CS210304B1

CS210304B1 - Fluidous grate

Info

Publication number: CS210304B1
Application number: CS144180A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Vilimec
Original assignee: Ladislav Vilimec
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Teplota spalin vystupujících ze spalovací fluidní vrstvy, dosahuje 600 až 800 °C. Spaliny lze vychladit průchodem teplosmdnnou plochou, umístěnou v dalěí, nespalovací fluidní vrstvě. Fluidní rošt podle vynálezu slouží k přenosu tepla ve fluidní vrstvě a je uspořádán v plynovém kanálu, je složen z několika částí, opatřen teplosměnnou plochou a fluidní vrstvou a uložen na nosné konstrukci, upevněné vně plynového kanálu. Fluidní rošt sestává z dílčích roštů, tvořených nosným prvkem, opatřeným vstupními otvory pro vtok plynu. Na nosném prvku jsou paralelně uloženy rozváděči kanály, jejichž svislé Stěny jsou opatřeny výstupními otvory pro výtok plynu. Alternativně je nosný prvek dílCího roštu tvořen dutým profilem, opatřeným vstupními kanály pro vtok plynu. Rozváděči kanály lze spojit s nosnými prvky nebo trámci a spojovacími člpny. Dílčí rošty lze spojit tyčemi, opatřenými na svých kpncích stahQvěcíÁti mailčpml. Mézi krajní dílčí rošty a stahovací'patich tyčí lze vložit pružiny.The temperature of the exhaust gas exiting the combustion fluidized bed, reaches 600 to 800 ° C. The flue gas can be cooled by passing it a heat-transfer surface located in the next non-combustible fluidized bed. Fluid grate according to the invention serve to transfer heat in a fluidized bed and is arranged in gas channel is composed of several parts, provided with heat transfer surface and fluidized layer and deposited on the supporting structure, fixed outside the gas channel. Fluid grate consists of sub-gratings formed by a carrier element with inlets for gas inlet. They are parallel to the support element distribution channels, the vertical channels of which are arranged The walls are provided with exit holes for gas discharge. Alternatively, the support member is the grate consists of a hollow profile provided gas inlet channels. The distribution channels can be connected to support elements or beams and connecting boats. Partial gratings can be joined with bars provided on your kpncích stahQvěcíÁ mailčpml. Between outer sub-grids and pull-down sticks springs can be inserted.

Description

Vynález se týká fluidního roštu, uspořádaného v plynovém kanálu.The present invention relates to a fluid grate arranged in a gas channel.

Spaliny vystupující ze spalovací fluidní vrstvy kotlů mají obvykle ještě značně vysokou teplotu, dosahující 800 aí 900 °C. Tyto spaliny lze vychladit průchodem teplosměnnou plochou, která je umístěna v další, nespalovací fluidní vrstvě, čímž se účelně využije přenosu tepla ve fluidní vrstvě. Podobně lze vychlazovat horké odpadní plyny například v hutích, v chemickém průmyslu apod. Nespalovací fluidní vrstvu je přitom nutno vytvořit na fluidním roětu, umístěném v proudu horkých plynů. Fluidní rošt musí být dostatečně tuhý, vzhledem k hmotnosti fluidní vrstvy a teplosměnné plochy a též vzhledem k působícímu přetlaku spalin v podmínkách vysokých teplot. Jsou známá uspořádání fluidních roštů, které jsou složeny z roštových prvků a uloženy na nosné konstrukci, která je vzhledem k vysoké teplotě procházejících odpadních plynů dostatečně ochlazena nebo tepelně izolována. Konstrukce těchto roětů jsou obvykle značně složité»a proto v případě poruchy nesnadno opravitelné.The flue gases exiting the combustion fluidized bed of the boilers usually have a still very high temperature, reaching 800 to 900 ° C. These flue gas can be cooled by passing through a heat exchange surface located in another, non-combustible fluidized bed, whereby heat transfer in the fluidized bed is conveniently utilized. Similarly, hot off-gases can be cooled, for example, in metallurgical plants, in the chemical industry, and the like. The fluid grate must be sufficiently rigid, given the weight of the fluidized bed and the heat transfer surface, as well as the exerted overpressure of the flue gas under high temperature conditions. Fluid grate arrangements are known which are composed of grate elements and supported on a support structure which is sufficiently cooled or thermally insulated due to the high temperature of the waste gases passing through. The construction of these grates is usually quite complex »and therefore difficult to repair in case of failure.

Uvedené nedostatky současného stavu techniky odstraňuje fluidní rošt podle vynálezu, uspořádaný v plynovém kanálu, složený z několika částí, opatřený teplosměnnou plochou a fluidní vrstvou a uložený na nosné konstrukci, upevněné vně plynového kanálu. Podstatou vynálezu je, že tento fluidní rošt sestává z dílčích roštů, tvořených nosným prvkem, opatřeným vstupními otvory pro vtok plynu, přičemž na nosném prvku jsou paralelně uloženy rozváděči kanály, jejichž svislá stěny jsou opatřeny výstupními otvory pro výtok plynu. Nosný prvek dílčího roštu je tvořen dutým profilem, opatřeným vstupními kanály pro vtok plynu. Rozváděči kanály jsou s nosnými prvky spojeny trámci a spojovacími členy. Dílčí rošty jsou spojeny tyčemi, opatřenými na svých koncích stahovacími maticemi. Mezi krajními dílčími rošty a stahovacími maticemi tyče jsou vloženy pružiny.Said drawbacks of the prior art are overcome by a fluid grate according to the invention, arranged in a gas duct consisting of several parts, provided with a heat exchange surface and a fluidized bed and supported on a support structure mounted outside the gas duct. It is an object of the invention that the fluid grate consists of sub-grids formed by a support element provided with gas inlet openings, the distribution element having parallel distribution channels, the vertical walls of which have gas outlet openings. The support element of the sub-grate is formed by a hollow profile provided with gas inlet channels. The distribution channels are connected to the support elements by beams and connecting members. The partial grates are connected by rods provided with tightening nuts at their ends. Springs are inserted between the outer gratings and the bar tie nuts.

Výhodou fluidního roštu podle vynálezu je, že může být sestaven z dílčích roštů na libovolnou plošnou velikost i potřebnou nosnost. Fluidní rošt podle vynálezu lze snadno opravit, popřípadě vyměňovat jeho jednotlivé díly. Výhodou je také možnost jednoduchého a snadného uložení, popřípadě zavěšení teplosměnné plochy na tento fluidní rošt.An advantage of the fluid grate according to the invention is that it can be assembled from sub-grates to any surface area as well as the required carrying capacity. The fluid grate according to the invention can be easily repaired or replaced. The advantage is also the possibility of simple and easy placement or suspension of the heat exchange surface on this fluid grate.

Na připojeném výkresu je v příkladovém provedení schematicky nakreslen fluidní rošt podle vynálezu, a to na obr. 1 uspořádání a zavěšení fluidního roštu v plynovém kanálu, kde šipkami je naznačen směr průtoku horkých plynů, obr. 2 je řez dílčím roštem, opatřeným trámcem a spojovacími šrouby, obr. 3 znázorňuje řez alternativním řešením dílčího roštu a na obr. 4 až 6 jsou schematicky znázorněna různá řešení spojení dílčích roštů tyčemi.1 shows the arrangement and suspension of the fluid grate in a gas duct, where the arrows indicate the flow direction of the hot gases, FIG. 2 is a cross-sectional view of a partial grate provided with a beam and connecting pieces; Fig. 3 is a cross-sectional view of an alternative sub-grid solution, and Figs. 4 to 6 schematically illustrate various solutions for connecting the sub-grid with rods.

Fluidní rošt podle příkladu provedení je umístěn v plynovém kanálu i a je uložen na nosné konstrukci 2> upevněné vně plynového kanálu J_. Na fluidním roštu je fluidní vrstva J s teplosměnnou plochou 4· Fluidní rošt sestává z dílčích roštů 6. Každý dílčí rošt 6 je tvořen nosným prvkem 2. který je opatřen vstupními otvory 8 pro vtok plynu. Na nosném prvku 2 jsou paralelně uloženy rozváděči kanály 2, jejichž svislé stěny jsou opatřeny výstupními otvory 10 pro výtok plynu. Popsaný dílčí rošt 6 je znázorněn na obr. 2, kde je nakresleno spojení rozváděčích kanálů 2 ^s nosným prvkem 2 pomocí trámců 11 a spojovacích šroubůThe fluid grate according to the exemplary embodiment is located in the gas duct 1 and is supported on a support structure 2 fixed outside the gas duct 11. On the fluid grate there is a fluid layer J with a heat exchange surface 4. The fluid grate consists of sub-grates 6. Each sub-grate 6 is formed by a support element 2, which is provided with gas inlet openings 8. The support element 2 has parallel distribution channels 2, the vertical walls of which are provided with gas outlet openings 10. The described grate 6 is shown in Fig. 2, where the connection of the distribution channels 2 ^{to the} support element 2 is illustrated by means of beams 11 and connecting screws.

12. Místo spojovacích šroubů 12 lze též použít třmeny nebo jiné spojovací členy.12. Calipers or other connecting members may also be used in place of the connecting screws 12.

Obr. 3 představuje alternativní vytvoření dílčích roštů 6, u nichž jsou nosné prvky tvořeny dutými profily, které jsou pevně spojeny, například svary se vstupními kanály pro vtok plynu.Giant. 3 shows an alternative embodiment of sub-grates 6 in which the support elements are formed by hollow profiles which are rigidly connected, for example by welding with gas inlet ducts.

Různá uspořádáni vzájemného spojení dílčích roštů 6 spojovacími tyčemi 13. například z kruhová oceli, jsou nakreslena schematicky na obr. 4 až 6. Tyče 13 jsou na svých koncích zajištěny stahovacími maticemi 2. Mezi krajní dílčí rošty 6 a stahovací matice 2 tyče 13 lze vložit pružinu 14. Spojovacími tyčemi 13 lze podle potřeby spojit navzájem buá jednotlivé sousedící dílčí rošty 6, skupiny těchto dílčích roštů 6, nebo všechny dílčí rošty 6 po celá ělřce fluidního roštu podle vynálezu.The various arrangements of connecting the gratings 6 together with connecting rods 13, for example of round steel, are shown schematically in FIGS. 4 to 6. The bars 13 are secured at their ends by tightening nuts 2. Between the extreme gratings 6 and the tightening nuts 2 By means of the connecting rods 13 it is possible, if necessary, to connect to each other individual sub-gratings 6, groups of these sub-gratings 6, or all sub-gratings 6 over the entire width of the fluid grate according to the invention.

Horké plyny stoupají kanálem g směrem vzhůru a procházejí fluidním roštem podle vynálezu tak, že proudí vstupními otvory g v nosných prvcích fa popřípadě vstupními kanály 16 v nosných prvcích 15 do rozváděčích kanálů g, a výstupními otvpry J_0» vytvořenými ve svislých stěnách rozváděčích kanálů g, do fluidní vrstvy g. Po průchodu fluidní vrstvou g proudí horká plyny dále kanálem g.The hot gases rise up through the channel g and pass through the fluid grate according to the invention by flowing through the inlet openings g in the support elements f and through the inlet channels 16 in the support elements 15 into the distribution channels g, and After passing through the fluidized bed g, the hot gases further flow through channel g.

Velikost průřezu nosného prvku 2 nebo 15. zejména jeho výška,'tlouštka stěny a celkový tvar závisí na délce fluidního roštu podle vynálezu a tedy na délce nosného prvku 2 nebo 15 a jeho zatížení při provozní teplotě. Průměr vstupních otvorů v nosných prvcích 2 nebo 1g je volen s ohledem na průtočnou rychlost plynů při současném zachování jejich tuhosti. Nosný prvek 2 ^ve tvaru písmene U, nosný prvek gg, tvořený dutým profilem, jsou například odlitky ze žárppeyné oceli_f rozváděči kanály 2 jsou vytvořeny buň ze žáruvzdorného materiálu a v tomto případě jsou spojeny s nosným prvkem 2 trájnci 11 a spojovacími šrouby 12. jak je naznačeno na obr. 2, nebo jsou rozváděči kanály g vyrobeny z oceli o žárupevných vlastnostech a jsou v tomto případě spojeny s nosným prvkem 15 koutovými svary. Rozváděči kanály g mohou být po dálce fluidního roštu složeny z několika částí, čímž se zabrání jejich deformaci, způsobené teplem· Výstupní otvory 10 pro výtok plynu lze vytvořit v jedné nebo obou svislých stěnách rozváděčích kanálů g podle celkového uspořádání fluidního roštu.The cross-sectional size of the support element 2 or 15, in particular its height, wall thickness and overall shape depends on the length of the fluid grate according to the invention and thus on the length of the support element 2 or 15 and its load at the operating temperature. The diameter of the inlet openings in the support elements 2 or 1g is selected with respect to the gas flow rate while maintaining their stiffness. The carrier element ² a U-shaped supporting element gg formed by a hollow profile, for example, steel castings žárppeyné _f distribution ducts are formed the cells for 2 of refractory material and in this case, are associated with the support element 2 trájnci 11 and connecting bolts 12. As 2, or the distribution channels g are made of heat-resistant steel and in this case are connected to the support element by fillet welds. The distribution ducts g can be composed of several parts along the fluid bed, thus preventing heat distortion. The gas outlet openings 10 can be formed in one or both vertical walls of the duct g according to the overall arrangement of the fluid bed.

Fluidní rošt podle vynálezu lze vytvořit z jednoho dílčího roštu 6, pokud je šířka fluidního roštu poměrně malá. Sestavením několika dílčích roštů 6 lze vytvořit fluidní rošt o potřebné šířce. Pokud by při značné délce fluidního roštu měly být instalovány nosné prvky 2 nebo 15 o relativně velkých rozměrech jejich průřezu, lze plynpvý kanál 1 rozdělit po dálce ne několik částí a každou z nich opatřit samostatnou fluidní vrstvou g. Výstupní otvpry 10 v rozváděčích kanálech g lze umístit bezprostředně nad horní stranou nosného prvku 2 nebo gg; v tomto případě se dotýká fluidní vrstva g horní strany nosného prvku 2 nebo 15. Je-li vhodnější tepelně izolovat nosné prvky 2 nebo 15 od vlivu fluidní vrstvy g, umístí se výstupní otvory 10 v určité vzdálenosti od horní strany nosného prvku 2 nebo 15; v prostoru mezi nosným prvkem 2 nebo 15 a výstupními otvory 10 je pak nehybná vrstvě popela. Teplosměnná plocha g, tvořená skupinou trubek, je uložena na trámcích 11 nebo na horní straně rozváděčích kanálů g. Spojovací tyče 13 lze umístit vně plynového kanálu g na koncích nosných prvků 2 nebo 15 nebo je lze umístit i uvnitř plynového kanáluThe fluid grate according to the invention can be formed from one sub grate 6 if the width of the fluid grate is relatively small. By assembling several sub-grates 6, a fluid grate of the required width can be formed. If support elements 2 or 15 of relatively large cross-sectional dimensions are to be installed over a considerable length of the fluid grate, the gas passage 1 can be separated by a distance of not several parts and each provided with a separate fluidized bed g. positioned immediately above the top of the support member 2 or gg; in this case, the fluidized bed g touches the upper side of the support element 2 or 15. If it is preferable to thermally insulate the support elements 2 or 15 from the influence of the fluidized bed g, the outlet openings 10 are located at a distance from the upper side of the support element 2 or 15; in the space between the support element 2 or 15 and the outlet openings 10, the ash layer is then stationary. The heat exchanging surface g, formed by a plurality of tubes, is mounted on the beams 11 or on the upper side of the guide ducts g. The connecting rods 13 can be positioned outside the gas duct g at the ends of the support elements 2 or 15 or

1. V tomto případě jsou spojovací tyče 13 vyrobeny ze žárupevné oceli, takže rozdíl teplotní roztažnosti spojovací tyče 13 a dílčích roštů 6 je minimální. Spojovací tyče 13. umístěné uvnitř plynového kanálu g, lze též využít pro zavěšení další teplosměnná plochy g.1. In this case, the tie rods 13 are made of heat-resistant steel, so that the difference in thermal expansion of the tie rod 13 and the grates 6 is minimal. The connecting rods 13 located inside the gas duct g can also be used to hang another heat exchange surface g.

Jsou-li dílčí rošty 6 tvořeny nosnými prvky gg, pevně spojenými se vstupními kanály 16. vyznačují se tyto nosné prvky 6 značnou nosnosti a lze je použít pro velké zatíženi i pro fluidní rošty poměrně velké délky. Nosný prvelc 15 tohoto dílčího rpětu 6 lze připojit na zdroj chladicího média a snižovat tak účinně teplotu jeho stěn.If the sub-grates 6 are formed by support elements gg, which are rigidly connected to the inlet ducts 16, these support elements 6 have considerable carrying capacities and can be used for high loads and for fluid grids of relatively long length. The support element 15 of this sub-lip 6 can be connected to a source of coolant and thus effectively reduce the temperature of its walls.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Fluid grate, arranged in a gas duct, composed of several parts, provided with a heat exchange surface and a fluidized bed and supported on a support structure fixed outside the gas duct, characterized in that it consists of sub-gratings (6) formed by a support element (7) having inlet openings (8) for gas inlet, the support element (7) having parallel distribution channels (9), the vertical walls of which are provided with outlet openings (10) for gas outlet.

Fluid grate according to claim 1, characterized in that the support element (15) of the partial grate (6) is formed by a hollow profile provided with gas inlet channels (16).

Fluid grate according to claim 1 or 2, characterized in that the distribution channels (9) are connected to the support elements (7, 15) by means of beams (11) and connecting members (12).

Fluid grate according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the partial gratings (6) are connected by rods (13) provided with tightening nuts (2) at their ends.

Fluid grate according to one of Claims 1 to 4, characterized in that springs (14) are interposed between the end part gratings (6) and the clamping nuts (2) of the bar (13).

1 sheet of drawings