CS237918B1

CS237918B1 - Heat exchange part of the fluidized bed

Info

Publication number: CS237918B1
Application number: CS915582A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Vilimec
Original assignee: Ladislav Vilimec
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Účelem je vyřešení vzájemného uspořádání ohniště s vychlazenou fluidní vrstvou a teplosměnné plochy vytvořené ze samostatných bloků se vstupními a výstupními komorami. Uvedeného účelu se dosáhne vytvořením teplosměnné plochy ze samostatných bloků (5) a vstupních a výstupních komor (9, 10). Bloky (5) jsou sestaveny z trubkových hadů, jejichž spojovací trubky (7, 8) prochází dnem (2) ohniště těsnicí trubkou (4). Výstupní spojovací trubka (8) každého paralelního trubkového hadu (6) prochází nad úrovní, popřípadě v úrovni nejvýše položené trubky bloku (5) skrze obvodové stěny (1) do· výstupní komory (10) nebo kotlového bubnu.The purpose is to solve the arrangement of the cooled fluidized bed fireplace and the heat transfer surfaces formed from separate blocks with inlet and outlet chambers. This purpose is achieved by providing a heat transfer surface from separate blocks (5) and inlet and outlet chambers (9, 10). The blocks (5) are composed of tubular coils, the connecting pipes (7, 8) of which pass through the bottom (2) of the fireplace with a sealing tube (4). The outlet connecting tube (8) of each parallel tube coil (6) extends above the level or at the level of the uppermost tube of the block (5) through the peripheral walls (1) into the outlet chamber (10) or boiler drum.

Description

Vynález se týká teplosměnné plochy fluidního ohniště a řeší vzájemné uspořádání ohniště s vychlazenou fluidní vrstvou a teplosměnné plochy vytvořené ze samostatných bloků se vstupními a výstupními komorami.The invention relates to a heat exchange surface of a fluidized bed and to a mutual arrangement of a fireplace with a cooled fluidized bed and a heat exchange surface formed of separate blocks with inlet and outlet chambers.

U íluidních ohnišť nebo reaktorů s vychlazenou fluidní vrstvou se pro odvod tepla z fluidní vrstvy s výhodou používá teplosměnné plochy, která je provedena z vodorovných hadů uspořádaných do samostatných bloků.In fluidized bed fluidized bed fireplaces or reactors, a heat exchange surface which is made up of horizontal coils arranged in separate blocks is preferably used to dissipate heat from the fluidized bed.

Jednotlivé trubkové hady bloku jsou spojeny spojovacími trubkami se vstupní a výstupní komorou, které jsou vně ohniště. Propojovací trubky prochází přes dno ohniště uvnitř těsnicích trubek fluidního roštu. V případě, že teplosměnná plocha je zapojena v systému kotle jako výparník, může při určitých parametrech pracovního média a při výstupní komoře umístěné pod dnem ohniště nastat při najíždění kotle stav, kdy u některého hadu v jeho sestupné části dojde k přetržení vodního sloupce a ke vzniku hladiny. V těchto místech potom vznikají poruchy trubkových hadů z důvodu nízkocyklického namáhání za vyšších teplot.The individual pipe snakes of the block are connected by connecting pipes to the inlet and outlet chamber, which are outside the fireplace. The connecting pipes pass through the bottom of the fireplace inside the fluid grate sealing tubes. If the heat exchanger surface is connected in the boiler system as an evaporator, at certain parameters of working medium and at the outlet chamber located under the bottom of the fireplace, the boiler may start when the water column breaks in the descending part of the boiler. level. At these points, the failure of the coil snakes results from low cyclic stress at higher temperatures.

Stagnaci proudění lze zabránit různými opatřeními, jejichž cílem je příznivě ovlivnit poměr tlakové ztráty při proudění parovodní směsi ve vzestupné a sestupné části trubkového hadu. Nevýhodou těchto úprav je ve většuiě případů vyšší tlaková zráta výparníku kotle, popřípadě složitější dispoziční uspořádání výstupní komory výparníku.The stagnation of the flow can be prevented by various measures aimed at favorably affecting the pressure loss ratio during the flow of the steam-water mixture in the upward and downward part of the tube coil. The disadvantage of these modifications is in most cases higher pressure loss of the evaporator of the boiler or more complicated layout of the outlet chamber of the evaporator.

Uvedené nevýhody odstraňuje teplosměnná část fiuidního ohniště, vytvořená ze samostatných bloků, sestavených z paralelních trubkových hadů a vstupních a výstupních komor, kde vstupní spojovací trubka každého paralelního trubkového hadu vstupní komory prochází dnem ohniště těsnicí trubkou podle vynálezu, jehož podstatou je, že výstupní spojovací trubka každého paralelního trubkového hadu prochází nad úrovní, popřípadě v úrovni nejvýše položené trubky bloku teplosměnné plochy skrze obvodové stěny do výstupní komory nebo kotlového bubnu.These disadvantages are overcome by the heat exchange portion of the fiuid hearth formed from separate blocks made up of parallel tubing hoses and inlet and outlet chambers, wherein the inlet connecting pipe of each parallel inlet pipe of the inlet chamber passes through the bottom of the furnace through the sealing tube of the invention. Each parallel tube coil extends above the level or at the level of the uppermost tube of the heat exchange surface block through the peripheral walls into the outlet chamber or boiler drum.

Podstatou vynálezu je dále to, že mezi výstupní spojovací trubkou každého paralelního trubkového hadu a výstupní komorou nebo kotlovým bubnem je zařazena další teplosměnná plocha fluidního zařízení.It is a further object of the invention that a further heat exchange surface of the fluid device is provided between the outlet connection pipe of each parallel tube coil and the outlet chamber or boiler drum.

Podstatou vynálezu je také to, že vodorovné části paralelních trubkových hadů každého bloku teplosměnné trubky jsou alespoň v jednom místě po délce bloku uspořádány v opěrném zařízení, které je upraveno na dně ohniště.It is also an object of the invention that the horizontal portions of the parallel tube coils of each block of the heat exchange tube are arranged at least at one point along the length of the block in a support device which is provided at the bottom of the furnace.

Výhodou provedení teplosměnné části podle vynálezu je stabilní proudění při všech parametrech a provozních stavech, jednodušší dispoziční uspořádání a lepší chlazení při výpadku oběhového čerpadla. Dále je výhodou to, že se zjednoduší uložení a upevnění hadů a zlepší se přístup k hadům při jejich opravě.The advantage of the heat exchanger part according to the invention is stable flow at all parameters and operating conditions, simpler disposition and better cooling in case of failure of the circulation pump. Furthermore, it is advantageous to simplify the placement and attachment of the snakes and to improve access to the snakes for repair.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení teplosměnné části podle vynálezu, kde na obr. 1 je uspořádáni jednotlivých trubkových bloků ve fluidnim zařízení, na obr. 2 je řez fluidním zařízením s přiřazením bloků ke komorám, na obr. 3 je řez vedený rovinou 1—1 z obr. 2, znázorňující alternativní připojení bloků na další svazkovou teplosměnnou plochu a na obr. 4 je rez vedený rovinou 2—2 z obr. 1 znázorňující další alternativní připojení bloků na další teplosměnnou plochu ze závěsných trubek. Na obr. 5 a 6 je znázorněn nárys a bokorys příkladného uspořádání opěrnébo zařízení.In the accompanying drawing, there is shown schematically an exemplary embodiment of a heat exchanger part according to the invention, in which Fig. 1 shows the arrangement of individual tube blocks in a fluid device, Fig. 2 shows a section of the fluid device with the assignment of the blocks to the chambers. Figure 1 shows an alternative connection of blocks to another bundle heat transfer surface, and Figure 4 is a sectional view taken along line 2-2 of Figure 1 showing another alternative connection of blocks to another heat exchange surface of suspension tubes. 5 and 6 show a front and side view of an exemplary support device arrangement.

V příkladném provedení ie fluidní zařízení tvořeno obvodovými stěnami. 1 dnem ohniště 2 s přívody 3 vzduchu a paliva a těsnicí trubkou 4, Dále teplosměnné bloky 5 z paralelních trubkových hadů S opěrného zařízení 12 opatřeného vodorovnými opěrnými prvky 17 a svislými opěrnými prvky 18 vstupní a výstupní spojovací trubkou 7, 8, výstupní komorou M a vstupní komorou 9, těsněním 11 dna 2 a fluidní vrstvou 13.In an exemplary embodiment, the fluidic device is formed by peripheral walls. 1, the bottom of the furnace 2 with the air and fuel inlets 3 and the sealing tube 4. Further, the heat transfer blocks 5 of the parallel tubing S of the support device 12 provided with horizontal support elements 17 and vertical support elements 18 with inlet and outlet connection pipes 7, 8, outlet chamber M and the inlet chamber 9, the bottom gasket 11 and the fluidized bed 13.

Teplosměnná část je rozdělena do samostatných bloků 5, přičemž každý blok 5 je tvořon dvěmi paralelními trubkovými hady K. Každý paralelní trubkový had δ je vinut směrem od spodní řady k horní řadě tak, aby počet choclů každého paralelního trubkového hadu 6 byl stejný a aby paralelní trubkové hady 8 byly vystřídány ve výšce a popřípadě i po šířce bloku 5.The heat transfer section is divided into separate blocks 5, each block 5 being formed by two parallel tubular snakes K. Each parallel tubular snake δ is wound from the bottom row to the top row so that the number of chocolates of each parallel tubular coil 6 is equal and parallel the tubular snakes 8 have been alternated at the height and possibly along the width of the block 5.

Vstup chladicího média do každého paralelního hadu 6 je zajištěn vstupní spojovací trubkou 7, která prochází dnem 2 ohniště v těsnicí trubce 4, která je součástí dna 2 ohniště a která je pod dnem 2 ohniště opatřena těsněním 11 dna ohniště. Vstupní spojovací trubky 7 jsou napojeny na vstupní komoru 9, která je umístěna vně ohniště. Vstupní komora 9 může být společná pro všechny teplosměnné bloky 5, nebo může mít blok 5 samostatnou vstupní komoru 9 nebo vždy několik bloků 5 může být napojeno na společnou vstupní komoru 9.The coolant inlet to each parallel coil 6 is provided by an inlet connection pipe 7 which extends through the hearth bottom 2 in the sealing tube 4, which is part of the hearth bottom 2 and is provided with a hearth bottom seal 11 below the hearth bottom. The inlet connecting pipes 7 are connected to the inlet chamber 9, which is located outside the fireplace. The inlet chamber 9 may be common to all heat exchange blocks 5, or the block 5 may have a separate inlet chamber 9, or several blocks 5 may each be connected to a common inlet chamber 9.

Výstup chladicího média z každého paralelního hadu S je výstupní spojovací trubkou 8 spojen s výstupní komorou lfl, která je umístěna vně ohniště, například nad blokem 5. Výstupní spojovací trubka 8 prochází skrze obvodové stěny 1 ohniště. Výstupní komora 10 může být společná pro všechny teplosměnné bloky, nebo může mít blok 5 teplosměnné plochy samostatnou výstupní komoru 10 nebo vždy několik bloků 5 teplosměnné komory má společnou výstupní komoru 10. Alternativně může být výstupní spojovací trubka 8 spojena přímo s kotlovým bubnem.The coolant outlet from each parallel coil S is connected to the outlet chamber 8f by an outlet connection tube 8, which is located outside the hearth, for example above the block 5. The outlet connection tube 8 passes through the peripheral walls 1 of the hearth. The outlet chamber 10 may be common to all heat exchange blocks, or the heat transfer surface block 5 may have a separate outlet chamber 10, or several heat exchange chamber blocks 5 each have a common outlet chamber 10. Alternatively, the outlet connection tube 8 may be connected directly to the boiler drum.

Paralelní trubkové hady 8 v bloku 5 jsou uloženy na dně 2 ohniště prostřednictvím opěrného zařízení 12, které je sestaveno z vodorovných opěrných prvků 17 a svislých opěrných prvků 18.The parallel tubular snakes 8 in the block 5 are mounted on the bottom 2 of the fireplace by means of a support device 12, which is composed of horizontal support elements 17 and vertical support elements 18.

V příkladném provedení podle obr. 3 a 4 jsou uvedeny alternativy napojení paralelních trubkových hadů 8 přímo na další teplosměnné plochy 14 a 15 kotle. Výstupní spojovací trubky 8 jsou potom napojeny například teplosměnnou plochu 14 tvořenou svazkovými trubkami, která je umístěna ve spalinách v prostoru nad hladinou fluidní vrstvy 13 nebo mohou být napojeny na teplosměnnou plochu 15 tvořenou závěsnými trubkami, na kterých je zavěšena konvekční plocha 10. Alternativně mohou být výstupní spojovací trubky 8 napojeny například na obvodové stěny 1 nebo jinou teplosměnnou plochu. Svazkové trubky teplosměnné plochy 14, popřípadě závěsné trubky teplosměnné plochy 15 musí být umístěny nad hladinou fluidní vrstvy 13 v tlakové výšce, aby bylo možno opravovat po vysunutí blok 5.In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, alternatives for connecting parallel tubing coils 8 directly to other heat exchange surfaces 14 and 15 of the boiler are shown. The outlet connecting tubes 8 are then connected, for example, to a heat exchange surface 14 formed by bundle tubes, which is located in the flue gas in the space above the surface of the fluidized bed 13 or they can be connected to a heat exchange surface 15 formed by suspension tubes. the output connecting pipes 8 are connected, for example, to the peripheral walls 1 or other heat transfer surface. The bundle tubes of the heat transfer surface 14 or the suspension tubes of the heat exchange surface 15 must be positioned above the surface of the fluidized bed 13 at a pressure height in order to repair the block 5 after the extension.

Opěrné zařízení 12 udržuje jednotlivé řady trubek bloku 5 v požadované poloze, dále umožňuje vzájemnou dilataci trubek a dilataci bloku 5 vůči dnu 2 ohniště. Při tomto uložení je prostor nad bloky 5 volný a umožňuje snadný přístup pro opravu nebo výměnu paralelních trubkových hadů 6 nebo celého bloku 5.The support device 12 keeps the individual rows of the tubes of the block 5 in the desired position, further allowing the expansion of the tubes and the expansion of the block 5 relative to the bottom 2 of the furnace. In this arrangement, the space above the blocks 5 is free and allows easy access for repairing or replacing the parallel tubing snakes 6 or the entire block 5.

Oprava se provede například tak, že se upálí vstupní a výstupní spojovací trubky 7; 8 všech paralelních trubkových hadů 6 jednoho bloku 5 a celý blok 5 se vysune směrem nahoru. Ve volném prostoru se provede buď oprava porušeného paralelního hadu 6, nebo se vymění celý blok 5.The repair is carried out, for example, by burning the inlet and outlet connecting tubes 7; 8 of all parallel tubular coils 6 of one block 5 and the whole block 5 is extended upwards. In the free space, either the damaged parallel snake 6 is repaired or the entire block 5 is replaced.

Claims

SUBJECT

A fluid exchange portion of a fluidized bed formed of separate blocks composed of parallel tubing coils and inlet and outlet chambers, wherein the inlet connecting pipe of each parallel tubing and inlet chamber passes through the bottom of the hearth through a sealing tube, characterized in that the outlet connecting pipe (8) of each The parallel tube coil (6) extends above the level or at the level of the uppermost tube of the heat exchange block (5) through the circumferential walls (11) into the outlet chamber (10) or the boiler drum.

OF THE INVENTION

2. The heat exchange section according to claim 1, characterized in that a further heat transfer surface (14, 15) of the fluid device is arranged between the outlet connection pipe (8) of each parallel tube coil (6) and the outlet chamber (10) or the boiler drum.

3. The heat exchange section according to claim 1, wherein the horizontal portions of the parallel tube coils (6) of each heat exchange surface block (5) are arranged in at least one location along the length of the block (5) in a support device (12) which is located on the bottom (2) of the fireplace.