СПОСОБ ШУРОВАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
SOLID FUEL POKING METHOD

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при сжигании твердых топлив.
Известен способ шурования твердого топлива, включающий перемещение топлива на круглой колосниковой решетке, вращающейся на вертикальной оси шурующей планкой [1].
Недостатком данного способа является низкое качество шурования, которое, по существу, заключается в начальном разравнивании поступившей порции топлива. Кроме того, этот способ не позволяет в процессе выгорания топлива сближать догорающие его остатки для интенсификации горения.
Прототипом является способ шурования твердого топлива, включающий перемещение относительно друг друга колосниковой решетки с топливом и шурующего элемента, который подключают к источнику продувочной среды, располагают под колосниковой решеткой горизонтально и вращают в сторону, противоположную движению колосниковой решетки [2].
Недостатками этого способа является сложность конструкции, реализующий способ, а также повышенный расход среды, вытекающей из шуровочного элемента в процессе эксплуатации.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности конструкции устройства, реализующего способ, улучшение качества шурования и снижение эксплуатационных расходов, т.е. совершенствование топочного процесса.
Задача решается тем, что в способе шурования твердого топлива, включающем перемещение колосниковой решетки с топливом относительно шурующего элемента, при перемещении в одну сторону топливо сгруживают в кучу, затем перемещают колосниковую решетку в другую сторону и разравнивают полученную кучу. Кучи формируют по обе стороны колосниковой решетки. При сгруживании топливо перемешивают. При сгруживании обеспечивают проскальзывание колосниковой решетки относительно топлива. При проскальзывании щели колосниковой решетки расширяют. Расширением щелей колосниковой решетки обеспечивают удаление через них негорючих остатков топлива.
Из уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения и оказывающие такое же, как и они, влияние на технический результат, состоящий в снижении эксплуатационных затрат, повышение надежности и улучшение качества шурования.
Сущность изобретения отражают операции:
- при перемещении в одну сторону топливо сгруживают в кучу;
- перемещают колосниковую решетку в другую сторону и разравнивают полученную кучу;
- кучи формируют по обе стороны колосниковой решетки;
- при сгруживании топливо перемешивают;
- при сгруживании обеспечивают проскальзывание колосниковой решетки относительно топлива;
- при проскальзывании щели колосниковой решетки расширяют;
- расширением щелей колосниковой решетки обеспечивают удаление через них негорючих остатков топлива.
Указанные операции позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Сгруживание в кучу топлива при перемещении его в одну сторону позволяет объединить разрозненные части топлива, которые получаются в процессе горения топлива или в результате насыпки свежей порции топлива.
Разравнивание полученной кучи топлива при перемещении колосниковой решетки в другую сторону дает возможность положить топливо для дальнейшего горения одинаково ровным слоем независимо от размеров кучи. Чем больше куча, тем больше площадь указанного слоя топлива, и, наоборот, из маленькой кучи формируется слой небольшой площади. Однако в том и другом случае куски топлива в слое находятся близко друг к другу, что позволяет интенсифицировать процесс их горения. При этом также в том и другом случае получившийся слой перемещается к центру топки, где температура наиболее высокая, что также повышает интенсивность горения топлива.
Формирование куч по обе стороны колосниковой решетки способствует лучшему разравниванию слоя топлива. Это связано с тем, что в процессе сгруживания топлива в кучу возрастает сопротивление движению кусков топлива в сторону кучи. Поэтому может настать момент, когда колосниковая решетка будет проскальзывать при перемещении относительно топлива, которое будет оставаться на месте, не сгруживаясь в кучу. Если условно разделить топливо, подлежащее сгруживанию, на две части то при сгруживании в кучу одной части, другая его часть увеличивает сопротивление проскальзыванию, что повышает надежность сгруживания его первой части. После того как вторая (не сгрудившаяся) часть топлива будет сгруживаться в другой стороне в кучу, разравненный слой топлива первой части будет увеличивать сопротивление проскальзыванию, что повысит надежность сгруживания второй части топлива. Лучшее разравнивание топлива будет и в том случае, когда оно находится в большом количестве на колосниковой решетке.
Перемешивание сгруженного топлива способствует соприкосновению и перемещению относительно друг друга кусочков топлива, благодаря чему происходит осыпание их верхнего прогоревшего слоя и увеличивается доступ окислителя к более глубоким слоям топливного кусочка. При этом интенсифицируется горение, и кусочек топлива сгорает в более полном объеме. Заметим, что процесс осыпания верхнего прогоревшего слоя начинается еще при сгруживании топлива в кучу.
Проскальзывание колосниковой решетки относительно топлива при сгруживании обеспечивает снижение теплового напряжения тепловой решетки. После того как нагретая часть колосниковой решетки проскользнет относительно топлива, оно окажется на более холодной ее части, будет разравниваться на ней и гореть. При этом более нагретая часть колосниковой решетки окажется вне зоны горения и будет остывать. Снижение теплового напряжения повысит ресурс работы колосниковой решетки. Кроме того, будучи выведена из зоны горения, решетка может быть подвергнута очистке от шлака и золы без вмешательства в процесс горения топлива.
Расширение щелей колосниковой решетки при ее проскальзывании дает возможность постепенно удалять из зоны горения негорючие остатки топлива вплоть до полного их удаления, в том числе и инородных предметов, например камней.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено устройство, реализующее способ шурования твердого топлива.
На фиг.2. изображен вид сверху устройства.
На фиг.3. изображено устройство при сгруживании топлива в кучу.
На фиг.4 изображено устройство при разравнивании топлива из кучи.
Устройство содержит колосниковую решетку 1 с топливом 2, размещенную в топке, на стенке 3 которой неподвижно закреплены шуровочный элемент 4 и скребок 5, зубья 6 которого расположены в щелях 7 колосниковой решетки, выполненной, например, из цепей. При этом элемент 4 установлен относительно колосниковой решетки с зазором, величина которого определяет толщину слоя 8 топлива, разравненного из кучи 9.
Способ реализуют следующим образом.
Топливо 2 размещают по центру колосниковой решетки 1, при этом в случае большого его количества край топлива может заходить за шуровочный элемент 4 (фиг.1, 2). Окислитель, например воздух, подают к топливу снизу колосниковой решетки, через щели 7, и осуществляют процесс горения топлива.
В процессе горения периодически подвергают топливо шурованию, для чего перемещают колосниковую решетку к краю топки, при этом топливо, прошедшее через зазор между шуровочным элементом 4 и решеткой 1, наползает сначала на зубья 6 скребка 5, а затем - на его поверхность. Сгруживают топливо в кучу 9 посредством указанного перемещения колосниковой решетки (фиг.3).
Перемещают колосниковую решетку в другую сторону, к центру топки (фиг.4), и разравнивают полученную кучу 9 в слой 8 топлива, при этом толщина слоя 8 оказывается примерно равной величине зазора между шуровочным элементом 4 и колосниковой решеткой 1. Разравненный слой попадает в центральную часть топки, и процесс горения продолжается.
При необходимости формируют кучу на другой (левой) стороне колосниковой решетки.
Для улучшения процесса горения путем снятия зольной оболочки, нарастающей на поверхности горения, при сгруживании топливо перемешивают путем переворачивания его. Заметим, что по мере продвижения топлива к верхней части скребка оно скатывается вниз, переворачиваясь и освобождаясь при этом от негорючей поверхностной корки.
При сгруживании обеспечивают проскальзывание колосниковой решетки относительно топлива, выводя часть решетки из зоны высоких температур.
При проскальзывании щели колосниковой решетки расширяют, обеспечивая постепенное удаление негорючих остатков топлива с колосниковой решетки.
Обеспечивают расширением щелей колосниковой решетки полное удаление через них негорючих остатков топлива.
Внедрение изобретения позволит улучшить протекание топочных процессов и снизить эксплуатационные затраты.
Источники информации
1. А.с. № 641224, МПК F23В, 1/16, 1979 - аналог.
2. А.с. СССР № 1575000, МПК F23J, 1/06, 1990 - прототип.