SE0950276A1 - A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue - Google Patents

A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue

Info

Publication number
SE0950276A1
SE0950276A1 SE0950276A SE0950276A SE0950276A1 SE 0950276 A1 SE0950276 A1 SE 0950276A1 SE 0950276 A SE0950276 A SE 0950276A SE 0950276 A SE0950276 A SE 0950276A SE 0950276 A1 SE0950276 A1 SE 0950276A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
boiler
tube
flue
tubes
outer tube
Prior art date
Application number
SE0950276A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE533545C2 (en
Inventor
Lennart Nordh
Karl-Erik Brink
Victor N Anders
Original Assignee
Metso Power Ab
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 Metso Power Ab filed Critical Metso Power Ab
Priority to SE0950276A priority Critical patent/SE533545C2/en
Priority to EP10767396A priority patent/EP2422133A1/en
Priority to PCT/SE2010/050435 priority patent/WO2010123449A1/en
Publication of SE0950276A1 publication Critical patent/SE0950276A1/en
Publication of SE533545C2 publication Critical patent/SE533545C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B23/00Water-tube boilers built-up from sets of spaced double-walled water tubes of return type in unilateral abutting connection with a boiler drum or with a header box, i.e. built-up from Field water tubes comprising an inner tube arranged within an outer unilaterally-closed tube
    • 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
    • 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
    • F22B37/101Tubes having fins or ribs
    • F22B37/102Walls built-up from finned tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G3/00Steam superheaters characterised by constructional features; Details of component parts thereof
    • F22G3/004Steam tubes with steam flowing in opposite directions in one pipe, e.g. Field tubes
    • 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
    • F23M9/00Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields
    • F23M9/10Baffles or deflectors formed as tubes, e.g. in water-tube boilers

Description

10 15 20 25 30 Härigenom kan man ta upp värmen i pannans rökgång på ett förbättrat sätt, och även nå en högre praktiskt användbar överhettningstemperatur. 10 15 20 25 30 In this way, you can absorb the heat in the boiler's flue in an improved way, and even reach one higher practically usable overheating temperature.

Ett annat syfte är att erhålla en skärrnvägg som enkelt kan installeras som en uppgradering av en panna, där skärrnväggen kan installeras i rökgången för omledning av rökgasema i önskad grad så att förbränningen blir optimal.Another object is to obtain a partition wall which can be easily installed as an upgrade of a boiler, where the cutting wall can be installed in the flue to divert the flue gases to the desired one degree so that the combustion is optimal.

Ytterligare ett syfte är att med skärrnväggama bygga upp avskilda utrymmen i pannans rökgång där man kan elda med ett mindre korrosivt bränsle.Another purpose is to use the cutting walls to build up separate spaces in the boiler flue where you can fire with a less corrosive fuel.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen avser en panna med ett cirkulationssystem för pannvatten eller ånga, vars flöde kan drivas enbart genom sj älvcirkulation, eller där pumpar kan finnas för att underlätta och underlätta flödet. Cirkulationssystemet innefattar vattenledningar eller ångledningar anordnade att vid drift av ångpannan kunna cirkulera pannvatten genom ledningama i ett kretslopp där vatten går från ångdomen i yttre fallrör till eldstad och konvektiondelar och där vatten och ånga går från eldstaden och konvektionsdelar upp till en ångdom där ånga skiljs av från kretsloppet. Ångan kan sedan ledas från ångdomen direkt eller via mellanliggande överhettare till värmeupptagande skännväggar enligt uppfinningen.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a boiler with a circulation system for boiler water or steam, whose flow can be operated solely by self-circulation, or where pumps can be located to facilitate and facilitate fl fate. The circulation system includes water pipes or steam pipes arranged to be able to circulate boiler water through the pipes in one during operation of the steam boiler cycles where water flows from the steam in the outer downcomers to the fireplace and convection parts and there water and steam go from the fireplace and convection parts up to a steam where steam is separated from the cycle. The steam can then be led from the steam directly or via an intermediate superheater for heat-absorbing partitions according to the invention.

Pannan innefattar en tunnväggig skärrnvägg i rökgasgången anordnad utstickandes från rökgångens väggar och avsedd att styra rökgasema i rökgången förbi dessa skärrnväggar utan att passera igenom dessa skärrnväggar. Skärrnväggen är kyld och innefattar ett flertal i skärrnväggen integrerade yttre rörtuber anordnade i skärmväggens plan och ett inre rör placerat i den yttre rörtuben. Den yttre rörtuben har en övre ände med en öppen anslutning till en av vattenledningama för pannvatten och en tillsluten nedre ände. Det inre röret har en övre öppen ände ansluten till en vattenledning för pannvatten och en nedre öppen ände vid det yttre rörets tillslutna nedre ände. I en del utföringsformer är det inre rörets övre öppna ände belägen vid det yttre rörets övre ände och de är anslutna till samma vattenledning eller flöde för pannvatten.The boiler comprises a thin-walled cutting wall in the flue gas passage arranged projecting from the walls of the flue and intended to direct the flue gases in the flue past these screen walls without to pass through these partitions. The partition wall is cooled and comprises a plurality of i the screen wall integrated outer tube tubes arranged in the plane of the screen wall and an inner tube placed in the outer tube. The outer tube has an upper end with an open connection to it one of the boiler water pipes and a closed lower end. The inner tube has an upper open end connected to a water pipe for boiler water and a lower open end at the outside the closed lower end of the tube. In some embodiments, the upper open end of the inner tube is located at the upper end of the outer pipe and they are connected to the same water line or flow for boiler water.

Rörtuberna i skärmväggen kan valfritt sträcka sig i vertikal eller horisontell riktning nedåt från den punkt där det yttre röret är anslutet till en vattenledning.The tube tubes in the screen wall can optionally extend in the vertical or horizontal direction downwards from the point where the outer pipe is connected to a water pipe.

I en föredragen utföringsform utgör den axiella längden på de yttre rörtubema minst 70 % av skärrnväggens utstickslängd från rökgångens väggar.In a preferred embodiment, the axial length of the outer tube tubes constitutes at least 70% of the protrusion length of the screen wall from the walls of the flue.

Lämpligen är även närliggande yttre rörtuber i skärrnväggen sammanbundna med värrneledande förbindelsestycken över minst 70 % av de yttre rörtubemas axiella längd.Suitably, nearby outer tube tubes in the partition wall are also connected to heat conductive connectors over at least 70% of the axial length of the outer tubes.

Dessa förbindelsestycket kan lämpligen utgöras av ett plåtar eller plattj äm som företrädesvis 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 svetsats fast på de yttre rörtubema. Alternativt kan annan förankring ske utan att svetsning utförs på de ofta tryckklassade rörtuberna.These connecting piece can suitably consist of a plate or plate iron, which is preferably 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 welded to the outer pipe tubes. Alternatively, other anchoring can be done without welding performed on the often pressure-rated pipe tubes.

För att ytterligare skydda de yttre rörtuberna så kan dessa vara är inmurade i ett eldfast material som bildar skärrnväggens ytteryta.To further protect the outer tube tubes, these can be walled in a refractory material that forms the outer surface of the cutting wall.

I de fall skärrnväggarna skall flmgera som kokytor användes som värmeupptagande media den vätska som cirkuleras genom ledningama for kylning av de yttre rörtubema, vilken vätska leds från en ångdom antingen direkt eller via andra kokytor eller utgörs av nytillsatt vätska som ersätter det som drivs av i ångan.In those cases, the partition walls shall act as cooking surfaces used as heat-absorbing media the liquid circulating through the conduits for cooling the outer tubes, which liquid is led from a vapor either directly or via other cooking surfaces or consists of newly added liquid which replaces that which is driven by the steam.

I de fall skärmväggarna skall fungera som överhettare för ånga användes som värrneupptagande media den ånga som cirkuleras genom ledningama för kylning av de yttre rörtubema, vilken ånga leds från en ångdom antingen direkt eller via andra överhettare.In cases where the screen walls are to act as superheaters for steam was used as heat-absorbing media the steam circulating through the pipes for cooling the external the tube tubes, which steam is led from a steam either directly or via other superheaters.

I de fall som man i rökgasgången i aktuell position for skärmväggen vill ha åtkomst till rökgasgången anordnas lämpligen i det inre röret ett invändigt anordnat koncentriskt genomföringsrör, vilket leder genom hela det inre röret och utmynnar i det yttre rörets andra slutna ände. Genom detta genomföringsrör kan man ansluta till en källa för tillsättning av additiv till rökgasema via skärmväggen, eller ansluta till en kontrollenhet för anslutning till ett terrnoelement anordnat vid det yttre rörets andra slutna ände och vilket terrnoelement är exponerat för rökgasema.In cases where you want access to the flue gas duct in the current position for the screen wall the flue gas passage is suitably arranged in the inner pipe an internally arranged concentrically lead-through pipe, which leads through the entire inner pipe and opens into the other of the outer pipe closed end. Through this bushing you can connect to a source for the addition of additives to the flue gases via the screen wall, or connect to a control unit for connection to a terrnoelement arranged at the other closed end of the outer tube and which terrnoelement is exposed to flue gases.

Enligt en annan utföringsform kan en rökgaskanal bildad av pannans väggar innefatta en avskiljande mellanvägg som skiljer två delar av rökgaskanalen från varandra. Mellanväggen kan då vara åtminstone delvis uppbyggd av en kyld skärrnvägg enligt uppfinningen, det vill säga en kyld skärrnvägg som innefattar ett flertal integrerade yttre rörtuber med ett inre rör placerat i den yttre rörtuben och vilken yttre rörtub i en övre ände har en öppen anslutning till en av vattenledningama för pannvatten och en tillsluten nedre ände varvid det inre röret har en övre öppen ände vid det yttre rörets övre ände och en nedre öppen ände vid det yttre rörets tillslutna nedre ände och varvid den kylda anordningen sträcker sig åtminstone delvis i vertikal riktning nedåt från den punkt där det yttre röret är anslutet till vattenledningen eller ångledningen.According to another embodiment, a flue gas duct formed by the walls of the boiler may comprise one separating partition that separates two parts of the flue gas duct from each other. The partition can then be at least partially built up of a cooled partition wall according to the invention, that is say a cooled core wall comprising a number of integrated outer tube tubes with an inner tube placed in the outer tube and which outer tube at an upper end has an open connection to one of the water pipes for boiler water and a closed lower end, the inner pipe having one upper open end at the upper end of the outer tube and a lower open end at the outer tube closed lower end and wherein the cooled device extends at least partially in vertical downward direction from the point where the outer pipe is connected to the water main or the steam line.

KORT BESKRIVNING AV FIGURERNA Figur 1 visar schematiskt en genomskäming av en panna, här en sodapanna; Figur 2a visar en kyld skärmvägg i en första utföringsforrn av uppfinningen; Figur 2b visar skärmväggen i figur 2a sedd i en vy underifrån; 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 Figur 3a visar en kyld skännvägg i en andra utföringsforrn av uppfinningen; Figur 3b visar skärrnväggen i figur 3a sedd i en vy underifrån; Figur 4 visar flödet av kylvatten genom en rörtub som användes i skärrnväggen; Figur 5 visar en kyld skärrnvägg i en tredje utföringsforin av uppfinningen; Figur 6 visar en kyld skärrnvägg i en fjärde utföringsforrn av uppfinningen; Figur 7 visar en kyld skärrnvägg i en femte utföringsforrn av uppfinningen; Figur 8 visar en kyld skärrnvägg i en sjätte utföringsforrn av uppfinningen; Figur 9 visar en kyld skärrnvägg i en sjunde utföringsform av uppfinningen krökt i en cylindrisk forrn; Figur 10 visar en kyld skärrnvägg i en åttonde utföringsforrn av uppfinningen med krökt cylindrisk forrn.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 schematically shows a cross-section of a boiler, here a recovery boiler; Figure 2a shows a cooled screen wall in a first embodiment of the invention; Figure 2b shows the screen wall in figure 2a seen in a view from below; 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 Figure 3a shows a cooled partition wall in a second embodiment of the invention; Figure 3b shows the cutting wall in figure 3a seen in a view from below; Figure 4 shows fl the fate of cooling water through a pipe tube used in the cutting wall; Figure 5 shows a cooled partition wall in a third embodiment of the invention; Figure 6 shows a cooled partition wall in a fourth embodiment of the invention; Figure 7 shows a cooled partition wall in a fifth embodiment of the invention; Figure 8 shows a cooled partition wall in a sixth embodiment of the invention; Figure 9 shows a cooled partition wall in a seventh embodiment of the invention curved in one cylindrical forrn; Figure 10 shows a cooled partition wall in an eighth embodiment of the invention with curved cylindrical forrn.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Med hänvisning till Figur l visas en panna 1 som innefattar en eldstad 6 där förbränningen sker. Pannan 1 kan som visas i figuren vara en sodapanna där svartlut BL sprutas in i botten på eldstaden under det att förbränningslufien tillförs i olika nivåer. Lufttillsättningen sker normalt i en sodapanna med primärluft P AIR längst ner mot botten, och sedan med sekundärluft S AIR lite högre upp, men fortfarande under tillsättningspunkten för svartlut, och slutligen med tertiärluft i en eller flera nivåer, TA1R_1 samt T AIM, ovanför svartluttillsättningen. Kritiskt för sodapannans förbränning i eldstaden är att uppåtflödet av rökgaser inte går för snabbt ut mot utloppet, varför de olika lufttillsättningama kan ske korsvis för att påverka uppehållstiden i de olika zonema och med ökande luftandel(mot och över stökiometriskt förhållande) under passagen i rökgången.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to Figure 1, a boiler 1 is shown which includes a fireplace 6 where the combustion happens. Boiler 1 can, as shown in fi guren, be a recovery boiler where black liquor BL is injected into the bottom on the fireplace while the combustion flue is supplied in different levels. The air addition takes place normally in a recovery boiler with primary air P AIR at the bottom, and then with secondary air S AIR slightly higher up, but still below the point of addition of black liquor, and finally with tertiary air in one or fl your levels, TA1R_1 and T AIM, above the black liquor addition. Critical to the incineration of the recovery boiler in the fireplace is that upwards fl the fate of flue gases do not go out too quickly towards the outlet, so the various air additions can take place crosswise to influence the residence time in the different zones and with increasing air share (towards and over stoichiometric ratio) during the passage in the flue.

Pannan kan dock vara vilken annan panna som helst där en produktion av hetvatten och/eller ånga sker, exempelvis FB pannor (Fluidiserande Bädd), kraftpannor, kraft-värrne pannor eller vanliga ångpannor, vilka antingen eldas med bränslen eller avfall.However, the boiler can be any other boiler where a production of hot water and / or steam occurs, for example FB (Fluidizing Bed) boilers, power boilers, power-heating boilers or ordinary steam boilers, which are either fired with fuels or waste.

Pannan 1 har ett cirkulationssystem för pannvatten, inklusive eventuella pumpar.Boiler 1 has a circulation system for boiler water, including any pumps.

Cirkulationssystemet innefattar vattenledningar 3, 4 som är anordnade att vid drift av ångpannan 1 kunna cirkulera pannvatten genom ledningama 3, 4 i ett kretslopp där vatten och ånga i en uppvärmd vätska HL går från eldstadens 6 olika värrneupptagande ytor l2a-l2d och upp till en ångdom 5 där ånga skiljs av från kretsloppet och vatten CL rinner åter i riktning 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 35 mot eldstaden 6 och dess värmeupptagande ytor för passage av dessa igen. Ånga ST kan sedan ledas från ångdomen till andra värrneupptagande ytor för erhållande av överhettad ånga.The circulation system comprises water pipes 3, 4 which are arranged to, during operation of the boiler 1 can circulate boiler water through the pipes 3, 4 in a cycle where water and steam in a heated liquid HL goes from the fireplace 6 different heat-absorbing surfaces l2a-l2d and up to a steam 5 where steam is separated from the cycle and water CL flows back in direction 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 35 towards the fireplace 6 and its heat-absorbing surfaces for passage thereof again. Steam ST can then passed from the steam to other heat-absorbing surfaces to obtain superheated steam.

I Figur l anger hänvisningssiffran 3 vattenledningar där vatten och ånga HL stiger i riktning mot ångdomen 5 medan hänvisningssiffran 4 betecknar vattenledningar där vatten CL rinner ned från ångdomen 5 i riktning mot området för eldstaden 6. De nedåtgående vattenledningarna 4 kan lämpligen vara anordnade skilda från eldstaden 6, till exempel på utsidan av ångpannan 1 för att inte vatten som rinner från ångdomen skall tillföras värme på vägen nedåt. Väl nere i området for eldstaden 6 kan sedan vattnet användas för att ta upp värrneenergi och föra värrneenergin vidare till ångdomen. Pannvattnets cirkulation i ledningarna sker oftast genom en kraftig sj älvcirkulation som drivs av den starka värme som genereras i eldstaden 6. Ängblandat vatten med låg densitet stiger uppåt i ledningarna medan vatten med högre densitet från ångdomen 5 rinner nedåt. Om ledningsnätet är omfattande och har högre tryckfall så kan även pumpar installeras för att underlätta cirkulationen om inte sj älvcirkulationen är tillräcklig.In Figure 1, the reference numeral indicates 3 water pipes where water and steam HL rise in the direction against the steam 5 while the reference numeral 4 denotes water pipes where water CL flows down from the steam room 5 in the direction of the area of the fireplace 6. The descending ones the water pipes 4 may suitably be arranged separately from the fireplace 6, for example on outside the boiler 1 so that water flowing from the steam is not supplied with heat the way down. Once down in the area of the fireplace 6, the water can then be used to absorb heat energy and transfer the heat energy to the steam. Boiler water circulation in The conduction usually takes place through a strong self-circulation which is driven by the strong heat which generated in the fireplace 6. Meadow mixed water with low density rises upwards in the pipes while water with higher density from the steam 5 flows downwards. If the pipeline network is extensive and has a higher pressure drop, pumps can also be installed to facilitate circulation if not self-circulation is sufficient.

Utöver cirkulationskretsen för pannvatten så innefattas även en cirkulation av ånga ST (steam) från ångdomen 5, vilken leds till värrneupptagande ytor, här 12a, 12 b samt l2c, i vilken ångan värms till överhettad ånga SST (Superheated steam). Ofta leds denna överhettade ånga till ångturbin för produktion av elenergi eller till annan användning av ångan. 1 figur 1 visas en med egen brännare EB separateldad överhettare med överhettningsytor i form av skärrnväggar 12a för ånga. Dessa skärrnväggar 12a sticker ut från rökgångens väggar och innesluter en egen eldstad för brännaren EB. Rökgaserna tvingas här ned och ut från detta utrymme via passage över skärrnväggamas inre kanter och sammanblandas med rökgaser från pannans huvudsakliga förbränning. I Figur 1 visas även ett flertal kylda skärrnväggar 12b som bildar omlänkningsväggar för rökgasen i rökgaskanalen. I figuren visas även att skärrnväggar l2c samt 12d kan anordnas som värmeupptagande skiljeväggar i ett vändschakt 7 för rökgaserna, som där delar upp rökgasflödet i parallella stråk. I figuren visas en från taket i vändschaktet hängande överhettare 12c för ånga samt därefter från vändschaktets väggar inskjutande kokytor l2d. Alla dessa skärrnväggar 12a, l2b, l2c samt 12d utformas lämpligen av kylda skärrnväggar 12 enligt uppfinningen och får här en ökad livslängd på grund av sin förmåga att stå emot värme.In addition to the boiler circulation circuit, a steam ST circulation is also included (steam) from the vapor 5, which is led to heat-absorbing surfaces, here 12a, 12b and l2c, in which steam is heated to superheated steam SST (Superheated steam). This is often led superheated steam for steam turbine for the production of electricity or for other uses of the steam. Figure 1 shows a separate burner superheater with its own burner EB superheating surfaces in the form of steam partitions 12a. These partition walls 12a protrude from the walls of the flue and enclose a separate fireplace for the burner EB. The flue gases are forced here down and out of this space via passage over the inner edges of the partition walls and mixed with flue gases from the boiler's main combustion. Figure 1 also shows one tal ertal cooled partition walls 12b which form deflection walls for the flue gas in the flue gas duct. IN the figure also shows that partition walls l2c and 12d can be arranged as heat absorption partitions in a turning shaft 7 for the flue gases, which there divide the flue gas fl fate in parallel lanes. The visas clock shows a superheater 12c for steam hanging from the roof in the turning shaft and then cooking surfaces l2d projecting from the walls of the turning shaft. All these partitions 12a, 12b, 12c and 12d are suitably formed of cooled partition walls 12 according to the invention and here get one increased service life due to its ability to withstand heat.

En kyld skärmvägg 12 innan inmuming i eldfast material skall nu förklaras med hänvisning till Figur 2a samt 2b. Den kylda skärrnväggen 12 visas i figur 2a ansluten till en ledning 3 för strömmande ånga ST. Den kylda skärrnväggen 12 innefattar ett flertal yttre rörtuber 13 och ett inre rör 14 placerat i var och en av de yttre rörtubema 13. Den yttre rörtuben 13 har i en övre ände 15 en öppen anslutning till utgående ångledningen 3 för överhettad ånga SST och en tillsluten nedre ände 16. De inre rören 14 har en övre öppen ände 17 som är ansluten till en 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 35 inkommande ångledning 3 för ånga ST och en nedre öppen ände 18 vid de yttre rörtubemas tillslutna nedre ände 16. I utföringsforrnen enligt Figur 2a är det inre rörets 14 nedre ände 18 belägen vid det yttre rörets 13 tillslutna nedre ände 16. Den kylda skärrnväggen 12 kan sträcka sig antingen i vertikal eller i horisontell riktning från den punkt där de yttre rörtubema 13 är anslutna till en inkommande ångledning 3. Den axiella längden på de yttre rörtubema 13 utgör lämpligen minst 70 % av skärrnväggens utstickslängd från rökgångens väggar. För att en sammanhållen skärrnvägg skall bildas är närliggande yttre rörtuber 13 i skärrnväggen sammanbundna med värmeledande förbindelsestycken 40 över minst 70 % av de yttre rörtubernas axiella längd. Dessa kan svetsas till yttertubema eller på annat sätt förankras till dessa som även visas i figur 2a. Dessa förbindelsestycken 40 utgörs lämpligen av ett plåtar eller plattjäm som företrädesvis svetsats fast på de de yttre rörtubema. På detta sätt erhålls en enkel tunnväggig skärrnvägg med optimal kylning på de mest utsatta partierna på skärmväggen, d.v.s. vid skärmväggens yttre ände, motsvarande den nedre änden i figur 2.A cooled screen wall 12 before immersion in refractory material will now be explained with reference to Figure 2a and 2b. The cooled partition wall 12 is shown in figure 2a connected to a line 3 for flowing steam ST. The cooled cutting wall 12 comprises a number of outer tube tubes 13 and one inner tube 14 placed in each of the outer tube tubes 13. The outer tube tube 13 has in an upper end 15 an open connection to the outgoing steam line 3 for superheated steam SST and a closed lower end 16. The inner tubes 14 have an upper open end 17 which is connected to a 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 35 incoming steam line 3 for steam ST and a lower open end 18 at the outer tube tubes closed lower end 16. In the embodiments according to Figure 2a, the lower end 18 of the inner tube 14 is located at the closed lower end 16 of the outer tube 13. The cooled cutting wall 12 can extend either vertically or horizontally from the point where the outer tubes 13 are connected to an incoming steam line 3. The axial length of the outer pipe tubes 13 suitably constitutes at least 70% of the protruding length of the cutting wall from the walls of the flue. In order to a cohesive partition wall to be formed is adjacent outer tube tubes 13 in the partition wall interconnected with heat-conducting connectors 40 over at least 70% of the outer ones axial length of the tube tubes. These can be welded to the outer tubes or otherwise anchored to these which are also shown in Figure 2a. These connectors 40 are suitably made of a plate or flat iron which is preferably welded to the outer tube tubes. In this way one is obtained simple thin-walled partition wall with optimal cooling on the most exposed parts the screen wall, i.e. at the outer end of the screen wall, corresponding to the lower end of Figure 2.

I figur 3a samt 3b visas samma skärrnvägg 12 men där de yttre rörtubema 13 är inmurade i ett eldfast material 41 som bildar skärrnväggens ytteryta. Inmurningen sker i de applikationer där skärrnväggen utsätts för starkt korrosiva miljöer vid hög temperatur.Figures 3a and 3b show the same cutting wall 12 but where the outer tube tubes 13 are walled in a refractory material 41 which forms the outer surface of the cutting wall. The walling takes place in the applications there the partition wall is exposed to highly corrosive environments at high temperatures.

Funktionen av den kylda skännväggens 12 yttre rörtuber i en lämplig utföringsforin där dessa kyls med pannvatten visas i figur 4. Här är de yttre rörtubema 13 och inre röret 14 anslutna till samma ledning 3 som genomströmmas av pannvatten, och där man utnyttjar sj älvcirkulation i varje yttre rörtub 13. När den kylda rörtuben 13 sträcker sig nedåt in i ett ornråde med heta rökgaser kommer vatten som befinner sig i spalten mellan den yttre rörtuben 13 och det inre röret 14 att få en ång-vattenblandning med lägre densitet än det vatten som befinner sig inne i det inre röret 14. Äng-vattenblandningen stiger därför uppåt i spalten mellan den yttre rörtuben 13 och det inre röret 14. Vattnet som befinner sig inuti det inre röret 14 har högre densitet och kommer i stället att sjunka nedåt. En del av pannvatten som passerar i ledningen 3 kommer då att sugas ned i det inre röret 14 för att sedan återvända uppåt och då ta upp värrneenergi från området runtomkring den kylda anordningen 12. Det inses att pannvattnet i vattenledningen 3 strömmar från vänster till höger i figuren som framgår av pilama. Normal vattenhastighet i vattenledningen 3 är i intervallet 0,3 till 1,5 m/s.The function of the outer tube tubes of the cooled partition wall 12 in a suitable embodiment where these cooled with boiler water is shown in Figure 4. Here the outer tube tubes 13 and the inner tube 14 are connected to the same line 3 which is flowed through by boiler water, and where one utilizes self-circulation in each outer tubular tube 13. When the cooled tubular tube 13 extends downwards into a hot flue gases come water that is in the gap between the outer tube 13 and the inner tube 14 to obtain a vapor-water mixture of lower density than the water which is located inside the inner tube 14. The meadow-water mixture therefore rises upwards in the gap between the outer tube 13 and the inner tube 14. The water contained within the inner tube the tube 14 has a higher density and will instead sink downwards. Part of the boiler water as passes in the line 3 will then be sucked down into the inner tube 14 and then return upwards and then absorb thermal energy from the area around the cooled device 12. It it is understood that the boiler water in the water pipe 3 flows from left to right in the figure as appears from the pilama. Normal water velocity in water line 3 is in the range 0.3 to 1.5 m / s.

Den vattenhastighet som etableras i nedåt gående rör 14 är 0,5 till 2,5 rn/s och i yttre spalt mellan rör 13 och 14 är 0,2 till 1,0 rn/s.The water velocity established in descending pipe 14 is 0.5 to 2.5 rn / s and in the outer gap between tubes 13 and 14 is 0.2 to 1.0 rn / s.

En annan utföringsfonn på skännväggen visas i figur 5, där inkommande ångledning 3 för ånga ST är placerad koaxiellt i en samlingskammare för utgående ledning 3 för överhettad ånga SST. På detta sätt kan man få en kompakt konstruktion av anslutningama till inre rören 14 samt de yttre rörtubema 13. 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 Ytterligare en utföringsfonn av skärmväggen 12 visas i figur 6 där skärrnväggen byggts med en anslutning som motsvarar den som visats i figur 4, och som företrädesvis användes om pannvatten med naturlig cirkulation användes som kylmedia för rörtubema 13. Ännu en utföringsforrn av skärrnväggen 12 visas i figur 7, och som motsvarar den som visats i figurema 3a samt 3b. Skillnaden här är att närliggande yttre rörtuber 13 i skärinväggen är sammanbundna med ett flertal värmeledande förbindelsestycken 40a i form av kortare stag eller klammor. Dessa stag kan svetsas till de yttre rörtuberna eller på annat sätt förankras till dessa. Genom inmumingen med eldfast material 41 erhålls en enkel tunnväggig skärrnvägg med skydd mot hetgas korrosion och med optimal kylning på de mest utsatta partiema på skäimväggen, d.v.s. vid skärmväggens yttre ände, motsvarande den nedre änden i figur 7.Another embodiment of the partition wall is shown in figure 5, where incoming steam line 3 leads steam ST is placed coaxially in a collection chamber for outgoing line 3 for overheated steam SST. In this way, a compact construction of the connections to the inner pipes can be obtained 14 and the outer tube tubes 13. 0906SE_Beskrivn.docx.doc 10 15 20 25 30 Another embodiment of the screen wall 12 is shown in figure 6 where the screen wall was built with a connection corresponding to that shown in Figure 4, which is preferably reused Boiler water with natural circulation was used as cooling medium for the pipe tubes 13. Yet another embodiment of the partition wall 12 is shown in Figure 7, and corresponding to that shown in FIG. Figures 3a and 3b. The difference here is that adjacent outer tube tubes 13 in the cutting wall are connected to a plurality of thermally conductive connectors 40a in the form of shorter struts or staples. These struts can be welded to the outer tube tubes or otherwise anchored to these. Through the mummification with refractory material 41, a simple thin-walled cutting wall is obtained with protection against hot gas corrosion and with optimal cooling on the most exposed parts the screen wall, i.e. at the outer end of the screen wall, corresponding to the lower end of Figure 7.

I Figur 8 visas en utföringsforrn där åtminstone några av rörtuberna förses med ett genomgående rör 21 som förts genom den yttre väggen på vattenledningen 3 och genom några av den kylda skärinväggens 12 inre rör 14. 1 den andra rörtuben från höger i figuren ansluter det genomgående röret 21 med sin nedre ände till den kylda skärrnväggens 12 yttre rörtub 13. Det genomgående röret 21 utgör i detta fall ett element som kan användas för att föra in additiv i ångpannan från en källa Ch eller för att suga ut rökgaser för provtagning.Figure 8 shows an embodiment in which at least some of the pipe tubes are provided with one continuous pipe 21 which is passed through the outer wall of the water pipe 3 and through some of the inner tubes 14 of the cooled cutting wall 12 in the second tube from the right in the connects the through pipe 21 with its lower end to the outside of the cooled cutting wall 12 tube tube 13. The through tube 21 in this case constitutes an element that can be used to insert additives into the boiler from a source Ch or to extract flue gases for sampling.

Utan den kylda skärrnväggen 12 skulle de heta rökgasema verka obehindrat mot på detta element. Den kylda skärrnväggen 12 kan nu kyla det genomgående röret och bidra till att öka dess livslängd. 1 den första rörtuben från höger i figuren förs kontaktledningar från en kontrollenhet CU till ett terrnoelement 20 genom det genomgående röret 21. Termoelementet hålls då kylt med hjälp av den kylda anordningen 12.Without the cooled partition wall 12, the hot flue gases would act unhindered against this element. The cooled cutting wall 12 can now cool the continuous pipe and help to increase it its service life. In the first pipe tube from the right in the figure, overhead contact lines from one control unit CU to a thermocouple 20 through the through pipe 21. The thermocouple is then kept cooled by means of the cooled device 12.

I figurerna 9-10 visas andra alternativ enligt uppfinningen där den tunnväggiga skärrnväggen 12 krökts till en cylindrisk form och kan placeras exempelvis i utlopp på cykloner i rökgången. Figur 9 visar en cirkulär skärrnvägg motsvarande figur 2a samt 2b, och figur 10 motsvarar figurerna 3a samt 3b.Figures 9-10 show other alternatives according to the invention where the thin-walled partition wall 12 is curved into a cylindrical shape and can be placed, for example, in outlets on cyclones in the flue. Figure 9 shows a circular partition wall corresponding to fi gur 2a and 2b, and fi gur 10 corresponds to Figures 3a and 3b.

Det skall förstås att de i figurerna visade utföringsforrnema kan användas i pannor av olika typer och i princip överallt där man vill installera en skärrnvägg för omlänkning av rökgasema i rökgången eller där man vill dela upp rökgasflödet i stråk och där skärmväggen kräver kylning. De tunnväggiga skännväggarna kan även bockas i andra former än en strikt plattforrnad struktur eller cirkulär struktur, och kan exempelvis bockas till en L-formad struktur på skärmväggen. 0906SE_Beskrivn.docx.docIt is to be understood that the embodiments shown in the figures may be used in boilers of different sizes types and basically everywhere where you want to install a screen wall for diverting the flue gases in the flue or where you want to divide the flue gas fl fate in lanes and where the screen wall requires cooling. The thin-walled partitions can also be bent in other forms than a strict one platform structure or circular structure, and can for example be bent into an L-shaped structure on the screen wall. 0906SE_Beskrivn.docx.doc

Claims (9)

10 15 20 25 30 1. PATENTKRAV En panna (1) med en eldstad (6) och ett cirkulationssystem för värmeupptagande media anordnat i rökgången från ångpannan vilket cirkulationssystem (2) innefattar ledningar (3, 4) anordnade att vid drift av pannan (1) kunna cirkulera värrne- upptagande media genom ledningama (3, 4) i ett kretslopp och vilken panna (1) innefattar tunnväggiga skärmväggar i rökgången vilka skärmväggar är anordnade utstickande från rökgångens väggar för styming av rökgasema genom rökgången forbi dessa skärrnväggar utan att passera igenom dessa skärrnväggar k ä n n e t e c k n a d av att skärrnväggen innefattar ett flertal i skärrnväggen integrerade yttre rörtuber (13) anordnade i skärmväggens plan och att de yttre rörtubema (13) är inmurade i ett eldfast material (41) som bildar skärmväggens ytteryta, där varje yttre rörtub (13) i en forsta ände (15) har en öppen anslutning till en första ledning (3) för värrneupptagande media och en tillsluten andra ände (16), samt där ett inre rör (14) placerat i den yttre rörtuben (13) och det inre röret ( 14) har en första öppen ände (17) ansluten till en andra ledning (3) för värmeupptagande media och en andra öppen ände (18) vid den yttre rörtubens (13) tillslutna andra ände (16), och där cirkulation av vänneupptagande media sker mellan första och andra ledning för kylning rörtuben anordnad inuti skärrnväggen. A patent (1) with a fireplace (6) and a circulation system for heat-absorbing media arranged in the flue of the steam boiler, which circulation system (2) comprises lines (3, 4) arranged that during operation of the boiler (1 ) be able to circulate heat-absorbing media through the conduits (3, 4) in a circuit and which boiler (1) comprises thin-walled screen walls in the flue which screen walls are arranged protruding from the flue walls for controlling the flue gases through the flue past these screen walls without passing through them screen walls characterized in that the screen wall comprises a plurality of outer tube tubes (13) integrated in the screen wall arranged in the plane of the screen wall and that the outer tube tubes (13) are walled in a refractory material (41) forming the outer surface of the screen wall, each outer tube tube (13 ) in a first end (15) has an open connection to a first conduit (3) for heat-absorbing media and a closed second end (16), and where an inner tube (14) located in the outer tube (13) and the inner tube (14) has a first open end (17) connected to a second conduit (3) for heat absorbing media and a second open end (18) at the outer tube (13) closed second end (16), and where circulation of friend-receiving media takes place between the first and second conduits for cooling the pipe tube arranged inside the cutting wall. En panna (1) enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den axiella längden på de yttre rörtubema (13) utgör minst 70 % av skärrnväggens utstickslängd från rökgångens väggar. . A boiler (1) according to claim 1, characterized in that the axial length of the outer pipe tubes (13) constitutes at least 70% of the protruding length of the cutting wall from the walls of the flue. . En panna ( 1) enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att närliggande yttre rörtuber (13) i skärmväggen är sammanbundna med värmeledande förbindelsestycken (40) över minst 70 % av de yttre rörtubemas axiella längd. A boiler (1) according to claim 2, characterized in that adjacent outer pipe tubes (13) in the screen wall are connected to heat-conducting connectors (40) over at least 70% of the axial length of the outer pipe tubes. En panna (1) enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att förbindelsestycket (40) utgörs av ett plåtar eller plattjäm som företrädesvis svetsats fast på de yttre rörtubema. . A boiler (1) according to claim 3, characterized in that the connecting piece (40) consists of a plates or plate iron which is preferably welded to the outer pipe tubes. . En panna (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det värrneupptagande mediet som cirkuleras genom ledningama (3, 4) för kylning av de yttre rörtubema (13) utgörs av vätska, och som i rörtuben utsätts för kokning. A boiler (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat-absorbing medium circulated through the conduits (3, 4) for cooling the outer tube tubes (13) consists of liquid, and which is subjected to boiling in the tube. En panna (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det värmeupptagande mediet som cirkuleras genom ledningama (3, 4) för kylning av de yttre rörtubema (13) utgörs av ånga leds i ledningar från en ångdom (5), som i rörtuben utsätts för överhettning. 0906SE_Krav.docx 10A boiler (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat-absorbing medium circulated through the conduits (3, 4) for cooling the outer tube tubes (13) consists of steam conducted in conduits from a steam unit (5), which in the tube is exposed to overheating. 0906SE_Krav.docx 10 7. En panna (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det inre röret (14) innefattar ett invändigt anordnat koncentriskt genornforingsrör (21), vilket leder genom hela det inre röret och utrnynnar i den yttre rörtubens (13) andra slutna ände.A boiler (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (14) comprises an internally arranged concentric regeneration tube (21), which leads through the entire inner tube and terminates in the outer tube (13). other closed end. 8. En panna (1) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att det koncentriska genomfóringsröret (21) är anslutet till en källa (Ch) for tillsättning av additiv till rökgaserna via skärrnväggen.A boiler (1) according to claim 7, characterized in that the concentric feedthrough tube (21) is connected to a source (Ch) for adding additives to the flue gases via the cutting wall. 9. En panna (1) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att det koncentriska genornforingsröret (21) är anslutet till en kontrollenhet (CU) for anslutning till ett terrnoelement (20) anordnat vid den yttre rörtubens (13) andra slutna ände och vilket terrnoelement är exponerat för rökgaserna. 0906SE_Krav.docxA boiler (1) according to claim 7, characterized in that the concentric regeneration tube (21) is connected to a control unit (CU) for connection to a thermocouple element (20) arranged at the second closed end of the outer tube (13) and which thermocouple element is exposed to the flue gases. 0906SE_Krav.docx
SE0950276A 2009-04-24 2009-04-24 A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue SE533545C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950276A SE533545C2 (en) 2009-04-24 2009-04-24 A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue
EP10767396A EP2422133A1 (en) 2009-04-24 2010-04-21 A boiler equipped with cooled baffles in the flue passage
PCT/SE2010/050435 WO2010123449A1 (en) 2009-04-24 2010-04-21 A boiler equipped with cooled baffles in the flue passage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950276A SE533545C2 (en) 2009-04-24 2009-04-24 A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950276A1 true SE0950276A1 (en) 2010-10-19
SE533545C2 SE533545C2 (en) 2010-10-19

Family

ID=43011347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950276A SE533545C2 (en) 2009-04-24 2009-04-24 A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2422133A1 (en)
SE (1) SE533545C2 (en)
WO (1) WO2010123449A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB105103A (en) * 1916-03-29 1917-03-29 Frederick Oatley Bynoe Improvements in and relating to Superheaters.
US2976856A (en) * 1958-12-12 1961-03-28 Combustion Eng Vapor generator
FR2712378B1 (en) * 1993-11-10 1995-12-29 Stein Industrie Circulating fluidized bed reactor with heat exchange surface extensions.
FR2884900B1 (en) * 2005-04-26 2007-11-30 Alstom Technology Ltd FLUIDIZED BED REACTOR WITH DOUBLE WALL EXTENSION

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010123449A1 (en) 2010-10-28
EP2422133A1 (en) 2012-02-29
SE533545C2 (en) 2010-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1872063B1 (en) Heat exchange apparatus, particularly fire tube condensing boiler
US20120145373A1 (en) Firetube having thermal conducting passageways
RU2403522C2 (en) Method for heating and/or evaporation of organic medium and heat exchanging unit for extraction of heat from flow of hot gas
CA2894077C (en) Boiler system comprising an integrated economizer
US20210293411A1 (en) Corrosion Resistant Air Preheater with Lined Tubes
CN101135432A (en) Steam can used for containing and cooling down forming gas
RU178049U1 (en) Heater
CN102563594B (en) Flue waste heat boiler for medical waste and hazardous waste incineration system
ITRM20090614A1 (en) CONDENSER HEAT EXCHANGER WITH DOUBLE PIPING FOR HEATING WATER AND / OR PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER.
RU2409793C2 (en) Hot water boiler
SE0950276A1 (en) A boiler fitted with a cooled screen wall in the flue
RU2018113429A (en) LOCATION OF LOW-TEMPERATURE SURFACES OF HEATING IN THE BOILER
EP2896919B1 (en) Flue gas - liquid heat exchanger for industrial and residential co-fired boilers
SE532301C2 (en) A steam boiler fitted with a cooled device
RU2662018C1 (en) Tubular heater
FI61354B (en) VAERMEPANNA
CN104566387A (en) Boiler for domestic garbage incineration
KR100363719B1 (en) Spiral Wound Heat Transferring Equipment on the Single Passage for the Super-heater
EP3420204B1 (en) Direct heat exchanger for organic rankine cycle systems
RU2652959C1 (en) Vertical water tube water heating tank
US2681640A (en) Boiler construction
RU2578361C1 (en) External condensation boiler
CN202138751U (en) Natural-circulation phase-transition heating oil storage tank
CN202452462U (en) Flue waste heat boiler for medical waste and hazardous waste incineration system
CN106500306A (en) A kind of counter-burning type wellsite heater

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed