FR2598782A1

FR2598782A1 - DEVICE FOR STIFFENING A BOILER SCREEN.

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Publication number: FR2598782A1
Application number: FR8607007A
Authority: FR
Original assignee: Stein Industrie SA
Current assignee: Stein Industrie SA
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-11-20
Anticipated expiration: 2006-05-15
Also published as: ZA873464B; FR2598782B1; EP0245844A1

Abstract

L'INDUSTRIE CONCERNE UN DISPOSITIF DE RAIDISSAGE D'UN ECRAN DE CHAUDIERE. L'INVENTION A POUR OBJET UN DISPOSITIF DE RAIDISSAGE D'UN ECROU DE CHAUDIERE7 FORME DE TUBES RELIES PAR DES AILETTES, SITUE ENTRE DEUX ENCEINTES DE COMBUSTION SOUS DES PRESSIONS NOTABLES DIFFERENTES1, 2, CARACTERISE EN CE QUE LES TUBES12, 17, 18; 32, 37, 38; 52, 57, 58 SONT RELIES LES UNS AUX AUTRES PAR DEUX AILETTES, DONT CHACUNE EST DU COTE DE L'UNE DES ENCEINTES. APPLICATION AUX ECRANS DE CHAUDIERE.THE INDUSTRY CONCERNS A DEVICE FOR STRAIGHTENING A BOILER SCREEN. THE OBJECT OF THE INVENTION IS A DEVICE FOR STRAIGHTENING A BOILER NUT7 IN THE FORM OF TUBES CONNECTED BY FINS, LOCATED BETWEEN TWO COMBUSTION VESSELS UNDER DIFFERENT NOTABLE PRESSURES1, 2, CHARACTERIZED IN THAT THE TUBES12, 17, 18; 32, 37, 38; 52, 57, 58 ARE CONNECTED TO ONE OF THE OTHERS BY TWO FINS, EACH OF WHICH IS ON THE SIDE OF ONE OF THE ENCLOSURES. APPLICATION TO BOILER SCREENS.

Description

- 1 Dispositif de raidissage d'un écran de chaudière La présente invention- 1 device for stiffening a boiler screen The present invention

concerne un dispositif de raidissage d'un écran de chaudière formé de tubes reliés par des ailettes, situé entre deux enceintes de combustion sous des pressions notablement différentes. 5 Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, aux écrans de chaudières disposés entre deux enceintes de combustion de relates to a device for stiffening a boiler screen formed of tubes connected by fins, located between two combustion chambers under significantly different pressures. It applies more particularly, but not exclusively, to boiler screens arranged between two combustion chambers of

combustibles solides en lit fluidisé. solid fuels in a fluidized bed.

Lorsqu'une chaudière comprend deux enceintes de combustion juxtaposées à grilles ou à brûleurs, les différences de pression entre ces 10 enceintes restent relativement faibles, et ne dépassent pas 200 à 300 mm d'eau. On peut alors, suivant une technique connue, assurer le raidissage de l'écran séparant les deux enceintes en le reliant à l'un des écrans de la face opposée de l'une des enceintes au moyen de tubes refroidis par le 15 même fluide que celui qui circule dans les tubes de l'écran de cette face When a boiler comprises two combustion chambers juxtaposed with grates or burners, the pressure differences between these 10 speakers remain relatively low, and do not exceed 200 to 300 mm of water. It is then possible, according to a known technique, to stiffen the screen separating the two enclosures by connecting it to one of the screens of the opposite face of one of the enclosures by means of tubes cooled by the same fluid as the one that flows in the tubes of the screen of this face

opposée. Ces derniers sont renforcés à l'aide de poutres transversales extérieures, disposées à un pas convenable pour leur assurer une résistance suffisante. opposite. These are reinforced with external transverse beams, arranged at a suitable pitch to ensure sufficient strength.

Toutefois, dans les chaudières à enceinte de combustion solide en 20 lit fluidisé, la différence de pression entre les deux enceintes adjacentes peut atteindre 1000 à 3000mm d'eau, selon les cas de fonctionnement. L'écran habituel à tubes reliés par une ailette ne peut supporter However, in boilers with a solid-bed fluidized combustion chamber, the pressure difference between the two adjacent enclosures can reach 1000 to 3000 mm of water, depending on the operating case. The usual screen with tubes connected by a fin can not stand

une telle différence de pression, du fait de sa faible inertie par 25 rapport à son axe, et la force engendrée par l'écart de pression, transmise aux tubes de liaison, tend à déformer ceux-ci. such a pressure difference, because of its low inertia relative to its axis, and the force generated by the pressure difference, transmitted to the connecting tubes, tends to deform them.

La présente invention a donc pour but de procurer un dispositif de raidissage d'un écran de chaudière formé de tubes reliés par des ailettes qui résiste par lui-même à des différences de pression relativement 30 importantes. Elle a encore pour but de procurer des surfaces de panneaux It is therefore an object of the present invention to provide a stiffening device for a boiler screen formed of tubes connected by fins which in itself withstands relatively large pressure differences. It is also intended to provide panel surfaces

de tubes peu exposées à l'érosion par les gaz chargés de poussières. of tubes not exposed to erosion by dust-laden gases.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que ses tubes sont reliés les uns aux autres par deux ailettes, dont chacune est The device according to the invention is characterized in that its tubes are connected to each other by two fins, each of which is

du côté de l'une des enceintes.on the side of one of the speakers.

Il peut répondre en outre à l'une des variantes de réalisation ci- It can also respond to one of the variants of embodiment

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- Chaque tube est muni de chacun de ses côtés vis-à-vis des tubes adjacents de deux demi-ailettes qui sont soudées aux demi-ailettes des tubes adjacents. - Each tube is provided with each of its sides vis-à-vis the adjacent tubes of two half-fins which are welded to the half-fins of the adjacent tubes.

- Chaque tube est muni sur sa face tournée vers l'une des enceintes de deux demi-ailettes qui sont soudées aux demi-ailettes des tubes adjacents, et il est soudé sur sa face tournée vers l'autre enceinte à des ailettes rapportées. - Each tube is provided on its face facing one of the speakers of two half-fins which are welded to the half-fins of the adjacent tubes, and it is welded on its side facing the other enclosure to the fins added.

- Chaque tube est soudé sur ses deux faces, tournées vers l'une et l'autre enceinte, à des ailettes rapportées. - Each tube is welded on both sides, facing the one and the other enclosure, to the fins added.

Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de raidissage d'un écran de chaudière disposé entre une enceinte de combustion en lit fluidisé principale et une enceinte en lit fluidisé extérieure. Hereinafter, by way of example and with reference to the figures of the appended drawing, is described a device for stiffening a boiler screen disposed between a combustion chamber in a main fluidized bed and an enclosure in an external fluidized bed.

La figure 1 représente schématiquement en élévation les enceintes de combustion et les panneaux de tubes les délimitant. Figure 1 shows schematically in elevation the combustion chambers and the tube panels delimiting them.

La figure 2 représente à plus grande échelle une coupe selon laxe II-II de la figure 1, montrant les liaisons entre les tubes par des ailettes, et notamment celles du panneau de tubes séparant les deux enceintes. Figure 2 shows on a larger scale a section along the line II-II of Figure 1, showing the connections between the tubes by fins, and in particular those of the panel of tubes separating the two enclosures.

La figure 3 représente une variante de la jonction entre un tube du panneau séparant les enceintes et les tubes adjacents. FIG. 3 represents a variant of the junction between a tube of the panel separating the enclosures and the adjacent tubes.

La figure 4 représente une autre variante de la jonction entre un tube du panneau séparant les enceintes et les tubes adjacents. FIG. 4 represents another variant of the junction between a tube of the panel separating the enclosures and the adjacent tubes.

Dans la figure 1, l'installation de combustion de charbon pulvérulent en lit fluidisé comprend un foyer principal 1 sous une première pression P1 et un foyer extérieur 2 sous une pression P2. In FIG. 1, the pulverized coal combustion plant in a fluidized bed comprises a main focus 1 under a first pressure P1 and an external combustion zone 2 under a pressure P2.

Le charbon pulvérulent et l'air de combustion sont introduits dans les foyers par des tubulures non représentées. Ils forment des lits fluidisés au-dessus des fonds 3 et 4 des foyers. Des panneaux de tubes reliés par des ailettes 5, 6 et 7 reliés aux collecteurs 5A, 6A, 7A, entourent les foyers. Les panneaux latéraux 5 et 6 sont renforcés par des poutres horizontales extérieures 8 le long des panneaux verticaux 5 et 6, et 10 au-dessus du panneau horizonta 110A. Le panneau 7 sépare les - 3 The pulverulent coal and the combustion air are introduced into the hearths by unrepresented pipes. They form fluidized beds above the bottoms 3 and 4 of the hearths. Tubes panels connected by fins 5, 6 and 7 connected to the collectors 5A, 6A, 7A, surround the homes. The side panels 5 and 6 are reinforced by external horizontal beams 8 along the vertical panels 5 and 6, and 10 above the horizontal panel 110A. Panel 7 separates the - 3

foyers sous des pressions différentes. homes under different pressures.

La structure des panneaux de tubes 5 et 7 est visible en figure 2. The structure of the tube panels 5 and 7 is visible in FIG.

Celle du panneau 6 est identique à celle du panneau 5. Les figures 3 et 4 That of the panel 6 is identical to that of the panel 5. Figures 3 and 4

représentant des variantes de celle du panneau 7. representing variants of that of the panel 7.

Le panneau 5 présente la structure habituelle de tubes Panel 5 shows the usual tube structure

parallèles 11 reliés par des ailettes 11A. Celles-ci peuvent être soit soudées de chaque côté sur le tube adjacent, comme représenté, soit formées par soudage de demi-ailettes attenantes à chacun des tubes, soit obtenues par dépôt de métal par soudage sous flux entre des tubes 10 adjacents. parallel 11 connected by fins 11A. These may be either welded on each side to the adjacent tube, as shown, or formed by welding adjacent half-fins to each of the tubes, or obtained by metal deposition by flux welding between adjacent tubes.

Le panneau 7 est rigidifié du fait de sa formation à partir de tubes profilés tels que 12, 17, 18 réunis par deux ailettes. Par exemple, le tube 12 est muni de quatre demi-ailettes 13, 14, 15, 16. Les demiailettes 14 et 16 sont réunies aux demi-ailettes correspondantes du 15 tube adjacent 17 par les cordons de soudure 19 et 20, et les demiailettes 13 et 15 sont réunies aux demi-ailettes correspondantes de l'autre tube adjacent 18 par les cordons de soudure 21 et 22. Cette structure à deux ailettes a pour effet d'augmenter très notablement l'inertie du panneau, qui résiste alors à la différence de pression P2 P1, 20 symbolisée par les flèches à droite du panneau, sans qu'il soit The panel 7 is stiffened because of its formation from profiled tubes such as 12, 17, 18 joined by two fins. For example, the tube 12 is provided with four half-fins 13, 14, 15, 16. The half-fins 14 and 16 are joined to the corresponding half-fins of the adjacent tube 17 by the weld beads 19 and 20, and the half-fins 13 and 15 are joined to the corresponding half-fins of the other adjacent tube 18 by the weld seams 21 and 22. This two-fin structure has the effect of significantly increasing the inertia of the panel, which is then resistant to P2 pressure difference P1, 20 symbolized by the arrows on the right of the panel, without it being

nécessaire de prévoir des tubes de liaison avec les panneaux latéraux. Il suffit de dimensionner le diamètre et l'épaisseur des tubes et la longueur et l'épaisseur des ailettes en fonction de la différence de pression entre les deux foyers et de la distance N séparant les écrans 25 latéraux. necessary to provide connecting tubes with the side panels. It suffices to size the diameter and thickness of the tubes and the length and thickness of the fins as a function of the pressure difference between the two foci and the distance N separating the side shields.

Selon la variante représentée en figure 3, on utilise des tubes According to the variant represented in FIG. 3, tubes are used

profilés en forme de tels que 32, 37, 38. shaped profiles such as 32, 37, 38.

Le tube 32 comporte les demi-ailettes 35, 36, reliées comme précédemment par des cordons de soudure 39, 40 aux demi-ailettes des 30 tubes adjacents 37, 38. La seconde membrane de séparation reliant les tubes est alors constituée par des ailettes telles que 41, 42 reliées respectivement aux tubes adjacents par des cordons de soudure tels que The tube 32 comprises the half-fins 35, 36, connected as before by welding beads 39, 40 to the half-fins of the adjacent tubes 37, 38. The second separation membrane connecting the tubes is then constituted by fins such as 41, 42 respectively connected to the adjacent tubes by welding beads such as

43, 44.43, 44.

Selon l'autre variante représentée en figure 4, les membranes 35 entre tubes adjacents 52, 57, 58 sont constituées par des ailettes - 4 - According to the other variant shown in FIG. 4, the membranes 35 between adjacent tubes 52, 57, 58 are constituted by fins - 4 -

telles que 61, 64, 67, 68 réunies à ces tubes par des cordons de soudure tels que 62, 63, 65, 66. such as 61, 64, 67, 68 joined to these tubes by welding beads such as 62, 63, 65, 66.

On observera qu'un panneau intermédiaire de tubes tel que 7 présente de part et d'autre une surface relativement lisse, ce qui limite notablement les phénomènes d'érosion par les gaz chargés de poussière, qui sont très intenses dans ce type de foyer. It will be observed that an intermediate panel of tubes such as 7 has on both sides a relatively smooth surface, which considerably limits erosion phenomena by dust-laden gases, which are very intense in this type of fireplace.

15 1u. i 21 O1u. i 21 O

- - '- - '

- 5- 5

Claims

1 / Device for stiffening a boiler screen (7) formed of tubes connected by fins, located between two combustion chambers under significantly different pressures (1, 2), characterized in that the 5 tubes (12, 17 , 18, 32, 37, 38, 52, 57, 58) are connected to each other

others by two wings, each of which is on the side of one of the speakers.

2 / Apparatus according to claim 1, characterized in that each tube (12, fig.2) is provided with each of its sides vis-à-vis the adjacent tubes (17, 18) of two half-fins (13, 15, 14, 16) which are

welded to the half fins of the adjacent tubes.

3 / Apparatus according to claim 1, characterized in that each tube (32, fig.3) is provided on its face facing one of the enclosures of two half-fins (35, 36) which are welded to the half-fins adjacent tubes, and in that it is welded on its side turned towards the other

enclosure with attached fins (41, 42).

4 / Apparatus according to claim 1, characterized in that each tube (52, fig.4) is welded on its two faces, facing one and

the other enclosure with attached fins (61, 64, 67, 68).