EP0355706B1 - Ecrans de chaudières, notamment pour fours d'incinération d'ordures, et procédé de fabrication de cet écran - Google Patents

Ecrans de chaudières, notamment pour fours d'incinération d'ordures, et procédé de fabrication de cet écran Download PDF

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EP0355706B1
EP0355706B1 EP89115170A EP89115170A EP0355706B1 EP 0355706 B1 EP0355706 B1 EP 0355706B1 EP 89115170 A EP89115170 A EP 89115170A EP 89115170 A EP89115170 A EP 89115170A EP 0355706 B1 EP0355706 B1 EP 0355706B1
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EP
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bricks
tubes
series
ribs
auxiliary
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Jean Fournier
Adrian Casariego
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ALSTOM POWER BOILERS;ABB ALSTOM POWER COMBUSTION;A
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Stein Industrie SA
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    • F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y10T29/49387—Boiler making

Definitions

  • the present invention relates to a screen for heat recovery boilers, in particular for a waste incineration oven, this screen comprising vertical tubes joined by welded securing fins, disposed behind refractory bricks and provided with means for hooking these bricks, these tubes being provided with vertical vertical attachment fins making an angle between 30 ° and 60 ° with the plane of the attachment fins, and periodically interrupted on vertical sections of the tubes, a first series of bricks being provided in their lower part of vertical notches of width and thickness corresponding to those of the auxiliary fins, extending only over a fraction of their height from the bottom, and being hung on the upper part of the auxiliary fins, and a refractory cement being placed between the bricks on the one hand, the tubes and the fins on the other hand.
  • a screen of boilers of this kind comprising auxiliary fins periodically interrupted in certain vertical intervals, a first part of the bricks refractories, provided with vertical notches extending only over a fraction of their height from the bottom, being hooked on the auxiliary fins, and another part of the bricks, generally in greater number, being provided with vertical notches extending over their entire height, the latter bricks being threaded on the auxiliary fins above the bricks of the first part.
  • the present invention aims to provide a boiler screen as effective as that which is the subject of the above patent application, but easier to set up, more waterproof and avoiding the risks of corrosion of the tubes and the fins. by the smoke from the oven.
  • the screen of boilers according to the invention is characterized in that a second series of bricks, alternating with those of the first series, has at their upper and lower ends recesses giving them a general dovetail shape, and in that the bricks of the first series have corresponding recesses ensuring the blocking between them in position of the bricks of the second series.
  • the auxiliary fins of the tubes are of a height close to half that of the bricks of the first series.
  • the auxiliary fins are connected to the tubes by full penetration welds and have a width and a thickness such that their temperature is very close to that of the tubes themselves.
  • the heights of the bricks of the first and second series are advantageously equal.
  • the method of manufacturing such a screen according to the invention is characterized in that the tubes are placed parallel in a plane, they are joined together by means of fastening fins welded between the adjacent tubes, welded on the tubes, elements of auxiliary attachment fins making an angle between 30 ° and 60 ° with the general plane of the axes of the tubes, of height corresponding to a fraction the height of a first series of refractory bricks provided with vertical notches corresponding to the auxiliary fins and having recesses widening towards the side of the hearth, and at intervals corresponding to at least the height of the bricks of a second series , devoid of vertical notches, and having recesses adjusting with those of the bricks of the first series, in that one provides the surface of the tubes, the fastening fins and auxiliary fins, over the height of a first lower row of bricks of the first series, of a coating of refractory cement, in that one hangs on the auxiliary fins of this first row a horizontal row of bricks of
  • FIG. 1 represents the interlocking of the bricks of the two series in section through a vertical plane of FIGS. 2 to 4.
  • Figure 2 shows an elevational view of part of the device.
  • Figure 3 shows a section through a horizontal plane at the level of a refractory brick of the first series (axis III-III of Figure 2).
  • FIG 4 shows a section through a horizontal plane at the level of a refractory brick of the second series (axis IV-IV of Figure la 2).
  • the bricks 4 and 5 are hung by notches in their lower half 2A, 3A on auxiliary fins 2 and 3 welded to the tube 1 (or 11 and 13 on the tube 14).
  • the brick 4 has an upper recess 8 and the brick 5 a lower recess 7 making it possible to hold the brick 6 in place, provided with corresponding recesses 10 and 9, these three bricks forming a dovetail assembly, and the space remaining between the recesses 7 and 9 on the one hand, 8 and 10 on the other hand being filled with a refractory cement, like that remaining between the refractory bricks and the tubes and fins.
  • Horizontal grooves such as 15 and vertical grooves such as 16 allow the establishment of seals between the bricks, in known manner.
  • Figure 2 shows the bricks in elevation.
  • the bricks of the first series such as 4 and 5 and of the second series such as 6 and 18 are placed in an alternate arrangement, a brick of the second series being above and below two bricks of the first series, and reciprocally.
  • Figures 3 and 4 show the bricks in section through horizontal planes (axes III-III and IV-IV respectively of Figure 2).
  • the tubes 1 and 14 are joined by a fastening fin 17, and are provided with auxiliary attachment fins 3 and 13 welded to them at full penetration (welds 19, 20) and making an angle of 45 ° with the plane of the axes of the tubes.
  • the width 1 and the thickness e of these fins are such that their temperature is substantially equal to that of the tubes 1, 14.
  • the tubes such as 1 and 14 are placed in a plane and weld together joining fins such as 17, for example using an automatic welding machine with consumable welding wire.
  • Bricks 4 are hung on these auxiliary fins 2.
  • the tubes are then fitted with fins, for securing and upper recesses 8 of the bricks 4 with the coating of refractory cement.
  • Bricks of the second series are put in place such as 6, 18, which are temporarily held by the support of their lower recesses 9 on the upper recesses 7 of the bricks 4.
  • the tubes, fins are again provided with securing and upper recesses of the bricks 6, 18 with a coating of refractory cement.
  • a row of bricks of the first series 5 is hooked onto the auxiliary fins 3. The operation is again started, step by step upwards, from this row of bricks until the entire protective device for the screen.

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Description

  • La présente invention concerne un écran de chaudières de récupération de chaleur, notamment pour four d'incinération d'ordures, cet écran comprenant des tubes verticaux réunis par des ailettes de solidarisation soudées, disposés derrière des briques réfractaires et munis de moyens d'accrochage de ces briques, ces tubes étant pourvus d'ailettes auxiliaires d'accrochage verticales faisant un angle compris entre 30° et 60° avec le plan des ailettes de solidarisation, et interrompues périodiquement sur des tronçons verticaux des tubes, une première série des briques étant munies dans leur partie inférieure d'encoches verticales de largeur et d'épaisseur correspondant à celles des ailettes auxiliaires, ne s'étendant que sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, et étant accrochées sur la partie supérieure des ailettes auxiliaires, et un ciment réfractaire étant disposée entre les briques d'une part, les tube et les ailettes d'autre part.
  • La demanderesse a déjà proposé dans les documents FR-A-2 611 864 du 27 février 1987 ou US-A-4809 645 un écran de chaudières de ce genre, comportant des ailettes auxiliaires interrompues périodiquement dans certains intervalles verticaux, une première partie des briques réfractaires, munies d'encoches verticales ne s'étendant que sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, étant accrochée sur les ailettes auxiliaires, et une autre partie des briques, en général en plus grand nombre, étant munies d'encoches verticales s'étendant sur toute leur hauteur, ces dernières briques étant enfilées sur les ailettes auxiliaires au-dessus des briques de la première partie.
  • Quoique cet écran soit efficace, il présente des difficultés de mise en place et un risque de corrosion à long terme. En effet, l'intervalle subsistant entre les briques d'une part, les tubes, les ailettes de solidarisation et les ailettes auxiliaires, d'autre part, doit être rempli d'un ciment assurant un bon accrochage des briques et l'étanchéité de l'écran ainsi formé. Or, lorsque l'on fait glisser verticalement les briques munies d'encoches verticales sur toute leur hauteur sur les ailettes auxiliaires, ces briques enlèvent une partie du ciment mis en place contre les tubes et les ailettes, de sorte que la liaison entre ces briques et les tubes et ailettes est mal assurée et ne présente pas une bonne étanchéité. Les tubes et les ailettes sont dès lors soumis à un risque de corrosion et de dégradation par les fumées du four venues s infiltrer jusqu'à leur contact.
  • La présente invention a pour but de procurer un écran de chaudières aussi efficace que celui faisant l'objet de la demande de brevet ci-dessus, mais de mise en place plus facile, plus étanche et évitant les risques de corrosion des tubes et des ailettes par les fumées du four.
  • L'écran de chaudières selon l'invention est caractérisé en ce qu'une seconde série de briques, alternant avec celles de la première série, comporte à ses extrémités supérieure et inférieure des embrèvements leur donnant une forme générale en queue d'aronde, et en ce que les briques de la première série comportent des embrèvements correspondants assurant le blocage entre elles en position des briques de la seconde série.
  • De préférence, les ailettes auxiliaires des tubes sont de hauteur voisine de la moitié de celle des briques de la première série.
  • De préférence également, les ailettes auxiliaires sont reliées aux tubes par des soudures à pleine pénétration et présentent une largeur et une épaisseur telles que leur température soit très voisine de celle des tubes eux-mêmes.
  • Les hauteurs des briques de la première et de la seconde série sont avantageusement égales.
  • Le procédé de fabrication d'un tel écran conformément à l'invention est caractérisé en ce que l'on dispose des tubes parallèlement dans un plan, on les réunit entre eux au moyen d'ailettes de solidarisation soudées entre les tubes adjacents, on soude sur les tubes des éléments d'ailettes auxiliaires d'accrochage faisant un angle compris entre 30° et 60° avec le plan général des axes des tubes, de hauteur correspondant à une fraction de la hauteur d'une première série de briques réfractaires munies d'encoches verticales correspondant aux ailettes auxiliaires et comportant des embrèvements s'élargissant vers le côté du foyer, et à des intervalles correspondant à au moins la hauteur des briques d'une seconde série, dépourvues d'encoches verticales, et comportant des embrèvements s'ajustant avec ceux des briques de la première série, en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et des ailettes auxiliaires, sur la hauteur d'une première rangée inférieure de briques de la première série, d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette première rangée une rangée horizontale de briques de la première série, en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et de l'embrèvement supérieur des briques de la première série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on place au-dessus des briques de cette première rangée une rangée horizontale de briques de la seconde série, en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation, des ailettes auxiliaires de la rangée horizontale supérieure, et des embrèvements des briques de la seconde série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette rangée horizontale supérieure une autre rangée horizontale de briques de la première série, et ainsi de suite jusqu'en haut de l'écran de protection.
  • Il est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé un écran de chaudières selon l'invention et son procédé de fabrication.
  • La figure 1 représente l'emboîtement des briques des deux séries en coupe par un plan vertical des figures 2 à 4.
  • La figure 2 représente une vue en élévation d'une partie du dispositif.
  • La figure 3 représente une coupe par un plan horizontal au niveau d'une brique réfractaire de la première série (axe III-III de la figure 2).
  • La figure 4 représente une coupe par un plan horizontal au niveau d'une brique réfractaire de la seconde série (axe IV-IV de la figure la 2).
  • Dans la figure 1, on voit deux briques 4 et 5 de la première série et une brique 6 de la seconde série.
  • Les briques 4 et 5 sont accrochées par des encoches de leur moitié inférieure 2A, 3A sur des ailettes auxiliaires 2 et 3 soudées sur le tube 1 (ou 11 et 13 sur le tube 14). La brique 4 comporte un embrèvement supérieur 8 et la brique 5 un embrèvement inférieur 7 permettant de maintenir en place la brique 6, munie d'embrèvements correspondants 10 et 9, ces trois briques formant un assemblage en queue d'aronde, et l'espace subsistant entre les embrèvements 7 et 9 d'une part, 8 et 10 d'autre part étant rempli par un ciment réfractaire, comme celui subsistant entre les briques réfractaires et les tubes et ailettes. Des gorges horizontales telles que 15 et verticales telles que 16 permettent la mise en place de joints d'étanchéité entre les briques, de manière connue.
  • La figure 2 représente les briques en élévation. Les briques de la première série telles que 4 et 5 et de la seconde série telles que 6 et 18 sont placées selon une disposition alternée, une brique de la seconde série étant au-dessus et au-dessous de deux briques de la première série, et réciproquement.
  • Les figures 3 et 4 représentent les briques en coupe par des plans horizontaux (axes III-III et IV-IV respectivement de la figure 2). Les tubes 1 et 14 sont réunis par une ailette de solidarisation 17, et sont munis d'ailettes auxiliaires d'accrochage 3 et 13 soudées sur eux à pleine pénétration (soudures 19, 20) et faisant un angle de 45° avec le plan des axes des tubes. La largeur 1 et l'épaisseur e de ces ailettes sont telles que leur température soit sensiblement égale à celle des tubes 1, 14.
  • Pour mettre en place un écran, on dispose les tubes tels que 1 et 14 dans un plan et soude entre eux des ailettes de solidarisation telles que 17, par exemple à l'aide d'une machine de soudage automatique à fil de soudure consommable. On soude alors sur ces tubes à des niveaux espacés de la hauteur d'une brique de la seconde série telle que 6 et d'environ la moitié d'une brique de la première série telle que 4, des ailettes auxiliaires 2, 3. On dispose sur les tubes, les ailettes de solidarisation et les ailettes auxiliaires telles que 2, sur la hauteur des briques réfractaires 4, un enduit de ciment réfractaire. On accroche sur ces ailettes auxiliaires 2 des briques 4. On munit ensuite la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et des embrèvements supérieurs 8 des briques 4 de l'enduit de ciment réfractaire. On met en place des briques de la seconde série telles que 6, 18, qui sont maintenues provisoirement par l'appui de leurs embrèvements inférieurs 9 sur les embrèvements supérieurs 7 des briques 4. On munit à nouveau la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et les embrèvements supérieurs des briques 6, 18 d'un enduit de ciment réfractaire. On accroche sur les ailettes auxiliaires 3 une rangée de briques de la première série 5. On recommence à nouveau de proche en proche vers le haut l'opération à partir de cette rangée de briques jusqu'à obtenir l'ensemble du dispositif de protection de l'écran.

Claims (5)

  1. Ecran de chaudières de récupération de chaleur, notamment pour four d'incinération d'ordures, l'écran comprenant :
    - des tubes verticaux (1, 14) réunis par des ailettes de solidarisation soudées (17) disposés derrière des briques réfractaires et munis de moyens d'accrochage de ces briques, ces tubes étant pourvus d'ailettes auxiliaires d'accrochage verticales (2, 11; 3, 13) faisant un angle compris entre 30° et 60° avec le plan des ailettes de solidarisation, interrompues périodiquement sur des tronçons verticaux des tubes,
    - une première série de briques réfractaires (4, 5) munies dans leur partie inférieure d'encoches verticales (2A, 3A) de largeur et d'épaisseur correspondant à celles des ailettes auxiliaires, ne s étendant que sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, et étant accrochées sur la partie supérieure des ailettes auxiliaires, et
    - un ciment réfractaire étant disposée entre les briques réfractaires d'une part, les tubes et les ailettes d'autre part,
       caractérisé en ce qu'une seconde série de briques (6, 18) altenant avec celles de la première série, comporte à ses extrémités supérieure et inférieure des embrèvements (9, 10) leur donnant une forme générale en queue d'aronde, et en ce que les briques de la première série comportent des embrèvements correspondants (7, 8) assurant le blocage entre elles en position des briques de la seconde série.
  2. Ecran de chaudières selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes auxiliaires (2, 11 ; 3, 13) des tubes sont de hauteur voisine de la moitié de celle des briques de la première série (4, 5).
  3. Ecran de chaudières selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les ailettes auxiliaires sont reliées aux tubes par des soudures à pleine pénétration et présentent une largeur et une épaisseur telles que leur température soit très voisine de celle des tubes eux-mêmes.
  4. Ecran de chaudières selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les hauteurs des briques de la première et de la seconde série (4, 5 ; 6, 18) sont égales.
  5. Procédé de fabrication d'un écran de chaudières selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on dispose des tubes (1, 14) parallèlement dans un plan, on les réunit entre eux au moyen d'ailettes de solidarisation (17) soudées entre les tubes adjacents, on soude sur les tubes des éléments d'ailettes auxiliaires d'accrochage (2, 11 ; 3, 13) faisant un angle compris entre 30° et 60° avec le plan général des axes des tubes, de hauteur correspondant à une fraction de la hauteur d'une première série de briques réfractaires (4, 5) munies d'encoches verticales correspondant aux ailettes auxiliaires et comportant des embrèvements (7, 8) s'élargissant vers le côté du foyer, et à des intervalles correspondant à au moins la hauteur des briques (6, 18) d'une seconde série, dépourvues d'encoches verticales, et comportant des embrèvements (9, 10) s'ajustant avec ceux des briques de la première série, en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et des ailettes auxiliaires, sur la hauteur d'une première rangée inférieure de briques de la première série, d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette première rangée une rangée horizontale de briques de la première série (4) en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et de l'embrèvement supérieur (8) des briques de la première série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on place au-dessus des briques de cette première rangée, une rangée horizontale de briques de la seconde série (6, 18), en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation, des ailettes auxiliaires de la rangée horizontale supérieure, et des embrèvements (9) des briques de la seconde série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette rangée horizontale supérieure une autre rangée horizontale de briques de la première série (5), et ainsi de suite jusqu'en haut de l'écran de protection.
EP89115170A 1988-08-22 1989-08-17 Ecrans de chaudières, notamment pour fours d'incinération d'ordures, et procédé de fabrication de cet écran Expired - Lifetime EP0355706B1 (fr)

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FR8811095A FR2635576B1 (fr) 1988-08-22 1988-08-22 Dispositif de protection d'ecrans de chaudieres, notamment pour fours d'incineration d'ordures, et procede de fabrication de ce dispositif

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EP0355706A1 EP0355706A1 (fr) 1990-02-28
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