DE3606463A1 - Vorrichtung zur einstellung einer vorgegebenen rauchgastemperatur - Google Patents
Vorrichtung zur einstellung einer vorgegebenen rauchgastemperaturInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue gas purification in steam generators
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- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/001—Controlling by flue gas dampers
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- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/40—Arrangements of partition walls in flues of steam boilers, e.g. built-up from baffles
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung einer
innerhalb eines Bereiches gleichbleibenden vorgegebenen
Austrittstemperatur des einen Dampferzeuger verlassenden Rauchgases
mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Die mit fossilen Brennstoffen befeuerten Dampferzeuger sind so
betrieben, daß die Rauchgastemperatur hinter der letzten Heizfläche,
die einen Economiser darstellt, mit sinkender Leistung des
Dampferzeugers abnimmt. Für den Fall, daß im Rauchgassystem zwischen
dem Economiser und einem vom Rauchgas beheizten Luftvorwärmer eine
Entstickungsanlage zur Reduktion des NOx-Gehaltes im Rauchgas
vorgesehen ist, so ist die Rauchgastemperatur auf den Arbeitsbereich
dieser Anlage abzustellen. Das bedeutet, daß eine bestimmte
Rauchgastemperatur vor dem Eintritt des Rauchgases in die
Entstickungsanlage nicht unterschritten werden darf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu
schaffen, durch die mit einfachen Mitteln die Austrittstemperatur
des Rauchgases unabhängig von der Last des Dampferzeugers oberhalb
eines zulässigen Wertes gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Je nachdem, ob die Klappen der Trennwand geöffnet oder geschlossen
sind, wird die letzte Heizfläche vollständig oder nur teilweise mit
Rauchgas beaufschlagt. Dadurch wird der Wärmeabbau des Rauchgases
reduziert und die Austrittstemperatur angehoben und dabei auf den
gewünschten Wert eingestellt. Die Trennwand verhindert
Temperaturschieflagen im Rauchgas, indem bei sinkender oder
steigender Last die Klappen einzeln geschlossen oder geöffnet werden.
Der beeinflußbare Lastbereich wird erweitert, wenn mehrere Trennwände
vorgesehen sind. Da die Trennwand oder die Trennwände quer zu den
Heizflächen liegen, werden wasser- und dampfseitige
Temperaturschieflagen und ungleiche Wärmeaufnahmen innerhalb der
Heizfläche vermieden. Schließlich ist die Trennwand durch die vertikale
Anordnung unempfindlich gegen Verschmutzung und kann daher auch in
kohlegefeuerten Dampferzeugern eingesetzt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Einzugkessel mit einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung und
Fig. 2 den Längsschnitt durch einen Mehrzugkessel mit einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Der in Fig. 1 dargestellte Dampferzeuger ist als Einzugkessel
ausgebildet und enthält einen nur angedeuteten Feuerraum 1, an den
sich ein Rauchgaszug 2 anschließt. Feuerraum 1 und Rauchgaszug 2
sind durch gasdicht verschweißte Rohrwände gebildet. Am
austrittsseitigen Ende des Rauchgaszuges 2 schließt sich ein
Rauchgaskanal 3 an, der über eine Rauchgasleitung 4 mit einem
Luftvorwärmer 5 verbunden ist. Die Rauchgasleitung 4 ist hinter dem
Luftvorwärmer 5 zu einem nicht dargestellten Kamin geführt.
In dem freien Querschnitt des Rauchgaszuges 2 sind Heizflächen 6,
7, 8 angeordnet, die als Überhitzer und als Economiser geschaltet
sind. Wie für die in Strömungsrichtung des Rauchgases letzte, als
Economiser geschaltete Heizfläche 8 näher dargestellt ist, bestehen
die Heizflächen 6, 7, 8 aus jeweils einem oder mehreren Rohrbündeln,
deren Rohre in mehreren Windungen quer durch den Rauchgaszug 2
geführt sind.
In der Rauchgasleitung 4 ist vor dem Eintritt in den Luftvorwärmer 5
eine Entstickungsanlage 9 angeordnet, in der durch Zusatz von
Ammoniak und unter Mitwirkung von Katalysatoren die im Rauchgas
enthaltenen Stickoxide reduziert werden. Die Entstickungsanlage
kann nur in einem bestimmten Temperaturbereich von etwa 320 bis
380 Grad C arbeiten. Es muß daher dafür gesorgt werden, daß dieser
Temperaturbereich unabhängig von dem jeweiligen Lastbereich des
Dampferzeugers eingehalten wird.
Im Bereich des Rauchgasaustrittes sind in dem Rauchgaszug 2 im
dargestellten Fall zwei Trennwände 10 senkrecht angeordnet. Jede
Trennwand 10 verläuft quer zu den Heizflächen 6, 7, 8 und reicht bis
zur Decke des Rauchgaszuges 2. Die letzte Heizfläche 8 kann aus
Glattrohren oder aus Rippenrohren gebildet sein. Sind Glattrohre
verwendet, so durchdringt jede Trennwand 10 die letzte Heizfläche 8.
Auf diese Weise wird eine Querdurchströmung der Heizfläche 8
vermieden. Je nach der sich aus der Auslegung des Rauchgaszuges
2 ergebenden Gasgeschwindigkeit, kann die Trennwand 10 die
Heizfläche 8 auch nur teilweise durchdringen oder bis nahe an die
vorletzte Heizfläche 7 reichen. Ist die letzte Heizfläche 8 aus
Rippenrohren aufgebaut, die von sich aus eine Senkrechtdurchströmung
bewirken, so beginnt die Trennwand 10 unmittelbar hinter der letzten
Heizfläche 8.
Die Trennwand 10 ist hinter der letzten Heizfläche 8 mit drehbaren
Klappen 11 versehen. Der austrittsseitige Teil des Rauchgaszuges 2
ist damit in Abschnitte aufgeteilt, die je nach der Stellung der
Klappen 11 durchströmt oder nicht durchströmt sind. Dabei hat der
dem Rauchgaskanal 3 benachbarte, durch die entsprechende Trennwand 10
abgetrennte Abschnitt einen solchen Querschnitt, daß in ihm bei
Minimallast das Rauchgas etwa mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit
strömt wie bei Vollast über den gesamten Querschnitt des
Rauchgaszuges 2.
Bei einer Verringerung der Last wird bei der Anordnung mehrerer
Trennwände 10 zuerst die Trennwand geschlossen, die von dem
Rauchgaskanal 3 am weitesten entfernt liegt, und zwar mit jeweils
der Klappe 11, die von der Heizfläche 8 ebenfalls am weitesten
entfernt angeordnet ist. Damit ist der abgetrennte Abschnitt nur
noch teilweise oder nicht mehr von dem Rauchgas durchströmt, so
daß die letzte Heizfläche 8 teilweise aus der Rauchgasbeaufschlagung
herausgenommen ist.
Damit wird über diese Heizfläche 8 dem Rauchgas weniger Wärme
entzogen und die Rauchgastemperatur beim Eintritt in den Rauchgaskanal
3 angehoben. Ist nur eine Trennwand 10 vorhanden, so werden die
Klappen 11 bei einer Laständerung geschlossen bzw. geöffnet. Es
können auch einzelne Klappen 11 beginnend mit der von der letzten
Heizfläche 8 entferntesten Klappe 11 geschlossen werden. Diese Art
der Klappenbetätigung kann auch bei der Anordnung von mehreren
Trennwänden 10 angewendet werden. Im geöffneten Zustand stellen
die Klappen 11 Strömungslenker dar.
Der in Fig. 2 dargestellte Dampferzeuger ist als Mehrzugkessel
ausgebildet, bei dem der letzte Rauchgaszug 2 über einen Querzug 12
mit dem Feuerraum 1 oder einem anderen Rauchgaszug verbunden ist.
Der letzte Rauchgaszug 2 ist von oben nach unten durchströmt und
endet trichterförmig. Es werden zwei Trichter 13 gebildet, wobei
die Trennwand 10 in den Scheitelpunkt zwischen den Trichtern 13
einläuft. Sind mehrere Trennwände 10 vorgesehen, so kann für jede
weitere Trennwand ein weiterer Trichter angeordnet werden. Es ist
auch möglich, die Trennwand 10 in den Trichter 13 hineinreichen zu
lassen.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Einstellung einer innerhalb eines Bereiches
gleichbleibenden vorgegebenen Austrittstemperatur des einen
Dampferzeuger durch einen Rauchgaskanal (3) verlassenden
Rauchgases, wobei der Dampferzeuger einen mit dem Rauchgaskanal (3)
verbundenen Rauchgaszug (2) aufweist, in dem quer zur
Strömungsrichtung des Rauchgases Heizflächen (6, 7, 8) angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem austrittsseitigen Ende
des Rauchgaszuges (2) in Strömungsrichtung des Rauchgases hinter
der letzten Heizfläche (8) mindestens eine Trennwand (10) quer
zu dieser Heizfläche (8) angeordnet ist und daß die Trennwand (10)
mit drehbaren Klappen (11) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennwand (10) in dem Rauchgaszug (2) in einem solchen Abstand
von dem Übergang in den Rauchgaskanal (3) angeordnet ist, daß in
dem zum Rauchgaskanal (3) hin abgetrennten Abschnitt des
Rauchgaszuges (2) bei Minimallast des Dampferzeugers etwa die
gleiche Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases herrscht wie bei
Vollast über den gesamten Querschnitt des ungeteilten
Rauchgaszuges (2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trennwand (10) mindestens einen Teil der letzten Heizfläche (8)
quer durchdringt.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel angeordnete
Trennwände (10) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei
der der Rauchgaszug (2) von oben nach unten durchströmt und am
unteren Ende trichterförmig begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Trichter (13) vorgesehen sind und daß jede Trennwand
(10) in den Scheitelpunkt zwischen zwei benachbarten Trichtern (13)
ausläuft.
Priority Applications (5)
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