CS213484B1

CS213484B1 - Throttling and strengthening syrup

Info

Publication number: CS213484B1
Application number: CS917980A
Authority: CS
Inventors: Milan Masek; Jaromir Jelinek
Original assignee: Milan Masek; Jaromir Jelinek
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález ae týká tlumicího a zpevňovacího systému soustavy plošných prvků, ohraničujících spalovací piOstor spalovacího zařízení, zejména soustavy membránových stén parního kotle. Systém podle vynálezu umožňuje okamžité zpevnění vnějšího bandážového roštu při každém tlakovém poiřyvu ve spalovacím prostoru, překračujícím .předem nastavené tlakové rozmezí. V každé rohové části spalovacího zařízení Je mezi přivrácenými konci výztužných nosníků v kloubových úchytech výkyvné upevněn aleapoň jeden tlumič, jehož činnost je ovládána škrticím orgánem, řízeným tlakovým čidlem, jež je napojeno na spalovací prostor spalovacího zařízení. Použiti vynálezu Je výhodné zejména u parních kotlů velkých výkonů. Vynález charakterizuje obr. 2.The invention relates to a damping and reinforcing system of a system of planar elements, delimiting the combustion chamber of a combustion device, in particular a system of membrane walls of a steam boiler. The system according to the invention enables immediate reinforcement of the outer bandage grate at each pressure surge in the combustion chamber, exceeding a preset pressure range. In each corner part of the combustion device, at least one damper is pivotally mounted between the facing ends of the reinforcing beams in articulated mounts, the operation of which is controlled by a throttling device, controlled by a pressure sensor, which is connected to the combustion chamber of the combustion device. The use of the invention is advantageous especially in high-performance steam boilers. The invention is characterized by Fig. 2.

Description

Vynález se týká tlumicího a upevňovacího systému soustavy plošných prvků, ohraničujících spalovací prostor spalovacího zařízení, zejména soustavy membránových stěn parního kotle.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a damping and fastening system for a plurality of planar elements delimiting a combustion chamber of a combustion apparatus, and more particularly to a diaphragm wall assembly of a steam boiler.

Použití membránových stěn ae během vývoje postupně rozšířilo na prakticky všechny typy v současné dobš vyráběných parních kotlů. Z celéřady příčin tohoto všeobecného rozšířeni je zde nutno uvést velmi výhodnou odolnost membránových stěn proti dlouhodobému působení vlastní hmotnosti, hmotnosti dalších připojených kotlových čáatí · dále velmi značných zatížení nánosy a popelovlnaml. Membránové stěny jsoudokonce do určité míryschopnyvzdorovati tlakovým výkyvům ve spalovací· prostoru. Poslední uvedené eíly už ovšem membránové stěny samy o sobě zachycovat nemohou, nebol velikost i charakter takových zatížení jsou zejména u kotlů vštšich výkonů jednak neúměrně veliké a jednak krajnš nepříznivé. Proto se membránové atšny vyztužují mohutnými nosníky, takzvanými bandáženl, tvořícími celou, soustavu vně umístěných vyztužených roštů.The use of membrane walls ae has been gradually extended to virtually all types of steam boilers currently being developed. Due to the wide range of causes of this widespread, it is necessary to mention here the very advantageous resistance of the membrane walls against the long-term effect of the self-weight, the weight of other connected boiler parts, as well as very considerable loading loads and ash ash. Even the diaphragm walls are able to resist to some extent pressure fluctuations in the combustion chamber. The last mentioned parts cannot, however, absorb the membrane walls themselves, because the size and character of such loads are both disproportionately large and extremely unfavorable, especially for boilers of all outputs. Therefore, the diaphragms are reinforced by massive beams, so-called bandages, forming a whole system of external reinforced gratings.

na bandážový systém jsou v provozu kladeny protichůdné požadavky. Musí totiž jednak umožňovat volné dilatace membránových stěn a současně zachycovat zejména horizontální složky sil, působících na tyto neabránové stěny.there are contradictory requirements for the bandage system in operation. On the one hand, it must allow free expansion of the membrane walls and at the same time absorb in particular the horizontal components of the forces acting on these non-membrane walls.

V současné době je známa celá řada konstrukci, umožňujících zachytit a eliminovat silová působení tlakových výkyvů ve spalovacímprostoruvzhledemk vnějšímu ovzduší.At present, a number of constructions are known which allow to capture and eliminate the force effects of pressure fluctuations in the combustion space due to the ambient air.

U první skupiny těchto konstrukčních řešení jsou silová působení tlakových výkyvů z každé membránové stěny roznášena příslušným výztužným roštem na sousední membránové stěny. U této první skupiny nejsou problémy s tepelnými dilatacemi, membránové stěny jsou však při větších tlakových poryvech ve spalovacím prostoru namáhány na tah, případně na velmi nepříznivou kombinaci tlaku ae vzpěrem.In the first group of these design solutions, the force actions of pressure fluctuations from each membrane wall are distributed by the respective reinforcing grid to the adjacent membrane walls. In this first group there are no problems with thermal dilatations, but the diaphragm walls are subjected to thrust, possibly to a very unfavorable combination of pressure and to the strut, at higher pressure gusts in the combustion chamber.

U druhé skupiny známých konstrukčních řešení jsou silová působení z každé membránové stěny přenášena příslušnými výztužnými rošty na nosnou konstrukci kotle, u třetí skupiny jsou silová působení z membránovýchstěn přenášena přiléhajícími bandážovými nosníky do sousedních bandážcvých nosníků bandážového roštu. Provedení, zařazená zde do druhé a třetí Skupiny jsou výhodná v tom, Že podtlakové i přetlakové síly jsou zachycovány přímo bandážovými rošty a nejsou vraceny zpět do membránových stán. Nevýhodou je, že tepelné dilatace jsou silně omezeny tuhostí nosné konstrukce Či bandážového roštu, čímž Vznikají značná vnitřní pnutí, která výrazně zhoršují namáháni membránových stěn.In the second group of known designs, the force actions from each membrane wall are transmitted by the respective reinforcing grates to the boiler support structure, in the third group the force actions from the membrane walls are transmitted by adjacent bandage beams to adjacent bandage beams of the bandage grid. The embodiments included in the second and third groups herein are advantageous in that both the negative and positive forces are absorbed directly by the bandage gratings and are not returned to the membrane tents. The disadvantage is that the thermal dilatations are severely limited by the rigidity of the supporting structure or the bandage grate, which results in considerable internal stresses which significantly impair the stress on the membrane walls.

U všech známých konstrukcí v extrémních případech, kdy v provozu dojde k podtlaku při náhlém výpadku hpřáků nebo vlivem sacích ventilátorů, případně dojde k pulzaeím či dokonce k explozím při hoření, mohou nastat deformace nebo ještě vážnější poškození membránových stěn, a tím 1 ohrožení tlakového systému kotle. Vzhledemk tomu, že velikosti deformačních sil jsou úměrné jak velikosti tlakových poryvů tak plošným rozměrům membránových stěn, pak všechna dosud známá konstrukční řešení se ve výstavbě kotlů stávají limitujícím prvkem, který zatím brzdí výstavbu větších kotelních Jednotek a i u stávajících kotlů omezuje provoz.Proto se výztužné rošty parních kotlů v poslední dobš vybavují tlumiči, upravenými v rohových částech bandážo2In all known constructions, in extreme cases, when underpressure occurs in the event of a sudden failure of the burners or due to suction fans, or pulses or even explosions during combustion, deformations or even more serious damage to the membrane walls can occur and thus 1 boilers. Since the magnitude of the deformation forces are proportional to both the pressure gusts and the diaphragm wall area, all known construction solutions become a limiting element in the construction of boilers, which hinders the construction of larger boiler units and the existing boilers. steam boilers have recently been equipped with silencers arranged in the corner parts of the bandage2

213 484 vých nosníků. Tyto tlumiče při své funkci poněkud zmírňují působení hlavně krátkodobých špiček tiskových poryvů, při déletrvajících tlakových výkyvech jsou věak prakticky neúčinné.213 484 beams. These dampers in their function somewhat alleviate the effects of mainly short-term peaks of printing gusts, but with prolonged pressure fluctuations are virtually ineffective.

Hlavní čáat výěe uvedených nevýhod stávajícího stavu odstraňuje tlumici a zpevňovací systém podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, Že v každé rohové části spalovacího zařízení je mezi přivrácenými konol výztužných nosníků v kloubových úchytech výkyvné upevněn alespoň jeden tlumič, jehož první tlakový prostor je přepouětšoím traktem aa zařazeným Škrticím orgánem propojen a druhým tlakovým prostorem a výstup tlakového čidla, napojeného na spalovací prostor opalovacího zařízení, je propojen se vstupem vyhodnocovacího členu, zatímco na výstup vyhodnocovacího členu je připojen servomotor Škrticího orgánu.The main part of the above-mentioned disadvantages of the prior art is eliminated by the cushioning and strengthening system according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION In each corner of the combustion apparatus, at least one damper is pivotably mounted between the facing brackets of the stiffening beams in the articulated mounts, the first pressure space of which is connected to the overflowing tract and the throttling member connected thereto. to the combustion chamber of the tanning device, it is connected to the input of the evaluation member, while the output of the evaluation member is connected to the throttle body servomotor.

Při použití tlumicího systému podle vynálezu nejsou membránové stěny nadměrně zatěžovány ploěnýml silami, vyvolávanými skokovými tlakovými změnami ani délatrvajícími tlakovými změnami způsobenými extrémními tlakovými výkyvy při poruchách. Tlumicí systém podle vynálezu lez monto vat i na stávajících parních kotlach a lze ho používat i pro prakticky libovolné provozní přetlaky či podtlaky.When using the cushioning system according to the invention, the diaphragm walls are not excessively stressed by planar forces due to step pressure changes or prolonged pressure changes caused by extreme pressure fluctuations in failure. The damping system according to the invention can also be installed on existing steam boilers and can be used for virtually any operating overpressure or underpressure.

Příklad provedení tlumicího a zpevňovacího systému podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 Je celkový horizontální řez parním kotlem a na obr. 2 detailní horizontální řez rohovou části tohoto parního kotle.An exemplary embodiment of a cushioning and strengthening system according to the invention is schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an overall horizontal section of a steam boiler and Fig. 2 is a detailed horizontal section of a corner portion of this steam boiler.

Ve znázorněném provedení je v podstatě kvádrovitý spalovací prostor 17 parního kotle po stranách ohraničen čtyřmi membránovými stěnami 2., 8 na svém dolním konci neznázorněnou jehlancovltou výsypkou a na svém horním konci naznázorněnýa stropem. Membránové stěny Jaou obklopeny mohutným několikapatrovým bandážovým roštem, ne jehož vodorovná výztužné nosníky 1, 2 Jsou mem bránové stěny I, 8 v každém patře kloubově připevněny o jnicovými spojovacími elementy 2.· Vlaatni provedení svislých rohových spojů prvních membránových stěn J s druhými membránovými stěna ml 8, jakož 1 připojení vodorovných výztužných nosníků 1, 2 ke svislým nosným sloupům bandážového roětu nejsou na připojených vyobrazeních znázorněna. V každém patře v každé za čtyř rohových části na konci prvního výztužného nosníku 1 a na přiléhajícím konci druhého výztužného nosníku 2 ja výkyvné upevněn tlumič 2* který je zde konci svých oboustranně oeově vybíhajících úohytných táhel 11, 12 uložen v kloubových úchytech 2» É.·In the embodiment shown, the substantially cuboid combustion chamber 17 of the steam boiler is delimited at the sides by four membrane walls 2, 8 at its lower end by a pyramid hopper (not shown) and by a ceiling at its upper end. The diaphragm walls Jaou are surrounded by a massive multi-storey bandage grate, whose horizontal reinforcing beams 1, 2 Are the diaphragm walls 1, 8 articulated on each floor by bar-shaped connecting elements 2. 8 as well as 1 the attachment of the horizontal reinforcement beams 1, 2 to the vertical support columns of the bandage rack are not shown in the attached figures. On each floor in each of the four corner portions at the end of the first reinforcing beam 1 and at the adjacent end of the second reinforcing beam 2, a damper 2 is pivotally mounted, which is supported in the articulated grips 2 ' ·

Vlaetní tlumič 2 ^dl® °^^Γ· 2 sestává z hydraulického válce a řízeného přepouětěoího traktu. Na tlumiči 2 á® první úchytné táhlo 11 oeově upevněno k čelní ploěe dna hydraulického válee a druhé úchytné táhlo 12 je osově připevněno k pistu, osově přesuvně uloženém v tomto hydraulickém válci. Přepouštěcí trakt sestává z prvního přepouětěoího kanálu i2, napojeného na první tlakový prostor 13 mezi dnem a pístem hydraulického válce, za druhého přepouětěoího kanálu 16, napojeného na druhý tlakový prostor 14-hydraulického válce, a za škrticího orgánu £, zařazeného mázl prvním přepouštěclm kanálem 15 ® druhým přepouátěcím kanálem 16 a ovládaného servomotorem 18.The flight attenuator 2 ^dl ® ° ^ ^Γ · 2 consists of a hydraulic cylinder and a controlled override tract. On the damper 2 ' the first grip rod 11 is fastened to the front face of the bottom of the hydraulic cylinder and the second grip rod 12 is axially secured to the piston axially displaceable in the hydraulic cylinder. The overflow tract consists of a first overflow port 12 connected to a first pressure space 13 between the bottom and the piston of the hydraulic cylinder, a second overflow port 16 connected to a second pressure space 14 of a hydraulic cylinder, and ® a second overflow channel 16 and actuated by a servomotor 18.

Na spalovací prostor lj Je propojovacím kanálem 2Q napojena měřicí komora 21. v níž jeThe measuring chamber 21 in which it is connected is connected to the combustion space 11 by a communication channel 20

213 484 umístěno tlakové čidlo 22. Výstupním snímacím vedením 2j je tlakové čidlo 22 připojeno na první vstup vyhodnocovacího členu 2£. Na druhý vstup vyhodnocovacího členu 2£ je napájecím vedením 25 připojen elektrický zdroj 26, výstup tohoto vyhodnocovacího členu 24 pak je ovládacím vedením lg propojen servomotorem 18 Škrticím orgánem £.213 484, a pressure sensor 22 is disposed. The pressure sensor 22 is connected to the first input of the evaluation member 26 by the output sensor line 22. An electrical power supply 26 is connected to the second input of the evaluating member 24, and the output of this evaluating member 24 is connected by a control motor 18 to a throttling member 6 by a control motor 18.

Za běžných provozních podmínek, při nichž se tlak spalin ve spalovacím prostoru 17 pohybuje v projektovaných mezích, je přepouětěcí trakt každého tlumiče 3 průchodný, takže první tlakový prostor lg je prvním přepouštěeím kanálem 15, otevřeným škrticím orgánem £ a druhým přepouštěeím kanálem 16 trvale propojen s druhým tlakovým prostorem 14. Pokud ee tedy tlak spalin pohybuje v projektovaných mezích, tlumič £ umožňuje volné posuvy výztužných nosníků 1, a tím i volné tepelné dilatace membránových stěn £, 8. Při skokových tlakových změnách, probíhajících v projektovaných mezích, tlumič £ také částečně zachycuje i silové rázy, které Vy při přímém působení velmi nepříznivě namáhaly membránové stěny £, 8.Under normal operating conditions, in which the flue gas pressure in the combustion chamber 17 is within the design limits, the overflow tract of each damper 3 is passable, so that the first pressure chamber 18 is permanently connected to the first discharge port 15, open throttling member 6 and second through port 16. Thus, if the flue gas pressure is within the design limits, the damper 4 allows free movement of the reinforcing beams 1 and hence the free thermal expansion of the diaphragm walls 8, 8. At sudden pressure changes occurring within the design limits, the damper also partially it also detects force shocks which, under direct action, have a very unfavorable strain on the membrane walls 8, 8.

Jestliže tlak spalin ve spalovacím prostoru 17 překročí horní projektovanou mez, pak úměrně zvýšení elektrický výstupní signál z tlakového čidla 22 překročí hodnotu, předem nastavenou ve vyhodnocovacím členu 2£. Řídicí signál je z vyhodnocovacího členu 24 zaveden do servomotoru 18, jehož působením ae uzavře ěkrtieí orgán 4 v přepouětěcím traktu tlumiče £, takže tlumič £ je při nepřiměřeném zvýšení tlaku zcela uzavřen a působí mezi výztužnými nosníky 1, 2 jako tuhý tahový element. Při působení přetlaku ve spalovacím prostoru 1£ jsou tedy přetlakové síly z první membránové stěny 7 ojnicovými spojovacími elementy £, prvním výztužným nosníkem 1, uzamčeným tlumičem £ a kloubovými úchyty £, 6 přenášeny do každého přiléhajícího druhého výztužného nosníku 2. Podobně přetlakové síly ze druhé membránové stěny 8 jsou takto přenášeny do každého přiléhajícího výztužného nosníku 1.If the flue gas pressure in the combustion chamber 17 exceeds the upper design limit, then, in proportion to the increase, the electrical output signal from the pressure sensor 22 exceeds the value preset in the evaluating member 26. The control signal is fed from the evaluating member 24 to a servomotor 18, which acts to close the fluid body 4 in the overflow tract of the damper 4 so that the damper 4 is completely closed when the pressure rises excessively and acts between the reinforcing beams 1, 2 as a rigid tensile element. Thus, when the overpressure in the combustion chamber 16 is applied, the overpressure forces from the first diaphragm wall 7 by the connecting rods 6, the first reinforcement beam 1, the locked damper 6 and the articulated lugs 6, 6 are transmitted to each adjacent second reinforcement beam 2. Similarly the membrane walls 8 are thus transferred to each adjacent reinforcing beam 1.

Jestliže tlak spalin ve spalovacím prostoru 17 kleane pod dolní projektovanou maz, pak úměrně slabší elektrický výstupní signál po zpracování ve vyhodnocovacím členu 24 vyvolá uzavření škrticího orgánu 4 a tím uzamčeni tlumiče £, takže tlumič £ mezi výztužnými nosníky 1, 2 působí jako tuhý vzpěmý element.If the flue gas pressure in the combustion chamber 17 falls below the lower projected oil, then a proportionally weaker electrical output signal after processing in the evaluating member 24 causes the throttle member 4 to close and thereby lock the damper 4 so that the damper 8 between the reinforcing beams 1, 2 .

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A damping and reinforcing system of a panel of elements, delimiting the combustion chamber of the combustion apparatus, in particular a diaphragm wall of the steam boiler, characterized in that in each rh portion of the combustion apparatus there are in the articulated brackets (5, 6). a pivotably mounted at least one damper (3), the first pressure chamber (13) of which is connected to the second pressure chamber (14) by an overflow tract with a throttling element (4) connected to the combustion chamber (17) It is connected to the input of the evaluation member (24), while the output of the evaluation member (24) is connected to a servomotor (18) of the throttle body (4).