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PERFECTIONNEMENTS AUX GROUPES GENERATEURS, SURCHAUFFEURS ET RECHAUFFEURS
DE VAPEUR.
Cette invention concerne des groupes générateurs surchauffeurs et réchauffeurs de vapeur tubulaires. On a cherché à augmenter le rendement de ces groupes par l'adoption de températures et de pressions plus élevées, mais on s'est heurté à des difficultés, lorsqu'on brûlait des combustibles à forte teneur en cendre, en voulant porter à la température voulue-de surchauffe la vapeur engendrée, ce qui peut être nécessaire, par exemple, à une pression de 1600 livres par pouce carré (112 kg./cm2) et à une température de 1000 F (550 C), particulièrement si la vapeur doit être réchauffée à une température semblable.
D'une part, une chute élevée de la température des gaz dans la partie de chauffage de la vapeur d'un groupe générateur est désirable en vue d'assurer l'échange de chaleur nécessaire, et d'autre part, le dépôt de scorie sur les surfaces de chauffe dans le voisinage de l'entrée des gaz à cette partie du groupe doit être évité ou limité à un degré qui puisse être toléré. Un but de l'invention est de procurer des groupas générateurs et surchauffeurs de vapeur propres à être employés à de hautes¯pressions de vapeur en brülant des combustibles cendreux et qui sont pourvus de dispositifs perfectionnés de surchauffe et de réchauffage pour atteindre de hautes températures de surchauffage et de réchauffage.
Un groupe tubulaire générateur, surchauffeur et réchauffeur de vapeur suivant la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une section génératrice de vapeur à rayonnement, un surchauffeur à rayonnement pouvant être purgé, situé dans .une zone adjacente à la sortie des gaz de la section génératrice de vapeur à rayonnement et qui comprend à la fois des sections de tubes garnissant la surface des parois de la zone et des sections de tubes disposés en panneaux tubulaires' espacés assez largement les uns des autres à l'intérieur de la zone, et un surchauffeur à convection ainsi qu'un réchauffeur à convection susceptible d'être purgé, qui sont,disposés dans le parcours des gaz au-delà de cette
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zone.
L'invention sera décrite ci-après, àtitre d'exemple, avec référence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation de cote d'un groupe tubulaire générateur, surchauffeur et réchauffeur de vapeur représenté partiellement en coupe verticale anivant un plan indiqué par les lignes I-I sur les Figs. 3 et 5;
Fig. 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne IIII de la Fig. 1;
Fig. 3 est une élévation de face d'une partie arrière du groupe, en coupe suivant un plan indiqué par les lignes III-III sur les Figs.
1 et 4;
Fig. 4 est une élévation de cöté de la partie arrière du groupe en coupe suivant la ligne IV-IV de Ta Fig. 3;
Fig. 5 est une élévation d'une partie arrière du groupe en coupe suivant la ligne V-V de la Fig. 1;
Fig. 6 est une vue en plan à plus grande échelle d'une partie d'une paroi en coupe suivant la ligne VI-VI de la Fig. l, et
Fig. 7 montre des bifurcations dans certains tubes de refroidissement des parois vaporisants.
Dans ces dessins, sauf sur la Fig. 6, tous les tubes, pour les distinguer des tuyaux des boites de jonction et des collecteurs sont représentés en vue de coté par des lignes, et sauf dans quelques cas où des rangées de tubes vues en coupe transversale sont indiquées par des rangées de traits interompus chaque rangée de tubes vue en coupe transversale est aussi représentée par, une ligne, et en ce qui,concerne les faisceaux de tubes où les tubes sont disposés en rangées de deux directions, les vues où les tubes sont représentés en coupe transversale montrent des lignes s'intersectant dont les intersections indiquent les positions des tubes.
Gomme on le voit sur les dessins, le groupe comprend une chambre de combustion 1 chauffée à la paroi avant 2 par deux groupes de brùleurs à combustible pulvérisé 3 et 4 associés à deux compartiments respectifs 5 et 6 dans lesquels la chambre de combustion se divise. La paroi avant 2, les parois latérales opposées 7, et la paroi arrière 8 de la chambre de combustion sont garnies de tubes de refroidissement vaporisants alimentés en eau par les collecteurs inférieurs correspondants 9, 10 et 11.
Les compartiments 5 et 6 de la chambre de combustion sont pourvus de fonds en trémies correspondants 12 et 13, dont les gorges s'étendent parallèlement aux parois latérales 7. La paroi séparatrice 14 entre les deux compartiments s'étend aussi parallèlement aux parois latérales 7 et est formée de tubes vaporisants,dont les tubes de rang impair reçoivent leur eau d'un collecteur 15 à la partie inférieure du compartiment 5, tandis que les tubes de rang pair reçoivent leur eau d'un collecteur 16 à la partie inférieure de l'autre compartiment 6.
Les extrémités de décharge de tous les tubes vaporisants du groupe sont raccordées à un corps cylindrique de vapeur et d'eau 20 disposé en avant de la paroi antérieure 2, son axe s'étendant parallèlement à celle-ci. Le dispositif de descente de ce corps cylindrique comprend huit colonnes descendantes de grand diamètre 21 raccordées par leurs exfrémîtes supérieures au corps cylindrique 20 par des tubes plus petits 22 établissant la communication avec la partie inférieure de ce dernier en des points répartis sur toute sa longueur, et reliées à leurs extrémités inférieures par des tubes (non représentés) aux -collecteurs 9, 10, 11 15 et 16 .
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A sa partie supérieure, la paroi arrière 8 est recourbée de bas en haut en avant, et ensuite de bas en haut vers l'arrière sous une inclinaison assez raide, pour former une arche 23 au-dessus du ni- veau des groupes de brûleurs. Au-dessus du niveau de l'arche se trouve une zone de surchauffe à rayonnement 24 qui recoit les gaz circulant ver- ticalement après avoir dépassé l'arche et qui possède une sertie latéra- le des gaz 25 à son extrémité arrière, communiquant avec un parcours de gaz latéral 26 agencé pour conduire les gaz de cette zone au sommet d'un parcours de gaz descendant 27.
La paroi séparatrice 14 entre les deux compartiments est fer- mée sur la majeure partie de son étendue,mais dans une région 18 en avant et au-dessous de l'arche 23 les-tubes de rang impair sont recourbés à l'intérieur d'un compartiment et'les tubes de rang pair à l'intérieur de l'autre compartimenta de telle sorte que les gaz peuvent se rendre d'un compartiment à l'autre dans le cas où il existe une différence de pression entre eux. La paroi séparatrice s'étend verticalement au-dessus du niveau de l'arche, divisant ainsi la zone de surchauffe par rayonnement 24, et s'ètend vers l'arrière celle-ci dans le parcours latéral des gaz 26 sur un tiers environ de Ia distance entre la sortie latérale des gaz 25 et l'avant du parcours descendant 27 des gaz.
A un niveau situé à peu près à égales distances entre l'arche 23 et les sommets des groupes de brûleurs se trouve un collecteur horizontal en U 19 possédant une branche centrale 28 qui s'étend en travers de la paroi avant 2 et des branches latérales 29 qui s'étendent dans les parois latérales 7 vers l'arrière jusqu'en,des points situés verticalement au-dessous de l'extrémité avant de l'arche 23.
La branche centrale forme un dispositif collecteur de sortie pour une rangée de tubes de surchauffeurs chauffés par rayonnement 30 espacés de 10 1/2" (26,65 cm) de l'arrière de la surface interne de la paroi avant 2, et s'étendant de haut en bas du ciel 31 de la de surchauffe à rayonnement jusqu'en un point situé à peu près à 3 "6" (1,05 m) au-dessus du collecteur en U 19, où ils sont recourbés pourpénétrer perpendiculairement dans la paroi antérieure avant de se recourber de haut en bas pour pénétrer dans la partie supérieure de la branche centrale 28 du collecteur@ Les branches latérales 29 du collecteur forment un dispositif collecteur centrée pour des rangées similaires de tubes de surchauffe par rayonnement 32 garnissant d'une manière similaire les parois latérales 7 au-dessus des branches du collecteur,
et s'étendant au travers du ciel 31. Les tubes de surchauffe par rayonnement de la rangée 30 quittent, au-dessus du ciel 31, la partie supérieure duc@@rps cylindrique de vapeur et d'eau 20 Les tubes des rangées 32 au-dessus du ciel 31 pénètrent dans des collecteurs correspondants 33, parallèles aux parois latérales qui sont raccordés peur envoyer leur vapeur à un collecteur 34 s'étendant parallèlement à la paroi avant audessus du ciel 31.
Ainsi que le montre la Fig. 7, la surface de la paroi garnie par la rangée de tubes de surchauffeur 30 est pourvue de tubes vaporisants 35 alternant avec les tubes de surchauffe et recevant leur fluide des tubes vaporisants situés au-dessous, par des bifurcations ou des jonctions 36 pour réduire à la moitié le nombre de tubes ;vaporisants . La Fig. 6 monbra comment les tubes 30 passent entre les tubes 35 à proximité des bifurcations. Des dispositions de tubes et des bifurcations semblables sont employées sur les parois latérales 7 en combinaison avec les rangées de tubes de surchauffe 32.
Les tubes vaporisants de la paroi avanp sont raccordés par leurs extrémités supérieures directement au corps cylindrique de vapeur et d'eau 20. Les tubes vaporisants (non représentés) des parois latérales 7 situés au-dessous de l'arche 23 sont convenablement recourbés en arrière et leur espacement est rétabli pour refroidir les parois latérales du passage de gaz latéral 26. Toutes les décharges des tubes vaporisants des parois latérales sont reliées au corps cylindrique de vapeur et
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d'eau 20 par des collecteurs 40 disposés parallèlement aux parois latérales et au-dessus de chacune de celles-ci.
La plupart des tubes vaporisantsde la paroi arrière 8 garnissent le fond 41 des parcours de gaz latéraux 26, puis s'élèvent vertioalement comme un écran 42 entre le parcours de gaz latéral et le sommet du parcours de gaz descendant 27, et garnissent alors le ciel 43 du parcours de gaz latéral et le ciel 31 de la zone de surchauffe par rayonnement, après quoi ils se raccordent au corps cylindrique de vapeur et d'eau. Toutefois quelques uns des tubes vaporisants de la paroi arrière, s'étendent sous forme d'un écran 44 constitué par une rangée unique de tubes en travers de la sortie de gaz latérale 25, après quoi ils garnissent aussi le ciel 31 de la zone de surchauffe par rayonnement.
Les tubes de surchauffe par rayonnement sont disposés dans la zone de surchauffe par rayonnement sous forme de trois rangées, s'étendant chacune parallèlement à la paroi avant 2, de plaques ou de panneaux parallèles chacun aux parois-latérales 7. La rangée avant comprend huit panneaux 45 formés chacun de dix tubes placés cote à côte, recevant leur vapeur du collecteur transversal 34 et descendant verticalement au travers du ciel 31 et jusqu'au fond. de la zone de surchauffe à rayonnement, où ils sont recourbés pour se diriger de haut en bas vers l'arrière jusqu'à l'arche 23 qu'ils traversent pour se rendre dans une boite de surchauffe correspondante 46.
Quatre plateaux ou panneaux de la rangée sont disposés de chaque côté de la paroi séparatrice 14, sous une distance de 4' (1, 20 m) entre les panneaux contigus, une distance de 4' entre le panneau interne et la paroi séparatrice 14, et une distance de 4' (1,20 m) entre le panneau extérieur et la paroi latérale 7.
Huit tubes vaporisant$ 17 de la paroi arrière 8 de la chambre de combustion quittent la paroi arrière 8 à l'endroit de l'arche 32 et s'étendent de bas en haut vers l'avant comme des écrans au-dessous et en avant des parties inférieures inclinées correspondantes des panneaux 45 de la ràngée de panneaux antérieure, en s'élevant ensuite verticalement jusqu'au corps cylindrique 20 conjointement avec les tubes de la paroi avant 2.
Les panneaux de la deuxième et de la troisième rangées 47 et 48 respectivement, sont formés d'une manière similaire de dix tubes, et sont espacés d'une manière similaire l'un de l'autre ainsi que de la paroi séparatrice 14 et des parois latérales 7. Les tubes de chaque panneau de la deuxième rangée sont continus avec les tubes correspondants d' un panneau correspondant de la troisième rangée et sont conformés comme une épingle à cheveux, leurs coudes de retour 49 à la parole supérieure et au-dessus du ciel 31. Les majeures parties et parties supérieures de la deuxième et de la troisième rangées de panneaux sont disposées verticalement, mais les parties inférieures des tubes sont inclinées de haut en bas vers l'arrière.
Les tubes de la seconde rangée de panneaux sont raccordés à des boites de surchauffe correspondantes 46; les tubes de la troisième rangée de panneaux! après avoir passé au travers de l'arche 23, et avoir été conduits à une certaine distance en arrière de celui-ci, sont amenés de haut en bas en'avant du parcours de gaz descendant 27 pour être raccordés à un collecteur horizontal 37, en forme de U, dont la branche centrale 50 et les branches latérales 51, se trouvent respectivement à la partie inférieure de la paroi avant 52 et à la partie inférieure des parois latérales opposées 53 du parcours de gaz 27. Les tubes de vapeur 57 partant des branches 51 du collecteur garnissent les parois latérales 53 du parcours de gaz descendant et pénètrent dans les branches latérales 54 d'un collecteur horizontal supérieur 38,
en forme de U, situé au-dessus du ciel du parcours de gaz descendant, la branche centrale 55 de ce collecteur supérieur en forme de U se trouvant au-dessus de la paroi arrière 56 du parcours de gaz descendant. La branche centrale 50 du collecteur inférieur en U envoie la vapeur de bas en haut dans les tubes de vapeur 39, qui garnissent la paroi avant 52 du parcours da gaz descendant, et qui, après avoir passé derrière l'écran 42 situé en travers du
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parcours des gaz reliant le parcours de gaz latéral 26 au sommet du par- cours de gaz descendant 27, garnissent le ciel 60 du parcours de gaz des- cendant 27 et se raccordent à la branche centrale 55 du collecteur supé- rieur en U.
La branche centrale 50 du collecteur inférieur en U envoie aussi de la vapeur à une rangée 61 de tubes conduisant horizontalement en travers de la partie inférieure du parcours de gaz descendant 27 à la paroi arrière 56 de celui-ci, qu'ils garnissent pour se rendre ensuite à leurs extrémités supérieures dans la branche centrale 55 du collecteur supérieur en forme de U.
Près du sommet du parcours de gaz descendant 27 se trouve une section primaire 62 d'un surchauffeur à convection, dont les tubes s'é- tendent horizontalement et sont susceptibles d'être purgés et auquel la vapeur en provenance de la branche centrale 55 du collecteur supérieur en U est amenée par un collecteur d'entrée 63. La vapeur passe dans la section primaire 62 du surchauffeur à convection, en sens contraire du courant de gaz circulant sur celui-ci, la quitte par un collecteur de sor- tie 64, et est envoyée par un désurchauffeur 65 dans une section secon- daire 66 du surchauffeur à convection monté dans le parcours de gaz laté- ral 26. Le collecteur d'entrée 67 et le collecteur de sortie 68 sont disposés au-dessus du ciel du parcours de gaz latéral et s'étendent pa- rallèlement au collecteur de vapeur et d'eau 20.
Le collecteur d'entrée 67 est situé en avant du collecteur de sortie 68 et les tubes de surchauffe venant du premier de ces collecteurs descendent verticalement en quatre rangées au travers du ciel 43 du parcours de gaz latéral jusqu'à proximité du fond 41 de ce dernier, après quoi ils sont recourbés en arrière et s'élèvent verticalement jusqu'à proximité du ciel; dans cette partie de la section secondaire du surchauffeur à convection les tubes sont disposés dans des plans¯parallèles aux parois latérales et à une distance de 1' (0,30 m)' l'un de l'autre.
Les tubes de surchauffeur sont alors ramenés à deux rangées seulement, la distance entre les tubes adjacents de la même rangée étant de 6" (15,25 cm), ces rangées s'étendant en arrière et ensuite verticalement de haut en bas puis dé bas en haut et au travers du ciel 43 du parcours de gaz latéral jusqu'au collecteur de sortie 68 d'où la vapeur est envoyée à l'endroit d'utilisation, c'est-à-dire à une turbine.
Une section primaire 69 de réchauffeur de vapeur par convection, divisée en trois faisceaux couplés en série par rapport au courant de vapeur qui y circule intérieurement et au courant de gaz qui y circule extérieurement,est montée dans le parcours des gaz au-dessous de la section primaire 62 du surchauffeur à convection. Chaque faisceau tubulaire du réchauffeur primaire est constitué par des tubes s'étendant horizonta- lement,, On fait circuler dans la section primaire 69 du réchauffeur la vapeur à réchauffer, c'est-à-dire la vapeur venant d'un étage intermédiaire de la turbine en l'envoyant d'un collecteur d'entrée inférieur 70 en sens contraire du courant des gaz, à un collecteur de sortie supérieur 71.
La vapeur réchauffée est amenée de ce dernier par un désurchauffeur 72 du réchauffeur à une section secondaire 73 du réehauffeur par convection montée dans le parcours de gaz entre la section secondaire 66 du surchauffeur à convection dans le parcours de gaz latéral 24 et la section primaire 62 du surchauffeur à convection dans le parcours de gaz descendant 27.
La section secondaire 73 du réchauffeur comprend six rangées 74 de tubes sétendant horizontalement en travers du parcours de gaz descendant 27 au-dessus de la section primaire 62 du surchauffeur à convection et passant au travers de la partie la plus élevée 75 de la paroi avant 52 du parcours de gaz descendant 27 dans le parcours de gaz latéral 26, à la partie postérieure duquel ils sont recourbés vers le haut et s'étendent en épingles à cheveux avec coudes de retour 76 à la partie supérieure et au-dessus du ciel 43 du parcours de gaz latéral.
Le collecteur d'entrée 77 de la section secondaire du réchauffeur et le collecteur de sortie 78 de la section secondaire du réchauffeur d'où la vapeur réchauffée est conduite à l'endroit d'utilisation, par exemple un dernier étage de la turbine,
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sont situés tous deux derrière la paroi arrière 56 du parcours de gaz descendant.
Dans la région de la section primaire 69 du réchauffeur de vapeur à convection, le parcours descendant des gaz 27 est divisé par des cloisons verticales 80 en trois passages parallèles. La section primaire 69 du réchauffeur n'occupe que le passage central 81, chacun des deux passages latéraux 82 contenant deux faisceaux de tubes d'économiseur 83. Des registres ou papillons 84 sont prévus dans les passages latéraux 82 au-dessous des faisceaux 83 de l'économiseur, pour pouvoir régler la répartition des gaz entre les passages.
Au-dessous des trois passages de gaz 81 et 82 les gaz circulant de haut en bas se réunissent avant de se rendre dans les faisceaux principaux 83 de ],-'-économiseur qui sont disposés en deux groupes, dont un de chaque côté d'un'passage central 86 formant une dérivation par lequel les gaz peuvent circuler sous le contrôle de registres ou de clapets 87 pour court-circuiter les faisceaux principaux de l'écnomiseur.
Les chiffres de référence 90 désignent les parties inférieures de différents dispositifs de support supérieurs des éléments du groupe.
Les chiffres de-référence 95 désignent les emplacements de souffleurs de suie du type présentant un angle de soufflage de 3500, et les chiffres de référence 95 désignent les emplacements de souffleurs de suie ayant un angle de soufflage plus réduit.
En service,la possibilité de purger les tubes de parois 30 et 32 du surchauffeur et =les panneaux tubulaires 45 , 47 et 48 du surchauffeur ainsi que les sections 73 et 81 du réchauffeur, permet d' assurer leur sécurité pendant la mise en marche.
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IMPROVEMENTS FOR GENERATORS, SUPERHEATERS AND REHEATERS
OF STEAM.
This invention relates to tubular steam superheater and reheat generators. We tried to increase the efficiency of these groups by adopting higher temperatures and pressures, but we encountered difficulties, when burning fuels with a high ash content, in trying to raise the temperature steam generated, which may be necessary, for example, at a pressure of 1600 pounds per square inch (112 kg./cm2) and at a temperature of 1000 F (550 C), particularly if the steam is to be be reheated to a similar temperature.
On the one hand, a high drop in the temperature of the gases in the steam heating part of a generator group is desirable in order to ensure the necessary heat exchange, and on the other hand, the deposition of slag. on heating surfaces in the vicinity of the gas inlet to this part of the group should be avoided or limited to a degree that can be tolerated. An object of the invention is to provide steam generator and superheater groups suitable for use at high steam pressures by burning ashy fuels and which are provided with improved superheating and reheating devices to reach high temperatures of overheating and reheating.
A tubular steam generator, superheater and reheater according to the present invention is characterized in that it comprises a radiating steam generating section, a bleeding radiant superheater, located in an area adjacent to the outlet of the gases from the steam generator. the radiating steam generator section and which comprises both sections of tubes lining the surface of the walls of the zone and sections of tubes arranged in tubular panels spaced fairly widely from each other within the zone, and a convection superheater as well as a convection heater capable of being purged, which are, arranged in the gas path beyond this
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zoned.
The invention will be described below, by way of example, with reference to the attached partially schematic drawings, in which:
Fig. 1 is a side elevational view of a tubular generator, superheater and steam heater shown partially in vertical section anivant a plane indicated by lines I-I in Figs. 3 and 5;
Fig. 2 is a horizontal sectional view taken along line IIII of FIG. 1;
Fig. 3 is a front elevation of a rear part of the group, in section along a plane indicated by lines III-III in Figs.
1 and 4;
Fig. 4 is a side elevation of the rear part of the group in section taken along line IV-IV of FIG. 3;
Fig. 5 is an elevation of a rear part of the group in section taken along the line V-V of FIG. 1;
Fig. 6 is a plan view on a larger scale of part of a wall in section taken along line VI-VI of FIG. l, and
Fig. 7 shows bifurcations in some cooling tubes of the vaporizing walls.
In these drawings, except in FIG. 6, all the tubes, to distinguish them from the pipes of the junction boxes and the manifolds are shown in side view by lines, and except in a few cases where rows of tubes seen in cross section are indicated by rows of dotted lines each row of tubes seen in cross section is also shown by, a line, and with respect to bundles of tubes where the tubes are arranged in rows from two directions, the views where the tubes are shown in cross section show lines intersecting whose intersections indicate the positions of the tubes.
As can be seen in the drawings, the group comprises a combustion chamber 1 heated to the front wall 2 by two groups of pulverized fuel burners 3 and 4 associated with two respective compartments 5 and 6 in which the combustion chamber is divided. The front wall 2, the opposite side walls 7, and the rear wall 8 of the combustion chamber are lined with vaporizing cooling tubes supplied with water by the corresponding lower manifolds 9, 10 and 11.
The compartments 5 and 6 of the combustion chamber are provided with corresponding hopper ends 12 and 13, the grooves of which extend parallel to the side walls 7. The dividing wall 14 between the two compartments also extends parallel to the side walls 7 and is formed of vaporizing tubes, the odd-numbered tubes of which receive their water from a collector 15 at the lower part of the compartment 5, while the even-ranked tubes receive their water from a collector 16 at the lower part of the 'other compartment 6.
The discharge ends of all the vaporizing tubes of the group are connected to a cylindrical body of steam and water 20 disposed in front of the front wall 2, its axis extending parallel to the latter. The lowering device of this cylindrical body comprises eight descending columns of large diameter 21 connected by their upper exfrémits to the cylindrical body 20 by smaller tubes 22 establishing communication with the lower part of the latter at points distributed over its entire length, and connected at their lower ends by tubes (not shown) to the collectors 9, 10, 11 15 and 16.
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At its upper part, the rear wall 8 is bent from bottom to top forwards, and then from bottom to top to rear under a fairly steep inclination, to form an arch 23 above the level of the burner groups. . Above the level of the arch is a radiant superheat zone 24 which receives the gases flowing vertically after passing the arch and which has a lateral gas crimp 25 at its rear end, communicating with it. a lateral gas path 26 arranged to conduct the gases from this zone to the top of a descending gas path 27.
The dividing wall 14 between the two compartments is closed over most of its extent, but in a region 18 in front of and below the arch 23 the odd-numbered tubes are curved inside. a compartment and the tubes of even rank inside the other compartmenta so that the gases can go from one compartment to the other in the event that there is a pressure difference between them. The dividing wall extends vertically above the level of the arch, thus dividing the zone of superheating by radiation 24, and extends rearwardly thereof in the lateral path of the gases 26 for about a third of Ia distance between the lateral gas outlet 25 and the front of the descending path 27 of the gas.
At a level located approximately at equal distances between the arch 23 and the tops of the groups of burners is a horizontal U-shaped manifold 19 having a central branch 28 which extends across the front wall 2 and the side branches. 29 which extend in the side walls 7 rearwardly to points located vertically below the front end of the arch 23.
The central branch forms an outlet manifold for a row of radiant heated superheater tubes 30 spaced 10 1/2 "(26.65 cm) from the rear of the inner surface of the front wall 2, and s' extending from top to bottom of the sky 31 from the radiant superheat to a point approximately 3 "6" (1.05 m) above the U-manifold 19, where they are curved to penetrate perpendicularly into the front wall before curving up and down to penetrate the upper part of the central branch 28 of the manifold @ The lateral branches 29 of the manifold form a centered manifold device for similar rows of radiant superheat tubes 32 lining with in a similar way the side walls 7 above the branches of the collector,
and extending across the sky 31. The radiant superheat tubes of row 30 leave, above the sky 31, the upper part of the cylindrical steam and water section 20 The tubes of rows 32 through the sky. -above the sky 31 enter corresponding collectors 33, parallel to the side walls which are connected to send their steam to a collector 34 extending parallel to the front wall above the sky 31.
As shown in Fig. 7, the surface of the wall lined by the row of superheater tubes 30 is provided with vaporizing tubes 35 alternating with the superheating tubes and receiving their fluid from the vaporizing tubes located below, by bifurcations or junctions 36 to reduce to half the number of tubes; vaporizers. Fig. 6 monbra how the tubes 30 pass between the tubes 35 near the bifurcations. Similar tube arrangements and bifurcations are employed on the side walls 7 in combination with the rows of overheating tubes 32.
The vaporizing tubes of the front wall are connected by their upper ends directly to the cylindrical body of steam and water 20. The vaporizing tubes (not shown) of the side walls 7 located below the arch 23 are suitably curved backwards. and their spacing is reestablished to cool the side walls of the side gas passage 26. All the discharges of the side wall vaporizing tubes are connected to the cylindrical vapor body and
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water 20 by collectors 40 arranged parallel to the side walls and above each thereof.
Most of the vaporizing tubes of the rear wall 8 line the bottom 41 of the lateral gas paths 26, then rise vertically like a screen 42 between the lateral gas path and the top of the descending gas path 27, and then fill the sky. 43 of the side gas path and the sky 31 of the radiant superheat zone, after which they connect to the cylindrical body of steam and water. However, some of the vaporizing tubes of the rear wall extend in the form of a screen 44 consisting of a single row of tubes across the side gas outlet 25, after which they also line the top 31 with the zone of. overheating by radiation.
The radiant superheat tubes are arranged in the radiant superheat zone in the form of three rows, each extending parallel to the front wall 2, of plates or panels each parallel to the side walls 7. The front row comprises eight. panels 45 each formed of ten tubes placed side by side, receiving their vapor from the transverse manifold 34 and descending vertically through the sky 31 and to the bottom. from the radiant overheating zone, where they are curved to move up and down towards the rear to the arch 23 which they cross to reach a corresponding overheating box 46.
Four trays or panels of the row are arranged on each side of the dividing wall 14, under a distance of 4 '(1, 20 m) between the contiguous panels, a distance of 4' between the internal panel and the dividing wall 14, and a distance of 4 '(1.20 m) between the outer panel and the side wall 7.
Eight tubes vaporizing $ 17 from the rear wall 8 of the combustion chamber leave the rear wall 8 at the location of the arch 32 and extend from the bottom up to the front like screens below and forward corresponding inclined lower parts of the panels 45 of the anterior row of panels, then rising vertically to the cylindrical body 20 together with the tubes of the front wall 2.
The second and third row panels 47 and 48 respectively, are similarly formed of ten tubes, and are similarly spaced from each other as well as from the partition wall 14 and the panels. sidewalls 7. The tubes of each panel of the second row are continuous with the corresponding tubes of a corresponding panel of the third row and are shaped like a hairpin, their elbows returning 49 to the upper floor and above. from the sky 31. The major parts and upper parts of the second and third row of panels are arranged vertically, but the lower parts of the tubes are tilted up and down to the rear.
The tubes of the second row of panels are connected to corresponding overheating boxes 46; the tubes of the third row of panels! after having passed through the arch 23, and having been led a certain distance behind it, are brought up and down in front of the descending gas path 27 to be connected to a horizontal manifold 37, U-shaped, the central branch 50 and side branches 51 of which are located respectively at the lower part of the front wall 52 and at the lower part of the opposed side walls 53 of the gas path 27. The vapor tubes 57 leaving branches 51 of the manifold line the side walls 53 of the descending gas path and enter the side branches 54 of an upper horizontal manifold 38,
U-shaped, located above the sky of the descending gas path, the central branch 55 of this upper U-shaped manifold located above the rear wall 56 of the descending gas path. The central branch 50 of the lower U-shaped manifold sends the vapor from the bottom upwards into the vapor tubes 39, which line the front wall 52 with the descending gas path, and which, after passing behind the screen 42 located across the
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gas path connecting the lateral gas path 26 to the top of the descending gas path 27, line the top 60 with the descending gas path 27 and connect to the central branch 55 of the upper U-shaped manifold.
The central branch 50 of the lower U-shaped manifold also sends steam to a row 61 of tubes leading horizontally across the lower part of the downward gas path 27 to the rear wall 56 thereof, which they line to fill. then make their upper ends in the central branch 55 of the upper U-shaped manifold.
Near the top of the descending gas path 27 is a primary section 62 of a convection superheater, the tubes of which extend horizontally and are capable of being purged and to which the vapor from the central branch 55 of the U-shaped upper manifold is supplied by an inlet manifold 63. The steam passes through the primary section 62 of the convection superheater, in the opposite direction to the gas flow flowing over it, leaves it through an outlet manifold 64 , and is sent by a desuperheater 65 to a secondary section 66 of the convection superheater mounted in the side gas path 26. The inlet manifold 67 and the outlet manifold 68 are disposed above the sky of the gas pipe. side gas path and run parallel to the steam and water manifold 20.
The inlet manifold 67 is located in front of the outlet manifold 68 and the overheating tubes coming from the first of these manifolds descend vertically in four rows through the canopy 43 of the lateral gas path to near the bottom 41 of this. last, after which they are curved back and rise vertically to near the sky; in this part of the secondary section of the convection superheater the tubes are arranged in planes parallel to the side walls and at a distance of 1 '(0.30 m)' from each other.
The superheater tubes are then reduced to two rows only, the distance between adjacent tubes in the same row being 6 "(15.25 cm), these rows extending back and then vertically up and down then down. up and through the sky 43 of the side gas path to the outlet manifold 68 from where the steam is sent to the point of use, i.e. to a turbine.
A primary section 69 of a convection steam heater, divided into three bundles coupled in series with respect to the steam stream flowing internally therein and the gas stream flowing therein externally, is mounted in the gas path below the primary section 62 of the convection superheater. Each tube bundle of the primary heater is formed by tubes extending horizontally, The steam to be heated, that is to say the steam coming from an intermediate stage of the heater, is circulated in the primary section 69 of the heater. the turbine by sending it from a lower inlet manifold 70 in the opposite direction of the gas flow, to an upper outlet manifold 71.
The reheated steam is supplied from the latter by a desuperheater 72 of the heater to a secondary section 73 of the convection reheater mounted in the gas path between the secondary section 66 of the convection superheater in the side gas path 24 and the primary section 62 of the convection superheater in the downward gas path 27.
The secondary section 73 of the heater comprises six rows 74 of tubes extending horizontally across the downward gas path 27 above the primary section 62 of the convection superheater and passing through the uppermost portion 75 of the front wall 52 from the descending gas path 27 into the lateral gas path 26, at the rear part of which they are curved upwards and extend in hairpins with return elbows 76 to the upper part and above the sky 43 of the lateral gas path.
The inlet manifold 77 of the secondary section of the heater and the outlet manifold 78 of the secondary section of the heater from where the heated steam is conducted to the place of use, for example a last stage of the turbine,
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are both located behind the rear wall 56 of the descending gas path.
In the region of the primary section 69 of the convection steam heater, the descending gas path 27 is divided by vertical partitions 80 into three parallel passages. The primary section 69 of the heater occupies only the central passage 81, each of the two side passages 82 containing two bundles of economizer tubes 83. Dampers or butterflies 84 are provided in the side passages 82 below the bundles 83 of the heater. the economizer, to be able to adjust the distribution of gases between the passages.
Below the three gas passages 81 and 82 the gases flowing from top to bottom meet before going into the main beams 83 of], -'- economizer which are arranged in two groups, one on each side of a central passage 86 forming a bypass through which gases can flow under the control of registers or valves 87 to bypass the main beams of the economizer.
Reference numerals 90 denote the lower parts of various upper support devices of the elements of the group.
Reference numerals 95 denote soot blower locations of the type having a blast angle of 3500, and reference numerals 95 denote soot blower locations having a smaller blast angle.
In service, the possibility of purging the wall tubes 30 and 32 of the superheater and = the tubular panels 45, 47 and 48 of the superheater as well as the sections 73 and 81 of the heater, makes it possible to ensure their safety during start-up.
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