DE4431185A1 - Durchlaufdampferzeuger - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlaufdampferzeuger
mit einer im Querschnitt rechteckigen Brennkammer, deren jede
Brennkammerwand im wesentlichen vertikal angeordnete und über
Rohrstege miteinander gasdicht verbundene Verdampferrohre um
faßt, die von einem Strömungsmedium von unten nach oben
durchströmbar sind.
Bei einem Durchlaufdampferzeuger führt die Beheizung von die
Brennkammerwände bildenden Verdampferrohren, im Gegensatz zu
einem Naturumlaufdampferzeuger mit nur teilweiser Verdampfung
des im Umlauf geführten Wasser-Wasser/Dampf-Gemisches, zu
einer vollständigen Verdampfung des Strömungsmediums in den
Verdampferrohren in einem Durchgang. Während beim Naturum
laufdampferzeuger die Verdampferrohre prinzipiell vertikal
angeordnet sind, können die Verdampferrohre des Durchlauf-
oder Zwangdurchlaufdampferzeugers sowohl vertikal als auch
schraubenförmig - und damit geneigt - angeordnet sein.
Ein Durchlaufdampferzeuger, dessen Brennkammerwände aus ver
tikal angeordneten Verdampferrohren aufgebaut ist, ist ge
genüber einem eine schraubenförmige Berohrung aufweisenden
Durchlaufdampferzeuger kostengünstiger herzustellen. Durch
laufdampferzeuger mit vertikaler Berohrung haben außerdem ge
genüber solchen mit geneigten Verdampferrohren niedrigere
wasser-/dampfseitige Druckverluste. Allerdings können die
nicht vermeidbaren Unterschiede in der Wärmezufuhr zu den
einzelnen vertikal angeordneten Verdampferrohren zu Tempera
turdifferenzen zwischen benachbarten Verdampferrohren - ins
besondere am Austritt des Verdampfers - führen.
Da bei einer vertikal berohrten Brennkammer die Größe des
Wärmestroms und damit der Wärmeeintrag in ein einzelnes Ver
dampferrohr abhängig von dessen Position in der Brenn
kammerwand ist, erfährt ein Verdampferrohr in einer Ecke der
rechteckigen Brennkammer oder Brennkammerumfassung über des
sen gesamter Länge eine geringere gasseitige Wärmestromdichte
als ein Verdampferrohr in der Mitte einer Brennkammerwand.
Ursache hierfür ist der Umstand, daß ein bei der Verbrennung
eines fossilen Brennstoffs entstehender Flammenkörper inner
halb der Brennkammer den gesamten zur Verfügung stehenden
Raum nicht gleichmäßig ausfüllt. Somit ergibt sich innerhalb
der Brennkammer ein sowohl in vertikaler als auch in horizon
taler Richtung annähernd glockenförmiges Temperaturprofil,
das ausgehend vom Mittenbereich der Brennkammer sowohl nach
oben und nach unten als auch zu den Ecken der Brennkammer hin
abnimmt. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Wärmezufuhr in die
Verdampferrohre in der Mitte der Brennkammerwände im Ver
gleich zu den Verdampferrohren im Bereich der Ecken der
Brennkammer. Dies wiederum erschwert die wasser-/dampfseitige
Kühlung der Verdampferrohre im Mittenbereich der Brennkammer
wände. Dies kann zu unzulässig hohen Dampftemperaturen am
Austritt der Verdampferrohre führen. Auch die Temperatur der
Rohrstege kann infolge der hohen Wärmestromdichte in der
Mitte der Brennkammerwände unzulässig hohe Werte annehmen.
In vertikaler Richtung der Brennkammer können unzulässig hohe
Temperaturdifferenzen zwischen benachbarten Rohren vermieden
werden durch eine drastische Reduzierung des Reibungsdruck
verlusts. Die Reduzierung ihrerseits wird erreicht durch eine
entsprechende Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit oder der
Massenstromdichte in den Verdampferrohren. Dazu ist aller
dings der Einsatz innenberippter Verdampferrohre erforder
lich, da diese auch bei niedrigen Massenstromdichten beson
ders gute Wärmeübergangseigenschaften aufweisen.
Derartige
Verdampferrohre mit auf ihrer Innenseite ein mehrgängiges Ge
winde bildende Rippen sowie deren Einsatz in Dampferzeugern
sind zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung
0 503 116 bekannt.
Bei einer Berohrung der Brennkammerwände eines Durchlauf
dampferzeugers mit innenberippten Verdampferrohren wird der
Axialströmung ein Drall überlagert, der zu einer Phasensepa
ration des Wärmeaufnahmemediums mit einem Wasserfilm an der
Rohrinnenwand führt. Dadurch kann der sehr gute Wärmeübergang
des Siedens fast bis zur völligen Verdampfung des Wassers
aufrechterhalten werden. Im Druckbereich zwischen 200 bar und
221 bar lassen sich jedoch bei starker Beheizung mit einer
Drallströmung allein nicht immer unzulässig hohe Wandtempe
raturen vermeiden. In der Nähe des kritischen Drucks bei
etwa 210 bar - wo es nur noch einen geringen Dichteunter
schied gibt zwischen flüssigkeitsähnlichem und dampfähnlichem
Medium - ist die Benetzung der Rohrinnenwand oder Heizfläche
wesentlich schwieriger zu gewährleisten als in einem unter
halb von 200 bar liegenden Druckbereich. Dies ist dadurch be
dingt, daß ein sich zwischen der Rohrwand und der flüssigen
Phase des Wärmeaufnahmemediums bildender Dampffilm den Wärme
übergang behindert (Filmsieden). In diesem Bereich der Dampf
filmbildung steigt die Temperatur der Rohrwand stark an. Wie
in dem Aufsatz "Verdampferkonzepte für Benson-Dampferzeuger"
von J. Franke, W. Köhler und E. Wittchow, veröffentlicht in
VGB Kraftwerkstechnik 73 (1993), Heft 4, Seiten 352 bis 360,
beschrieben, reichen oberhalb eines Drucks von rund 210 bar
bereits geringe Wandüberhitzungen aus, um vom Siedezustand
mit benetzter Heizfläche zum Filmsieden mit unbenetzter Heiz
fläche zu gelangen. Auch können sich im genannten Druckbe
reich bereits bei geringfügigen Überhitzungen in der über
hitzen Grenzschicht Dampfblasen bilden, die sich zu großen
Blasen vereinigen und somit die Wärmeübertragung behindern
(homogene Keimbildung).
Der beschriebene Wärmeübergangsmechanismus führt nun dazu,
daß in den genannten Rohren von Durchlaufdampferzeugern, die
mit Drücken von etwa 200 bar und darüber betrieben werden,
die Massenstromdichte - und damit der Reibungsdruckverlust -
höher gewählt werden müssen als bei Durchlaufdampferzeugern,
die mit Drücken unterhalb von 200 bar betrieben werden. Da
durch geht der Vorteil verloren, daß bei Mehrbeheizung ein
zelner Rohre auch deren Durchsatz steigt. Da jedoch hohe
Dampfdrücke über 200 bar erforderlich sind, um hohe thermi
sche Wirkungsgrade - und damit niedrige Kohlendioxid-Emissio
nen - zu erzielen, ist es notwendig, auch in diesem Druckbe
reich eine gute Wärmeübertragung sicherzustellen. Daher wer
den Durchlaufdampferzeuger mit senkrecht berohrten Brennkam
merwänden üblicherweise mit verhältnismäßig hohen Massen
stromdichten in den Verdampferrohren betrieben, um im kriti
schen Druckbereich von etwa 200 bar bis 221 bar stets einen
ausreichend hohen Wärmeübergang von der Verdampferrohrwand an
das Strömungs- oder Wärmeaufnahmemedium zu erreichen. Diese
Maßnahmen berücksichtigen jedoch in erster Linie den Tempera
turverlauf in vertikaler Richtung der Brennkammer.
Eine Kompensation des Temperaturverlaufs in horizontaler
Richtung - und damit ein guter Beheizungsausgleich - wird bei
der schraubenförmigen Berohrung der Brennkammer (Spiralwick
lung) erzielt, da jedes Verdampferrohr oder Parallelrohr
praktisch alle Beheizungszonen der Brennkammer durchläuft.
Allerdings führt die Spiralwicklung im Vergleich zu einer
senkrechten Berohrung aufgrund vergleichsweise kleiner Ein
trittsflächen der Verdampferrohre und damit einer vergleichs
weise geringen Gesamtzahl von Verdampferrohren zu höheren Ge
schwindigkeiten des Strömungsmediums in den Verdampferrohren.
Dies wiederum führt zu einem vergleichsweise hohen wasser-/
dampfseitigen Druckverlust.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für hohe
thermische Wirkungsgrade ausgelegten Durchlaufdampferzeuger
mit vertikal berohrten Brennkammerwänden anzugeben, bei dem
die Temperaturdifferenzen am Verdampferaustritt auf besonders
niedrige Werte reduziert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
aus einem einzelnen Verdampferrohr und dem diesem zugeordne
ten Rohrsteg gebildete Wärmeaufnahmefläche bei Verdampferroh
ren im Mittenbereich der Brennkammerwand kleiner ist als in
einer Ecke der Brennkammer.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die
Wärmeaufnahme der Verdampferrohre nicht nur über die gassei
tige Hälfte des Rohrumfangs, sondern auch über die Rohrstege
oder Rohrflossen erfolgt. Dabei wird die von den selbst nicht
gekühlten Rohrstegen aufgenommene Wärme an die benachbarten
Verdampferrohre abgegeben. Die Wärmeaufnahmefläche eines ein
zelnen Verdampferrohres setzt sich daher zusammen aus dem dem
Flammenkörper im Innern der Brennkammer zugewandten halben
Umfang des Verdampferrohrs und der Fläche eines Rohrstegs.
Die Fläche eines Rohrstegs ergibt sich aus der gesamten Brei
te eines Rohrstegs oder aus zweimal der halben Breite zweier
Rohrstege und aus dessen Länge in vertikaler Richtung.
Um nun die so definierten Wärmeaufnahmeflächen der einzelnen
Verdampferrohre zumindest annähernd an den Temperaturverlauf
in horizontaler Richtung anzupassen, ist in zweckmäßiger Aus
gestaltung die Breite der die Verdampferrohre verbindenden
Rohrstege im Mittenbereich jeder Brennkammerwand kleiner als
in den Ecken der Brennkammer.
In zweckmäßiger Ausgestaltung nimmt dabei die Breite der
Rohrstege, ausgehend vom Mittenbereich zu den Ecken der
Brennkammer hin, sukzessiv ab. Alternativ sind die Verdamp
ferrohre jeder Brennkammerwand zu Gruppen mit Rohrstegen je
weils gleicher Breite zusammengefaßt, wobei die Breite der
Rohrstege verschiedener Gruppen unterschiedlich ist. Diese
Alternative ist gegenüber der erstgenannten praktisch ein
facher durchzuführen.
Die Herstellung von Brennkammerwänden mit vertikal angeord
neten Verdampferrohren und mit in der Breite unterschiedli
chen Rohrstegen kann zweckmäßigerweise auch dadurch verein
facht werden, daß die Breite der Rohrstege von an die Ecken
jeder Brennkammerwand angrenzenden Gruppen gleich ist.
Um die Wärmeaufnahmefläche im Bereich der Ecken der Brenn
kammer gegenüber dem Mittenbereich zusätzlich zu vergrößern,
können die Verdampferrohre im Bereich der Ecken der Brenn
kammer zusätzliche Rohrstege aufweisen, die in die Brennkam
mer hineinragen.
Bei einem im Gleitdruck betriebenen Durchlaufdampferzeuger,
bei dem sich der Pumpendruck nach der benötigten Dampfmenge
richtet, werden zweckmäßigerweise sogenannte Glattrohre mit
einer glatten Innenoberfläche eingesetzt. Alternativ können
aber auch innenberippte Rohre eingesetzt werden. Dabei kann
sowohl bei Glattrohren als auch bei innenberippten Ver
dampferrohren eine Variation des Rohrinnen- und/oder des
Rohraußendurchmessers die unterschiedliche Wärmezufuhr in ein
einzelnes Verdampferrohr zusätzlich vergleichmäßigen. In ei
ner Ecke der Brennkammer ist dann ein Verdampferrohr mit ei
nem im Vergleich zu einem Verdampferrohr in der Mitte einer
Brennkammerwand größeren Durchmesser eingesetzt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde
re darin, daß durch eine Verringerung der Wärmeaufnahmefläche
im Mittenbereich der Brennkammerwände im Gegensatz zu den
Ecken der Brennkammer die unterschiedliche Wärmezufuhr in die
einzelnen Verdampferrohre vergleichmässigt wird. Dadurch, daß
die Breite der Rohrstege oder Rohrflossen zwischen den Ver
dampferrohren nicht - wie bisher - über den gesamten Brenn
kammerumfang gleich, sondern in den Wandmitten kleiner als in
den Brennkammerecken gewählt wird, verringert sich in den
Wandmitten die wärmeaufnehmende Fläche für jedes einzelne
Verdampferrohr und sie vergrößert sich in den Ecken. Dement
sprechend verringert bzw. vergrößert sich die Wärmeaufnahme
der einzelnen Verdampferrohre. Dadurch wird die hohe Wärme
zufuhr in ein in der Mitte einer Brennkammerwand angeordnet es
Verdampferrohr verringert und die geringere Wärmezufuhr in
ein in der Ecke der Brennkammerwand angeordnet es Verdampfer
rohr wird erhöht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich
nung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung einen Durchlaufdampfer
zeuger mit vertikal angeordneten Verdampferrohren,
Fig. 2 im Ausschnitt einen Querschnitt entlang der Linie
II-II in Fig. 1 mit gasdichten Brennkammerwänden mit unter
schiedlich breiten Rohrstegen, und
Fig. 3 einen Ausschnitt gemäß Fig. 2 mit Gruppen von Ver
dampferrohren mit gruppenweise gleichen Stegbreiten.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist schematisch ein Durchlaufdampferzeuger 2 mit
rechteckigem Querschnitt dargestellt, dessen vertikaler Gas
zug aus einer Umfassungswand 4 gebildet ist, die am Unterende
in einen trichterförmigen Boden 6 übergeht. Der Boden 6 um
faßt eine nicht näher dargestellte Austragsöffnung 8 für
Asche.
Im unteren Bereich A des Gaszugs sind eine Anzahl von Bren
nern 10, von denen nur einer sichtbar ist, für einen fossilen
Brennstoff in der aus vertikal angeordneten Verdampferrohren
12 gebildeten Umfassungswand oder Brennkammer 4 angebracht.
Die vertikal verlaufend angeordneten Verdampferrohre 12 sind
in diesem Bereich A über Rohrflossen oder Rohrstege 14
(Fig. 2 und 3) in Form von Metallbändern zu gasdichten Brenn
kammerwänden 4a miteinander verschweißt. Die beim Betrieb des
Durchlaufdampferzeugers 2 von unten nach oben durchströmten
Verdampferrohre 12 bilden in diesem Bereich A eine Verdamp
ferheizfläche 16.
In der Brennkammer 4 befindet sich beim Betrieb des Durch
laufdampferzeugers 2 ein bei der Verbrennung des fossilen
Brennstoffs entstehender Flammenkörper 17, so daß sich dieser
Bereich A des Durchlaufdampferzeugers 2 durch eine sehr hohe
Wärmestromdichte auszeichnet. Der Flammenkörper 17 weist ein
Temperaturprofil auf, das, ausgehend von etwa der Mitte der
Brennkammer 4, sowohl in vertikaler Richtung nach oben und
nach unten als auch in horizontaler Richtung zu den Seiten,
das heißt zu den Ecken der Brennkammer 4, hin abnimmt.
Über dem unteren Bereich A des Gaszugs befindet sich ein
zweiter flammenferner Bereich B, über dem ein dritter oberer
Bereich C des Gaszugs vorgesehen ist. In den Bereichen B und
C des Gaszugs sind Konvektionsheizflächen 18, 20 und 22 ange
ordnet. Oberhalb des Bereichs C des Gaszugs befindet sich ein
Rauchgasaustrittskanal 24, über den das durch die Verbrennung
des fossilen Brennstoffs erzeugte Rauchgas RG den vertikalen
Gaszug verläßt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils im Ausschnitt einen Quer
schnitt durch die Brennkammer 4 im Bereich A des Gaszugs, wo
bei zwei an einer Ecke 26, 26′ angrenzende Brennkammerwände
4a (Fig. 2) bzw. 4a′ (Fig. 3) dargestellt sind. Zur Bildung
der gasdichten Brennkammerwände 4a, 4a′ sind die zwischen be
nachbarten Verdampferrohren 12, 12′ vorgesehenen Rohrstege 14
bzw. 14′ mit diesen längsseitig verschweißt. Diese Bauweise
wird auch als Rohr-Steg-Rohr-Konstruktion bezeichnet.
Die Rohrstege 14, 14′ weisen eine dem jeweiligen Abstand zwi
schen benachbarten Verdampferrohren 12, 12′ entsprechende
Breite b bzw. b′ auf. Bei einem Durchlaufdampferzeuger 2 mit
einer Leistung von 600 MW ist jede Brennkammerwand 4a, 4a′
aus etwa 360 Verdampferrohren 12 bzw. 12′ aufgebaut. Bei ei
nem Außendurchmesser d₁, d′₁ der Verdampferrohre 12, 12′
von etwa 30 mm und einer Breite b, b′ der Rohrstege 14, 14′
von etwa 20 mm ergibt sich eine Gesamtbreite jeder Brennkam
inerwand 4a bzw. 4a′ von etwa 20 m.
Aus der Breite b der Rohrstege 14 und dem halben Umfang 12a
des Verdampferrohrs 12 sowie dessen Länge ergibt sich die
Wärmeaufnahmefläche F des jeweiligen Verdampferrohrs 12. Dies
ist in Fig. 2 an einem einzelnen Verdampferrohr 12 veran
schaulicht.
Wie in Fig. 3 ebenfalls an einem einzelnen Verdampferrohr
12′ veranschaulicht, ergibt sich die Wärmeaufnahmefläche F′
auch aus jeweils der halben Breite b′ zweier an das Ver
dampferrohr 12′ angrenzender Rohrstege 14′ und wiederum dem
halben Umfang des einzelnen Verdampferrohrs 12′ sowie dessen
Länge. Dieser letzteren Definition liegt die Überlegung zu
grunde, daß zum einen die Temperatur jedes Rohrstegs 14, 14′
auf dessen halber Breite b, b′, das heißt in der Mitte des
Rohrstegs 14, 14′, den höchsten Wert hat und zu den beiden
angrenzenden Verdampferrohren 12 bzw. 12′ hin abnimmt. Zum
anderen gibt jeder Rohrsteg 14, 14′ seine Wärme jeweils zur
Hälfte an die beiden angrenzenden Verdampferrohre 12 bzw. 12′
ab.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 nimmt die Breite b
der Rohrstege 14 zwischen den Verdampferrohren 12 von der
Mitte jeder Brennkammerwand 4a zu jeder Ecke 26 der Brennkam
mer 4 hin allmählich, das heißt nach und nach, ab. Bei glei
cher Länge der Verdampferrohre 12 und der Rohrstege 14 ver
ringert sich somit kontinuierlich die Wärmeaufnahmefläche F
der einzelnen Verdampferrohre 12 von der Mitte jeder Brenn
kammerwand 4a zu jeder Ecke 26 der Brennkammer 4. Durch die
Verringerung der Flossenbreite b verringert sich somit bei
gleicher Wärmezufuhr pro Fläche die Wärmeaufnahme pro Ver
dampferrohr 12. Eine dadurch bedingte geringere Wärmestrom
dichte an der Außenseite des Verdampferrohrs 12 führt zu
einer verringerten Wärmemenge auf der Innenseite des Ver
dampferrohrs 12. Dadurch geht sowohl die lokale Wärmestrom
dichte als auch über der Gesamthöhe des Durchlaufdampferzeu
gers 2 die integrale Wärmestromdichte zurück. Dies führt zu
einer guten lokalen Kühlung der Verdampferrohre 12.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die Ver
dampferrohre 12′ jeder Brennkammerwand 4a′ zu Gruppen G1 bis
G4 mit Rohrstegen 14′ jeweils gleicher Breite b′ zusammenge
faßt. Dabei ist die Breite b′ der Rohrstege 14′ verschiedener
Gruppen G1, G2, G3 bzw. G4 unterschiedlich. Die Breite b′ der
Rohrstege 14′ derjenigen Gruppen, die an die Ecke 26′ der
Brennkammer 4 angrenzen, ist vorzugsweise gleich. Im Ausfüh
rungsbeispiel sind dies die Rohrstege 14′ der Gruppe G1 und
einer Gruppe G5 der beiden an die Ecke 26′ angrenzenden
Brennkammerwände 4a′.
Wie lediglich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 darge
stellt ist, weisen die im Bereich der Ecke 26′ angeordneten
Verdampferrohre 12′ der Brennkammer 4 zusätzliche Rohrstege
14′′ auf, die mit unterschiedlicher Neigung in die Brennkam
mer 4 hineinragen.
Die in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3
dargestellten Verdampferrohre 12 bzw. 12′ sind Glattrohre mit
einer glatten Oberfläche auf der Innenseite. Alternativ kön
nen die Verdampferrohre 12, 12′ aber auch in nicht näher dar
gestellter Art und Weise auf ihrer Innenseite ein mehrgängi
ges Gewinde bildende Rippen und damit eine Oberflächenstruk
tur aufweisen. Bei einer Berohrung der Brennkammerwände 4a,
4a′ des Durchlaufdampferzeugers 2 mit derartigen innenberipp
ten Verdampferrohren 12 bzw. 12′ wird der Axialströmung in
den Verdampferrohren 12, 12′ ein Drall überlagert, so daß
durch eine dadurch bedingte zusätzliche Geschwindigkeitskom
ponente eine besonders gute Kühlwirkung der Verdampferrohre
12, 12′ erzielt wird. Diese wirkt sich besonders vorteilhaft
beim Betrieb des Durchlaufdampferzeugers 2 im kritischen
Druckbereich bei etwa 210 bar aus.
Sowohl beim Einsatz von Glattrohren als auch bei Verwendung
von innenberippten Verdampferrohren führt eine Variation des
Außendurchmessers d₁, d′₁ und/oder des Innendurchmessers d₂,
d′₂ der Verdampferrohre 12, 12′ zu verschieden großen Wärme
aufnahmeflächen F, F′ der jeweiligen Verdampferrohre 12, 12′,
so daß die unterschiedliche Wärmezufuhr in die einzelnen Ver
dampferrohre 12, 12′ zusätzlich oder alternativ kompensiert
werden kann. Dabei verringert sich die Wärmeaufnahmefläche F,
F′ mit abnehmendem Durchmesser d₁, d′₁ oder d₂, d′₂.
Claims (8)
1. Durchlaufdampferzeuger mit einer im Querschnitt rechtecki
gen Brennkammer (4), deren jede Brennkammerwand (4a, 4a′) im
wesentlichen vertikal angeordnete und über Rohrstege (14,
14′) miteinander gasdicht verbundene Verdampferrohre (12,
12′) umfaßt, die von einem Strömungsmedium von unten nach
oben durchströmbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine aus
einem einzelnen Verdampferrohr (12, 12′) und dem diesem zuge
ordneten Rohrsteg (14, 14′) gebildete Wärmeaufnahmefläche (F,
F′) bei Verdampferrohren (12, 12′) im Mittenbereich der
Brennkammerwand (4a, 4a′) kleiner ist als in einer Ecke (26,
26′) der Brennkammer (4).
2. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brei
te (b, b′) der die Verdampferrohre (12, 12′) verbindenden
Rohrstege (14, 14′) im Mittenbereich jeder Brennkammerwand
(4a, 4a′) kleiner ist als in der Ecke (26, 26′) der Brenn
kammer (4).
3. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite (b) der Rohrstege (14) ausgehend vom Mittenbereich zu
jeder Ecke (26) der Brennkammer (4) hin sukzessiv abnimmt.
4. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
dampferrohre (12′) jeder Brennkammerwand (4a′) zu Gruppen
(G1, . . ., G5) mit Rohrstegen (14′) jeweils gleicher Breite
(b′) zusammengefaßt sind, wobei die Breite (b′) der Rohrstege
(14′) verschiedener Gruppen (G1, G2, G3) unterschiedlich ist.
5. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite (b′) der Rohrstege (14′) von an die Ecke (26′) der
Brennkammer (4) angrenzenden Gruppen (G1, G5) gleich ist.
6. Durchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
dampferrohre (12, 12′) mindestens im Bereich der Ecke (26,
26′) der Brennkammer (4) zusätzliche Rohrstege (14′′) aufwei
sen, die in die Brennkammer (4) hineinragen.
7. Durchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
dampferrohre (12, 12′) auf ihrer Innenseite eine Oberflächen
struktur aufweisen.
8. Durchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
dampferrohre (12, 12′) im Bereich der Ecke (26, 26′) der
Brennkammer (4) einen größeren Außendurchmesser (d₁, d′₁
und/oder Innendurchmesser (d₂, d′₂) aufweisen als Verdampfer
rohre (12, 12′) im Mittenbereich der Brennkammerwände (4a,
4a′).
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JP1997600002U JP3046890U (ja) | 1994-09-01 | 1995-08-21 | 貫流ボイラ |
CN95194501A CN1107202C (zh) | 1994-09-01 | 1995-08-21 | 连续式蒸汽发生器 |
ES95928954T ES2119461T3 (es) | 1994-09-01 | 1995-08-21 | Generador continuo de vapor. |
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Family Applications After (1)
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US (1) | US5979370A (de) |
EP (1) | EP0778932B1 (de) |
JP (1) | JP3046890U (de) |
KR (1) | KR100368516B1 (de) |
CN (1) | CN1107202C (de) |
DE (2) | DE4431185A1 (de) |
ES (1) | ES2119461T3 (de) |
WO (1) | WO1996007053A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19825800A1 (de) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
WO1999064787A1 (de) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter dampferzeuger |
WO2000037851A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter durchlaufdampferzeuger |
WO2000042352A1 (de) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter dampferzeuger |
DE19901430A1 (de) * | 1999-01-18 | 2000-07-27 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
EP2423473A3 (de) * | 2009-05-06 | 2014-01-08 | General Electric Company | Verbesserter organischer Rankine-Prozess und -Verfahren |
DE102013215456A1 (de) | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10254780B4 (de) * | 2002-11-22 | 2005-08-18 | Alstom Power Boiler Gmbh | Durchlaufdampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung |
EP1512907A1 (de) * | 2003-09-03 | 2005-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers und Durchlaufdampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens |
EP1533565A1 (de) * | 2003-11-19 | 2005-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
DE102005060704A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gasturbinenbrennkammer |
TW200946838A (en) * | 2008-03-04 | 2009-11-16 | Ihi Corp | Heating apparatus |
EP2180250A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-04-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
EP2182278A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-05-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
CN101725955B (zh) * | 2008-10-16 | 2012-04-04 | 林光湧 | 环保常压高温蒸汽发生器 |
GB201010038D0 (en) | 2010-06-16 | 2010-07-21 | Doosan Power Systems Ltd | Steam generator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE429171C (de) * | 1923-06-01 | 1926-05-21 | Thomas Edward Murray | Dampfkessel mit die Verbrennungskammer umgebenden Waenden aus in Abstaenden nebeneinander angeordneten Rohren |
DE1551007A1 (de) * | 1965-12-13 | 1970-01-29 | Combustion Eng | Durchlaufdampferzeuger |
EP0503116A1 (de) * | 1991-03-13 | 1992-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Rohr mit auf seiner Innenseite ein mehrgängiges Gewinde bildenden Rippen sowie Dampferzeuger zu seiner Verwendung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1854342A (en) * | 1925-01-20 | 1932-04-19 | Combustion Eng Corp | Art of combustion and steam generation |
NL129291C (de) * | 1961-07-27 | |||
US3375628A (en) * | 1965-07-01 | 1968-04-02 | Foster Whceler Corp | Insulated wall construction for heated surfaces |
JPS5623603A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Forced flowinggthrough boiler |
DE58905817D1 (de) * | 1988-07-26 | 1993-11-11 | Siemens Ag | Durchlaufdampferzeuger. |
ATE117420T1 (de) * | 1991-04-18 | 1995-02-15 | Siemens Ag | Durchlaufdampferzeuger mit einem vertikalen gaszug aus im wesentlichen vertikal angeordneten rohren. |
DE4232880A1 (de) * | 1992-09-30 | 1994-03-31 | Siemens Ag | Dampferzeuger |
US5390631A (en) * | 1994-05-25 | 1995-02-21 | The Babcock & Wilcox Company | Use of single-lead and multi-lead ribbed tubing for sliding pressure once-through boilers |
-
1994
- 1994-09-01 DE DE4431185A patent/DE4431185A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-08-21 EP EP95928954A patent/EP0778932B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-21 KR KR1019970701330A patent/KR100368516B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-08-21 ES ES95928954T patent/ES2119461T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-21 WO PCT/DE1995/001103 patent/WO1996007053A1/de active IP Right Grant
- 1995-08-21 DE DE59502913T patent/DE59502913D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-21 CN CN95194501A patent/CN1107202C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-21 JP JP1997600002U patent/JP3046890U/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-03 US US08/810,357 patent/US5979370A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE429171C (de) * | 1923-06-01 | 1926-05-21 | Thomas Edward Murray | Dampfkessel mit die Verbrennungskammer umgebenden Waenden aus in Abstaenden nebeneinander angeordneten Rohren |
DE1551007A1 (de) * | 1965-12-13 | 1970-01-29 | Combustion Eng | Durchlaufdampferzeuger |
EP0503116A1 (de) * | 1991-03-13 | 1992-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Rohr mit auf seiner Innenseite ein mehrgängiges Gewinde bildenden Rippen sowie Dampferzeuger zu seiner Verwendung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z.: VGB Kraftwerkstechnik 73 (1993) Heft 4, S. 352-361 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999064787A1 (de) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter dampferzeuger |
DE19825800A1 (de) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
US6557499B2 (en) | 1998-06-10 | 2003-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fuel-fired once-through steam generator |
US6446580B2 (en) | 1998-12-18 | 2002-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil fuel-fired continuous-flow steam generator |
WO2000037851A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter durchlaufdampferzeuger |
DE19858780A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-07-06 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Durchlaufdampferzeuger |
DE19858780C2 (de) * | 1998-12-18 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Durchlaufdampferzeuger |
WO2000042352A1 (de) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossilbeheizter dampferzeuger |
US6446584B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fuel-fired steam generator |
DE19901430C2 (de) * | 1999-01-18 | 2002-10-10 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
US6499440B2 (en) | 1999-01-18 | 2002-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fired steam generator |
DE19901430A1 (de) * | 1999-01-18 | 2000-07-27 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
EP2423473A3 (de) * | 2009-05-06 | 2014-01-08 | General Electric Company | Verbesserter organischer Rankine-Prozess und -Verfahren |
DE102013215456A1 (de) | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
WO2015018686A1 (de) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
US9574766B2 (en) | 2013-08-06 | 2017-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Once-through steam generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1107202C (zh) | 2003-04-30 |
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US5979370A (en) | 1999-11-09 |
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