Gaserhitzer für Wärmekraftanlagen Die Erfindung betrifft einen Gaserhitzer
mit einem in einer Brennkammer angeordneten Heizsystem und mindestens zwei dieser
Kammer nachgeschalteten, durch Berührung beheizten Heizsystemen für Wärmekraftanlagen,
in denen mindestens der größere Teil eines .gasförmigen Arbeitsmittels einen Kreislauf
beschreibt und durch äußere Wärmezufuhr zu erhitzen ist.Gas heater for thermal power plants The invention relates to a gas heater
with a heating system arranged in a combustion chamber and at least two of these
Subsequent chamber heating systems for thermal power plants heated by contact,
in which at least the greater part of a gaseous working medium has a circuit
describes and is to be heated by external heat supply.
Zweck der Erfindung ist, in einem solchen Gaserhitzer die Möglichkeit
zu schaffen, den Wärmeinhalt der Rauchgase weitgehend nutzbringend auswerten zu
können und damit die Wirtschaftlichkeit des Gaserhitzers zu erhöhen, und ferner
die Betriebssicherheit namentlich hinsichtlich -des in der Brennkammer angeordneten
Heizsystems zu erhöhen. Um dies zu erreichen, durchströmt bei einem Gaserhitzer
nach der Erfindung das zu erhitzende Gas vorerst dasjenige der durch Berührung beheizten
Heizsysteme, welches mindestens teilweise,den innerhalb der vom Gasdurchflossenen
Heizsysteme auftretenden tiefsten Rauchgastemperaturen ausgesetzt ist, worauf dann
das zu erhitzende Gas in das in der Brennkammer angeordnete Heizsystem gelangt und
schließlich in Odem zweiten der durchB erührung beheizten Heizsysteme auf die geforderte
(Endtemperatur erhitzt wird.The purpose of the invention is the possibility in such a gas heater
to create a largely beneficial evaluation of the heat content of the flue gases
can and thus to increase the economy of the gas heater, and further
the operational safety in particular with regard to that which is arranged in the combustion chamber
To increase the heating system. To achieve this, flows through a gas heater
According to the invention, the gas to be heated initially that of the heated by touch
Heating systems, which are at least partially within the gas flow
Heating systems are exposed to the lowest flue gas temperatures, whereupon
the gas to be heated enters the heating system arranged in the combustion chamber and
finally in the second of the touch heated heating systems to the demanded
(Final temperature is heated.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen
Gaserhitzer, bei -dem das Heizsystem, welches von .dem zu erhitzenden Gas zuerst
durchströmt wird, ganz im Bereiche der innerhalb der vom zu erhitzenden Gasdurchflossenen
Heizsysteme auftretenden tiefsten Rauchgastemperaturen ausgesetzt ist und Fig. 2
einen Gaserhitzer, bei dem der obere Teil des vom zu erhitzenden Gas zuerst durchströmten
Heizsystems
hohen Rauchgastemperaturen, der untere Teil ,desselben dagegen den innerhalb der
vom zu erhitzendenGas durchflossenenHeizsysteme auftretenden tiefsten Rauchgastemperaturen
ausgesetzt ist. .The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention
illustrated in a simplified representation, namely Fig. i shows a
Gas heater, with the heating system, which of the gas to be heated first
is flowed through, entirely in the area of the gas flow through which is to be heated
Heating systems is exposed to the lowest flue gas temperatures and Fig. 2
a gas heater in which the upper part of the gas to be heated flowed through first
Heating system
high flue gas temperatures, the lower part, the same against the inside of the
Lowest flue gas temperatures occurring from the heating systems through which the gas is to be heated
is exposed. .
In Fig. i bezeichnet i die Brennammer eines mit einer nicht gezeichneten
Feuerungseinrichtung versehenen Erhitzers A einer im übrigen nicht gezeigten Wärmekraftanlage,
in welcher Luft als _,#rbeitsmittel einen Kreislauf beschreibt, wobei sie in mindestens
einem Verdichter auf höheren Druck gebracht, im Erhitzer A .durch äußere Wärmezufuhr
mittelbar erhitzt und hierauf in mindestens einer Turbine, die Leistung sowohl an
den Verdichter, als auch an einen Nutzlesstungsempfänger abgibt, entspannt wird.
Die Brennkammer i ist mit Rohren 2 ausgekleidet, die ein Heizsystem für die auf
höhere Temperatur zu bringende Luft des Kreislaufes bilden. 3 und 4 sind zwei der
Brennkammer i nachgeschaltete R,auchgaszüge, die in Reihe angeordnet sind. Im Rauchgaszug
4 ist ein Heizsystem 5 und im Rauchgaszüg 3 ein .Heizsystem 6 angeordnet. Die Heizsysteme
5, 6 werden von den Rauchgasen im wesentlichen durch Berührung beheizt, wobei das
Heizsystem 5 den innerhalb :der vom Arbeitsmittel durchflossenen Heizsystemen auftretenden
tiefsten Rauchgastemperaturen ausgesetzt ist.In Fig. I i denotes the combustion chamber one with a not shown
Firing device provided heater A of a thermal power plant, otherwise not shown,
in which air as _, # working fluid describes a cycle, with at least
brought to a higher pressure in a compressor, in heater A. by external heat supply
indirectly heated and then in at least one turbine, the power both on
the compressor, as well as delivering to a utility reading receiver, is relaxed.
The combustion chamber i is lined with pipes 2, which have a heating system for the
Form the air of the circuit that is to be brought to a higher temperature. 3 and 4 are two of the
Combustion chamber i downstream R, also gas flues, which are arranged in series. In the flue
4 is a heating system 5 and a heating system 6 is arranged in the flue gas train 3. The heating systems
5, 6 are heated by the flue gases essentially by touch, with the
Heating system 5 those occurring within: the heating systems through which the working medium flows
is exposed to the lowest flue gas temperatures.
Die zu erhitzende Luft gelangt vorerst durch eine Leitung 7 in das
Heizsystem 5 und alsdann durch eine Leitung 8 in einen ringförmigen Verteiler 9,
an den die in der Brennkammer i ang Ordneten Rohre 2 angeschlossen sind. Die in
e letzterem weiter erhitzte Luft gelangt dann über einen ringförmigen Sammler io
und eine Leitung i i in das Heizsystem 6, wo sie auf die geforderte Endtemperatur
erhitzt wird, um hierauf durch eine Leitung 12 aus dem Erhitzer A abzuströmen. Die
zu erhitzende Luft strömt im Heizsystem 5 im Gleichstrom zu den Rauchgasen, in .den
Heizsystemen ä und 6 dagegen im wesentlichen im G=egenstrom zu den Feuer- bzw. Rauchgasen.The air to be heated initially passes through a line 7 into the
Heating system 5 and then through a line 8 into an annular distributor 9,
to which the pipes 2 arranged in the combustion chamber are connected. In the
The air, which is further heated, then passes through an annular collector io
and a line i i in the heating system 6, where it is set to the required final temperature
is heated in order to then flow out of the heater A through a line 12. the
Air to be heated flows in the heating system 5 in direct current to the flue gases, in .den
Heating systems 1 and 6, on the other hand, are essentially countercurrent to the fire or flue gases.
Indem im beschriebenen Erhitzer A die kälteste Luft vorerst das Heizsystem
5, das von den Rauchgasen zuletzt bestrichen wird, durchströmt, läßt sich erreichen,
@daß die Rauchgase an dem Heizsystem 5 auf eine tiefe Temperatur albgekühlt werden
und so:mft die in denselben enthaltene Wärme weitgehendst für die Erhitzung der
Luft nutzbringend entzogen wird. Immerhin weist die im Heizsystem 5 vorerhitzte
Luft doch noch eine so tiefe Temperatur auf, daß sie imstande ist, in den Rohren
2, welche der Strahlungswärme der Bren=nkammer i ausgesetzt und daher am gefährdetsten
sind, eine große Wärmemenge abzuführen, was in bezug auf die Betriebssicherheit
des von den Rohren 2 gebildeten Heizsystems wichtig ist.By having the coldest air in the heater A described initially the heating system
5, which is last swept by the flue gases, flows through, can be achieved
@ That the flue gases are albgekühlt on the heating system 5 to a low temperature
and so: the heat contained in them must largely be used for heating the
Air is beneficially withdrawn. After all, the one preheated in the heating system 5 has
Air is still at such a low temperature that it is able to get into the pipes
2, which are exposed to the radiant heat of the combustion chamber and are therefore most at risk
are to dissipate a large amount of heat, which is in terms of operational safety
of the heating system formed by the tubes 2 is important.
Der in Fig. 2 gezeigte Erhitzer B weist ebenfalls eine Brennkammer
13 auf, in welcher Rohre.14 eines Heizsystems angeordnet sind. Der Brennkammer 13
nachgeschaltet sind zwei Heizsysteme 15 und 16. Die aus der Brennkammer 13 strömen-.den
Rauchgase bestreichen- vorerst im wesentlichen im Querstrom den oberen Teil (des
Heizsystems 15, alsdann .den oberen, größeren Teil des Heizsystems 16 und hierauf
den unteren Teil des Heizsystems 15, welcher vom oberen Teil durch eine Querwand
24 getrennt ist, sowie den untersten Teil des Heizsystems 16, welcher vom oberen
Teil dieses Systems 16 ebenfalls durch eine Querwand 25 getrennt ist. Das Heizsystem
16, in welchem die Enderhitzung erfolgt, ist somit in bezug auf ,die Rauchgasströmung
.der Hauptsache nach zwischen dem oberen, quer angeströmten heißeren Teil des Systems
15 und dem unteren, ,davon durch die Wand 24 getrennten,, kälteren Teil dieses Systems
15 .gelegen. Schließlich kommen die Rauchgase noch mit einem Vorwärmer 17 für die
für die Verbrennung benötigte Luft in Berührung. Der unterste Teil des Heizsystems
15 ist auch in diesem Falle den innerhalb der vom Arbeitsmittel durchflossenen Heizsysteme
14, 15, 16 auftretenden tiefsten Rauchgastemperaturen ausgesetzt.The heater B shown in Fig. 2 also has a combustion chamber
13, in which pipes. 14 of a heating system are arranged. The combustion chamber 13
Downstream are two heating systems 15 and 16. The flow from the combustion chamber 13
Flue gases cover the upper part (des
Heating system 15, then .the upper, larger part of the heating system 16 and then
the lower part of the heating system 15, which from the upper part by a transverse wall
24 is separated, as well as the lowest part of the heating system 16, which from the upper
Part of this system 16 is also separated by a transverse wall 25. The heating system
16, in which the final heating takes place, is thus with respect to the flue gas flow
. Mainly between the upper, transversely flowed hotter part of the system
15 and the lower, colder part of this system, separated from it by the wall 24
15. Finally, the flue gases come with a preheater 17 for the
air required for combustion in contact. The lowest part of the heating system
In this case, too, 15 is the heating system through which the working medium flows
14, 15, 16 exposed to the lowest flue gas temperatures occurring.
Die zu erhitzende Luft strömt durch eine Leitung 18 zu und tritt unten
am Erhitzer B in das Heizsystem 15 ein, um alsdann oben aus letzterem abzuströmen
und über eine Leitung i9 in einen Verteiler 9-o und von diesem in die Rohre 14 zu
gelangen. Die in den Rohren 14 durch die Strahlungswärme der Brennkammer 13 weiter
erhitzte Luft tritt in einen Sammler :2i ein, ,der über eine Leitung 22 an das Heizsystem
16 angeschlossen ist. In letzterem .wird die Luft auf die geforderte Endtemperatur
erhitzt, worauf sie unten am Erhitzer durch eine Leitung 23 abströmt. Die in Fig.
2 gezeigte Bauart bietet den weiteren Vorteil, daß allenfalls von den Rauchgasen
aus der Brennkammer 13 mitgerissene Aschenteilchen an dem noch verhältnismäßig kalten
Teil des Heizsystems 15 zum Erstarren gebracht werden.The air to be heated flows in through a line 18 and occurs below
at the heater B into the heating system 15 in order to then flow out of the latter at the top
and via a line i9 into a distributor 9-o and from there into the pipes 14
reach. The in the tubes 14 by the radiant heat of the combustion chamber 13 continues
heated air enters a collector: 2i, which via a line 22 to the heating system
16 is connected. In the latter, the air is brought to the required final temperature
heated, whereupon it flows off through a line 23 at the bottom of the heater. The in Fig.
2 design has the further advantage that at most from the flue gases
Ash particles entrained from the combustion chamber 13 on the still relatively cold one
Part of the heating system 15 are caused to solidify.