DE1258871B

DE1258871B - Pressure-fired steam boiler

Info

Publication number: DE1258871B
Application number: DEW34182A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Alfred Sandri
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1962-04-02
Filing date: 1963-03-27
Publication date: 1968-01-18

Description

Druckgefeuerter Dampfkessel Die Erfindung betrifft einen druckgefeuerten Dampfkessel, der zur Regelung von Frisch- und Zwischendampftemperaturen zwei oder mehrere Blöcke mit jeweils eigener Feuerungseinrichtung umfaßt, wobei die Blöcke durch mindestens einen gasseitigen Verbindungskanal miteinander verbunden sind.Pressure Fired Steam Boiler The invention relates to a pressure fired one Steam boiler, which is used to regulate fresh and intermediate steam temperatures two or comprises several blocks, each with its own firing device, the blocks are connected to one another by at least one gas-side connection channel.

Zum Zwecke der Regelung der überhitzungstemperatur ist bereits vorgeschlagen worden, einen Dampfkessel mit mehreren separat gefeuerten Kesselzügen vorzusehen. Eine ähnliche Konstruktion ist zur Regelung der Überhitzungstemperatur und der Zwischenüberhitzungstemperatur bekanntgeworden; es sind dort die Heizflächen in voneinander getrennten Kesselzügen angeordnet. Ferner können in der Zwischenwand zwischen den Kesselblöcken Wandöffnungen vorgesehen sein, durch die ein Gasaustausch erfolgen kann. Die Abgase können dann gemeinsam oder räumlich getrennt von den beiden Kesselzügen abgeführt werden. Des weiteren ist es bekannt, einzelne Pakete des überhitzers oder des Zwischenüberhitzers in einem anderen Kesselblock unterzubringen. Alle diese Maßnahmen konnten in technischer und wirtschaftlicher Beziehung nicht befriedigen.For the purpose of regulating the overheating temperature has already been proposed been to provide a steam boiler with several separately fired boiler trains. A similar construction is for controlling the superheating temperature and the reheating temperature known; there are the heating surfaces in separate boiler trains arranged. Furthermore, wall openings can be made in the partition between the boiler blocks be provided through which a gas exchange can take place. The exhaust gases can then be discharged jointly or spatially separated from the two boiler trains. Of It is also known to use individual packages of the superheater or reheater to be accommodated in another boiler block. All of these measures could be technical and economic relationship are not satisfactory.

Erfindungsgemäß wird bei einem druckgefeuerten Kessel die konstruktive Aufgabe gelöst, die Heizflächen, die in den verschiedenen Kesselblöcken untergebracht sind, auf einfache Art und Weise mittels Verbindungsleitungen zu verbinden, ohne die Druckwandungen der einzelnen Kesselblöcke mehrmals durchdringen zu müssen. Da Rohrdurchführungen durch einen Druckmantel konstruktiv kompliziert sind, läßt sich der wirtschaftliche Wert der Erfindung leicht beurteilen, indem dieselbe die Zahl der Durchführungen radikal vermindert. Der Wert der Erfindung liegt also in einem wesentlichen Ausmaß auch in wirtschaftlichen Vorteilen.According to the invention in a pressure-fired boiler, the constructive Task solved, the heating surfaces, which are housed in the various boiler blocks are to be connected in a simple manner by means of connecting lines, without having to penetrate the pressure walls of the individual boiler blocks several times. There Pipe penetrations through a pressure jacket are structurally complicated, can Easily assess the economic value of the invention by adding the same number radically diminished. So the value of the invention lies in one substantial extent also in economic advantages.

Die Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 beispielsweise dargestellt. F i g.1 zeigt einen in zwei Blöcke aufgeteilten, druckgefeuerten Kessel in Form eines Prinzipschemas, wobei jeder Block eine eigene Feuerung besitzt. In F i g. 2 ist die erfindungsgemäße Konstruktion zur Aufnahme der unterschiedlichen Wärmedehnung zwischen zwei Kesselblöcken in einem prinzipiellen Schnittbild dargestellt.The invention is shown in FIGS. 1 and 2 are shown for example. F i g.1 shows a pressure-fired boiler in the form of a split into two blocks a principle diagram, whereby each block has its own furnace. In Fig. 2 is the construction according to the invention for absorbing the different thermal expansion shown between two boiler blocks in a basic sectional view.

In F i g. 1 stellen 1 und 2 die Mantelschalen zweier druckgefeuerter Kesselblöcke dar. Diese besitzen je einen öl- oder Gasbrenner 3, in dem mit Hilfe der vorverdichteten Verbrennungsluft öl oder Gas verfeuert wird. In den Strahlungsbrennkammern 4 und 5 geben die unter Druck stehenden Gase ihre Wärme in erster Linie durch Strahlung an die Kühlelemente (Rohre) ab, welche die Wand der Strahlungskammern 4 und 5 möglichst lückenlos auskleiden. Nach entsprechender Abkühlung in den Strahlungskammern 4 und 5 treten die Gase in die direkt anschließenden Konvektionszüge 6 und 7 ein und strömen schließlich an den öffnungen 8 und 9 aus den Kesselblöcken aus, um ihre restliche Energie in einer nicht dargestellten Gasturbine abzugeben. Die beiden Kesselblöcke sind beispielsweise mit Stützen 10 im Kesselhaus fix gelagert. Zwischen den Kesselblöcken besteht gasseitig in der Nähe des Angriffspunktes der Stützen 10 eine entsprechende Verbindung 11. Diese ist in F i g. 1 zur Aufnahme der Wärmedehnungen als elastisches Wellrohr 12 ausgeführt.In Fig. 1, 1 and 2 represent the shell shells of two pressure-fired boiler blocks. These each have an oil or gas burner 3 in which oil or gas is burned with the aid of the pre-compressed combustion air. In the radiation combustion chambers 4 and 5, the pressurized gases give off their heat primarily through radiation to the cooling elements (tubes), which line the wall of the radiation chambers 4 and 5 as completely as possible. After appropriate cooling in the radiation chambers 4 and 5, the gases enter the directly adjoining convection flues 6 and 7 and finally flow out of the boiler blocks at openings 8 and 9 in order to release their remaining energy in a gas turbine, not shown. The two boiler blocks are fixed, for example, with supports 10 in the boiler house. Between the boiler blocks there is a corresponding connection 11 on the gas side in the vicinity of the point of application of the supports 10. This connection is shown in FIG. 1 designed as an elastic corrugated pipe 12 to absorb the thermal expansion.

Zum Zwecke der guten Regelung bzw. Konstanthaltung der Austrittstemperaturen des Frischdampfes, des Zwischendampfes und der Heizgase sind in F i g. 1 die einzelnen Heizflächengruppen wasser-und dampfseitig in besonderer Reihenfolge hintereinandergeschaltet. Das Kesselspeisewasser strömt bei 13 zu und wird mit der Speisepumpe 14 in die Sammelkammer 15 des Vorwärmers und ersten Verdampfers 16 im Kesselblock 1 gedrückt. Aus diesem strömt das Dampf-Wasser-Gemisch durch die Verbindungsleitung 17 im Gaskanal 11 in den zweiten Verdampfer 18, welcher in der Strahlungskammer 5 des Kesselblockes 2 angeordnet ist. Die Restverdampfung und erste überhitzung erfolgt in den Heizflächen 19 im Konvektionszug 7 des Kesselblockes 2. Der leicht überhitzte Dampf strömt durch die Leitung 20, welche ebenfalls durch den gasseitigen Verbindungskanal ? 1 geführt ist, in den zweiten Überhitzen 21 in der Strahlungskammer 4 des Kesselblockes 1. Aus diesem strömt der Dampf durch die Verbindungsleitung 22, welche auch durch den gasseitigen Verbindungskanal 11 führt, in den dritten 17berhitzer 23, welcher in der Strahlungskammer 5 des Kesselblockes 2 angeordnet ist. Die restliche Überhitzung erfolgt im vierten überhitzer 24 im Konvektionszug 7 des Kesselblockes 2. Aus der Austrittssammelkammer 25 des überhitzers 24 strömt der Dampf durch die Frischdampfleitung 26 zum Hochdruckteil 27 der Dampfturbine. Aus diesem tritt der Dampf nach teilweiser Entspannung durch die Leitung 28 aus und strömt zurück in den Zwischenüberhitzer 29, welcher im Konvektionszug 6 des Kesselblockes 1 angeordnet ist. Der Zwischenüberhitzer 29 wird vom Dampf im Gleichstrom durchflossen und tritt, durch die Leitung 30 überhitzt, in den Niederdruckteil 31 der Dampfturbine ein. Durch die Leitung 32 strömt der Dampf in den im Bild nicht dargestellten Kondensator. Die gemeinsame Welle 33 der Hochdruckturbine 27 und Niederdruckturbine 31 treibt den Generator 34.For the purpose of good regulation or keeping the outlet temperatures constant the live steam, the intermediate steam and the heating gases are shown in FIG. 1 the individual Heating surface groups on the water and steam side connected one behind the other in a special order. The boiler feed water flows in at 13 and is fed into the collecting chamber with the feed pump 14 15 of the preheater and first evaporator 16 in the boiler block 1 is pressed. For this the steam-water mixture flows through the connecting line 17 in the gas channel 11 in the second evaporator 18, which is located in the radiation chamber 5 of the boiler block 2 is arranged. The residual evaporation and initial overheating takes place in the heating surfaces 19 in the convection pass 7 of the boiler block 2. The slightly overheated Steam flows through line 20, which also flows through the gas-side connecting channel ? 1 is performed, in the second superheat 21 in the radiation chamber 4 of the boiler block 1. From this, the steam flows through the connecting line 22, which also through the gas-side connecting channel 11 leads into the third 17 superheater 23, which is arranged in the radiation chamber 5 of the boiler block 2. The rest of the overheating takes place in the fourth superheater 24 in the convection train 7 of the boiler block 2. From the Outlet collecting chamber 25 of the superheater 24, the steam flows through the main steam line 26 to the high pressure part 27 of the steam turbine. Some of the steam emerges from this Relaxation through line 28 and flows back into the reheater 29, which is arranged in the convection train 6 of the boiler block 1. The reheater 29 is traversed by steam in cocurrent and, overheated through line 30, enters into the low-pressure part 31 of the steam turbine. The flows through line 32 Steam in the condenser, not shown in the picture. The common shaft 33 of the The high-pressure turbine 27 and the low-pressure turbine 31 drive the generator 34.

In F i g. 2 sind Ausschnitte der beiden Kesselblöcke gemäß F i g. 1 im Schnitt dargestellt. Es gelten die gleichen Bezeichnungen wie in F i g.1. Die beiden Strahlungskammern 4 und 5 der Kesselblöcke 1 und 2 sind gasseitig durch eine Leitung 11 über einen Kompensator 35 elastisch miteinander verbunden. Gemäß der Schaltung in F i g.1 ist der untere Teil der Strahlungskammer 4 mit den Heizflächen 21 ausgekleidet. Die unmittelbar nebeneinanderliegenden Rohre münden in die unteren Sammelkammern 36, von welchen aus eine Verbindungsleitung 22 durch den Gaskanal 11 in den Kesselblock 2 führt. Der untere Teil der Strahlungskammer 5 des Kesselblockes 2 ist mit den Heizflächen 23 ausgekleidet, in deren obere Sammelkammern 37 die Verbindungsleitung aus den Sammelkammern 36 einmündet. Da die Sammelkammern 36 und 37 zweckmäßig als Fixpunkte innerhalb jedes Kesselblockes ausgebildet werden, m.uß die Verbindungsleitung 22 die gesamten im Betrieb auftretenden Wärmedehnungen elastisch aufnehmen können. Zu diesem Zweck ist die Verbindungsleitung 22 sowohl in der Strahlungskammer 4 als auch in der Strahlungskammer 5 in Form einer räumlichen Schleife 38 geführt, welche die elastische Aufnahme der auftretenden Wärmedehnungen gestatten. Von einer Heizfläche im oberen Teil der Strahlungskammer 4 führt eine Verbindungsleitung 39 zu den Eintrittssammelkammern 40 im oberen Teil der Strahlungskammer 5. Diese Rohrleitung ist beispielsweise mit den Fixpunkten 41 an den Wandungen der Strahlungskammern 4 und 5 befestigt. Zur Aufnahme der unterschiedlichen Wärmedehnungen dient in diesem Fall eine Rohrschlange 42, welche im Gaskanal 11 untergebracht ist.In Fig. 2 are sections of the two boiler blocks according to FIG. 1 shown in section. The same designations apply as in Fig. 1. the two radiation chambers 4 and 5 of the boiler blocks 1 and 2 are on the gas side through a Line 11 is elastically connected to one another via a compensator 35. According to the The circuit in FIG. 1 is the lower part of the radiation chamber 4 with the heating surfaces 21 lined. The pipes located directly next to each other open into the lower ones Collection chambers 36, from which a connecting line 22 through the gas channel 11 leads into boiler block 2. The lower part of the radiation chamber 5 of the boiler block 2 is lined with the heating surfaces 23, in their upper collecting chambers 37 the connecting line discharges from the collecting chambers 36. Since the collection chambers 36 and 37 is useful as Fixed points are to be formed within each boiler block, the connecting line must 22 can absorb all of the thermal expansions occurring during operation elastically. For this purpose, the connecting line 22 is both in the radiation chamber 4 and also guided in the radiation chamber 5 in the form of a spatial loop 38, which allow the elastic absorption of the thermal expansions that occur. From a heating surface In the upper part of the radiation chamber 4, a connecting line 39 leads to the inlet collecting chambers 40 in the upper part of the radiation chamber 5. This pipeline is for example with the fixed points 41 attached to the walls of the radiation chambers 4 and 5. To the In this case, a pipe coil is used to absorb the different thermal expansions 42, which is housed in the gas duct 11.

Von der Austrittssammelkammer 43 der Heizflächengruppe 23 im unteren Teil der Strahlungskammer 5 führt eine Verbindungsleitung zur Sammelkammer 44 der Konvektionsheizfläche 24 im Konvektionszug 7. Auch diese Verbindungsleitung ist gemäß der Erfindung zur elastischen Aufnahme der Wärmedehnungen mit einer räumlichen Rohrschleife 45 versehen. Einen anderen Fall der eradungsgemäßen Rohrführung zeigt schließlich noch die Zuleitung 28 aus dem Hochdruckteil der Turbine zur Sammelkammer 46 des Zwischenüberhitzers 29 im Konvektionszug 6. Die Leitung 28 hat an ihrem Durchtritt durch den Kesselmantel einen Fixpunkt und die Dehnungen zwischen diesem Fixpunkt und der Sammelkammer 46 werden mit Hilfe einer Rohrschlange 47 aufgenommen.From the outlet plenum 43 of the heating surface group 23 in the lower Part of the radiation chamber 5 leads a connecting line to the collecting chamber 44 of the Convection heating surface 24 in the convection train 7. This connecting line is also according to the invention for the elastic absorption of thermal expansions with a spatial Pipe loop 45 provided. Another case of the proper pipe routing shows finally the feed line 28 from the high pressure part of the turbine to the collecting chamber 46 of the reheater 29 in the convection train 6. The line 28 has at its passage through the boiler shell a fixed point and the expansion between this fixed point and the collection chamber 46 are received by means of a coil 47.

Claims

Claim: Pressure-fired steam boiler, which is used to regulate Fresh and intermediate steam temperatures of two or more blocks, each with its own Combustion device comprises, wherein the blocks by at least one gas-side Connecting channel are connected to one another, characterized in that all steam-water-side connecting lines between the boiler blocks through the gas-side Connection channel are passed. Publications considered: German Patent Nos. 590,863,596,804; British Patent Specification No. 781750, 880 258; U.S. Patent No. 2,313,061.