Устройство для сжигания твердого топлива

Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива, преимущественно древесных отходов и торфа. Устройство содержит шахту для подвода топлива, камеру сгорания, колосниковую решетку, устройство подачи воздуха острого дутья для сгорания топлива с сопловой частью по контуру камеры сгорания и камеру дожигания. Особенность устройства состоит в том, что колосниковая решетка выполнена из разъемных секций, каждая из которых снабжена полой вставкой, имеющей сопловую часть, при этом сопловые части вставок и по контуру камеры сгорания выполнены в виде щелей, расположенных на уровне полотна колосниковой решетки, параллельно ему и соединены с коллектором устройства подачи воздуха острого дутья с возможностью регулировки живого сечения зоны подачи. Вставки установлены перпендикулярно колосникам. Длина вставки равна ширине колосниковой решетки. Количество секций колосниковой решетки - не менее двух. Изобретение позволяет повысить производительность и эксплуатационную надежность, а также возможность регулировки мощности в широком диапазоне. 3 з п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива, преимущественно древесных отходов и торфа.

Известно устройство для сжигания древесных отходов повышенной зольности, содержащее шахту для подвода топлива, колосниковую решетку с поворотными колосниками с приводом, дутьевые и огневые каналы (RU 2148210 C1, F 23 B 5/04, 27.04.2000).

К недостаткам его можно отнести вероятность значительного уноса несгораемых продуктов, взрывоопасность, неудобство обслуживания (что не увеличивает производительность) и непригодность для сжигания торфа.

Известно также устройство для сжигания твердого топлива RU 2015450, F 23 B 1/38, 1994), содержащее камеру сгорания с опускной шахтой для подвода измельченного топлива, с соплами острого дутья, с наклонной колосниковой решеткой, и камеру дожигания с дожигательной решеткой, установленную под углом к камере сгорания.

Выполнение колосниковой решетки наклонной принуждает использовать топливо (например, древесные отходы - кору, щепу) только в измельченном состоянии, чтобы обеспечить его рассыпание в пределах выбранного диапазона угла естественного откоса, усложняет обслуживание и само устройство, а также не гарантирует бесперебойное поступление и образование по всей длине решетки слоя топлива требуемой толщины, что снижает производительность и надежность работы. Конструкция опускной шахты не исключает возможное образование уплотнений топлива по высоте ее, что также снижает эксплуатационную надежность (в т.ч. взрывобезопасность).

Задача изобретения - обеспечение возможности слоевого скоростного горения топлива. Технический результат - повышение производительности и эксплуатационной надежности устройства, возможности регулирования мощности в широком диапазоне.

Это достигается тем, что в устройстве для сжигания твердого топлива, содержащем шахту для подвода топлива, камеру сгорания, колосниковую решетку, устройство подачи воздуха острого дутья для сгорания топлива с сопловой частью по контуру камеры сгорания, и камеру дожигания с устройством подачи воздуха для дожигания, колосниковая решетка выполнена горизонтальной из разъемных секций, каждая из которых снабжена полой вставкой, имеющей сопловую часть; при этом сопловые части вставок и по контуру камеры сгорания выполнены в виде щелей, расположенных на уровне полотна колосниковой решетки, параллельно ему и соединены с коллектором устройства подачи воздуха острого дутья, с возможностью регулировки живого сечения зоны подачи. Кроме того, вставки установлены перпендикулярно колосникам, их длина равна ширине колосниковой решетки, а количество секций колосниковой решетки не менее двух.

Действительно, для сгорания топлива воздух поступает как через сопловую часть вставок колосниковой решетки, так и через сопловую часть, расположенную по контуру камеры сгорания. Поскольку конструкция устройства обеспечивает подачу воздуха острого дутья параллельно полотну колосниковой решетки, то пиролиз топлива происходит только в пространстве, прилегающем к горящему слою, что делает устройство взрывобезопасным. Унос топлива, в том числе и такого, как торф, практически маловероятен. Этому же способствует дожигание. В отличие от ближайшего аналога, имеющаяся сопловая часть устройства подачи воздуха острого дутья, расположенная по контуру камеры сгорания, в заявляемом устройстве выполнена в виде щелей, параллельных полотну колосниковой решетки и расположенных на уровне полотна (колосников). Добавление к ней сопловой части вставок, расположенной также на уровне полотна (колосников) решетки, обеспечивают создание слоя скоростного горения топлива по всей площади решетки (зеркала горения слоя). Регулируя известным образом живое сечение зоны подачи и расход воздуха острого дутья, можно изменять толщину сжигаемого слоя, т.е. изменять производительность устройства и его мощность, не изменяя габариты устройства (при малых габаритах - большая мощность).

Повышение эксплуатационной надежности обеспечивается выполнением шахты с отрицательным углом наклона ее стенок (нет зависания топлива), секционной разъемной конструкцией колосниковой решетки (улучшается ремонтопригодность) и созданием условий для слоевого скоростного горения топлива (интенсивность пиролиза невелика - устройство взрывобезопасно).

На чертеже показан продольный разрез устройства для сжигания твердого топлива. Оно содержит вертикальную шахту 1 для подвода топлива, камеру сгорания 2 с колосниковой решеткой 3, устройство подачи воздуха острого дутья 4 для сгорания топлива, снабженное регулировочным органом 5, камеру дожигания 6, в которой размещены дожигательные решетки 7 и 8, устройства подачи воздуха 9 и 10 для дожигания, а также золовую камеру 11.

Шахта 1 выполнена расширяющейся к камере сгорания 2. Колосниковая решетка 3 снабжена: полыми - вставками 12, являющимися опорами для нее и имеющими сопловую часть 13. Последняя выполнена в каждой вставке в виде щели, расположенной на уровне полотна (для наглядности показана с выступанием над полотном)колосниковой решетки. Одна из стенок щели выполнена овальной с нависанием над другой, образуя сопло и козырек. Вставки расположены перпендикулярно колосникам.

Уже имеющаяся сопловая часть 14, расположенная по контуру камеры сгорания 2, выполнена в виде горизонтальных щелей на уровне полотна и параллельных полотну (колосникам) решетки 3.

Вставки 12 и сопловая часть 14 соединены с устройством подачи воздуха острого дутья 4 (для сгорания топлива) через регулировочный орган 5.

Работает устройство следующим образом. Топливо, находящееся в шахте 1, под действием своего веса поступает на колосниковую решетку 3. Растопка устройства производится горелкой (не показана). В камеру сгорания 2 через устройство подачи 4 поступает воздух - топливо горит. При этом образуется равномерно сгорающий слой топлива, прилегающий к колосниковой решетке 3. Поскольку конструкция шахты 1 обеспечивает свободное опускание топлива на колосниковую решетку 3, то процесс сжигания идет устойчиво. Конструкция устройства подачи 4 позволяет известным образом управлять процессом сжигания. Продукты горения, взвешенные частицы топлива и летучие поступают в камеру дожигания 6, где на решетках 7 и 8 происходит их дожигание. Процесс дожигания также управляем за счет регулируемой известным образом подачи воздуха в камеру дожигания 6 через дожигательные решетки 7 и 8. Зола и шлак накапливаются в золовой камере 11, откуда удаляются.

1. Устройство для сжигания твердого топлива, преимущественно древесных отходов и торфа, содержащее шахту для подвода топлива, камеру сгорания, колосниковую решетку, устройство подачи воздуха острого дутья для сгорания топлива с сопловой частью по контуру камеры сгорания и камеру дожигания с устройством подачи воздуха для дожигания, отличающееся тем, что колосниковая решетка выполнена горизонтальной из разъемных секций, каждая из которых снабжена полой вставкой, имеющей сопловую часть, при этом сопловые части вставок и по контуру камеры сгорания выполнены в виде щелей, расположенных на уровне полотна колосниковой решетки параллельно ему и соединены с коллектором устройства подачи воздуха острого дутья с возможностью регулировки живого сечения зоны подачи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вставки установлены перпендикулярно колосникам.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что длина вставки равна ширине колосниковой решетки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество секций колосниковой решетки не менее двух.