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.
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.