Вертикальный водотрубный котлоагрегат

 

%.;

1 щ 682728

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.09.76 (21) 2404816/24-06 с присоединением заявки Хо (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень Ко 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл."F 22В 21/02

Государственный комитет (53) УДК 621.181.61 (088.8) ло делам изобретений открытий (72) Авторы изобретения

К. М. Слоушер, В. Г. Клюнков, Н. В. Короневский и Х. Н. Ротенберг

Ленинградский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического строительства «Оргэнергострой» (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВОДОТРУБНЪ|Й КОТЛОАГРЕГАТ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при проектировании мощных энергетических блоков современных тепловых электростанций.

Известны водотрубные котлоагрегаты, содержащие каркас с опорной рамой и экраны, подключенные к верхним и нижним коллекторам и образующие последовательно соединенные по газу топку, поворотную камеру и конвективный газоход, а поверхности нагрева потолка поворотной камеры жестко скреплены с коллекторами размещенных в поворотной камере ширм, которые, в свою очередь, жестко скреплены с поверхностями нагрева пода поворотной камеры, установленными на опорной раме каркаса (1).

Однако такой котлоагрегат может быть использован в парогенераторах незначительной производительности, в которых в 20 поверхностях нагрева потолка и ширм применена среда с близкими по температуре параметрами.

В современных энергетических парогенераторах большой производительности из-за 25 различных температурных параметров сред в поверхностях нагрева потолка и ширм их жесткое крепление неосуществимо вследствие различных температурных деформаций.

Наиболее близким к предлагаемому изоб- 30 ретению является вертикальный водотрубный котлоагрегат, содержащий каркас с опорной рамой, экраны, подключенные к верхним и нижним коллекторам и образующие последовательно соединенные по газу топку, поворотную камеру и конвективный газоход, и «теплые ящики», расположенные над поверхностями нагрева потолка и под поверхностями нагрева пода поворотной камеры (2).

Недостатками такого котлоагрегата является повышенные металлоемкость и габариты, так как вся трубная система подвешивается к несущим балкам, установленным на каркасе котла или на эквивалентных им перекрытиях здания электростанций. При этом высоты несущих балок (около 7 м для котлоагрегата паропроизводптельностью 2500 т/час) и «теплого ящика», расположенного над поверхностями нагрева потолка поворотной камеры, являются составляющими вертикального габарита котлоагрегата. Так, для котлоагрегата указанной выше производительности его высота достигает 110 †1 м, что требует также обеспечения специальным крановым и монтажным оборудованием.

Размещение трубных систем под опорной рамой, состоящей из несущих балок и сопутствующих им дополнительных балок и

1г

55

65 ригелей, приводит также к трудоемкости и неудобству монтажных работ при установке трубных систем и их ремонтах.

Подвеска топки котлоагрегата к несущим балкам при значительной его высоте (болсе

100 м) вызывает большие тепловые псремсщсния (0,5 — 0,6 м) нижних элементов котлоагрегата, что усложняет конструкции систем подачи топлива, воздушного дутья в горелки, газопроводов эвакуации газов из котла в воздухоподогреватель, питательных линий и т. п.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и габаритов.

Указанная цель достигается тем, что верхние коллекторы топки и нижние коллекторы кон вективного газ охода жестко скреплены с нижними коллекторами поворотной камеры, а образованный из скрепленных коллекторов блок установлен на опорной раме каркаса с возможностью горизонтального перемещения, например на подвижных опорах.

На фиг. 1 схематично изображен котлоагрегат, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В фиг. 3; на фиг. 5 — узел 1 фиг. 1.

Вертикальный водотрубный котлоагрегат содержит каркас, представляющий собой металлическую конструкцию из колонн 1 и балок 2, образующих опорную раму 3. На каркасе смонтированы образованные экранами, подключенными к верхним и нижним коллекторам, топка 4, поворотная камера 5 с размещенными в ней ширмовыми поверхностями 6 нагрева, конвективный газоход 7 с размещенными в нем конвективными поверхностями нагрева 8 и «теплый ящик» 9, образованный наклонным подом 10 поворотной камеры 5, экраном 11 конвективного газохода 7, экраном 12 топки 4, гермегичной обшивкой 13, расположенной над опорной рамой 3 и боковыми экранами поворотной камеры 5.

Высота h, на которой расположена опорная рама 3 от фундамента, в зависимости от паропроизводительности котлоагрегата, составляет 0,3 — 0,75 его общей высоты Н.

Так, для котлоагрегата паропроизводительностью 2500 т/час h = 45 — 50 м и Н = 70—

75 м, в то время как для той же паропроизводительности котлоагрегата подвесной конструкции Н = 110 — 115 м.

Через «теплый ящик» 9 проходят заборные короба 14 топочных газов, на экранах

15 которых, также как и на экранах 11 и 12, смонтированы ригели 16. Ширмовые поверхности нагрева 6 выполнены с коллекторами 17, которыми оперты на ригели 16.

На противоположные коллекторам 17 концы ширмовых поверхностей нагрева к трубным площадкам 18 опирается потолочный экран 19 с помощью гребенок 20, приваренных к тпчбам потолочного экрана 19, и гребенок 21, приваренных к трубным площадкам 18 ширмовых поверхностей 6 нагрева.

1 ребенки 20 и 21 расположены перпендикулярно друг другу с возможностью относительного перемещения.

Экраны 11 конвективного газохода 7, боковые экраны поворотной камеры 5 и экраны 15 заборных коробов 14 вьиголнены с нижними коллекторами 22, экраны топки 4 выполнены с дополнительными верхними коллекторами 23. Нижние коллекторы 22 и дополнительные верхние коллекторы 23 жестко соединены между собой в блок для восприятия Горизонтальных усилий при тепловых деформациях.

Для опирания всех ограждающих поверхностей служат башмаки 24, жестко соединенные с блоком и установленные посредством тарельчатых пружин 25 и опор 26 качения на опорной раме 3.

Топочные газы из топки 4 проходят поворотную камеру 5, где обогревают ширмовые поверхности нагрева 6 и частично отсасываются в заборные короба 14 дымовых газов, например, для сушки топлива. Из поворотной камеры 5 дымовые газы следуют в конвективный газоход 7, где обогревают секции конвективных поверхностей нагрева

8 и далее через окна 27 зольного бункера

28 поступают в воздухоподогреватель (на чертежах не показан), а затем выбрасываются через дымовую трубу.

При работе котлоагрегата вертикальные тепловые перемещения происходят в двух направлениях по отношению к опорной раме 3: экраны, расположенные над опорной р, мой 3, свободно расширяются вверх, а расположенные под ней — вниз, 1оризонтальные тепловые перемещения обеспечиваются опорами 26 качения.

Описанная конструкция водотрубного котлоагрегата существенно уменьшает его высоту, сокращает коммуникации трубопроводов, обеспечивает независимость высоты котлоагрегата от размеров (высоты) балок опорной рамы и габаритной высоты теплого ящика, уменьшает вертикальные тепловые перемещения элементов котлоагрегата как за счет уменьшения его высоты, так и за счет разнонаправленных перемещений от неподвижной опорной рамы — по сравнению с известными котлоагрегатами подвесной конструкции.

Формула изобретения

Вертикальный водотрубный котлоагрегат, содержащий каркас с опорной рамой и экраны, подключенные к верхним и нижним коллекторам и образующие последователь»о соединенные по газу топку, поворотную камеру и конвективный газоход, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и габаритов, верхние коллекторы топки и нижние коллекторы конвек682728

1g

>8 70 E /

2g 3 7

Рыг i

2Ç тинного газохода жестко скреплены с нижними коллекторами поворотной камеры, а образованный из скрепленных коллекторов блок установлен на опорной раме каркаса с возможностью горизонтального перемещения, например на подвижных опорах.

Источники информаций, принятыс во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 569791, кл. F 22В 37/00, 1973.

5 2. Патент США № 3001514, кл, 122 †5, опубл. 1961.

682728

21

Фиг. 4

Puz.5

Составитель А. Андреев

Корректор T. Добровольская

Редактор Е. Братчикова

Заказ 2122/10 Изд. № 519 Тираж 521 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2