DE102005036305B4

DE102005036305B4 - Combustion plant (steam generator) and process for burning high calorific value fossil dusty fuels with low ash softening point in the furnace

Info

Publication number: DE102005036305B4
Application number: DE200510036305
Authority: DE
Inventors: Sigfrid Michelfelder; Ion Stefan
Original assignee: Steinmueller Engineering GmbH
Current assignee: Steinmueller Engineering GmbH
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: DE102005036305A1

Abstract

Feuerungsanlage (Dampferzeuger) mit einem durch vertikale Feuerraumwände (2, 3, 4, 5) begrenzten Feuerraum (1), mit einer Feuerraumachse (vertikale Längsachse), mit einem unteren und einem oberen Teil sowie einem oberen Ende des Feuerraums (1) und mit einem Rauchgasauslaß (RA) am oberen Ende des Feuerraums (1),
wobei im unteren Teil des Feuerraums (1) die Feuerraumwände (2, 3, 4, 5) als Schraubenberohrung (S) und im oberen Teil des Feuerraums (1) die Feuerraumwände (2, 3, 4, 5) als Vertikalberohrung (V) ausgebildet sowie im oberen Teil des Feuerraums (1) Konvektivheizflächen (11, 12) angeordnet sind,
wobei eine Feuerraumwand (2; 3; 4; 5) eine Brennerfrontwand (2) ist,
wobei im Feuerraum (1) eine sich vertikal und im Wesentlichen senkrecht zu der Brennerfrontwand (2) und zu der gegenüberliegenden Feuerraumwand (3) erstreckende Mittelwand (9; 9a, 9b) und auf jeder Seite der Mittelwand (9; 9a, 9b) in der Brennerfrontwand (2) mindestens ein Brenner (7a; 7b) angeordnet ist,...Furnace (steam generator) having a combustion chamber (1) delimited by vertical combustion chamber walls (2, 3, 4, 5), with a furnace axis (vertical longitudinal axis), with lower and upper parts and upper end of the combustion chamber (1) and with a flue gas outlet (RA) at the upper end of the combustion chamber (1),
wherein in the lower part of the combustion chamber (1) the combustion chamber walls (2, 3, 4, 5) as Schraubenberohrung (S) and in the upper part of the combustion chamber (1) the furnace walls (2, 3, 4, 5) as a vertical bore (V) formed and in the upper part of the combustion chamber (1) Konvektivheizflächen (11, 12) are arranged,
wherein a combustion chamber wall (2; 3; 4; 5) is a burner front wall (2),
wherein in the combustion chamber (1) a vertically and substantially perpendicular to the burner front wall (2) and to the opposite combustion chamber wall (3) extending center wall (9; 9a, 9b) and on each side of the central wall (9; 9a, 9b) in the burner front wall (2) at least one burner (7a, 7b) is arranged, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage (Dampferzeuger) mit einem durch vertikale Feuerraumwände begrenzten Feuerraum und ein Verfahren zum Verbrennen von fossilen, staubförmigen Brennstoffen in und zum Betrieb einer Solchen.The The invention relates to a furnace (steam generator) with a through vertical firebox walls limited firebox and a process for burning fossil, dust-like fuels in and to operate such a.

Eine solche Feuerungsanlage zum Verbrennen von fossilen staubförmigen Brennstoffen mit Frontfeuerung oder mit Brennern in Boxer-Anordnung ist aus der DE 34 03 981 C2 , insbesondere Sp. 3, Z. 26–32, bekannt. Es handelt sich um einen Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger.Such a furnace for burning fossil dust-like fuels with front firing or with burners in boxer arrangement is from the DE 34 03 981 C2 , in particular Sp. 3, Z. 26-32. It is a forced-circulation steam generator.

Aus der GB 880 258 ist eine Feuerungsanlage in Form eines Naturumlauf-Dampferzeugers mit einer Dampftrommel und Feuerräumen bekannt. Die dort vorgesehenen Konvektivflächen befinden sich nicht im Oberteil der Feuerräume, sondern in den den Feuerräumen jeweils getrennt nachgeschalteten Rauchgaszügen. Die Feuerräume haben getrennte Funktionen. Der eine dient der Dampferzeugung und der andere der Überhitzung.From the GB 880,258 is a combustion plant in the form of a natural circulation steam generator with a steam drum and fire chambers known. The convective surfaces provided there are not located in the top of the fire chambers, but in the firebreaks separately downstream flue gas trains. The fire chambers have separate functions. One serves to generate steam and the other to overheat.

Aus der DE 40 05 305 A1 ist ein Wirbelschichtreaktor zum Verbrennen feinkörniger fester Brennstoffe mit einer Wirbelbrennkammer bekannt, bei dem eine aus Kühlrohren aufgebaute senkrechte Wand im oberen Bereich der Brennkammer angeordnet ist. Die Wand teilt die Brennkammer in zwei Teilkammern, denen jeweils eine Feststoffabscheidung mit Feststoffrückführung nachgeschaltet ist. Die Kühlrohre verlaufen zwischen einem Speisewasserverteiler und einem Dampfsammler.From the DE 40 05 305 A1 For example, a fluidized bed reactor for burning fine-grained solid fuels with a fluidized-bed combustion chamber is known, in which a vertical wall constructed from cooling tubes is arranged in the upper region of the combustion chamber. The wall divides the combustion chamber into two sub-chambers, each of which is followed by a solids separation with solids return. The cooling pipes run between a feed water distributor and a steam collector.

Aus der DE 1 108 844 B ist eine Doppelschmelzkammer-Feuerungsanlage bekannt, bei der zwischen den beiden Auslässen der beiden Schmelzkammern in der nachgeschalteten Sekundärkammer eine lotrechte Wand eingebaut ist, um die aus den Schmelzkammern und der Sekundärkammer abziehenden Rauchgase voneinander zu trennen, so daß bei Betrieb mit nur einer Schmelzkammer keine Schlackenteilchen in die nicht in Betrieb befindliche Schmelzkammer geschleudert werden können.From the DE 1 108 844 B a double-melt chamber furnace is known, in which a vertical wall is installed between the two outlets of the two melting chambers in the downstream secondary chamber to separate from the melting chambers and the secondary chamber flue gases from each other, so that when operating with only one melting chamber no slag particles can be thrown into the non-operational melting chamber.

Aus der DE 743 686 C ist eine Kohlenstaubfeuerungsanlage bekannt, bei der der Feuerraum durch parallel verlaufende und nicht mit der Feuerraumwand in Verbindung stehende Kesselrohrreihen in mehrere einzeln befeuerte Heizräume unterteilt ist, die jeweils von vorn oder von hinten befeuert werden. Dabei liegen die von vorn und von hinten befeuerten Heizräume abwechselnd nebeneinander. Über die wasserseitige bzw. dampfseitige Schaltung der Rohrwände des Feuerraums und der Kesselrohrreihen wird nichts ausgesagt.From the DE 743 686 C a pulverized coal combustion plant is known in which the combustion chamber is divided by parallel and not connected to the firebox wall boiler tube rows in several individually fired boiler rooms, which are fired respectively from the front or from the rear. The heating rooms fired from the front and from the back are alternately next to each other. About the water-side and steam-side circuit of the tube walls of the furnace and the boiler tube rows nothing is said.

Aus der DD 63 837 A ist eine Feuerungsanlage (Dampferzeuger) mit Naturumlauf oder Zwangsumlauf bekannt, bei der der Feuerraum aus zwei symmetrisch zueinander angeordneten Hälften zusammengesetzt ist, die mit Kohlenstaubfeuerungen beheizt werden und Bestandteil eines einheitlichen Dampferzeugers sind. Die beiden Feuerräume haben eine gemeinsam beheizte Trennwand, die eine zweiseitig beaufschlagte Kühlwand darstellt. Die Brenner blasen schräg auf die Trennwand gerichtet aus.From the DD 63 837 A a combustion plant (steam generator) with natural circulation or forced circulation is known in which the furnace is composed of two halves arranged symmetrically to each other, which are heated with pulverized coal firing and are part of a uniform steam generator. The two fires have a jointly heated partition, which is a two-sided acted cooling wall. The burners blow obliquely on the partition.

Aus der US 2 821 965 ist ein Dampferzeuger mit Naturumlauf bekannt, bei dem der mit Vertikalberohrung ausgerüstete Feuerraum durch eine Feuerraumtrennwand mit Vertikalberohrung in zwei Feuerraumhälften unterteilt ist, die mit jeweils einer Tangentialfeuerung versehen sind. In der Trennwand sind in Vertikalausrichtung eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen, um jede Druckdifferenz zwischen den beiden Feuerraumhälften auszugleichen, die auf unterschiedliche Brennstoff- und/oder Luftzufuhr in die beiden Feuerraumhälften beruhen könnten.From the US 2,821,965 a steam generator with natural circulation is known in which the equipped with Vertikalberohrung firebox is divided by a firebox dividing wall with Vertikalberohrung into two halves of the furnace, which are each provided with a tangential firing. In the partition a plurality of openings are provided in vertical alignment to compensate for any pressure difference between the two furnace halves, which could be based on different fuel and / or air supply in the two furnace halves.

Im Rahmen der Bemühungen zur Wirkungsgradsteigerung und zur Senkung der Kohlendioxid-Emissionen stellt das Trockenbraunkohle (TBK)-Kraftwerk eine wirtschaftliche Alternative gegenüber der Verbrennung von Naßbraunkohle dar. Zur Zeit erfolgt die Trocknung der Rohbraunkohle mittels heißer aus dem Feuerraum rückgesaugter Rauchgase. Der hohe Exergie-Anteil in der Trocknungsenergie bedeutet einen hohen thermischen Verlust für den Kreislaufprozeß. Dieser Verlust kann deutlich reduziert werden, wenn zum Beispiel Anzapfdampf der Feuerungsanlage nachgeschalteten Turbine benutzt wird. Die Reduzierung des Wassergehalts von 50–60% auf 10–12% erhöht den Heizwert der Braunkohle erheblich mit großen Auswirkungen auf die Gestaltung der Feuerungsanlage bzw. des Dampferzeugers. Ähnliche Auswirkungen gibt es bei der Verbrennung von Steinkohle als einem Brennstoff mit hohem Heizwert und niedrigem Ascheerweichungspunkt, wenn ein erheblicher Unterschied zwischen der adiabaten Verbrennungstemperatur und der Feuerraumendtemperatur gegeben ist.in the Framework of efforts to increase efficiency and reduce carbon dioxide emissions represents the dry lignite (TBK) power plant an economic Alternative over the burning of wet lignite At present, the drying of the raw lignite coal takes place by means of hotter the combustion chamber sucked back flue gases. The high exergy content in the drying energy means one high thermal loss for the circulation process. This loss can be significantly reduced if, for example Tapping steam of the furnace downstream turbine used becomes. Reducing the water content from 50-60% to 10-12% increases the calorific value of lignite considerably with big ones Effects on the design of the furnace or the steam generator. Similar There are effects in the burning of hard coal as one High calorific fuel with low ash softening point, if there is a significant difference between the adiabatic combustion temperature and the furnace end temperature is given.

Bei der Verbrennung von TBK anstelle von Rohbraunkohle liegt die Wärmeaufnahme im Feuerraum ca. 40% höher. Dieser Unterschied läßt sich durch die deutlich höhere adiabate Verbrennungstemperatur bei der Verbrennung von Trockenbraunkohle erklären.at the burning of TBK instead of raw lignite is the heat absorption in the firebox about 40% higher. This difference can be understood the much higher adiabatic combustion temperature during the combustion of dry lignite to explain.

Die erhöhte Wärmeaufnahme führt zu einer erheblichen Vergrößerung der Feuerraumhöhe auf über 100m ab Kante des Trichters des Feuerraums.The increased heat absorption leads to a significant increase in the Firebox height on over 100m from the edge of the funnel of the firebox.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Feuerungsanlage derart zu verbessern, dass bei Verbrennung von Brennstoffen mit hohem Heizwert und niedrigem Ascheerweichungspunkt, insbesondere Trockenbraunkohle, die Feuerungsanlage mit einer geringeren Feuerraumhöhe betrieben werden kann, sowie ein Verfahren dazu anzugeben.It is the object of the invention to verbes the generic furnace so verbes In the case of combustion of high calorific value low ash softening point fuels, in particular dry lignite coal, the firing plant may be operated at a lower firing height and specify a method to that effect.

Diese Aufgabe wird durch eine Feuerungsanlage (Dampferzeuger) mit einem durch vertikale Feuerraumwände begrenzten Feuerraum, mit einer Feuerraumachse (vertikale Längsachse), mit einem unteren und einem oberen Teil sowie einem oberen Ende des Feuerraums und mit einem Rauchgasauslaß am oberen Ende des Feuerraums, wobei im unteren Teil des Feuerraums die Feuerraumwände als Schraubenberohrung und im oberen Teil des Feuerraums die Feuerraumwände als Vertikalberohrung ausgebildet sowie im oberen Teil des Feuerraums Konvektivheizflächen angeordnet sind, wobei eine Feuerraumwand eine Brennerfrontwand ist, wobei im Feuerraum eine sich vertikal und im Wesentlichen senkrecht zu der Brennerfrontwand und zu der gegenüberliegenden Feuerraumwand erstreckende Mittelwand und auf jeder Seite der Mittelwand in der Brennerfrontwand mindestens ein Brenner angeordnet ist, wobei die Brenner senkrecht zur Feuerraumachse in den Feuerraum ausblasend sind, die Mittelwand mit Vertikalberohrung ausgebildet ist sowie die Schraubenberohrung und die Mittelwand als Verdampfer geschaltet sind, gelöst.These Task is by a furnace (steam generator) with a through vertical firebox walls limited combustion chamber, with a furnace axis (vertical longitudinal axis), with a lower and an upper part and an upper end the firebox and with a flue gas outlet at the top of the firebox, wherein in the lower part of the firebox the firebox walls as Schraubenberohrung and in the upper part of the firebox, the firebox walls are designed as vertical bores and arranged in the upper part of the firebox convective heating surfaces wherein a furnace wall is a burner front wall, wherein in the firebox a vertically and substantially perpendicular to the burner front wall and to the opposite furnace wall extending center wall and on each side of the middle wall in the burner front wall at least one burner is arranged, wherein the burners perpendicular to the firebox axis are blowing into the firebox, the middle wall is formed with Vertikalberohrung and the Schraubenberohrung and the middle wall are connected as an evaporator, solved.

Mit steigender Leistung reduziert sich der Umfang des Feuerraums und die notwendige Massenstromdichte in den Rohren des vorzugsweise als Schraubenberohrung ausgebildeten brennernahen Bereichs des Feuerraums kann erreicht werden, ohne den ganzen Verdampferstrom zu beanspruchen. Durch die erfindungsgemäße Einschaltung der Mittelwand wird eine Vergrößerung der in der Feuerungsanlage zur Verfügung stehenden Gesamtverdampferkühlfläche erreicht, die eine Reduzierung der Feuerraumhöhe um z. B. 30% möglich macht und darüber hinaus eine optimale Auslegung der Querschnittsabmessungen des Feuerraums ermöglicht.With increasing power reduces the size of the firebox and the necessary mass flow density in the tubes of preferably trained as Schraubenberohrung burner near area of the furnace can be achieved without stressing the whole evaporator stream. By the inventive activation the middle wall will be an enlargement of the available in the firing plant reached total standing evaporator cooling surface, the reduction of the furnace height by z. B. makes 30% possible and above In addition, an optimal design of the cross-sectional dimensions of the furnace allows.

Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass das Rauchgastemperaturprofil über den Feuerraumquerschnitt flacher wird; dies ermöglicht eine Erhöhung der Feuerraumendtemperatur um z. B. 30°CWhen Another advantage is that the flue gas temperature profile over the Combustion chamber cross section becomes flatter; this allows for an increase in Feuerraumendtemperatur to z. B. 30 ° C

Vorzugsweise ist die Mittelwand mit der Schraubenberohrung parallel geschaltet. Die Verdampferstromaufteilung zwischen dem vorzugsweise im brennernahen Bereich als Schraube ausgebildeten Feueraumwandverdampfer und der Mittelwand wird so eingestellt, dass die Mediumtemperaturen in den beiden Bauelementen annähernd gleiches Temperaturniveau annehmen. Mit der parallel zum Feuerraumverdampfer geschalteten Mittelwand ist eine Gleichdruckfahrweise ohne Einschränkungen möglich.Preferably the middle wall is connected in parallel with the screw hole. The evaporator flow distribution between the preferably in the burner near Area designed as a screw Feueraumwandverdampfer and the Middle wall is adjusted so that the medium temperatures in the approximate to both components assume the same temperature level. With the parallel to the firebox evaporator switched middle wall is a Gleichdruckfahrweise without restrictions possible.

Die Ansprüche 3–6 richten sich auf weitere Ausgestaltungen der Feuerungsanlage.The claims 3-6 judge to further embodiments of the furnace.

Die Aufgabe wird ebenso durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst.The The object is also solved by the features of claim 7.

Der Anspruch 7 betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von fossilen staubförmigen Brennstoffen in und zum Betrieb einer Feuerungsanlage (Dampferzeuger) nach mindestens einem der Ansprüche 1–6, mit einem durch vertikale Feuerraumwände begrenzten Feuerraum, mit einer Feuerraumachse (vertikale Längsachse), mit einem unteren und einem oberen Teil sowie einem oberen Ende des Feuerraums und mit einem Rauchgasauslaß am oberen Ende des Feuerraums, wobei im unteren Teil des Feuerraums die Feuerraumwände als Schraubenberohrung und im oberen Teil des Feuerraums die Feuerraumwände als Vertikalberohrung ausgebildet sowie und im oberen Teil des Feuerraums Konvektivheizflächen angeordnet werden, wobei eine Feuerraumwand eine Brennerfrontwand ist, wobei im Feuerraum eine sich vertikal und im Wesentlichen senkrecht zu der Brennerfrontwand und zu der gegenüberliegenden Feuerraumwand erstreckende Mittelwand und auf jeder Seite der Mittelwand in der Brennerfrontwand auf jeder Seite der Mittelwand mindestens ein Brenner angeordnet ist, wobei die Brenner senkrecht zur Feuerraumachse in den Feuerraum ausblasen und dem Feuerraum den Brennstoff sowie Verbrennungsluft zuführen, wobei Wärme über die Feuerraumwände, die Mittelwand und die Konvektivheizflächen entzogen wird und wobei die Mittelwand mit Vertikalberohrung ausgebildet wird sowie die Schraubenberohrung und die Mittelwand als Verdampfer geschaltet werden.Of the Claim 7 relates to a method for burning fossil dust-like fuels in and to operate a furnace (steam generator) after at least one of claims 1-6, with one through vertical firebox walls limited combustion chamber, with a furnace axis (vertical longitudinal axis), with a lower and an upper part and an upper end the firebox and with a flue gas outlet at the top of the firebox, wherein in the lower part of the firebox the firebox walls as Bolt hole and in the upper part of the firebox the firebox walls as Vertical bore formed as well as and in the upper part of the furnace Konvektivheizflächen be arranged, wherein a furnace wall, a burner front wall is, wherein in the firebox a vertically and substantially perpendicular to the burner front wall and to the opposite furnace wall extending center wall and on each side of the middle wall in the Burner front wall on each side of the middle wall at least one burner is arranged, wherein the burners perpendicular to the furnace axis in blow out the combustion chamber and the combustion chamber the fuel and combustion air respectively, with heat over the firebox walls, the Middle wall and the Konvektivheizflächen is withdrawn and where the middle wall is formed with Vertikalberohrung and the Schraubenberohrung and the middle wall to be switched as an evaporator.

Die Erfindung ist nachstehend beispielsweise anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:The The invention is explained in more detail below, for example, with reference to the figures. It shows:

1 einen schematischen Vertikalschnitt durch den Feuerraum einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsanlage mit Brennern in Boxer-Anordnung längs der Linie I-I in 3, 1 a schematic vertical section through the combustion chamber of an embodiment of the combustion system according to the invention with burners in boxer arrangement along the line II in 3 .

2 einen Vertikalschnitt durch den Feuerraum der Feuerungsanlage nach 1 längs der Linie II-II in 3, 2 a vertical section through the combustion chamber of the furnace after 1 along the line II-II in 3 .

3 einen Horizontalschnitt längs der Linie III-III in 1 und 3 a horizontal section along the line III-III in 1 and

4 einen Längsschnitt vergleichbar 1 längs der Linie IV-IV in 3, wobei die bevorzugte Berohrung der Feuerraumwände und die bevorzugte Berohrung der Mittelwand dargestellt sind. 4 a longitudinal section comparable 1 along the line IV-IV in 3 showing the preferred bore of the furnace walls and the preferred bore of the center wall.

Gemäß den 1–3 weist die Feuerungsanlage (Dampferzeuger) einen Feuerraum 1 mit paarweise gegenüberliegend vertikalen Feuerraumwänden 2, 3 und 4, 5 und einem Trichter 6, sowie einen Rauchgasauslaß am oberen Ende des Feuerraums auf. In den Feuerraumwänden 2, 3 sind jeweils zwei Gruppen 7a, 7b und 8a, 8b von je sechs Brennern in Boxeranordnung angeordnet. (Eine Frontfeuerung mit Brennern in nur einer Wand 2 oder 3 ist auch möglich). Die eingesetzten Brenner sind vorzugsweise NOx-arme Runddrallbrenner. Über die Brenner wird Trockenbraunkohle TBK und Verbrennungsluft L zugeführt. Weitere Verbrennungsluft wird in den Feuerraum 1 eingeblasen.According to the 1 - 3 Show the Feue (steam generator) a firebox 1 with pairwise opposite vertical firebox walls 2 . 3 and 4 . 5 and a funnel 6 , as well as a flue gas outlet at the top of the firebox. In the firebox walls 2 . 3 are each two groups 7a . 7b and 8a . 8b arranged by six burners in boxer arrangement. (A front burner with burners in just one wall 2 or 3 is possible, too). The burners used are preferably low-NOx round-twist burners. About the burners dry lignite TBK and combustion air L is supplied. More combustion air is in the furnace 1 blown.

Zwischen den Brennergruppen 7a, 8a und 7b, 8b erstreckt sich parallel zu den Feuerraumwänden 4 und 5 eine aus zwei Teilen 9a und 9b bestehende Mittelwand 9, deren Teile sich auch in den Trichter 5 hinein erstrecken und die Trichterwände durchsetzen. Die Teile 9a und 9b sind an ihren außen liegenden Kanten nicht mit den Feuerraumwänden 2 bzw. verbunden und bilden zwischen ihren innen liegenden Kanten einen Spalt 10 vorbestimmter Größe, der dem Druckausgleich zwischen den beiden durch die Mittelwand bestimmten Teilfeuerräumen 1a und 1b dient. (Eine Ausbildung der Mittelwand 9 in mehr als zwei Teile ist möglich, aber weniger vorteilhaft). Die Mittelwandteile 9a und 9b sind vorzugsweise als einlagige Rohrbretter ausgebildet.Between the burner groups 7a . 8a and 7b . 8b extends parallel to the firebox walls 4 and 5 one of two parts 9a and 9b existing center wall 9 whose parts are also in the funnel 5 extend into it and enforce the funnel walls. The parts 9a and 9b are not on their outside edges with the firebox walls 2 or connected and form between their inner edges a gap 10 predetermined size, the pressure equalization between the two determined by the middle wall part firebreaks 1a and 1b serves. (A training of the middle wall 9 in more than two parts is possible, but less advantageous). The middle wall parts 9a and 9b are preferably designed as single-layer pipe boards.

Im oberen Teil des Feuerraums sind zwei Gruppen von Konvektivheizflächen 11 und 12 angeordnet, die durch die Mittelwand 9 gasseitig voneinander getrennt sind und von denen die oberen als mit Speisewasser beaufschlagte ECO's ausgebildet sind.In the upper part of the firebox are two groups of convection heating surfaces 11 and 12 arranged through the middle wall 9 Are separated from each other on the gas side and of which the upper are formed as ECOs acted upon by feedwater.

Wie in der 1 schematisch gezeigt, wird das in den ECO's erwärmte Speisewasser W1 einem Verteiler 13 zugeführt. Ein aufgeteilter Teilstrom W3 dient der Zufuhr von Wasser zu den Feuerraumwänden (Feuerraumverdampfer) und ein anderer aufgeteilter Teilstrom W2 der Beaufschlagung der beiden Mittelwandteile 9a und 9b. Feuerraumverdampfer und Mittelwand sind also als Verdampfer und parallel zueinander geschaltet.Like in the 1 shown schematically, the heated in the ECO's feedwater W1 a distributor 13 fed. A split partial flow W3 serves to supply water to the combustion chamber walls (combustion chamber evaporator) and another split partial flow W2 to act on the two middle wall parts 9a and 9b , Firebox evaporator and middle wall are therefore connected as an evaporator and parallel to each other.

Wie aus der 4 ersichtlich, sind die Feuerraumwände 2, 3, 4 und 5 in ihrem unteren brennernahen Bereich bevorzugt als Schraubenberohrung S und in ihrem oberen brennerfernen Bereich als Vertikalberohrung V, die als Überhitzer geschaltet ist, ausgebildet. Die als Verdampfer geschaltete Mittelwand ist als Vertikalberohrung VV ausgebildet.Like from the 4 Obviously, the firebox walls are 2 . 3 . 4 and 5 in its lower region near the burner, preferably as a screw bore S and in its upper region remote from the burner as a vertical bore V, which is connected as a superheater. The connected as an evaporator middle wall is designed as a vertical bore VV.

Sowohl die Schraube als auch die Mittelwand können abhängig von der Leistung des Dampferzeugers aus Glattrohren, aus innen berippten Rohren oder einer Kombination der beiden gefertigt werden. Für die Schraubenberohrung S und für den derselben Temperaturbelastung ausgesetzten Teil der Mittelwand empfiehlt sich vorzugsweise als Material 13CrMo44 und für den Vertikalrohrteil V der Feurerraumwände und den oberen Teil der Mittelwand empfiehlt sich vorzugsweise 7CrMoVTiB1010. Der aus C13CrMo44 gefertigte Teil der Feuerraumwände endet bei einer Mediumtemperatur von ca. 435°C an der Grenze bzw. Materialgrenze G zwischen 13CrMo44 und 7CrMoVTiB1010 und mündet in ein weiter unten erläutertes Abscheidesystem AS, mit dessen Eingang auch das obere Ende der Mittelwand verbunden ist, wie die 4 schematisch zeigt. Die Materialgrenze G könnte auch innerhalb der Schraube S liegen, d. h. in der 4 weiter nach unten. Die Materialgrenze G muß also nicht mit der Grenze zwischen Schraubberohrung und Vertikalberohrung übereinstimmenBoth the screw and the center wall can be made of plain tubes, internally ribbed tubes, or a combination of the two depending on the power of the steam generator. For the Schraubenberohrung S and for the same temperature load exposed part of the middle wall is preferably recommended as the material 13CrMo44 and for the vertical tube part V Feurerraumwände and the upper part of the middle wall is preferably recommended 7CrMoVTiB1010. The part of the combustion chamber walls made of C13CrMo44 ends at a medium temperature of about 435 ° C at the boundary or material boundary G between 13CrMo44 and 7CrMoVTiB1010 and flows into a later explained Abscheidesystem AS, with its input and the upper end of the middle wall is connected as the 4 schematically shows. The material boundary G could also be within the screw S, ie in the 4 further down. The material limit G must therefore not coincide with the boundary between Schraubberohrung and Vertikalberohrung

Die Lasten der Schraubenberohrung S werden über an sich bekannte Konstanthänger 14a mit Umlenkung, von denen in der 4 nur einer beispielhaft dargestellt ist, in das nicht näher dargestellte Traggerüst 15 der Feuerungsanlage übertragen. Der als Überhitzer hinter dem Abscheidesystem AS geschaltete Feuerraumwandabschnitt mit Vertikalberohrung V muß somit nicht die Last des unteren Verdampferschnitts in Form der Schraubenberohrung S tragen und ist in dem Traggerüst 15 bei 16 fest aufgehängt. Die Schraubenberohrung S als Verdampfer und die Vertikalberohrung V als Überhitzer sind miteinander kraftschlüssig verschweißt und die Konstanthänger 14a so eingestellt, dass in jedem Betriebszustand an der Nahstelle: Verdampfer-Überhitzer eine Restkraft ΔF (Siehe Gleichung in 4) nach oben ausgeübt wird. Auf diese Weise wird eine freie thermische Dehnung des ganzen Feuerraumkörpers nach unten gewährleistet und die Lasten aus den Feuerraumwänden werden in zwei Ebenen des Kesseltraggerüsts eingetragen.The loads of Schraubenberohrung S are known per se constant hanger 14a with diversion, of which in the 4 only one example is shown, in the support frame, not shown 15 transferred to the furnace. The switched as a superheater behind the separation system AS combustion chamber wall portion with vertical pipe V must therefore not carry the load of the lower evaporator section in the form of Schraubenberohrung S and is in the support frame 15 suspended at 16 firmly. The Schraubenberohrung S as an evaporator and the vertical pipe V as a superheater are welded together positively and the constant hanger 14a adjusted so that in each operating state at the near side: evaporator superheater a residual force .DELTA.F (See equation in 4 ) is exercised upward. In this way, a free thermal expansion of the entire furnace body is guaranteed down and the loads from the furnace walls are registered in two levels of the boiler support frame.

Die Mittelwand 9 bzw. deren Teile durchdringen den Trichter 5 und werden mit ihm verschweißt und werden in dem Traggerüst 15 über Konstanthänger 14b aufgehängt. Die Aufhängung der Mittelwand 9 ist also an die Aufhängung der Schraube S, mit der der Trichter 5 verbunden ist, angepaßt.The middle wall 9 or their parts penetrate the funnel 5 and be welded to it and become in the shoring 15 about constant hanger 14b suspended. The suspension of the middle wall 9 So is to the suspension of the screw S, with the funnel 5 connected, adapted.

Die Konvektivheizflächen 11 und 12 werden in dem Traggerüst 15 bei 17 über Tragrohre 18 (nur eins gezeigt) fest aufgehängt.The convective heating surfaces 11 and 12 be in the shoring 15 at 17 via support tubes 18 (only one shown) hung firmly.

Die in das Traggerüst 15 einzutragenden Lasten sind in der 4 durch nach unten gerichtete Pfeile symbolisiert.The in the shoring 15 loads to be entered are in the 4 symbolized by downward arrows.

Um sowohl die Wandtemperatur des Feuerraums abzusenken als auch die Zwischenüberhitzer (ZUE)-Einspritzung auf ein Minimum zu reduzieren, wird dem an sich bekannten Abscheidesystem AS eine Biflux-Einrichtung BF in der aus der 4 ersichtlichen Weise nachgeschaltet, in dem das Hochdrucksystem Wärme auf das ZUE-System überträgt. Hochdruckseitig wird die Biflux-Einrichtung BF vor den Wandüberhitzer und ZUE-seitig vor dem beheizten ZUE-Abschnitt geschaltet, der in Konvektivheizflächen 11, 12 verwirklicht wird. Die Biflux-Einrichtung kann somit der ZUE-Temperaturregelung und der Wandtemperaturregelung dienen.In order to lower both the wall temperature of the furnace as well as to reduce the reheater (ZUE) injection to a minimum, the biflux device BF is known in the from the 4 he visibly downstream, where the high-pressure system transfers heat to the ZUE system. On the high pressure side, the Biflux device BF is switched in front of the wall superheater and on the ZUE side in front of the heated ZUE section, which is used in convective heating surfaces 11 . 12 is realized. The Biflux device can thus serve the ZUE temperature control and the wall temperature control.

Claims

Furnace (steam generator) with a vertical combustion chamber walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) limited firebox ( 1 ), with a furnace axis (vertical longitudinal axis), with a lower and an upper part and an upper end of the combustion chamber ( 1 ) and with a flue gas outlet (RA) at the upper end of the combustion chamber ( 1 ), whereby in the lower part of the firebox ( 1 ) the firebox walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) as Schraubenberohrung (S) and in the upper part of the firebox ( 1 ) the firebox walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) formed as a vertical pipe (V) and in the upper part of the furnace ( 1 ) Convective heating surfaces ( 11 . 12 ) are arranged, wherein a furnace wall ( 2 ; 3 ; 4 ; 5 ) a burner front wall ( 2 ), wherein in the firebox ( 1 ) one vertically and substantially perpendicular to the burner front wall ( 2 ) and to the opposite firewall wall ( 3 ) extending middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) and on each side of the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) in the burner front wall ( 2 ) at least one burner ( 7a ; 7b ), the burners ( 7a ; 7b ) perpendicular to the firebox axis into the firebox ( 1 ), the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) is formed with vertical bore (VV) and the Schraubenberohrung (S) and the middle wall ( 9 ) are connected as an evaporator.

Furnace according to claim 1, characterized in that the vertical bore (VV) of the middle wall ( 9 ) is connected in parallel with the screw connection (S).

Furnace according to claim 1 or 2, characterized in that in the burner front wall ( 2 ) opposite firewall wall ( 3 ) on each side of the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) at least one further burner perpendicular to the combustion chamber axis ( 8a ; 8b ) is arranged.

Furnace according to at least one of claims 1-3, characterized in that the middle wall ( 9 ) of two parts ( 9a . 9b ) and the parts ( 9a . 9b ) under gap formation ( 10 ) are arranged at a distance from each other.

Furnace according to at least one of claims 1-4, characterized in that the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) separated from the firebox walls ( 2 - 5 ) and convection heating surfaces ( 11 ; 12 ) on the boiler frame ( 15 ) is suspended.

Furnace according to at least one of claims 1-5, characterized in that Schraubenberohrung (S) and middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) via constant hanger ( 14a ; 14b ) on a supporting framework ( 15 ) of the firing system are suspended.

A method of burning fossil dust-like fuels into and operating a furnace (steam generator) according to at least one of claims 1-6, comprising a vertical furnace wall ( 2 . 3 . 4 . 5 ) limited firebox ( 1 ), with a furnace axis (vertical longitudinal axis), with a lower and an upper part and an upper end of the combustion chamber ( 1 ) and with a flue gas outlet (RA) at the upper end of the combustion chamber ( 1 ), whereby in the lower part of the firebox ( 1 ) the firebox walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) as Schraubenberohrung (S) and in the upper part of the combustion chamber, the furnace walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) formed as a vertical pipe (V) and in the upper part of the furnace ( 1 ) Convective heating surfaces ( 11 . 12 ), wherein a furnace wall ( 2 ; 3 ; 4 ; 5 ) a burner front wall ( 2 ), wherein in the firebox ( 1 ) one vertically and substantially perpendicular to the burner front wall ( 2 ) and to the opposite firewall wall ( 3 ) extending middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) and on each side of the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) in the burner front wall ( 2 ) on each side of the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) at least one burner ( 7a ; 7b ), the burners ( 7a . 7b ) perpendicular to the firebox axis into the firebox ( 1 ) and supply the combustion chamber with the fuel and combustion air, whereby heat is transferred through the combustion chamber walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ), the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) and the convective heating surfaces ( 11 . 12 ) and the middle wall ( 9 ; 9a . 9b ) is formed with vertical bore (VV) and the Schraubenberohrung (S) and the middle wall ( 9 ) are switched as an evaporator.