CH648645A5

CH648645A5 - Forced-flow boiler

Info

Publication number: CH648645A5
Application number: CH568180A
Authority: CH
Inventors: Tomozuchi Kawamura; Hisao Haneda; Tadamasa Sengoku
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1985-03-29
Also published as: FR2463357B1; JPS5623603A; FR2463357A1; DE3028240A1

Description

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2 2nd

PATENTANSPRUCH Zwangslaufkessel für einen Betrieb bei überkritischem Druck unter maximaler Dauerlast und bei einem Druck im unterkritischen Druckbereich bei Teillastzuständen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserrohre, die die den Feuerraum umgebenden Wände bilden, parallele Rohrbündel für eine gleichzeitige Aufwärtsströmung enthalten, dass die Wände aus vertikalen Steigrohren gebildet sind und dass die Strahlungsheizflächen des Kgsselbodens sowie der Wände zum Teil oder vollständig aus mit Zügen versehenen Rohren bestehen. PATENT CLAIM Forced operation boiler for operation at supercritical pressure under maximum continuous load and at a pressure in the subcritical pressure range at partial load conditions, characterized in that the water pipes that form the walls surrounding the combustion chamber contain parallel pipe bundles for a simultaneous upward flow, that the walls are made of vertical riser pipes are formed and that the radiant heating surfaces of the Kgsselboden and the walls consist partly or completely of pipes provided with trains.

Die Erfindung betrifft einen Zwangslaufkessel für einen Betrieb bei überkritischem Druck unter maximaler Dauerlast und bei einem Druck im unterkritischen Druckbereich bei T eillastzuständen. The invention relates to a forced-flow boiler for operation at supercritical pressure under maximum continuous load and at a pressure in the subcritical pressure range under partial load conditions.

Bei Kesseln für variablen überkritischen Druck herkömmlicher Ausbildungsformen ist es üblich, die Rohrwand-Temperaturen der Wasser-Wandrohre während eines Betriebes mit variablem Druck bei kleiner Last innerhalb zulässiger Temperaturbereiche zu halten, indem lediglich der Mengen-fluss des Zwangslaufes gesteuert wird. Um folglich die Strömungsgeschwindigkeit der Wassermenge in den Wasser-Wandrohren bei der gegebenen Last über dem kritischen Wert zu halten, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Wassermenge bei maximalen Dauerlastzuständen auf einem Wert gehalten, der zwei- bis dreimal grösser ist als derjenige für einen Kessel für den Betrieb bei überkritischem Druck der Gleichdruckbauart, wie in der Fig. 1 gezeigt ist. Dieses ist ein Versuch, den Wärmeübertragungskoeffizienten des Kessels, nachdem der Endpunkt der Phase des Blasensiedens überschritten worden ist, also die Phase der beginnenden kritischen Wärmestromdichte erreicht ist, zu verbessern. With boilers for variable supercritical pressure of conventional designs, it is customary to keep the pipe wall temperatures of the water wall pipes within a permissible temperature range during operation with variable pressure at low load, by only controlling the flow rate of the positive operation. Consequently, in order to keep the flow rate of the amount of water in the water wall pipes at the given load above the critical value, the flow rate of the amount of water at maximum continuous load conditions is kept at a value which is two to three times greater than that for a boiler for operation at supercritical pressure of the same pressure type, as shown in FIG. 1. This is an attempt to improve the heat transfer coefficient of the boiler after the end point of the bubble boiling phase has been exceeded, i.e. the phase of the beginning critical heat flow density has been reached.

Aus den oben erklärten Gründen ist die Anordnung der Wasser-Wandrohre des Kessels nicht eine, die vertikale Rohre aufweist, sondern, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, eine, die wendeiförmig verlaufende Rohre aufweist. In der gezeigten Anordnung sind die Dampferzeugungsrohre 201 nicht vertikal stehend, sondern verlaufen in einer geneigten Richtung. Folglich ist im Vergleich mit den üblichen Kesseln mit senkrecht stehenden Rohren, bei denen die Wasser-Wandrohre ihr Gewicht selbst tragen, die Anordnung zum Tragen der Kesselwand eine aufwendige Konstruktion, und die Herstellung derselben ist teuer. For the reasons explained above, the arrangement of the water wall tubes of the boiler is not one that has vertical tubes, but, as shown in FIG. 2, one that has helical tubes. In the arrangement shown, the steam generating tubes 201 are not vertical, but run in an inclined direction. Consequently, compared to the conventional boilers with upright pipes, in which the water wall pipes bear their own weight, the arrangement for supporting the boiler wall is a complex construction, and the manufacture thereof is expensive.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Anordnung zum Tragen der Kesselwand eines Kessels für Betrieb mit überkritischem Druck zu vereinfachen und damit die Herstellungskosten zu senken. The aim of the present invention is to simplify the arrangement for supporting the boiler wall of a boiler for operation with supercritical pressure and thus to reduce the manufacturing costs.

Die Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches gekennzeichnet. Somit ist es ein Kennzeichen der Erfindung, dass man den Vorteil der grösseren Wärmeübertragungszahl der mit Zügen versehenen Rohre im Bereich nach dem Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden ausnützt, da bekanntlich glattwandige Rohre mit gleichförmigen Innenflächen ohne Züge eine vergleichsweise kleinere Wärmeübergangszahl zeigen, und somit kann die Wärmeübertragungszahl des Kessels in demjenigen Bereich derselben, wo das Filmsieden stattfindet, erhöht werden, ohne dass die Strömungsgeschwindigkeit des durchlaufenden Mengenstromes erhöht werden muss. The invention is characterized by the features of the claim. It is therefore a characteristic of the invention that the advantage of the greater heat transfer number of the tubes provided with trains in the area after the transition from bubble boiling to film boiling is exploited, since it is known that smooth-walled tubes with uniform inner surfaces without trains show a comparatively smaller heat transfer number, and thus the Heat transfer coefficient of the boiler in that area where the film boiling takes place can be increased without having to increase the flow rate of the mass flow passing through.

Weil die Vorder-, Rück- und Seitenwände des Kessels alle vertikale Steigrohre enthalten, können die Bauteile zum Tragen der Wände vereinfacht und damit die Herstellungskosten vorteilhaft vermindert werden. Because the front, back, and side walls of the boiler all contain vertical risers, the components for supporting the walls can be simplified, thereby advantageously reducing manufacturing costs.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der The subject matter of the invention is described below with reference to

Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Drawings explained in more detail, for example.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 ein Diagramm, in welchem die Mengengeschwindigkeit in den Dampferzeugungsrohren über den Hauptdampf-strommengenfluss in superkritischen Druckkesseln aufgezeichnet ist, 1 is a diagram in which the flow rate in the steam generating pipes over the main steam flow rate in supercritical pressure vessels is recorded,

Fig. 2 eine vereinfachte, schaubildliche Ansicht eines herkömmlichen Kessels mit wendeiförmig verlaufender Rohr-Wandausbildung, wobei das Innere der Ausbildung gezeigt ist, FIG. 2 shows a simplified, diagrammatic view of a conventional boiler with a helical tubular wall configuration, the interior of the configuration being shown, FIG.

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Ausbildung eines erfindungsgemäss ausgebildeten superkritischen Druckkessels, 3 shows a schematic view of the design of a supercritical pressure vessel designed according to the invention,

Fig. 4 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt gezeichnet, eines mit Zügen versehenen Rohres zur Verwendung im überkritischen Druckkessel gemäss der Erfindung, 4 is a partial view, partly drawn in section, of a tube provided with cables for use in the supercritical pressure vessel according to the invention,

Fig. 5 ein Diagramm, in dem die Verhältnisse zwischen der Höhe der Wasser-Wandrohre und dem maximalen Wärmestrom auf den Aussenflächen der Wasser-Wandrohre, des spezifischen Dampfgehaltes bei der beginnenden kritischen Wärmestromdichte (DNB-Punkt), der Temperatur vom Flüssigkeitsinhalt der Rohre und der Rohrmetalltemperaturen des überkritischen Druckkessels dargestellt sind, Fig. 5 is a diagram in which the relationships between the height of the water wall pipes and the maximum heat flow on the outer surfaces of the water wall pipes, the specific vapor content at the beginning of the critical heat flow density (DNB point), the temperature of the liquid content of the pipes and the pipe metal temperatures of the supercritical pressure vessel are shown,

Fig. 6 ein Diagramm, bei dem die Metalltemperaturen bei verschiedenen Leistungen bei überkritischem Druck gezeigt sind, und 6 shows a diagram in which the metal temperatures are shown at different powers at supercritical pressure, and

Fig. 7 ein Diagramm, in dem das Verhältnis zwischen dem Flüssigkeitsdruck und der Enthalpie im überkritischen Druckkessel bei verschiedenen Leistungen dargestellt ist. Fig. 7 is a diagram showing the relationship between the liquid pressure and the enthalpy in the supercritical pressure vessel at different outputs.

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. The invention will now be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

Vordere Feuerraumrohre 1, hintere Feuerraumrohre 2 und seitliche Feuerraumrohre 3 sind miteinander verbunden und umschreiben einen Feuerraum 4. Für die Vorder-, Rück- und Seitenwände des Kessels sind Einlass-Sammelleitungen 1 a, 2a und 3a vorhanden. Ebenfalls sind für diese Kesselwände Auslass-Sammelleitungen lb, 2b und 3b vorhanden. Die Vorder-, Rück- und Seitenwandrohre 1,2,3 sind aus Rohrbündeln gebildet, welche parallel zueinander verlaufen und eine gleichzeitig nach oben erfolgende Strömung erlauben. Mit der Ausnahme der Kesselbodenabschnitte sind die vorderen, rückwärtigen und seitlichen Wände vollständig aus vertikal verlaufenden Steigrohren gebildet. Diese Rohre bestehen zum Teil oder vollständig aus mit Zügen versehenen Rohren 15, wie in der Fig. 4 dargestellt ist. Zurückkehrend zu Fig. 3 ist in dieser auch ein Gaskanal 5, Vorwärmerrohre 6, eine Auslass-Sammelleitung 7 des Vorwärmers, das Über-stromrohr 8 für den Auslass des Vorwärmers, die Verteilkugel 9, Verteilerrohre 10, Vorüberhitzer 11, Nachüberhitzer 12, Hochtemperatur-Nachüberhitzer 13 und Niedertemperatur-Nachüberhitzer 14 gezeigt. Front combustion chamber pipes 1, rear combustion chamber pipes 2 and lateral combustion chamber pipes 3 are connected to one another and circumscribe a combustion chamber 4. Inlet pipes 1 a, 2a and 3a are provided for the front, rear and side walls of the boiler. Outlet manifolds 1b, 2b and 3b are also provided for these boiler walls. The front, rear and side wall tubes 1, 2, 3 are formed from tube bundles which run parallel to one another and permit a flow which occurs at the same time upwards. With the exception of the boiler bottom sections, the front, rear and side walls are made entirely of vertical risers. These tubes consist partly or entirely of tubes 15 provided with trains, as shown in FIG. 4. 3, there is also a gas duct 5, preheater tubes 6, an outlet manifold 7 of the preheater, the overflow pipe 8 for the outlet of the preheater, the distribution ball 9, distributor tubes 10, preheater 11, postheater 12, high temperature Post-superheater 13 and low-temperature post-superheater 14 are shown.

Beim Zwangslaufkessel der beschriebenen Ausbildung wird Speisewasser für den Kessel, welches aufgrund der Vorwärmerrohre 6 einem Wärmetauschen unterworfen worden ist, in der Auslass-Sammelleitung 7 des Vorwärmers gesammelt und gezwungen, durch das Überströmrohr 8 nach unten in die Verteilkugel 9 zu strömen, und wird dann durch die Verteilerrohre 10 durch die Sammelleitungen la, 2a, 3a der vorderen, hinteren, seitlichen Wandeinlässe in die vorderen, hinteren und seitlichen Wandrohre 1,2,3 des Kessels verteilt. Das Speisewasser, dass in den parallel durchströmten Steigrohren des Kessels Wärme aufgenommen hat, verdampft vollständig, und der Dampf wird durch die Sammelrohre lb, 2b, 3b der vorderen, hinteren und der seitlichen Wandauslässe gesammelt und dann zu einem nicht gezeigten Wasserabscheider geleitet. In the forced-flow boiler of the described design, feed water for the boiler, which has been subjected to heat exchange due to the preheater tubes 6, is collected in the outlet manifold 7 of the preheater and forced to flow down through the overflow pipe 8 into the distribution ball 9, and then distributed through the manifolds 10 through the manifolds la, 2a, 3a of the front, rear, side wall inlets into the front, rear and side wall tubes 1,2,3 of the boiler. The feed water, which has taken up heat in the parallel riser pipes of the boiler, evaporates completely, and the steam is collected through the collecting pipes 1b, 2b, 3b of the front, rear and side wall outlets and then passed to a water separator, not shown.

s s

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20 20th

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40 40

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Kennzeichnende Zustände der Wasser-Wandrohre während des Teillastbetriebes des Zwangslaufkessels mit senkrecht stehenden Rohren, der gemäss der Erfindung ausgebildet ist, sind graphisch in der Fig. 5 dargestellt. Die Kurve 501 stellt die Verteilung des maximalen örtlichen Wärmeflusses in Richtung der Höhe der gegebenen Wasser-Wand-rohre im Kessel dar. Characteristic states of the water wall pipes during part-load operation of the forced-flow boiler with vertical pipes, which is designed according to the invention, are shown graphically in FIG. 5. Curve 501 represents the distribution of the maximum local heat flow in the direction of the height of the given water-wall pipes in the boiler.

Die Kurve 502 zeigt für verschiedene Höhen der Wasser-Wandrohre den maximal erlaubten spezifischen Dampfgehalt für Rohre mit Zügen, bei dem der Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden verhütet ist, wobei die dazugehörige maximale örtliche Wärmeübertragungszahl der Kurve 501 entspricht, und die Kurve 503 zeigt zum Vergleich den maximal erlaubten spezifischen Dampfgehalt für Rohre ohne Züge bei derselben Wärmeübertragungszahl. For different heights of the water wall pipes, curve 502 shows the maximum permitted specific steam content for pipes with trains, at which the transition from bubble boiling to film boiling is prevented, the associated maximum local heat transfer number corresponding to curve 501, and curve 503 shows for comparison the maximum permitted specific steam content for pipes without trains with the same heat transfer number.

Die Kurve 504 zeigt andererseits den spezifischen Dampfgehalt bei verschiedenen Höhen der Wasser-Wandrohre während üblichem Betrieb, und die Kurve 505 stellt den spezifischen Dampfgehalt unter den ungünstigsten Zuständen dar. Die Kurven 505 und 502 schneiden sich in einem Punkt 506 bei der Höhe Hi der Wasser-Wandrohre. Das heisst, dass der Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden im Bereich über der Wasser-Wandrohrhöhe Hi verläuft. Die Kurven 505 und 503 schneiden sich im Punkt 507 bei der Höhe H: der Wasser-Wandrohre. Daraus geht hervor, dass, falls anstelle der mit Zügen versehenen Rohre herkömmliche glattwandige Rohre \ erwendet werden, der Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden im Bereich über der Wasser-Wandrohrhöhe H: stattfindet. Curve 504, on the other hand, shows the specific steam content at different heights of the water wall pipes during normal operation, and curve 505 shows the specific steam content under the worst conditions. Curves 505 and 502 intersect at a point 506 at the height Hi of the water -Wall pipes. This means that the transition from bubble boiling to film boiling takes place in the area above the water wall pipe height Hi. Curves 505 and 503 intersect at point 507 at height H: the water wall pipes. This shows that if conventional smooth-walled tubes are used instead of the tubes provided with trains, the transition from bubble boiling to film boiling takes place in the area above the water wall tube height H :.

Die Kurve 508 zeigt die Temperatur des Gemisches von Wasser- und Dampfphase in den Wasser-Wandrohren in Richtung der Rohrhöhe während dem üblichen Betrieb. Die Kurve 509 zeigt die Gemischtemperatur in den gemischgekühlten Wänden beim ungünstigsten spezifischen Dampfgehalt. Die Kurve 510 zeigt die Metalltemperatur der Rohre in Wandstärkenmitte (auf der den Rohrmittelpunkt mit dem dem Feuerraum zugekehrten Scheitel der Rohraussenwand verbindenden Radiuslinie gemessen). Die Kurve 512 zeigt die Metalltemperatur bei dem dem Feuerraum zugekehrten Scheitel der Rohraussenwand. Diese Kurven betreffen mit Zügen versehene Rohre. Zum Vergleich zeigt die Kurve 511 die Temperatur bei der Wandstärkenmitte und die Kurve 513 diejenige beim Scheitel der Rohraussenwand ebenflächiger Rohre. Falls mit Zügen versehene Rohre verwendet werden, tritt der Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden bei der Höhe Hi der Wasser-Wandrohre ein, wie dies mit den Kurven 510 und 512 angedeutet ist. Dabei befinden sich die Metalltemperaturen der wassergekühlten Wände in der Höhe des Blasensiedens, jedoch höher als die Höhe Hi, bei der der Übergang zum Filmsieden Erhöhungen der Metalltemperatur mit sich bringt. In diesem Falle bewirkt jedoch die Verwendung von mit Zügen versehenen Rohren, dass die Metalltemperaturen nach der Übergangsstelle Blasensieden/Filmsieden genügend tief sind. Die höchste Metalltemperatur in Wandstärkenmitte gemäss Kurve 510 und die höchste Metalltemperatur beim Scheitel der Aussenfläche gemäss Kurve 512 sind beide innerhalb zulässiger Temperaturbereiche. Im Diagramm zeigen die vertikalen strichlinierten Linien 514 und 515 die zulässige höchste Metalltemperatur der Rohre in Wandstärkenmitte bzw. beim Scheitel der Aussenfläche. Curve 508 shows the temperature of the mixture of water and vapor phases in the water wall pipes in the direction of the pipe height during normal operation. Curve 509 shows the mixture temperature in the mixture-cooled walls at the worst specific vapor content. Curve 510 shows the metal temperature of the pipes in the center of the wall thickness (measured on the radius line connecting the pipe center with the apex of the pipe wall facing the combustion chamber). Curve 512 shows the metal temperature at the apex of the pipe outer wall facing the combustion chamber. These curves relate to pipes with trains. For comparison, curve 511 shows the temperature at the center of the wall thickness and curve 513 that at the apex of the pipe outer wall of flat pipes. If traction pipes are used, the transition from bubble boiling to film boiling occurs at the height Hi of the water wall pipes, as indicated by curves 510 and 512. The metal temperatures of the water-cooled walls are at the height of the bubble boiling, but higher than the height Hi, at which the transition to film boiling entails increases in the metal temperature. In this case, however, the use of pipes provided with trains ensures that the metal temperatures after the transition point bubble boiling / film boiling are sufficiently low. The highest metal temperature in the middle of the wall thickness according to curve 510 and the highest metal temperature at the apex of the outer surface according to curve 512 are both within the permissible temperature ranges. In the diagram, the vertical dashed lines 514 and 515 show the permissible maximum metal temperature of the pipes in the middle of the wall thickness or at the apex of the outer surface.

Andererseits entsteht im Falle einer Anordnung mit keine Züge aufweisenden Rohren der Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden bei der Höhe H: der Wasser-Wandrohre, und aufgrund des Übergangs sind die Metalltemperaturen 511 und 513 oberhalb dieser Höhe bereits bei einem Filmsiede-wert. Bei den glattwandigen Rohren, deren Wärmeübertragungszahl nach dem Übergang vom Blasensieden zum Film-Rieden tiefer ist als derjenige der mit Zügen versehenen On the other hand, in the case of an arrangement with no draft tubes, the transition from bubble boiling to film boiling occurs at the height H: the water wall tubes, and due to the transition, the metal temperatures 511 and 513 above this height are already at a film boiling value. In the case of the smooth-walled tubes, the heat transfer number of which, after the transition from bubble boiling to film boiling, is lower than that of the trains

Rohre, sind die Metalltemperaturen bei den Wasser-Wand-rohr-Höhen oberhalb Hi höher, als wenn die mit Zügen versehenen Rohre verwendet werden würden. Nach dem Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden sind die durch-s schnittlichen Metalltemperaturen 513,511 der Aussenfläche der Scheitel der Rohre beide höher als die zulässigen Bereiche. Pipes, the metal temperatures at the water-wall pipe heights above Hi are higher than if the pipes with cables were used. After the transition from bubble boiling to film boiling, the average metal temperatures 513, 511 of the outer surface of the top of the tubes are both higher than the permissible ranges.

Die Fig. 6 zeigt graphisch die Ergebnisse von Probebetrieben, die in derselben Weise durchgeführt wurden, wie in io der Fig. 5 zusammengefasst ist, wobei jedoch mit einem variablen Druckbetrieb gearbeitet wurde, der bei ß= 0,75 begann (ß bedeutet die Leistung der Anlage, ß = 100% entspricht der Volleistung, ß = 75% entspricht 75% der Vollei-stung). Die Kurve 603 stellt die maximale Metalltemperatur ls bei dem dem Feuerraum zugekehrten Scheitel der Aussenfläche des Rohres der Wasser-Wandrohre dar, wobei mit Zügen versehene Rohre gemäss der Erfindung verwendet wurden. Die Kurve 604 zeigt die entsprechende Temperatur der Wasser-Wandrohre der keine Züge aufweisenden Ausbil-20 dung. In gleicher Weise ist die Kurve 602 die maximale Metalltemperatur bei der genannten Wandstärkenmitte des Rohres bei mit Zügen versehenen Wasser-Wandrohren gemäss der Erfindung, und die Kurve 607 ist diejenige der glattwandigen Wasser-Wandrohre. Daraus geht hervor, dass, 25 falls keine Züge aufweisende Rohre verwendet werden, sowohl die Metalltemperatur 604 beim Scheitel der Aussenfläche der Rohre und die Metalltemperatur 607 in Wandstärkenmitte der Rohre beide die zulässigen Bereiche bei der Kesselbelastung von weniger als etwa 60% überschreiten. Im 30 Gegensatz dazu sind bei mit Zügen versehenen Rohren beide Temperaturen innerhalb der zulässigen Bereiche, und dies sogar obwohl eine vertikale Rohranordnung verwendet ist. Die horizontal verlaufenden strichlinierten Linien 614 und 615 sind die zulässige durchschnittliche Metalltemperatur bei 35 der Wandstärkenmitte der Rohre bzw. die Metalltemperatur beim Scheitel der Aussenfläche der Rohre. Aus Vergleichsgründen zeigt das Diagramm die Aussen-Metalltemperatur 608 bei Wandstärkenmitte der Rohre wassergekühlter Wände eine wendeiförmig verlaufende Rohranordnung. Beide ver-40 bleiben innerhalb der zulässigen Bereiche. Aus dem Diagramm geht auch hervor, dass die Metalltemperaturen der Wasser-Wandrohre, die mit Zügen versehen sind, bezüglich ihrer Arbeitsleistung sehr gut mit den wendeiförmig gewundenen Wasser-Wandrohren vergleichbar sind. 45 Bei herkömmlichen, Trommeln aufweisenden Kesseln sind mit Zügen versehene Rohre in der vertikalen Rohranordnung zeitweise verwendet worden, und dies meistens bei Naturum-lauf-Ausbildungen. In diesen Fällen ist beabsichtigt worden, die Wasser-Wandrohre des Kessels im Bereich des Blasensie-50 dens zu halten und zu verhindern, dass die Wandrohre den Zustand des Filmsiedens erreichen, indem mit Zügen versehene Rohre verwendet wurden, welche einen genügend hohen spezifischen Dampfgehalt bei der beginnenden kritischen Wärmestromdichte aufweisen im Vergleich mit dem 55 spezifischen Dampfgehalt, der tatsächlich in verschiedenen Teilen der wassergekühlten Wände des Kessels gefunden wurde. Mit anderen Worten war das Ziel der Verwendung von mit Zügen versehenen Rohren in Trommeln aufweisenden Kesseln, den Vorteil wahrzunehmen, dass bei der 60 beginnenden kritischen Wärmestromdichte bei den mit Zügen versehenen Rohren ein grösserer spezifischer Dampfgehalt vorhanden ist als im Falle der glattwandigen, keine Züge aufweisenden Rohre. FIG. 6 graphically shows the results of test operations which were carried out in the same manner as summarized in FIG. 5, but with a variable pressure operation which started at β = 0.75 (β denotes the power the system, ß = 100% corresponds to full power, ß = 75% corresponds to 75% of full power). Curve 603 represents the maximum metal temperature ls at the apex of the outer surface of the pipe of the water wall pipes facing the combustion chamber, pipes with cables according to the invention being used. Curve 604 shows the corresponding temperature of the water wall pipes of the train having no trains. In the same way, curve 602 is the maximum metal temperature at the stated wall thickness center of the pipe in the case of water wall pipes provided with trains according to the invention, and curve 607 is that of the smooth-walled water wall pipes. It can be seen from this that if no tubes with trains are used, both the metal temperature 604 at the apex of the outer surface of the tubes and the metal temperature 607 in the center of the wall thickness of the tubes both exceed the permissible ranges for the boiler load of less than about 60%. In contrast, in train pipes, both temperatures are within the allowable ranges, even though a vertical pipe arrangement is used. The horizontal dashed lines 614 and 615 are the permissible average metal temperature at 35 of the wall thickness center of the pipes or the metal temperature at the apex of the outer surface of the pipes. For reasons of comparison, the diagram shows the outside metal temperature 608 at the center of the wall thickness of the pipes of water-cooled walls, a helical pipe arrangement. Both ver-40 remain within the permissible ranges. The diagram also shows that the metal temperatures of the water wall pipes, which are provided with cables, are very well comparable in terms of their work performance with the helically wound water wall pipes. 45 With conventional drums, boilers with cables have been used in the vertical pipe arrangement at times, and this mostly in natural circulation training. In these cases, it has been intended to keep the boiler water wall tubes in the area of the blowing and to prevent the wall tubes from reaching the state of film boiling by using ducted tubes which have a sufficiently high specific vapor content of the beginning critical heat flow density compared to the 55 specific steam content that was actually found in different parts of the water-cooled walls of the boiler. In other words, the goal of using train-fitted tubes in drums having drums was to take advantage of the fact that at the critical heat flux density beginning at 60, the train-provided pipes had a greater specific steam content than in the case of the smooth-walled, no-train pipes Tube.

Bei Trommel-Kesseln verläuft der Wasserumlauf durch die 65 wassergekühlten Wände, und daher ist im nassen Bereich jeweils ein Auslass für die wassergekühlte Wand notwendig. Damit war es möglich gewesen, die Betriebszustände der verschiedenen wassergekühlten Wandteile im Bereich'des Bla- In the case of drum boilers, the water circulation runs through the 65 water-cooled walls, and therefore an outlet for the water-cooled wall is necessary in the wet area. This made it possible to determine the operating states of the various water-cooled wall parts in the area of the Bla-

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sensiedens durch die Verwendung von mit Zügen versehenen Rohren beizubehalten. Im Falle eines superkritischen Druckkessels mit veränderlichem Druck, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Auslässe der wassergekühlten Wände im Bereich des trockenen Dampfes. Weil jedoch weil der spezifische Dampfgehalt bei der beginnenden kritischen Wärmestromdichte den Wert 100% nicht überschreitet, und dies trotz der Verwendung von mit Zügen versehenen Rohren, ist es bedeutungslos, das Filmsieden für den superkritischen Druckkessel mit variablem Druck zu verhüten. sensiedens by using pipes with cables. In the case of a supercritical pressure vessel with variable pressure, as shown in Fig. 7, the outlets of the water-cooled walls are in the area of the dry steam. However, because the specific vapor content at the beginning of the critical heat flow density does not exceed 100%, and this despite the use of pipes provided with trains, it is meaningless to prevent film boiling for the supercritical pressure vessel with variable pressure.

Nach der obigen Beschreibung kann die vorliegende Erfindung bei einer ersten Betrachtung dem Trommelkessel mit vertikalen Rohranordnungen gleichen, wobei mit Zügen versehene Rohre verwendet werden. Sie ist jedoch neu und grundlegend verschieden vom letzteren, indem der Trommelkessel mit den vertikal stehenden Rohranordnungen die mit Zügen versehenen Rohre dazu braucht, die Erscheinung des s Filmsiedens in den Wasser-Wandrohren des Kessels zu verhindern, wobei Hingegen die Verwendung von mit Zügen versehenen Rohren im superkritischen Druckkessel mit variablem Druck, der senkrecht stehende Rohranordnungen aufweist und gemäss Erfindung ausgebildet ist, dazu bestimmt io ist, die Erscheinung des Filmsiedens zuzulassen, die Wärmeübergangszahl nach dem Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden zu verbessern und die Werte der Metalltemperaturen der Wasser-Wandrohre zu vermindern. As described above, the present invention may, upon a first look, resemble the drum kettle with vertical tube assemblies using ducted tubes. However, it is new and fundamentally different from the latter, in that the drum kettle with the vertical pipe assemblies needs the ducted pipes to prevent the film boiling from appearing in the boiler water wall pipes, whereas the use of train pipes is used in the supercritical pressure vessel with variable pressure, which has vertical tube arrangements and is designed according to the invention, is intended to allow the appearance of film boiling, to improve the heat transfer coefficient after the transition from bubble boiling to film boiling and to increase the values of the metal temperatures of the water wall tubes Reduce.

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6 Blatt Zeichnungen 6 sheets of drawings