ТОПКА КОТЛА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ

Техническое решение относится к топочным устройствам, предназначенным для сжигания различных видов топлива, преимущественно - для сжигания древесных отходов.
Известна слоевая топка (Рабинович О.М., Котельные агрегаты. - М.- Л., Машгиз, 1963, с. 114) с верхней подачей топлива в камеры сгорания через шахту, включающая шахту, наклонную колосниковую решетку и камеру сгорания. Недостатком топки данной конструкции является повышенный вертикальный габарит топки вследствие наличия в ее составе шахты с верхней загрузкой и низкая эффективность работы. Другим недостатком такой топки является плохая приспособленность к сжиганию высоко влажных топлив из-за склонности к «зависанию» последних в шахте, что приводит к сложностям при загрузке топлива. Кроме того, в топках с верхней загрузкой топлива через шахту поперечное сечение шахты занимает часть потолочного пространства камеры сгорания, что ограничивает возможность использования его в качестве дополнительного излучающего экрана, тем самым, снижая эффективность использования лучистой энергии, выделяющейся в процессе горения.
Наиболее близкой является слоевая топка (Рабинович О.М. Котельные агрегаты. - М.- Л., Машгиз, 1963, с. 101) с центральной нижней подачей топлива в камеру сгорания посредством винтового питателя и выталкиванием подаваемого топлива по обе стороны от винта на колосниковые решетки, на которых происходит процесс горения. В таких топках проще и точнее можно регулировать процесс подачи топлива. Недостатком этого устройства является то, что топливо неравномерно поступает на колосниковые решетки и вследствие этого просушивается неравномерно и что процесс подсушки требует увеличения времени пребывания топлива на колосниковой решетке, что при этом увеличиваются габариты устройства для сжигания. Винтовой питатель не обеспечивает равномерной подачи топлива на решетку. Также, в данной конструкции не учитывается то, что сжигается топливо различной влажности и различных размеров, что сказывается на интенсивности горения.
Технический результат от использования заявляемого решения - повышение интенсивности сгорания топлива:
- вследствие более быстрого и равномерного подсушивания топлива, которое равномерно подается из загрузочного канала специальной формы питателем специальной конструкции, состоящим из шнека и вала с лопатками-ворошителями;
- за счет наличия каналов вторичного дутья, расположенных в боковых стенках камеры сгорания;
- за счет поступления воздуха через канал подачи первичного воздуха в камеру первичного воздуха, расположенную под загрузочным каналом и наклонными колосниками;
- за счет выполнения колосниковых решеток из двух колосников - колосников, наклоненных вниз под углом 25-55 град к горизонту, и горизонтально ориентированных колосников;
- за счет увеличения подачи воздуха в подколосниковые камеры из камеры первичного воздуха, т.к. в боковых стенках камеры первичного воздуха, разделяющих эти камеры, имеются перфорированные отверстия, закрываемые заслонками, соединенными с рычагами, выведенными на переднюю стенку топки.
Заявляемая топка котла для сжигания древесных отходов состоит из: камеры сгорания; каналов вторичного дутья; газовыпускного окна; загрузочного канала; питателя; колосниковых решеток; двух подколосниковых камер; камеры первичного воздуха, имеющей боковые стенки с перфорированными отверстиями, закрываемые заслонками, соединенными с рычагами; канала первичного воздуха; зольников.
Камера сгорания сверху и по бокам обмурована шамотным кирпичом, при этом в ней имеется газовыпускное окно, которое соединено с дымогарными трубами. В боковых стенках камеры сгорания расположены каналы вторичного дутья. Основанием камеры сгорания являются колосниковые решетки, между которыми установлен загрузочный канал. Каждая из этих решеток состоит из двух колосников: колосника, наклоненного вниз под углом 25-55 град к горизонту, и колосника, ориентированного горизонтально. Колосники, наклоненные вниз, одной стороной примыкают к горизонтально ориентированным колосникам, другой - к загрузочному каналу. Горизонтально ориентированные колосники одним краем закреплены в боковых стенках, а их другой край лежит сверху на боковых стенках камеры первичного воздуха.
Загрузочный канал выполнен в виде короба. Его задняя торцевая стенка наклонена под углом 35-55 град к горизонту. Топка котла для сжигания древесных отходов через загрузочный канал соединяется с топливным бункером, который расположен вне котла.
Питатель, установленный в загрузочный канал, начинается шнеком, а заканчивается валом, который является продолжением шнека. На этом шнеке установлены лопатки-ворошители. Питатель имеет подключение к двигателю, который на изображениях не отмечен.
Пространство под колосниками и загрузочным каналом разделено на три камеры: две подколосниковые камеры - под горизонтально ориентированными колосниками, и
зочным каналом. В задней стенке камеры первичного воздуха имеется канал подачи первичного воздуха.
На боковых стенках камеры первичного воздуха, имеются перфорированные отверстия, закрываемые заслонками, соединенными с рычагами, выведенными на переднюю стенку топки. Управление рычагами осуществляется оператором.
Зольники расположены напротив подколосниковых камер.
На Фиг.1 представлено изображение котла для сжигания древесных отходов - вид спереди. На Фиг.2 представлено изображение котла для сжигания древесных отходов - вид сбоку. На Фиг.3 представлено изображение боковой стенки камеры подачи первичного воздуха. Где: 1 - камера сгорания, 2 - газовыпускное окно, 3 - дымогарные трубы, 4 - загрузочный канал, 5 - задняя торцевая стенка загрузочного канала, 6 -питатель, 7 - шнек, 8 - лопатки-ворошители, 9 - топливный бункер, 10 - наклонные колосники, 11 - горизонтально ориентированные колосники, 12 - камера первичного воздуха, 13 - боковые стенки камеры первичного воздуха, 14 - канал первичного воздуха, 15 - заслонка; 16 - рычаг, 17 - зона дожига, 18 - канал вторичного дутья, 19 - боковая стенка камеры сгорания, 20 - дымоход, 21 - зольник, 22 - подколосниковая камера.
Заявляемая топка котла для сжигания древесных отходов работает следующим образом. Топливо из топливного бункера 9 питателем 6 подается в загрузочный канал 4. Лопатки-ворошители 8, установленные в конце питателя 6, насыпают его на наклонные колосники 10. Топливо подсушивается на этих колосниках, а затем под собственным весом, сползает на горизонтально ориентированные колосники 11, где происходит его сгорание. Из камеры первичного воздуха 12 через боковые стенки камеры первичного воздуха 13 воздух через заслонку 15 подается в подколосниковую камеру 22. Изменяя положение рычага 16 на заслонке 15, оператор изменяет подачу воздуха в подколосниковую камеру 22, чем добивается более полного сгорания топлива на горизонтально ориентированных колосниках 11. Образующиеся летучие остатки неполного сгорания догорают в зоне дожига 17. Интенсивность горения в этой зоне повышается за счет того, что в боковые стенки камеры сгорания 19 вмонтированы каналы вторичного дутья 18, по которым подается воздух. Дымовые газы из топки котла для сжигания древесных отходов попадают в дымогарные трубы, отдавая свое тепло воде, затем поступают в дымоход 20, и далее - в дымовую трубу. Накопившуюся в процессе горения золу периодически вычищают через зольники 21.
Заявляемая топка котла для сжигания древесных отходов является частью котла мощностью 1 Mг/Вт, имеющая размеры 2,5x2x0,4 м, при этом происходит сжигание 500 кг/час.