DK176623B1 - Kedelophæng - Google Patents

Description

DK 176623 B1

Kedelophæng

Teknisk område 5 Opfindelsen angår et kedelophæng til en kedel i et kedelstativ, hvor kedlen er ophængt i en vandret tværbjælke, eksempelvis i et damp kraftværk.

Teknikkens stade 10 Kedler, der anvendes til frembringelse af vanddamp i dampkraftværker, er sædvanligvis ophængt i en stålramme. Denne stålramme udviser sideværts stræbere og en vandret tværbjælke. Kedlen er fast ophængt på forskellige steder på den vandrette tværbjælke. Ved opvarmning af kedlen udvides denne nedadtil via de øvre fastgørelsessteder. Som følge af denne udvidelse 15 ændres også stillingen for forbindelsesstedet, ved hvilket friskdampledningen er forbundet med kedlen, i lodret retning. For at friskdampledningen, der er forbundet med en turbine, skal kunne tilpasses fleksibelt og svarende til den termiske udvidelse af kedlen, udformes ledningen med flere ekspansionsbøjninger. Disse ekspansionsbøjninger udgør en ulempe ved teknikkens stade, 20 eftersom friskdampledningeme er meget dyre og i væsentlig grad påvirker omkostningerne ved et kraftværk.

Forklaring af opfindelsen 25 Formålet for opfindelsen er at angive et kedelophæng, med hvilket det er muligt at reducere friskdampledningeme, der forbinder kedlen med en turbine, til et nødvendigt minimum for således at minimere udgifterne, der er forbundet med disse ledninger.

30 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at kedlen er ophængt med mindst en lodret anbragt hydraulisk cylinder i en tværbjælke, og at der på overfladen af 2 DK 176623 B1 kedlen eller mellem overfladen af kedlen og kedelstativet er anbragt mindst et måleinstrument, der registrerer en lodret udvidelse af kedlen, og som måler den lodrette udvidelse kedlens væg eller den lodrette udvidelse i forhold til kedelstativet, og at mindst et måleinstrument, der registrerer den lodrette ud-5 videlse af kedlen, via en virkeforbindelse er forbundet med mindst den ene lodrette hydrauliske cylinder, således at det hydrauliske ophæng lodret opad-til modvirker en nedad rettet udvidelse.

Så snart kedlen opvarmes og derved udvides nedadtil, hæves den via den 10 hydrauliske lejring. Ved denne kompensation af den nedad rettede udvidelse ændres forbindelsesstedet mellem kedlen og friskdampledningen kun i ringe grad i lodret retning, og ekspansionsbøjninger i friskdampledningerne er ikke længere nødvendige. Fordelagtigt reduceres længden af friskdampledningen . til et minimum på grund af lejringen ifølge opfindelsen, da en større bevægel-15 se kun er mulig i vandret retning.

Yderligere udformnings muligheder er angivet i de uselvstændige krav.

Kort beskrivelse aftegningen 20 På tegningen viser: fig. 1 en skematisk afbildning afen kedel med et kedelophæng ifølge opfindelsen og en tilsluttet dampturbine, 25 fig. 2 en skematisk afbildning af et kedelophæng ifølge opfindelsen, og fig. 3 en skematisk afbildning af en U-formet kedel med et kedelophæng ifølge opfindelsen og et ikke svejst forbindelsessted.

Der er kun vist elementer, som er væsentlige for opfindelsen.

30 DK 176623 B1 3 Måde til udførelse af opfindelsen I fig. 1 er der skematisk vist en kedel 2 i et kedelstativ 3 med et kedelophæng 5 1 ifølge opfindelsen. En sådan kedel 2 finder man eksempelvis til frembrin gelse af damp i damp kraftværker. Ifølge opfindelsen er kedlen 2 hydraulisk ophængt i den øvre tværbjælke 4 af kedelstativet 3. Det hydrauliske kedelophæng 1 består af flere cylindre 5, som er anbragt på vandret og lodret måde på tværbjælken 4 og kedlen 2. De lodret anbragte hydrauliske cylindre 5 10 tjener til at modvirke en nedad rettet termisk udvidelse af kedlen 2.1 fig. 1 er udvidelsesretningen 10, som fremkommer ved denne kompensation, antydet med en pil. Desuden styres kedlens udvidelse i vandret retning ved hjælp af de vandret anbragte hydrauliske cylindre 5. Ved hjælp af i fig. 1 ikke viste udvidelsesmåleband eller tryksensorer, som er anbragt på overfladen af ked-15 len 2 eller mellem overfladen af kedlen 2 og kedelstativet 3 og er forbundet via en ej heller vist virkeforbindelse med de hydrauliske cylindre 5, opnås kompensationen forden termiske udvidelse på lodret og på vandret måde.

Ved den hydrauliske lejring holdes forbindelsesstedet 11 meilem friskdamp-20 ledningen 9 og kedlen 2 i en fast stilling. På dette forbindelsessted 11 opstår der udelukkende vandrette bevægelser, men ikke mere nogen større lodrette bevægelser. Friskdampledningen 9 er forbundet direkte - uden ekspansionsbøjninger - med en dampturbine 6, med hvilken der er forbundet en generator 8 via en aksel 7.

25 1 fig. 2 er der skematisk vist et kedelophæng 1 ifølge opfindelsen til en kedel 2 i en tværbjælke 4 i et kedelstativ 3. Kedelophænget 1 består af flere hydrauliske cylindre 5, som er anbragt både vandret og lodret. De vandrette hydrauliske cylindre 5, af hvilke der er vist seks i fig. 2, er fastgjort på den 30 ene side ved den øvre ende af kedlen 2, den anden side er fastgjort til stive stålrammer 13. Antallet af de lodrette hydrauliske cylindre afhænger af typen DK 176623 B1 4 og størrelsen af kedlen 2, idet antallet her kun eksempelvis er angivet til seks og kan variere. De stive stålrammer 13 er anbragt på flere glidepunkter 14 på kedelstativets 3 tværbjælke 4. Stålrammerne 13 er styret og sikret mod løftning. De vandrette hydrauliske cylindre 5 er fastgjort på den ene side på stål-5 rammen 12, idet den anden side af disse cylindre er anbragt på kedelstativets 3 tværbjælke 4.1 fig. 3 er der eksempelvis vist tre af de vandrette hydrauliske cylindre 5. Også antallet af de vandrette hydrauliske cylindre kan variere alt efter typen og størrelsen af kedlen. De befinder sig hver især mellem to lodrette hydrauliske cylindre 5. De hydrauliske cylindre 5 er via flere 10 ledninger 15, via en hydrauliktrykreguleringsventil 16 pr. ledning 15, forbundet med to hydraulik-trykbeholdere 26, som føder hydrauliksystemet. Hydrau-lik-trykbeholderne 26 efterfyldes efter behov via to kontraventiler 17 og to pumper-18, som drives af en motor 19, fra et olieforråd 20. De lodrette hydrauliske cylindre 5 forsynes med olie via en fælles ledning 15 for at opnå en 15 ensartet lejring (henholdsvis en ensartet ekspansionsudligning) af kedlen i lodret retning. I modsætning hertil er de vandrette cylindre 5 hver især tilsluttet en ledning 15, eftersom der vandret kan opstå forskellige udvidelser på forskellige steder via en forskellig temperaturfordeling i kedlen 2. Hydraulik-trykreguleringsventileme 16 er således indbygget, at strømningsretningen 20 går fra kontraventilerne 17 til cylindrene 5.

På overfladen af kedlen 2 er der ved overfladen henholdsvis mellem kedlens 2 overflade og kedelstativet anbragt flere måleinstrumenter 23, som registrerer en ved opvarmning eller afkøling opstående udvidelse af kedlen 2. Som 25 måleinstrumenter 23 er eksempelvis udvidelsesmåleband eller tryksensorer tænkelige. Men også andre, ligeværdige måleinstrumenter 23 er tænkelige.

Måleinstrumenterne 23 er med en elektrisk forbindelse 22 forbundet med en hydraulik-trykbegrænsningsventil 21. Hydraulik-trykbegrænsningsventilerne 30 21 befinder sig mellem olieforrådet 20 og - via en ledning 24 - ledningerne 15. De er således indbygget, at strømningsretningen fortrykbegrænsnings- DK 176623 B1 5 ventilerne 21 går fra ledningen 15 - via ledningen 24 - til olieforrådet 20. Med hydraulik-trykbegrænsningsventilerne 21 er derf.eks. forbundet motorer, som indstiller trykket i systemet i afhængighed af måleværdierne for måleinstrumenterne 23. I stedet for motorerne 25 er imidlertid også proportionalmagne-5 ter tænkelige.

Virkemåden for det hydrauliske kedelophæng 1 er som følger: På grund af vægten af kedlen 2 står de lodrette hydrauliske cylindre 5 under et bestemt tryk. De optager vægten af kedlen 2. Hvis kedlen 2 opvarmes og derved ud-10 vides nedad, stiger måleværdien af måleinstrumentet 23, som står virkeforbindelse med hydraulikbegrænsningsventilen 21. Stiger nu trykket i det pågældende hydrauliksystem og dermed i de lodrette hydrauliske cylindre 5, hæves kedlen 2. Ved hævningen af kedlen 2 falder måleværdien af måleinstrumentet 23 igen så langt som den var i udgangsstillingen. Trykregulerin-15 gen i de lodrette hydrauliske cylindre 5 opnås via hydraulik- trykbegrænsningsventilen 21; med hydrauliktrykreguleringsventilen 16 indstilles det maksimale systemtryk. Tyder en stigende måleværdi for måleinstrumentet 23 på, at trykket i de lodrette hydrauliske cylindre stiger, og kedlen derved skal hæves, indstilles hydraulik-trykbegrænsningsventilen 21 således 20 via forbindelsen 22 og motoren 25, at systemtrykket øges, og det forhåndenværende driftstryk øges via trykket, der skal indstilles til. Derpå tappes der ved hydrauliktrykbegrænsningsventilen 21 olie via ledningen 24 i olieforrådet 20 lige indtil trykket, der skal indstilles til, opnås.

25 Via denne mekanisme stiger trykket i de lodrette hydrauliske cylindre 5 og kedlen 2. Kedlen 2 hæves indtil, henholdsvis trykket øges indtil måleinstrumentets 23 måleværdi igen er indstillet til værdien for begyndelsespositionen.

Derpå holdes trykket i ledningerne 15, 24 og de lodrette hydrauliske cylindre 5 konstant henholdsvis hydraulik-trykreguleringsventilen 16 åbnes så vidt via 30 forbindelsen 22 og motoren 25, at gennemstrømningen svarer til gennemstrømningen i hydraulik-trykreguleringsventilen 16.

DK 176623 B1 6

Ved afkøling af kedlen 2 og en nødvendig sænkning af kedlen 2 via de hydrauliske cylindre 5 finder det netop beskrevne forløb sted modsat retning, dvs. med modsat fortegn. Trykket i de lodrette cylindre sænkes da via det 5 indstillede lavere tryk i hydrauliktrykbegrænsningsventilen 21.

Ved denne hydrauliske regulering af kedelophænget 1 ændres forbindelsesstedet mellem kedlen 2 og friskdampledningen (ikke vist i fig. 2) kun i ringe grad i lodret retning, og de nødvendige ekspansionsbøjninger, som ved tek-10 nikkens stade udligner udvidelsen i lodret retning, bortfalder.

Foruden den lodrette lejring via hydrauliske cylindre 5 findes der en vandret lejring. Denne vandrette lejring er nødvendig, da kedlen 2 også udviser en udvidelse i vandret retning. Mellem hver to lodrette hydrauliske cylindre 5 er 15 der eksempelvis, således som det allerede er beskrevet ovenfor, anbragt en vandret hydraulisk cylinder 5. Denne regulering aftrykket i denne vandrette hydrauliske cylinder 5 og dermed reguleringen af en vandret udligning af kedlens 2 lejring ved en udvidelse af kedlen 2 er tilvejebragt svarende til den ovenfor beskrevne lodrette lejring af kedlen 2.1 det øvre område af kedlen 2 20 henholdsvis mellem kedlen 2 og kedelstativet 3 er der fortrinsvist i nærheden af den lodrette ophængning af kedlen 2 via de lodrette cylindre 5 anbragt måleinstrumenter 23, som registrerer en vandret udvidelse af kedlen 2. Trykket i ledningerne 15, 24 og de lodrette hydrauliske cylindre 5 reguleres via hydrau-lik-trykbegrænsningsventilen 21, og med hydrauliktrykreguleringsventilen 16 25 indstilles det maksimale systemtryk. Hvis en måleværdi af måleinstrumentet 23 ændrer sig, justeres trykket tilsvarende i systemet ved hydraulik-trykreguleringsventilen 21 via en forbindelse 22 og en motor 25 for at reducere eller øge trykket i de vandrette cylindre 5. Denne proces styrer den vandrette lejring lige indtil måleinstrumenternes måleværdier igen angiver en neu-30 tral værdi. Systemet består af ledninger 15, 24 og de vandrette cylindre 5.

DK 176623 B1 7

Trykket holdes da via hydraulik-trykreguleringsventilerne 16 på det af måleværdien forudbestemte niveau.

Ifig. 3 vises det hydrauliske kedelophæng 1 ifølge opfindelsen ved en U-5 formet kedel, som består af to lodrette kedeldele og et ikke svejst forbindelsessted 12. Igen overvåges den termiske udvidelse via udvidelsesmålebånd eller tryksensorer, som ikke er vist i fig. 3 og er anbragt på overfladen af kedlen 2, og som står i virkeforbindelse, der heller ikke er vist, med de hydrauliske cylindre 5. Den hydrauliske lejring styres ved begge dele både lodret og 10 vandret via cylindrene 5 (udvidelsesretningen 10 er antydet med pile fig. 3), så at forbindelsesstedet 11 mellem kedlen 2 og friskdampledningen 9 udelukkende kan bevæge sig i vandret retning og kun ringe grad i lodret retning.

Af hensyn til bedre overskuelighed er den tilsluttede dampturbine ikke vist i fig. 3, ligesom også kedelstativet og tværbjælken, i hvilken kedlen erop-15 hængt, mangler. Ved den U-formede kedel 2 er det vigtigt, foruden overvågningen af de to lodrette kedeldele, at overvåge udvidelse af det ikke svejste forbindelsessted 12 via ikke viste udvidelsesmålebånd eller tryksensorer. En termisk ændring i området for det ikke svejste forbindelsessted 12 ledes via en ligeledes ikke vist virkeforbindelse til de to kedeldeles vandret anbragte 20 cylindre 5, som sørger for en tilsvarende udligning, for således optimalt at sikre, at der ikke opstår nogen forskydning i området for det ikke svejste forbindelsessted 12.

Liste over henvisninqstal 25 1 Kedelophæng 2 Kedel 3 Kedelstativ 4 Tværbjælke 30 5 Cylinder 6 Dampturbine DK 176623 B1 8 7 Aksel 8 Generator 9 Friskluftledning 10 Pil 5 11 Forbindelsessted 12 Forbindelsessted 13 Stålramme 14 Glidepunkter 15 Ledning 10 16 Hydraulik-trykreguleringsventil 17 Kontraventil 18 Pumpe 19 Motor 20 Oiieforråd 15 21 Hydraulik-trykreguleringsventil 22 Forbindelse (kun skematisk) 23 Måleinstrument 24 Ledning 25 Motor 20 26 Hydraulik-trykbeholder

Claims (7)

1. Kedelophæng (1) til en kedel (2) i et kedelstativ (3), hvor kedlen (2) er op-5 hængt i en vandret tværbjælke (4), kendetegnet ved, at - kedlen (2) er ophængt med mindst en lodret anbragt hydraulisk cylinder (5) i tværbjælken (4), - der på overfladen af kedlen (2), eller mellem overfladen af kedlen (2) og kedelstativet (3), er anbragt mindst et måleinstrument (23), som er i 10 stand til at registrere en lodret udvidelse af kedlen (2), og som måler den lodrette udvidelse i kedlens (2) væg eller den lodrette udvidelse i forhold til kedelstativet (3), og - det mindst ene måleinstrument (23), som er i stand til at registrere den lodrette udvidelse af kedlen (2) via en elektrisk virkeforbindelse, er så- 15 ledes forbundet med en hydraulisk trykbegrænsningsventil (21) og den mindst ene lodrette hydrauliske cylinder (5), at det hydrauliske ophæng lodret opadtil er i stand til at modvirke en nedad rettet udvidelse.

2. Kedelophæng (1) ifølge krav 1,kendetegnet ved, at den mindst 20 ene lodret anbragte hydrauliske cylinder (5) er fastgjort til en stålramme (13), som er anbragt på tværbjælken (4) i flere glidepunkter (14), idet - stålrammen (13) er styret og sikret mod hævning, - er fastgjort med mindst en vandret hydraulisk cylinder (5) og - den mindst ene vandrette hydrauliske cylinder (5) er fastgjort på den 25 ene side på stålrammen (13) og med den anden side på tværbjælken (4) af kedelstativet (3) og via en virkeforbindelse står i virkeforbindelse med et måleinstrument (23), der er-anbragt i det øvre område af kedlen (2) på overfladen henholdsvis mellem overfladen af kedlen (2) og kedelstativet (3) og registrerer en vandret udvidelse, således at den 30 mindst ene vandrette hydrauliske cylinder (5) følger en vandret udvi delse. DK 176623 B1 10

3. Kedelophæng (1) ifølge krav 2, kendetegnet ved, at måleinstrumentet (23), som er i stand til at registrere den vandrette udvidelse, er anbragt nær kedlens (2) ophæng ved den mindst ene lodrette hydrauliske cy- 5 linder (5).

4. Kedelophæng (1) ifølge et af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at måleinstrumenterne (23), der registrerer udvidelsen, er udvidelsesmåleband.

5. Kedelophæng (1) ifølge et af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at måleinstrumenterne (23), der registrerer udvidelsen er tryksensorer.

6. Kedelophæng (1) ifølge krav 4 eller 5kendetegnet ved, at den elektriske virkeforbindelse mellem måleinstrumenterne (23) og cylindrene (5) 15 består af en hydraulikventil (21), som via en motor (25), er konfigureret til at hæve eller sænke driftstrykket, og at hydraulikventilen (21) befinder sig mellem en ledning (15) og et olieforråd (20), idet ledningen (15) er forbundet med den hydrauliske cylinder (5), og hydrauliksystemet fødes via en hydraulikventil (16) og en hydraulik-trykbeholder (26). 20

7. Kedelophæng (1) ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der mellem olietanken (20) og hydraulikventilen (16) findes en kontraventil (17) og en pumpe (18), som drives af en motor (19).