RU2196934C1 - Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion - Google Patents
Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196934C1 RU2196934C1 RU2001117119/06A RU2001117119A RU2196934C1 RU 2196934 C1 RU2196934 C1 RU 2196934C1 RU 2001117119/06 A RU2001117119/06 A RU 2001117119/06A RU 2001117119 A RU2001117119 A RU 2001117119A RU 2196934 C1 RU2196934 C1 RU 2196934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grate
- width
- height
- equal
- heat
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 27
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 208000001836 Firesetting Behavior Diseases 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 2
- 208000009043 Chemical Burns Diseases 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- -1 tires Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к различным отраслям промышленности, производящим и использующим топки для сжигания твердого топлива, в том числе горючих промышленных отходов, с последующим преобразованием высокотемпературных дымовых газов в электрическую или механическую энергию, либо для технологических или других целей,
Известна слоевая топка скоростного горения с нисходящим слоем горючего системы ЦКТИ Померанцева, предназначенная для сжигания древесных отходов. Слоевая топка содержит бункер, предтопок, топку, расположенную между решеткой и пережимом, подачу воздуха в слой и отвод высокотемпературных дымовых газов (В.Г. Александров, М., 1966, с.74-76).The invention relates to various industries that produce and use furnaces for burning solid fuel, including combustible industrial waste, with the subsequent conversion of high-temperature flue gases into electrical or mechanical energy, or for technological or other purposes,
Known layered furnace of high-speed combustion with a downward layer of fuel system CCTI Pomerantseva, designed for burning wood waste. A lay furnace contains a hopper, a pre-furnace, a furnace located between the grate and pinch, air supply to the layer and removal of high-temperature flue gases (V.G. Aleksandrov, M., 1966, p. 74-76).
Недостатками слоевой топки скоростного горения является ручное удаление золы, сложность конструкции элементов газораспределительных узлов, нуждающихся в водяном охлаждении, непригодность для золусодержащих углей и низкая единичная производительность. The disadvantages of the high-speed combustion bed furnace are the manual removal of ash, the complexity of the design of the elements of gas distribution units that need water cooling, unsuitability for ash-containing coals and low unit productivity.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является слоевая секционная топка скоростного горения, содержащая теплоизолирующую камеру, разделенную по высоте колосниковыми решетками с прилегающими к ним вводными и выводными полостями, поочередно соединенными с газоходами подачи воздуха и газоходами отвода высокотемпературных дымовых газов (Решение ВНИИГПЭ от 09.01.1997 о выдаче патента на изобретение по заявке 95101887/06, М. Кл. F 23 В 1/00, 1/04, 1/30-1/39; F 23 С 5/02, 7/00). The closest in technical essence and the achieved result is a layered sectional furnace of high-speed combustion, containing a heat-insulating chamber, divided by height with grate grids with adjacent input and output cavities, alternately connected to air supply ducts and high-temperature flue gas exhaust ducts (Solution VNIIIGPE from 09.01 .1997 for the grant of a patent for an invention according to the application 95101887/06, M. C. F 23
Недостатками данной конструкции слоевой секционной топки являются применение специального зажигательного устройства в каждом слое твердого топлива, потери тепла с золой и ограниченная производительность. The disadvantages of this design of a layered sectional furnace are the use of a special incendiary device in each layer of solid fuel, heat loss with ash, and limited performance.
В силу указанных недостатков, присущих перечисленным топкам скоростного горения, дальнейшее упрощение конструкции, повышение производительности и снижение капитальных и эксплуатационных затрат становятся затруднительными. Due to these drawbacks inherent in the above-mentioned high-speed combustion furnaces, further simplification of the design, increased productivity and reduced capital and operating costs become difficult.
В основу изобретения положена задача усовершенствования слоевой секционной топки скоростного горения путем самовоспламенения горючих в слое и многократного расширения зеркала горения, охлаждения золы и использования ее тепла для слоевого сжигания горючего в установке, характеризующейся высокой производительностью, низкой материалоемкостью, пониженным расходом электроэнергии, повышенной полнотой сжигания горючих, простотой конструкции и высокой эксплуатационной надежностью. The basis of the invention is the task of improving the layered sectional combustion chamber of high-speed combustion by self-ignition of fuels in the layer and the multiple expansion of the combustion mirror, cooling the ash and using its heat for layer-by-layer burning of fuel in an installation characterized by high productivity, low material consumption, reduced power consumption, increased completeness of burning combustible , simplicity of design and high operational reliability.
Эта задача решается посредством слоевой секционной топки скоростного горения, содержащей теплоизолирующую камеру, разделенную по высоте колосниковыми решетками с прилегающими к ним вводными и выводными полостями, поочередно соединенными с газоходами подачи воздуха и газоходами отвода высокотемпературных дымовых газов, бункер твердого топлива и бункер золы, оснащенный питателем, согласно изобретению в вводных полостях и газоходе подачи воздуха и газов установлены перегородки, разграничивающие теплоизолирующую камеру на секторы при соотношении высоты верхнего и нижнего секторов, равном 1:1-0,6. This problem is solved by means of a layered sectional high-speed combustion chamber containing a heat-insulating chamber divided in height by grate grids with adjacent input and output cavities, alternately connected to air supply ducts and high-temperature flue gas exhaust ducts, a solid fuel hopper and an ash hopper equipped with an ash hopper , according to the invention, in the opening cavities and gas duct of the air and gas supply, partitions are installed that delimit the heat-insulating chamber into sectors at the ratio of the height of the upper and lower sectors equal to 1: 1-0.6.
Возможен вариант, когда в верхнем секторе колосниковые решетки выполнены из двухгранных колосников, установленных под углом наклона 40-70o к основанию окон, соединенных поочередно с газоходами подачи воздуха и газов, нагретых в нижнем секторе теплоизолирующей камеры и газоходами отвода высокотемпературных дымовых газов.It is possible that in the upper sector grate grates are made of dihedral grate, installed at an angle of inclination of 40-70 o to the base of the windows, connected alternately with the air and gas supply ducts heated in the lower sector of the heat-insulating chamber and high-temperature flue gas exhaust ducts.
Рационально, чтобы в установке колосниковые решетки между потоками горючего были установлены на расстоянии, равном основанию двухгранных колосников. It is rational that in the installation the grate between the fuel flows are installed at a distance equal to the base of the dihedral grate.
Целесообразно, чтобы в верхнем секторе окна были выполнены высотой, равной расстоянию между основаниями смежных двухгранных колосников. It is advisable that in the upper sector the windows were made with a height equal to the distance between the bases of adjacent dihedral grate.
Желательно, чтобы газоход высокотемпературных дымовых газов был разделен перегородкой, установленной ниже бункера твердого топлива на расстоянии 0,1-0,3 высоты теплоизолирующей камеры и верхняя часть газохода была выведена в атмосферу. It is desirable that the high-temperature flue gas duct be separated by a partition installed below the solid fuel hopper at a distance of 0.1-0.3 of the height of the insulating chamber and the upper part of the duct be vented to the atmosphere.
Возможен вариант, когда вводные полости нижнего сектора теплоизолирующей камеры соединены с газоходом подачи воздуха с двух противоположных его сторон. It is possible that the introduction cavities of the lower sector of the heat-insulating chamber are connected to the air supply duct from two opposite sides thereof.
Рационально, чтобы в газоходе подачи воздуха были установлены горелки. It is rational that burners are installed in the air duct.
Целесообразно, чтобы продольные стенки верхнего сектора теплоизолирующей камеры были выполнены из огнеупорных блоков, равных по высоте окнам, причем блоки в середине выполнены с выемкой с внутренней стороны, равной по ширине основанию окон, и в смежных по высоте рядах и в противоположных продольных стенках блоки смещены относительно друг друга на ширину основания окон и щелевого канала между колосниковыми решетками. It is advisable that the longitudinal walls of the upper sector of the heat-insulating chamber were made of refractory blocks of equal height to the windows, and the blocks in the middle are made with a recess on the inside, equal to the width of the base of the windows, and in rows adjacent in height to the rows and in opposite longitudinal walls of the blocks relative to each other to the width of the base of the windows and the slot channel between the grate.
Желательно, чтобы двухгранные колосники были выполнены из двух симметрично расположенных частей, присоединенных верхними гранями, и в призматические пустоты в продольных стенках над и под колосниками заложены призматические вставки. It is desirable that the dihedral grate was made of two symmetrically located parts connected by upper faces, and prismatic inserts are laid in the prismatic voids in the longitudinal walls above and below the grate.
Целесообразно в слоевой секционной топке стенки нижнего сектора теплоизолирующей камеры выполнить из огнеупорных панелей с четырьмя выемками по всей высоте с внутренней стороны при ширине выемок, равных ширине колосниковых решеток, причем две центральные выемки выполнить на расстоянии ширины полостей и две другие выемки выполнить по краям панели, а установку панелей в продольных стенках выполнить с зазором, равным ширине полости, и в противоположных продольных стенках панели сместить относительно друг друга на расстояние, равное удвоенной ширине колосниковой решетки вместе с шириной щелевого канала и полости. It is advisable in a layered sectional furnace, the walls of the lower sector of the insulating chamber to be made of refractory panels with four recesses along the entire height from the inside with the width of the recesses equal to the width of the grate, and two central recesses should be made at a distance of the width of the cavities and two other recesses should be made along the edges of the panel, and install panels in the longitudinal walls with a gap equal to the width of the cavity, and in opposite longitudinal walls of the panel shift relative to each other by a distance equal to twice the width of the grate along with the width of the slot channel and cavity.
Конструктивные особенности изобретения позволяют использовать все виды твердого топлива, включая высококалорийный кокс, антрацит и низкокалорийные угли, торф, древесные отходы и отходы угледобычи (терриконы), подавать на слоевое сжигание горючих нагретый от золы воздух, встречно подавать и рационально распределять в слое воздух и дымовые газы и тем самым обеспечить быстрый и равномерный нагрев горючего по всему слою, увеличить живое сечение колосниковых решеток и до и более 1000 м2 развивать площадь фильтрации в слое газов и зеркало горения и тем самым обеспечить любую заданную производительность, а также оперативно вводить слоевую секционную топку в режим.The design features of the invention make it possible to use all types of solid fuels, including high-calorie coke, anthracite and low-calorie coals, peat, wood waste and coal waste (heaps), to apply air heated from ash to layer burning of combustibles, to counter-feed and rationally distribute air and smoke gases and thereby ensure rapid and uniform heating of the fuel throughout the bed, to increase the open area of grates and to and over 1000 m 2 filtration area to develop a gas layer and a mirror mount Ia and thereby provide any desired performance and operational administered sectional layers in furnace mode.
Разделение теплоизолирующей камеры на верхний и нижний секторы путем установки перегородки в вводных полостях и газоходе подачи воздуха обеспечивает зажигание горючего в каждом слое, исключив при этом специальное зажигательное устройство. The separation of the heat-insulating chamber into the upper and lower sectors by installing a partition in the input cavities and the air supply duct provides ignition of fuel in each layer, while eliminating a special incendiary device.
В такой топке высота колосниковых решеток верхнего сектора равна или в 1,6-1,7 раза больше высоты колосниковых решеток нижнего сектора. Это обусловлено увеличением количества газов при сжигании твердого топлива в верхнем секторе, и для выравнивания газопроницаемости и изокинетичности газов в обоих секторах высоту и площадь колосниковых решеток в верхнем секторе увеличивают. In such a furnace, the height of the grate grids of the upper sector is equal to or 1.6-1.7 times the height of the grate grids of the lower sector. This is due to an increase in the amount of gases when burning solid fuel in the upper sector, and to equalize the gas permeability and isokineticity of gases in both sectors, the height and area of the grate in the upper sector is increased.
Применение колосниковых решеток в верхнем секторе в виде двухгранных колосников, установленных под углом 40-70o к основанию окон, обеспечивает равномерный нагрев горючего и его сжигание во всем объеме слоя, что положительно для снижения химического недожога и снижения энергозатрат с дутьем, а принятый угол наклона двухгранных колосников выбран из расчета предотвращения отложений горючего на колосниках.The use of grate grates in the upper sector in the form of dihedral grate, installed at an angle of 40-70 o to the base of the windows, provides uniform heating of fuel and its burning in the entire volume of the layer, which is positive to reduce chemical burns and reduce energy consumption with blast, and the adopted angle dihedral grates is selected from the calculation of preventing fuel deposits on grates.
Установка колосниковых решеток по всей высоте потоков горючего на одинаковом расстоянии, равном основанию двухгранных колосников, обеспечивает равномерную скорость горючего без образования его застойных зон. Это стабилизирует высокую газопроницаемость и максимальную производительность секционной топки скоростного горения. The installation of grate grates over the entire height of the fuel flows at the same distance equal to the base of the dihedral grate, provides uniform fuel speed without the formation of its stagnant zones. This stabilizes the high gas permeability and maximum performance of a high-speed sectional combustion chamber.
Равенство высоты окон в верхнем секторе и расстояния между смежными двухгранными колосниками обеспечивает одинаковую скорость фильтрации газов в слое в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлении, что необходимо для равномерной сушки, поджога и сжигания горючего во всем объеме слоя и предотвращения недожога горючего. The equality of the height of the windows in the upper sector and the distance between adjacent dihedral grates ensures the same rate of gas filtration in the layer in the straight-through, counter-current and cross-flow directions, which is necessary for uniform drying, arson and burning of fuel in the entire volume of the layer and to prevent burning of fuel.
Перегородка в газоходе высокотемпературных газов, установленная на высоте 0,1-0,3 высоты теплоизолирующей камеры с отводом верхней части газохода в атмосферу, необходима для отделения высокотемпературных дымовых газов от влагонасыщенных низкотемпературных балластовых газов. Высота установки перегородки от бункера твердого топлива зависит от вида и состава горючего и главным образом от его влажности. Эта перегородка устанавливается из расчета выброса в атмосферу дымовых газов с температурой ниже 150oС.A partition in the duct of high-temperature gases, installed at a height of 0.1-0.3 of the height of the insulating chamber with the removal of the upper part of the duct to the atmosphere, is necessary to separate high-temperature flue gases from moisture-saturated low-temperature ballast gases. The height of the partition from the solid fuel hopper depends on the type and composition of the fuel and mainly on its moisture content. This partition is set based on the emission of flue gases into the atmosphere with a temperature below 150 o C.
Соединение вводных полостей нижнего сектора с газоходом подачи воздуха с двух противоположных его сторон позволяет увеличить производительность секционной топки в два раза без применения дополнительных газоходов и при исключении наружных стенок топки, что снижает материалоемкость, повышает компактность и снижает теплопотери в окружающую среду. The connection of the input cavities of the lower sector with the air supply duct from two opposite sides allows to increase the productivity of the sectional furnace twice without the use of additional flues and with the exception of the outer walls of the furnace, which reduces material consumption, increases compactness and reduces heat loss to the environment.
Установка горелок в газоходе подачи воздуха в нижний сектор упрощает розжиг слоевой секционной топки скоростного горения без потери горючего. The installation of burners in the air supply duct to the lower sector simplifies the ignition of a layered sectional combustion chamber of high-speed combustion without loss of fuel.
Изготовление продольных стенок слоевой секционной топки в верхнем секторе теплоизолирующей камеры из огнеупорных блоков по высоте равными высоте окон позволяет упрочнить и упростить конструкцию, а также упростить и ускорить монтажные и ремонтные работы. The manufacture of the longitudinal walls of the layered sectional furnace in the upper sector of the heat-insulating chamber from refractory blocks at a height equal to the height of the windows allows us to strengthen and simplify the design, as well as simplify and speed up installation and repair work.
Выемка в середине блока, равная ширине основания окон, служит для крепления двухгранных колосников, основание которых по ширине совпадает с шириной выемки, а смещение блоков в смежных по высоте рядах и в противоположных продольных стенках относительно друг друга на ширину основания окон и щелевого канала необходимо для создания системы подачи в каждый слой газов и вывода из слоя продуктов сжигания твердого топлива после их фильтрации в каждом слое горючего и создания прочной конструкции многослоевой секционной топки. A recess in the middle of the block, equal to the width of the base of the windows, is used for fastening two-sided grates, the base of which matches the width of the recess, and the displacement of the blocks in rows adjacent in height and in opposite longitudinal walls relative to each other by the width of the base of the windows and the slot channel is necessary for creating a system for supplying gas to each layer and removing solid fuel combustion products from the layer after filtering them in each fuel layer and creating a robust construction of a multilayer sectional furnace.
Применение колосников из двух симметрично расположенных частей, присоединенных друг к другу верхними гранями, упрощает их изготовление, монтаж и замену, а также упрочняет конструкцию при работе в высокотемпературной и агрессивной газовой среде. The use of grid-irons from two symmetrically arranged parts connected to each other by upper faces simplifies their manufacture, installation and replacement, and also strengthens the design when working in high-temperature and aggressive gas environments.
Применение призматических вставок, уложенных на и под двухгранные колосники в призматические пустоты в продольных стенках топки, необходимо для придания жесткости конструкции и опоры для вышележащих двухгранных колосников. The use of prismatic inserts laid on and under the dihedral grate in the prismatic voids in the longitudinal walls of the furnace is necessary to give rigidity to the structure and support for the overlying two-sided grate.
Изготовление продольных стенок слоевой секционной топки нижнего сектора теплоизолирующей камеры из огнеупорных панелей с четырьмя выемками по всей высоте с внутренней стороны при ширине выемок, равных ширине колосниковой решетки, и при расположении двух центральных выемок друг от друга на расстоянии ширины полостей и двух других выемок по краям панелей позволяет ускорить изготовление, монтаж и ремонтные работы, а также упростить и упрочнить конструкцию топки. Установка панелей в противоположных продольных стенках асимметрично со смещением относительно друг друга обеспечивает подачу и отвод теплоносителя с разных сторон продольных стенок, что необходимо для создания высокой производительности топки скоростного горения. The manufacture of the longitudinal walls of the layered sectional furnace of the lower sector of the heat-insulating chamber from refractory panels with four recesses along the entire height from the inner side with the width of the recesses equal to the width of the grate, and with the location of two central recesses from each other at a distance of the width of the cavities and two other recesses along the edges panels allows you to accelerate the manufacture, installation and repair work, as well as simplify and strengthen the design of the furnace. The installation of panels in opposite longitudinal walls asymmetrically with an offset relative to each other ensures the supply and removal of the coolant from different sides of the longitudinal walls, which is necessary to create high-performance high-speed combustion furnaces.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает слоевую секционную топку скоростного горения, согласно изобретению, в поперечном разрезе;
фиг.2 - разрез I-I на фиг.1;
фиг.3 изображает другой вариант слоевой секционной топки скоростного горения, согласно изобретению, в поперечном разрезе;
фиг.4 - разрез II-II на фиг.3;
фиг.5 изображает верхний сектор, разрез III-III на фиг.4;
фиг. 6 изображает нижний сектор теплоизолирующей камеры, согласно изобретению, в плане;
фиг.7 изображает изнутри продольную стенку секционной топки.The invention is further explained by specific options for its implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows a cross-sectional sectional furnace of high-speed combustion according to the invention in cross section;
figure 2 is a section II in figure 1;
figure 3 depicts another variant of a layered sectional furnace of high-speed combustion, according to the invention, in cross section;
figure 4 - section II-II in figure 3;
figure 5 depicts the upper sector, section III-III in figure 4;
FIG. 6 shows a lower section of a heat insulating chamber according to the invention in plan;
Fig.7 depicts from the inside the longitudinal wall of a sectional furnace.
Слоевая секционная топка скоростного горения с нисходящим слоем твердого топлива содержит теплоизолирующую камеру 1, колосниковые решетки 2 с прилегающими к ним вводными полостями 8 и выводными полостями 4, поочередно соединенными с газоходами 5 подачи воздуха и газоходами 6 отвода высокотемпературных дымовых газов, бункер 7 твердого топлива и бункер 8 золы с питателями 9. В вводных полостях 3 и в газоходе 5 установлены перегородки 10, разграничивающие теплоизолирующую камеру 1 на верхний и нижний секторы, при соотношении высоты верхнего и нижнего секторов, равном 1:1-0,6. The layered sectional combustion chamber of a high-speed combustion with a downward layer of solid fuel contains a heat-
В другом варианте (фиг. 3-5) в верхнем секторе колосниковые решетки 2 выполнены из двугранных колосников 11, установленных под углом 40-70o к основанию окон 12, соединенных поочередно по горизонтали и вертикали с газоходами 6, 5 подачи воздуха и газов, нагретых в нижнем секторе теплоизолирующей камеры 1, и газоходами 6 отвода высокотемпературных газов. Последний разделен перегородкой 13, установленной ниже бункера твердого топлива на расстоянии НТ, равном 0,1-0,3 от высоты НО теплоизолирующей камеры 1. Верхняя часть газохода 6 выведена в воздушную атмосферу.In another embodiment (Fig. 3-5) in the upper sector, the
Колосниковые решетки 2 между потоками горючего по всей высоте НО установлены на расстоянии "в", равном основанию двухгранных колосников 11.
В верхнем секторе окна 12 выполнены высотой "п", равной расстоянию "в" между основаниями смежных двухгранных колосников 11. In the upper sector of the
В слоевой секционной топке скоростного горения вводные полости 3 нижнего сектора теплоизолирующей камеры 1 соединены с газоходом 5 подачи воздуха с двух противоположных его сторон. В газоходе 5 установлены горелки 14. In the layered sectional combustion chamber of high-speed combustion, the
Продольные стенки 15 верхнего сектора теплоизолирующей камеры 1 выполнены из огнеупорных блоков 16, равных по высоте окнам 12, причем блоки 16 выполнены в середине с выемкой 17 с внутренней стороны, равной по ширине основанию окон 12, и в смежных по высоте рядах и в противоположных продольных стенках 15 блоки 16 смещены относительно друг друга на ширину основания окон 12 и щелевого канала 18 между колосниковыми решетками 2, а двугранные колосники 11 выполнены из двух симметрично расположенных частей, присоединенных вверху гранями, и в призматические пустоты в продольных стенках 15 над и под колосниками 11 заложены призматические вставки 19. На крайних участках продольных стенок 15 блоки 16 выполнены не в полную длину. The
Продольные стенки нижнего сектора теплоизолирующей камеры 1 выполнены из огнеупорных панелей 20 с четырьмя выемками 21 по всей их высоте с внутренней стороны при ширине выемок "а", равной ширине "а" колосниковой решетки 2, причем две центральные выемки 21 расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине "с" полостей 3, 4, и две другие выемки 21 расположены по краям панели 20. В продольных стенках 15 панели 20 установлены с зазором, равным ширине полости 3 или 4, и в противоположных продольных стенках 15 панели 20 смещены относительно друг друга на расстояние, равное удвоенной ширине колосниковой решетки 2 вместе с шириной щелевого канала 18 и полости 3 или 4. На крайних участках продольных стенок 15 панели 20 установлены на 50% своей длины. The longitudinal walls of the lower sector of the heat-
Слоевая секционная топка скоростного горения работает следующим образом. Твердое топливо в виде кусков, или щебня, или гранул угля, автошин, терриконов, щепы и прочего горючесодержащего материала из бункера 7 поступает в щелевые каналы 18, где горючее сушится, поджигается и частично сгорает в верхнем секторе теплоизолирующей камеры 1 и далее раскаленное горючее поступает в нижний сектор, где догорает коксовый остаток и охлаждается зола, после чего зола поступает в бункер 8 и питателем 9 удаляется на склад. Затем зола используется в качестве активной минеральной добавки (15%) к цементному клинкеру. Layer sectional firebox of high-speed combustion works as follows. Solid fuel in the form of pieces, or crushed stone, or granules of coal, tires, waste heaps, wood chips and other combustible material from the
Первоначально для поджога твердого топлива в каждом слое воздух поступает через газоход 5, где сжигают беззольное горючее горелками 14. Затем смесь воздуха и дымовых газов поворачивает на 90o и поступает в вводные полости 3, где газы поворачивают на 90o и через щели в колосниковых решетках 2 поступают в потоки горючего, поджигают его и фильтруются в смежных слоях во встречном направлении перекрестно опускающимся вниз потокам твердого топлива в нижнем секторе теплоизолирующей шахты. После поджога горючего горелки 14 отключают и по газоходу 5 подают холодный (окружающий) воздух.Initially, for burning solid fuel in each layer, air enters through a
После поджога горючего в нижнем секторе пламя устремляется через щели в колосниковых решетках с противоположных сторон щелевых каналов 16 и по газоходам 6, 5 поднимается вверх, затем дымовые газы поворачивают на 90o и поступают в щелевые каналы 18 верхнего сектора через колосниковые решетки 2 (фиг. 1, 2) или через окна 12 двухгранных колосников 11. В первом варианте дымовые газы в верхнем секторе фильтруются в каждом слое горючего аналогично, как и в нижнем секторе, а во втором варианте (фиг.3-5) дымовые газы из-под двугранных колосников 11 вытекают в потоки твердого топлива и фильтруются в них в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях, сушат и поджигают горючее и вытекают в каналы под соседними двугранными колосниками 11 и через окна 12 вытекают в газоход 6 и перегородкой 13 разделяются на два потока, при этом верхний низкотемпературный поток выбрасывается в атмосферу, а высокотемпературные дымовые газы по газоходу 6 ниже перегородки 13 направляются к потребителю.After igniting the fuel in the lower sector, the flame rushes through the cracks in the grate from the opposite sides of the slotted channels 16 and rises up through the
На чертежах газоходы 5 и 6 имеют двойное обозначение (5, 6). Это обусловлено тем, что газоход отходящих газов (6) нижнего сектора является газоходом подачи газов (5) в верхней сектор, что приводит к объединению этих газоходов в двухсекторной слоевой секционной топке. In the drawings, the
Для лучшего понимания существа изобретения рассмотрим конкретные примеры его выполнения. For a better understanding of the invention we consider specific examples of its implementation.
Пример 1
К ленточной обжиговой машине для производства железорудных окатышей с двух ее сторон устанавливают 36-секционную двухсекторную слоевую топку скоростного горения для сжигания каменного угля. Золу после сжигания горючего транспортируют на склад параллельно ходу тележек ленточной обжиговой машины. Дымовые высокотемпературные газы подают в верхние камеры над слоем железорудных окатышей и фильтруют их в слое, как и высокотемпературные газы при сжигании беззольного горючего. Золу используют в качестве добавки к цементному клинкеру. Энерговыделение зеркала горения секционной слоевой топки - 4000 кВт/м2. Тепловая мощность топки - 60•106 ккал/ч. Производительность обжиговой машины - 100 т/ч.Example 1
On a two-sided belt firing machine for the production of iron ore pellets, a 36-section two-sectoral high-speed layer combustion chamber for burning coal is installed on its two sides. After burning fuel, ash is transported to the warehouse parallel to the trolleys of the belt firing machine. Smoke high-temperature gases are fed into the upper chambers above the layer of iron ore pellets and filtered in the layer, as are high-temperature gases during the combustion of ash-free fuel. Ash is used as an additive to cement clinker. The energy release of the combustion mirror of a sectional layer furnace is 4000 kW / m 2 . The thermal power of the furnace is 60 • 10 6 kcal / h. The capacity of the roasting machine is 100 t / h.
Пример 2
К вращающейся печи для производства керамзитового гравия производительностью 30 м3/ч устанавливают с горячего конца слоевую 10-секционную двухсекторную топку скоростного горения для сжигания отходов угледобычи (терриконов) с содержанием 30% горючих веществ. Высокотемпературные газы подают из топки во вращающуюся печь, а золу в виде аглопорита выгружают из бункера топки на транспортер керамзитового гравия и c ним смешивают. Энерговыделение зеркала горения составляет 1500 кВт/м2. Производительность вращающейся печи повышается в 1,3 раза за счет присадки золы (аглопорита) к керамзитовому гравию.Example 2
To the rotary kiln for the production of expanded clay gravel with a capacity of 30 m 3 / h, a 10-section two-sector high-speed combustion chamber is installed from the hot end for burning coal waste (heaps) with a content of 30% combustible substances. High-temperature gases are fed from the furnace to the rotary kiln, and ash in the form of agloporite is discharged from the furnace bunker onto the expanded clay gravel conveyor and mixed with it. The energy output of the combustion mirror is 1500 kW / m 2 . The productivity of a rotary kiln is increased by 1.3 times due to the addition of ash (agloporite) to expanded clay gravel.
Пример 3
К котлоагрегату паропроизводительностью 1000 т/ч устанавливают слоевую 30-секционную двухсекторную топку скоростного горения для сжигания бурого угля. Высокотемпературные дымовые газы подают в котлоагрегат, а золу по галерее отправляют на склад и затем используют в цементной промышленности. Энерговыделение зеркала горения топки - 2000 кВт/м2.Example 3
To the boiler with a steam capacity of 1000 t / h, a layered 30-section two-sector high-speed combustion chamber is installed for burning brown coal. High-temperature flue gases are fed to the boiler unit, and ash is sent to the warehouse through the gallery and then used in the cement industry. The energy output of the combustion mirror of the furnace is 2000 kW / m 2 .
В примерах 1-3 показаны некоторые варианты применения слоевых секционных топок скоростного горения, которые могут использоваться самостоятельно или в сочетание с факельными топками с целью поднятия температуры дымовых газов. Examples 1-3 show some applications for layered sectional high-speed combustion furnaces, which can be used independently or in combination with flare furnaces to raise the temperature of flue gases.
В таблице приводятся некоторые основные показатели новых слоевых секционных топок скоростного горения в сравнении с существующими. The table shows some of the main indicators of new layered sectional furnaces of high-speed combustion in comparison with existing ones.
Благодаря широкому варьированию площадью колосниковых решеток и производительностью возможно всестороннее применение слоевых секционных топок скоростного горения в энергетике и в различных отраслях промышленности вместо традиционных слоевых и факельных топок. При этом находит практическое применение зола твердого топлива и полностью исключаются золошлакоотвалы, сопутствующие факельному сжиганию углей в котлоагрегатах. Due to the wide variation in the grate area and productivity, it is possible to comprehensively use layered sectional fireboxes of high-speed combustion in the energy sector and in various industries instead of traditional layered and flare furnaces. At the same time, solid fuel ash is used in practice and ash and slag ash associated with the flaring of coal in boiler units are completely eliminated.
Само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается описанными примерами его выполнения и что возможны различные модификации и другие варианты осуществления слоевой секционной двухсекторной топки скоростного горения твердого топлива в нисходящем фильтрующем слое без отклонения от объема и существа настоящего изобретения. It goes without saying that the present invention is not limited to the described examples of its implementation and that various modifications and other embodiments of a layered sectional two-sector firebox for burning solid fuel in a downward filtering layer without deviating from the scope and essence of the present invention are possible.
На основе данного изобретения могут быть разработаны и изготовлены различные конструкции слоевых секционных топок скоростного горения для сжигания различных видов углей и отходов угледобычи при широком диапазоне производительности при сжигании до и более 1000 тонн горючего в час. Такие секционные топки предназначены для использования в печных установках и котлоагрегатах различной мощности. Based on the present invention, various designs of layered sectional high-speed combustion chambers for burning various types of coal and coal waste can be developed and manufactured with a wide range of performance when burning up to and more than 1000 tons of fuel per hour. Such sectional furnaces are intended for use in furnace plants and boilers of various capacities.
Настоящая конструкция характеризуется высокой производительностью, низким расходом металла и огнеупоров, компактностью, высоким термическим КПД, низким расходом электроэнергии и повышенной экологической безопасностью. This design is characterized by high performance, low consumption of metal and refractories, compactness, high thermal efficiency, low energy consumption and increased environmental safety.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001117119/06A RU2196934C1 (en) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001117119/06A RU2196934C1 (en) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2196934C1 true RU2196934C1 (en) | 2003-01-20 |
Family
ID=20250971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001117119/06A RU2196934C1 (en) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2196934C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111439751A (en) * | 2019-11-18 | 2020-07-24 | 黄炜 | External heating type high-quality activated carbon efficient energy-saving environment-friendly rotary activation furnace and application method thereof |
| RU236065U1 (en) * | 2025-03-26 | 2025-07-24 | Владимир Викторович Михайлов | WOOD BURNING STOVE WITH VERTICAL FUEL FEED |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007696A (en) * | 1975-10-01 | 1977-02-15 | Robertson Richard L | Solid fuel conversion furnace |
| DE3037338A1 (en) * | 1980-10-02 | 1982-06-09 | Johannes 8950 Kaufbeuren Straub | Multi-fuel slow-burning stove esp. for rural households - comprises V=section furnace formed by mirror image combination of two existing designs |
| EP0152317A1 (en) * | 1984-01-18 | 1985-08-21 | René Tabel | Boiler for wood with a preheating chamber for the fuel |
| RU2134838C1 (en) * | 1999-01-14 | 1999-08-20 | Скроцкий Виктор Георгиевич | Furnace |
-
2001
- 2001-06-22 RU RU2001117119/06A patent/RU2196934C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007696A (en) * | 1975-10-01 | 1977-02-15 | Robertson Richard L | Solid fuel conversion furnace |
| DE3037338A1 (en) * | 1980-10-02 | 1982-06-09 | Johannes 8950 Kaufbeuren Straub | Multi-fuel slow-burning stove esp. for rural households - comprises V=section furnace formed by mirror image combination of two existing designs |
| EP0152317A1 (en) * | 1984-01-18 | 1985-08-21 | René Tabel | Boiler for wood with a preheating chamber for the fuel |
| RU2134838C1 (en) * | 1999-01-14 | 1999-08-20 | Скроцкий Виктор Георгиевич | Furnace |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111439751A (en) * | 2019-11-18 | 2020-07-24 | 黄炜 | External heating type high-quality activated carbon efficient energy-saving environment-friendly rotary activation furnace and application method thereof |
| CN111439751B (en) * | 2019-11-18 | 2024-06-11 | 黄炜 | External heating type high-quality activated carbon efficient energy-saving environment-friendly rotary activation furnace and application method thereof |
| RU236065U1 (en) * | 2025-03-26 | 2025-07-24 | Владимир Викторович Михайлов | WOOD BURNING STOVE WITH VERTICAL FUEL FEED |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4280418A (en) | Method of combining in-the-mill drying and firing of coal with enhanced heat recovery | |
| US2996292A (en) | Gravity-fed combustion equipment applying crossfeed ignition principle | |
| RU2189526C1 (en) | Method of burning waste wood and device for method embodiment with combustion chamber and method of lining | |
| RU2196934C1 (en) | Sectional grate-fired furnace of accelerated combustion | |
| CA1159647A (en) | Calcining furnace with gas-permeable wall structure | |
| CN201251178Y (en) | Coal-fired floating furnace | |
| RU2168110C1 (en) | Furnace of steam of hot-water boiler for burning of high-humid vegetable fuel with gas or residual fuel oil | |
| CN214745699U (en) | High-efficiency fluidized bed boiler burning extremely-low-calorific-value fuel | |
| CN217441640U (en) | Chain grate gasification device using whole bundle of wrapped crop straw as fuel | |
| RU2749261C2 (en) | Thermal-oxidative carbonisation unit | |
| RU2214572C2 (en) | Installation for roasting and sintering of mineral raw material | |
| RU2202733C2 (en) | Solid fuel combustion device (alternatives) | |
| CN101078516A (en) | Circulating fluidized bed combustion device and its combustion method | |
| RU2253797C1 (en) | Heat generator | |
| RU2808881C1 (en) | Furnace for burning biofuels | |
| RU2166150C2 (en) | Furnace | |
| CN101070956A (en) | Coal-water slurry combustion method and its combustion equipment | |
| RU2168678C2 (en) | Boiler for burning fuel in fluidized bed | |
| RU2756712C1 (en) | Combined bark-wood firing device | |
| CN117570447B (en) | Small garbage incineration vaporization grate furnace | |
| RU2773999C1 (en) | Furnace with an inclined-pushing grate for combustion of granulated and briquetted fuels | |
| CN105090934A (en) | Low-temperature clean coal combustion method applied to fixed bed boiler | |
| RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
| RU2791072C1 (en) | Cyclone furnace for heat treatment of fine materials | |
| RU2214570C2 (en) | Installation for two-stage roasting of granulated and granular materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040623 |