RU2729564C1 - Boiler membrane wall - Google Patents

Boiler membrane wall Download PDF

Info

Publication number
RU2729564C1
RU2729564C1 RU2019139139A RU2019139139A RU2729564C1 RU 2729564 C1 RU2729564 C1 RU 2729564C1 RU 2019139139 A RU2019139139 A RU 2019139139A RU 2019139139 A RU2019139139 A RU 2019139139A RU 2729564 C1 RU2729564 C1 RU 2729564C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screens
belts
boiler
pipes
stiffening
Prior art date
Application number
RU2019139139A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Сербиновский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик")
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 Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик") filed Critical Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик")
Priority to RU2019139139A priority Critical patent/RU2729564C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729564C1 publication Critical patent/RU2729564C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to power engineering, particularly, to design of steam and hot-water boilers. Boiler membrane wall made of tube panels with vertical pipes and reinforced by stiffness belts is equipped with strips welded in direction across these pipes and located between stiffening belts and / or rigidity belt and connection of screens.EFFECT: technical result consists in simplification of design of membrane wall with stiffeners attached to it, reduction of metal consumption and improvement of boiler reliability.4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к конструкции паровых и водогрейных котлов.The invention relates to the field of power engineering, in particular to the design of steam and hot water boilers.

Мембранные экраны котлов для снижения в них напряжений и уменьшения деформации при нормальном режиме работы и аварийных режимах хлопка газов в топке и аварийного разрежения укрепляют поясами жесткости. Для обеспечения необходимой прочности экранов и допустимых деформаций экранов и поясов жесткости расстояния между поясами жесткости (шаг поясов), а также расстояния между поясом жесткости и соединением экранов, например, вертикального экрана с подовым или потолочным, не должны превышать допускаемого значения, которое определяется параметрами экранов: используемыми материалами, шагом труб, внешним диаметром и толщиной стенки труб, толщиной и шириной проставки или размерами плавников, параметрами котла размерами экранов топки, переходного газохода и конвективной шахты, температурой экранов, давлением в трубах, материалом труб и проставок, весом экранов и присоединенных к ним элементам конструкции под участком, где должны располагаться пояса жесткости, давлением наддува или разрежением во внутреннем пространстве котла, давлением хлопка и аварийного разрежения. Однако часто вследствие необходимости размещения на экранах различных конструктивных элементов (горелок, лазов, лючков, отборных устройств, сопел и т.д.) конструктивно выдержать требуемый шаг поясов жесткости сложно. Кроме этого пояса жесткости утяжеляют и удорожают котел. В связи с этим достаточно часто конструктивно принимают шаг поясов больше допустимого. В этом случае требуются дополнительные меры по укреплению экранов, в качестве которого используют горячие или холодные вертикальные пояса жесткости, располагающиеся между основными горизонтальными поясами жесткости. Экраны котла в рабочем режиме нагреты и их размеры увеличиваются, поэтому конструкция поясов или их узлов соединения должны обеспечивать взаимное перемещение поясов для компенсации удлинения экранов.Membrane screens of boilers to reduce stresses in them and reduce deformation during normal operation and emergency modes of cotton gases in the firebox and emergency vacuum are reinforced with stiffening belts. To ensure the required strength of screens and permissible deformations of screens and stiffening belts, the distance between the stiffening belts (belt spacing), as well as the distance between the stiffening belt and the connection of screens, for example, a vertical screen with a hearth or ceiling, should not exceed the permissible value, which is determined by the parameters of screens : the materials used, the pipe pitch, the outer diameter and wall thickness of the pipes, the thickness and width of the spacer or the dimensions of the fins, the parameters of the boiler, the dimensions of the furnace screens, the transitional flue and the convection shaft, the temperature of the screens, the pressure in the pipes, the material of the pipes and spacers, the weight of the screens and connected to them, structural elements under the section where the stiffening belts should be located, pressurization pressure or vacuum in the inner space of the boiler, cotton pressure and emergency vacuum. However, often due to the need to place various structural elements on the screens (burners, manholes, hatches, selection devices, nozzles, etc.), it is difficult to structurally maintain the required spacing of the stiffening belts. In addition, the stiffening belts make the boiler heavier and more expensive. In this regard, quite often constructively take the step of the belts more than the permissible. In this case, additional measures are required to strengthen the screens, which are hot or cold vertical stiffening belts located between the main horizontal stiffening belts. Boiler screens are heated in operating mode and their dimensions increase; therefore, the design of the belts or their connection nodes must ensure mutual movement of the belts to compensate for the elongation of the screens.

Известен узел соединения вертикального и горизонтального пояса жесткости котла (Патент CN 201387000 Y, МПК F22B 37/00, F22B 37/24, опубл. 20.01.2010), имеющего вертикальные и горизонтальные пояса жесткости, а вертикальные пояса жесткости расположены между горизонтальными поясами жесткости. В узле соединения вертикального пояса с горизонтальными поясами один конец вертикального пояса жестко соединен с первым из двух горизонтальных поясов с помощью стальных уголков, а другой конец соединен со вторым из двух горизонтальных поясов с помощью уголков и Т-образных деталей, обеспечивающих нужное перемещение вертикального пояса относительно горизонтального при нагреве экрана.Known junction of the vertical and horizontal ribs of the boiler stiffness (Patent CN 201387000 Y, IPC F22B 37/00, F22B 37/24, publ. 20.01.2010), which has vertical and horizontal ribs of rigidity, and vertical ribs are located between the horizontal ribs of rigidity. In the junction of the vertical belt with horizontal belts, one end of the vertical belt is rigidly connected to the first of the two horizontal belts using steel corners, and the other end is connected to the second of the two horizontal belts using corners and T-shaped parts that ensure the required movement of the vertical belt relative to horizontal when the screen heats up.

Основными недостатками конструкции является высокая металлоемкость и низкая жесткость соединения вертикальных и горизонтальных поясов жесткости. Дополнительные вертикальные пояса имеют достаточно большую массу и увеличивают весовые нагрузки на экраны котла. Кроме этого вертикальные пояса прикрепляются к экранам креплениями, которые также увеличивают массу котла и нагрузки на экраны. Все это снижает надежность и долговечность экранов и котла в целом.The main disadvantages of the design are high metal consumption and low rigidity of the connection of vertical and horizontal stiffening belts. Additional vertical belts have a sufficiently large mass and increase the weight loads on the boiler screens. In addition, vertical belts are attached to the screens with fasteners, which also increase the mass of the boiler and the load on the screens. All this reduces the reliability and durability of the screens and the boiler as a whole.

Известна система поясов жесткости (Патент US 8939112, МПК F22B 21/00, F22B 37/20, F22B 37/24, опубл. 27.01.2015), имеющая вертикальные и горизонтальные пояса жесткости, при этом вертикальные пояса жесткости в нижней своей части соединены с горизонтальными узлами, позволяющими скользить в вертикальном направлении, препятствовать перекосу горизонтальных поясов и компенсировать температурные перемещения, вызванные нагревом или охлаждением котла.Known system of stiffening belts (Patent US 8939112, IPC F22B 21/00, F22B 37/20, F22B 37/24, publ. 27.01.2015), having vertical and horizontal belts of rigidity, while vertical belts of rigidity in its lower part are connected to horizontal knots allowing vertical sliding, preventing the horizontal belts from skewing and compensating for temperature movements caused by heating or cooling of the boiler.

Недостатками конструкции является сложность и низкая надежность узла подвижного соединения горизонтальных и вертикальных поясов и низкая жесткость такого соединения. Кроме этого применение дополнительных вертикальных поясов приводит к увеличению металлоемкости котла. Большая металлоемкость и, соответственно, большая масса системы поясов жесткости приводит к повышению напряжений в экранах, снижает их прочность, надежность и долговечность. Снижается надежность и долговечность котла в целом.The disadvantages of the design are the complexity and low reliability of the unit for the movable connection of horizontal and vertical belts and the low rigidity of such a connection. In addition, the use of additional vertical belts leads to an increase in the metal consumption of the boiler. The high metal consumption and, accordingly, the large mass of the system of stiffening belts leads to an increase in stresses in the screens, reduces their strength, reliability and durability. The reliability and durability of the boiler as a whole decreases.

Известен мембранный экран парового котла, включающий параллельно расположенные трубы, соединенные с помощью перемычек-проставок или сваренных вместе боковых ребер-плавников, опорную систему в виде поясов жесткости, опорных элементов и их креплений, приваренных к мембранному экрану, которые допускают относительное его перемещение, отличающийся тем, что перемычки между трубами снабжены дополнительными элементами плоского или фигурного сечения, присоединенными к перемычкам перпендикулярно осевой плоскости экрана и параллельно оси труб (Патент РФ №2668048, МПК F22B 37/10, опубл. 25.09.2018).Known is a membrane screen of a steam boiler, which includes parallel pipes connected by spacers or side fins welded together, a support system in the form of stiffening belts, support elements and their fasteners welded to the membrane screen, which allow its relative movement, which differs the fact that the bulkheads between the pipes are equipped with additional elements of flat or figured cross-section connected to the bulkheads perpendicular to the axial plane of the screen and parallel to the axis of the pipes (RF Patent No. 2668048, IPC F22B 37/10, publ. 09/25/2018).

Данная конструкция рассчитана на применение горизонтальных поясов жесткости и позволяет значительно увеличить изгибную жесткость экранов вдоль труб и снизить напряжения в экранах. Соответственно, появляется возможность увеличения шага между поясами жесткости. Однако такая конструкция хорошо оправдывает себя для относительно нешироких экранов и относительно небольшой длине дополнительных элементов - ребер, приваренных к проставкам. Для относительно широких экранов их деформации в средней зоне между поясами жесткости за счет малой изгибной жесткости экранов в направлении перпендикулярном трубам экранов становятся велики, недопустимо возрастают напряжения в экранах. Приварка к экранам дополнительных элементов большой длины и с малым шагом поперек труб мало влияет на поперечную изгибную жесткость и вызывает технологические затруднения, так как вызывает коробление экранов.This design is designed for the use of horizontal stiffening belts and can significantly increase the bending stiffness of the screens along the pipes and reduce the stresses in the screens. Accordingly, it becomes possible to increase the pitch between the stiffening belts. However, this design justifies itself well for relatively narrow screens and a relatively short length of additional elements - ribs welded to spacers. For relatively wide screens, their deformations in the middle zone between the stiffening belts, due to the low bending stiffness of the screens in the direction perpendicular to the tubes of the screens, become large, the stresses in the screens increase unacceptably. Welding to the screens of additional elements of great length and with a small pitch across the pipes has little effect on the lateral bending stiffness and causes technological difficulties, since it causes warping of the screens.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, состоит в упрощении конструкции мембранного экрана с присоединенными к нему поясами жесткости, снижении металлоемкости и повышении надежности котла.The technical result, which the proposed technical solution is aimed at, consists in simplifying the design of the membrane screen with stiffening belts attached to it, reducing the metal consumption and increasing the reliability of the boiler.

Указанный технический результат достигается за счет того, что мембранный экран котла, выполненный из трубных панелей с вертикальными трубами и укрепленный поясами жесткости, снабжен полосами, приваренными в направлении поперек этих труб и расположенными между поясами жесткости и/или поясом жесткости и соединением экранов.The specified technical result is achieved due to the fact that the membrane boiler shield, made of pipe panels with vertical pipes and reinforced with stiffening belts, is provided with strips welded in the direction across these pipes and located between the stiffening belts and / or stiffening belt and the connection of the screens.

Полосы могут привариваться с равномерным шагом или с шагом, увеличивающимся от средней линии между поясами жесткости. В последнем случае шаг приварки может увеличиваться пропорционально расстоянию от средней линии или пропорционально квадрату расстояния от средней линии.The strips can be welded with a uniform pitch or with a pitch increasing from the centerline between the stiffening belts. In the latter case, the weld pitch can increase in proportion to the distance from the centerline or in proportion to the square of the distance from the centerline.

Ширина и толщина полос могут приниматься постоянными для данной зоны приварки или уменьшаться от средней линии между поясами жесткости и/или поясом жесткости и соединением экранов.The width and thickness of the strips can be taken constant for a given weld zone or decrease from the centerline between the stiffening chords and / or the stiffening belt and the shield connection.

Полосы, приваренные к трубам экрана в местах соединения трубных панелей, соединяются между собой перемычками или пластинами.The strips welded to the screen pipes at the joints of the pipe panels are interconnected by jumpers or plates.

На фиг. 1 изображен боковой мембранный экран топки парового котла П-образной конструкции с зонами укрепления полосами экранов между поясами, шаг которых превышает допустимый для данного места топки;FIG. 1 shows a side membrane screen of a steam boiler furnace of a U-shaped structure with zones of reinforcement with strips of screens between belts, the pitch of which exceeds the allowable for a given place of the furnace;

на фиг. 2 - часть топки Вид А;in fig. 2 - part of the furnace View A;

на фиг. 3 - часть сечения В-В бокового экрана фиг. 2 с приваренными к вертикальным трубам полосами поперек этих труб;in fig. 3 is a part of the section B-B of the side screen of FIG. 2 with strips welded to vertical pipes across these pipes;

на фиг. 4 - часть сечения В-В бокового экрана фиг. 2 с приваренными к вертикальным трубам полосами и перемычками, соединяющими две полосы соседних панелей стыковыми швами;in fig. 4 is a part of the section B-B of the side screen of FIG. 2 with strips and bridges welded to vertical pipes, connecting two strips of adjacent panels with butt seams;

на фиг. 5 - часть сечения В-В бокового экрана фиг. 2 с приваренными к вертикальным трубам полосами поперек этих труб и полосами, соединяющими полосы соседних панелей сварными соединениями внахлест.in fig. 5 is a part of the section B-B of the side screen of FIG. 2 with strips welded to vertical pipes across these pipes and strips connecting the strips of adjacent panels with overlapping welded joints.

Мембранный экран 1 входит в состав газоплотной экранной коробки 2 парового котла 3, содержащего топку 4, переходной газоход 5 и конвективную шахту 6. Экраны 1 в экранной коробке 2 укреплены поясами жесткости 7 и подвешены на подвесках 8 к верхней части каркаса 9 котла 3. Мембранный экран 1 сварен из трубных панелей 10 с вертикальными трубами 11. К вертикальным трубам 11 мембранного экрана 1 приварены полосы 12 в направлении поперек этих труб. В представленном примере на фиг. 1 полосы 12 расположены между поясами жесткости 7, шаг которых превышает допустимый. Укрепление экранов полосами 12 возможно между поясами жесткости и/или между поясом жесткости и соединением экранов. Зон укрепления полосами экранов может быть несколько. На фиг. 1 показаны три зоны, укрепленные полосами 12 между поясами жесткости. На фиг. 2 показана одна из зон укрепления экрана 1 полосами 12. В местах соединения трубных панелей 10 полосы 12 могут быть сварены попарно перемычками 13 (фиг. 2, фиг. 4) или пластинами 14 (фиг. 2, фиг. 5). Сварные соединения полос 12 между трубными панелями 10 экрана 1 могут быть выполнены встык (фиг. 4) или внахлест (фиг. 5).The membrane screen 1 is part of the gas-tight screen box 2 of the steam boiler 3, containing the firebox 4, the transition flue 5 and the convection shaft 6. Screens 1 in the screen box 2 are reinforced with stiffening belts 7 and are suspended on suspensions 8 to the upper part of the frame 9 of the boiler 3. Membrane the shield 1 is welded from pipe panels 10 with vertical pipes 11. Strips 12 are welded to the vertical pipes 11 of the membrane shield 1 in the direction across these pipes. In the example shown in FIG. 1 strips 12 are located between stiffening belts 7, the pitch of which exceeds the allowable one. Reinforcement of the screens with strips 12 is possible between the reinforcement belts and / or between the reinforcement belt and the joint of the screens. There can be several zones of reinforcement with screen strips. FIG. 1 shows three zones reinforced with strips 12 between stiffening belts. FIG. 2 shows one of the zones of reinforcement of the screen 1 with strips 12. At the joints of the tube panels 10, the strips 12 can be welded in pairs by jumpers 13 (Fig. 2, Fig. 4) or plates 14 (Fig. 2, Fig. 5). The welded joints of the strips 12 between the tube panels 10 of the screen 1 can be made end-to-end (Fig. 4) or overlapped (Fig. 5).

При работе котла могут возникнуть аварийные режимы: хлопок топочных газов или аварийное разрежение, которые сопровождаются повышенными внутренними напряжениями в экранной коробке. При шагах между поясами жесткости, не превышающих допускаемые расстояния, которые соответствуют параметрам экранов, их температуре и давлению в трубах, внутренние напряжения в экранах не превышают допускаемые. Однако при реальном проектировании необходимо увеличить шаг поясов для расположения горелок, сопел дутья и других элементов конструкции, поэтому достаточно часто шаги между поясами жесткости превышают допускаемые. В этом случае в серединной зоне экранов между поясами возникают повышенные изгибающие моменты и напряжения, что приводит к снижению прочности и долговечности экранов и котла в целом. Это касается как вертикальных экранов топки, переходного газохода и конвективной шахты, так и горизонтальных или наклонных экранов потолка экранной коробки котла, подовых экранов холодной воронки или переходного газохода. Приварка полос 12 к трубам 11 мембранного экрана 1 позволяет снизить повышенные напряжения в серединных зонах экранов, увеличить поперечное сечение, осевые моменты инерции и моменты сопротивления изгибу экрана в зоне упрочнения, соответственно, снизить в этой зоне напряжения и повысить прочность экрана. Кроме этого приваренные полосы увеличивают изгибную жесткость экранов котла и, соответственно, уменьшают изгибные деформации экранов при рабочем и аварийных режимах работы котла. Все это повышает прочность и надежность котла в целом.During the operation of the boiler, emergency modes may occur: cotton flue gases or emergency vacuum, which are accompanied by increased internal stresses in the shield box. When the steps between the stiffening belts do not exceed the permissible distances, which correspond to the parameters of the screens, their temperature and pressure in the pipes, the internal stresses in the screens do not exceed the permissible ones. However, in real design, it is necessary to increase the spacing of the belts for the location of burners, blast nozzles and other structural elements, therefore, quite often the steps between the stiffening belts exceed the allowable ones. In this case, in the middle zone of the screens between the chords, increased bending moments and stresses arise, which leads to a decrease in the strength and durability of the screens and the boiler as a whole. This applies to both the vertical screens of the furnace, transitional flue and convection shaft, and horizontal or inclined roof screens of the boiler screen box, bottom screens of a cold funnel or transitional flue. Welding the strips 12 to the pipes 11 of the membrane screen 1 allows to reduce the increased stresses in the middle zones of the screens, to increase the cross section, axial moments of inertia and moments of resistance to bending of the screen in the hardening zone, respectively, to reduce the stresses in this zone and increase the strength of the screen. In addition, the welded strips increase the bending rigidity of the boiler screens and, accordingly, reduce the flexural deformations of the screens during operating and emergency modes of boiler operation. All this increases the strength and reliability of the boiler as a whole.

Полосы могут привариваться к трубам с равномерным шагом, однако, для обеспечения наибольшего снижения металлоемкости котла шаг полос может увеличиваться от середины зоны укрепления к поясам жесткости пропорционально расстоянию от средней линии или пропорционально квадрату расстояния от средней линии, то есть по мере уменьшения изгибающего момента в экране. Ширина и толщина приваренных полос может быть постоянной или для снижения металлоемкости при одинаковом шаге приваренных полос, их ширина и толщина может уменьшаться от средней линии между поясами жесткости к поясам по мере снижения изгибающего момента в экране. Шаг между полосами с выбирается (рассчитывается) в зависимости от изгибающих моментов в зоне укрепления, материала и размеров полос: ширины сечения b и толщины s. Границы зоны укрепления определяются границами превышения действующих изгибающих моментов по отношению к допускаемым моментам для данного участка экрана, соответственно, определяются расстояния от края экрана а 1 и поясов жесткости а 2. Аналогично величина расстояния a 2 от сварного соединения двух перпендикулярных экранов определяется, если зона укрепления находится между крайним поясом жесткости и сварным соединением двух перпендикулярных экранов, например, соединением вертикального и потолочного экранов. В случае укрепления потолочного экрана котла расстояния a 1 и a 2 определяются с учетом конструкции и расположения укрепляющих элементов на этом экране, например, коробов уплотнения для выхода труб ширм.The strips can be welded to pipes with a uniform pitch, however, to ensure the greatest reduction in the metal consumption of the boiler, the stripe pitch can increase from the middle of the reinforcement zone to the stiffening belts in proportion to the distance from the centerline or proportionally to the square of the distance from the centerline, that is, as the bending moment in the screen decreases ... The width and thickness of the welded strips can be constant or to reduce the metal consumption at the same pitch of the welded strips, their width and thickness can decrease from the centerline between the stiffening chords to the chords as the bending moment in the screen decreases. The step between the strips c is selected (calculated) depending on the bending moments in the reinforcement zone, the material and the dimensions of the strips: section width b and thickness s. The boundaries of the reinforcement zone are determined by the boundaries of the excess of the effective bending moments in relation to the permissible moments for this section of the screen, respectively, the distances from the edge of the screen a 1 and stiffeners a 2 are determined. Similarly, the distance a 2 from the welded joint of two perpendicular screens is determined if the reinforcement zone is located between the extreme stiffening belt and the welded joint of two perpendicular screens, for example, by connecting the vertical and ceiling screens. In the case of strengthening the boiler ceiling screen, the distances a 1 and a 2 are determined taking into account the design and location of the reinforcing elements on this screen, for example, sealing boxes for the outlet of the screen pipes.

Добавление в конструкцию экранов укрепляющих полос позволяет существенно повысить изгибную прочность и жесткость экранов как в направлении вдоль труб, так и в направлении поперек труб. Это дает возможность отказаться от дополнительных вертикальных поясов жесткости при больших шагах горизонтальных поясов жесткости, тем самым упростить конструкцию, снизить металлоемкость котла по сравнению с известными конструкциями и повысить надежность котла в целом. Для направления вдоль труб изгибная прочность экранов при относительно небольшом количестве укрепляющих полос увеличивается на 20-40%, а изгибная жесткость на 20-35%. Для направления поперек труб изгибная прочность экранов увеличивается более чем на порядок, а изгибная жесткость более чем на 2 порядка. Для котлов средней мощности снижение металлоемкости составляет от 0,7 до 2,5 тонны для каждой зоны укрепления экранов в зависимости от ширины экрана и шага поясов. Так, использование укрепляющих полос на экранах с большим шагом поясов жесткости вместо вертикальных поясов жесткости для парового котла типа Пп-1030-25,0-570/570ГМ позволило снизить металлоемкость котла на 0,8-2,0 тонн для каждой зоны укрепления. Для направления вдоль труб среднее увеличение изгибной прочность экранов составило 33%, а изгибной жесткости - 22%. Для направления поперек труб изгибная прочность экранов в среднем увеличилась в 28 раз, а изгибная жесткость экранов в среднем в 184 раза. Это позволило дополнительно снизить металлоемкость горизонтальных поясов жесткости. Кроме того, приварка укрепляющих полос проводится на котлостроительном предприятии при изготовлении экранов, что снижает затраты на монтаж котла.The addition of reinforcing strips to the structure of the screens can significantly increase the bending strength and rigidity of the screens both in the direction along the pipes and in the direction across the pipes. This makes it possible to abandon additional vertical stiffening belts at large steps of horizontal stiffening belts, thereby simplifying the structure, reducing the metal consumption of the boiler in comparison with known structures and increasing the reliability of the boiler as a whole. For the direction along the pipes, the flexural strength of the screens with a relatively small number of reinforcing strips increases by 20-40%, and the flexural rigidity by 20-35%. For the direction across the pipes, the flexural strength of the screens increases by more than an order of magnitude, and the bending stiffness by more than 2 orders of magnitude. For boilers of medium power, the reduction in metal consumption is from 0.7 to 2.5 tons for each zone of screen reinforcement, depending on the screen width and the pitch of the belts. Thus, the use of reinforcing strips on screens with a large step of stiffening belts instead of vertical stiffening belts for a steam boiler of the Pp-1030-25.0-570 / 570GM type made it possible to reduce the metal consumption of the boiler by 0.8-2.0 tons for each reinforcement zone. For the direction along the pipes, the average increase in the bending strength of the screens was 33%, and the bending stiffness was 22%. For the direction across the pipes, the flexural strength of the screens increased by an average of 28 times, and the flexural rigidity of the screens increased by an average of 184 times. This made it possible to further reduce the metal consumption of the horizontal stiffening belts. In addition, the welding of reinforcing strips is carried out at the boiler plant during the manufacture of screens, which reduces the cost of installing the boiler.

Claims (4)

1. Мембранный экран котла, выполненный из трубных панелей с вертикальными трубами и укрепленный поясами жесткости, отличающийся тем, что к трубам экрана приварены полосы в направлении поперек этих труб, расположенные между поясами жесткости и/или поясом жесткости и соединением экранов.1. Membrane boiler screen made of pipe panels with vertical pipes and reinforced with stiffening belts, characterized in that strips are welded to the screen pipes in the direction across these pipes, located between the stiffening belts and / or the stiffening belt and the connection of the screens. 2. Мембранный экран котла по п. 1, отличающийся тем, что полосы привариваются с равномерным шагом или с шагом, увеличивающимся от средней линии между поясами жесткости.2. The boiler membrane screen according to claim 1, characterized in that the strips are welded with a uniform pitch or with a pitch increasing from the centerline between the stiffening belts. 3. Мембранный экран котла по п. 1, отличающийся тем, что ширина и толщина полос принимаются постоянными для данной зоны приварки, уменьшающимися от средней линии между поясами жесткости и/или поясом жесткости и соединением экранов.3. Boiler membrane screen according to claim 1, characterized in that the width and thickness of the strips are taken constant for a given welding zone, decreasing from the centerline between the stiffening belts and / or the stiffening belt and the connection of the screens. 4. Мембранный экран котла по п. 1, отличающийся тем, что полосы, приваренные к трубам экрана в местах соединения трубных панелей, соединены между собой перемычками или пластинами.4. Boiler membrane screen according to claim 1, characterized in that the strips welded to the screen pipes at the joints of the pipe panels are interconnected by jumpers or plates.
RU2019139139A 2019-11-29 2019-11-29 Boiler membrane wall RU2729564C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139139A RU2729564C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Boiler membrane wall

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139139A RU2729564C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Boiler membrane wall

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729564C1 true RU2729564C1 (en) 2020-08-07

Family

ID=72085404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139139A RU2729564C1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Boiler membrane wall

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729564C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1477973A1 (en) * 1987-09-21 1989-05-07 Производственное объединение "Красный котельщик" им.60-летия Союза ССР Gas-impermeable boiler wall
SU1557419A1 (en) * 1988-06-06 1990-04-15 Производственное Объединение "Белгородский Завод Энергетического Машиностроения" Boiler
CN201387000Y (en) * 2008-12-30 2010-01-20 上海锅炉厂有限公司 Connecting structure of vertical rigid beam and horizontal rigid beams in boiler
US20110094455A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Katsumi Kikuchi Buckstay connecting system
RU2668048C1 (en) * 2018-01-30 2018-09-25 Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик") Membrane screen of steam boiler

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1477973A1 (en) * 1987-09-21 1989-05-07 Производственное объединение "Красный котельщик" им.60-летия Союза ССР Gas-impermeable boiler wall
SU1557419A1 (en) * 1988-06-06 1990-04-15 Производственное Объединение "Белгородский Завод Энергетического Машиностроения" Boiler
CN201387000Y (en) * 2008-12-30 2010-01-20 上海锅炉厂有限公司 Connecting structure of vertical rigid beam and horizontal rigid beams in boiler
US20110094455A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Katsumi Kikuchi Buckstay connecting system
RU2668048C1 (en) * 2018-01-30 2018-09-25 Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик") Membrane screen of steam boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080093985A (en) Method of and appratus for supporting walls of a power boiler
RU2729564C1 (en) Boiler membrane wall
US7509928B2 (en) Suspended steam boiler
US3202184A (en) Flue and duct construction
US4940084A (en) Heat exchanger comprised of sections detachably and sealably clamped together and its method of assembly
RU2668048C1 (en) Membrane screen of steam boiler
RU2692439C1 (en) Steam boiler
US3191583A (en) Flue for cooling combustible or waste gases
KR20130100350A (en) Pressure resisting barrier walls
KR102012499B1 (en) Boiler Spiral Wall Supporting Structure For Thermal Power Plants
KR0128018B1 (en) Connecting structure of outer combustion stove for heating blast in blast furnace
CN214536215U (en) Novel water-cooling diaphragm type wall ceiling device
RU2702314C1 (en) Convective shaft of boiler with node for sealing of passage of vertical pipes
US3209734A (en) Vapor generator wall construction
JPH0631286Y2 (en) Boiler furnace wall
RU2219434C2 (en) Vertical two-drum boiler
RU2023014C1 (en) Air heater of blast furnace
US4145996A (en) Vapor generator
KR102398119B1 (en) Furnace Lower Hopper Buck Stay of Boiler
EP3751195A1 (en) Supporting beam arrangement for supporting a flue gas duct
Punkkinen Structural analysis and optimization of ash hopper design
JP2018172859A (en) Box section column and column-beam connection structure
JP4477787B2 (en) Steel wall structure
JP4336231B2 (en) Boiler equipment
US2976854A (en) Fluid cooled furnace structure