DE3428417C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abhitzekessel für den Betrieb mit staubigen Abgasen aus Industrieöfen mit Zwangsumlauf­ systemen für den Wärmeaustausch, dessen eine Eintritts­ öffnung und eine Austrittsöffnung aufweisender Abgaskanal in eine Strahlungskammer und eine in Strömungsrichtung dahin­ terliegende Konvektionskammer mit darunter angeordneten Feststoffauffangbahältern aufgeteilt ist, wobei die Seiten-, Vorder-, Hinter- und Deckanwände als aus Rohren für den Zwangsumlauf und Zwischenstücken ausgebildete Wand- und Deckenschirme aufweisen sowie mit einer ersten im oberen Teil der Strahlungskammer angeordneten senkrechten Zwi­ schenwand und einer zweiten im unteren Teil dar Konvek­ tionskammer angeordneten Zwischenwand, die jeweils senkrecht zur Strömungsrichtung an den Seitenwänden befestigt sind und aus Rohren für den Zwangsumlauf bestehen, sowie einer Viel­ zahl parallel zur Strömungsrichtung in der Konvektionskammer an der Deckenwand befestigter miteinander verbundener, senkrechter aus Rahmen bestehender Verdampfungsschotte.

Ein derartiger Abhitzekessel mit zwei Zwischenwänden ist aus dem SU-Erfinderschein 6 29 431 und mit einer Zwischenwand aus dar US-PS 34 06 664 bekannt. Die Zwischenwände bestehen aus einer Vielzahl von parallel verlaufenden Rohren, die an zu beiden Seiten der Längsachse das Abhitzekessel liegende Sammler angeschlossen sind. Wegen der dadurch bedingten höheren hydraulischen Widerstände im Umlaufsystem weisen diese Abhitzekessel eine geringe Wirtschaftlichkeit auf. Dies beruht im wesentlichen darauf, daß im Umlaufsystem eine große Anzahl hydraulischer Elemente hintereinander geschal­ tet sind. Ein weiterer Nachteil der Abhitzekessel besteht darin, daß die Schotte nur in der Konvektionskammer aufge­ hängt sind, was erfordert, daß die Konvektionskammer größere Abmessungen aufweisen muß, wodurch wiederum der gesamte Abhitzekessel verlängert wird. Bei einem Abhitzekessel mit nur einer Zwischenwand steigen die heißen Abgase, die in die Strahlungskammer mit geringer Geschwindigkeit eintreten, nach oben zur Deckenwand auf und geben dort den größten Teil der Wärme an die im oberen Teil des Abhitzekessels angeord­ neten Rohre weiter, während der untere Teil des Abhitze­ kessels praktisch nicht am Wärmeaustausch beteiligt ist.

Aus der CH-PS 6 41 552 ist eine Vorrichtung zum Kühlen heißer Abgase bekannt, die in einem Abgaskanal hintereinander angeordnete Register aufweist, die aus einzelnen, quer zur Strömungsrichtung angeordneten Rohrschlangen bestehen, die von Register zu Register versetzt angeordnet sind. Hierbei ist es vorgesehen, Zusatzluft zuzuführen, so daß durch die Anordnung der Register zwar eine bessere Durchmischung von Abgas und Zusatzluft erreicht wird, jedoch wird dadurch eine Richtungsänderung des Gasstroms nicht bewirkt, so daß auch hier die Wärmeaustauschflächen nicht über den gesamten Querschnitt genutzt werden können.

aus der DE-OS 33 08 724 ist ein Abhitzekessel bekannt, bei dem die Konvektionskammer auf einer wesentlich niedrigeren Höhe angeordnet ist wie die Strahlungskammer. Um das Ende der Strahlungskammer auf die Höhe der Konvektionskammer zu bringen, sind in die Strahlungskammer Wände quer zur Gas­ strömungsrichtung eingebaut, wodurch die Strahlungskammer in mehrere Abschnitte unterteilt wird. auch hierbei strömen die Abgase im wesentlichen an der Decke der Strahlungskammer entlang, bis sie auf die Querwand treffen, bewegen sich an dieser nach unten und bewegen sich dann weiter an der Decke des nächsten Abschnitts bis zur nächsten senkrechten Wand und so weiter. Um die Gasströmung in der Strahlungskammer zu führen, weisen die Decken in Gasströmungsrichtung ausgerich­ tete Bleche auf, die in den einzelnen Abschnitten so ange­ ordnet sind, daß die Gasströme des vorherigen Abschnitts durch die Bleche des folgenden Abschnitts in etwa zwei gleiche parallele Ströme aufgeteilt werden. Auch bei dieser Vorrichtung erfolgt der Wärmeaustausch überwiegend im Deckenbereich der jeweiligen Abschnitte. Die unteren Teile der Abschnitte nehmen somit nicht am Wärmeaustausch teil. Durch die Bleche wird weder ein Wärmeaustausch bewirkt, noch praktisch eine Umlenkung des Abgasstromes erreicht, die eine bessere Nutzung des gesamten Querschnitts bewirken könnte. Durch die stufenweise Bauart der Abschnitte werden außerdem die Abmessungen erhöht, so daß die Anlage große Abmessungen aufweisen muß.

Aus der DD-PS 89 941 ist ein Abhitzekessel insbesondere für Rostöfen bekannt, der einen Abgaskanal mit darin angeord­ neten Rohrschlangenbündeln aufweist, die jeweils mit Rüt­ telvorrichtungen versehen sind. Eine Umlenkung des Stromes erfolgt auch hier nicht.

Entsprechendes gilt für den Abhitzekessel gemäß der DD-PS 87 639, bei dem lediglich in der Konvektionskammer parallel zu den Seitenwänden Verdampfer und Luftvorwärmeschotte zur Abkühlung der Ofengase untergebracht sind. Hierbei bestehen die Verdampferschotte aus Rohren, in denen ein Wärmeaus­ tauschmittel zirkuliert. Auch hierbei erfolgt keine eigent­ liche ümlenkung der Abgasströme, sondern lediglich eine Teilung, so daß die wesentliche Wärmeübertragung nur im Deckenbereich erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abhitze­ kessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sein Wirkungsgrad insbesondere hinsichtlich der Wärme­ übertragung wesentlich erhöht und seine Konstruktion ver­ einfacht wird, wobei insbesondere die Abmessungen des Abhitzekessels und der Kostenaufwand zu seiner Herstellung verringert und die Montagezeiten verkürzt werden sollen.

Diese Aufgabe wird durch einen Abhitzekessel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diesen Abhitzekessel wird die Wirtschaftlichkeit durch die mehrflutige Ausführung der Zwischenwände erhöht und der Strömungswiderstand durch mehrere parallel geschaltete Umlaufsysteme herabgesetzt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Gestaltung der Einzelteile des Abhitzekessels wird die Herstellung und Montage auch bei Reparatur- und Wartungsarbeiten wesentlich erleichtert und damit auch verkürzt.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird der Strömungswiderstand im Umlaufsystem weiter verringert. Durch die Ausführung der Zwischenwände gemäß Anspruch 3 verringert sich der Aufwand an Metall zur Herstellung des Abhitzekessels und es werden weniger Verbindungsrohre benötigt.

Durch einen Abhitzekessel mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird die Montage und Demontage des Abhitzekessels weiter erleichtert.

Die erfindungsgemäßen Abhitzekessel können in der NE-Metallurgie zur Erzeugung von Dampf zur Energiegewinnung und zur Kühlung der Abgase aus Konvertern, Strahlungsöfen und Schmelzbadöfen mit gutem Erfolg eingesetzt werden. Ein erfindungsgemäß ausgeführter Abhitzekessel wurde zur Kühlung von Abgasen aus einem Konverter mit einem Fassungsvermögen von 80 t sowie zur Erzeugung von Dampf zur Energiegewinnung eingesetzt. Es wurde ein zuverlässiger Betrieb der gesamten Anlage bei einer Abgasmenge bis 50 000 nm³/Stunde festge­ stellt, wobei die Abgase am Eingang in den Abhitzekessel eine Temperatur bis 800°C aufwiesen und innerhalb des Abhitzekessels abgekühlt wurden und am Ausgang eine Tempe­ ratur von 380°C aufwiesen. Innerhalb des Abhitzekessels wurde eine Steigerung des Gehaltes an SO₂ in den Abgasen bis auf 9% erreicht, so daß diese direkt zur Schwefelsäure­ herstellung abgeleitet werden konnten. Im Abhitzekessel wurden bis zu 70% der im Abgasstrom vorhandenen Ascheteil­ chen abgeschieden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemmäßen Abhitzekessel in schematischer isometrischer Darstellung mit teilweisem Anschnitt,

Fig. 2 einen der Wandschirme, die die Kesselwandung abschirmen, im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Abhitze­ kessels mit in der Strahlungskammer und in der Konvektionskammer angeordneten Zwischenwänden im vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 ein Befestigungsmittel zur Befestigung der oberen Zwischenwand im vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 eine der in der Strahlungskammer und in der Konvektionskammer aufgehängten Zwischenwände im vergrößerten Maßstab,

Fig. 6 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Abhitzeke­ ssels mit in der Strahlungskammer und in der Konvektionskammer angeordneten Zwischenwänden in einer anderen Ausführungsvariante im vergrößerten Maßstab.

Ein Abhitzekessel 1 (Fig. 1) weist einen waagerecht liegen­ den Abgaskanal 2 auf, dessen linke und rechte Seitenwände 3 und 4, Vorder- und Hinterwand 5 und 6 sowie Deckenwand 7 durch gasdichte Wand- bzw. Deckenschirme 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 für die rechte Seitenwand 4 (die Wandschirme der linken Seitenwand sind nicht dargetellt), 15, 16 für die Vorder- 5 und 17 für die Hinterwand 6 und die Deckenwand 7 gebildet sind. Die abschirmenden Wand- bzw. Deckenschirme 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 bestehen aus einer Viel­ zahl von Rohren 18 (Fig. 2), die miteinander durch Zwischen­ stücke 19 in Form von Metallstreifen durch elektrisches Schweißen verbunden werden. Die Eintrittsenden der Rohre 18 werden mit einem Eintrittssammler 20 und die Austrittsenden der Rohre 18 mit einem Austrittssammler 21 verbunden. Der Wand- bzw. Deckenschirm 17 der Hinterwand 6 und der Decken­ wand 7 unterscheidet sich von den übrigen Wandschirmen nur unwesentlich in seiner Ausführung. Im Abgaskanal 2 sind zwei Zwischenwände 22 und 23 senkrecht zur Strömungsrichtung der Abgase angeordnet, die aus Rohren zusammengesetzt sind. Die eine Zwischenwand 22 befindet sich in der Strahlungskammer 24 des Abgaskanals 2 und ist an den Seitenwänden 3, 4 in ihrem Oberteil befestigt. Die andere Zwischenwand 23 ist am Anfang der Konvektionskammer 25 des Abgaskanals 2 angeordnet und an den Seitenwänden 3, 4 des Kammerunterteils befestigt. Die abschirmenden Wandschirme 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 an der rechten Seitenwand 4 und der linken Seitenwand 3 (wo sie nicht dargestellt sind) bilden in ihrem Unterteil Feststoff­ auffangbehälter 26 zum Ansammeln und Abführen von Asche­ teilchen.

Die in der Strahlungskammer 24 (Fig. 1) angeordnete Zwi­ schenwand 22 (Fig. 3) ist in Form einer mehrflutigen Schottenwand 27 aus U-förmigen Rohren 28 ausgeführt, die mit ihren geraden Enden am Eintritts- 30 und Austrittsabschnitt 31 eines außerhalb des Abgaskanalbereiches angeordneten Sammlers 29 befestigt werden. Das in unmittelbarer Nähe der Abgaskanalwand befindliche Krümmungsende 32 des äußeren Rohres 28 ist mit Hilfe eines Befestigungsmittels 33 (Fig. 4) an der linken Seitenwand 3 (Fig. 1) befestigt. Die am Anfang der Konvektionskammer 25 (Fig. 1) angeordnete Zwi­ schenwand 23 (Fig. 3) ist ebenfalls als eine mehrflutige Schottenwand 34 (Fig. 3) ausgeführt, die durch Rohre 35 gebildet wird, welche mit ihren Enden an Eintritts- 36 und Austrittssammlern 37 befestigt sind, wobei diese Sammler 36, 37 außerhalb des Abgaskanals 2 zu beiden Seiten der Längs­ achse des Abgaskanals 2 liegen. Die Flutrichtungen des Wärmeaustauschermediums in den Schottenwänden 27 und 34 entsprechend der oberen 22 und der unteren Zwischenwand 23 sind in den Zeichnungen durch ausgezogene Pfeile angedeutet. Der Austrittssammler 37 der unteren Zwischenwand 23 und der Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der oberen Zwischen­ wand 22 liegen auf einer Seite der Längsachse des Abgas­ kanals und sind miteinander durch ein Verbindungsrohr 38 verbunden.

Der Abhitzekessel 1 (Fig. 1) ist mit einer Umlaufpumpe 39 ausgestattet, die mittels einer Rohrleitung 40 mit einer Trommel 41 verbunden ist. In der Vorderwand 5 des Abgas­ kanals 2 ist eine Eintrittsöffnung 42 für die Abgase aus einem Konverter vorgesehen. In der Hinterwand 6 ist eine Austrittsöffnung 42′ vorhanden.

In der Strahlungskammer 24 ist eine Reihe Verdampfungs­ schotte 43 parallel zur Strömungsrichtung der Abgase hinter der oberen Zwischenwand 22 aufgehängt, von denen jede in Form von Schottenwänden aus U-förmigen Rohren 44 (Fig. 5) ausgeführt ist, und die mit ihren geraden Enden mit dem Eintrittsabschnitt 46 und dem Austrittsabschnitt 47 an einem Sammler 45 befestigt sind.

In der Konvektionskammer 25 (Fig. 1) sind zwei Reihen von Verdampfungsschotten 48 und 49 hinter der unteren Zwischen­ wand 23 parallel zur Strömungsrichtung der Abgase aufge­ hängt, die in ihrer Gestalt den in der Strahlungskammer 22 aufgehängten Verdampfungsschotten 43 ähneln.

Im ersten Umlaufsystem der rechten Seitenwand 4 ist der Eintrittssammler 20 des ersten Wandschirmes 8 durch eine Rohrleitung 50 mit einer Hauptzufuhrleitung 51 verbunden. Die Austrittssammler 21 der Wandschirme 8, 9, 10, 11 stehen durch Rohrleitungen 52, 53, 54 mit den Eintrittssammlern 20 der Wandschirme 9, 10, 11 in Verbindung. Der Austritts­ sammler 21 des letzten Wandschirmes 11 kommuniziert durch eine Rohrleitung 55 mit der Trommel 41.

Im zweiten Umlaufsystem der rechten Seitenwand 4 steht der Eintrittssammler 20 des ersten Wandschirmes 12 durch eine Rohrleitung 56 mit der Hauptzufuhrleitung 51 in Verbindung. Die Austrittssammler 21 der Wandschirme 12, 13 sind ent­ sprechend mit den Eintrittssammlern 20 der Wandschirme 13, 14 durch Verbindungsrohrleitungen 57, 58 verbunden, während der Austrittssamler 21 des letzten Wandschirmes 14 dieses Kreislaufs durch eine Rohrleitung 59 mit der Trommel 41 verbunden ist.

Das dritte und vierte Umlaufsystem, die durch nicht darge­ stellte Wandschirme der linken Seitenwand 3 gebildet werden, entsprechen dem ersten und zweiten Umlaufsystem der rechten Seitenwand 4.

Jeder der abschirmenden Wandschirme 15, 16 der Vorderwand 5 des Abhitzekessels 1 bildet ein selbständiges Umlaufsystem. Hierbei kommuniziert der Eintrittssammler 20 des linken Wandschirmes 15 an der Vorderwand 5 durch eine Rohrleitung 60 mit der Hauptzufuhrleitung 51. Der Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes ist durch eine Verbindungsrohrleitung 61 mit der Trommel 41 verbunden. Der Eintrittssammler 20 des rechten Wandschirmes 16 an der Vorderwand 5 kommuniziert über eine Verbindungsrohrleitung 62 mit der Hauptzufuhr­ leitung 51. Der Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes steht durch eine Verbindungsrohrleitung 63 mit der Trommel 41 in Verbindung.

Der Eintrittssammler 20 des Wand- und Deckenschirms 17 der Hinterwand 6 und der Deckenwand 7 ist durch eine Verbin­ dungsrohrleitung 64 mit der Hauptzufuhrleitung 51 verbunden, während der Austrittssammler 21 desselben Wand- und Decken­ schirms durch eine Verbindungsrohrleitung 65 mit der Trommel 41 kommuniziert.

Die in der Strahlungskammer 24 angeordneten Schottenwände 43 und in der Berührungskammer 25 angeordneten Verdampfungs­ schotte 48, 49 bilden mehrere parallele Umlaufsysteme. Im ersten Umlaufsystem ist der Eintrittsabschnitt 46 (Fig. 5) des Sammlers 45 der ersten Reihe der Verdampfungsschotte 49 durch eine Verbindungsrohrleitung 66 (Fig. 1) mit der Haupt­ zufuhrleitung 51 verbunden. Die Verdampfungsschotte 49, 48, 43 der ersten, zweiten und dritten Reihe sind aufeinander­ folgend durch Verbindungsrohrleitungen 67, 68 miteinander verbunden. Der Austrittsabschnitt 47 (Fig. 5) des Sammlers 45 des Verdampfungsschotts 43 kommuniziert durch eine Verbindungsrohrleitung 69 mit der Trommel 41. Die anderen in der Zeichnung nicht dargestellten Umlaufsysteme für die Verdampfungsschotte 49, 48, 43 sind in ihrer Gestaltung dem ersten Umlaufsystem ähnlich.

Die Eintrittssammler 36 (Fig. 3) der unteren Zwischenwand 23 steht durch eine Verbindungsrohrleitung 70 mit der Hauptzu­ fuhrleitung 51 (Fig. 1) in Verbindung. Der Austrittsab­ schnitt 31 (Fig. 3) des Sammlers 29 der oberen Zwischenwand 22 kommuniziert durch eine Verbindungsrohrleitung 71 mit der Trommel 41 (Fig. 1).

Die obere Zwischenwand 22 (Fig. 6) kann beispielsweise aus zwei mehrflutigen Schottenwänden 27 mit U-förmigen Rohren 28 zusammengestellt sein. Die Austrittsabschnitte 31 der Samm­ ler 29 dieser Schottenwände befinden sich an verschiedenen Seiten der Längsachse des Abgaskanals. Die untere Zwischen­ wand 23 kann beispielsweise aus zwei dreiflutigen Schot­ tenwänden 34 mit geraden Rohren 35 gefertigt sein. Der Eintritts- 36 und der Austrittssammler 37 für jede einzelne Schottenwand 34 liegt an verschiedenen Seiten der Längsachse des Abgaskanals.

Sofern die untere Zwischenwand 23 aus zwei mehrflutigen Schottenwänden 34 mit einer ungeraden Flutenzahl und die obere Zwischenwand 22 aus zwei mehrflutigen Schottenwänden 27 mit U-förmigen Rohren 28 ausgebildet sind, steht der Eintrittssammler 36 der unteren Schottenwand 34 der unteren Zwischenwand 23 mit der Hauptzufuhrleitung 51 durch eine Verbindungsrohrleitung 70 in Verbindung. Der Austritts­ sammler 37 (Fig. 6) derselben Schottenwand ist durch eine Verbindungsrohrleitung 72 mit dem Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der oberen Schottenwand 27 der oberen Zwischen­ wand 22 verbunden und der Austrittsabschnitt 31 des Sammlers 29 kommuniziert durch eine Verbindungsrohrleitung 73 mit dem Eintrittssammler 36 der oberen Schottenwand 34 der unteren Zwischenwand 23. Der Austrittssammler 37 derselben Schot­ tenwand ist durch eine Verbindungsrohrleitung 74 mit dem Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der unteren Schot­ tenwand 27 der oberen Zwischenwand 22 verbunden, während der Austrittsabschnitt 31 des Sammlers 29 durch die Verbindungs­ rohrleitung 71 mit der Trommel 41 kommuniziert (Fig. 1).

Das Befestigungsmittel 33 (Fig. 4) zur Befestigung der oberen Zwischenwand 22 besteht aus einer Leiste 75, die mit ihrem einen Ende am Krümmungsende 32 des äußeren U-förmigen Rohrs 28 der Schottenwand 27 starr befestigt ist. Das andere Ende der Leiste 75 tritt durch eine Bohrung 76 im Zwischen­ stück 19 eines der Wandschirme hindurch, die die Seitenwand des Kessels bildet. Der gegenüberliegende Wandschirm weist ebenfalls eine Bohrung 76 (Fig. 6) zum Durchtritt des Endes der Leiste 75 der anderen Schottenwand 27 der oberen Zwi­ schenwand 22 auf. Das Ende der Leiste 75 wird durch die Bohrung 76 in dem Zwischenstück 19 (Fig. 2) aus dem Bereich der Seitenwand des Abgaskanals 2 so weit herausgeführt, daß die Leiste 75 (Fig. 4) durch Elektroschweißen am Zwischen­ stück 19 (Fig. 3) an dessen Außenseite befestigt werden kann.

Zur Sicherstellung mehrerer Ströme des Wärmeaustauschmediums in der Schottenwand 34 (Fig. 3) der unteren Zwischenwand 23 sind im Eintritts- 36 und Austrittssammler 37 entsprechende Trennwände 77 bzw. 78 angeordnet.

In jedem Sammler 45 (Fig. 5) der Verdampfungsschotte 49, 48, 43 (Fig. 1), die im Abgaskanal 2 aufgehängt werden, sind zur Bildung des Eintritts- 46 und des Austrittsabschnitts 47 Trennwände 79 (Fig. 5) und im Sammler 29 (Fig. 3) der oberen Zwischenwand 22 eine Trennwand 80 vorgesehen. Der Dampf wird aus der Trommel 41 (Fig. 1) über einen Rohrstutzen 81 abge­ leitet.

Der Betrieb des Abhitzekessels verläuft wie folgt. Durch die Eintrittsöffnung 42 (Fig. 1) strömen die Abgase eines metallurgischen Ofens, beispielsweise eines Kupfer­ konverters, in die Strahlungskammer 24 des Abgaskanals 2 ein. Die Abgase passieren die Strahlungskammer 24 und werden durch die obere Zwischenwand 22 nach unten gepreßt, wodurch eine vollständigere Umspülung der Verdampfungsschotte 43 durch die Abgase stattfindet. Beim Weiterströmen werden die Abgase am Anfang der Konvektionskammer 25 durch die untere Zwischenwand 23 nach oben gepreßt und strömen durch die Verdampfungsschotte 48, 49 hindurch, wobei eine praktisch vollständige Umspülung der Oberflächen dieser Schotte erfolgt. Durch die Austrittsöffnung 42′ werden die Abgase aus der Konvektionskammer 25 und aus dem Abhitzekessel 1 abgeleitet. Da die Abgase im Abgaskanal 2 mit verhältnis­ mäßig geringen Geschwindigkeiten strömen, fallen die Ascheteilchen unter Schwerkraftwirkung in den Feststoff­ auffangbehälter 26.

Die Speisung der Umlaufsysteme des Abhitzekessels wird wie folgt durchgeführt.

Zu dem ersten Umlaufsystem wird das Speisewasser mit der Umlaufpumpe 39 durch die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitung 50 in den Eintrittssammler 20 des ersten Wandschirmes 8 der rechten Seitenwand 4 zugeführt.

Aus diesem Eintrittssammler 20 steigt das Speisewasser in den Rohren 18 (Fig. 2) empor und strömt als Dampf-Wasser- Gemisch zum Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes. Aus diesem Austrittssammler 21 des ersten Wandschirmes 8 wird das Dampf-Wasser-Gemisch über die Verbindungsrohrleitung 52 zum Eintrittssammler 20 des zweiten Wandschirmes 9 zugeführt und steigt in den Rohren 18 (Fig. 2) zum Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes empor. Danach wird das Dampf-Wasser- Gemisch über die Verbindungsrohrleitung 53 zum Eintritts­ sammler 20 des dritten Wandschirmes 10 zugeführt, steigt in den Rohren 18 (Fig. 2) zum Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes hoch und strömt weiter durch die Verbindungs­ rohrleitung 54 (Fig. 1) in den Eintrittssammler 20 des vierten Wandschirmes 11, aus dem das Dampf-Wasser-Gemisch in den Rohren 18 (Fig. 2) zum Austrittssammler 21 desselben Wandschirmes hochsteigt und über die Verbindungsrohrleitung 55 der Trommel 41 zugeführt wird.

Zum zweiten Umlaufsystem, das durch die Wandschirme der rechten Seitenwand 4 gebildet wird, wird das Speisewasser mit der Umlaufpumpe 39 durch die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitung 56 zum Eintrittssammler 20 des ersten Wandschirmes 12 zugeführt; es steigt in den Rohren 18 (Fig. 2) hoch und strömt in den Austrittssammler 21 dessel­ ben Wandschirmes ein. Dann strömt das Dampf-Wasser-Gemisch über die Verbindungsrohrleitungen 57, 58 folgerichtig durch die Rohre 18 (Fig. 2) der Wandschirme 13, 14 (Fig. 1) hin­ durch und gelangt in den Austrittssammler 21 des letzten Wandschirmes 14 und aus diesem über die Verbindungsrohr­ leitung 59 in die Trommel 41.

Der Vorgang der Speisewasserzufuhr und des Durchströmens des Dampf-Wasser-Gemisches durch die Wandschirme der linken Seitenwand 3 verläuft ähnlich wie bei den Wandschirmen der rechten Seitenwand 4.

Die Speisung jedes der Umlaufsysteme der Verdampfungsschotte 49, 48, 43 (Fig. 1) erfolgt von der Umlaufpumpe 39 über die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitung 66, aus welcher das Speisewasser in den Eintrittsabschnitt 46 (Fig. 5) des Sammlers 45 des Verdampfungsschotts 49 (Fig. 1) zu­ fließt, durch die U-förmigen Rohre 44 (Fig. 5) hindurch­ strömt und als Dampf-Wasser-Gemisch in den Austrittsab­ schnitt 47 (Fig. 5) des Sammlers 45 desselben Verdampfungs­ schotts 49 (Fig. 1) gelangt. Nach dem Durchströmen durch die erste, zweite und dritte Reihe der Verdampfungsschotte 49, 48, 43 gelangt das Dampf-Wasser-Gemisch in den Austrittsab­ schnitt 47 (Fig. 5) des Sammlers 45 des letzten Verdamp­ fungsschotts 43 und aus diesem über die Verbindungsrohr­ leitung 69 in die Trommel 41.

Die Speisung des durch die obere 22 (Fig. 3) und die untere 23 Zwischenwand gebildeten Umlaufsystems erfolgt mittels der Umlaufpumpe 39 (Fig. 1) über die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitung 70, aus der das Speisewasser in den Eintrittssammler 36 (Fig. 3) der Schottenwand 34 der unteren Zwischenwand 23 einströmt. Aus dem Eintrittssammler 36 wird das Speisewasser durch die Rohre 35 geleitet und als Dampf-Wasser-Gemisch in den Austrittssammler 37 derselben Schottenwand zugeführt. Dann strömt das Dampf-Wasser-Gemisch über die Verbindungsrohrleitung 38 in den Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der Schottenwand 27 der oberen Zwischen­ wand 22 ein und wird in den U-förmigen Rohren 28 zum Aus­ trittsabschnitt 31 des Sammlers 29 derselben Schottenwand zugeführt und aus dieser über die Verbindungsrohrleitung 71 (Fig. 1) in die Trommel 41 abgeleitet.

Das Speisewasser zur Speisung des durch die obere 22 und die untere 23 Zwischenwand gebildeten Umlaufsystems (in der Ausführungsvariante gemäß Fig. 6) wird von der Umlaufpumpe 39 (Fig. 1) über die Hauptzufuhrleitung 51 (Fig. 1) und die Verbindungsrohrleitung 70 in den Eintrittssammler 36 der unteren Schottenwand 34 der unteren Zwischenwand 23 gepumpt, aus der es durch die Rohre 35 (Fig. 6) hindurchfließt und als Dampf-Wasser-Gemisch in den Austrittssammler 37 an der gegenüberliegenden Seite des Abgaskanals 2 einströmt. Über die Verbindungsrohrleitung 72 strömt dann das Dampf-Wasser- Gemisch zum Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der oberen Schottenwand 27 der oberen Zwischenwand 22, passiert die U-förmigen Rohre 28 und gelangt aus diesen in den Austritts­ abschnitt 31 auf derselben Seite des Abgaskanals 2, aus dem das Dampf-Wasser-Gemisch über das Verbindungsrohr 73 in den Eintrittssammler 36 der oberen Schottenwand 34 der unteren Zwischenwand 23 zugeführt wird, durch die Rohre 35 hindurch­ strömt und aus dem Austrittssammler 37 auf der anderen Seite des Abgaskanals 2 in den Eintrittsabschnitt 30 des Sammlers 29 der unteren Schottenwand 34 in der oberen Zwischenwand 22 über die Verbindungsrohrleitung 74 zugeführt wird. Weiter strömt das Dampf-Wasser-Gemisch durch die U-förmigen Rohre 28 hindurch, kehrt zu dem Austrittsabschnitt 31 des Sammlers 29 auf derselben Seite des Abgaskanals 2 zurück und wird über die Verbindungsrohrleitung 71 in die Trommel 41 abge­ leitet (Fig. 1).

Die Speisung der parallelen Umlaufsysteme oder Wandschirme an der Vorderwand 5 erfolgt von der Umlaufpumpe 39 über die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitungen 60, 62, aus denen das Speisewasser entsprechend zu den Ein­ trittssammlern 20 der linken 15 und der rechten 16 Wand­ schirme zugeführt wird. In den Rohren 18 (Fig. 2) steigt das Speisewasser hoch und gelangt bereits als Dampf-Wasser- Gemisch in die Austrittssammler 21 derselben Wandschirme, aus denen das Dampf-Wasser-Gemisch über die Verbindungsrohr­ leitungen 61, 63 (Fig. 1) in die Trommel 41 abgeleitet wird.

Das Umlaufsystem des Wand- und Deckenschirms 17 der Hinter­ wand 6 und der Deckenwand 7 wird über die Hauptzufuhrleitung 51 und die Verbindungsrohrleitung 64 gespeist, aus der das Speisewasser in den Eintrittssammler 20 einströmt, in den Rohren 18 (Fig. 2) hochsteigt und als Dampf-Wasser-Gemisch in den Austrittssammler 21 gelangt und weiter über die Verbindungsrohrleitung 65 (Fig. 1) in die Trommel 41 abgeleitet wird.

Claims (4)

1. Abhitzekessel für den Betrieb mit staubigen Abgasen aus Industrieöfen mit Zwangsumlaufsystemen für den Wärmeaustausch, dessen eine Eintrittsöffnung (42) und eine Austrittsöffnung (42′) aufweisender Abgaska­ nal (2) in eine Strahlungskammer (24) und eine in Strö­ mungsrichtung dahinterliegende Konvektionskammer (25) mit darunter angeordneten Feststoffauffangbehältern (26) aufgeteilt ist, wobei die Seiten-, Vorder-, Hinter- und Deckenwände (3, 4, 5, 6, 7) als aus Rohren (18) für den Zwangsumlauf und Zwischenstücken (19) ausgebildete Wand­ und Deckenschirme (8 bis 17) aufweisen sowie mit einer ersten im oberen Teil der Strahlungskammer (24) angeord­ neten senkrechten Zwischenwand (22) und einer zweiten im unteren Teil der Konvektionskammer (25) angeordneten Zwi­ schenwand (23), die jeweils senkrecht zur Strömungsrich­ tung an den Seitenwänden (3, 4) befestigt sind und aus Rohren (35) für den Zwangsumlauf bestehen, sowie einer Vielzahl parallel zur Strömungsrichtung in der Konvek­ tionskammer (25) an der Deckenwand (7) befestigter mit­ einander verbundener, senkrechter aus Rahmen bestehender Verdampfungsschotte (48, 49), dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandschirme (8 bis 14) der Seitenwände (3, 4) auf jeder Seite des Abhitzekessels mehrere parallel geschal­ tete Umlaufsysteme bilden, die jeweils über Rohrleitun­ gen (50, 56) an die Hauptzuführleitung (51) des Zwangs­ umlaufsystems angeschlossen sind, daß die Zwischenwand (23) mehrflutig ausgeführt ist,
daß in der Strahlungskammer (24) in Strömungsrichtung hinter der Zwischenwand (22) zusätzliche Verdampfungsschot­ te (43) vorgesehen sind, die hintereinander mit den in der Konvektionskammer (25) angeordneten Verdampfungsschot­ ten (48, 49) zu mehreren Umlaufsystemen geschaltet sind, daß die in der Strahlungskammer (24) angeordnete Zwischen­ wand (22) mehrflutig aus U-förmigen Rohren (28) besteht und am einer Seitenwand (3 bzw. 4) zugewandten Krümmungs­ ende (32) des äußeren U-förmigen Rohres (28) ein Befesti­ gungsmittel (33) aufweist und
daß der Austrittssammler (37) der Zwischenwand (23) in der Konvektionskammer (25) und der Eintrittsabschnitt (30) des Sammlers (29) der Zwischenkammer (22) an der gleichen Längsseite des Abhitzekessels liegen

2. Abhitzekessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (22) in der Strahlungskammer (24) nach der Zwischenwand (23) in der Konvektionskammer (25) unter Bildung eines selbständigen Umlaufsystems in die­ ses angeschlossen ist.

3. Abhitzekessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in der Strahlungskammer (24) angeord­ nete Zwischenwand (22) aus mindestens zwei Schottenwän­ den (27) besteht, wobei die Eintrittsabschnitte (30) ihrer Sammler (29) an verschiedenen Längsseiten des Abhitzekessels angeordnet sind und daß die Zwischenwand (23) in der Konvektionskammer (25) aus mindestens zwei Schottenwänden (34) besteht, von denen jede eine ungerade Zahl an Fluten aufweist, wobei deren Eintritts- und Aus­ trittssammler (36) und (37) an verschiedenen Längsseiten des Abhitzekessels angeordnet sind.

4. Abhitzekessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (33) für die Zwischenwand (22) an einer der Seitenwände (3 oder 4) a eine Leiste (75) ist, deren eines Ende fest am Krümmungs­ ende (32) des äußeren U-förmigen Rohres (28) befestigt ist, das sich in unmittelbarer Nähe der Seitenwand (3 oder 4) befindet, und deren anderes freies Ende durch die Seitenwand (3 oder 4) hindurchgeführt und auf deren Außen­ seite befestigt ist.