RU7468U1

RU7468U1 - WATER BOILER TUBE

Info

Publication number: RU7468U1
Application number: RU97113788/20U
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Янкелевич
Original assignee: Владимир Ильич Янкелевич
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1998-08-16

Abstract

Водогрейный водотрубный котел, содержащий топочную камеру и горизонтальный конвективный газоход с вертикальными стенками из нагревательных труб (с вварными проставками), включенных в горизонтальные коллекторы, которые гидравлически связаны между собой и образуют верхний и нижний водяные объемы, отличающийся тем, что пересекающиеся продольные и поперечные коллекторы смещены по вертикали, а конвективный газоход организован путем создания хода продуктов сгорания вокруг топки.A water-tube boiler containing a combustion chamber and a horizontal convective gas duct with vertical walls of heating pipes (with welded spacers) included in horizontal manifolds that are hydraulically connected to each other and form upper and lower water volumes, characterized in that the intersecting longitudinal and transverse collectors are shifted vertically, and the convective gas duct is organized by creating a path of combustion products around the furnace.

Description

Водогрейный водотрубный котелHot water boiler

Полезная модель относится к области отопительных водогрейных водотрубных котлов, которые используются для теплоснабжения отдельных зданий или кварталов, а также относительно небольших жилых поселков.The utility model relates to the field of heating water-heating water tube boilers, which are used to heat individual buildings or quarters, as well as relatively small residential villages.

Для отопительных котельных в течение многих лет используются стальные водогрейные котлы тепловой мощностью до 1 МВт Чепель В.М., Шур И.А. Сжигание газов в топках котлов и печей. Л. Недра, 1969, стр. 224. Простейшие котлы такого типа (ЗИО, НР-18 и др.) выполнены в виде секций, каждая из которых представляет собой несколько вертикальных труб, включенных в верхний и нижний коллекторы. Эти коллекторы всех секций гидравлически связаны между собой и образуют пракгически единые верхние и нижние водяные объемы. В этих конструкциях котлов обеспечивается естественная циркуляция воды между верхним и нижним объемами с опускным движением в наименее теплонапряженных секциях или в отдельных трубах. Такие котлы надежно работают в течение многих лет, аварии из-за ненадежной циркуляции на чистых котлах практически отсутствуют, гидравлическое сопротивление их невелико.For many years, steel boilers with a heating capacity of up to 1 MW have been used for heating boilers. Chepel V.M., Shur I.A. The combustion of gases in the furnaces of boilers and furnaces. L. Nedra, 1969, p. 224. The simplest boilers of this type (ZIO, HP-18, etc.) are made in the form of sections, each of which represents several vertical pipes included in the upper and lower headers. These collectors of all sections are hydraulically interconnected and form practically single upper and lower water volumes. In these boiler designs, the natural circulation of water between the upper and lower volumes with the downward movement in the least heat-stressed sections or in separate pipes is ensured. Such boilers operate reliably for many years, there are practically no accidents due to unreliable circulation on clean boilers, and their hydraulic resistance is small.

Главным недостатком таких секционных котлов является необходимость кирпичной обмуровки, без которой невозможно выполнить наружные ограждения котлов и газовые перегородки. Кроме того, того эти котлы компонуются аналогично секционным чугунным котлам старых типов и имеют очень большие габаритные размеры. Это практически исключает возможность их использования в современных мобильно-модульных и крышных отопительных котельных на газовом и жидком топливе.The main disadvantage of such sectional boilers is the need for brick lining, without which it is impossible to fulfill the external fencing of the boilers and gas partitions. In addition, these boilers are arranged similarly to sectional cast-iron boilers of the old types and have very large overall dimensions. This virtually eliminates the possibility of their use in modern mobile-modular and roof heating boiler rooms using gas and liquid fuels.

Современные водотрубные котлы на тепловую мощность 1 -3 МВт типов KB (Дорогобужского и Таганрогского котельных заводов), ТГ-3 (Ломакина) и т.п. выполняют из коллекторов и труб, обычно с вварными проставками (т.н. мембранные экраны), что пракгически исключает необходимость в обмуровке. Эти котлы в связи с этим пригодны для современных мобильно-модульных котельных, и в принципе могут быть полностью автоматизированы.Modern water-tube boilers for a thermal capacity of 1 -3 MW of types KB (Dorogobuzh and Taganrog boiler plants), TG-3 (Lomakina), etc. They are made of collectors and pipes, usually with welded spacers (so-called membrane screens), which practically eliminates the need for lining. These boilers are therefore suitable for modern mobile-modular boiler rooms, and in principle can be fully automated.

В этих котлах во всех поверхностях нагрева принято принудительное движение воды с определенной расчетной скоростью - 1 - 1,5 м/с. При меньшей скорости гидравлические характеристики трубных витков могут быть нестабильными, в результате чего при работе котлов возможны гидравлические удары, особенно в опускных и горизонтальных участках. Бузников Е.Ф. и др. Производственные и отопительные котельные. М. Энергия, 1974, стр. 68. При большей скорости сильно растет гидравлическое сопротивление котла.In these boilers, forced movement of water with a specific design speed of 1 - 1.5 m / s is accepted in all heating surfaces. At a lower speed, the hydraulic characteristics of the pipe turns can be unstable, as a result of which, when the boilers operate, hydraulic shocks are possible, especially in the lower and horizontal sections. Buznikov E.F. etc. Industrial and heating boiler rooms. M. Energia, 1974, p. 68. At higher speeds, the hydraulic resistance of the boiler increases significantly.

В водогрейных котлах такого типа (ПТВМ, KB, ТВГ и т.п.) с принудительной циркуляцией, для достижения расчетных скоростей приходится за счет установки перегородок в коллекторах и перепускных труб организовывать многоходовое движение воды. В котлах тепловой мощностью ниже 4 МВт из-за малого расхода воды такой путь ведет к чрезмерному усложнению конструкций трубной части, т.к. в каждом ходе воды должно быть всего несколько труб. По этой причине котлы такого типа на тепловую мощность до 1 МВт в России вообще не производятся, хотя потребность в них велика и будет, вероятно, расти в связи с началом использования крышных котельных, в которых тепловая единичного котла по действующим в России нормам не должна превышать 0,5 МВт.In hot water boilers of this type (PTVM, KB, TWG, etc.) with forced circulation, in order to achieve design speeds, it is necessary to organize multi-way water movement by installing partitions in collectors and bypass pipes. In boilers with a thermal power below 4 MW, due to the low water consumption, this path leads to an excessive complication of the design of the pipe part, because there should be only a few pipes in each water run. For this reason, boilers of this type for a thermal power of up to 1 MW are not produced in Russia at all, although the demand for them is great and will probably increase due to the start of the use of roof boilers in which the heat of a single boiler should not exceed the standards in force in Russia 0.5 MW.

размеров, помимо сложности трубной системы, является необходимость размещения конвективного газохода в размере ширины и высоты топки, что избыточно из-за существенного снижения температуры и, соответственно, объема продуктов сгорания. В связи с этим в конвективном газоходе приходится обычно менять направление потока продуктов сгорания с горизонтального на вертикальное, что в свою очередь усложняет компоновку котла и внешних газоходов.Dimensions, in addition to the complexity of the pipe system, is the need to place a convective gas duct in the size of the width and height of the furnace, which is excessive due to a significant decrease in temperature and, accordingly, the volume of combustion products. In this regard, in a convective gas duct, it is usually necessary to change the direction of the flow of combustion products from horizontal to vertical, which in turn complicates the layout of the boiler and external flues.

Кроме того, для малых котлов с мембранными экранами проблемой является сложность гидравлического соединения между собой перпендикулярных коллекторов одинакового диаметра. Это требует выполнения сварных швов сверху и снизу коллектора, что слишком сложно при предварительной сборке секций, т.к. доступ к месту сварки ограничен трубами, а внутрь топки малого котла иногда невозможно влезть человеку. При этом возникает также проблема приварки труб к коллекторам в углах топки, т.к. приварка труб в местах сварки самих коллекторов и в зоне влияния сварных швов нежелательна.In addition, for small boilers with membrane screens, the problem is the complexity of hydraulic connections between perpendicular collectors of the same diameter. This requires the execution of welds on the top and bottom of the collector, which is too difficult for the preliminary assembly of sections, because access to the welding site is limited by pipes, and it is sometimes impossible for a person to get inside the firebox of a small boiler. This also raises the problem of welding pipes to the collectors in the corners of the furnace, because welding of pipes in the places of welding of the collectors themselves and in the zone of influence of welds is undesirable.

Еще одним недостатком известных водотрубных котлов на тепловую мощность 1-3 МВт является их высокое гидравлическое сопротивление, требующее установки более мощных циркуляционных сетевых насосов, и высокое аэродинамическое сопротивление, что требует установки дымососов или более мощных дутьевых вентиляторов.Another disadvantage of known water tube boilers with a heat capacity of 1-3 MW is their high hydraulic resistance, which requires the installation of more powerful circulation pumps, and high aerodynamic resistance, which requires the installation of smoke exhausters or more powerful blowers.

Задача, решаемая полезной моделью, состоит в разработке технических решений, позволяющих создать водогрейный водотрубный котел относительно простой конструкции, с малыми габаритными размерами, низкой металлоемкостью, с малым аэродинамическим и гидравлическим сопротивлением.The problem solved by the utility model is to develop technical solutions to create a water-tube boiler of a relatively simple design, with small overall dimensions, low metal consumption, and low aerodynamic and hydraulic resistance.

Это достигается тем, что в водогрейном водотрубном котле, содержащем топочную камеру и горизонтальный конвективный газоход с вертикальными стенками из нагревательных труб (с вварными проставками), включенных в горизонтальные коллекторы, которые гидравлически связаны между собой и образуют верхний и нижний водяные объемы, пересекающиеся продольные и поперечные коллекторы смещены по вертикали, а конвективный газоход организован путем создания хода продуктов сгорания вокруг топки.This is achieved by the fact that in a water-heating boiler containing a combustion chamber and a horizontal convective gas duct with vertical walls made of heating pipes (with welded spacers) included in horizontal collectors that are hydraulically connected to each other and form upper and lower water volumes intersecting longitudinal and transverse collectors are shifted vertically, and the convective gas duct is organized by creating a path of combustion products around the furnace.

Предлагаемая конструкция трубной части котла приведена на фиг 1-3. На фиг. 1 приведен вертикальный продольный разрез (по 2-2, см фиг 2). На фиг. 2 приведен горизонтальный разрез (по 1-1, см. Фиг. 1). На фиг. 3 показан вертикальный поперечный разрез (по 3-3, см. фиг. 1). На фиг. 1 и 3 вертикальные трубы левого бокового экрана и заднего экрана условно не показаны.The proposed design of the tubular part of the boiler is shown in Fig 1-3. In FIG. 1 shows a vertical longitudinal section (2-2, see FIG. 2). In FIG. 2 shows a horizontal section (1-1, see. Fig. 1). In FIG. 3 shows a vertical cross section (3-3, see FIG. 1). In FIG. 1 and 3, the vertical pipes of the left side screen and rear screen are conventionally not shown.

Трубная часть котла выполнена из продольных секций боковых экранов левого внешнего 1, левого внутреннего 2, правого внутреннего 3, правого внешнего 4, и поперечных секций экранов - фронтового .внешнего 5, фронтового внутреннего 6, заднего внутреннего 7, заднего внешнего 8. Горизонтальные стенки выполнены из горизонтальных труб нижних 9,10,11 и аналогичных им верхних 12, 13, 14. Каждая секция состоит из верхнего и нижнего коллекторов, соединенных между собой вертикальными трубами. Коллекторы продольных и поперечных секций гидравлически связаны между собой, образуя единые верхний и нижний водяные объемы. Трубы всех наружных экранов, а также все коллекторы и горизонтальные трубы уплотнены вварными проставками (мембранами), образуя газоплотное внешнее ограждение котла. Внутренний топочный объем ограничен внутренними экранами, причем трубы экранов 2, 3, 6 также соединены вварными проставками, образуя ограждение топочного объема. Трубы заднего внутреннего экрана образуют дополнительную поверхность нагрева и между собой проставками не соединены. Из топочного пространства, ограниченного внутренними экранами.The tubular part of the boiler is made of longitudinal sections of the side screens of the left outer 1, left inner 2, right inner 3, right outer 4, and the transverse sections of the screens - front. Outer 5, front inner 6, rear inner 7, rear outer 8. Horizontal walls are made of horizontal pipes lower 9,10,11 and similar upper 12, 13, 14. Each section consists of upper and lower manifolds interconnected by vertical pipes. The collectors of the longitudinal and transverse sections are hydraulically interconnected, forming a single upper and lower water volumes. Pipes of all external screens, as well as all collectors and horizontal pipes are sealed with welded spacers (membranes), forming a gas tight external enclosure of the boiler. The inner furnace volume is limited by the inner screens, and the tubes of the screens 2, 3, 6 are also connected by welded spacers, forming a fence of the furnace volume. The pipes of the rear inner screen form an additional heating surface and are not connected to each other by spacers. From the furnace space limited by internal screens.

продукты сгорания выходят на одну сторону, в данном варианте конструкции направо от фронта котла - см. фиг. 2. Выход газов может быть выполнен и в левую сторону. Далее продукты сгорания проходят в пространстве между внутренними и внешними экранами вокруг топочного объема и выходят наружу - в данном варианте конструкции котла слева от фронта. Ход продуктов сгорания показан стрелками на горизонтальном разрезе трубной части - фиг. 2. За счет выбора диаметра коллекторов боковых экранов можно при минимальном увеличении габаритных размеров котла в плане обеспечить необходимую площадь сечения конвективного газохода и минимальную скорость продуетов сгорания. При установке по вертикали на фронтовой стенке котла нескольких малых горелок (например, инжекционных) можно обеспечить практически равномерное заполнение топочного объема любой доступной высоты при минимальном размере в плане. В этом случае площадь поперечного сечения конвективного газохода может быть достаточно большой (за счет высоты), а длина газохода будет малой. В результате может быть достигнуто малое аэродинамическое сопротивление котла, что дает возможность работать на самотяге. При использовании одной блочной горелки глубина топки должна определяться длиной факела. В этом случае котел будет длиннее и ниже, чем при использовании нескольких малых горелок, расположенных по вертикали, а газоход будет иметь меньшую площадь поперечного сечения и большую длину. В результате аэродинамическое сопротивление котла будет больше, чем при использовании нескольких горелок, но вентиляторы современных блочных горелок, как правило, обеспечивают возможность работы с достаточным наддувом. По компоновке котла можно также отметить, что при установке двух котлов рядом выход продуктов сгорания на разные стороны котлов может существенно упростить компоновку газоходов и подключение их к общей дымовой трубе.combustion products go to one side, in this embodiment, to the right of the front of the boiler - see fig. 2. The exit of gases can be performed in the left side. Further, the combustion products pass in the space between the internal and external screens around the furnace volume and go outside - in this embodiment, the boiler design to the left of the front. The course of the combustion products is shown by arrows on a horizontal section of the pipe part - FIG. 2. Due to the choice of the diameter of the collectors of the side screens, it is possible, with a minimum increase in the overall dimensions of the boiler, to provide the necessary cross-sectional area of the convective gas duct and the minimum speed of combustion products. When installing several small burners (for example, injection) vertically on the front wall of the boiler, it is possible to ensure almost uniform filling of the furnace volume of any available height with a minimum size in plan. In this case, the cross-sectional area of the convective duct can be quite large (due to height), and the length of the duct will be small. As a result, a low aerodynamic resistance of the boiler can be achieved, which makes it possible to work on a self-pull. When using one block burner, the depth of the furnace should be determined by the length of the torch. In this case, the boiler will be longer and lower than when using several small burners located vertically, and the gas duct will have a smaller cross-sectional area and a greater length. As a result, the aerodynamic resistance of the boiler will be greater than when using several burners, but the fans of modern block burners, as a rule, provide the ability to work with sufficient boost. According to the layout of the boiler, it can also be noted that when two boilers are installed side by side, the output of combustion products on different sides of the boilers can significantly simplify the layout of the flues and connecting them to a common chimney.

На фиг. 1 и 3 можно видеть смещение по вертикали гидравлически связанных поперечных и продольных коллекторов, в данном случае на половину диаметра. При отсутствии такого смещения вертикальные трубы в углах котла и топки пришлось бы приваривать к коллекторам либо непосредственно к сварным швам, соединяющим коллектора между собой, либо в зоне влияния сварных швов, что нежелательно. Весьма существенно, что без этого вертикального смещения практически очень сложно выполнить сварку труб и коллекторов из-за невозможности доступа к местам сварки изнутри котла и конвективного газохода. В предлагаемой конструкции котла возможно предварительное изготовление секции и их последующая сборка на сварке, т.к. вся сварка секций между собой производится снаружи котла. Кроме того, за счет этого вертикального смещения крллеюгоров упрощается размещение труб экранов - размещение вертикальных труб на поперечных и продольных коллекторах становится независимым друг от друга, В частности, в углах топки и газоходов трубы можно разместить ближе друг к другу, т.к. ширина просгавки (мембраны) ограничена по условиям её охлаждения приваренными к ней трубами.In FIG. 1 and 3, you can see the vertical offset of the hydraulically connected transverse and longitudinal collectors, in this case, half the diameter. In the absence of such a displacement, vertical pipes in the corners of the boiler and the furnace would have to be welded to the collectors either directly to the welds connecting the collectors to each other, or in the zone of influence of the welds, which is undesirable. It is very significant that without this vertical displacement, it is almost very difficult to weld pipes and collectors due to the inability to access the welding places from the inside of the boiler and the convection duct. In the proposed boiler design, it is possible to pre-fabricate the section and their subsequent assembly in welding, as all sections are welded together outside the boiler. In addition, due to this vertical displacement of the hooks, the placement of the screen tubes is simplified - the placement of the vertical tubes on the transverse and longitudinal headers becomes independent of each other, in particular, in the corners of the furnace and gas ducts, the pipes can be placed closer to each other, because the width of the groove (membrane) is limited by the conditions of its cooling by pipes welded to it.

I Котел дополнительно оборудован воздушниками на всех верхних трубах и коллекторах и дренажами на нижних (на фиг. 1-3 не показаны). Все наружные ограждения по внешним трубам и проставкам покрыты тепловой изоляцией. На фронтовой стенке котла установлены одна или несколько горелок в вертикальном ряду. Выход газов выполнен через узкий вертикальный газоход, присоединенный к трубной части на выходе из конвективного газохода. В выходном газоходе размещена поворотная заслонка с вертикальным валом для регулирования разрежения в топке. Котел оснащен автоматикой, обеспечивающей технологическую защиту, регулирование и сигнализацию в соответствии сI The boiler is additionally equipped with air vents on all upper pipes and collectors and drains on the lower ones (not shown in Figs. 1-3). All external barriers through external pipes and spacers are covered with thermal insulation. One or several burners in a vertical row are installed on the front wall of the boiler. The gas outlet is made through a narrow vertical gas duct connected to the pipe part at the outlet of the convective gas duct. A rotary damper with a vertical shaft for regulating the vacuum in the furnace is located in the outlet duct. The boiler is equipped with automation that provides technological protection, regulation and alarm in accordance with

действующими нормами.current regulations.

Котел работает следующим образом. Подлежащая нагреву вода поступает в нижние горизонтальные трубы 9, 10, 11, ограничивающие топочную камеру снизу, как показано на фиг. 1 и 3. Вода в этих трубах под напором циркуляционного сетевого насоса движется с расчетной скоростью не ниже 1 м/с. Для котлов с малой тепловой мощностью можно использовать либо трубы малого диаметра, либо трубы большего диаметра с включением их в несколько последовательных ходов, либо трубы большого диаметра с вставками, закрывающими часть сечения, и обеспечивающими за счет этого расчетную скорость воды. Из нижних горизонтальных труб вода поступает в нижние коллектора задних экранных секций 7 и 8, и таким образом в нижний водяной объем котла, образованный гидравлически связанными нижними коллекторами. Во всех вертикальных секциях имеет место естественная циркуляция воды между верхним и нижним объемами. Выход воды из котла осуществляется через горизонтальные трубы 12, 13, 14, ограничивающие объем топки сверху. Скорость воды в этих трубах также поддерживается близкой к расчетной, как и нижних трубах 9,10,11. Таким образом, принудительная циркуляция воды с расчетной скоростью имеет место только в двух коротких ходах, а в основном объеме котла имеет место естественная циркуляция воды. В результате гидравлическое сопротивление котла минимально. Топливо (жидкое или газообразное) поступает в блочную горелку, размещенную на фронтовой стенке котла. При использовании только газового топлива можно установить на котле несколько малых (например, инжекционных) горелок по вертикали, что дает возможность сделать котел максимально высоким при минимальных размерах в плане, а также обеспечить минимальное аэродинамическое сопротивление для работы на самотяге. Продукты сгорания выходят из топки на одну из боковых сторон, проходят вокруг топки по конвективному газоходу, охлаждаются до необходимой температуры и выходят по узкому вертикальному газоходу сзади котла в дымовую трубу. При отклонении температуры воды на выходе от требуемой для данной температуры наружного воздуха автоматика соответственно изменяет подачу топлива. При установке блочной дутьевой горелки соответственно изменяется подача воздуха. При устанбвке инжекционных горелок в соответствии с подачей топлива регулируется разрешение в топке.The boiler operates as follows. The water to be heated enters the lower horizontal pipes 9, 10, 11 defining the combustion chamber from below, as shown in FIG. 1 and 3. The water in these pipes under the pressure of the circulating network pump moves with a design speed of at least 1 m / s. For boilers with low thermal power, you can use either pipes of small diameter, or pipes of larger diameter with their inclusion in several consecutive strokes, or pipes of large diameter with inserts that cover part of the cross section, and thereby ensure the estimated speed of water. From the lower horizontal pipes, water enters the lower collectors of the rear screen sections 7 and 8, and thus into the lower water volume of the boiler, formed by hydraulically connected lower collectors. In all vertical sections, there is a natural circulation of water between the upper and lower volumes. The water outlet from the boiler is carried out through horizontal pipes 12, 13, 14, which limit the volume of the furnace from above. The water velocity in these pipes is also maintained close to the calculated, as well as the lower pipes 9, 10, 11. Thus, forced circulation of water with a design speed takes place only in two short strokes, and in the main volume of the boiler there is a natural circulation of water. As a result, the hydraulic resistance of the boiler is minimal. Fuel (liquid or gaseous) enters the block burner located on the front wall of the boiler. When using only gas fuel, it is possible to install several small (for example, injection) burners vertically on the boiler, which makes it possible to make the boiler as high as possible with minimum dimensions in plan, as well as to provide minimal aerodynamic drag for self-traction operation. The combustion products exit the furnace to one of the sides, pass around the furnace along the convective gas duct, cool to the required temperature and exit through the narrow vertical gas duct at the back of the boiler into the chimney. If the water temperature at the outlet deviates from the required outdoor temperature for a given temperature, the automation accordingly changes the fuel supply. When installing a block blast burner, the air supply accordingly changes. When installing injection burners in accordance with the fuel supply, the resolution in the furnace is regulated.

., Предлагаемый водотрубный котел за счет использования описанных выше технических решений может быть выполнен праетически на любую тепловую мйщнбсть, в том числе ниже 1 WBm, при относительно простой и технологичной конструкции. Габаритные размеры котла и его масса получаются значительно ниже, чем для известных конструкций, а при использовании нескольких инжекционных горелок котел может быть выполнен в самых рациональных габаритных размерах -максимальная высота и минимальный размер в плане. Изза Организации в основном объеме котла естественной циркуляции воды гидродинамическое сопротивление котла минимально, а минимальное аэродинамическое сопротивление допускает возможность использования инжекционных горелок на самотяге - без дымососа. Узкие вертикальные газоходы очень Удобны для подключения их к стоящей рядом дымовой трубе. В целом конструкция котла наиболее пригодна для современных блочно-модульных отопительных котельных относительно небольшой мощности, в том числе крышных, потребность в которых в последнее время резко возрастает.., The proposed water tube boiler through the use of the technical solutions described above can be performed praetically for any thermal power, including below 1 WBm, with a relatively simple and technological design. The overall dimensions of the boiler and its mass are significantly lower than for known designs, and when using several injection burners, the boiler can be made in the most rational overall dimensions — maximum height and minimum size in plan. Due to the organization in the main volume of the boiler natural circulation of water, the hydrodynamic resistance of the boiler is minimal, and the minimum aerodynamic resistance allows the use of self-drawn injection burners - without a smoke exhauster. Narrow vertical ducts are very convenient for connecting them to a nearby chimney. In general, the design of the boiler is most suitable for modern block-modular heating boiler rooms of relatively low power, including roof, the need for which has recently increased sharply.

Claims

A water-tube boiler containing a combustion chamber and a horizontal convective gas duct with vertical walls of heating pipes (with welded spacers) included in horizontal collectors that are hydraulically connected to each other and form upper and lower water volumes, characterized in that the intersecting longitudinal and transverse collectors are shifted vertically, and the convective gas duct is organized by creating a path of combustion products around the furnace.