RU201654U1

RU201654U1 - Pyrolysis waste heat boiler

Info

Publication number: RU201654U1
Application number: RU2020119935U
Authority: RU
Inventors: Иван Викторович Рыбаков
Original assignee: Иван Викторович Рыбаков
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2020-12-25

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения.Сущность полезной модели: пиролизный котел-утилизатор содержит корпус, в котором размещена загрузочная камера и связанная с ней по меньшей мере одной форсункой камера сгорания, выполненная восьмиугольной в поперечном сечении и соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, при этом в котле размещена вторая загрузочная камера, связанная с камерой сгорания по меньшей мере одной форсункой, при этом между загрузочными камерами выполнена двойная стенка с водяной рубашкой.Теплообменник может быть выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 10 градусов.В котле-утилизаторе могу быть смонтированы дополнительные камеры горения для установки дизельных или газовых горелок. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to heat power engineering, in particular to the construction of water heating devices, and can be used in heating and hot water supply systems. The essence of the utility model: a pyrolysis waste-heat boiler contains a housing in which a loading chamber is located and a chamber associated with it at least one nozzle combustion, made octagonal in cross-section and connected to the lower smoke channel located in the water jacket and to the pipes of the heat exchanger connected to the chimney, while the boiler has a second loading chamber connected to the combustion chamber by at least one nozzle, while between the loading chambers a double wall with a water jacket is made. The heat exchanger can be made as a water-tube one with horizontal longitudinal placement of pipes in a staggered manner with their possible inclination towards the supply pipe up to 10 degrees. Additional combustion chambers can be mounted in the waste heat boiler for installation of diesel or gas burners OK. 2 wp f-ly, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.The invention relates to heat power engineering, in particular to the construction of water heating devices, and can be used in heating and hot water supply systems.

Предлагаемая полезная модель является развитием технического решения по патенту RU 2660987 C1. Данное решение представляет собой пиролизный котел-утилизатор, содержащий корпус, в котором размещена загрузочная камера и связанная с ней по меньшей мере одной форсункой камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, при этом теплообменник выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 5 градусов, а камера сгорания выполнена восьмиугольной в поперечном сечении.The proposed utility model is a development of the technical solution under the patent RU 2660987 C1. This solution is a pyrolysis waste heat boiler containing a housing in which a loading chamber is located and a combustion chamber connected to it with at least one nozzle, connected to a lower smoke channel located in a water jacket and to pipes of a heat exchanger connected to a chimney, while the heat exchanger It is made water-tube with horizontal longitudinal placement of pipes in a checkerboard pattern with their possible inclination towards the supply pipe up to 5 degrees, and the combustion chamber is octagonal in cross-section.

Для котлов такой конструкции существует ограничение по максимальному объему загрузочной камеры из-за взрывоопасности пиролизных газов в случае резкого доступа воздуха при открытии дверцы загрузочной камеры и, вследствие чего, невозможность дальнейшего увеличения мощности пиролизных котлов нижнего горения. Максимальная мощность таких котлов ~ 180 кВт.For boilers of this design, there is a limitation on the maximum volume of the loading chamber due to the explosiveness of pyrolysis gases in the event of a sharp access of air when the door of the loading chamber is opened and, as a result, the impossibility of further increasing the power of the lower combustion pyrolysis boilers. The maximum power of such boilers is ~ 180 kW.

Задачей данного усовершенствования является увеличения мощности пиролизного котла-утилизатора при сохранении всех функций (водотрубный теплообменник, камера горения в виде восьмиугольника, по форме приближенная к полутрубе, что позволяет стыковать ее к прямоугольной наружной рубашке котла, при этом эффективность теплообмена соответствует полутрубе), а также увеличение мощности при работе двух бункеров (камер загрузки) одновременно.The objective of this improvement is to increase the power of the pyrolysis waste heat boiler while maintaining all functions (water-tube heat exchanger, combustion chamber in the form of an octagon, in shape close to a half-pipe, which allows it to be joined to a rectangular outer jacket of the boiler, while the heat exchange efficiency corresponds to a half-pipe), and increase in power when operating two bunkers (loading chambers) simultaneously.

Указанная задача решается применением двухбункерной схемы размещения камеры загрузки (две камеры загрузки) при одной камере сгорания, при этом каждый из бункеров (камер загрузки) может работать независимо от друга. Между собой они разделены двойной стенкой с охлаждением теплоносителем (водяной рубашкой).This problem is solved by using a two-hopper layout of the loading chamber (two loading chambers) with one combustion chamber, while each of the bins (loading chambers) can operate independently of the other. They are separated from each other by a double wall cooled by a heat carrier (water jacket).

Известен двухбункерный пиролизный котел BLAG0-T2T-BC, с встроенным теплообменником (https: //blagott.blogspot.com/2014/05/blago-2.html). В данном котле также реализована двухбункерная схема, однако загрузочные бункеры (камеры) разделены между собой камерой горения/дожига, что предполагает изготовление этой камеры из дорогостоящих жаропрочных сталей и существенно снижает срок службы данного агрегата, горение в камере дожига происходит снизу вверх.Known double-hopper pyrolysis boiler BLAG0-T2T-BC, with a built-in heat exchanger (https: //blagott.blogspot.com/2014/05/blago-2.html). This boiler also implements a two-hopper scheme, however, the feed hoppers (chambers) are separated by a combustion / afterburner chamber, which implies the manufacture of this chamber from expensive heat-resistant steels and significantly reduces the service life of this unit, combustion in the afterburner occurs from the bottom up.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен внешний вид пиролизного котла-утилизатора.FIG. 1 shows the appearance of a pyrolysis waste heat boiler.

На фиг. 2 представлен поперечный разрез пиролизного котла-утилизатора.FIG. 2 shows a cross section of a pyrolysis waste heat boiler.

В общем случае устройство содержит камеры загрузки 1, воздуховоды 2 первичного/вторичного воздуха с вентиляторами 3 (каналы вторичного воздуха (воздуховоды) внутри котла - поз. 8), камеру сгорания 4. Камеры загрузки разделены водяной рубашкой 5. Места установки форсунок обозначены позицией 6. По бокам камеры сгорания 4 установлены дополнительные камеры горения 7, для установки дизельных или газовых горелок (предпочтительное использование таких горелок - работа в режиме утилизатора). In general, the device contains loading chambers 1, primary / secondary air ducts 2 with fans 3 (secondary air ducts (air ducts) inside the boiler - pos. 8), a combustion chamber 4. The loading chambers are separated by a water jacket 5. The nozzle installation locations are indicated by 6 On the sides of the combustion chamber 4, additional combustion chambers 7 are installed for the installation of diesel or gas burners (the preferred use of such burners is to work in the heat recovery mode).

Котел-утилизатор работает следующим образом.The waste heat boiler works as follows.

В камеры загрузки закладываются горючие материалы, например, дрова, а также различные отходы (резина, пластик и т.п.) и поджигаются. В камерах 1 происходит обугливание и газификация (пиролиз). Это происходит с ограниченной дозированной подачей воздуха через воздуховоды 2 в зависимости от вида горючего материала. Выделяющийся в процессе горения газ (углеводороды, угарный газ и водород, азот из первичного воздуха) проходит через форсунки, где смешивается с дозированным воздухом, поступающим по воздуховодам 2, 8.The loading chambers are filled with combustible materials, for example, firewood, as well as various waste (rubber, plastic, etc.) and set on fire. In chambers 1, carbonization and gasification (pyrolysis) take place. This occurs with a limited metered air supply through the air ducts 2, depending on the type of combustible material. The gas released during combustion (hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen, nitrogen from the primary air) passes through the nozzles, where it mixes with the metered air supplied through the air ducts 2, 8.

Образованная горючая смесь сгорает в камере сгорания 4 пиролизных газов с высокой температурой газов (~ 1200°С). Высокотемпературная смесь проходит через участки камеры сгорания 4 и, контактируя с водяной рубашкой котла (не показана), далее через трубы теплообменника (не показан) удаляется через дымоход. При необходимости (для обеспечения полного дожига), подключаются дизельные или газовые горелки, размещенные в камерах 7.The formed combustible mixture is burned in the combustion chamber of 4 pyrolysis gases with a high gas temperature (~ 1200 ° C). The high-temperature mixture passes through sections of the combustion chamber 4 and, in contact with the water jacket of the boiler (not shown), is then removed through the pipes of the heat exchanger (not shown) through the chimney. If necessary (to ensure complete afterburning), diesel or gas burners located in chambers 7 are connected.

При горении одновременно двух рядов форсунок, пламя скрещиваясь под углом около 90 градусов, резко увеличивает яркость и температуру горения.When two rows of nozzles are burning simultaneously, the flame crossing at an angle of about 90 degrees, sharply increases the brightness and combustion temperature.

В периоды межсезонья, когда не требуется полной мощности, данные котлы-утилизаторы могут работать одной камерой загрузки, уменьшая мощность наполовину.During off-season periods when full power is not required, these waste heat boilers can work with one loading chamber, reducing the power by half.

Технический результат от реализации предложенного котла-утилизатора: увеличена максимальная мощность с 180 кВт до 400 кВт при незначительном увеличении габаритов, а также повышена экономичность за счет присутствия эффекта интерференции. Сохранены также преимущества котла-прототипа.The technical result from the implementation of the proposed waste heat boiler: the maximum power was increased from 180 kW to 400 kW with a slight increase in dimensions, and also increased efficiency due to the presence of the interference effect. The advantages of the prototype boiler are also retained.

Claims

1. Pyrolysis waste-heat boiler containing a housing in which a loading chamber and a combustion chamber associated with it at least one nozzle, a heat exchanger, characterized in that it contains a second loading chamber associated with a combustion chamber of at least one nozzle, a double wall with a water jacket is located between the loading chambers.

2. The pyrolysis waste-heat boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is made of water-tube type with horizontal longitudinal placement of pipes in a staggered manner.

3. A pyrolysis waste-heat boiler according to claim 1 or 2, characterized in that it contains additional combustion chambers with the installation of diesel or gas burners.