DE2726716C2

DE2726716C2 - Stehender Hochtemperatur-Abhitzekessel

Info

Publication number: DE2726716C2
Application number: DE19772726716
Authority: DE
Inventors: Frohmut 5900 Siegen Vollhardt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1986-07-03
Also published as: DE2726716A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stehenden Hochtemperatur-Abhitzekessel der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Durch die diesen Oberbegriff bestimmende DE-OS 24 48 466 ist ein stehender Abhitzekessel mit einem ein Wärmetauscherrohr aufnehmenden, unter Druck stehenden Kesselinnenraum bekannt, an dessen unterem Ende eine Abgaszuleitung vorhanden ist und dessen Wände unter Bildung eines Zwischenraumes von einem Druckmantel umgeben sind. Dieser Zwischenraum wird von dem wärmeabgebenden Medium nach Richtungsumkehr am oberen Kesselende im Kessel im Gegenstrom zu demselben Medium im Kesselinnenraum durchströmt und ist mit einer Abgasnebenleitung zur Kühlung von Rohrdurchführungen durch den Druckmuntel verbunden. Hierbei ist eine solche Kühlung nur deshalb möglich, weil das Abgas nach dem Wärmeaustausch bereits eine genügend tiefe Temperatur besitzt und für die Führung des abgekühlten Abgases durch den Kesselinnenraum und anschließend durch den Zwischenraum ein Gebläse verwendet wird.

Auch bei dem aus der DE-AS 11 32 562 bekannten Abhitzedampferzeuger wird zur Zufuhr von Frischluft, die hier der Kühlung dienen soll, ein Gebläse verwendet. Bei diesem Abhitzekessel wird als Kühlmedium ein Fremdmedium, nämlich Frischluft verwendet.

Gegenüber diesem genannten Stand derTechnik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Druckmantel einer gegenüber der hohen Abgaszuleitungstemperatur weit niedrigeren Temperatur auszusetzen und im Lekkagefall der Kesselinnenraumwand eine Strömung des Kühlmediums vom Zwischenraum in den Kesselinnenraum zu erreichen, ohne daß dabei Druckerhöhungsmittel erforderlich wären.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs vor.

Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruchs.

Der zylindrische Druckmantel des Abhitzekessels nach der Erfindung ist gegenüber der Abgastempcralur von maximal 160O⁰C einer weit niedrigeren Temperatur

ίο ausgesetzt und hat lediglich dem Druck in dem Zwischenraum standzuhalten.

Bei einer Leckage in der den Kesselinnenraum umschließenden Wand sorgt die vorgeschaltete Kühlvorrichtung dafür, daß das unter Druck stehende Abgas der Nebenleitung gekühlt in den Zwischenraum gelangt. Während somit bei der geschlossenen und unverletzten Kesselinnenraumwand sich ein stehendes Gasvolumen in dem Zwischenraum zwischen dieser Wand und dem Druckmantel befindet, wird im Falle der Leckage dafür gesorgt, daß die Temperatur des in den Zwischenraum gelangenden Abgases erniedrigt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Abhitzekessels dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Abhitzekessel und

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Kessel.
Der Innenraum A des stehenden Abhitzekessels t wird von vier senkrechten, aus Flossenrohren bestehenden Flossenrohrwänden 2,3 und 4,5 seitlich umschlossen. Oben und unten findet er seine Begrenzung durch entsprechende Flossenrohrwände 6, 7 und ist über einen Teil seiner Länge bzw. Höhe und über seinem Querschnitt mit Verdampferrohren W versehen. Die Enden der Rohre der Rohrwände 2 bis 7 stehen mit Zu- und Abführungsleitungen und Zwischenrohren 8 bis 12 in Verbindung.

Das untere Ende des stehenden Abhitzekessels weist die Abgaszuleitung 13 auf. durch die das Abgas mit einer Temperatur von z.B. 1500⁰C bis IbOO⁰C eintritt, während es am oberen Ende des Innenraumes A über die Abgasableitung 14 mit einer Temperatur von z. B. 700° C bis 800⁰C austritt.

Der Abhitzekessel ist an seiner Abgaszulcitung 13 mit einer Verlängerung 15 versehen, die den gleichen lichten Querschnitt besitzen kann wie die Zuleitung 13. Diese leitungsförmige Verlängerung 15 trägt eine Öffnung 16, durch die ein Teil des Abgases mit gleichem Druck in die als Haarnadelrohr ausgebildete Abgasnebenlcitung 17 oder einen anders gestalteten Teil einer Kühlvorrichtung 18 eintreten kann. Die Abgasnebenleitung 17 sieht mit ihrem äußeren Ende 19 in Verbindung mit dem Eintrittsstutzen 20 am unteren Ende eines kcssclarligen zylindrischen Druckmantels 21, der zwischen sich und den Wänden 2 bis 7 einen gasdicht abgeschlossenen Zwischenraum 22 entstehen läßt. Dieser erstreckt sich sowohl zwischen den Seitenwänden 2 bis 5 und dem Druckmantel 21 wie auch zwischen den oberen Wänden 6, 7 und den ihnen benachbarten Boden- und Deckelicilen 24, 23 des Mantels. Dieser bildet somit einen geschlossenen Umgebungsraum um die Flosscnrohrwiinde und einen domartigen Abschnitt 22.-;.

Die Kühlvorrichtung 18 steht mit ihrem die Abgasncbenleitung 17 umgebenden Innenraum 25 über Leiiun-

b5 gen 26,27 mit der Kesseltronimcl 28 in Verbindung.

An geeigneter Stelle kann der /wischenraum 22 mil einem Thermometer versehen sein, das ein in der Abgasnebenleitung 17 angeordnetes Nadelventil steuert.

wodurch in geringem Umfange eine Druck- und Temperaturregelung in dem Zwischenraum 22 erfolgen kann.

Beim Anfahren des Abhitzekessels tritt in die Abgaszuleitung 13 und in die Nebenleitung 17 ein Abgas hoher Temperatur mit einem Druck von beispielsweise 0,5 bar Überdruck ein. Das Abgas in der Leitung 17 wird abgekühlt und gelangt mit dem Druck des Abgases in der Zuleitung 13 in den Zwischenraum 22, so daß in dem Innenraum A und dem Zwischenraum 22 weitgehend gleiche Druck Verhältnisse zu verzeichnen sind, wobei jedoch in dem Innenraum A eine von 1600⁰C auf 700⁰C sinkende Temperatur vorhanden ist, während in dem Zwischenraum 22 eine Temperatur herrscht, die nur wenig Ober der Sattdampftemperatur in den Rohren der Rohrwände 2 bis 7 liegt Der Druckmantel ist nur dieser Temperatur ausgesetzt. Stellt sich eine Leckage in den Wänden 2 bis 7 ein und tritt an Stelle des stehenden Gasvolumens im Zwischenraum 22 aufgrund von Druckunterschieden eine Gasströmung vom Zwischenraum 22 zum JCesselinnenraum A auf, so wird vor Erreichen des Zwischenraumes 22 das von der NeVsnleitung

17 abgezweigte Abgas zunächst in der Kühlvorrichtung

18 auf eine für den Druckmantel unschädliche Temperatur abgekühlt.

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Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Stehender Hochtemperatur-Abhitzekessel mit einem Wärmetauscherrohre aufnehmenden und unter Oberdruck stehenden Kesselinnenraum (A), an dessen unterem Ende eine Abgaszuleitung (13) vorhanden ist und dessen Wände unter Bildung eines Zwischenraumes (22) von einem Druckmantel (21) umgeben sind, wobei der Zwischenraum mit einer Abgasnebenleitung (17) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (22) einen von dem Kesselinnenraum (A) gasdicht abgeschlossenen Raum bildet und daß die Abgasnebenleitung (17) von der Abgaszuleitung (13) abzweigt, sowie über eine Kühleinrichtung (18) zu dem unteren, der Abgaszuleitung (13) benachbarten Ende des Kessels (1) bzw. Zwischenraumes (22) geführt wird.

2. Stehender Hochtemperatur-Abhitzekesse! nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (18) als mit einer Kesseltrommel (28) verbundener Wärmetauscher ausgebildet ist

3. Stehender Hochtemperatur-Abhitzekessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des durch die Abgasnebenleitung (17) strömenden, gekühlten Abgases durch ein Nadelventil in der Abgasnebenleitung (17) geregelt wird, das von der Temperatur im Zwischenraum (22) gesteuert wird.