RU2703144C1 - Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device - Google Patents
Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703144C1 RU2703144C1 RU2019104235A RU2019104235A RU2703144C1 RU 2703144 C1 RU2703144 C1 RU 2703144C1 RU 2019104235 A RU2019104235 A RU 2019104235A RU 2019104235 A RU2019104235 A RU 2019104235A RU 2703144 C1 RU2703144 C1 RU 2703144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- drum
- drain boxes
- cooling
- boxes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/22—Drums; Headers; Accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для расхолаживания паром соседних котлов котельных барабанов при переменных режимах эксплуатации котлов (при остановах, разгрузках и др.).The invention relates to the field of power engineering and can be used for steam damping of neighboring boiler drums in variable operating modes of boilers (during shutdowns, unloading, etc.).
Уровень техникиState of the art
Известно, устройство для парового охлаждения паром соседних котлов барабанов, состоящее из 2х распределительных коллекторов в паровом объеме барабана, расположенных перед дырчатым пароприемным устройством, и 2х коллекторов, находящихся в водяном объеме барабана [1].It is known that a device for steam cooling steam adjacent boilers of drums, consisting of 2 distribution manifolds in the steam volume of the drum, located in front of the holey steam receiving device, and 2 collectors located in the water volume of the drum [1].
Недостатком данного устройства является плохое охлаждение парового объема барабана выше уровня воды до барботажно-промывочного устройства (БПУ).The disadvantage of this device is the poor cooling of the steam volume of the drum above the water level to a bubbler-flushing device (BPU).
Известно принятое в качестве прототипа заявленного изобретения устройство для охлаждения паром котельного барабана с сепарационными устройствами в виде дроссельного потолка, барботажной промывки и циклонов, содержащее распределительные коллекторы с патрубками, один из которых расположен в верхней части парового объема, другой в нижней части водяного объема [RU 2059922 F22В 37/22 1995.01 [2].Known adopted as a prototype of the claimed invention, a device for steam cooling of a boiler drum with separation devices in the form of a throttle ceiling, bubbler washing and cyclones containing distribution manifolds with nozzles, one of which is located in the upper part of the steam volume, the other in the lower part of the water volume [RU 2059922 F22B 37/22 1995.01 [2].
Описание работы прототипаDescription of the work of the prototype
Устройство для охлаждения котельного барабана паром с сепарационными устройствами, выполненными в виде дроссельного потолка, листов барботажной промывки, коробов слива промывочной воды с барботажных устройств и циклонов с поддонами, содержит распределительные коллекторы, расположенные не менее, чем по два в верхней части парового объема под дроссельным потолком, в нижней части парового объема под листами барботажной промывки, в нижней части водяного объема под циклонами. Распределительные коллекторы снабжены направляющими патрубками с углом выхода пара к продольной оси барабана 45°<α<90°, а пар от постороннего источника подается через линии подвода пара.A device for cooling a boiler drum with steam with separation devices made in the form of a throttle ceiling, sheets of bubbler washing, drainage boxes for washing water from bubblers and cyclones with pallets, contains distribution manifolds located at least two in the upper part of the steam volume under the throttle ceiling, in the lower part of the steam volume under the bubbler sheets, in the lower part of the water volume under the cyclones. Distribution manifolds are equipped with guide pipes with a steam outlet angle of 45 ° <α <90 ° to the longitudinal axis of the drum, and steam from an external source is supplied through steam supply lines.
Для охлаждения барабана котла после его останова через линии подвода пара подается насыщенный пар из барабанов соседних работающих котлов ко всем распределительным коллекторам. Через отверстия направляющих патрубков пар истекает в пристенную область барабана, где и осуществляется теплообмен между стенкой барабана и паром.To cool the boiler drum after it has been stopped, saturated steam is supplied through the steam supply lines from the drums of neighboring working boilers to all distribution manifolds. Through the openings of the guide pipes, steam flows into the wall region of the drum, where heat is exchanged between the wall of the drum and the steam.
Подача пара через два коллектора позволяет приблизить струи пара к стенке, направить поток пара в одном направлении и уменьшить шаг между направляющими патрубками примерно в 2 раза при сохранении диаметра распределительного коллектора. Шаг между патрубками при этом уменьшается с 1,5 до 0,5-0,75 м, что позволяет более равномерно охлаждать стенку.The steam supply through two collectors makes it possible to bring the steam jets closer to the wall, direct the steam flow in one direction and reduce the pitch between the guide pipes by about 2 times while maintaining the diameter of the distribution manifold. The step between the nozzles is reduced from 1.5 to 0.5-0.75 m, which allows more even cooling of the wall.
Использование двух коллекторов позволяет организовать общий поток пара в каждой половине барабана в разных направлениях, при этом образуется замкнутое движение пара, что позволяет интенсивно включить в теплообмен наряду с посторонним, собственный пар котла.The use of two collectors allows you to organize the total steam flow in each half of the drum in different directions, while a closed steam movement is formed, which allows you to intensively include the boiler’s own steam in the heat exchange along with extraneous.
Таким образом, установка двух коллекторов позволяет более интенсивно и равномерно охлаждать стенки барабана, а также выполнить устройство более компактным.Thus, the installation of two collectors allows you to more intensively and evenly cool the walls of the drum, and also make the device more compact.
Недостатком данного технического решения является низкая эффективность работы распределительных коллекторов, находящихся под барботажно-промывочным устройством, так как пар к центральной части барабана через направляющие патрубки может поступать только на длине в промежутках между сливными коробами, которая например, для котла ТПЕ-223, составляет приблизительно 44% от длины барабана, а 56% занимают сливные короба. Кроме того, из-за того, что угол выхода пара из отверстий направляющих патрубков составляет 45°<α<90° к оси барабана, струи пара плохо проникают в пространство за сливными коробами. По этой причине участки барабана за сливными коробами практически не охлаждаются.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of the distribution manifolds located under the bubbler-flushing device, since the steam to the central part of the drum through the guide pipes can only reach a length between the drain boxes, which, for example, for the TPE-223 boiler, is approximately 44% of the drum length, and 56% are drain boxes. In addition, due to the fact that the angle of steam exit from the holes of the guide tubes is 45 ° <α <90 ° to the axis of the drum, steam jets poorly penetrate into the space behind the drain boxes. For this reason, sections of the drum behind the drain boxes are practically not cooled.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является повышение маневренности котлов при переменных режимах эксплуатации (при останове, разгрузке и др.), достигаемое за счет повышения эффективности охлаждения участка барабанов котлов между уровнем воды и отметкой листов барботажно-промывочного устройства равной приблизительно 450 мм. Техническим результатом изобретения является обеспечение более интенсивного охлаждения металла стенок барабана в его средней части и исключение зон, не охлаждаемых паром с целью повышения надежности барабанов. Решение указанной задачи и достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в барабане котла размещается устройство для охлаждения паром сторонних источников при остановах котлов парового объема барабана выше уровня воды и до отметки барботажно-промывочных устройств с сепарационными устройствами в виде внутрибарабанных циклонов, барботажно-промывочных устройств со сливными коробами, содержащее два распределительных коллектора, при этом согласно изобретению данные коллекторы располагаются над сливными коробами барботажно-промывочных устройств, а пар через направляющие патрубки, пропущенные через отверстия, прорезанные в соответствующих глухих листах между сливными коробами, подается в пространство между сливными коробами, что позволяет уменьшить расстояние между вытекающей струей и телом барабана до 80 мм (0,05 Дб), где Дб - диаметр барабана. При этом выпускные отверстия направляющих патрубков установлены на середине паровой высоты так, что их ось расположена под углом 15° к оси барабана, за счет чего вытекающие из них струи пара способны проникать в пространство за сливными коробами, что позволяет увеличить интенсивность охлаждения металла и исключить зоны, не охлаждаемые паром.The objective of the invention is to increase the maneuverability of boilers under variable operating conditions (during shutdown, unloading, etc.), achieved by increasing the cooling efficiency of the section of the boiler drums between the water level and the mark of sheets of the bubbler-flushing device equal to approximately 450 mm The technical result of the invention is to provide more intensive cooling of the metal walls of the drum in its middle part and the exclusion of areas not cooled by steam in order to increase the reliability of the drums. The solution of this problem and the achievement of the specified technical result is ensured by the fact that a device for cooling third-party sources with steam when the boiler stops the steam volume of the drum above the water level and up to the marking of bubbler-flushing devices with separation devices in the form of intra-drum cyclones, bubbler-flushing devices is placed in the boiler drum with drain boxes, containing two distribution manifolds, while according to the invention, these collectors are located above the drain boxes mixtures of bubbler-flushing devices, and steam through guide pipes passed through holes cut in the corresponding blank sheets between the drain boxes is fed into the space between the drain boxes, which allows to reduce the distance between the effluent stream and the drum body to 80 mm (0.05 D b ) where D b - the diameter of the drum. In this case, the outlet openings of the guide tubes are installed at the middle of the steam height so that their axis is located at an angle of 15 ° to the axis of the drum, due to which steam streams emanating from them are able to penetrate into the space behind the drain boxes, which allows increasing the cooling rate of the metal and eliminating zones not steam cooled.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На чертеже фиг. 1 показан поперечный разрез барабана с устройствами парового охлаждения. На фиг. 2 показан продольный разрез барабана по А-А и Б-Б. На фиг. 3 показан продольный разрез барабана по Г-Г. На фиг. 4 показан направляющий патрубок, на фиг. 5 показан разрез по Д-Д и направление вытекания струй пара из патрубков, на фиг. 6 показан местный вид расположения коллектора расхолаживания и направляющего патрубка.In the drawing of FIG. 1 shows a cross section of a drum with steam cooling devices. In FIG. 2 shows a longitudinal section through the drum A-A and B-B. In FIG. 3 shows a longitudinal section of the drum according to G-D. In FIG. 4 shows a guide pipe, FIG. 5 shows a section along DD and the direction of flow of steam jets from the nozzles, in FIG. 6 shows a local view of the location of the cooldown collector and guide pipe.
Обозначения:Designations:
1. Барабан1. Drum
2. Внутрибарабанный циклон2. Drum cyclone
3. Поддон3. Pallet
4. Колпак циклона4. Cyclone cap
5. Барбатажно-промывочное устройство5. Bubbling and flushing device
6. Сливные короба6. Drain boxes
7. Короб подвода питательный воды7. Nutritious water supply box
8. Сливной короб питательной воды8. Drain box of feed water
9. Дырчатый пароприемный лист9. Hole steam sheet
10. Штатные распределительные коллекторы10. Established distribution manifolds
11. Штуцеры11. Fittings
12. Распределительный коллектор12. Distribution Manifold
13. Направляющие патрубки13. Guide tubes
14. Глухие листы14. Blank sheets
15. Патрубки подвода пароводяной смеси.15. Pipes for supplying a steam-water mixture.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Внутрибарабанные сепарационные устройства, показанные на фиг. 1, содержат внутрибарабанные циклоны 2 с поддонами 3 и патрубками подвода пароводяной смеси 15, барботажно-промывочное устройство 5, сливные короба 6, дырчатый пароприемный лист 9. Кроме того, на фиг. 1 показаны штатные распределительные коллекторы 10 со штуцерами 11.The intra-drum separation devices shown in FIG. 1 contain
Над сливными коробами устанавливаются два распределительных коллектора 12, с направляющими патрубками 13, которые заведены в паровой объем пространства барабана между сливными коробами. Для этой цели в глухих листах 14 между сливными коробами прорезаются отверстия на 5 мм больше диаметра штуцера. Штуцера имеют выпускные отверстия ∅ 4-6 мм, оси которых располагаются под углом 15° к оси барабана. Кроме того, для более равномерного охлаждения барабана штуцеры заведены между коробами на середину высоты парового объема, т.е. на 225 мм выше уровня воды в барабане. Распределительные коллекторы располагаются приблизительно на 20 мм выше уровня воды на листах барботажно-промывочного устройства, для исключения заужения входных сечений сливных коробов.Two
Описание работы устройства по охлаждению барабанаDescription of the operation of the drum cooling device
Устройство охлаждения парового объема барабана между уровнем воды и барботажно-промывочным устройством работает следующим образом.A device for cooling the steam volume of the drum between the water level and the bubbler-flushing device operates as follows.
Пар на охлаждение верхней части парового объема и нижней части ниже уровня воды подается через штатные распределительные коллектора. Пар на охлаждение барабана выше уровня воды и до отметки барботажно-промывочного устройства подается через два распределительных коллектора, подключенных к линии подвода пара сторонних источников. Пар через направляющие патрубки поступает в пространство между сливными коробами. Благодаря тому, что паровыпускные отверстия патрубков находятся на расстоянии равном 80 мм от тела барабана, происходит интенсивное охлаждение паром металла средней части барабана. Кроме того, за счет того, что патрубки имеют такую длину, что паровыпускные отверстия располагаются на середине высоты парового объема (приблизительно 225 мм), в результате чего происходит равномерное охлаждение всей стенки барабана по высоте. За счет расположения направляющих патрубков вблизи тела барабана и вытекания струй пара под углом 15° к оси барабана, создаются благоприятные условия охлаждения тела барабана за сливными коробами за счет движения пара через каналы за сливными коробами. Все это вместе взятое приводит к тому, что происходит интенсивное охлаждение струями пара всего металла барабана между уровнем воды и листами БПУ, для исключения зон, не охлаждаемых паром.Steam for cooling the upper part of the steam volume and the lower part below the water level is supplied through standard distribution manifolds. Steam for cooling the drum above the water level and up to the level of the bubbler washing device is supplied through two distribution manifolds connected to the steam supply line of third-party sources. Steam through the guide pipes enters the space between the drain boxes. Due to the fact that the steam outlet openings of the nozzles are located at a distance equal to 80 mm from the drum body, intensive cooling by the metal vapor of the middle part of the drum occurs. In addition, due to the fact that the nozzles are so long that the steam outlet is located in the middle of the height of the vapor volume (approximately 225 mm), resulting in uniform cooling of the entire drum wall in height. Due to the location of the guide pipes near the body of the drum and the outflow of steam jets at an angle of 15 ° to the axis of the drum, favorable conditions are created for cooling the body of the drum behind the drain boxes due to the movement of steam through the channels behind the drain boxes. All this taken together leads to the fact that there is intensive cooling by jets of steam of the entire metal of the drum between the water level and the BPU sheets, to exclude zones not cooled by steam.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Устройство для охлаждения парового объема барабана между уровнем воды и барботажно-промывочным устройством согласно патентуемому изобретению отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертеже достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области теплоэнергетики.A device for cooling the vapor volume of a drum between a water level and a bubbler washing device according to the patented invention meets the condition of "industrial applicability". The essence of the technical solution is disclosed in the formula, description and drawing clearly enough for understanding and industrial implementation by appropriate specialists based on the current state of the art in the field of heat power engineering.
Список источниковList of sources
1. РД 34.26.517-96. Типовая инструкция по останову барабанного котла с использованием устройств ускоренного расхолаживания. - М.: СПО ОРГРЭС, 1997 г. 1. RD 34.26.517-96. Typical instructions for shutting down a drum boiler using accelerated cooling devices. - M .: SPO ORGRES, 1997
2. Патент 2059922. Устройство для охлаждения паром котельного барабана /Н.А. Никифоров; заявитель и патентообладатель Акционерное общество открытого типа по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Уралтехэнерго» // заявл. №9393057469, опубл. 28.12.1993.2. Patent 2059922. A device for steam cooling of a boiler drum / N.A. Nikiforov; Applicant and patent holder Open Joint Stock Company for the adjustment, improvement of technology and operation of power plants and networks of Uraltehenergo // decl. No. 9393057469, publ. 12/28/1993.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104235A RU2703144C1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104235A RU2703144C1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703144C1 true RU2703144C1 (en) | 2019-10-16 |
Family
ID=68280120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019104235A RU2703144C1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703144C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU844918A1 (en) * | 1979-10-19 | 1981-07-07 | Предприятие П/Я Р-6413 | Boiler drum |
RU2059922C1 (en) * | 1993-12-28 | 1996-05-10 | Акционерное общество открытого типа по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Уралтехэнерго" | Device for cooling boiler drum with steam |
RU158472U1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | INTERNAL DRUM SEPARATION DEVICE |
-
2019
- 2019-02-14 RU RU2019104235A patent/RU2703144C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU844918A1 (en) * | 1979-10-19 | 1981-07-07 | Предприятие П/Я Р-6413 | Boiler drum |
RU2059922C1 (en) * | 1993-12-28 | 1996-05-10 | Акционерное общество открытого типа по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Уралтехэнерго" | Device for cooling boiler drum with steam |
RU158472U1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | INTERNAL DRUM SEPARATION DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2675966C2 (en) | Shell and tube heat exchanger | |
US8707911B2 (en) | Cooling system for ports in a boiler | |
US4314826A (en) | Coal gasification apparatus | |
KR20180108687A (en) | distributor | |
RU2703144C1 (en) | Device for cooling steam volume of drum between water level and bubbling-flushing device | |
US20150247637A1 (en) | Flue gas purification device | |
RU2008148637A (en) | METHOD FOR PREVENTING CORROSION ON SURFACES OF BOILER HEAT EXCHANGE AND MEANS OF SUBMITTING ADDITIONAL MATERIAL | |
US20160169589A1 (en) | Quench-cooling system | |
CA2827022C (en) | An apparatus for production of biogas by digestion of organic material | |
KR20120108003A (en) | Economizer water recirculation system for boiler exit gas temperature control in supercritical pressure boilers | |
KR101332592B1 (en) | Blowoff tank | |
US10900693B2 (en) | Hot water storage boiler having scale prevention function | |
CN106246250B (en) | Steam dump device for nuclear power plant | |
JP2017075633A (en) | Gas vaporizer | |
CN106268404B (en) | Steam mixer | |
US5329886A (en) | Steam generator | |
EP1493967B1 (en) | Incineration system and method | |
CN219914056U (en) | Quenching tower with good cooling effect | |
KR101019193B1 (en) | Waste heat recovery system | |
JP2003004885A (en) | Steam generator | |
US6526922B2 (en) | Steam generator | |
JP2019138544A (en) | Boiler and method for modifying boiler | |
RU2059922C1 (en) | Device for cooling boiler drum with steam | |
BG62667B1 (en) | Device for the connection of pipelines for purged gas from a piece of equipment for removing sulphur from flue gases of a coal-type fuels firing electric power plant to a water cooling tower with natural counterflow | |
RU2302045C1 (en) | Nuclear reactor separating drum |