PL181621B1

PL181621B1 - Steam generator

Info

Publication number: PL181621B1
Application number: PL96317634A
Authority: PL
Inventors: Maximilian Stumpf; Kurt Schoessler
Original assignee: Alstom Energy Syst Gmbh
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2001-08-31
Also published as: DE19548171A1; HU220319B; HUP9603522A2; PL317634A1; HU9603522D0; HUP9603522A3

Abstract

1. Wytwornica pary opalana paliwami natu- ralnymi, a szczególnie weglem kamiennym zawierajaca pionowa komore spalania o pro- stokatnym przekroju poprzecznym utworzona z gazoszczelnie pospawanych rur ekranowych, które u dolu polaczone sa po stronie czynnika roboczego z gazoszczelnie pospawanymi rura- mi leja zuzlowego, który u dolu zakonczony jest prostokatnym otworem wylotowym, i któ- rego cztery sciany rurowe wzgledem scian ru- rowych komory spalania usytuowane sa pod pewnym katem, a rury scian komory spalania, i leja zuzlowego nawiniete sa srubowo, zna- mienna tym, ze w okolicy przejscia sciany rurowej (1) leja zuzlowego w sciane rurowa (2) komory spalania, kazda rura (3) sciany rurowej (1) leja zuzlowego po stronie czynnika robo- czego, polaczona jest z co najmniej dwiema rurami (4) sciany rurowej komory spalania. Fig. 2 PL 1. A steam generator fired with natural fuels, especially hard coal, containing a vertical combustion chamber with a rectangular cross-section made of gas-tight welded screen pipes, which at the bottom are connected on the side of the working medium to gas-tight welded slag hopper pipes, which at the bottom it ends with a rectangular outlet, and whose four pipe walls are located at a certain angle in relation to the pipe walls of the combustion chamber, and the pipes of the walls of the combustion chamber and the slag hopper are wound in a screw manner, characterized in that in the vicinity of the transition pipe wall (1) of the slag hopper into the pipe wall (2) of the combustion chamber, each pipe (3) of the pipe wall (1) of the slag hopper on the working medium side is connected to at least two pipes (4) of the pipe wall of the combustion chamber. Fig. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wytwornica pary opalana paliwami naturalnymi, a szczególnie węglem kamiennym, stosowana w zakładach energetyki zawodowej.The subject of the invention is a steam generator fired with natural fuels, especially hard coal, used in commercial power plants.

W opisie zgłoszenia patentowego RFN nr 22 14 697 i opisie patentu EUP nr 0227934 i w opisie wzoru użytkowego RFN nr 94 12875 przedstawiono konstrukcje wytwornic pary, których pionowa komora spalania, w przekroju poprzecznym ma kształt prostokąta. Rury ekranów rurowych tworzących ściany komory spalania sąpospawane gazoszczelnie i po stronie czynnika roboczego u dołu połączone są z rurami leja żużlowego, również pospawanymi gazoszczelnie. Lej żużlowy zakończony jest u dołu prostokątnym otworem wylotowym. Rury komory spalania i leja żużlowego nawinięte są śrubowo na ścianach wytwornicy. Każdą rurą komory spalania i leja żużlowego z dołu do góry płynie czynnik roboczy, tak więc ilość rur leja i komory jest identyczna.In the description of the German patent application No. 22 14 697 and the description of the EUP patent No. 0227934 as well as in the description of the German utility model No. 94 12875 there are presented constructions of steam generators whose vertical combustion chamber has a rectangular cross-section. The pipes of the tubular screens forming the walls of the combustion chamber are welded gas-tight and on the side of the working medium at the bottom they are connected with the pipes of the slag funnel, also gas-tight welded. The slag funnel ends at the bottom with a rectangular outlet. The pipes of the combustion chamber and the slag hopper are threaded on the walls of the generator. The working medium flows through each pipe of the combustion chamber and the slag hopper from the bottom to the top, so the number of tubes of the funnel and the chamber is identical.

Wadą znanych konstrukcji wytwornic pary okazało się to, że ze względu na wymiary otworu wylotowego leja, ograniczonego czterema jego ścianami trzeba ograniczać ilość rur tworzących ekrany i prowadzących czynnik roboczy. Prowadzi to również do ograniczenia wielkości urządzenia odprowadzającego popiół.A disadvantage of the known designs of steam generators is that due to the dimensions of the outlet opening of the funnel, which is delimited by its four walls, the number of tubes forming the screens and guiding the working medium must be limited. This also leads to a reduction in the size of the ash removal device.

Przedmiotem wynalazku jest wytwornica pary opalana paliwami naturalnymi, a szczególnie węglem kamiennym, zawierająca pionową komorę spalania o prostokątnym przekroju poprzecznym. Komora utworzona jest z gazoszczelnie pospawanych rur ekranowych, któreThe subject of the invention is a steam generator fired with natural fuels, especially hard coal, containing a vertical combustion chamber with a rectangular cross-section. The chamber is made up of gas-tightly welded screen tubes, which

181 621 u dołu, po stronie czynnika roboczego, połączone są z gazoszczelnie pospawanymi rurami leja żużlowego. U dołu lej zakończony jest prostokątnym otworem wylotowym, i którego cztery ściany rurowe względem ścian rurowych komory spalania usytuowane są pod pewnym kątem, a rury ścian komory spalania nawinięte są śrubowo.181 621 at the bottom, on the side of the working medium, are connected with gas-tight welded pipes of the slag hopper. At the bottom, the funnel ends with a rectangular outlet, and the four tubular walls of which in relation to the tubular walls of the combustion chamber are situated at a certain angle, and the tubes of the combustion chamber walls are screw-wound.

Istota wynalazku polega na tym, że w okolicy przejścia ściany rurowej leja żużlowego w ścianę rurową komory spalania, każda rura ściany rurowej leja po stronie czynnika roboczego, połączona jest co najmniej z dwiema rurami ściany rurowej komory spalania.The essence of the invention consists in the fact that in the area of the passage of the tubular wall of the slag hopper into the tubular wall of the combustion chamber, each tube of the tubular wall of the funnel on the working medium side is connected to at least two tubes of the tubular wall of the combustion chamber.

Korzystnie rura leja żużlowego połączona jest z rurami ściany rurowej komory spalania za pomocą kształtki rurowej.Preferably, the pipe of the slag funnel is connected to the pipes of the tubular wall of the combustion chamber by means of a pipe fitting.

Każda rura leja żużlowego również może być połączona z rurami ściany komory spalania poprzez komorę zbiorczą i rozdzielczą.Each tube of the slag funnel may also be connected to the tubes of the wall of the combustion chamber through a collection and distribution chamber.

Kształtka łącząca rury leja z rurami ściany komory spalania obejmuje co najmniej jeden odcinek rurowy połączony z każdą rurą ściany rurowej komory spalania.The fitting connecting the funnel tubes to the combustion chamber wall tubes includes at least one tube section connected to each tube of the tube wall of the combustion chamber.

Komora zbiorcza i rozdzielcza zajmuje co najmniej część, lub całą szerokość ściany rurowej leja żużlowego i ściany rurowej komory spalania.The collection and distribution chamber occupies at least a portion or the entire width of the tubular wall of the slag hopper and the tubular wall of the combustion chamber.

Rury ściany komory spalania i leja żużlowego mają taką samą lub zróżnicowaną średnicę wewnętrzną.The pipes of the combustion chamber wall and the slag hopper have the same or different internal diameter.

Dzięki zastosowaniu przedmiotowego wynalazku osiąga się zmniejszenie liczby rur w obszarze leja żużlowego, i w związku z tym zmniejszenie ciężaru jak i kosztów produkcji wytwornicy pary. Zmniejsza się również wymiary urządzenia odprowadzającego popiół i uzyskuje się więcej wolnej przestrzeni, co jest: korzystne dla procesu spalania w komorze.By using the present invention, a reduction in the number of pipes in the area of the slag hopper is achieved, and therefore a reduction in the weight and production costs of the steam generator. The dimensions of the ash removal device are also reduced and more free space is obtained, which is favorable for the combustion process in the chamber.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wycinek rozwinięcia powierzchni ścian komory spalania według jednego z przykładów wykonania komory o kwadratowym przekroju poprzecznym, fig. 2 - element ściany oznaczony x na fig. 1, fig. 3 - alternatywny przykład wykonania elementu przedstawionego na fig. 2, fig. 4 - inny przykład wykonania elementu przedstawionego na fig. 2 (przekrój ą-ą według fig. 1 ale z uwzględnieniem zagięcia leja), fig. 5 - przekrój B-B według fig. 4. . . .The subject of the invention is shown in the drawing in which the exemplary embodiments are shown, in which fig. 1 shows a section of the development of the wall surfaces of the combustion chamber according to one embodiment of the chamber with a square cross-section, fig. 2 - wall element marked x in fig. 1, fig. 3 - alternative embodiment of the element shown in fig. 2, fig. 4 - another embodiment of the element shown in fig. 2 (section A according to fig. 1 but taking into account the bend of the funnel), fig. 5 - section BB according to fig. 4. . . .

Figura 1 przedstawia przykładowo wycinek rozwinięcia powierzchni ścian komory spalania przepływowego kotła parowego, która ma kwadratowy przekrój poprzeczny. Komora spalania może mieć: w przekroju poprzecznym również kształt prostokąta.FIG. 1 shows, for example, a section of a development of the wall surfaces of the combustion chamber of a continuous flow steam boiler which has a square cross-section. The combustion chamber may: also have a rectangular shape in cross-section.

Przy przejściu ściany rurowej 1 leja w ścianę rurową 2 komory spalania, każda rura 3 ściany rurowej 1 leja połączona jest od strony czynnika roboczego z dwiema sąsiednimi rurami 4 ściany rurowej 2 komory spalania. Połączenie rury 3 z rurami 4, zgodnie z fig. 2, następuje przykładowo za pomocą kształtki 5, która przekształca rurę 3 w co najmniej dwie rury 4 komory spalania i obejmuje zagięcie 11 ściany komory spalania tworzącej lej żużlowy. Kształtka 5 obejmuje kilka pionowych odcinków rurowych 6 i odcinek rury 4, co pozwala spełnić wymogi związane z budową wytwornicy pary. Odcinek rurowy 6 może być również usytuowany skośnie. W miejscu połączenia 9 rura 3 lub rura 4 jest przyspawana do kształtki 5.When the tube wall 1 of the funnel passes into the tube wall 2 of the combustion chamber, each tube 3 of the tube wall 1 of the funnel is connected on the working medium side with two adjacent tubes 4 of the tube wall 2 of the combustion chamber. The connection of the pipe 3 with the pipes 4, according to FIG. 2, takes place, for example, by means of a molding 5 which converts the pipe 3 into at least two pipes 4 of the combustion chamber and comprises a bend 11 of the combustion chamber wall forming the slag funnel. The fitting 5 comprises several vertical pipe sections 6 and a pipe section 4 to meet the requirements of the steam generator design. The pipe section 6 can also be inclined. At the joint 9, pipe 3 or pipe 4 is welded to fitting 5.

Figura 3 przedstawia inne niż na fig. 2 przykładowe wykonanie wytwornicy pary zgodnej z wynalazkiem, w której rury 3 połączone są z rurami 4 za pomocą kształtki 7. Widlasta kształtka 7 obejmuje co najmniej dwa, usytuowane skośnie odcinki rurowe 8. Kształtka 7 obejmuje również zagięcie 11 ściany komory spalania.Figure 3 shows an exemplary embodiment of a steam generator according to the invention, other than in Figure 2, in which the pipes 3 are connected to the pipes 4 by means of a shaped piece 7. The fork shaped piece 7 comprises at least two inclined pipe sections 8. The shaped piece 7 also includes a bend. 11 walls of the combustion chamber.

Inny przykład wykonania wytwornicy pary według wynalazku przedstawia fig. 4 i 5 zgodnie z którymi, rury 3 w okolicy zagięcia 11 ściany komory spalania, które tworzy lej żużlowy, doprowadzone są do komory zbiorczej rozdzielczej 10, przykładowo do kolektora zbiorczego. Każda rura 3 doprowadzona do komory zbiorczej i rozdzielczej 10 w obszarze zagięcia 11 ściany komory spalania przechodzi w co najmniej dwie rury 4. Komora zbiorcza i rozdzielcza 10 zajmuje część lub całą szerokość ściany 1 leja żużlowego. Kąt pochylenia ściany leja żużlowego α pokazany na fig. 4, zależnie od warunków konstrukcyjnych, może być zróżnicowany dla tylnej, przedniej i ścian bocznych leja 1i komory spalania 2.Another embodiment of the steam generator according to the invention is shown in Figures 4 and 5, according to which the pipes 3 in the vicinity of the bend 11 of the combustion chamber wall, which form the slag funnel, are led to a collecting chamber 10, for example to a collecting manifold. Each pipe 3 led to the collection and distribution chamber 10 in the area of the bend 11 of the combustion chamber wall turns into at least two pipes 4. The collection and distribution chamber 10 covers part or the entire width of the wall 1 of the slag cone. The inclination angle of the slag hopper wall α shown in Fig. 4, depending on the design conditions, can be different for the rear, front and side walls of the hopper 1 and the combustion chamber 2.

181 621181 621

Aby obniżyć straty ciśnienia występujące po stronie czynnika roboczego, przy przejściu ściany 1 leja żużlowego w ścianę 2 komory spalania, rury 3 ścian 1 leja mają korzystnie odpowiednio większy przekrój poprzeczny, niż rury 4 ścian 2 komory spalania. Przekroje poprzeczne rur 3 i 4 mogą być również tej samej wielkości.In order to reduce the pressure losses occurring on the side of the working medium, when the wall 1 of the slag hopper passes into the wall 2 of the combustion chamber, the pipes 3 of the walls 1 of the funnel preferably have a correspondingly larger cross-section than the pipes 4 of the walls 2 of the combustion chamber. The cross-sections of the pipes 3 and 4 may also be of the same size.

W przeciwieństwie do rozwinięcia ścian rurowych komory spalania i leja żużlowego pokazanego na fig. 1, zagięcie 11 może być usytuowane na zróżnicowanych wysokościach, na przykład na dwóch bocznych ścianach komory spalania może leżeć wyżej niż na ścianie czołowej i tylnej.Contrary to the development of the tubular walls of the combustion chamber and the slag hopper shown in Fig. 1, the bend 11 may be situated at different heights, for example, on the two side walls of the combustion chamber, it may lie higher than on the head and rear walls.

Fig. 3Fig. 3

181 621181 621

Fig. 4Fig. 4

Fig. 5Fig. 5

181 621181 621

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Steam generator fired with natural fuels, especially with hard coal, containing a vertical combustion chamber with a rectangular cross-section made of gas-tightly welded screen pipes, which at the bottom are connected on the side of the working medium with gas-tight welded pipes of a slag hopper, which at the bottom ends with a rectangular hole the outlet, and the four tubular walls of which in relation to the tubular walls of the combustion chamber are arranged at a certain angle, and the pipes of the walls of the combustion chamber and the slag hopper are helically wound, characterized in that in the vicinity of the passage of the tubular wall (1) of the slag hopper into the tubular wall (2 ) of the combustion chamber, each pipe (3) of the tubular wall (1) of the slag funnel on the working medium side is connected to at least two pipes (4) of the tubular wall of the combustion chamber.

2. Steam generator according to claim 1 The pipe according to claim 1, characterized in that the pipe (3) is connected to the pipes (4) by means of a fitting (5, 7).

3. Steam generator according to claim 1 The pipe according to claim 1, characterized in that the pipe (3) is connected to the pipes (4) through a collection and distribution chamber (10).

4. Steam generator according to claim 1, A pipe according to claim 2, characterized in that the shaped part (5, 7) comprises at least one pipe section (6, 8) connected to each pipe (4).

5. Steam generator according to claim 1 The apparatus as claimed in claim 3, characterized in that the collection and distribution chamber (10) covers at least part or the entire width of the tubular wall (1) of the slag hopper and the tubular wall (2) of the combustion chamber.

6. Steam generator according to claim 1, 3. The pipe according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pipes (3, 4) have the same diameter.

7. Steam generator according to claim 1 3. The pipe according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pipes (3, 4) have a different internal diameter