DE102005023082A1

DE102005023082A1 - Durchlaufdampferzeuger

Info

Publication number: DE102005023082A1
Application number: DE200510023082
Authority: DE
Inventors: Thoralf Berndt; Gerhard Weissinger
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-05-14
Also published as: PL379679A1; CN100491820C; ITTO20060345A1; DE102005023082B4; PL210008B1; CN1873318A

Abstract

Durchlaufdampferzeuger mit einem vertikalen Gaszug, der aus gasdichten Rohrwänden gebildet ist, deren Rohre an einem unteren Teil des Gaszuges, an dem sich Brenner für fossilen Brennstoff befinden, schrauben- bzw. spiralförmig und an einem oberen Teil des Gaszuges vertikal angeordnet sind, und dessen unterer Teil am Unterende durch einen Boden des Gaszuges und dessen oberer Teil am Oberende durch eine Querwand des Gaszuges, durch eine von den Rohrwänden gebildete Querschnittsverengung des Gaszuges oder durch eine Unterkante von innerhalb des Gaszuges angeordneten Heizflächen begrenzt ist, DOLLAR A wobei die Gesamthöhe (H¶ges¶) des unteren Teils des Gaszuges (4) gemäß der Beziehung DOLLAR F1 ausgebildet ist, DOLLAR A dass die Rohrwände (3) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) in einen unteren und in mindestens einen weiteren Rohrwandabschnitt (8, 9) unterteilt sind und die Rohre (11) des unteren Rohrwandabschnitts (8) innen glatt und die Rohre (12) des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt (8) anschließenden Rohrwandabschnitts (9) innen mehrgängig gewindeartig berippt sind, wobei die Höhe (H¶1¶) des unteren Rohrwandabschnitts (8) in Bezug auf die Gesamthöhe (H¶ges¶) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) gemäß der Beziehung DOLLAR F2 und die Höhe (H¶2¶) des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt (8) anschließenden Rohrwandabschnitts (9) in Bezug auf die Gesamthöhe (H¶ges¶) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) gemäß der Beziehung DOLLAR F3 sowie die Rohrinnenquerschnitte (A¶0¶, A¶1¶, ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlaufdampferzeuger mit einem vertikalen Gaszug, der aus gasdichten Rohrwänden gebildet ist, deren Rohre an einem unteren Teil des Gaszuges, an dem sich Brenner für fossilen Brennstoff befinden, schrauben- bzw. spiralförmig und an einem oberen Teil des Gaszuges vertikal angeordnet sind, und dessen unterer Teil am Unterende durch einen Boden des Gaszuges und dessen oberer Teil am Oberende durch eine Querwand des Gaszuges, durch eine von den Rohrwänden gebildete Querschnittsverengung des Gaszuges oder durch eine Unterkante von innerhalb des Gaszuges angeordneten Heizflächen begrenzt ist.
Ein derartiger bzw. gattungsgemäßer Durchlaufdampferzeuger ist aus der Druckschrift „Kraftwerkstechnik", Springer-Verlag, 2. Auflage 1994, Kapitel 4.4.2.4-Zwangdurchlauf (Seite 171 bis 174), Prof. Dr.-Ing. Karl Strauß bekannt, der in Kraftwerken zur Erzeugung von elektrischer Energie durch Verfeuerung von beispielsweise fossilen Brennstoffen zum Einsatz kommt. Bei einem Durchlauf- bzw. Zwangdurchlaufdampferzeuger führt die Beheizung der die Brennkammer oder den Gaszug bildenden Verdampferrohre – im Gegensatz zu einem Naturumlauf- oder Zwangsumlaufdampferzeuger mit nur teilweiser Verdampfung des im Umlauf geführten Wasser-Dampf-Gemisches – zu einer Verdampfung des Strömungs- bzw. Arbeitsmediums in den Verdampferrohren in einem einmaligen Durchlauf. Die den Gaszug bildenden Verdampferrohre können dabei vertikal oder schrauben- bzw. spiralförmig und damit schräg ansteigend angeordnet sein.
Die Auslegung des unteren Teils des Gaszuges und damit der Schrägberohrung des Durchlaufdampferzeugers mit Glattrohren, d.h. mit Verdampferrohren, die innen eine glatte Oberfläche aufweisen, wird durch die Mindestzwangdurchlauflast und die dabei für eine ausreichende Kühlung benötigte Massenstromdichte bestimmt. Bei den heutzutage geforderten Zwangdurchlauf-Mindestlasten von ≤ 30% der Volllast ergeben sich zwangsläufig bei Volllast entsprechend hohe Massenstromdichten (lineare Abhängigkeit zwischen Lastbereich und Massenstromdichte im reinen Durchlaufbetrieb) und damit verbunden erhöhte Druckverluste im Dampferzeuger, welche durch zusätzliche Betriebskosten des Dampferzeugers kompensiert werden müssen. Bei Ausführung des unteren Teils des Durchlaufdampferzeuger-Gaszuges alternativ mit vertikal berohrten Gaszugwänden lassen sich aufgrund der für die Kühlung der Rohre notwendigen Massenstromdichten nicht für Zwangdurchlauf-Mindestlasten < 50% der Volllast mit Glattrohren auslegen. Zur Erzielung von Mindestlasten < 50% müssen innenberippte Rohre eingesetzt werden, deren wendelartige Innenberippung eine verbesserte Kühlung der Verdampferrohre auch bei geringeren Massenstromdichten ermöglichen.
Vertikal berohrten Gaszugwänden haftet allerdings der Nachteil an, dass lokale Beheizungsunterschiede in der Brennkammer bzw. im Gaszug nicht ausreichend ausgeglichen werden. Auch durch Einsatz eines zusätzlichen aufwendigen Mischsystems für den Verdampfer des Durchlaufdampferzeugers bzw. durch Eintrittsdrosseln an den Rohreintritten des Verdampfers des Durchlaufdampferzeugers ist das System im Vergleich mit schraubenförmig bzw. schräg ansteigend verlaufenden Verdampferrohren in Gaszugwänden wesentlich anfälliger auf Beheizungsschieflagen in Hinblick auf das Temperaturprofil des Arbeitsmediums Wasser/Dampf am Austritt des Verdampfers des Durchlaufdampferzeugers.
Durch Druckschrift EP 0 349 834 A1 ist ein Durchlaufdampferzeuger mit schrauben- bzw. spiralförmig berohrten Brennkammer- bzw. Gaszugwänden des unteren Teils des Gaszuges und mit vertikal berohrten Gaszugwänden des oberen Teils des Gaszuges bekannt geworden, wobei die schraubenförmig berohrte Gaszugwand mit Glattrohren und die vertikal berohrte Gaszugwand mit innenberippten Rohren ausgebildet ist. Mindestdurchlauflasten von ≤ 30% der Volllast sind in einem derartig ausgebildeten Durchlaufdampferzeuger nur dann möglich, wenn für die Verdampferrohre der Gaszugwände im spiralförmig berohrten Bereich eine ausreichend hohe Massenstromdichte des Arbeitsmediums Wasser/Dampf gewählt wird. Dies hat einen erhöhten Kraftbedarf der Speisewasserpumpe und somit eine nachteilige Verminderung des Gesamtanlagenwirkungsgrades zur Folge.
Durch Druckschrift DE 195 10 033 C2 ist ein weiterer Durchlaufdampferzeuger mit schrauben- bzw. spiralförmig berohrten Brennkammer- bzw. Gaszugwänden des unteren Teils des Gaszuges und mit vertikal berohrten Gaszugwänden des oberen Teils des Gaszuges bekannt geworden. Bei diesem bekannten Durchlaufdampferzeuger werden die Umschließungs- bzw. Umfassungswände des Feuerraumes bzw. Gaszuges von unten nach oben gesehen in einen Bodenabschnitt, einen ersten und einen zweiten Zwischenabschnitt und einen oberen Abschnitt unterteilt, wobei der obere Abschnitt nochmals in einen ersten und einen zweiten Teil unterteilt werden kann. Der Bodenabschnitt, der erste und der zweite Zwischenabschnitt und ggf. der erste Teil des oberen Abschnittes können spiralförmige Rohrwände aufweisen. Um diesen Durchlaufdampferzeuger bei schwachen Lasten betreiben zu können, wird vorgeschlagen, den Bodenabschnitt mit innen glatten Rohren, den ersten Zwischenabschnitt mit innen mehrgängig berippten Rohren (MLR: Multiple Lead Ribbed), den zweiten Zwischenabschnitt mit innen eingängig berippten Rohren (SLR: Single Lead Ribbed) und den oberen Abschnitt wieder mit innen glatten Rohren bzw. den ersten Teil des oberen Abschnittes nochmals mit innen mehrgängig berippten Rohren auszubilden. Bei dieser Anordnung von verschieden gearteten Verdampferrohren hat sich nachteilig gezeigt, dass innen eingängig berippte Rohre (SLR) gegenüber innen mehrgängig berippten Rohren (MLR) aufgrund eines erhöhten Strömungswiderstandes einen höheren arbeitsmediumseitigen Druckverlust generieren, der zusätzliche Betriebskosten der Anlage erzeugt bzw. den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerkes, in dem der Durchlaufdampferzeuger eingesetzt ist, verschlechtert. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch den erhöhten Montageaufwand, der für die Verbindung der MLR- mit den SLR-Rohren und ggf. von diesen nochmals mit MLR-Rohren entsteht sowie durch Mehrkosten durch die Verwendung und Vorhaltung verschiedenartiger Verdampferrohre.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Durchlaufdampferzeuger zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden bzw. die Auslegung eines Verdampfersystems vorzuschlagen für einen fossil befeuerten Durchlaufdampferzeuger mit schrägberohrten Umfassungswänden des unteren Teils des Dampferzeuger-Gaszuges für eine Zwangdurchlauf-Mindestlast ≤ 30% der Volllast mit minimiertem Druckverlust im Dampferzeuger und ausreichender Kühlung der Gaszug-Umfassungsrohrwände im gesamten Lastbereich bei weitestgehend homogenem Arbeitsmedium-Temperaturprofil am Durchlaufdampferzeugeraustritt.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein optimiert ausgelegter Durchlaufdampferzeuger geschaffen, der die nachfolgenden Vorteile aufweist:

– Ausschließlicher Einsatz von innen wendel- bzw. gewindeartig mehrgängig berippten Verdampferrohren (MLR) in dem Bereich, in dem innen berippte Rohre zum Einsatz kommen, und somit Vorhalt nur dieses einen innen berippten Rohrtyps,
– Minimierung des mediumseitigen Druckverlustes durch optimale Aufteilung von innen glatten und innen berippten Verdampferrohren im Bereich des unteren Teils des Gaszuges,
– Ausreichende Kühlung der Verdampferrohrwände im gesamten Lastbereich auch bei Zwangdurchlauf-Mindestlast bei Einsatz der innen mehrgängig berippten Verdampferrohre (MLR),
– Absenken der Zwangdurchlaufmindestlast auf ≤ 30% der Volllast bzw. Boiler Maximum Continious Rate (BMCR) bei minimalen Druckverlusten,
– Berücksichtigung der positiven Charakteristik der Schrägberohrung in bezug auf das Mediumtemperaturprofil am Durchlaufdampferzeugeraustritt bei allen Beheizungszuständen bei optimaler Anzahl von Wicklungen,
– Verbesserung von Stabilität und Sensibilität des Verdampfersystems hinsichtlich Beheizungsunterschiede durch optimale Aufweitung des freien bzw. lichten Rohrquerschnittes der Umfassungswandrohre des unteren Teils des Gaszuges in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums gesehen.

Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, den Steigungswinkel α der schräg ansteigenden bzw. schrauben- bzw. spiralförmig verlaufenden und den unteren Teil des Gaszuges umhüllenden Verdampferrohre mit 15° bis 35° zur Horizontalen auszubilden.
Vorteilhaft ist es, die Rohre des Gaszug-Bodens innen glatt auszubilden. Dadurch kann der Druckverlust innerhalb dieser Rohre gering gehalten werden und infolgedessen eine Arbeitsmedium-Temperaturschieflage in diesem Bereich weitestgehend vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, die Rohre der Rohrwand des oberen Teils des Gaszuges innen glatt auszubilden. Damit kann gegenüber innen berippten Rohren der Druckverlust in den Rohren verringert werden und Investitionskosten eingespart werden.
Charakteristisch für einen fossil befeuerten Dampferzeuger ist ein sich veränderndes Wärmestromdichteprofil über die Höhe der Brennkammer bzw. des Gaszuges. Für Durchlaufdampferzeuger ergibt sich typischerweise eine über die Brennkammer- bzw. Gaszughöhe sich verändernde Dampftemperatur in den Verdampferrohren der Rohrwände. Um den Einfluss des sich über die Brennkammer- bzw. Gaszughöhe verändernden Wärmestromdichteprofils und der ebenfalls über die Höhe verändernden Dampftemperatur in den Rohrwänden zu berücksichtigen sowie im wesentlichen gleich hohe Arbeitsmedium-Druckverluste innerhalb der Wandrohre zu erzielen ist es vorteilhaft, die Trennstelle der Rohrwände zwischen dem unteren und dem oberen Teil des Gaszuges und/oder die Trennstelle(n) der Rohrwände innerhalb des unteren Teils des Gaszuges zwischen dem unteren Rohrwandabschnitt und dem Rohrwandabschnitt, der unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließt sowie einem ggf. weiteren vorhandenen Rohrwandabschnitt, im wesentlichen horizontal auszubilden.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
1 schematisch dargestellt den vertikalen Gaszug eines Durchlaufdampferzeugers,
2 schematisch dargestellt die Abwicklung eines einzelnen schräg ansteigenden Verdampferrohres, das im unteren Teil des Durchlaufdampferzeuger-Gaszuges eingesetzt ist,
3 schematisch dargestellt einen Teil der Boden-Rohrwand gemäß dem Schnitt A-A in 1,
4 schematisch dargestellt einen Teil des unteren Rohrwandabschnittes des unteren Teils des Gaszuges gemäß dem Schnitt B-B in 1,
5 schematisch dargestellt einen Teil des Rohrwandabschnittes, der unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließt gemäß dem Schnitt C-C in 1,
6 wie 1, jedoch alternative Ausführung,
7 wie 1, jedoch alternative Ausführung,
8 Querschnitt durch ein innenberipptes Rohr,
9 Längsschnitt durch ein innenberipptes Rohr.
Bei fossil befeuerten Durchlaufdampferzeugern 1 von konventionellen Kraftwerken wird bekanntlich das Arbeitsmedium, üblicherweise Wasser/Dampf im wesentlichen in einem Durchgang bzw. Durchlauf eines Dampfturbinen-Kreislaufes vorgewärmt, verdampft, überhitzt und nach der teilweisen Entspannung im HD-Teil der Dampfturbine gegebenenfalls zwischenüberhitzt. Der Durchlaufdampferzeuger 1 ist nachfolgend beschrieben.
1 zeigt schematisch dargestellt einen Durchlaufdampferzeuger 1 mit einem vertikalen Gaszug 2, der aus gasdichten Rohrwänden 3 gebildet ist. Die Rohrwände 3 umfassen dabei einen Gaszug 2, der vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt mit einer Breite B und einer Tiefe T aufweist, wobei beispielhaft die Vorder- und Rückwand 20, 21 des Gaszuges 2 sich über die Breite B und die rechte und linke Seitenwand 22, 23 des Gaszuges 2 sich über die Tiefe T erstrecken, siehe hierzu auch 2.
Der Gaszug 2 ist in einen unteren und einen oberen Teil 4, 5 aufgeteilt. Die Trennung zwischen unteren und oberen Teil 4, 5 bzw. die Trennstelle 14 der Rohrwände 3, die den unteren und oberen Teil 4, 5 des Gaszuges 2 umfassen, verläuft dabei hinsichtlich des Rohrverlaufes vorzugsweise im wesentlichen horizontal. Dies kann auch eine leicht sägezahnartig ausgebildete Trennstelle 14 mit einschließen, da die ansteigend verlaufenden Rohre zu Rohrpaneelen (nicht dargestellt) vormontiert und zusammengesetzt sein können und dabei an der Trennstelle 14 sägezahnartig ausgebildet sein können. Der untere Teil 4 des Gaszuges 2 ist mit Rohrwänden 3 ausgebildet, deren Rohre 11, 12 schrauben- bzw. spiralförmig den Gaszug 2 umhüllen und unter einem Winkel α zur Horizontalen schräg ansteigend verlaufen (siehe 1 und 2, wobei nur ein paar wenige schräg verlaufende Rohre der gasdichten Rohrwand 3 schematisch dargestellt sind), während die Rohre 13 der Rohrwände 3 des oberen Teils 5 des Gaszuges 2 vertikal verlaufen. Zur Verfeuerung von fossilen Brennstoffen, beispielsweise Kohlenstaub, innerhalb des Gaszuges bzw. der Brennkammer 2 befinden sich im unteren Teil 4 des Gaszuges 2 nicht dargestellte Brenner. Das bei der Verbrennung des fossilen Brennstoffs entstehende Verbrennungsabgas bzw. Rauchgas strömt innerhalb des Gaszuges 2 nach oben und wird anschließend durch weitere nicht dargestellte Gaszüge abgeleitet. Dabei gibt es die bei der Verbrennung frei gewordene Wärme an das oben angeführte Arbeitsmedium Wasser/Dampf des Durchlaufdampferzeugers 1 ab.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Unterende des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 durch einen trichterförmigen Boden 6 und das Oberende des oberen Teils 5 des Gaszuges 2 durch eine Querwand 7 begrenzt. Der trichterförmige und gasdichte Boden 6, der ein oder mehrere Ascheaustrittsöffnungen 24 zur Ausleitung von bei der Verbrennung des fossilen Brennstoffs entstehenden Asche aufweisen kann, weist eine Teilhöhe H₀ auf und die den Boden 6 bildenden Verdampferrohre 10 sind wie die Verdampferrohre 11, 12 des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 schrauben- bzw. spiralförmig verlaufend. Die Querwand 7 ist vorzugsweise eine gasdichte Rohrwand wie beispielsweise die Rohrwand 3. Der obere Teil 5 des Gaszuges 2 kann alternativ am Oberende des Gaszuges 2 auch durch eine von Rohrwänden gebildete Querschnittsverengung 25 des Gaszuges 2 gemäß der 6 oder durch eine Unterkante von innerhalb des Gaszuges 2 angeordneten Heizflächen 26 gemäß der 7 begrenzt sein.
Die Gesamthöhe H_ges des unteren Teils 4 des Gaszuges 2, d.h. des Teils des Gaszuges 2, dessen Rohrwände 3 mit schrauben- bzw. spiralförmig verlaufenden Rohren 11, 12 ausgebildet ist, ist gemäß der Beziehung
ausgebildet, wobei B und T die Breite und die Tiefe des Gaszuges 2 darstellen und der Winkel α die Steigung eines jeden innerhalb der Rohrwand 3 schräg ansteigenden, d.h. schrauben- bzw. spiralförmig verlaufenden, Rohres 11, 12. 2 stellt somit eine von innen bzw. vom Gaszug 2 aus gesehene Abwicklung eines Rohres 11, 12 innerhalb des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 dar. Die jeweiligen Dimensionen der Abmessungen von H_ges, B und T der vorgenannten Beziehung sind in Meter angegeben.
Ferner sind die Rohrwände 3 des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 in einen unteren und in mindestens einen weiteren Rohrwandabschnitt 8, 9 unterteilt, wobei die Rohre 11 des unteren Rohrwandabschnitts 8 innen glatt (Glattrohre) und die Rohre 12 des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt 8 anschließenden Rohrwandabschnitts 9 innen wendel- bzw. gewindeartig mit Rippen 16 mehrgängig berippt sind, siehe 8 und 9. Der untere Rohrwandabschnitt 8 weist eine Teilhöhe H₁ der Gesamthöhe H_ges auf und der unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt 8 anschließende Rohrwandabschnitt 9 weist eine Teilhöhe H₂ der Gesamthöhe H_ges auf. Unmittelbar anschließend bedeutet, dass der Rohrwandabschnitt 9 in vertikaler Richtung besehen direkt oberhalb des unteren Rohrwandabschnitts 8 zu liegen kommt. Die Trennung der Rohrwandabschnitte 8, 9 bzw. die Trennstelle 15 zwischen diesen und von ggf. weiteren nicht dargestellten Rohrwandabschnitten hinsichtlich unterschiedlicher Rohrausführungen bzw. -typen innerhalb des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 verläuft vorzugsweise im wesentlichen in horizontaler Weise. Dies kann auch hier eine leicht sägezahnartig ausgebildete Trennstelle 15 mit einschließen, da die ansteigend verlaufenden Rohre zu Rohrpaneelen (nicht dargestellt) vormontiert und zusammengesetzt sein können und dabei an der Trennstelle 15 sägezahnartig ausgebildet sein können.
Die Teilhöhe H₁ des unteren Rohrwandabschnitts 8 ist dabei in bezug auf die Gesamthöhe H_ges des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 gemäß der Beziehung
und die Teilhöhe H₂ des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt 8 angrenzenden Rohrwandabschnitts 9 ist dabei in bezug auf die Gesamthöhe H_ges des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 gemäß der Beziehung
ausgebildet, wobei die jeweiligen Höhen in m angegeben sind.
Die Rohre 10 des Bodens 6, die Rohre 11 des unteren Rohrwandabschnittes 8 sowie die Rohre 12 des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt 8 anschließenden Rohrwandabschnitt 9 weisen jeweils einen Innenquerschnitt A₀ (Rohr 10), A₁ (Rohr 11) und A₂ (Rohr 12) auf, siehe auch 3 bis 5. Die jeweiligen Rohr-Innenquerschnitte sind dabei gemäß der Beziehung
ausgebildet, wobei die Innenquerschnitte in m² angegeben sind.
Die Rohre 10 des Bodens 6 sind vorzugsweise innen glatt (Glattrohre) ausgebildet. Der Innenquerschnitt der innen berippten Rohre 12 gemäß der 8 und 9 stellt einen mittleren Innenquerschnitt bezogen auf einen mittleren Innendurchmesser dar, der zwischen Rippenfuß und Rippenrücken der Rippen 16 des innen berippten Rohres 12 liegt.
Die schrauben- bzw. spiralförmig angeordneten Rohre 11, 12 der den unteren Teil 4 des Gaszuges 2 umhüllenden Rohrwand 3 sind vorzugsweise mit einem Steigungswinkel α von 15 bis 35° gegenüber der Horizontalen ausgebildet.
Die vertikal verlaufenden Rohre 13 der Rohrwand 3 des oberen Teils 5 des Gaszuges 2 sind vorzugsweise innen glatt ausgebildet, d.h. dass deren Rohrinnenoberfläche glatt ausgebildet ist (Glattrohre).
Je nach Anforderung des Verdampfersystems kann unmittelbar oberhalb des Rohrwandabschnittes 9 ein weiterer, nicht dargestellter Rohrwandabschnitt innerhalb des unteren Teils 4 des Gaszuges 2 angeordnet sein. Die schrauben- bzw. spiralförmig verlaufenden Verdampferrohre dieses nicht dargestellten Rohrwandabschnittes sind bevorzugt innen glatt ausgebildet.

1: Durchlaufdampferzeuger
2: Gaszug
3: Rohrwand
4: Unterer Teil des Gaszuges
5: Oberer Teil des Gaszuges
6: Boden
7: Querwand
8: Unterer Rohrwandabschnitt
9: Rohrwandabschnitt, der unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließt
10: Rohr der Rohrwand des Bodens
11: Rohr der Rohrwand des unteren Rohrwandabschnitts
12: Rohr der Rohrwand des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt
: anschließenden Rohrwandabschnitts
13: Rohr der Rohrwand des oberen Teils des Gaszuges
14: Trennstelle zwischen unteren und oberen Teil des Gaszuges
15: Trennstelle zwischen unteren Rohrwandabschnitt und Rohrwandabschnitt, der
: unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließt
16: Rippe
17
18
19
20: Vorderwand
21: Rückwand
22: Rechte Seitenwand
23: Linke Seitenwand
24: Ascheaustrittsöffnung
25: Querschnittsverengung
26: Heizfläche

Claims

Durchlaufdampferzeuger mit einem vertikalen Gaszug, der aus gasdichten Rohrwänden gebildet ist, deren Rohre an einem unteren Teil des Gaszuges, an dem sich Brenner für fossilen Brennstoff befinden, schrauben- bzw. spiralförmig und an einem oberen Teil des Gaszuges vertikal angeordnet sind, und dessen unterer Teil am Unterende durch einen Boden des Gaszuges und dessen oberer Teil am Oberende durch eine Querwand des Gaszuges, durch eine von den Rohrwänden gebildete Querschnittsverengung des Gaszuges oder durch eine Unterkante von innerhalb des Gaszuges angeordneten Heizflächen begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamthöhe (H_ges) des unteren Teils des Gaszuges (4) gemäß der Beziehung
ausgebildet ist, dass die Rohrwände (3) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) in einen unteren und in mindestens einen weiteren Rohrwandabschnitt (8, 9) unterteilt sind und die Rohre (11) des unteren Rohrwandabschnitts (8) innen glatt und die Rohre (12) des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt (8) anschließenden Rohrwandabschnittes (9) innen mehrgängig gewindeartig berippt sind, wobei die Höhe (H₁) des unteren Rohrwandabschnitts (8) in bezug auf die Gesamthöhe (H_ges) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) gemäß der Beziehung
und die Höhe (H₂) des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt (8) anschließenden Rohrwandabschnittes (9) in bezug auf die Gesamthöhe (H_ges) des unteren Teils (4) des Gaszuges (2) gemäß der Beziehung
sowie die Rohrinnenquerschnitte (A₀, A₁, A₂) der Rohre (10, 11, 12) des Bodens (6), des unteren (8) und des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt (8) anschließenden Rohrwandabschnittes (9) gemäß der Beziehung
und
ausgebildet sind, wobei H_ges die Gesamthöhe des unteren Teils des Gaszuges in Metern, H₁ die Höhe des unteren Rohrwandabschnittes in Metern, H₂ die Höhe des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließenden Rohrwandabschnittes in Metern, B die Breite des Gaszuges in Metern, T die Tiefe des Gaszuges in Metern, α der Steigungswinkel der schraubenförmig schräg ansteigenden Rohrwand-Rohre gegenüber der Horizontalen, A₀ der Rohr-Innenquerschnitt der Rohre des Bodens in m², A₁ der Rohr-Innenquerschnitt der Rohre des unteren Rohrwandabschnitts in m² und A₂ der Rohr-Innenquerschnitt der Rohre des unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt anschließenden Rohrwandabschnittes in m² ist.
Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel α 15–35° zur Horizontalen beträgt.
Durchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (10) des Bodens (6) innen glatt ausgebildet sind.
Durchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (13) der Rohrwand (3) des oberen Teils (5) des Gaszuges (2) innen glatt ausgebildet sind.
Durchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstelle 14 der Rohrwände 3 zwischen dem unteren und dem oberen Teil 4, 5 des Gaszuges 2 im wesentlichen horizontal verläuft.
Durchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstelle 15 der Rohrwände 3 zwischen dem unteren Rohrwandabschnitt 8 und dem Rohrwandabschnitt 9, der unmittelbar an den unteren Rohrwandabschnitt 8 anschließt, im wesentlichen horizontal verläuft.