Vynález se týká ohniště se šikmým roštem a pod ním se nacházejícím pohyblivým roštem pro spalování tuhých paliv a spalitelných odpadů a řeší jejich bezdýmé spalování s malým přebytkem spalovacího vzduchu a malým úletem popílku.The present invention relates to a fireplace with an inclined grate and a movable grate located below it for the combustion of solid fuels and combustible wastes and solves their smokeless combustion with a small excess of combustion air and a small fly ash.
Dosud používaná ohniště s pohyblivými rošty mají řadu nedostatků. U pásových roštů s přívodem paliva z palivové násypky účinkem pohybu roštu se u vlhkých a méně hodnotných paliv nedosahuje dostatečně účinný zápal a při větším obsahu prachových částic se nedosahuje vyhovující proboření vrstvy paliva nebo dochází k narušení její stability. U přesuvných roštů se sice dosahuje účinnější zapalování paliva, avšak při větším obsahu prachových částic se rovněž nedosahuje vyhovující prohoření vrstvy paliva nebo též dochází k narušení jejich stability. U pásových roštů s mechanicko-pneumatickým pohazováním paliva pak dochází při suchém palivu k velkému úletu prachových částic, které u menších topenišť nestačí prohořet, což má za následek velkou ztrátu nedopalem úletu, zatímco při mokrém palivu mechanicko-pneumatické pohazování paliva selhává. Kromě toho ohniště s pohyblivými rošty pracují vesměs s poměrně velkým přebytkem vzduchu, zejména při sníženém výkonu, kdy více méně prohořelou vrstvou paliva na zadní části roštu vniká do ohniště nadměrné množství vzduchu. Přitom u zmíněných roštových ohnišť není možno spalovat hořlavé odpady z důvodu nemožnosti vytvořeni jejich dostatečně vysoké vrstvy a vhodného pohybu uvnitř této vrstvy. Uvedené nedostatky se vyskytují u i dosud známých kombinací šikmého roštu s pohyblivými rošty, u nichž sklon šikmého roštu a směr pohybu pohyblivého roštu svírají tupý úhel a u nichž vrstva paliva na pohyblivém roštu není určena mezerou mezi koncem šikmého roštu a povrchem pohylivého roštu.The existing fireplaces with movable grates have many drawbacks. In the case of belt gratings with fuel feed from the fuel hopper due to the grate movement, insufficient effective ignition is not achieved in damp and less valuable fuels and with a larger content of dust particles a satisfactory penetration of the fuel layer is not achieved or its stability is impaired. Although the fuel grids are more efficient in moving grates, a satisfactory burn-out of the fuel layer is also not achieved or their stability is impaired with a higher content of dust particles. In the case of belt gratings with mechanical-pneumatic fuel-shifting, there is a large dust particles fly-away with dry fuel, which is not sufficient to burn out in smaller furnaces, resulting in a large loss of the butt. In addition, the hearths with movable grates operate mostly with a relatively large excess of air, especially at reduced power, when an excess of air enters the hearth through a more or less burnt layer of fuel at the rear of the grill. In the case of said grate hearths, it is not possible to incinerate combustible wastes because of the impossibility of forming a sufficiently high layer thereof and suitable movement within the layer. These drawbacks are present in the prior art combinations of inclined grate with movable grate, in which the inclined grate and the direction of movement of the movable grate form an obtuse angle and in which the fuel layer on the movable grate is not determined by the gap between the end of the inclined grate and the movable grate.
Tyto nevýhody odstraňuje ohniště podle vynálezu se šikmým roštem a pod ním se nacházejícím pohyblivým roštem, jehož podstata spočívá v tom, že mezi spodním koncem šikmého roštu a pohyblivým roštem je mezera určující výšku vrstvy paliva na pohyblivém roštu, jehož směr pohybu svírá se sklonem šikmého roštu ostrý úhel a dále v tom, že otvor pro přívod paliva do ohniště je uspořádán ve stropu ohniště nad šikmým roštem rozdělujícím ohniště na přední část s výstupním otvorem opatřeným dyšnami pro dmýchání sekundárního vzduchu a na zadní horní a spodní části ohniště oddělené přepážkou a spojené jednak odtahovým brýdovým potrubím, jednak odtahovým recir195861 kulačním spalinovodem s uzavíratelným sáním recirkulačnlho ventilátoru, jehož výtlak je spojen recirkulačním potrubím s uzavíratelnými recirkulačními odbočkami s pásmy spodního dmýchání pod pohyblivým roštem, do kterých ústí také uzavíratelné odbočky výtlačného potrubí vzduchového ventilátoru, přičemž zadní část ohniště je spojena bočními uzavíratelnými spalinovody s přední částí ohniště.These drawbacks are overcome by a fireplace according to the invention with an inclined grate and a movable grate located below it, which is characterized in that there is a gap between the lower end of the inclined grate and the movable grate which determines the fuel layer height on the movable grate. acute angle and further that the fuel supply opening is arranged in the fireplace ceiling above the sloping grate dividing the fireplace into a front part with an outlet opening equipped with ducts for blowing secondary air and on the rear upper and lower parts of the fireplace separated by a partition through a vapor duct, on the one hand via a recirculation exhaust duct with a recirculating fan with a reclosable recirculation fan, the discharge of which is connected by a recirculating duct with a recirculating branching ducts to the blast zones below the movable grate into which The rear part of the fireplace is connected by the side closable flue gas ducts to the front part of the fireplace.
Zařízení podle vynálezu má proti dosavadním roštovým ohništím řadu výhod. Na šikmém roštu dochází k intenzivnímu odplynování a zplynování paliva průchodem horkých spalin a brýd ze zadní části spodní ohniště, přičemž úlet popílku z vrstvy paliva na pohyblivém roštu se zachycuje ve vrstvě paliva na šikmém roštou. Spékání paliva ve vyšší vrstvě paliva na šikmém roštu je zabráněno omezeným podílem kyslíku ve směsi spalin a brýd. Hořlavé plyny vystupující z vrstvy paliva na šikmém roštu se spalují přívodem sekundárního vzduchu, jehož regulací lze dosáhnout dokonalé spalování s malým přebytkem vzduchu jako u plynových hořáků. Pro dobré prohoření odplyněného paliva na pohyblivém roštu je k dispozici více než polovina celé jeho plochy, přičemž spalování s velkým přebytkem vzduchu na této části roštu nemá vliv na výsledný přebytek vzduchu ve spalinách na výstupu z ohniště. Plamen vystupující z ohniště má charakter plynového plamene, s malým únosem popílku, takže ohniště lze použít v náhradu za plynové nebo olejové topení nejen parních a horkovodních kotlů, nýbrž i u spalinových sušáren.The device according to the invention has a number of advantages over existing grate fireplaces. On the inclined grate, intensive degassing and gasification of the fuel occurs through the passage of hot flue gas and vapors from the rear of the lower hearth, where fly ash from the fuel layer on the movable grate is trapped in the fuel layer on the inclined grate. The sintering of fuel in the higher layer of fuel on the inclined grate is prevented by the limited proportion of oxygen in the mixture of flue gas and vapors. Combustible gases exiting from the fuel layer on the slanted grate are burned by the supply of secondary air, whose regulation can achieve perfect combustion with a small excess of air as with gas burners. For good combustion of degassed fuel on the movable grate, more than half of its total area is available, and combustion with a large excess of air on this part of the grate does not affect the resulting excess air in the flue gas at the exit of the fireplace. The flame emerging from the fireplace has the character of a gas flame, with a small fly ash abatement, so that the fireplace can be used as a substitute for gas or oil heating not only of steam and hot water boilers, but also in flue-gas dryers.
Příklad provedení ohniště podle vynálezu je znázorněn na vyobrazení, které představuje podélný svislý řez ohništěm. Nad pohyblivým pásovým roštem 1 jsou uspořádána hranolovitá plynotěsná ohniště 2 s vodou chlazenými stěnami a šikmý rošt 3 chlazený vodou, mezi jehož spodním koncem a pohyblivým pásovým roštem 1 je mezera 4 určující výšku vrstvy paliva na pohyblivém pásovém roštu 1, jehož směr pohybu svírá se sklonem šikmého roštu 3 ostrý úhel. Otvor 6 pro přívod paliva je proveden ve stropu 5 nad šikmým roštem 3, který rozděluje ohniště 2 na přední část 7 s výstupním otvorem 8 opatřeným dyšnami 9 sekundárního dmýchání vzduchu a na zadní horní a spodní části 10 a 11 ohniště 2, oddělené přepážkou 12 a spojené odtahovým brýdovým potrubím 13 a odtahovým recirkulačním spalinovodem 14 s uzavíratelným sáním 15 recirkulačnlho ventilátoru 16, jehož výtlak je spojen recirkulačním potrubím 17 a uzavíratelnými recirkulačními odbočkami 18, 19 a 20 s pásmy 21, 22 a 23 spodního dmýchání pod pohyblivým pásovým roštem 1, do nichž ústí také uzavíratelné odbočky 24, 25, 26 výtlačného vzduchového ventilátoru 28. Výtlačné vzduchové potrubí 27 je kromě toho spojeno regulovatelným vzduchovodem 29 s rozvodovým prstencem 30 uspořádaným kolem dyšen 9 sekundárního dmýchání vzduchu. Zadní spodní část 11 ohniště 2 je kromě toho spojena bočními uzavíratelnými spalinovody 31 s přední částí 7 ohniště 2. Pohyblivý pásový rošt 1 je opatřen krytem 32 plynotěsně spojeným s ohništěm 2. Přiváděné palivo na horní části šikmého roštu 3 se vysouší přesáváním spalin z přední části 7 ohniště 2 do zadní horní části 10 ohniště 2. Na další části šikmého roštu 3 se palivo zahřívá průchodem horkých spalin ze zadní spodní části 11 ohniště 2, přičemž se odplynuje a zapaluje. Na spodní části šikmého roštu 3 se palivo zplynuje a částečně spaluje průchodem směsi spalin a vzduchu dmýchané z pásma 23 pod pohyblivým pásovým roštem 1. Vzniklá směs hořlavých plynů a spalin se v přední části 7 ohniště 2 částečně spaluje přebytkem vzduchu obsaženého ve spalinách přiváděných ze zadní spodní části 11 ohniště 2 bočními uzavíratelnými spalinovody 31. Ve výstupním otvoru 8 se přivádí šroubovité uspořádanými dyšnami 9 sekundární vzduch, potřebný k dokonalému spálení všech hořlavých složek plynné směsi. Odplyněné zapálené palivo z vrstvy na spodní části šikmého roštu 3 je vynášeno pohyblivým roštem 1 a spaluje se s přebytkem vzduchu, obvyklým u zadních částí pásových roštů. Dmýcháním směsi vzduchu, spalin a brýd v regulovatelném poměru podle vlastností použitého paliva se zamezuje jeho spékání, ke kterému jinak dochází při spalování paliva ve vyšší vrstvě.An exemplary embodiment of a fireplace according to the invention is shown in the drawing, which is a longitudinal vertical section of the fireplace. Above the movable belt grate 1, prismatic gas-tight fireplaces 2 with water-cooled walls and an inclined water-cooled grate 3 are disposed between the lower end and the movable belt grate 1 with a gap 4 determining the fuel layer height on the movable belt grate 1. inclined grate 3 acute angle. The fuel supply opening 6 is provided in the ceiling 5 above the inclined grate 3, which divides the fireplace 2 into a front part 7 with an outlet opening 8 provided with secondary air blowing nozzles 9 and at the rear upper and lower parts 10 and 11 of the fireplace 2 separated by a partition 12 and connected by the exhaust vapor line 13 and the exhaust gas recirculation flue 14 with a reclosable suction 15 of the recirculating fan 16, whose discharge is connected by recirculating piping 17 and reclosable recirculation branches 18, 19 and 20 with the bottom blowing bands 21, 22 and 23 under the movable grate 1 In addition, the discharge air duct 27 is connected via a controllable air duct 29 to a distribution ring 30 arranged around the breaths 9 of the secondary air blower. The rear bottom part 11 of the hearth 2 is also connected by the side closable flue gas ducts 31 to the front part 7 of the hearth 2. The movable grate 1 is provided with a cover 32 gas-tightly connected to the hearth 2. The fuel supplied on the upper part of the inclined grate 3 is dried by passing the flue gases from the front In the other part of the inclined grate 3, the fuel is heated by passing hot flue gas from the rear lower part 11 of the hearth 2, degassing and igniting. At the bottom of the inclined grate 3 the fuel is gassed and partially combusted by passing a mixture of flue gas and air blown from zone 23 below the movable grate 1. The resulting mixture of combustible gases and flue gas is partially burned in the front part 7 of hearth 2 by excess air contained in the flue gas In the outlet opening 8, the secondary air necessary for the complete combustion of all combustible components of the gas mixture is supplied by helically arranged nozzles 9. The degassed ignited fuel from the layer at the bottom of the inclined grate 3 is discharged by the movable grate 1 and is combusted with the excess air usually found at the rear of the belt gratings. Blowing the mixture of air, flue gas and vapors in a controllable ratio according to the properties of the fuel used avoids caking, which otherwise occurs when the fuel is combusted in a higher layer.