RU2133407C1 - Steam boiler - Google Patents
Steam boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133407C1 RU2133407C1 RU97110756/06A RU97110756A RU2133407C1 RU 2133407 C1 RU2133407 C1 RU 2133407C1 RU 97110756/06 A RU97110756/06 A RU 97110756/06A RU 97110756 A RU97110756 A RU 97110756A RU 2133407 C1 RU2133407 C1 RU 2133407C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- furnace
- drum
- screens
- screen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к конструкции парового котла с использованием выработанного им пара в технологических производствах и теплоснабжении промышленных и сельских объектов. The invention relates to the field of power engineering, in particular, to the design of a steam boiler using steam generated by it in technological production and heat supply of industrial and rural facilities.
Известен паровой котел типа ДЕ (Е.Ф.Бузников, К.Ф.Роддатис, Э.Я.Берзиньш Производственные и отопительные котельные, М.: Энергоиздат, 1984, с. 24-28), который имеет два барабана, расположенных по всей длине котла. Топочная камера размещается сбоку от конвективного пучка, образованного коридорно расставленными вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. От конвективного пучка топочная камера отделена газоплотной перегородкой из труб ⌀ 51 х 2,5 мм, поставленных с шагом 55 мм и сваренных между собой. Концы труб обсажены до диаметра 38 мм. В задней части перегородки имеется окно для входа газов в конвективный пучок. Перегородка у барабанов в месте обсадки труб уплотнена установкой чугунных гребенок, примыкающих к трубам и барабану. Трубы ⌀ 51 х 2,5 мм правого бокового экрана, покрывающего также под и потолок топочной камеры, установлены с шагом 55 мм и введены непосредственно в верхний и нижний барабаны и соединены с ними на вальцовке. Трубы заднего экрана ⌀ 51 х 2,5 мм не имеют обсадных концов и крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам ⌀ 159 х 6 мм, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой ⌀ 76 х 3,5 мм. Коллекторы приварены к верхнему и нижнему барабанам. Фронтовой (передний) экран котла имеет аналогичную конструкцию и отличается от заднего лишь отсутствием части труб, что позволяет разместить на фронтовой (передней) стене амбразуру горелки и взрывной клапан. Котел имеет в конвективных пучках продольные перегородки, что обеспечивает разворот газов в пучке и выход газов через заднюю стенку котла. A well-known DE type steam boiler (E.F. Buznikov, K.F.Roddatis, E.Ya. Berzinsh Production and heating boilers, M .: Energoizdat, 1984, pp. 24-28), which has two drums located throughout boiler length. The combustion chamber is located on the side of the convective beam formed by corridor-spaced vertical pipes, flared in the upper and lower drums. From the convection beam, the combustion chamber is separated by a gas-tight partition from pipes ⌀ 51 x 2.5 mm, delivered in 55 mm increments and welded together. The ends of the pipes are cased to a diameter of 38 mm. At the rear of the partition there is a window for the entry of gases into the convection beam. The partition at the drums in the place of casing of pipes is sealed by the installation of cast-iron combs adjacent to the pipes and the drum. Pipes ⌀ 51 x 2.5 mm of the right side screen, covering also under and the ceiling of the combustion chamber, are installed with a pitch of 55 mm and inserted directly into the upper and lower drums and connected to them on a rolling. The rear screen pipes ⌀ 51 x 2.5 mm do not have casing ends and are welded to the upper and lower collectors ⌀ 159 x 6 mm connected by an unheated recirculation pipe ⌀ 76 x 3.5 mm. Collectors are welded to the upper and lower drums. The front (front) screen of the boiler has a similar design and differs from the rear only in the absence of a part of the pipes, which allows you to place a burner embrasure and an explosion valve on the front (front) wall. The boiler has longitudinal baffles in convective beams, which ensures a turn of the gases in the beam and the exit of gases through the rear wall of the boiler.
Наиболее близким техническим решением к предложенному устройству является "Стальной паровой котел", патент N 2075008 RU F 22 B 21/06, Бюл. N 7, 10.03.97 г., содержащий симметричную относительно барабанов, полностью экранированную топочную камеру, верхний и нижний укороченный барабаны, расположенные один над другим вдоль продольной оси котла и соединенные между собой, вне топочной камеры котла, конвективным пучком труб, а нижний барабан соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочными экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, при этом центральный коллектор соединен с нижними передними и задними коллекторами, с которыми соединяются передние и здание топочные экраны, соединенные с верхним барабаном котла или верхними передними и задними коллекторами, причем котел на фронте может иметь два горелочных устройства, а центральный коллектор в этом случае соединяется двухрядным двусветным экраном с верхним барабаном котла. The closest technical solution to the proposed device is a "Steel steam boiler", patent N 2075008 RU F 22
Недостатками известного "Стального парового котла" являются недостаточный съем тепла в топочной камере и секционные передние (фронтальные) нижние коллекторы. The disadvantages of the known "Steel steam boiler" are insufficient heat removal in the combustion chamber and sectional front (front) lower headers.
Цель изобретения - повышение КПД котла за счет увеличения съема тепла в топочной камере и снижение металлоемкости на единицу выработанной котлом тепловой энергии. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the boiler by increasing heat removal in the combustion chamber and reducing the metal consumption per unit of thermal energy generated by the boiler.
Цель достигается тем, что котел имеет два и более горелочных устройств, а топка котла выполнена секционная - разделенная на части многорядными двусветными экранами, при этом трубы двусветных экранов могут иметь различную геометрических конфигурацию и защищать поверхность верхнего барабана или коллекторов от излучения факела горелочных устройств, особенно при сжигании жидкого топлива, в свою очередь многорядные двусветные экраны устанавливаются на центральном коллекторе или коллекторах таким образом, чтобы полностью сработать радиационную энергию факелов горелочных устройств, между которыми расположены многорядные двусветные экраны, т.к. пространство топочной камеры между горелочными устройствами является наиболее теплонапряженным, то и установка дополнительных двусветных экранов, более двух, оправданно приведет к увеличению съема тепла в топочной камере котла, снизит отношение металлоемкости котла к единице тепловой энергии, выработанной котлом, и повысит КПД котла в целом на 0,2%, при этом двусветный центральный трубный экран, расположенный между другими двусветными экранами, может быть выполнен с металлическими проставками между труб (панельный). Котел может иметь два и более центральных коллекторов, соединенных с нижним барабаном, и также два и более ответных коллекторов, соединенных с верхним барабаном, причем центральные коллекторы, как и ответные коллекторы, могут располагаться не в одной горизонтальной плоскости, а между собой центральные и ответные коллекторы соединены однорядными или многорядными двусветными экранами в зависимости от диаметра коллекторов. The goal is achieved in that the boiler has two or more burner devices, and the boiler furnace is sectional - divided into parts by multi-row double-screen, while the double-screen pipe tubes can have different geometric configurations and protect the surface of the upper drum or collectors from the radiation of the torch of the burner devices, especially when burning liquid fuel, in turn, multi-row double-screen screens are installed on the central manifold or collectors in such a way as to fully work the radiation ion energy of torches of burner devices, between which are multi-row double-screen, because the space of the combustion chamber between the burner devices is the most heat-stressed, the installation of additional double-screen screens, more than two, will justifiably lead to an increase in heat removal in the furnace chamber of the boiler, reduce the ratio of the metal consumption of the boiler to the unit of thermal energy generated by the boiler, and increase the efficiency of the boiler as a whole 0.2%, while the double-center central tube screen located between the other double-screen can be made with metal spacers between the pipes (panel). The boiler may have two or more central collectors connected to the lower drum, and also two or more reciprocal collectors connected to the upper drum, and the central collectors, like the response collectors, can be located not in the same horizontal plane, but central and response ones collectors are connected by single-row or multi-row double-screen, depending on the diameter of the collectors.
У предлагаемого выше варианта парового котла диаметр части нижнего барабана, расположенного внизу топочной камеры, может быть уменьшен относительно части этого барабана, размещенного в конвективной части котла. In the above-described variant of the steam boiler, the diameter of the part of the lower drum located at the bottom of the combustion chamber can be reduced with respect to the part of this drum located in the convection part of the boiler.
Котел может иметь два цельных (несекционных), верхний и нижний передние коллекторы, расположенные перпендикулярно продольной оси котла, верхний из которых соединен с ответными коллекторами, а нижний коллектор соединен с центральными коллекторами, причем соединение передних коллекторов верхнего и нижнего может быть выполнено непосредственно - фронтальные верхние и нижние передние коллекторы с ответными и центральными коллекторами, или через перепускные трубы. The boiler can have two integral (non-sectional), upper and lower front collectors located perpendicular to the longitudinal axis of the boiler, the upper of which is connected to the mating manifolds, and the lower collector is connected to the central collectors, and the connection of the front collectors of the upper and lower can be made directly - front upper and lower front collectors with reciprocal and central collectors, or through overflow pipes.
Передний верхний коллектор соединяется с нижним передним коллектором посредством однорядного или двухрядного трубного экранов, при этом трубы экрана (экранов) разведены для установки горелочных устройств. The front upper collector is connected to the lower front collector by means of a single-row or two-row pipe screens, while the pipes of the screen (screens) are divorced for installation of burner devices.
Над верхней частью топочной камеры котла может быть дополнительно установлен выносной циклон с целью сепарации пара, выработанного в трубных экранах топочной камеры, при этом выносной циклон снизу соединяется с частью барабана, имеющего уменьшенный диаметр и расположенного над топочной камерой или соединяется с верхними ответными коллекторами, причем сверху выносной циклон соединен паровой трубой с частью верхнего барабана, расположенной в конвективной части котла, по верхней образующей барабана (с паровым отсеком). A remote cyclone may be additionally installed above the upper part of the boiler’s combustion chamber to separate the steam generated in the tube screens of the combustion chamber, while the remote cyclone is connected from below to a part of the drum having a reduced diameter and located above the combustion chamber or connected to the upper response manifolds, on top, the remote cyclone is connected by a steam pipe to a part of the upper drum located in the convection part of the boiler along the upper generatrix of the drum (with the steam compartment).
Паровой котел, по независимому варианту, отличается тем, что нижний барабан котла может иметь одинаковый диаметр, как в топке, так и в конвективной части, при этом на барабане может быть установлено два и более двусветных многорядных экранов. Задний экран (экраны) топочной камеры расположены на задних секционных коллекторах и центральном коллекторе (коллекторах). The steam boiler, according to an independent version, is characterized in that the lower drum of the boiler can have the same diameter both in the furnace and in the convection part, and two or more double-row multi-row screens can be installed on the drum. The rear screen (screens) of the combustion chamber are located on the rear sectional headers and the central manifold (s).
Сущность изобретения: повышение КПД котла обеспечивается установкой многорядных трубных экранов между горелочными устройствами, которые выполнены таким образом, что защищают часть верхнего барабана котла (коллекторов) от воздействия высоких температур горелочных устройств, при этом топка котла секционная, разделенная на секции двусветными трубными экранами, а нижний коллектор переднего экрана цельный и соединен с нижним коллектором (коллекторами) непосредственно или через перепускные трубы. The inventive increase in boiler efficiency is ensured by the installation of multi-row tube screens between the burner devices, which are made in such a way that protect part of the upper drum of the boiler (collectors) from the effects of high temperatures of the burner devices, while the boiler furnace is sectional, divided into sections by double-tube pipes, and the lower collector of the front screen is integral and connected to the lower collector (collectors) directly or through the bypass pipes.
Подпитка котла водой организована с нижнего барабана и центрального коллектора (коллекторов), соединенного (соединенных) перед нижним барабаном, при этом конструкция предлагаемого котла имеет несколько вариантов. При нижней подпитке котла возрастает выработки пара котлом, т.к. в конвективном пучке отсутствуют опускные (рециркуляционные) трубы, и весь конвективный пучок труб работает как парогенерирующий. The boiler is fed with water from the lower drum and the central collector (collectors) connected (connected) in front of the lower drum, while the design of the proposed boiler has several options. With lower boiler feed, steam generation increases as in a convective beam there are no lowering (recirculation) pipes, and the entire convective pipe bundle works as a steam generating one.
На фиг. 1 представлен вид котла с фронта, имеющего топку, состоящую из двух секций, разделенную многорядным двусветным экраном, передний нижний сплошной (цельный) коллектор и верхний барабан с уменьшенным диаметром над топочной камерой. На фиг. 2 - вид котла сбоку. На фиг. 3 - вид котла с фронта, имеющего ответные коллекторы и выносной циклон. На фиг. 4 соединение переднего коллектора с нижними центральными или верхними ответными коллекторами, лежащими в одной горизонтальной плоскости. На фиг. 5 соединение переднего коллектора (верхнего или нижнего) с нижними центральными или верхними ответными коллекторами, лежащими в разных горизонтальных плоскостях. На фиг. 6 - секционная топка с двумя двусветными многорядными экранами и нижним барабаном, с уменьшенным диаметром относительно диаметра барабана, расположенного в конвективной части котла. На фиг. 7 - секционная топка с тремя двустветными многорядными экранами, соединенными с нижним барабаном котла, имеющим одинаковый диаметр по всей длине. In FIG. 1 is a view of the boiler from the front, having a firebox consisting of two sections, separated by a multi-row double-screen, front lower solid (solid) manifold and upper drum with a reduced diameter above the combustion chamber. In FIG. 2 is a side view of the boiler. In FIG. 3 is a front view of a boiler having mating collectors and an external cyclone. In FIG. 4 connection of the front collector with the lower central or upper mating collectors lying in one horizontal plane. In FIG. 5 connection of the front collector (upper or lower) with the lower central or upper reciprocal collectors lying in different horizontal planes. In FIG. 6 - section firebox with two double-deck multi-row screens and a lower drum, with a reduced diameter relative to the diameter of the drum located in the convective part of the boiler. In FIG. 7 - sectional firebox with three double-sided multi-row screens connected to the lower drum of the boiler, having the same diameter along the entire length.
Паровой котел фиг. 1 содержит два барабана, расположенных вдоль продольной оси котла, один над другим, верхний барабан 1 продлен на всю длину котла, а его диаметр над топочной камерой уменьшен относительно части этого барабана, размещенной в конвективной части котла, нижний барабан 2 - укороченный. Котел имеет секционную топочную камеру 3 (передний и задний экраны не показаны) с подовым 4, боковыми вертикальными 5 и потолочным 6 двухрядными экранами, центральный коллектор 7 соединен с торцом нижнего барабана и расположен в нижней части секционной топки котла 3, передняя часть коллектора 7 соединена с передним сплошным (цельным) коллектором 8, на котором формируется передний фронтальный трубный экран, а сверху экран соединяется с верхним барабаном 1 уменьшенного диаметра и передними секционными коллекторами 9, центральный коллектор 7 соединяется с верхним барабаном 1, проходящим над топочной камерой, многорядным двусветным трубным экраном 10, который защищает топочную часть верхнего барабана 1 от температурного воздействия факела горелочных устройств (обозначенных окружностями). The steam boiler of FIG. 1 contains two drums located along the longitudinal axis of the boiler, one above the other, the upper drum 1 is extended by the entire length of the boiler, and its diameter above the combustion chamber is reduced relative to the part of this drum located in the convection part of the boiler, the lower drum 2 is shortened. The boiler has a sectional combustion chamber 3 (front and rear screens not shown) with a
На фиг. 2 представлен вид сбоку предлагаемой конструкции котла без подового, боковых, потолочного и многорядного двусветного трубных экранов; передний экран 11, задние секционные верхние и нижние коллекторы 12, соединенные задним многорядным экраном 13, который также соединяет центральный коллектор с частью верхнего барабана в конце топки. Конвективная часть котла состоит из конвективного пучка вертикальных труб 14, соединяющих верхний барабан 1 с нижним барабаном 2 по всей его длине, расположенной в конвективной части котла. In FIG. 2 shows a side view of the proposed design of the boiler without hearth, side, ceiling and multi-row double-lumen pipe screens; the
Паровой котел работает следующим образом. Steam boiler operates as follows.
Кипение воды и парообразование происходит во всех кранных трубах 4, 5, 6, 11, 13, а также в трубах многорядных двусветных экранов 10 и трубах конвективного пучка 14 котла. Ввод питательной воды в котел осуществляется в нижний барабан 2 перфорированной трубой 15 (трубами) и центральный коллектор 7 (коллекторыы). Отбор пара из котла осуществляется с верхней части барабана 1, расположенной в конвективной части котла, при этом продукты сгорания топлива из секционной топки 3 проходят в конвективную часть 14 котла и прямолинейно поступают в экономайзер. Boiling water and vaporization occurs in all
На фиг. 3 изображен вариант котла, в котором наряду с нижними центральными коллекторами 16, соединенными с нижним барабаном 17 и цельным нижним передним коллектором 18, дополнительно установлены ответные верхние коллекторы 19, соединенные с верхним цельным коллектором 20 и расположенные над топочной секционной камерой котла 21, при этом нижние центральные коллекторы 16 соединены с верхними ответными коллекторами многорядными двусветными экранами 22, причем верхние ответные коллекторы соединяются с дополнительно установленным над ними выносным циклоном 23, верх которого соединен паровой трубой с частью верхнего барабана 24, расположенной над конвективным пучком труб, передние трубные экраны (на фиг. не показано) соединяются с передними нижним и верхним 18, 20 сплошными - цельными коллекторами, а трубы экранов разведены под горелочные устройства, количество которых определяется конструкцией котла (на фиг. обозначены окружностями), задние экраны, расположенные в топке, аналогичны ранее представленным конструкциям котла, при этом подовые, боковые вертикальные и потолочные экрана на фиг. не обозначены, причем центральных и ответных коллекторов может быть более двух, трех и т.д. In FIG. 3 shows a variant of the boiler, in which, along with the lower
На фиг. 4 изображено, как центральные и ответные коллекторы 25 могут соединяться с передними коллекторами 26, непосредственно центральный коллектор 25 с передним коллектором 26, а соседние коллекторы 25 (боковые) соединяются с передним коллектором при помощи перепускных труб 27, которые могут находиться в разных плоскостях - горизонтальной, вертикальной и наклонной (под углом к вертикальной и горизонтальной плоскости). (Пример частного исполнения конструкции). In FIG. 4 shows how the central and
На фиг. 5 показано соединение центральных и ответных коллекторов 28, расположенных в разных плоскостях с передним коллектором 29, причем коллектор, расположенный по центру 28 (он может быть расположен и сверху над коллекторами - по центру) соединяется не с передним коллектором 29, а с коллекторами 28, расположенными не по центральной оси котла, при помощи перепускных труб 30, а боковые коллекторы 28 соединяются непосредственно с передним коллектором 29. (Пример частного исполнения конструкции). In FIG. 5 shows the connection of the central and
На фиг. 6 предлагаемый вариант котла, диаметр части нижнего барабана 31, расположенный в топке, уменьшен относительно части этого барабана 31, размещенной в конвективной части котла, при этом в топочной камере котла установлено два двусветных многорядных экранов 32, 33, по всей длине топочной камеры, которые в свою очередь снизу топки соединены с частью нижнего барабана, расположенной в секционной топочной камере (на фиг. не обозначено), при этом перфорированная труба 34 подпитки котла проходит по всей длине нижнего барабана, при этом цельный (сплошной) передний коллектор может быть соединен с нижним барабаном перепускными трубами. (на фиг. не показано). In FIG. 6, the proposed boiler variant, the diameter of the
На фиг. 7, по независимому варианту, предлагается конструкция котла с нижним барабаном одинакового диаметра, который расположен в топочной и конвективной частях котла, при этом на части барабана, проходящей через секционную топочную камеру 36 устанавливаются многорядные двусветные экраны 37, при этом трубы двусветных экранов 37 могут иметь различную геометрическую конфигурацию и защищать поверхность нижнего барабана (31, 35) от температурного воздействия горелочных устройств. In FIG. 7, in an independent embodiment, a boiler design is proposed with a lower drum of the same diameter, which is located in the furnace and convection parts of the boiler, while on the part of the drum passing through the
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97110756/06A RU2133407C1 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Steam boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97110756/06A RU2133407C1 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Steam boiler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97110756A RU97110756A (en) | 1999-05-20 |
RU2133407C1 true RU2133407C1 (en) | 1999-07-20 |
Family
ID=20194603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97110756/06A RU2133407C1 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Steam boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133407C1 (en) |
-
1997
- 1997-06-26 RU RU97110756/06A patent/RU2133407C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4875465A (en) | High efficiency submersible chamber water heater | |
RU2133407C1 (en) | Steam boiler | |
US2332534A (en) | Steam generator | |
RU2129243C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN1127637C (en) | Package boiler of unitary construction | |
RU2151949C1 (en) | Steam boiler | |
RU2158394C1 (en) | Heating boiler | |
CA1171332A (en) | Heater | |
RU2327083C1 (en) | Hot water boiler | |
US3612003A (en) | Forced through flow steam generator | |
US3688747A (en) | Furnace burner arrangement | |
RU2061932C1 (en) | Heating boiler | |
RU2075008C1 (en) | Steel steam boiler | |
RU2029198C1 (en) | Steel water boiler | |
RU2059938C1 (en) | Steel hot-water boiler | |
RU185158U1 (en) | Gas oil steam boiler | |
RU37803U1 (en) | WATER BOILER TUBE | |
RU2084759C1 (en) | Steam boiler | |
RU2129234C1 (en) | Boiler of u-shaped arrangement | |
RU2059940C1 (en) | Heating boiler | |
RU2057997C1 (en) | Horizontal water-tube boiler | |
RU2105246C1 (en) | Water boiler | |
RU2052716C1 (en) | Boiler furnace bottom | |
RU19316U1 (en) | TUBULAR FURNACE TORCH FURNACE | |
SU1758351A1 (en) | Hot-water boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040627 |