SU116509A1 - Supercharged steam boiler for steam and gas power plant - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к паровым котлам с наддувом, иначе называемых высоконапорными парогенераторами, пар из которых используетс  в паровых, а отход щие газы - в газовых турбинах, причем газова  турбина приводит во вращение компрессор, воздух из которого подаетс  в топку котла.The invention relates to supercharged steam boilers, otherwise called high-pressure steam generators, of which steam is used in steam and exhaust gases in gas turbines, the gas turbine driving a compressor, from which air is fed into the boiler furnace.

Известные конструкпии подобных котлов, например, котлы типа Велокс , имеют большие габариты и требуют значительных затрат времени на сборку и разборку котла при его ремонте или монтаже.Known designs of such boilers, for example, Velox type boilers, have large dimensions and require a considerable amount of time for assembling and disassembling the boiler during its repair or installation.

Предлагаемый котел не имеет этих недостатков. Он собран из четырех испарительных контуров, соединенных между собой продольными фланцами, позвол ющими быстро производить разборку и сборку котла. Каждый контур набран из испарительных элементов, выполненных из двух труб неодинакового диаметра, одна из которых в своей средней части образует змеевик, расположенный перпендикул рно к продольной оси труб. Испарительные контуры собираютс  так, что змеевики элементов размещаютс  внутри котла, образу  компактные конвективные поверхности нагрева, уменьша  габариты котла.The proposed boiler does not have these disadvantages. It is assembled from four evaporating circuits interconnected by longitudinal flanges that allow for quick disassembly and assembly of the boiler. Each circuit is made up of evaporating elements made of two pipes of different diameter, one of which in its middle part forms a coil located perpendicular to the longitudinal axis of the pipes. The evaporative circuits are assembled so that the coils of the elements are placed inside the boiler, forming compact convective heating surfaces, reducing the dimensions of the boiler.

На фиг. 1 изображен испарительный элемент в трех проекци х с частичным разрезом; на фиг. 2 - испарительный контур в трех проекци х; на фиг. 3 - котел в продольном разрезе; на фиг. 4 - поперечный разрез котла по линии ВВ на фиг. 3; на фиг. 5 - котел в плане со сн той крыщкой .FIG. 1 shows an evaporating element in three projections with a partial section; in fig. 2 - evaporative circuit in three projections; in fig. 3 - longitudinal section of the boiler; in fig. 4 is a cross section of the boiler along the line BB in FIG. 3; in fig. 5 - boiler in plan with the lid removed.

Каждый испарительный элемент изготовлен из двух труб, из них труба / меньшего, а труба 2 большего диаметра. Трубы в нижних част х соединены калачом 3. Труба меньшего диаметра в своей средней части переходит в змеевик 4, состо щий из нескольких петель.Each evaporating element is made of two tubes, of which a tube / smaller, and a tube 2 of larger diameter. The pipes in the lower parts are connected by a roll 3. The pipe of a smaller diameter in its middle part passes into a coil 4, consisting of several loops.

№ 116509- 2 -No. 116509-2 -

Из испарительных элементов собраны четыре испарительных контура . Трубы меньшего диаметра каждого из элементов нрисоединены к вод ному коллектору 5, а трубы большего диаметра - к коллектору 6 паровод ной смеси. Питательна  вода подаетс  в вод ной коллектор по трубе 7, а паровод на  смесь из коллектора 6 отводитс  по трубе 8. Трубы испарительных элементов креп тс  крючками к по сам 9, которые по высоте скреплены полосами 10 и продольными фланцами 11, образующими каркас контура. Верхний по с косынками 12 крепитс  еще к сектору 13, на котором расположены опоры/ дл  коллекторов 5 и 6i. С наружной стороны контур обшит листами 15 из жароупорной стали.From the evaporative elements assembled four evaporative circuits. The pipes of smaller diameter of each of the elements are connected to the water collector 5, and the pipes of larger diameter to the collector 6 of the steam-water mixture. The feed water is supplied to the water collector through pipe 7, and the steam pipe to the mixture from collector 6 is discharged through pipe 8. The pipes of the evaporation elements are hooked to 9 themselves, which are fastened in height by strips 10 and longitudinal flanges 11 forming the outline frame. Upper with kerchiefs 12 is attached to the sector 13, on which are the supports / dl collectors 5 and 6i. From the outside, the contour is sheathed by sheets 15 of heat-resistant steel.

Котел собираетс  из четырех испарительных контуров, которые соедин ютс  между собой продольными фланцами 11. В нижней части котла при этом образуетс  топочное пространство 16, в котором происходит сжигание жидкого или газообразного топлива, подаваемого через форсунку или горелку 17. Стенками топочного пространства служат трубы испарительных леменгов. Контуры собраны так, что змеевики испарительных элементов одного контура располагаютс  между змеевиками испарительных элементов противолежащего контура, образу  по высоте котла два р да змеевиков 18 и 19, оси труб которых расположены в перпендикул рных плоскост х. При такой сборке над топкой образуетс  компактна  конвективна  поверхность нагрева котла. На трубах змеевиков установлены дистанционные кольца 20. Контуры попарно взаимозамен емы . Соединение контуров с помощью продольиых фланцев позвол ет просто и быстро производить монтаж и демонтаж котла. Выще змеевиков расположен пароперегреватель 21.The boiler is assembled from four evaporating circuits, which are interconnected by longitudinal flanges 11. In the lower part of the boiler, a furnace space 16 is formed in which liquid or gaseous fuel is burned through the nozzle or burner 17. Evaporative lemeng pipes serve as walls of the furnace space . The circuits are assembled so that the coils of the evaporating elements of the same circuit are located between the coils of the evaporating elements of the opposite contour, forming two rows of coils 18 and 19 along the height of the boiler, the axes of which are located in perpendicular planes. With such an assembly, a convective heating surface of the boiler is formed over the furnace. Distance rings 20 are installed on coil pipes. The contours are mutually interchangeable. Connecting the circuits using longitudinal flanges allows you to quickly and easily assemble and disassemble the boiler. Above the coil is a superheater 21.

При сборке котла сектора контуров опираютс  на кольцо 22, зажатое между фланцами 23, один из которых приварен к верхней крышке 24, а другой к наружному корпусу 25 котла. Така  система опоры контуров позвол ет всю нагрузку от поверхностей нагрева передать на корпус котла, обеспечива  свободное расщирение книзу внутренних элементов котла при их нагревании. При сн тии верхней крышки можно все поверхности нагрева вынуть из корпуса.When assembling the boiler, the contour sector rests on the ring 22 clamped between the flanges 23, one of which is welded to the upper cover 24, and the other to the outer casing 25 of the boiler. Such a circuit support system allows the entire load from the heating surfaces to be transferred to the boiler body, ensuring free extension of the internal elements of the boiler from the bottom when they are heated. By removing the top cover, all heating surfaces can be removed from the housing.

Дл  доступа к внутренним част м котла снизу нижн   крыщка 26 также выполнена съемной. В местах прохода трубопроводов через крышки установлены уплотн ющие устройства, которые состо т из компенсаторов 27, приваренных одной стороной к трубам, а другой к патрубкам , укрепленным в крышках. При сн тии крышек сварочные швы или спиливаютс , или расплавл ютс  в пламени газовой горелки. Такое устройство обеспечивает надежное уплотнение от проникновени  газов в помещение котельной, не вызыва  в крыщках дополнительных напр жений от термических удлинений трубопроводов.In order to access the internal parts of the boiler from below, the bottom cover 26 is also removable. Sealing devices are installed at the places where the pipelines pass through the covers, which consist of compensators 27 welded to the pipes with one side and pipes fixed to the pipes with the other. When the covers are removed, the welds are either cut down or melted in the flame of a gas torch. Such a device provides a reliable seal against the penetration of gases into the boiler room, without causing additional pressure in the caps from thermal lengthening of the pipelines.

Воздух из компрессора поступает в котел через патрубок 28, проходит по кольцевому пространству 29 между общивкой контуров и наружным корпусом, нагреваетс  и через регистры поступает в топку котла.The air from the compressor enters the boiler through the pipe 28, passes through the annular space 29 between the common contours and the outer casing, heats up and through the registers enters the boiler furnace.

Топочные газы омывают последовательно конвективные поверхности нагрева котла, змеевики пароперегревател  и через короб 30 направл ютс  в газовую турбину.The flue gases wash successively the convective heating surfaces of the boiler, the superheater coils and through the duct 30 are sent to the gas turbine.

Насыщенный пар по трубам 8 отводитс  в сепаратор (на чертеже не показан), а по трубам 31 возвращаетс  из сепаратора в пароперегреватель , из которого по трубам 32 отводитс  в паровую турбину.Saturated steam is led through pipes 8 to a separator (not shown), and through pipes 31 is returned from the separator to a steam superheater, from which pipes 32 are led to a steam turbine.

Внутренн   часть верхней крышки котла изолируетс , например, мастикой из феррогипса, а нижн   часть топки охлаждаетс  водой, проход щей по трубам 33, что обеспечивает надежную работу металла этих частей котла.The inner part of the upper lid of the boiler is insulated, for example, with mastic from ferro-gypsum, and the lower part of the furnace is cooled with water passing through pipes 33, which ensures reliable operation of the metal of these parts of the boiler.

1.Паровой котел с наддувом дл  парогазовой силовой уетановкн, стенки тонки которого образованы вертикальными испарительными элементами , выполненными из труб неодинакового диаметра, отличающийс  тем, что, с целью удобства сборки и разборки, новерхность нагрева котла выполнена из четырех испарительных контуров, соедине; ных между собой но длине фланцами.1. A supercharged steam boiler for a combined-cycle power unit, whose walls are thin formed by vertical evaporation elements made of pipes of unequal diameter, characterized in that, for the purpose of ease of assembly and disassembly, the heating surface of the boiler is made of four evaporation circuits; between each other but the length of the flanges.

2.Устройство котла но п. 1, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  габаритов котла без снижени  его производительности, одна из двух труб каждого испарительного элемента в средней части образует змеевик, расноложенный перпендикул рно к продольной оси труб.2. Boiler device of claim 1, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the boiler without reducing its performance, one of the two tubes of each evaporation element in the middle part forms a coil located perpendicular to the longitudinal axis of the tubes.

Предмет изобретени Subject invention

fus Ifus i

азвез по ВЬstars for bv

Вид по стрзлхе А iView Strozlhe A i

Фиг 2Fig 2