Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к конструкции паровых водотрубных котлов с естественной циркуляцией U-образной компановки мощностью от 40 до 400 МВт. Задачей полезной модели является уменьшение габаритов и массы котла, а также снижение объема и сроков монтажных работ. Поставленная задача решается изменением конструкции элементов котла, в том числе путем исключения необходимости их крепления к металлическому каркасу котла, а также выполнением блоков котла несущего типа; установкой экранированной топки и нижних конвективных несущих (опорных) блоков на опоры поддонов топки и газохода котла, закрепленных на фундаменте; установкой парового барабана непосредственно на экранированную топку котла; выполнением подвижных опорных соединений, для компенсации тепловых перемещений; изготовлением и поставкой панелей топки и блоков котла несущего типа в состоянии полной заводской готовности, прошедшими на заводе-изготовителе гидравлические испытания. Предложенная конструкция позволяет отказаться от металлоемкого каркаса, что дает возможным снизить габариты и массу котла в 1,2-1,5 раза по сравнению с аналогами; а выполнение блоков котла несущего типа в состоянии полной заводской готовности, с учетом компактного их размещения (следующий блок устанавливается на предыдущий, передавая нагрузку на фундамент) позволяет существенно снизить объем монтажных работ и значительно сократить сроки монтажа.

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к конструкции паровых водотрубных котлов с естественной циркуляцией U-образной компановки мощностью от 40 до 400 МВт.

Известны конструкции котлов в которых все элементы: барабан, панели топки, конвективные поверхности нагрева, коллекторы, обмуровка, трубопроводы в пределах котла и т.п., устанавливаются (подвешиваются или опираются) на металлический каркас котла («Парогенераторы» А.П.Ковалев, Н.С.Лелеев, Т.В.Виленский, «Энергоатомиздат», Москва 1985 г., стр.275-278, Рис.24.1-24.3; стр.332, 333; «Паровые котлы тепловых электростанций» М.И. Резников, Ю.М.Липов, «Энергоиздат», Москва 1981 г., стр.187-193, Рис.21.1-21.4).

Котлы этой конструкции имеют металлический каркас, представляющий собой пространственную конструкцию, состоящую из несущих колонн, опорных балок, ферм и большого количества вспомогательных стоек и соединительных балок.

Вследствие применения металлоемкого каркаса, котлы этой конструкции имеют большие габариты и массу. В связи с большим объемом монтажных работ cрок монтажа таких котлов составляет от 10 до 18 месяцев.

Задачей полезной модели является уменьшение габаритов и массы котла, а также снижение объема и сроков монтажных работ.

Поставленная задача решается:

- изменением конструкции элементов котла, в том числе путем исключения необходимости их крепления к металлическому каркасу котла, а также выполнением блоков котла несущего типа;

- установкой экранированной топки и нижних конвективных несущих (опорных) блоков на опоры поддонов топки и газохода котла, закрепленных на фундаменте;

- установкой парового барабана непосредственно на экранированную топку котла;

- выполнением подвижных опорных соединений, для компенсации тепловых перемещений;

- изготовлением и поставкой панелей топки и блоков котла несущего типа в состоянии полной заводской готовности, прошедшими на заводе-изготовителе гидравлические испытания.

Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции представлен на рис.1, где:

1 - поддон топки, 2 - поддон газохода, 3 - экранированная топка несущего (опорного) типа, 4 - паровой барабан с опорами, 5 - нижние опорные блоки, 6 - конвективные блоки котла несущего (опорного) типа, 7 - пароперегреватель 8 - экономайзер, 9 - трубчатый воздухоподогреватель, 10 - несущий блок под трубчатый воздухоподогреватель, 11 - наружный кожух, 12 - несущая рама топки с опорами, 13 - балки жесткости, 14 - несущая рама для установки парового барабана, 15 - переходные стулья.

Конструкция экранированной топки несущего (опорного) типа 3 представляет собой топку сваренную из мембранных панелей установленную на несущую раму с опорами 12. По периметру топки с шагом около 2,5 м установлены балки жесткости 13. В верхней части топки имеется несущая рама 14 для установки парового барабана котла 4. Паровой барабан котла 4 выполнен с приваренными опорами для установки на верхнюю несущую раму топки 14.

Конструкция конвективных блоков несущего (опорного) типа 6 представляет собой блоки с установленными конвективными поверхностями, закрепленными на охлаждаемые балки и специальные опорные конструкции кожуха блока. Кожух блока выполнен из углеродистой стали, имеет вертикальные и горизонтальные жесткости. Для защиты от горячих газов конвективные блоки 6 имеют внутреннюю изоляцию (шамотный кирпич, коалиновая вата, базальтовые плиты). Нижние конвективные опорные блоки 5 имеют несущую раму с опорами.

Наружный кожух 11 представляет собой самонесущую конструкцию установленную на фундамент, выполненную из стальных листов толщиной 3-5 мм и профильного проката (уголки, швеллеры, двутавры).

Монтаж котла осуществляется следующим образом.

На подготовленные фундаменты монтируются поддоны топки 1 и газохода котла 2, на которые устанавливаются переходные стулья 15, предназначенные для обеспечения компенсации тепловых перемещений.

На переходные стулья поддона топки устанавливается несущая рама топки с опорами 12, на которую в свою очередь монтируются мембранные панели, устанавливаются балки жесткости 13 и несущая рама для установки барабана котла 14 (все опоры подвижные). Затем устанавливается барабан котла 4, монтируются подъемные и опускные трубы.

На переходные стулья поддона газохода последовательно устанавливаются конвективные блоки 6, пароперегревателя 7 и экономайзера 8. Блоки трубчатого воздухоподогревателя 9 монтируются на несущие блоки 10, установленные на верхние блоки экономайзеров 8. Затем производится монтаж остальных элементов котла.

Предложенная конструкция позволяет отказаться от громоздкого металлоемкого каркаса, что дает возможным снизить габариты и массу котла в 1,2-1,5 раза по сравнению с аналогами; а выполнение блоков котла несущего типа в состоянии полной заводской готовности, с учетом компактного их размещения (следующий блок устанавливается на предыдущий, передавая нагрузку на фундамент) позволяет существенно снизить объем монтажных работ и значительно сократить сроки монтажа.

1. Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции с естественной циркуляцией U-образной компановки мощностью от 40 до 400 МВт, отличающийся тем, что экранированная топка и нижние конвективные несущие (опорные) блоки установлены на опоры поддонов топки и газохода котла, закрепленных на фундаменте, что исключает необходимость их крепления к металлическому каркасу котла.

2. Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции по п.1, отличающийся тем, что паровой барабан непосредственно установлен на экранированную топку котла.

3. Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции по п.1, отличающийся выполнением подвижных опорных соединений для компенсации тепловых перемещений.

4. Паровой водотрубный котел самонесущей блочной конструкции по п.1, отличающийся тем, что элементы котла выполнены в виде панелей и блоков в состоянии полной заводской готовности, прошедшими на заводе-изготовителе гидравлические испытания.