FI126903B - Thermal device, its use and method for heating the heat carrier - Google Patents

Thermal device, its use and method for heating the heat carrier Download PDF

Info

Publication number
FI126903B
FI126903B FI20155716A FI20155716A FI126903B FI 126903 B FI126903 B FI 126903B FI 20155716 A FI20155716 A FI 20155716A FI 20155716 A FI20155716 A FI 20155716A FI 126903 B FI126903 B FI 126903B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat exchanger
tube
exchanger tube
wall
gas flow
Prior art date
Application number
FI20155716A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20155716A (en
Inventor
Vesa Kainu
Original Assignee
Valmet Technologies Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Priority to FI20155716A priority Critical patent/FI126903B/en
Publication of FI20155716A publication Critical patent/FI20155716A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI126903B publication Critical patent/FI126903B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/107Protection of water tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/12Forms of water tubes, e.g. of varying cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Terminen laite, sen käyttö ja menetelmä lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksiA thermal device, its use and a method for heating a heat transfer medium

Keksinnön kohdeObject of the invention

Keksintö kohdistuu termisiin laitteisiin, kuten kaasutusreaktoreihin ja poltto-kattiloihin, erityisesti leijukattiloihin, kuten kerrosleijukattiloihin. Keksintö kohdistuu termisiin laitteisiin, joiden avulla kuumennetaan lämmönsiirtoväliainetta. Erityisesti keksintö kohdistuu termisiin laitteisiin, joiden avulla kuumennetaan lämmönsiirtoväliainetta, kuten höyryä, hyvin kuumaksi.The invention relates to thermal devices, such as gasification reactors and combustion boilers, in particular fluidized bed boilers, such as fluidized bed boilers. The invention relates to thermal devices for heating a heat transfer medium. In particular, the invention relates to thermal devices for heating a heat transfer medium, such as steam, to very high temperatures.

Keksinnön taustaaBackground of the Invention

Polttokattiloita käytetään palavan materiaalin polttamiseksi ja siten energian, kuten lämmön, tuottamiseksi. Lämpöä otetaan talteen kattilan lämpöpinnoilta lämmönsiirtoväliaineeseen, kuten veteen ja/tai höyryyn. Kuuman höyryn avulla voidaan tuottaa sähköä esimerkiksi höyryturbiinien avulla.Combustion boilers are used to burn combustible material and thus produce energy such as heat. The heat is recovered from the boiler surfaces to a heat transfer medium such as water and / or steam. Hot steam can be used to generate electricity, for example by steam turbines.

Energian tuottamisen hyötysuhde paranee, kun kuumennetun lämmönsiirto-väliaineen lämpötilaa nostetaan. Lämpötilan nostossa on kuitenkin eräitä haasteita. Lämpötilan nosto väistämättä nostaa lämmönsiirtoputkien ulkopintojen lämpötilaa. Koska pinnoille kondensoituu korroosiota aiheuttavia aineita, kuten suoloja, ja lämpötilan nosto yleisesti nopeuttaa kemiallisia reaktioita, korroosio nopeutuu merkittävästi johtuen lämpötilan nostosta.The efficiency of energy production is improved when the temperature of the heated heat transfer medium is raised. However, there are some challenges in raising the temperature. Raising the temperature will inevitably raise the temperature of the outer surfaces of the heat transfer pipes. Since corrosive substances such as salts are condensed on surfaces and temperature rise generally accelerates chemical reactions, corrosion is significantly accelerated due to temperature rise.

Lisäksi erityisen kuuman lämmönsiirtoväliaineen tuottamiseksi lämmönsiirto-putken, jonka avulla lämpöä otetaan talteen, tulisi olla hyvin kuumassa ympäristössä. Lämmönsiirtoputken sisällä paine on yleensä huomattava (kuten kymmeniä baareja, tyypillisesti yli 30 baaria); esimerkiksi paine ja lämpötila saattavat vastata kylläisen höyryn painetta ainakin matalissa lämpötiloissa. Korkeammissa lämpötiloissa höyry on yleensä tulistettua, jolloin sen lämpötila on korkeampi, kuin vastaavassa paineessa olevan kylläisen höyryn lämpötila, tai lämmönsiirtoväliaineen kriittisen pisteen lämpötila, kriittinen lämpötila, ylittyy (vedellä 374 °C). Tällaisessa kuumassa ympäristössä käytettävän lämmönsiirtoputken tulee kestää putken sisällä vallitseva paine ja lisäksi putken ulkopuolisen korrosoivan ympäristön rasitukset. Kuumaa ympäristöä ja korkeaa painetta korrosoivissa olosuhteissa kestävät lämmönsiirtoputket ovat tyypillisesti erittäin kalliita ratkaisuja.In addition, to produce a special hot heat transfer medium, the heat transfer tube for recovering heat should be in a very hot environment. The pressure inside the heat transfer tube is usually considerable (such as tens of bars, typically above 30 bar); for example, pressure and temperature may correspond to saturated vapor pressure, at least at low temperatures. At higher temperatures, the vapor is generally superheated, whereby its temperature is higher than that of the saturated vapor at the corresponding pressure, or the critical point of the heat transfer medium, the critical temperature, is exceeded (with water at 374 ° C). The heat transfer tube used in such a hot environment must withstand the pressure inside the tube and the stresses of the corrosive environment outside the tube. Heat transfer tubes that are resistant to corrosion in hot environments and high pressures are typically very expensive solutions.

Julkaisussa WO 2006/070075 esitetään lämmönvaihdinputken korroosiosuoja ja menetelmä korroosion vähentämiseksi. Julkaisussa US 4177765 esitetään liputettavat holkit leijukattilassa. Hoikkien sisään on järjestetty lämmönvaihdin-putkia, ja holkkeja liputtamalla lämmönsiirron tehokkuutta voidaan säätää. Julkaisussa JP 2001330207 esitetään lämmönvaihdinputken läpivienti kaasu-kanavaan. Läpivienti on toteutettu siten, että sen rakenne ottaa vastaan lämpöjännityksiä. Julkaisussa WO 2008/111885 esitetään lämmönvaihdinputken suoja. Suoja koostuu kahdesta toiseensa liitetystä osasta.WO 2006/070075 discloses corrosion protection for a heat exchanger tube and a method for reducing corrosion. US 4177765 discloses flagged bushings in a fluidized bed boiler. Heat exchanger tubes are provided inside the sleeves, and by flagging the sleeves, the heat transfer efficiency can be adjusted. JP 2001330207 discloses a heat exchanger tube passage to a gas duct. The lead-through is designed such that its structure receives thermal stresses. WO 2008/111885 discloses a heat exchanger tube shield. The cover consists of two interconnected parts.

Keksinnön Ivhvt yhteenvetoSummary of the Invention Ivhvt

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää terminen laite, kuten kaasutusreaktori tai polttokattila, jonka avulla on mahdollista kuumentaa lämmönsiirtoväliainetta korkeaan lämpötilaan, ja samalla kuitenkin käyttää tavanomaisia materiaaleja.It is an object of the present invention to provide a thermal device, such as a gasification reactor or a combustion boiler, which makes it possible to heat the heat transfer medium to a high temperature while still using conventional materials.

Erään suoritusmuodon mukainen terminen laite käsittää - ainakin ensimmäisen seinämän, joka rajaa kaasujen virtauskanavaa ja - lämmönvaihdinputken, joka käsittää ainakin sisäputken, josta lämmön-vaihdinputkesta ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa on sijoitettu mainittuun kaasujen virtauskanavaan ja jatkuu mainitussa kaasujen virtaus-kanavassa mainitusta ensimmäisestä seinämästä mainittuun ensimmäiseen seinämään tai erääseen toiseen seinämään, joka rajaa kaasujen virtaus-kanavaa, ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa käsittää lämmönvaihdinputken toisen osan, joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa.In one embodiment, the thermal device comprises - at least a first wall defining a gas flow passage, and - a heat exchanger tube comprising at least an inner tube from which a first portion of at least a heat exchanger tube is disposed in said gas flow passage and extending from said first wall in said gas flow passage or to another wall defining a gas flow passage, and - said first portion of the heat exchanger tube comprises a second portion of the heat exchanger tube extending in said gas flow passage.

Termisessä laitteessa lämmönvaihdinputken toinen osa käsittää o ainakin osan sisäputkea lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisäputken ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväliaineeseen, o ulkoputken, joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken osaa ja o väliainekerroksen, joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken ja mainitun sisäputken osan väliin; ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta.In the thermal device, the second portion of the heat exchanger tube comprises o at least a portion of an inner tube for transferring heat transfer medium from one end to the other end and recovering heat to the heat transfer medium, o an outer tube radially surrounding said portion of the inner tube and o and - said second portion of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees.

Lisäksi (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on kaasujen virtauskanavasta eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättömällä alueella, siten, että - kaikkien lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan eristämättömien alueiden kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista (muista kuin lämmönvaihdinputki itse) on korkeintaan 15 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta mainitun ulkoputken ja/tai eristeen avulla.In addition, (A) - the inner tube of the first section of said heat exchanger tube is uninsulated from the gas flow passage in one or more uninsulated areas such that - all points in the uninsulated areas of the first section of the heat exchanger tube are not more than 15 cm apart; or (B) - the inner tube of the first portion of said heat exchanger tube is insulated along its entire path from the gas flow passage by said outer tube and / or insulation.

Termistä laitetta voidaan käyttää esimerkiksi höyryn kuumentamiseksi. Erään suoritusmuodon mukaisessa termisen laitteen käytössä - annetaan lämmönsiirtoväliaineen virrata mainitussa sisäputkessa, - käytetään lämmönsiirtoväliaineena höyryä ja - sisäputkessa virtaavan lämmönsiirtoväliaineen lämpötila on ainakin 500 °C, edullisesti ainakin 530 °C.The thermal device can be used, for example, to heat steam. In one embodiment of the thermal device, the heat transfer medium is allowed to flow in said inner tube, - steam is used as the heat transfer medium, and - the temperature of the heat transfer medium flowing in the inner tube is at least 500 ° C, preferably at least 530 ° C.

Termistä laitetta voidaan käyttää lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi siten, että erään lämmönvaihdinputken pintalämpötila käytön aikana on huomattavan korkea. Tällöin korroosiota aiheuttavien aineiden tiivistyminen putken pinnalle estyy tai ainakin vähenee. Erään suoritusmuodon mukaisessa käytössä ulkoputken ulkopinnan lämpötila on yli 600 °C.The thermal device can be used to heat the heat transfer medium so that the surface temperature of one of the heat exchanger tubes during operation is remarkably high. In this way, the condensation of the corrosive substances on the pipe surface is prevented or at least reduced. In one embodiment, the temperature of the outer surface of the outer tube is greater than 600 ° C.

Lisäksi esitetyssä polttokattilassa palamisen lisäaineiden käyttö tehostuu, kun lisäaineen syöttämiseksi tarkoitetut välineet on sijoitettu sellaiseen paikkaan, jossa käytönaikainen lämpötila on tyypillisesti lisäaineen syötön kannalta hyvä.In addition, in the combustion boiler shown, the use of combustion additives is enhanced when the means for supplying the additive are located at a location where the operating temperature is typically good for feeding the additive.

Termisen laitteen käyttäminen johtaa erään menetelmän suorittamiseen. Vastaavassa menetelmässä lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi - tuotetaan termisen laitteen avulla kuumennettua kaasua, - johdetaan mainittua kaasua kaasujen virtauskanavaan, - johdetaan lämmönsiirtoväliainetta lämmönvaihdinputkeen, joka käsittää ainakin sisäputken, josta lämmönvaihdinputkesta ainakin lämmönvaihdin-putken ensimmäinen osa on sijoitettu kaasujen virtauskanavaan ja jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa mainitun virtauskanavan seinämästä mainitun virtauskanavan samaan tai erääseen toiseen seinämään, ja joka mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa käsittää lämmönvaihdin-putken toisen osan, joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa, ja - otetaan talteen lämpöä lämmönsiirtoväiiaineeseen lämmönvaihdinputken avulla.Using a thermal device leads to a method. In a corresponding method for heating the heat transfer medium: - producing a gas heated by a thermal device, - introducing said gas into a gas flow passage, - introducing a heat transfer medium into a heat exchanger tube comprising at least a flow channel to the same wall or another wall, said first portion of the heat exchanger tube comprising a second portion of the heat exchanger tube extending in said gas flow channel, and - recovering heat to the heat transfer medium by means of the heat exchanger tube.

Menetelmässä lämmönvaihdinputken toinen osa käsittää o ainakin osan sisäputkea lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisäputken osan ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväiiaineeseen, o ulkoputken, joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken osaa ja o väliainekerroksen, joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken ja mainitun sisäputken osan väliin; ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta.In the method, the second portion of the heat exchanger tube comprises o at least a portion of an inner tube for transferring heat transfer medium from a first end to a second end of a portion of the inner tube and recovering heat to the heat transfer medium, o an outer tube radially surrounding and - said second portion of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees.

Lisäksi (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on kaasujen virtauskanavasta eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättömällä alueella siten, että - kaikkien ensimmäisen osan eristämättömien alueiden kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista on korkeintaan 15 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta mainitun ulkoputken ja/tai eristeen avulla.In addition, (A) - the inner tube of the first portion of said heat exchanger tube is uninsulated from the gas flow passage in one or more uninsulated areas such that - all locations of all non-insulated regions of the first portion are not more than 15 cm apart; or (B) - the inner tube of the first portion of said heat exchanger tube is insulated along its entire path from the gas flow passage by said outer tube and / or insulation.

Piirustusten kuvausDescription of the drawings

Kuva 1a esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 1a is a side view of a thermal device,

Kuva 1b esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 1b is a side view of a thermal device,

Kuva 1c esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 1c is a side view of a thermal device,

Kuva 1d esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 1d is a side view of a thermal device,

Kuva 1e esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 1e is a side view of a thermal device,

Kuva 1f esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä, kuvat 1g1-1g4 esittävät poikkileikkauskuvina erästä lämmönvaihdin-putkea, sen eri kohdilla termisen laitteen kaasujen virtaus-kanavassa, kuvat 1h1-1h3 esittävät suoraa ja kaartuvia lämmönvaihdinputken toisia osia, kuva 1 i esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Fig. 1f is a side view of a thermal device, Figures 1g1-1g4 are cross-sectional views of a heat exchanger tube, at various points within the gas flow path of a thermal device, Figures 1h1-1h3 show a straight and curved second portion of a heat exchanger tube, Figure 1i in profile,

Kuva 2 esittää erästä termistä laitetta sivulta päin nähtynä,Figure 2 is a side view of a thermal device,

Kuva 3a esittää yksityiskohtaisemmin erään termisen laitteen seinämän ensimmäistä aluetta sivulta päin nähtynä,Figure 3a is a more detailed side view of the first region of a wall of a thermal device,

Kuva 3b esittää periaatekuvana kuvan 3a mukaista seinämän aluetta päältä päin nähtynä,Figure 3b is a plan view of the wall area of Figure 3a, seen from above,

Kuva 4a esittää periaatekuvana erästä seinämän aluetta ja koteloa päältä päin nähtynä,Figure 4a is a plan view of a wall area and a housing viewed from above,

Kuva 4b esittää periaatekuvana erästä seinämän aluetta ja koteloa päältä päin nähtynä jaFigure 4b is a plan view of a wall area and a housing viewed from above and

Kuva 5 esittää erästä lämmönvaihdinta, eli tulistinputkijärjestelyä tai tulis-tinta, kaasujen virtauskanavassa sivulta päin nähtynä.Figure 5 is a side view of a heat exchanger, i.e. a superheater tube arrangement or superheater.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention

Termisiä laitteita käytetään energian, kuten sähkön ja/tai lämmön, ja/tai polttoaineen tuottamiseksi palavasta materiaalista, kuten yhdyskuntajätteestä ja/tai bioperäisestä raaka-aineesta, kuten puuperäisestä raaka-aineesta. Esimerkiksi termisellä laitteella voidaan tarkoittaa polttokattilaa, jossa poltetaan palavaa materiaalia energian tuottamiseksi. Polttokattiloita voidaan luokitella poltettavan materiaalin mukaan, jolloin tunnetaan mm. seuraavia poltto-kattiloita: soodakattila (jossa poltetaan mustalipeää), öljykattila, kivihiilikattila, pölypolttokattila ja jätekattila (jätevoimalaitoksessa). Polttokattiloita voidaan luokitella kattilan rakenteen mukaan, jolloin tunnetaan mm. seuraavia poltto-kattiloita: leijukattila, kuten kiertoleijukattila (circulating fluidized bed boiler, CFB) ja kerrosleijukattila (bubbling fluidized bed boiler, BFB), arinakattila, vesi-putkikattila, ja tuliputkikattila. Esimerkiksi termisellä laitteella voidaan tarkoittaa kaasutusreaktoria, jossa palavaa materiaalia hapetetaan synteesikaasun tuottamiseksi. Synteesikaasua voidaan edelleen jalostaa polttoaineeksi, kuten biopolttoaineeksi. Esimerkiksi termisellä laitteella voidaan tarkoittaa pyrolyysi-reaktoria, jossa palavaa materiaalia pyrolysoidaan pyrolyysiöljyn tuottamiseksi. Pyrolyysiöljyä voidaan edelleen jalostaa. Vielä lisäksi termisellä laitteella voidaan tarkoittaa torrefiointireaktoria, jossa palavaa materiaalia iämpö-käsitellään veden ja keveiden hiilivetyjen haihduttamiseksi palavasta materiaalista. Näin käsiteltyä palavaa materiaalia voidaan käyttää polttoaineena myöhemmissä prosesseissa. Vastaavasti termisellä prosessilla tarkoitetaan prosessia, jossa muodostetaan energiaa ja/tai polttoainetta. Edellä kuvattuja reaktoreita noudatellen terminen prosessi voi olla esimerkiksi poltto-, kaasutus-, pyrolyysi- tai torrefiointiprosessi. Edellä mainittu palava materiaali voi olla esimerkiksi bioperäistä kiinteää materiaalia, kuten puuperäistä ainetta.Thermal devices are used to generate energy, such as electricity and / or heat, and / or fuel from combustible materials such as municipal waste and / or bio-based raw materials such as wood-based raw materials. For example, a thermal device may refer to a boiler in which combustible material is burned to produce energy. Combustion boilers can be classified according to the material to be burned. the following combustion boilers: recovery boiler (for black liquor burning), oil boiler, coal boiler, dust incinerator and waste boiler (in power plant). Combustion boilers can be classified according to the design of the boiler. combustion boilers such as a fluidized bed boiler such as a circulating fluidized bed boiler (CFB) and a bubbling fluidized bed boiler (BFB), a grate boiler, a water-tube boiler, and a fire tube boiler. For example, a thermal device may refer to a gasification reactor in which combustible material is oxidized to produce synthesis gas. Synthesis gas can be further processed into a fuel such as biofuel. For example, a thermal device may mean a pyrolysis reactor in which combustible material is pyrolysed to produce a pyrolysis oil. Pyrolysis oil can be further refined. Still further, a thermal device may mean a torrefaction reactor in which combustible material is heat treated to evaporate water and light hydrocarbons from the combustible material. The combustible material so treated can be used as fuel in subsequent processes. Similarly, a thermal process refers to a process in which energy and / or fuel is generated. Following the reactors described above, the thermal process may be, for example, a combustion, gasification, pyrolysis or torrefaction process. The combustible material referred to above may be, for example, a biological material of biological origin such as wood.

Esimerkkinä termisistä laitteista ja niiden käytöstä mainitaan tässä poltto-kattilat. Polttokattiloita käytetään palavan materiaalin polttamiseksi ja siten energian, kuten lämmön, tuottamiseksi. Lämpöä otetaan talteen kattilan lämpöpinnoilta lämmönsiirtoväliaineeseen, kuten veteen ja/tai höyryyn. Kuuman höyryn avulla voidaan tuottaa sähköä esimerkiksi höyryturbiinien avulla.An example of thermal devices and their use is mentioned here. Combustion boilers are used to burn combustible material and thus produce energy such as heat. The heat is recovered from the boiler surfaces to a heat transfer medium such as water and / or steam. Hot steam can be used to generate electricity, for example by steam turbines.

Toisena esimerkkinä termisistä laitteista ja niiden käytöstä mainitaan lisäksi kaasutusreaktori. Kaasutusreaktoreita käytetään palavan materiaalin hapetta-miseksi vajaahappisissa olosuhteissa synteesikaasun tuottamiseksi. Synteesi-kaasusta voidaan ottaa talteen lämpöä. Lämpöä otetaan talteen kaasutus-reaktorin lämpöpinnoilta lämmönsiirtoväliaineeseen, kuten veteen ja/tai höyryyn. Kuuman höyryn avulla voidaan tuottaa sähköä esimerkiksi höyry-turbiinien avulla.Another example of thermal devices and their use is the gasification reactor. The gasification reactors are used to oxidize combustible material under low oxygen conditions to produce synthesis gas. Heat can be recovered from the synthesis gas. The heat is recovered from the thermal surfaces of the gasification reactor to a heat transfer medium such as water and / or steam. Hot steam can be used to generate electricity, for example by steam turbines.

Kolmantena esimerkkinä termisistä laitteista ja niiden käytöstä mainitaan lisäksi pyrolyysi reaktorit. Näissä muodostetaan pyrölyysihöyryä jota voidaan kondensoida. Kondensoinnissa voidaan ottaa talteen lämpöä edellä kuvatulla tavalla.A third example of thermal devices and their use is pyrolysis reactors. In these, pyrolysis vapor is formed and can be condensed. In condensation, heat can be recovered as described above.

Energian tuottamisen hyötysuhde paranee, kun kuumennetun lämmönsiirto-väliaineen lämpötilaa nostetaan. Lämmönsiirtoväliaineena toimii yleensä vesi ja/tai höyry. Tässä selostuksessa höyry tarkoittaa myös sellaista höyryä, jonka lämpötila ylittää veden kriittisen pisteen lämpötilan (373 °C), jollaisesta höyrystä joskus käytetään termiä kaasu, koska po. lämpötilassa höyry ei ole nesteytettävissä vedeksi painetta nostamalla.The efficiency of energy production is improved when the temperature of the heated heat transfer medium is raised. The heat transfer medium is usually water and / or steam. In this specification, steam also refers to steam whose temperature exceeds the temperature of the critical point of water (373 ° C), such steam sometimes being referred to as gas because po. at temperature the steam cannot be liquefied to water by increasing the pressure.

Termiset laitteet, kuten polttokattilat, käsittävät seinämiä, jotka rajaavat esimerkiksi tulipesää, kaasutusreaktorin kaasutusvaihetta ja/tai erilaisia kaasu-kanavia, kuten savukaasukanavia, synteesikaasukanavia tai pyrolyysi-höyrykanavia. Termillä ”seinämä” voidaan tarkoittaa esimerkiksi reaktorin seinää tai kattoa. Termiset laitteet käsittävät lisäksi lämmönvaihtimia reaktioissa muodostuvan lämmön talteen ottamiseksi. Lämmönvaihtimen käytönaikainen pintalämpötila vaikuttaa merkittävästi lämmönvaihtimen pinnan korroosioon. Karkeasti ottaen, jos mainittu pintalämpötila on matala, kaasuista kondensoituu korrosoivia aineita kiinteiksi aineiksi. Matalassa lämpötilassa kiinteät aineet eivät merkittävästi korrosoi pintoja. Jos taas mainittu pintalämpötila on korkea, kaasuista ei kondensoidu merkittäviä määriä korrosoivia aineita, jolloin myös korroosio on melko hidasta. Tähän väliin jää alue, jossa kaasuista kondensoituu korrosoivia aineita nestemäisiksi aineiksi lämpöpinnoille, jolloin korroosio on hyvin nopeaa. Näiden lämpötilojen arvoja kuvataan tarkemmin myöhemmin. Lämmönvaihdinputken pintalämpötilan nosto on hyvin haastavaa, koska putken tulee käyttölämpötilassaan kestää sisällään vallitseva paine.Thermal devices such as combustion boilers comprise walls defining, for example, a furnace, a gasification reactor gasification stage and / or various gas channels such as flue gas channels, synthesis gas channels or pyrolysis-steam channels. For example, the term "wall" may refer to a reactor wall or ceiling. The thermal devices further comprise heat exchangers for recovering the heat generated in the reactions. The surface temperature of the heat exchanger during operation significantly affects the surface corrosion of the heat exchanger. Roughly speaking, if said surface temperature is low, the gases will condense the corrosive substances to solids. At low temperatures, solids do not significantly corrode surfaces. On the other hand, if said surface temperature is high, significant amounts of corrosive substances do not condense in the gases, whereby the corrosion is also quite slow. There is an area where corrosive substances are condensed from the gases into liquid substances on the heat surfaces, whereby corrosion is very rapid. The values of these temperatures will be described in more detail later. Raising the surface temperature of the heat exchanger pipe is very challenging because the pipe at its operating temperature must withstand the pressure inside.

Nyt esillä olevaa keksintöä havainnollistetaan oheisissa kuvissa. Kuvissa, kuten kuvissa 1a ja 1g1, on esitetty terminen laite, joka käsittää - ainakin ensimmäisen seinämän 112, joka rajaa kaasujen virtauskanavaa 115 ja - lämmönvaihdinputken 200, joka käsittää ainakin sisäputken 210, josta lämmönvaihdinputkesta ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 on sijoitettu mainittuun kaasujen virtauskanavaan 115 ja jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa 115 mainitusta ensimmäisestä seinämästä 112 mainittuun ensimmäiseen seinämään 112 tai erääseen toiseen seinämään 114 (kuvat 1a - 1e), joka rajaa kaasujen virtauskanavaa, ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 käsittää lämmön-vaihdinputken toisen osan 240, joka jatkuu mainitussa kaasujen virtaus-kanavassa 115. Tässä siis ”lämmönvaihdinputki” viittaa mahdollisesti pitkäänkin putkeen, jonka (ainakin yksi) ensimmäinen osa 202 on koko matkaltaan sijoittuneena kaasujen virtauskanavaan 115. Vastaavasti ensimmäisellä osalla 202 tarkoitetaan putken yhtenäistä mahdollisimman pitkää virtauskanavassa jatkuvaa yhtenäistä osaa, eli osaa, joka jatkuu seinämästä seinämään (samaan tai toiseen seinämään). Lämmönvaihdinputken toinen osa 240, jonka mainittu ensimmäinen osa käsittää 202, on suojattu ratkaisu, jossa ulkoputki 220 suojaa sisä-putkea 210. Toinen osa 240 voi olla lyhyempi kuin ensimmäinen osa 202, tai yhtä pitkä. Kuvassa 1g1 on havainnollistettu tällaisen lämmönvaihdinputken toisen osan 240 rakennetta.The present invention is illustrated in the accompanying drawings. 1a and 1g1 show a thermal device comprising - at least a first wall 112 defining a gas flow passage 115 and - a heat exchanger tube 200 comprising at least an inner tube 210 of which heat exchanger tube at least a first portion 202 of the heat exchanger tube is disposed in said gas flow passage 115 and extending in said gas flow passage 115 from said first wall 112 to said first wall 112 or a second wall 114 (Figures 1a to 1e) defining a gas flow passage, and - said first heat exchanger tube portion 202 comprising a second heat exchanger tube portion 240 in the flow passage 115. Thus, here, the "heat exchanger tube" refers to a possibly long pipe, the (at least one) first portion 202 of which is located all along its path in the gas flow passage 115. Accordingly, the first portion 202 n a continuous piece of pipe as continuous as possible in the flow duct, i.e., a part extending from wall to wall (to one or another wall). The second portion 240 of the heat exchanger tube, said first portion 202, is a shielded solution in which the outer tube 220 protects the inner tube 210. The second portion 240 may be shorter than or equal to the first portion 202. Fig. 1g1 illustrates the construction of another portion 240 of such a heat exchanger tube.

Viitaten kuvaan 1g1, esitetyissä suoritusmuodoissa lämmönvaihdinputken toinen osa 240 käsittää o ainakin osan sisäputkea 210 lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisä-putken ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväliaineeseen, o ulkoputken 220, joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken osaa ja o väliainekerroksen 230, joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken 220 ja mainitun sisäputken 210 osan väliin. Tällaisella rakenteella on se etu, että väliainekerroksen 230 johdosta ulkoputken 220 pintalämpötila on termisen laitteen käytössä niin korkea, että sen pinnalle ei merkittävästi kondensoidu korrosoivia aineita. Tällainen kerros-rakenteinen putki on painavampi kuin yksikerroksinen putki. Lisäksi on havaittu, että jos kerrosrakenteista putkea taivutetaan, ulkoputki tulee kosketuksiin sisäputken kanssa, jolloin edellä mainittu väliainekerrosjää puuttumaan po. taivutuskohdalta. Väliainekerroksen puuttuessa lämpöä johtuu liian hyvin ulkoputkesta sisäputkeen, mikä laskee ulkoputken pintalämpötilaa korroosion kannalta kriittiselle alueelle, ainakin silloin, kun esillä olevaa ratkaisua käytetään kuumissa olosuhteissa ja kuumalla lämmönsiirtoväliaineella. Lisäksi suhteellisen suora putki on helpommin järjestettävissä itsekantavaksi kuin paljon kaartuva putki. Näistä syistä johtuen - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta.Referring to Fig. 1g1, in the embodiments shown, the second portion 240 of the heat exchanger tube comprises o at least a portion of the inner tube 210 for transferring heat transfer medium from the first end to the second end of the inner tube and recovering heat to the heat transfer medium between said outer tube 220 and a portion of said inner tube 210. Such a structure has the advantage that, due to the medium layer 230, the surface temperature of the outer tube 220 is so high in operation of the thermal device that there is no significant condensation of corrosive substances on its surface. Such a layer-shaped tube is heavier than a single-layer tube. Further, it has been found that if the layered tube is bent, the outer tube will come into contact with the inner tube, causing the aforementioned media layer to be absent. the bent portion. In the absence of a medium layer, heat is too well drawn from the outer tube to the inner tube, which lowers the surface temperature of the outer tube to a critical area for corrosion, at least when the present solution is used under hot conditions and hot heat transfer medium. In addition, a relatively straight tube is more easily self-supporting than a highly curved tube. For these reasons - said second portion 240 of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees.

Ulkoputken 220 tehtävänä on mm. suojata sisäputkea 210. On mahdollista, että ulkoputken 220 lisäksi (kuvat 1c ja 1g4) tai vaihtoehtoisesti ulkoputkelle 220 (kuvat 1b ja 1g2 ja 1g3), ainakin eräillä kohdilla kaasujen virtaus-kanavassa, sisäputkea 210 suojataan eristeellä 260, 255, 257.The function of the outer tube 220 is e.g. protecting the inner tube 210. It is possible that, in addition to the outer tube 220 (Figures 1c and 1g4) or alternatively to the outer tube 220 (Figures 1b and 1g2 and 1g3), at least at some points in the gas flow passage,

Vielä lisäksi on mahdollista, että sellaisessa kohdassa, jossa lämpötila virtaus-kanavassa 115 on muutenkin alhainen, sisäputkea ei lainkaan suojata; ei eristeellä, eikä ulkoputkella. Tällaisia kohtia on tyypillisesti lämpöpintojen, kuten seinämien 112, 114 läheisyydessä. Tällöinkin sisäputkea 210 suojataan lähes koko siltä matkalta, kuin se on kaasujen virtauskanavassa 115. Näin ollen joissakin suoritusmuodoissa (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on joiltakin osin eristetty kaasujen virtauskanavasta 115 mainitun ulkoputken 220 ja/tai eristeen 260 avulla, ja - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on kaasujen virtauskanavasta 115 eristämätön yhdellä tai useammalla eristämät-tömällä alueella 270 (kuva 1 i) siten, että (A1) - suurimmankaan ensimmäisen osan 202 eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 15 cm:ä; edullisesti suurimmankaan eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 10 cm:ä, missä pituus on mitattu sisäputken 210 pituussunnan suuntaan; tai (A2) - kaikkien ensimmäisen osan 202 eristämättömien alueiden 270 kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista (muista kuin lämmön-vaihdinputki 200 itse) on korkeintaan 15 cm; edullisesti korkeintaan 10 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 tai ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta 115 mainitun ulkoputken 220 ja/tai eristeen 260 avulla (kuvat 1a — 1 f).Furthermore, it is possible that at a point where the temperature in the flow channel 115 is otherwise low, the inner tube is not protected at all; neither with insulation nor with outside pipe. Such locations are typically located near thermal surfaces such as walls 112, 114. Here, too, the inner tube 210 is shielded almost the entire distance it is in the gas flow passage 115. Thus, in some embodiments (A), the inner tube 210 of the first portion 202 of said heat exchanger tube is partially insulated from the gas flow passage 115 by said outer tube 220 and / or the inner tube 210 of the first section 202 of said heat exchanger tube being uninsulated from the gas flow passage 115 in one or more uninsulated regions 270 (Fig. 1i) such that (A1) - the largest non-insulated region 270 of the first section 202 does not exceed 15 cm; preferably, the length of the largest non-insulated region 270 does not exceed 10 cm, where the length is measured in the longitudinal direction of the inner tube 210; or (A2) - all points in the non-insulated regions 270 of the first portion 202 are not more than 15 cm from other thermal surfaces (other than the heat exchanger tube 200 itself) of the thermal device; preferably up to 10 cm; or (B) - the first portion 202 of the said heat exchanger tube or the inner tube 210 of the first portion 202 is insulated over the entire distance from the gas flow passage 115 by said outer tube 220 and / or insulator 260 (Figures 1a - 1f).

Viitaten kohtiin (A, A1 ja A2) ja kuvaan 1 i, edullisesti ensimmäinen osa 202 käsittää korkeintaan kaksi tällaista eristämätöntä aluetta 270 (yhden kummassakin päässään) ja kaikki eristämättömät alueet 270 (se ainoa tai molemmat) jatkuvat termisen laitteen 100 seinämästä (112, 114) virtauskanavaan 115.Referring to (A, A1 and A2) and Figure 1i, preferably the first portion 202 comprises at most two such uninsulated areas 270 (one at each end) and all uninsulated regions 270 (either alone or both) extend from the wall (112, 114) of the thermal device 100. ) to the flow passage 115.

Kohta (A2) on myös mahdollinen ratkaisu, sillä tyypillisesti lämpöpintojen läheisyydessä virtauskanavan 115 kaasujen lämpötila on alhaisempi kuin kaasujen lämpötila kaukana muista lämpöpinnoista. Lämmönvaihdinputki voi edetä virtauskanavassa 115 lämpöpinnan läheisyydessä myös lämpöpinnan suuntaisesti tai oleellisesti lämpöpinnan suuntaisesti. Tyypillisesti lämmönvaihdinputki jatkuu oleellisen kohtisuorasti seinämään nähden (kuva 1 i).Point (A2) is also a possible solution, since typically the temperature of the gases in the flow passage 115 near the thermal surfaces is lower than the temperature of the gases far from other thermal surfaces. The heat exchanger tube may also extend in the flow passage 115 in the vicinity of the heat surface or parallel to the heat surface or substantially parallel to the heat surface. Typically, the heat exchanger tube extends substantially perpendicular to the wall (Figure 1 i).

Vielä edullisemmin ensimmäinen osa ei käsitä yhtäkään eristämätöntä aluetta 270 (kuva 1a — 1 f), jolloin sisäputkea 210 suojataan koko siltä matkalta, kuin se on kaasujen virtauskanavassa 115 (ks. kohta B yllä).Even more preferably, the first portion does not comprise any non-insulated region 270 (Figure 1a-1f), whereby the inner tube 210 is protected over the entire distance it is in the gas flow passage 115 (see paragraph B above).

Nyt esillä olevan keksinnön erästä suoritusmuotoa havainnollistetaan kuvassa 1a. Kuvan 1 terminen laite 100, kuten polttokattila, käsittää - ensimmäisen seinämän 112 (kuvassa seinä), joka käsittää kattilan seinämän ensimmäisen alueen 122, - toisen seinämän 114 (kuvassa seinä), joka käsittää kattilan seinämän toisen alueen 124, ja - reaktioalueen 110 kaasujen muodostamiseksi; kuten (a) tulipesän 110 materiaalin polttamiseksi ja savukaasujen muodostamiseksi tai (b) kaasutus-vaiheen raaka-aineen hapettamiseksi ja synteesikaasun muodostamiseksi, jolloin - ainakin mainittu termisen laitteen ensimmäinen seinämä 112 rajaa kaasujen virtauskanavaa 115 siten, että laitteen 100 seinämän ensimmäisen alueen 122 ja laitteen 100 seinämän toisen alueen 124 väliin jää osa savukaasujen virtauskanavasta 115.An embodiment of the present invention is illustrated in Figure 1a. The thermal device 100 of Fig. 1, such as a combustion boiler, comprises: - a first wall 112 (wall illustrated) comprising a first region 122 of the boiler wall, - a second wall 114 (wall illustrated) comprising a second region 124 of the boiler wall; ; such as (a) burning the material of the furnace 110 and generating the flue gases, or (b) oxidizing the raw material of the gasification and synthesis gas, wherein - at least said first wall 112 of the thermal device delimits the gas flow passage 115 Between the second region 124 of the wall 100, a portion of the flue gas flow passage 115 remains.

Kuvan 1a mukaisessa laitteessa mainittu kaasujen virtauskanava 115 on poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoinen, jolloin terminen laite 100 käsittää neljä seinää. Keksintö on sovellettavissa myös sellaisiin termisiin laitteisiin, joissa kaasujen virtauskanava on poikkileikkaukseltaan pyöreä. Tällainen terminen laite 100 käsittää vain ensimmäisen seinämän 112. Lisäksi, jos lämmönvaihdinputki 200 jatkuu kanavan 115 läpi, laitteen ensimmäinen seinämä 112 käsittää lisäksi seinämän toisen alueen 124, johon lämmönvaihdinputki 200 (ainakin sen sisäputki 210) jatkuu. Yleisesti terminen laite käsittää siis vain valinnaisesti toisen seinän 114. Edullisesti terminen laite käsittää ainakin neljä seinämää, jotka rajaavat kaasujen virtauskanavaa 115. Kuvan 1a mukaisessa suoritusmuodossa terminen laite 100 käsittää seinämän toisen alueen 124, jonka käsittää mainittu toinen seinämä 114.In the device of Figure 1a, said gas flow passage 115 is rectangular in cross-section, wherein the thermal device 100 comprises four walls. The invention is also applicable to thermal devices in which the gas flow channel is of circular cross-section. Such a thermal device 100 comprises only a first wall 112. Further, if the heat exchanger tube 200 extends through the passage 115, the first wall 112 of the device further comprises a second wall region 124 into which the heat exchanger tube 200 (at least its inner tube 210) extends. Thus, generally, the thermal device only optionally comprises a second wall 114. Preferably, the thermal device comprises at least four walls defining a gas flow passage 115. In the embodiment of Figure 1a, the thermal device 100 comprises a second wall region 124 comprising said second wall 114.

Kuvassa 1a on esitetty lisäksi syöttökaasun syöttö kanava 104. Polttokattiloihin voidaan syöttää palamisilmaa syöttökanavan 104 avulla. Kaasutuslaitoksiin voidaan syöttää esimerkiksi happea ja/tai vesihöyryä raaka-aineen kaasuttamiseksi. Esimerkiksi polttokattilassa palamisilmaa syötetään kanavan 104 kautta ja arinan 102 läpi tulipesään 110. Edullisesti polttokattila 100 on tyypiltään leijukattila, kuten kerrosleijukattila tai kiertoleijukattila; edullisesti kerros-leijukattila. Leijukattilassa, kuten kerrosleijukattilassa, palamisilman avulla tuli-pesässä 110 olevan kiintoaines ja palava materiaali saatetaan leijuvaan tilaan, eli muodostetaan leijupeti.Figure 1a further shows the feed gas supply passage 104. The combustion air can be supplied to the combustion boilers by the supply passage 104. For example, oxygenation and / or water vapor may be fed to the gasification plants to gasify the feedstock. For example, in an incinerator, combustion air is supplied through a duct 104 and through a grate 102 to a furnace 110. Preferably, the incinerator 100 is a fluidized bed boiler such as a fluidized bed boiler or a circulating fluidized bed boiler; preferably a fluidized bed boiler. In a fluidized bed boiler, such as a fluidized bed boiler, the combustion air causes the solid and combustible material in the fire chamber 110 to be fluidized, i.e. forming a fluidized bed.

Viitaten edelleen kuvaan 1a, polttokattilassa 100 lämpöä voidaan ottaa talteen tulipesän jälkeisessä savusolassa 160 sijaitsevilla primääritulistimilla 152. Lämpöä voidaan ottaa talteen tulipesän yläosassa 150 sijaitsevilla tulistimilla 154. Lämpöä voidaan ottaa talteen esimerkiksi tulipesän yläosassa 150 sijaitsevilla tertiääritulistimilla 156. Savukaasujen johtamista seuraaville lämpö-pinnoille, poistoon, puhdistukseen tai jälkikäsittelyyn on havainnollistettu nuolella 175. Polttokattila 100 voi käsittää myös nokan 180 savukaasujen ohjaamiseksi ja tertiääritulistinten 156 suojaamiseksi esimerkiksi suoralta säteilylämmöltä. Kuvassa 1a nokka 180 on piirretty katkoviivoin sen havainnollistamiseksi, että polttokattila 100 ei välttämättä käsitä nokkaa 180. Kuvassa 1a tulistimet on järjestetty savukaasujen virtaussuunnassa myötävirran suunnassa järjestykseen: sekundääritulistin 154, tertiääritulistin 156 ja primääritulistin 152. Lämmönsiirtoväliaine (kuten vesi ja/tai höyry) on järjestetty virtaamaan (ja käytön aikana virtaa) primääritulistimesta 152 sekundääri-tulistimeen 154 ja siitä edelleen tertiääritulistimeen 156.Referring still to Fig. 1a, heat can be recovered in the boiler 100 by primary superheaters 152 in post-furnace smoke salt 160. Heat can be recovered by superheaters 156 in the top of the furnace 150, e.g. , for cleaning or finishing, is illustrated by arrow 175. The combustion boiler 100 may also comprise a cam 180 for controlling the flue gases and protecting the tertiary sprinklers 156, for example, from direct radiant heat. 1a, the beak 180 is drawn in dashed lines to illustrate that the boiler 100 does not necessarily comprise the beak 180. In FIG. flow (and during use) from the primary superheater 152 to the secondary superheater 154 and thereafter to the tertiary superheater 156.

Kuvan 1a polttokattila käsittää lisäksi erityisesti tähän tarkoitukseen soveltuvan lämmönvaihdinputken 200, kuten edellä on kuvattu. Lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 on järjestetty kaasujen virtauskanavaan 115. Kuvan 1a tapauksessa lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 koostuu edellä kuvatusta lämmönvaihdinputken toisesta osa 240 jonka rakennetta on havainnollistettu kuvassa 1g1. Toisin sanoen, myös kerrosrakenteinen toinen osa 240 jatkuu koko savukaasukanavan 115 matkalla.The combustion boiler of Figure 1a further comprises a heat exchanger tube 200 specially adapted for this purpose as described above. The first part 202 of the heat exchanger tube is arranged in the gas flow passage 115. In the case of Fig. 1a, the first part 202 of the heat exchanger tube consists of the second part 240 of the heat exchanger tube illustrated in Fig. 1g1. In other words, the sandwich second section 240 also extends along the entire flue gas passage 115.

Kuten edellä on kerrottu, eräässä suoritusmuodossa lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta. Edullisesti toinen osa 240 kaartuu vähemmän kuin 45 astetta, vähemmän kuin 30 astetta tai vähemmän kuin 15 astetta.As stated above, in one embodiment, the second portion 240 of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees. Preferably, the second portion 240 curves less than 45 degrees, less than 30 degrees, or less than 15 degrees.

Viitaten kuviin 1 h1 - 1h3, lauseella ”kaartuu vähemmän kuin a astetta” tarkoitetaan sitä, että - mainittu lämmönvaihdinputki 200 jatkuu siten, että toinen osa 240 jatkuu virtauskanavassa 115 ja - mainitulla lämmönvaihdinputken toisella osalla 240 on ensimmäinen pituussuunta S1 ensimmäisessä pisteessään p1 (kuvat 1h1 - 1 h3) ja - mainitun lämmönvaihdinputken toisella osalla 240 on kaikissa pisteissään p2 pituussuunta S2, joka on yhdensuuntainen tai muodostaa kulman, jonka suuruus on vähemmän kuin mainittu a astetta, mainitun lämmönvaihdinputken toisen osa ensimmäisen pituussuunnan S1 kanssa. Tässä lämmönvaihdinputken pituussuunnalla tarkoitetaan lämmönsiirto-väliaineen virtaussuuntaan suunnattua pituussuuntaa. Esimerkiksi kuvassa 1h1 lämmönvaihdinputken suunta S2 on samansuuntainen suunnan S1 kanssa riippumatta siitä, miten pisteet p1 ja p2 valitaan. Näin ollen kuvassa 1h1 lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu suoraan.Referring to Figures 1h1 to 1h3, the phrase "less than a degree of curvature" means that - said heat exchanger tube 200 extends with the second portion 240 extending in the flow passage 115, and - said second heat exchanger tube portion 240 having a first longitudinal direction S1 at its first point p1. The second portion 240 of said heat exchanger tube has at all its points p2 a longitudinal direction S2 that is parallel to or forms an angle less than said a degree with a second portion of said heat exchanger tube with a first longitudinal direction S1. Here, the longitudinal direction of the heat exchanger tube refers to the longitudinal direction of flow of the heat transfer medium. For example, in Fig. 1h1, the direction S2 of the heat exchanger tube is parallel to the direction S1, regardless of how points p1 and p2 are selected. Thus, in Figure 1h1, the second portion 240 of the heat exchanger tube extends directly.

Esimerkiksi kuvassa 1h2 lämmönvaihdinputken suunta S2 poikkeaa suunnasta S1, tietyillä pisteiden p1 ja p2 valinnalla, mutta ovat samansuuntaiset eräillä toisilla valinnoilla. Kuitenkin, riippumatta siitä, miten pisteet p1 ja p2 valitaan, suuntien S2 ja S1 väliin jäävä kulma a on alle 90 astetta. Näin ollen kuvassa 1h2 lämmönvaihdinputken toinen osa 240 kaartuu vähemmän kuin 90 astetta.For example, in Fig. 1h2, the direction S2 of the heat exchanger tube deviates from the direction S1, with certain choices of points p1 and p2, but is parallel with some other choices. However, regardless of how points p1 and p2 are selected, the angle α between directions S2 and S1 is less than 90 degrees. Thus, in Figure 1h2, the second portion 240 of the heat exchanger tube curves less than 90 degrees.

Esimerkiksi kuvassa 1h3 lämmönvaihdinputken suunta S2 poikkeaa suunnasta S1 tietyillä pisteiden p1 ja p2 valinnalla. Kuvassa esitetyllä valinnalla suunnat S2 ja S1 ovat vastakkaiset, joten kulma a on 180 astetta. Näin ollen kuvassa 1h3 putken toinen osa 240 kaartuu enemmän kuin 90 astetta.For example, in Fig. 1h3, the direction S2 of the heat exchanger tube differs from the direction S1 by certain selection of points p1 and p2. With the selection shown in the figure, the directions S2 and S1 are opposite, so the angle α is 180 degrees. Thus, in Figure 1h3, the second portion 240 of the tube curves more than 90 degrees.

Kuvan 1a suoritusmuodossa - mainittu lämmönvaihdinputki 200 jatkuu siten, että toinen osa 240 lämmön-vaihdinputkesta jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 mainittuun laitteen seinämän toiseen alueeseen 124, siten, että - mainitulla lämmönvaihdinputken toisella osalla 240 on keskiakseli, jolla on kussakin pisteessään keskiakselin suuntaa tai suunnan muutosta kuvaava kaarevuussäde, joka on ainakin 25 cm, ainakin 50 cm, ainakin 1 m, ainakin 5 m, ja edullisimmin ainakin 10 m.1a, said heat exchanger tube 200 extends such that a second portion 240 of said heat exchanger tube extends from said first region 122 of the device wall to a second region 124 of said device wall such that said second portion 240 of the heat exchanger tube has a center axis at each point a radius of curvature of at least 25 cm, at least 50 cm, at least 1 m, at least 5 m, and most preferably at least 10 m.

Myös suuri kaarevuussäde saa aikaan sen, että taivutettaessa kerros-rakenteista putkea ulkoputken 220 ja sisäputken 210 väliin jää joka kohdassa väliainekerros 230. Lisäksi tällainen suhteellisen suora putki on helpommin järjestettävissä itsekantavaksi.Also, the large radius of curvature results in the bending of the layered tube between the outer tube 220 and the inner tube 210 at each point by a layer of medium 230. In addition, such a relatively straight tube is more easily self-supporting.

Eräässä suoritusmuodossa laitteen seinämän (kuten seinän) ensimmäinen alue 122 sijaitsee laitteen seinän toisesta alueesta 124 nähden virtauskanavan 115 vastakkaisella puolella. Eräässä suoritusmuodossa laitteen ensimmäinen seinä 112 on vastakkainen kattilan toiselle seinälle 114.In one embodiment, the first region 122 of the device wall (such as a wall) is located opposite the second region 124 of the device wall, on the opposite side of the flow passage 115. In one embodiment, the first wall 112 of the device is opposite the second wall 114 of the boiler.

Eräässä suoritusmuodossa kattilan seinämän ensimmäinen alue 122 ja kattilan seinämän toinen alue 124 ovat keskenään saman suuntaiset, tai alueiden suuntaisten tasojen välinen kulma on alle 45 astetta, kuten alle 30 astetta tai alle 15 astetta. Seinämien alueet voivat olla myös kohtisuorat, esimerkiksi jos lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa jatkuu kahden kulmittain olevien seinien välillä.In one embodiment, the first region 122 of the boiler wall and the second region 124 of the boiler wall are in the same direction, or the angle between the planes in the region is less than 45 degrees, such as less than 30 degrees or less than 15 degrees. The wall areas may also be perpendicular, for example, if the first part of the heat exchanger tube extends between two angled walls.

Putken toisen osan 240 jatkumista virtauskanavassa 115 voidaan kuvata yhdellä tai useammalla seuraavista: - toisen osan 240 kaartumisen, erityisesti kaartumiskulman (kulma a) avulla, ja - toisen osan 240 keskiakselin kaarevuussäteen avulla.The continuation of the second section 240 of the tube in the flow passage 115 may be described by one or more of: - the curvature of the second section 240, in particular the angle of curvature (angle?), And

Esimerkiksi toinen osa 240 voi kaartua korkeintaan 45 astetta siten, että kaarevuussäde on ainakin 1 m.For example, the second portion 240 may curve up to 45 degrees so that the radius of curvature is at least 1 m.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa, kuten kuvissa 1a ja 2 on havainnollistettu, - lämmönvaihdinputken osa 240 jatkuu suoraan mainitusta kattilan seinämän ensimmäisestä alueesta 122 mainittuun kattilan seinämän toiseen alueeseen 124. Tässä suoritusmuodossa lämmönvaihdinputken osalla 240 on kaikissa pisteissään pituussuunta, joka on yhdensuuntainen mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen pituussuunnan kanssa. Kuten edellä on esitetty, lämmönvaihdin-putki 200 voi kaartua virtauskanavassa 215; esimerkiksi alle 90 astetta, tai kaarevuussäteen mukaisesti, mutta valmistusteknisesti kaartuminen ei ole edullista. Valmistusteknisesti on edullista, että sisäputki 220 on työnnettävissä ulkoputken 220 läpi sen pituussuuntaisesti. Tämä toteutuu esimerkiksi, kun ulkoputki 220 on suora.1a and 2, the heat exchanger tube portion 240 extends directly from said first boiler wall region 122 to said second boiler wall region 124. In this embodiment, the heat exchanger tube portion 240 has a longitudinal direction parallel to said first heat exchanger at all points. As discussed above, the heat exchanger tube 200 may curve in the flow passage 215; for example, less than 90 degrees, or according to the radius of curvature, but from a manufacturing point of view, bending is not preferred. From an engineering point of view, it is preferred that the inner tube 220 be slidable through the outer tube 220 in the longitudinal direction thereof. This is achieved, for example, when the outer tube 220 is straight.

Kuten edellä ja kuvassa 1a on esitetty, ensimmäinen osa 202 voi koostua toisesta osasta 240. Viitaten kuvaan 1b, lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 ei välttämättä koostu lämmönvaihdinputken toisesta osasta. Kuvan 1 b suoritusmuodossa - terminen laite 100 käsittää ensimmäisen seinämän 112 viereistä eristettä 255, joka jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 kaasujen virtauskanavaan 115, - mainittu ensimmäisen seinämän 112 viereinen eriste 255 on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken 200 sisäputkea 210 kaasujen virtaus-kanavasta 115, - terminen laite 100 käsittää toisen seinämän 114 viereistä eristettä 257, joka jatkuu mainitusta laitteen seinämän toisesta alueesta 124 kaasujen virtaus-kanavaan 115, - mainittu toisen seinämän viereinen eriste 257 on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken sisäputkea 210 kaasujen virtauskanavasta 115 ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu mainitusta laitteen ensimmäisen seinämän viereisestä eristeestä 255 mainittuun laitteen toisen seinämän viereiseen eristeeseen 257. Tällaista eristettyä rakennetta on havainnollistettu kuvassa 1g2, jossa sisäputkea 210 eristää vain (ensimmäisen tai toisen) seinämän viereinen eriste 255, 257.As shown above and in Figure 1a, the first portion 202 may consist of a second portion 240. Referring to Figure 1b, the first portion 202 of the heat exchanger tube may not necessarily consist of a second portion of the heat exchanger tube. In the embodiment of Fig. 1b - thermal device 100 comprises an insulator 255 adjacent to the first wall 112 extending from said first region 122 of the device wall to a gas flow passage 115, - said insulator 255 adjacent to the first wall 112 is arranged to insulate at least inner tube 210 of heat exchanger 200 - thermal device 100 comprising an insulator 257 adjacent to a second wall 114 extending from said second region 124 of the device wall to a gas flow passage 115, - said second wall adjacent dielectric 257 arranged to insulate at least the heat exchanger tube 210 from the gas flow passage 115; extending from said insulator adjacent to the first wall of the device 255 to said insulator 257 adjacent to the second wall of the device. Such an insulated structure is illustrated in FIG. the sheer 210 is insulated only by the insulator 255, 257 adjacent to the (first or second) wall.

On selvää, että eristettä voidaan käyttää vaihtoehtoisesti vain jommankumman, esimerkiksi ensimmäisen seinämän yhteydessä (ei esitetty kuvassa). Tällöin - terminen laite 100 käsittää seinämän viereistä eristettä 255, joka jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 kaasujen virtaus-kanavaan 115, - mainittu seinämän viereinen eriste 255 on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken sisäputkea 210 kaasujen virtauskanavasta 115 ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu mainitusta laitteen seinämän viereisestä eristeestä 255 mainittuun laitteen seinämän toiseen alueeseen 124.It will be appreciated that the dielectric may alternatively only be used with either one, for example the first wall (not shown). In this case - thermal device 100 comprises a wall adjacent insulation 255 extending from said first wall area 122 of the device wall to a gas flow passage 115, - said wall adjacent dielectric 255 arranged to insulate at least the heat exchanger tube 210 from the gas flow passage 115, and - said second heat exchanger tube portion 240 an insulator 255 adjacent to the device wall and to said second region 124 of the device wall.

Vaihtoehtoisesti on mahdollista esimerkiksi, että - terminen laite 100 käsittää seinämän viereistä eristettä 255, joka jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 kaasujen virtaus-kanavaan 115, - mainittu seinämän viereinen eriste 255 on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken sisäputkea 210 kaasujen virtauskanavasta 115, - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on kaasujen virtauskanavasta eristämätön yhdellä eristämättömällä alueella 270 siten, että - mainittu eristämätön alue 270 jatkuu laitteen seinämän toisesta alueesta 124 kaasujen virtauskanavaan 115 ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu mainitusta laitteen seinämän viereisestä eristeestä 255 mainittuun eristämättömään alueeseen 270.Alternatively, it is possible, for example, that: - the thermal device 100 comprises a wall adjacent dielectric 255 extending from said first wall region 122 of the device to a gas flow passage 115, - said wall adjacent dielectric 255 arranged to insulate at least the heat exchanger tube 210 from the gas flow duct 115, the inner tube of the first section being uninsulated from the gas flow passage in one uninsulated region 270 such that: - said uninsulated region 270 extends from a second region 124 of the wall of the device to a gas flow passage 115;

Eristämättömän alueen 270 pituus on edullisesti lyhyt, kuten edellä on esitetty.Preferably, the length of the uninsulated region 270 is short as described above.

Viitaten kuvaan 1c, on mahdollista, että lämmönvaihdinputki käsittää mutkan, tai taitteen, mahdollisesti jyrkänkin mutkan. Kuten edellä on esitetty, tällaisessa mutkassa on kuitenkin hyvin vaikea varmistua kerrosrakenteisen putken paikallisesta lämmönjohtavuudesta, sillä väliainekerroksen 230 (kuvat 1g1 ja 1g4) paksuus on vaikeasti kontrolloitavissa. Tällöin kuvan 1c mukaisesti lämmönvaihdinputki käsittää ensimmäisen toisen osan 240 ja toisen toisen osan 240b. Näitä toisia osia 240 ja 240b kuvaavat edellä esitetyt, toista osaa koskevat, piirteet, kuten suoruus ja kerrosrakenne. Tällöin lämmönvaihdinputki käsittää lämpöeristetyn osan 250, jossa osassa 250 putken ensimmäinen osa 202 voi kaartua jyrkästikin. Lämpöeristetyssä osassa 250 eriste 260 (kuvat 1g3 ja 1g4) voi eristää pelkkää sisäputkea 210 kaasujen virtauskanavasta 115, kuten kuvassa 1g3, tai lämpöeriste 260 voi eristää ulkoputkea 220 kaasujen virtauskanavasta 115, kuten kuvassa 1g4. Näissä suoritusmuodoissa - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 käsittää mainitussa kaasujen virtauskanavassa 115 lämpöeristetyn osan 250, jossa lämpö-eristetyssä osassa 250 o sisäputkea 210 ei ympäröi ulkoputki, ja mainitussa lämpöeristetyssä osassa 250 sisäputki 210 on lämpöeristetty lämpöeristeen 260 avulla virtauskanavan 115 kaasuista; kuvan 1g3 mukaisesti; tai o sisäputkea 210 ympäröi ulkoputki 220, ja mainitussa lämpöeristetyssä osassa 250 ulkoputki 220 on lämpöeristetty lämpöeristeen 260 avulla virtauskanavan 115 kaasuista; kuvan 1g4 mukaisesti.Referring to Figure 1c, it is possible that the heat exchanger tube comprises a bend, or a bend, possibly a steeper bend. However, as discussed above, it is very difficult to ascertain the local thermal conductivity of the sandwich tube, since the thickness of the medium layer 230 (Figures 1g1 and 1g4) is difficult to control. 1c, the heat exchanger tube comprises a first second part 240 and a second second part 240b. These second sections 240 and 240b are illustrated by the above-described features regarding the second section, such as straightness and sandwich structure. In this case, the heat exchanger tube comprises a thermally insulated part 250, in which part the first part 202 of the tube may bend even steeply. In the thermally insulated section 250, the dielectric 260 (Figures 1g3 and 1g4) may insulate the inner tube 210 alone from the gas flow duct 115 as in Figure 1g3, or the thermal duct 260 may insulate the outer duct 220 from the gas flow duct 115 as shown in Fig. In these embodiments - said first part 202 of the heat exchanger tube comprises a heat insulated part 250 in said gas flow passage 115 where the inner tube 210 is not surrounded by an outer tube in the heat insulated part 250 o and the inner tube 210 is thermally insulated by a gas duct 260; 1g3; or o the inner tube 210 is surrounded by an outer tube 220, and in said thermally insulated part 250, the outer tube 220 is thermally insulated by means of a thermal insulator 260 from the gases of the flow passage 115; 1g4.

Seinämän viereisenä eristeenä 255,257 ja/tai lämpöeristävän alueen 250 eristeenä 260 voidaan käyttää esimerkiksi keräämiä, laastia, tai kittiä. Eristeen (255, 257, 260) lämmönjohtavuus κ on edullisesti alle 75 W/mK (Wattia metriä ja Kelviniä kohden), edullisemmin alle 50 W/mK tai vielä edullisemmin alle 10 W/mK; missä lämmönjohtavuudet on annettu huoneenlämpötilassa 20 °C. Esimerkiksi eristeenä voidaan käyttää laastia. Esimerkiksi tässä tapauksessa eristeen (255, 257, 260) lämmönjohtavuus voi olla alle 2,5 W/mK. Esimerkiksi joidenkin keraamien lämmönjohtavuus on joitakin kymmeniä W/mK, kuten pii-karbidin (SiC) 60 W/mK ja alumiinioksidin (AI2O3) 32 W/mK, ja piinitridi (S13N4) 20 W/mK. Eristeen (255, 257, 260) paksuus t on edullisesti ainakin 0,5 mm, edullisemmin ainakin 1 mm, ja vielä edullisemmin ainakin 2 mm. Keraami-pinnoite voi olla tarvittaessa ohut. Edullisesti laastia tai kittiä käytettäessä pinnoite on paksumpi. Tällöin lämmönvaihdinputken ulkopinta voidaan varustaa ulokkeiden, kuten tappien, avulla pitämään eriste paikallaan. Näin voidaan toimia erityisesti seinämän viereistä eristettä 255, 257 kiinnitettäessä. Tässä tapauksessa eristeen paksuus voi olla esimerkiksi 10 mm - 30 mm. Eräässä suoritusmuodossa seinämän viereinen eriste 255, 257 on kiinnitetty lämmön-vaihdinputkeen (ulkoputkeen tai sisäputkeen) ulokkeiden avulla.As an insulator 255,257 adjacent to the wall and / or as an insulator 260 of the thermal insulating area 250, for example, collector, mortar, or putty may be used. The thermal conductivity κ of the insulator (255, 257, 260) is preferably less than 75 W / mK (W / m and Kelvin), more preferably less than 50 W / mK, or even more preferably less than 10 W / mK; wherein the thermal conductivity is given at room temperature of 20 ° C. For example, mortar can be used as insulation. For example, in this case, the thermal conductivity of the insulator (255, 257, 260) may be less than 2.5 W / mK. For example, some ceramics have a thermal conductivity of a few dozen W / mK, such as 60 W / mK for silicon carbide (SiC) and 32 W / mK for alumina (Al2O3), and 20 W / mK for silicon nitride (S13N4). The thickness t of the insulator (255, 257, 260) is preferably at least 0.5 mm, more preferably at least 1 mm, and more preferably at least 2 mm. If necessary, the ceramic coating may be thin. Preferably, when using mortar or putty, the coating is thicker. In this case, the outer surface of the heat exchanger tube may be provided with projections, such as pins, to hold the insulation in place. This can be done especially when fixing the insulator 255, 257 adjacent to the wall. In this case, the thickness of the insulation may be, for example, 10 mm to 30 mm. In one embodiment, the insulator 255, 257 adjacent to the wall is secured to the heat exchanger tube (outer tube or inner tube) by means of projections.

Eriste 255, 257, 260, esimerkiksi massaus tai keraami voidaan valita siten, että eriste 260 on lämmönkestävä ja sen avulla saavutetaan haluttu lämmönsiirto-taso virtauskanavasta 115 lämmönsiirtoputkeen 200. Haluttu lämmönsiirtotaso voi riippua esimerkiksi lämmönsiirtoputken sijainnista. Esimerkiksi paksuus ja lämmönjohtavuus voidaan valita siten, että eristekerroksen lämmönjohtokyky (eli konduktanssi), joka määrittyy lämmönjohtavuuden κ ja paksuuden t avulla kaavalla κ/t, on korkeintaan 80 000 W/m2K, edullisemmin korkeintaan 30 000 W/m2K; missä lämmönjohtavuus κ on annettu huoneenlämpötilassa 20 °C. Lisäksi eristeen (255, 257, 260) tulee kestää käyttölämpötilaa vastaavia lämpötiloja. Edullisesti (255, 257, 260) kestää sulamatta, palamatta yli 900 °C, kuten yli 1000 °C lämpötiloja; valinnaisesti eristeen ei tarvitse kestää yli 1500 °C:n lämpötiloja.The insulator 255, 257, 260, for example a mass or ceramic, can be selected so that the insulator 260 is heat resistant and achieves the desired heat transfer level from the flow passage 115 to the heat transfer tube 200. The desired heat transfer level may depend on e.g. For example, thickness and thermal conductivity may be selected such that the thermal conductivity (i.e., conductance) of the dielectric layer, determined by thermal conductivity κ and thickness t by the formula κ / t, is not more than 80,000 W / m2K, more preferably not more than 30,000 W / m2K; where the thermal conductivity κ is given at room temperature 20 ° C. In addition, the insulation (255, 257, 260) must withstand temperatures corresponding to the operating temperature. Preferably (255, 257, 260) can withstand, without melting, burning above 900 ° C, such as above 1000 ° C; optionally, the insulation need not withstand temperatures above 1500 ° C.

Viitaten kuvaan 1 d, eräässä suoritusmuodossa, joka käsittää lämpöä eristävän alueen 250, lämmönvaihdinputki on po. alueella eristetty sekä eriste-materiaalin että suojan 252 avulla. Eristemateriaalina voi toimia laasti tai kitti, kuten edellä on kuvattu. Lisäksi suojana 252 voi toimia esimerkiksi lämpöä kestävä, ylhäältä ainakin osittain avoin kappale, kuten kaukalo tai laatikko. Ylhäältä ainakin osittain avoin kappale voi olla esimerkiksi metallinen kaukalo tai laatikko. Lämmönvaihdinputken 200 kaartuva osa voidaan järjestää po. kappaleen 252 sisään, ja laasti tai kitti voidaan valaa laatikkoon, jolloin laasti tai kitti toimii eristeenä 260. Tällainen ratkaisu on helppo toteuttaa, ja lisäksi ylhäältä avoin kappale 252 suojaa lämmönvaihdinputken 200 ja kappaleen 252 väliin jäävää eristemateriaalia 260.Referring to Figure 1d, in one embodiment comprising a heat insulating region 250, the heat exchanger tube is po. area insulated by both insulation material and shield 252. The insulating material may be mortar or putty as described above. In addition, the shield 252 may, for example, serve as a heat-resistant, at least partially open top, such as a tray or box. From above, at least a partially open piece may be, for example, a metal trough or a box. The curved portion of the heat exchanger tube 200 may be arranged po. Such a solution is easy to implement, and furthermore, a top open piece 252 protects the insulating material 260 between the heat exchanger tube 200 and the piece 252.

Edullisesti tällaisella kaartuvalla eristävällä alueella 250 lämmönvaihdinputki 200 ei käsitä ulkoputkea 220. Tämä johtuu siitä, että lämmönvaihdinputki yleensä valmistetaan suorasta putkesta taivuttamalla. Taivutuksen aikaiset vauriot, kuten mikromurtumat tapahtuvat erityisesti taipuvassa kohdassa. Jos ulkoputkea 220 ei käytetä taivutettavalla kohtaa, on sisäputken 210 taivutetun kohdan kunto taivutuksen jälkeen helpommin varmistettavissa, kuin sellaisen rakenteen kunto, jossa sisäputki 210 jäisi ulkoputken 220 sisään.Preferably, in such a curved insulating region 250, the heat exchanger tube 200 does not comprise an outer tube 220. This is because the heat exchanger tube is generally made of a straight tube by bending. Damage during bending, such as micro fractures, occurs at a particularly bending point. If the outer tube 220 is not used at the bendable point, the condition of the bent point of the inner tube 210 after bending is easier to ascertain than the condition of the structure where the inner tube 210 would remain inside the outer tube 220.

Kuten kuvista 1a - 1c on havaittavissa, näissä suoritusmuodoissa - ainakin sisäputki 210 jatkuu mainitusta seinämän ensimmäisestä alueesta 122 kaasujen virtauskanavan 115 ulkopuolelle ja - ainakin sisäputki 210 jatkuu mainitusta seinämän toisesta alueesta 124 kaasujen virtauskanavan 115 ulkopuolelle.1a to 1c, in these embodiments - at least inner tube 210 extends from said first wall region 122 outside the gas flow passage 115, and - at least inner tube 210 extends from said second wall region 124 outside the gas flow passage 115.

Kuvien 1 a — 1 f mukaisesti ainakin osa lämmönvaihdinputkesta 200, erityisesti toinen osa 240, on järjestetty seinämien 112, 114 rajaamaan kaasujen virtaus-kanavaan 115 ja siten ainakin osa po. lämmönvaihdinputkesta, erityisesti sen toisesta osasta 240, on järjestetty etäisyyden päähän seinämistä 112, 114. Tällainen etäisyys voi olla esimerkiksi yli 15 cm, kuten yli 50 cm tai yli 1 m. Näin ”lämmönvaihdinputkella 200” ei tarkoiteta seinämällä 112, 114 mahdollisesti kulkevaa lämmönvaihdinputkea. Tyypillisesti polttokattila käsittää useita kuvatun kaltaisia lämmönvaihdinputkia ja/tai niiden osia, jotka muodostavat lämmönvaihtimen, kuten tulistimen. Lämmönvaihdin ei kuitenkaan välttämättä ole virtauskanavaan 115 sijoitettu erillinen yksikkö, sillä sisäputki 210 voi jatkua myös virtauskanavan 115 ulkopuolella seinämän (tai seinämien) alueille 122 ja 124 sijoittuvien läpivientien ansiosta. Jos alueet 122 ja 124 ovat toisilleen vastakkaiset tai kulmittaiset, alueiden 122 ja 124 välinen etäisyys voi olla esimerkiksi ainakin 0,5 m, kuten ainakin 1 m, tyypillisesti ainakin 2 m tai ainakin 3 m. Kuvien 1a - 1c mukaisissa suoritusmuodoissa alueiden 122 ja 124 välinen etäisyys voi olla esimerkiksi 1 m - 10 m, edullisesti 3 m - 6 m. Lyhyt etäisyys takaa rakenteen riittävän tukevuuden, toisaalta pitkä etäisyys takaa riittävän lämmön talteenottokapasiteetin. Näissä suoritusmuodoissa myös toisen osan 240 pituus voi olla edellä kuvatusti esimerkiksi 1 m - 10 m, edullisesti 3 m-6 m. Näissä suoritusmuodoissa lämmönvaihdinputken ensimmäiseen osaan 202, kohdistuu merkittäviä leikkausvoimia, sillä putket suuntautuvat oleellisen kohtisuorasti painovoimaan nähden.1a to 1f, at least part of the heat exchanger tube 200, in particular the second part 240, is arranged in the gas flow conduit 115 defined by the walls 112, 114 and thus at least part po. a distance from the heat exchanger tube, particularly its second part 240, is provided from walls 112, 114. Such a distance may be, for example, more than 15 cm, such as more than 50 cm or more than 1 m. Typically, the combustion boiler comprises a plurality of heat exchanger tubes as described and / or parts thereof forming a heat exchanger, such as a superheater. However, the heat exchanger is not necessarily a separate unit housed in the flow passage 115, since the inner tube 210 may also extend outside the flow passage 115 due to the passageways located in the areas 122 and 124 of the wall (or walls). If the areas 122 and 124 are opposed or angular to each other, the distance between the areas 122 and 124 can be, for example, at least 0.5 m, such as at least 1 m, typically at least 2 m or at least 3 m. The spacing between, for example, may be from 1 m to 10 m, preferably from 3 m to 6 m. The short distance ensures sufficient stability of the structure, on the other hand, the long distance ensures sufficient heat recovery capacity. In these embodiments, the length of the second section 240 may also be as described above, for example from 1 m to 10 m, preferably from 3 m to 6 m. In these embodiments, the first portion 202 of the heat exchanger tube is subjected to significant shear forces since the tubes are substantially perpendicular to gravity.

Vielä eräitä suoritusmuotoja on kuvattu kuvissa 1d ja 1e. Näissä suoritusmuodoissa lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 kaartuu 180 astetta, mutta kaarre on kuvan 1c mukaisesti suojattu eristeellä 260, eli lämmön-vaihdinputken ensimmäinen osa 202 käsittää mainitussa kaasujen virtaus-kanavassa 115 lämpöeristetyn osan 250. Mainittu lämpöeristetty osa 250 jakaa mainitun ensimmäisen osan 202 kahdeksi toiseksi osaksi: ensimmäiseksi toiseksi osaksi 240 ja toiseksi toiseksi osaksi 240b. Kuvissa 1 d ja 1 e laitteen ensimmäisenä seinämänä toimii laitteen katto.Still other embodiments are illustrated in Figures 1d and 1e. In these embodiments, the first portion 202 of the heat exchanger tube curves 180 degrees but the curve is shielded by insulator 260, i.e., the first portion 202 of the heat exchanger tube comprises a thermally insulated portion 250 in said gas flow passage 115. Said thermally insulated portion 250 divides said first portion 202 into two : first second part 240 and second second part 240b. 1d and 1e, the first wall of the device is the ceiling of the device.

Kuvan 1d mukaisessa suoritusmuodossa - mainittu ensimmäinen seinämä 112 käsittää laitteen seinämän ensimmäisen alueen 122, ja - terminen laite 100 käsittää seinämän viereistä eristettä 255, joka jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 kaasujen virtaus-kanavaan 115, - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu mainitusta laitteen seinämän viereisestä eristeestä 255 mainittuun lämpöeristettyyn osaan 250 saakka, ja - mainittu seinämän viereinen eriste 255 on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken sisäputkea 210 virtauskanavasta 115.In the embodiment of Figure 1d, - said first wall 112 comprises a first region 122 of the device wall, and - thermal device 100 comprises an insulator 255 adjacent to the wall extending from said first region 122 of the device wall to a gas flow passage 115, wall insulator 255 up to said heat insulated part 250, and - said wall insulator 255 is arranged to insulate at least the inner tube 210 of the heat exchanger tube from the flow passage 115.

Kuvan 1e mukaisessa suoritusmuodossa puolestaan - mainittu ensimmäinen seinämä 112 käsittää laitteen seinämän ensimmäisen alueen 122, ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 mainittuun lämpöeristettyyn osaan 250.In the embodiment of Figure 1e, in turn, - said first wall 112 comprises a first region 122 of the device wall, and - said second portion 240 of the heat exchanger tube extends from said first region 122 of the device wall to said insulated portion 250.

Kuvassa 1f lämmönvaihdinputki 200 käsittää kaksi ensimmäistä osaa; ensimmäisen ensimmäisen osan 202a ja toisen ensimmäisen osan 202b. Kumpikin ensimmäinen osa 202a, 202b käsittää erään toisen osan, esimerkiksi ensimmäinen ensimmäinen osa 202a käsittää ensimmäisen toisen osan 240 ja toinen ensimmäinen osa 202b käsittää toisen toisen osan 240b. Kuvassa 1f rakenteen katto toimii ensimmäisenä seinämänä 112. Terminen laite käsittää nokan, ja kumpikin ensimmäinen osa 202a, 202b jatkuu seinämästä 112 nokkaan 180. Kumpikin ensimmäinen osa 202a, 202b käsittää seinämän viereistä eristettä 255, 257 kummassakin päässään. Toiset osat 240 ja 240b jatkuvat eristeiden välillä. Eriste 257 jatkuu nokasta 180 kaasujen virtaus-kanavaan. Nokka 180 muodostaa toisen seinämän 114.In Figure 1f, the heat exchanger tube 200 comprises the first two parts; a first first portion 202a and a second first portion 202b. Each first portion 202a, 202b comprises a second portion, for example, the first first portion 202a comprises a first second portion 240 and a second first portion 202b comprises a second second portion 240b. In Fig. 1f, the roof of the structure acts as a first wall 112. The thermal device comprises a beak, and each first portion 202a, 202b extends from wall 112 to beak 180. Each first portion 202a, 202b comprises insulator 255, 257 adjacent the wall at each end. The second portions 240 and 240b extend between the insulators. Insulator 257 extends from cam 180 to the gas flow passage. The cam 180 forms a second wall 114.

Kuvien 1 d — 1 f mukaisissa suoritusmuodoissa toisen osan 240 pituus voi olla edellä kuvattua selvästi pidempikin. Esimerkiksi toisen osan pituus voi olla 1 m - 25 m, edullisesti 3 m - 15 m. Näissä suoritusmuodoissa lämmönvaihdin-putken ensimmäiseen osaan 202, 202a, 202b ei kohdistu merkittäviä leikkaus-voimia, sillä putket suuntautuvat pieneen kulmaan painovoimaan nähden.In the embodiments of Figures 1d to 1f, the length of the second section 240 may be significantly longer than that described above. For example, the second portion may have a length of 1m to 25m, preferably 3m to 15m. In these embodiments, the first portion 202, 202a, 202b of the heat exchanger tube is not subject to significant shear forces since the tubes are oriented at a slight angle to gravity.

Edullisesti, ja kuten kuvissa 1a, 1 e ja 2 on esitetty, mainittu lämmönvaihdin-putken toinen osa 240, 240b jatkuu mainitusta laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta mainittuun kaasujen virtauskanavaan. Tällä saavutetaan se etu, että ainakin lämmönvaihdinputken seinämän viereinen osa on eristetty kaasujen virtauskanavasta ainakin ulkoputken avulla. Ulkoputken 220 on havaittu olevan korroosiosuojauksen kannalta pitkäikäisempi ja helpommin huollettava (esim. vaihdettava) ratkaisu kuin eristeen 255 käyttäminen. Vielä lisäksi rakennetta voidaan tällöin mekaanisesti tukevoittaa liittämällä, kuten hitsaamalla, ulkoputki kiinni seinämään. Tällaisella rakenteella on eräitä teknisiä etuja.Preferably, and as shown in Figures 1a, 1e and 2, said second part 240, 240b of the heat exchanger tube extends from said first region of the device wall to said gas flow passage. This provides the advantage that at least the part adjacent to the wall of the heat exchanger tube is insulated from the gas flow passage by at least an outer tube. Outer tube 220 has been found to be a more durable and easier to maintain (e.g., replaceable) solution for corrosion protection than using insulator 255. Furthermore, the structure can then be mechanically strengthened by attaching, for example, welding, the outer tube to the wall. Such a structure has certain technical advantages.

Ensinnäkin väliainekerros 230 eristää termisesti sisäputkea 210 ulkoputkesta 220. Tällöin lämmön siirtyminen ulkopuolelta sisäputkeen 210 ja edelleen lämmönsiirtoväliaineeseen on heikkoa. Tästä johtuen lämpöhäviöt tällaisessa putkessa tapahtuvat suurimmissa määrin väliainekerroksessa 230, eikä sisä-putkessa 210. Näin ollen, vaikka lämmönsiirtoputki 200 asetetaan ympäristöön (kanavaan 115), jossa vallitsee erittäin korkea lämpötila, jolloin lämmönvaihdinputken 200 pintalämpötila nousee korkeaksi, sisäputken 210 lämpötila ei nouse liian korkeaksi sisäputken materiaalin suunnittelusääntöjä ajatellen. Vastaavasti, jos sisäputken 210 sisäpinnan lämpötilaa halutaan nostaa johtuen siitä, että halutaan muodostaa kuumempaa lämmönsiirtoväliainetta, voidaan kuvan 1g1 mukaisella kerrosrakenteella, erityisesti säätämällä väli-ainekerroksen 230 paksuutta, varmistaa se, että sisäputken 210 ulkopinnan lämpötila ei nouse liian korkeaksi materiaalin kestoa ajatellen. Koska käytön aikana sisäputki 210 pitää sisällään paineen alaista lämmönsiirtoväliainetta, tulee sisäputken 210 kestää vastaava paine. Tunnetusti korkeassa lämpötilassa materiaalit kestävät painetta huonommin kuin matalassa lämpötilassa. Edellä mainittu liian korkea” lämpötila viittaa lämpötilaan, jossa sisäputki 210 ei enää kestä sisällään vallitsevaa painetta. Vastaavasti väliainekerroksen 230 ei tarvitse kestää painetta, koska sisäputki 210 kantaa paineen. Vielä lisäksi ulkoputken 220 ei tarvitse kestää painetta. Kaasujen virtauskanavassa mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 tai mainitun lämmönvaihdin-putken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on koko matkaltaan tai lähes koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta mainitun ulkoputken ja/tai eristeen avulla, kuten edellä on esitetty. Tällöin vältetään se, että paikallisesti esimerkiksi eristämättömässä kohdassa sisäputken lämpötila nousisi liian korkeaksi vallitsevalle painetasolle. Lisäksi vältetään se, että sisäputken ulkopinnalle tiivistyisi korrosoivaa ainetta. Ratkaisu voi käsittää edellä esitetyllä tavalla eristämättömiä alueita 270 (kuva 1 i). Edullisesti tällaisia alueita on kuitenkin ainoastaan muiden lämpöpintojen läheisyydessä, kuten seinämän 112, 114 läheisyydessä. Tätä on kuvattu tarkemmin aiemmin. Edullisesti kaikkien eristämättömien alueiden 270 kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen lämpöpinnoista (pois lukien lämmönvaihdinputki 200 itse) on korkeintaan 15 cm; edullisemmin korkeintaan 10 cm. Tällaisella kohtaa virtaus-kanavan 115 kaasujen lämpötila on tyypillisesti selvästi matalampi kuin virtauskanavan keskellä.First, the medium layer 230 thermally insulates the inner tube 210 from the outer tube 220. Thus, heat transfer from the outside to the inner tube 210 and further to the heat transfer medium is poor. Therefore, heat loss in such a tube occurs to a greater extent in the medium layer 230 than in the inner tube 210. Thus, even though the heat transfer tube 200 is placed in a very high temperature environment, the surface temperature of the heat exchanger tube 200 becomes too high. in terms of the design rules for the material of the inner tube. Similarly, if the temperature of the inner surface of the inner tube 210 is to be increased due to the desire to form a hotter heat transfer medium, the layer structure of Figure 1g1, particularly by adjusting the thickness of the intermediate layer 230, can ensure that the outer surface of the inner tube 210 does not rise too high. Since, during use, the inner tube 210 contains a heat transfer medium under pressure, the inner tube 210 must withstand a corresponding pressure. It is known that at high temperatures materials resist pressure less than at low temperatures. The above-mentioned "too high" temperature refers to the temperature at which the inner tube 210 can no longer withstand the pressure inside. Similarly, the fluid layer 230 does not need to withstand pressure because the inner tube 210 carries pressure. Furthermore, the outer tube 220 does not need to withstand pressure. In the gas flow passage, the first portion 202 of said heat exchanger tube or the inner tube 210 of the first portion 202 of said heat exchanger tube is insulated throughout or almost the entire distance of the gas flow passage by said outer tube and / or insulation. This prevents locally, for example, an uninsulated site, from raising the temperature of the inner tube to the prevailing pressure level. In addition, corrosion is prevented from condensing on the outer surface of the inner tube. The solution may comprise uninsulated regions 270 as shown above (Figure 1i). Preferably, however, such areas are only in the vicinity of other thermal surfaces, such as wall 112, 114. This has been described in more detail earlier. Preferably, all locations of all non-insulated regions 270 are not more than 15 cm from the thermal surfaces of the thermal device (except heat exchanger tube 200 itself); more preferably not more than 10 cm. At this point, the temperature of the gases in the flow channel 115 is typically significantly lower than in the center of the flow channel.

Toiseksi ulkoputki 220 suojaa sisäpuolisia rakenteitaan, eli väliainekerrosta 230 ja sisäputkea 210 korroosiolta ja mekaaniselta kulumiselta. Ulkoputki 220 on edullisesti yhtenäinen, jolloin ulkoputki suojaa tehokkaasti väliainekerrosta 230 ja sisäputkea 210 mekaaniselta kulumiselta. Tällainen yhtenäinen ulkoputki 220 on esimerkiksi saumaton. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti tällainen yhtenäinen ulkoputki 220 on esimerkiksi reiätön. Vielä lisäksi ulkoputki 220 voi suojata eristekerrosta 230 ja sisäputkea 210 ainakin koko savukaasujen virtauskanavan 115 matkalta. Näin ollen putken toinen osa 240 käsittää edullisesti yhtenäisen ja koko matkaltaan jatkuvan ulkoputken 220. Vielä edullisemmin tällainen toinen osa jatkuu koko ensimmäisen osan 202 matkalla.Secondly, the outer tube 220 protects its internal structures, i.e. the media layer 230, and the inner tube 210 from corrosion and mechanical wear. The outer tube 220 is preferably integral, whereby the outer tube effectively protects the media layer 230 and the inner tube 210 from mechanical wear. Such a continuous outer tube 220 is, for example, seamless. Further or alternatively, such a continuous outer tube 220 is, for example, perforated. Furthermore, the outer tube 220 may protect the dielectric layer 230 and the inner tube 210 over at least the entire flue gas flow passage 115. Thus, the second portion 240 of the tube preferably comprises an outer tube 220 which is continuous and continuous throughout. Even more preferably, such a second portion extends throughout the first portion 202.

Kolmanneksi, koska edellä kuvatulla tavalla ulkoputken 220 pintalämpötila on korkea, ei sen pintaan tiivisty korroosiota edistäviä aineita, kuten suoloja.Third, because of the high surface temperature of the outer tube 220 as described above, no corrosion promoting agents such as salts are condensed on its surface.

Sama koskee myös eristettyä aluetta 250. Suolat kondensoituvat savukaasuista lämpöpinnoille silloin, kun niiden höyryn osapaine savukaasussa ylittää kylläisen höyryn paineen. Kylläisen höyryn paine taas riippuu merkittävästi lämpötilasta. Polttoprosessissa muodostuu savukaasuihin höyryfaasissa olevia suoloja sellaisia määriä, että kondensoitumista tapahtuu, tyypillisesti esimerkiksi silloin, kun lämpöpinnan lämpötila on alle 500 °C, alle 550 °C, tai alle 600 °C. Vastaavasti kondensoitumista ei tapahdu, jos lämpöpinnan pinta-lämpötila on korkeampi. Edullisesti käytön aikana lämmönvaihdinputken 200 ulkoputken 220 ulkopinnan lämpötila on ainakin 550 °C, ainakin 600 °C tai ainakin 650 °C, kuten noin 670 °C tai enemmän. Eräässä termisen laitteen käytössä - annetaan lämmönsiirtoväliaineen virrata mainitussa sisäputkessa, siten, että - ulkoputken ulkopinnan lämpötila on yli 600 °C.The same applies to the insulated area 250. Salts condense from flue gases to heat surfaces when their partial vapor pressure in the flue gas exceeds the saturated vapor pressure. The pressure of the saturated steam, on the other hand, depends significantly on the temperature. In the combustion process, salts in the vapor phase are formed in the flue gases in such quantities that condensation occurs, typically, for example, when the temperature of the heating surface is below 500 ° C, below 550 ° C, or below 600 ° C. Similarly, condensation does not occur if the surface temperature of the heating surface is higher. Preferably, during use, the temperature of the outer surface 220 of the heat exchanger tube 200 is at least 550 ° C, at least 600 ° C, or at least 650 ° C, such as about 670 ° C or more. In one use of a thermal device, - the heat transfer medium is allowed to flow in said inner tube such that - the outer surface temperature of the outer tube is above 600 ° C.

Lisäksi edullisesti käytetään lämmönsiirtoväliaineena höyryä.In addition, steam is preferably used as the heat transfer medium.

Muita lämpöpintoja lähellä olevien eristämättömien alueiden 270 osalta todetaan, että matalammissa lämpötiloissa korroosio-ongelma vähenee edellä kuvatuista syistä johtuen.For uninsulated areas 270 near other thermal surfaces, it is noted that at lower temperatures, the corrosion problem is reduced for the reasons described above.

Neljänneksi, rakenne mahdollistaa sellaisten polttoaineiden käytön, joissa on tavanomaista korkeampi raskasmetalli- tai klooripitoisuus. Kuten edellä on esitetty, ulkoputken 220 ulkopinnan lämpötila nousee eristekerroksen 230 ansiosta korkeaksi. Tällöin raskasmetallien ja/tai kloridien (mm. NaCI, KCI) kondensoituminen ulkoputken 220 ulkopinnalle estyy, tai ainakin vähenee erittäin merkittävästi. Näin ollen kattilaa 100 on mahdollista käyttää pitkiäkin aikoja ilma huoltoa, vaikka savukaasujen raskasmetalli- ja/tai kloridipitoisuudet olisivat suurempia, kuin tunnetuiden kattiloiden savukaasuissa. Tämä edelleen mahdollistaa mainittujen polttoaineiden käytön kattilassa.Fourth, the structure allows the use of fuels with a higher heavy metal or chlorine content than usual. As stated above, the temperature of the outer surface of the outer tube 220 rises due to the insulating layer 230. Thus, the condensation of heavy metals and / or chlorides (e.g., NaCl, KCl) on the outer surface of the outer tube 220 is prevented, or at least significantly reduced. Thus, it is possible to operate the boiler 100 for long periods of time for air maintenance, even if the heavy metal and / or chloride concentrations of the flue gases are higher than those of the known boilers. This further allows the use of said fuels in a boiler.

Viidenneksi, vaikka lämmönvaihdinputken 200 esitetty kerrosrakenne lisää lämmönvaihdinputken 200 massaa, esitetty rakenne kantaa lämmönvaihdinputken 200 massan, sillä lämmönvaihdinputken 200 toinen osa 240 jatkuu savukaasujen virtauskanavassa 115 suurin piirtein samaan suuntaan koko pituudeltaan, tai ei tee jyrkkiä mutkia, kuten edellä on tarkemmin kuvattu. Jos putken toinen osa 240 mutkittelisi savukaasujen virtauskanavassa 215, kohdistaisi lämmönvaihdinputken toinen osa 240 melko suuren momentin tukirakenteisiinsa, tai virtauskanavaan 115 tulisi asentaa erillisiä tukirakenteita. Tästä tukemisesta johtuen toisen osan 240 pituus on edullisesti lyhyehkö, ainakin silloin, kun toinen osa on vaakasuuntainen, kuten jäljempänä esitetään.Fifth, although the layered structure of the heat exchanger tube 200 increases the mass of the heat exchanger tube 200, the disclosed structure carries the mass of the heat exchanger tube 200, since the second portion 240 of the heat exchanger tube 200 extends substantially in the same direction If the second portion 240 of the tube would bend in the flue gas flow passage 215, the other portion 240 of the heat exchanger tube would apply its relatively high torque support structures, or separate support structures should be installed in the flow channel 115. Due to this support, the length of the second portion 240 is preferably shorter, at least when the second portion is horizontal, as will be described below.

Edullisesti putket 210, 220 ovat poikkileikkaukseltaan ympyrän muotoisia. Tällaiset putket ovat valmistusteknisesti helppoja valmistaa, ja lisäksi kestävät painetta paremmin kuin muun muotoiset putket.Preferably, the tubes 210, 220 have a circular cross-section. Such tubes are easy to manufacture and more resistant to pressure than other shapes.

Sisäputken 210 sisähalkaisija voi olla esimerkiksi 30 mm - 60 mm, kuten 40 mm - 50 mm, edullisesti noin 45 mm, kuten 42 mm - 46 mm. Sisäputken kuoren paksuus voi olla esimerkiksi 4,5 mm - 7,1 mm. Kuoren paksuudella tarkoitetaan putken seinämän paksuutta, eli ulkohalkaisijan ja sisähalkaisijan erotuksen puolikasta. Sisäputki 210 voi käsittää esimerkiksi terästä. Sisäputki 210 voi käsittää esimerkiksi ferriittistä tai austeniittista terästä. Edullisesti sisäputki 210 käsittää austeniittista terästä. Väliainekerroksen 230 paksuus on edullisesti 0,5 mm - 4 mm, kuten 1 mm -2 mm. Väliainekerros voi käsittää kiinteää, nestemäistä tai kaasumaista väliainetta. Väliainekerros voi käsittää ainakin yhtä seuraavista kaasu (kuten savukaasu, ilma, synteesikaasu, pyrolyysihöyry), kitti, ja keraami. Edullisesti väliainekerros käsittää kittiä, ja kitti kerroksen paksuus on 1 mm - 2 mm. Kitti voidaan valita esimerkiksi siten, että kitti kestää (mm. palamatta ja/tai sulamatta) ainakin yli 700 °C lämpötiloja; mahdollisesti kuitenkin korkeintaan 1000 °C lämpötiloja.For example, the inner tube 210 may have an inner diameter of 30 mm to 60 mm, such as 40 mm to 50 mm, preferably about 45 mm, such as 42 mm to 46 mm. For example, the inner tube shell may have a thickness of 4.5 mm to 7.1 mm. Shell thickness refers to the thickness of the tube wall, i.e. half of the difference between the outer diameter and the inner diameter. The inner tube 210 may comprise, for example, steel. The inner tube 210 may comprise, for example, ferrite or austenitic steel. Preferably, the inner tube 210 comprises austenitic steel. The thickness of the medium layer 230 is preferably 0.5 mm to 4 mm, such as 1 mm to 2 mm. The medium layer may comprise a solid, liquid or gaseous medium. The media layer may comprise at least one of the following gas (such as flue gas, air, synthesis gas, pyrolysis vapor), putty, and ceramic. Preferably, the media layer comprises putty, and the putty layer has a thickness of 1 mm to 2 mm. The kit may be selected, for example, so that the kit can withstand (e.g., unburned and / or melted) temperatures of at least 700 ° C; however, possibly temperatures up to 1000 ° C.

Ulkoputken 220 sisähalkaisija on mitoitettu sisäputken 210 ulkohalkaisijan ja väliainekerroksen 230 paksuuden mukaisesti. Koska väliainekerros 230 voi käsittää kaasua, ulkoputken 220 sisähalkaisijan kasvattaminen lisää eriste-kerroksen 230 paksuutta, jos sisäputken 210 ulkohalkaisijaa ei kasvateta vastaavasti. Ulkoputken 220 sisähalkaisija voi olla esimerkiksi 35 mm -70 mm. Ulkoputken 220 kuoren paksuus voi olla esimerkiksi 4,5 mm - 7,1 mm. Ulkoputki 220 voi käsittää esimerkiksi terästä. Ulkoputki 220 voi käsittää esimerkiksi ferriittistä tai austeniittista terästä. Edullisesti ulkoputki 220 käsittää austeniittista terästä.The inner diameter of the outer tube 220 is dimensioned according to the outer diameter of the inner tube 210 and the thickness of the media layer 230. Since the medium layer 230 may comprise gas, increasing the inner diameter of the outer tube 220 will increase the thickness of the insulating layer 230 if the outer diameter of the inner tube 210 is not increased accordingly. The inner diameter of the outer tube 220 may be, for example, 35 mm to 70 mm. The casing thickness of the outer tube 220 may be, for example, 4.5 mm to 7.1 mm. The outer tube 220 may comprise, for example, steel. The outer tube 220 may comprise, for example, ferrite or austenitic steel. Preferably, the outer tube 220 comprises austenitic steel.

Tyypillisesti termisessä laitteessa, kuten polttokattilassa, lämpötila riippuu sijainnista, ja erityisesti korkeudesta tuli pesästä 110 katsoen. Kuvissa 1a -1c ja kuvassa 2 - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 on vaakasuuntainen, tai mainitun ensimmäisen osan 202 pituussuunta muodostaa jokaisessa pisteessään vaakatason kanssa kulman, joka on alle 30 astetta. Kulma voi myös olla esimerkiksi alle 20 astetta, alle 10 astetta tai alle 5 astetta. Termi ”vaakasuuntainen” tarkoittaa vaakatasossa olevaa linjaa, kuten vaakatasossa kaartuvaa putkea tai vaakasuoraa putkea. Termi ”jokainen piste” täsmentää sitä, että putken pituussuunta riippuu tarkastelupisteestä, jos putki ei ole suora. Tällä saavutetaan se etu, että tällöin koko lämmönvaihdinputken toisen osan 240 ulkoputki 220 on oleellisesti samassa lämpötilassa. Toisen osan 240 korkeussuuntaisella sijoituksella voidaan varmistaa se, että koko ulkoputki on samassa, riittävän korkeassa lämpötilassa korrosoivien aineiden tiivistymisen kannalta. Kun koko lämmönvaihdinputken 200 toinen osa 240 on oleellisesti saman lämpöisessä paikassa, on rakenteen mitoittaminen siten, että toisaalta mahdollistetaan kuuman lämmönsiirtoväliaineen tuottaminen ja toisaalta ei ylitetä tai aliteta materiaalien käyttölämpötiloja paikallisestikaan, huomattavasti helpompaa kuin tilanteessa, jossa lämmönvaihdinputket olisivat suuntautuneet esimerkiksi pystysuuntaan (kuvat 1 d ja 1 e) tai muuhun suuntaan (kuva 1 f). Mainittakoon, että vaikka toinen osa 240 (tai toiset osat 240, 240b) olisivat vaakasuuntaisia, virtauskanavan 115 ulkopuolella oleva osa putkesta 200 voi olla muun suuntainen, kuten pystysuuntainen kuvan 2 mukaisesti.Typically, in a thermal device such as a combustion boiler, the temperature depends on the location, and in particular the height came from the body 110. 1a-1c and Fig. 2 - the first part 202 of the heat exchanger tube is horizontal, or the longitudinal direction of said first part 202 forms an angle less than 30 degrees with the horizontal at each of its points. The angle may also be, for example, less than 20 degrees, less than 10 degrees, or less than 5 degrees. The term "horizontal" means a horizontal line, such as a horizontally curved tube or a horizontal tube. The term "each point" specifies that the longitudinal direction of the tube depends on the viewing point if the tube is not straight. This provides the advantage that the outer tube 220 of the second part 240 of the entire heat exchanger tube is then substantially at the same temperature. The vertical positioning of the second portion 240 ensures that the entire outer tube is at the same, sufficiently high temperature for condensation to corrode. When the second portion 240 of the entire heat exchanger tube 200 is at substantially the same temperature, dimensioning the structure to allow for the production of a hot heat transfer medium on the one hand and not to exceed or under 1 e) or in another direction (Figure 1 f). It should be noted that even though one portion 240 (or other portions 240, 240b) is horizontal, the portion 200 of the conduit 200 outside the flow passage 115 may be in the other direction, such as vertical, as shown in Figure 2.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 pituus on esimerkiksi alle 6 m, jolloin lämmönvaihdinputken 200 ensimmäinen osa 202 on itsekantava myös vaakatasoisessa suunnassa. Itse-kantavalla tarkoitetaan rakennetta, joka on tuettu ainoastaan päistään. Tällöin savukaasujen virtauskanavassa 115 ei tarvita erillisiä tukirakenteita putken ensimmäistä osaa 202 varten. Lämmönvaihdinputki 200, erityisesti sisäputki 210, tulee tuetuksi ensimmäiseen ja toiseen alueeseen (122, 124), joista sisäputki viedään seinämän tai seinämien läpi. Ensimmäisen osan 202 pituus on edullisesti korkeintaan 5 m, ja edullisemmin korkeintaan 4,5 m. Riittävän lämmönsiirtotehon aikaansaamiseksi ensimmäisen osan 240 pituus on edullisesti ainakin 1 m, kuten ainakin 2 m, ja edullisemmin ainakin 3 m. Ensimmäisen osan 240 pituus voi olla esimerkiksi noin 4 m. Se, mitä tässä on sanottu ensimmäisen osan 202 pituudesta pätee myös toisen osan 240 pituudelle.In a preferred embodiment, the first portion 202 of the heat exchanger tube 200 is, for example, less than 6 m in length, wherein the first portion 202 of the heat exchanger tube 200 is also self-supporting in the horizontal direction. Self-supporting means a structure which is supported only at its ends. Thus, separate support structures for the first pipe section 202 are not required in the flue gas flow passage 115. The heat exchanger tube 200, in particular the inner tube 210, is supported in the first and second regions (122, 124), from which the inner tube is passed through the wall or walls. Preferably, the first portion 202 has a length of up to 5 m, and more preferably up to 4.5 m. To provide sufficient heat transfer power, the first portion 240 is preferably at least 1 m, such as at least 2 m, and more preferably at least 3 m. 4 m. What is said here about the length of the first portion 202 also applies to the length of the second portion 240.

Itsekantavassa rakenteessa lämmönvaihdinputkia 200 tai sen osia ei ole myöskään tarpeen tukea toisiinsa savukaasujen virtauskanavassa 115. Eräässä suoritusmuodossa lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 jatkuu vapaasti virtauskanavassa 115. Tällöin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 ei ole tuettu muuhun rakenteeseen, kuten termisen laitteen 100 seinään (112, 114), termisen laitteen 100 kattoon, toiseen lämmön-vaihdinputkeen 200, saman lämmönvaihdinputken 200 toiseen ensimmäiseen osaan 202b tai saman lämmönvaihdinputken 200 toiseen toiseen osaan 240b. Tällainen vapaasti jatkuva rakenne on valmistusteknisesti helpompi toteuttaa kuin tuettu rakenne. Lisäksi vapaasti jatkuvassa rakenteessa ei ole tukirakenteita, jotka johtaisivat lämpöä lämmönvaihdinputkeen. Tukirakenteiden läsnäolo edelleen hankaloittaisi sopivan käyttölämpötilan suunnittelua ja termisen laitteen huoltoa.Also, in the self-supporting structure, the heat exchanger tubes 200 or portions thereof need not be supported with one another in the flue gas flow passage 115. In one embodiment, the first heat exchanger tube portion 202 extends freely in the flow conduit 115. In this case, the heat exchanger tube portion 202 the ceiling of the thermal device 100, the second heat exchanger tube 200, the second first portion 202b of the same heat exchanger tube 200, or the second second portion 240b of the same heat exchanger tube 200. Such a freely continuous structure is easier to manufacture in terms of manufacturing technology than the supported structure. In addition, the freestanding structure has no support structures that conduct heat to the heat exchanger tube. The presence of support structures would further complicate the design of the appropriate operating temperature and the maintenance of the thermal device.

Esitetyllä ratkaisulla on mahdollista nostaa lämmönvaihdinputken 200 ui ko-putken 220 ulkopinnan lämpötilaa niin korkeaksi, että sen pinnalle ei tiivisty korroosiota aiheuttavia aineita, kuten raskasmetalleja ja/tai alkalisuoloja, erityisesti natriumkloridia (NaCI) tai kaliumkloridia (KCI). Käytön aikana putken 200 ulkopinnan lämpötila on edullisesti korkea, kuten edellä on kuvattu. Vastaavasti käytön aikana sisäputken 210 sisällä virtaavan lämmönsiirtoväli-aineen, kuten höyryn, lämpötila on esimerkiksi ainakin 500 °C, kuten ainakin 530 °C, ja edullisesti ainakin 540 °C. Eräässä termisen laitteen käytössä - annetaan lämmönsiirtoväliaineen virrata mainitussa sisäputkessa 210, - käytetään lämmönsiirtoväliaineena höyryä ja - sisäputkessa 210 virtaavan lämmönsiirtoväliaineen lämpötila on ainakin 500 °C, edullisesti ainakin 530 °C. Tällaisessa käytössä sisäputken 210 lämpötila on esimerkiksi välillä 500 °C -700 °C ja edullisesti välillä 500 °C - 600 °C. Näiden arvojen saavuttamiseksi edellä on esitetty eräitä mittoja. Lisäksi termisen laitteen 100 eräässä suoritusmuodossa keksinnön mukainen lämmön-vaihdinputki on sijoitettu muihin lämmönsiirtoputkiin ja virtaussuuntiin nähden siten, että mainitut lämpötila-arvot täyttyvät. Eräissä suoritusmuodoissa kuvattu lämmönsiirtoputken ensimmäinen osa sijoitetaan haluttuun lämpötila-vyöhykkeeseen termisessä laitteessa 100 valiten mainitulle putken ensimmäiselle osalle 202 haluttu korkeusasema termisessä laitteessa 100, kuten kattilassa.With the disclosed solution, it is possible to raise the temperature of the outer surface of the heat exchanger tube 200 µl of the co-tube 220 so that no corrosive substances such as heavy metals and / or alkali salts, in particular sodium chloride (NaCl) or potassium chloride (KCl), condense thereon. During operation, the temperature of the outer surface of the tube 200 is preferably high, as described above. Similarly, during use, the temperature of the heat transfer medium, such as steam, flowing inside the inner tube 210 is, for example, at least 500 ° C, such as at least 530 ° C, and preferably at least 540 ° C. In one use of the thermal device: - the heat transfer medium is allowed to flow in said inner tube 210, - steam is used as the heat transfer medium, and - the heat transfer medium flowing in the inner tube 210 is at least 500 ° C, preferably at least 530 ° C. For such use, the temperature of the inner tube 210 is, for example, between 500 ° C and 700 ° C, and preferably between 500 ° C and 600 ° C. To achieve these values, some dimensions have been presented above. Further, in one embodiment of the thermal device 100, the heat exchanger tube of the invention is positioned relative to other heat transfer tubes and flow directions so that said temperature values are met. In some embodiments, the first portion of the heat transfer tube described is located in a desired temperature zone in the thermal device 100, selecting for said first tube portion 202 the desired elevation in the thermal device 100, such as a boiler.

Kuvassa 2 on esitetty eräs edullinen tapa valita mainittu haluttu korkeusasema ja sijoittaa lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202. Tässä suoritusmuodossa - terminen laite 100 käsittää useita muita lämmönsiirtoputkia, kuten tulistimet 154 ja 156, kaasujen virtauskanavan 115 seinämien sisäpuolella lämmön talteen ottamiseksi, - mainittu lämmönvaihdinputki 200 ja mainitut muut lämmönsiirtoputket (154, 156) muodostavat yhtenäisen lämmönsiirtoväliaineen virtauskanavan lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi, ja - mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeisenä kaasujen virtauskanavaan 115 sijoitettuna lämmönsiirtoelementtinään mainitun lämmönvaihdinputken 200 erään ensimmäisen osan 202b. Koska eri ensimmäiset osat voidaan nimetä halu-tusti, voi tällaisena ensimmäisenä osana toimia mainittu ensimmäinen osa 202 (ei esitetty kuvassa).Figure 2 illustrates an advantageous way of selecting said desired elevation and positioning the first portion 202 of the heat exchanger tube. In this embodiment, the thermal device 100 comprises a plurality of other heat transfer tubes, such as superheaters 154 and 156, to recover heat inside the walls of the gas flow passage 115, the other heat transfer tubes (154, 156) forming a continuous heat transfer fluid flow passage for heating the heat transfer fluid, and said heat transfer fluid flow passage comprising a heat exchanger element located in the first heat exchanger element 200b of said heat transfer element. Since the various first parts may be desirably named, said first part 202 (not shown) may serve as such a first part.

Esimerkiksi kuvassa 2 mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää tulistimet 154 ja 156 sekä lämmönvaihdinputken 200, mm. sen toiset osat 240 ja 240b. Kuvassa 2 toiset osat 240 ovat myös ensimmäisiä osia 202; seinämän viereistä eristettä (255, 257) ei ole esitetty. Tällöin eräs lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (kuvassa osa 202b) on juuri mainitun kierron viimeinen kaasujen virtauskanavaan 115 sijoitettu lämmönsiirtoelementti, kuten lämmönvaihdinputki tai lämmönsiirtoputki. Tällaisesta ensimmäisestä osasta 202b, joka käsittää kuvassa 2 toisen toisen osan 240b, kuumennettu lämmönsiirto-väliaine johdetaan paluukierron 420 kautta esimerkiksi energiantuotantoon.For example, the heat transfer medium flow passage mentioned in Figure 2 comprises superheaters 154 and 156 and a heat exchanger tube 200 mm. its other parts 240 and 240b. In Figure 2, second portions 240 are also first portions 202; the insulation (255, 257) adjacent to the wall is not shown. Hereby, a first part of the heat exchanger tube (part 202b in the figure) is the last heat transfer element, such as a heat exchanger tube or heat transfer tube, located in the gas flow passage 115 of the said circulation. From such a first section 202b comprising a second second section 240b in Fig. 2, the heated heat transfer medium is led through the return circuit 420, for example, to power generation.

Mainitun ensimmäisen osan 202 jälkeen kuumennettua lämmönsiirtoväli-ainetta ei johdeta kaasujen virtauskanavassa olevaan lämmönsiirtoelementtiin (kuten lämmönsiirtoputkeen tai lämmönvaihdinputkeen).After said first portion 202, the heated heat transfer medium is not conducted to a heat transfer element (such as a heat transfer tube or heat exchanger tube) in the gas flow passage.

Eräs toinen edullinen korkeusasema toteutuu myös kuvan 1d mukaisessa suoritusmuodossa. Tässä suoritusmuodossa - terminen laite 100 käsittää useita muita lämmönsiirtoputkia 152, 156 kaasujen virtauskanavan 115 seinämien sisäpuolella lämmön talteen ottamiseksi, - mainittu lämmönvaihdinputki 200 ja mainitut muut lämmönsiirtoputket 152, 156 muodostavat yhtenäisen lämmönsiirtoväliaineen virtauskanavan lämmön-siirtoväliaineen kuumentamiseksi, ja - mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeisen kaasujen virtauskanavaan sijoitetun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 ja ainakin yhden sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraavan kaasujen virtauskanavaan sijoitetun lämmönsiirtoputken (kuten putken 152 kuvassa 1 d) ja - mainittu viimeinen lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 on järjestetty ulkoputken 220 ulkopuolella virtaavan kaasun virtaussuunnassa ennen mainittuja sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraavia kaasujen virtaus-kanavaan sijoitettuja lämmönsiirtoputkia (putki 152 kuvassa 1 d).Another preferred elevation is also realized in the embodiment of Figure 1d. In this embodiment - the thermal device 100 comprises a plurality of other heat transfer tubes 152, 156 within the walls of the gas flow passage 115 for heat recovery, - said heat exchanger tube 200 and said other heat transfer tubes 152, 156 forming a a first portion 202 of the last heat exchanger tube disposed in the gas flow passage and at least one heat transfer tube disposed therethrough in the downstream direction of the heat transfer medium (such as tube 152 in Fig. 1d); l heat transfer tubes (tube 152 in Figure 1d).

Esimerkiksi kuvassa 1d mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää tulistimet 152 ja 156 sekä lämmönvaihdinputken 200, mm. sen toiset osat 240 ja 240b. Kuvassa 1d ensimmäinen osa 202 käsittää toiset osat 240 ja 240b. Tällöin kuvassa 1d esitetty ensimmäinen osa 202 on lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeinen kaasujen virtauskanavaan sijoitettu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202. Lisäksi lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää mainittua osaa 202 lämmönsiirtoväliaineen virtaus-suunnassa seuraavan kaasujen virtauskanavaan sijoitetun lämmönsiirto-putken 152. Kuvassa 1d viimeinen lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202, eli ensimmäinen osa 202, on järjestetty ulkoputken 220 ulkopuolella virtaavan kaasun virtaussuunnassa ennen mainittuja sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraavia lämmönsiirtoputkia 152. Kaasujen virtaussuuntaa on havainnollistettu nuolilla 175. Selvästi putki 152 on kaasujen virtaussuunnassa putken 200 jälkeen. Tällaisessa käytössä mainitun väliainekierron eräs viimeisen lämmönvaihdin-putken ensimmäisen osan 202 jälkeen tuleva eristämätön lämmönsiirtoputki voi olla sijoitettu savukaasujen virtauskanavassa alueelle, jonka lämpötila on esimerkiksi alle 500 °C. Kun lisäksi mainitussa viimeisessä lämmönvaihdin-putken ensimmäisessä osassa 202 kuumennetun väliaineen lämpötila on edullisesti ainakin 500 °C, ei kondensoitumista tapahdu eristämättömän putken pinnalle. Eräässä käytössä - mainitussa lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeisessä kaasujen virtauskanavaan sijoitetussa lämmönvaihdinputken ensimmäisessä osassa 202 kuumennetaan lämmönsiirtoväliainetta ensimmäiseen lämpötilaan, - ainakin jokin mainittu sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraava lämmönsiirtoputki 152 on järjestetty kaasujen virtaus-kanavaan alueelle, jolla vallitsee toinen lämpötila, ja - toinen lämpötila on korkeintaan ensimmäisen lämpötilan verran. Tällöin kerrosrakenteinen lämmönvaihdinputki 200, erityisesti viimeinen kaasujen virtauskanavaan sijoitettu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202, 202b, on järjestetty kuumempaan paikkaan kuin muut lämmönsiirtoputket. Viimeisessä kaasujen virtauskanavaan sijoitetussa lämmönvaihdinputken ensimmäisessä osassa 202, 202b kuumennettu lämmönsiirtoväliaine on tällaisessa ratkaisussa tyypillisesti niin kuumaa, että korrosoivien aineiden tiivistymistä tämän jälkeen tulevien lämmönsiirtoputkien pinnalle ei merkittävästi tapahdu. Jos lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeisenä kaasujen virtauskanavaan 115 sijoitettuna lämmönsiirtoelementtinä on kuvatunkaltainen suojattu rakenne, ei rakenteessa ole tämän jälkeisiä lämmönsiirtoputkia, joiden pinnalle kondensoituisi korrosoivia aineita.For example, the heat transfer medium flow passage mentioned in Figure 1d comprises superheaters 152 and 156 and a heat exchanger tube 200 mm. its other parts 240 and 240b. In Fig. 1d, the first portion 202 comprises second portions 240 and 240b. Then, the first portion 202 shown in Figure 1d is the last portion of the heat exchanger tube 202 disposed in the flow direction of the heat transfer medium. 202, is disposed in the direction of flow of the gas flowing outside the outer tube 220 before said heat transfer tubes 152 following it in the flow direction of the heat transfer medium. The gas flow direction is illustrated by arrows 175. Clearly, the tube 152 is downstream of the gas 200. In such use, an uninsulated heat transfer tube coming after the first portion 202 of the last heat exchanger tube may be located in the flue gas flow duct at a temperature below 500 ° C, for example. In addition, when said temperature of the heated medium in said last first heat exchanger tube portion 202 is preferably at least 500 ° C, no condensation occurs on the surface of the uninsulated tube. In one use - said heat transfer medium flow direction in a final first heat section 202 of a heat exchanger tube located in a gas flow passage is heated to a first temperature, - at least one of said first about. In this case, the sandwich heat exchanger tube 200, in particular the last first portion 202, 202b of the heat exchanger tube located in the gas flow passage, is arranged in a hotter location than the other heat transfer tubes. In such a solution, the heated heat transfer medium in the last portion of the heat exchanger tube 202, 202b located in the gas flow passage is typically so hot that no significant condensation on the surface of the subsequent heat transfer tubes occurs. If in the flow direction of the heat transfer medium the last heat transfer element disposed in the gas flow passage 115 is a shielded structure as described, there is no subsequent heat transfer tube on which the corrosive substances are condensed on the surface.

Edullisesti lämmönvaihdinputki 200 on järjestetty lähelle lämmön muodostumiskohtaa. Esimerkiksi polttokattilassa arinaa 102 lähimmän (savukaasujen virtaussuunnassa) kerrosrakenteisen lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 etäisyys arinasta 102 voi olla toisaalta ainakin 5 m tai ainakin 10 m riittävän suuren tulipesän 110 varmistamiseksi. Toisaalta erään kerrosrakenteisen lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 etäisyys arinasta 102 voi olla esimerkiksi korkeintaan 50 m, korkeintaan 40 m tai korkeintaan 35 m lämmönvaihdinputken 200 käytönaikaisen ympäristön kuumuuden varmistamiseksi. Vastaavasti termisessä laitteessa 100 lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 korkeus maan pinnasta voi olla esimerkiksi korkeintaan 50 m, korkeintaan 40 m tai korkeintaan 35 m. Vastaavasti termisessä laitteessa 100 lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 korkeus maan pinnasta voi olla esimerkiksi ainakin 5 m tai ainakin 10 m.Preferably, the heat exchanger tube 200 is arranged close to the heat generation site. For example, in the combustion boiler, the first portion 202 of the sandwich heat exchanger tube closest to the grate 102 (in the flue gas flow direction) may be at least 5 m or at least 10 m away from the grate 102 to ensure a sufficiently large furnace 110. On the other hand, the first portion 202 of the sandwich heat exchanger tube 200 may have a distance from the grate 102 of, for example, up to 50 m, up to 40 m or up to 35 m to ensure ambient heat in the heat exchanger tube 200. Similarly, in the thermal device 100, the height of the first portion 202 of the heat exchanger tube 200 from the ground may be up to 50 m, up to 40 m or up to 35 m, respectively.

Viitaten kuvaan 2, erään suoritusmuodon mukainen terminen laite käsittää - lisäaineen syöttövälineet 300 prosessin lisäaineen, kuten polttoprosessin lisäaineen, syöttämiseksi esimerkiksi tulipesään tai prosessialueelle, joista - lisäaineen syöttövälineistä 300 osa sijaitsee kaasujen virtauskanavassa 115 ja - mainittu osa lisäaineen syöttövälineistä 300 on kaasujen virtaussuunnassa mainitun lämmönvaihdinputken 200 mainitun tai erään ensimmäisen osan 202 jälkeen. Tällä saavutetaan se etu, että lisäaine tulee syötetyksi vasta lämmönvaihdin-putkella 200 jäähdytettyihin savukaasuihin, jolloin lisäaineiden vaikuttavuus paranee.Referring to Figure 2, the thermal device according to one embodiment comprises: - an additive supply means 300 for feeding a process additive, such as an incineration process additive, e.g. to a furnace or process area, of which - a portion of the additive supply means 300 is located in the gas flow passage 115; after said or a first portion 202. This provides the advantage that the additive is only introduced into the flue gases cooled by the heat exchanger tube 200, whereby the effectiveness of the additives is improved.

Lisäaine on edullisesti nestemäistä, esimerkiksi reagoivan aineen vesiliuosta. Välineet 300 käsittää putken tai vastaavan nestemäisen lisäaineen syöttämiseksi kaasujen virtauskanavaan 115 ja yhden tai useampia suuttimia 310. Edullisesti syöttövälineet 300 jatkuvat virtauskanavan 115 läpi sen koko matkalta eräässä suunnassa, jolloin lisäainetta voidaan syöttää oleellisesti koko virtauskanavan alueelle sen poikkileikkaussuunnassa.The additive is preferably liquid, for example an aqueous solution of the reactant. The means 300 comprise a tube or the like for introducing a liquid additive into the gas flow passage 115 and one or more nozzles 310. Preferably, the supply means 300 extend through the flow passage 115 in one direction, substantially adding the additive throughout the flow passage.

Lisäaine käsittää esimerkiksi ainakin yhtä seuraavista ammoniakki (Nhh), ammoniumioni (NhV), rautasulfaatti (Fe2(S04)s), rautasulfaatti (FeSCU), alumiinisulfaatti (A^SCUh), ammoniumsulfaatti ((NFU^SCU), ammonium-vetysulfaatti ((NFUjHSCU), rikkihappo (H2SO4), ja rikki (S) sekä näiden vesi-liuokset. Edullisesti lisäaine käsittää ammoniakkia (NH3) tai ammoniumioneja (NH4+). Eräs tapa käyttää polttokattilaa 100 on syöttää mainituilla lisäaineen syöttövälineillä polttokattilaan lisäainetta, joka käsittää ammoniakkia (NH3) tai ammoniumioneja (NH4+). Eräässä termisen laitteen käytössä - syötetään mainituilla lisäaineen syöttövälineillä termiseen laitteeseen lisäainetta, joka - lisäaine käsittää ainakin yhtä seuraavista ammoniakki (Nhh), ammoniumioni (NH4+), (Fe2(S04)3), (FeS04), (AI2(S04)3), ((NH4)2S04), ((NH4)HS04), (H2S04), ja rikki (S) sekä näiden vesiliuokset. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa lisäaine käsittää ammoniakkia (Nhh) tai ammoniumioneja (NH4+).The additive comprises, for example, at least one of ammonia (Nhh), ammonium ion (NhV), ferrous sulfate (Fe 2 (SO 4) s), ferrous sulfate (FeSCU), aluminum sulfate (A ^ SCUh), ammonium sulfate ((NFU ^ SCU), ammonium hydrogen sulfate (( NFU3HSCU), sulfuric acid (H2SO4), and sulfur (S), and aqueous solutions thereof, Preferably the additive comprises ammonia (NH3) or ammonium ions (NH4 +) One way of operating the combustion boiler 100 is to supply the additive comprising ammonia (NH3) ) or ammonium ions (NH4 +) In one application of a thermal device, - said additive supply means comprises feeding to the thermal device an additive comprising - at least one of ammonia (Nhh), ammonium ion (NH4 +), (Fe2 (SO4) 3), (FeSO4), ( Al 2 (SO 4) 3), ((NH 4) 2 SO 4), ((NH 4) HS 4 O), (H 2 SO 4), and sulfur (S), and aqueous solutions thereof. In one preferred embodiment, the additive comprises ammonia (Nhh) t ai ammonium ions (NH4 +).

Viitaten edelleen kuvaan 2, eräs suoritusmuoto käsittää - ensimmäisen lämmönvaihtimen, joka käsittää mainitun lämmönvaihdin-putken 200 ja lisäksi useita lämmönvaihdinputkia 200, jotka käsittävät sisä-putkea 210, ainakin yhden ulkoputken 220 ja väliainekerroksen 230, joka jää ulkoputken ja sisäputken osan väliin, - toisen lämmönvaihtimen, joka käsittää useita lämmönsiirtoputkia, joka - ensimmäinen lämmönvaihdin on järjestetty kaasujen virtaussuunnassa ennen mainittua toista lämmönvaihdinta, joka - toinen lämmönvaihdin on etäisyyden päässä ensimmäisestä lämmön-vaihtimesta, jolloin toisen lämmönvaihtimen ja ensimmäisen lämmönvaihtimen väliin jää tila 350, - osa lisäaineen syöttövälineistä 300 sijaitsee kaasujen virtauskanavassa 115 ja - mainittu osa lisäaineen syöttövälineistä 300 on järjestetty mainittuun tilaan 350.Referring further to Figure 2, one embodiment comprises: - a first heat exchanger comprising said heat exchanger tube 200 and further a plurality of heat exchanger tubes 200 comprising an inner tube 210, at least one outer tube 220 and a media layer 230 between the outer tube and the inner tube portion; a heat exchanger comprising a plurality of heat transfer tubes which: - a first heat exchanger is arranged in the gas flow direction before said second heat exchanger, - a second heat exchanger is spaced from the first heat exchanger, leaving a space 350 between the second heat exchanger and the first heat exchanger in the flow passage 115 and - said part of the additive supply means 300 is arranged in said space 350.

Esimerkiksi toinen lämmönvaihdin voi olla järjestetty termisen laitteen 100 prosessialueen 110 yläosaan, kuten kuvassa 2 on esitetty. Toinen lämmönvaihdin voi olla esimerkiksi tavanomainen putkipaketti käsittäen useita lämmönsiirtoputkia. Toinen lämmönvaihdin on eräässä suoritusmuodossa, kuvassa 2, sekundääritulistin 154.For example, the second heat exchanger may be provided at the top of the process area 110 of the thermal device 100, as shown in Figure 2. The second heat exchanger may be, for example, a conventional tube package comprising a plurality of heat transfer tubes. The second heat exchanger is, in one embodiment, Figure 2, a secondary superheater 154.

Selvästi osa lisäaineen syöttövälineen putkista sijaitsee polttokattilan ulkopuolella. Lisäksi on ilmeistä, että muita lisäaineen syöttövälineitä voi sijaita polttokattilan muissa osissa.Clearly, some of the additive feeder tubes are located outside the combustion boiler. Further, it is obvious that other additive supply means may be located in other parts of the combustion boiler.

Viitaten kuvaan 2, polttokattilan 100 eräs suoritusmuoto käsittää - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202, eli lämmönvaihdin-putken ensimmäisen ensimmäisen osan 202, - mainittu lämmönvaihdinputki käsittää toisen ensimmäisen osan 202b, joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa eräästä seinämästä (toinen seinämä 114, kuva 2) samaan tai muuhun seinämään (ensimmäinen seinämä 112, kuva 2), joka - toinen ensimmäinen osa 202b tai mainitun toisen ensimmäisen osan 202b sisäputki on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta toisen ui ko-putken ja/tai eristeen avulla, ja - mainittu sisäputki 210 yhdistää mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan mainittuun lämmönvaihdinputken toiseen ensimmäiseen osaan mainitun kaasujen virtauskanavan ulkopuolella. Tällöin sisäputki 210 on helppo ohjata takaisin kanavaan 115, eikä erillistä eristettyä aluetta 150 välttämättä tarvita, vaikka ensimmäiset osat jatkuvat suoraan virtauskanavassa 115.Referring to Figure 2, an embodiment of the combustion boiler 100 comprises: - a first section 202 of said heat exchanger tube, i.e. a first first section 202 of a heat exchanger tube, - a second first section 202b extending in said gas flow passage from one wall (second wall 114, Fig. 2). or another wall (first wall 112, Fig. 2) which: - the second first portion 202b or the inner tube of said second first portion 202b is insulated from the gas flow passage by a second ui tube and / or insulation, and - said inner tube 210 connects said heat exchanger tube a first first portion to said second first portion of a heat exchanger tube outside said gas flow passage. In this case, the inner tube 210 is easily guided back into the conduit 115, and a separate insulated region 150 is not necessarily required, although the first portions extend directly into the flow conduit 115.

On myös mahdollista, että toinen ensimmäinen osa 202b on ainoastaan lähes koko matkaltaan eristetty virtauskanavasta 115, kuten aiemmin on esitetty (ks. vaihtoehdot A, A1, A2 ja B aiemmin). Toinen ensimmäinen osa käsittää ainakin sisäputken, joka on edellä kuvatusti eristetty - ainakin suurimmaksi osaksi -kaasujen virtauskanavasta 115. Lisäksi toinen ensimmäinen osa voi käsittää, ja edullisesti käsittää, toisen toisen osan, jossa ulkoputki ympäröi toisen ensimmäisen osan sisäputkea.It is also possible that the second first portion 202b is only insulated almost entirely along the flow passage 115 as previously described (see alternatives A, A1, A2 and B above). The second first part comprises at least an inner tube which is isolated - at least largely - from the gas flow passage 115. As described above, the second first part may comprise, and preferably comprise, a second second part in which the outer tube surrounds the inner first tube.

Kuvassa 2 ensimmäinen ensimmäinen osa 202 jatkuu laitteen seinämän ensimmäisestä alueesta 122 mainittuun laitteen seinämän toiseen alueeseen 124 lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa ja toinen ensimmäinen osa 202b jatkuu mainitusta laitteen seinämän toisesta alueesta 124 mainittuun laitteen seinämän ensimmäiseen alueeseen 122 lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa.In Figure 2, a first first portion 202 extends from a first region 122 of the device wall to a second region 124 of the device wall in the flow direction of the heat transfer medium and a second first portion 202b extends from said second region 124 of the device wall to a first region 122 of the device wall.

Edellä kuvatusti ensimmäinen ensimmäinen osa 202 käsittää ensimmäisen toisen osan 240. Edullisesti myös toinen ensimmäinen osa 202b käsittää toisen toisen osan 240b. Lisäksi olisi mahdollista, että kumpi tahansa ensimmäisistä osista 202, 202b käsittäisi useita toisia osia, kuten kuvassa 1c on esitetty. Edullisesti osat 240, 240b jatkuvat suoraan savukaasukanavassa 115. Eräässä suoritusmuodossa - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen toinen osa 240 jatkuu suoraan kaasujen virtauskanavassa, jolloin mainittu ensimmäinen toinen osa 240 jatkuu ensimmäiseen putkessa viilaavan väliaineen virtaussuuntaan suunnattuun pituussuuntaan Sx, - lämmönvaihdinputki käsittää toisen toisen osan 240b, joka jatkuu suoraan kaasujen virtauskanavassa, jolloin mainittu toinen toinen osa 240b jatkuu toiseen putkessa virtaavan väliaineen virtaussuuntaan suunnattuun pituussuuntaan -Sx, joka - toinen pituussuunta -Sx on vastakkainen ensimmäiselle pituussuunnalle Sx, ja - mainittu sisäputki 210 yhdistää mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan 202 mainittuun lämmönvaihdinputken toiseen ensimmäiseen osaan 202b mainitun savukaasujen virtauskanavan 115 ulkopuolella.As described above, the first first portion 202 comprises a first second portion 240. Preferably, the second first portion 202b also comprises a second second portion 240b. Further, it would be possible for either of the first portions 202, 202b to comprise a plurality of second portions as shown in Figure 1c. Preferably, portions 240, 240b extend directly in the flue gas duct 115. In one embodiment, - said first second portion 240 of the heat exchanger tube extends directly in a gas flow conduit, wherein said first second portion 240 extends in a longitudinal direction Sx of the filing medium; directly in the gas flow passage, wherein said second portion 240b extends in a longitudinal direction -Sx of the fluid flowing in the second tube which - the second longitudinal direction -Sx is opposite to the first longitudinal direction Sx, and - said inner tube 210 connects said first 202b outside said flue gas flow passage 115.

Edullisesti vain sisäputki 210 yhdistää mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimäisen osan 202 mainittuun lämmönvaihdinputken toiseen ensimmäiseen osaan 202b mainitun savukaasujen virtauskanavan 115 ulkopuolella, koska tällöin rakenne yksinkertaistuu. Luonnollisesti on mahdollista, että myös ulkoputki 220 jatkuu virtauskanavan 115 ulkopuolelle. Tällä ratkaisulla on se etu, että näin lämmönvaihdinputki 200, tai vastaava lämmönvaihdin, voidaan kytkeä laitteen 100 vesikiertoon siten, että meno- ja paluukierrot ovat kattilan samalla puolella; kuvissa 2 ja 5b vasemmalla puolella. Sama efekti saadaan aikaan myös käyttämällä eristettyä ja taivutettua putkea kuvien 1d ja 1e mukaisesti. Näissä suoritusmuodossa terminen laite käsittää - lämmönsiirtoväliaineen menokierron 410 lämmönsiirtoväliaineen syöttämiseksi lämmönvaihdinputkeen 200 ja - lämmönsiirtoväliaineen paluukierron 420 lämmönsiirtoväliaineen tuomiseksi lämmönvaihdinputkesta 200 ja - lämmönvaihdinputki 200 on liitetty menokiertoon 410 ja paluukiertoon 420 polttokattilan ensimmäisen seinämän 112 samalla puolella.Preferably, only the inner tube 210 connects a first first portion 202 of said heat exchanger tube to a second first portion 202b of said heat exchanger tube outside said flue gas flow passage 115, since this simplifies the construction. Naturally, it is also possible for the outer tube 220 to extend beyond the flow passage 115. This solution has the advantage that in this way the heat exchanger tube 200, or the corresponding heat exchanger, can be connected to the water circulation of the device 100 so that the flow and return circuits are on the same side of the boiler; 2 and 5b to the left. The same effect is also achieved by using an insulated and bent tube as shown in Figures 1d and 1e. In this embodiment, the thermal device comprises: - a heat transfer medium flow passage 410 for supplying a heat transfer medium to a heat exchanger tube 200;

Edullisesti lämmönvaihdinputki 200 toimii polttokattilan 100 viimeisenä tulis-timena. Tällöin polttokattila käsittää - välineet lämmönsiirtoväliaineen johtamiseksi tertiääritulistimelta 156 mainittuun lämmönvaihdinputkeen 200. Tässä vaiheessa lämmönsiirtoväliaineena toimii tyypillisesti tulistettu höyry.Preferably, the heat exchanger tube 200 acts as the last superheater of the combustion boiler 100. In this case, the combustion boiler comprises: - means for supplying heat transfer medium from the tertiary supercharger 156 to said heat exchanger tube 200. At this stage, the heat transfer medium is typically superheated steam.

Jos terminen laitelOO käsittää kaksi tai useampia kuvatunkaltaisia eristettyjä ensimmäisiä osia 202 siten, että ainakin kahden lämmönvaihdinputken osan (202, 202b) väliin jää etäisyys kaasujen virtaussuunnassa, sijaitsevat osat (202, 202b) edullisesti myötävirran suuntaan kaasujen virtauskanavassa; sekä väliaineen myötävirran suuntaan, että kaasujen myötävirran suuntaan. Tarkemmin sanoen tällaisessa termisessä laitteessa - mainittu lämmönvaihdinputken toinen ensimmäinen osa 202b sijaitsee sisä-putkessa 210 virtaavan lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan 202 jälkeen, ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen ensimmäinen osa 202b sijaitsee lämmönvaihdinputken ulkopuolella virtaavan kaasun virtaussuunnassa mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan 202 jälkeen.If the thermal device 100 comprises two or more insulated first portions 202 as described with a distance in the gas flow direction between at least two heat exchanger tube portions (202, 202b), the portions (202, 202b) are preferably located downstream in the gas flow path; both downstream of the medium and downstream of the gases. More specifically, in such a thermal device - said second first portion 202b of the heat exchanger tube is located downstream of the first first portion 202b of said heat exchanger tube in the inner tube 210, and - said second first portion 202b of the heat exchanger tube is located outside the heat exchanger tube.

Esimerkiksi kuvassa 2 toinen ensimmäinen osa 202b sijaitsee ensimmäisen ensimmäisen osan 202 yläpuolella. Kun tulistettu höyry kulkee ensimmäisen ensimmäisen osan 202 sisäpuolelta toisen ensimmäisen osan 202b sisäpuolelle, vastaavana aikana kaasuja virtaa ylöspäin, eli ensimmäisen ensimmäisen osan 202 ulkopinnalta kohti toisen ensimmäisen osan 202b ulkopintaa. Tällaisessa järjestelyssä molemmat osat 202 ja 202b lämpenevät keskenään tasaisemmin kuin järjestelyssä, jossa osat 202, 202b olisivat virtauksiin nähden vastavirran suuntaan. Tasaisempi lämpeneminen pienentää aiheutuvia lämpöjännityksiä ja parantaa käyttöikää.For example, in Figure 2, the second first portion 202b is located above the first first portion 202. As superheated steam passes from the inside of the first first portion 202 to the inside of the second first portion 202b, at a corresponding time, the gases flow upward, i.e. from the outer surface of the first first portion 202 toward the outer surface of the second first portion 202b. In such an arrangement, the two parts 202 and 202b are heated more uniformly with each other than in the arrangement where the parts 202, 202b would be upstream of the flows. More even heating reduces heat stress and improves service life.

Edullisesti myös tertiääritulistin 156 on suunnattu myötävirran suuntaan, kuten kuvassa 2 on esitetty. Tertiääritulistimesta 156 ulos virtaavan lämmönsiirto-väliaineen virtaussuuntaa on havainnollistettu nuolella 405. Tertiääritulistimen 156 paluukierrosta tulistettu höyry johdetaan edelleen kerrosrakenteisen lämmönvaihdinputken 200 menokiertoon 410.Preferably, the tertiary bulb 156 is also directed downstream, as shown in FIG. The flow direction of the heat transfer medium flowing out of the tertiary supercharger 156 is illustrated by arrow 405. The superheated steam from the return cycle of the tertiary supercharger 156 is further directed to the flow passage 410 of the layered heat exchanger tube 200.

Termisen laitteen käytön aikana lämmönsiirtoväliaine ja savukaasu vihaavat edellä kuvatulla tavalla. Muuna aikana kattilassa 100 lämmönsiirtoväliaine ja savukaasu on järjestetty virtaamaan edellä kuvatulla tavalla. Virtaussuunta on termisestä laitteesta alan ammattimiehelle ilmeinen. Lämmönsiirtoväliaine virtaa syötöstä käyttöön, kuten voimantuottoon tai lämmönkäyttöön. Kaasut vihaavat prosessialueelta käyttöön, kuten lämmön talteenottoon tai poistoon.During operation of the thermal device, the heat transfer medium and the flue gas hate as described above. At other times in the boiler 100, the heat transfer medium and the flue gas are arranged to flow as described above. The direction of flow from the thermal device is obvious to one skilled in the art. The heat transfer medium flows from the feed for use, such as power generation or heat use. Gases hate use in the process area, such as heat recovery or extraction.

Kuvassa 2 esitetyssä suoritusmuodossa - termisen laitteen, kuten polttokattilan, seinämä käsittää nokan 180 ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 jatkuu mainitusta nokasta 180.In the embodiment shown in Fig. 2 - the wall of a thermal device, such as a boiler, comprises a cam 180 and - said first portion 202 of the heat exchanger tube extends from said cam 180.

Kuvassa 2 nokka 180 käsittää mainitun laitteen seinämän toisen alueen 124. Alueita ja seinämiä voidaan nimetä vapaasti, joten nokka voisi käsittää vaihtoehtoisesti mainitun kattilan seinämän ensimmäisen alueen 122. Lisäksi kattilan ensimmäinen seinämä 112 voi käsittää nokan 180, tai jokin muu kattilan seinämä voi käsittää nokan 180.In Figure 2, cam 180 comprises a second region 124 of the wall of said device. Areas and walls may be freely named, so that the cam could alternatively comprise first region 122 of said boiler wall. In addition, first boiler wall 112 may comprise cam 180, or .

Kun nokka 180 käsittää mainitun laitteen seinämän ensimmäisen 122 tai toisen 124 alueen, lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 (tai 202b) jänneväli lyhenee, sillä nokka 180 suuntautuu kattilan seinämästä kaasujen virtauskanavaa 115 kohti. Näin nokka muodostaa seinämään ulokkeen, joka suuntautuu kaasujen virtauskanavaan. Nokka kaventaa kaasujen virtauskanavaa. Lyhyempi jänneväli tukevoittaa lämmönvaihdinputkien 200 rakennetta. Edellä esitettiin edullisia pituuksia lämmönvaihdinputken 200 ensimmäiselle osalle 202 ja toiselle osalle 240, joka pituus vastaa mainittua jänneväliä.When the cam 180 comprises the first area 122 or the second area 124 of the wall of said device, the span of the first portion 202 (or 202b) of the heat exchanger tube 200 is shortened as the cam 180 extends from the boiler wall toward the gas flow passage 115. The cam thus forms a projection on the wall which is directed to the gas flow passage. The beak narrows the gas flow path. The shorter span strengthens the structure of the heat exchanger tubes 200. Preferred lengths for the first portion 202 and the second portion 240 of the heat exchanger tube 200, which corresponds to said span, were shown above.

Kuvassa 3a on esitetty eräs tapa lämmönvaihdinputken 200 liittämiseksi termisen laitteen 100 ensimmäiseen seinämään 112 seinämän ensimmäisellä alueella 122. Liittäminen voidaan tehdä vastaavalla tavalla seinämän toisella alueella 124. Kuvassa 3a on esitetty seinämän ensimmäistä aluetta 122 ja sen lähialuetta sivultapäin nähtynä.Fig. 3a shows one way of connecting the heat exchanger tube 200 to the first wall 112 of the thermal device 100 in a first region 122 of the wall. The connection can be similarly made in the second region 124 of the wall.

Kuvassa 3a esitetty kattilan seinämä 112 käsittää lämmönsiirtoputkia 510 lämmön talteen ottamiseksi. Seinämän läpi on ensimmäisellä alueella 122 viety sisäputkia 210a - 21 Of, jotka savukaasujen virtauskanavan 115 puolella on järjestetty ulkoputkien 220a,a - 220a,f ja 220b,a - 220b,f sisäpuolelle edellä kuvatulla tavalla. Näin ollen ulkoputket kuuluvat ensimmäisiin toisiin osiin 240a,x ja toisiin toisiin osiin 240b,x, missä x on a, b, c, d, e tai f. Vastaavasti sisäputki 21 Ox jakautuu ensimmäiseen ensimmäiseen osaan 202a,x ja toiseen ensimmäiseen osaan 202b,x. Ainakin osaa ensimmäisistä osista 202a,x ja 202b,x ympäröi ulkoputki 220a,x tai 220b,x, vastaavasti, edellä kuvatulla tavalla. Koska ulkoputket on liitetty alueisiin 122, 124, ja mainittujen alueiden lämpötila on matalampi kuin lämpötila virtauskanavassa 115, nousee ui ko-putkien 220 lämpötila siirryttäessä alueen 122, 124 läheisyydestä virtaus-kanavan keskiosiin. Tästä aiheutuu lämpötilagradientti ulkoputkeen, ja mainittu lämpötilagradientti saattaa heikentää ulkoputken 220 käyttöikää.The boiler wall 112 shown in Figure 3a comprises heat transfer tubes 510 for recovering heat. Through the wall, the first region 122 is provided with inner tubes 210a to 21 Of which, on the flue gas flow passage 115 side, are arranged inside the outer tubes 220a, a to 220a, f and 220b, a to 220b, f as described above. Thus, the outer tubes are included in first second portions 240a, x and second second portions 240b, x, where x is a, b, c, d, e or f. Similarly, inner tube 21Ox is divided into first first portion 202a, x and second first portion 202b, x. At least a portion of the first portions 202a, x and 202b, x is surrounded by an outer tube 220a, x or 220b, x, respectively, as described above. Since the outer tubes are connected to areas 122, 124, and the temperature of said areas is lower than the temperature in the flow passage 115, the temperature of the co-tubes 220 increases as the area passes 122, 124 to the middle portions of the flow channel. This results in a temperature gradient in the outer tube, and said temperature gradient may reduce the life of the outer tube 220.

Kuvan 3a ja 3b mukaisessa suoritusmuodossa -termisen laitteen 100 seinämän ensimmäinen 122 tai toinen 124 alue käsittää kotelon 450, joka - kotelo 450 ulkonee termisen laitteen seinämästä, kuten ensimmäisestä 112 tai toisesta 114 seinämästä, mainitusta kaasujen virtauskanavasta 115 katsoen ulospäin, joka kotelo 450 käsittää läpiviennin mainitun sisäputken 210, 210a - 21 Oe viemiseksi termisen laitteen reaktioalueelta 110, kuten poltto-kattilan tulipesästä 110 tai kaasujen virtauskanavasta ulos 115, ja o jonka kotelon 450 sisäpintaan on liitetty mainittu ulkoputki 220, 220a -220e lämmönvaihdinputken 200 sisäputken 210 ja valinnaisesti väli-ainekerroksen 230 suojaamiseksi, o jonka kotelon 450 sisäpinnasta jatkuu seinämän viereistä eristettä 255, 257 termisen laitteen reaktioalueelle 110 tai kaasujen virtauskanavaan 115; tai o jonka kotelon 450 sisäpinnasta jatkuu mainittu ensimmäisen osan 202 eristämätön alue 470 (kuva 1 i) termisen laitteen reaktioalueelle 110 tai kaasujen virtauskanavaan 115.In the embodiment of Figures 3a and 3b, the first area 122 or second 124 of the wall of the thermal device 100 comprises a housing 450 which extends outwardly of said gas flow conduit 115 from the wall of the thermal device such as the first 112 or second 114, the housing 450 comprising a oe for discharging said inner tube 210, 210a to 21 Oe from a reaction area 110 of a thermal device, such as a furnace furnace furnace 110 or a gas flow passage 115, and o having an outer tube 220, 220a, 220e, and optionally an intermediate layer 230 for protection, o from the inner surface of the housing 450 extending from the wall 255, 257 to the reaction area 110 of the thermal device or to the gas flow passage 115; or o from said inner surface of the housing 450 extending said non-insulated region 470 (Fig. 1i) of the first portion 202 to the reaction region 110 of the thermal device or to the gas flow passage 115.

Edullisesti ulkoputki 220 on liitetty tiiviisti kotelon 450 sisäpintaan, jotta savukaasukanavan 115 savukaasut eivät pääse kosketuksiin eristekerroksen 230 tai sisäputken 210 kanssa. Ulkoputki voi olla esimerkiksi hitsattu kiinni koteloon 450.Preferably, the outer tube 220 is sealed to the inner surface of the housing 450 to prevent the flue gases of the flue gas duct 115 from contacting the insulating layer 230 or the inner tube 210. For example, the outer tube may be welded to the housing 450.

Myös kuvien 1b ja 1c mukaisissa suoritusmuodoissa voidaan käyttää koteloa 450. Tällöin - kotelon 450 sisäpinnasta jatkuu seinämän viereistä eristettä 255 kaasujen virtauskanavaan 115 lämmönvaihdinputken sisäputken suojaamiseksi.Also, in the embodiments of Figures 1b and 1c, a housing 450 may be used. In this case, an insulation 255 adjacent to the wall extends from the inner surface of the housing 450 to the gas flow passage 115 to protect the inner tube of the heat exchanger tube.

Vielä lisäksi, kuvien 1 i ja 3b mukaisesti on mahdollista, että sisäputken 210 eristämätön alue 270 sijoittuu koteloon 450.Further, according to Figures 1i and 3b, it is possible that the uninsulated region 270 of the inner tube 210 is housed in the housing 450.

Kun kotelo 450 edellä kuvatusti ulkonee kattilan seinästä, kotelossa 450 kaasujen virtaus on erittäin hidasta verrattuna kaasujen virtauskanavan 115 virtaukseen. Tällöin kotelossa tapahtuu huomattavan vähän korroosiota aiheuttavaa kondensoitumista. Ensinnäkin, koska virtaus on vähäistä, kaasu-määrä, josta kondensoitumista voi tapahtua, pienenee. Tällöin kondensoitumi-nenkin vähenee. Toiseksi, koska kotelossakin kaasuista otetaan talteen lämpöä, niin kotelossa oleva kaasu jäähtyy kylmemmäksi kuin virtaus-kanavassa 115 virtaava kaasu. Tällaisilla kylmemmillä alueilla korroosio on hidasta, kuten edellä on esitetty.When the housing 450 protrudes from the boiler wall as described above, the gas 450 in the housing 450 is extremely slow compared to the flow of the gas flow passage 115. In this case, the condensation causing the corrosion is noticeably low. First, because of the low flow rate, the amount of gas from which condensation can occur is reduced. The condensation itself is thereby reduced. Second, since heat is also recovered from the gases in the housing, the gas contained in the housing is cooler than the gas flowing in the flow passage 115. In such colder areas, corrosion is slow, as discussed above.

Lisäksi lämpötila kotelossa 450 nousee reuna-alueelta kohti virtauskanavaa 115. Kotelollisessa ratkaisussa ulkoputken 220 lämpötila nousee selvästi pidemmällä matkalla kuin tilanteessa, jossa mainittua ulkonevaa koteloa ei olisi. Pidempi matka puolestaan tarkoittaa pienempää lämpötilagradienttia, mikä nostaa käyttöikää verrattuna ratkaisuun ilman mainittua koteloa. Korroosion vähentämiseksi ja lämpötilagradientin riittäväksi pienentämiseksi kotelon syvyys L (kuva 3b) voi olla esimerkiksi ainakin 10 cm, edullisemmin ainakin 15 cm tai ainakin 20 cm.Further, the temperature in the housing 450 rises from the peripheral region towards the flow passage 115. In the casing solution, the temperature of the outer tube 220 rises significantly longer than in the absence of said protruding housing. Longer distance, in turn, means a smaller temperature gradient, which increases the service life compared to a solution without the enclosure. To reduce corrosion and sufficiently reduce the temperature gradient, the housing depth L (Fig. 3b) may be, for example, at least 10 cm, more preferably at least 15 cm or at least 20 cm.

Kuvassa 3b on esitetty periaatekuvana kuvan 3a tilannetta päältä päin nähtynä. Kuvassa 3b mainitun kotelon 450 sisäpinnan ja mainitun ulkoputken 220 ulkopinnan väliin jää etäisyys d, jolloin mainittu ulkoputki 220 (ja siten myös sisäputki 210) on lämpöeristetty kattilan seinästä. Etäisyys d voi olla esimerkiksi ainakin 1 mm, ainakin 5 mm tai ainakin 10 mm. Kuten edellä on esitetty, kotelossa sisäputki 210 voidaan eräässä suoritusmuodossa eristää seinämän viereisen eristeen 255, 257 (kuvat 1b, 1c) avulla. Tässä suoritusmuodossa kotelon 450 sisäpinnan ja mainitun eristeen 255, 257 ulkopinnan väliin jää edullisesti etäisyys d, jolloin myös mainittu eriste on lämpöeristetty kotelosta. Etäisyys d voi tässäkin tapauksessa olla esimerkiksi ainakin 1 mm, ainakin 5 mm tai ainakin 10 mm. Edelleen eräässä suoritusmuodossa, jossa osa sisäputkesta on eristämätön, mainitun kotelon 450 sisäpinnan ja eristä-mättömän alueen 470 väliin jää etäisyys d. Tällöin sisäputki 210 on lämpö-eristetty termisen laitteen seinämästä. Tällainen etäisyys edelleen lämpö-eristää lämmönvaihdinputkea 200 kattilan seinästä (112, 114) ja lisää lämmön-vaihdinputken 200 käyttöiän odotetta, eli todennäköistä käyttöikää. Kuten myöhemmin esitetään, etäisyys d ei välttämättä ole vakio, jos esimerkiksi kotelon 450 sisäpinta kaareutuu. Etäisyydellä d tarkoitetaan ulkoputken 220 tai eristeen 260 ulkopinnan lyhintä etäisyyttä siitä janasta, joka muodostuu kotelon 450 yhtyessä kattilan siihen seinämään, josta kotelo 450 ulkonee (esim. ensimmäiseen seinämään 112, ks. kuvat 4a ja 4b). Väljemmin sanoen etäisyys d on ulkopinnan etäisyys laitteen 100 seinämästä 112 kotelon 450 virtauskanavan 115 puoleisessa päässä.Figure 3b is a plan view of the situation of Figure 3a seen from above. 3b, there is a distance d between the inner surface of said housing 450 and the outer surface of said outer tube 220, wherein said outer tube 220 (and thus also the inner tube 210) is thermally insulated from the boiler wall. For example, the distance d may be at least 1 mm, at least 5 mm or at least 10 mm. As discussed above, in the housing, the inner tube 210 may in one embodiment be insulated by an insulator 255, 257 adjacent to the wall (Figs. 1b, 1c). In this embodiment, there is preferably a distance d between the inner surface of the housing 450 and the outer surface of said insulator 255, 257, wherein said insulation is also thermally insulated from the housing. Again, the distance d can be, for example, at least 1 mm, at least 5 mm or at least 10 mm. In yet another embodiment, where part of the inner tube is uninsulated, a distance d is maintained between the inner surface of said housing 450 and the uninsulated region 470. The inner tube 210 is then thermally insulated from the wall of the thermal device. Such a distance further thermally insulates the heat exchanger tube 200 from the boiler wall (112, 114) and increases the life expectancy, or life expectancy, of the heat exchanger tube 200. As will be shown later, the distance d is not necessarily constant if, for example, the inside surface of the housing 450 is curved. Distance d refers to the shortest distance from the outer surface of the outer tube 220 or dielectric 260 from the segment formed by the housing 450 to the boiler wall from which the housing 450 protrudes (e.g., first wall 112, see Figures 4a and 4b). More specifically, the distance d is the distance of the outer surface from the wall 112 of the device 100 at the flow end 115 of the housing 450.

Edullisesti ainakin yksi kotelon 450 seinämistä ei käsitä lämmönsiirtoputkea 510, jotta kotelon lämpötila pysyisi korkeana. Tämä edelleen pienentää mainittua lämpötilaeroa. Rakennusteknisistä syitä johtuen yksi lämmönsiirto-putki 510’, joka normaalisuunnittelussa jatkuisi seinämässä 112 voidaan siirtää kotelon 450 ja lämmönvaihdinputkien 200 (210, 220) tieltä sivuun. Edullisesti tällaisen sivuun siirretyn lämmönsiirtoputken 510’ ja kotelon 450 väliin jää kuvan 3b mukaisesti etäisyys kotelon lämpöeristämiseksi myös mainitusta lämmönsiirtoputkesta. Tämä etäisyys, di (kuva 3b), voi olla esimerkiksi ainakin 1 mm tai ainakin 2 mm, kuten ainakin 5 mm.Preferably, at least one of the walls of the housing 450 does not comprise a heat transfer tube 510 to maintain the temperature of the housing high. This further reduces said temperature difference. For structural reasons, a single heat transfer tube 510 'which would continue in normal design in the wall 112 may be displaced aside from the housing 450 and heat exchanger tubes 200 (210, 220). Preferably, such a displaced heat transfer tube 510 'and the housing 450, as shown in Fig. 3b, remain at a distance to also insulate the housing from said heat transfer tube. This distance, di (Fig. 3b), can be, for example, at least 1 mm or at least 2 mm, such as at least 5 mm.

Esitettyä koteloa 450 voidaan käyttää myös sellaisen lämmönvaihdinputken yhteydessä, joka ei käsitä ulkoputkea lainkaan, vaan ainoastaan ainakin osittain eristetyn ensimmäisen osa. Esitettyä koteloa 450 voidaan käyttää myös sellaisen lämmönvaihdinputken yhteydessä, joka ei käsitä oleellisen suoraan ulkoputkea. Tällainen terminen laite käsittää - ainakin ensimmäisen seinämän, joka rajaa kaasujen virtauskanavaa ja - lämmönvaihdinputken, joka käsittää ainakin sisäputken, josta lämmön-vaihdinputkesta ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa on sijoitettu mainittuun kaasujen virtauskanavaan ja jatkuu mainitussa kaasujen virtaus-kanavassa mainitusta ensimmäisestä seinämästä mainittuun ensimmäiseen seinämään tai erääseen toiseen seinämään, joka rajaa kaasujen virtaus-kanavaa siten, että (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on joiltakin osin eristetty kaasujen virtauskanavasta 115 mainitun ulkoputken 220 ja/tai eristeen 260 avulla, ja - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on kaasujen virtauskanavasta 115 eristämätön yhdellä tai useammalla eristämät-tömällä alueella 270 (kuva 1i) siten, että (A1) - suurimmankaan ensimmäisen osan 202 eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 15 cm:ä; edullisesti suurimmankaan eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 10 cm:ä, missä pituus on mitattu sisäputken pituussunnan suuntaan; tai (A2) - kaikkien ensimmäisen osan 202 eristämättömien alueiden 270 kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista (muista kuin lämmön-vaihdinputki 200 itse) on korkeintaan 15 cm; edullisesti korkeintaan 10 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa tai mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan sisäputki on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta ulkoputken ja/tai eristeen avulla.The enclosure 450 shown may also be used in connection with a heat exchanger tube which does not comprise an outer tube at all but only at least partially insulate the first portion. The enclosure 450 shown may also be used in connection with a heat exchanger tube which does not comprise a substantially straight outer tube. Such a thermal device comprises - at least a first wall defining a gas flow passage, and - a heat exchanger tube comprising at least an inner tube from which the first a second wall defining a gas flow passage such that (A) - the inner tube 210 of the first section 202 of said heat exchanger tube is partially insulated from the gas flow passage 115 by said outer tube 220 and / or insulator 260, and non-insulated from the gas flow passage 115 in one or more non-insulated regions 270 (Fig. 1i) such that (A1) - the largest non-insulated region 270 of the first portion 202 does not exceed 15 cm in length: ; preferably, the length of the largest non-insulated region 270 does not exceed 10 cm, where the length is measured in the longitudinal direction of the inner tube; or (A2) - all points in the non-insulated regions 270 of the first portion 202 are not more than 15 cm from other thermal surfaces (other than the heat exchanger tube 200 itself) of the thermal device; preferably up to 10 cm; or (B) - the first portion of said heat exchanger tube or the inner tube of the first portion of said heat exchanger tube is insulated from the gas flow passage by an outer tube and / or insulation.

Lisäksi - termisen laitteen seinämä käsittää kotelon, joka - kotelo ulkonee termisen laitteen seinämästä, mainitusta kaasujen virtaus-kanavasta katsoen ulospäin, joka - kotelo käsittää läpiviennin mainitun sisäputken viemiseksi termisen laitteen prosessialueelta tai kaasujen virtauskanavasta ulos.Further, the wall of the thermal device comprises a housing which - the housing protrudes from the wall of the thermal device, outwardly of said gas flow passage, - the casing comprises a lead-through for venting said inner tube out of the process area or gas flow passage of the thermal device.

Kotelon sisäpintaan voi olla liitetty mainittu ulkoputki. Kotelon sisäpinnasta voi jatkua seinämän viereistä eristettä kaasujen virtauskanavaan lämmönvaihdinputken sisäputken suojaamiseksi.Said outer tube may be connected to the inner surface of the housing. Insulation may be provided from the inner surface of the housing adjacent the wall to the gas flow passage to protect the inner tube of the heat exchanger tube.

Kuvissa 4a ja 4b esitetään päältä päin nähtynä eräitä kotelon 450 suoritusmuotoja. Kuvissa kotelon seinämä 452 muodostaa koteloon 450 joustavan rakenteen, joka on järjestetty ottamaan vastaan termisen laitteen 100 ja lämmönvaihdinputken 200 lämpölaajeneminen.Figures 4a and 4b are top views of some embodiments of the housing 450. In the figures, the housing wall 452 forms a flexible structure within the housing 450, which is arranged to receive the thermal expansion of the thermal device 100 and the heat exchanger tube 200.

Esimerkiksi kuvassa 4a esitetään päältä päin nähtynä periaatekuvana erästä koteloa 450. Kuvan 4a suoritusmuodossa - mainitun kotelon 450 ainakin yksi seinämä 452 muodostaa ainakin kaksi mutkaa 455, jolloin - mainittu kotelon 450 seinämä 452 muodostaa koteloon 450 joustavan rakenteen, joka on järjestetty ottamaan vastaan termisen laitteen 100, kuten kattilan 100, ja lämmönvaihdinputken 200 lämpölaajeneminen.For example, Fig. 4a shows a top plan view of a housing 450. In the embodiment of Fig. 4a, - at least one wall 452 of said housing 450 forms at least two bends 455, wherein - said wall 452 of housing 450 provides a flexible structure such as boiler 100, and heat expansion tube 200.

Kuvassa 4b esitetään edelleen suoritusmuoto, joka tehokkaammin ottaa vastaan lämpölaajenemisen. Kuvan 4b suoritusmuodossa - mainitun kotelon 450 ainakin yksi seinämä 452 muodostaa ainakin yhden taitteen 460, joka erkanee kotelon 450 seinämän linjasta, jolloin - mainittu taite 460 muodostaa koteloon 450 joustavan rakenteen, joka on järjestetty ottamaan vastaan termisen laitteen, kuten kattilan 100, ja lämmönvaihdinputken 200 lämpölaajeneminen. Taite 460 muodostaa kotelosta 450 palkeen, eli putkimaisen rakenteen, joka painettaessa lyhenee ja vedettäessä pitenee. Tällaisen paljemaisen kotelon 450 pituus on järjestetty muuttumaan lämpöjännitysten vaikutuksesta.Figure 4b further illustrates an embodiment that more efficiently receives thermal expansion. In the embodiment of Figure 4b, - at least one wall 452 of said housing 450 forms at least one fold 460 which diverges from the line of the wall 450 of housing 450, wherein said fold 460 forms a flexible structure in housing 450 arranged to receive a thermal device such as boiler 100 and heat exchanger tube 200. thermal expansion. Fold 460 forms a bellows 450 from the housing 450, i.e. a tubular structure which shortens when pressed and lengthens when pulled. The length of such a bellows casing 450 is arranged to change under the influence of thermal stresses.

Kotelon 450 seinämän linjalla tarkoitetaan sellaista tasoa, joka parhaiten on sovitettavissa (taitteisen) kotelon seinämän muotoon. Kun kotelon seinämä käsittää taitteen 460, käsittää se ainakin kolme mutkaa 455 (ei esitetty viitenumeroin kuvassa 4b).The line of the wall of the housing 450 refers to the plane best suited to the shape of the (folded) wall of the housing. When the wall of the housing comprises a fold 460, it comprises at least three bends 455 (not shown by reference numerals in Figure 4b).

Kuvassa 4b kotelo 450 ulkonee (erkanee ulospäin) termisen laitteen 100 ensimmäisestä seinämästä 112. Taite 460 edelleen ulkonee kotelon 450 seinämän 452 linjasta siten, että taite 460 suuntautuu mainitun ensimmäisen seinämän 112 suuntaisesti. Taite voisi ulkonemisen sijaan erkaantua seinämän 452 linjasta koteloon 450 sisäänpäin. Lisäksi ainakin kahden taitteen tapauksessa ensimmäinen taite 460 voi erkaantua ulospäin (ulota) ja toinen erkaantua sisäänpäin. Kuvassa 4b kotelon 450 kumpikin esitetty kotelon seinämä käsittää kaksi taitetta 460.In Fig. 4b, the housing 450 protrudes (divides outward) from the first wall 112 of the thermal device 100. Fold 460 further protrudes from the line 452 of the wall 452 of the housing 450 so that the fold 460 extends parallel to said first wall 112. Instead of protruding, the fold could be detached from the line 452 of the wall into the housing 450 inwardly. Further, in the case of at least two folds, the first fold 460 may separate outwardly (extend) and the second fold apart inwardly. 4b, each wall of the housing 450 shown in Fig. 4b comprises two folds 460.

Edellä termisen laitteen 100 ja lämmönvaihdinputken 200 lämpölaajenemisen vastaanottamisella tarkoitetaan sitä, että vaikka lämmönvaihdinputki 200 ja terminen laite 100 (kuten kattila, esimerkiksi kattilan seinä) laajenevat eri määrän, johtuen termisen laitteen 100 ja lämmönvaihdinputken 200 erilaisista käyttölämpötiloista ja/tai erilaisista lämpölaajenemiskertoimista, rakenteeseen ei muodostu merkittäviä lämpöjännityksiä, koska rakenne joustaa, eli ottaa vastaan lämpölaajenemisen. Tällaisessa rakenteessa ainakin osa kotelon 450 seinämästä 452 on järjestetty taipumaan lämpöjännityksien seurauksena. Kun kotelon seinämä 452 käsittää mutkan, lämpölaajenemisen seurauksena mutka suoristuu tai käyristyy lisää, mikä vaatii huomattavan paljon pienempiä jännityksiä, kuin esimerkiksi kotelon 450 suoran seinämän venyttäminen tai puristaminen kotelon seinämän suunnassa.Above, receiving thermal expansion of thermal device 100 and heat exchanger tube 200 means that although heat exchanger tube 200 and thermal device 100 (such as a boiler, e.g., boiler wall) expand by different amounts due to different operating temperatures and / or different thermal expansion rates of thermal device 100 and significant thermal stresses because the structure is flexible, i.e., receives thermal expansion. In such a structure, at least a portion of the wall 452 of the housing 450 is arranged to bend as a result of thermal stresses. When the housing wall 452 comprises a bend, the expansion will cause the bend to become more straightened or curved, which requires considerably less stress than, for example, stretching or pressing the straight wall of housing 450 in the direction of the housing wall.

Kuvassa 5 on esitetty vielä eräs edullinen ratkaisu polttokattilassa. Kuva 5 esittää sivulta päin nähtynä lämmönvaihdinta, joka käsittää esitetyn kaltaisia lämmönvaihdinputkia 200 ja sen osia. Kuvan 5 osa lila on esitetty aiemmin kuvan 3a yhteydessä. Ratkaisu käsittää useita sisäputkia 210a-210f. Kukin sisäputki käsittää ensimmäisen ensimmäisen osan ja toisen ensimmäisen osan, esimerkiksi sisäputki 21 Of käsittää ensimmäisen ensimmäisen osan 202a,f ja toisen ensimmäisen osan 202b,f. Ensimmäiset osat 202a,f ja 202b,f koostuvat kuvatuista toisista osista 240a,f ja 240b, f (vastaavasti), eli po. toiset osat jatkuvat suoraan ja käsittävät ulkoputket 220a,f ja 220b,f vastaavasti. Lämmönvaihdinputki (kuten putki 200) jatkuu kattilan ensimmäisestä seinästä 112 vastakkaiseen seinään 114. Kuvassa 5 lämmönvaihdinputki jatkuu kattilan ensimmäisestä seinästä 112 vastakkaisen seinän 114 nokkaan 180, kuten kuvassa 2. Kuvassa 5 esitetty lämmönvaihdin käsittää useita kuvassa 1b esitettyjä kerrosrakenteisia lämmönvaihdinputkia 200, jotka jatkuvat suoraan savukaasujen virtauskanavassa 115 ja kääntyvät virtauskanavan 115 ulkopuolella, tässä tapauksessa nokan 180 sisällä (vrt. kuvat 2 ja 3a).Figure 5 shows another preferred solution in the combustion boiler. Figure 5 is a side view of a heat exchanger comprising heat exchanger tubes 200 and parts thereof as shown. Part 5a of Figure 5 is shown earlier in connection with Figure 3a. The solution comprises a plurality of inner tubes 210a-210f. Each inner tube comprises a first first portion and a second first portion, e.g., the inner tube 21 Of comprises a first first portion 202a, f and a second first portion 202b, f. The first portions 202a, f and 202b, f consist of the described second portions 240a, f and 240b, f (respectively), i.e., po. the second portions extending directly and comprising outer tubes 220a, f and 220b, f respectively. The heat exchanger tube (such as tube 200) extends from the first boiler wall 112 to the opposite wall 114. In Figure 5, the heat exchanger tube extends from the first boiler wall 112 to the opposing wall 114 cam 180, as in Figure 2. The heat exchanger shown flow channel 115 and pivot outside flow channel 115, in this case inside cam 180 (cf. Figures 2 and 3a).

Ensimmäiselle alueelle 122 on järjestetty ensimmäinen kotelo 450a sisä-putkien 220, kuten sisäputken 21 Of, läpiviemiseksi savukaasujen virtaus-kanavan 115 ulkopuolelta virtauskanavaan 115. Lisäksi virtauskanavan 115 puolella sisäputket on järjestetty ulkoputkien 220, kuten ulkoputkien 220a,f ja 220b,f, sisään, kuten edellä on esitetty. Vastaavasti toiselle alueelle 124 on järjestetty toinen kotelo 450b sisäputken 210 tuomiseksi ulos virtauskanavan 115 puolelta nokan 180 sisään. Toinen kotelo 450b käsittää kaksi taitetta 460b lämpölaajenemisen vastaanottamiseksi.A first housing 450a is provided in the first region 122 for passing the inner tubes 220, such as the inner tube 21 Of, from the outside of the flue gas flow duct 115 to the flow duct 115. In addition, the flow duct side 115 is provided with inner tubes 220 such as outer ducts 220a, f, as described above. Similarly, a second housing 450b is provided in the second region 124 for projecting the inner tube 210 from the side of the flow passage 115 into the cam 180. The second housing 450b comprises two folds 460b for receiving thermal expansion.

Kuvassa 5 useita sisäputkia 220 viedään läpi saman kotelon kautta. On myös mahdollista, että kutakin yhden putken yhtä läpivientiä varten järjestetään yksittäiskotelo. Tällainen yksittäiskotelo voi käsittää edellä kuvatulla tavalla ainakin kaksi mutkaa 455, kuten taitteen 460. Tällä ratkaisulla saavutetaan se etu, että epätasaisessa käyttölämpötilassa kukin lämmönvaihdinputki 200 pääsee laajenemaan eri tavalla, sillä kukin yksittäiskotelo ottaa vastaan kunkin yhden putken osan 240, 240b lämpölaajenemisen.In Figure 5, a plurality of inner tubes 220 are passed through the same housing. It is also possible to provide a single housing for each single passage of one pipe. Such a single housing may comprise at least two bends 455, such as a fold 460, as described above. This solution provides the advantage that, at uneven operating temperature, each heat exchanger tube 200 can expand differently since each individual housing receives thermal expansion of each single tube section 240, 240b.

Kuvan 5 suoritusmuoto voidaan toteuttaa myös yleisemmässä termisessä laitteessa. Yleisesti kuvien 1 - 5 esitetty terminen laite voi olla tyypiltään esimerkiksi - pyrolyysireaktori, - kaasutusreaktori tai - polttokattila, kuten leijukattila, esimerkiksi kerrosleijukattila tai kiertoleiju-kattila; edullisesti kerrosleijukattila.The embodiment of Figure 5 can also be implemented in a more general thermal device. In general, the thermal apparatus shown in Figures 1-5 may be of the type, for example: - a pyrolysis reactor, - a gasification reactor, or - a combustion boiler such as a fluidized bed boiler, for example a fluidized bed boiler or a circulating fluidized bed boiler; preferably a fluidized bed boiler.

Termisen laitteen lisäksi edellä on esitetty menetelmä lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi. Menetelmässä - tuotetaan termisen laitteen 100 avulla kuumennettua kaasua, - johdetaan mainittua kaasua kaasujen virtauskanavaan 115, - johdetaan lämmönsiirtoväliainetta lämmönvaihdinputkeen 200, josta ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 on sijoitettu kaasujen virtaus-kanavaan 115 ja jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa 115 mainitun virtauskanavan seinämästä (112, 114) mainitun virtauskanavan 115 samaan (112, 114) tai erääseen toiseen (114, 112) seinämään, ja joka mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa 202 käsittää lämmönvaihdinputken toisen osan 240, joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa 115, ja - otetaan talteen lämpöä lämmönsiirtoväliaineeseen mainitun lämmönvaihdinputken 200 avulla.In addition to the thermal device, a method for heating the heat transfer medium is described above. The method comprises: - producing gas heated by the thermal device 100, - introducing said gas into a gas flow passage 115, - introducing a heat transfer medium into a heat exchanger tube 200, wherein at least a first portion 202 of the heat exchanger tube is located in a gas flow passage 115 ) on the same (112, 114) or another (114, 112) wall of said flow conduit 115, said first portion 202 of the heat exchanger tube comprising a second portion 240 of a heat exchanger conduit extending in said gas flow conduit 115, and - recovering heat to the heat transfer medium 200 .

Menetelmässä käytetään lämmön talteenotossa sellaista lämmönvaihdin-putkea 200, että mainittu lämmönvaihdinputken 200 toinen osa 240 käsittää o ainakin osan sisäputkea 210 lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisä-putken osan ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväliaineeseen, o ulkoputken 220, joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken 210 osaa ja o väliainekerroksen 230, joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken ja mainitun sisäputken osan väliin, ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa 240 jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta ja (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on joiltakin osin eristetty kaasujen virtauskanavasta 115 mainitun ulkoputken 220 ja/tai eristeen 260 avulla, ja - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on kaasujen virtauskanavasta 115 eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättö-mällä alueella 270 (kuva 1 i) siten, että (A1) - suurimmankaan eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 15 cm:ä; edullisesti suurimmankaan eristämättömän alueen 270 pituus ei ylitä 10 cm:ä, missä pituus on mitattu sisäputken pituussunnan suuntaan; tai (A2) - kaikkien eristämättömien alueiden 270 kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista (muista kuin lämmönvaihdinputki 200 itse) on korkeintaan 15 cm; edullisesti korkeintaan 10 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken 200 ensimmäinen osa 202 tai mainitun lämmönvaihdinputken 200 ensimmäisen osan 202 sisäputki 210 on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta 115 mainitun ulkoputken 240 ja/tai eristeen 260 avulla.The method utilizes a heat exchanger tube 200 for heat recovery such that said second portion 240 of heat exchanger tube 200 comprises o at least a portion of inner tube 210 for transferring heat transfer medium from first end to second end of inner tube portion and for heat recovery to heat transfer medium; and o a fluid layer 230 extending radially between said outer tube and said inner tube portion, and - said second heat exchanger tube portion 240 extending directly or curved less than 90 degrees, and (A) - the inner tube 210 of said first heat exchanger tube portion 202 being partially insulated from the gas flow path. 115 by means of said outer tube 220 and / or insulation 260, and - the inner tube 210 of the first part 202 of said heat exchanger tube being uninsulated by one or more non-insulated gas flow channels 115 -mällä area 270 (Figure 1i), so that (A1), - the maximum of 270 length of the uninsulated area does not exceed the 15-cm; preferably, the length of the largest non-insulated region 270 does not exceed 10 cm, where the length is measured in the longitudinal direction of the inner tube; or (A2) - all points in all non-insulated regions 270 are not more than 15 cm from other thermal surfaces of the thermal device (other than heat exchanger tube 200 itself); preferably up to 10 cm; or (B) - the first portion 202 of said heat exchanger tube 200 or the inner tube 210 of the first portion 202 of said heat exchanger tube 200 is insulated along its entire path from the gas flow passage 115 by said outer tube 240 and / or insulator 260.

Menetelmän lämpötiloihin liittyviä piirteitä on esitetty edellä laitteen käytön yhteydessä. Menetelmän lisäainesyöttöön liittyviä piirteitä on esitetty edellä laitteen käytön yhteydessä. Menetelmässä käytettävien rakenteiden teknisiä piirteitä on esitetty edellä termisen laitteen piirteinä.The temperature characteristics of the process are described above in connection with the use of the device. Aspects related to the additive feed of the method are described above in connection with the use of the device. The technical features of the structures used in the method are described above as features of a thermal device.

Claims (19)

1. Terminen laite (100), joka käsittää - ainakin ensimmäisen seinämän (112), joka rajaa kaasujen virtauskanavaa (115) ja - lämmönvaihdinputken (200), joka käsittää ainakin sisäputken (210), josta lämmönvaihdinputkesta (200) ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) on sijoitettu mainittuun kaasujen virtauskanavaan (115) ja jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115) mainitusta ensimmäisestä seinämästä (112) mainittuun ensimmäiseen seinämään (112) tai erääseen toiseen seinämään (114), joka rajaa kaasujen virtauskanavaa (115), ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) käsittää lämmönvaihdinputken toisen osan (240), joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115), jossa - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) käsittää o ainakin osan sisäputkea (210) lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisäputken (210) ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväliaineeseen, o ulkoputken (220), joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken (210) osaa ja o väliainekerroksen (230), joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken (220) ja mainitun sisäputken (210) osan väliin, jossa termisessä laitteessa (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202) sisäputki (210) on kaasujen virtauskanavasta (115) eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättömällä alueella (270) siten, että - kaikkien ensimmäisen osan (202) eristämättömien alueiden (270) kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen (100) muista lämpöpinnoista on korkeintaan 15 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) tai mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202) sisäputki (210) on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta (115) mainitun ulkoputken (220) ja/tai eristeen (230, 255, 257, 260) avulla, tunnettu siitä, että - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta, - laitteen (100) seinämä (112, 114) käsittää ulokkeen, joka suuntautuu kaasujen virtauskanavaan (115) ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) jatkuu mainitusta ulokkeesta.A thermal device (100) comprising: - at least a first wall (112) defining a gas flow passage (115); and - a heat exchanger tube (200) comprising at least an inner tube (210), of which heat exchanger tube (200) at least a first portion ( 202) is disposed in said gas flow passage (115) and extends in said gas flow passage (115) from said first wall (112) to said first wall (112) or a second wall (114) defining a gas flow passage (115), and the first portion (202) comprising a second portion (240) of the heat exchanger tube extending in said gas flow passage (115), wherein - said second portion (240) of the heat exchanger tube comprises o at least a portion of the inner tube (210) for transferring heat transfer medium from heat transfer interval o an outer tube (220) radially surrounding said portion of the inner tube (210); and o a fluid layer (230) extending radially between said outer tube (220) and a portion of said inner tube (210), wherein the thermal device (A) the inner tube (210) of the first part (202) of the heat exchanger tube being uninsulated from the gas flow passage (115) in one or more uninsulated areas (270) such that: - all points of all uninsulated areas (270) of the first part (202) not more than 15 cm; or (B) - a first portion (202) of said heat exchanger tube or an inner tube (210) of the first portion (202) of said heat exchanger tube insulated throughout the distance from the gas flow passage (115) of said outer tube (220) and / or insulation (230, 255, 257, 260). ), characterized in that - said second part (240) of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees, - the wall (112, 114) of the device (100) comprises a projection directed to the gas flow conduit (115); a portion (202) extending from said projection. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen terminen laite (100), jossa - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) jatkuu mainitusta laitteen ensimmäisestä seinämästä (112) mainittuun kaasujen virtauskanavaan (115); edullisesti mainittu lämmönvaihdinputken toinen (240) osa käsittää mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202).The thermal device (100) of claim 1, wherein - said second portion (240) of the heat exchanger tube extends from said first wall (112) of said device to said gas flow passage (115); preferably, said second portion (240) of the heat exchanger tube comprises a first portion (202) of said heat exchanger tube. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen terminen laite (100), jonka mainittu lämmönvaihdinputki (200) käsittää - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202, 202a), eli lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan (202a), - mainittu lämmönvaihdinputki (200) käsittää toisen ensimmäisen osan (202b), joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115) eräästä seinämästä (112, 114) samaan tai muuhun seinämään (112, 114), joka (i,a) - toinen ensimmäinen osa (202b) tai sen sisäputki (210) on kaasujen virtauskanavasta (115) eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättömällä alueella (270) siten, että - kaikkien toisen ensimmäisen osan (202b) eristämättömien alueiden (270) kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen (100) muista lämpöpinnoista on korkeintaan 15 cm; tai (i.b) - toinen ensimmäinen osa (202b) tai mainitun toisen ensimmäisen osan (202b) sisäputki (210) on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta (115) toisen ulkoputken (240b) ja/tai eristeen (230, 255, 257, 260) avulla, ja (ii) - mainittu sisäputki (210) yhdistää mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan (202a) mainittuun lämmönvaihdinputken toiseen ensimmäiseen osaan (202b) mainitun kaasujen virtauskanavan (115) ulkopuolella.A thermal device (100) according to claim 1 or 2, wherein said heat exchanger tube (200) comprises - a first portion (202, 202a) of said heat exchanger tube, i.e., a first first portion (202a) of a heat exchanger tube, - said heat exchanger tube (200) comprising a second first portion (202b) extending in said gas flow passage (115) from one wall (112, 114) to one or another wall (112, 114) which (i, a) - the second first part (202b) or its inner tube (210) non-insulated from the flow passage (115) in one or more non-insulated regions (270) such that - all points of all non-insulated regions (270) of the second first portion (202b) are at most 15 cm apart from other thermal surfaces of the thermal device (100); or (ib) - a second first portion (202b) or an inner tube (210) of said second first portion (202b) isolated from the gas flow passage (115) by a second outer tube (240b) and / or insulation (230, 255, 257, 260). and (ii) - said inner tube (210) connects a first first portion (202a) of said heat exchanger tube to a second first portion (202b) of said heat exchanger tube outside said gas flow path (115). 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen terminen laite (100), jossa - mainittu lämmönvaihdinputken toinen ensimmäinen osa (202b) sijaitsee sisä-putkessa (210) viilaavan lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan (202a) jälkeen, ja - mainittu lämmönvaihdinputken toinen ensimmäinen osa (202b) sijaitsee lämmönvaihdinputken ulkopuolella viilaavan kaasun virtaussuunnassa mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen ensimmäisen osan (202a) jälkeen.The thermal device (100) according to claim 3, wherein - said second first portion (202b) of the heat exchanger tube is located downstream of said first heat exchanger tube first portion (202a) in said inner tube (210), and - said second first portion (202b) of heat exchanger tube. ) is located outside the heat exchanger tube downstream of the first first portion (202a) of said heat exchanger tube. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen terminen laite (100), jossa - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202, 202a, 202b) käsittää mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115) lämpöeristetyn osan (250), jossa lämpöeristetyssä osassa (250) o sisäputkea (210) ei ympäröi ulkoputki (220), ja mainitussa lämpöeristetyssä osassa (250) sisäputki (210) on lämpöeristetty lämpöeristeen (255, 257, 260) avulla virtauskanavan (115) kaasuista tai o sisäputkea (210) ympäröi ulkoputki (220), ja mainitussa lämpöeristetyssä osassa (250) ulkoputki (220) on lämpöeristetty lämpöeristeen (255, 257, 260) avulla virtauskanavan (115) kaasuista.The thermal device (100) according to any one of claims 1 to 4, wherein - said first part (202, 202a, 202b) of the heat exchanger tube comprises a heat insulated part (250) in said gas flow passage (115), wherein the heat insulated part (250) ) is not surrounded by an outer tube (220), and in said thermally insulated part (250), the inner tube (210) is heat insulated (255, 257, 260) by gases of the flow passage (115) or the inner tube (210) is surrounded by an outer tube (220) in the part (250), the outer tube (220) is thermally insulated by means of a thermal insulator (255, 257, 260) from the gases of the flow passage (115). 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen terminen laite (100), jossa (A) - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) jatkuu mainitusta laitteen ensimmäisestä seinämästä (112) mainittuun lämpöeristettyyn osaan (250) saakka tai (B) - terminen laite (100) käsittää seinämän viereistä eristettä (255, 257), joka jatkuu mainitusta laitteen ensimmäisestä seinämästä (112) kaasujen virtauskanavaan (115), - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) jatkuu mainitusta laitteen seinämän viereisestä eristeestä (255, 257) mainittuun lämpöeristettyyn osaan (250) saakka, ja - mainittu seinämän viereinen eriste (255, 257) on järjestetty eristämään ainakin lämmönvaihdinputken sisäputkea (210) kaasujen virtauskanavasta (115).The thermal device (100) of claim 5, wherein (A) - said second portion (240) of the heat exchanger tube extends from said first wall (112) of the device to said thermally insulated portion (250), or (B) - the thermal device (100) comprises a wall adjacent insulation (255, 257) extending from said first wall (112) of the device to a gas flow passage (115), - said second portion (240) of the heat exchanger tube extending from said adjacent wall of the device (255, 257) to said heat insulated portion (250), and - said wall-adjacent insulator (255, 257) is arranged to insulate at least the inner tube (210) of the heat exchanger tube from the gas flow passage (115). 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen terminen laite (100), jossa - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202, 202a, 202b) on vaakasuuntainen, tai mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202, 202a, 202b) pituussuunta muodostaa jokaisessa pisteessään vaakatason kanssa kulman, joka on alle 30 astetta.The thermal device (100) according to any one of claims 1 to 6, wherein - said first portion (202, 202a, 202b) of the heat exchanger tube is horizontal, or the longitudinal direction of said first portion (202, 202a, 202b) of said heat exchanger tube forms an angle with the horizontal; which is less than 30 degrees. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen terminen laite (100), jossa - terminen laite (100) käsittää useita muita lämmönsiirtoputkia (154, 156) kaasujen virtauskanavan (115) seinämien sisäpuolella lämmön talteen ottamiseksi, - mainittu lämmönvaihdinputki (200) ja mainitut muut lämmönsiirtoputket (154, 156) muodostavat yhtenäisen lämmönsiirtoväliaineen virtauskanavan lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi, ja (A) - mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää lämmönsiirto-väliaineen virtaussuunnassa viimeisenä kaasujen virtauskanavaan (115) sijoitettuna lämmönsiirtoelementtinään mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202) tai (B) - mainittu lämmönsiirtoväliaineen virtauskanava käsittää lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa viimeisen kaasujen virtauskanavaan (115) sijoitetun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202) ja ainakin yhden sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraavan kaasujen virtauskanavaan sijoitetun lämmönsiirtoputken (154, 156) ja - mainittu viimeinen lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) on järjestetty ulkoputken (220) ulkopuolella virtaavan kaasun virtaussuunnassa ennen mainittuja sitä lämmönsiirtoväliaineen virtaussuunnassa seuraavia kaasujen virtauskanavaan sijoitettuja lämmönsiirtoputkia (154, 156).The thermal device (100) according to any one of claims 1 to 7, wherein - the thermal device (100) comprises a plurality of other heat transfer tubes (154, 156) inside the walls of the gas flow passage (115) for heat recovery, - said heat exchanger tube (200) and the heat transfer tubes (154, 156) forming a continuous heat transfer fluid flow passage for heating the heat transfer fluid, and (A) - said heat transfer fluid flow passage comprising a heat transfer fluid downstream of the gas transfer conduit (115) a first portion (202) of the heat exchanger tube disposed downstream of the heat transfer medium in the flow direction of the gas transfer conduit (115) and of the at least one gas transfer conduit thereafter in the flow direction of the heat transfer medium said first heat exchanger tube (154, 156) and - said last heat exchanger tube first portion (202) arranged in the direction of flow of the gas flowing outside the outer tube (220) before said heat transfer tubes (154, 156) located downstream of said heat transfer medium. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen terminen laite (100), joka käsittää - lisäaineen syöttövälineet (300) prosessin lisäaineen syöttämiseksi, joista - osa lisäaineen syöttövälineistä (300) sijaitsee kaasujen virtauskanavassa (115) ja - mainittu osa lisäaineen syöttövälineistä (300) on järjestetty kaasujen virtaus-suunnassa mainitun lämmönvaihdinputken (200) mainitun tai erään ensimmäisen osan (202, 202a, 202b) jälkeen.The thermal device (100) according to any one of claims 1 to 8, comprising: - an additive supply means (300) for the process of feeding an additive, - a portion of the additive supply means (300) located in a gas flow passage (115); arranged downstream of said or a first portion (202, 202a, 202b) of said heat exchanger tube (200). 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen terminen laite (100), joka käsittää - ensimmäisen lämmönvaihtimen, joka käsittää mainitun lämmönvaihdinputken (200) ja lisäksi useita lämmönvaihdinputkia (200), jotka käsittävät sisä-putkea (210), ainakin yhden ulkoputken (220) ja väliainekerroksen (230), joka jää ulkoputken (220) ja sisäputken (210) osan väliin, - toisen lämmönvaihtimen (154, 156), joka käsittää useita lämmönsiirtoputkia (154, 156), - ensimmäinen lämmönvaihdin on järjestetty kaasujen virtaussuunnassa ennen mainittua toista lämmönvaihdinta, joka - toinen lämmönvaihdin on etäisyyden päässä ensimmäisestä lämmön-vaihtimesta, jolloin toisen lämmönvaihtimen ja ensimmäisen lämmönvaihtimen väliin jää tila (350), ja - mainittu osa lisäaineen syöttövälineistä (300) on järjestetty mainittuun tilaan (350).The thermal device (100) of claim 9, comprising: - a first heat exchanger comprising said heat exchanger tube (200) and further a plurality of heat exchanger tubes (200) comprising an inner tube (210), at least one outer tube (220) and a media layer (200). 230) trapped between a portion of the outer tube (220) and the inner tube (210), - a second heat exchanger (154, 156) comprising a plurality of heat transfer tubes (154, 156), - a first heat exchanger arranged in the gas flow direction before said second heat exchanger, the second heat exchanger being at a distance from the first heat exchanger, leaving a space (350) between the second heat exchanger and the first heat exchanger, and - said portion of the additive supply means (300) being arranged in said space (350). 11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen terminen laite (100), jossa - termisen laitteen (100) seinämä (112, 114) käsittää kotelon (450), joka - kotelo (450) ulkonee termisen laitteen seinämästä (115), mainitusta kaasujen virtauskanavasta (115) katsoen ulospäin, joka - kotelo (450) käsittää läpiviennin mainitun sisäputken (210) viemiseksi termisen laitteen (100) prosessialueelta (110) tai kaasujen virtauskanavasta (115) ulos, ja jonka - (i) kotelon (450) sisäpintaan on liitetty mainittu ulkoputki (220), (ii) kotelon (450) sisäpinnasta jatkuu seinämän viereistä eristettä (255, 257) kaasujen virtauskanavaan tai (iii) kotelon (450) sisäpinnasta jatkuu mainittu ensimmäisen osan (202, 202a, 202b) eristämätön alue (470) kaasujen virtaus-kanavaan (115) lämmönvaihdinputken (200) sisäputken (210) suojaamiseksi.The thermal device (100) according to any one of claims 1 to 10, wherein - the wall (112, 114) of the thermal device (100) comprises a housing (450) extending from the wall (115) of said thermal device, said gas flow path. (115) looking outward, which - the housing (450) comprises a lead-through for discharging said inner tube (210) out of the process area (110) or gas flow conduit (115) of the thermal device (100), and - (i) said outer tube (220), (ii) insulating (255, 257) an interior adjacent wall of the housing (450) to a gas flow passage, or (iii) said insulating region (470) of the first portion (202, 202a, 202b) extending from the inner surface of the housing (450). a gas flow passage (115) for protecting the inner tube (210) of the heat exchanger tube (200). 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen terminen laite (100), jossa - mainitun kotelon (450) sisäpinnan ja mainitun ulkoputken (220) ulkopinnan väliin jää etäisyys (d); - mainitun kotelon (450) sisäpinnan ja mainitun seinämän viereisen eristeen (255, 257) väliin jää etäisyys (d); tai - mainitun kotelon (450) sisäpinnan ja mainitun eristämättömän alueen (270) väliin jää etäisyys (d), jolloin mainittu sisäputki (210) on lämpöeristetty termisen laitteen (100) seinämästä, koska tällainen etäisyys (d) lämpöeristää lämmönvaihdinputkea (200) termisen laitteen (100) seinämästä (112, 114).The thermal device (100) of claim 11, wherein - a distance (d) is maintained between the inner surface of said housing (450) and the outer surface of said outer tube (220); - there is a distance (d) between the inner surface of said housing (450) and the insulation (255, 257) adjacent to said wall; or - a distance (d) between the inner surface of said housing (450) and said uninsulated region (270), wherein said inner tube (210) is thermally insulated from the wall of the thermal device (100), since such distance (d) insulates the heat exchanger tube (200) (100) from the wall (112, 114). 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen terminen laite (100), jossa - mainitun kotelon (450) seinämä (452) muodostaa koteloon (450) joustavan rakenteen, joka on järjestetty ottamaan vastaan termisen laitteen (100) ja lämmönvaihdinputken (200) lämpölaajeneminen.The thermal device (100) according to claim 11 or 12, wherein - the wall (452) of said housing (450) forms a flexible structure within the housing (450) which is arranged to receive thermal expansion of the thermal device (100) and heat exchanger tube (200). 14. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 13 mukainen terminen laite (100), joka terminen laite on tyypiltään - pyrolyysireaktori, - kaasutusreaktori tai - polttokattila, kuten leijukattila, esimerkiksi kerrosleijukattila tai kierto-leijukattila; edullisesti kerrosleijukattila.A thermal device (100) according to any one of claims 1 to 13, wherein the thermal device is of the type: - a pyrolysis reactor, - a gasification reactor, or - a combustion boiler such as a fluidized bed boiler, for example a fluidized bed boiler or a circulating fluidized bed boiler; preferably a fluidized bed boiler. 15. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -14 mukaisen termisen laitteen (100) käyttö, tunnettu siitä, että - ulkoputken (220) ulkopinnan lämpötila on yli 600 °C.Use of a thermal device (100) according to one of Claims 1 to 14, characterized in that - the temperature of the outer surface of the outer tube (220) is above 600 ° C. 16. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -14 mukaisen termisen laitteen (100) käyttö, tunnettu siitä, että - annetaan lämmönsiirtoväliaineen virrata mainitussa sisäputkessa (210), - käytetään lämmönsiirtoväliaineena höyryä ja - sisäputkessa (210) virtaavan lämmönsiirtoväliaineen lämpötila on ainakin 500 °C, edullisesti ainakin 530 °C.Use of a thermal device (100) according to any one of claims 1 to 14, characterized in that - the heat transfer medium is allowed to flow in said inner tube (210), - steam is used as the heat transfer medium and - the temperature of the heat transfer medium flowing in the inner tube (210) 530 ° C. 17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että - ulkoputken (220) ulkopinnan lämpötila on yli 600 °C.Use according to claim 16, characterized in that - the temperature of the outer surface of the outer tube (220) is above 600 ° C. 18. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukaisen termisen laitteen (100) käyttö, tunnettu siitä, että - syötetään mainituilla lisäaineen syöttövälineillä (300) termiseen laitteeseen (100) lisäainetta, joka - lisäaine käsittää ainakin yhtä seuraavista ammoniakki (NH3), ammoniumioni (NH4+), rautasulfaatti (Fe2(S04)3), rautasulfaatti (FeS04), alumiinisulfaatti (Al2(S04)s), ammoniumsulfaatti ((NH4)2S04), ammoniumvetysulfaatti ((NH4)HS04), rikkihappo (H2S04), ja rikki (S) sekä näiden vesiliuokset.Use of a thermal device (100) according to claim 9 or 10, characterized in that - said additive supply means (300) feeds to the thermal device (100) an additive comprising - at least one of ammonia (NH3), ammonium ion (NH4 +), ferrous sulphate (Fe 2 (SO 4) 3), ferrous sulphate (Fe SO 4), aluminum sulphate (Al 2 (SO 4) s), ammonium sulphate ((NH 4) 2 SO 4), ammonium hydrogen sulphate ((NH 4) HS 4), sulfuric acid (H 2 SO 4) aqueous solutions of these. 19. Menetelmä lämmönsiirtoväliaineen kuumentamiseksi, jossa menetelmässä - tuotetaan termisen laitteen (100) avulla kuumennettua kaasua, -johdetaan mainittua kaasua kaasujen virtauskanavaan (115), - johdetaan lämmönsiirtoväliainetta lämmönvaihdinputkeen (200), joka käsittää ainakin sisäputken (210), josta lämmönvaihdinputkesta (200) ainakin lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) on sijoitettu kaasujen virtauskanavaan (115) ja jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115) mainitun virtauskanavan seinämästä (112, 114) mainitun virtauskanavan (115) samaan tai erääseen toiseen seinämään (112, 114), ja joka mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) käsittää lämmönvaihdinputken toisen osan (240), joka jatkuu mainitussa kaasujen virtauskanavassa (115), ja - otetaan talteen lämpöä lämmönsiirtoväliaineeseen mainitun lämmönvaihdinputken (200) avulla, jossa - mainittu lämmönvaihdinputken (200) toinen osa (240) käsittää o ainakin osan sisäputkea (210) lämmönsiirtoväliaineen siirtämiseksi sisäputken (210) osan ensimmäisestä päästä toiseen päähän ja lämmön talteen ottamiseksi lämmönsiirtoväliaineeseen, o ulkoputken (220), joka ympäröi säteittäisesti mainittua sisäputken (210) osaa ja o väliainekerroksen (230), joka jää säteen suunnassa mainitun ulkoputken (220) ja mainitun sisäputken (210) osan väliin; ja (A) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäisen osan (202) sisäputki (210) on kaasujen virtauskanavasta (115) eristämätön yhdellä tai useammalla eristämättömällä alueella (270) siten, että - kaikkien ensimmäisen osan (202) eristämättömien alueiden (270) kaikkien kohtien etäisyys termisen laitteen muista lämpöpinnoista on korkeintaan 15 cm; tai (B) - mainitun lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) tai mainitun lämmön-vaihdinputken ensimmäisen osan (202) sisäputki (210) on koko matkaltaan eristetty kaasujen virtauskanavasta (115) mainitun ulkoputken (220) ja/tai eristeen (230, 255, 257, 260) avulla, tunnettu siitä, että - mainittu lämmönvaihdinputken toinen osa (240) jatkuu suoraan tai kaartuu vähemmän kuin 90 astetta, - laitteen (100) seinämä (112, 114) käsittää ulokkeen, joka suuntautuu kaasujen virtauskanavaan (115) ja - mainittu lämmönvaihdinputken ensimmäinen osa (202) jatkuu mainitusta ulokkeesta. Patentkrav:A method of heating a heat transfer medium comprising: - producing gas heated by a thermal device (100), - introducing said gas into a gas flow passage (115), - introducing a heat transfer medium into a heat exchanger tube (200) comprising at least an inner tube (210) at least the first portion (202) of the heat exchanger tube is disposed in the gas flow duct (115) and extends in said gas flow duct (115) from the wall (112, 114) of said flow duct to the same or another wall (112, 114) of said flow duct a first portion (202) comprising a second portion (240) of the heat exchanger tube extending in said gas flow passage (115), and - recovering heat to the heat transfer medium by said heat exchanger tube (200), wherein - said second portion (240) of the heat exchanger tube (200) part an inner tube (210) for transferring heat transfer medium from a first end to one end of a portion of the inner tube (210) and for recovering heat into the heat transfer medium, o an outer tube (220) radially surrounding said portion of the inner tube (210); (220) and a portion of said inner tube (210); and (A) - the inner tube (210) of the first section (202) of said heat exchanger tube is uninsulated from the gas flow passage (115) in one or more uninsulated areas (270) such that - all points of the non-insulated regions (270) the other heating surfaces of the device shall not exceed 15 cm; or (B) - the first portion (202) of said heat exchanger tube or the inner tube (210) of the first portion (202) of said heat exchanger tube being insulated throughout the distance from the gas flow passage (115) of said outer tube (220) and / or insulation (230, 255, 257). , 260), characterized in that - said second part (240) of the heat exchanger tube extends directly or bends less than 90 degrees, - the wall (112, 114) of the device (100) comprises a projection directed to the gas flow passage (115); the first portion (202) of the heat exchanger tube extending from said projection. claim:
FI20155716A 2015-10-12 2015-10-12 Thermal device, its use and method for heating the heat carrier FI126903B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155716A FI126903B (en) 2015-10-12 2015-10-12 Thermal device, its use and method for heating the heat carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155716A FI126903B (en) 2015-10-12 2015-10-12 Thermal device, its use and method for heating the heat carrier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20155716A FI20155716A (en) 2015-10-12
FI126903B true FI126903B (en) 2017-07-31

Family

ID=54430277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20155716A FI126903B (en) 2015-10-12 2015-10-12 Thermal device, its use and method for heating the heat carrier

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI126903B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019224423A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 Valmet Technologies Oy A coaxial heat transfer tube suitable for a fluidized bed boiler and a method for manufacturing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019224423A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 Valmet Technologies Oy A coaxial heat transfer tube suitable for a fluidized bed boiler and a method for manufacturing same
US11859911B2 (en) 2018-05-21 2024-01-02 Valmet Technologies Oy Coaxial heat transfer tube suitable for a fluidized bed boiler and a method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
FI20155716A (en) 2015-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0313482B2 (en)
ES2667000T3 (en) Method to reduce the corrosion of a superheater
FI126377B (en) A thermal device, its use and a method for heating a heat transfer medium
FI126903B (en) Thermal device, its use and method for heating the heat carrier
EA011432B1 (en) Protected carbon steel pipe for fire tube heat exchange device, particularly boilers
KR102052140B1 (en) Circulating fluidized bed boiler
JPH0271003A (en) Boiler
US10527278B2 (en) Radiant to convection transition for fired equipment
JP4463825B2 (en) Once-through boiler
US20180320890A1 (en) Multiple Pass Flexible Water Tube Boiler
JP5692385B2 (en) Tower boiler
JP5746850B2 (en) Heat exchanger
KR102220366B1 (en) High-tmeperature steam generator with helical coiled heat exchanger
EP3267101B1 (en) Flue gas exhaust system, industrial furnace and plant
AU2017200128B2 (en) Method and device for producing superheated steam by means of the heat produced in the boiler of an incineration plant
JP2008267687A (en) Auxiliary boiler
JP2005098608A (en) Multitubular boiler
CN205501133U (en) Fluorescent lamp formula water -cooling wall limekiln kiln wall structure
RU1813975C (en) Furnace
JP2005156131A (en) Water tube boiler
KR101383862B1 (en) Heat exchanging device for fuel cell and heat exchanging device
KR20240123372A (en) Heat burner
JPH0337081B2 (en)
UA69297A (en) Reactor-utilizer
EP2422133A1 (en) A boiler equipped with cooled baffles in the flue passage

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126903

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B