ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ДВУХБАРАБАННЫЙ КОТЕЛ Российский патент 1997 года по МПК F22B21/04 

Изобретение относится к области котлостроения и может быть использовано в котельных агрегатах.

Известен вертикальный двухбарабанный котел, содержащий газоплотный корпус, корпус разделенный поперечными трубными экранами на топку, промежуточный газоход и газоход котельного пучка.

При большой ширине котла происходит существенной ослабление заднего экрана. Кроме того, это решение нежелательно при установке теплообменного пакета в промежуточном газоходе котла в связи с тем, что для монтажа, демонтажа и ремонта пакета необходима вырезка проемов в боковых экранах.

Целью изобретения является создание конструкции вертикального двухбарабанного котла, обладающей повышенной надежностью и обеспечивающей снижение затрат на монтаж, демонтаж и ремонт теплообменных пакетов, преимущественно, пароперегревателей.

В вертикальном двухбарабанном котле, содержащем газоплотный корпус, разделенный поперечными мембранными трубными экранами на топку, промежуточный газоход и газоход котельного пучка, боковые экраны промежуточного газохода имеют отогнутые из плоскости экрана участки, образующие карманы с горизонтальными и вертикальными участками. При этом вертикальные участки труб карманов соединены между собой посредством проставок с образованием мембранных панелей, жестко соединенных по торцам с поперечными экранами.

В карманах на нижних горизонтальных участках могут быть установлены теплообменные пакеты. При этом трубы нижних горизонтальных участков карманов могут быть расположены двумя рядами и попарно жестко соединены между собой посредством вертикальных проставок.

Под участками присоединения мембранных панелей карманов к поперечному экрану, разделяющему топку и промежуточный газоход, между поперечным и подовым экранами, а также между последним и фундаментом могут быть установлены дополнительные опоры.

Поперечный экран, разделяющий топку и промежуточный газоход, в верхней части может иметь наклонный участок, жестко скрепленный с боковыми экранами.

На фиг.1 представлен общий вид котла, продольный разрез, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 узел 1 на фиг.2 (без поперечного экрана), на фиг.4 вид по стр. Б на фиг.3, на фиг.5 разрез по В-В на фиг.4, на фиг.6 узел 11 на фиг.1 и на фиг.7 вид по стр. Г на фиг.6.

Вертикальный двухбарабанный котел, содержащий газоплотный корпус 1 с поясами жесткости 2, образованный передним экраном 3, переходящим в подовый 4 и потолочный 5 экраны, замкнутые, соответственно, на нижний 6 и верхний 7 барабаны, боковыми 8 и 9 задним 10 экранами. Экраны 8 снабжены камерами 11, верхние из которых посредством пароотводящих труб 12 сообщены с барабаном 7.

Корпус 1 разделен поперечными экранами 13 и 14 на топку 15, промежуточный газоход 16 и газоход 17 котельного пуска 18.

Экраны 3^oC5, 8^oC10 и 13, 14 выполнены в виде мембранных панелей из труб 19, жестко соединенных проставками 20. Поперечный экран 13 имеет отогнутый в сторону топки верхний участок 21, после чего его трубы фестонированы с образованием окна для пропуска газов. Соответственно фестонирован внизу поперечный экран 14. Вверху заднего экрана 10 выполнено окно 22 для выпуска газов. По высоте котельного пучка 17 установлены дистанционирующие перегородки 23.

Боковые экраны 8 промежуточного газохода 16 имеют отогнутые из их плоскости навстречу друг другу участки, образующие карманы 24, на горизонтальных участках которых установлены теплообменные пакеты 25, например, первой и второй ступеней пароперегревателя. Горизонтальные участки труб 19 карманов 24 могут быть расположены двумя рядами и попарно жестко соединены между собой посредством вертикальных проставок 26.

Вертикальные участки труб 19 карманов 24 соединены между собой посредством проставок 27 с образованием мембранных панелей 28, жестко соединенных по торцам с поперечными экранами 13 и 14. Теплообменные пакеты 25 опираются на горизонтальные участки труб 19 карманов 24 через горизонтальные балки 29, установленные вблизи панелей 28, а на трубы экранов 8 известным, например, по (2) способом. Проемы в экранах 8 в местах карманов 24 уплотнены одним из известных способов.

Нижний барабан 6 установлен на фундаменте котла посредством опор 30, а нижние камеры 11 экранов 8 посредством опор 31. Под участками присоединения панелей 28 к экрану 13 между ним и подовым экраном 4, а также между последним и фундаментом котла установлены опоры, соответственно, 32 и 33. Со стороны топки 15 опора 32 и зазор между поперечным 13 и подовым 4 экранами изолированы обмуровкой 34. Подпитка питательной водой нижнего барабана 6, нижних камер 11 и конвективный газоход на чертежах не показаны.

Котел работает следующим образом.

Образующиеся при сжигании топлива в топке 15 горячие газы последовательно проходят через промежуточный газоход 16 и газоход 17 котельного пучка 18, отдавая при этом тепло воде, циркулирующей в трубах 19 экранов 3^oC5, 8^oC10, 13, 14 и котельного пучка 18, и через окно 22 направляется, например, в конвективный газоход. Образующаяся в упомянутых трубах пароводяная смесь поступает в верхний барабан 7, откуда отсепарированный пар направляется на перегрев в теплообменные пакеты 25. Перегретый пар подается потребителю. При отсутствии теплообменных панелей 15 подсушка пара может осуществляться в боковых экранах 8 совместно с карманами 24.

Весовые нагрузки от потолочного экрана 5 передаются на барабан 7, боковые экраны 8, передний экран 3 и с него также на боковые экраны 8. Весовые нагрузки от подового экрана 4 аналогично передаются на боковые экраны 8 и нижний барабан 6. Весовые нагрузки от теплообменных пакетов 25 передаются через горизонтальные балки 29 и горизонтальные участки нижних труб карманов 24 на боковые экраны 8. Внутри промежуточного газохода 16 нагрузки от теплообменных пакетов 25 через балки 29 передаются на мембранные панели 28 и от них на экраны 13, 14.

Весовые нагрузки от поперечного экрана 13 передаются на боковые экраны 8, а также через опору 32, подовый экран 4 и опору 33 на фундамент котла. Весовые нагрузки, передаваемые на боковые экраны 8, а также от них самих через нижние камеры 11 и опоры 31 передаются на фундамент котла. Весовые нагрузки от верхнего барабана 7, экранов 9, 10 и 14 и труб 19 котельного пучка 18 передаются на нижний барабан 6 и с него через опоры 30 на фундамент котла.

Поскольку балки 29 удалены от мембранных панелей 28 в местах сгибов труб 19 нижних участков карманов 24 под действием весовой нагрузки от теплообменных пакетов 25 возникают напряжения растяжений и изгиба, которые с учетом напряжений от внутреннего давления уменьшают несущую способность труб 19. Попарное расположение этих труб 19 друг под другом и жесткое соединение их проставками 26 позволят увеличить их несущую способность и повысить надежность и, в случае необходимости, увеличить вес теплообменных пакетов 25. Последнему благоприятствует жесткое соединение по торцам мембранных панелей 28 с поперечными экранами 13 и 14.

Мембранные панели 28 и верхний отогнутый участок 21 экрана 13 в данном случае выполняет также и роль ребер жесткости, предохраняющих от разрушений при "хлопке" в топке 15 промежуточный экран 13.

Обмуровка 34 защищает от радиационного излучения в топке 15 опору 32 и подовый экран промежуточного газохода 16.

Монтаж теплообменных пакетов 25 осуществляется путем установки их в карманах 24 через проемы в боковых экранах 8 и уплотнения этих проемов. Для ремонта и демонтажа пакетов 25 достаточно удаления указанного уплотнения проемов и извлечения пакетов из карманов 24.

Использование: изобретение относится к котлостроению и может быть использовано в котельных агрегатах. Сущность: вертикальный двухбарабанный котел содержит газоплотный корпус 1 с поясами жесткости 2, образованный передним экраном 3, переходящим в подовый 4, и потолочный 5 экраны, замкнутые соответственно на нижний 6 и верхний 7 барабаны боковыми 8 и 9 и задним 10 экранами. Экраны 8 снабжены камерами 11, верхние из которых посредством пароотводящих труб 12 сообщены с барабаном 7. Корпус 1 разделен поперечными экранами 13 и 14 на топку 15, промежуточный газоход 16 и газоход 17 котельного пучка 18. Экраны 3 - 5, 8 - 10, и 13, 14 выполнены в виде мембранных панелей из труб 19, жестко соединенных проставками 20. Поперечный экран 13 имеет отогнутый в сторону топки верхний участок 21, после чего его трубы фестонированы с образованием окна для пропуска газов. Соответственно фестонирован внизу поперечный экран 14. Вверху заднего экрана 10 выполнено окно 22 для выпуска газов. По высоте котельного пучка 17 установлены дистанционирующие перегородки 23. Боковые экраны 8 промежуточного газохода 16 имеют отогнутые из их плоскости навстречу друг другу участки, образующие карманы 24, на горизонтальных участках которых установлены теплообменные пакеты 25, например, первой и второй ступеней пароперегревателя. Горизонтальные участки труб 19 карманов 24 могут быть расположены двумя рядами и попарно жестко соединены между собой посредством вертикальных проставок 26. Вертикальные участки труб 19 карманов 24 соединены между собой посредством проставок 27 с образованием мембранных панелей 28, жестко соединенных по торцам с поперечными экранами 13 и 14. Теплообменные пакеты 25 опираются на горизонтальные участки труб 19 карманов 24 через горизонтальные балки 30, установленные вблизи панелей 28, а на трубы экранов 8 известным способом. Проемы в экранах 8 в местах карманов 24 уплотнены одним из известных способов. Нижний барабан 6 установлен на фундаменте котла посредством опор 30, а нижние камеры 11 экранов 8 посредством опор 31. Под участками присоединения панелей 28 к экрану 13 между ним и подовым экраном 4, а также между последним и фундаментом котла установлены опоры соответственно 32 и 33. Со стороны топки 15 опора 32 и зазор между поперечным 13 и подовым 4 экранами изолированы обмуровкой 34. Подпитка питательной водой нижнего барабана 6, нижних камер 11 и конвективный газоход на чертежах не показаны. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Вертикальный двухбарабанный котел, содержащий газоплотный корпус, разделенный поперечными мембранными трубными экранами на топку, промежуточный газоход и газоход котельного пучка, отличающийся тем, что имеет место отгибка участков боковых экранов промежуточного газохода внутрь последнего с образованием в нем карманов из горизонтальных и вертикальных участков, участки труб в последних из которых соединены между собой посредством проставок с образованием мембранных панелей, жестко соединенных по торцам с поперечными экранами. 2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что трубы нижних горизонтальных участков карманов расположены двумя рядами и попарано жестко соединены между собой посредством вертикальных проставок. 3. Котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что под участками присоединения мембранных панелей карманов к поперечному экрану, разделяющему топку и промежуточный газоход, между поперечным и подовым экранами, а также между последним и фундаментом установлены дополнительные опоры. 4. Котел по пп. 1 3, отличающийся тем, что поперечный экран, разделяющий топку и промежуточный газоход, в верхней части имеет наклонный участок, жестко скрепленный с боковыми экранами.