CZ307233B6

CZ307233B6 - Steam superheater with increased resistance to the action of combustion products

Info

Publication number: CZ307233B6
Application number: CZ2014-878A
Authority: CZ
Inventors: Ladislav Vilimec; Jaroslav Konvička; Tomáš Pietrosz
Original assignee: SAKO Brno, a.s.
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2018-03-21
Also published as: CZ2014878A3

Description

Přehřívák páry se zvýšenou odolností proti působení spalinSteam superheater with increased flue gas resistance

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká oblasti energetiky. Je vyřešen přehřívák páry pro kotle na spalování komunálních odpadů, umožňující práci s teplotou páry vyšší než 400 °C.The invention relates to the field of power engineering. A steam superheater for boilers for municipal waste incineration has been solved, which allows working with a steam temperature higher than 400 ° C.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Při spalování komunálních odpadů vznikají spaliny o značné chemické agresivitě, což způsobuje problémy s životností zejména u těch částí zařízení, které přijdou do kontaktu s horkými spalinami. Pro kotle na spalování komunálních odpadů se používá přehřívák páry vytvořený jako tepelný výměník, jenž obsahuje trubky, ve kterých je vedena pára, která je dále ohřívána kouřovými plyny s cílem získat přehřátou páru o vyšší teplotě. U kotlů pro spalovny komunálních odpadů tyto přehříváky slouží především ktomu, aby se jejich prostřednictvím horké kouřové plyny, uvolněné spalováním odpadů, využily pro výrobu páry. V současné době se parní kotle na spalování komunálních odpadů staví převážně s parametry páry do cca 4,5 MPa a cca 400 °C. Při spalování komunálních odpadů vznikají spaliny obsahující plynný HCL, který na teplosměnných plochách přehříváku při teplotě páry převyšující výrazněji 400 °C iniciuje vznik velmi intenzivní koroze pod popílkovými nánosy na trubkách přehříváku, tzv. chloridové koroze.Incineration of municipal waste generates flue gases of considerable chemical aggressiveness, which causes longevity problems, especially for those parts of the equipment that come into contact with hot flue gases. For municipal waste-fired boilers, a steam superheater designed as a heat exchanger is used, which contains pipes in which steam is conducted, which is further heated by flue gases to obtain superheated steam at a higher temperature. In the case of boilers for municipal waste incineration plants, these superheaters are used primarily to utilize the hot flue gases released by the incineration of waste to produce steam. At present, steam boilers for incineration of municipal waste are built mostly with steam parameters up to about 4.5 MPa and about 400 ° C. The incineration of municipal waste produces flue gas containing HCL gas, which on the heat exchange surfaces of the superheater at a steam temperature exceeding 400 ° C initiates the formation of very intensive corrosion under the ash deposits on the superheater tubes, the so-called chloride corrosion.

Příkladem známého typu sálavého přehříváku páry, vhodného pro kotle na spalování komunálních odpadů, je sálavý přehřívák podle CZ PV 2011-886. Uvedená přihláška popisuje sálavý přehřívák páry pro kotle na spalování komunálních odpadů, který obsahuje svislé deskové plochy vytvořené z paralelně probíhajících trubic. Paralelní trubice jsou jedním koncem zaústěny do vůči nim kolmé trubice tvořící vstupní rozdělovači komoru, a na opačném konci do kolmé trubice tvořící výstupní sběrnou komoru. Vstupní komora je připojena na přívod páry a výstupní na výstup pro páru. U přehříváku nacházejícího se na místě použití, tedy v sálavém spalinovém tahu se stropem a výsypkou mající dno, jsou v tomto spisu znázorněny paralelní trubice vyvedené nad strop sálavého tahu, s horními konci nad tímto stropem. Dolní konce paralelních trubic deskových ploch se nachází buď nade dnem výsypky sálavého tahu, nebo některé nad dnem a jiné pode dnem výsypky sálavého tahu. Přehřívák podle tohoto spisu obsahuje jednoduché paralelní trubice zjedné vrstvy materiálu, přičemž jejich ochranou proti korozi a zejména chloridové korozi se toto řešení nezabývá. Jako pomoc na ochranu před chloridovou korozí tento spis navrhuje výběr vhodného materiálu trubic. Z praxe je však známo, že trubice používané pro tento účel jsou zpravidla z kovu, nejčastěji zocelí. Ocel a jiné běžné materiály na bázi kovů obecně obvykle chloridové korozí pod popílkovými nánosy značně podléhají, takže je nutno počítat s nutnou údržbou spočívající v odstraňování nánosů popílku, výměnou trubic apod. Další problém činí značná abraze, která rovněž snižuje životnost těchto trubic.An example of a known type of radiant superheater suitable for municipal waste incinerators is the radiant superheater according to CZ PV 2011-886. This application discloses a radiant steam superheater for municipal waste incineration boilers comprising vertical plate surfaces formed from parallel running tubes. The parallel tubes are connected at one end to the perpendicular tubes forming the inlet manifold chamber and at the other end to the perpendicular tubes forming the outlet manifold chamber. The inlet chamber is connected to the steam inlet and the outlet to the steam outlet. In an on-site superheater, i.e. in a radiant flue gas duct with a ceiling and a hopper having a bottom, there are shown in this document parallel tubes extending above the ceiling of the radiating duct, with the upper ends above that ceiling. The lower ends of the parallel tubes of the plate surfaces are located either above the bottom of the radiant draft hopper or some above the bottom and others below the bottom of the radiant draft hopper. The superheater of this document contains simple parallel tubes of a single layer of material, and their protection against corrosion and especially chloride corrosion is not addressed in this solution. To help protect against chloride corrosion, this document proposes the selection of a suitable tube material. However, it is known from practice that the tubes used for this purpose are generally made of metal, most often steel. Steel and other common metal-based materials are generally subject to chloride corrosion under fly ash deposits, so maintenance needs to be taken into account by removing fly ash deposits, replacing tubes, and the like.

U dosavadních přehříváků, používaných do spalovacích tahů v kotlích, bývají paralelní trubice deskových ploch zhotoveny z kovu, obvykle z oceli jakožto materiálu vodivého pro teplo. Jako ochrana před korozí se někdy na povrch paralelní trubice deskových ploch přímo navařuje tenká vrstva antikorozního materiálu. Jsou známy i pokusy používat keramickou vrstvu, nanesenou na povrch paralelních trubic, s cílem zabránit zejména chloridové korozi. Tenkou vrstvu keramického materiálu nanesenou na povrchu trubic popisuje například dokument CN 201751797 a JPH1027441. V CN 201751797 je popsáno použití trubic, které jsou za účelem ochrany před korozí opatřeny vnitřním povlakem tvořeným vrstvou kompozitu ze slitiny niklu, chrómu a hliníku o tloušťce v rozmezí 0,01 mm až 0,1 mm a na vnějším povrchu jsou opatřeny povlakem tvořeným vrstvou keramického materiálu o tloušťce v rozmezí 0,02 až 0,04 mm. V JPH 1027441 jsou zmíněny trubice z materiálu na bázi uhlíku, nebo ze slitin, z oceli, niki-kobaltu apod., které jsou z důvodu ochrany před korozí opatřeny na vnějším povrchu keramickým filmem. Je zřejmé, že takto tenký povlak nebo film je technicky zhotovitelný pouze nastříkánímIn prior art superheaters used for combustion stoves in boilers, the parallel tubes of the plate surfaces are made of metal, usually steel, as a heat-conducting material. As a protection against corrosion, a thin layer of anticorrosive material is sometimes directly welded onto the surface of the parallel tube of the plate surfaces. Attempts have also been made to use a ceramic layer applied to the surface of parallel tubes in order to prevent, in particular, chloride corrosion. For example, CN 201751797 and JPH1027441 disclose a thin layer of ceramic material deposited on the surface of the tubes. CN 201751797 describes the use of tubes which are provided with an inner coating of a composite of nickel-chromium-aluminum composite having a thickness of between 0.01 mm and 0.1 mm for corrosion protection and coated on the outer surface ceramic material having a thickness in the range of 0.02 to 0.04 mm. JPH 1027441 mentions carbon or alloy-based tubes of steel, nickel-cobalt and the like, which are provided with a ceramic film on the outer surface for corrosion protection. Obviously, such a thin coating or film is technically feasible only by spraying

- 1 CZ 307233 B6 nebo nátěrem nebo ponořením do suspenze keramické hmoty, tedy pevným celoplošným spojením vrstvy s povrchem trubice. Toto se však nesetkalo s dobrými výsledky, protože keramická nebo jiná vrstva, jež je nanesená přímo na povrchu paralelních trubic, následkem odlišného pnutí použitých materiálů po nějaké době provozu brzy praská a odlupuje se.Or by coating or immersion in a ceramic slurry, i.e. by firmly bonding the entire surface to the tube surface. However, this has not met with good results, since a ceramic or other layer which is applied directly to the surface of the parallel tubes, due to the different stresses of the materials used, soon bursts and peeling off after some time of operation.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře tento vynález. Je navržen přehřívák páry se zvýšenou odolností proti působení spalin, vhodný zejména pro kotle na spalování komunálních odpadů, který je navržen jako přehřívák páry typu provedeného z deskových ploch, jehož jednotlivé deskové plochy jsou uspořádány jako množina paralelních kovových trubek zaústěných na jednom konci do vstupní rozdělovači komory a na opačném konci do výstupní sběrné komory. Vstupní rozdělovači komora je určena pro připojení na vstup páry do deskové plochy, výstupní sběrná komora je určena pro připojení na výstup páry z deskové plochy. Kovové trubky jsou opatřeny vnějšími trubicemi z keramického materiálu. Podstata nového řešení spočívá v tom, že vnější trubice z keramického materiálu jsou uloženy na kovových trubkách volně, souose, s mezerou mezi vnějším povrchem kovové trubky a vnitřním povrchem její vnější trubice, přičemž vnější trubice sestávají z alespoň dvou dílů, které mají na jednom konci vytvořen náběh a na druhém konci vybrání, obojí s plochou ve tvaru pláště komolého kužele odvozeného z rotačního kužele s vrcholem v ose dílu, přičemž plocha na náběhu má stejný vrcholový úhel, jako plocha ve vybrání. Obě tyto plochy probíhají ve stejném sklonu, takže u dílů umístěných nad sebou plocha vybrání dílu nacházejícího se výše alespoň částí zapadá na alespoň část náběhu sousedního pod ním uloženého díluThe above disadvantages are overcome to a large extent by the present invention. A steam superheater with increased flue gas resistance is designed, particularly suitable for municipal waste-fired boilers, designed as a steam superheater of the type made of plate surfaces whose individual plate surfaces are arranged as a plurality of parallel metal pipes connected at one end to the inlet manifold. chamber and at the opposite end to the outlet collection chamber. The inlet manifold chamber is designed to be connected to the steam inlet to the plate surface, the outlet manifold is intended to be connected to the steam outlet from the plate surface. The metal tubes are provided with outer tubes of ceramic material. The essence of the novel solution is that the outer tubes of ceramic material are laid loosely, coaxially on the metal tubes, with a gap between the outer surface of the metal tube and the inner surface of its outer tube, the outer tubes consisting of at least two parts having one end formed by a haunch and at the other end of the recess, both with a frustoconical sheath surface derived from a rotary cone with a vertex in the part axis, the haunch surface having the same apex angle as the surface in the recess. The two surfaces extend at the same inclination, so that, for parts placed one above the other, the recess surface of the part located above at least in part fits in at least a part of the run-in of the adjacent part located below it.

Mezera mezi vnějším povrchem kovové trubky a vnitřním povrchem její vnější trubice má při teplotě 20 °C velikost nejméně součtu plusové tolerance vnějšího průměru d5 kovové trubky a minusové tolerance vnitřního průměru dlO její vnější trubice, zvětšeného o rozdíl tepelné roztažnosti materiálu kovové trubky a materiálu její vnější trubice.The gap between the outer surface of the metal tube and the inner surface of its outer tube at 20 ° C is at least the sum of the plus tolerance of the outer diameter d5 of the metal tube and the minus tolerance of the inner diameter dlO of its outer tube. tube.

Délka jednotlivých dílů je s výhodou nejméně dvojnásobek vnitřního průměru dlO vnější trubice.The length of the individual parts is preferably at least twice the inner diameter d10 of the outer tube.

Díly vnější trubice jsou na kovových trubkách uloženy s výhodou tak, že vrchol úhlu ploch o tvaru pláště komolého kužele, nacházejících se na nábězích a vybráních dílů, je nahoře.The outer tube parts are preferably mounted on the metal tubes such that the apex angle of the frustoconical shell surfaces located on the slots and recesses of the parts is at the top.

Vnější průměr stěny dílů se s výhodou směrem dolů rovnoměrně zmenšuje.The outer diameter of the wall of the parts preferably decreases evenly downwards.

V případě přehříváku nacházejícího se na místě použití, tedy v sálavém tahu se stropem a výsypkou mající dno, jsou s výhodou jeho vnější trubice nahoře ukončeny nad stropem sálavého tahu a dole jsou ukončeny pode dnem výsypky sálavého tahu.In the case of an on-site superheater, i.e. in radiant draft with a ceiling and a hopper having a bottom, its outer tubes preferably terminate above the radiant draft ceiling and below terminate below the bottom of the radiant draft hopper.

Přehřívák páry podle tohoto vynálezu má tak zvýšenou odolnost proti působení spalin. Jeho zvýšená odolnost vůči chloridové korozi a abrazi podstatně prodlužuje životnost přehříváku a umožňuje práci s teplotou páry vyšší než 400 °C. Navržený přehřívák páry je vhodný zejména pro kotle na spalování komunálních odpadů. Vnější povrch jeho kovových trubek není vystaven intenzivnímu působení chloridové koroze pod nánosem popílku a pro přehřívák lze použít legovanou ocel z běžně používaných ocelí pro přehříváky parních kotlů. Nedochází k nežádoucímu praskání vnější trubice. Její provedení z dílů přitom také podstatně usnadňuje montáž přehříváků i jeho údržbu a opravy.Thus, the steam superheater of the present invention has increased resistance to combustion products. Its increased resistance to chloride corrosion and abrasion significantly extends the service life of the superheater and allows operation with steam temperatures above 400 ° C. The designed steam superheater is especially suitable for boilers for municipal waste incineration. The outer surface of its metal pipes is not exposed to intense chloride corrosion under the ash deposit, and superheater may be alloyed steel from commonly used steels for steam boiler superheaters. There is no undesirable rupture of the outer tube. Its component design also greatly facilitates the installation of superheaters as well as its maintenance and repair.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Vynález je objasněn pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 čelní pohled na deskovou plochu navrženého přehříváku páry v optimálním provedení, sestavenou z dílů, obr. 2 detail mezery meziBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by the drawings, in which: FIG. 1 shows a front view of a plate surface of a proposed superheater in an optimally assembled part;

-2CZ 307233 B6 kovovou trubkou a její vnější trubicí, v podélném řezu přes střed kovové trubky, obr. 3 a 4 různé tvarové varianty dílů vnější trubice, z toho obr. 3 detail kovové trubky s vnější trubicí z dílů, majících válcovou stěnu a koncové náběhy a vybrání, v podélném řezu vedeném středem kovové trubky, obr. 4 detail kovové trubky s vnější trubicí z dílů, majících směrem dolů se zužující stěnu a koncové náběhy a vybrání, v podélném řezu vedeném středem kovové trubky, dále znázorňují obr. 5 schématický pohled na navržený přehřívák páry umístěný ve výhodné poloze v sálavém tahu kotle na spalování komunálních odpadů a obr. 6 schématický pohled na jiné umístění přehříváku v sálavém tahu.Fig. 3 and 4 different shape variants of the outer tube parts, of which Fig. 3 is a detail of a metal tube with an outer tube made of parts having a cylindrical wall and an end tube Fig. 4 shows a detail of a metal tube with an outer tube of parts having a downwardly tapering wall and end slits and recesses in a longitudinal section through the center of the metal tube; a view of the proposed superheater located in a preferred position in the radiant draft of the municipal waste incineration boiler; and FIG. 6 is a schematic view of another location of the superheater in a radiant draft.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příkladem nejlepšího provedení vynálezu jsou dále popsané různé varianty provedení přehříváku páry pro kotle na spalování komunálních odpadů podle obr. 1 až 6.Various embodiments of the superheater for municipal waste-firing boilers according to FIGS. 1 to 6 are described as an example of the best embodiment of the invention.

Přehřívák páry je proveden z několika deskových ploch 1, 2, 3, 4. Každá desková plocha 1, 2, 3, 4 je uspořádána jako množina paralelních kovových trubek 5, které jsou zaústěny na jednom konci do vstupní rozdělovači komory 6 pro vstup páry a její rozvod a na opačném konci do výstupní sběrné komory 7 pro shromáždění a odvod přehřáté páry. Vstupní rozdělovači komora 6 i výstupní sběrná komora 7 mají na koncích příruby, nebo montážní svár, umožňující montáž a demontáž celé deskové plochy 1, 2, 3,J_najednou. Vstupní rozdělovači komora 6 má jeden konec připojený na parní přívod 8 a druhý má uzavřený záslepkou, výstupní sběrná komora 7 má jeden konec připojený na parní odvod 9 a druhý uzavřený záslepkou. Každá paralelní kovová trubka 5 těchto deskových ploch 1, 2, 3, 4 je opatřena na ní volně, souose, uloženou vnější trubicí JO z keramického materiálu.The steam superheater is formed from a plurality of plate surfaces 1, 2, 3, 4. Each plate surface 1, 2, 3, 4 is arranged as a plurality of parallel metal tubes 5 which are connected at one end to the inlet distribution chamber 6 for the steam inlet and its distribution and at the opposite end to the outlet collection chamber 7 for collecting and removing superheated steam. The inlet manifold chamber 6 and the outlet manifold chamber 7 each have flanges or an assembly weld at their ends, allowing assembly and disassembly of the entire plate surface 1, 2, 3, 11 at the same time. The inlet manifold 6 has one end connected to the steam inlet 8 and the other has a closed plug, the outlet manifold 7 has one end connected to the steam outlet 9 and the other closed with a plug. Each parallel metal tube 5 of these plate surfaces 1, 2, 3, 4 is provided with a loose, coaxially disposed outer tube 10 of ceramic material.

Vzhledem k tomu, že uložení vnějších trubic 10 na kovových trubkách 5 je volné, je mezi vnějším povrchem každé kovové trubky 5 a vnitřním povrchem její vnější trubice 10 záměrně vytvořená mezera 11. Tato mezera 11 je znázorněna na obrázku obr. 2. Při výpočtu rozměrů v této části přehříváku je nutno počítat s tepelnou roztažností použitých materiálů, a proto je nutné, aby mezera 11 byla při běžné pokojové teplotě 20 °C alespoň tak velká, jako je součet plusové tolerance vnějšího průměru d5 kovové trubky 5 a minusové tolerance vnitřního průměru dlO její vnější trubice 10, zvětšený o rozdíl tepelné roztažností materiálu kovové trubky 5 a materiálu její vnější trubice 10. Tím je dosaženo, že velikost mezery i při vysokých provozních teplotách bude dostatečná, aby následkem tepelné roztažností nedošlo k sevření kovové trubky 5 a nežádoucímu praskání vnější trubice 10. Například pro kovovou trubku 5 z běžné legované oceli, mající vnější průměr d5 33,7 mm s výrobní tolerancí 0,5 mm a vykazující tepelnou roztažnost 0,4 mm, je nutné, aby vnější trubice 10 ze šamotu vykazujícího roztažnost 0,09 mm měla z důvodu vytvoření a zachování potřebné velikosti mezery 11 vnitřní průměr dlO nejméně 39 mm s výrobní tolerancí 0,5 mm.Since the placement of the outer tubes 10 on the metal tubes 5 is free, a gap 11 is intentionally formed between the outer surface of each metal tube 5 and the inner surface of its outer tube 10. This gap 11 is shown in Figure 2. in this part of the superheater, the thermal expansion of the materials used must be taken into account, and therefore the gap 11 must be at least as large as the sum of the positive tolerance of the outside diameter d5 of the metal tube 5 and the negative tolerance of the inside diameter dlO its outer tube 10, increased by the difference in thermal expansion of the material of the metal tube 5 and that of its outer tube 10. This ensures that the gap size, even at high operating temperatures, will be sufficient to prevent the metal tube 5 from clamping and unwanted cracking of the outer tube. tube 10. For example For an ordinary alloy steel metal tube 5 having an outside diameter d5 of 33.7 mm with a manufacturing tolerance of 0.5 mm and having a thermal expansion of 0.4 mm, it is necessary that the outer tube 10 of chamfer having an expansion of 0.09 mm has in order to create and maintain the required gap size 11, an internal diameter d0 of at least 39 mm with a manufacturing tolerance of 0.5 mm.

Vnější trubice 10 pokrývají paralelní kovové trubky 5 téměř po celé jejich délce. Sestávají z několika dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, přičemž délka jednotlivých dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 činí nejméně dvojnásobek vnitřního průměru dlO vnější trubice JO.The outer tubes 10 cover the parallel metal tubes 5 along their entire length. They consist of several parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, the length of the individual parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 being at least twice the inside diameter dlO outside tube JO.

Jednodušší tvar dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 podle tohoto vynálezu ukazuje obrázek obr. 3, v tomto případě mají tvar válcového pláště, přičemž díly 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 vnější trubice 10 mají na jednom konci vytvořen náběh 12 a na druhém vybrání 13, obojí s plochou ve tvaru pláště komolého kužele odvozeného z rotačního kužele s vrcholem v ose dílu 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109. Plocha na náběhu 12 má stejný vrcholový úhel jako plocha ve vybrání 13, přičemž obě tyto plochy probíhají ve stejném sklonu. V případě umístění dvou dílů 101, 102 nad sebou, jak na detailu ukazují obrázky obr. 3 a obr. 4, plocha vybrání 13 horního dílu 101 alespoň svou částí zapadá na alespoň část náběhu 12 dolního dílu 102. Obrázky obr. 3 a obr. 4 také ukazují, jak mají být díly 101, 102, 103, 104, 105,The simpler shape of the parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 according to the invention is shown in Figure 3, in this case having the shape of a cylindrical shell, the parts 101, 102, 103, 104, 105, 106 107, 108, 109, the outer tubes 10 have a chamfer 12 at one end and a recess 13 at the other end, both with a frusto-conical casing surface derived from a rotary cone with an apex in the axis of the part 101, 102, 103, 104, 105, 106 107, 108, 109. The surface on the lead-in 12 has the same apex angle as the surface in the recess 13, both surfaces running at the same inclination. In the case of placing two parts 101, 102 one above the other, as shown in detail in Figures 3 and 4, the recess area 13 of the upper part 101 fits at least partially with at least a portion of the inlet 12 of the lower part 102. Figs. 4 also show how the parts 101, 102, 103, 104, 105 should be

-3CZ 307233 B6-3GB 307233 B6

106, 107, 108, 109 vnější trubice 10 na kovových trubkách 5 uloženy. Mají být uloženy vrcholem úhlu jejich náběhů 12 a vybrání 13 nahoru. Při takovém provedení a uložení dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 sice není zaručena plynotěsnost v místech styku jednotlivých dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, ale zabrání se pronikání částic popílku do prostoru mezery 11. Vnější povrch kovových trubek 5 bude tedy vystaven akceptovatelnému koroznímu působení plynným HCL, ale bude výrazně omezena intenzivní chloridová koroze pod popílkovými nánosy.106, 107, 108, 109 of the outer tube 10 are supported on the metal tubes 5. They are to be supported by the apex of their lead-in angle 12 and the recess 13 up. Such a design and mounting of the parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 does not guarantee gas-tightness at the points of contact of the individual parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, however, the fly ash particles are prevented from entering the gap space 11. The outer surface of the metal tubes 5 will thus be subject to acceptable corrosive action by HCl gas, but the intense chloride corrosion under fly ash deposits will be greatly reduced.

Další vhodná varianta tvaru dílů 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 je na obrázku obr. 4. Jsou znázorněny dva díly 101, 102 nad sebou, a u obou se vnější průměr stěny těchto dílů 101, 102 směrem dolů rovnoměrně zmenšuje. Výhodou tohoto provedení je snadnější montáže a demontáž, i snadnější oprava vnitřní kovové trubky 5 v případě její poruchy. Při poruše se na příslušný, například čtvrtý díl 104 jak ukazuje obrázek obr. 1, nad místem poruchy upevní přípravek, pomocí něhož se všechny díly 101, 102, 103 nad místem poruchy nadzvednou, v místě poruchy se nacházející díl 104 se rozřeže a vyjme. Po opravě se rozřezaný díl 104 nahradí novým a pomocí přípravku se všechny nadzvednuté díly 101, 102, 103 spustí do původní polohy.Another suitable variant of the shape of the parts 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109 is shown in Figure 4. Two parts 101, 102 are shown one above the other, and both have an outer wall diameter of the parts 101, 102. decreases evenly downwards. The advantage of this embodiment is easier assembly and disassembly, as well as easier repair of the inner metal tube 5 in case of its failure. In the event of a failure, a fixture is mounted on the respective, for example, fourth part 104 as shown in FIG. 1, above the point of failure by means of which all parts 101, 102, 103 are lifted above the point of failure. After repair, the cut part 104 is replaced with a new one and the raised parts 101, 102, 103 are lowered to their original position by means of the jig.

Přehřívák páry podle tohoto vynálezu je určen pro kotle na spalování komunálních odpadů. Jeho vhodné umístění je pro různé typy kotlů znázorněno na obrázcích obr. 5 a obr 6. V případě, že se přehřívák nachází se na místě použití, tedy v sálavém tahu 14, 15 se stropem 16 a výsypkou 17 mající dno 18, jsou jeho vnější trubice 10 nahoře ukončeny nad stropem 16 sálavého tahu 14, 15 a dole jsou ukončeny pode dnem 18 výsypky 17 sálavého tahu 14, 15.The steam superheater according to the invention is intended for municipal waste-incineration boilers. Its suitable location is shown in Figs. 5 and 6 for various types of boilers. In case the superheater is at the place of use, ie in radiant draft 14, 15 with ceiling 16 and hopper 17 having bottom 18, its the tubes 10 terminate above the ceiling 16 of the radiant draft 14, 15 and below terminate below the bottom 18 of the radiant draft hopper 17, 15.

Příklad vhodného použití navrženého přehříváku podle tohoto vynálezu pro první obvyklé provedení kotlů ukazuje obrázek obr. 5. V názorném provedení podle obrázku obr. 5 má kotel spalovací komoru j_9, v jejíž spodní části je spalovací rošt 20 s podávači násypkou 21 odpadů a vynašečem škváry. Na spalovací komoru 19 bezprostředně navazují dva spalinové sálavé tahy 14, 15, které jsou od sebe odděleny mezistěnou 22 a v jejichž spodní části se nachází popelová výsypka 17. Na druhý sálavý tah 15 bezprostředně navazuje konvekční tah 23 s teplotou spalin nižší než 600 °C, ve kterém je umístěn, v na obrázku obr. 5 již neznázoměné části, konvekční přehřívák páry, určený pro ohřev páry na cca 400 až 450 °C. Konvekční část kotle ani konstrukce konvekčního přehříváku se netýkají tohoto vynálezu a jsou provedeny podle současných zásad pro zajištění spolehlivého provozu konvekčního přehříváku při respektování možného zanášení a koroze na plochách vystavených spalinám. Sálavý přehřívák páry podle tohoto vynálezu je umístěn v prvním a druhém spalinovém sálavém tahu 14, 15. Je sestaven z deskových ploch 1, 2, v nichž se pára ohřívá. Ohřev se uskutečňuje spalinami o teplotě cca 800 °C, které vystupují ze spalovací komory 19, na teplotu například 500 °C, tedy na teplotu vyšší, než je teplota páry vystupující z konvekčního přehříváku. Umístění vstupní rozdělovači komory 6 nahoře a výstupní sběrné komory 7 dole není podmínkou, může to být i naopak.An example of a suitable use of the proposed superheater according to the present invention for a first conventional boiler is shown in Figure 5. In an illustrative embodiment of Figure 5, the boiler has a combustion chamber 19 at the bottom of which is a combustion grate 20 with a feed hopper 21 and a cinder. The combustion chamber 19 is immediately followed by two flue gas radiant passages 14, 15, which are separated from one another by a partition 22 and at the bottom of which there is an ash hopper 17. The second radiant passage 15 is immediately followed by a convection draft 23 with a flue gas temperature lower than 600 ° C. 5, in which a convective steam superheater, intended for heating steam to about 400 to 450 ° C, is placed in the part (not shown) in FIG. The convection part of the boiler and the design of the convection superheater are not related to the present invention and are designed according to current principles to ensure reliable operation of the convection superheater while respecting possible fouling and corrosion on areas exposed to the flue gas. The radiant steam superheater according to the present invention is located in the first and second flue gas radiant draft 14, 15. It consists of plate surfaces 1, 2 in which the steam is heated. The heating is effected by flue gas at a temperature of about 800 ° C which exits the combustion chamber 19 to a temperature of, for example, 500 ° C, that is to a temperature higher than the temperature of the steam exiting the convection superheater. Placing the inlet manifold chamber 6 at the top and the outlet manifold chamber 7 at the bottom is not a requirement, it may be vice versa.

Příklad vhodného použití navrženého přehříváku podle tohoto vynálezu pro jiné provedení kotlů ukazuje obrázek obr. 6. Při provedení podle obrázku obr. 6 na spalovací komoru 19 navazuje vodorovný sálavý tah 14, za nímž je připojen konvekční tah 23. Při tomto provedení proudí spaliny v sálavém tahu 14 jinak. V takto uspořádaném sálavém tahu 14 je ve směru proudění spalin uspořádáno několik deskových ploch 1, 2, 3, 4 za sebou, přičemž jednotlivé deskové plochy 1, 2, 3, 4 mají totéž uspořádání, jako bylo popsáno výše. Na kovových trubkách 5 deskových ploch 1, 2, 3, 4 jsou navlečeny vnější trubice 10 dosahující od vstupní rozdělovači komory 6 pro páru téměř až po výstupní sběrnou komoru 7.An example of a suitable use of the proposed superheater according to the invention for another embodiment of boilers is shown in Figure 6. In the embodiment of Figure 6, the combustion chamber 19 is followed by a horizontal radiant thrust 14 followed by a convective thrust. thrust 14 otherwise. In the radiant draft 14 thus arranged, several plate surfaces 1, 2, 3, 4 are arranged one after the other in the flue gas flow direction, the individual plate surfaces 1, 2, 3, 4 having the same arrangement as described above. On the metal tubes 5 of the plate surfaces 1, 2, 3, 4, outer tubes 10 extending from the inlet steam distribution chamber 6 to the outlet collecting chamber 7 are threaded.

Claims

PATENT CLAIMS

Steam superheater with increased resistance to combustion products, in particular for a municipal waste incineration boiler, made of plate surfaces (1, 2, 3, 4), wherein the individual plate surfaces (1, 2, 3, 4) are arranged as a set parallel metal tubes (5) opening at one end into the inlet manifold (6) and at the other end into the outlet header (7), the metal pipes (5) of at least some of the plate surfaces (1, 2, 3, 4) being provided outer tubes (10) of ceramic material, characterized in that the outer tubes (10) of ceramic material are laid loosely on the metal tubes (5), coaxially, with a gap (11) between the outer surface of the metal tube (5) and the inner surface an outer tube (10) thereof, the outer tubes (10) consisting of at least two parts (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) having a leading (12) formed at one end and the other end of the recess (13), both with a frusto-conical casing surface derived from a rotary cone with a vertex in the axis of the part (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109), the leading surface (12) having the same the apex angle as the surface in the recess (13) and both surfaces extend at the same inclination, so that for the parts (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) placed above each other the recess surface (13) of the part ( 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108) located at least in part above at least part of the inlet (12) of the adjacent part (102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) ).

2. The superheated flue gas superheater according to claim 1, wherein the gap (11) between the outer surface of the metal tube (5) and the inner surface of its outer tube (10) is at least plus plus the outer diameter tolerance (t / 5) of the metal tube (5) and the minus tolerance of the inner diameter (dlO) of its outer tube (10), increased by the difference in thermal expansion of the metal tube material (5) and its outer tube material (10).

Steam superheater with increased flue gas resistance according to claims 1 and 2, characterized in that the length of the individual parts (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) is at least twice the internal diameter (dlO). ) an outer tube (10).

Steam superheater with increased flue gas resistance according to claims 1 to 3, characterized in that the parts (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) of the outer tube (10) are on metal tubes. (5) mounted by the apex of their lead-in angle (12) and the recess (13) upwards.

5. A flue gas superheater according to claims 1 to 4, characterized in that the outer diameter of the wall of each part (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109) decreases evenly downwards. .

6. The superheated flue gas superheater according to claims 1 to 5, characterized in that, when the superheater is at the place of use, i.e. in radiant draft (14, 15) with the ceiling (16) and the hopper (17). 1) having a bottom (18), the outer tubes (10) at the top terminate above the ceiling (16) of the radiant draft (14,15) and below are terminated below the bottom (18) of the radiant draft hopper (17).