RU2056583C1

RU2056583C1 - Waste-heat boiler

Info

Publication number: RU2056583C1
Application number: RU93044376A
Authority: RU
Inventors: Ф.Н. Солоп
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "ЮВЭнергочермет"
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1996-03-20

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: horizontal flue provided with inlet and outlet connections, heating surfaces, and heat-absorbing medium headers is built up of separate similar modules 4, each having cooled case with coolant headers 8 and convective heating surface unit 5 with heat-absorbing medium header 6. Nodule case is square in sectionsl area, sides of square being made of gas-tight panels and interconnected by coolant headers located at opposite corners of square over its diagonal. Flue modules are interconnected by means of expansion devices. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности для утилизации сбросного тепла дымовых газов. The invention relates to heat engineering and can be used in various industries, in particular for the utilization of waste heat of flue gases.

Известен котел, содержащий горизонтальный газоход и змеевиковые пакеты, установленные в газоходе с образованием ремонтных зон, имеющих габариты, превышающие габариты пакетов, причем пакеты установлены в газоходе в шахматном порядке [1]
Недостатком этого устройства является увеличение габаритов газохода, сложность в ремонте и замене змеевиковых пакетов, конструкция не является самонесущей и установка змеевиковых пакетов требует дополнительных опор.Known boiler containing a horizontal flue and coil packages installed in the flue with the formation of repair zones having dimensions that exceed the dimensions of the packages, and the packages are installed in the flue in a checkerboard pattern [1]
The disadvantage of this device is the increase in the dimensions of the duct, the difficulty in repairing and replacing the coil packages, the design is not self-supporting and the installation of coil packages requires additional supports.

Наиболее близким к изобретению является котел-утилизатор, содержащий снабженный входным и выходным патрубками горизонтальный газоход с блочными горизонтальными поверхностями нагрева и коллекторы распределения тепловоспринимающей среды [2]
Котел представляет собой единый модуль и имеет несущий каркас тепловую изоляцию, может компоноваться с другими такими же котлами-модулями по ширине и высоте в зависимости от теплопроизводительности. Ремонт котла-утилизатора осуществляется путем замены отдельных блочных поверхностей нагрева.Closest to the invention is a waste heat boiler containing a horizontal gas duct equipped with inlet and outlet nozzles with horizontal block heating surfaces and heat-transferring medium distribution manifolds [2]
The boiler is a single module and has a thermal insulation supporting frame; it can be combined with other similar boiler modules in width and height depending on the heat output. Repair of the recovery boiler is carried out by replacing individual block heating surfaces.

Недостатком такого котла-утилизатора является то, что модулем является весь котел и повышение теплопроизводительности возможно лишь набором отдельных котлов, установленных рядом или по высоте. Блочные поверхности нагрева не совмещены с газоходом и для их выемки при замене требуется вырезать часть газохода, т. е. газоход не является разборным. Кроме того, конструкция котла-модуля не является самонесущей и требует специального каркаса при установке их друг на друга. The disadvantage of such a recovery boiler is that the entire boiler is a module and the increase in heat output is possible only by a set of separate boilers installed side by side or in height. The block heating surfaces are not aligned with the flue and to remove them when replacing it is necessary to cut out part of the flue, i.e. the flue is not collapsible. In addition, the design of the boiler module is not self-supporting and requires a special frame when installing them on top of each other.

Сущность изобретения заключается в том, что в котле-утилизаторе, содержащем снабженный входным и выходным патрубками горизонтальный газоход с поверхностями нагрева установленными горизонтально, а так же коллекторы распределения тепловоспринимающей среды, согласно изобретению горизонтальный газоход выполнен из отдельных одинаковых модулей, каждый из которых содержит корпус с коллекторами охлаждающей жидкости и блок конвективной поверхности нагрева с коллекторами тепловоспринимающей среды, причем корпус модуля в поперечном сечении выполнен в форме квадрата, стороны которого выполнены из трубчатых газоплотных панелей и соединены коллекторами охлаждающей жидкости, расположенными в противоположных углах квадрата по его диагонали. The essence of the invention lies in the fact that in a waste heat boiler containing a horizontal gas duct equipped with inlet and outlet nozzles with heating surfaces mounted horizontally, as well as heat distribution medium distribution manifolds, according to the invention, the horizontal gas duct is made of separate identical modules, each of which contains a housing with collectors of coolant and a convective heating surface unit with collectors of a heat transfer medium, the module housing in cross section It is in the form of a square whose sides are made of gas-tight tube panels are connected to the collectors and the coolant located in opposite corners of a square on its diagonal.

Кроме того, модули котла-утилизатора соединены между собой компенсаторами температурных расширений. In addition, the waste heat boiler modules are interconnected by expansion joints.

Разделение горизонтального газохода на одинаковые модули дает возможность быстро произвести сборку газохода, а при ремонте замену вышедшего из строя модуля исправным. Dividing the horizontal flue into identical modules makes it possible to quickly assemble the flue, and during repair, replace a failed module with a working one.

Выполнение корпуса модуля в форме квадрата позволяет унифицировать конструкцию утилизатора и упростить сборку. The execution of the module housing in the form of a square allows to unify the design of the utilizer and simplify the assembly.

Выполнение стенок корпуса модуля из трубчатых газооплотных панелей, соединенных коллекторами охлаждающей жидкости и расположенных в противоположных углах квадрата по его диагонали, позволяет охлаждать газоход котла и не выполнять обмуровку его, а компоновку газохода из модулей производить в два ряда с расположением конвективных поверхностей нагрева слева и справа, а также устанавливать модули один на другой без установки дополнительного каркаса, так как корпус является самонесущей конструкцией. The implementation of the walls of the module housing from tubular gas-tight panels connected by collectors of coolant and located in opposite corners of the square along its diagonal, allows cooling the boiler duct and not wiring it, and arranging the duct from the modules in two rows with the arrangement of convective heating surfaces left and right , and also install the modules on top of each other without installing an additional frame, since the housing is a self-supporting structure.

Соединение модулей посредством компенсаторов температурных расширений обеспечивает газоплотность газохода, кроме того, упрощает сборку и разборку газохода при ремонте и выемке неисправного модуля. The connection of the modules by means of expansion joints for temperature expansion ensures the gas density of the duct, in addition, it simplifies the assembly and disassembly of the duct during repair and removal of the faulty module.

Таким образом, это позволяет унифицировать конструкцию котла-утилизатора и упростить его сборку, а также разборку при ремонте и замене вышедших из строя поверхностей нагрева, кроме того, снижается металлоемкость установки, так как корпус модуля является самонесущей конструкцией. Thus, this makes it possible to unify the design of the waste heat boiler and simplify its assembly, as well as disassembly during repair and replacement of failed heating surfaces, in addition, the metal consumption of the installation is reduced, since the module casing is a self-supporting structure.

На фиг.1 изображен котел-утилизатор; на фиг.2 поперечное сечение. Figure 1 shows a waste heat boiler; figure 2 cross section.

Котел-утилизатор состоит из горизонтального газохода 1, входного патрубка 2 подачи теплоотдающей среды и выходного патрубка 3. Горизонтальный газоход 1 разделен на отдельные одинаковые по размеру модули 4, корпуса которого выполнены из газоплотных панелей и в поперечном сечении представляют собой форму квадрата, в одну из сторон которого вмонтированы конвективные поверхности нагрева 5 с коллекторами 6 подачи и отвода тепловоспринимающей среды и патрубками 7. Подвод и отвод охлаждающей среды к корпусу модуля 4 осуществляется через коллекторы 8, соединяющие стороны корпуса и расположенные в противоположных углах квадрата по его диагонали (в поперечном сечении). Отдельные модули 4 соединены между собой компенсаторами 9 температурных расширений, установленными вдоль коллектора 8, и пластинами 10 для устойчивости соединения. По длине газохода модули также соединены компенсаторами. The recovery boiler consists of a horizontal gas duct 1, an inlet pipe 2 for supplying a heat-transfer medium and an outlet pipe 3. The horizontal gas pipe 1 is divided into separate modules of equal size 4, whose bodies are made of gas-tight panels and in cross section are square in one of the sides of which are mounted convective heating surfaces 5 with collectors 6 for supplying and discharging a heat transfer medium and pipes 7. Supply and removal of a cooling medium to the housing of module 4 is carried out through a collector 8, connecting the sides of the body and located in opposite corners of the square along its diagonal (in cross section). The individual modules 4 are interconnected by compensators 9 of the temperature expansion, installed along the collector 8, and plates 10 for the stability of the connection. The modules are also connected by compensators along the length of the gas duct.

Газоход 1 установлен на опоре 11. Конвективные поверхности нагрева 5 опираются на планки, прикрепленные к стенке корпуса модуля. Это увеличивает жесткость корпуса модуля. Для увеличения поверхности нагрева коллекторы 5 могут быть оребрены. The gas duct 1 is mounted on a support 11. The convective heating surfaces 5 are supported by strips attached to the wall of the module housing. This increases the rigidity of the module housing. To increase the heating surface, the collectors 5 can be finned.

Монтаж и демонтаж котла-утилизатора осуществляется следующим образом. Installation and dismantling of the recovery boiler is as follows.

Сборка котла-утилизатора осуществляется в зависимости от пропускной способности газохода из одного, двух или четырех модулей (в поперечном сечении). Например, для котла-утилизатора номинальной пропускной способностью по дымовым газам 80000 нм³/ч требуется один модуль сечением 3,6х3,6 м, для котла-утилизатора с пропускной способностью 320000 нм³/ч четыре таких модуля, для котла-утилизатора с пропускной способностью по дымовым газам 10000 нм³/ч один модуль сечением 1,2х1,2 м и т.д.The recovery boiler is assembled depending on the throughput of the gas duct from one, two or four modules (in cross section). For example, for a waste heat boiler with a nominal flue gas throughput of 80,000 nm ³ / h, one module with a cross section of 3.6x3.6 m is required, for a waste heat boiler with a throughput of 320,000 nm ³ / h four such modules, for a waste heat boiler with a throughput with a flue gas capacity of 10,000 nm ³ / h, one module with a cross section of 1.2 x 1.2 m, etc.

Максимальные габариты единичного модуля составляют 3,6х3,6 м. The maximum dimensions of a single module are 3.6x3.6 m.

При сборке котла из 2-х или 4-х модулей нижние модули устанавливают на опорный стол 11, а верхние модули на нижние. Примыкающие коллекторы 8 экранных труб соседних модулей соединяют пластинами 10, а зазоры между модулями уплотняют компенсаторами 9. Затем производят присоединение коллектора 8 подвода охлаждающей жидкости корпуса модуля и подсоединение патрубков 7 тепловоспринимающей среды. When assembling the boiler from 2 or 4 modules, the lower modules are installed on the support table 11, and the upper modules on the lower ones. The adjacent collectors 8 of the screen tubes of adjacent modules are connected by plates 10, and the gaps between the modules are sealed with compensators 9. Then, the collector 8 for supplying coolant to the module housing is connected and the pipes 7 of the heat-receiving medium are connected.

При выходе из строя одного из модулей производят отсоединение его от подводящих трубопроводов и вынимают, на его место устанавливают исправный модуль. If one of the modules fails, it is disconnected from the supply pipelines and removed, a serviceable module is installed in its place.

Унифицированная конструкция котла-утилизатора упрощает монтаж и демонтаж котла, обеспечивает быструю замену неисправного модуля при ремонте, снижает металлоемкость. The unified design of the recovery boiler simplifies installation and dismantling of the boiler, provides quick replacement of a faulty module during repair, and reduces metal consumption.

Claims

1. BOILER-RECOVERY, comprising a horizontal gas duct equipped with inlet and outlet nozzles with heating surfaces installed horizontally, as well as heat distribution medium distribution manifolds, characterized in that the horizontal gas duct is made of separate identical modules, each of which contains a housing with coolant collectors and a convective heating surface unit with collectors of a heat-absorbing medium, and the module casing in the cross section has the shape of a square, the sides of which are Nena of tubular panels and connected gas-tight coolant manifolds disposed at opposite corners of a square on its diagonal.

2. The recovery boiler according to claim 1, characterized in that the modules are interconnected by compensators for thermal expansion.