AT390663B - Wasserrohr-dampferzeuger mit einer rost- oder wirbelschichtfeuerung - Google Patents

Description

Nr. 390 663

Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrdampferzeuger mit einer Rost- oder Wirbelbettfeuerung, die von Wasserrohren umschlossen ist, welche in eine Dampftrommel münden, wobei die Rauchgase aus der Feuerung über eine Umkehrkammer und eine Heißgasentstaubungseinrichtung weiteren Heizflächen zur Beheizung des zu verdampfenden Wassers zugeführt werden.

Es sind Großwasserraum-Flammrohr-Rauchrohrkessel, z. B. DE-OS 27 06 207, mit Wirbelschichtfeuerung oder Rostfeuerung im Hammrohr, gegebenenfalls mit getrenntem Vorfeuerraum aus Wasserrohren, bekannt Aus der US-PS 4,270,468 ist es bekannt, Wirbelbettverbrennungsanlagen in Wasserrohr-Dampferzeugungseinrichtungen einzurichten. Die US-PS 4,250,839 offenbart, mehrere Wirbelbettverbrennungsanlagen zu einer Einheit zusammenzufassen und in einem Zyklon zu reinigen, bevor sie weiter abgekühlt werden. Aber auch die US-PS 4,260,377 offenbart eine fluidisierte Verbrennungsanlage, deren Abgase nach Umströmen der Heizflächen der Brennkammer gereinigt werden, bevor sie der Wiederverwertung zugefuhrt werden. Für die gebräuchlichen Kesselleistungsbereiche wird das Flammrohr und auch der äußere Druckkörper sehr groß. Ferner ist durch die gesetzüch begrenzte Wandstärke des Flammrohres nur ein begrenzter Druck möglich. Bekannt sind ferner Großwasserraum-Feuerbüchs-Rauchrohrkessel mit von der Feuerbüchse getrenntem, im Wasserraum liegendem Rauchgassammler. Neben den zuerst genannten Nachteilen wird hier durch die ebenen, festigkeitsmäßig ungünstigen Wände der Druck noch weiter beschränkt. Durch diese Maßnahmen gelingt keine wirksame Verkleinerung der Abmaße der Dampferzeuger. Schließlich sind auch noch selbsttragende Eintrommel-Wasserrohrkessel mit einer über dem Feuerraum liegenden Trommel bekannt, an der angespeiste, freie Systemsammler, sowie Steigrohre teils aus Hossenwänden, teils aus Glattrohren angeschlossen sind. Gegenüber der letztgenannten Konstruktion hat unsere Erfindung den Vorteil des Entfalls eines oder mehrerer Kesselzüge, so daß die Leistungseinheit volumensmäßig kleiner wird und die Dampferzeugung pro m^ umbauten Raumes gesteigert wird, um einerseits größere, transportfähige Leistungseinheiten in der Werkstatt herzustellen und andererseits Leistungsbegrenzungen einzelner Bauarten zu verschieben.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die Größe des Dampferzeugers zu verkleinern, und ist dadurch gekennzeichnet, daß nach der Heißgasentstaubungseinrichtung im Rauchgasstrom parallel geschaltete horizontale Rauchrohre im Wasserraum der Dampftrommel angeordnet sind. Dieses Merkmal gestattet, die Wirbelschichtfeuerung mit Überdruck durchzuführen, wodurch infolge der größeren Rauchgasdichte der Wärmeübergang verbessert wird und die benötigten Heizflächen reduziert werden. Durch die Anordnung eines horizontalen Rauchgaskanales oberhalb der Überhitzerrohre werden die Überhitzerrohre beidseitig mit erhöhter Rauchgasdichte bestrichen, wodurch auch die Überhitzenohre besser beheizt oder - insbesondere durch die Staubstrahlung - bestrahlt werden, und dadurch der Dampferzeuger klein gehalten werden kann. Die Maßnahme der Kühlung der Heißgasentstaubungseinrichtung ist hauptsächlich eine wirtschaftliche Verbesserung, in dem die Materialkosten für Hochtemperaturbauteile gesenkt werden können.

Die Erfindung ist in den angeschlossenen Fig. 1 bis 3 beispielsweise und schematisch dargestellt Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Dampferzeuger mit Wirbelbettfeuerung,

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt zu Fig. 1 und Fig. 3 zeigt ein Detail aus Fig. 1.

In den Fig. 1 bis 3 sind Einzelheiten eines Dampferzeugers in mehreren Schnitten dargestellt. Die Feuerung (1) sowie der darüberliegende Ausbrandraum (2) werden in einem von gasdicht verschweißten Membranrohrwänden (3) umschlossenen Raum untergebracht, wobei diese Kühlwände im Naturumlauf von einem darüberliegenden Großwasserraum, wie z. B. Kesseltrommel (4), die mit Rauchrohren (5) versehen ist, angespeist weiden. Am unteren Ende münden die Rossenrohre der Membranrohrwände in einen Sammler (6), der vorzugsweise als Ringsammler ausgeführt ist. Ist die Feuerung (1) eine Wirbelschichtfeuerung, so werden vorteilhafterweise außerdem einige Glattrohre (7), die als Verdampferheizflächen ausgebildet sind, zwischen unterem Sammler und Kesseltrommel (4), teilweise durch das Wirbelbett (8) geführt Ist die Feuerung eine Rostfeuerung, werden die unteren Sammler schräg, entsprechend der Neigung des Rostes, angeordnet

Bei Wirbelschichtfeuerung ist der Boden des Kessels mit Begasungsdüsen (9) bestückt, die zur Regelung der Feuerraumleistung höhenverschiebbar ausgeführt sein können. Der Boden (10) kann dabei eben oder rinnenförmig ausgebildet sein. Im letzteren Fall erfolgt die Begasung so, daß im Wirbelbett eine Umwälzbewegung (11) entsprechend Fig. 3 eintritt; die Brennstoffaufgabe erfolgt dann vorteilhafterweise durch ein ins Wirbelbett mündendes Fallrohr (12), wo eine Abwärtsbewegung des Bettmaterials vorherrscht. Damit kann eine Verbesserung des Ausbrands der Feinteile erreicht werden.

Jene die Feuerung umschließenden Membranrohrwände, sowie die durch das Wirbelbett geführten Glattrohre sind Verdampferrohre, die in die Kesseltrommel (4) münden. Der abgezogene Dampf kann in im Feuerraum hängenden Überhitzerrohren (13) überhitzt werden, die aus konventionellen, glatten Rohrschlangen bestehen.

Die Rauchgasströmung wird dabei so geleitet, daß die Rauchgase zuerst vertikal nach oben steigen und zwischen den eingehängten Überhitzerrohren (13) hindurchtreten; der Raum (14) über diesen Rohren ist kanalförmig ausgebildet, und die Rauchgase werden dort wie in einem Sammler zu einer Umkehrkammer geführt. Die Umkehrkammer ist ebenfalls aus gasdichten Membranrohrwänden (16) gebildet und kann ebenfalls eingehängte Überhitzerheizflächen enthalten. Weiters ist möglich, entsprechend Fig. 2 Heißgasentstaubungseinrichtungseinrichtungen (17) in Form einer oder mehrerer Zyklonabscheider oder -2-

Claims (3)

1. Nr. 390 663 Wirbelsiebe einzubauen, so daß eine Entstaubung der Rauchgase vor Eintritt in die Rauchrohre (5) erreicht wird. Die in den Zyklonen abgeschiedene Asche kann noch geringe unverbtannte Brennstoffanteile enthalten und wird in diesem Fall über die Leitung (18) in das Brennstoffbett zurückgeführt. Die Rauchgase werden dann durch Rauchrohre (5) geführt, die in die Dampftrommel (4) eingebaut sind. Nach diesen Rauchrohren kann ein Rauchgaskanal (19) anschließen, mit eingehängten Heizflächen (20) zur Wasservorerwärmung. Der Kessel ist auch unter feuerungsseitig erhöhtem Druck zu betreiben, wobei aus Festigkeitsgründen Bandagen für den Wasserrohrteil vorzusehen sind. Dadurch ist am Rauchgasaustritt der Betrieb einer Gasturbine oder eines Turboladers möglich. PATENTANSPRÜCHE 1. Wasserrohrdampferzeuger mit einer Rost- oder Wirbelschichtfeuerung, die von Wasserrohren umschlossen ist, welche in eine Dampftrommel münden, wobei die Rauchgase aus der Feuerung über eine Umkehrkammer und eine Heißgasentstaubungseinrichtung weiteren Heizflächen zur Beheizung des zu verdampfenden Wassers zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Heißgasentstaubungseinrichtung (17) im Rauchgasstrom parallel geschaltete horizontale Rauchrohre (5) im Wasserraum der Dampftrommel (4) angeordnet sind.
2. 2. Wassenohrdampferzeuger, bei dem zwischen der Feuerung und der Umkehrkammer Überhitzenohre vorgesehen sind nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Überhitzerrohre (13) im wesentlichen horizontal und parallel zu den Überhitzerrohren (13) ein Rauchgaskanal angeordnet ist.
3. 3. Wasserrohrdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgasentstaubungseinrichtung (17), insbesondere durch einen Wasserkühlmantel oder durch die Verbrennungsluft, gekühlt ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-