СИСТЕМА КРЕПЛЕНИЯ КОНВЕКТИВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ КОТЛА Российский патент 2014 года по МПК F22B37/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конвективных пароперегревателях котлов большой мощности.

Известно крепление труб конвективных пароперегревателей котла с помощью вертикальных стоек, объединяющих трубы входного и выходного полупакетов и жестко закрепленных с опорной балкой (Нахалов В.А. и др. «Дополнительные напряжения в змеевиках из-за несовершенства системы крепления пароперегревателя», Электрические станции, №6, 1967 г., [1], Балашов Ю.В. и др. «Влияние компенсационных напряжений на надежность сварных соединений конвективных пароперегревателей», Электрические станции №1, 1974 г. [2]).

С увеличением мощности котла и, следовательно, увеличением поверхности нагрева конвективных пароперегревателей перемещаемость обогреваемых труб входного и выходного полупакетов становится весьма ощутимой и неравномерной. Наибольшая перемещаемость из-за температурного удлинения приходится на трубы выходного полупакета, подключенного к выходному коллектору пароперегревателя. Превышение удлинения труб выходного полупакета приводит к деформации гибов и повреждениям угловых сварных соединений выходных труб в приколлекторной зоне. Это снижет надежность и ремонтопригодность пароперегревателя котла.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для крепления конвективных поверхностей нагрева (SU 688767, публ. 30.09.1979 г.) [3]. Известное устройство состоит из смонтированных на опорной балке в шахматном порядке друг против друга, наклонно-вертикальных стоек, выполненных в виде «шалаша», соединенных сверху планкой и содержит опоры под каждую входную и выходную трубы, соединенные соответственно с входным и выходным коллектором с возможностью отделения каждой трубы в пакете от остальных. Недостатком этой системы является недостаточная несущая способность системы крепления, не выдерживающая повышенных изгибающих нагрузок, что приводит к высокой повреждаемости сварных соединений труб в местах их соединений с выходным коллектором.

Задача изобретения - повышение надежности конвективного пароперегревателя за счет увеличения несущей способности системы крепления конвективных поверхностей нагрева.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем. Заявленная система крепления конвективной поверхности нагрева пароперегревателя котла, как и известная, содержит стойки, смонтированные на них опоры под каждую входную и выходную трубы змеевиков, соединенные соответственно с входным и выходным коллектором с возможностью отделения каждой трубы в пакете от остальных. Система отличается тем, что опоры под входные трубы выполнены в виде роликов, а выходные трубы снабжены защемляющим устройством, ограничивающим возможность перемещения выходных труб в сторону выходного коллектора, не препятствующем их перемещению от места защемления в сторону от выходного коллектора. При этом защемляющее устройство выполнено в виде охватывающего трубу хомута или кольца, с возможностью опираться торцом в стенку стойки и установлено у ближайшей к выходному коллектору стойки пароперегревателя.

Снижение сопротивления передвижению входных труб на опорах, достигаемое за счет роликовых опор, уменьшает сопротивляемость входных труб полупакета осевым перемещениям. При этом ограничение возможности перемещения выходных труб в сторону выходного коллектора без препятствия их перемещению от места защемления в сторону от выходного коллектора позволяет снизить изгибающие нагрузки от температурных перемещений на трубы и угловые сварные соединения выходных участков труб в местах их присоединения к выходному коллектору. Установка защемляющего устройства у ближайшей к выходному коллектору стойки пароперегревателя эффективно ограничивает изгибающие нагрузки на угловые сварные соединения выходных участков труб в местах их присоединения к выходному коллектору. Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в снижении изгибающих нагрузок от температурных перемещений на трубы и угловые сварные соединения выходных участков труб в местах их присоединения к выходному коллектору.

Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображены опорные узлы входных и выходных труб змеевиков; на фиг. 2 - вид на стойки сбоку; на фиг. 3 - вид сверху на обогреваемый пакет труб змеевиков; на фиг. 4 - опорное устройство под выходные трубы; на фиг. 5 - предлагаемая роликовая опора под входные трубы; на фиг. 6, 7 - защемляющее устройство на выходных трубах; на фиг. 8 - общий вид конвективного пароперегревателя.

Система крепления конвективной поверхности нагрева пароперегревателя котла содержит опорную балку 1, стойки 2, связующую планку 3, смонтированные на стойках 2 опорные ролики 4 под каждую входную трубу 5 змеевиков, опорные стержни 6 под каждую выходную трубу 7, защемляющее устройство 8, установленное у первой, то есть ближайшей к выходному коллектору стойки пароперегревателя со стороны конвективной шахты перед выходным коллектором 10 пароперегревателя, а также входной коллектор 9.

При движении среды в пароперегревателе от входного коллектора 9 к выходному 10, опорные ролики 4, установленные под каждую входную трубу 5, обеспечивают свободу температурных перемещений этих труб в пределах конвективной шахты. Защемляющее устройство 8, установленное у первой стойки пароперегревателя со стороны конвективной шахты перед выходным коллектором 10, ограничивает перемещения выходных труб 7 в сторону выходного коллектора 10. Выполненное в виде охватывающего трубу хомута или кольца, с возможностью опираться торцом в стенку стойки, защемляющее устройство блокирует перемещение выходных труб 7 в сторону выходного коллектора 10, Это снижает осевые и изгибающие напряжения на выходные трубы 7 при их перемещении в пределах конвективной шахты. В результате надежность пароперегревателя при всех изменениях режима работы котла повышается. Изобретение может быть реализовано в пароперегревателях котлов эксплуатируемых электростанций, а также на вновь проектируемом оборудовании.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конвективных пароперегревателях котлов большой мощности. Система содержит стойки, смонтированные на них опоры под каждую входную и выходную трубы змеевиков, соединенные соответственно с входным и выходным коллектором с возможностью отделения каждой трубы в пакете от остальных. Опоры под входные трубы выполнены в виде роликов, а выходные трубы снабжены защемляющим устройством, ограничивающим возможность перемещения выходных труб в сторону выходного коллектора, не препятствуя их перемещению от места защемления в сторону от выходного коллектора. Изобретение позволяет снизить изгибающие нагрузки от температурных перемещений на трубы и угловые сварные соединения выходных участков труб в местах их присоединения к выходному коллектору. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система крепления конвективной поверхности нагрева пароперегревателя котла, содержащая стойки, смонтированные на них опоры под каждую входную и выходную трубы змеевиков, соединенные соответственно с входным и выходным коллектором с возможностью отделения каждой трубы в пакете от остальных, отличающаяся тем, что опоры под входные трубы выполнены в виде роликов, а выходные трубы снабжены защемляющим устройством, ограничивающим возможность перемещения выходных труб в сторону выходного коллектора, не препятствуя их перемещению от места защемления в сторону от выходного коллектора.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что защемляющее устройство выполнено в виде охватывающего трубу хомута или кольца.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что защемляющее устройство выполнено с возможностью опираться торцом в стенку стойки.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что защемляющее устройство установлено у ближайшей к выходному коллектору стойки пароперегревателя.