DE2456981A1 - Deckenkonstruktion fuer einen dampferzeuger - Google Patents

Description

2. Dezember 1974 Anw.-Akte: 27.77

PATENTANMELDUNG

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Anmelder: The Babcock & Wilcox Company 161 East 42nd Street, New York, N. Y. 10017 - USA -

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Titel; Deckenkonstruktion für einen Dampferzeuger

Die Erfindung betrifft eine Deckenkonstruktion fUr einen Dampferzeuger, die aus einer ersten und einer zweiten, mit Abstand angeordneten Metallabdeckung besteht, wobei die erste Abdeckung unterhalb der zweiten Abdeckung liegt und der Zwischenraum mindestens teilweise mit einem Isoliermaterial ausgefüllt ist und Stäbe durch die Decke verlaufen und mit der ersten Abdeckung starr verbinden. ,

Derartige Deckenkonstruktionen sind bei Dampferzeugern bekannt, die aus einer Brennkammer, Berührungs- und Austrittsgaszügen bestehen, wobei die Brennkammer durch einen Brennkammermantel umschlossen werden. Über der Decke befindet sich eine Kammer, die im allgemeinen Schutzkammer genannt wird und die unterhalb der Kesseldecke verläuft. Die Schutzkammer ist von dem Kessel durch eine gasdichte Trennwand getrennt. Im Gasweg sind Berührungsheizflächen angeordnet, wie beispielsweise Überhitzer, ZwischenUberhitzer und Speisewasservorwärmer, die Rohrenden aufweisen können, die durch

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die Trennwand hindurch verlaufen und in die Schutzkammer eintreten um in dieser mit den Sammlern verbunden zu werden. Die zum Dampferzeuger gehörende Tragkonstruktion schließt Tragstäbe ein, die an die zuvor genannten Sammler angeschlossen sind und durch die Decke des Kesselblocks hindurchtreten, wobei diese Decke auch als Schutzkammerdecke wirkt.

Die Kesseldecke wird aus einex inneren und einer äußeren Abdeckung gebildet, die vertikal auf Abstand voneinander angeordnet sind und eine dazwischen liegende Isolierung einschließen· Die Tragstäbe, die durch die Decke hindurch verlaufen, sind starr mit der inneren Abdeckung verbunden und bewegen sich mit ihr, wenn sie bei Inbetriebnahme oder Abschaltung des Blocks eine Wärmedehnung bzw. -Schrumpfung erfährt* Es tritt jedoch ein Problem hinsichtlich der Bewegung der Tragstäbe in Bezug auf die Außenabdeckung auf, da die letztgenannte praktisch keine Dehnung oder Schrumpfung erfährt, weil sie der Umgebungstemperatur ausgesetzt und von der Wärme der Schutzkammer isoliert ist.

Die bekannten Bemühungen zur Lösung dieses Problems sind nicht insgesamt befriedigend gewesen. Ein Weg bestand darin, den Außenmantel aus Feinblech herzustellen und Schiebenähte sowie kastenartige Dehnfalten zu verwenden, um die auf Wärmedehnung und -schrumpfung der Innenabdeckung zurückzuführende Längs- und Querbewegung der Tragstäbe aufzunehmen. Dichtungen an den Stäben bestehen aus Büchsen, die an die Abdeckungen geschraubt werden, wobei eine Verstemmung an der Verbindung und auch an der Stabdurchtrittsstelle vorgenommen wird. Diese Anordnung ist besonders bei Freiluftanlagen störanfällig gewesen, da Wasser an den Nähten und Verbindungen durchsickerte. Das Wasser schreckt die Innenverschalung ab, wodurch starke Metallbeulen und schließlich Bruch eintreten.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zu schaffen, durch die die äußere Abdeckung nicht an der inneren Abdeckung befestigt wird und die keine Schiebenähte oder Dehnungskörper benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenabdeckung ein Bodenstück einschließt, das mit Quer-und Umfangsöffnungen ausgebildet ist, um die Reihen der Tragstäbe hindurchtreten zu lassen. Die Öffnungen werden dabei erfindungsgemäß durch aufgekan/ltete Flansche begrenzt und durch geflanschte Kapitellstücke abgedeckt, die mit Abstand voneinander angeordnet sind, um den Durchtritt der einzelnen Tragstäbe zu ermöglichen. An jedem Stab, werden geflanschte Bleche angeschweißt, um den Raum zwischen den Kapitellstücken abzudecken. Die Flansche des BodenstUckes, der KapitellstUcke und der Bleche wirken so zusammen, daß eine wasser- dichte Außenverschalung erzielt wird, die in der Lage ist, die auf die Wärmedehnung und Schrumpfung der inneren Abdeckung zurückzuführende Bewegung der Tragstäbe aufzunehmen. Zwischen den Bodenstückflanschen sind Kanäle ausgebildet, um den Ablauf des Wassers von einer schrägen Decke zu unterstutzen·

Die Erfindung ist durch die im Hauptanspruch beschriebenen Merkmale gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Störanfälligkeit bei Freiluftanlagen und Anlagen, die starken Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, herabgesetzt wird.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Seitenaufriß eines hängenden Zwangsdurchlauf-Dampferzeugers im Schnitt,

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Fig. 2 ein Grundriß eines Teils der in Figur 1 gezeigten Decke,

Fig. 3 ein vergrößerter Detailgrundriß des in Figur 2 gezeigten Teils,

Fig» 4 ein Seitenschnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht typischer Boden- und KapitellstUcke, die entlang des Außenverschalungsteils der Decke ausgebildet sind,

Fig. 6 eine vergrößerte Einzelheit einer typischen Außenverschalungsbindung entlang der Decken-Nulldehnungs-Querachse,

Fig. 7 eine vergrößerte Einzelheit eines typischen Außenverschalungs* anschlags entlang der Decken-Nulldehnungs-Längsachse,

In den Zeichnungen ist die Erfindung so dargestellt, wie sie in einen hängenden Zwangsdurchlaufkessel fUr Kraftwerksbetrieb zur Ausfuhrung kommt.

Der Kesselblock, wie er in Figur 1 dargestellt ist, weist einen Mantel 10 auf, der eine Brennkammer 12 einschließt, deren oberes Ende in einem horizontalen Gaszug 14 mündet, der seinerseits in einem Abwärts- oder Berührungsgaszug 16 mündet. Der Mantel 10 umschließt eine Ober- oder Schutzkammer 18, die oberhalb der Brennkammer 12 sowie der GaszUge 14 und 16 angeordnet und von diesen durch eine im wesentlichen gasdichte Trennwand 20 getrennt ist. Die Schutzkammer 18 verläuft von der Trennwand 20 nach oben und erstreckt sich seitlich Über die Brennkammer- und Gaszug-Begrenzungswände hinaus, um eine isolierte Kammer fUr die Aufnahme von Sammlern, Rohren und Leitungen

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zu bilden, die mit dem Gaserzeuger verbunden sind. Die Decke 22 Über dem Mantel 10 dient auch als Schutzkammerdecke und besitzt Durchtritte fUr zahlreiche lotrechte Teile oder Stäbe 24, die benutzt werden, um den Dampferzeuger tragend mit Riegeln 26 zu verbinden, die zu der Stahlkonstruktion gehören, welche Stutzen 28 einschließt, die das Gewicht des Dampferzeugers auf den Boden G Übertragen.

Die Brennkammer 12 ist mit einem schrägen Boden ausgebildet; der eine Austrittsöffnung 30 einschließt, welche mit einem Aschetrichter 32 in Verbindung steht, der darunter angeordnet ist und durch eine Anzahl Stutzen 34 auf dem Boden getragen wird. Die Feuerungsanlage umfaßt unabhängig bettiebsfähige Brenner (nicht dargestellt), die horizontal auf der Mittellinie der jeweiligen Brenneröffnungen 36 liegen, welche in der RUck- und Vorderwand im unteren Teil der Brennkammer 12 ausgebildet sind.

Der Gaszug 14 enthält einen Sekundärüberhitzer 38 und einen Zwischenüberhitzer 40, die in Bezug auf den Gasfluß in Reihe angeordnet sind· Der Gaszug 16 enthält einen Primärüberhitzer 42, der aus zwei Bündeln besteht, die ebenfalls in Bezug auf den Gaszug in Reihe angeordnet sind.

Gemäß der Darstellung nimmt die Schutzkammer 18 den oberen Brennkammervorderwand-Sammler 44, die SekundärUberhitzer-Ein- und Austrittssammler 46 bzw· 48, die Zwischenüberhitzer- Aus- und Eintrittssammler 50 bzw· 52, den Primärtiberhitzer-Austrittssammler 54 und den BerUhrungszug-RUckwand-Sammler 56 auf. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schutzkammer normalerweise zahlreiche weitere Sammler sowie Röhrst Uc ke und Leitungen aufnimmt; diese wurden jedoch in der Darstellung der Figur 1 fortgelassen, um sie Übersichtlich gestalten zu können·

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Figur 2 zeigt einen Grundriß der Decke 22 mit der Außenverschalung oder Abdeckung 58, die normalerweise aus Grobblech besteht und ein BodenstUck 60 einschließt, das dadurch gebildet wird, daß flache Rechteckbleche vorzugsweise durch Oichtschweißen an den Nähten 62 miteinander verbunden werden· Die Außenverschalting 58 wird entlang der Decken-Nulldehnungs-Längsachse X-X durch eine Reihe von Anschlagsstäben 64 und entlang der Decken-Nulldehnungs-Querachse Y-Y durch eine Reihe von Zugstäben 66 verankert· Das BodenstUck 60 ist mit einer Anzahl länglicher Öffnungen 68 versehen, die im allgemeinen rechteckig ausgebildet sind und den Durchtritt der Tragstäbe 24 aufnehmen. Die Bodenstückseiten, die jede der länglichen Öffnungen 68 begrenzen, weisen aufgekantete Flanschen 70 auf. Eine Anzahl von mit Abstand angeordneten KapitellstUcke 72 liegt oberhalb jeder der öffnungen 68 und ruht auf den zugehörigen Flanschen 70. Die Abmessungen der öffnungen 68, der Abstand der Flansche 70 und der KapitellstUcke 72 sind alle vorgegeben, um den Durchtritt der Tragstäbe 24 aufzunehmen und den notwendigen Spielraum fUr die Bewegung der Stäbe 24 auf Grund der Dehbung und Schrumpfung der inneren Abdeckung 76 zu bieten, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Jeder der Tragstäbe 24 ist mit einem flachen, rechteckigen Blech 74 ausgestattet, welches dazu dient, den Abstand zwischen den Kapitellstücken 72 zu bedecken. Die Decke 22 ist abgeschrägt, wobei der Abfall vorzugsweise zur RUckwärtsseite des Blocks gerichtet ist, um den Wasserabzug entlang der Kanäle 75 zu fördern, die zwischen den Flanschen 70 benachbarter öffnungen 68 auf dem BodenstUck 60 ausgebildet sind. Die Öffnungen 63 sind normalerweise entweder in der Quer- oder der Längsachse des Blocks angeordnet, jedoch ist darauf hinzuweisen, daß die Öffnungen 68 auch in einer schrägen Richtung verlaufen können.

Die Figuren 3 und 4 zeigen Einzelheiten der Erfindung. Zu diesen Einzelheiten gehört die äußere Verschalung 58, die das BodenstUck 60 umfaßt, welches mit länglichen Öffnungen 68 und mit Abstand angeord-

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neten KapitellstUcken 72 ausgebildet ist, die darüber liegen und auf Flanschen 70 ruhen· Die Tragstäbe 24 verlaufen durch die innere Verschalung oder Abdeckung 76 und die Öffnungen 68 zwischen den Flanschen 70 sowie durch den Raum zwischen den NapittellstUcken 72. Die Tragstäbe 24 werden vorzugsweise an die Innenverschalung dichtgeschweißt. Der Raum zwischen der Innenverschalung 76 und dem Bodenstück 60 der Außenverschalung 58 wird mit starrer Isolierung 78 gefüllt, z.B. Kalziumsilikat-Blockisolierung, während der Raum zwischen den Flanschen 70 und den KapitellstUcken 72 mit zusammenpreßbarer Isolierung 80 ausgefüllt wird, z.B. mit einer Mattenisolierung· Jedes der KapitellstUcke 72 hat vorzugsweise längliche Rechteckform, wobei die Längsseiten die anstoßenden Flansche 70 Überlappen und mit abgekanteten Flanschen 82 ausgebildet sind, die auf einer Höh· enden, welche auf der halben Höhe der Flansche 70 liegt, Die Übrigen Seiten der KapitellstUcke 72 sind mit aufgekantenen Flanschen 84 ausgebildet. Jeder Tragstab 24 schließt ein Blech 74 ein, welches angeschweißt und so bemessen ist, daß es die benachbarten Flansche 70 und die KapitellstUcke 72 Überlappt.

Die Überlappenden Enden des Blechs 24 sind mit abgekanteten Flanschen 86 ausgebildet, die mit den benachbarten Flanschen 82 und 84 zusammenwirken, um eine im wesentlichen wasserdichte Gleitverbindung zu bilden. Wasser, das sich auf der Außenverschalung 58 ansammelt, läuft entlang der Kanäle 75 ab.

Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Außenverschalung 58, einschließlich des Bodenstücks 60, das mit Flanschen 70 ausgebildet ist, die die Öffnung 68 begrenzen, welche durch eine Kombination aus KapitellstUcken 72 und Blechen 74 abgedeckt wird. Die KapitellstUcke 72 sind auf Abstand angeordnet, um den Durchtritt der Tragstäbe 24 zu ermöglichen. Die Flansche 82, 84 und 86 wirken zusammen, um die Außenverschalungsteile 60 und 72 sowie die Bleche

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in die Lage zu versetzen, eine wasserdichte Abdeckung zu bilden, die die durch Wärmedehnung und -schrumpfung der Innenverschalung entstehende Bewegung der Tragstäbe 24 aufzunehmen.

Figur 6 erläutert eine typische Außenverschalungsbindung an der Decken-Nulldehnungs-Querachse Y-Y, einschließlich eines Paars Zugstäbe 66, die den Tragstab 24 einspannen und das BodenstUck 60 Über die öffnung 68 zusammenhalten· Die Zugstäbe 66 werden an die gegenüberliegenden Seiten der Flansche 70 auf Höhe des Bodenstücks 60 angeschweißt.

Figur 7 erläutert einen typischen Außenverschalungsanschlag an der Decken-Nulldehnungs-Längsachse X-X, einschließlich eines Paars Anschlagstäbe 64 werden an die gegenüberliegenden Seiten der Flansche 70 geschweißt und verlaufen in der Öffnung 68 auf Höhe des Bodenstücks 60 aufeinander zu.

Im Betrieb des Dampferzeugers kann die Innenverschalung 76 eine Temperatur von 260 bis 430⁰C erreichen,während die Außenverschalung 58 auf oder in der Nähe der Umgebungstemperatur verbleibt. Wenn der Block hoch- oder abgefahren wird, dann wird das Metall der Innenverschalung eine Wärmedehnung oder -schrumpfung, je nach Fall, von den Ankerstellen erfahren, die entlang der Achsen X-X und Y-Y liegen, welche normalerweise mit den Längs- und Querachsen des Blocks zusammenfallen· Die Tragstäbe 24 bewegen sich mit der Dehnung und Schrumpfung der Innenverschaltung 76, wobei diese Bewegung innerhalb der Außenverschalungsöffnungen 68 und !wischen den Kapitellstücken 72 aufgenommen wird, die mit Abstand voneinander abgeordnet und auch frei sind, um entlang der Bodenflansche 70 zu gleiten· Der Raum zwischen den KapitellstUcken ist durch die Bleche 74 abgedeckt, die sich mit den Stäben 24 bewegen.

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Claims (1)

1. P AT EN T A NS P RU C HE :

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   /I/) Deckenkonstruktion fur einen Dampferzeuger, die aus einer ersten (76) und einer zweiten, mit Abstand angeordneten Metallabdeckung (5S) besteht, wobei die erste Abdeckung unterhalb der zweiten Abdeckung liegt und der Zwischenraum mindestens teilweise mit einem Isoliermaterial (80) ausgefüllt ist und Stäbe (24) durch die Decke verlaufen und mit der ersten Abdeckung (76) starr verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abdeckung (58) aus einem BodenstUcke (60) gebildet ist, das mindestens eine längliche Öffnung (68) von etwa Rechteckform und einen aufgekanteten Flansch (70) aufweist, der aus jeder der die Öffnung (68) begrenzenden Seiten herausragt und mindestens zwei in gleicher Ebene liegende Kapitellstücke (72) besitzt, die oberhalb der Flansche (70) mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Stäbe (24-) zwischen den Flanschen (70) und den Kapitellstücken (72) mit Abstand dazu verlaufen, sowie ferner Bleche (74), die oberhalb der KapitellstUcke (72) angebracht sind, Öffnungen fUr den Durchtritt der Stäbe (24) besitzen, wobei die Bleche (74) starr mit den Stäben (24) verbunden sind, um mit diesen und den Kapitelletücken zusammenwirkend die Längsöffnung (68) abzudecken.

   Deckenkonstruktion nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke abgeschrägt ist.

   3. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Enden der KapitellstUcke (72) die daran angrenzend angeordneten Flansche (70) überlappen·

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   4. Deckenkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Überlappenden Enden mit einem abgekanteten Flansch ausgebildet ist.

   5. Deckenkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der abgekanteten Flansche seitlich auf Abstand von dem benachbarten aufgekanteten Flansch angeordnet ist und auf halber Höhe desselben endet.

   6. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Enden der Kapit-ellstücke mit aufgekanteten Flanschen ausgebildet sind.

   7. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Enden der Bleche die Kapitellstück'e überlappen·

   8. Deckenkonstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der überlappenden Enden mit einem abgekanteten Flansch ausgebildet ist.

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   L e e r s e i t e