Геометрические размеры бункера выбираются таким образом, чтобы за время движения от загрузочного люка 19 до верхней группы отверстий 13 температура частички топлива повысилась до 300-350°С.При такой температуре начинается активный процесс сухой возгонки (пиролиза) древесины. Под воздействием разрежения (пониженного давления), создаваемого дымососом 17, пиролизные газы (т.н. "летучие") движутся сверху вниз, к выходным окнам 4. Геометрические размеры бункера 3, камеры первичного горения 12, отверстий 13 и 14 выбираются таким образом, что газодинамическое сопротивление движению летучих через слой топлива больше газодинамического сопротивления входа в верхние отверстия 13 и выхода через нижние отверстия 14. Это условие вполне выполнимо, т.к. при типовых размерах топочного устройства сопротивление движению летучих через слой топлива составляет 20-30 Па, а суммарное сопротивление на входе-выходе в камеру первичного горения можно снизить до 1-2 Па. В результате часть летучих входит через верхние отверстия 13 в камеру первичного горения, где смешивается с первичным воздухом, поступающим из воздуховода 8, и воспламеняется.The device works as follows. Wet fuel 18 (for example, wood chips of natural moisture) is loaded into the hopper 3 through the loading hatch 19. Under the influence of gravity, the fuel falls down, heating up from the hot walls of the afterburner chambers 6 and the primary combustion chamber 12. The geometrical dimensions of the hopper are chosen in such a way that the time of movement from the loading hatch 19 to the upper group of holes 13, the temperature of the fuel particle increased to 300-350 ° C. At this temperature, an active process of dry sublimation (pyrolysis) of wood begins. Under the influence of a vacuum (reduced pressure) created by the smoke exhauster 17, pyrolysis gases (so-called "volatile") move from top to bottom to the outlet windows 4. The geometric dimensions of the hopper 3, the primary combustion chamber 12, openings 13 and 14 are selected in this way, that the gas-dynamic resistance to the movement of volatiles through the fuel layer is greater than the gas-dynamic resistance of the entry into the upper holes 13 and the exit through the lower holes 14. This condition is quite feasible, since with typical dimensions of the combustion device, the resistance to the movement of volatiles through the fuel layer is 20-30 Pa, and the total resistance at the inlet-outlet to the primary combustion chamber can be reduced to 1-2 Pa. As a result, part of the volatiles enters through the upper openings 13 into the primary combustion chamber, where it mixes with the primary air coming from the air duct 8 and ignites.

Условия для горения летучих внутри камеры 12 значительно лучше, нежели в известных конструкция т.н. "пиролизных" котлов: относительно холодные частички твердого топлива не охлаждают смесь и не препятствуют смешению горючего и окислителя (пиролизных газов и первичного воздуха); раскаленные стенки камеры первичного горения обеспечивают стабильное воспламенение газовой смеси. Продукты сгорания летучих (углекислый газ CO2 и водяной пар H2O) выходят из камеры 12 через нижние отверстия 14 и проходят через слой древесного угля, лежащего на колосниковой решетке в нижней части бункера 3. Таким образом, кондуктивный и радиационный нагрев слоя угля дополняется гораздо более эффективным конвективным нагревом от потока раскаленных продуктов первичного горения. В результате создаются условия для интенсивного и устойчивого протекания реакций восстановления:The conditions for the combustion of volatiles inside the chamber 12 are much better than in the known design of the so-called. "pyrolysis" boilers: relatively cold particles of solid fuel do not cool the mixture and do not interfere with the mixing of fuel and oxidizer (pyrolysis gases and primary air); the hot walls of the primary combustion chamber ensure stable ignition of the gas mixture. The products of combustion of volatiles (carbon dioxide CO2 and water vapor H2O) leave the chamber 12 through the lower openings 14 and pass through the charcoal layer lying on the grate in the lower part of the hopper 3. Thus, conductive and radiative heating of the coal layer is complemented by a much more efficient convective heating from a stream of incandescent products of primary combustion. As a result, conditions are created for an intensive and stable course of reduction reactions:

С+CO₂=2СОC + CO ₂ = 2CO

С+H₂O=Н₂+СОC + H ₂ O = H ₂ + CO

Важно отметить, что конвективный нагрев потоком раскаленных продуктов сгорания позволяет прогреть уголь в слое практически любой (из реально возможных по соображениям компоновки изделия) ширины, что выгодно отличает заявляемое устройство от прототипа.It is important to note that convective heating by a stream of incandescent combustion products makes it possible to heat coal in a layer of practically any width (from what is really possible for reasons of product layout), which distinguishes the claimed device from the prototype.

Горючие газы из зоны восстановления (а также та часть летучих, которые не вошли в камеру 12, а двигались сверху вниз через слой топлива) под воздействием разрежения проходят через окна 4, разворачиваются на 180 град. и входят в камеры дожигания 6, где смешивается со вторичным воздухом, поступающим из воздуховодов 10, и воспламеняются. Для улучшения смешения компонентов горючей смеси в сопловые устройства 11 устанавливаются механические завихрители воздушного потока.Combustible gases from the recovery zone (as well as that part of the volatiles that did not enter chamber 12, but moved from top to bottom through the fuel layer), under the influence of vacuum pass through windows 4, turn 180 degrees. and enter the afterburner chambers 6, where they mix with the secondary air coming from the air ducts 10 and ignite. To improve the mixing of the components of the combustible mixture, mechanical swirlers of the air flow are installed in the nozzle devices 11.

Продукты сгорания из камер дожигания 6 выходят во внутренний объем корпуса 1 и через газоход 15 поступают в жаротрубный теплообменник 16, где передают свое тепло жидкому или газообразному теплоносителю, а затем через дымосос 17 выбрасываются в атмосферу.Combustion products from the afterburner chambers 6 exit into the inner volume of the housing 1 and through the gas duct 15 enter the fire-tube heat exchanger 16, where they transfer their heat to a liquid or gaseous heat carrier, and then are discharged into the atmosphere through the smoke exhauster 17.

Газодинамическое сопротивление слоя топлива (от которого в значительной степени зависит первичное горение внутри камеры 12, а следовательно и вся работа устройства) зависит от фракционного состава топлива и текущего значения мощности устройства (секундного расхода топлива). Поскольку эти факторы могут в широком диапазоне изменяться в процессе эксплуатации, работоспособность устройства становится трудно предсказуемой. Для решения этой проблемы и обеспечения устойчивого и управляемого первичного горения внутри камеры 12 сопловые устройства подачи первичного воздуха могут быть выполнены в виде струйного насоса (см. Фиг. 3).The gas-dynamic resistance of the fuel layer (on which the primary combustion inside the chamber 12 largely depends, and therefore the entire operation of the device) depends on the fractional composition of the fuel and the current value of the power of the device (fuel consumption per second). Since these factors can vary in a wide range during operation, the performance of the device becomes difficult to predict. To solve this problem and ensure stable and controlled primary combustion inside the chamber 12, the primary air supply nozzles can be made in the form of a jet pump (see Fig. 3).

Вентилятор 9 подает первичный воздух в воздуховод 8 под напором 250-300 Па (этому требованию соответствуют характеристики наиболее распространенных вентиляторов малой мощности). Такой напор способен обеспечить скорость первичного воздуха, истекающего из сопла 20, порядка 40-50 м/сек. Под влиянием разрежения, создаваемого высокоскоростной струей воздуха, летучие через отверстия 13 и всасывающие патрубки 21 поступают в камеру смешения струйного насоса, где смешиваются с воздухом и воспламеняются. В этом случае расход летучих через камеру первичного горения 12 в меньшей степени зависит от сопротивления слоя топлива в бункере 3. Изменяя режим работы вентилятора 9, можно управлять работой струйного насоса и, соответственно, горением летучих внутри камеры 12.Fan 9 supplies primary air to the air duct 8 at a pressure of 250-300 Pa (this requirement meets the characteristics of the most common low-power fans). Such a pressure is capable of providing the speed of the primary air flowing out of the nozzle 20, of the order of 40-50 m / s. Under the influence of a vacuum created by a high-speed jet of air, volatiles through holes 13 and suction pipes 21 enter the mixing chamber of the jet pump, where they mix with air and ignite. In this case, the flow rate of volatiles through the primary combustion chamber 12 is less dependent on the resistance of the fuel layer in the bunker 3. By changing the operating mode of the fan 9, it is possible to control the operation of the jet pump and, accordingly, the combustion of volatiles inside the chamber 12.

Claims

1. A device for burning wet chips, containing a vertically oriented casing with double walls, the space between which is filled with a liquid heat carrier, a fire-tube heat exchanger, the inlet flue of which is connected to the inner volume of the casing, and a smoke exhauster is installed on the outlet flue, located with an air gap inside the casing, vertically oriented a rectangular fuel bunker combined with a gasification chamber, in the lower part of which, symmetrically relative to the longitudinal axis, there are two windows for the outlet of combustible gases with grates, and below the windows there is a compartment for collecting ash, two afterburner chambers installed without a gap on the side walls of the bunker, as well as air ducts for supplying primary and secondary air with nozzle devices, characterized in that a primary combustion chamber in the form of a hollow vertically oriented rectangular box with l On the left and right side surfaces, there are two groups of through holes located at the lower and upper ends of the box, and inside the upper part of the box there is a primary air supply duct with nozzle devices.

2. The device according to claim 1, characterized in that said primary air supply nozzles are made in the form of jet pumps, the suction pipes of which are connected by a gas duct to the upper group of through holes, and the outlet pipes are directed vertically downward.