Отопительный котёл

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе и может быть использовано для создания отопительных котлов с повышенной эффективностью и расширенными функциональными возможностями. Отопительный котел, включающий корпус с двойными стенками, образующими герметичную полость для теплоносителя, загрузочную дверцу, патрубок дымохода, переходной патрубок с заслонкой, поперечную полость, сообщающуюся с герметичной полостью котла, и теплоизолирующий кожух, содержит поперечную перегородку, установленную между поперечной полостью и верхней стенкой котла, имеющую несколько отверстий, к одному из которых подсоединен переходной патрубок с заслонкой, а поперечная полость установлена с зазором относительно днища котла, при этом площадь отверстия под переходной патрубок составляет 60-80% от площади сечения патрубка дымохода, площадь остальных отверстий в поперечной перегородке - 16-20%, а площадь проходного сечения щели под поперечной полостью - 80-100%. Технический результат состоит в повышении эффективности сжигания топлива за счет отделения и удаления из топки части не нагревшихся балластных газов, а также повышении экологичности котла за счет уменьшения выбросов окислов азота. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе и может быть использовано для создания отопительных котлов с повышенной эффективностью и расширенными функциональными возможностями.

Известно, что для наиболее полного и эффективного сжигания любого вещества необходим чистый окислитель. Если использовать в качестве окислителя кислород, то в результате экзотермической реакции обеспечивается получение максимально высокой температуры продуктов сгорания и извлечение максимально возможной тепловой энергии из топлива. Однако в тепловых генераторах для инициирования экзотермических реакций используется воздух (смесь преимущественно азота и кислорода). Это приводит к тому, что значительная часть тепловой энергии, образующаяся в результате горения топлива, тратится на нагрев балластного газа азота, который вместе с дымовыми газами уносится в атмосферу, то есть попросту теряется. При этом снижается температура продуктов горения и, как следствие, ухудшаются условия сгорания пиролизных газов, что приводит к их недожогу. Усугубляют эти процессы пары воды, также являющиеся, по сути, балластным газом, которые испаряются из топлива, нагреваются и выбрасываются с дымовыми газами в атмосферу. И чем больше таких паров, тем более существенное влияние они оказывают на протекающие в топке процессы горения. В результате в целом снижается коэффициент извлечения тепловой энергии из топлива.

Напрашивается логичный вывод; если удалить балластные газы до стадии их нагрева из топки, то можно улучшить условия сгорания топлива и повысить процент извлекаемой тепловой энергии. Однако, в котлах известных конструкций, в которых реализовано принудительное движение газов за счет тяги дымохода или наддува входного воздуха дутьевым вентилятором, осуществить это практически невозможно, поскольку продукты химической реакции и балластные газы смешиваются и общим потоком движутся по газовому тракту, снижая температуру потока и полезную теплоотдачу. Задача может быть решена при условии организации в котле преимущественно свободного движения газов, при котором происходит естественная селекция горячих и более холодных газов и создания пути выхода остывших или не успевших нагреться газов непосредственно в дымоход.

Известны отопительные котлы (например; отопительные котлы ZOTA, сертификат № ТС RU C-RU.AE88.B.01300, серия RU №0059232, Ю.Л. Гусев. Основы проектирование котельных установок. 1967, стр., 55-57, К.Ф. Роддатис, Э.И. Ромм, Н.А. Семененко и др. Котельные установки. Т. 2. М. Л.: Госэнергоиздат, 1946, с. 9-19, патенты РФ №2213907, №2409793), в которых газовый тракт проходит между одной или несколькими поперечными дополнительными полостями (или трубными пучками) с теплоносителем, размещаемыми между боковыми стенками «рубашки» котла, к дымоходу, расположенному в верхней стенке или вверху задней стенки котла. Недостатком известных конструкций является невозможность селекции балластных газов, а также быстрый рост отложений на теплообменных поверхностях и необходимость их периодической чистки для восстановления теплотехнических характеристик котла. Кроме того, в котлах известных конструкций диапазон изменения генерируемой мощности оказывается сравнительно небольшой (около 2 крат). Это обусловлено тем, что максимальная мощность ограничивается допустимыми потерями, уносимыми горячими дымовыми газами, а минимальная мощность ограничена минимально допустимой температурой дымовых газов, при которой не образуется конденсат и резко не увеличиваются отложения сажи в дымоходе.

Известен отопительный котел (патент РФ №2670131), выбранный в качестве прототипа, в котором между теплообменными поверхностями газового тракта организовано почти свободное движение дымовых газов, расширен диапазон перестройки генерируемой мощности при сохранении высокого КПД и снижена скорость образования отложений на теплообменных поверхностях.

Недостатком этой конструкции является отсутствие селекции и удаления из топки балластных газов и, как следствие, не полное извлечение тепловой энергии из топлива.

Технический результат состоит в повышении эффективности сжигания топлива, за счет отделения и удаления из топки части не нагревшихся балластных газов, а также повышении экологичности котла за счет уменьшения выбросов окислов азота.

Технический результат достигается тем, что отопительный котел, включающий: корпус с двойными стенками, образующими герметичную полость для теплоносителя, загрузочную дверцу, патрубок дымохода, переходной патрубок с заслонкой, поперечную полость, сообщающуюся с герметичной полостью котла и теплоизолирующий кожух, содержит поперечную перегородку, установленную между поперечной полостью и верхней стенкой котла, имеющую несколько отверстий, к одному из которых подсоединен переходной патрубок с заслонкой, а поперечная полость установлена с зазором относительно днища котла, при этом площадь отверстия под переходной патрубок составляет 60-80% от площади сечения патрубка дымохода, площадь остальных отверстий в поперечной перегородке - 16-20%, а площадь проходного сечения щели под поперечной полостью - 80-100%.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 и 2, где показаны продольный (фиг. 1) и поперечный (фиг. 2) разрезы котла. На фиг. 1 и 2 обозначено: корпус 1, загрузочная дверца 2, патрубок дымохода 3, поперечная перегородка 4, переходной патрубок 5 с заслонкой 7, шунтирующие отверстия 6, поперечная полость 9, щелевое отверстие 10, дополнительная теплообменная полость 11, зольная полость 12, входной воздуховод 13, входная заслонка 14, отверстие в днище топки 15, воздуховод вторичного воздуха 16, отверстия 17 в воздуховоде 16, съемная крышка 18, зольный ящик 19, колосниковая решетка 20. На фиг. 1 показан вариант выполнения корпуса 1 в виде прямоугольной призмы с двойной стенкой, образующей герметичную полость для теплоносителя с четырех боковых сторон и частично с верхней. Снизу корпус закрывается днищем и размещенной под ним зольной полостью 12, а сверху часть верхней стенки закрывается теплоизолированной крышкой 18. Также возможен вариант выполнения водяной рубашки котла цилиндрической формы, а теплоизолированная крышка 18 может быть выполнена на всю площадь верхней стенки корпуса. Для увеличения теплообменной поверхности котла над топкой, с воздушным зазором относительно верхней стенки котла, могут быть выполнены продольные полости в виде труб круглого или прямоугольного сечения, сообщающиеся с герметичной полостью котла на противоположных стенках или на передней стенке и поперечной полости 9. Теплоизолирующий кожух (не показан на рисунке) выполняется вокруг корпуса 1. Требования к материалу корпуса 1 не выходят за рамки известных требований к подобным изделиям, поэтому не уточняются. Загрузочная дверца 2, патрубок дымохода 3, колосниковая решетка 20, зольный ящик 19, также особенностей не имеют, поэтому подробно не рассматриваются. Входная заслонка 14 выполняется из тонкого металла, одно или двухступенчатой. Привод заслонки 14 может быть ручным или от механического, или электронного терморегулятора. Поперечная перегородка 4 служит для обеспечения близкого к свободному движению дымовых газов в топке котла. Переходной патрубок 5 с заслонкой 7 предназначен для регулировки объема горячих газов, подаваемых непосредственно в дымоход 3. Площадь проходного сечения патрубка 5 составляет 60-80% от площади сечения дымохода. Патрубок 5 крепится к поперечной перегородке 4 на соответствующее его проходному сечению отверстие. Шунтирующие отверстия 6 предназначены для пропуска минимально необходимого для работы дымохода объема дымовых газов. Площадь этих отверстий составляет 16 - 20% от площади сечения патрубка дымохода 3. Положением заслонки 7 можно управлять с помощью ручки 8 или электронного блока (не показан на рисунке) по данным о температуре дымовых газов в дымоходе. Поперечная полость 9 размещается возле задней стенки котла и обеспечивает формирование дополнительной теплообменной полости 11 и разделение газовых потоков с различной температурой. Площадь поперечного сечения полости 11 составляет 150-200% от площади сечения дымохода. Площадь щелевого отверстия 10 между днищем котла и поперечной полостью 9 составляет 80 - 100% от площади сечения дымохода.

Зольная полость 12 прямоугольного сечения служит для размещения зольного ящика 19 и подсоединения входного воздуховода 13. На передней его стенке выполнены два прямоугольных отверстия, в одно из которых газоплотно устанавливается зольный ящик 19, а в другое установлен входной воздуховод 13, на котором устанавливается заслонка 14. Воздуховод вторичного воздуха 16 устанавливается в топке на передней стенке котла над отверстием 15 в его днище. В верхней части воздуховода 16 выполнены отверстия 17 общей площадью 12-15% от площади проходного сечения колосника 20. При этом площадь отверстий 15 примерно равна площади отверстий 17. Уменьшение процента вторичного воздуха по отношению к первичному воздуху обусловлено тем, что в воздуховоде 16 происходит нагрев воздуха и за счет этого в нем появляется дополнительная тяга, которая приводит к увеличению объема поступающего в котел вторичного воздуха до оптимального соотношения с первичным воздухом. При большом объеме топки котла вместо отверстий 17 в воздуховоде 16 выполняются два или несколько отверстий, в которые устанавливаются трубные воздуховоды на длину топки, заглушенные с противоположной стороны и имеющие отверстия вдоль труб с указанной выше общей площадью. В некоторых случаях воздуховоды вторичного воздуха могут выполняться Г-образными из труб, которые открытыми концами устанавливаются на отверстия в днище возле передней стенки или поперечной полости 9. Крышка 18 служит для получения доступа к теплообменным поверхностям котла с целью их очистки от отложений сажи. Крышка 18 заполнена термостойким теплоизолирующим материалом. В крышке 18 выполнено отверстие для ручки 8 управления заслонкой 7. В зависимости от мощности котла и требований к его характеристикам стенки топки и поперечной полости 9 могут закрываться термостойким материалом, например, шамотным кирпичом или плитами из шамота или кремнеземного материала.

Работает отопительный котел следующим образом; после загрузки через загрузочную дверцу 2 топлива в топку оно поджигается. При этом заслонка 14 и заслонка 7 установлены в открытое положение. Загрузочная дверца 2 закрывается. После того как топливо разгорится заслонка 14 устанавливается в положение, обеспечивающее подачу в топку дозированного объема воздуха для поддержания требуемой интенсивности его горения (в ручном режиме или с помощью терморегулятора). А заслонка 7 прикрывается или закрывается в зависимости от генерируемой мощности и требуемой температуры дымовых газов. Например, при работе котла на большой мощности заслонка 7, как правило, закрыта, а на небольшой мощности остается открытой или прикрытой на угол, при котором обеспечивается поддержание минимально допустимой температуры дымовых газов. Эта температура обычно находится в пределах 110-140°С, в зависимости от температуры наружного воздуха и качества теплоизоляции дымохода. В процессе горения топлива, образующиеся в топке дымовые газы, имеют высокую температуру и поднимаются вверх, но поскольку проходное сечение через отверстия 6 в поперечной перегородке 4 и патрубок 5 во много раз меньше поперечного сечения топки, то дымовые газы движутся не направленным потоком, а преимущественно как свободные газы. В этом случае происходит естественная селекция газов по температуре. Остывшие газы, особенно возле стенок рубашки котла и поперечной полости 9, опускаются вниз, а горячие поднимаются вверх. Остывшие дымовые газы за счет тяги дымохода через щелевое отверстие 10 под полостью 9 попадают в теплообменную полость 11 и, дополнительно охлаждаясь, поступают в дымоход через патрубок дымохода 3. Кроме того, поскольку азот, поступающий в топку вместе с кислородом, не принимает участие в реакции окисления, то большая часть молекул этого газа не успевает нагреться и остается внизу топки. Откуда вместе с остывшими газами уносится через щель 10, теплообменную полость 11 в дымоход. То же самое происходит с парами воды, которые образуются при испарении воды из древесного топлива. Часть паров воды не успевает нагреться до высоких температур и уносится с остывшими дымовыми газами и азотом из котла. Тем самым обеспечивается снижение тепловых потерь, уносимых дымовыми газами и повышение доли извлекаемой тепловой энергии из топлива. А уменьшение объема, нагреваемого до высоких температур азота, приводит к уменьшению окислов азота и повышает экологичность котла. Кроме того, организованное в котле преимущественно свободное движение газов приводит к увеличению времени нахождения горючих компонентов в топке, что способствует их более полному сгоранию. А увеличенное время контакта горячих газов с теплообменными поверхностями повышает теплопередачу тепловой энергии теплоносителю. В целом, измерения на серийных образцах котлов различной мощности при работе с различным топливом (дрова, опилочные брикеты, пеллеты, опилки) показали, что за счет селекции балластных газов (азота и паров воды) удалось увеличить коэффициент использования топлива на 10-12%. А за счет возможности изменения соотношения объемов горячего и холодного потоков газов и наличия дополнительной теплообменной полости, обеспечивается большой диапазон изменения генерируемой котлом тепловой мощности (до пяти крат). При этом размещение большей части теплообменных поверхностей в прямой видимости от горящего топлива способствует лучшему выгоранию появляющихся на них отложений. Футеровка топки позволяет почти полностью исключить периферийную низкотемпературную зону, тем самым снизить образование паров смол и частиц сажи. Поскольку футеровочные элементы нагреваются до температуры в несколько сот градусов, то на них практически не оседают пары смол и частицы сажи, так как они сгорают под действием высокой температуры, воздействующей из ядра топки, которое существенно расширяется (на 20-30%) за счет почти полного исключения низкотемпературной периферийной зоны. В целом более высокая средняя температура в топке способствует более полному сгоранию частиц топлива в различных фазах.

Таким образом, в описанной конструкции отопительного котла за счет селекции азота и паров воды обеспечивается существенное увеличение извлекаемой из топлива тепловой энергии. При этом уменьшено количество выбросов оксида азота, что повышает экологичность котла. Также снижена скорость нарастания отложений на теплообменных поверхностях, что позволяет сохранять стабильными технические характеристики котла на более длительный интервал времени, тем самым улучшить его эксплуатационные характеристики. Кроме того, в котле обеспечивается существенное расширение диапазона генерируемых мощностей (минимальная мощность может быть примерно в пять раз меньше максимальной) и поддержание предельно высокого КПД в этом диапазоне.

После экспериментальной отработки конструкции котлов различной мощности уровень разработки находится на стадии освоения серийного производства отопительных котлов малой и средней тепловой мощности.

1. Отопительный котел, содержащий корпус с двойными стенками, образующими герметичную полость, для теплоносителя, загрузочную дверцу, патрубок дымохода, переходной патрубок с заслонкой, установленный на поперечной полости, сообщающейся с герметичной полостью котла, и теплоизолирующий кожух, отличающийся тем, что содержит поперечную перегородку, установленную между поперечной полостью и верхней стенкой котла, имеющую несколько отверстий, к одному из которых подсоединен переходной патрубок с заслонкой, а поперечная полость установлена с зазором относительно днища котла, при этом площадь отверстия под переходной патрубок составляет 60-80% от площади сечения патрубка дымохода, площадь остальных отверстий в поперечной перегородке - 16-20%, а площадь проходного сечения щели под поперечной полостью - 80-100%.

2. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что содержит несколько продольных полостей для теплоносителя, расположенных над топкой с воздушным зазором относительно верхней стенке котла, сообщающихся с герметичной полостью котла на противоположных стенках или на передней стенке и поперечной полости.

3. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что содержит воздуховоды вторичного воздуха с несколькими отверстиями в верхней части, установленные возле передней стенки и сообщающиеся с зольной полостью через отверстие в днище котла, при этом площадь отверстий в воздуховодах составляет 12-15% от площади проходного сечения колосника.

4. Отопительный котел по п. 3, отличающийся тем, что воздуховоды имеют отверстия в верхней части, в которые перпендикулярно установлены съемные трубные воздуховоды с отверстиями вдоль воздуховодов.

5. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что содержит трубчатые Г-образные воздуховоды с отверстиями в горизонтальном участке, установленные на отверстия в днище котла возле передней стенки или поперечной перегородки.

6. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что стенки топки футерованы термостойким материалом.

7. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что часть верхней стенки выполнена в виде теплоизолированной крышки.

8. Отопительный котел по п. 1, отличающийся тем, что вся верхняя стенка выполнена в виде теплоизолированной крышки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Предлагается способ проведения процесса сжигания для топочных установок с колосниковой решеткой, при котором количество газа для первичного сжигания пропускают через топливо в зону первичного горения и в задней колосниковой зоне часть потока отходящего газа откачивают и эту часть потока отходящего газа снова подают в процесс сжигания в качестве газа внутренней рециркуляции.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котлов. Устройство для регулировки производительности котла на твердом топливе содержит бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором, штангу, закрепленную на поворотно-зажимном механизме, установленным на оси барабанного колосника, двигатель с редуктором соединен с кривошипно-шатунным механизмом, конец шатуна которого выполнен с возможностью периодического контакта со штангой под углом.

Изобретение относится к области энергетики и может быть применено при сжигании твердого топлива. Устройство для газификации твердого топлива с применением механического и плазменного воздействия содержит блок дробления топлива, вихревой канал, форсунку для подачи топлива и плазмотроны, связанные между собой блоки первой и второй ступеней газификации, выполненные с обеспечением последовательного прохождения потока топлива и плазмы из блока первой ступени в блок второй ступени.

Изобретение относится к области коммунальной энергетики, в частности к котельной технике, и предназначено для форсированного сжигания твердого кускового топлива в жаротрубном котле, в том числе для сжигания угольных штыбов, а также для работы в условиях Крайнего Севера.

Изобретение относится к области энергетики. Теплогенератор состоит из пяти равных секций, расположенных вертикально одна на другой, каждая из которых состоит из коаксиально расположенных между собой внутренней и внешней цилиндрических оболочек, образуя между ними воздушное пространство, закрытое сверху и снизу, при этом четыре нижние секции, собранные вместе с внутренней стороны, по всей высоте обмурованы огнеупорным кирпичом с асбестовой прокладкой между ними, образуя внутри них единое объемное топочное пространство, накрытое сверху пережимом, который подвешен к пятой секции - секции съема тепла, при этом нижняя секция установлена на плоскую часть пода и имеет сквозное арочное отверстие с крышкой люка, облицованной изнутри огнеупорным кирпичом, и перекрытием воздушного пространства между оболочками, выступающим наружу за пределы внешней и внутренней цилиндрических оболочек, и два прямоугольных отверстия с крышкой люка на внешней оболочке, расположенные симметрично относительно центральной осевой линии пода, делящий его на две равные части, параллельной в вертикальной плоскости продольной оси сквозного отверстия металлической трубы, перекрывающей воздушное пространство между оболочками под установку конца шнекового транспортера дозатора бункера непрерывной подачи топлива, расположенного напротив арочного отверстия, при этом металлическая труба подачи топлива выступает наружу за пределы внешней и внутренней цилиндрических оболочек, а выступающая ее часть внутрь топочного пространства по длине не превышает толщину обмуровки, как и металлическое перекрытие, составляющее наружный свод арочного отверстия, при этом под, выложенный внутри обмуровки, имеет плоскую горизонтальную поверхность по ширине основания арочного отверстия до противоположной стороны обмурованной цилиндрической оболочки и с двух сторон плоского основания кладка пода постепенно возвышается в характерном сечении, перпендикулярном продольной оси металлической трубы, имеет с каждой стороны от плоской поверхности пода форму прямоугольника со ступенчатой диагональю, расположенной под углом 30° к горизонтальной поверхности плоской части пода, и в этом характерном сечении все прямоугольники подобные, а с наибольшей высотой прямоугольника находятся в средней его части и образуют перевернутую основанием вверх трапецию, за пределы которой не должны выходить края порядной кирпичной кладки, при этом внутри возвышающейся части кладки пода на втором и пятом рядах с двух сторон заложены прямоугольные трубы, большие стороны которых расположены в горизонтальной плоскости друг над другом в виде раскрытого веера, при этом концы узкой части веера расположены на внутренней цилиндрической оболочке с выходом их отверстий в воздушное пространство между оболочками напротив прямоугольных отверстий с крышками люка на внешней оболочке, а противоположные концы их не выходят за пределы кладки и находятся под смещенной от центрального канала кладкой таким образом, чтобы две крайние трубы были направлены: одна в сторону арочного отверстия, а другая в сторону отверстия подачи топлива, а остальные две трубы в каждом горизонтальном ряду расположены с равными промежутками между ними, при этом он оснащен дополнительными вентиляторами, которые установлены на внешней цилиндрической оболочке таким образом, чтобы прямоугольные выходные отверстия их патрубков были совмещены с прямоугольными отверстиями внешних цилиндрических оболочек всех четырех секций и располагались длинной стороной прямоугольного отверстия по образующей, выполненной по внешнему радиусу наружной оболочки таким образом, чтобы фронт поступающего воздушного потока совпадал с вертикальным сечением секции, проходящим через вертикальную ось оболочек и между вертикальной осью прямоугольного отверстия с крышкой люка на внешней оболочке и вертикальной осью арочного отверстия по часовой стрелке от прямоугольного отверстия к арочному отверстию, топочное пространство всех четырех секций посредством труб круглого сечения, расположенных равномерно по окружности, сообщается с воздушным пространством между оболочками, при этом эти трубы, расположенные в первой секции, наклонены вниз под углом 15° и направлены вниз топочного пространства на под, а трубы остальных трех секций расположены равномерно по окружности в горизонтальной плоскости и под углом 60° к касательной окружности внутренней цилиндрической оболочки и поддерживают циклоническое движение воздушного потока в топочном пространстве, при этом во второй и четвертой секциях эти трубы расположены в верхней ее части, а в третьей - снизу, верхняя пятая секция имеет два сквозных отверстия, расположенных напротив друг друга, в которые установлены патрубки для газоходов, при этом свободный конец патрубка газохода рециркуляции установлен в отверстие наружной цилиндрической оболочки, а свободный конец патрубка газохода к устройству очистки отходящих газов установлен с перекрытием воздушного пространства между оболочками, при этом на внутренней цилиндрической оболочке между этими сквозными отверстиями по окружности расположены дополнительные прямоугольные отверстия и сверху она закрыта крышкой с центральным отверстием, в котором расположена труба с регулируемой задвижкой, перекрывающей выход нагретых газов из топочного пространства в атмосферу.

Группа изобретений относится к области горения и газификации и предназначена для получения силового генераторного газа для производства электрической и тепловой энергии.

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию, а именно к устройствам термической переработки твердого топлива в горючий газ, и может быть использовано для производства генераторного газа из древесных чурок.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к комплексу утилизации отходов газификации. Комплекс содержит накопитель 1, газификатор 2, снабженный системой нижнего ворошения, блок детоксикации и переработки твердого побочного продукта газификации, который включает приемник твердого побочного продукта газификации - биочара 3, охладитель газа 4, приемник золы уноса 27, буфер золы уноса 28, охладитель побочного продукта 5, очиститель газа 6, причем охладитель газа 4 через приемник золы уноса 27 присоединен к входу очистителя газа 6.

Изобретение относится к способу и системе для торрефикации биомассы и сжигания образующихся газов торрефикации. Способ торрефикации биомассы и сжигания образующихся газов торрефикации включает следующие стадии: a) торрефикацию возможно предварительно высушенной биомассы в реакторе торрефикации с получением торрефицированной биомассы и газов торрефикации, b) отведение газов торрефикации из реактора торрефикации посредством пониженного давления, создаваемого первичным потоком воздуха, протекающим через эжекторную горелку и в первую зону горения, c) пропускание вторичного потока воздуха в первую зону горения для по меньшей мере частичного сжигания отведенных газов торрефикации с получением горячих отходящих газов, d) разделение горячих отходящих газов, полученных на стадии (с), на первый поток горячих отходящих газов и второй поток горячих отходящих газов посредством отведения первого потока горячих отходящих газов из первой зоны горения в блок смешивания газов, e) отведение второго потока горячих газов во вторую зону горения, f) пропускание третичного потока воздуха, при стехиометрическом или сверхстехиометрическом содержании кислорода, во вторую зону горения для дополнительного сжигания второго потока горячих отходящих газов с получением потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов, g) отведение потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов в теплоутилизатор, в котором снижают температуру потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов, полученных на стадии (f), с получением потока холодных отходящих газов, h) отведение части холодных отходящих газов, полученных на стадии (g), в блок смешивания газов, так что поток холодных отходящих газов смешивается с первым потоком горячих отходящих газов с получением потока частично охлажденных отходящих газов, i) отведение потока частично охлажденных отходящих газов, полученных на стадии (h), в реактор торрефикации, так что возможно предварительно высушенная биомасса вступает в прямой контакт с указанным потоком частично охлажденных отходящих газов, так что возможно предварительно высушенную биомассу нагревают непосредственно с помощью потока частично охлажденных отходящих газов.

Изобретение относится к области энергетики. Горелка для твердого топлива имеет камеру сгорания (1) с отверстиями подачи воздуха, с приводом от электрического двигателя, передающимся через передачу, и шнековое устройство подачи топлива с электрическим двигателем, приводящим в движение шнек шнекового подающего устройства (9), а также элементы канала подачи топлива (8) с выходным отверстием в ближней области шнекового устройства подачи топлива (9), для подачи топлива в камеру сгорания (1), и элементы нагнетания воздуха, обеспечивающие подачу воздуха в область ниже и/или выше слоя сжигания топлива, ротационная камера сгорания (1), расположенная в корпусе (2), оборудована каналами первичного и вторичного воздуха, а корпус (2) соединяется крюковыми зажимами с шестерней (6), закрепленной с возможностью вращения между двумя сепараторами подшипников, установленными между главной плитой и компенсационно-прижимной плитой, имеющей отверстия для подачи воздуха из камеры нагнетания воздуха (24), регулируемой задвижкой, которая, при увеличении или уменьшении зазоров отверстий, управляет соотношением вторичного и первичного воздуха, подаваемого в каналы первичного и вторичного воздуха; кроме того, шнековое устройство подачи топлива (9) имеет расположенный по оси канал подачи воздуха, входящими отверстиями которого являются отверстия, расположенные в зоне камеры нагнетания воздуха (24), а выходящими отверстиями - отверстия в камере сгорания (1).

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе и может быть использовано для создания отопительных котлов с повышенной эффективностью и расширенными функциональными возможностями. Отопительный котел, включающий корпус с двойными стенками, образующими герметичную полость для теплоносителя, загрузочную дверцу, патрубок дымохода, переходной патрубок с заслонкой, поперечную полость, сообщающуюся с герметичной полостью котла, и теплоизолирующий кожух, содержит поперечную перегородку, установленную между поперечной полостью и верхней стенкой котла, имеющую несколько отверстий, к одному из которых подсоединен переходной патрубок с заслонкой, а поперечная полость установлена с зазором относительно днища котла, при этом площадь отверстия под переходной патрубок составляет 60-80 от площади сечения патрубка дымохода, площадь остальных отверстий в поперечной перегородке - 16-20, а площадь проходного сечения щели под поперечной полостью - 80-100. Технический результат состоит в повышении эффективности сжигания топлива за счет отделения и удаления из топки части не нагревшихся балластных газов, а также повышении экологичности котла за счет уменьшения выбросов окислов азота. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх