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EP0321898B1 - Dispositif de protection d'un écran de chaudière de récupération de chaleur et procédé de fabrication de ce dispostif - Google Patents

Dispositif de protection d'un écran de chaudière de récupération de chaleur et procédé de fabrication de ce dispostif Download PDF

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EP0321898B1
EP0321898B1 EP88121208A EP88121208A EP0321898B1 EP 0321898 B1 EP0321898 B1 EP 0321898B1 EP 88121208 A EP88121208 A EP 88121208A EP 88121208 A EP88121208 A EP 88121208A EP 0321898 B1 EP0321898 B1 EP 0321898B1
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EP
European Patent Office
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bricks
fins
windows
fireproof
screen
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88121208A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0321898A1 (fr
Inventor
Jean Fournier
Adrian Casariego
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ALSTOM POWER BOILERS;ABB ALSTOM POWER COMBUSTION;A
Original Assignee
Stein Industrie SA
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Publication date
Application filed by Stein Industrie SA filed Critical Stein Industrie SA
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Publication of EP0321898A1 publication Critical patent/EP0321898A1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/107—Protection of water tubes
    • F22B37/108—Protection of water tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F23M5/04—Supports for linings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S122/00—Liquid heaters and vaporizers
    • Y10S122/13—Tubes - composition and protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49357—Regenerator or recuperator making

Definitions

  • the present invention relates to a device for protecting, thanks to refractory bricks, the screen of a heat recovery boiler, in particular for waste incineration furnaces, said refractory bricks being attached to said screen formed by vertical tubes joined by fins. of welded jointing, the intervals remaining between the bricks and the screen being filled with refractory cement.
  • Such a device is known from document FR-A-2 611 864.
  • the tubes are provided with auxiliary fins periodically interrupted on which the refractory bricks provided with notches are hung, said notches being interrupted for the bricks fixed to the level of interruption of the corresponding fins and uninterrupted for the others.
  • each tube is provided, in addition to the junction fins, fins intended for the attachment of bricks, and that one obtains bricks of two different types.
  • the object of the present invention is to provide a device for protecting boiler screens which does not require welding on each tube of fins for attaching bricks, and which only uses one type of refractory brick.
  • the device according to the invention is characterized in that the screen has windows pierced in the securing fins, in that the bricks are each provided with at least one pin latching pin forming an angle with the horizontal and such that each brick is kept suspended by its weight in the window (s) of the corresponding screen.
  • the invention also relates to a manufacturing method characterized in that one welds between the vertical tubes of the longitudinal fins, in that one cuts in these fins windows at regular vertical spacings, corresponding to the height of the refractory bricks , in that a layer of refractory cement is applied to the surface of the tubes and fins intended to receive the refractory bricks, and what is hung in the windows each of the bricks by its hooking stud.
  • the device comprises metal boxes filled with refractory cement, welded between the vertical tubes of the longitudinal fins, windows are cut from these fins with regular vertical spacings, corresponding to the height of the refractory bricks, applied to the rear face fins around the windows, a housing, and welds this housing on this rear face, the housing is filled with refractory cement, a layer of refractory cement is applied to the surface of the tubes and fins intended to receive the refractory bricks, and we hang in the windows each of the bricks by its hooking stud.
  • the windows are cut out in the fins by automatic punching.
  • the tubes 1 and 2 and the adjacent tubes are joined by fins such as 3, 4, 5, to form a screen.
  • the fin 3 arranged between the tubes 1 and 2 is pierced at regular vertical intervals with windows for hanging refractory bricks, for example with silicon carbide.
  • a single window 6 and the corresponding refractory brick 7 have been shown.
  • the refractory brick 7 is provided with a hooking stud 8 with an axis inclined on the horizontal, for example at 45 °, and directed downwards.
  • the window is of substantially rectangular shape and the cross section of the attachment stud is also rectangular, and of height and width slightly less than the height and the width of the window.
  • a refractory cement 9 is placed in the gaps remaining between the refractory bricks and between these and the metal screen, in particular in the window around the periphery of the attachment stud.
  • horizontal rods such as 10 and vertical rods such as 11 ensure good securing of the adjacent bricks vertically and horizontally.
  • the device of Figures 3 and 4 is similar to that of Figures 1 and 2, but it further comprises a metal box 12 welded to the junction fin by welding seams 13 above the window and 14 below of it.
  • This box has a rear panel 17, an upper panel 16 and a lower panel 18. It is applied laterally against the periphery of the tubes 1 and 2, and thus constitutes a cavity which is filled with refractory cement around the nipple d anchor 8 of the corresponding brick.
  • windows are formed at regular vertical intervals, corresponding to the height of the refractory bricks, windows by automatic punching.
  • a layer of refractory cement of a few centimeters on the surface of the fins and tubes, then hang the bricks in the windows with their stud attachment, also after having provided the side faces of the bricks facing each other with a layer of refractory cement.
  • the connecting rods made of refractory material 10, 11 are introduced into the vertical and horizontal channels of the lateral, upper and lower faces of the bricks.
  • the protection device comprises a box filled with refractory cement drowning the nipple for hanging the brick (FIGS. 3 and 4)
  • the box 12 is placed behind the window.
  • the upper and lower sides of the box are welded to the fin with weld beads, the cavity thus formed is filled with refractory cement, then the layer of refractory cement is applied to the tubes and the fins.
  • the side faces of the facing bricks are also provided with a layer of refractory cement, and the rods for fastening the adjacent bricks are introduced into the horizontal and vertical channels of the bricks.

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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de protection, grâce à des briques réfractaires, d'écran de chaudière de récupération de chaleur, notamment pour fours d'incinération d'ordures, lesdites briques réfractaires étant accroché audit écran formé de tubes verticaux réunis par des ailettes de solidarisation soudées, les intervalles subsistant entre les briques et l'écran étant rempli de ciment réfractaire.
  • Un tel dispositif est connu du document FR-A-2 611 864. Dans le dispositif connu les tubes sont munis d'ailettes auxiliaires interrompues périodiquement sur lesquelles sont accrochées les briques réfractaires munies d'encoches, lesdites encoches étant interrompues pour les briques fixées au niveau de l'interruption des ailettes correspondantes et ininterrompues pour les autres.
  • Un tel dispositif nécessite donc que l'on munisse chaque tube, en plus des ailettes de jonction, des ailettes destinées à l'accrochage des briques, et que l'on s'approvisionne en briques de deux types différents.
  • La présente invention a pour but de procurer un dispositif de protection d'écrans de chaudières qui ne nécessite pas le soudage sur chaque tube d'ailettes d'accrochage des briques, et qui ne fasse appel qu'à un type de brique réfractaire.
  • Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'écran comporte des fenêtres percées dans les ailettes de solidarisation, en ce que les briques sont munies chacune d'au moins un téton d'accrochage d'axe formant un angle avec l'horizontale et tel que chaque brique soit maintenue suspendue par son poids dans la ou les fenêtres de l'écran correspondant.
  • Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes:
    • Les fenêtres de l'écran sont de forme sensiblement rectangulaire, de même que la section droite des tétons d'accrochage des briques.
    • Il comporte en outre des boîtes métalliques remplies de ciment réfractaire et soudées sur l'écran autour de chaque fenêtre.
  • L'invention concerne également un procédé de fabrication caractérisé en ce que l'on soude entre les tubes verticaux des ailettes longitudinales, en ce que l'on découpe dans ces ailettes des fenêtres à des écartements verticaux réguliers, correspondant à la hauteur des briques réfractaires, en ce que l'on applique une couche de ciment réfractaire sur la surface des tubes et des ailettes destinée à recevoir les briques réfractaires, et ce que l'on accroche dans les fenêtres chacune des briques par son téton d'accrochage.
  • Lorsque le dispositif comporte des boîtes métalliques remplies de ciment réfractaire, on soude entre les tubes verticaux des ailettes longitudinales, on découpe dans ces ailettes des fenêtres à écartements verticaux réguliers, correspondant à la hauteur des briques réfractaires, l'on applique sur la face arrière des ailettes autour des fenêtres un boîtier, et soude ce boîtier sur cette face arrière, l'on remplit le boîtier de ciment réfractaire, on applique une couche de ciment réfractaire sur la surface des tubes et des ailettes destinée à recevoir les briques réfractaires, et l'on accroche dans les fenêtres chacune des briques par son téton d'accrochage.
  • De préférence, on découpe les fenêtres dans les ailettes par poinçonnage automatique.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de protection d'écrans de chaudières selon l'invention et son procédé de fabrication.
    • La figure 1 représente en coupe par un plan vertical selon l'axe I-I de la figure 2 un dispositif de protection.
    • La figure 2 représente le même dispositif en coupe par un plan horizontal, selon l'axe II-II de la figure 1.
    • La figure 3 représente en coupe par un plan vertical selon l'axe III-III de la figure 4 un dispositif de protection comportant une boîte métallique disposée derrière une fenêtre de l'écran, et dans laquelle vient s'engager le téton de la brique réfractaire passant par la fenêtre.
    • La figure 4 représente en coupe par un plan horizontal, selon l'axe IV-IV de la figure 3, le même dispositif à boîte métallique derrière la fenêtre de l'écran.
  • Dans les figures 1 et 2, les tubes 1 et 2 et les tubes adjacents sont réunis par des ailettes telles que 3, 4, 5, pour former un écran. L'ailette 3 disposée entre les tubes 1 et 2 est percée à intervalles verticaux réguliers de fenêtres d'accrochage de briques réfractaires, par exemple au carbure de silicium. Une seule fenêtre 6 et la brique réfractaire correspondante 7 ont été représentées. La brique réfractaire 7 est munie d'un téton d'accrochage 8 d'axe incliné sur l'horizontale, par exemple à 45°, et dirigé vers le bas. La fenêtre est de forme sensiblement rectangulaire et la section droite du téton d'accrochage est également rectangulaire, et de hauteur et de largeur légèrement inférieures à la hauteur et à la largeur de la fenêtre. Un ciment réfractaire 9 est disposé dans les intervalles subsistant entre les briques réfractaires et entre celles-ci et l'écran métallique, notamment dans la fenêtre sur le pourtour du téton d'accrochage.
  • Entre les briques, des joncs horizontaux tels que 10 et verticaux tels que 11 assurent une bonne solidarisation des briques adjacentes verticalement et horizontalement.
  • Le dispositif des figures 3 et 4 est analogue à celui des figures 1 et 2, mais il comporte en outre une boîte métallique 12 soudée sur l'ailette de jonction par des cordons de soudure 13 au-dessus de la fenêtre et 14 au-dessous de celle-ci. Cette boîte comporte un panneau arrière 17, un panneau supérieur 16 et un panneau inférieur 18. Elle vient s'appliquer latéralement contre le pourtour des tubes 1 et 2, et constitue ainsi une cavité que l'on remplit de ciment réfractaire autour du téton d'ancrage 8 de la brique correspondante.
  • Pour fabriquer le dispositif de protection selon les figures 1 et 2, après avoir soudé les ailettes verticales entre les tubes, on forme dans ces ailettes à intervalles verticaux réguliers, correspondant à la hauteur des briques réfractaires, des fenêtres par poinçonnage automatique. On applique une couche de ciment réfractaire de quelques centimètres sur la surface des ailettes et des tubes, puis accroche les briques dans les fenêtres grâce à leur téton d'accrochage, après avoir muni également les faces latérales des briques se faisant vis-à-vis d'une couche de ciment réfractaire. On introduit dans les canaux verticaux et horizontaux des faces latérales, supérieure et inférieure des briques les joncs de solidarisation en matériau réfractaire 10, 11.
  • Lorsque le dispositif de protection comprend une boîte remplie de ciment réfractaire noyant le téton d'accrochage de la brique (fig. 3 et 4), on dispose la boîte 12 derrière la fenêtre. On soude les faces supérieure et inférieure de la boîte sur l'ailette par des cordons de soudure, on remplit de ciment réfractaire la cavité ainsi formée, puis applique la couche de ciment réfractaire sur les tubes et les ailettes. Comme précédemment, on introduit le téton d'accrochage de chaque brique réfractaire dans la fenêtre correspondante et applique cette brique sur la couche de ciment recouvrant les tubes et les ailettes. On munit également les faces latérales des briques en vis-à-vis d'une couche de ciment réfractaire, et introduit dans les canaux horizontaux et verticaux des briques les joncs de solidarisation des briques adjacentes.

Claims (6)

1. Dispositif de protection grâce à des briques réfractaires (7) d'écran de chaudière de récupération de chaleur, notamment pour fours d'incinération d'ordures, lesdites briques réfractaires (7) étant accroché audit écran formé de tubes verticaux (1, 2) réunis par des ailettes de solidarisation soudées (3, 4, 5), les intervalles subsistant entre les briques (7) et l'écran étant rempli de ciment réfrataire (9),
caractérisé en ce que l'écran comporte des fenêtres (6) percées dans les ailettes de solidarisation, en ce que les briques sont munies chacune d'au moins un téton d'accrochage (8) d'axe formant un angle avec l'horizontale et tel que chaque brique soit maintenue suspendue par son poids dans la ou les fenêtres de l'écran correspondant.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fenêtres de l'écran sont de forme sensiblement rectangulaire, de même que la section droite des tétons d'accrochage des briques.
3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des boîtes métalliques (12) remplies de ciment réfractaire (15) et soudées sur l'écran autour de chaque fenêtre.
4. Procédé de fabrication d'un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soude entre les tubes verticaux (1, 2) des ailettes longitudinales (3), en ce que l'on découpe dans ces ailettes des fenêtres (6) à des écartements verticaux réguliers, correspondant à la hauteur des briques réfractaires, en ce que l'on applique une couche de ciment réfractaire (9) sur la surface des tubes et des ailettes destinée à recevoir les briques réfractaires, et ce que l'on accroche dans les fenêtres chacune des briques par son téton d'accrochage.
5. Procédé de fabrication d'un dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on soude entre les tubes verticaux (1, 2) des ailettes longitudinales (3), en ce que l'on découpe dans ces ailettes des fenêtres (6) à écartements verticaux réguliers, correspondant à la hauteur des briques réfractaires (7), en ce que l'on applique sur la face arrière des ailettes autour des fenêtres un boîtier (12), et soude ce boîtier sur cette face arrière, en ce que l'on remplit le boîtier de ciment réfractaire, en ce que l'on applique une couche de ciment réfractaire sur la surface des tubes et des ailettes destinée à recevoir les briques réfractaires, et en ce que l'on accroche dans les fenêtres chacune des briques par son téton d'accrochage.
6. Procédé selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'on découpe les fenêtres dans les ailettes par poinçonnage automatique.
EP88121208A 1987-12-22 1988-12-19 Dispositif de protection d'un écran de chaudière de récupération de chaleur et procédé de fabrication de ce dispostif Expired - Lifetime EP0321898B1 (fr)

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FR8717918 1987-12-22

Publications (2)

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EP0321898A1 EP0321898A1 (fr) 1989-06-28
EP0321898B1 true EP0321898B1 (fr) 1991-06-12

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Country Status (9)

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EP (1) EP0321898B1 (fr)
JP (1) JPH0697081B2 (fr)
AT (1) ATE64450T1 (fr)
AU (1) AU607376B2 (fr)
BR (1) BR8806777A (fr)
DE (1) DE3863284D1 (fr)
ES (1) ES2022584B3 (fr)
FR (1) FR2624952B1 (fr)

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