RU2319065C1 - Method of burning and dry distillation of solid fuel - Google Patents
Method of burning and dry distillation of solid fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319065C1 RU2319065C1 RU2006116708/06A RU2006116708A RU2319065C1 RU 2319065 C1 RU2319065 C1 RU 2319065C1 RU 2006116708/06 A RU2006116708/06 A RU 2006116708/06A RU 2006116708 A RU2006116708 A RU 2006116708A RU 2319065 C1 RU2319065 C1 RU 2319065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- chamber
- burning
- heating
- combustion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims description 11
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сжигания топлива и получения энергетического (технологического) газа.The invention relates to a power system and can be used to burn fuel and produce energy (technological) gas.
Известен способ сжигания твердого топлива путем подачи его шнеком через реторту в горящий слой камеры сгорания с последующим дожиганием на медленно вращающихся барабанах и удалением шлака [1].A known method of burning solid fuel by feeding it with a screw through a retort into the burning layer of the combustion chamber, followed by afterburning on slowly rotating drums and removing slag [1].
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- неполное сгорание топлива, связанное с тем, что попадающие на барабан уже частично сгоревшие большие куски топлива не успеют сгореть полностью, прежде чем упадут в сборник шлака. Если попытаться при этом вращать барабан медленнее, то эти куски будут засыпаться шлаком прошедшего через реторту и уже сгоревшего мелкокускового топлива. Причем поскольку падающие на барабан куски топлива разрознены и в процессе его вращения удаляются от высокотемпературной зоны горения, то интенсивность горения уменьшается, что не позволяет им полностью сгореть. Если для интенсификации горения кусков на барабане располагать последний ближе к высокотемпературной зоне, то удаляемый в последствии шлак будет иметь высокую температуру, что приведет к увеличению тепловых потерь и, в конечном счете, - к снижению КПД топки;- incomplete combustion of fuel, due to the fact that large pieces of fuel that have already partially burnt onto the drum and do not have time to completely burn out before falling into the slag collector. If you try to rotate the drum more slowly, these pieces will be filled with slag from the small-sized fuel that has passed through the retort and has already burned. Moreover, since the pieces of fuel falling on the drum are scattered and are removed from the high-temperature combustion zone during its rotation, the burning intensity decreases, which does not allow them to burn completely. If to intensify the combustion of pieces on the drum, place the latter closer to the high-temperature zone, then the slag removed later will have a high temperature, which will lead to an increase in heat loss and, ultimately, to a decrease in the efficiency of the furnace;
- устройство, реализующее этот способ, требует значительных затрат энергии для привода шнеков и барабанов, что также снижает общий КПД установки.- a device that implements this method requires significant energy costs for driving screws and drums, which also reduces the overall efficiency of the installation.
Известен способ сжигания твердых топлив, включающий подачу топлива в зону горения, его зажигание и сжигание с одновременным дроблением крупных кусков, удаление мелких фракций шлака через щель колосника, которую периодически расширяют для вывода более крупных фракций из зоны горения [2].There is a method of burning solid fuels, including the supply of fuel to the combustion zone, its ignition and combustion with the crushing of large pieces, the removal of small fractions of slag through the slit grate, which is periodically expanded to remove larger fractions from the combustion zone [2].
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- неполное сгорание топлива, связанное с тем, что его куски, соизмеримые с размерами щели колосника, проваливаются вместе со шлаком в отвал. Если щель сделать очень маленькую, то образующийся шлак будет плохо удаляться из зоны горения и препятствовать последнему;- incomplete combustion of fuel, due to the fact that its pieces, commensurate with the size of the slit of the grate, fall together with the slag into the dump. If the gap is made very small, the resulting slag will be poorly removed from the combustion zone and prevent the latter;
- дробление кусков топлива предполагает дополнительные энергетические затраты, что снижает КПД установки;- crushing pieces of fuel involves additional energy costs, which reduces the efficiency of the installation;
- неустойчивость процесса горения во времени (особенно при сгорании малых количеств топлив) вследствие частичного или полного прекращения горения при засыпании остатков прежней порции свежим топливом.- instability of the combustion process over time (especially when small amounts of fuel are burned) due to a partial or complete cessation of combustion when the remaining portion of the previous portion is filled with fresh fuel.
Прототипом является способ сжигания и сухой перегонки твердого топлива, включающий помещение топлива в камеру, нагревание его до температуры выхода летучих, разделение паровой и твердой фаз и сжигание последней в топке [3].The prototype is a method of burning and dry distillation of solid fuel, which includes placing the fuel in a chamber, heating it to a volatile exit temperature, separating the vapor and solid phases and burning the latter in the furnace [3].
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- неполное сгорание топлива, связанное с механическим уносом угольной пыли, что, в конечном счете, снижает КПД топки;- incomplete combustion of fuel associated with mechanical entrainment of coal dust, which, ultimately, reduces the efficiency of the furnace;
- сложность конструкции установки, реализующей способ;- the complexity of the design of the installation that implements the method;
- узкий диапазон степени термического разложения твердого топлива.- a narrow range of the degree of thermal decomposition of solid fuels.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно увеличение полноты сгорания топлива, упрощение конструкции топки и повышение ее КПД, а также увеличение диапазона термического разложения топлива и получение качественного энергетического газа. Задача решается тем, что в способе сжигания и сухой перегонки твердого топлива, включающем помещение топлива в камеру, нагревание его до температуры выхода летучих, разделение паровой и твердой фаз и сжигание последней в топке, перед помещением топлива в камеру ее нагревают изнутри выше температуры, при которой происходит выход основной массы летучих, а помещение топлива в камеру сопровождают ударением его о стенки камеры.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely increasing the completeness of combustion of fuel, simplifying the design of the furnace and increasing its efficiency, as well as increasing the range of thermal decomposition of fuel and obtaining high-quality energy gas. The problem is solved in that in the method of burning and dry distillation of solid fuel, which includes placing fuel in a chamber, heating it to a volatile exit temperature, separating the vapor and solid phases and burning the latter in the furnace, it is heated from the inside above the temperature before placing the fuel in the chamber, at which the bulk of the volatiles exit, and the placement of fuel in the chamber is accompanied by its impact on the chamber walls.
Сжигание топлива производят порциями. Перед нагреванием камеры изнутри прекращают разделение паровой и твердой фаз. Нагревание камеры изнутри совмещают с началом сжигания твердой фазы топлива. Паровую и твердую фазы разделяют в процессе нагревания, которое проводят в топке.Fuel is burned in portions. Before heating the chamber from the inside, the separation of vapor and solid phases is stopped. The heating of the chamber from the inside is combined with the beginning of the combustion of the solid phase of the fuel. The vapor and solid phases are separated in the process of heating, which is carried out in the furnace.
Из уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения и оказывающие такое же, как и они, влияние на технический результат, состоящий в увеличении полноты сгорания топлива, упрощении конструкции топки и повышении ее КПД, а также в увеличении диапазона термического разложения топлива и получения качественного энергетического газа.The prior art does not reveal solutions that have signs that match the distinctive features of the claimed invention and have the same effect as they, on the technical result, consisting in increasing the completeness of combustion of fuel, simplifying the design of the furnace and increasing its efficiency, as well as increasing the range thermal decomposition of fuel and obtaining high-quality energy gas.
Сущность изобретения отражают операции:The invention is reflected in the operations:
- перед помещением топлива в камеру ее нагревают изнутри выше температуры, при которой происходит выход основной массы летучих;- before placing the fuel in the chamber, it is heated from the inside above the temperature at which the bulk of the volatile matter is released;
- помещение топлива в камеру сопровождают ударением его о стенки камеры;- the placement of fuel in the chamber is accompanied by its impact on the walls of the chamber;
- сжигание топлива производят порциями;- fuel is burned in portions;
- перед нагреванием камеры изнутри прекращают разделение паровой и твердой фаз;- before heating the chamber from the inside, the separation of vapor and solid phases is stopped;
- нагревание камеры изнутри совмещают с началом сжигания твердой фазы топлива;- heating the chamber from the inside is combined with the beginning of the combustion of the solid phase of the fuel;
- паровую и твердую фазы разделяют в процессе нагревания, которое проводят в топке.- vapor and solid phases are separated in the process of heating, which is carried out in the furnace.
Указанные операции позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These operations allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.
Нагревание камеры изнутри выше температуры, при которой происходит выход основной массы летучих, перед помещением в нее топлива уменьшает механический унос угольной пыли, которая, касаясь нагретых стенок камеры, переходит в пластическое состояние и прилипает к стенкам. Причем нагревание осуществляют, например, топочными газами, направляя их непосредственно на внутреннюю поверхность камеры. В результате этого увеличивается полнота сгорания топлива и КПД.Heating the chamber from the inside above the temperature at which the bulk of the volatiles exit, before placing the fuel in it reduces the mechanical entrainment of coal dust, which, touching the heated walls of the chamber, passes into a plastic state and adheres to the walls. Moreover, heating is carried out, for example, by flue gases, directing them directly to the inner surface of the chamber. As a result of this, the completeness of fuel combustion and efficiency increase.
Ударение топлива о стенки камеры при помещении его в камеру также уменьшает механический унос угольной пыли, которая при ударе слетает с твердой фазы (кусков) топлива и прилипает к нагретым стенкам. Куски топлива очищаются при этом и, попадая в топку, уже не создают облака пыли, которая уносится топочными газами. Ударение производят, например, бросая уголь с некоторой высоты.The impact of fuel on the walls of the chamber when it is placed in the chamber also reduces the mechanical entrainment of coal dust, which flies from the solid phase (pieces) of fuel upon impact and adheres to the heated walls. Pieces of fuel are cleaned up and, getting into the furnace, no longer create clouds of dust that are carried away by the flue gases. The impact is produced, for example, by throwing coal from a certain height.
Сжигание топлива порциями позволяет оперативно управлять процессами термического разложения топлива и горения, а также способствует лучшей очистке кусков топлив от угольной пыли. Все это повышает КПД и увеличивает полноту сгорания топлива.Combustion of fuel in batches allows you to quickly manage the processes of thermal decomposition of fuel and combustion, and also contributes to better cleaning of pieces of fuel from coal dust. All this increases the efficiency and increases the completeness of fuel combustion.
Прекращение разделения паровой и твердой фаз перед нагреванием камеры изнутри дает возможность исключить попадание воздуха или продуктов сгорания в получаемый при термическом разложении топлива газ, что повышает его качество.The cessation of the separation of vapor and solid phases before heating the chamber from the inside makes it possible to exclude the ingress of air or combustion products into the gas obtained during thermal decomposition of the fuel, which increases its quality.
Совмещение нагревания камеры изнутри с началом сжигания твердой фазы топлива не позволяет ей сильно остывать после завершения в ней процесса термического разложения топлива, что снижает потери тепла на нагрев ее стенок изнутри выше температуры, при которой происходит выход основной массы летучих. Это повышает КПД топки.The combination of heating the chamber from the inside with the beginning of the combustion of the solid phase of the fuel does not allow it to cool down significantly after completion of the process of thermal decomposition of fuel in it, which reduces the heat loss from heating its walls from the inside above the temperature at which the bulk of the volatiles exit. This increases the efficiency of the furnace.
Разделение паровой и твердой фаз в процессе нагревания, которое проводят в топке, позволяет упростить конструкцию устройства, реализующего способ, и обеспечить увеличение диапазона термического разложения топлива.The separation of vapor and solid phases during the heating process, which is carried out in the furnace, allows to simplify the design of the device that implements the method, and to provide an increase in the range of thermal decomposition of fuel.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображено устройство для сжигания и сухой перегонки твердого топлива.Figure 1 shows a device for burning and dry distillation of solid fuel.
На фиг.2 изображено устройство для сжигания и сухой перегонки твердого топлива в процессе термического разложения порции топлива.Figure 2 shows a device for burning and dry distillation of solid fuel in the process of thermal decomposition of a portion of fuel.
На фиг.3 изображено устройство для сжигания и сухой перегонки твердого топлива после окончания процесса термического разложения порции топлива.Figure 3 shows a device for burning and dry distillation of solid fuel after the process of thermal decomposition of a portion of fuel.
Устройство для сжигания и сухой перегонки твердого топлива содержит котел 1 с водой 2 и топкой 3, в которой размещена камера 4 с откидывающимися дном 5 и крышкой 6. Камера соединена с коробом 7 для загрузки топлива 8 и через клапан 9 - с теплообменником 10, имеющим тепловой контакт с водой.A device for burning and dry distillation of solid fuel contains a boiler 1 with water 2 and a furnace 3, in which a chamber 4 with a reclining
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед загрузкой очередной порции топлива 8 крышка 6 и дно 5 камеры 4, а также клапан 9 закрыты (фиг.1). Открывают крышку 6 и заполняют весь внутренний объем камеры 4 топливом 8 (например, углем). При этом помещение топлива в камеру сопровождают ударением его о стенки камеры, которое возникает в результате столкновения со стенками движущегося по наклонному коробу 7 топлива.Before loading the next portion of the
Затем закрывают крышку камеры, открывают клапан 9, нагревают камеру до температуры выхода летучих и одновременно разделяют паровую и твердую фазы путем отсасывания через теплообменник 10 выделяющегося при термическом разложении газа (фиг.2). Проходя через теплообменник, газ отдает свое тепло воде, в результате чего происходит его охлаждение, а также повышается КПД топки котла. Получающийся газ можно использовать для бытовых нужд.Then close the lid of the chamber, open the
После выделения основной массы летучих прекращают разделение паровой и твердой фаз (путем закрытия клапана 9 и открытия дна 5 камеры) и сжигают твердую фазу топлива непосредственно в топке 3 (фиг.3). Заметим, что в зависимости от температуры нагрева камеры можно получить кокс или полукокс, т.е. помещая камеру в соответствующую температурную зону топки (бертинирование - t=180÷350°С, полукоксование - t=550°C, коксование = 900÷1100°С), получают требуемое качество твердой фазы и газа. Одновременно нагревают камеру изнутри выше температуры, при которой происходит выход основной массы летучих. Нагревание производят, например, раскаленными продуктами горения, направляя их непосредственно на внутреннюю поверхность камеры (фиг.3). При достижении нужной температуры закрывают дно 5 камеры, открывают крышку 6 и заполняют внутренний объем камеры очередной порцией топлива. После чего повторяют процесс. Заметим, что получаемый газ можно использовать и для сжигания в топке.After separation of the bulk of the volatiles, the separation of the vapor and solid phases is stopped (by closing the
Внедрение изобретения позволит значительно повысить экономичность топочных устройств за счет сокращения механического уноса топлива, снизить загрязнение окружающей атмосферы городов и поселков, а также даст возможность получать газ для бытовых нужд.The implementation of the invention will significantly increase the efficiency of combustion devices by reducing the mechanical entrainment of fuel, reduce the pollution of the atmosphere of cities and towns, and also make it possible to obtain gas for domestic needs.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №1281814, F23В 1/32, 1987 - аналог.1. A.S. USSR No. 1281814, F23В 1/32, 1987 - analogue.
2. А.с. СССР №1165849, F23H 9/00, 1980 - аналог.2. A.S. USSR No. 1165849,
3. А.с. СССР №87639, кл. С10J 3/46, 1950 - прототип.3. A.S. USSR No. 87639, class C10J 3/46, 1950 - prototype.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006116708/06A RU2319065C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Method of burning and dry distillation of solid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006116708/06A RU2319065C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Method of burning and dry distillation of solid fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006116708A RU2006116708A (en) | 2007-11-27 |
| RU2319065C1 true RU2319065C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=38959973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006116708/06A RU2319065C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Method of burning and dry distillation of solid fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319065C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2430846C2 (en) * | 2009-05-25 | 2011-10-10 | Евгений Александрович Оленев | Method of operating steam locomotive on solid fuel |
| RU2523593C1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ТОР" | Method of destruction of carbon and nitrogen-containing raw material and device for its realisation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU87639A1 (en) * | 1950-01-24 | 1950-11-30 | З.И. Каждан | Gas generator unit |
| GB1094441A (en) * | 1964-06-12 | 1967-12-13 | Carl Ekman | Apparatus for the combustion of solid fuel |
| FR2513354A1 (en) * | 1981-09-23 | 1983-03-25 | Edouard Touillet | Coal or wood based gas producer - has oxygen is fed to fuel by employing drops of water in hearth |
| US4398998A (en) * | 1982-02-19 | 1983-08-16 | Quame Babington A | Apparatus for recovering energy and useful products from plantain wastes |
| SU1165849A1 (en) * | 1980-02-19 | 1985-07-07 | Чкд Дукла Народни Подник,Одштепны Завод Татра Колин (Инопредприятие) | Rotary grate |
| SU1281814A1 (en) * | 1985-04-25 | 1987-01-07 | Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата | Combustion apparatus for burning solid fuel |
-
2006
- 2006-05-15 RU RU2006116708/06A patent/RU2319065C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU87639A1 (en) * | 1950-01-24 | 1950-11-30 | З.И. Каждан | Gas generator unit |
| GB1094441A (en) * | 1964-06-12 | 1967-12-13 | Carl Ekman | Apparatus for the combustion of solid fuel |
| SU1165849A1 (en) * | 1980-02-19 | 1985-07-07 | Чкд Дукла Народни Подник,Одштепны Завод Татра Колин (Инопредприятие) | Rotary grate |
| FR2513354A1 (en) * | 1981-09-23 | 1983-03-25 | Edouard Touillet | Coal or wood based gas producer - has oxygen is fed to fuel by employing drops of water in hearth |
| US4398998A (en) * | 1982-02-19 | 1983-08-16 | Quame Babington A | Apparatus for recovering energy and useful products from plantain wastes |
| SU1281814A1 (en) * | 1985-04-25 | 1987-01-07 | Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата | Combustion apparatus for burning solid fuel |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2430846C2 (en) * | 2009-05-25 | 2011-10-10 | Евгений Александрович Оленев | Method of operating steam locomotive on solid fuel |
| RU2523593C1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ТОР" | Method of destruction of carbon and nitrogen-containing raw material and device for its realisation |
| WO2014163528A1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Тор" | Method for breaking down carbonaceous and nitrogen-containing stock and apparatus for carrying out said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006116708A (en) | 2007-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2016104371A1 (en) | Carbonization furnace and pyrolysis furnace, water gas generation system, hydrogen gas generation system, and power generation system | |
| CN102829466B (en) | Slag combustion apparatus of biomass boiler | |
| CN110079337A (en) | A kind of retort of pyrolysis gas of biomass recycling and biomass carbonated method | |
| KR100960361B1 (en) | High calorie dry sludge solid fuel combustion device and movable grate used therein | |
| RU2346023C1 (en) | Wood pyrolyser | |
| RU2319065C1 (en) | Method of burning and dry distillation of solid fuel | |
| WO2013011520A1 (en) | Charcoal generation with gasification process | |
| CN104789270A (en) | Biomass two-section type dry distillation gasification process and device | |
| JP4937363B2 (en) | Combustion device | |
| EA036674B1 (en) | Plant for producing biocoal and corresponding process | |
| JP4078771B2 (en) | Waste pyrolysis treatment equipment | |
| KR20200100292A (en) | Continuous pyrolysis device | |
| RU139257U1 (en) | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL | |
| NO324180B1 (en) | Process and facilities for waste treatment. | |
| RU2349833C2 (en) | Method of solid fuel burning | |
| CN202116507U (en) | Production system for double activated carbon | |
| JPH08325576A (en) | Carbonization method | |
| RU2091425C1 (en) | Charcoal kiln | |
| KR101125257B1 (en) | pyrolysis incinerator | |
| CN209763046U (en) | Spiral coke pushing ash removing biomass stove | |
| RU2515670C2 (en) | Plant for disposal of fire-damaged forest and waste wood | |
| RU2087803C1 (en) | Incinerator | |
| CN209445369U (en) | A kind of magnetic mine pyrolysis incinerator for treating domestic refuse and fume purifying combined system | |
| RU2118979C1 (en) | Method and installation for heat processing of high-ash fuels | |
| JP2001311510A (en) | Waste gasification power generation equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080516 |