Water-tube boilers with longitudinal steam drums, as in Figure 3,[4] were developed to allow increases in generated steam pressure and increased capacity. The water-tube boilers, in which water flowed through inclined tubes and the combustion product gases flowed outside the tubes, put the desired higher steam pressures in the small diameter tubes which could withstand the tensile stress of higher pressures without requiring excessively thick tube walls.[1]
The relatively smaller steam drums (in comparison with the fire-tube shells) were also capable of withstanding the tensile stress of the desired higher pressures without needing excessively thick drum walls.
The water-tube boiler went through several stages of design and development. The steam drum was arranged either parallel to the tubes (as shown in Figure 3) or transverse to the tubes, in which case the boiler was referred to as being a "cross drum" rather than a "longitudinal drum" boiler. Cross drum boilers could accommodate more tubes than longitudinal drum boilers and they were designed to generate steam pressures of up to about 100 bar and at rates ranging up to about 225,000 kg/hour.
The next stage of development involved using slightly bent tubes, three to four steam drums and one to two mud drums at the bottom of the tubes (see Figure 4). The three sets of bent tubes, as shown in Figure 4, each represent a bank of tubes extending from the front of the steam drums back to the rear of the drums. Thus, the longer the steam drums, the more tubes were available and the more heat transfer surface was available. The tubes were bent slightly so that they entered and exited the steam drums radially. Baffles made of firebrick forced the flue gas to travel upwards from the mud drum to the right-hand steam drum and then downwards from the middle steam drum to the mud drum and finally upwards to the left-hand steam drum and out the flue gas exit in the upper left-hand corner. in essence, as shown in Figure 4, the baffles created a multi-pathway for the flue gas.
The mud drums were suspended from the bottom of the tube banks and were free to move when the tube banks expanded as they heated up during boiler start-ups or contracted as they cooled down during boiler shutdowns. The purpose of the mud drum was to collect any solids that precipitated out from the water and the mud drums had provisions for blow-down of the collected solid.
Referring again to Figure 4, the fuel combustion zone was located in the lower right-hand section of the boiler and the design included provisions for an adequate combustion air supply as well as adequate flue gas stack draft.
Such designs were referred to as Stirling boilers,[5] named after Alan Stirling who designed his first boiler in 1883 and patented it in 1892, four years after forming the Stirling Boiler Company of New York in 1888.[6] One of the important advantages of the Stirling design was that the tubes were readily accessible, which made for easier inspection and maintenance or replacement of the tubes.
The Stirling boilers with four steam drums were superseded by a simpler two drum design with a steam drum directly above a water (mud) drum and bent water tubes connecting the two drums. Later designs of the two drum version had a single flue gas path. In general, the Stirling boiler was capable of handling rapidly varying loads and was also adaptable to using various fuels.[1] It could be said that the Stirling boilers were the forerunners of the modern steam generators used in power plants.
The Babcock and Wilcox Company purchased and assimilated the Stirling Boiler Company in 1906 and began mass production of the Stirling boilers.[6] Although widely used for large steam generating plants in the period between 1900 and World War II (the early 1940's), Stirling boilers are rarely seen today.
หลอดน้ำหม้อน้ำกับตามยาวไอน้ำกลอง ในรูปที่ 3 [ 4 ] ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยให้เพิ่มขึ้นในการสร้างแรงดันไอน้ำ และเพิ่มความจุ หลอดน้ำหม้อน้ำ ที่น้ำไหลผ่านท่อเอียงและการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ก๊าซไหลภายนอกท่อไอน้ำแรงดันสูงใส่ที่ต้องการในขนาดเล็กเส้นผ่าศูนย์กลางท่อ ซึ่งสามารถทนต่อแรงดึงของแรงดันที่สูงขึ้นโดยไม่ต้องผนังท่อหนาเกิน [ 1 ]
กลองไอน้ำค่อนข้างเล็ก ( เมื่อเทียบกับไฟหลอดหอย ) ยังสามารถทนต่อแรงดึงของที่ต้องการโดยไม่ต้องมากเกินไป ความดันสูง ผนังหนา กลอง .
ท่อหม้อต้มไปผ่านหลายขั้นตอนของการออกแบบและการพัฒนา ไอน้ำกลองถูกจัดให้ขนานกับท่อ ( ดังแสดงในรูปที่ 3 ) หรือตามขวางกับหลอด ซึ่งในกรณีที่หม้อไอน้ำที่ถูกเรียกว่าเป็น " ข้ามกลอง " มากกว่า " กลอง " และหม้อไอน้ำหม้อน้ำกลองข้ามสามารถรองรับหลอดมากกว่าตามยาวกลอง boilers และพวกเขาถูกออกแบบมาเพื่อสร้างไอน้ำแรงดันขึ้นไปประมาณ 100 บาร์ ในราคาตั้งแต่ถึงประมาณ 225 , 000 กิโลกรัม / ชั่วโมง
ขั้นตอนต่อไปของการพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับการใช้ท่อโค้งงอเล็กน้อย สามสี่ไอน้ำกลองและหนึ่งถึงสองโคลนกลองที่ด้านล่างของหลอด ( ดูรูปที่ 4 ) 3 ชุดของงอท่อ ,ดังแสดงในรูปที่ 4 แต่ละคนเป็นตัวแทนของธนาคารของหลอดขยายจากด้านหน้าของไอน้ำกลองกลับไปด้านหลังของกลอง ดังนั้น ยิ่งไอน้ำกลอง , ท่อมากขึ้นมีมากขึ้นและฉนวนกันความร้อนที่สามารถใช้ได้ หลอดมีงอเล็กน้อยเพื่อให้พวกเขาป้อนและออกจากไอน้ำกลองต่อไป .แผ่นกั้นที่ทำจากอิฐทนไฟบังคับก๊าซที่จะเดินทางขึ้นจากโคลน กลอง กับกลองไอขวามือแล้วลงจากกลองไอน้ำกลางโคลนกลองและในที่สุดขึ้นไปกลองไอน้ำและก๊าซออกซ้ายออกในมุมบนด้านซ้าย ในสาระสำคัญ ดังแสดงในรูปที่ 4 , แผ่นกั้นสร้างหลายเส้นทางสำหรับก๊าซ .
โคลนกลองถูกระงับจากด้านล่างของหลอด ธนาคาร และมีอิสระที่จะย้ายเมื่อหลอดธนาคารขยายพวกเขาอุ่นในหม้อเริ่มหรือสัญญาตามที่พวกเขาเย็นลงในหม้อต้มปิด . วัตถุประสงค์ของการโคลนเพื่อรวบรวมใด ๆที่กลองของแข็งตกตะกอนออกมาจากน้ำและโคลน กลอง มีเสบียงให้ระเบิดลงในเก็บที่เป็นของแข็ง
หมายถึงอีกรูป 4 , การเผาไหม้เชื้อเพลิง โซนอยู่ในส่วนขวาล่างของหม้อไอน้ำและการออกแบบรวมเสบียงเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ในอากาศเช่นเดียวกับปล่องก๊าซเพียงพอกองร่าง
ออกแบบดังกล่าวถูกเรียกว่าสเตอร์ลิงหม้อน้ำ [ 5 ] ชื่อหลังจากอลัน Stirling ที่ออกแบบหม้อไอน้ำแรกของเขาใน 1883 และจดสิทธิบัตรใน 1892 ,สี่ปีหลังจากการขึ้นรูปสเตอร์ลิงหม้อน้ำ บริษัท นิวยอร์กใน 1888 [ 6 ] หนึ่งในข้อดีที่สำคัญของการออกแบบสเตอร์ลิงที่ท่อ คือเข้าถึงได้พร้อมซึ่งทำให้ง่ายสำหรับการตรวจสอบและการบำรุงรักษา หรือเปลี่ยนหลอด
สเตอร์ลิงหม้อน้ำกับสี่ไอน้ำกลองถูกแทนที่โดยง่ายสองกลองออกแบบกับไอน้ำกลองโดยตรงเหนือน้ำ ( โคลน ) กลอง และโค้งน้ำท่อเชื่อมต่อสองกลอง ต่อมาการออกแบบของทั้งสองรุ่นมีก๊าซเดี่ยวกลองเส้นทาง โดยทั่วไป , สเตอร์ลิงหม้อน้ำ มีความสามารถในการจัดการอย่างรวดเร็วและยังปรับตัวกับการโหลดโดยใช้เชื้อเพลิงต่าง ๆ[ 1 ] จึงอาจกล่าวได้ว่าสเตอร์ลิงหม้อน้ำเป็น forerunners ของสมัยใหม่ ไอน้ำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในโรงไฟฟ้า
บริษัทและซื้อแบบวิลคอกซ์และสเตอร์ลิงหม้อน้ำ บริษัท ปรับตัวในปี 1906 และเริ่มการผลิตของสเตอร์ลิงหม้อน้ำ [ 6 ] แม้ว่าการใช้กันอย่างแพร่หลายมากอบโรงไฟฟ้าในช่วงระหว่าง 1900 และสงครามโลกครั้งที่สอง ( 1940 เป็นต้น )สเตอร์ลิงหม้อน้ำจะไม่ค่อยเห็นในวันนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..