BR112020007857B1

BR112020007857B1 - BOILER SYSTEM WITH A SUPPORT CONSTRUCTION

Info

Publication number: BR112020007857B1
Application number: BR112020007857-3A
Authority: BR
Inventors: Pentti Lankinen
Original assignee: Sumitomo SHI FW Energia Oy
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2023-07-25

Abstract

SISTEMA DE CALDEIRAS COM UMA CONSTRUÇÃO DE APOIO. A presente invenção se refere a um sistema de caldeiras (10), compreendendo uma construção de apoio (42) e um forno (12) sustentado pela construção de apoio em um ponto verticalmente central do forno, o forno sendo encerrado por paredes de tubos de água compreendendo duas paredes laterais (18) e duas paredes de extremidade (20), um teto (16) e um fundo (14), as paredes laterais tendo uma altura total (H) do fundo ao teto, em que cada uma das duas paredes laterais compreende uma parte superior vertical (30) que se estende a partir do teto em um nível de 30-70% da altura (H), uma parte inferior (32) que se estende desde o fundo em um nível de 30-70% da altura (H) e tem uma parte superior vertical (36), e uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente (38) em um nível entre a parte superior da parede lateral e a parte superior vertical da parte inferior da parede lateral, em que a construção de apoio (42) compreende vigas de sustentação da parede horizontal (48) que são dispostas em paralelo às paredes laterais (18) em um nível abaixo do teto (16) do forno e diretamente acima das partes superiores verticais (36) das partes inferiores (32) das duas paredes laterais (18), e o forno (...).BOILER SYSTEM WITH A SUPPORT CONSTRUCTION. The present invention relates to a boiler system (10), comprising a support construction (42) and a furnace (12) supported by the support construction at a vertically central point of the furnace, the furnace being enclosed by walls of steel tubes. water comprising two side walls (18) and two end walls (20), a roof (16) and a bottom (14), the side walls having a total height (H) from bottom to ceiling, wherein each of the two Side walls comprise an upper vertical part (30) extending from the ceiling at a level of 30-70% of the height (H), a lower part (32) extending from the bottom at a level of 30-70% % of the height (H) and has a vertical upper part (36), and a downwardly sloping middle part (38) at a level between the upper part of the side wall and the upper vertical part of the lower part of the side wall , wherein the supporting construction (42) comprises horizontal wall support beams (48) which are arranged parallel to the side walls (18) at a level below the ceiling (16) of the oven and directly above the upper vertical parts ( 36) of the lower parts (32) of the two side walls (18), and the oven (...).

Description

BASICS OF THE INVENTION Field of Invention

[001] A presente invenção se refere a um sistema de caldeiras compreendendo um forno e uma construção de apoio, em conformidade com o preâmbulo da reivindicação 1. Mais especificamente, a invenção se refere a um sistema de caldeiras, compreendendo uma construção de apoio e um forno sustentado pela construção de apoio em um ponto central do forno, o forno sendo encerrado por paredes de tubos de água compostas por duas paredes laterais e duas paredes de extremidade, um teto e um fundo, as paredes laterais tendo uma altura total H do fundo ao teto, em que cada uma das duas paredes laterais compreende uma parte superior vertical que se estende desde o teto em um nível de 30-70 % da altura H, uma parte inferior que se estende desde o fundo em um nível de 30-70 % da altura H e vertical tem uma parte superior vertical, e uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente em um nível entre a parte superior da parede lateral e a parte superior vertical da parte inferior da parede lateral.[001] The present invention relates to a boiler system comprising a furnace and a support construction, in accordance with the preamble of claim 1. More specifically, the invention relates to a boiler system, comprising a support construction and a kiln supported by supporting construction at a central point of the kiln, the kiln being enclosed by water tube walls consisting of two side walls and two end walls, a roof and a bottom, the side walls having a total height H of the bottom to ceiling, wherein each of the two side walls comprises an upper vertical part extending from the ceiling at a level of 30-70% of the height H, a lower part extending from the bottom at a level of 30- 70% of height H and vertical has a vertical upper part, and a middle part sloping outwards downwards at a level between the upper vertical part of the side wall and the vertical upper part of the lower part of the side wall.

Description of Related Technique

[002] Caldeiras relativamente grandes são convencionalmente dispostas com sustentação superior, ou seja, são sustentadas de modo que o forno da caldeira seja disposto para ser suspensa a partir de uma construção de apoio, geralmente uma estrutura de aço de suporte rígido, que se estende ao redor e acima do forno. Caldeiras relativamente pequenas são convencionalmente dispostas com sustentação inferior, em que a carga vertical do forno é equilibrada por uma construção de apoio disposta abaixo da caldeira. A principal diferença entre as construções com sustentação superior e com sustentação inferior é que quando a temperatura do forno aumenta, a expansão térmica de uma caldeira com sustentação superior acontece principalmente para baixo, ao passo que em uma caldeira com sustentação inferior acontece principalmente para cima. As caldeiras com sustentação inferior são, no caso de caldeiras relativamente pequenas, geralmente mais simples e economicamente mais vantajosas do que as caldeiras com sustentação superior, porque elas não exigem a construção de um apoio separado estendendo-se ao redor e acima do forno. Uma desvantagem da construção com sustentação inferior é que as paredes do forno devem que ser fortes o suficiente para transportar a carga de compressão vertical da fornalha.[002] Relatively large boilers are conventionally arranged top-supported, that is, they are supported so that the boiler furnace is arranged to be suspended from a supporting construction, usually a rigid supporting steel structure, which extends around and above the oven. Relatively small boilers are conventionally arranged with bottom support, in which the vertical load of the furnace is balanced by a supporting construction arranged below the boiler. The main difference between top-supported and bottom-supported constructions is that when the furnace temperature increases, thermal expansion in a top-supported boiler happens mainly downward, whereas in a bottom-supported boiler it happens mainly upward. Bottom-supported boilers are, in the case of relatively small boilers, generally simpler and more economically advantageous than top-supported boilers, because they do not require the construction of a separate support extending around and above the furnace. One disadvantage of bottom-supported construction is that the furnace walls must be strong enough to carry the vertical compression load of the furnace.

[003] Uma terceira alternativa é sustentar o forno em seu ponto central para uma construção de apoio rígida. Assim, a parte inferior do forno, abaixo do ponto central, tem sustentação superior, e a parte superior do forno, acima do ponto central, tem sustentação inferior. A construção com sustentação central é vantajosa para algumas aplicações, ao mesmo tempo em que reduz o tamanho da estrutura de aço de apoio em relação à necessária em torno do forno de uma caldeira com sustentação superior. Simultaneamente, uma construção de apoio central desse tipo elimina a necessidade de paredes muito resistentes do forno, como em grandes caldeiras com sustentação inferior. Diferentes construções de caldeiras de sustentação central são mostradas, por exemplo, na Patente US n° 2,583,599, Patente US n° 2,856,906, Publicação de Patente Europeia EP 0073851 A1 e Publicação de Pedido de Patente US n° 2015/0241054.[003] A third alternative is to support the furnace at its central point for a rigid support construction. Thus, the bottom of the oven, below the center point, has superior support, and the top of the oven, above the center point, has bottom support. Center-supported construction is advantageous for some applications while reducing the size of the supporting steel structure from that required around the furnace of a top-supported boiler. At the same time, a central support construction of this type eliminates the need for very strong furnace walls, as in large bottom-supported boilers. Different constructions of central support boilers are shown, for example, in US Patent No. 2,583,599, US Patent No. 2,856,906, European Patent Publication EP 0073851 A1 and US Patent Application Publication No. 2015/0241054.

[004] A Patente US n° 4, 428,329 divulga uma construção de caldeira de sustentação central com uma estrutura de aço de apoio compreendendo vários braços em cantilever fixos, a uma altura intermediária da caldeira. A fim de absorver a expansão térmica horizontal, as paredes tubulares do forno são suspensas a partir de várias alavancas conectadas de forma flexível a braços em cantilever por uma série de ligações verticais presas a uma seção inclinada para fora em sentido descendente da parede tubular. A publicação WO 2004/048849 descreve um sistema de caldeiras com uma seção de combustão, uma seção de troca de calor disposta acima da seção de combustão, e uma estrutura de sustentação estacionária, cujas seções são suspensas separadamente a partir de sua parte superior à estrutura de sustentação estacionária.[004] US Patent No. 4,428,329 discloses a centrally supporting boiler construction with a supporting steel structure comprising several fixed cantilever arms at an intermediate height of the boiler. In order to absorb horizontal thermal expansion, the tubular walls of the furnace are suspended from several levers flexibly connected to cantilever arms by a series of vertical links attached to a downwardly sloping section of the tubular wall. Publication WO 2004/048849 describes a boiler system with a combustion section, a heat exchange section disposed above the combustion section, and a stationary support structure, the sections of which are separately suspended from its upper part to the structure. stationary support.

[005] Um problema na concepção de caldeiras com sustentação central é encontrar uma maneira simples e vantajosa de fixar o ponto central do forno a uma construção de apoio rígida ao redor do forno e, simultaneamente, leva em conta os efeitos da expansão térmica horizontal.[005] A problem in designing centrally supported boilers is finding a simple and advantageous way to fix the central point of the furnace to a rigid support construction around the furnace and simultaneously take into account the effects of horizontal thermal expansion.

[006] Um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de caldeiras com uma construção de apoio vantajosa para um forno de sustentação central.[006] An object of the present invention is to provide a boiler system with an advantageous support construction for a central support furnace.

SUMMARY OF THE INVENTION

[007] De acordo com um aspecto, a presente invenção fornece um sistema de caldeiras, compreendendo uma construção de apoio e um forno sustentado pela construção de apoio em um ponto verticalmente central do forno, o forno sendo encerrado por paredes de tubos de água compreendendo duas paredes laterais e duas paredes de extremidade, um teto e um fundo, as paredes laterais tendo uma altura total (H) do fundo ao teto, em que cada uma das duas paredes laterais compreende uma parte superior vertical que se estende a partir do teto em um nível de 30-70% da altura (H), uma parte inferior (32) que se estende desde o fundo em um nível de 30-70% da altura (H) e tem uma parte superior vertical, e uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente em um nível entre a parte superior da parede lateral e a parte superior vertical da parte inferior da parede lateral, em que a construção de apoio compreende vigas de sustentação da parede horizontais que são dispostas em paralelo às paredes laterais em um nível abaixo do teto do forno e diretamente acima das partes superiores verticais das partes inferiores das duas paredes laterais, e o forno é sustentado pela construção de apoio por ter as partes intermediárias das paredes laterais conectadas a vigas de sustentação da parede horizontais adjacente, de modo a equilibrar as cargas verticais do forno.[007] According to one aspect, the present invention provides a boiler system, comprising a support construction and a furnace supported by the support construction at a vertically central point of the furnace, the furnace being enclosed by walls of water tubes comprising two side walls and two end walls, a roof and a bottom, the side walls having a total height (H) from bottom to ceiling, wherein each of the two side walls comprises a vertical upper part extending from the ceiling at a level of 30-70% of the height (H), a lower part (32) that extends from the bottom at a level of 30-70% of the height (H) and has a vertical upper part, and an intermediate part inclined outwards downwardly at a level between the upper vertical part of the side wall and the vertical upper part of the lower part of the side wall, wherein the supporting construction comprises horizontal wall support beams which are arranged parallel to the side walls in a level below the ceiling of the kiln and directly above the upper vertical parts of the lower parts of the two side walls, and the kiln is supported by the supporting construction by having the middle parts of the side walls connected to supporting beams of the adjacent horizontal wall, of in order to balance the vertical loads of the oven.

[008] Para permitir o suporte eficiente e seguro do forno, por exemplo, o forno de uma caldeira de leito fluidizado, a uma altura intermediária do forno, em um ponto verticalmente central das paredes laterais da fornalha é disposto em uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente. Devido à parte intermediária inclinada para fora das paredes laterais, é possível dispor vigas de sustentação horizontais, a seguir chamadas de vigas de sustentação da parede horizontais, diretamente acima das partes superiores verticais das partes inferiores das paredes laterais, e sustentar as paredes laterais verticalmente às vigas de sustentação da parede horizontais.[008] To allow efficient and safe support of the furnace, for example, the furnace of a fluidized bed boiler, at an intermediate height of the furnace, at a vertically central point of the side walls of the furnace is arranged in an intermediate part inclined towards out in a downward direction. Due to the outwardly inclined middle part of the side walls, it is possible to arrange horizontal support beams, hereinafter referred to as horizontal wall support beams, directly above the vertical upper parts of the lower parts of the side walls, and support the side walls vertically at the sides. horizontal wall support beams.

[009] A construção do apoio inclui vantajosamente duas vigas de sustentação da parede horizontais, uma adjacente a cada uma das paredes laterais. Assim, o comprimento das vigas de sustentações da parede horizontal é, em geral, pelo menos da mesma largura das paredes laterais. Em algumas aplicações, também pode ser possível usar vigas de sustentação de parede horizontal segmentadas, pelas quais, por exemplo, adjacentes a cada uma das paredes laterais, são dispostas duas vigas de sustentação de parede horizontal, uma após a outra. A sustentação das paredes laterais é vantajosamente feita por uma pluralidade de hastes de suporte verticais curtas conectadas entre as partes intermediárias inclinadas para fora das paredes laterais e as respectivas vigas de sustentação da parede horizontais.[009] The support construction advantageously includes two horizontal wall support beams, one adjacent to each of the side walls. Thus, the length of the beams supporting the horizontal wall is, in general, at least the same width as the side walls. In some applications, it may also be possible to use segmented horizontal wall support beams, whereby, for example, adjacent to each of the side walls, two horizontal wall support beams are arranged one after the other. The support of the side walls is advantageously provided by a plurality of short vertical support rods connected between the outwardly inclined intermediate parts of the side walls and the respective horizontal wall support beams.

[0010] A característica principal da presente invenção é que o forno é de sustentação central, ou seja, essas cargas verticais, como as forças gravitacionais e as forças sísmicas, que afetam o forno são equilibradas para uma construção de apoio rígida a uma altura intermediária, entre o fundo e o teto, do forno. Devido à sustentação central, a parte inferior do forno, abaixo do ponto central, tem sustentação superior, e a parte superior do forno, acima do ponto central, tem sustentação inferior. Assim, quando a temperatura do forno aumenta da temperatura ambiente para a temperatura normal de funcionamento, tal como a 850 °C, a parte superior do forno se expande, normalmente em mais de dez centímetros, para cima e a parte inferior do forno se expande de igual modo para baixo. No entanto, a expansão térmica do forno também ocorre naturalmente no sentido horizontal. Portanto, a sustentação do forno com sustentação central deve ser realizada de modo a ser capaz de absorver também a expansão térmica horizontal.[0010] The main feature of the present invention is that the furnace is centrally supported, that is, these vertical loads, such as gravitational forces and seismic forces, that affect the furnace are balanced to a rigid supporting construction at an intermediate height , between the bottom and the ceiling, of the oven. Due to central support, the bottom of the oven, below the center point, has top support, and the top of the oven, above the center point, has bottom support. Thus, when the oven temperature increases from room temperature to normal operating temperature, such as 850°C, the top of the oven expands, typically by more than four centimeters, upward and the bottom of the oven expands. likewise downwards. However, the thermal expansion of the furnace also occurs naturally in a horizontal direction. Therefore, the support of the furnace with central support must be carried out in such a way as to be able to also absorb horizontal thermal expansion.

[0011] Uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente semelhante em um nível entre a parte superior e a parte inferior da parede lateral de um forno de sustentação central é também mostrada na Patente US n° 4,428,329. No entanto, na solução mostrada na Patente US n° 4,428,329, grupos de tubos de água das paredes laterais são suportados por ligações verticais através de várias alavancas de absorção de expansão térmica horizontal a braços em cantilever fixos correspondentes. A Patente US n° 4.428.329 não ensina a sustentação das paredes tubulares para vigas de sustentação da parede horizontais dispostas em paralelo às paredes laterais diretamente acima das partes inferiores verticais das paredes laterais.[0011] A similar downwardly inclined middle part at a level between the top and bottom of the side wall of a central support furnace is also shown in US Patent No. 4,428,329. However, in the solution shown in US Patent No. 4,428,329, groups of side wall water tubes are supported by vertical connections through a plurality of horizontal thermal expansion absorbing levers to corresponding fixed cantilever arms. US Patent No. 4,428,329 does not teach tubular wall support for horizontal wall support beams arranged parallel to the side walls directly above the lower vertical portions of the side walls.

[0012] P ara tornar possível uma sustentação simples e confiável com absorção da expansão térmica horizontal do forno a uma altura intermediária do forno, a construção de apoio compreende vantajosamente uma primeira parte com várias colunas verticais sustentadas pelas fundações do sistema de caldeiras e várias vigas horizontais fixas firmemente sustentadas pelas colunas verticais, e uma segunda parte conectada de forma móvel à primeira parte e compreendendo as vigas de sustentação da parede horizontais. De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, cada uma das vigas de sustentação da parede horizontais é sustentada de forma móvel por pelo menos duas das vigas horizontais fixas, em que pelo menos duas vigas horizontais fixas são dispostas em paralelo às paredes de extremidade do forno.[0012] To make possible a simple and reliable support with absorption of the horizontal thermal expansion of the furnace at an intermediate height of the furnace, the support construction advantageously comprises a first part with several vertical columns supported by the foundations of the boiler system and several beams fixed horizontals firmly supported by the vertical columns, and a second part movably connected to the first part and comprising the horizontal wall support beams. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, each of the horizontal wall support beams is movably supported by at least two of the fixed horizontal beams, wherein at least two fixed horizontal beams are disposed parallel to the walls of end of the oven.

[0013] As vigas de sustentação da parede horizontais são preferencialmente dispostas em um nível abaixo do teto do forno, de preferência em um nível de 3070%, ainda mais preferivelmente em um nível de 40-60% da altura H da parte inferior do forno. As vigas de sustentação da parede horizontais são vantajosamente conectadas a vigas horizontais fixas da construção de apoio localizada quase no mesmo nível que as vigas de sustentação da parede horizontais, ou abaixo das vigas de sustentação da parede horizontais ou ligeiramente acima das vigas de sustentação da parede horizontais. Assim, o arranjo de sustentação da presente invenção torna possível usar uma construção de apoio simples e economicamente vantajosa, com uma altura claramente menor do que a altura de uma construção de apoio convencional de um alto de sustentação superior, que se estende em um nível claramente superior ao do teto do forno.[0013] The horizontal wall support beams are preferably arranged at a level below the ceiling of the oven, preferably at a level of 3070%, even more preferably at a level of 40-60% of the height H of the bottom of the oven . The horizontal wall support beams are advantageously connected to fixed horizontal beams of the supporting construction located at about the same level as the horizontal wall support beams, or below the horizontal wall support beams or slightly above the wall support beams horizontal. Thus, the support arrangement of the present invention makes it possible to use a simple and economically advantageous support construction with a height clearly lower than the height of a conventional support construction of an upper support tower, which extends at a level clearly higher than the oven ceiling.

[0014] Isso pode, em algumas formas de realização da presente invenção, ser possível para complementar a sustentação central descrita acima do forno por sustentação superior ou sustentação inferior auxiliar flexível, mas, em todo caso, de acordo com a presente invenção, a maior parte das cargas verticais do forno é equilibrada pela sustentação central. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, as cargas verticais do forno são equilibradas exclusivamente pelas vigas de sustentação da parede horizontais. A expressão de que um forno é sustentado exclusivamente pelas vigas de sustentação da parede horizontais não significa que não há ligações às estruturas adjacentes, mas que essas outras ligações, como meio para transporte do gás de combustão a partir do forno ou água para os tubos de água, ou meios para alimentação de ar e combustível ao forno, não fornecem qualquer equilíbrio essencial das cargas verticais do forno.[0014] It may, in some embodiments of the present invention, be possible to supplement the above-described central support of the oven by upper support or flexible auxiliary lower support, but, in any case, according to the present invention, the greater part of the kiln's vertical loads is balanced by the central support. According to an embodiment of the present invention, the vertical loads of the oven are balanced exclusively by the horizontal wall support beams. The expression that a furnace is supported exclusively by horizontal wall support beams does not mean that there are no connections to adjacent structures, but that these other connections, as a means of transporting combustion gas from the furnace or water to the heating pipes, water, or means for supplying air and fuel to the furnace, do not provide any essential balance of the vertical loads of the furnace.

[0015] Como mencionado acima, a construção de apoio compreende vantajosamente várias colunas verticais sustentadas pelas fundações do sistema de caldeiras, várias vigas horizontais fixas firmemente sustentadas pelas colunas verticais e vigas de sustentação da parede horizontais que são sustentadas de forma móvel por pelo menos duas das várias vigas horizontais fixas, as quais são dispostas em paralelo às paredes de extremidade do forno. As pelo menos duas vigas horizontais fixas vantajosamente compreendem pelo menos duas de uma ou mais vigas horizontais dispostas fora das paredes de extremidade do forno e uma ou mais vigas em cantilever que se projetam para fora em direção a uma parte central do uma parede lateral do forno.[0015] As mentioned above, the supporting construction advantageously comprises several vertical columns supported by the foundations of the boiler system, several fixed horizontal beams firmly supported by the vertical columns, and horizontal wall supporting beams that are movably supported by at least two of several fixed horizontal beams, which are arranged parallel to the end walls of the furnace. The at least two fixed horizontal beams advantageously comprise at least two of one or more horizontal beams disposed outside the end walls of the furnace and one or more cantilever beams projecting outwardly towards a central part of a side wall of the furnace. .

[0016] As vigas de sustentação da parede horizontais tendo um comprimento maior que a largura das paredes laterais do forno são normalmente sustentadas por vigas horizontais fixas dispostas fora das paredes de extremidade do forno. Quando a largura das paredes laterais é relativamente grande, por exemplo, como em uma caldeira de leito fluidizado com dois ou mais separadores de partículas lado a lado, as vigas de sustentação da parede horizontais são vantajosamente também sustentadas por pelo menos uma viga em cantilever fixa que se projeta em direção a uma parte central da respectiva parede lateral. Normalmente, o número de cantilever em cada parede lateral é menor do que o número de separadores de partículas adjacentes, pelo que há uma viga em cantilever entre cada par de separadores. Ao usar vigas de sustentação de parede segmentadas dispostas uma após a outra, é naturalmente necessário sustentar pelo menos as extremidades internas das vigas de sustentação de parede segmentadas por vigas em cantilever que se projetam para fora em direção a uma parte central da respectiva parede lateral.[0016] Horizontal wall support beams having a length greater than the width of the kiln side walls are normally supported by fixed horizontal beams arranged outside the kiln end walls. When the width of the side walls is relatively large, for example as in a fluidized bed boiler with two or more particle separators side by side, the horizontal wall supporting beams are advantageously also supported by at least one fixed cantilever beam. which projects towards a central part of the respective side wall. Typically, the number of cantilevers on each sidewall is less than the number of adjacent particle separators, so there is a cantilever beam between each pair of separators. When using segmented wall supporting beams arranged one after the other, it is naturally necessary to support at least the inner ends of the segmented wall supporting beams by cantilever beams projecting outwards towards a central part of the respective side wall.

[0017] A temperatura das vigas de sustentação da parede horizontais segue vantajosamente a temperatura do forno. Portanto, de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, as vigas de sustentação da parede horizontais são dispostas dentro de um isolamento térmico comum com o forno. Esse arranjo proporciona a vantagem de que as vigas de sustentação da parede horizontais permanecem em todas as condições quase na mesma temperatura que o forno, e a expansão térmica das vigas de sustentação da parede horizontais é quase a mesma que a expansão térmica do forno.[0017] The temperature of the horizontal wall support beams advantageously follows the temperature of the oven. Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the horizontal wall support beams are arranged within a common thermal insulation with the oven. This arrangement provides the advantage that the horizontal wall supporting beams remain under all conditions at about the same temperature as the furnace, and the thermal expansion of the horizontal wall supporting beams is almost the same as the thermal expansion of the furnace.

[0018] Devido à temperatura aproximadamente igual das vigas de sustentação da parede horizontais e do forno, não há a necessidade de uma conexão flexível das paredes de tubos de água às vigas de sustentação da parede horizontais. Em vez disso, é possível suspender o forno a partir das duas vigas de sustentação da parede horizontais por várias hastes de suporte relativamente curtas que são conectadas às paredes laterais do forno. De preferência, o comprimento das hastes de suporte é de, no máximo, dois metros, ainda mais preferivelmente um metro no máximo.[0018] Due to the approximately equal temperature of the horizontal wall support beams and the furnace, there is no need for a flexible connection of the water pipe walls to the horizontal wall support beams. Instead, it is possible to suspend the oven from the two horizontal wall support beams by several relatively short support rods that are connected to the side walls of the oven. Preferably, the length of the support rods is a maximum of two meters, even more preferably a maximum of one meter.

[0019] As hastes de suporte são vantajosamente presas às duas paredes laterais por um ressalto de apoio. O ressalto de apoio é vantajosamente soldado à aresta entre a extremidade inferior da parte intermediária da parede lateral e a extremidade superior da parte superior vertical da parte inferior da parede lateral. O ressalto é vantajosamente concebido de modo a ter a haste de suporte alinhada com a parte superior vertical da parte inferior da respectiva parede lateral. Como as vigas de suporte da parede horizontal permanecem em todas as condições intimamente à mesma temperatura que o forno, as hastes de suporte permanecem, na prática, alinhadas às partes superiores verticais das partes inferiores das paredes laterais.[0019] The support rods are advantageously secured to the two side walls by a support projection. The support shoulder is advantageously welded to the edge between the lower end of the middle part of the side wall and the upper end of the upper vertical part of the lower part of the side wall. The shoulder is advantageously designed to have the support rod aligned with the upper vertical part of the lower part of the respective side wall. Since the support beams of the horizontal wall remain at all conditions closely at the same temperature as the furnace, the support rods remain, in practice, aligned with the vertical upper parts of the lower parts of the side walls.

[0020] Os ressaltos de apoio das hastes de suporte são soldados próximos uns aos outros aos tubos ou aletas da parede tubular da parede lateral. A fim de fornecer uma sustentação quase uniforme para o forno, a distância entre as hastes de suporte adjacentes é vantajosamente um pequeno múltiplo da distância entre tubos de água adjacente da parede de tubos de água. A distância das hastes de suporte é, assim, N vezes a distância entre os tubos de água adjacentes da parede de tubos de água, em que N é um número inteiro pequeno. De preferência, N é, no máximo, três; mais preferivelmente, no máximo, três e, ainda mais preferivelmente, N é um.[0020] The support projections of the support rods are welded next to each other to the tubes or fins of the tubular wall of the side wall. In order to provide almost uniform support for the furnace, the distance between adjacent support rods is advantageously a small multiple of the distance between adjacent water pipes of the water pipe wall. The distance of the support rods is thus N times the distance between adjacent water pipes of the water pipe wall, where N is a small integer. Preferably, N is at most three; more preferably, at most three, and even more preferably, N is one.

[0021] Por outro lado, as vigas de sustentação da parede horizontais não ficam à mesma temperatura que a construção de apoio fixa. Portanto, é necessário ligar as vigas de sustentação da parede horizontais à construção de apoio fixa de um modo que permita a expansão térmica horizontal diferencial. De forma correspondente, de acordo com uma forma de realização vantajosa da presente invenção, cada uma das vigas de sustentação da parede horizontais é sustentada sobre superfícies deslizantes dispostas sobre as pelos menos duas vigas horizontais fixas.[0021] On the other hand, the horizontal wall support beams do not stay at the same temperature as the fixed support construction. Therefore, it is necessary to connect the horizontal wall support beams to the fixed supporting construction in a manner that allows for differential horizontal thermal expansion. Correspondingly, according to an advantageous embodiment of the present invention, each of the horizontal wall support beams is supported on sliding surfaces disposed on the at least two fixed horizontal beams.

[0022] De acordo com outra forma de realização vantajosa da presente invenção, cada uma das vigas de sustentação da parede horizontais é sustentada suspensa a partir das pelo menos duas vigas horizontais fixas dispostas em paralelo às paredes de extremidade do forno. Vantajosamente, cada uma das duas vigas de sustentação da parede horizontais é sustentada suspensa por pelo menos duas hastes de suporte a partir das pelo menos duas vigas horizontais fixas. As principais hastes de suporte são, em geral, relativamente longas, de modo a permitir inclinação suficiente das hastes de suporte principais para absorver o movimento relativo causado pela expansão térmica horizontal diferencial entre as vigas horizontais fixas e as vigas de sustentação da parede horizontais. O comprimento das hastes de suporte principais é, assim, de preferência de três metros, ainda mais preferivelmente pelo menos um metro.[0022] According to another advantageous embodiment of the present invention, each of the horizontal wall support beams is supported suspended from at least two fixed horizontal beams arranged parallel to the end walls of the furnace. Advantageously, each of the two horizontal wall support beams is supported suspended by at least two support rods from the at least two fixed horizontal beams. The main support rods are generally relatively long to allow sufficient tilt of the main support rods to absorb the relative movement caused by differential horizontal thermal expansion between the fixed horizontal beams and the horizontal wall support beams. The length of the main support rods is thus preferably three meters, even more preferably at least one meter.

[0023] A presente invenção torna possível uma concepção especialmente simples da caldeira, uma montagem claramente mais rápida da caldeira do que pelo uso de métodos convencionais e, em muitos casos, uma redução notável nas quantidades das estruturas de aço necessárias.[0023] The present invention makes possible an especially simple design of the boiler, a clearly faster assembly of the boiler than using conventional methods and, in many cases, a notable reduction in the quantities of steel structures required.

[0024] A breve descrição acima, bem como outros objetivos, características e vantagens da presente invenção, serão mais amplamente apreciados por referência à descrição detalhada à seguir das formas de realização atualmente preferidas, porém ilustrativas, em conformidade com a presente invenção, quando tomadas em conjunto com os desenhos anexos.[0024] The above brief description, as well as other objects, features and advantages of the present invention, will be more fully appreciated by reference to the following detailed description of the currently preferred, but illustrative, embodiments in accordance with the present invention, when taken together with the attached drawings.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0025] A figura 1 ilustra esquematicamente uma vista lateral de um sistema de caldeiras, de acordo com uma forma de realização da presente invenção.[0025] Figure 1 schematically illustrates a side view of a boiler system, according to an embodiment of the present invention.

[0026] A figura 2 ilustra esquematicamente uma vista superior horizontal do sistema de caldeiras da figura 1.[0026] Figure 2 schematically illustrates a horizontal top view of the boiler system of figure 1.

[0027] A figura 3 ilustra esquematicamente um detalhe da suspensão de um forno, de acordo com uma forma de realização da presente invenção.[0027] Figure 3 schematically illustrates a detail of the suspension of an oven, according to an embodiment of the present invention.

[0028] A figura 4 ilustra esquematicamente uma vista lateral de um sistema de caldeiras, de acordo com outra forma de realização da presente invenção.[0028] Figure 4 schematically illustrates a side view of a boiler system, according to another embodiment of the present invention.

[0029] A figura 5 ilustra esquematicamente uma vista lateral de um sistema de caldeiras, de acordo com uma terceira forma de realização da presente invenção.[0029] Figure 5 schematically illustrates a side view of a boiler system, according to a third embodiment of the present invention.

[0030] A figura 6 ilustra esquematicamente outra vista lateral do sistema de caldeiras da figura 5.[0030] Figure 6 schematically illustrates another side view of the boiler system of figure 5.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0031] O diagrama da figura 1 ilustra esquematicamente uma vista lateral de um sistema de caldeiras de leito fluidizado 10, de acordo com uma forma de realização da presente invenção. O sistema de caldeiras de leito fluidizado 10 compreende um forno 12 tendo um fundo 14 e um teto 16 a uma altura H do fundo, duas paredes laterais 18 e duas paredes de extremidade 20, das quais apenas uma é vista na figura 1. As paredes laterais 18 e as paredes de extremidade 20 são do tipo convencional, consistindo em tubos de água verticais 22 ligados entre si por aletas. A caldeira pode ser ou uma caldeira em tambor ou uma caldeira de passe único. O forno compreende também outros equipamentos convencionais, como um duto de gás de combustão 24 e meios para alimentação de combustível 26 e ar primário 28 para o forno. Como esse equipamento não é relevante para o entendimento da presente invenção, eles não serão, portanto, descritos aqui em detalhes.[0031] The diagram in figure 1 schematically illustrates a side view of a fluidized bed boiler system 10, according to an embodiment of the present invention. The fluidized bed boiler system 10 comprises a furnace 12 having a bottom 14 and a roof 16 at a height H from the bottom, two side walls 18 and two end walls 20, only one of which is seen in Figure 1. The walls Side walls 18 and end walls 20 are of the conventional type, consisting of vertical water tubes 22 connected together by fins. The boiler may be either a drum boiler or a single pass boiler. The furnace also comprises other conventional equipment, such as a flue gas duct 24 and means for supplying fuel 26 and primary air 28 to the furnace. As this equipment is not relevant to the understanding of the present invention, they will therefore not be described in detail here.

[0032] As paredes laterais 18 compreendem uma parte superior vertical 30 e uma parte inferior 32 com uma parte de fundo inclinada para dentro 34 e uma parte superior vertical 36. Entre a parte superior vertical 30 e a parte superior vertical 36 da parte inferior 32 da parede lateral 18, há uma parte intermediária inclinada para fora em sentido descendente 38.[0032] The side walls 18 comprise a vertical upper part 30 and a lower part 32 with an inwardly inclined bottom part 34 and a vertical upper part 36. Between the vertical upper part 30 and the vertical upper part 36 of the lower part 32 of the side wall 18, there is a downwardly inclined intermediate part 38.

[0033] No caso de uma caldeira de leito fluidizado com um forno retangular encerrado por duas paredes mais longas e duas paredes mais curtas, as paredes mais curtas, que são geralmente verticais, são geralmente consideradas como as paredes de extremidade. Assim, a sustentação do forno de acordo com a presente invenção é feita sobre as paredes mais longas, que devem ser consideradas como as paredes laterais. Um corte transversal desse forno é vista na figura 2. Por outro lado, o forno de uma caldeira de leito fluidizado circulante com apenas um separador de partículas tem geralmente uma seção transversal pelo menos quase quadrada. Neste caso, quaisquer duas das paredes de encerramento podem ser consideradas como na presente descrição, ou seja, a sustentação do forno de acordo com a presente invenção pode ser feita em quaisquer duas paredes opostas mutuamente das paredes de encerramento[0033] In the case of a fluidized bed boiler with a rectangular furnace enclosed by two longer walls and two shorter walls, the shorter walls, which are generally vertical, are generally considered to be the end walls. Thus, the support of the oven according to the present invention is made on the longer walls, which must be considered as the side walls. A cross-section of such a furnace is seen in Figure 2. On the other hand, the furnace of a circulating fluidized bed boiler with only one particle separator generally has a cross section at least nearly square. In this case, any two of the closing walls can be considered as in the present description, that is, the support of the furnace according to the present invention can be made on any two mutually opposite walls of the closing walls.

[0034] O forno 12 é sustentado pelo chão 40 por uma construção de apoio 42 que compreende várias colunas verticais 44 sustentadas pelo chão 40 e várias vigas horizontais fixas 46 firmemente presas às colunas verticais 44. A construção de apoio 42 inclui também vigas de sustentação de parede horizontal 48 dispostas em paralelo às paredes laterais 18. Além das colunas verticais internas 44 próximas ao forno 12, também há normalmente, por exemplo, colunas verticais externas 44’, que são necessárias para dar sustentação a outros equipamentos do sistema de caldeiras 10, como um tambor de vapor, compartimentos de combustível ou separadores de partículas, não mostrados na figura 1.[0034] The oven 12 is supported by the floor 40 by a support construction 42 comprising a plurality of vertical columns 44 supported by the floor 40 and a plurality of fixed horizontal beams 46 securely attached to the vertical columns 44. The support construction 42 also includes support beams of horizontal walls 48 arranged parallel to the side walls 18. In addition to the internal vertical columns 44 close to the furnace 12, there are also normally, for example, external vertical columns 44', which are necessary to support other equipment in the boiler system 10 , such as a steam drum, fuel compartments, or particle separators, not shown in figure 1.

[0035] As vigas de sustentação de parede horizontal 48 são dispostas de forma deslizante, pelo uso de superfícies deslizantes 50 adequadas, sobre duas vigas horizontais fixas 46 dispostas em paralelo ao paredes de extremidade 20. Como pode ser visto a partir da figura 2, também pode haver vigas em cantilever 58 que se projetam para fora em direção aos pontos centrais das paredes laterais 18, para fornecer sustentação adicional para as vigas de sustentação de parede horizontal 48. Os mesmos números de referência são geralmente usados para elementos iguais ou correspondentes em todas as figuras 1-6.[0035] The horizontal wall support beams 48 are slidably arranged, by the use of suitable sliding surfaces 50, over two fixed horizontal beams 46 arranged parallel to the end walls 20. As can be seen from figure 2, There may also be cantilever beams 58 that project outward toward the center points of the side walls 18 to provide additional support for the horizontal wall support beams 48. The same reference numbers are generally used for the same or corresponding elements in all figures 1-6.

[0036] As vigas de sustentação de parede horizontal 48 são dispostas próximas às partes de parede intermediárias inclinadas para fora 38, diretamente acima das partes superiores verticais 36 das partes inferiores 32 das paredes laterais 18. O forno 12 é, então, sustentado por suspensão das paredes laterais 18 do forno a partir das vigas de sustentação de parede horizontal 48 por várias hastes de suporte curtas 52.[0036] The horizontal wall support beams 48 are arranged next to the outwardly inclined intermediate wall parts 38, directly above the upper vertical parts 36 of the lower parts 32 of the side walls 18. The oven 12 is then supported by suspension of the side walls 18 of the oven from the horizontal wall support beams 48 by several short support rods 52.

[0037] As vigas de sustentação de parede horizontal 48 são apoiadas sobre as vigas horizontais fixas 46 em um nível C que está verticalmente em um ponto central do forno. Quando o forno 12 se aquece acima da temperatura ambiente até a temperatura de funcionamento, tal como 850 °C, a expansão térmica aumenta a altura e a largura do forno. Quando o forno é de sustentação central, como na figura 1, a parte central do forno permanece em seu nível original, e a parte superior do forno 12, acima do nível C, expande-se para cima, e a parte inferior do forno, abaixo do nível C, expande-se para baixo. Além da expansão vertical, o forno sofre expansão térmica também no sentido horizontal. O efeito e a absorção da expansão térmica horizontal serão considerados a seguir.[0037] The horizontal wall support beams 48 are supported on the fixed horizontal beams 46 at a level C that is vertically at a central point of the oven. When the furnace 12 heats above ambient temperature to operating temperature, such as 850°C, thermal expansion increases the height and width of the furnace. When the furnace is centrally supported, as in figure 1, the central part of the furnace remains at its original level, and the upper part of the furnace 12, above level C, expands upwards, and the lower part of the furnace, below level C, it expands downward. In addition to vertical expansion, the oven also undergoes thermal expansion in the horizontal direction. The effect and absorption of horizontal thermal expansion will be considered below.

[0038] O nível C é claramente abaixo do teto do forno, de preferência em um nível de 30-70%, ainda mais preferivelmente em um nível de 40-60% da altura H da parte inferior do forno. A altura total da construção de apoio 42 pode, assim, ser claramente menor do que a altura de um forno de sustentação superior convencional apoiada, no qual a construção de apoio se estende claramente acima do teto do forno.[0038] Level C is clearly below the roof of the oven, preferably at a level of 30-70%, even more preferably at a level of 40-60% of the height H of the bottom of the oven. The total height of the supporting construction 42 can thus be clearly smaller than the height of a conventional supported upper support furnace, in which the supporting construction clearly extends above the roof of the furnace.

[0039] A figura 2 é uma vista superior horizontal do sistema de caldeiras da figura 1. Como é visto na figura 2, as paredes de extremidade 20 do forno 12 são mais curtas que as paredes laterais 18. Além das vigas horizontais fixas 46 externas e em paralelo às paredes de extremidade 20, também há vigas horizontais fixas internas e externas 56, 56’ externas e em paralelo às paredes laterais 18. Também há colunas verticais internas e externas 60, 60’ adicionais para sustentar as vigas horizontais fixas 56, 56’ e as vigas em cantilever 58 que se projetam para fora em direção às paredes laterais 18. Na prática, o forno de um leito fluidizado com mais de um separador de partículas disposto em uma parede lateral do forno tem uma viga em cantilever 58 entre cada par de separadores de partículas adjacentes.[0039] Figure 2 is a horizontal top view of the boiler system of Figure 1. As seen in Figure 2, the end walls 20 of the furnace 12 are shorter than the side walls 18. In addition to the external fixed horizontal beams 46 and parallel to the end walls 20, there are also internal and external fixed horizontal beams 56, 56' external and parallel to the side walls 18. There are also additional internal and external vertical columns 60, 60' to support the fixed horizontal beams 56, 56' and the cantilever beams 58 projecting outward toward the side walls 18. In practice, a fluidized bed furnace with more than one particle separator disposed on a side wall of the furnace has a cantilever beam 58 between each pair of adjacent particle separators.

[0040] A figura 3 mostra em detalhes a suspensão do forno 12 a partir da viga de sustentação de parede horizontal 48. Mais particularmente, a figura 3 mostra a sustentação deslizante da viga de sustentação de parede horizontal 48 por uma superfície deslizante 50 no local de uma viga em cantilever 58 que termina nas proximidades da parte superior vertical 30 da parede lateral 18. A sustentação das vigas de sustentação de parede horizontal 48 pelo meio horizontal fixo 46 externa e em paralelo às paredes de extremidade 20 é geralmente semelhante àquela mostrada na figura 3. As extremidades inferiores das hastes de suporte 52 são presas pelos ressaltos de apoio 60 à aresta 62 entre a parte de parede inclinada para fora intermediária 38 e a parte superior vertical 36 da parte inferior 32 da parede lateral 18. A fim de manter as vigas de sustentação de parede horizontal 48 na mesma temperatura que o forno 12, elas são cobertas por uma camada isolante 64 comum.[0040] Figure 3 shows in detail the suspension of the furnace 12 from the horizontal wall support beam 48. More particularly, Figure 3 shows the sliding support of the horizontal wall support beam 48 by a sliding surface 50 in place of a cantilever beam 58 terminating in the vicinity of the upper vertical portion 30 of the side wall 18. The support of the horizontal wall support beams 48 by the fixed horizontal means 46 external and parallel to the end walls 20 is generally similar to that shown in figure 3. The lower ends of the support rods 52 are secured by the support lugs 60 to the edge 62 between the intermediate outwardly inclined wall part 38 and the vertical upper part 36 of the lower part 32 of the side wall 18. In order to maintain the horizontal wall support beams 48 at the same temperature as the furnace 12, they are covered by a common insulating layer 64.

[0041] Como visto na figura 3, as extremidades superiores das hastes de suporte 52 são presas à viga de sustentação de parede horizontal 48 por porcas de fixação 54 adequadas ou outro meio adequado. As localizações das hastes de suporte 52 ao longo das paredes laterais 18, sobre as vigas de sustentação de parede horizontal 48 também foram observadas na figura 2 com base nas porcas de fixação 54 acima da parte superior vertical 36 da parte inferior 32 das paredes laterais 18. As vigas em cantilever 58 podem ter furos verticais para passar as hastes de suporte 52 através das vigas em cantilever no local das vigas, como foi mostrado na figura 2. Alternativamente, as hastes de suporte podem ser omitidas dos locais das vigas em cantilever.[0041] As seen in figure 3, the upper ends of the support rods 52 are secured to the horizontal wall support beam 48 by suitable fixing nuts 54 or other suitable means. The locations of the support rods 52 along the side walls 18, over the horizontal wall support beams 48 were also noted in figure 2 based on the fixing nuts 54 above the vertical top 36 of the bottom 32 of the side walls 18 The cantilever beams 58 may have vertical holes for passing the support rods 52 through the cantilever beams at the beam location as shown in Figure 2. Alternatively, the support rods may be omitted from the cantilever beam locations.

[0042] A figura 2 mostra vigas de sustentação de parede horizontal 48 dispostas sobre superfícies deslizantes 50 sobre as vigas em cantilever 58. Alternativamente, as vigas de sustentação de parede horizontal 48 podem ser presas às vigas em cantilever 58 em um local central da parede lateral 18. Também é possível que as vigas de sustentação de parede horizontal 48 sejam de extensão segmentada, por exemplo, a partir de uma viga em cantilever 58 para uma viga horizontal fixa 46 externa e em paralelo a uma parede de extremidade 20. As peças de uma viga de sustentação de parada horizontal segmentada são geralmente unidas para garantir o movimento térmico longitudinal desejado da viga de sustentação de parede segmentada.[0042] Figure 2 shows horizontal wall support beams 48 arranged on sliding surfaces 50 over the cantilever beams 58. Alternatively, the horizontal wall support beams 48 may be attached to the cantilever beams 58 at a central location on the wall side 18. It is also possible for the horizontal wall support beams 48 to be of segmented length, for example, from a cantilever beam 58 to a fixed horizontal beam 46 external and parallel to an end wall 20. of a segmented horizontal stop support beam are generally joined together to ensure the desired longitudinal thermal movement of the segmented wall support beam.

[0043] A figura 4 ilustra esquematicamente uma vista lateral de outro sistema de caldeiras 10’, como visto em direção a uma parede lateral 18. O sistema de caldeiras 10’ corresponde ao sistema de caldeiras 10 mostrado nas figuras 1 e 2, mas ele tem paredes laterais mais curtas 18, pelo que não há necessidade de sustentação adicional das vigas de sustentação de parede horizontal 48 por vigas em cantilever em uma parte central das paredes laterais 18. A figura 4 mostra particularmente que, a fim de proporcionar uma sustentação quase uniforme às paredes laterais 18 do forno 12, as várias hastes de suporte 52 estão a uma curta distância umas das outras. Vantajosamente, a distância entre as hastes de suporte 52 adjacentes é um múltiplo pequeno da distância entre os tubos de água adjacentes 22 da parede de tubos de água. A distância das hastes de suporte é, assim, vantajosamente, N vezes a distância entre os tubos de água adjacentes da parede de tubos de água, em que N é um número inteiro pequeno. De preferência, N é, no máximo, três; mais preferivelmente, no máximo, três e, ainda mais preferivelmente, N é um.[0043] Figure 4 schematically illustrates a side view of another boiler system 10', as viewed toward a side wall 18. The boiler system 10' corresponds to the boiler system 10 shown in Figures 1 and 2, but it has shorter side walls 18, so that there is no need for additional support of the horizontal wall support beams 48 by cantilever beams in a central part of the side walls 18. Figure 4 particularly shows that in order to provide almost uniform to the side walls 18 of the oven 12, the various support rods 52 are at a short distance from each other. Advantageously, the distance between adjacent support rods 52 is a small multiple of the distance between adjacent water pipes 22 of the water pipe wall. The distance of the support rods is thus advantageously N times the distance between adjacent water pipes of the water pipe wall, where N is a small integer. Preferably, N is at most three; more preferably, at most three, and even more preferably, N is one.

[0044] De acordo com a presente invenção, as vigas de sustentação de parede horizontal ficam, particularmente devido à camada de isolamento térmico 64 mostrada na figura 3, vantajosamente em todas as condições de operação à mesma, ou pelo menos quase à mesma, temperatura que o forno, 12. Por conseguinte, a expansão térmica das vigas de sustentação de parede horizontal 48 é, na prática, idêntica à expansão da largura das paredes laterais 18. Devido às superfícies deslizantes 50, as vigas de sustentação de parede horizontal são capazes de deslizar em relação às vigas horizontais fixas 46, pelo que as hastes de suporte 52 ficam, durante a expansão térmica, paralelas entre si e verticais na direção do plano paralelo às partes verticais da parede lateral adjacente 18. Na direção do plano vertical perpendicular à parede de extremidade adjacente 18, as hastes de suporte podem ser uniformemente inclinadas a um ângulo pequeno que deve ser levado em conta na fixação das hastes de suporte às vigas de sustentação de parede horizontal e aos ressaltos de apoio 48.[0044] According to the present invention, the horizontal wall support beams are, particularly due to the thermal insulation layer 64 shown in figure 3, advantageously in all operating conditions at the same, or at least almost the same, temperature than the oven, 12. Therefore, the thermal expansion of the horizontal wall support beams 48 is, in practice, identical to the width expansion of the side walls 18. Due to the sliding surfaces 50, the horizontal wall support beams are capable of to slide in relation to the fixed horizontal beams 46, whereby the support rods 52 are, during thermal expansion, parallel to each other and vertical in the direction of the plane parallel to the vertical parts of the adjacent side wall 18. In the direction of the vertical plane perpendicular to the adjacent end wall 18, the support rods may be uniformly inclined at a small angle which must be taken into account when attaching the support rods to the horizontal wall support beams and support bosses 48.

[0045] A figura 5 ilustra de forma esquemática uma vista lateral de outra forma de realização da presente invenção. O sistema de caldeiras 10’’ mostrado na figura 5 difere daquele da figura 1 principalmente pelo fato de que as vigas de sustentação de parede horizontal 48’ não são sustentadas de forma deslizante sobre as vigas horizontais fixas, mas as vigas de sustentação de parede horizontal 48’ ficam suspensas a partir das vigas horizontais fixas 46’ pelas hastes de suporte 66. Como é visto na figura 6, existe vantajosamente uma única haste de suporte 66 principal conectada às vigas horizontais fixas 46’ externas e em paralelo às paredes de extremidade 20. Também é possível que existam vigas em cantilever, de forma semelhante à mostrada na figura 2, para organizar as hastes de suporte principais adicionais também nas partes centrais das vigas de sustentação de parede horizontal 48’.[0045] Figure 5 schematically illustrates a side view of another embodiment of the present invention. The 10'' boiler system shown in figure 5 differs from that in figure 1 mainly in that the horizontal wall support beams 48' are not supported slidingly on the fixed horizontal beams, but the horizontal wall support beams 48' are suspended from the fixed horizontal beams 46' by the support rods 66. As seen in Figure 6, there is advantageously a single main support rod 66 connected to the fixed horizontal beams 46' external and parallel to the end walls 20 It is also possible that there are cantilever beams, similar in shape to that shown in Figure 2, to arrange additional main support rods also in the central parts of the horizontal wall support beams 48'.

[0046] As vigas de sustentação de parede horizontal 48’ estão vantajosamente dentro de uma camada isolante comum com o forno 12, pelo que as vigas de sustentação de parede horizontal 48’ ficam na mesma temperatura que o forno 12. A expansão térmica horizontal diferencial entre as vigas de sustentação de parede horizontal 48’ e as vigas horizontais fixas 46’ é absorvida pela inclinação das hastes de suporte 66 principais. Para evitar ângulos de inclinação muito grandes, as hastes de suporte devem ter um comprimento suficiente, tal como aproximadamente três metros pelo menos. As hastes de suporte principais mais longas absorvem a expansão térmica horizontal por menos inclinação, mas elas têm a desvantagem de eventualmente aumentar a altura da construção de apoio necessária para sustentar o forno a uma determinada altura.[0046] The horizontal wall support beams 48' are advantageously within a common insulating layer with the oven 12, whereby the horizontal wall support beams 48' are at the same temperature as the oven 12. The differential horizontal thermal expansion between the horizontal wall support beams 48' and the fixed horizontal beams 46' is absorbed by the tilt of the main support rods 66. To avoid very large tilt angles, the support rods must be of sufficient length, such as approximately three meters at least. Longer main support rods absorb horizontal thermal expansion for less tilt, but they have the disadvantage of eventually increasing the height of the supporting construction required to support the kiln at a given height.

[0047] Deve ser entendido que as figuras 1-6 mostram apenas formas de realização exemplificativas da presente invenção, e as características mostradas nas formas de realização diferentes podem ser alteradas para características correspondentes mostradas em outras formas de realização, ou para aquelas com base no ensinamento geral da presente invenção, sempre que tecnicamente possível.[0047] It should be understood that Figures 1-6 only show exemplary embodiments of the present invention, and the features shown in different embodiments may be changed to corresponding features shown in other embodiments, or to those based on the general teaching of the present invention, whenever technically possible.

[0048] Como ficará evidente a partir do conteúdo acima, são fornecidas diferentes formas de realização de um forno de um sistema de caldeiras com uma construção de sustentação simples e segura. Deve ser entendido que os elementos descritos em ligação com uma forma de realização podem ser usados também em outras formas de realização, quando possível.[0048] As will be evident from the above content, different embodiments of a furnace of a boiler system with a simple and safe supporting construction are provided. It should be understood that the elements described in connection with one embodiment can also be used in other embodiments, when possible.

[0049] Embora a invenção tenha sido aqui descrita por meio de exemplos em ligação com as formas de realização atualmente consideradas preferidas, deve ser entendido que a invenção não é limitada às formas de realização descritas, mas há a intenção de cobrir várias combinações ou modificações de suas características e várias outras aplicações incluídas no âmbito de aplicação da invenção, tal como definido nas reivindicações anexas.[0049] Although the invention has been described herein by way of examples in connection with the currently considered preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiments, but is intended to cover various combinations or modifications. of its characteristics and various other applications included in the scope of application of the invention, as defined in the attached claims.

Claims

1. Boiler system (10), comprising a support construction (42) and a furnace (12) supported by the support construction at a vertically central point of the furnace, the furnace being enclosed by water tube walls comprising two side walls (18) and two end walls (20), a roof (16) and a bottom (14), the side walls having a total height (H) from bottom to ceiling, wherein each of the two side walls comprises a portion vertical top (30) extending from the ceiling at a level of 30-70% of the height (H), a lower part (32) extending from the bottom at a level of 30-70% of the height (H ) and has a vertical upper part (36) of the lower part (32) of the side wall (18), and a downwardly inclined middle part (38) at a level between the vertical upper part (30) of the side wall (18) and the upper vertical part (36) of the lower part (32) of the side wall (18), the supporting construction (42) comprising horizontal wall support beams (48) at a level below the ceiling (16) of the oven, characterized by the fact that the horizontal wall support beams (48) are arranged parallel to the two side walls (18) and directly above the upper vertical parts (36) of the lower parts (32) of the two side walls ( 18), and the oven (12) is supported by the support construction (42) by having the intermediate parts (38) of the two side walls connected to the horizontal wall support beams (48), so as to balance the vertical loads of the oven.

2. Boiler system according to claim 1, characterized in that the horizontal wall support beams (48) are arranged at a level of 30-70% of the height H of the furnace bottom.

3. Boiler system according to claim 1, characterized in that the supporting construction (42) comprises a first part having multiple vertical columns (44) supported by the foundations of the boiler system and multiple fixed horizontal beams (46 ) firmly supported by vertical columns and a second part that is movably connected to the first part and comprises horizontal wall support beams (48).

4. Boiler system according to claim 3, characterized by the fact that each horizontal wall support beam (48) is movably supported by at least two of the fixed horizontal beams (46), wherein at least two fixed horizontal beams are arranged parallel to the end walls (20) of the furnace.

5. Boiler system according to claim 4, characterized in that the at least two fixed horizontal beams (46) comprise at least two of one or more horizontal beams disposed outside an end wall (20) of the furnace and one or more cantilever beams (58) projecting outwardly toward a central portion of a side wall (18) of the furnace.

6. Boiler system according to claim 5, characterized in that each horizontal wall support beam (48) is supported on sliding surfaces (50) arranged on the at least two fixed horizontal beams (46).

7. Boiler system according to claim 5, characterized by the fact that each horizontal wall support beam (48) is suspended by at least two main support rods (66) from the at least two horizontal beams fixed (46).

8. Boiler system according to claim 1, characterized by the fact that the vertical loads of the furnace (12) are balanced exclusively by the horizontal wall support beams (48).

9. Boiler system according to claim 1, characterized in that the horizontal wall support beams (48) are arranged within a thermal insulation (64) with the furnace (12).

10. Boiler system according to claim 1, characterized in that each of the intermediate parts (38) of the side walls is supported by an adjacent horizontal wall support beam by a plurality of support rods (52) shorts that are aligned with the vertical upper part (36) of the lower part (32) of the respective side wall (18).

11. Boiler system according to claim 10, characterized in that each of the short support rods (52) is secured by a support projection (60) to an outer edge (62) of the intermediate part inclined towards downwards (38) from the respective side wall (18).

12. Boiler system according to claim 10, characterized in that the distance between adjacent support rods (52) is N times the distance between adjacent vertical water tubes (22) of the water tube wall of the respective side wall (18), where N is an integer of, at most, three.

13. Boiler system according to claim 12, characterized by the fact that N is at most two.

14. Boiler system according to claim 13, characterized by the fact that N is one.

15. Boiler system according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the furnace (12) is the furnace of a fluidized bed boiler.