RU2394184C2 - Steam waste-heat boiler by sien - Google Patents

Steam waste-heat boiler by sien Download PDF

Info

Publication number
RU2394184C2
RU2394184C2 RU2007130105/06A RU2007130105A RU2394184C2 RU 2394184 C2 RU2394184 C2 RU 2394184C2 RU 2007130105/06 A RU2007130105/06 A RU 2007130105/06A RU 2007130105 A RU2007130105 A RU 2007130105A RU 2394184 C2 RU2394184 C2 RU 2394184C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
water
steam
shell
gas duct
Prior art date
Application number
RU2007130105/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007130105A (en
Inventor
Леонид Илларионович Сень (RU)
Леонид Илларионович Сень
Original Assignee
Леонид Илларионович Сень
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 Леонид Илларионович Сень filed Critical Леонид Илларионович Сень
Priority to RU2007130105/06A priority Critical patent/RU2394184C2/en
Publication of RU2007130105A publication Critical patent/RU2007130105A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2394184C2 publication Critical patent/RU2394184C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: boiler consists of pipe bundle formed with vertical straight pipes. The pipes are arranged along circular circumference of diametre 1.5-3 times exceeding diametre of an outlet branch of the engine gas duct. The pipes communicate with steam-water and water collectors made in form of closed rings creating circular flue duct of this bundle of pipes on ends rigidly attached to both collectors and limited with an internal shell, split along perimetre, and with external closed shell. A lower end of the external shell is arranged at a level above the lower end of the internal shell. Also there is formed an additional near-axial flue duct of the boiler on external side limited with the internal shell. Inside this flue duct is divided with a vertical partition in two cavities, the first of which creates an inlet relief chamber of the near-axis flue duct, while the second one creates an outlet relief chamber. The shell is split into two halves in plane of the vertical axial partition.
EFFECT: raised efficiency of fuel utilisation.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в утилизационных паровых котлах для стационарной и транспортной энергетики.The invention relates to the field of power engineering, and specifically to boiler building, and can be used in waste steam boilers for stationary and transport energy.

Известен утилизационный паровой котел КУП - 80С с принудительной циркуляцией, содержащий вертикальные коллекторы водяной и пароводяной смеси, сообщенные друг с другом поверхностью теплообмена в виде горизонтальных змеевиков, внутреннюю и внешнюю газоплотные цилиндрические обечайки, с приемной и выпускной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой (см. в кн. Хряпченков А. С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. Л.: Судостроение, 1988, с.187, 190-193).Known utilization steam boiler KUP - 80C with forced circulation, containing vertical manifolds of water and steam-water mixtures communicated with each other by a heat exchange surface in the form of horizontal coils, internal and external gas-tight cylindrical shells, with inlet and outlet chambers communicated respectively with the exhaust pipe of the engine gas duct and a chimney (see in the book. A. Khryapchenkov. Ship auxiliary and recycling boilers. L .: Shipbuilding, 1988, p. 187, 190-193).

Недостатками известного утилизационного парового котла являются:The disadvantages of the known recycling steam boiler are:

- наличие принудительной циркуляции предполагает использование циркуляционного насоса производительностью в несколько раз большей производительности котла, в результате высокие затраты на привод насоса;- the presence of forced circulation involves the use of a circulation pump with a productivity several times greater than the productivity of the boiler, resulting in high costs for pump drive;

- невозможность использования котла для увеличенного расхода газов от более мощного двигателя, поскольку поперечное сечение газохода рассчитано только на определенную величину расхода газов, в результате узкий диапазон использования котла по мощности двигателя;- the inability to use the boiler for increased gas flow from a more powerful engine, since the cross section of the gas duct is designed only for a certain amount of gas flow, resulting in a narrow range of use of the boiler in terms of engine power;

- повышенное давление пароводяной смеси в трубах определяет повышенную температуру насыщения и сниженный температурный напор теплообменивающихся сред, что предопределяет увеличение требуемой поверхности теплообмена котла и повышенное сопротивление газохода.- the increased pressure of the steam-water mixture in the pipes determines an increased saturation temperature and a reduced temperature pressure of the heat-exchanging media, which determines the increase in the required heat exchange surface of the boiler and the increased resistance of the duct.

Указанные недостатки ограничивают использование известного утилизационного парового котла с принудительной циркуляцией в судовых и стационарных условиях.These shortcomings limit the use of a known recycling steam boiler with forced circulation in ship and stationary conditions.

Известен утилизационный паровой котел КУП - 135 с естественной циркуляцией, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, соединенные с помощью вальцовки с трубным пучком в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара (см. там же, с.198-200). Для создания нужного направления движения газов в газоходе установлена поперечная горизонтальная сплошная перегородка. Трубы пучка, омываемые более горячими газами, работают как подъемные, другая часть - как опускные. Трубки выполнены фигурными и имеют разную степень изгиба. Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения по большинству признаков.Known utilization steam boiler KUP - 135 with natural circulation, containing horizontal steam and water collectors connected by rolling with a tube bundle in the form of a heated heat exchange surface, and a duct pipe duct with inlet and outlet sections communicated on the outside with input and output chambers communicated respectively with the exhaust pipe of the engine duct and the chimney, pipes for supplying feed water and steam (see ibid., pp .98-200-200). To create the desired direction of gas movement in the gas duct, a transverse horizontal solid partition is installed. Beam tubes washed by hotter gases work as lifting pipes, the other part as lowering pipes. The tubes are made curly and have a different degree of bending. This boiler, as the closest, is selected as a prototype of the proposed solution for most of the features.

Недостатками известного утилизационного парового котла являются:The disadvantages of the known recycling steam boiler are:

- необходимость гибки труб поверхности теплообмена с различной степенью изгиба для каждого ряда труб трубного пучка и, как следствие, невзаимозаменяемость рядов труб;- the need for flexible pipes of the heat exchange surface with varying degrees of bending for each row of pipes of the tube bundle and, as a result, the interchangeability of the rows of pipes;

- вальцовка труб в водяном и пароводяном коллекторах предполагает большой (более 400 мм) диаметр коллекторов, что существенно увеличивает массу и стоимость котла;- rolling of pipes in water and steam-water collectors involves a large (more than 400 mm) diameter of the collectors, which significantly increases the weight and cost of the boiler;

- неизменность поперечного сечения газохода трубного пучка, определяемая постоянным расстоянием между передней и задней стенкой котла, и, как следствие, узкий диапазон применимости котла для данного типа двигателя;- the invariance of the cross section of the flue of the tube bundle, determined by the constant distance between the front and rear walls of the boiler, and, as a result, a narrow range of applicability of the boiler for this type of engine;

- конструктивное отсутствие опускных труб затрудняет циркуляцию воды и пароводяной смеси, что снижает надежность работы котла.- the structural absence of downpipes complicates the circulation of water and steam-water mixture, which reduces the reliability of the boiler.

Таким образом, паровой котел-прототип имеет существенные, требующие доработки конструктивные недостатки, снижающие технико-экономические показатели.Thus, the prototype steam boiler has significant design flaws that require refinement, reducing technical and economic indicators.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных технико-экономических и конструктивных недостатков, а именно:The task to be solved by the claimed invention is directed is the elimination of the indicated technical, economic and structural disadvantages, namely:

- упрощение изготовления и замены поверхности теплообмена путем попытки применения прямолинейных труб одинакового размера;- simplification of the manufacture and replacement of the heat exchange surface by trying to use straight pipes of the same size;

- снижение массы коллекторов;- decrease in mass of collectors;

- уменьшение массогабаритных характеристик утилизационного парового котла;- reduction of weight and size characteristics of the recovery steam boiler;

- сокращение объема монтажных работ;- reduction in the volume of installation work;

- возможность изменения площади проходного сечения газохода и тем самым расширения области использования утилизационного парового котла для двигателей различной мощности с различным расходом газов и при одинаковом аэродинамическом сопротивлении на выхлопе двигателя;- the possibility of changing the area of the passageway of the gas duct and thereby expanding the area of use of the recovery steam boiler for engines of different power with different gas flow rates and with the same aerodynamic resistance at the engine exhaust;

- обеспечение надежной циркуляции воды и пароводяной смеси в утилизационном паровом котле.- ensuring reliable circulation of water and steam-water mixture in a recovery steam boiler.

Поставленная задача достигается тем, что в известном утилизационном паровом котле, содержащем горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, в отличие от него в заявляемом трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой, сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки. При этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру. Внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная, прямоугольная по форме, вертикальная осевая перегородка с одинаковой высотой, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла. Причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами. Во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора. B частном случае исполнения утилизационный паровой котел снабжен общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси, сообщенным в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором, и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котлаThe problem is achieved in that in a known recycling steam boiler containing horizontal steam and water collectors connected by a tube bundle of lifting and lowering tubes in the form of a heated heat exchange surface, and a duct gas duct with its inlet and outlet sections communicated on the outside with the inlet and outlet the output chambers of the boiler, respectively communicated with the exhaust pipe of the engine gas duct and the chimney, pipes for supplying feed water and steam, in contrast to the claimed pipe the first bundle is formed by vertical straight pipes arranged in an annular circle with its diameter 1.5-3 times larger than the diameter of the exhaust pipe of the engine duct and communicated with steam and water collectors made in the form of closed rings, with the formation of an annular duct of this tube bundle, rigidly fastened at the ends with both collectors, bounded by an inner shell made in the form of a gap along the perimeter and an external closed shell, the lower end of which is located at a level above the lower torus and the inner shell, as well as with the formation of an additional axial gas duct of the boiler, bounded on the outside by the inner shell and divided inside by a vertical axial, solid partition oriented normal to the rupture of the inner shell and a height equal to the height of the outer shell into two axial cavities, each of which is bounded on the sides by the corresponding adjacent surface of the inner shell and said vertical axial baffle, and above or below, respectively, is limited to The upper or lower horizontal partition in the form of a half-ring attached along the edges to the corresponding horizontal end of the vertical axial partition and to the surface of the inner shell. In this case, the first of these cavities forms an inlet bypass chamber of the axial gas duct, and the second forms its outlet bypass chamber. The outer shell is made detachable from two halves along the plane of the vertical axial partition, and an additional, rectangular in shape, vertical axial partition with the same height, which is opposite to the end, is adjacent to the side of the gap of the vertical axial partition, facing the gap, adjacent to the gap adjacent to the outer shell, bonded to it in the connector between its two halves and forms on both sides of the inlet and outlet sections of the annular gas the course of the tube bundle, respectively communicating with the inlet and outlet bypass chambers of the axial gas duct, which are respectively connected with the inlet chamber of the boiler, bounded by the lower end of the inner shell and its bottom, and with the outlet chamber of the boiler. Moreover, the ends of the outer and inner shells are fastened by means of horizontal detachable flange connections with steam and water collectors. In the inlet chamber of the boiler there is a baffle plate located above the exhaust pipe of the engine gas duct, a tar pipe and a drain pipe mounted in its bottom, and a drain pipe with a water seal, mounted in the lower horizontal partition of the outlet bypass chamber, communicated in its lower part with the drain pipe below level of a hydrolock. In a particular embodiment, the recovery steam boiler is equipped with a well-known vertical cyclone steam-water mixture separator communicated in the upper part with the bypass pipe with the steam-water collector of the boiler, and in the lower part via the drain pipe with its water collector, and to which the feed water pipes and steam recovery boiler

Заявленная совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает технико-экономические, эксплуатационные и конструктивные характеристики котла.The claimed combination of restrictive and distinctive features improves the technical, economic, operational and structural characteristics of the boiler.

Выполнение трубного пучка в виде испарительных прямолинейных труб одинаковой длины упрощает изготовление поверхности теплообмена, а размещение труб по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка двигателя позволяет уменьшить массогабаритные характеристики котла.The execution of the tube bundle in the form of straight-line evaporative pipes of the same length simplifies the manufacture of the heat transfer surface, and the placement of pipes along an annular circle with its diameter 1.5-3 times larger than the diameter of the engine outlet allows reducing the overall dimensions of the boiler.

Использование жесткого крепления подъемных испарительных труб к кольцевым пароводяному и водяному коллекторам (например, путем сварки) позволяет уменьшить диаметр коллекторов, упростить технологию изготовления и тем самым снизить их массу и стоимость изготовления поверхности теплообмена.The use of rigid fastening of the lifting evaporative pipes to the ring steam-water and water collectors (for example, by welding) can reduce the diameter of the collectors, simplify the manufacturing technology and thereby reduce their mass and the cost of manufacturing the heat exchange surface.

Образование кольцевого газохода пучка труб в виде внутренней разомкнутой по периметру обечайки с входным и выходным участками этого газохода и внешней замкнутой обечайки, сообщенного в верхней и нижней частях с кольцевыми коллекторами, позволяет образовать дополнительно приосевой газоход котла, в котором вертикальная осевая разделительная перегородка и две горизонтальные смещенные по вертикали перегородки в форме полуколец в совокупности образуют перепускные входную и выходную камеры, сообщенные по периметру с входным и выходным участками газохода трубного пучка, а по вертикали с выпускным патрубком двигателя и дымовой трубой. При этом также снижаются массогабаритные характеристики и стоимость котла.The formation of an annular gas duct of a tube bundle in the form of an inner shell open around the perimeter with inlet and outlet sections of this gas duct and an external closed shell communicated in the upper and lower parts with ring collectors allows one to form an additional axial boiler duct in which there is a vertical axial dividing wall and two horizontal The semi-ring-shaped partitions displaced vertically together form a bypass inlet and outlet chamber communicated along the perimeter with the inlet and outlet ASTK flue tube bundle, and vertically to the exhaust pipe of the engine and the chimney. At the same time, the overall dimensions and cost of the boiler are reduced.

Изменение диаметра наружной сплошной обечайки посредством разъемных фланцевых соединений позволяет менять площадь проходного сечения газохода трубного пучка и его аэродинамическое сопротивление, что обеспечивает возможность использования заданной постоянной поверхности теплообмена котла для двигателей различной мощности с различным аэродинамическим сопротивлением на выхлопе двигателя, при этом расширяется диапазон серийной применимости поверхности теплообмена утилизационного котла путем изменения только диаметра внешней обечайки газохода трубного пучка.Changing the diameter of the outer continuous shell by means of detachable flange connections allows you to change the area of the bore duct of the tube bundle and its aerodynamic resistance, which makes it possible to use a predetermined constant heat exchange surface of the boiler for engines of different power with different aerodynamic resistance on the engine exhaust, while expanding the range of serial surface applicability heat transfer of the recovery boiler by changing only the outer diameter of both gull duct flue.

Использование в частном решении общециклонного сепаратора пароводяной смеси, связанного в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором, а в нижней части посредством опускной необогреваемой трубы с водяным коллектором, позволяет, во-первых, обеспечить надежную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле, а во-вторых, обеспечить дополнительную деаэрацию питательной воды в сепараторе путем ввода ее в верхнее паровое пространство сепаратора через патрубок подвода питательной воды и отвод выделившихся газов совместно с паром через патрубок отвода пара от сепаратора к потребителям. При этом снижается коррозия поверхности теплообмена с водяной стороны и увеличивается надежность работы котла.The use in a particular solution of a general-cyclone steam-water mixture separator, connected in the upper part via a bypass pipe with a steam-water collector, and in the lower part by means of a lowering unheated pipe with a water collector, allows, firstly, to ensure reliable circulation of water and steam-water mixture in the boiler, and secondly, to provide additional deaeration of the feed water in the separator by introducing it into the upper steam space of the separator through the supply pipe of the feed water and the discharge of released gases ovmestno steam through steam outlet pipe from the separator to consumers. This reduces the corrosion of the heat exchange surface from the water side and increases the reliability of the boiler.

Таким образом, достигается улучшение конструктивных, технико-экономических и эксплуатационных характеристик котла при появлении ряда дополнительных эффектов.Thus, an improvement is achieved in the structural, technical, economic, and operational characteristics of the boiler when a number of additional effects appear.

Заявляемое техническое решение поясняется следующими иллюстрациями. На фиг.1 представлена схема продольного сечения, а на фиг.2 - схема поперечного сечения утилизационного котла USBS (сечение А-А фиг.1).The claimed technical solution is illustrated by the following illustrations. Figure 1 presents a diagram of a longitudinal section, and figure 2 is a diagram of a cross section of a recycling boiler USBS (section AA of figure 1).

Утилизационный котел имеет следующее устройство. Котел содержит замкнутые кольцевые пароводяной 1 и водяной 2 коллекторы, связанные между собой испарительной поверхностью теплообмена в виде пучка прямолинейных вертикальных труб 3. Все трубы пучка приварены по периметру кольцевой окружности коллекторов 1 и 2 соответственно к нижней и верхней образующей коллекторов с равномерным шагом таким образом, что на части периметра кольцевой окружности трубы 3 не установлены. Кольцевой газоход 4 пучка труб 3 образован внутренней обечайкой 5, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней разъемной замкнутой по периметру обечайкой 6, образованной двумя полуобечайками с вертикальными фланцевыми соединениями 7 и 8. Горизонтальные фланцы обечаек 5 и 6 закреплены болтовым соединением (болты не показаны) к приварным фланцам кольцевых коллекторов 1 и 2. При этом внешний фланец 9, внутренний фланец 10 коллектора 1 и внешний фланец 11 коллектора 2 выполнены по горизонтальной диаметральной плоскости коллекторов, а внутренний фланец 12 коллектора 2 приварен к нижней образующей коллектора, и его внутренняя кромка не выходит за пределы внутреннего диаметра кольцевого коллектора 2, как показано на фиг.1.The recovery boiler has the following device. The boiler contains closed annular steam-water 1 and water 2 collectors, interconnected by an evaporative heat exchange surface in the form of a bundle of rectilinear vertical pipes 3. All bundle pipes are welded along the perimeter of the annular circumference of the collectors 1 and 2, respectively, to the lower and upper generators of the collectors with a uniform pitch in such a way that on the part of the perimeter of the annular circumference of the pipe 3 are not installed. The annular gas duct 4 of the tube bundle 3 is formed by an inner shell 5 made in the form of a gap along the perimeter, and an external detachable circumferentially closed shell 6 formed by two half-shells with vertical flange connections 7 and 8. The horizontal flanges of the shells 5 and 6 are secured by bolt connection (bolts not shown) to the welded flanges of the annular collectors 1 and 2. In this case, the outer flange 9, the inner flange 10 of the collector 1 and the outer flange 11 of the collector 2 are made along the horizontal diametrical plane of the collectors, and the inside The initial flange 12 of the collector 2 is welded to the lower generatrix of the collector, and its inner edge does not extend beyond the inner diameter of the annular collector 2, as shown in FIG.

Приосевой газоход котла образован пространством по высоте между коллекторами 1 и 2, а по диаметру ограничен внутренней обечайкой 5. Внутри приосевого газохода установлена стационарно вертикальная осевая разделительная сплошная перегородка 13 со съемным монтажным участком 14 (дополнительная вертикальная перегородка), прилегающим к ее торцу в районе разрыва обечайки 5, прямоугольным по форме и с одинаковой высотой, т.е ограниченным по вертикали коллекторами 1 и 2, а по горизонтали - торцевой частью перегородки 13 и фланцевым соединением 8, посредством которого он закреплен. Связь дополнительной вертикальной перегородки 14 и перегородки 13 осуществляется монтажными болтами 15. Перегородка 13 в своих верхнем и нижнем торцах прикреплена к двум горизонтальным полуперегородкам 16 и 17, выполненными в форме полуколец, скрепленными кромками с обечайкой 5, которые в совокупности с перегородкой 13, дополнительной вертикальной перегородкой 14 и обечайкой 5 образуют перепускные входную 18 и выходную 19 камеры приосевого газохода, сообщенными одной стороной с входным 20 и выходным 21 участками кольцевого газохода 4 пучка труб, а с другой стороны - с входной 22 и выходной 23 камерами котла. Входная камера 22 сообщена в верхней части с перепускной входной камерой 18, а в нижней части - с выпускным патрубком газохода 24 двигателя. Выходная камера 23 в нижней части сообщена с перепускной выходной камерой 19, а в верхней части с дымовой трубой 25.The axial gas duct of the boiler is formed by the height space between the collectors 1 and 2, and the diameter is limited by the inner shell 5. Inside the axial gas duct there is a stationary vertical axial dividing solid partition 13 with a removable mounting section 14 (additional vertical partition) adjacent to its end in the area of the gap shells 5, rectangular in shape and with the same height, i.e. limited vertically by collectors 1 and 2, and horizontally by the end part of the partition 13 and flange connection 8, silver which it is fixed by. The connection of the additional vertical partition 14 and the partition 13 is carried out by mounting bolts 15. The partition 13 in its upper and lower ends is attached to two horizontal half-partitions 16 and 17, made in the form of half rings, fastened by edges with a shell 5, which together with the partition 13, an additional vertical the partition 14 and the casing 5 form the bypass inlet 18 and outlet 19 of the axial duct duct, communicated by one side with the inlet 20 and outlet 21 sections of the annular duct 4 tube bundle, and with on the other hand, with input 22 and output 23 of the boiler chambers. The inlet chamber 22 is communicated in the upper part with the bypass inlet chamber 18, and in the lower part with the exhaust pipe of the engine duct 24. The output chamber 23 in the lower part is in communication with the bypass output chamber 19, and in the upper part with the chimney 25.

В нижней части перепускной выходной камеры размещен сливной трубопровод 26, сообщенный в нижней части с дренажным патрубком 27 ниже уровня гидрозатвора 28. Патрубок гудрона 29 и дренажный патрубок 27 вмонтированы в днище входной камеры 22. Над выпускным патрубком газохода 24 двигателя размещен отбойный лист 30.A drain pipe 26 is placed in the lower part of the overflow outlet chamber, which is communicated in the lower part with the drainage pipe 27 below the level of the hydraulic seal 28. The tar pipe 29 and the drainage pipe 27 are mounted in the bottom of the inlet chamber 22. A baffle plate 30 is located above the outlet of the gas duct 24 of the engine.

Целесообразным является использование утилизационного парового котла, при котором пароводяной коллектор 1 своей верхней частью связан патрубком пароводяной смеси 31 с общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси 32, оборудованным выгородкой 33. В верхней части сепаратора 32 размещен перфорированный лист 34, патрубок 35 подвода питательной воды и патрубок 36 отвода пара. В нижней части сепаратор 32 снабжен опускной трубой 37, сообщенной с водяным коллектором.It is advisable to use a recycling steam boiler, in which the steam-water collector 1 is connected by its upper part to the steam-water mixture pipe 31 with the well-known vertical cyclone steam-water mixture separator 32 equipped with a barrier 33. A perforated sheet 34, a supply water supply pipe 35 and a pipe are placed in the upper part of the separator 32 36 steam outlet. In the lower part, the separator 32 is provided with a downcomer 37, in communication with the water collector.

Утилизационный котел используют следующим образом. Высокотемпературные газы от двигателя поступают по его выпускному патрубку газохода 24 во входную камеру 22, а затем в перепускную входную камеру 18, из которой газы поступают во входной участок 20 кольцевого газохода 4 трубного пучка и далее, пройдя по нему почти по кругу, отдают в газоходе свою теплоту испарительному пучку поверхности теплообмена в виде труб 3. После охлаждения в газоходе 4 газы поступают через выходной участок 21 газохода в перепускную выходную камеру 19 и далее в выходную камеру 23 и дымовую трубу 25. Направление движения потока газов через котел на фиг.1 и 2 показано светлыми стрелками.The recovery boiler is used as follows. High-temperature gases from the engine enter through its exhaust pipe 24 to the inlet chamber 22, and then to the bypass inlet chamber 18, from which the gases enter the inlet section 20 of the annular gas duct 4 of the tube bundle, and then, passing through it almost in a circle, they are discharged into the gas duct their heat to the evaporative beam of the heat exchange surface in the form of pipes 3. After cooling in the gas duct 4, gases pass through the outlet section 21 of the gas duct to the bypass outlet chamber 19 and then to the exit chamber 23 and the chimney 25. Direction of flow gases through the boiler in figures 1 and 2 are shown by bright arrows.

При заполнении котла водой и движении греющих газов в кольцевом газоходе 4 в испарительном пучке труб 3 образуется пар, который в виде пароводяной смеси поднимается вверх в кольцевой коллектор 1. Из коллектора 1 пароводяная смесь по патрубку пароводяной смеси 31 поступает в выгородку 33 циклонного сепаратора 32. Выгородка 33 обеспечивает движение пароводяной смеси по касательной к стенке сепаратора 32, при этом за счет центробежной силы вода, как более тяжелая среда, отжимается к стенке, а пар выходит из центральной зоны вращения и поступает через перфорированный лист 34 в верхнюю паровую полость сепаратора 32. По патрубку 36 пар отводится к потребителям пара.When the boiler is filled with water and the heating gases move in the annular duct 4 in the evaporative bundle of pipes 3, steam is formed, which in the form of a steam-water mixture rises up into the annular collector 1. From the collector 1, the steam-water mixture flows through the nozzle of the steam-water mixture 31 into the baffle 33 of the cyclone separator 32. The partition 33 provides the movement of the steam-water mixture tangentially to the wall of the separator 32, while due to the centrifugal force, water, as a heavier medium, is squeezed to the wall, and the steam leaves the central zone of rotation and flows through of perforated sheet 34 to the upper cavity of the steam separator 32. According to the steam pipe 36 is given to the users of steam.

Подпитка котла питательной водой осуществляется через патрубок 35 подвода питательной воды, расположенный несколько ниже перфорированного листа 34. Такое расположение патрубка 35 позволяет дополнительно деаэрировать питательную воду и тем самым снизить концентрацию кислорода в котловой воде и скорость коррозии металла. Разность суммы столбов воды в сепараторе 32 и опускной трубе 37 по сравнению с суммой столбов пароводяной смеси в трубах 3 и патрубке 31 обеспечивает естественную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле.The boiler is fed with feed water through the feed water supply pipe 35 located slightly below the perforated sheet 34. This arrangement of the pipe 35 allows additionally deaerating the feed water and thereby reduce the oxygen concentration in the boiler water and the metal corrosion rate. The difference in the sum of the water columns in the separator 32 and the downcomer 37 in comparison with the sum of the columns of the steam-water mixture in the pipes 3 and the pipe 31 ensures the natural circulation of water and the steam-water mixture in the boiler.

Повреждение и неплотность поверхности теплообмена котла сопровождается поступлением воды в газоход 4, откуда вода может слиться через входной 20 и выходной 21 участки газохода 4 в перепускные входную 18 и выходную 19 камеры. Для предотвращения попадания воды из поврежденной поверхности котла в выпускной патрубок газохода 24 двигателя во входной камере 22 в пространстве между камерой 18 и патрубком 24 размещен отбойный лист 30. Возможное скопление воды в камере 19 обеспечивается отводом ее в сливной трубопровод 26, связанный с дренажным патрубком 27 на уровне ниже гидрозатвора 28. Появление воды на сливе из гидрозатвора свидетельствует о повреждении котла.Damage and leaks in the heat exchange surface of the boiler is accompanied by water entering the gas duct 4, from where water can drain through inlet 20 and outlet 21 of the duct 4 into the bypass inlet 18 and outlet 19 of the chamber. To prevent the ingress of water from the damaged surface of the boiler into the exhaust pipe of the engine gas duct 24 in the inlet chamber 22, a baffle plate 30 is placed in the space between the chamber 18 and the pipe 24. A possible accumulation of water in the camera 19 is provided by its discharge into the drain pipe 26 connected to the drain pipe 27 below the water seal 28. The appearance of water on the drain from the water seal indicates damage to the boiler.

Монтаж и демонтаж котла при ремонте достигаются разборкой фланцевых соединений, обеспечивающих доступ ко всем сварным соединениям для замены и восстановления элементов поверхности теплообмена.Installation and dismantling of the boiler during repair is achieved by dismantling the flange joints, providing access to all welded joints for the replacement and restoration of heat exchange surface elements.

Утилизационный котел снабжен необходимой регулирующей, защитной и наблюдательной аппаратурой и арматурой, которые на фиг.1 и 2 не показаны. Наружные высокотемпературные поверхности котла изолированы в соответствии с правилами техники безопасности, эти элементы также на фиг.1 и 2 не показаны.The recovery boiler is equipped with the necessary regulatory, protective and monitoring equipment and fittings, which are not shown in FIGS. 1 and 2. The external high-temperature surfaces of the boiler are insulated in accordance with safety regulations; these elements are also not shown in FIGS. 1 and 2.

Claims (2)

1. Утилизационный паровой котел, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, отличающийся тем, что трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с упомянутыми пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки, и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки, при этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру, внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная прямоугольная по форме вертикальная осевая перегородка, ограниченная по вертикали водяным и пароводяным коллекторами, а по горизонтали торцевой частью вертикальной осевой сплошной перегородки и фланцевым соединением, посредством которого она закреплена, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла, причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами, во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора.1. A recovery steam boiler containing horizontal steam and water collectors connected by a tube bundle of lifting and lowering tubes in the form of a heated heat exchange surface, and a duct gas duct with its inlet and outlet sections communicated on the outside with the inlet and outlet chambers of the boiler, communicated respectively with an exhaust pipe of the engine gas duct and a chimney, nozzles for supplying feed water and steam, characterized in that the tube bundle is formed by vertical straight pipes displaced along an annular circle with its diameter 1.5-3 times larger than the diameter of the exhaust pipe of the engine gas duct and communicated with the aforementioned steam-water and water collectors, made in the form of closed rings, with the formation of an annular gas duct of this tube bundle, rigidly fastened at the ends with both collectors bounded by an inner shell made in the form of a gap along the perimeter, and an external closed shell, the lower end of which is located above the lower end of the inner shell, as well as with the formation additional paraxial gas duct of the boiler, bounded on the outside by an inner shell and divided inside by a vertical axial continuous partition oriented normal to the gap of the inner shell, and a height equal to the height of the outer shell, into two axial cavities, each of which is bounded on the sides by a corresponding adjacent surface inner shell and the said vertical axial partition, and above or below, respectively, is limited by the upper or lower horizontal partition in the form of a half-ring attached along the edges to the corresponding horizontal end of the vertical axial partition and to the surface of the inner shell, the first of these cavities forms the inlet bypass chamber of the axial duct, and the second forms its outlet bypass chamber, the outer shell is made detachable from two halves along the plane of the vertical axial septum, and bonded with this to the side of the vertical axial septum facing the gap, adjacent to the gap the end face an additional rectangular-shaped vertical axial partition, vertically bounded by water and steam-water collectors, and horizontally by the end part of the vertical axial continuous partition and a flange connection, by means of which it is fixed, which is adjacent to the outer shell with the opposite end, fastened to it in the connector between two its halves and forms on both its sides respectively the inlet and outlet sections of the annular gas duct of the tube bundle, communicating respectively with the inlet and output by-pass chambers of the axial gas duct, which are respectively connected with the input chamber of the boiler, limited by the lower extremity of the inner shell and its bottom, and the output chamber of the boiler, and the extremities of the outer and inner shells are fastened by means of horizontal detachable flange connections to the steam and water collectors, in the inlet the boiler chamber contains a baffle plate located above the exhaust pipe of the engine gas duct, a tar pipe and a drain pipe mounted in its bottom, and if hydrochloric conduit with water seal, mounted in the lower horizontal partition off the bypass chamber communicating in its lower part with a drainage pipe below the water seal. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в таком исполнении, при котором он содержит вертикальный циклонный сепаратор пароводяной смеси, сообщенный в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котла. 2. The boiler according to claim 1, characterized in that it is made in such a way that it contains a vertical cyclone steam-water mixture separator, communicated in the upper part by the bypass pipe with the steam-water collector of the boiler, and in the lower part by the lowering pipe with its water the collector and to which the piping of the feed water and the steam outlet of the recovery boiler are connected to the upper part.
RU2007130105/06A 2007-08-06 2007-08-06 Steam waste-heat boiler by sien RU2394184C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130105/06A RU2394184C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Steam waste-heat boiler by sien

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130105/06A RU2394184C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Steam waste-heat boiler by sien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007130105A RU2007130105A (en) 2009-02-20
RU2394184C2 true RU2394184C2 (en) 2010-07-10

Family

ID=40531208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007130105/06A RU2394184C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Steam waste-heat boiler by sien

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394184C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493483C1 (en) * 2012-03-14 2013-09-20 Дмитрий Александрович Шатровский Recycling plant with steam boiler
RU210244U1 (en) * 2021-12-17 2022-04-04 Олег Петрович Шураев HORIZONTAL WATER-TUBE HEALTH BOILER WITH REDUCED GAS-DYNAMIC RESISTANCE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493483C1 (en) * 2012-03-14 2013-09-20 Дмитрий Александрович Шатровский Recycling plant with steam boiler
RU210244U1 (en) * 2021-12-17 2022-04-04 Олег Петрович Шураев HORIZONTAL WATER-TUBE HEALTH BOILER WITH REDUCED GAS-DYNAMIC RESISTANCE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007130105A (en) 2009-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100559076C (en) Subcritical pressure pouring boiler furnace
CN103982886B (en) The partial circulating multiplying power shell-and-tube high-temperature residual heat steam boiler of local jet
RU2583321C1 (en) Steam generator with horizontal beam of heat exchange pipes and assembly method thereof
RU2394184C2 (en) Steam waste-heat boiler by sien
RU2640307C1 (en) Heater of liquid and gaseous media
CN210107348U (en) Circulating condensing boiler
CN103471082A (en) Three-section horizontal type feed water heater for 200MW units
CN205137872U (en) Energy -concerving and environment -protective type boiler
CN209196816U (en) High-pressure boiler
CN201050774Y (en) Subcritical pressure steam injection boiler
RU59219U1 (en) WATER-OIL HEATER
CN206772087U (en) Waste heat boiler continuous blowdown sewage water heat-energy recovering apparatus
RU110458U1 (en) VERTICAL SHELL-TUBE STEAM WATER HEATER
CN203880674U (en) Shell-and-tube high-temperature waste heat steam boiler with small circulation ratio
CN216667632U (en) Integrated sleeve type steam-water circulating device
CN109163320B (en) High-pressure boiler
CN215675114U (en) Waste heat boiler for generating micro superheated steam by using clean flue gas
RU2110730C1 (en) Barrel boiler
RU97478U1 (en) HIGH PRESSURE HEATER FOR TURBO INSTALLATIONS
CN202709096U (en) Pressure-resistant planetary pipe ring type roller slag cooler
CN211694845U (en) Superheater
CN220206451U (en) Combined synthetic ammonia heat recovery equipment with steam superheater
CN210107357U (en) High-efficient circulation condensation boiler
CN109595813B (en) Full-countercurrent dry-burning prevention gas condensing boiler
RU16191U1 (en) TUBE BOILER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100807