DE102012100522A1 - Boiler tube arrangement of a heat recovery steam generator - Google Patents

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Jon Robert Campbell
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Abstract

Ein Abhitzedampferzeuger (118) umfasst ein Gehäuse (120) mit einem Einlass (116) und einem Auslass (125), ein Kesselrohr (202), das in dem Gehäuse (120) angeordnet ist, wobei das Kesselrohr (202) einen inneren Hohlraum (302) und eine Außenfläche (208) definiert, wobei das Kesselrohr (202) eine Querschnittsform mit einer Längsachse (301) und einer Querachse (303) aufweist, wobei eine Länge der Längsachse (301) länger ist als eine Länge der Querachse (303), und mindestens eine Rippe (206), die an der Außenfläche (208) des Kesselrohrs (202) angeordnet ist.A heat recovery steam generator (118) comprises a housing (120) with an inlet (116) and an outlet (125), a boiler tube (202), which is arranged in the housing (120), the boiler tube (202) having an inner cavity ( 302) and an outer surface (208), the boiler tube (202) having a cross-sectional shape with a longitudinal axis (301) and a transverse axis (303), a length of the longitudinal axis (301) being longer than a length of the transverse axis (303) and at least one rib (206) disposed on the outer surface (208) of the boiler tube (202).

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Der hier beschriebene Erfindungsgegenstand betrifft Kesselrohre in Abhitzedampferzeugern.The subject invention described here relates to boiler tubes in heat recovery steam generators.

Gas- und Dampf-Kombianlagen umfassen eine Gasturbine, die mechanisch mit einem Generator verbunden ist. Die Gasturbine gibt heiße Abgase ab, die durch einen Abhitzedampferzeuger (HRSG) geleitet werden. Die Abgase strömen durch einen Einlasskanal in dem HRSG und durch ein Gehäuse, das mehrere Kesselrohre aufweist. Kesselwasser oder -dampf strömt durch die Kesselrohre und wird durch den Strom Abgase erwärmt, was zu erhitztem Dampf führt, der zum Antreiben einer Dampfturbine verwendet werden kann.Combined gas and steam systems include a gas turbine mechanically connected to a generator. The gas turbine releases hot exhaust gases which are passed through a heat recovery steam generator (HRSG). The exhaust gases flow through an inlet passage in the HRSG and through a housing having a plurality of boiler tubes. Boiler water or steam flows through the boiler tubes and is heated by the stream of exhaust gases, resulting in heated steam that can be used to power a steam turbine.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Abhitzedampferzeuger ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, ein Kesselrohr, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Kesselrohr einen inneren Hohlraum und eine Außenfläche definiert, wobei das Kesselrohr eine Querschnittsform mit einer Längsachse und einer Querachse aufweist, wobei eine Länge der Längsachse länger ist als eine Länge der Querachse, und mindestens eine Rippe, die an der Außenfläche des Kesselrohrs angeordnet ist.According to one aspect of the invention, a heat recovery steam generator includes a housing having an inlet and an outlet, a boiler tube disposed within the housing, the boiler tube defining an interior cavity and an exterior surface, the boiler tube having a cross-sectional shape with a longitudinal axis and a transverse axis wherein a length of the longitudinal axis is longer than a length of the transverse axis, and at least one rib disposed on the outer surface of the boiler tube.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Energieerzeugungssystem eine Gasturbine mit einem Abgaskanal und einen Abhitzedampferzeuger, der ein Gehäuse mit einem Einlass, der mit dem Abgaskanal verbunden ist, und einem Auslass, ein Kesselrohr, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Kesselrohr einen inneren Hohlraum und eine Außenfläche definiert, wobei das Kesselrohr eine Querschnittsform mit einer Längsachse und einer Querachse aufweist, wobei eine Länge der Längsachse länger ist als eine Länge der Querachse, und mindestens eine Rippe aufweist, die an der Außenfläche des Kesselrohrs angeordnet ist.According to another aspect of the invention, a power generation system comprises a gas turbine having an exhaust passage and a heat recovery steam generator having a housing with an inlet connected to the exhaust passage and an outlet, a boiler tube disposed in the housing, the boiler tube having a inner cavity and an outer surface defined, wherein the boiler tube has a cross-sectional shape with a longitudinal axis and a transverse axis, wherein a length of the longitudinal axis is longer than a length of the transverse axis, and at least one rib, which is arranged on the outer surface of the boiler tube.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Kesselrohrbaugruppe ein Rohr, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Rohr einen inneren Hohlraum und eine Außenfläche definiert, wobei das Rohr eine Querschnittsform mit einer Längsachse und einer Querachse aufweist, wobei eine Länge der Längsachse länger ist als eine Länge der Querachse, und mindestens eine Rippe, die an der Außenfläche des Rohrs angeordnet ist.In yet another aspect of the invention, a boiler tube assembly includes a tube disposed in the housing, the tube defining an interior cavity and an exterior surface, the tube having a cross-sectional shape with a longitudinal axis and a transverse axis, wherein a length of the longitudinal axis is longer is as a length of the transverse axis, and at least one rib, which is arranged on the outer surface of the tube.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.These and other advantages and features will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung besonders ausgeführt und deutlich beansprucht. Die vorangehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, in denen:The subject matter considered as the invention is particularly pointed out and distinctly claimed in the claims at the end of the specification. The foregoing and other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1 eine Systemdarstellung einer beispielhaften Kombianlage veranschaulicht. 1 a system representation of an exemplary combination plant illustrated.

2 eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Kesselrohrbaugruppe darstellt. 2 FIG. 3 illustrates a side view of a portion of one embodiment of a boiler tube assembly. FIG.

3 eine Querschnittdarstellung entlang der Linie 3-3 von 2 veranschaulicht. 3 a cross-sectional view along the line 3-3 of 2 illustrated.

4 eine Seitenansicht eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Kesselrohrbaugruppe darstellt. 4 FIG. 3 illustrates a side view of a portion of an alternative embodiment of a boiler tube assembly. FIG.

5 eine Querschnittdarstellung entlang der Linie 5-5 von 4 veranschaulicht. 5 a cross-sectional view taken along the line 5-5 of 4 illustrated.

6 eine Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen in einem Abschnitt des HRSG von 1 veranschaulicht. 6 a cross-sectional view of an embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies in a section of the HRSG of 1 illustrated.

7 ein Diagramm veranschaulicht, das die Veränderung der Leistung in Kilowatt gegenüber einer Veränderung des Abgasdrucks zeigt. 7 a diagram illustrating the change in power in kilowatts versus a change in exhaust pressure.

8 ein Diagramm veranschaulicht, das die Veränderung des Systemwirkungsgrads gegenüber einer Veränderung des Abgasdrucks zeigt. 8th a diagram illustrating the change in the system efficiency against a change in the exhaust pressure.

9 eine Querschnittdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen in einem Abschnitt des HRSG von 1 veranschaulicht. 9 a cross-sectional view of an alternative embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies in a section of the HRSG of 1 illustrated.

10 eine Querschnittdarstellung eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen veranschaulicht. 10 a cross-sectional view of another alternative embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies illustrated.

In der ausführlichen Beschreibung werden Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit Vorteilen und Merkmalen als Beispiele unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert.In the detailed description, embodiments of the invention together with advantages and features will be described by way of example with reference to the drawings.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

1 veranschaulicht eine Systemdarstellung einer beispielhaften Kombianlage 100. Die Anlage 100 umfasst eine Gasturbine 102, die mechanisch mit einem Generator 104 verbunden ist. Die Gasturbine 102 weist eine Lufteinströmkammer 106, einen Verdichterabschnitt 108, einen Brennkammerabschnitt 110, einen Turbinenabschnitt 112 und eine(n) Abgaskammer (Abgaskanal) 114 auf. Die Abgaskammer 114 ist mit einem Einlasskanal 116 eines Abhitzedampferzeugers (HRSG) 118 verbunden. Der HRSG 118 weist ein Gehäuse 120 auf, das Kesselrohre 122 umschließt. Das Gehäuse 120 ist mit einem Auslasskanal 125 verbunden. Die Kesselrohre 122 sind mit einer Pumpe 124 und einer Dampfturbine 126 verbunden. Die Dampfturbine 126 ist mechanisch mit einem Generator 128 verbunden. Die Dampfturbine gibt Dampf an einen Kondensator 130 ab, der mit der Pumpe 124 verbunden ist. 1 illustrates a system representation of an exemplary combination plant 100 , The attachment 100 includes a gas turbine 102 , the mechanically with a generator 104 connected is. The gas turbine 102 has an air inflow chamber 106 , a compressor section 108 , a combustion chamber section 110 , a turbine section 112 and an exhaust chamber (exhaust passage) 114 on. The exhaust gas chamber 114 is with an inlet channel 116 a heat recovery steam generator (HRSG) 118 connected. The HRSG 118 has a housing 120 on, the boiler tubes 122 encloses. The housing 120 is with an exhaust duct 125 connected. The boiler pipes 122 are with a pump 124 and a steam turbine 126 connected. The steam turbine 126 is mechanical with a generator 128 connected. The steam turbine gives off steam to a condenser 130 off with the pump 124 connected is.

Während des Betriebs strömt Luft 101 in die Lufteinströmkammer 106 und wird von dem Verdichter 108 unter Druck gesetzt. Brennstoff wird der komprimierten Luft zugesetzt und in der Brennkammer 110 gezündet. Heiße, sich entspannende Gase strömen durch die Turbine 112, die sich dreht und den Verdichter 108 und den Generator 104 antreibt. Die Abgase 103 strömen aus der Abgaskammer 114 und in den Einlasskanal 116 und das Gehäuse 120 des HRSG 118. Die Abgase 103 strömen durch den HRSG 118 und um die Kesselrohre 122 herum und erhitzen das Kesselwasser, das durch die Kesselrohre 122 fließt. Das Kesselwasser wird in Dampf umgewandelt, der die Dampfturbine 126 und den mechanisch verbundenen Generator 128 antreibt. Der Dampf tritt aus der Dampfturbine 126 aus und wird von dem Kondensator 130 zu Wasser kondensiert, das von der Pumpe 124 unter Druck gesetzt wird.During operation, air flows 101 into the air inflow chamber 106 and gets off the compressor 108 put under pressure. Fuel is added to the compressed air and in the combustion chamber 110 ignited. Hot, relaxing gases flow through the turbine 112 that turns and the compressor 108 and the generator 104 drives. The exhaust gases 103 flow out of the exhaust chamber 114 and in the inlet channel 116 and the case 120 of the HRSG 118 , The exhaust gases 103 flow through the HRSG 118 and around the boiler tubes 122 around and heat the boiler water that flows through the boiler tubes 122 flows. The boiler water is converted into steam, which is the steam turbine 126 and the mechanically linked generator 128 drives. The steam comes out of the steam turbine 126 off and off of the condenser 130 condensed to water by the pump 124 is pressurized.

2 stellt eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Kesselrohrbaugruppe 202 dar. Die Kesselrohrbaugruppe 202 weist ein Rohr 204 auf und Rippen 206, die parallel an einer Außenfläche 208 des Rohrs 204 angeordnet sind. Das Rohr 204 und die Rippen 206 können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, beispielsweise Stahl oder einem anderen Metallwerkstoff. Die Rippen 206 können an der Außenfläche 208 des Rohrs 204 unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens, beispielsweise Schweißen, Löten, eines Klebstoffs oder einer mechanischen Verbindung befestigt werden. 2 FIG. 12 illustrates a side view of a portion of one embodiment of a boiler tube assembly. FIG 202 dar. The boiler tube assembly 202 has a pipe 204 on and ribs 206 parallel to an outer surface 208 of the pipe 204 are arranged. The pipe 204 and the ribs 206 may be made of any suitable material, for example steel or another metal material. Ribs 206 can on the outside surface 208 of the pipe 204 be attached using a suitable method, such as welding, soldering, an adhesive or a mechanical connection.

3 veranschaulicht eine Querschnittdarstellung entlang der Linie 3-3 (von 2) der Kesselrohrbaugruppe 202. Die Kesselrohrbaugruppe 202 weist einen Hohlraum 302 auf, der von dem Rohr 204 definiert wird, das eine Innenfläche 304 aufweist. Das Rohr 204 ist elliptisch geformt und weist eine Hauptachse (Längsachse) (y) 301 und eine Nebenachse (Querachse) (x) 303 auf, wobei y > x. 3 illustrates a cross-sectional view along the line 3-3 (of 2 ) of the boiler tube assembly 202 , The boiler tube assembly 202 has a cavity 302 on top of the pipe 204 is defined, which is an inner surface 304 having. The pipe 204 is elliptical in shape and has a major axis (longitudinal axis) (y) 301 and a minor axis (transverse axis) (x) 303 on, where y> x.

4 stellt eine Seitenansicht eines Abschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Kesselrohrbaugruppe 402 dar. Die Kesselrohrbaugruppe 402 weist ein Rohr 404 auf und Rippen 406, die parallel an einer Außenfläche 408 des Rohrs 404 angeordnet sind. 4 FIG. 3 illustrates a side view of a portion of an alternative embodiment of a boiler tube assembly. FIG 402 dar. The boiler tube assembly 402 has a pipe 404 on and ribs 406 parallel to an outer surface 408 of the pipe 404 are arranged.

5 veranschaulicht eine Querschnittdarstellung entlang der Linie 5-5 (von 4) der Kesselrohrbaugruppe 402. Die Kesselrohrbaugruppe 402 weist einen Hohlraum 502 auf, der von dem Rohr 404 definiert wird, das eine Innenfläche 504 aufweist. Das Rohr 404 ist pillenförmig und weist eine Längsachse (a) 501 und eine Querachse (b) 503 auf, wobei a > b. Das Rohr 404 weist parallele Längsabschnitte 510 und Endabschnitte 512 auf, die eine durchgängige Form bilden. Die Endabschnitte 512 der Kesselrohrbaugruppe 402 sind abgerundet mit einem Radius (r) 505. 5 illustrates a cross-sectional view along the line 5-5 (of 4 ) of the boiler tube assembly 402 , The boiler tube assembly 402 has a cavity 502 on top of the pipe 404 is defined, which is an inner surface 504 having. The pipe 404 is pill-shaped and has a longitudinal axis (a) 501 and a transverse axis (b) 503 on, where a> b. The pipe 404 has parallel longitudinal sections 510 and end sections 512 which form a continuous shape. The end sections 512 the boiler tube assembly 402 are rounded with a radius (r) 505 ,

6 veranschaulicht eine Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen 202 in einem Abschnitt des HRSG 118 (von 1). Der Strömungsweg der Abgase 103 aus der Gasturbine 102 ist dargestellt. Während des Betriebs strömt Kesselwasser durch den Hohlraum 204 der Kesselrohrbaugruppen 202. Die Abgase 103 übertragen Wärme auf das Kesselwasser über die Rippen 206 und das Rohr 204. Die elliptische Form der Kesselrohrbaugruppe 202 verbessert die Strömung der Abgase 103, indem die Oberfläche jeder Rohrbaugruppe 202 in Richtung des Strömungswegs der Abgase 103 gestreckt und abgeflacht wird; und verringert den Druckverlust durch den HRSG 118. Die elliptische Form des Rohrs 204 und der Rippen 206 vergrößert die Oberfläche der Kesselrohrbaugruppe 202 (im Gegensatz zu einer Baugruppe aus einem kreisförmig geformten Rohr und Rippen) und erhöht die Wärmeübertragung auf das Kesselwasser pro Rohr. Die verbesserte Wärmeübertragung der Kesselrohrbaugruppe 202 kann auch zulassen, dass der Abstand (die Zwischenräume) (mit dem Pfeil 601 angegeben) der Kesselrohrbaugruppen 202 relativ größer (als eine Anordnung kreisförmiger Rohre) ist, während die gewünschten Wärmeübertragungskenndaten (Wärmetauscherwirksamkeit) des HRSG 118 beibehalten werden. Ein größerer Abstand der Kesselrohrbaugruppen 202 senkt den Druckverlust weiter und verbessert die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase 103, wenn sie durch den HRSG 118 strömen. Bezogen auf 1 weisen die Abgase 103 beispielsweise einen Druck P1 am Einlasskanal 114 des HRSG 118 und einen Druck P2 am Auslasskanal 125 auf. Der Druckunterschied kann ausgedrückt werden als: ΔP = P2 – P1. In der dargestellten Ausführungsform ist der ΔP geringer als ein ΔP bei einem HRSG, der Rohre aufweist, die kürzere Zwischenräume aufweisen (z. B. eine Anordnung kreisförmiger Kesselrohre). Die Verringerung des ΔP in der dargestellten Ausführungsform erhöht den Wirkungsgrad der Gasturbine 102 (von 1) durch Senken eines Gegendrucks auf die Turbine 112. Der höhere Wirkungsgrad der Gasturbine 102 erhöht den Gesamtwirkungsgrad der Anlage 100. 6 illustrates a cross-sectional view of an embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies 202 in a section of the HRSG 118 (from 1 ). The flow path of the exhaust gases 103 from the gas turbine 102 is presented, layed out. During operation, boiler water flows through the cavity 204 the boiler tube assemblies 202 , The exhaust gases 103 transfer heat to the boiler water via the ribs 206 and the pipe 204 , The elliptical shape of the boiler tube assembly 202 improves the flow of exhaust gases 103 By removing the surface of each tube assembly 202 in the direction of the flow path of the exhaust gases 103 stretched and flattened; and reduces the pressure loss through the HRSG 118 , The elliptical shape of the pipe 204 and the ribs 206 enlarges the surface of the boiler tube assembly 202 (as opposed to an assembly of a circular shaped pipe and fins) and increases the heat transfer to the boiler water per pipe. The improved heat transfer of the boiler tube assembly 202 can also allow the distance (the spaces between them) (with the arrow 601 indicated) of the boiler tube assemblies 202 is relatively larger (than an array of circular tubes) while the desired heat transfer characteristics (heat exchanger efficiency) of the HRSG 118 to be kept. A greater distance between the boiler tube assemblies 202 reduces the pressure loss further and improves the flow velocity of the exhaust gases 103 if through the HRSG 118 stream. Related to 1 have the exhaust gases 103 for example, a pressure P1 at the inlet channel 114 of the HRSG 118 and a pressure P2 at the outlet channel 125 on. The pressure difference can be expressed as: ΔP = P2 - P1. In the illustrated embodiment, the ΔP is less than a ΔP in a HRSG having tubes having shorter clearances (eg, an array of circular boiler tubes). The reduction in the ΔP in the illustrated embodiment increases the efficiency of the gas turbine 102 (from 1 ) by lowering one Back pressure on the turbine 112 , The higher efficiency of the gas turbine 102 increases the overall efficiency of the system 100 ,

Ein weiterer Vorteil der erhöhten Wärmeübertragung der Kesselrohrbaugruppe 202 ist, dass die Zahl der Kesselrohrbaugruppen 202 in dem HRSG 118 verringert werden kann, wodurch die Gesamtgröße (und -kosten) des HRSG 118 verringert wird, während ein gewünschter Wert für die Wärmetauscherwirksamkeit erhalten bleibt.Another advantage of the increased heat transfer of the boiler tube assembly 202 is that the number of boiler tube assemblies 202 in the HRSG 118 can be reduced, reducing the overall size (and cost) of the HRSG 118 is decreased while maintaining a desired value for the heat exchange efficiency.

7 veranschaulicht ein Diagramm, das die Veränderung der Leistung in Kilowatt (kW) einer Kombianlage (CCkW) ähnlich der zuvor beschriebenen Anlage 100 und einer Gasturbinenanlage (SCkW) gegenüber einer Veränderung des Abgasdruck dP (ΔP) (in Zoll Wassersäule) einer Turbine zeigt. In diesem Zusammenhang führt eine Verringerung des Abgasdrucks zu einer Leistungserhöhung. 7 illustrates a diagram showing the change in power in kilowatts (kW) of a combined plant (CCkW) similar to the plant previously described 100 and a gas turbine plant (SCkW) against a change in exhaust pressure dP (ΔP) (in inches of water column) of a turbine. In this context, a reduction in the exhaust pressure leads to an increase in performance.

8 veranschaulicht ein Diagramm, das die Veränderung des Wirkungsgrads einer Kombianlage (CCeff) und einer Gasturbinenanlage (CCeff) gegenüber einer Veränderung des Abgasdruck dP (ΔP) (in Zoll Wassersäule) einer Turbine zeigt. Eine Verringerung des Abgasdrucks führt zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads. 8th Figure 11 is a graph showing the change in efficiency of a combined cycle (CCeff) and a gas turbine plant (CCeff) versus a change in exhaust pressure dP (ΔP) (in inches of water column) of a turbine. A reduction in the exhaust pressure leads to an increase in the efficiency.

Die bessere Strömungsgeschwindigkeit der Abgase 103 verbessert die Wärmeübertragung der Kesselrohrbaugruppen 202, indem die Wärme gleichmäßiger auf die Kesselrohrbaugruppen 202 übertragen wird, wenn die Abgase 103 durch den HRSG 118 strömen. Bezogen auf 6 erhalten beispielsweise die Rohre entlang der Reihe 602 die Abgase 103 mit einer höheren Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit als die Kesselrohrbaugruppen 202 entlang der Reihe 604, aufgrund des Wärmeverlusts in den Abgasen 103, wenn die Gase durch den HRSG 118 strömen. Der verbesserte Strömungsweg der dargestellten Ausführungsform verringert den Unterschied zwischen der Wärme, die auf die Kesselrohrbaugruppen 202 in der Reihe 602 und die Kesselrohrbaugruppen 202 in der Reihe 604 übertragen wird. Die gleichmäßigere Wärmeübertragung auf die Kesselrohrbaugruppen 202 entlang dem Strömungsweg der Abgase 103 erhöht den Wirkungsgrad des HRSG 118 und der Anlage 100 und kann ermöglichen, dass die Zahl der Kesselrohrbaugruppen 202 in dem HRSG 118 verringert wird, während ein gewünschter Wert für den Wärmetauscherwirkungsgrad erhalten bleibt. Die geringere Zahl von Kesselrohrbaugruppen 202 in dem HRSG 118 kann eine Reduzierung der Größe des HRSG 118 zulassen.The better flow rate of the exhaust gases 103 improves the heat transfer of the boiler tube assemblies 202 By placing the heat more evenly on the boiler tube assemblies 202 is transferred when the exhaust gases 103 through the HRSG 118 stream. Related to 6 For example, get the tubes along the row 602 the exhaust gases 103 with a higher temperature and flow rate than the boiler tube assemblies 202 along the row 604 , due to the heat loss in the exhaust gases 103 if the gases through the HRSG 118 stream. The improved flow path of the illustrated embodiment reduces the difference between the heat applied to the boiler tube assemblies 202 in line 602 and the boiler tube assemblies 202 in line 604 is transmitted. The more even heat transfer to the boiler tube assemblies 202 along the flow path of the exhaust gases 103 increases the efficiency of the HRSG 118 and the plant 100 and may allow the number of boiler tube assemblies 202 in the HRSG 118 is reduced while maintaining a desired value for the heat exchange efficiency. The smaller number of boiler tube assemblies 202 in the HRSG 118 can be a reduction in the size of the HRSG 118 allow.

9 veranschaulicht eine Querschnittdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen 402 in einem Abschnitt des HRSG 118 (von 1). Die Kesselrohrbaugruppen 402 sind auf ähnliche Weise wie die in 6 veranschaulichte Anordnung angeordnet. 9 FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of an alternative embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies. FIG 402 in a section of the HRSG 118 (from 1 ). The boiler tube assemblies 402 are similar to those in 6 illustrated arrangement arranged.

10 veranschaulicht eine Querschnittdarstellung eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Kesselrohrbaugruppen 202 in einem Abschnitt des HRSG 118 (von 1). Die Kesselrohrbaugruppen 202 sind in Reihen, die versetzt sind, angeordnet. 10 FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of another alternative embodiment of an arrangement of boiler tube assemblies. FIG 202 in a section of the HRSG 118 (from 1 ). The boiler tube assemblies 202 are arranged in rows that are offset.

Die Erfindung ist zwar ausführlich in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Zahl von Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch sollte es ohne Weiteres nachvollziehbar sein, dass die Erfindung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Die Erfindung kann vielmehr abgeändert werden, um jede beliebige Zahl von Varianten, Änderungen, Ersetzungen oder gleichwertigen Anordnungen zu umfassen, die bisher nicht beschrieben wurden, jedoch dem Geist und Geltungsbereich der Erfindung entsprechen. Zusätzlich versteht es sich, dass obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Aspekte der Erfindung möglicherweise lediglich einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen. Die Erfindung ist folglich nicht so zu verstehen, dass sie durch die vorangehende Beschreibung beschränkt ist, sondern ist lediglich durch den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche beschränkt.While the invention has been described in detail in connection with only a limited number of embodiments, it should be readily understood that the invention is not limited to these disclosed embodiments. Rather, the invention may be modified to encompass any number of variations, alterations, substitutions, or equivalent arrangements not heretofore described, but within the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that although various embodiments of the invention have been described, aspects of the invention may include only some of the described embodiments. The invention is therefore not to be understood as limited by the foregoing description, but is limited only by the scope of the appended claims.

Ein Abhitzedampferzeuger 118 umfasst ein Gehäuse 120 mit einem Einlass 116 und einem Auslass 125, ein Kesselrohr 202, das in dem Gehäuse 120 angeordnet ist, wobei das Kesselrohr 202 einen inneren Hohlraum 302 und eine Außenfläche 208 definiert, wobei das Kesselrohr 202 eine Querschnittsform mit einer Längsachse 301 und einer Querachse 303 aufweist, wobei eine Länge der Längsachse 301 länger ist als eine Länge der Querachse 303, und mindestens eine Rippe 206, die an der Außenfläche 208 des Kesselrohrs 202 angeordnet ist.A heat recovery steam generator 118 includes a housing 120 with an inlet 116 and an outlet 125 , a boiler tube 202 that in the case 120 is arranged, the boiler tube 202 an internal cavity 302 and an outer surface 208 defined, the boiler tube 202 a cross-sectional shape with a longitudinal axis 301 and a transverse axis 303 having a length of the longitudinal axis 301 is longer than a length of the transverse axis 303 , and at least one rib 206 on the outside surface 208 of the boiler tube 202 is arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
EnergieerzeugungssystemPower generation system
101101
Luftair
102102
Gasturbinegas turbine
103103
Abgaseexhaust
104104
Generatorgenerator
106106
LufteinströmkammerLufteinströmkammer
108108
Verdichterabschnittcompressor section
110110
Brennkammerabschnittcombustor section
112112
Turbinenabschnittturbine section
114114
Abgaskammerexhaust chamber
116116
Einlasskanalinlet channel
118118
Abhitzedampferzeugerheat recovery steam generator
120120
Gehäusecasing
122122
Kesselrohreboiler tubes
124124
Pumpepump
125125
Auslasskanalexhaust port
126126
Dampfturbinesteam turbine
128128
Generatorgenerator
130130
Kondensatorcapacitor
202202
KesselrohrbaugruppeBoiler tube assembly
204204
Rohrpipe
206206
Rippenribs
208208
Außenflächeouter surface
301301
Hauptachse (Längsachse)Main axis (longitudinal axis)
303303
Nebenachse (Querachse)Minor axis (transverse axis)
304304
Innenflächepalm
402402
KesselrohrbaugruppeBoiler tube assembly
404404
Rohrpipe
406406
Rippenribs
408408
Außenflächeouter surface
501501
Längsachselongitudinal axis
502502
Hohlraumcavity
503503
Querachsetransverse axis
504504
Innenflächepalm
505505
Radiusradius
510510
Längsabschnittelongitudinal sections
512512
Endabschnitteend
601601
Abstand (Zwischenräume)Distance (intervals)
602602
Reiheline
604604
Reiheline

Claims (8)

Abhitzedampferzeuger (118), aufweisend: ein Gehäuse (120), das einen Einlass (116) und einen Auslass (125) aufweist, ein Kesselrohr (202), das in dem Gehäuse (120) angeordnet ist, wobei das Kesselrohr (202) einen inneren Hohlraum (302) und eine Außenfläche (208) definiert, wobei das Kesselrohr eine Querschnittsform mit einer Längsachse (301) und einer Querachse (303) aufweist, wobei eine Länge der Längsachse (301) länger ist als eine Länge der Querachse (303), und mindestens eine Rippe (206), die an der Außenfläche (208) des Kesselrohrs (202) angeordnet ist.Heat recovery steam generator ( 118 ), comprising: a housing ( 120 ), which has an inlet ( 116 ) and an outlet ( 125 ), a boiler tube ( 202 ) located in the housing ( 120 ), wherein the boiler tube ( 202 ) an inner cavity ( 302 ) and an outer surface ( 208 ), wherein the boiler tube has a cross-sectional shape with a longitudinal axis ( 301 ) and a transverse axis ( 303 ), wherein a length of the longitudinal axis ( 301 ) is longer than a length of the transverse axis ( 303 ), and at least one rib ( 206 ) on the outer surface ( 208 ) of the boiler tube ( 202 ) is arranged. Abhitzedampferzeuger (118) nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsform des Kesselrohrs (202) elliptisch ist.Heat recovery steam generator ( 118 ) according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the boiler tube ( 202 ) is elliptical. Abhitzedampferzeuger (118) nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Rippe (206) elliptisch geformt ist.Heat recovery steam generator ( 118 ) according to claim 2, wherein the at least one rib ( 206 ) is elliptical in shape. Abhitzedampferzeuger (118) nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsform des Kesselrohrs (202) einen ersten Längsabschnitt (510) und einen zweiten Längsabschnitt (510) aufweist, wobei der erste Längsabschnitt (510) parallel zum zweiten Längsabschnitt (510) angeordnet ist.Heat recovery steam generator ( 118 ) according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the boiler tube ( 202 ) a first longitudinal section ( 510 ) and a second longitudinal section ( 510 ), wherein the first longitudinal section ( 510 ) parallel to the second longitudinal section ( 510 ) is arranged. Abhitzedampferzeuger (118) nach Anspruch 4, wobei die Querschnittsform des Kesselrohrs (202) ferner einen ersten radial geformten Querabschnitt (512) und einen zweiten radial geformten Querabschnitt (512) aufweist.Heat recovery steam generator ( 118 ) according to claim 4, wherein the cross-sectional shape of the boiler tube ( 202 ) further comprises a first radially shaped transverse section ( 512 ) and a second radially shaped transverse section ( 512 ) having. Abhitzedampferzeuger (118) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Rippe (206) eine ebene Fläche aufweist.Heat recovery steam generator ( 118 ) according to claim 1, wherein the at least one rib ( 206 ) has a flat surface. Abhitzedampferzeuger nach Anspruch 6, wobei die ebene Fläche der mindestens einen Rippe (206) parallel zu einer ebenen Fläche einer zweiten Rippe (206) angeordnet ist.Heat recovery steam generator according to claim 6, wherein the flat surface of the at least one rib ( 206 ) parallel to a flat surface of a second rib ( 206 ) is arranged. Abhitzedampferzeuger nach Anspruch 1, wobei der Einlass (116) mit einem Abgaskanal (114) einer Gasturbine (102) verbunden ist.A heat recovery steam generator according to claim 1, wherein the inlet ( 116 ) with an exhaust duct ( 114 ) a gas turbine ( 102 ) connected is.
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