RU2498166C1 - Device for individual heat supply - Google Patents
Device for individual heat supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498166C1 RU2498166C1 RU2012121307/06A RU2012121307A RU2498166C1 RU 2498166 C1 RU2498166 C1 RU 2498166C1 RU 2012121307/06 A RU2012121307/06 A RU 2012121307/06A RU 2012121307 A RU2012121307 A RU 2012121307A RU 2498166 C1 RU2498166 C1 RU 2498166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- stage
- channel
- heat exchanger
- hopper
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам газификации твердого топлива, используемым для обеспечения потребителя теплом и горячим водоснабжением.The invention relates to a power system, in particular to solid fuel gasification devices used to provide consumers with heat and hot water supply.
Известна водогрейная установка на газифицируемых водогрейных древесных отходах (полезная модель RU 86592, МПК C10J 3/20, опубл. 10.09.2009), содержащая водогрейный котел, газогенератор типа Пинча прямого процесса термохимической газификации измельченных древесных отходов, расположенный на опорных санях, герметично присоединенные и установленные сверху на камеру сгорания водогрейного котла теплообменники с водяной оболочкой в виде отдельных секций, бункер газогенератора, теплообменный газоход, газоотводящий патрубок, к которому присоеденены водяной холодильник, дымоотводящая труба с отходящими вниз металлическими трубчатыми конденсатосборником и оребренной опорной стойкой на бетонной подушке.Known water-heating installation on gasified water-heating wood waste (utility model RU 86592, IPC C10J 3/20, publ. 09/10/2009), containing a water boiler, a Pinch-type gas generator of the direct process of thermochemical gasification of ground wood waste, located on the support sled, hermetically connected and heat exchangers with a water shell mounted in the form of separate sections mounted on top of the combustion chamber of the boiler, a gas generator hopper, a heat exchange gas duct, a gas outlet to which water is connected hydrochloric refrigerator, fume collection exhaust pipe with condensate trap down metal tube and the finned support column on a concrete pad.
Недостатками является то, что в известном способе используются в качестве исходного сырья только древесные отходы, что существенно снижает сырьевую базу, а факельное сжигание при температурах 1000-1500°C приводит к образованию большого количества вредных окислов азота.The disadvantages is that in the known method, only wood waste is used as feedstock, which significantly reduces the raw material base, and flaring at temperatures of 1000-1500 ° C leads to the formation of a large number of harmful nitrogen oxides.
Известно изобретение - «Теплогазогенератор твердого топлива» (патент RU 2248500, МПК F23B 7/00, C10J 3/20, опубл. 20.03.2005), который содержит газовую топку с каналом вывода дымовых газов, бункер твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор отвода высококалорийных газов и трубы-реторты, которые с входной стороны сообщены с бункером, со стороны выходной части - с полостью газогенератора. Участок трубы-реторты, расположенный между указанными ее частями, размещен в полости газовой топки. Внутренние полости труб-реторт со стороны их входных частей соединены с указанным коллектором, а газогенератор - с газовой топкой. Каждая труба-реторта выполнена в виде секций с внутренним каналом в каждой из них. Колосниковая решетка снабжена приводом вращения с регулятором скорости. Привод вращения - электромотор-редуктор с системой управления. Канал вывода дымовых газов расположен в зоне бункера твердого топлива, выполнен в виде винтового объемного элемента и снабжен теплообменниками. Вал вращения колосниковой решетки выполнен полым для паровоздушного дутья. Корпус газогенератора снабжен пароводяной рубашкой, которая расположена между внешней поверхностью названного корпуса и охватывающей последний обечайкой. Пароводяная рубашка снабжена коллектором вывода пара с пароотводящими трубками, одна из которых сообщена с внутренней полостью трубы-реторты в зоне ее выходной части. Бункер снабжен питателем-дозатором принудительной подачи твердого топлива в трубы-реторты.The invention is known - "Heat and gas generator of solid fuel" (patent RU 2248500, IPC F23B 7/00,
Недостатком является использование дорогих жаропрочных и коррозионно-устойчивых сталей для изготовления труб-реторт и топки, контактирующих с высокотемпературными газами и водяным паром от паровоздушного дутья.The disadvantage is the use of expensive heat-resistant and corrosion-resistant steels for the manufacture of retort pipes and furnaces in contact with high-temperature gases and water vapor from steam blasting.
Наиболее близким, принятым за прототип, является теплогазогенератор твердого топлива» (RU 2255960, МПК C10J 3/20, C10J 3/48, F23B 7/00, опубл. 10.07.2005), который содержит газовую топку, канал вывода дымовых газов, бункер для твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор приема высококалорийных газов и трубы-реторты, входные части которых сообщены с бункером, выходные части - с газогенератором, полость которого герметична к газовой топке, в последней расположены участки труб-реторт, размещенные между указанными их частями, внутренние полости труб-реторт со стороны их входных частей сообщены с коллектором приема высококалорийных газов, при этом теплогазогенератор снабжен вторым газогенератором с паровоздушным дутьем, входная часть которого сообщена с бункером твердого топлива, а зона выхода из него газов - с газовой топкой, газогенератор, в котором расположены выходные части труб-реторт, в зоне отвода из него выработанных газов сообщен с газгольдером, к которому подсоединен коллектор приема газа, вырабатываемого в трубах-ретортах. При этом обогреваемый теплообменниками бункер для твердого топлива имеет загрузочный люк.The closest adopted for the prototype is a solid gas heat and gas generator ”(RU 2255960, IPC C10J 3/20, C10J 3/48, F23B 7/00, publ. 10.07.2005), which contains a gas firebox, a flue gas outlet channel, a hopper for solid fuels, a steam-air gas generator with a grate and ash collectors, a high-calorie gas intake manifold and retort pipes, the input parts of which are connected to the hopper, the output parts - with a gas generator, the cavity of which is hermetic to the gas furnace, in the latter there are retort pipe sections placed between by the indicated parts, the internal cavities of the retort pipes from their inlet parts are in communication with the high-calorie gas intake manifold, while the heat and gas generator is equipped with a second gas generator with steam-air blast, the inlet of which is in communication with the solid fuel hopper, and the gas exit zone with the gas fire , a gas generator, in which the outlet parts of the retort pipes are located, in the zone of exhaust gas from it is in communication with a gas holder, to which a collector for receiving gas generated in the retort pipes is connected. At the same time, the solid fuel hopper heated by heat exchangers has a loading hatch.
Недостатки изобретения - использование дорогих жаропрочных и коррозионно-устойчивых сталей при изготовлении установки, а сжигание газа при высоких температурах способствует образованию вредных окислов азота, нанося вред окружающей среде.The disadvantages of the invention are the use of expensive heat-resistant and corrosion-resistant steels in the manufacture of the installation, and the combustion of gas at high temperatures contributes to the formation of harmful nitrogen oxides, causing harm to the environment.
Задача изобретения - снижение вредных выбросов в окружающую среду, обеспечение надежности работы устройства.The objective of the invention is to reduce harmful emissions into the environment, ensuring the reliability of the device.
Для решения поставленной технической задачи предложено устройство для индивидуального теплоснабжения, содержащее бункер для твердого топлива с расположенной в нем колосниковой решеткой и загрузочным люком, газовую топку, теплообменник, канал вывода дымовых газов. Корпус устройства покрыт слоем теплоизоляции. Бункер является газогенератором и сообщен при помощи канала ввода синтез-газа с газовой топкой, в которой расположена каталитическая система окисления. Она содержит три ступени окисления. Первая ступень сжигания, расположенная на выходе из канала ввода синтез-газа - керамический изолятор с нанесенным на него катализатором CoF2·4H2O. Вторая ступень - медные трубы, присоединенные к теплообменнику. Третья ступень - керамический изолятор с навитой на него нихромовой спиралью, находящийся в верхней части газовой топки.To solve the technical problem, a device for individual heat supply is proposed, containing a solid fuel hopper with a grate and loading hatch located in it, a gas firebox, a heat exchanger, and a flue gas outlet channel. The body of the device is covered with a layer of insulation. The bunker is a gas generator and communicated via a synthesis gas input channel with a gas furnace, in which the catalytic oxidation system is located. It contains three stages of oxidation. The first stage of combustion, located at the outlet of the syngas input channel, is a ceramic insulator with CoF 2 · 4H 2 O catalyst deposited on it. The second stage is copper pipes connected to the heat exchanger. The third stage is a ceramic insulator with a nichrome spiral wound around it, located in the upper part of the gas furnace.
Изобретение поясняется фиг.1, на которой показан разрез устройства для индивидуального теплоснабжения.The invention is illustrated in figure 1, which shows a section of a device for individual heat supply.
Устройство для индивидуального теплоснабжения состоит из корпуса 1, бункера для твердого топлива 2 с расположенной в нем колосниковой решеткой 3, загрузочного люка 4, канала ввода синтез-газа 5 в газовую топку 6. В газовой топке выполнена каталитическая система окисления, состоящая из трех ступеней окисления. Первая ступень 7 системы окисления расположена на выходе из канала ввода синтез-газа и представляет собой керамический изолятор с нанесенным на него катализатором CoF2·4H2O. Вторая ступень 8 - медные трубы, присоединенные к теплообменнику 9. Третья ступень 10 - керамический изолятор с навитой на него нихромовой спиралью, находящийся в верхней части газовой топки. Канал вывода дымовых газов 11 расположен в верхней части топки. Корпус 1 покрыт теплоизоляцией 12. Теплообменник 9 соединен через канал 13 с системой теплоснабжения.The device for individual heat supply consists of a housing 1, a
Устройство для индивидуального теплоснабжения работает следующим образом - сырье поступает в бункер для твердого топлива 2 через загрузочный люк 4. Производят розжиг сырья для получения синтез-газа - дальнейшее протекание процесса выработки синтез-газа идет автотермически за счет экзотермических процессов. Синтез-газ, проходя сквозь колосниковую решетку 3, через канал ввода синтез-газа 5 поступает в газовую топку 6 на каталитическую систему окисления. Проходя первую ступень 7, синтез-газ окисляется с выделением теплоты, приобретая температуру синтез-газа (120-130)°C. Затем синтез-газ проходит вторую ступень 8, где происходит окисление синтез-газа с температурой каталитического разложения (277-287)°C. На третьей ступени 10 происходит доокисление синтез-газа, при этом температура каталитического разложения составляет (530-540)°C. Далее дымовые газы, образовавшиеся при окислении синтез-газа на каталитических ступенях, удаляются через канал вывода дымовых газов 11.A device for individual heat supply works as follows - the raw material enters the
Тепло, выделившееся при окислении синтез-газа на каталитических ступенях, передается теплообменнику 9, благодаря чему нагревается находящийся внутри него теплоноситель, поступающий в систему теплоснабжения через канал 13. Для увеличения КПД и обеспечения безопасной для обслуживания температуры наружной поверхности устройства, корпус 1 покрыт слоем теплоизоляции 12.The heat released during the synthesis gas oxidation at the catalytic steps is transferred to the
Каталитическая система окисления состоит из трех ступеней катализаторов. На первой ступени происходит окисление синтез-газа, на второй и третьей ступенях - окисление и полное доокисление синтез-газа. Исходя из этого, на первой ступени необходим катализатор с максимально низкой температурой начала каталитического разложение газа, на второй и третьей ступенях с более высокой температурой. Первая ступень на выходе из канала ввода синтез-газа - керамический изолятор с нанесенным на него катализатором CoF2·4H2O, температура начала каталитического разложения которого равна (120-130)°C. Вторая ступень - медные трубы, присоединенные к теплообменнику, с температурой каталитического разложения (277-287)°C. Третья ступень - керамический изолятор с навитой на него нихромовой спиралью, с температурой каталитического разложения (530-540)°C.The catalytic oxidation system consists of three stages of catalysts. At the first stage, the synthesis gas is oxidized; at the second and third stages, the synthesis gas is oxidized and completely oxidized. Based on this, the first stage requires a catalyst with the lowest possible temperature for the onset of catalytic decomposition of gas, and the second and third stages with a higher temperature. The first stage at the outlet of the synthesis gas input channel is a ceramic insulator with a CoF 2 · 4H 2 O catalyst deposited on it, the temperature of which the catalytic decomposition begins is equal to (120-130) ° C. The second stage is copper pipes connected to a heat exchanger with a catalytic decomposition temperature of (277-287) ° C. The third stage is a ceramic insulator with a nichrome spiral wound around it, with a catalytic decomposition temperature of (530-540) ° C.
Верхний температурный порог работы катализатора CoF2·4H2O - 1200°C, тугоплавкой глины - 1700°C, нихромовой спирали - 1250°C, меди - 600°C.The upper temperature threshold for the operation of the CoF 2 · 4H 2 O catalyst is 1200 ° C, refractory clay is 1700 ° C, nichrome spiral is 1250 ° C, and copper is 600 ° C.
Ввиду того, что температуры начала каталитического разложения меньше, чем соответствующие им температуры порога работы катализаторов, достигается поставленная перед устройством техническая задача - обеспечение надежности работы устройства.Due to the fact that the temperature of the onset of catalytic decomposition is lower than the corresponding temperature of the threshold of operation of the catalysts, the technical task of the device is achieved - ensuring the reliability of the device.
В качестве сырья используют твердое топливо, находящееся на ранней степени метаморфизма - биомассу, сапропель, отходы лесозаготовительной и деревоперерабатывающей промышленности, торф, бурый уголь. Так как данные виды топлива содержат большое количество кислорода в своем составе, процесс газификации данных видов топлива идет с экзотермическим эффектом.The raw materials used are solid fuels, which are at an early degree of metamorphism - biomass, sapropel, waste from the logging and wood processing industries, peat, brown coal. Since these types of fuels contain a large amount of oxygen in their composition, the process of gasification of these types of fuels proceeds with an exothermic effect.
Процесс получения синтез-газа осуществляют в бункере для твердого топлива путем розжига топлива. Дальнейшее протекание газогенерации происходит автотермически за счет тепла, выделяющегося при экзотермических процессах.The synthesis gas production process is carried out in a solid fuel hopper by firing the fuel. The further course of gas generation occurs autothermally due to the heat generated during exothermic processes.
Техническая задача по снижению вредных выбросов окислов азота, образование которых происходит при температурах выше 1200°C (Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС: учеб. для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.: ил.), решается благодаря обеспечению низких температур горения синтез-газа.The technical task of reducing the harmful emissions of nitrogen oxides, the formation of which occurs at temperatures above 1200 ° C (Zhabo V.V. Environmental protection at thermal power plants and nuclear power plants: a textbook for technical schools. - M .: Energoatomizdat, 1992. - 240 p.: ill.), is solved by ensuring low combustion temperatures of the synthesis gas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012121307/06A RU2498166C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Device for individual heat supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012121307/06A RU2498166C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Device for individual heat supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2498166C1 true RU2498166C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012121307/06A RU2498166C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Device for individual heat supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2498166C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886873A (en) * | 1972-06-15 | 1975-06-03 | Motala Verkstad Ab | Method in the destruction of waste by gasification and combustion |
| SU1333696A1 (en) * | 1985-12-25 | 1987-08-30 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Внипиэнергопром" | Heat- and gas-generator for gasifying solid fuel |
| RU2248500C2 (en) * | 2002-05-17 | 2005-03-20 | Шломин Валентин Валентинович | Solid-fuel heat gas generator |
| RU2255960C2 (en) * | 2002-07-26 | 2005-07-10 | Шломин Валентин Валентинович | Solid fuel thermal gas generator |
| RU86592U1 (en) * | 2009-04-28 | 2009-09-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | WATER TREATMENT PLANT ON GASIFIED WOOD WASTE |
-
2012
- 2012-05-02 RU RU2012121307/06A patent/RU2498166C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886873A (en) * | 1972-06-15 | 1975-06-03 | Motala Verkstad Ab | Method in the destruction of waste by gasification and combustion |
| SU1333696A1 (en) * | 1985-12-25 | 1987-08-30 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Внипиэнергопром" | Heat- and gas-generator for gasifying solid fuel |
| RU2248500C2 (en) * | 2002-05-17 | 2005-03-20 | Шломин Валентин Валентинович | Solid-fuel heat gas generator |
| RU2255960C2 (en) * | 2002-07-26 | 2005-07-10 | Шломин Валентин Валентинович | Solid fuel thermal gas generator |
| RU86592U1 (en) * | 2009-04-28 | 2009-09-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | WATER TREATMENT PLANT ON GASIFIED WOOD WASTE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU164691U1 (en) | Pyrolysis heating device | |
| CN104315500A (en) | Biomass gasifying and combustion boiler | |
| RU92147U1 (en) | GAS GENERATOR OF REFINED GASIFICATION PROCESS | |
| RU2543922C1 (en) | Solid fuel combustion method, and steam and water heating boiler for its implementation | |
| CN1916490B (en) | Smokeless burning technique and equipment with fire fontanel being setup inside furnace | |
| RU2498166C1 (en) | Device for individual heat supply | |
| CN206266508U (en) | Radiant tube gas generator | |
| RU2482164C1 (en) | Gasification reactor | |
| RU158389U1 (en) | WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| RU2303203C1 (en) | Gas generator with water boiler | |
| CN201373554Y (en) | New energy gasification chimney-free energy-saving and environmental protection boiler | |
| RU83599U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2443759C1 (en) | Rabika gas generator | |
| CN201697112U (en) | Boiler combusting biomass fuel gas | |
| RU12721U1 (en) | HEATING FURNACE | |
| RU148960U1 (en) | BOILER | |
| RU217794U1 (en) | WATER BOILER | |
| CN213924645U (en) | Biomass gas-making boiler of burning | |
| RU2776986C1 (en) | Catalytic heating and cooking solid fuel furnace of long burning | |
| RU118400U1 (en) | ASSEMBLY ASSEMBLY-RECOVERER OF ASSOCIATED OIL GAS | |
| CN103672975B (en) | Independent stove | |
| CN2919159Y (en) | Heat conduction oil heating furnace | |
| SU1476246A1 (en) | Boiler | |
| RU2483246C2 (en) | Vertical furnace of steam hot-water boiler for combustion of loose fuel types | |
| RU2726085C1 (en) | Pyrolysis furnace for recycling solid domestic and industrial wastes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140503 |