Дымовая труба

Дымовая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сооружении дымовых труб для отвода уходящих газов от энергетических котлов и газотурбинных установок. Сущность: в цокольной части газоотводящего ствола установлен стакан с двойным дном. Верхнее дно выполнено в виде пандуса и сопряжено через окно в стенке стакана с газоходом высокотемпературных газов. Газоход низкотемпературных газов введен в междонное пространство через перфорированную стенку стакана. В нижнем дне стакана выполнены отверстия с заслонками. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

1783243 А1 (! 9) (I!) (5! ) 5 F 23 J 13/06

ГОСУД АР СТ В Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СС(:P (ГОСПАТЕНТ СССР) «Пт л. (е> Ы; 4 : Вт,! у МЛ -..7;-:;!.":) - (Е(Ч:Л&с("

«j(БЯ.1 ОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900389/33 (22) 08.01.91 (46) 23.12.92, Бюл. N 47 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина (72) Ю.B.Canoe, Б.Л.Шелыгин, В,В,Варнэшев, А.С.Осыка и Ж.С.Страшко (56) Авторское свидетельство СССР, ¹ 802712, кл, F 23 J 13/06, 1979 г. (54) ДЫМОВАЯ ТРУБА (57) Использование: изобретение относится . к энергетике и может быть использовано

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при сооружении дымовых труб для отвода уходящих газов от энергетических котлов и газотур бинных установок, Наиболее близким техническим решением и достигаемому результату к заявляемому объекту является дымовая, труба, содержащая прижимную футеровку и сообщенная нижней частью с газоходами высокотемпературных и низкотемпературных газов, которые размещены на одном уровне ввода в ствол, При этом труба по оси сообщена с газоходами высокотемператур((ых газов через дополнительно установленную конфузорную вставку.

Высокотемпературные продукты сгорания с температурой 230-260 С (от пиковых котлов) в дымовую трубу поступают через конфузор по (Гси ствола. Низкотемпературные газы с температурой 140-160 С (от энергетических котлов), выходя из газоходов, омывают снаружи конфузорную вставку при сооружении дымовых труб для отвода уходящих газов от энергетических котлов и газотурбинных установок. Сущность: в цокольной части газоотводящего ствола установлен стакан сдвойнымдном. Верхнеедно выполнено в виде пандуса и сопряжено через окно в стенке стакана с газоходом высокотемпературных.. газов, Гэзоход низкотемпературных газов введен в междонное пространство через перфорирован(ную стенку стакана, В нижнем дне стакана выполнены отверстия с заслонками. 1 ил, I и, поднимаясь вдоль внутрейней поверхности футеровки, отжимают высокотемпературные газы от последней к оси ствола; защищая его от контакта с высокотемпера- Я турными газами.

Недостатками данной дымовой трубы яв- ляются: невозможность ее надежной работы при отводе через конфузорную вставку Qo газов, уходящих из газотурбинной установки. При высоком расходе уходящих из газо- р турбинной установки высокотемпературных газов (450 — 550 С) эффект отжатия их от фу- + теровки кольцевым потоком низкотемпературных газов ухудшается.

При этом сразу на выходе из хонфузора ) ы происходит перемешивание потоков высо- а котемпературных и низкотемпературных га-. зов. и вышерасположенная футерос я гаэоотводящего ствола начинает омываться высокотемпературным потоком, разрушаю щим газоотводящий ствол (образование трещин, неплотностей), что спи>кает долговечность дымовой трубы, 1783243

Возникновение в период пуска и останова газотурбинной установки в газоотводящем стволе дополнительных температурных напряжений, которые усугубляют разрушение элементов дымовой трубы при резком нагреве и расхолаживании газоотводящего ствола;

Неравномерное омывание(как по высо. те, так и периметру) конфузорной вставки низкотемпературными газами, что приводит к дополнительному увеличению в ней температурных напряжений и разрушению вставки, Невозможность отвода высокотемпера. турных газов (более 450 С) после газотурбинной "установки при остановленных энергетических котлах (при отсутствии низкотемпературных газов), В этом случае нарушается изоляция высокотемпературных газов от газотурбинных установок от внут ренйей поверхности газоотводящего ствола, что приводит к газовой коррозии материала трубы, окалинообразованию на ее поверхности и к разрушению.

Цель изобретения — повышение надежности дымовой трубы при совместном отводе высокотемпературных и низкотемпературных газон.

Указанная цель достигается тем, что в дымовой трубе, содержащей гаэоотводящий ствол с газоходами высокотемпературных и низкотемпературных газов, заключенный с образованием проходного вентилируемого пространства в несущую оболочку, в цокольной части газоотводящего ствола с зазором установлен стакан с двойным дном, где верхнее дно выполнено в виде пандуса и сопряжено через окно в стенке стакана с газаходом высокотемпературных газов, а газоход йизкотемпературных газов введен в междонное пространство через перфорированную стейку стакана, при этом в нижнем дне стакайа выполнены отверстия с заслонками.

Ввод высокОтемпературных и низкотемпературных газов на различном уровне в газоотводящий ствол, т.е. уровень воды низкотемпературных газов энергетических котлов ниже уровня ввода высокотемпера турных газов ГТУ позволяет улучшить омывание внутренней поверхности газоотводящего ствола низкотемпературными газами и повысить эффект отжатия высокотемпературных газов от стенки газоотводящего ствола, Подача атмосферного воздуха в поток низкотемпературных газов снйжает температуру последних, что повышает эффективность защиты внутренней поверхности газоотводящего ствола от разрушения (от пережога), особенно при останове энергетических котлов (отсутствие низкотемпературных газов). Ввод газохода низко-. температурных газов в междонное про5, странство стакана обеспечивает равномерное смывание выходной части стакана по всему зазору между оболочкой стакана и .газоотводящего ствола. При этом исключается контакт высокотемпературных газов с

10 внутренней поверхностью газоотводящего ствола и предотвращается смешение высокотемпературных и низкотемпературных газов в пристенном пограничном слое потока, омывающего внутреннюю поверхность га15 зоотводящего ствола, что в свою очередь исключает увеличение температуры стенки ствола и предотвращает разрушение.

Вентиляционные отверстия в нижнем дне стакана обеспечивают подсос в меж20 донное пространство стакана холодного воздуха, который перемешиваясь с низкотемпературными газами более интенсивно охлаждают газоотводящий ствол при пиковых нагрузках газовых турбин, а также в

25 случае прекращения подачи низкотемпературных газов"от энергетических котлов.

Сущность изобретения поясняется черте>ком, на котором изобра>кена конструкция заявляемой дымовой трубы.

30 Дымовая труба включает несущую железобетонную оболочку 1, установленный внутри нее в образованием проходного вентилируемого пространства 2 газоотводящий ствол 3, сопряженный с газоходами высоко35 температурных и низкотемпературных газов. В цокольной части газоотводящего ствола 3 установлен с зазором 4 стакан 5 с двойным дном. Верхнее дно 6 стакана 5 выполнено в виде пандуса, сопряженного

40 через окно в стенке стакана с газоходом высокотемпературных газов 7; Газоход низкотемпературных газов 8 введен в междонное пространство 9 через перфорированную стенку стакана 5. В нижнем дне

45 10 стакана 5 выполнены отверстия 11 с заслонками 12.

Предлагаемая дымовая труба работает следующим образом.

Высокотемпературные газы (45050 550 С), уходящие из газовой турбины, по газоходу 7 поступают через стакан 5 внутрь газоотводящего ствола 3 и движутся по центральной его части. Низкотемпературные

1азы (110-150 С) от энергетических котлов по газоходу 8 поступают через междонное пространство 9, перфорированную стенку стакана 5 и зазор 4 в пограничный слой 13 газоотводящего ствола 3.

Низкотемпературные газы, омывающие верхнее дно 6 стакана 5, сам стакан и внут1783243 реннюю поверхность газоотводящего ствола 3, охлаждают последние и предотвращают контакт высокотемпературных газов с внутренней поверхностью газоотводя щего ствола 3, исключая образование газовой 5 коррозии материала газоотводящего ствола и стакана с пандусом.

При пиковых нагрузках газовых турбин (на номинальном режиме) для обеспечения безопасных значений температур стенок 10 ствола, пандуса и стакана, открываются заслонки 12 и через отверстия 11 в междонное пространство 9 эжектируется холодный воздух из проходного вентилируемого пространства 2. 15

Холодный воздух смешиваясь с низко- температурными газами более интенсивно охлаждают стенки пандуса стакана и газоотводящего ствола, предотвращая температурные разрушения последних. 20

При отключенных энергетических котлах (отсутствие низкотемпературных газов) и работающих газовых турбинах охлаждение газоотводящего ствола осуществляется только холодным воздухом. который посту- 25 пает в пограничный слой 13 между потоком высокотемпературных газов и внутренней поверхностью газоотводящего ствола 3, При отключенных газовых турбинах (отсутствие высокотемпературных газов) и ра- 30 ботающих энергетических котлах заслонки

12 закрываются и подача холодного воздуха через отверстия 11 прекращается, В этом режиме вентиляция стенок, газоотводящего ствола 3 ниэкотемпературными газами 35 (110-150 С) обеспечивает более продолжительное время остывания газоотводящего ствола, который в перерывах между пусками газовых турбин не будет охлаждаться до температуры точки росы, благодаря чему 40 предотвращается процесс низкотемпературной коррозии стенок газоотводящего ствола.

Кроме того снижается интенсивность изменения перепада температур стенок ствола и как правило температурные напряжения и образование трещин.

Ширина зазора между оболочкой стакана и газоотводящего ствола выбирается из условия равенства плотностей потока импульса высокотемпературных и низкотемпературных газов для наименьшего перемешивания этих потоков в области пограничного слоя 13 и максимального распространения кольцевой струи низкотемпературных газов вдоль внутренней стенки газоотводящего ствола по ее высоте.

Количество и диаметр отверстий 11, выполненных в нижнем дне 10 стакана 5 выбираются из условия равномерного распределения холодного потока воздуха по периметру гаэоотводящего ствола 3 иобеспечения охлаждения стенок до безопасных значений при пиковых нагрузках газовых турбин и недостаточности расхода уходящих газов энергетических котлов.

Формула изобретения

Дымовая труба, содержащая заключенный в несущую оболочку.газоотводящий ствол с газоходами высокотемпературных и н экотемпературных газов, о т л и ч а ю щ ая с.я тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена стаканом с двойным дном и перфорированной стенкой, установленным в цокольной части газоотводящего ствола, при этом верхнее дно выполнено в виде пандуса и через окно в стенке стакана соединено с газоходом высокотемпературных газов, газоход низкотемпературных газов соединен через перфорированную стенку с междонным пространством, ни>кнее дно выполнено с отверстиями с заслонками, а ствол установлен в оболочке с зазором.

1783243

Составитель Л,Ахметова

Редактор M.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 4503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производггвенно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород. ул.Гагарина, 101