Abhitze-Röhrendampferzeuger mit Zusatzfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf einen Abhitze- Röhrendampferzeuger mit mehreren parallelen Gas zügen und mit Zusatzfeuerung, die in einem nur einen Teil des Kesselquerschnittes umfassenden, auch den überhitzer aufnehmenden, den Kesselkörper in einen inneren Gaszug und einen äusseren ringförmi gen Gaszug unterteilenden Führungseinsatz angeord net ist, zum Zweck, den Wärmeinhalt heisser, insbe sondere sauerstoffhaltiger Gase, vorzugsweise der Abgase einer Gasturbine nutzbar zu machen.
Es ist bekannt, heisse Abgase z. B. einer Ver- brennungskraftmaschine in den Ringraum eines ste henden Dampferzeugers zu leiten, dessen Decke durch eine Anzahl kurzer Rauchrohre mit dem Ab gaskamin verbunden ist. Der innere wasserführende Teil des Dampferzeugers ist ebenfalls von Rauch rohren durchzogen, die von einer unterhalb des Dampferzeugers befindlichen Verbrennungskammer aus an den Abgaskamin angeschlossen sind. Diese Einrichtung soll Niederdruckdampf z. B. für Heiz zwecke liefern.
Zwei getrennte Rauchrohrsysteme, jedoch von gleicher Länge, die von den Abgasen bzw. den Feuergasen einer Zusatzfeuerung durchzogen werden, wurden bei einer weiteren bekannten Bauart verwen det, jedoch steht der Feuerraum der Zusatzfeuerung über verschliessbare Öffnungen mit dem konzentrisch ihn umgebenden Abgasraum in Verbindung, so dass beide Rohrsysteme für die Abgase oder für die Zu satzheizung wirksam gemacht werden können. Diese bekannten Einrichtungen sind nicht für die Erzeu gung von überhitztem Dampf eingerichtet, jedoch ist es auch schon bekannt, in einem stehenden Dampf erzeuger einen zylindrischen Führungskörper anzu ordnen,
der getrennte Wege für die Abgase und die Feuergase der Zusatzfeuerung herstellt, wobei im inneren Kesselteil, der die Zusatzfeuerung aufnimmt, ein überhitzer angeordnet ist. Durch eine obere Wandöffnung im Führungskörper können die Abgase vor ihrem Austritt den überhitzer beaufschlagen, andererseits wird der überhitzer von der Zusatz feuerung durch Strahlung und Berührung bestrichen. Die Forderung einer gleichbleibenden Heissdampf- temperatur lässt sich durch diese Bauart in ökono mischer Weise nicht erfüllen.
Dies wird beim Ab hitze-Röhrendampferzeuger gemäss der Erfindung dadurch ermöglicht, dass sich der Führungseinsatz nur über den unteren Teil des Kesselkörpers er streckt und dort den Kesselquerschnitt in den ab sperrbaren, ringförmigen äusseren und den konzen trischen inneren Gaszug unterteilt und letzterer in seinem unteren Teil durch eine den Brenner umge bende Muffel seinerseits in einen absperrbaren ring förmigen äusseren und in einen nicht absperrbaren konzentrischen inneren Kanal für die Abgase auf geteilt ist, so dass den Abgasen die Wege durch die Muffel,
um die Muffel und um den Führungseinsatz herum zur Verfügung stehen. Bei geringen Abgas mengen kann ihnen nur der Weg durch die Muffel freigegeben werden, wobei erforderlichenfalls die Zusatzfeuerung in Betrieb genommen werden kann.
Grössere Abgasmengen können durch und um die Muffel geleitet werden, und beide Ströme beaufschla- gen den im Führungseinsatz befindlichen überhitzer. Noch grösseren Abgasmengen kann schliesslich der Weg um den Führungseinsatz herum geöffnet werden.
Wird gemäss einer weiteren Ausbildung das An schlussstück für die Zuleitung der Abgase konisch sich verjüngend in den Kesselkörper hineingeführt, so lässt sich der Führungseinsatz als Verlängerung der Zuleitung an diese ansetzen, und in seinem Inneren lassen sich die Brennermuffel und in dieser der Brenner jeweils mit Spiel unterbringen. Durch Regelorgane im Konus bzw. im Ringraum zwischen dem Führungskörper und der Brenner muffel können die Abgase entsprechend verteilt werden, auch kann dem Brenner im Bedarfsfalle Frischluft, z.
B. konzentrisch zum Brennstoff zuge leitet werden.
In dem Ringraum zwischen dem Kesselkörper und dem Führungseinsatz sowie oberhalb des letzte ren können die Verdampferrohre, darüber die Vor wärmerohre angeordnet sein, während der überhitzer im Inneren des Führungseinsatzes untergebracht ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt in Form eines stehenden zylindrischen Abhitzkessels darge stellt, der z. B. im Zwangsumlauf betrieben wird.
Der äussere, mit einer feuerfesten Auskleidung 5 versehene Gehäusemantel 6 ist auf Stützen gelagert. Der Mantel 6 ist oben und unten mit einem trichter förmigen Ansatz 7, 8 versehen, an den die Abgaszu- und abführung 9, 10 angeschlossen ist, erstere über einen Dehnungsausgleicher 11. Am unteren Ende des trichterförmigen Ansatzes 8 ist ein nach innen ra gendes Anschlussstück angeordnet, das vorzugsweise aus einem Trichter 12 besteht. Anschliessend ist ein aus einer Düse 13 und aus einem z.
B. zylindrischen Fortsatz 14 gebildeter Führungseinsatz angeordnet. In der Mitte des Trichters 12 befindet sich der oder die Brenner 15, deren feuerfeste Muffel 16 von dem Trichter 12 getragen wird, wobei die Düse 13 den Teil 16 mit grösserem Abstand umgibt. In dem Ring raum zwischen den Teilen 13 und 16 befinden sich einstellbare Durchlässe, z. B. in Gestalt von gegen einander verdrehbaren Platten mit Öffnungen 17. Im unteren Teil des Trichters 12 befinden sich eben falls regelbare Durchlässe, die z.
B. durch Klappen 18 ganz oder teilweise verschlossen werden können. Dadurch ergeben sich für die Abgase drei Wege, und zwar ein Weg durch den Brenner 15, ein weiterer Weg durch die Öffnungen 17 ausserhalb des Bren ners 15 aber innerhalb der Teile 13 und 14, und ein dritter Weg durch die Öffnungen im untern Teil des Trichters 12 mit Durchströmen des Raumes zwischen den Teilen 13, 14 und dem Aussenmantel 5, 6 des Kessels.
Im Inneren des Führungskörpers 14 befinden sich die überhitzerschlangen 19, 20, 21, ausserhalb desselben liegen die Verdampferschlangen 22, 23, 24 und hinter dem Führungskörper 14 weitere Ver- dampferschlangen 26, 25. Schliesslich sind noch Vorwärmerschlangen 27 im Kesselraum unterge bracht. Die Brennstoffzufuhr erfolgt bei 28. Als Brennstoff kann vorzugsweise Schwachgas, Gichtgas od. dgl.
Verwendung finden. 29 ist die Speisewasser- zuführung, 30 die Rückleitung des erwärmten Speise wassers in die nicht dargestellte Trommel, 31 und 32 sind die Anschlüsse für die Umlaufleitung von und zu der Trommel, 33 und 34 die Dampfzu- und -ablei- tung vom und zum überhitzer 19 bis 21.
Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann naturgemäss in baulicher Hinsicht abgewichen wer- den. So kann z. B. parallel zur Brennstoffzuführung 28 oder konzentrisch zu ihr eine Frischluftleitung vorgesehen sein, wenn es sich um inerte, heisse Ab gase handelt, die keinen Sauerstoffanteil enthalten. Der Abhitzekessel kann auch einen eckigen Quer schnitt erhalten statt, wie dargestellt, einen runden, ferner kann er als Schwerkraftumlaufkessel ausgebil det sein und ähnliches mehr.
Waste heat tubular steam generator with additional firing The invention relates to a waste heat tubular steam generator with several parallel gas trains and with additional firing, which in only a part of the boiler cross-section, including the superheater, the boiler body in an inner gas flue and an outer annular gas flue dividing guide insert is angeord net, for the purpose of making the heat content of hot, in particular special oxygen-containing gases, preferably the exhaust gases of a gas turbine usable.
It is known to use hot exhaust gases such. B. to direct an internal combustion engine into the annulus of a standing steam generator, the ceiling of which is connected to the gas chimney by a number of short smoke tubes. The inner water-bearing part of the steam generator is also traversed by smoke pipes, which are connected to the flue gas chimney from a combustion chamber located below the steam generator. This facility is to use low pressure steam z. B. for heating purposes.
Two separate smoke pipe systems, but of the same length, which are traversed by the exhaust gases or the fire gases of an additional combustion, were used in another known design, but the combustion chamber of the additional combustion is connected to the concentrically surrounding exhaust gas chamber via closable openings, see above that both pipe systems for the exhaust gases or for the additional heating can be made effective. These known devices are not set up for the generation of superheated steam, but it is also known to arrange a cylindrical guide body in a standing steam generator,
which produces separate paths for the flue gases and the fire gases of the additional combustion, a superheater being arranged in the inner boiler part, which receives the additional combustion. Through an upper wall opening in the guide body, the exhaust gases can act on the superheater before they exit; on the other hand, the superheater is coated by radiation and contact with the additional fire. The requirement for a constant superheated steam temperature cannot be met economically with this type of construction.
This is made possible in the From heat tubular steam generator according to the invention in that the guide insert only extends over the lower part of the boiler body and there divides the boiler cross-section into the lockable, annular outer and the concentric inner gas flue and the latter in its lower part is divided by a muffle surrounding the burner into a lockable ring-shaped outer and a non-lockable concentric inner channel for the exhaust gases, so that the exhaust gases find their way through the muffle,
are available around the muffle and around the guide insert. In the case of small amounts of exhaust gas, only the path through the muffle can be cleared for them, whereby the additional furnace can be put into operation if necessary.
Larger amounts of exhaust gas can be routed through and around the muffle, and both streams act on the superheater located in the guide insert. Finally, the path around the guide insert can be opened for even larger amounts of exhaust gas.
If, according to a further embodiment, the connection piece for the supply line for the exhaust gases is tapered conically into the boiler body, the guide insert can be attached to it as an extension of the supply line, and inside the burner muffle and in it the burner can each be fitted with play accommodate. By regulating elements in the cone or in the annular space between the guide body and the burner muffle, the exhaust gases can be distributed accordingly, and fresh air can also be supplied to the burner if necessary.
B. concentrically fed to the fuel.
In the annular space between the boiler body and the guide insert and above the last Ren, the evaporator tubes, above the heat pipes can be arranged, while the superheater is housed inside the guide insert.
In the drawing, an embodiment of the subject invention in longitudinal section in the form of an upright cylindrical waste heat boiler is Darge provides the z. B. is operated in forced circulation.
The outer casing 6, which is provided with a refractory lining 5, is supported on supports. The jacket 6 is provided at the top and bottom with a funnel-shaped extension 7, 8 to which the exhaust gas supply and discharge 9, 10 is connected, the former via an expansion compensator 11. At the lower end of the funnel-shaped extension 8 is an inward ra lowing connector arranged, which preferably consists of a funnel 12. Subsequently, a from a nozzle 13 and from a z.
B. cylindrical extension 14 formed guide insert arranged. In the middle of the funnel 12 is the burner or burners 15, the refractory muffle 16 of which is carried by the funnel 12, the nozzle 13 surrounding the part 16 at a greater distance. In the ring space between the parts 13 and 16 there are adjustable passages, for. B. in the form of mutually rotatable plates with openings 17. In the lower part of the funnel 12 are just if adjustable passages, the z.
B. can be completely or partially closed by flaps 18. This results in three paths for the exhaust gases, namely a path through the burner 15, another path through the openings 17 outside the burner 15 but within the parts 13 and 14, and a third path through the openings in the lower part of the funnel 12 with flow through the space between the parts 13, 14 and the outer jacket 5, 6 of the boiler.
Inside the guide body 14 are the superheater coils 19, 20, 21, outside of the same are the evaporator coils 22, 23, 24 and behind the guide body 14 further evaporator coils 26, 25. Finally, preheater coils 27 are also placed in the boiler room. The fuel is supplied at 28. Lean gas, furnace gas or the like can preferably be used as fuel.
Find use. 29 is the feed water supply, 30 is the return line of the heated feed water into the drum (not shown), 31 and 32 are the connections for the circulation line from and to the drum, 33 and 34 are the steam supply and drainage from and to the superheater 19 to 21.
Of course, there can be deviations from the illustrated embodiment in structural terms. So z. B. parallel to the fuel supply 28 or concentrically to her a fresh air line can be provided if it is inert, hot gases from that do not contain any oxygen. The waste heat boiler can also have an angular cross-section instead of a round one, as shown, and it can also be designed as a gravity circulation boiler and the like.