Топка кипящего слоя с огненной массой и острым дутьем

 

Полезная модель относится к теплоэнергетике в частности к топкам, в которых используются отходы деревообрабатывающей промышленности, уголь, торф.

Технической задачей полезной модели является повышение надежности топки.

Одна из секций полого корпуса воздухораспределительного устройства расположена горизонтально и выполнена в виде корыта, и дополнительно снабжена шурующей планкой, выполненной с возможностью охлаждения.

2.п.ф., 2 илл.

Полезная модель относится к теплоэнергетике в частности к топкам, в которых используются отходы деревообрабатывающей промышленности, уголь, торф.

Известна топка для сжигания твердого топлива, содержащая топочную камеру, расположенную в топочной камере неподвижную колосниковую решетку, расположенный в нижней части топочной камеры шлаковый бункер, связанное с топочной камерой устройство подачи твердого топлива с приводом, связанный с устройством подачи топлива вертикальный топливный бункер, отличающаяся тем, что устройство подачи топлива выполнено в виде снабженного приводом штока, способного совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси, устройство подачи топлива связано с топочной камерой через дозирующее устройство, колосниковая решетка снабжена устройством принудительного перемешивания топлива и удаления шлака с приводом, топливный бункер имеет расширяющееся книзу поперечное сечение (патент на полезную модель РФ 2159390, опубл. 20.11.2000 г.).

Наиболее близким техническим решением выбранным заявителем в качестве прототипа является топка кипящего слоя с огненной массой содержащая камеру сгорания, в нижней части которой расположено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде полого корпуса с вертикальными форсунками, которое соединено с дутьевым вентилятором, а между форсунками уложен слой изоляционного материала, отличающаяся тем, что полый корпус выполнен из секций, установленных одна за другой, при этом две секции расположены под углом к горизонтальной плоскости в верхней части воздухораспределительного устройства установлен бункер-питатель, который имеет возможность порционной подачи топлива (патент на полезную модель 69613, опубл. 27.12.2007 г.)

Недостатком данной конструкции является недостаточная надежность. Технической задачей полезной модели является повышение надежности топки.

Техническая задача достигается тем, топка содержит камеру сгорания, в нижней части которой расположено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде полого корпуса с вертикальными форсунками между которыми уложен слой изоляционного материала, полый корпус выполнен из секций, установленных одна за другой, в верхней части топки установлен бункер-питатель, который имеет возможность порционной подачи топлива, в конце топки расположен золоудалитель, причем одна из секций полого корпуса расположена горизонтально и выполнена в виде корыта, и дополнительно снабжена шурующей планкой, выполненной с возможностью охлаждения. Бункер-питатель в нижней части снабжен толкателем для подачи топлива.

Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:

- одна из секций полого корпуса выполнена горизонтально;

- горизонтальная секция полого корпуса выполнена в виде корыта;

- секция расположенная горизонтально снабжена шурующей планкой;

- шурующая планка выполнена с возможностью охлаждения.

- бункер-питатель в нижней части снабжен толкателем для подачи топлива;

Поэтому можно предположить, что полезная модель соответствует критерию «новизна».

Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию промышленная применимость.

На Фиг.1 схематично показана заявляемая топка, на Фиг.2 показано выполнение горизонтальной секции полого корпуса в виде корыта.

Топка содержит камеру сгорания 1, в нижней части которой расположено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде полого корпуса 2 с вертикальными форсунками 3 между которыми уложен слой изоляционного материала 4, например, кирпича. Полый корпус 2 выполнен из секций 5 и 6, установленных одна за другой, причем секция 6 выполнена горизонтально и снабжена шурующей планкой 7, которая выполнена с возможностью охлаждения (в ней циркулирует вода). При этом горизонтальная секция 6 выполнена в виде корыта 13 (Фиг.2). В верхней части топки установлен бункер-питатель 8, который имеет возможность порционной подачи топлива при помощи толкателя 9, выполненного гидравлическим. Бункер -питатель 8 снабжен датчиком верхнего уровня 10 и датчиком нижнего уровня 11. В конце топки установлен золоудалитель 12.

Достижение технической задачи проявляется при использовании в качестве топлива отходов деревообработки (щепа, опилки, стружка) со значительными отклонениями от кондиционных свойств - высокая влажность, потеря сыпучести (комковатость), разносортица и т.д. Если обычные топки весьма требовательны как к фракционному составу сырья (например, регламентируется количество опилок или коры), так и к его влажности, и это вынуждает на предприятиях вводить оборудование для дополнительной операции - подготовки топлива, то заявляемая топка равномерно сжигает древесные отходы, утратившие сыпучесть или с повышенной влажностью.

Обычно влажная или слежавшаяся порция топлива при попадании в топку не горит до тех пор, пока не высохнет и не станет сыпучей. В обычной топке слежавшаяся и влажная порция комком падает на колосник и, постепенно обдуваясь воздухом с краев, также постепенно с краев поданной порции топлива обсушивается и обгорает. Интенсивность горения топлива невысокая и мощность котла закономерно падает, что порой критично особенно для паровых котлов. Такой процесс горения не поддается автоматизации, так как падение температуры в топке датчик воспринимает как недостаток топлива и автоматизированная система будет добавлять, и добавлять его, пока котел вообще не затухнет.Чтобы избежать этого в заявляемой топке предусмотрена следующая конструкция: порция топлива с повышенной влажностью (или слежавшаяся) из подающего бункера - питателя 8 при помощи толкателя 9 сразу попадает на раскаленную массивную поверхность, из которой через многочисленные форсунки 3 под повышенным давлением осуществляется острый продув горячим воздухом (на рисунке подача горячего воздуха обозначена стрелками, например при помощи вентиляторов) Это одновременное воздействие теплового излучения и острого продува позволяет сразу разбить кусок влажного топлива на мелкие фрагменты, которые в кипящем слое с высокой скоростью высыхают и воспламеняются во все объеме. Топливо горит интенсивнее, что обеспечивает выдачу котлом паспортной мощности. Также это позволяет на одном и том же некондиционном топливе получать более высокую энергоотдачу топлива и полноту его сгорания, а, следовательно, уменьшение операций по обработке и транспортировке золы. Одновременно достигается достаточная стабильность горения, что создает возможность установки автоматики управления топливоподачей. Масса горящего топлива перемещается с секции 5 на горизонтальную секцию 6, где происходит догорание топлива. Вследствие того что горизонтальная секция 6 выполнена в виде корыта, форсунки 3 подают горячий воздух на топливо с трех сторон, что обеспечивает высокую степень сгорания топлива. При помощи шурующей планки 7 производится ворошение остатков топлива и удаление золы в золоудалитель 12. Шурующая планка 7 выполнена с возможностью охлаждения, что позволяет обеспечить надежность работы конструкции.

Автоматизированная система следит за температурой в топке. При ее падении ниже установленной, дается команда бункеру-питателю 8 на подачу очередной порции топлива. В случае если уровень топлива в бункере приблизился к заданному нижнему значению, срабатывает датчик 10, который приводит в действие, например, скребковый транспортер 14 и открывает шибер разгрузки транспортера над данным бункером. Как только уровень топлива в бункере достигнет верхней отметки, датчик верхнего уровня 10 отключает топливоподачу.

Еще одна составляющая надежности топки - непрерывность работы. В ней нет периодически засоряющихся частей, как в колосниковых топках и она не требует еженедельно/ежемесячной остановки котла для проведения чистки.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность топки.

1. Топка кипящего слоя с огненной массой и острым дутьем, содержащая камеру сгорания, в нижней части которой расположено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде полого корпуса с вертикальными форсунками, между которыми уложен слой изоляционного материала, полый корпус выполнен из секций, установленных одна за другой, в верхней части топки установлен бункер-питатель, который имеет возможность порционной подачи топлива, в конце топки расположен золоудалитель, отличающаяся тем, что одна из секций полого корпуса расположена горизонтально и выполнена в виде корыта, и дополнительно снабжена шурующей планкой, выполненной с возможностью охлаждения.

2. Топка по п.1, отличающаяся тем, что бункер-питатель в нижней части снабжен толкателем для подачи топлива.



 

Наверх