СПОСОБ СЖИГАНИЯ СОЛОМЫ В КОТЛЕ И ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ, РАБОТАЮЩИЙ НА СОЛОМЕ
METHOD FOR COMBUSTION OF STRAW IN BOILER AND WATER BOILER FIRED WITH STRAW

Объектами изобретения являются способ сжигания соломы в котле и водогрейный котел, работающий на соломе в виде прессованных брикетов, которые могут использоваться в системах отопления как для отдельных жилых зданий, так и для целых жилых массивов.
Известен способ сжигания соломы в котле, описанный в патенте PL №194644. Этот котел включает в себя камеру сгорания соломы и камеру сгорания газа. Способ согласно этому изобретению заключается в розжиге прессованного брикета, помещаемого в камеру сгорания соломы, и подаче воздуха в камеру сгорания соломы через камеру сгорания газа. Этот способ характеризуется тем, что воздух подается из нескольких точек - с задней стороны котла, под нижней кромкой перегородки, разделяющей две камеры, и с противоположной стороны, по боковым стенкам котла, над нижней кромкой перегородки. С противоположной стороны - по боковым стенкам котла - поступает 10-30% от общего объема подаваемого воздуха. Расстояние по вертикали между каналами подачи воздуха в обоих направлениях меньше, чем высота проема, соединяющего две камеры. Подача воздуха в противоположном направлении осуществляется со стороны боковых стенок котла у перегородки, разделяющей две камеры. Подача воздуха в противоположном направлении осуществляется над нижней кромкой перегородки на высоте, меньшей, чем 1,5 размера высоты проема, соединяющего обе камеры - в предпочтительном случае на уровне, составляющем 1,1 размера названной высоты.
Также известен водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению по патенту PL №194644. Этот котел состоит из камеры сгорания соломы и камеры сгорания газа, расположенных рядом друг с другом и окруженных водяной рубашкой. Эти две камеры отделены друг от друга перегородкой, которая имеет проем внизу, а над камерами расположен теплообменник; при этом внутри водяной рубашки, в нижней ее части, расположен аэратор. Котел характеризуется тем, что камера сгорания газа снабжена рядом труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и труб подачи воздуха с противоположной стороны, расположенных в боковых стенках котла, где водяная рубашка с обеих сторон от камеры сгорания газа снабжена дополнительными аэраторами, а стенки обеих камер снабжены поперечными ребрами жесткости. Трубы с противоположной стороны расположены у перегородки, разделяющей камеры сгорания газа и камеру сгорания соломы. Трубы с противоположной стороны расположены над рядом труб на высоте, меньшей, чем 1,5 размера высоты проема, соединяющего обе камеры - в предпочтительном случае на уровне, составляющем 1,1 размера названной высоты. Котел имеет две трубы подачи воздуха с противоположной стороны.
Согласно изобретению способ сжигания соломы в котле, при котором котел включает в себя камеру сгорания соломы и камеру сгорания газа, заключается в розжиге прессованного брикета, помещаемого в камеру сгорания соломы, и подаче воздуха в камеру сгорания соломы через камеру сгорания газа. Воздух подается из нескольких точек - с задней стороны котла, под нижней кромкой перегородки, разделяющей две камеры, и с противоположной стороны, по боковым стенкам котла, над нижней кромкой перегородки. Этот способ сжигания соломы в котле характеризуется тем, что воздух подается наклонно относительно вертикальных боковых стенок котла, а острый угол подачи воздуха, измеренный относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Воздух подается под острым углом от 5 до 15°. Воздух подается по трубам диаметром 25-55 мм. Воздух подается со скоростью 15-45 м/с.
Водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, состоит из камеры сгорания соломы и камеры сгорания газа, расположенных рядом друг с другом и окруженных водяной рубашкой. Эти две камеры отделены друг от друга перегородкой, которая имеет проем внизу, а над камерами расположен теплообменник; при этом внутри водяной рубашки, в нижней ее части, расположен аэратор. Камера сгорания газа снабжена рядом труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и труб подачи воздуха с противоположной стороны, расположенных в боковых стенках котла. Водяная рубашка снабжена, с обеих сторон от камеры сгорания газа, дополнительными аэраторами, а стенки обеих камер снабжены поперечными ребрами жесткости. Котел характеризуется тем, что ряд труб подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, расположен наклонно относительно вертикальных стенок котла, а острый угол, образованный трубами относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Ряд труб образует острый угол относительно горизонтального направления, составляющий от 5 до 15°. Внутренний диаметр каждой из труб, образующих ряд труб, составляет 25-55 мм. Расстояние между трубами, образующими ряд, составляет 30-600 мм.
Способ сжигания соломы в котле и водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, характеризуются очень высокой производительностью. Это обусловлено более эффективным дожиганием газов в камере дожигания в результате нового расположения труб подачи воздуха и нового способа подачи воздуха. Наклонное расположение труб и подача воздуха под наклоном приводят к лучшему смешиванию воздуха с не полностью сгоревшими газами таким образом, что имеет место их полное сгорание, что, в свою очередь, приводит к достижению большего количества тепла на единицу количества соломы, подаваемой в камеру сгорания. Кроме того, улучшаются выбор труб и количество подаваемого тепла.
Способ сжигания соломы и водогрейный котел, работающий на соломе, согласно изобретению, подробнее описываются в одном из вариантов осуществления и на чертежах, где на Фиг.1 изображен водогрейный котел в вертикальном разрезе, а на Фиг.2 изображен водогрейный котел в горизонтальном разрезе.
Как показано на Фиг.1 и Фиг.2, в состав водяного котла, работающего на соломе, согласно изобретению, входят камера сгорания соломы 1 и камера сгорания газа 2, расположенные рядом друг с другом и окруженные водяной рубашкой 3. Две камеры 1 и 2 отделены друг от друга перегородкой 4, которая имеет проем 5 внизу. Над камерами 1 и 2 расположен теплообменник 6. Внутри водяной рубашки 3, в нижней ее части, располагается аэратор 7. Камера сгорания газа 2 снабжена рядом труб 8 подачи воздуха, расположенных в задней стенке котла, и трубами подачи воздуха 9, перекрестно расположенных в боковых стенках котла. Водяная рубашка 3 снабжена, с обеих сторон от камеры сгорания газа 2, дополнительными аэраторами 10, а стенки обеих камер 1 и 2 снабжены поперечными ребрами жесткости 11. Ряд труб подачи воздуха 8, расположенных в задней стенке котла, располагается наклонно относительно вертикальных стенок котла, а острый угол α, который образован трубами 8 относительно горизонтального направления, составляет от 0.1 до 30°. Внутренний диаметр D отдельных труб 8 составляет 45 мм. Расстояние А между отдельным трубами составляет 200 мм.
Работающий на соломе водогрейный котел действует следующим образом. В камеру сгорания соломы 1 помещают брикет соломы, который поджигают. В результате горения соломы выделяется тепло, и из камеры сгорания соломы 1 выходят выхлопные газы (направление течения газов показано стрелками на Фиг.1). Выхлопные газы выходят из камеры сгорания соломы 1 через проем 5 в камеру сгорания газа 2. Одновременно вентилятор 12 нагнетает воздух в воздушный короб 13, откуда он со скоростью 20 м/с подается по трубам 8 и 9 в камеру сгорания газа 2. В результате газы, поступающие в камеру сгорания газа 2, сталкиваются с мощными потоками воздуха, выходящего из расположенных наклонно труб 8, и воздуха, выходящего из боковых труб подачи воздуха 9. После этого образуется столь мощный вихрь газов, что происходит полное их дожигание. Полностью сгоревшие и одновременно горячие газы создают тепло в теплообменнике 6.