DE112018000941T5

DE112018000941T5 - Brennstoffgaserhitzer, Tragstruktur für Brennstoffgaserhitzer und Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers

Info

Publication number: DE112018000941T5
Application number: DE112018000941.6T
Authority: DE
Inventors: Taichi Nakamura; Katsuhiro Hotta; Masanori Tagashira; Kenji Kirihara
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-12-12
Also published as: JP2018135812A; WO2018155015A1; US20210285377A1; KR102253217B1; JP6143985B1; KR20190103431A; US11143107B2

Abstract

Ein Brennstoffgaserhitzers, eine Tragstruktur für den Brennstoffgaserhitzer und ein Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers werden bereitgestellt. Der Brennstoffgaserhitzers umfasst einen Behälter (11) mit einer Hohlform, eine Gaseinlasskammer (12), die in einem Endabschnitt des Behälters (11) definiert ist und einen Gaseinlass (26) für Brennstoffgas aufweist, eine Gasauslasskammer (13), die in dem einen Endabschnitt des Behälters (11) definiert ist und einen Gasauslass (27) für das Brennstoffgas aufweist, eine Vielzahl von U-förmigen Wärmeübertragungsrohren (14), die im Inneren des Behälters (11) angeordnet sind, wobei die Wärmeübertragungsrohre (14) einen Endabschnitt (14a) aufweisen, der mit der Gaseinlasskammer (12) und andere Endabschnitte (14b), die mit der Gasauslasskammer (13) verbunden sind, ein Speisewasser-Zufuhranschluss (15), durch den Kesselspeisewasser (W1) der Innenseite des Behälters (11) zugeführt wird, ein Speisewasser-Austraganschluss (16), durch den das Kesselspeisewasser (W2) aus dem Inneren des Behälters (11) ausgetragen wird, eine Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung (17), die den einen Endabschnitten (14a) der Wärmeübertragungsrohre (14) in der Gaseinlasskammer (12) zugewandt angeordnet ist, einen Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen (18), der das Öffnen und Schließen der Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung (17) ermöglicht, eine Gasauslasskammer-Wartungsöffnung (19), die so angeordnet ist, dass sie den anderen Endabschnitten (14b) der Wärmeübertragungsrohre (14) in der Gasauslasskammer (13) zugewandt ist, und einen Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen (20), der das Öffnen und Schließen der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung (19) ermöglicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennstoffgaserhitzer der beispielsweise Brennstoff zur Verwendung in einer Gasturbine erhitzt, eine Tragstruktur für den Brennstoffgaserhitzer und ein Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers.
Hintergrund
Eine Gasturbine umfasst typischerweise einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine. Der Verdichter verdichtet Luft, die durch einen Lufteinlassanschluss eingetragen wird, um dadurch verdichtete Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck zu erzeugen. Die Brennkammer führt der verdichteten Luft Brennstoffgas zu, um die verdichtete Luft zu verbrennen, wodurch Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck erlangt wird. Die Turbine wird durch das Verbrennungsgas angetrieben und treibt einen damit koaxial verbundenen Generator an. Das Brennstoffgas, das der Brennkammer zuzuführen ist, wird durch einen Brennstoffgaserhitzer auf eine vorbestimmte Zufuhrtemperatur erhitzt. Der Brennstoffgaserhitzer umfasst einen Behälter, dem ein Heizmedium des Brennstoffgases zugeführt wird, und eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohren, die in dem Behälter angeordnet sind, und durch die das Brennstoffgas strömt. Somit findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Brennstoffgas, das durch jedes der Wärmeübertragungsrohre strömt, und dem Heizmedium, das dem Behälter zugeführt wird, statt. Dieser Wärmeaustausch erhitzt das Brennstoffgas.
Bei dem oben beschriebenen Brennstoffgaserhitzer beinhaltet das Brennstoffgas Sulfat (S), sodass das Sulfat mit Eisen (Fe), das in dem Behälter oder dem Wärmeübertragungsrohr des Brennstoffgaserhitzers beinhaltet ist, reagiert, wodurch Partikel aus Eisensulfid (FeS) als einen Fremdstoff erzeugt wird. Eine bekannte, in Patentschrift 1 offenbarte Technik zielt darauf ab, den Fremdstoff zu entfernen. Der in Patentschrift 1 offenbarte Brennstoffgaserhitzer trägt Brennstoffgas, das durch eine Heizeinheit erhitzt ist, zu einem Zentrifugalhohlraum aus, und erzeugt eine wirbelnde Strömung des Brennstoffgases in dem Zentrifugalhohlraum, wodurch der Fremdstoff von dem Brennstoffgas separiert bzw. abgetrennt wird.
Zitationsliste
Patentschrift
Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2014-137054
Zusammenfassung
Technisches Problem
Der bekannte Brennstoffgaserhitzer kann den Fremdstoff separieren, indem das von der Heizeinheit ausgetragene Brennstoffgas einer zentrifugalen Trennung ausgesetzt wird. Der Fremdstoff, der das durch die Reaktion des Sulfats mit Eisen erzeugte Eisensulfit enthält, tendiert dazu, an einer inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs oder des Behälters anzuhaften. Um den Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs oder des Behälters anhaftet, zu entfernen, muss der Behälter oder das Wärmeübertragungsrohr demontiert werden. Die Demontage benötigt viel Arbeit, was unvorteilhaft zu einem Anstieg der Wartungskosten des Brennstoffgaserhitzers führt.
Die vorliegende Erfindung wurde erstellt, um das vorherige Problem zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brennstoffgaserhitzer, der eine Reduktion der Wartungskosten erreicht, bereitzustellen.
Lösung für das Problem
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst ein Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung einen Behälter mit einer hohlen Form, die sich in einer horizontalen Richtung erstreckt, eine Gaseinlasskammer, die in einem Endabschnitt in einer Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gaseinlass für Brennstoffgas aufweist, eine Gasauslasskammer, die in dem anderen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gasauslass für das Brennstoffgas aufweist, eine Vielzahl von U-förmigen Wärmeübertragungsrohren, die in einem Inneren des Behälters angeordnet sind, wobei die Wärmeübertragungsrohre jeweils einen Endabschnitt in Verbindung mit der Gaseinlasskammer und einen anderen Endabschnitt in Verbindung mit der Gasauslasskammer, aufweisen, einen Heizmedium-Zufuhranschluss, durch welchen ein Heizmedium dem Inneren des Behälters zugeführt wird, einen Heizmedium-Austraganschluss, durch welchen das Heizmedium aus dem Inneren des Behälters ausgetragen wird, eine Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer kommunizieren, einen Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht, eine Gasauslasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gasauslasskammer kommunizieren, und einen Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht.
Somit ist die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung so angeordnet, dass sie Positionen, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer kommunizieren, zugewandt ist, und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ist so angeordnet, dass sie Positionen, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gasauslasskammer kommunizieren, zugewandt ist, und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung sind so ausgestaltet, dass sie jeweils durch den Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen und den Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen geöffnet werden können. Somit können durch Entfernen des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre von der Außenseite gesehen werden, sodass das Einspritzen eines Strahlreinigungsmaterials von einer Reinigungsdüse, die in den einen Endabschnitt des Wärmeübertragungsrohrs eingesetzt ist, ermöglicht einen Fremdstoff, der an einer inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs anhaftet, durch das Strahlreinigungsmaterial, das sich durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs bewegt, abzulösen. Folglich kann eine Wartung der Wärmeübertragungsrohre innerhalb kurzer Zeit einfach durchgeführt werden und eine Reduzierung der Wartungskosten kann erreicht werden.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Innere des Behälters durch eine Schottwand, die sich entlang einer vertikalen Richtung erstreckt, in einen ersten Raum und in einen zweiten Raum unterteilt, die Gaseinlasskammer ist angrenzend an die Schottwand an einer oberen Seite in dem ersten Raum angeordnet, die Gasauslasskammer ist an einer unteren Seite in dem ersten Raum und an der einen Endabschnittseite des Behälters angeordnet, die Wärmeübertragungsrohre sind in dem zweiten Raum angeordnet, und die Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre verlaufen durch die Schottwand hindurch.
Weil die Gaseinlasskammer an der oberen Seite in dem ersten Raum angeordnet ist und die Gasauslasskammer an einer unteren Seite in dem ersten Raum an einer Seite angrenzend an einem Endabschnitt des Behälters angeordnet ist, können der Gaseinlass und der Gasauslass für das Brennstoffgas an derselben Seite angeordnet sein, was zu einer Reduktion der Herstellungskosten führt.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Gaseinlass und der Gasauslass in Längsrichtung des Behälters an einem oberen Abschnitt des Behälters nebeneinander angeordnet.
Durch Anordnen des Gaseinlasses und des Gasauslasses an dem oberen Abschnitt des Behälters, können Leitungen, die mit dem Gaseinlass und dem Gasauslass verbunden sind, einfach sein, selbst mit Tragstrukturen, die an beiden Seiten des Behälters angeordnet sein können, um den Behälter zu tragen, sodass die Ausgestaltung vereinfacht sein können.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung ist der erste Raum durch eine Trennwand, die eine vertikale Wand, die sich entlang der vertikalen Richtung erstreckt, und eine horizontale Wand, die sich entlang der horizontalen Richtung erstreckt, aufweist, unterteilt, um die Gaseinlasskammer und die Gasauslasskammer zu definieren, die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ist an dem einen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters angeordnet, und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung ist in der vertikalen Wand angeordnet.
Die Gaseinlasskammer und die Gasauslasskammer, welche durch die Trennwand, die angeordnet ist, um den ersten Raum zu unterteilen, definiert sind, ermöglicht der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung und der Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung einfach angeordnet zu sein, um Positionen, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer und der Gasauslasskammer kommunizieren, zugewandt zu sein.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung sind die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre einer Außenseite des Behälters durch die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ausgesetzt, und die anderen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre sind der Außenseite des Behälters durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ausgesetzt.
Die einen Endabschnitte und die anderen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre können jeweils einfach der Außenseite des Behälters durch die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ausgesetzt sein, sodass eine Durchführbarkeit der Wartung der Wärmeübertragungsrohre verbessert sein kann.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Behälter einen an einem unteren Abschnitt des Behälters angeordneten Leck-Heizmedium-Austraganschluss auf, durch den das Heizmedium, das in die Gasauslasskammer gelangt ist, ausgetragen wird.
Somit kann der Leck-Heizmedium-Austraganschluss, der an dem unteren Abschnitt des Behälters angeordnet ist, das ausgetretene Heizmedium einfach zu der Außenseite ausgetragen.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Leck-Heizmedium-Erfassungsvorrichtung mit dem Leck-Heizmedium-Austraganschluss verbunden.
Die Verbindung der Leck-Heizmedium-Erfassungsvorrichtung, mit dem Leck-Heizmedium-Austraganschluss ermöglicht einen Austritt des Heizmediums aus dem Leck-Heizmedium-Auslassanschluss zu erfassen, sodass ein Schaden an den Wärmeübertragungsrohren einfach erfasst werden kann.
Eine Tragstruktur für einen Brennstoffgaserhitzer umfasst einen Tragsockel, der durch eine Vielzahl von Tragsäulen, die auf einer Bodenoberfläche angeordnet sind, getragen ist. Ein Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 3 ist auf der Bodenoberfläche angeordnet und ein weiterer Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 3 ist auf dem Tragsockel angeordnet, und die Tragsäulen sind längsseits der Gaseinlasskammer oder der Gasauslasskammer angeordnet.
Weil Tragsäulen längsseits eines schweren Abschnitts des Brennstoffgaserhitzers angeordnet und die Gaseinlasskammer und die Gasauslasskammer nicht seitlich angeordnet sind, können die Tragsäulen nahe an dem Brennstoffgaserhitzer angeordnet sein.
Ein Verfahren zum Reinigen eines Brennstoffgaserhitzers gemäß der vorliegenden Erfindung, das bei dem obigen Brennstoffgaserhitzer angewendet wird, umfasst die Schritte des Entfernens des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen, Einsetzens einer Reinigungsdüse in die Gaseinlasskammer durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung, und Einspritzens eines Strahlreinigungsmaterials von der Reinigungsdüse in die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre hinein.
Somit können durch das Entfernen des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen und des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre von der Außenseite durch die Auslasskammer-Wartungsöffnung und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung gesehen werden. Dann kann durch Einsetzen der Reinigungsdüse in die Gaseinlasskammer und das Einspritzen von Strahlreinigungsmaterial von dem einen Endabschnitt des Wärmeübertragungsrohrs der Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs anhaftet, durch das Strahlreinigungsmaterial, das sich durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs bewegt, abgelöst werden. Folglich kann eine Wartung der Wärmeübertragungsrohre innerhalb kurzer Zeit einfach durchgeführt werden und eine Reduktion der Wartungskosten kann erreicht werden.
Das Verfahren zum Reinigen eines Brennstoffgaserhitzers gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schritt des Bewirkens, dass das Strahlreinigungsmaterial, das von den anderen Endabschnitten der Wärmeübertragungsrohre ausgetragen wird, auf eine Kollisionsplatte auftrifft, um das Strahlreinigungsmittel in einem Wiedergewinnungskasten wiederzugewinnen.
Somit wird bewirkt, dass das Strahlreinigungsmaterial, das von den anderen Endabschnitten der Wärmeübertragungsrohre ausgetragen wird, mit der Kollisionsplatte kollidiert bzw. darauf auftrifft und in dem Wiedergewinnungskasten wiedergewonnen bzw. zurückgewonnen wird. Somit kann das Strahlreinigungsmaterial einfach wiedergewonnen und wiederverwendet werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Bei dem Brennstoffgaserhitzer, der Tragstruktur für den Brennstoffgaserhitzer und dem Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung so angeordnet, dass sie den Positionen zugewandt sind, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer und der Gasauslasskammer kommunizieren. Somit kann eine Wartung der Wärmeübertragungsrohre innerhalb kurzer Zeit einfach durchgeführt werden und eine Reduktion der Wartungskosten erreicht werden
Figurenliste

1 ist eine längsseitige Querschnittsansicht des Brennstoffgaserhitzers gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Vorderansicht des Brennstoffgaserhitzers.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Gaseinlasskammer und einer Gasauslasskammer bei dem Brennstoffgaserhitzer.
4 ist eine schematische Ansicht der Gaseinlasskammer und der Gasauslasskammer, von welchen Deckel zum Öffnen/Schließen entfernt wurden.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers darstellt.
6 ist eine Seitenansicht, die relative Anordnungen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform darstellt.
7 ist eine Vorderansicht, die relative Anordnungen des Brennstoffgaserhitzers darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die folgenden Details veranschaulichen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen einen Brennstoffgaserhitzer, eine Tragstruktur für den Brennstoffgaserhitzer und ein Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers gemäß einer zu bevorzugenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform beabsichtigt nicht, den Anwendungsbereich der Erfindung einzuschränken und beinhaltet, wenn sie in einer Vielzahl offenbart wird, eine Kombination der verschiedenen Ausführungsformen.
1 ist eine längsseitige Querschnittsansicht eines Brennstoffgaserhitzers gemäß einer Ausführungsform. 2 ist eine Vorderansicht des Brennstoffgaserhitzers. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Gaseinlasskammer und einer Gasauslasskammer bei dem Brennstoffgaserhitzer. 4 ist eine schematische Ansicht der Gaseinlasskammer und der Gasauslasskammer, von welchen Deckel zum Öffnen/Schließen entfernt wurden.
Der Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform erhitzt Brennstoffgas, das einer Brennkammer einer Gasturbine zugeführt wird, mit Kesselspeisewasser als eine Heizmedium auf eine vorbestimmte Zufuhrtemperatur.
Bei der Ausführungsform weist wie in 1 bis 4 dargestellt dieser Brennstoffgaserhitzer 10 einen Behälter 11, eine Gaseinlasskammer 12, eine Gasauslasskammer 13, eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohren 14, einen Speisewasser-Zufuhranschluss (Heizmedium-Zufuhranschluss) 15, einen Speisewasser-Austraganschluss (Heizmedium-Austraganschluss) 16, eine Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17, einen Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18, eine Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und einen Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 auf.
Der Behälter 11 weist eine hohle zylindrische Form auf, die sich entlang einer horizontalen Richtung erstreckt. Der Behälter 11 ist horizontal auf Füßen 21 angeordnet und hat beide Endabschnitte in einer Längsrichtung so verschlossen, dass er hermetisch abgedichtet ist. Der Behälter 11 ist dazu ausgestaltet, eine Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 mit einer Speisewasserzufuhr- und Austrageeinheit 23 zu integrieren. Insbesondere weist der Behälter 11 eine Schottwand 24, die integral damit ist, auf. Die Schottwand 24 erstreckt sich in einer vertikalen Richtung innerhalb des Behälters 11, um dadurch das Innere in einen ersten Raum S1 und in einen zweiten Raum S2 zu unterteilen. Der erste Raum S1 befindet sich an der Seite der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22. Der zweite Raum S2 befindet sich an der Seite der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23. Es ist zu beachten, dass die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Außendurchmesser der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 und der erste Raum S1 einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Innendurchmesser des zweiten Raums S2.
Die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 ist an einem Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters 11 angeordnet. Eine Trennwand 25 trennt den ersten Raum S1 in die Gaseinlasskammer 12 und in die Gasauslasskammer 13. Die Trennwand 25 umfasst eine vertikale Wand 25a und eine horizontale Wand 25b. Die vertikale Wand 25a ist mit der horizontalen Wand 25b im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander integriert, um eine L-Form zu bilden. Die Trennwand 25 weist einen oberen Endabschnitt der vertikalen Wand 25a, der mit einer Decke der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 (erster Raum S1) verbunden ist, einen Endabschnitt der horizontalen Wand 25b, der mit der Schottwand 24 verbunden ist, und laterale Endabschnitte der vertikalen Wand 25a und der horizontalen Wand 25b, die mit jeweiligen lateralen Abschnitten der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 (erster Raum S1) verbunden sind, auf. Somit ist die Gaseinlasskammer 12 angrenzend an die Schottwand 24 an einer oberen Seite in dem ersten Raum S1 angeordnet und die Gasauslasskammer 13 ist an einer unteren Seite in dem ersten Raum S1 an einer Seite näher an einem Endabschnitt des Behälters 11 angeordnet als die Gaseinlasskammer 12 es ist.
Die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 weist einen Gaseinlass 26 und einen Gasauslass 27 auf, welche an oberen Abschnitten der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 angeordnet sind. Ein Brennstoffgas G1 strömt in dem Gaseinlass 26. Ein erhitztes Brennstoffgas G2 wird von dem Gasauslass 27 ausgetragen. Der Gaseinlass 26 kommuniziert mit der Gaseinlasskammer 12. Der Gasauslass 27 kommuniziert mit der Gasauslasskammer 13. Der Gaseinlass 26 und die Gasauslasskammer 13 sind nebeneinander und in einem vorbestimmten Abstand voneinander in der Längsrichtung (horizontale Richtung) des Behälters 11 an dem oberen Abschnitt der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 angeordnet.
Die Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 ist an einem anderen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters 11 angeordnet. Die Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 nimmt darin die Wärmeübertragungsrohre 14 auf. Jedes der Wärmeübertragungsrohre 14 bildet eine U-förmige Form. Die Wärmeübertragungsrohre 14 haben jeweils einen Endabschnitt 14a und einen anderen Endabschnitt 14b. Der eine Endabschnitt 14a und der andere Endabschnitt 14b sind in die jeweiligen Traglöcher in der Schottwand 24 eingesetzt und werden dadurch getragen. Der andere Endabschnitt 14a an der oberen Seite kommuniziert mit der Gaseinlasskammer 12 und der andere Endabschnitt 14b an der unteren Seite kommuniziert mit der Gasauslasskammer 13. Zusätzlich weist die Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 den Speisewasser-Zufuhranschluss 15 und den Speisewasser-Austraganschluss 16 in der Längsrichtung an der Seite angrenzend an die Schottwand 24 auf. Der Speisewasser-Zufuhranschluss 15 ist an einem unteren Abschnitt der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 angeordnet. Kesselspeisewasser W1 wird durch den Speisewasser-Zufuhranschluss 15 dem zweiten Raum S2 zugeführt. Der Speisewasser-Austraganschluss 16 ist an einem oberen Abschnitt der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 angeordnet. Kesselspeisewasser W2 wird durch den Speisewasser-Austraganschluss 16 aus dem zweiten Raum S2 ausgetragen. Der Speisewasser-Zufuhranschluss 15 und der Speisewasser-Austraganschluss 16 sind an einer im Wesentlichen identischen Position in der horizontalen Richtung angeordnet und sind gegenüberliegend in der vertikalen Richtung angeordnet.
Die Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 umfasst eine Trennplatte 28, die darin angeordnet ist. Die Trendplatte 28 erstreckt sich horizontal und ist an einem Zwischenabschnitt in der vertikalen Richtung in dem zweiten Raum S2 angeordnet. Die Trennplatte 28 weist einen Endabschnitt in der Längsrichtung, der mit der Schottwand 24 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt in der Längsrichtung, der mit einem vorbestimmten Spalt bzw. Zwischenraum von einer inneren Wandoberfläche an dem anderen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters 11 angeordnet ist, auf. Die Trennplatte 28 weist jeden der lateralen Abschnitte in der Querrichtung, die mit der inneren Wandoberfläche des Behälters 11 verbunden sind, auf. Die Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 weist eine Rahmeneinheit 29, die außerhalb von jedem der Wärmeübertragungsrohre 14 in dem zweiten Raum S2 angeordnet ist, auf. Die Rahmeneinheit 29 wird durch die innere Wandoberfläche der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 getragen. Eine Vielzahl von Prallplatten bzw. Leitplatten 30 und 31 sind an der Partitionsplatte 28 und der Rahmeneinheit 29 befestigt. Die Prallplatten 30 und 31 sind in vorbestimmten Abständen voneinander in der Längsrichtung von jedem der Wärmeübertragungsrohre 14 beabstandet. Die Wärmeübertragungsrohre 14, welche in der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 aufgenommen sind, werden durch die Prallplatten 30 und 31 getragen. Die Prallplatten 31 und 31 sind so angeordnet, dass sie sich entlang der vertikalen Richtung erstrecken und mit einem vorbestimmten Abstand voneinander in der Längsrichtung in dem zweiten Raum S2 beabstandet sind. Die Prallplatten 30 und 31 sind so angeordnet, dass sie sich in der horizontalen Richtung abwechseln und in der vertikalen Richtung versetzt sind.
Somit tritt das Brennstoffgas G1, welches über den Gaseinlass 26 in die Gaseinlasskammer 12 eingeströmt ist, in die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 ein und strömt durch die U-Form der Wärmeübertragungsrohre 14 bevor es über die anderen Endabschnitte 14b zu der Gasauslasskammer 13 ausgetragen wird und dann über den Gasauslass 27 zu der Außenseite ausgetragen wird. Das Kesselspeisewasser W1, welches über den Speisewasser-Zufuhranschluss 15 dem zweiten Raum S2 der Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit 23 zugeführt wird, strömt durch den zweiten Raum S2 zu einer ersten Seite in der Längsrichtung entlang der Trennplatte 28. Das Kesselspeisewasser W1 ändert dann seine Richtung, um zu einer zweiten Seite in der Längsrichtung zurück zu strömen, bevor es über den Speisewasser-Austraganschluss 16 zu der Außenseite ausgetragen wird. Das Kesselspeisewasser W1, welches dem zweiten Raum S2 zugeführt wurde, strömt in einer Zickzack-Weise, sodass es den Prallplatten 30 und 31 in dem zweiten Raum S2 ausweicht. Währenddessen findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Brennstoffgas G1, welches durch die Wärmeübertragungsrohre 14 strömt, und dem Kesselspeisewasser W1, welches sich durch den zweiten Raum S2 bewegt, statt, sodass das Brennstoffgas G1 in den Wärmeübertragungsrohren 14 durch das Kesselspeisewasser W1 erhitzt wird.
Die in dem ersten Raum S1 angeordnete Trennwand 25 weist die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 auf. Die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 ist in der vertikalen Wand 25a der Trennwand 25 ausgebildet und ist Positionen zugewandt, an welchen die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren. Die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 kann durch den Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 geöffnet werden. Der Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 ist an der vertikalen Wand 25a der Trennwand 25 durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 32 befestigt. In diesem Fall weist die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 eine Öffnungsfläche auf, die eingestellt ist, um größer zu sein als eine Fläche von Bereichen, über welche die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren. Zudem weist der eine Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters 11, insbesondere die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 auf. Die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 ist in einer vertikalen Wand 22a der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 ausgebildet und ist Positionen zugewandt, an welchen die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren. Die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 kann durch den Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 geöffnet werden. Der Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 ist an der vertikalen Wand 22a der Gaszufuhr -und Austrageinheit 22 durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 33 befestigt. In diesem Fall weist die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 eine Öffnungsfläche auf, die eingestellt ist, um größer zu sein als eine Fläche von Bereichen, über welche die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren. Zusätzlich ist die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 einem Teil der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 zugewandt.
Somit haben, wenn der Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und der Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 entfernt sind, die Wärmeübertragungsrohre 14 die einen Endabschnitte 14a der Außenseite des Behälters 11 durch die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 ausgesetzt bzw. exponiert und haben die anderen Endabschnitte 14b der Außenseite des Behälters 11 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 ausgesetzt bzw. exponiert.
Der Behälter 11 weist einen Leck-Wasser-Auslass (Leck-Heizmedium-Austraganschluss) 41 an einem unteren Abschnitt der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 auf. Speisewasser, das in die Gasauslasskammer 13 ausgetreten ist, wird durch den Leck-Wasser-Auslass 41 ausgetragen. Der Behälter 11 weist ferner einen Kommunikationsanschluss 42 an einem ersten Seitenabschnitt davon auf. Der Leck-Wasser-Auslass 41 kommuniziert über ein Kommunikationsrohr 43 mit dem Kommunikationsanschluss 42. Eine Leck-Wasser-Erfassungsvorrichtung 44 ist mit dem Kommunikationsrohr 43 verbunden. Die Leck-Wasser-Erfassungsvorrichtung 44 umfasst ein Inspektionsrohr 45 und ein Messinstrument 46. Das Inspektionsrohr 45 stellt eine Kommunikation zwischen einem untersten Abschnitt und einem obersten Abschnitt des Kommunikationsrohrs 43 her. Das Messinstrument 46 misst einen Wasserstand des Leck-Wassers in dem Inspektionsrohr 45.
Es ist zu beachten, dass das Kesselspeisewasser W1, welches sich in dem zweiten Raum S2 bewegt, eine Temperatur und einen Druck aufweist, die höher sind als eine Temperatur und ein Druck des Brennstoffgases G1, welches durch die Wärmeübertragungsrohre 14 strömt. Somit tritt, wenn die Wärmeübertragungsrohre 14 beispielsweise teilweise beschädigt sind, das Kesselspeisewasser W1 in dem zweiten Raum S2 durch das beschädigte Teil in die Wärmeübertragungsrohre 14 ein und strömt durch die Wärmeübertragungsrohre 14 in die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22. Das Kesselspeisewasser W1, welches in der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 geströmt ist, strömt über den Leck-Wasser-Auslass 41 zu dem Kommunikationsrohr 43 und zu dem Inspektionsrohr 45, welche mit dem Kommunikationsrohr 43 verbunden ist. Das Messinstrument 46 misst dann den Wasserstand des Leck-Wassers in dem Inspektionsrohr 45. Durch die Messung kann das Kesselspeisewasser W1, welches durch die Wärmeübertragungsrohre 14 ausgetreten ist, erfasst werden.
Hier ist zu beachten, dass der oben beschriebene Brennstoffgaserhitzer 10 in einer Vielzahl (zwei bei der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet ist, die in der vertikalen Richtung einer auf dem anderen angeordnet sind. 6 ist eine Seitenansicht, die relative Anordnungen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform darstellt. 7 ist eine Vorderansicht, die relative Anordnungen des Brennstoffgaserhitzers darstellt.
Wie in 6 und 7 dargestellt sind zwei Montagebasen 102 und 103 so angeordnet, dass sie mit einem vorbestimmten Abstand voneinander an einer Bodenoberfläche 101 beabstandet platziert sind. Zwei Tragsäulen 104 und 105 sind an den jeweiligen Montagebasen 102 und 103 errichtet. Ein Tragsockel 106 ist in einer horizontalen Position durch die Tragsäulen 104 und 105 getragen. Die Brennstoffgaserhitzer 10 sind auf den Montagebasen 102 und 103 angeordnet und durch die Füße 21 getragen und auf dem Tragsockel 106 angeordnet und durch die Füße 21 getragen.
Eine Gaszufuhrleitung 111 ist mit dem Gaseinlass 26 des Brennstoffgaserhitzers 10, der an der oberen Seite angeordnet ist, verbunden und eine Gasaustragleitung 113, ist mit dem Gasauslass 27 des Brennstoffgaserhitzers 10, der an der unteren Seite angeordnet ist, verbunden. Der Gasauslass 27 des Brennstoffgaserhitzers 10 an der oberen Seite, ist mit dem Gaseinlass 26 des Brennstoffgaserhitzers 10 an der unteren Seite durch eine Gasverbindungsleitung 112 verbunden. In diesem Fall ist die Gasverbindungsleitung 112 entlang der vertikalen Richtung an einer Seite näher an der Tragsäule 104 als an der Tragsäule 105 und außerhalb des Tragsockels 106 angeordnet. Die Gasverbindungsleitung 112 weist einen oberen Endabschnitt auf, der in der horizontalen Richtung und dann in der vertikalen Richtung gebogen ist, bevor er mit dem Gasauslass 27 des Brennstoffgaserhitzers 10 an der oberen Seite verbunden ist. Die Gasverbindungsleitung 112 weist einen unteren Endabschnitt auf, der in der horizontalen Richtung und dann in der vertikalen Richtung gebogen ist bevor er mit dem Gaseinlass 26 des Brennstoffgaserhitzers 10 an der unteren Seite verbunden ist.
Weil der Brennstoffgaserhitzer 10 schwer ist und die Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 insbesondere schwer ist, ist die Tragsäule 104 an einer Position angeordnet, die im Wesentlichen identisch zu Positionen ist, an welchen der Gaseinlass 26 und der Gasauslass 27 in der Längsrichtung des Brennstoffgaserhitzers 10 angeordnet sind. Somit sind der Gaseinlass 26 und der Gasauslass 27 an dem oberen Abschnitt des Brennstoffgaserhitzers 10 angeordnet und dadurch wird verhindert, dass sich die Verbindungsleitung 112 und die Tragsäule 104 oder der Tragsockel 106 gegenseitig behindern.
Das Folgende beschreibt ein Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform. 5 ist eine schematische Ansicht, die das Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers darstellt.
Eine Reinigungsvorrichtung für den Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform umfasst einen Verdichter 51, einen Ablass 52, einen Sandkasten 53, eine Reinigungsdüse 54, einen Wiedergewinnungskasten 55, eine Kollisionsplatte 56 und einen Abscheider 57.
Das Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform umfasst einen Schritt des Entfernens des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20, einen Schritt des Einsetzens der Reinigungsdüse 54 in die Gaseinlasskammer 12 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 und einen Schritt des Einspritzens eines Strahlreinigungsmaterials von der Reinigungsdüse 54 in die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 hinein. Das Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform umfasst ferner einen Schritt des Bewirkens, dass das Strahlreinigungsmaterial von den anderen Endabschnitten 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Kollisionsplatte 56 kollidiert bzw. darauf auftrifft und in dem Wiedergewinnungskasten 55 wiedergewonnen wird.
Genauer gesagt werden wie in 3 dargestellt Befestigungsbolzen 33 an der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 des Behälters 11 gelöst, um den Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 zu entfernen, und die Befestigungsbolzen 32 werden gelöst, um den Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 zu entfernen. Wie in 4 dargestellt erlaubt der vorhergehende Schritt, dass die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14, welche der Gasauslasskammer 13 ausgesetzt sind, von der Außenseite des Behälters 11 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 zu sehen sind, und erlaubt, dass die anderen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14, welche der Gaseinlasskammer 12 ausgesetzt sind, von der Außenseite des Behälters 11 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 zu sehen sind.
Nun wird auf 5 Bezug genommen. Die Reinigungsdüse 54 ist mit dem Verdichter 51 über den Ablass 52 und den Sandkasten 53 verbunden. Zusätzlich ist die Kollisionsplatte 56 entlang der vertikalen Richtung so platziert, dass sie eine untere Abschnittsseite der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 in der Gaszufuhr- und Austrageinheit 22 blockiert, der Wiedergewinnungskasten 55 ist an der Kollisionsplatte 56 angeordnet und der Abscheider 57 ist angebunden. Es ist zu beachten, dass der Ablass 52 einen Speicher für verdichtete Luft darstellt und der Sandkasten 53 einen Speicher für ein Drahtkorn als das Strahlreinigungsmaterial darstellt.
Unter den vorherigen Bedingungen wird die Reinigungsdüse 54 über die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 in die Gaseinlasskammer 12 vorgeschoben, um dadurch einen entfernten Endabschnitt 54a der Düse in den einen Endabschnitt 14a des Wärmeübertragungsrohrs 14 einzusetzen. Dann werden Ventile geöffnet und das Strahlreinigungsmaterial wird durch die verdichtete Luft von der Reinigungsdüse 54 in das Wärmeübertragungsrohr 14 hinein eingespritzt. Der vorhergehende Schritt bewirkt, dass das Strahlreinigungsmaterial, das von dem einen Endabschnitt 14a in das Wärmeübertragungsrohr 14 einzuspritzen ist, sich durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 14 bewegt. Das Strahlreinigungsmaterial löst dabei einen Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 anhaftet, von der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 ab. Das Strahlreinigungsmaterial und der Fremdstoff, der durch das Strahlreinigungsmaterial entfernt wurde, werden von dem anderen Endabschnitt 14b des Wärmeübertragungsrohrs 14 ausgetragen. Es ist zu beachten, dass das Drahtkorn als das Strahlreinigungsmaterial stabförmig ist. Somit kollidieren Ecken der Stabform mit dem Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 anhaftet, sodass der angehaftete Fremdstoff einfach abgelöst werden kann ohne die innere Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 zu beschädigen. Zudem resultiert die Bewegung des Strahlreinigungsmaterials, das von dem einen Endabschnitt 14a des Wärmeübertragungsrohrs 14 eingespritzt wird, durch das U-förmige Wärmeübertragungsrohr 14 in eine kreisende Bewegung, sodass der Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 anhaftet, effizient abgelöst werden kann. Das Strahlreinigungsmaterial und der Fremdstoff, der von dem anderen Endabschnitt 14b des Wärmeübertragungsrohrs 14 ausgetragen wird, kollidiert anschließend mit der Kollisionsplatte 56, um dadurch nach unten zu fallen und in dem Wiedergewinnungskasten 55 wiedergewonnen zu werden. Der Abscheider 57 entfernt dann den Fremdstoff von dem Strahlreinigungsmaterial, das in dem Wiedergewinnungskasten 55 wiedergewonnen ist, und das restliche Strahlreinigungsmaterial ist wieder zu verwenden.
Wie oben beschrieben umfasst der Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform den hohlen Behälter 11, die Gaseinlasskammer 12, welche in dem einen Endabschnitt des Behälters 11 definiert ist und welche den Gaseinlass 26 für Brennstoffgas aufweist, die Gasauslasskammer 13, welche in dem einen Endabschnitt des Behälters 11 definiert ist und welche den Gasauslass 27 für das Brennstoffgas aufweist, die U-förmigen Wärmeübertragungsrohre 14, welche in dem Behälter 11 aufgenommen sind und welche die einen Endabschnitte 14a, die mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren, und die anderen Endabschnitte 14b, die mit der Gasauslasskammer 13 kommunizieren, aufweisen, den Speisewasser-Zufuhranschluss 15, durch welchen das Kesselspeisewasser W1 dem Inneren des Behälters 11 zugeführt wird, den Speisewasser-Austraganschluss 16, durch welchen das Kesselspeisewasser W2 aus dem Inneren des Behälters 11 ausgetragen wird, die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17, welche so angeordnet ist, dass sie den einen Endabschnitten 14a, an welchen die Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gaseinlasskammer 12 kommunizieren, zugewandt ist, den Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18, welcher die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 öffnen oder schließen kann, die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19, die so angeordnet ist, dass sie den anderen Endabschnitten 14b, an welchen die Wärmeübertragungsrohre 14 mit der Gasauslasskammer 13 kommunizieren, zugewandt ist, und den Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20, welcher die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 öffnen oder schließen kann.
Somit kann durch Entfernen des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 von dem Behälter 11 die einen Endabschnitte 14a und die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 von der Außenseite gesehen werden, sodass das Einspritzen von Strahlreinigungsmaterial durch die verdichtete Luft von der Reinigungsdüse 45, welche in den einen Endabschnitt 14a des Wärmeübertragungsrohrs 14 eingesetzt ist, den Fremdstoff, der an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 anhaftet, durch das Strahlreinigungsmaterial, das sich in dem Inneren des Wärmeübertragungsrohrs 14 bewegt ablösen kann. Folglich kann eine Wartung der Wärmeübertragungsrohre 14 innerhalb kurzer Zeit einfach durchgeführt werden und beispielsweise eine Demontage des Behälters 11 und der Wärmeübertragungsrohre 14 kann beseitigt werden um die Wartungskosten zu verringern.
Bei der Ausführungsform wird das Innere des Behälters 11 durch die Schottwand 24 in den ersten Raum S1 und in den zweiten Raum S2 unterteilt, die Gaseinlasskammer 12 ist angrenzend an die Schottwand 24 an der oberen Seite in dem ersten Raum S1 angeordnet, die Gasauslasskammer 13 ist an der unteren Seite in dem ersten Raum S1 und an der Seite angrenzend an den Endabschnitt des Behälters 11 angeordnet, die Wärmeübertragungsrohre 14 sind in dem zweiten Raum S2 angeordnet, und die Wärmeübertragungsrohre 14 haben die einen Endabschnitte 14a und die anderen Endabschnitte 14b, die durch die Schottwand 24 verlaufen. Durch die Gaseinlasskammer 12 und die an der oberen Seite in dem ersten Raum S1 angeordnete Gasauslasskammer 13 können somit der Gaseinlass 26 und der Gasauslass 27 für das Brennstoffgas in dem ersten Raum S1 auf der gleichen Seite angeordnet werden, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führt. Darüber hinaus entfällt durch die Anordnung einer Hauptstromleitung des Brennstoffgases entlang einer oben-unten-Richtung die Notwendigkeit, beispielsweise eine Ablassdüse (Ablassleitung) und eine Entlüftungsdüse (zum Entlüften von Gas) in der Hauptstromleitung getrennt vorzusehen, so dass die Ausgestaltung vereinfacht werden kann.
Der Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform umfasst den Gaseinlass 26 und den Gasauslass 27, die nebeneinander in der Längsrichtung an dem oberen Abschnitt des Behälters 11 vorgesehen sind. Wenn eine Vielzahl von Brennstoffgaserhitzern 10 vertikal angeordnet sind, sind Tragstrukturen, die Säulen und Balken umfassen, an Seiten des Brennstoffgaserhitzers 10 an der unteren Seite angeordnet. Dies macht die Anordnung von Strukturen zur Verwendung mit dem Brennstoffgaserhitzer 10 schwierig. Somit kann durch Anordnen des Gaseinlasses 26 und des Gasauslasses 27 an dem oberen Abschnitt des Behälters 11, die Leitungen, die mit dem Gaseinlass 26 und dem Gasauslass 27 zu verbinden sind, so angeordnet werden, dass sie den Tragsäulen 104 und 105 ausweichen können. Die Leitungen können somit einfach angeordnet werden und die Ausgestaltung kann vereinfacht sein.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform wird der erste Raum S1 durch die Trennwand 25, die die vertikale Wand 25a und die horizontale Wand 25b beinhaltet, unterteilt, um dadurch die Gaseinlasskammer 12 und die Gasauslasskammer 13 zu definieren, die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 ist an einem Endabschnitt in Längsrichtung des Behälters 11 angeordnet, und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 ist in der vertikalen Wand 25a angeordnet. Die vorstehende Ausgestaltung ermöglicht es, die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 an Positionen anzuordnen, an denen die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 den einen Endabschnitten 14a und den anderen Endabschnitten 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 zugewandt sind.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform sind die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14 der Außenseite des Behälters 11 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 und die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 der Außenseite des Behälters 11 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 ausgesetzt. Die vorstehende Ausgestaltung ermöglicht es, die einen Endabschnitte 14a und die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 der Außenseite des Behälters 11 durch die Wartungsöffnung 17 der Gaseinlasskammer bzw. die Wartungsöffnung 19 der Gasauslasskammer auszusetzen, so dass die Durchführbarkeit der Wartungsarbeiten an den Wärmeübertragungsrohren 14 verbessert werden kann.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform weist der Behälter 11 den Leck-Wasser-Auslass 41 auf, der an einem unteren Abschnitt desselben angeordnet ist. Das Kesselspeisewasser W2, das in die Gasauslasskammer 13 gelangt ist, wird über den Leck-Wasser-Auslass 41 ausgetragen. So kann das Kesselspeisewasser W2, das aus dem zweiten Raum S2 über einen beschädigten Abschnitt in den Wärmetauscherrohren 14 in die Gasauslasskammer 13 gelangt ist, problemlos nach außen ausgetragen werden.
Bei dem Brennstoffgaserhitzer bei der Ausführungsform ist die Leck-Wasser-Erfassungsvorrichtung 44 mit dem Leck-Wasser-Auslass 41 verbunden. Somit kann ein Schaden in den Wärmetauscherrohren 14 leicht erkannt werden, indem das Austreten des Kesselspeisewassers W2 aus dem Leck-Wasser-Auslass 41 erkannt wird. Zusätzlich ist der Gasauslass 27 an dem oberen Abschnitt des Behälters 11 angeordnet. Somit kann verhindert werden, dass das Kesselspeisewasser W2, das in die Gasauslasskammer 13 gelangt ist, aus dem Gasauslass 27 ausgetragen und in eine Brennstoffversorgungsleitung der Brennkammer geleitet wird.
Bei der Tragstruktur für den Brennstoffgaserhitzer wird der Tragsockel 106 von den Tragsäulen 104 und 105 getragen, die auf den Montagebasen 102 und 103 auf der Bodenfläche 101 angeordnet sind. Die Brennstoffgaserhitzer 10 sind jeweils auf den Montagebasen 102 und 103 und auf dem Tragesockel 106 angeordnet, und die Tragsäulen 104 sind längsseits der Gaseinlasskammer 12 und der Gasauslasskammer 13 angeordnet.
Da die Tragsäulen 104 neben einem schweren Abschnitt des Brennstoffgaserhitzers 10 und der Gaseinlass 26 oder der Gasauslass 27 nicht seitlich angeordnet sind, können die Tragsäulen 104 in der Nähe des Brennstoffgaserhitzers 10 angeordnet werden, so dass die Tragstruktur sinnvoll und kompakt ausgestaltet werden kann. Der erste Raum S1 in dem bisher bekannten Brennstoffgaserhitzer 10 ist nahe der Schottwand 24 angeordnet und schwerer als der Abschnitt der Wärmeübertragungsrohre 14, der eine dünne Wanddicke und ein geringes Gewicht aufweist. Mit dem Brennstoffgaserhitzer 10 bei der Ausführungsform wird der erste Raum S1 in Längsrichtung verlängert, um dadurch die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 sowie den Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und den Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 bereitzustellen, die die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 bzw. die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 öffnen können, was zu einem erhöhten Gewicht gegenüber dem bisher bekannten Brennstoffgaserhitzer führt. Die Tragstruktur bei der Ausführungsform ist so ausgestaltet, dass eine Belastung eines Abschnitts, auf den ein hohes Gewicht einwirkt, geeignet aufgenommen werden kann und der Brennstoffgaserhitzer 10 und die Tragstruktur einschließlich der Tragsäulen 104 und 105 in der Breite verschmälert werden können. Somit kann die Tragstruktur für den in zweistufiger Anordnung angeordneten Brennstoffgaserhitzer 10 einfach aufgebaut werden.
Das Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform beinhaltet einen Schritt des Entfernens des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20, einen Schritt des Einsetzens der Reinigungsdüse 54, die eine Länge in horizontaler Richtung aufweist, die länger ist als die Länge der Gaseinlasskammer 12 und der Gasauslasskammer 13, in die Gaseinlasskammer 12 durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung 19 und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung 17 und einen Schritt des Einspritzens des Strahlreinigungsmaterials aus der Reinigungsdüse 54 in die einen Endabschnitte 14a der Wärmeübertragungsrohre 14.
Durch das Entfernen des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen 18 und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen 20 von dem Behälter 11 sind somit die einen Endabschnitte 14a und die anderen Endabschnitte 14b der Wärmeübertragungsrohre 14 von außen sichtbar, so dass die Einspritzung des Strahlreinigungsmaterials durch die verdichtete Luft aus der Reinigungsdüse 54, die in den einen Endabschnitt 14a des Wärmeübertragungsrohrs 14 eingesetzt ist, ermöglicht es, den an der inneren Wandoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 14 haftenden Fremdstoff durch das Strahlreinigungsmaterial, das sich durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 14 bewegt, abzulösen. Dadurch kann die Wartung der Wärmetauscherrohre 14 innerhalb kurzer Zeit einfach durchgeführt und die Demontage beispielsweise des Behälters 11 und der Wärmetauscherrohre 14 kann zur Reduzierung der Wartungskosten entfallen.
Das Verfahren zum Reinigen des Brennstoffgaserhitzers bei der Ausführungsform beinhaltet ferner einen Schritt, bei dem das aus den anderen Endabschnitten 14b der Wärmeübertragungsrohre 14b ausgetragene Strahlreinigungsmaterial mit der Kollisionsplatte 56 kollidiert und in dem Wiedergewinnungskasten 55 wiedergewonnen wird. Dadurch kann das Strahlreinigungsmaterial leicht wiedergewonnen und wiederverwendet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die relativen Positionen der Gaseinlasskammer 12 und der Gasauslasskammer 13 des Brennstoffgases bei der oben beschriebenen Ausführungsform nur beispielhaft sind und umgekehrt werden können. Zusätzlich können auch die relativen Positionen des Speisewasser-Zufuhranschlusses (Heizmedium-Zufuhranschluss) 15 und des Speisewasser-Austraganschlusses (Heizmedium-Austraganschluss) 16 umgekehrt werden.
Bezugszeichenliste

10: Brennstoffgaserhitzer
11: Behälter
12: Gaseinlasskammer
13: Gasauslasskammer
14: Wärmeübertragungsrohr
15: Speisewasser-Zufuhranschluss (Heizmedium-Zufuhranschluss)
16: Speisewasser-Austraganschluss (Heizmedium-Austraganschluss)
17: Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung
18: Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen
19: Gasauslasskammer-Wartungsöffnung
20: Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen
22: Gaszufuhr- und Austrageinheit
23: Speisewasserzufuhr- und Austrageinheit
44: Schottwand
25: Trennwand
26: Gaseinlass
27: Gasauslass
41: Leck-Wasser-Auslass (Leck-Heizmedium-Austraganschluss)
42: Kommunikationsanschluss
43: Kommunikationsrohr
44: Leck-Wasser-Erfassungsvorrichtung
45: Inspektionsrohr
46: Messinstrument
51: Verdichter
52: Ablass
53: Sandkasten
54: Reinigungsdüse
55: Wiedergewinnungskiste
56: Kollisionsplatte
57: Abscheider
101: Bodenoberfläche
102, 103: Montagebasis
104, 105: Tragsäule
106: Tragsockel
111: Gaszufuhrleitung
112: Gasverbindungsleitung
113: Gasaustragleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014137054 [0004]

Claims

Ein Brennstoffgaserhitzer umfassend: einen Behälter mit einer hohlen Form, die sich in einer horizontalen Richtung erstreckt, eine Gaseinlasskammer, die in einem Endabschnitt in einer Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gaseinlass für Brennstoffgas aufweist, eine Gasauslasskammer, die in dem anderen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gasauslass für das Brennstoffgas aufweist, eine Vielzahl von U-förmigen Wärmeübertragungsrohren, die in einem Inneren des Behälters angeordnet sind, wobei die Wärmeübertragungsrohre jeweils einen Endabschnitt in Verbindung mit der Gaseinlasskammer und einen anderen Endabschnitt in Verbindung mit der Gasauslasskammer, aufweisen, einen Heizmedium-Zufuhranschluss, durch welchen ein Heizmedium dem Inneren des Behälters zugeführt wird, einen Heizmedium-Austraganschluss, durch welchen das Heizmedium aus dem Inneren des Behälters ausgetragen wird, eine Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer kommunizieren, einen Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht, eine Gasauslasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gasauslasskammer kommunizieren, und einen Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 1, wobei das Innere des Behälters durch eine Schottwand, die sich entlang einer vertikalen Richtung erstreckt, in einen ersten Raum und in einen zweiten Raum unterteilt ist, die Gaseinlasskammer angrenzend an die Schottwand an einer oberen Seite in dem ersten Raum angeordnet ist, die Gasauslasskammer an einer unteren Seite in dem ersten Raum und an der einen Endabschnittseite des Behälters angeordnet ist, die Wärmeübertragungsrohre in dem zweiten Raum angeordnet sind, und die Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre durch die Schottwand hindurchverlaufen.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 2, wobei der Gaseinlass und der Gasauslass in Längsrichtung des Behälters an einem oberen Abschnitt des Behälters nebeneinander angeordnet sind.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der erste Raum durch eine Trennwand, die eine vertikale Wand, die sich entlang der vertikalen Richtung erstreckt, und eine horizontale Wand, die sich entlang der horizontalen Richtung erstreckt, aufweist, unterteilt ist, um die Gaseinlasskammer und die Gasauslasskammer zu definieren, die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung an dem einen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters angeordnet ist, und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung in der vertikalen Wand angeordnet ist.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 4, wobei die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre einer Außenseite des Behälters durch die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung und die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ausgesetzt sind, und die anderen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre der Außenseite des Behälters durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ausgesetzt sind.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Behälter einen an einem unteren Abschnitt des Behälters angeordneten Leck-Heizmedium-Austraganschluss aufweist, durch den das Heizmedium, das in die Gasauslasskammer gelangt ist, ausgetragen wird.
Der Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 6, wobei eine Leck-Heizmedium-Erfassungsvorrichtung mit dem Leck-Heizmedium-Austraganschluss verbunden ist.
Eine Tragstruktur für einen Brennstoffgaserhitzer, wobei die Tragstruktur umfasst: einen Tragsockel, der durch eine Vielzahl von Tragsäulen, die auf einer Bodenoberfläche angeordnet sind, getragen ist, wobei ein Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 3 auf der Bodenoberfläche angeordnet ist und ein weiterer Brennstoffgaserhitzer gemäß Anspruch 3 auf dem Tragsockel angeordnet ist, und die Tragsäulen längsseits der Gaseinlasskammer oder der Gasauslasskammer angeordnet sind.
Ein Verfahren zum Reinigen eines Brennstoffgaserhitzers, wobei der Brennstoffgaserhitzer umfasst: einen Behälter mit einer hohlen Form, die sich in einer horizontalen Richtung erstreckt, eine Gaseinlasskammer, die in einem Endabschnitt in einer Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gaseinlass für Brennstoffgas aufweist, eine Gasauslasskammer, die in dem einen Endabschnitt in der Längsrichtung des Behälters definiert ist und einen Gasauslass für das Brennstoffgas aufweist, eine Vielzahl von U-förmigen Wärmeübertragungsrohren, die in einem Inneren des Behälters angeordnet sind, wobei die Wärmeübertragungsrohre jeweils einen Endabschnitt in Verbindung mit der Gaseinlasskammer und einen anderen Endabschnitt in Verbindung mit der Gasauslasskammer, aufweisen, einen Heizmedium-Zufuhranschluss, durch welchen ein Heizmedium dem Inneren des Behälters zugeführt wird, einen Heizmedium-Austraganschluss, durch welchen das Heizmedium aus dem Inneren des Behälters ausgetragen wird, eine Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gaseinlasskammer kommunizieren, einen Deckel der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht, eine Gasauslasskammer-Wartungsöffnung, die so angeordnet ist, dass sie Positionen zugewandt ist, an welchen die Wärmeübertragungsrohre mit der Gasauslasskammer kommunizieren, und einen Deckel der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen, der das Öffnen und Schließen der Gasauslasskammer-Wartungsöffnung ermöglicht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Entfernen des Deckels der Gaseinlasskammer zum Öffnen/Schließen und des Deckels der Gasauslasskammer zum Öffnen/Schließen, Einsetzen einer Reinigungsdüse in die Gaseinlasskammer durch die Gasauslasskammer-Wartungsöffnung und die Gaseinlasskammer-Wartungsöffnung, und Einspritzen eines Strahlreinigungsmaterials von der Reinigungsdüse in die einen Endabschnitte der Wärmeübertragungsrohre hinein.
Das Verfahren zum Reinigen eines Brennstoffgaserhitzers gemäß Anspruch 9, wobei das Verfahren einen Schritt des Bewirkens, dass das Strahlreinigungsmaterial, das von den anderen Endabschnitten der Wärmeübertragungsrohre ausgetragen wird, auf eine Kollisionsplatte auftrifft, um das Strahlreinigungsmittel in einem Wiedergewinnungskasten wiederzugewinnen, umfasst.