Générateur de vapeur tubulaire. La présente invention a pour objet, un générateur de vapeur tubulaire alimenté en charbon pulvérisé, dans le but. d'assLu-,er le chauffage de la vapeur quelles que soient. les variations des conditions de marche dues, no- tp minent, aux changements d'allure, de com bustibles, de la température de l'eau d'alimen tation ou de l'efficacité de la. transmission de chaleur.
Ce générateur est. caractérisé en ce que la chambre de combustion est. divisée en plu sieurs espaces chauffés de façon distincte et réglable, la séparation entre lesdits espaces étant assurée par une chicane constituée d'élé ments tubulaires reliés au réservoir du géné rateur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution de la chaudière suivant l'invention.
La fig. 1 est: une vite en coupe verticale de la chaudière, suivant. la ligne I--I de la. fig. 2.
La fig. 2 est une vue en. coupe verticale suivant la. ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la fi-. 2.
La fig. 4 est une autre, coupe horizontale suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une coupe verticale suivant la ligne V-V de la fig. 2.
La fig. 6 est une vue de détail des tubes murs de réchauffage. La fig. 7 représente -une autre forme d'exécution du générateur selon l'invention en coupe verticale.
La fig. 8 est une vue en coupe verticale suivant la. ligne VIII-VIII de la. fig. 7.
La fig. 9 est. une coupe verticale selon la. ligne IX-IX de la fig. 7.
La fig. 10 est. une coupe horizontale sui vant la ligne X-X de la. fig. 7.
Le générateur représenté fi-. 1 comporte trois foyers parmi lesquels un foyer principal 10 est chauffé suivant la demande de vapeur, les gaz de ce foyer passant directement. de bas en haut à. travers un faisceau de tubes géné rateurs de vapeur 12.
Le foyer principal est flanqué d'un côté par un foyer auxiliaire 14 à chauffe indépen dante et de l'autre côté par un foyer auxi liaire 16 également à chauffe indépendante. Les gaz de combustion du foyer auxiliaire 14 s'écoulent par une sortie 18 et rejoignent les gaz du foyer principal en un point situé au- delà du faisceau 12 des tubes générateurs de vapeur.
Les gaz du foyer auxiliaire 16 passent par une sortie 20 et rejoignent les gaz du foyer principal en un point analogue.
Dans les foyers 14 et 16 sont prévus des organes de chauffe auxiliaires qui requièrent des degrés de chauffe s'écartant de la. chauffe requise dans le foyer principal 10 qui est con trôlée par la demande en vapeur. Ainsi qu'on le voit sur la fig. 2, l'équipe ment de chauffe auxiliaire soumis seulement à la chaleur du foyer 16 est -Lui surchauffeur ayant des couches 22 de tubes à coudes de retour disposés en travers du passage des gaz du foyer au-dessous de la sortie des gaz 20.
Ces couches reçoivent la vapeur du réservoir d'eau et de vapeur 24 de la chaudière par l'ensemble des tubes 26 d'amenée de vapeur saturée qui sont reliés par des tubes 28 avec l'espace vapeur du réservoir. Les tubes 26 sont reliés à leur autre extrémité au collec teur d'entrée 30 du surchauffeur, auquel les couches 22 sont, comme montré, également reliées.
Des couches 22, la vapeur s'écoule par les tubes-murs 32 à un premier collecteur inter médiaire 34 du surchauffeur. De ce surchauf- feur, la vapeur s'écoule par un conduit verti cal 36 à un second collecteur intermédiaire 38 du surchauffeur. Ce dernier, comme montré, est disposé horizontalement de façon à pou voir être facilement relié aux couches de cou des de retour de la seconde section 40 de sur- chauffeiu,
s'étendant au travers du passage des gaz du foyer s'écoulant vers le haut à partir du faisceau de tubes générateurs de vapeur 12. La vapeur surchauffée passe de la section 40 du surchauffeur au collecteur de sortie 42 de ce s@irchauffeur et de là à une turbine à vapeur ,ou autre dispositif d'utili sation.
Le foyer 16 du surchauffeur étant chauffé indépendamment par des brîil.eius semblables aux brûleurs 44 (fig. 1), peut être commandé de façon à contrôler la température finale ou la surchauffe de la vapeur. Dans certaines conditions d'allure, la surchauffe requise peut être presque obtenue par la chaleur des gaz du foyer principal 10 absorbée par la section 40 du surchauffeur et, dans ce cas,
le brfdeur du foyer auxiliaire 16 fonctionne très faible ment.
Un surchauffeur auxiliaire soumis seulement à la chaleur du foyeri aiuirliaire 14 est utile pour la marche d'une turbine à vapeur à étages multiples recevant la vapeur du collecteur 42 du surchauffeur. Dans ce cas, la vapeur éva- cuée d'un étage de la turbine est réchauffée et alors utilisée dans un autre étage.
La vapeur à réchauffer passe au collec teur d'entrée 50 et de là par une rangée de tubes muraux sinueux 52 et 54 à un collec teur intermédiaire 56 au sommet du layer. Comme: montré sur la fig. 6, les tubes sinueux sont fixés les uns aux autres en leurs points d'intersection par des soudures. De ce collec teur, la vapeur passe par les tubes d'entrée 58 aux couches 60 d'une section chauffée par convection.
Les sections à coudes de retour de ces couches sont disposées d'arrière en avant au travers du courant de gaz s'évacuant du foyer 14 et déchargent dans le collecteur de sortie 62. De ce collecteur, la vapeur réchauf fée est conduite à un autre étage de la tur bine.
Le loyer auxiliaire 14, semblable à l'autre foyer auxiliaire, est chauffé indépendamment par un brûleur qui peut être semblable au brûleur 44 du foyer principal 10 et le foyer 74 peut ainsi être chauffé indépendamment seulement en considération des nécessités de l'échauffeur auxiliaire.
Les foyers 10 etl6 sont séparés par lestubes- murs 70 reliés à la circulation de la chaudière d'une manière appropriée. Ces tubes 70 sont reliés à leur extrémité supérieure au collec teur 72 et à leur extrémité inférieure au col lecteur 74. De ce dernier des tubes 76 incli nés vers le bas s'étendent jusqu'au collecteur 78 qui peut être en communication directe avec l'espace eau du réservoir 24.
Les foyers 10 et 14 sont séparés par des tubes 80 sembla- blement disposés, reliés à leur extrémité supé rieure au collecteur 82 et à leur extrémité in férieure au collecteur 84. De. ce dernier s'étendent des tubes 86 inclinés vers le bas qui constituent, avec les tubes 76 et les blocs réfractaires 88 et 90, un fond formant. tré mie pour le foyer principal. Les tubes 86 sont reliés à leur extrémité inférieure au collec teur 92 qui peut être en communication di recte avec l'espace eau du réservoir 24.
Pour ménager la sortie 20 des gaz du foyer aii sommet du foyer auxiliaire 16, les tubes successifs 70 sont courbés en dehors de leur plan normal, comme indiqué, et la sortie des gaz 18 du foyer auxiliaire 14 est ménagée d'une façon semblable du côté opposé de l'ins tallation.
La fig. 3 représente trois des brûleurs 44 du foyer principal 10 et un brûleur semblable à chauffe indépendante 104 pour le foyer 16. Tous ces brûleurs sont disposés le long du toit formé par les extensions latérales des foyers comme indiqué sur la fig. .i . lie toit de ces extensions latérales est défini par les tubes d'eau 110 reliant les collecteurs 11.2 et114. Ces derniers sont reliés d'une façonappropriée à. la. circulation de la chaudière.
La fig. 1 montre également le mur 120 des trois foyers comme étant. défini par les tubes- murs 122 reliés à leurs extrémités supérieures au collecteur 12-1 et à leurs extrémités infé rieures au collecteur 1.26. Le mur opposé 130 est défini par les tubes-murs 132 reliant le collecteur inférieur 134 au collecteur supé rieur 136. Tous ces collecteurs sont. reliés à. la circulation de la. chaudière de telle façon que les tubes d'eau avec. laquelle ils commu niquent soient alimentés d'une façon appro priée.
Le mur 120 petit être établi en laissant les tubes 122 nus ait contact d'un revêtement. réfractaire qui peut être fixé auxdits tubes ou à une enveloppe métallique du foyer.
Les extrémités supérieures des tubes géné rateurs de vapeur 12 qui sont disposés au tra vers de la sortie du . foyer principal 10 sont reliées au collecteur<B>150</B> (fig. 1), d'où les tubes élévateurs 152 vont vers le carneau 154 et le long du toit 1_56 pour aboutir à l'espace vapeur du réservoir 24; les extrémités infé rieures des tubes 12 sont reliées aux collec teurs 160 qui reçoivent de l'eau de l'espace d'eau du réservoir par les tubes descendants 162.
Les tubes ascendants 152 et descendants <B>162</B> sont. d'une longueur considérable, de fa çon à faciliter la circulation de la chau dière et à réserver tin espace convenable pour l'économiseur 164. Ce dernier est formé de tubes à coudes de retour reliés au collec teur d'entrée 166 de l'économiseur dont ils reçoivent de l'eau; ils déchargent l'eau d'ali- rïientation chauffée dans le collecteur de sor tie 168 de l'économiseur.
A la fig. 2, on voit que les trois foyers 1.0, 14, 16 communiquent avec une zone commune 170 réservée aux cendres. Cette zone se trouve directement au-dessous de la trémie du foyer principal 1.0 et est en communication avec, les foyers 14 et 16 au moyen clés conduits inclinés à parois réfractaires 172 et. 174 (fig. 2). Les cendres peuvent être conduites hors des foyers par des dispositifs appropriés dans la zone réservée 170 et de là dans la rigole 180.
Les foyers 14 et 16 fonctionneront- en général à des températures inférieures à celle du foyer 10 et la. disposition des foyers peut être pré vue de telle façon que les matières solides in combustibles soient évacuées des foyers 14 et 16 sous forme de cendres solides et du foyer 10 sous forme de scories fondues.
Dans le fonctionnement de la chaudière ci- dessus décrite, la. anise en marche est effectuée par l'allumage du seul foyer 10, de sorte que tout danger de détérioration des couches 22 du surchauffeur ou des tubes-murs 52 et 54 du réchauffeur et des couches 60 est évité. On remarquera que la section 40 de surchauffeur est bien isolée du foyer 10 par le faisceau 12 des tubes générateurs clé vapeur. En même temps, pendant la mise en marche, les cham bres de foyer 14 et 16 sont chauffées par la chaleur dérivée de la chambre du foyer 10 et ceci est particulièrement avantageux pour la chambre du foyer du réchauffeur.
Quand la chaudière fonctionne, le sur chanffeur et le réchauffeur peuvent être con venablement réglés par le contrôle de la chauffe des chambres du foyer 16 et 1.4 res pectivement, quels que soient les changements dans les conditions de marche, tels que varia tions d'allure ou réduction de l'efficacité de la transmission de chaleur due aux accumu lations de matières étrangères sur les tubes.
Dans la réalisation des fig. 7 à 10, la chambre de combustion est divisée en deux foyers distincts 210 et 212. Des brûleurs 21.1 et 216 sont disposés au sommet des chambres 210 et 212. Lorsque les deux brûleurs fonc tionnent, les fumées passent de la chambre de combustion 210 à travers les sorties de fumées 220 à 22$ (fig. 8) dans la partie inférieure clés chambres de combustion 212 où elles sont rejointes par les fumées de celle-ci.
Les fu mées ainsi mélangées montent ensuite à tra vers les éléments tubulaires de la section de convection et de là à une conduite 230 me nant au réchauffeur d'air 232. Sur la fig. 7, le trajet des fumées est indiqué par les flèches 234 à 243.
Les foyers 210 et 212 sont limités par de grands murs verticaux renfermant des tubes insérés dans le circuit du générateur. Grâce à cette disposition, des taux élevés de trans mission de chaleur sont possibles. Grâce au fonctionnement indépendant des brîlleurs, il peut y avoir de larges variations du rapport de la chaleur libérée à la. chaleur absorbée par les murs de la chambre de combustion.
Les chambres de combustion 210 et 212 sont séparées par une cloison 246 formée par des tubes reliés directement au réservoir d'eau et de vapeur 248 par leurs extrémités supérieures. Les tubes de la cloison 246 sont reliés par leurs extrémités inférieures à un réservoir d'eau 254 disposé près des chambres de combustion 210 et 212. Les conduites de descente: de grand diamètre 250 et 252 (fig. 8) relient les extrémités du réservoir d'eau et de vapeur 248 au réservoir d'eau 254.
Les tubes générateurs de vapeur des autres murs des chambres de combustion 210 et 212 sont reliés par leurs extrémités inférieures au réservoir 254. Par exemple, les murs latéraux 260 et 262 (fig. 8) renferment les tubes mon tants 264 et 266 dont les extrémités infé rieures sont alimentées en eau, venant du ré servoir 254, par les collecteurs 272, 274 et les tubes 276, 278.
Les parties inférieures de ces tubes s'étendent le long des côtés inclinés 268 et 270 du cendrier et sont pliées au bas de ces côtés pour rejoindre les collecteurs 272 et 274.
Poux le mur frontal 290 (fig. 7) l'eau vient du réservoir 254 par la conduite 292 au collecteur mural inférieur 294. De ce collec teur, elle monte dans les tubes muraux géné rateurs de vapeur 296 au collecteur supérieur 298 et de là avec la vapeur produite par les tubes de toit 300 au réservoir 248.
Le collecteur mural inférieur 302 dans le mur postérieur de l'installation reçoit l'eau du réservoir 248 et c'est par son intermédiaire que l'eau est amenée aux tubes 306 du mur postérieur le long du mur 308. Au point 310, ces tubes sont courbés de façon à former les sections inclinées et formant l'écran 312 à travers l'entrée des fumées dans la, section de convection. Après cet écran, les tubes s'éten dent verticalement. pour constituer le mur 314 séparant la section de convection de la chambre de combustion 212.
La vapeur pro duite dans ces tubes passe au collecteur supé- rieur 320 du mur postérieur et de là par les tubes 322 du toit au réservoir 248 (fig. 7).
Le mur 246 séparant les .chambres de com bustion 210 et 212 renferme les tubes muraux 330 et 332, ces derniers communiquant avec le réservoir 254 sur un côté de ce réservoir et les premiers sir l'autre côté. Ces rangées opposées de tubes sont repliées l'une vers l'au tre au-dessus du réservoir 254, de manière à former les parties inclinées 334 et 336. Pour empêcher l'accumulation de particules de cen dres au-dessus du réservoir 254 et des tubes associés, les parties inclinées 334 et 336 sont couvextes par des blocs 338-340 en fonte.
A partir de cette zone, les tubes 330-332 s'éten dent vers le haut en une rangée unique à la zone des sorties de fumées 220 à 228. Ces sor ties sont formées par écartement de certains des tubes de la rangée unique pour venir dans la chambre 212 .et .de certains autres pour ve nir de même dans la chambre 210.
Un examen de la fig. 8 révèle que les sor ties de fumées 220-228 de la chambre de combustion 210 sont situées en partie dans la zone de dépôt de cendres. Ainsi, les fumées et les matières en suspension de la chambre 210 évoluent en descendant dans un passage rela tivement long à travers lequel elles sont sou mises à lieffet de refroidissement des murs.
En suite, leur passage à travers les sorties 220-228 les fait tourner en une région pro che du bas de la chambre de combustion. Ces deux *constances favorisent la séparation des particules de cendres qui, refroidies par les tubes de, la trémie et des murs, se déposent dans le cendrier 333.
La trémie constituant le fond, à refroidis sement par eau, représentée à la fig. 8, s'étend depuis la chambre de combustion 210 sous la. cloison 246, sous la. chambre de combustion 212 et sous la section de convection. On peut donc considérer la trémie et le cendrier comme continus sur toute la partie, inférieure de l'unité, à part son interruption par le ré- servoir 254 et les tubes de la cloison 246.
Les fi-. 8 et 9 montrent que le cendrier a un fond 335 incliné vers le bas vers une rigole 337. Normalement, le cendrier est clos par la porte 339 qui peut s'ouvrir pour l'enlèvement périodique des cendres par la rigole 337.
La vapeur produite par les tubes des murs <B>de,</B> chambre de combustion est. séparée de ].'eau dans le réservoir 248 et passe par les conduits 340 et 342 au collecteur de surchauffeur 344. Ce collecteur est disposé sur un côté du pas sage des fumées de la section de convection et communique au moyen des sections tubu laires 346 avec les serpentins tubulaires des sections de surchauffeur 348 et 350. La va peur passant dans ces serpentins va. au collec teur de sortie de surchauffeur 352 et de là.
par les conduites 354 et 356 à un côté de l@tattempérateur 358 (fig. 8). De l'autre côté de l'attempérateur, la vapeur, à la tempéra ture ainsi conditionnée, passe par les con duites 360 et 362 au collecteur d'entrée 364 de la section de surchauffeur 366. Du collecteur de sortie 368, la vapeur passe par une con duite 370 vers le point d'utilisation.
L'eau d'alimentation passe par la vanne 380 (fig. 7) à la conduite 382 et de là au col lecteur d'entrée d'économiseur 384. De ce col lecteur, l'eau passe par les serpentins de la section d'économiseur à contre-courant 386 au collecteur intermédiaire 390 qui peut aussi être considéré comme un collecteur d'entrée pour les serpentins de la section d'économi seur 392 à courant parallèle. L'eau d'alimen tation, avec la vapeur à laquelle elle a donné naissance, passe des serpentins de la. section d'économiseur 392 au collecteur de sortie d'économiseur 394 et de là par les conduites 396 au réservoir 248.
Le réservoir 248 et les collecteurs de mur supérieurs sont supportés par l'intermédiaire des suspensions 420 à 423 par les éléments -126 à 429 de la charpente métallique et tous les organes sous pression associés aux murs des chambres de combustion sont ainsi sup portés de faon à pouvoir se dilater librement vers le bas. L'espace entre les tubes 300 et 322 du toit des chambres de combustion et le réservoir 248 est fermé par une série d'éléments de mur 140 à 444 (fig. 7) formant avec d'autres élé inents appropriés une conduite à travers la quelle l'air secondaire peut passer du réchauf feur d'air 232 aux brûleurs 214 et 916.
On voit que l'air secondaire passe ainsi autour du passage des fumées, puis dans un espace se trouvant au-dessus des chambres de combus tion et qui lui sert de conduite d'arrivée aux brûleurs.
Cette disposition compacte des brûleurs et itu réchauffeur d'air par rapport aux autres parties de l'appareil présente non seulement l'avantage de réduire au minimum les frais d'installation, mais aussi de réduire les déper ditions de chaleur, donc d'augmenter le rende ment.
D'une manière générale, les générateurs de vapeur décrits permettent de satisfaire des de mandes de vapeur très diverses par variation du rapport des surfaces de chauffe. Ils per mettent d'atteindre des températures de va peur élevées sans mettre en danger le sur chauffeur de vapeur pendant. la mise en mar che de la chaudière.
Tubular steam generator. The present invention relates to a tubular steam generator supplied with pulverized coal, for the purpose. assLu-, er heating the steam whatever. variations in operating conditions due, in particular, to changes in speed, fuels, supply water temperature or efficiency of the. heat transmission.
This generator is. characterized in that the combustion chamber is. divided into several distinctly and adjustable heated spaces, the separation between said spaces being ensured by a baffle made up of tubular elements connected to the generator tank.
The appended drawing represents, by way of examples, various embodiments of the boiler according to the invention.
Fig. 1 is: a quick vertical section of the boiler, next. line I - I of the. fig. 2.
Fig. 2 is a view in. vertical section following the. line II-II of fig. 1.
Fig. 3 is a horizontal sectional view along the line III-III of the fi-. 2.
Fig. 4 is another, horizontal section along the line IV-IV of FIG. 2.
Fig. 5 is a vertical section taken along the line V-V of FIG. 2.
Fig. 6 is a detail view of the reheating wall tubes. Fig. 7 shows another embodiment of the generator according to the invention in vertical section.
Fig. 8 is a vertical sectional view along the. line VIII-VIII of the. fig. 7.
Fig. 9 is. a vertical section according to. line IX-IX of fig. 7.
Fig. 10 est. a horizontal section following the line X-X of the. fig. 7.
The generator represented fi-. 1 comprises three hearths among which a main hearth 10 is heated according to the demand for steam, the gases from this hearth passing directly. from bottom to top to. through a bundle of steam generating tubes 12.
The main hearth is flanked on one side by an auxiliary hearth 14 with independent heating and on the other side by an auxiliary hearth 16 also with independent heating. The combustion gases from the auxiliary furnace 14 flow through an outlet 18 and join the gases from the main furnace at a point located beyond the bundle 12 of the steam generator tubes.
The gases from the auxiliary furnace 16 pass through an outlet 20 and join the gases from the main furnace at a similar point.
In the hotplates 14 and 16 are provided auxiliary heating members which require heating degrees deviating from the. heating required in the main furnace 10 which is controlled by the steam demand. As can be seen in FIG. 2, the auxiliary heating equipment subject only to the heat of the furnace 16 is a superheater having layers 22 of return elbow tubes disposed across the gas passage of the furnace below the gas outlet 20.
These layers receive the steam from the water and steam tank 24 of the boiler via the set of saturated steam supply tubes 26 which are connected by tubes 28 with the steam space of the tank. The tubes 26 are connected at their other end to the inlet manifold 30 of the superheater, to which the layers 22 are, as shown, also connected.
From the layers 22, the steam flows through the wall tubes 32 to a first intermediate manifold 34 of the superheater. From this superheater, the steam flows through a vertical conduit 36 to a second intermediate manifold 38 of the superheater. The latter, as shown, is arranged horizontally so that it can be easily connected to the neck layers of the backs of the second overheating section 40,
extending through the fireplace gas passage flowing upward from the steam generator tube bundle 12. The superheated steam passes from section 40 of the superheater to the outlet manifold 42 of this heater and there to a steam turbine, or other operating device.
The hotplate 16 of the superheater being heated independently by brîil.eius similar to the burners 44 (FIG. 1), can be controlled so as to control the final temperature or the superheating of the steam. Under certain speed conditions, the required superheat can be almost achieved by the heat of the gases from the main furnace 10 absorbed by the superheater section 40 and, in this case,
the auxiliary fire burner 16 operates very weakly.
An auxiliary superheater subjected only to the heat of the auxiliary furnace 14 is useful for the operation of a multistage steam turbine receiving steam from the manifold 42 of the superheater. In this case, the steam evacuated from one stage of the turbine is reheated and then used in another stage.
The steam to be heated passes to the inlet manifold 50 and from there through a row of sinuous wall tubes 52 and 54 to an intermediate manifold 56 at the top of the layer. As: shown in fig. 6, the sinuous tubes are fixed to each other at their points of intersection by welds. From this manifold, steam passes through inlet tubes 58 to layers 60 of a section heated by convection.
The return elbow sections of these layers are arranged back to front through the gas stream discharging from the hearth 14 and discharge into the outlet manifold 62. From this manifold, the fairy steam is conducted to another. floor of the tur bine.
Auxiliary rent 14, similar to the other auxiliary fireplace, is independently heated by a burner which may be similar to burner 44 of main fireplace 10 and fireplace 74 may thus be independently heated only in consideration of the needs of the auxiliary heater.
The fireplaces 10 and 16 are separated by tube walls 70 connected to the circulation of the boiler in a suitable manner. These tubes 70 are connected at their upper end to the collector 72 and at their lower end to the reader neck 74. From the latter, downwardly inclined tubes 76 extend to the collector 78 which can be in direct communication with the reader. tank water space 24.
The foci 10 and 14 are separated by similarly arranged tubes 80 connected at their upper end to the manifold 82 and at their lower end to the manifold 84. From the latter extend downwardly inclined tubes 86 which extend downwardly from the manifold. constitute, with the tubes 76 and the refractory blocks 88 and 90, a bottom forming. tremie for the main focus. The tubes 86 are connected at their lower end to the manifold 92 which can be in direct communication with the water space of the reservoir 24.
To spare the gas outlet 20 from the hearth at the top of the auxiliary hearth 16, the successive tubes 70 are curved out of their normal plane, as indicated, and the gas outlet 18 from the auxiliary hearth 14 is provided in a similar manner to the opposite side of the installation.
Fig. 3 shows three of the burners 44 of the main hearth 10 and a similar burner with independent heating 104 for the hearth 16. All these burners are arranged along the roof formed by the side extensions of the hearths as shown in FIG. .i. the roof of these lateral extensions is defined by the water tubes 110 connecting the collectors 11.2 and 114. These are linked in an appropriate way to. the. circulation of the boiler.
Fig. 1 also shows the wall 120 of the three fireplaces as being. defined by the wall tubes 122 connected at their upper ends to the manifold 12-1 and at their lower ends to the manifold 1.26. The opposite wall 130 is defined by the wall tubes 132 connecting the lower manifold 134 to the upper manifold 136. All of these manifolds are. connected to. the circulation of the. boiler so that the water tubes with. which they communicate are fed in an appropriate way.
The wall 120 can be established leaving the bare tubes 122 in contact with a coating. refractory which can be fixed to said tubes or to a metal casing of the hearth.
The upper ends of the steam generator tubes 12 which are arranged through the outlet of the. main hearth 10 are connected to the manifold <B> 150 </B> (fig. 1), from where the riser tubes 152 go towards the flue 154 and along the roof 1_56 to lead to the vapor space of the tank 24; the lower ends of the tubes 12 are connected to the manifolds 160 which receive water from the water space of the reservoir via the down tubes 162.
The ascending 152 and descending tubes <B> 162 </B> are. of considerable length, so as to facilitate the circulation of the boiler and to reserve a suitable space for the economizer 164. The latter is formed of return elbow tubes connected to the inlet manifold 166 of the economizer from which they receive water; they discharge the heated feed water into economizer outlet manifold 168.
In fig. 2, it can be seen that the three hearths 1.0, 14, 16 communicate with a common zone 170 reserved for ashes. This zone is located directly below the hopper of the main hearth 1.0 and is in communication with the foci 14 and 16 by means of inclined ducts with refractory walls 172 and. 174 (fig. 2). The ashes can be conducted out of the hearths by suitable devices in the reserved area 170 and from there into the gutter 180.
Fireplaces 14 and 16 will generally operate at lower temperatures than fireplaces 10 and 1a. Arrangement of the hearths can be provided such that the non-combustible solids are discharged from the hearths 14 and 16 in the form of solid ash and from the hearth 10 in the form of molten slag.
In the operation of the boiler described above, the. Anise in operation is carried out by the ignition of the single hearth 10, so that any danger of deterioration of the layers 22 of the superheater or of the wall tubes 52 and 54 of the heater and of the layers 60 is avoided. It will be noted that the superheater section 40 is well isolated from the hearth 10 by the bundle 12 of the steam generator tubes. At the same time, during start-up, the fireboxes 14 and 16 are heated by the heat derived from the firebox 10 and this is particularly advantageous for the firebox of the heater.
When the boiler is running, the booster and the reheater can be suitably adjusted by controlling the heating of firebox chambers 16 and 1.4 respectively, regardless of changes in operating conditions, such as variations in rate. or reduction in the efficiency of heat transmission due to accumulations of foreign matter on the tubes.
In the embodiment of FIGS. 7 to 10, the combustion chamber is divided into two separate hearths 210 and 212. The burners 21.1 and 216 are arranged at the top of the chambers 210 and 212. When the two burners are operating, the fumes pass from the combustion chamber 210 to through the smoke outlets 220 to $ 22 (fig. 8) in the lower part of the combustion chambers 212 where they are joined by the smoke from the latter.
The flue gases thus mixed then rise through the tubular elements of the convection section and from there to a pipe 230 leading to the air heater 232. In FIG. 7, the smoke path is indicated by arrows 234 to 243.
The hearths 210 and 212 are limited by large vertical walls enclosing tubes inserted into the circuit of the generator. Thanks to this arrangement, high rates of heat transfer are possible. Due to the independent operation of the burners, there can be wide variations in the ratio of heat released to. heat absorbed by the walls of the combustion chamber.
The combustion chambers 210 and 212 are separated by a partition 246 formed by tubes connected directly to the water and steam tank 248 by their upper ends. The tubes of the partition 246 are connected by their lower ends to a water tank 254 placed near the combustion chambers 210 and 212. The down pipes: of large diameter 250 and 252 (fig. 8) connect the ends of the tank water and steam 248 to water tank 254.
The steam generator tubes of the other walls of the combustion chambers 210 and 212 are connected by their lower ends to the tank 254. For example, the side walls 260 and 262 (fig. 8) contain the upright tubes 264 and 266 whose ends The lower are supplied with water, coming from the tank 254, by the collectors 272, 274 and the tubes 276, 278.
The lower parts of these tubes extend along the inclined sides 268 and 270 of the ashtray and are folded at the bottom of these sides to join the collectors 272 and 274.
On the front wall 290 (fig. 7) the water comes from the tank 254 through line 292 to the lower wall collector 294. From this collector it rises in the vapor-generating wall tubes 296 to the upper collector 298 and from there with the steam produced by the roof tubes 300 to the tank 248.
The lower wall collector 302 in the rear wall of the installation receives water from the tank 248 and it is through it that the water is brought to the tubes 306 of the rear wall along the wall 308. At point 310, these The tubes are curved so as to form the inclined sections and forming the screen 312 through the entry of the fumes into the convection section. After this screen, the tubes extend vertically. to form the wall 314 separating the convection section from the combustion chamber 212.
Steam produced in these tubes passes to the upper manifold 320 in the rear wall and from there through tubes 322 from the roof to tank 248 (Fig. 7).
The wall 246 separating the combustion chambers 210 and 212 contains the wall tubes 330 and 332, the latter communicating with the tank 254 on one side of this tank and the former on the other side. These opposite rows of tubes are bent towards each other above the tank 254, so as to form the inclined parts 334 and 336. To prevent the accumulation of ash particles above the tank 254 and associated tubes, the inclined parts 334 and 336 are covered by blocks 338-340 of cast iron.
From this area, the tubes 330-332 extend upward in a single row to the area of the smoke outlets 220 to 228. These outlets are formed by spacing some of the tubes in the single row to come. in the room 212. and. of certain others to come in the same way in the room 210.
An examination of fig. 8 reveals that the smoke outlets 220-228 from the combustion chamber 210 are located in part in the ash deposition zone. Thus, the fumes and the matter in suspension from the chamber 210 evolve downward in a relatively long passage through which they are subjected to the cooling effect of the walls.
As a result, their passage through outlets 220-228 rotates them in a region near the bottom of the combustion chamber. These two constancies favor the separation of the ash particles which, cooled by the tubes of, the hopper and the walls, are deposited in the ashtray 333.
The water-cooled hopper constituting the bottom, shown in FIG. 8, extends from the combustion chamber 210 under the. partition 246, under the. combustion chamber 212 and under the convection section. We can therefore consider the hopper and the ashtray as continuous over the entire lower part of the unit, apart from its interruption by the tank 254 and the tubes of the partition 246.
The fi-. 8 and 9 show that the ashtray has a bottom 335 sloping downward towards a ditch 337. Normally, the ashtray is closed by the door 339 which can be opened for periodic ash removal through the ditch 337.
The vapor produced by the tubes of the <B>, </B> combustion chamber walls is. separated from the water in the tank 248 and passes through the conduits 340 and 342 to the superheater manifold 344. This manifold is disposed on one side of the flue gas path of the convection section and communicates by means of the tubular sections 346 with the tubular coils of the superheater sections 348 and 350. The pressure passing through these coils is fine. to the superheater outlet manifold 352 and thence.
through lines 354 and 356 to one side of the temperator 358 (fig. 8). On the other side of the emperator, the steam, at the temperature thus conditioned, passes through conduits 360 and 362 to the inlet manifold 364 of the superheater section 366. From the outlet manifold 368, the steam passes. via a conduit 370 to the point of use.
Feed water passes through valve 380 (fig. 7) to line 382 and from there to economizer inlet reading neck 384. From this reading neck, water passes through the coils of section d. The countercurrent economizer 386 to the intermediate collector 390 which can also be regarded as an input collector for the coils of the parallel current economizer section 392. The feed water, together with the vapor to which it has given rise, passes through the coils of the. economizer section 392 to economizer outlet header 394 and from there through lines 396 to tank 248.
The tank 248 and the upper wall collectors are supported by the intermediary of the suspensions 420 to 423 by the elements -126 to 429 of the metal frame and all the pressure members associated with the walls of the combustion chambers are thus supported in such a way. to be able to expand freely downwards. The space between the tubes 300 and 322 of the roof of the combustion chambers and the tank 248 is closed by a series of wall elements 140 to 444 (fig. 7) forming with other suitable elements a duct through the chamber. which secondary air can pass from the air heater 232 to the burners 214 and 916.
It can be seen that the secondary air thus passes around the passage of the fumes, then into a space located above the combustion chambers and which serves as an inlet pipe for the burners.
This compact arrangement of the burners and the air heater compared to other parts of the appliance not only has the advantage of reducing installation costs to a minimum, but also of reducing heat loss, thus increasing the yield.
In general, the steam generators described make it possible to satisfy very diverse steam demands by varying the ratio of the heating surfaces. They allow high steam temperatures to be reached without endangering the overheating steamer. switching on the boiler.