FI111751B - Steam boiler using solid biomass fuel - Google Patents
Steam boiler using solid biomass fuel Download PDFInfo
- Publication number
- FI111751B FI111751B FI961050A FI961050A FI111751B FI 111751 B FI111751 B FI 111751B FI 961050 A FI961050 A FI 961050A FI 961050 A FI961050 A FI 961050A FI 111751 B FI111751 B FI 111751B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- boiler
- boiler according
- tubes
- fireplace
- meadow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Description
111751111751
HÖYRYKATTILASTEAM BOILER
Keksinnön alue 5FIELD OF THE INVENTION 5
Keksintö kohdistuu höyryn tuottamiseen tarkoitettuihin kattiloihin, joiden maksimikapasiteetti on 100 tonnia/tunti tai suurempi, ja erityisesti kattiloihin, jotka kykenevät polttamaan kiinteää polttoainetta. Tällaiset kattilat 10 käsittävät tulipesän ja takakanavan, mainitun tulipesän ja mainitun takakanavan ollessa asennettuina läheisesti toistensa yhteyteen. Tällaisia kattiloita käytetään suurina voimaloina tuottamassa tulistettua höyryä höyryturpiinien käyttämiseksi.The invention relates to steam boilers with a maximum capacity of 100 tonnes per hour or more, and in particular to boilers capable of burning solid fuel. Such boilers 10 comprise a fire chamber and a rear duct, said fire chamber and said rear duct being closely connected to one another. Such boilers are used as large power plants to produce superheated steam to operate steam turbines.
15 GB-A-1 418 456 kuvaa pienen mittakaavan tavanomaisen höyrykattilan joka käsittää tulipesän, jolla on olennaisen vakiosuuruinen suorakulmainen poikkileikkaus ja takakanavan, jolla on olennaisen vakiosuuruinen suorakulmainen 20 poikkileikkaus ja jossa tulipesä ja takakanava on sovitettu lähelle toisiaan ja jossa on elimet höyryn tulistamiseksi, ..· höyryn tulistuselinten ollessa sijoitettu takakanavaan • | siten, että tulipesässä ei ole höyryn tulistuselimiä.15 GB-A-1418456 discloses a small-scale conventional steam boiler comprising a furnace having a substantially constant rectangular cross-section and a rear duct having a substantially constant rectangular cross-section and having the furnace and the rear duct being spaced close to one another. · When steam superheaters are located in the rear duct • | so that the furnace is free of steam superheating members.
: Kattila on pienikapasiteettinen kattila, joka käyttää ·;··· 25 polttoaineenaan joko öljyä tai kaasua, jota poltetaan . useissa kohdissa kattilan ympärillä joko lattian tai katon i t * alueella.A: A boiler is a small capacity boiler that uses either oil or gas that is burned as fuel; at several points around the boiler, either on the floor or in the roof area i *.
• · * .. . Keksinnön taustaa • · » — 3 0 ’·;·* Näissä kattiloissa poltettava polttoaine pääasiallisesti : käsittää biomassaa, kaarnaa, siistauslietettä ja primääri- lietettä sekä mahdollisesti apupolttoaineita kuten öljyä ja kaasua.• · * ... BACKGROUND OF THE INVENTION The fuel burned in these boilers mainly consists of biomass, bark, de-sludge and primary sludge, and possibly auxiliary fuels such as oil and gas.
v\ 35v \ 35
Erityisesti kuoren ja lietteen polttomenetelmät ovat kehittyneet vähitellen muutaman viime vuosikymmenen aikana, ja 2 111751 kaarnakattiloiden odotetaan nyt ei vain kykenevän käsittelemään märkää kaarnaa ja lietettä, joiden kosteuspitoisuus on 40-65% tai suurempi, vaan myös suoriutumaan kuormituksen vaihteluista (ns. kuormitusheilahtelut) 5 - kaikki tämä ilman että tarvittaisiin apupolttoaineita.In particular, bark and sludge incineration processes have progressively evolved over the last few decades, and 2 111751 bark boilers are now expected to not only handle wet bark and sludge with a moisture content of 40-65% or more, but also to cope with load variations (so-called duty cycle). all this without the need for auxiliary fuels.
Tehokas tekniikka tällaisten polttoaineiden polttamiseksi apupolttoaineita käyttämättä on saavutettu käyttämällä kaltevaa arinaa yhdistettynä välittömästi tämän jälkeen alavirtaan järjestettyyn lopulliseen loppuunpolttoarinaan 10 (esimerkiksi edestakaisin liikkuvaa tyyppiä oleva, jollaista valmistaa Kablitz Saksassa). Mutta nämä tunnetut kattilat, joiden höyrykapasiteetti on vähintään 100 tonnia/tun-ti, ovat erittäin isoja ja edellyttävät ripustamista tukirakenteeseen, mainitun rakenteen hinnan noustessa jyrkästi 15 rakenteen vähäisenkin korkeuden- tai leveydenlisäyksen myötä.An efficient technique for burning such fuels without using auxiliary fuels has been achieved by using a sloping grate in combination with a downstream final finishing grate 10 immediately thereafter (e.g., a reciprocating type, such as manufactured by Kablitz in Germany). But these known boilers, having a steam capacity of at least 100 tons / hour, are very large and require hanging on a support structure, with the price of said structure rising sharply with a slight increase in height or width of the structure.
Nykyään on olemassa monia erilaisia kattilatyyppejä, joiden piirteiden yhdistelmät vaihtelevat riippuen mm. poltetta-20 vista materiaaleista ja tarvittavasta antotehosta. Höyryä kehittävät kattilat, joita tämän keksinnön kannalta voidaan pitää tekniikan tasona, on kuitenkin yleensä rakennettu \ j siten, että niissä on keskinen tulipesä ja yksi tai useampi alhaalla sijaitseva arina, joille polttoainetta syötetään 25 poltettavaksi. Tulipesän seinät voivat käsittää putkia vet-. tä/höyryä varten, joka on ensimmäisessä vaiheessa määrä kuljettaa tulipesän yläosassa sijaitsevaan veden/höyryn * * * erotusrumpuun ennen tulistusvaiheeseen siirtymistään.Nowadays, there are many different types of boilers, whose combinations of features vary depending on e.g. materials and the required output power. However, the steam generating boilers, which may be considered prior art for the purposes of the present invention, are generally constructed with a central furnace and one or more bottom grates, to which fuel is fed for combustion. The walls of the furnace may comprise pipes of water. for steam / steam, which in the first step is to be transported to the water / steam * * * separator drum at the top of the furnace before entering the superheat step.
• ♦ « •>>#·’ 30 Itse putket on liitetty toisiinsa siten, että ne on kiinni- ’···’ tetty membraaneiksi kutsuttuihin, teräslevystä valmistet- : tuihin litteisiin liitososiin. Tämä järjestely mahdollistaa jatkuvan putkiseinän muodostamisen.• ♦ «• >> # · '30 The tubes themselves are interconnected so that they are' '···' fixed to flat sheet metal fittings called membranes. This arrangement allows a continuous tube wall to be formed.
35 Tekniikan tason mukaiset kattilat ovat kalliita rakentaa johtuen putkien kokonaislukumäärästä, käytettävästä putki-tyypistä ja siitä, miten putket on kiinnitetty erilaisiin 3 111751 rakenteellisiin tukiosiin. Lisäksi höyryn erottamiseen ja sitten tulistamiseen tarkoitetut järjestelmät ovat monimutkaisia, vaikeita suunnitella, vaikeita valmistaa, vaikeita asentaa ja vaikeita huoltaa.35 Prior art boilers are expensive to build due to the total number of pipes, the type of pipe used, and the way the pipes are secured to the various 3,111751 structural support members. In addition, steam extraction and superheat systems are complex, difficult to design, difficult to manufacture, difficult to install and difficult to maintain.
55
Esimerkiksi höyrynerotusjärjestelmä, joka käsittää erotus-rummun (esim. syklonierotin) tavallisesti vaatii useita putkia, jotka kukin ulottuvat rummun yläosassa olevalta höyrypuolelta koko matkan tulistimen tai tulistimien si-10 sääntuloille asti, itse tulistimien ollessa sijoitettuina vertikaaliseen asentoon tulipesään tai takavetoon. Näin monien putkien asentaminen on hankalaa ja kallista, mutta sitä on aiemmin pidetty tarpeellisena, jos mieli saavuttaa höyryn tasainen jakautuminen rummulle. Tällainen tasainen 15 jakautuminen on kuitenkin tärkeää, jottei huurunpoistoele-mentin toiminta häiriytyisi, koska tästä seuraisi haitallisia vaikutuksia turpiiniin, kuten roottorissa epätasapai-noisuutta aiheuttavat kerrostumat.For example, a vapor separation system comprising a separating drum (e.g., cyclone separator) usually requires a plurality of tubes each extending from the vapor side of the top of the drum to the si-10 inlet of the superheater or superchargers, the superheaters themselves being positioned vertically or Installing such a large number of tubes is difficult and expensive, but has previously been considered necessary if the mind is to achieve a uniform distribution of steam on the drum. However, such uniform distribution is important in order not to disturb the operation of the defrosting element, as this would result in adverse effects on the turbine, such as deposits causing unbalance in the rotor.
20 Keksinnön tarkoitus Näin ollen keksinnön tarkoituksena on parantaa kattilan : kokonaisrakennetta ja -tehokkuutta kattilan eri elementtien ···. uudella rakenteella ja/tai yhdistelmällä. Niinpä voidaan 25 aikaansaada kattilajärjestelmä, joka on mm. erittäin kom-. pakti ja kokonsa suhteen joustava ja jonka valmistus-, ;;; kokoonpano-, asennus- ja kunnossapitokustannukset ovat *·* alhaiset.OBJECT OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the invention to improve the overall structure and efficiency of the boiler: ···. with a new structure and / or combination. Thus, a boiler system can be provided which is e.g. very com. covenant and flexible in size and manufacturing ;;; assembly, installation and maintenance costs are * · * low.
30 Seuraavasta, erään edullisen suoritusmuodon kuvauksesta • · · alan ammattimies havaitsee keksinnön muita tavoitteita ja .·*·. etuja.In the following description of a preferred embodiment, other objects of the invention will be apparent to one skilled in the art and. benefits.
Keksinnön yhteenveto 35Summary of the Invention 35
Keksinnön mukainen kattila on kuvattu vaatimuksessa 1.The boiler of the invention is described in claim 1.
4 1117514, 111751
Seuraavaa kuvausta, jossa viitataan oheisiin piirroksiin, lukiessaan alan ammattimiehelle selviää keksinnön edullisia aspektej a.Preferred aspects of the invention will become apparent to one skilled in the art upon reading the following description, with reference to the accompanying drawings.
5 Piirrosten kuvaus5 Description of Drawings
Kuvio la esittää - pelkästään selityksen helpottamiseksi -puhtaasti kaavamaisen kuvan voimalan osasta, johon keksintö liittyy, takakanavan kuitenkin ollessa 10 linjassa polttoaineensyötön kanssa (mikä on kon ventionaalinen tapa rakentaa tällaiset yksiköt) ja siten liitettynä eri seinään, kuin tässä keksinnössä on asian laita; 15 kuvio Ib esittää keksinnön mukaisen kattilan sivunäkymän, osittain leikattuna, useiden osien ollessa esityksen yksinkertaistamiseksi poistettuina; kuvio le esittää keksinnön mukaisen kattilan pitkittäisnä-20 kymän, osittain leikattuna, useiden osien ollessa esityksen yksinkertaistamiseksi poistettuina; • kuvio 2 esittää osan keksinnön mukaisen kattilan seinä- paneelista; :·· 25 : kuvio 3 esittää kaavamaisen näkymän (ei mittakaavassa) tulistinliitännöistä; .. . kuvio 4 esittää suurennetun kuvan (ei mittakaavassa) » t » 30 kuvion 3 tulistimen yläosasta, keskijakson ollessa poisj ätettynä; kuvio 5 esittää kuvion 4 linjaa V-V pitkin tehdyn leik-kauksen; **·' 35 kuvio 6 esittää kuvion 4 linjaa VI-VI pitkin tehdyn leikkauksen; 5 111751 kuvio 7 esittää keksinnön yhden aspektin mukaisen höyry-rummun ja 5 kuvio 8 esittää leikkauksen kuvion 7 rummusta.Fig. 1a shows - for ease of explanation only - a purely schematic view of a part of the power plant to which the invention relates, with the rear duct 10 aligned with the fuel supply (which is a conventional way to construct such units) and thus connected to a different wall than the present invention; Figure Ib shows a side view of a boiler of the invention, partially cut away, with several parts removed for simplification of the presentation; Figure le shows an elongated section of the boiler of the invention, partially cut away, with several parts removed for simplification of the presentation; Figure 2 shows a part of the wall panel of a boiler according to the invention; Fig. 3 shows a schematic view (not to scale) of the superheater connections; ... Fig. 4 shows an enlarged view (not to scale) of »t» 30 of the top of the superheater of Fig. 3, with the middle section excluded; Figure 5 is a sectional view taken along line V-V of Figure 4; Fig. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in Fig. 4; Fig. 7 shows a steam drum according to one aspect of the invention and Fig. 8 shows a section through the drum of Fig. 7.
Edullisen suoritusmuodon kuvaus Tämän keksinnön mukainen kattila on suurta tyyppiä, eli sen 10 kapasiteetti on sellainen, että se kykenee tuottamaan höyryä 100 tonnia tunnissa tai enemmänkin. Kuten kuvioissa la-lc esitetään, kattila koostuu kahdesta pääosasta: tuli-pesäosasta 1 ja yhdestä tai useammasta takakanava- tai takaveto-osasta 2, 20. Kuvatussa esimerkissä (ks. myös 15 kuviot Ib ja le) ensimmäinen takakanava 2 ja uuni 1 on erotettu toisistaan yhteisellä erotusseinällä 3. Yhteisen seinän 3 asemesta tulipesä ja takakanava voisivat kuitenkin olla toisistaan tietyn etäisyyden erottamina, jolloin osissa 1 ja 2 tarvittaisiin erilliset vastakkaiset seinät.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The boiler of the present invention is of a large type, i.e. having a capacity such that it is capable of producing steam of 100 tons per hour or more. As shown in Figures 1a-1c, the boiler consists of two main parts: a fire housing member 1 and one or more rear duct or rear draft members 2, 20. In the example illustrated (see also Figures Ib and le 15), the first rear duct 2 and furnace 1 are separated However, instead of the common wall 3, the furnace and rear duct could be separated by a certain distance, so that separate opposing walls would be needed in sections 1 and 2.
2020
Tulipesän alaosassa on yhdistetty arinaosa 4,5,6, jolle polttoainetta syötetään poltettavaksi. Syöttöyksikkö 7, : .·. joka tavallisesti muodostuu sarjasta ruuvi syöt t imi ä 7' (ks.At the bottom of the furnace is a combined grate 4,5,6, to which fuel is fed for combustion. Input Unit 7,:. which usually consists of a set of screw feeders 7 '(see fig.
kuvio le), syöttää polttoaineen ensimmäiselle, kaltevalle 25 arinajaksolle 4, joka on rakennettu paljasputkimem- braanilattiaksi, jossa yksittäiset putket ovat litteästä • · t metallilevystä tehdyillä rivoilla toisiinsa yhdistettyinä.1e), feeds fuel to a first, inclined 25 grate period 4 constructed as a bare tube membrane floor in which the individual tubes are joined together by ribs made of flat sheet metal.
* Rivoissa on sarja reikiä, jotta ilma alapuolelta pääsisi läpi, ja rivat on varustettu "silmäluomina" tunnetuilla 30 (tässä esittämättömillä) yksittäisillä alavirtaan suunna-·”*: tuilla ohjauslevyosilla, jotka peittävät reiät estääkseen materiaalia pääsemästä arinan yläpuolelta niihin ja myös minimoidakseen pedin leijuuntumisen.* The rows have a series of holes to allow air from below, and the rails are provided with 30 downward (* not *) individual baffles known as "eyelids" that cover the holes to prevent material from entering the grate and also to minimize bed flutter. .
: *.j 35 Toinen arinajakso 5, esim. edestakaisesti liikkuvaa tyyppiä ·;··; oleva kuten Kablitz-arina, on sijoitettu ensimmäiseen arinajaksoon 4 nähden alavirtaan. Tämä arinajakso voisi 6 111751 esimerkiksi käsittää kiinteitä ja vuorottelevasti väliin laitettuja liikkuvia osia. Osat ovat tyypillisesti pyället-tyjä ja porrastettuja ja edestakainen liike tapahtuu alhaisella nopeudella automaattisesti esim. muutaman minuutin 5 ajan. Tällä tavalla polttoainetta syötetään arinaa pitkin alas kohti lopullista tai kippiarinaa 6, joka purkaa tuhkan alapuolella olevalle tuhkankuljettimelle 8.: * .j 35 Second grate period 5, eg of reciprocating type ·; ··; such as the Kablitz grate is located downstream of the first grate period 4. This grating period could, for example, comprise fixed and alternately interposed movable parts. The parts are typically knurled and staggered, and the reciprocating motion is performed at low speed automatically, e.g. for a few minutes 5. In this way, fuel is fed down the grate toward the final or tipping grate 6, which discharges to the ash conveyor 8 below the ash.
Kippiarina 6 voi yksinkertaisesti olla manuaalisesti käy-10 tettävä arina, jota käytetään, milloin käyttäjästä tuntuu, että tämä on tuhkan kasaantumisen vuoksi tarpeen, tai automaattinen laite, joka toimii esim. aikaperusteella, vaikkapa kahdesti päivässä.The tilt grate 6 may simply be a manually operated grate which is used when the user feels that this is necessary due to the accumulation of ash, or an automatic device operating e.g. on a time basis, for example twice daily.
15 Kun kuvion la kaavamaisessa esityksessä näytetään, että erotusseinä 3 on kippiarinan yläpuolella, kuvioista Ib ja le näkyy selvästi, että seinä 3 onkin järjestetty tuli-pesään sellaiselle sivulle, joka on paralleeli arinaosalle 3, 5, 6 tapahtuvan syötön suunnan kanssa. Toisin sanoen 20 tulipesä on 90°:een kulmassa kattilan pitkittäisleikkaukseen nähden. Tämän järjestelyn seurauksena syöttövälineen 7 syöttösuunta on paralleeli sen seinän/niiden seinien kans-j sa, joka/jotka erottavat tulipesän takakanavasta. Niinpä ···, tämän ansiosta ja arinajaksojen 4 ja 5 valitun kulman ja ”*. 25 asennon ansiosta on ollut mahdollista sijoittaa kippiarina • · . 6 kattilan toiselle sivulle (kun tavallisesti sijoituskohta • t · on kattilan rungon ja takakanavan välissä) , mikä sallii *' tuhkanulossyöttölaitteen 6' sijoittamisen kattilan sivulle.When the schematic representation of Fig. 1a shows that the separating wall 3 is above the tilt grate, it is clearly evident from Figures Ib and le that the wall 3 is arranged on the side of the fire housing parallel to the direction of feed to the grate portion 3, 5, 6. In other words, the furnace 20 is at an angle of 90 ° to the longitudinal section of the boiler. As a result of this arrangement, the feed direction of the supply means 7 is parallel to the wall (s) separating the furnace from the rear duct. Thus, ···, thanks to this, and the selected angle of grate periods 4 and 5 and '*. With 25 positions it has been possible to place the tilt grate • ·. 6 on the other side of the boiler (when normally the location is • t · between the boiler body and the rear duct), allowing * 'ash outlet feeder 6' to be positioned on the side of the boiler.
Tällainen järjestely merkitsee, että tämän suurkapasiteet-30 tikattilan rakenne on erittäin kompakti, joka ominaisuus \t>.* mahdollistaa kattilan tekemisen seisovaksi kattilaksi, mikä .·*·, ei tähän asti ole ollut mahdollista. Niin haluttaessa kattila voidaan myös tehdä osittain tai kokonaan ripuste-. tuksi, esimerkiksi kattilan jälkivarustelua varten, mikä ·.'·· 35 voi vähentää jälkivarustelukustannuksia. Vaikka välit- täisiinkin ripustusvaihtoehto, kattilan kompakti järjestely merkitsee, että tarvitaan paljon lyhyemmät kattotukipalkit, 7 111751 kuin mitä asian laita muutoin olisi.Such an arrangement means that the structure of this high-capacity 30 boiler is very compact, which feature \ t>. * Makes the boiler a stationary boiler, which, until now, has not been possible. If desired, the boiler can also be made partially or completely suspended. For example, for boiler retrofitting, which can reduce retrofitting costs. Even with the hanging option, the compact arrangement of the boiler means that much shorter roof support beams, 7,117,551, would be needed than would otherwise be the case.
Suositeltavamman, seisovan rakenteen kyseessä ollen täytyy järjestää liikuteltava tuki, kuten liukujalat, kattilan 5 pohjaa varten, jotta laajentaminen olisi mahdollista.In the case of a more preferred standing structure, it is necessary to provide a movable support, such as sliding legs, for the bottom of the boiler 5 in order to allow expansion.
Tämän kompaktin rakenteen ja järjestelyn ansiosta, joka sallii koon olevan niinkin vähän kuin 60 % aiempien, saman kapasiteetin omaavien kattiloiden koosta, laskujärjestelmä 10 samoin kuin jakelujärjestelmä voivat olla huomattavasti yksinkertaistettuja, sillä aiempiin konstruktioihin verrattuna on tarvittavien putkien lukumäärä paljon pienempi. Esimerkiksi syöttö ensimmäiseen takakanavaan 2, joka sisältää generointikenttien konvektiokuumennuspinnat, voidaan 15 nyt suorittaakin vain kahdella jakeluputkella.Thanks to this compact design and arrangement, which allows for a size as small as 60% of the size of previous boilers of the same capacity, the billing system 10 as well as the distribution system can be greatly simplified since the number of pipes required is much smaller. For example, the supply to the first rear channel 2, which contains the convection heating surfaces of the generation fields, can now only be effected by two distribution tubes.
Nuolet A, B ja C kuviossa la osoittavat primääri-, sekundaari- ja tertiääri-ilman virtaukset, jotka tuodaan sopivilla johdoilla ilmanlähteeltä (esimerkiksi paineilma 20 puhaltimelta).Arrows A, B, and C in Fig. 1a indicate primary, secondary, and tertiary air flows supplied by suitable ducts from an air source (e.g., compressed air from a fan).
/*'. Kapea kurkku- tai venturiosa 12 on muodostettu kuivatuskaa- : ren 10 ja loppuunpolttokaaren 11 väliin, jotta olisi mah- ...# dollista käyttää vähäistä määrää liikailmaa ja palamatta 25 jääneen aineen osuus pysyisi samalla kuitenkin vähäisenä. Palavat kaasut ja ilma pakotetaan siten kurkkuosan 12 avulla sekoittumaan. Lisäksi palamista voidaan tehostaa V ’ tuottamalla tälle vyöhykkeelle turbulenssia tertiääri- ilmalla C, jota syötetään suurella nopeudella./ * '. A narrow throat or venturi portion 12 is formed between the drying curve 10 and the finishing arc 11 so as to allow a small amount of excess air to be used while still maintaining a low proportion of unburned material. The combustible gases and air are thus forced to mix by means of the throat member 12. In addition, combustion can be enhanced V 'by providing turbulence to this zone with tertiary air C, which is fed at high speed.
·": 30· ": 30
Kurkun yläpuolella tulipesällä 1 on oleellisesti muuttumani^ ton suorakulmainen poikkileikkaus. Samalla tavalla taka- kanavalla 2 on sellainen poikkileikkaus, joka on oleellisesti suorakulmainen ja muuttumaton. Tulipesän poikkileik-: 3 5 kauksen suhde takakanavan poikkileikkaukseen on mieluiten ri alueella 2:1 - 6:1. Tämä seikka on huomattava tekijä, joka vaikuttaa kattilan kokonaiskustannustehokkuuteen, sillä se 8 111751 aikaansaa, yhdistyneenä tarvittavan lattiapinta-alan pienentymiseen ja tämän suurkapasiteettikattilan piirteisiin, että putkia, hormeja ja tukia tarvitaan minimaalisen vähän.Above the throat, firebox 1 has a substantially rectangular cross-section. Similarly, the rear duct 2 has a cross section which is substantially rectangular and unchanged. The ratio of the furnace cross section: 3 to 5 sections to the rear channel cross section is preferably ri in the range 2: 1 to 6: 1. This fact is a significant factor affecting the overall cost efficiency of the boiler, as it, combined with the reduction in floor space required and the features of this high capacity boiler, minimizes the need for pipes, chimneys and supports.
5 Sekä tulipesän että takakanavan muuttumattomat poikkileikkaukset mahdollistavat suuren joustavuuden, mitä tulee kattilan kokonaiskoon valintaan, koska takakanava ja tuli-pesä voidaan rakentaa moduuleiksi, jotka ovat helposti sovitettavissa yhteen halutun koon saamiseksi. Sitä paitsi 10 sekä takakanavan että tulipesän kokoa voidaan muunnella erikseen modulaarisella täydennyksellä, jos tämä on tarpeen. Kattilan kokonaisrakenne, joka osittain perustuu ilmansisääntulojen sijaintiin (jolloin suurin osa ilman-sisääntuloista voidaan järjestää yhdelle sivulle, ks.5 The constant cross-sections of both the furnace and the rear duct allow for great flexibility in the choice of overall boiler size, since the rear duct and the fire chamber can be built into modules that are easily adaptable to obtain the desired size. In addition, the size of both the rear duct and the furnace can be individually modified by modular addition if necessary. The overall design of the boiler, which is partly based on the location of the air inlets (where most of the air inlets can be arranged on one side, see fig.
15 myöhempi kuvaus), tekee tällaisen modulaarisen rakenteen ja muuntelun vieläkin helpommaksi toteuttaa.15), makes such modular structure and modification even easier to implement.
Ilman sisääntulot, joista tulipesään syötetään ilmaa, voidaan kattilan kompaktin rakenteen ja järjestelyn ansiosta 20 (jotka puolestaan ovat suureksi osaksi sen ansiota, että tulipesä ja kattila on, kuten edellä mainittiin, järjestetty toisiinsa nähden 90°:een kulmaan) sijoittaa siten, että ilmanlähde (esim. puhallinilman päähormi) voidaan sijoittaa kotelon yhteen kulmaan, niin että vain 25 kuivatusilman syöttöjohdot 74 ja sekundaari- ja tertiääri-, .·, ilman syöttöjohto tai syöttöjohdot 75 menevät kattilan yhdeltä pystysivulta toiselle. Tästä seuraa, että tulipesän eri osiin menevien ilmansyöttöjohtojen lukumäärä on paljon pienempi kuin tämän suuruisen kapasiteetin omaavissa ’ *’ 30 aiemmissa kattiloissa. Tällä tavalla on nyt saavutettu, ’.·** että yli 50 % ilmasta, mieluiten yli 80 % ilmasta, voidaan : syöttää tulipesään kattilan yhdeltä sivulta, mitä ei ole .’·. tähän mennessä voitu toteuttaa ilman erittäin monimutkaisia ja kalliita putkiasennuksia.Due to the compact design and arrangement of the boiler (which in turn is largely due to the fact that the furnace and the boiler are, as mentioned above, arranged at an angle of 90 ° to each other), the air inlets supplying air to the furnace can be positioned so that the air source ( e.g., the fan air flue) may be positioned at one corner of the housing so that only 25 drying air supply lines 74 and secondary and tertiary air supply lines or supply lines 75 pass from one vertical side of the boiler to the other. As a result, the number of air supply lines to the different parts of the furnace is much smaller than the previous '*' 30 boilers of this capacity. In this way, it has now been achieved, '. · ** that more than 50% of the air, preferably more than 80% of the air, can be: fed into the furnace from one side of the boiler, which is not.' ·. so far it could have been carried out without very complicated and expensive pipe installations.
35 i 1 ' Tämä ilman kanavoimiseen tarvittavien putkien ja hormien minimaalinen lukumäärä myös sallii tulipesän ja/tai taka- 9 111751 kanavan helpomman modulaarisen laajentamisen.35 i 1 'This minimum number of ducts and flues needed for air ducting also allows for easier modular expansion of the furnace and / or rear duct.
Edelleen kun kattila on konstruoitu siten, että ainakin yksi sen sivuista/seinistä 70 (ks. kuvio 1 c) on vapaa sitä 5 halkovista putkista tai muista sellaisista, kattilan laajentaminen tältä sivulta on paljon yksinkertaisempaa.Further, when the boiler is constructed such that at least one of its sides / walls 70 (see Fig. 1c) is free of pipes or the like which break through it, extension of the boiler from this side is much simpler.
Sekundaari- ja tertiääri-ilman syöttöjohdot voidaan, jos niin halutaan, yhdistää yhdeksi yhteisjohdoksi 75, joka on 10 väliseinällä 76 jaettu kahdeksi kanavaksi. Lisäksi voidaan järjestää mainitun yhteisjohdon ilmavirtaa mittaava väline, joka käsittää mainitussa yhteisjohdossa olevan seinän 76 läpäisevän yhden ainoan yksikön.The secondary and tertiary air supply lines may, if desired, be combined into a single supply line 75 which is divided into two channels by 10 partitions 76. In addition, an air flow measuring device for said common duct may be provided, comprising a single unit passing through wall 76 in said common duct.
15 Tulipesään on järjestetty yksi tai useampi öljyn ja/tai kaasun sisääntulo 9 öljyn ja/tai kaasun syöttämiseksi siltä varalta, että jompaakumpaa tarvittaisiin avustamaan sytytyksessä ja/tai erittäin suurista kuormista tai ankarista kuormituksen heilahteluista suoriutumiseksi.One or more oil and / or gas inlets 9 are provided in the furnace for supplying the oil and / or gas in the event that either is required to assist in ignition and / or to handle extremely high loads or severe load fluctuations.
2020
Tulipesästä tuleva kuuma virtaava kaasu kulkee uunin seinän **·. 3 yläosassa olevan yhden tai useamman aukon läpi ja ohjau- < i · : ,·. tuu alaspäin takakanavaan 2.Hot flowing gas from the furnace passes through the furnace wall ** ·. 3 through one or more openings in the upper part and guide <i ·: ·. down to rear duct 2.
i · I ) k · • 25 Veden/höyryn erotusrumpu 13 (sisältäen esim. syklonierotti-men), jossa on yksi ainoa höyrynulostulo 14, on sijoitettu ► » · '!·’ kattilan päälle. Tätä höyryrumpua 13 kuvaillaan myöhemmin V * yksityiskohtaisemmin. Kattilan koosta riippuen voidaan rumpuja 13 asentaa myös useampia. Veden ja höyryn seos, ·;*'! 30 joka erotuksen jälkeen on rummun 13 vesipuolelle kerään- tyneenä, siirretään takaisin kattilan seiniin "laskuputkik- * * » si" kutsutuilla putkilla, joita tekniikan tason mukaisissa » * laitteissa on tavallisesti lukuisia. Mutta tämän keksinnön * * ♦ 4 » mukaisen kattilan kohdalla on laskuputkien lukumäärä nyt 35 mahdollista rajoittaa alle neljään. Sitä paitsi on myös ·;··; saavutettu, että voidaankin sopivasti käyttää vain kahta metallista laskuputkea, joilla on suhteellisen suuri hai- 10 111751 kaisija ja paksuus, esim. 450 mm ja vastaavasti 60 mm. Tällaiset laskuputket ovat riittävän lujia kyetäkseen itse tarjoamaan rakenteellisen tuen rummulle 13 alhaalta (pohja-tuki) . Laskuputkia voidaan myös käyttää antamaan tukea 5 kattilan muille osille. Kaksi tällaiset mitat omaavaa laskuputkea maksaa enemmän kuin tekniikan tasossa käytetyt lukumäärältään suuremmat pienemmät putket. Mutta niiden käytöstä koituu suoraan huomattava määrä merkittävämpiä etuja, jotka tuntuvasti supistavat kokonaiskustannuksia.The water / steam separator drum 13 (including, for example, a cyclone separator) with a single steam outlet 14 is located on the boiler. This steam drum 13 will be described later in more detail in V *. Depending on the size of the boiler, several drums 13 can also be installed. A mixture of water and steam, ·; * '! 30 which, after separation, has accumulated on the water side of the drum 13, is transferred back to the boiler walls by tubes known as "downpipes", which are usually numerous in prior art devices. But with the * * ♦ 4 »boiler of this invention, it is now possible to limit the number of downpipes 35 to less than four. Besides, there are also ·; ··; thus, it has been achieved that only two metal downpipes with a relatively large shark and thickness, e.g. 450 mm and 60 mm respectively, can be suitably used. Such downpipes are strong enough to provide structural support for the drum 13 from below (bottom support). The downpipes can also be used to support other parts of the boiler. Two downpipes of such dimensions cost more than the smaller, larger number of prior art tubes. But their use directly results in a significant number of significant benefits, which significantly reduce overall costs.
1010
Siinä tapauksessa, että laskuputket tukevat rumpua, ne täytyy myös asentaa, suoraan tai epäsuorasti, jollekin liukulaitteelle kattilan laajennuksen varalta.In the event that the downpipes support the drum, they must also be installed, directly or indirectly, on a slider for boiler extension.
15 Putket, jotka ovat osa arinaosan sivuseiniä, voivat myös toimia osana laskujärjestelmää osaltaan syöttäen kattila-putkia, joka syöttö tapahtuu laskuputkilta muutaman harvan, halkaisijaltaan suuren jakeluhaaraputken 67', 67" (ks. esim. kuvio Ib) kautta.The tubes, which are part of the side walls of the grate portion, may also function as part of the drainage system, contributing to feeding the boiler tubes through a few sparse, large-diameter distribution tubes 67 ', 67 "(see, e.g., Figure Ib).
2020
Takakanavalla alavirtaa päin siirryttäessä on järjestetty sekundaarinen tulistusvaihe 15 primäärisen tulistusvaiheen • · * l 16 yläpuolelle, jolloin syöttö primäärisen tulistimen ···. sisääntuloon tapahtuu rummun 13 ulostulolta 14 höyrynkokoo- j”. 25 jaan 49, 50 (ks. esim. kuvio 3). Tulistimien rakennetta . selitetään jäljempänä yksityiskohtaisemmin.When moving downstream in the back channel, a secondary superheat step 15 is provided above the primary superheat step • · * l 16, whereby the primary superheater ···. at the inlet there is a vapor size from the outlet 14 of the drum 13 '. 25, 49, 50 (see, e.g., Figure 3). Construction of superheaters. will be explained in more detail below.
• · · • · · • · · ’·’ * Tulistusvaiheen tehokkuutta voidaan lisätä käyttämällä sinänsä tunnettua lämmönsäädintä 21 ruiskuttamaan vettä 30 höyryyn kahden tulistusvaiheen 15 ja 16 välillä.The efficiency of the superheat step may be increased by using a heat regulator 21 known per se to inject water 30 into the steam between the two superheating steps 15 and 16.
• · .···, Viitenumero 17 viittaa höyryngenerointikenttäosaan, joka käyttää virtaavasta kaasusta saatavaa lämpöä lisähöyryn • · . toimittamiseksi rumpuun 13. Vaikka kenttiä näytetäänkin ·,’·· 35 vain kaksi, on selvää, että voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa määrää. Mieluiten generointikenttä 17 koostuu konvektiokattilaputkista, jotka muodostavat 1ippukuumennus- 11 111751 pinnan (on siis lipun muotoinen). Mainitut kattilaputket voivat olla myös osana seinää, joka erottaa kattilan taka-vedosta 2 ja siten tukee tätä.Reference number 17 refers to a steam generating field portion that uses heat from the flowing gas to provide additional steam. for drum 13. Although only two fields are shown, · · · 35, it is clear that any suitable number can be used. Preferably, the generation field 17 is comprised of convection boiler tubes which form a drip heating surface (i.e., are flag-shaped). Said boiler tubes may also be part of a wall which separates the boiler from the rear draft 2 and thus supports this.
5 Takakanavan 2 alempaan osaan saavuttuaan kuuma virtaava kaasu ohjataan takaisin ylöspäin, kunnes se tulee toiseen takakanavaan 20, jonne on sijoitettu sekä ilmankuumennin 18 että yksi tai useampi lämmöntalteenottokenttä 19.Upon reaching the lower portion of the rear duct 2, the hot flowing gas is directed back upward until it enters the second rear duct 20, where both the air heater 18 and one or more heat recovery fields 19 are located.
10 Ilmankuumenninta 18 käytetään lisäkuumentamaan primääri- ilmaa A, joka syötetään puhaltimelta kaltevalle paljasput-kiarinalle 4, missä sen on määrä toimia esim. märän kaarnan kuivatusilmana, joka ilmankuumennin saattaa näin ollen pystyä kuumentamaan ilman 350°C:seen tai kuumemmaksikin.The air heater 18 is used to further heat the primary air A, which is supplied from the fan to the inclined bare tube set 4, where it is intended to act as a drying air for a wet beak, which may thus be able to heat the air to 350 ° C or hotter.
15 Primääri-ilman kuumentamiseksi voidaan lisäksi järjestää myös muita välineitä kuten höyrykierukkailmankuumennin (ei esitetty).In addition, other means may be provided for heating the primary air, such as a steam coil air heater (not shown).
Lämmöntalteenottokenttiä 19 käytetään virtaavaan kaasuun 20 jäljelle jääneen lämmön talteenottoon syöttöveden, jota käytetään esim. tulipesän seinissä, alkulämmitystä varten.The heat recovery fields 19 are used to recover residual heat in the flowing gas 20 for the initial heating of the feed water used, for example, in the walls of the furnace.
• · · ; Kattilan seinät käsittävät sarjan paneeleja; kuviossa 2 on ".V esitetty osa yhdestä tällaisesta paneelista. Paneeli muo- 25 dostuu putkista 30, 30' jne., jotka kuljettavat veden ja höyryn seosta kattilassa, mainittujen putkien ollessa liitettyinä toisiinsa metallilevystä tehdyillä rivoilla, V ·' jotka on kaksoissaumakehitsattu (eli saumakehitsattu kum- paiseltakin puolelta) kahden vastaavan putken sivulle *:··: 30 putkien diametraalisesti vastakkaisia osia pitkin, kuten on esitetty.• · ·; The walls of the boiler comprise a series of panels; Figure 2 shows a ".V part of one such panel. The panel consists of tubes 30, 30 ', etc., which carry a mixture of water and steam in a boiler, said tubes being interconnected by metal sheet ribs, V ·' double welded (i.e. welded on each side) to the sides of two corresponding tubes *: ··: 30 along diametrically opposed portions of the tubes as shown.
• * ···’ Tällaisten paneelien rakenne ja ripojen 31 leveydet ovat erityisen tärkeitä sen kannalta, että tulistimet liitetään 35 takakanavan seiniin, mikä, kuten seuraavassa kuvaillaan, ·;··· tapahtuu aivan uudella tavalla.The structure of such panels and the widths of the ribs 31 are particularly important for attaching the superheaters to the walls of the 35 rear ducts, which, as will be described below, are done in an entirely new way.
12 11175112 111751
Tulistimet on sijoitettu takakanavaan oleellisesti horisontaalisiksi. Tekniikan tason mukaisissa suurissa kattiloissa tulistimet on ripustettu tulipesän yläosaan niin, että tulistinputket ulottuvat vertikaalisesti alaspäin tuli-5 pesään. Lisäksi tekniikan tason mukaisissa laitteissa tarvitaan monimutkainen asetelma hankalasti asennettavia liitäntäsinkilöitä tulistimien yksittäisten putkien välille ja tulipesän seiniin, jotta aikaansaataisiin riittävän jäykkä rakenne, joka kestää lämpökuormitukset, jotka muu-10 toin saisivat putket taipumaan tai deformoitumaan.The superheaters are positioned substantially horizontal in the rear duct. In prior art large boilers, superheaters are hung at the top of the furnace so that the superheater tubes extend vertically downwardly into the fire-housing. In addition, prior art devices require a complicated arrangement of difficult-to-mount connecting brackets between the individual tubes of the superheaters and the walls of the furnace to provide a sufficiently rigid structure to withstand thermal loads that would otherwise cause the tubes to bend or deform.
Kuvio 3 esittää osittain kaavamaisesti yhden paneelin kuvion la tulostimesta 15 tai 16, joka sijaitsee taka-kanavan sisällä. Takakanavaan sijoittamisen ansiosta tulis-15 tin tai tulistimet ovat suojassa liekeiltä, mikä paitsi takaa pitemmän käyttöiän myös vähentää karstan muodostumista tulostimille ja siten ylläpitää tehokkuutta. Lämpötila takakanavassa on myös alhaisempi kuin tulipesässä.Figure 3 is a partially schematic view of one panel of the printer 15 or 16 of Figure 1a located inside the back channel. Placed in the back channel, the firebox or superheaters are protected from flames, which not only ensures a longer service life but also reduces the buildup of deposits on the printers and thus maintains efficiency. The temperature in the rear duct is also lower than in the furnace.
20 Takakanavan seinät muodostuvat vuorottelevasti putkista 45, 46 ja rivoista 47, 48. Tämä rakenne on selvästi nähtävissä : kuvioista 5 ja 6. Kuten esitetty, tulostimen putket 40, 41, • 42, 43 on sijoitettu höyrynkokoojan 50 ja höyrynkokoojan 49 välille.The back channel walls alternately consist of tubes 45, 46 and ribs 47, 48. This structure is clearly visible: FIGS. 5 and 6. As shown, printer tubes 40, 41, • 42, 43 are disposed between the steam collector 50 and the steam collector 49.
2525
Kuten kuvioissa 3 ja 4 on esitetty, putket 40-43 on sijoi-!*) tettu horisontaalisiksi ja ulottuvat oleellisesti taka- '* ’ kanavan 2 koko leveydelle pystyseinien välillä. Putkien vapaa pituus (eli putkien itsekantava pituus) on tavaili-·"· 30 sesti yli 2 m, edullisesti 2,5 m ja vieläkin edullisemmin 3 m tai enemmän. Niinpä jos kuviossa 4 esitetyssä suoritus-.···. muodossa takakanavan leveys olisi 6 m, putket 40-43 voisi- vat tarvita tuekseen vain yhden, keskisesti sijoitetunAs shown in Figures 3 and 4, the tubes 40-43 are disposed horizontally and extend substantially across the entire width of the duct 2 between the vertical walls. The free length of the tubes (i.e., the self-supporting length of the tubes) is usually more than 2 m, preferably 2.5 m, and even more preferably 3 m or more. Thus, in the embodiment shown in Fig. 4, ···. At 6 m, pipes 40-43 might need only one centrally located support
• I• I
. vertikaalisen väliripustimen (ei esitetty), joka antaisi ‘. ·: 35 putkille suunnilleen 3 m:n vapaan pituuden. Takakanavan toisella seinällä (kuviossa 4 vasen seinä) putket kääntyvät alaspäin oleellisesti vertikaalisina jaksoina 40'-43' ja 13 111751 sitten takaisin horisontaalisiksi mennen tulistimen höyryn-kokoojaan 50.. a vertical spacer (not shown) that would give '. ·: For 35 pipes approximately 3 m free length. On the other wall of the rear duct (left wall in Fig. 4), the tubes rotate downward in substantially vertical sections 40'-43 'and then back to horizontal to the superheater steam collector 50.
Johtuen tulistinputkien 40-43 verrattain suuresta pituudes-5 ta tarvitaan vain vähäinen määrä putkista ja rivoista koostuvia paneeleja, mistä seuraa, että lyhyempi tulistin-kokoojaputki 49, 50 on mahdollinen. Tämä puolestaan merkitsee, ettei tulistinvaiheesta tarvitse olla kahta ulostuloa, jotka on tähän mennessä tarvittu tämän kapasiteetin omaa-10 vissa tekniikan tason mukaisissa kattiloissa virtauksen epäsäännöllisyyden aiheuttaman ylikuumenemisen tuottamien ongelmien välttämiseksi. Koska primäärisen ja sekundaarisen tulistimen välillä tarvitsee siis olla vain yksi yhdysjohto, tarvitaan vain yksi lämmönsäädinosa. Tästä seuraa 15 tuntuvia kustannussäästöjä, ja alan ammattimiehelle on selvää, että tätä tulistinjärjestelyä voidaan soveltaa myös muuntyyppisiin kattiloihin.Due to the relatively long length 5 of the superheater tubes 40-43, only a small number of panels and ribs are required, which means that a shorter superheater conduit 49, 50 is possible. This in turn means that there is no need for the superheater stage to have the two outlets required so far in prior art boilers of this capacity to avoid the problems of overheating caused by flow irregularity. Thus, since there is only one connecting cable between the primary and secondary superheaters, only one heat control part is required. This results in significant cost savings and it is obvious to one skilled in the art that this superheater arrangement can also be applied to other types of boilers.
Kuten kuvioista 4 ja 5 on nähtävissä, putkien 40-43 välille 20 on kulloinkin järjestetty kaksoissaumakehitsatut rivat 51, jotka toimivat tukivälineinä vastustaen tällä kohtaa esiin-. **: tyvän lämpökuormituksen deformaatiovoimia. Näin ollen • tekniikan tason mukaista menetelmää, joka vaati monien • · · · "·. sinkilöiden yms. kallista ja aikaavievää sovittamista ja 25 asentamista yksittäisten putkien välille ja kattilan sei- • · . niin, ei enää tarvita.As can be seen in Figures 4 and 5, between the tubes 40-43 there are in each case provided double-seam welded ribs 51 which serve as supporting means to resist this point. **: deformation forces at high thermal load. Thus, the prior art method, which required expensive and time consuming fitting and installation of many brackets, etc., between the individual pipes and the boiler, is no longer required.
• · · * · 9 * t ψ ‘ ' Ripoihin 51 kohdistuva lämpökuormitus koituu savukaasun lämpötilasta tässä kohtaa, joka voi olla esim. 800°C:n • '· 30 paikkeilla. Höyry putkissa 40-43 on kuitenkin alemmassa lämpötilassa ja johtuen siitä, että rivat 51 on liitetty .···. putkiin yhtäjaksoisilla kaksoissaumakehitsauksilla, jotka ,kattavat suuren osan putkia, höyry tehokkaasti jäähdyttää * · . ripoja 51.The heat load applied to the ribs 51 results from the temperature of the flue gas at this point, which may be, for example, about 800 ° C. However, the steam in pipes 40-43 is at a lower temperature and due to the ribs 51 being connected. to pipes by continuous double seam welding, which, covering a large portion of the pipes, effectively cools the steam * ·. ribs 51.
:Λ! 35: Λ! 35
Kuten kuvio 5 osoittaa, takakanavaseinässä olevien putkien 45 ja 45' välinen etäisyys, joka määrittää tämän etäisyyden 14 111751 kattavien ripojen 47 leveyden, on sellainen, että putkien 40-43 halkaisija on pienempi kuin kahden vierekkäisen putken 45, 45' välinen etäisyys. Tällä tavalla horisontaaliset putket 40-43 pystyvät menemään seinäpaneelin rivan 47 5 läpi ilman niitä hankaluuksia, joita eri putkien taivuttaminen, jota vertikaaliset tulistimet vaativat, tuottavat. Tämän putkien 45 ja 45' välisen ripaleveyden suuremman mitoituksen, jonka tarkoituksena on putkien 40-43 mahduttaminen, tekee mahdolliseksi se seikka, että tulistin on 10 sijoitettu takakanavaan, missä lämpötilat ovat alhaisemmat.As shown in Figure 5, the distance between the tubes 45 and 45 'in the rear duct wall defining the width of the ribs 47 covering this distance 14 111751 is such that the tubes 40-43 have a diameter smaller than the distance between two adjacent tubes 45, 45'. In this way, the horizontal tubes 40-43 are able to pass through the rib 47 47 of the wall panel without the hassle of bending the various tubes required by the vertical superheaters. This greater dimensioning of the rib width between the tubes 45 and 45 ', which is intended to accommodate the tubes 40-43, is made possible by the fact that the superheater 10 is located in the rear duct where temperatures are lower.
Lisää lateraalista tukea putkille 40-43 antaa taka-kanavaseinä, joka on lähimpänä tulipesää tai yhteinen sen kanssa. Kuten kuviosta 6 parhaiten näkyy, takakanavan 15 seinän muodostavat vuorottelevat putket 46, 46' ja ripaosat 48, 48'ja 48", samalla tavalla kuin kuviossa 5 esitetyn toisen seinän tapauksessa. Tulistimen vertikaalinen jakso 40' (ks. myös kuvio 4) on tuettu sivuttaista liikettä vastaan sen vaikutuksesta, että se sijaitsee putkien 46 ja 20 46' välissä, ja käyttämällä tappiliitosta 90 ja tähän liittyvää tiivistyskantta 91 (ks. kuvio 6). Niinpä ei • i>#: tarvita minkääntyyppistä sinkilää osan 40' kiinnittämiseksi : ripaan 48, mistä koituu huomattavasti helpompi asennus ja * · · · kunnossapito tekniikan tason mukaisiin installaatioihin 25 verrattuna.Additional lateral support for pipes 40-43 is provided by the rear duct wall closest to or in common with the furnace. As best shown in Figure 6, the wall of the rear duct 15 is formed by alternating tubes 46, 46 'and ribs 48, 48'and 48 ", as in the case of the second wall shown in Figure 5. The superheater section 40' (see also Figure 4) is supported against lateral movement due to being located between the tubes 46 and 20 46 ', and using the pin joint 90 and the associated sealing cap 91 (see Fig. 6) Thus, no type of clamp is needed to secure the part 40': to the rib 48 , which results in significantly easier installation and * · · · maintenance compared to prior art installations 25.
« « • · ·«« • · ·
Noenpuhallusvälineet 80, 81, kuten höyrynpuhallusputket, on sijoitettu takakanavaan 2, ja niiden tarkoituksena on puhdistaa eri elementtien, kuten tulistimien, pintoja.The soot blowing means 80, 81, such as steam blowing tubes, are located in the rear passage 2 and are intended to clean the surfaces of various elements, such as superheaters.
' ’ 30 Kattilan järjestelyn ansiosta höyrynpuhallusputket, mukaan lukien (missä tarpeen) lisäksi noenpuhallusvälineet gene-rointikenttiä ym. varten, voidaan sijoittaa takakanavasek-tioihin, jolloin ei siis tarvitse käyttää yhtään enempää tilaa siitä rakennuksesta, jossa kattila sijaitsee, kuin jo ’· ‘‘ 35 on käytössä.'' 30 The arrangement of the boiler allows the steam blowing pipes, including (where necessary) soot blasting means for generating fields, etc., to be located in the rear duct sections, thus eliminating the need to use any more space in the building where the boiler is located. 35 is in use.
Kuviot 7 ja 8 esittävät höyrynulostulolla 61 varustetun 15 111751 höyryrummun 60, joita kuvioissa la-le vastaavat rumpu 13 ja putki 14. Höyryrummulla voi olla suunnilleen 2 m:n halkaisija, noin 80 mm:n seinäpaksuus ja suunnilleen 100 mm:n päätypaksuus. Rummun kumpaisessakin päässä on luukku 63 ja 5 instrumenttiliitännät 64, ja kaksi laskuputkea 67 tukee rumpua alhaalta. Rummun yläosan sisälle on järjestetty sinänsä tunnettua tyyppiä oleva huurunpoistin 65, joka on viimeinen piste, jossa rummussa olevasta höyrystä, joka on päässyt sisään höyryn/veden sisääntuloista 66, enää erote-10 taan vettä. Keksinnön yhden erityisen aspektin mukaan, jota voidaan käyttää muissakin kattiloissa, rummussa on vain yksi kyllästetyn höyryn ulostuloputki 61, jota syöttävät kyllästetyn höyryn ulostuloliitännät 62a-62f, joilla kullakin on oleellisesti sama sisähalkaisija. Tämän mahdollistaa 15 putkien kulloistenkin etäisyyksien L1-L5 erityinen valinta, josta seuraa tasainen virtaus huurunpoistimen pituudelta. Tämän tasaisen virtauksen saavuttamiseksi etäisyys LI ensimmäisen putken 62a ja toisen putken 62b välillä on suhteutettu etäisyyteen L2 putken 62b ja putken 62c välillä 20 seuraavalla suunnilleen neliöllisellä suhteella: • Ln = a + knb jossa "k" ja "a" ovat vakioita, jotka on valittu olosuhtei-25 den (esim. rummun halkaisija, rummun pituus, puuttumatto-, .·. muus toisten laitteiden toimintaan) mukaan, "b" on oleelli- !.’! sesti 2 mutta voi vaihdella hieman (esim. l,8:aan) ja "n" ' on n:näs putkien välinen etäisyys.Figures 7 and 8 show a steam drum 60 with a steam outlet 61, which in Figures 1a to 1a correspond to a drum 13 and a tube 14. The steam drum may have a diameter of about 2 m, a wall thickness of about 80 mm and an end thickness of about 100 mm. At each end of the drum are hatches 63 and 5 with instrument connections 64, and two down tubes 67 support the drum from below. Within the upper part of the drum is provided a defroster 65 of a known type, which is the last point at which water is separated from the steam in the drum which has entered the steam / water inlets 66. According to one particular aspect of the invention which can be used in other boilers, the drum has only one saturated steam outlet tube 61 fed by saturated steam outlet ports 62a-62f each having substantially the same inside diameter. This is made possible by the particular choice of the respective pipe distances L1 to L5, which results in a steady flow over the length of the defrost. To achieve this uniform flow, the distance L1 between the first tube 62a and the second tube 62b is proportional to the distance L2 between the tube 62b and the tube 62c by the following approximately quadratic ratio: Ln = a + knb where "k" and "a" are constants selected depending on the circumstances (e.g., drum diameter, drum length, no interference,. ·. other operation of other devices), "b" is essential!. '! 2, but may vary slightly (e.g. to 1.8) and "n" 'is the nth distance between the tubes.
30 Sama suhde pätee jäljelle jääviinkin putkiin (siis ...' etäisyyksien L2, L3, L4 jne. määrittämiseen). Vaikka tässä onkin esitetty kuusi putkea 62a-62f, on selvää, että niitä ....: voi olla mikä tahansa sopiva määrä.30 The same ratio applies to the remaining tubes (that is, ... 'to determine distances L2, L3, L4, etc.). Although six tubes 62a-62f are shown herein, it will be appreciated that there may be any suitable number.
• I• I
'· '· 35 Esimerkki yhden tietyn asetelman etäisyyksistä L1-L5 on ‘ : suunnilleen seuraava: Ll=900 mm, L2=100Q mm, L3=1100 mm, L4=1200 mm ja L5=1400 mm.'·' · 35 An example of the distances L1-L5 for one particular arrangement is': approximately: L1 = 900 mm, L2 = 100 mm, L3 = 1100 mm, L4 = 1200 mm and L5 = 1400 mm.
16 111751 Käyttämällä vain yhtä rummusta 60 lähtevää kyllästetyn höyryn ulostuloputkea 61 ja useita halkaisijaltaan samankokoisia putkia 62a-62f saavutetaan yksinkertainen ja kustan-5 nustehokas rakenne.111751 By using only one saturated steam outlet tube 61 and a plurality of tubes of the same diameter 62a-62f from the drum 60, a simple and cost effective design is achieved.
Eräs toinen tapa päästä yllä kuvailtuun vaikutukseen on, että on useita halkaisijaltaan samankokoisia putkia 62a-62f syöttämässä yhtä ainoata kyllästetyn höyryn putkea 61.Another way to achieve the effect described above is to have a plurality of tubes of the same diameter 62a-62f feeding a single saturated vapor tube 61.
10 Jotta saavutettaisiin tasainen virtaus, höyrynulostulolii-täntäputket 62a-62f varustetaan kuristimilla, jotka, ollen joko esiasetettuja tai säädeltäviä, järjestetään niin, että ulostuloliitäntöjen 62a-62f välille saavutetaan oleellisesti neliöllinen paineenpienentymissuhde. Näin ollen sen 15 lisäksi, että putkilla on sama sisähalkaisija, putkien välinen etäisyyskin voidaan muodostaa samaksi.In order to achieve a steady flow, the steam outlet connection pipes 62a-62f are provided with chokes which, being either preset or adjustable, are arranged such that a substantially quadratic pressure reduction ratio is achieved between the outlet connections 62a-62f. Thus, in addition to having the same inner diameter of the tubes, the distance between the tubes may be the same.
Toiminnan kuvaus 20 Kattilan käynnistyksen jälkeen syöttöyksiköltä 7 syötetään polttoainetta, kuten esimerkiksi märkää kaarnaa. Tulipesään syötettävän polttoaineen määrä riippuu vallitsevista kuor- : .·. mitusolosuhteista. Ensin polttoaine kuivatetaan kaltevalla ··.* paljasputkiarinalla 4 primäärisellä, kuumalla (esim. yli 25 100°C tai jopa yli 350°C) kuivatusilmalla A, joka tulee arinan 4 alta. Pääasiassa painovoiman vaikutuksesta poltto- *·’·* aine menee arinaa 4 pitkin alas edestakaisin liikkuvalle • · · V * arinalle 5 (esim. Kablitz-arina), tällä arinalla sitä kuljetetaan edestakaisella liikkeellä, samalla kun sitä ‘·”*ί 30 poltetaan, kunnes siitä tulee tuhkaa, jonka kippiarina 6 poistaa. Kattilan lämpötuotosta voidaan lisätä syöttämällä • « · enemmän ilmaa ja enemmän polttoainetta ja avustaa syöttä-mällä apupolttoainetta sisääntulojen 9 kautta, jotka on . liitetty polttoaineen- ja ilmanlähteisiin. Tuotettu lämpö- :/·| 35 energia kuumentaa sinänsä tunnetulla tavalla veden ja :*: höyryn seoksen, joka on tulipesän seinissä, niin että höyry menee rumpuun 13 edelleen separoitavaksi. Erotusseinän 3 17 111751 läpi mentyään kuuma kaasuvirta jatkaa edelleen takakanavaan 2, kuumentaen eri pinnat matkan varrella.Function Description 20 After the boiler has been started, fuel, such as a wet bark, is fed from the feed unit 7. The amount of fuel fed into the furnace depends on the prevailing load:. mitusolosuhteista. First, the fuel is dried on a sloping ··. * Bare tube grate 4 with primary, hot (e.g. above 25,100 ° C or even above 350 ° C) drying air A coming from under the grate 4. Mainly due to gravity, the fuel * · '· * goes down and back through the grate 4 to the reciprocating • · · V * grate 5 (e.g. the Kablitz grate), with this grate being transported in a reciprocating motion while being burned. until it becomes ash, which is removed by the tipping grate 6. Boiler heat output can be increased by supplying • «· more air and more fuel and assisting by supplying auxiliary fuel through inlets 9 which are. connected to fuel and air sources. Produced thermal: / · | The energy heats, in a manner known per se, a mixture of water and: *: the vapor contained in the walls of the furnace, so that the vapor enters the drum 13 for further separation. After passing through the separating wall 3 17 111751, the hot gas stream continues into the rear duct 2, heating the various surfaces along the way.
Höyry, joka on tullut rumpuun 13, 60 sisääntulojen 66 (ks.The steam that has entered the drum 13, 60 of the inlets 66 (see FIG.
5 kuvio 8) kautta, menee syklonierotinyksikön tai -yksiköiden läpi, jotta vesi erottuisi höyrystä. Tämä erotettu vesi palautetaan kattilaseiniin laskuputkien 67 kautta, jotka syöttävät veden osittain jakeluhaaraputkiin kuten 67'ja 67". Höyry menee huurunpoistimen 65 läpi ja eri ulostulojen 10 62a-62f kautta putkeen 61, joka syöttää primääritulistimeen 16. Höyry virtaa näiden putkien läpi, ja virtaava kaasu, joka menee niiden yli, kuumentaa höyryä lisää. Korotetussa lämpötilassa höyry menee lämmönsäätimen 21 kautta, joka esim. ruiskuttaa vettä ja jäähdyttää sitä, ja sitten höyry 15 menee sekundaariseen tulistimeen 15. Sitten höyry kuumenee mennessään tulistimen 15 läpi, minkä jälkeen höyryä käytetään pyörittämään turpiinia.5 through Fig. 8), passes through the cyclone separator unit or units to separate the water from the steam. This separated water is returned to the boiler walls via downpipes 67 which partially feed the water into distribution taps such as 67 'and 67 ". The vapor passes through a defroster 65 and through various outlets 10 62a-62f to a tube 61 which feeds to a primary superheater 16. at the elevated temperature, the steam passes through a heat regulator 21 which e.g. injects and cools the water, and then the steam 15 enters the secondary superheater 15. The steam then heats as it passes through the superheater 15, after which the steam is used to rotate a turbine.
Virtaavan kaasun lämpö, joka on takakanavassa jäljellä sen 20 jälkeen, kun kaasu on läpäissyt tulistimet, siirretään yksiköihin 17, 18 ja 19, joilla on edellä kuvaillut toimin- • « · not.The heat of the flowing gas remaining in the back passage 20 after the gas has passed through the superheaters is transferred to units 17, 18 and 19 having the functions described above.
* t < • * · * * * ♦ . Vaikka edellä onkin kuvailtu keksinnön tiettyjä suoritus- ·;··· 25 muotoja, alan ammattimiehelle on selvää, että monet muun- . .·. nelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.* t <• * · * * * ♦. Although certain embodiments of the invention have been described above, it will be apparent to one skilled in the art that many other embodiments of the invention are contemplated. . ·. these are possible within the scope of the following claims.
* · I* · I
Claims (23)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA2105602 | 1993-09-07 | ||
CA002105602A CA2105602A1 (en) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | Steam boiler |
SE9400761 | 1994-03-03 | ||
PCT/SE1994/000761 WO1995007437A1 (en) | 1993-09-07 | 1994-08-24 | Steam boiler |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI961050A0 FI961050A0 (en) | 1996-03-07 |
FI961050A FI961050A (en) | 1996-03-29 |
FI111751B true FI111751B (en) | 2003-09-15 |
Family
ID=4152267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI961050A FI111751B (en) | 1993-09-07 | 1996-03-07 | Steam boiler using solid biomass fuel |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0717826B1 (en) |
AT (1) | ATE181592T1 (en) |
BR (1) | BR9407396A (en) |
DE (1) | DE69419257T2 (en) |
FI (1) | FI111751B (en) |
-
1994
- 1994-08-24 BR BR9407396A patent/BR9407396A/en not_active Application Discontinuation
- 1994-08-24 EP EP94926416A patent/EP0717826B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-24 AT AT94926416T patent/ATE181592T1/en not_active IP Right Cessation
- 1994-08-24 DE DE69419257T patent/DE69419257T2/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-07 FI FI961050A patent/FI111751B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9407396A (en) | 1996-11-05 |
EP0717826A1 (en) | 1996-06-26 |
ATE181592T1 (en) | 1999-07-15 |
EP0717826B1 (en) | 1999-06-23 |
FI961050A0 (en) | 1996-03-07 |
DE69419257D1 (en) | 1999-07-29 |
FI961050A (en) | 1996-03-29 |
DE69419257T2 (en) | 2000-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7334542B2 (en) | Compact high-efficiency boiler and method for producing steam | |
EP0072028B1 (en) | Boiler for heating a liquid by cooling hot combustion gases | |
EP2361148B1 (en) | A circulating fluidized bed boiler | |
US9212816B2 (en) | Economizer arrangement for steam generator | |
CA1214968A (en) | Gas-heated or kerosene-heated boiler for warm water, hot water or steam generation | |
RU2391602C1 (en) | Design of evaporating surface of boiler with circulating fluidisated layer and boiler with circulating fluidisated layer of such design of evaporating surface | |
FI111751B (en) | Steam boiler using solid biomass fuel | |
US5460127A (en) | Steam boiler | |
RU2334919C1 (en) | Water heating boiler | |
JP2551561B2 (en) | Fossil fuel burning steam generator | |
EP0044316A4 (en) | Spouted and fluidised bed combustors. | |
US5755187A (en) | Steam boiler with externally positioned superheating means | |
US3971345A (en) | Coal fired package boiler | |
AU723076B2 (en) | Package boiler of unitary construction | |
US10724734B2 (en) | Multiple pass flexible water tube boiler | |
DK3222911T3 (en) | A FLUID BED HEAT EXCHANGE AND A SIMILAR COMBUSTOR | |
JPS62722A (en) | Mixed fuel boiler | |
EP0052939A1 (en) | Water-tube boiler | |
DK2715229T3 (en) | steam Generator | |
US4342286A (en) | Integral economizer steam generator | |
RU2131080C1 (en) | Water-tube boiler | |
EA032077B1 (en) | Water-heating boiler | |
US4180018A (en) | Heating boiler | |
EP2524957A1 (en) | Biomass gasification system with an updraft gasifier | |
RU2280819C1 (en) | Low-temperature hot-water boiler (variants) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: KVAERNER POWER AB Free format text: KVAERNER POWER AB |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: METSO POWER AB Free format text: METSO POWER AB |