Установка для сжигания твердого топлива

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к установкам для сжигания твердого топлива, и может быть использовано для обогрева зданий, сооружений, помещений и т.п.
Известна установка для сжигания твердого топлива, содержащая корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный под перегородкой сбоку в верхней части корпуса и в его центре, технологический люк с крышкой, расположенный на одном из торцев корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, и трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой. Поперек корпуса на некотором расстоянии друг от друга проложены стальные ободы, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку. На ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены стальные листы с отверстиями. Лист с отверстиями, уложенный на ободы и расположенный под загрузочным люком, имеет проем, при этом на проеме установлена съемная крышка с отверстиями.
Снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, находящейся между корпусом, ободами и листами. Труба для удаления дымовых газов установлена на верхней части корпуса вблизи торца корпуса со стороны, где расположен технологический люк. Труба для подачи воздуха расположена под колосниковой решеткой на торце корпуса. Внутри топочной камеры в верхней ее части параллельно колосниковой решетке установлена перегородка, разделяющая топочную камеру на две части, при этом с другого торца топочной камеры, где нет трубы для удаления выхлопных газов, образован зазор между перегородкой и листами с отверстиями, уложенными в торце корпуса на ободы. (Патент РФ полезную модель №200185 МПК F23B 10/100 и F23C 3/100, 2020).
Однако данная установка для сжигания твердого топлива характеризуется недостаточным сроком службы вследствие достижения высокой температуры дымовых газов во второй зоне (в верхней части топочной камеры) и отсутствия охлаждения стенки перегородки, разделяющей на две части топочную камеру, перегородка из-за перегрева теряет устойчивость и отваливается, в результате чего 2-ая зона перестает существовать (фиг. 1).
Задачей предлагаемой полезной модели является удлинение срока службы установки путем изготовления перегородки из двух листов с отверстиями, расположенных друг от друга с некоторым зазором, который соединен с полостями для прохода в него воздуха. При этом внутри зазора поперек листов на некотором расстоянии друг от друга установлены ребра жесткости, соединенные жестко с боковыми ободами, а снаружи корпуса печи вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллектора для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом, ободами и топочной камерой.
Техническим результатом, достигаемым предлагаемой полезной моделью, является предохранение стенок перегородки, разделяемой топочную камеру на две части, от перегрева путем изготовления перегородки из двух листов с отверстиями, расположенных друг от друга с некоторым зазором, который соединен с полостями для прохода в него воздуха, а также путем установки внутри зазора поперек листов и на некотором расстоянии друг от друга ребер жесткости, соединенных жестко с боковыми ободами, благодаря которым листы не потеряют свою устойчивость.
Поставленная задача решается тем, что в установке для сжигания твердого топлива, содержащей корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, технологический люк с крышкой, расположенный на одном из торцев корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, трубу для удаления дымовых газов, установленную на верхней части корпуса вблизи торца корпуса, где расположен технологический люк, поперек корпуса на некотором расстоянии друг от друга проложены до колосниковой решетки стальные ободы, выполненные в виде дуг, на ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены стальные листы с отверстиями, выполненными в ряд, внутри топочной камеры на верхней ее части параллельно колосниковой решетке установлена перегородка, разделяющая топочную камеру на две части, при этом с другого торца камеры, где расположена труба для удаления выхлопных газов, образована щель между перегородкой и листами с отверстиями, уложенными в торце корпуса на ободы, под перегородкой в боковой части корпуса и в его центре установлен люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, а лист с отверстиями, уложенный на ободы, имеет проем, расположенный под загрузочным люком, при этом на проеме установлена съемная крышка с отверстиями, согласно полезной модели, перегородка, разделяющая топочную камеру на две части, выполнена из двух листов с отверстиями, расположенных друг от друга с некоторым зазором, который соединен с полостями для прохода в него воздуха, при этом внутри зазора поперек листов на некотором расстоянии друг от друга установлены ребра жесткости, которые жестко закреплены к стальным ободам, а снаружи корпуса печи вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллектора, выполненные из стальных труб, для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом печи, стальными ободами и топочной камерой.
На фиг. 1 - приведен открытый вид с торца печи, откуда видно, что перегородка от перегрева отвалилась, лежит на колосниковой решетке,
На фиг. 2 - приведен вид сбоку предлагаемой установки для сжигания твердого топлива
На фиг. 3 - поперечный разрез А-А,
На фиг. 4 - внешний вид топочной камеры.
Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива содержит корпус 1 с топочной камерой 2, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте 12, люк 3 с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный под решеткой 14 сбоку в верхней части корпуса 1 и в его центре, технологический люк 4 с крышкой, расположенный на одном из торцев корпуса 1 в нижней его части, колосниковую решетку 5, установленную горизонтально внутри корпуса 1 под технологическим люком 4, и трубу 6 для удаления золы, установленную в нижней части корпуса 1 под решеткой 5. Поперек корпуса 1 на некотором расстоянии друг от друга проложены стальные ободы 7, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку 5. На ободы 7 поперек них и по периметру поверхности корпуса 1 до колосниковой решетки 5 жестко уложены стальные листы 8 с отверстиями 9. Лист 8 с отверстиями 9, уложенный на ободы 7 и расположенный под загрузочным люком 3, имеет проем 15, при этом на проеме установлена съемная крышка 16 с отверстиями 9.
Снаружи вдоль корпуса 1 вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллектора 10 для подачи воздуха в полости 11, образованные между корпусом 1, ободами 7 и топочной камерой 2. Труба для подачи воздуха 13 расположена под колосниковой решеткой 5 на торце корпуса 1.
Внутри топочной камеры 2 в верхней ее части параллельно колосниковой решетке 5 установлена перегородка 14, разделяющая топочную камеру 2 на две части. Перегородка 14 выполнена из двух листов с отверстиями, расположенных друг от друга с некоторым зазором, который соединен с полостями для прохода в него воздуха. При этом внутри зазора поперек листов на некотором расстоянии друг от друга установлены ребра жесткости 19, которые жестко закреплены к стальным ободам 7. Между торцом топочной камеры 2 и перегородкой 14 образована щель 18 для перехода дыма в объем, образованный над перегородкой 14.
Труба для удаления дымовых газов 17 установлена на верхней части корпуса вблизи торца корпуса 1 с противоположной стороны перегородки 14, где имеется щель 18.
Предлагаемая установка для сжигания твердого топлива работает следующим образом.
Через загрузочный люк 3 и проем 15, образованный в листе 8, в топочную камеру 2 загружается твердое топливо, после чего крышки 16 проема 15 и загрузочного люка 3 закрываются. При этом крышка загрузочного люка 3 закрывается герметично. Снаружи корпуса 1 печи вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллектора 10, выполненные из стальных труб, для равномерной подачи воздуха в полости 11, образованные корпусом 1 печи, стальными ободами 7 и топочной камерой 2.
Через коллектор 10 в полость 11 поступает холодный воздух, что снижает теплонапряженность корпуса 1. Далее воздух через отверстия 9, организованные в листах 8, по периметру поверхности топочной камеры 2 поступает во внутрь ее для поддержания горения твердого топлива. Твердое топливо поджигается с помощью дежурного факела, подведенного через технологичный люк 4, после чего его крышка герметично закрывается. В объеме топочной камеры 2 под перегородкой 14, где размещено твердое топливо, образуется низкотемпературная зона горения (1-ая зона) с температурой t≈600÷700°C. Образовавшиеся дымовые горячие газы - продукт недосгоревшего топлива через щель 18, образованную перегородкой 14 и торцом топочной камеры 2, поступает в объем, образованный между перегородкой 14 и верхней частью топочной камеры 2, где происходит полное сгорание за счет дополнительного подвода воздуха через отверстия 9. В этом объеме температура горячих газов постоянно повышается, образуется высокотемпературная зона горения (2-ая зона горения) твердых топлив с температурой 1000÷1200°С. Благодаря разделению объема топочной камеры на две части происходит двухзонное и двухстадийное горение твердого топлива, с образованием горючего газа с температурой горения твердого топлива в 1-ой зоне в пределах t≈600÷700°C и повышением температуры процесса во 2-ой зоне до уровня 1200°С, в результате чего происходит полное сгорание топлива и снижение токсичности вредных веществ в дымовых газах, которые удаляются через выхлопную трубу 17. Это позволяет резко уменьшить образование диоксинов, поскольку подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений (предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание частиц пыли (катализаторов образования диоксинов в дымовых газах).
Образовавшаяся зола осыпается через колосниковую решетку 5 на дно корпуса 1, откуда выдувается воздухом, поступающим через трубу 13, и удаляется через трубу 6.
Так как внутри топочной камеры 2 под перегородкой 14, где размещено твердое топливо, образуется низкотемпературная зона горения (1-ая зона) с температурой t≈600÷700°C и, кроме того, пространство загрузочного люка 3 изолировано от горячих дымовых газов съемной крышкой 16 проема 15, образованного в листе с отверстиями 8, а также благодаря закрытому проему 15 с помощью крышки 16, в пространство загрузочного люка 3 поступает холодный воздух, то перегрева корпуса загрузочного люка 3 не наступает.
Использование предлагаемой полезной модели позволит повысить надежность работы установки для сжигания твердого топлива и упростится ее обслуживание путем снижения теплонапряженности корпуса загрузочного люка 3 за счет его переноса под перегородку 14 в боковую часть корпуса 1, а также за счет изоляции объема загрузочного люка 3 от горячего дымового газа путем закрытия проема 15 крышкой 16 и подачи холодного воздуха в пространство загрузочного люка 3, вследствие чего увеличится срок службы установки и улучшатся условия работы обслуживающего персонала.