DE19717158C2 - Durchlaufdampferzeuger und Verfahren zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlaufdampferzeuger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Dampferzeuger ist aus der EP 0 308 728 A1 bekannt.

In einem Durchlaufdampferzeuger führt die Beheizung einer An­ zahl von Verdampferrohren, die zusammen die gasdichte Umfas­ sungswand einer Brennkammer bilden, zu einer vollständigen Verdampfung des Strömungsmediums in den Verdampferrohren in einem Durchgang. Das Strömungsmedium - üblicherweise Wasser - wird nach seiner Verdampfung den Verdampferrohren nachge­ schalteten Überhitzerrohren zugeführt und dort überhitzt. Ein Durchlaufdampferzeuger unterliegt im Gegensatz zu einem Na­ turumlaufdampferzeuger keiner Druckbegrenzung, so daß Frisch­ dampfdrücke weit über dem kritischen Druck von Wasser (p_krit = 221 bar) - wo es nur noch einen geringen Dichteunterschied gibt zwischen flüssigkeitsähnlichem und dampfähnlichem Medium - möglich sind. Ein hoher Frischdampfdruck begünstigt einen hohen thermischen Wirkungsgrad und somit niedrige CO₂-Emis­ sionen eines fossil beheizten Kraftwerks.

Ein derartiger Durchlaufdampferzeuger kann in Einzugbauart oder auch in Zweizugbauart ausgeführt sein. Bei einem Durch­ laufdampferzeuger in Einzugbauart sind üblicherweise Dampfer­ zeugerrohre zur Bildung der Umfassungswand eines einzigen Gaszuges gasdicht miteinander verschweißt, wobei der Gaszug vertikal angeordnet ist. Die die Umfassungswand des Gaszuges bildenden Dampferzeugerrohre umfassen dabei in der Regel so­ wohl Verdampferrohre als auch diesen strömungsmittelseitig nachgeschaltete Überhitzerrohre. In einem unteren Raumbereich des Gaszuges ist üblicherweise eine Brennkammer mit einer An­ zahl von Brennern für fossilen Brennstoff vorgesehen.

Bei einem Durchlaufdampferzeuger in Zweizugbauart sind übli­ cherweise ebenfalls Dampferzeugerrohre zur Bildung der Umfas­ sungswand eines vertikal angeordneten ersten Gaszuges gas­ dicht miteinander verschweißt. Bei dieser Bauart ist dem er­ sten Gaszug jedoch heizgasseitig über einen Horizontalgaszug ein zweiter vertikal angeordneter Gaszug nachgeschaltet, des­ sen Umfassungswand ebenfalls von Dampferzeugerrohren gebildet ist, und der vom Heizgas üblicherweise von oben nach unten durchströmt wird. Ein Durchlaufdampferzeuger in Zweizugbauart weist im Vergleich zu einem Durchlaufdampferzeuger in Einzug­ bauart üblicherweise eine niedrigere Bauhöhe auf und unter­ scheidet sich von diesem in einer Anzahl von Auslegungspara­ metern.

Bei einem Durchlaufdampferzeuger in Zweizugbauart sind die die Umfassungswand des ersten Gaszuges bildenden Dampferzeu­ gerrohre üblicherweise als Verdampferrohre ausgelegt, wohin­ gegen als Überhitzerrohre ausgelegte Dampferzeugerrohre Teil der Umfassungswand des zweiten Gaszuges und/oder Teil einer Wandheizfläche des Horizontalgaszuges sind. Mit anderen Wor­ ten: die dem Horizontalgaszug und die dem zweiten Gaszug zu­ geordneten Dampferzeugerrohre sind den dem ersten Gaszug zu­ geordneten Dampferzeugerrohren strömungsmediumsseitig übli­ cherweise nachgeschaltet. Dazu münden die dem ersten Gaszug zugeordneten Dampferzeugerrohre ausgangsseitig in einen ihnen gemeinsamen Austrittssammler, dem über eine Wasser-Dampf- Trenneinrichtung und über eine Anzahl von im Horizontalgaszug angeordneten Heizflächen ein Eintrittssammler für die dem zweiten Gaszug zugeordneten Dampferzeugerrohre nachgeschaltet ist.

Bei dem aus der EP 0 308 728 A1 bekannten Durchlaufdampfer­ zeuger sind eine Anzahl von für die Durchströmung eines Strö­ mungsmediums parallel geschalteten Dampferzeugerrohren mit­ einander zu einer Verdampferheizfläche verbunden, die Teil einer Umfassungswand des ersten Gaszuges ist. Dabei münden die die Verdampferheizfläche bildenden Dampferzeugerrohre ausgangsseitig in einen ihnen gemeinsamen, in einer im Ver­ gleich zu einer Unterkante des Horizontalgaszuges niedrigeren Höhe angeordneten Austrittssammler.

Bei einer derartigen Anordnung können, insbesondere beim auch als Warmstart bezeichneten Anfahren nach einer vergleichs­ weise kurzen Stillstandszeit vor dem Zünden der Brenner, beim Füllen von Dampferzeugerrohren des noch warmen Durchlauf­ dampferzeugers mit kaltem Speisewasser erhebliche Temperatur­ differenzen zwischen den dem ersten Gaszug zugeordneten Dampferzeugerrohren und einer Umfassungswand des Horizontal­ zuges zugeordneten Dampferzeugerrohren auftreten. Derartige Temperaturdifferenzen können insbesondere an einer Verbin­ dungsstelle, an der eine Umfassungswand des ersten Gaszuges mit einer Wand des Horizontalzuges verschweißt ist, unzuläs­ sige Wärmespannungen hervorrufen. Aufgrund derartiger Wärme­ spannungen ist, insbesondere bei häufigen Anfahrvorgängen, die Lebensdauer eines derartigen Durchlaufdampferzeugers in­ folge hoher Wechselbeanspruchung nur begrenzt. Die Wärmespan­ nungen treten dabei in besonderem Maße nach einem nur kurzen Stillstand des Durchlaufdampferzeugers, also beispielsweise nach einem Nachtstillstand, auf, da dann der Durchlaufdampf­ erzeuger üblicherweise noch eine im Vergleich zur Temperatur des Speisewassers erhöhte Temperatur aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen in Zweizugbauart ausgeführten Durchlaufdampferzeuger anzugeben, der auch bei häufigen Anfahrvorgängen eine besonders lange Lebensdauer aufweist. Zudem soll ein besonders günstiges Ver­ fahren zum Anfahren eines derartigen Durchlaufdampferzeugers angegeben werden.

Bezüglich eines Durchlaufdampferzeugers der obengenannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Austrittssammler strömungsmediumsseitig eine Schottheizfläche unmittelbar nachgeschaltet ist.

Unter Schottheizfläche ist dabei eine Anzahl von für den Durchfluß des Strömungsmediums parallel geschalteten, in ei­ nen gemeinsamen Eintritts- und in einen gemeinsamen Aus­ trittssammler mündenden Dampferzeugerrohren zu verstehen, wo­ bei die Dampferzeugerrohre dicht nebeneinander in einer Ebene liegen und somit eine Anzahl von plattenartigen Heizflächen bilden, die innerhalb des Gaszuges aufgehängt sind.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß für eine besonders lange Lebensdauer des Durchlaufdampferzeugers auch bei häufigen Anfahrvorgängen die Wärmespannungen zwischen der Umfassungswand des ersten Gaszuges und den Wänden des Hori­ zontalgaszuges besonders gering gehalten sein sollten. Dazu sollten die Temperaturdifferenzen zwischen den unmittelbar vor dem Zünden der Brenner mit kaltem Speisewasser gefüllten, dem ersten Gaszug zugeordneten Dampferzeugerrohren und den bei einem Warmstart noch vergleichsweise heißen Wänden des Horizontalgaszuges besonders gering gehalten sein.

Dazu ist einerseits der Austrittssammler der dem ersten Gas­ zug zugeordneten Dampferzeugerrohre in einer derart bemesse­ nen Höhe angeordnet, daß ein unmittelbarer Kontakt der vor dem Anfahren mit kaltem Speisewasser gefüllten Dampferzeuger­ rohre mit den bei einem Warmstart noch heißen Wänden des Ho­ rizontalgaszuges vermieden ist. Andererseits sind für eine besonders effektive Kühlung der dem Horizontalgaszug zugeord­ neten Dampferzeugerrohren bereits während des Anfahrens die zur Dampferzeugung vorgesehenen Heizflächen besonders groß dimensioniert. Dazu ist den die Verdampferheizfläche bilden­ den Dampferzeugerrohren als zusätzliche zur Dampferzeugung vorgesehene Heizfläche die Schottheizfläche nachgeschaltet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßigerweise ist die Schottheizfläche in einem Raumbe­ reich innerhalb des ersten Gaszuges oberhalb der im ersten Gaszug vorgesehenen Brennkammer angeordnet. Die Schottheiz­ fläche ist somit in einem auch beim Anfahren des Durchlauf­ dampferzeugers besonders stark beheizten Raumbereich angeord­ net und trägt in besonders hohem Maße zur Dampferzeugung bei. Somit wird auch beim Anfahren des Durchlaufdampferzeugers be­ reits eine große Dampfmenge erzeugt, die zu einer besonders effektiven Kühlung der den als Verdampferrohren vorgesehenen Dampferzeugerrohren nachgeschalteten, als Überhitzerrohre ausgelegten Dampferzeugerrohren beiträgt.

Für besonders geringe Wärmespannungen zwischen den Wandheiz­ flächen des ersten Gaszuges und den Wandheizflächen des Hori­ zontalgaszuges ist in einem Raumbereich oberhalb der im er­ sten Gaszug angeordneten Brenner und unterhalb der Unterkante des Gaszuges vorteilhafterweise eine annähernd waagerechte Trennlinie zwischen beim Anfahren mit Wasser gefüllten und beim Anfahren mit Dampf gefüllten Dampferzeugerrohren vorge­ sehen. Diese Trennlinie kann konstruktiv derart ausgebildet sein, daß die an dieser Stelle auftretenden Wärmespannungen besonders gering gehalten sind. Ein Zusammentreffen von beim Anfahren stark unterschiedlich gekühlten Heizflächen im Über­ gangsbereich vom ersten Gaszug auf den Horizontalgaszug ist somit sicher vermieden.

Dazu ist eine während des Betriebs die von verdampfendem Strömungsmedium durchströmten Verdampferrohre von den von verdampftem Strömungsmedium durchströmten Überhitzerrohren entkoppelnde Wasser-Dampf-Trennvorrichtung in vorteilhafter Ausgestaltung strömungsmittelseitig der Schottheizfläche nachgeschaltet. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist ein dampfseitiger Auslaß der Wasser-Dampf-Trennvorrichtung an einen Eintrittssammler für eine Anzahl weiterer, als Überhit­ zerrohre vorgesehener Dampferzeugerrohre angeschlossen, wobei diese Dampferzeugerrohre den oberen Teil der Umfassungswand des ersten Gaszuges bilden, und wobei dieser Eintrittssammler in einer im Vergleich zur Unterkante des Horizontalgaszuges geringeren Höhe angeordnet ist.

Bezüglich des Verfahren zum Anfahren eines derartigen Durch­ laufdampferzeugers in Zweizugbauart wird die genannte Aufgabe gelöst, indem nach dem Einsetzen eines Wasserausstoßes aus den die Verdampferheizfläche bildenden Dampferzeugerrohren deren Strömungsmediumsdurchsatz vorübergehend abgesenkt wird.

Beim Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers wird nämlich ein Teil des in den Verdampferrohren enthaltenen unverdampften Strömungsmediums oder Wassers durch Dampf ersetzt. Dieser Vorgang erfolgt während des Anfahrens und führt zu einem kurzzeitig erhöhten Strömungsmediumsdurchsatz am Austritt der Verdampferrohre, auch als Wasserausstoß bezeichnet. Der Was­ serausstoß muß aus dem Durchlaufdampferzeuger üblicherweise abgeführt werden und verursacht daher einen Wärmeverlust für den Durchlaufdampferzeuger.

Bei einem besonders günstigen Verfahren zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers sollte daher der Wasserausstoß beson­ ders gering gehalten sein. Dies ist für den oben dargestell­ ten Durchlaufdampferzeuger erreichbar, indem vor dem Zünden der Brenner die der Umfassungswand des ersten Gaszuges zuge­ ordneten Dampferzeugerrohre zunächst bis zu einer Höhe des ihnen nachgeschalteten Austrittssammlers mit unverdampftem Strömungsmedium gefüllt werden. Überschüssiges unverdampftes Strömungsmedium oder Wasser kann dabei unter Umgehung der Schottheizfläche über ein Bypassventil direkt zur Wasser- Dampf-Trennvorrichtung geleitet werden. Mit dem Zünden der Brenner wird den als Verdampferrohre ausgebildeten Dampfer­ zeugerrohren zunächst ein Anfangsmassenstrom an Strömungsme­ dium oder Speisewasser zugeführt. Das Strömungsmedium ver­ dampft in den in den Austrittssammler mündenden Dampferzeu­ gerrohren teilweise, wobei das nicht verdampfte Strömungsme­ dium in die dem Austrittssammler nachgeschaltete Schottheiz­ fläche gelangt. Da diese ebenfalls als Verdampferheizfläche ausgelegt und somit mit unverdampftem Strömungsmedium be­ speisbar ist, kann das dorthin gelangte unverdampfte Strö­ mungsmedium dort ohne schädliche Auswirkungen weiter ver­ dampft werden. Eine ausreichende Kühlung aller Dampferzeuger­ rohre ist dabei sicher gewährleistet, wobei der Speisewasser- Massenstrom für einen besonders geringen Wasserausstoß nach einsetzen des Wasserausstoßes zunächst vorübergehend redu­ ziert wird.

Vorteilhafterweise wird der Strömungsmediumsdurchsatz durch die die Verdampferheizfläche bildenden Dampferzeugerrohre nach seiner Absenkung proportional zur Feuerwärmeleistung des Durchlaufdampferzeugers eingestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde­ re darin, daß durch den in einer Höhe zwischen den dem ersten Gaszug zugeordneten Brennern und der Unterkante des Horizon­ talgaszuges angeordneten Austrittssammler der Verdampferheiz­ fläche eine annähernd waagerechte Trennlinie zwischen beim Anfahren mit Wasser gefüllten Dampferzeugerrohren und mit Dampf gefüllten Dampferzeugerrohren in einem zur Vermeidung von Wärmespannungen besonders günstigen Raumbereich geschaf­ fen ist. Das Auftreten von Wärmespannungen im Übergangsbe­ reich vom ersten Gaszug auf den Horizontalgaszug ist dabei sicher vermieden, so daß der Durchlaufdampferzeuger eine be­ sonders lange Lebensdauer auch bei häufigen Anfahrvorgängen aufweist. Durch die Schottheizfläche ist zudem sicherge­ stellt, daß beim Anfahren eine ausreichend große Verdampfer­ heizfläche zur Verfügung steht, um einen besonders hohen Dampfmassenstrom zu erzeugen und somit eine sichere Kühlung aller Dampferzeugerrohre zu gewährleisten. Durch die Schott­ heizfläche ist darüber hinaus auch ein Zwischenspeicher für beim Anfahren aus der Verdampferheizfläche ausgestoßenes un­ verdampftes Strömungsmedium geschaffen. Das in die Schott­ heizfläche gelangte unverdampfte Strömungsmedium verdampft dort, so daß die aus dem Durchlaufdampferzeuger beim Anfahren abzuführende Wassermenge infolge des Wasserausstoßes beson­ ders gering ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Durchlaufdampferzeuger in Zweizug­ bauart,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Umfassungswand des Durch­ laufdampferzeugers nach Fig. 1, und

Fig. 3 einen Eintrittssammler und einen Austrittssammler des Durchlaufdampferzeugers nach Fig. 1.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszei­ chen versehen.

Der Durchlaufdampferzeuger 1 gemäß Fig. 1 umfaßt eine Anzahl von Brennern 2 für einen fossilen Brennstoff, die in Fig. 1 anhand ihrer Hauptachsen schematisch dargestellt sind. Die Brenner 2 sind in einer Brennkammer 4 angeordnet, die durch einen unteren Teil der Umfassungswand 6 eines vertikal ange­ ordneten ersten Gaszugs 8 gebildet ist. Die Umfassungswand 6 geht am Unterende des durch sie gebildeten ersten Gaszugs 8 in einen trichterförmigen Boden 10 über.

Der Durchlaufdampferzeuger 1 gemäß Fig. 1 ist in Zweizugbau­ art ausgeführt. Dazu ist dem ersten Gaszug 8 für aus der Ver­ brennung des fossilen Brennstoffs entstehendes Heizgas über einen Horizontalgaszug 12 ein zweiter Gaszug 14 nachgeschal­ tet. Der zweite Gaszug 14 ist dabei ebenfalls vertikal ange­ ordnet.

Die Umfassungswand 6 des ersten Gaszugs 8 ist aus Dampferzeu­ gerrohren 16, 17 aufgebaut, die an ihren Längsseiten gasdicht miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, sind. In analoger Bauweise ist die Umfassungswand 18 des zweiten Gas­ zugs 14 ebenfalls aus nicht näher dargestellten Dampferzeu­ gerrohren aufgebaut, die an ihren Längsseiten gasdicht mit­ einander verbunden sind. Der Horizontalgaszug 12 wiederum um­ faßt eine Anzahl von nicht näher dargestellten Dampferzeuger­ rohren, die zu in seiner ebenfalls gasdicht ausgebildeten Um­ fassungswand angeordneten Heizflächen 20 zusammengefaßt sind. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die die Umfassungswand 6 des ersten Gaszugs 8 bildenden Dampferzeugerrohre 16, 17 vertikal angeordnet. Alternativ können die Dampferzeugerrohre 16, 17 aber auch in der Art einer Schraubenwicklung schräg steigend um den ersten Gaszug herum angeordnet sein.

Die in einem unteren Raumbereich die Umfassungswand 6 des er­ sten Gaszugs 8 bildenden Dampferzeugerrohre 16 sind als Ver­ dampferrohre ausgelegt und zu einer Anzahl von Verdampfer­ heizflächen 22 zusammengefaßt, von denen jede Teil der Umfas­ sungswand 6 des ersten Gaszugs 8 ist. Die Dampferzeugerrohre 16 jeder Verdampferheizfläche 22 sind für den Durchfluß von Wasser als Strömungsmedium parallel geschaltet und sind mit ihren Eintrittsenden an einen nicht dargestellten gemeinsamen Eintrittssammler und mit ihren Austrittsenden an einen ge­ meinsamen Austrittssammler 24 angeschlossen.

Dem Austrittssammler 24 ist strömungsmediumsseitig eine Schottheizfläche 26 nachgeschaltet. Die Schottheizfläche 26 ist dabei aus einer Anzahl von nicht näher dargestellten, für den Durchfluß des Strömungsmediums parallel geschalteten Dampferzeugerrohren aufgebaut, die eingangsseitig an einen gemeinsamen Eintrittssammler 28 und ausgangsseitig an einen gemeinsamen Austrittssammler 30 angeschlossen sind. Die die Schottheizfläche 26 bildenden Dampferzeugerrohre sind dicht nebeneinander in einer Ebene liegend angeordnet und bilden eine Anzahl von plattenartigen Heizflächen, die innerhalb des ersten Gaszuges 8 oder des Horizontalgaszuges 12 aufgehängt sind.

Der Schottheizfläche 26 ist strömungsmediumsseitig eine Was­ ser-Dampf-Trennvorrichtung 34 nachgeschaltet, deren dampfsei­ tiger Auslaß 36 an einen Eintrittssammler 38 für eine Anzahl weiterer, in Fig. 1 zur besseren Übersicht lediglich ange­ deuteter Dampferzeugerrohre 17 angeschlossen ist. Die weite­ ren Dampferzeugerrohre 17 sind als Überhitzerrohre ausgelegt und zu einer Anzahl von nicht näher dargestellten Überhitzer­ heizflächen zusammengefaßt, die im oberen Raumbereich 32 die Umfassungswand 6 des ersten Gaszugs 8 bilden. In den Strö­ mungsweg zwischen dem Austrittssammler 24 und die Wasser- Dampf-Trennvorrichtung 34 ist unter Umgehung der Schottheiz­ fläche 26 zudem eine mit einem Bypassventil 40 absperrbare Bypassleitung 42 geschaltet.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Dampferzeugerrohre 16, 17 in einem Bereich in Höhe des Austrittssammlers 24 und des Eintrittssammlers 38 in einer verzahnten Anordnung in die Um­ fassungswand 6 des ersten Gaszugs 8 montiert. Dazu sind die im unteren Raumbereich die Umfassungswand 6 des ersten Gas­ zugs 8 bildenden Dampferzeugerrohre 16 in zwei Gruppen von Dampferzeugerrohren 16a und 16b zusammengefaßt, wobei die der ersten Gruppe zugeordneten Dampferzeugerrohre 16a eine grö­ ßere Länge aufweisen als die der zweiten Gruppe zugeordneten Dampferzeugerrohre 16b. Analog sind die im oberen Raumbereich die Umfassungswand 6 des ersten Gaszugs 8 bildenden Dampfer­ zeugerrohre 17 in zwei Gruppen von Dampferzeugerrohren 17a und 17b zusammengefaßt, wobei die der ersten Gruppe zugeord­ neten Dampferzeugerrohre 17a eine größere Länge aufweisen als die der zweiten Gruppe zugeordneten Dampferzeugerrohre 17b.

Jedes der vergleichsweise kürzeren Dampferzeugerrohre 17b ist dabei oberhalb von jeweils einem vergleichsweise längeren Dampferzeugerrohr 16a angeordnet, wobei jedes der vergleichs­ weise längeren Dampferzeugerrohre 17a oberhalb von jeweils einem vergleichsweise kürzeren Dampferzeugerrohr 16b angeord­ net ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, münden sowohl die ver­ gleichsweise kürzeren Dampferzeugerrohre 16b als auch die vergleichsweise längeren Dampferzeugerrohre 16a in den Aus­ trittssammler 24, wobei für die vergleichsweise längeren Dampferzeugerrohre 16a jeweils ein Zuführungsrohrstück 16c vorgesehen ist. Analog sind sowohl die vergleichsweise kürze­ ren Dampferzeugerrohre 17a als auch die vergleichsweise län­ geren Dampferzeugerrohre 17b an den Eintrittssammler 38 ange­ schlossen.

Aufgrund der verzahnten Anordnung der Dampferzeugerrohre 16, 17 im Bereich des Austrittssammlers 24 und des Eintritts­ sammlers 38 ist auch bei unterschiedlicher Heizung und/oder unterschiedlicher Kühlung der Dampferzeugerrohre 16 im Ver­ gleich zu den weiteren Dampferzeugerrohren 17 eine Tempera­ turvergleichmäßigung gewährleistet. Die auftretenden Wärme­ spannungen sind somit besonders gering gehalten.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind den weiteren Dampfer­ zeugerrohren 17 strömungsmediumsseitig über die im Horizon­ talgaszug 12 angeordneten Heizflächen 20 die die Umfassungs­ wand 18 des zweiten Gaszugs 14 bildenden Dampferzeugerrohre nachgeschaltet. Sowohl die die Heizflächen 20 des Horizontal­ gaszugs 12 bildenden Dampferzeugerrohre als auch die die Um­ fassungswand 18 des zweiten Gaszugs 14 bildenden Dampferzeu­ gerrohre sind als Überhitzerrohre vorgesehen und hinsichtlich ihrer Auslegung an die vom Ort ihrer Anordnung abhängigen Heizgas- und Strömungsmediumsparameter angepaßt.

Der Austrittssammler 24, in den die die Verdampferheizfläche 22 bildenden Dampferzeugerrohre 16 münden, ist in einer im Vergleich zu einer Unterkante 44 des Horizontalgaszuges 12 niedrigeren Höhe angeordnet. Der den als Überhitzerrohren ausgebildeten weiteren Dampferzeugerrohren 17 gemeinsam vor­ geschaltete Eintrittssammler 38 ist hingegen in einer Höhe zwischen dem Austrittssammler 24 und der Unterkante 44 des Horizontalgaszugs angeordnet, also in einer im Vergleich zum Austrittssammler 24 größeren und im Vergleich zur Unterkante 44 des Horizontalgaszugs 12 geringeren Höhe. Alternativ kann der Eintrittssammler 38 aber auch in einer im Vergleich zum Austrittssammler 24 geringeren Höhe angeordnet sein.

Zum Anfahren des Durchlaufdampferzeugers 1 werden vor dem Zünden der Brenner 2 die dem ersten Gaszug 8 zugeordneten, im unteren Raumbereich die Umfassungswand 6 bildenden Dampfer­ zeugerrohre 16 zunächst bis zur Höhe des ihnen nachgeschalte­ ten Austrittssammlers 24 mit unverdampftem Strömungsmedium, also mit Wasser, gefüllt. Das Bypassventil 40 ist in diesem Betriebszustand geöffnet. Mit dem Zünden der Brenner 2 wird den als Verdampferrohre ausgebildeten Dampferzeugerrohren 16 zunächst ein Anfangsmassenstrom an Speisewasser zugeführt. Das zugeführte Speisewasser verdampft in den in den Aus­ trittssammler 24 mündenden Dampferzeugerrohren 16 teilweise, wobei der nicht verdampfte Rest an Speisewasser in die dem Austrittssammler 24 nachgeschaltete Schottheizfläche 26 ge­ langt. Diese ist ebenfalls als Verdampferheizfläche ausgelegt und somit ohne schädliche Auswirkungen mit unverdampftem Speisewasser bespeisbar. Der nicht verdampfte Rest an Speise­ wasser wird somit weitgehend in der Schottheizfläche 26 ver­ dampft. Ein Teil des aus dem Austrittssammler 24 austretenden Massenstromes kann dabei bei Bedarf über die Bypassleitung 42 direkt der Wasser-Dampf-Trennvorrichtung 34 zugeführt werden.

Aufgrund der durch die zusätzlich zu den als Verdampferrohre ausgelegten Dampferzeugerrohren 16 als Verdampferheizfläche vorgesehenen Schottheizfläche 26 ist die insgesamt zur Dampf­ erzeugung zur Verfügung stehende Heizfläche somit besonders groß. Eine ausreichende Dampfproduktion zur sicheren Kühlung aller der Wasser-Dampf-Trennvorrichtung 34 nachgeschalteten, als Überhitzerrohre ausgebildeten Dampferzeugerrohre ist so­ mit auch bei der Zuführung eines nur geringen Massenstroms an Speisewasser gewährleistet.

Um den während des Anfahrens aus der Schottheizfläche 26 aus­ tretenden, als Wasserausstoß bezeichneten Rest an unverdampf­ tem Speisewasser besonders gering zu halten, wird der den Dampferzeugerrohren 16 zugeführte Massenstrom an Speisewasser dabei in einer Anfangsphase des Anfahrprozesses von einem An­ fangswert ausgehend zunächst vorübergehend reduziert. Nach seiner Absenkung wird der den Dampferzeugerrohren 16 zuge­ führte Massenstrom an Speisewasser proportional zur Feuerwär­ meleistung des Durchlaufdampferzeugers 1 eingestellt.

Durch den in der Höhe zwischen den dem ersten Gaszug 8 zuge­ ordneten Brennern 2 und der Unterkante 44 des Horizontalgas­ zuges 12 angeordneten Austrittssammler 24 der Verdampferheiz­ fläche 22 ist eine annähernd waagerechte Trennlinie zwischen den beim Anfahren mit Wasser gefüllten Dampferzeugerrohren 16 und den mit Dampf gefüllten Dampferzeugerrohren 17 geschaf­ fen. Wärmespannungen zwischen benachbarten Wandteilen der Gaszüge 8, 12, 14 können daher vornehmlich in der Umgebung die­ ser waagerechte Trennlinie auftreten, die durch den Aus­ trittssammler 24 und durch den Eintrittssammler 38 definiert ist. Das Auftreten von Wärmespannungen in einem Übergangsbe­ reich vom ersten Gaszug 8 auf den Horizontalgaszug 12 ist da­ bei sicher vermieden, so daß der Durchlaufdampferzeuger 1 eine besonders lange Lebensdauer auch bei häufigen Anfahrvor­ gängen aufweist. Zudem ist aufgrund der verzahnten Anordnung der Dampferzeugerrohre 16, 17 im Bereich des Austrittssammlers 24 und des Eintrittssammlers 38 auch bei unterschiedlicher Beheizung und/oder unterschiedlicher Kühlung der Dampferzeu­ gerrohre 16 im Vergleich zu den weiteren Dampferzeugerrohren 17 eine Temperaturvergleichmäßigung gewährleistet. Die auf­ tretenden Wärmespannungen sind somit besonders gering gehal­ ten.

Durch die Schottheizfläche 26 ist zudem sichergestellt, daß beim Anfahren eine ausreichend große Verdampferheizfläche zur Verfügung steht, um eine sichere Kühlung auch der den Dampf­ erzeugerrohren 16 strömungsmediumsseitig nachgeschalteten, als Überhitzerrohre ausgebildeten weiteren Dampferzeugerrohre 17 zu gewährleisten. Durch die Schottheizfläche 26 ist da­ rüber hinaus auch ein Zwischenspeicher für beim Anfahren aus der Verdampferheizfläche 22 ausgestoßenes unverdampftes Strö­ mungsmedium geschaffen. Das in die Schottheizfläche 26 ge­ langte unverdampfte Strömungsmedium verdampft dort, so daß der Wasserausstoß des Durchlaufdampferzeugers 1 beim Anfahren und der damit verbundene Wärmeverlust besonders gering ist.

Claims (6)

1. Durchlaufdampferzeuger (1) mit einem ersten Gaszug (8), dem heizgasseitig über einen Horizontalgaszug (12) ein zwei­ ter Gaszug (14) nachgeschaltet ist, wobei eine Anzahl von für die Durchströmung eines Strömungsmediums parallel geschalte­ ten Dampferzeugerrohren (16) miteinander zu einer Verdampfer­ heizfläche (22) verbunden sind, die Teil einer Umfassungswand (6) des ersten Gaszuges (8) ist, und wobei die die Verdam­ pferheizfläche (22) bildenden Dampferzeugerrohre (16) aus­ gangsseitig in einen ihnen gemeinsamen, in einer im Vergleich zu einer Unterkante (44) des Horizontalgaszuges (12) niedri­ geren Höhe angeordneten Austrittssammler (24) münden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Austrittssammler (24) strömungsmediumsseitig eine Schottheiz­ fläche (26) unmittelbar nachgeschaltet ist.

2. Durchlaufdampferzeuger (1) nach Anspruch 1, bei dem die Schottheizfläche (26) in einem Raumbereich (32) innerhalb des ersten Gaszuges (8) oberhalb einer Brennkammer (4) angeordnet ist.

3. Durchlaufdampferzeuger (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schottheizfläche (26) strömungsmediumsseitig eine Wasser- Dampf-Trennvorrichtung (34) nachgeschaltet ist.

4. Durchlaufdampferzeuger (1) nach Anspruch 3, bei dem ein dampfseitiger Auslaß (36) der Wasser-Dampf-Trennvorrichtung (34) an einen Eintrittssammler (38) für eine Anzahl weiterer, in der Umfassungswand (6) des ersten Gaszugs (8) geführter Dampferzeugerrohre (17) angeschlossen ist, der in einer im Vergleich zur Unterkante (44) des Horizontalgaszuges (12) ge­ ringeren Höhe angeordnet ist.

5. Verfahren zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem nach dem Einsetzen eines Wasserausstoßes aus den die Verdampferheizfläche (22) bildenden Dampferzeugerrohren (16) deren Strömungsmediums­ durchsatz abgesenkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Strömungsmediums­ durchsatz durch die die Verdampferheizfläche (22) bildenden Dampferzeugerrohre (16) nach seiner Absenkung proportional zur Feuerwärmeleistung des Durchlaufdampferzeugers (1) einge­ stellt wird.