DE1426720A1

DE1426720A1 - Continuous boiler with welded pipe system in the evaporator and radiant superheater

Info

Publication number: DE1426720A1
Application number: DE19641426720
Authority: DE
Inventors: Michel Dr-Ing Rupprecht
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-03-26
Filing date: 1964-03-26
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1063762A; NL6414887A; AT258967B; NL134695C; US3310040A

Description

Unsere Zeichen: PLA 64/1180Our reference: PLA 64/1180

Durchlaufkessel mit zusammengeschweißtem Rohrsystem im Verdampfer und StrahlungsüberhitzerContinuous boiler with welded pipe system in the evaporator and radiant superheater

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlaufkessel, insbesondere mit Überdruckfeuerung, bei dem die Rohre des Verdampfers im unteren Feuerraumbereich um die Brennkammer entweder mit stetiger Steigung oder stufenweise steigend herumgewunden und zu einer dichten Wand zusammengeschweißt sind. Dieses zusammengeschweißte Rohrsystem soll an senkrechten, gleich dahinter liegenden Flacheisen aufgehängt werden.The invention relates to a once-through boiler, in particular with overpressure firing, in which the tubes of the evaporator are either in the lower combustion chamber area around the combustion chamber are wound around with a steady slope or gradually increasing and are welded together to form a tight wall. This welded pipe system is to be suspended from vertical flat iron immediately behind it.

Gemäß einem früheren Vorschlag tragen bei einem Durchlaufkeasel mit Überdruckfeuerung senkrecht verlaufende Austrittsrohre des im Bereich des Feuerraumes flach ansteigenden Verdampfersystems den im oberen Teil des Feuerraumes befindlichen Strahlungsüberhitzer, während die flach steigenden Verdarapferrohrbänder an senkrechten, von oben her durchgehenden Trageisen aufgehängt sind. Bei diesem Durchlaufkessel durchziehen die Verdampferrohre teils horizontal, teils flach steigend und sich um die Brennkammer herumwindend alle Seiten des Feuerraumes, um dann in einer bestimmten Höhe nach oben hin abzubiegen. Im oberen Feuerraumbereich, etwa in zwei Drittel der gesamten Feuerraumhöhe liegt diese Abbiegungszone, von wo an die Verdampferaustritterohre senkrecht nach oben geführt sind. Die Austrittsrohre endigen im Bereich der Feuerraumdecke.According to an earlier proposal, in a pass-through keasel with overpressure firing, vertically extending outlet pipes of the evaporation system, which rises gently in the area of the combustion chamber, support the radiant superheater located in the upper part of the combustion chamber, while the flat rising evaporator tube bands are suspended from vertical carrying irons that extend from above. Pull through with this through-flow boiler the evaporator tubes partly horizontal, partly rising flat and winding around the combustion chamber on all sides of the combustion chamber, and then turn up at a certain height. In the upper firebox area, about two thirds of the This turning zone lies from where on over the entire combustion chamber height the evaporator outlet pipes are led vertically upwards. The outlet pipes end in the area of the combustion chamber ceiling.

Die Erfindung geht von diesem Prinzip des aufgehängten Kessels aus.The invention is based on this principle of the suspended boiler.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Durchlaufkessel der beschriebenen Art die hochgeführten Verdampferaustrittsrohre, vorzugsweise miteinander verschweißt, gruppenweise zusammengefaßt sind und daß die Rohrgruppen in der Weise angeordnet werden, daß sie die Trageisen für die um den Feuer-The invention consists in that in a once-through boiler of the type described, the elevated evaporator outlet pipes, are preferably welded together, combined in groups and that the tube groups are arranged in such a way that they carry the carrying irons for those around the fire

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Unsere Zeichens PLA 64/II8OOur mark PLA 64 / II8O

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raum herumgewundenen Rohrbänder des Verdampfers gegen Wärmeeinwirkung weitgehend abschirmen.The evaporator's tubular straps wound around the space against the effects of heat shield largely.

Erfindungsgemäß werden also die das zusammengeschweißte Verdampferrohrsystem tragenden Flacheisen im oberen Bereich des Strahlungsüberhitzers durch die hier senkrecht hochgehenden und zusammengeschweißten Verdampferaustrittsrohre vor unzulässiger Strahlung geschützt. Im Bereich des Strahlungsüberhitzers werden dabei mit Vorteil die U-förmig geführten Rohre zu Bändern von zwei bis drei m Breite zusammengeschweißt. Die Dehnfugen zwischen diesen Bändern sollen jeweils an den Stellen liegen, an denen die Verdampferrohre senkrecht hochgeführt werden, so daß eine Überdeckung entsteht zur Vermeidung der Peuerraumeinstrahlung. Die Abdichtung der unabhängig voneinander aufgehängten Heizflächen des Verdampfersystems gegenüber dem Strahlungsüberhitzer erfolgt z.B. durch eine horizontale um den ganzen Feuerraum herumgehende Membran. Die senkrechten Trennstellen im Bereich des Strahlungsüberhitzers werden dann durch senkrechte Membrane abgedichtet. According to the invention, the evaporator pipe system welded together supporting flat iron in the upper area of the radiation superheater by the vertical rising here and welded together evaporator outlet pipes are protected from impermissible radiation. In the area of the radiation superheater The U-shaped pipes are advantageously welded together to form strips two to three meters wide. The expansion joints between these bands should be at the points where the evaporator tubes run vertically so that an overlap is created to avoid the infiltration chamber irradiation. Sealing the independent suspended heating surfaces of the evaporator system opposite the radiant superheater takes place e.g. through a horizontal membrane that goes around the entire combustion chamber. The vertical separation points in the area of the radiation superheater are then sealed by vertical membranes.

Im Bereich des Strahlungsüberhitzers sind mit Vorteil horizontale, gleich hinter den Rohren liegende, also heiße Bandagen, z.B. in Doppel-T-Form» um den Feuerraum herumgelegt und in den Feuerraumecken zusammengeschweißt. Jeweils an den Stellen, an denen die senkrechte Verdampfertragkonstruktion hindurchgeht, sind dann entsprechende Ausschnitte in der Horizontalbandage vorgesehen. Im Bereich des Verdampfers sind solche Horizontalbandagen nicht erforderlich, weil hier die Kräfte durch die horizontal liegenden oder nur schwach steigenden zusammengeschweißten Rohre selbst aufgenommen werden.In the area of the radiation superheater, horizontal, directly behind the pipes, i.e. hot bandages, e.g. in a double-T shape »placed around the combustion chamber and in welded together the corners of the combustion chamber. In each case at the points where the vertical evaporator support structure goes through, appropriate cutouts are then provided in the horizontal bandage. There are such in the area of the evaporator Horizontal bandages are not required because the forces here are caused by the horizontally lying or only slightly increasing welded together pipes are included.

Der horizontale Zug dee Kessels und die Wände des zweiten Zuges können ebenfalls aus zusammengeschweißten Rohrwänden bestehen, die zwischen Verdampfer und Strahlungsüberhitzer in den Arbeitsmittelfluß eingeschaltet werden. Die Abdichtung der Feuerraumdecke läßt sich in bekannter Weise vornehmen, z.B.The horizontal train of the boiler and the walls of the second Train can also consist of welded pipe walls between the evaporator and the radiant superheater be switched on in the work medium flow. The sealing of the furnace ceiling can be carried out in a known manner, e.g.

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durch eine hinter den Bohren der Feuerraumdecke liegende Blechabdeckung und Stopfisolierung für die durchgesteckten Überhitzerheizflächen, mit einem über die ganze Feuerraumdecke darübergesetzten Luftkasten, der gegenüber dem Feuerraumdruck unter entsprechendem Oberdruck gehalten wird.through a sheet metal cover behind the holes in the combustion chamber ceiling and plug insulation for the inserted superheater heating surfaces, with an air box above the entire combustion chamber ceiling, which is opposite to the combustion chamber pressure is kept under appropriate pressure.

Durchlaufkessel mit zusammengeschweißten Rohrsystemen sind bereits für sehr große Kesselleistungen ausgeführt worden. Bei Wahl Ton sehr kleinen Rohrdurchmessern (10 mm lichter Durchmesser) konnte man dort bei Dampfleistungen von über 1500 t/h die Rohre in allen Feuerraumwänden in einem Aufgang parallel schalten. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß bei Kesseln kleinerer DampfIeistungen bis 1500 t/h die Anordnung von senkrechten Rohren und Parallelschaltung aller Wände nicht möglich ist. Bei kleiner werdenden Dampfleistungen vermindert sich nämlich der Umfang des Feuerraumes viel langsamer als die Kesselleistung. Man könnte dem zwar entgegenwirken durch Wahl noch kleinerer Rohrdurchmesser, jedoch wird bei Wahl von lichten Rohrdurchmessern unterhalb von 10 mm die Verstopfungsgefahr durch Fremdkörper und Schweißbärte zu groß werden.Are flow-through boilers with pipe systems welded together has already been carried out for very large boiler outputs. When choosing clay very small pipe diameters (10 mm clear diameter) With steam outputs of over 1500 t / h, the pipes in all furnace walls could be paralleled in one staircase switch. The invention is based on the knowledge that in boilers with smaller steam capacities up to 1500 t / h the arrangement of vertical pipes and parallel connection of all walls is not possible. Reduced with decreasing steam output namely, the size of the combustion chamber is much slower than the boiler output. One could counteract this through choice Even smaller pipe diameter, however, when choosing a clear pipe diameter below 10 mm, there is a risk of clogging become too big due to foreign bodies and sweaty beards.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen zwei zueinander senkrechte Schnitte durch einen Wandausschnitt des Feuerraumee. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. The figures show two mutually perpendicular sections a wall section of the firebox. The same parts are provided with the same reference symbols in both figures.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt im Bereich von etwa zwei Drittel der Feuerraumhöhe, wo die hier zunächst noch flach ansteigenden, sich um den Feuerraum herumwindenden Verdampferrohre umbiegen, um dann senkrecht bis zur Feuerraumdecke nach oben geführt zu werden. Die Strahlungsüberhitzerheizfläche (4) reicht bis zu dieser Höhe von oben herab und ist unabhängig oben aufgehängt.Fig. 1 shows a vertical section in the area of about two thirds of the furnace height, where the first here evaporation tubes that rise gently and wind around the combustion chamber Bend in order to then be guided vertically up to the furnace ceiling. The radiant superheater heating surface (4) reaches down to this height from above and is independently suspended above.

Der Feuerraum ist rechts neben der Darstellung von Fig. 1 zu denken. Die noch flach ansteigenden oder horizontal verlaufen-The combustion chamber is to be thought of on the right of the illustration in FIG. 1. The still gently rising or horizontally

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* Unsere Zeichen: PLA 64/1180* Our reference: PLA 64/1180

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den Verdampferrohre 3 sind als Flossenrohre ausgebildet, oder sie sind mit geeigneten Bandeisen zu einer dichten Rohrwand zusammengeschweißt. Diese Rohrwand ist mit Hilfe von Trageisen an der Kesselgerüstkonstruktion oben aufgehängt. In Abständen von etwa 10 bis 15 cm sind geeignete Halteglieder 8 vorgesehen, mit denen die durch die Verdampferrohre 3 gebildete Rohrwand an den Trageisen 2 angeschweißt ist.the evaporator tubes 3 are designed as fin tubes, or they are made with suitable iron strips to form a tight tube wall welded together. This pipe wall is suspended from the top of the boiler frame structure with the help of support irons. At intervals From about 10 to 15 cm suitable holding members 8 are provided with which the tube wall formed by the evaporator tubes 3 is welded to the support iron 2.

Die Verdampfer-Austrittsrohre 3a sind, wie dies besonders aus der waagerechten Schnittdarstellung von Fig. 2 ersichtlich ist, zu einzelnen Gruppen zusammengeschweißt, so daß sie das dahinter befindliche Trageisen 2 gegen die vom Feuerraum links außerhalb der Darstellung von Fig. 2 einwirkende Wärme abschirmen.The evaporator outlet pipes 3a are, like this, particularly made of the horizontal sectional view of Fig. 2 can be seen, welded together to form individual groups, so that they are behind The carrying iron 2 located there is shielded from the heat acting from the furnace on the left outside the illustration of FIG. 2.

Die Rohre des Strahlungsüberhitzers 4 sind U-förmig ausgebildet und unabhängig von dem Verdampfersystem aufgehängt. Die Rohre können ebenfalls als Flossenrohre ausgebildet sein oder mit bandförmigen Zwischenstücken zu dichten Wandabschnitten zusammengeschweißt werden. Die Trennfuge 9 zwischen den beiden Wandungsteilen 10 und 11 des Strahlungsüberhitzers 4 liegt in der Achse der Aufhängungskonstruktion 2 für die Verdampferrohre 3· -_..."■The tubes of the radiation superheater 4 are U-shaped and suspended independently of the evaporator system. The tubes can also be designed as fin tubes or welded together with band-shaped spacers to form tight wall sections. The parting line 9 between the two wall parts 10 and 11 of the radiation superheater 4 lies in the axis of the suspension structure 2 for the evaporator tubes 3 · -_... "■

Die Rohrwände 10 und 11 des Strahlungsüberhitzers 4 können eine Breite von beispielsweise zwei bis drei Metern aufweisen. Die senkrechten Trennstellen zwischen diesen Wänden 10 und 11 werden durch ein Membranblech 6 gasdicht abgedeckt. Die unterschiedliche Dehnung der Strahlungsüberhitzer-Heizfläche im oberen Teil des Feuerraumes gegenüber den Verdampferheizflachen wird durch ein um den ganzen Feuerraum herumgehendes Membransystem 1 aufgenommen. Während im Bereich des Verdampfers heißliegende horizontale Bandagen nicht erforderlich sind, sind im Bereich des Strahlungsüberhitzers wegen der senkrechten Trennfugen solche horizontale Bandagen 5 in Form von Doppel-T-Eisen vorgesehen," die jeweils ah der Stelle, an der die senkrechte Transkonstruktion des Verdampfersystems hindurchgeht, einen Ausschnitt aufweisen.The tube walls 10 and 11 of the radiation superheater 4 can have a width of, for example, two to three meters. The vertical separating points between these walls 10 and 11 are covered in a gas-tight manner by a membrane sheet 6. The different expansion of the radiant superheater heating surface in the upper part of the furnace compared to the evaporator heating surfaces is absorbed by a membrane system 1 that goes around the entire furnace. While hot horizontal bandages are not required in the area of the evaporator, such horizontal bandages 5 in the form of double T-irons are provided in the area of the radiant superheater because of the vertical separating joints, "each at the point at which the vertical transconstruction of the evaporator system passes , have a cutout.

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Mit 7 sind die kalten, außenliegenden Bandagen bezeichnet, die sowohl im Bereich des Verdampfers als auch des Strahlungsüberhitzers notwendig sind· Gegebenenfalls können noch Maßnahmen vorgesehen sein, um einer bei Kohlenstaubfeuerungen möglicherweise auftretenden Gefahr einer Veraschung der Membranen 1 und 6 entgegenzuwirken. So sind diese z.B. an das Frischluftgebläse anzuschließen, um das Eindringen von Asche zu verhindern.With 7 the cold, external bandages are referred to, the both in the area of the evaporator and the radiation superheater are necessary · If necessary, measures can still be taken be provided to possibly one in the case of pulverized coal firing to counteract the risk of incineration of the membranes 1 and 6. So these are e.g. on the fresh air blower to prevent the ingress of ashes.

5 Patentansprüche
2 Figuren5 claims
2 figures

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Claims

U26720 - «- ί Our symbols: PLA 64 / 1Ϊ80 Skn / Di claims

1. Old once-through boiler welded together gas-tight in the combustion chamber area Tube walls of the evaporator system, the tubes of which, at least in sections, have a constant slope around the combustion chamber are wound around and hung on vertical support irons, which in turn are in the area of the radiation superheater the vertically raised evaporator outlet pipes are upstream, characterized in that the groups welded together vertical pipe systems (10, 11) of the independent rom evaporator system (3) suspended from the ceiling Radiation superheater (4) the evaporator outlet pipes welded together in groups and shielding the vertical support irons (3a) are upstream in such a way that the non-welded seams (9) of the radiation superheater parts (10,11) each lie in the axis of the suspension of the evaporator system and are sealed by membrane plates (6).

2. Passage boiler according to claim 1, characterized in that the joint between the radiation superheater (4) and the evaporator system (3) is sealed by a horizontal membrane (1) which in turn is welded to the vertical membrane sheets (6) in the area of the radiation superheater (4) is.

3 · Continuous boiler according to claim 1 and 2, characterized in that that to avoid ash deposition, the cavities within the membranes (1,6) by blowing in air under excess pressure are held.

4. Passage boiler according to claim 1 to 3 »characterized in that that in the area of the radiation superheater (4) horizontal hot bandages (5) located directly behind the pipes in Double-T-shape led around the combustion chamber and welded together at the combustion chamber corners, while at the points of the vertical Verdaapfertragstruktur (2,3a) cutouts are provided in the hot bandages (5).

5. Continuous boiler according to claims 1 to 4, characterized in that

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that the horizontal and the second train of the boiler also consist of groups of tubular heating surfaces welded together, which are sealed pressure-tight in the same or a similar way as in the first train.

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