EP0197378A1 - Durchlaufdampferzeuger - Google Patents

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Publication number
EP0197378A1
EP0197378A1 EP86103708A EP86103708A EP0197378A1 EP 0197378 A1 EP0197378 A1 EP 0197378A1 EP 86103708 A EP86103708 A EP 86103708A EP 86103708 A EP86103708 A EP 86103708A EP 0197378 A1 EP0197378 A1 EP 0197378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
riser
steam generator
riser pipe
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP86103708A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Dipl.-Ing. Wittchow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Kraftwerk Union AG
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraftwerk Union AG, Siemens AG filed Critical Kraftwerk Union AG
Publication of EP0197378A1 publication Critical patent/EP0197378A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
    • F22B31/003—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/061—Construction of tube walls
    • F22B29/062—Construction of tube walls involving vertically-disposed water tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/08—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating with fixed point of final state of complete evaporation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G7/00—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition
    • F22G7/14—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition in water-tube boilers, e.g. between banks of water tubes

Definitions

  • the invention relates to a once-through steam generator according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a continuous steam generator is known from Figure 2 on page 293 in conjunction with Figure 7 on page 295 from "VGB Kraftwerkstechnik 64", Issue 4, April 1984.
  • a third riser pipe group is provided, the riser pipes of which are connected to a third inlet header and a third outlet header.
  • the flow of this third riser group is connected in series to the first and second riser groups via a flow pipe connected to the second outlet header and the third inlet header.
  • the third outlet header is located at the top of the combustion chamber, while the third inlet header and the first and second outlet header are located between - the top and bottom of the combustion chamber, so that the riser pipes of the first two riser pipe groups do not reach the top of the combustion chamber and the risers of the third riser group are not led to the lower end of the combustion chamber.
  • two third superheater heating surfaces are connected downstream of the third outlet collector. Between the two superheater heating surfaces is a pressure control valve, which is dependent on the pressure in the third outlet manifold.
  • the well-known continuous steam generator has coal dust combustion with 1 coal dust burners, which are arranged on the side walls of the combustion chamber at the level of the first and second riser groups.
  • the coal dust burners generate particularly hot flames and flue gases and heat the first and second riser pipe groups of the combustion chamber wall particularly strongly.
  • the third group of risers is not heated as much by the coal dust burners. Therefore, the flow velocity of the water vapor mixture and thus the pressure loss is much lower in it than in the first and in the second riser group.
  • the pressure control valve connected between the two superheater heating surfaces ensures supercritical pressure in the system formed by the three riser pipe groups with their inlet and outlet collectors and thereby prevents water and steam from separating, especially in the second and third inlet collectors. This prevents individual risers of the second and third riser groups from being predominantly exposed to water and others to predominantly steam, which would lead to uneven heating of the individual risers and to mechanical thermal stresses within the riser groups in the combustion chamber wall.
  • the high supercritical steam pressure requires a large drive power of a feed water pump assigned to the continuous steam generator and thus high operating costs.
  • the invention has for its object to develop the known continuous steam generator and its operation not only at supercritical pressure, but also at each to allow any pressure below the critical pressure.
  • the combustion can take place at a temperature between 800 ° C and 900 ° C due to the fluidized bed combustion.
  • This low combustion temperature means that only relatively little heat is transferred to the riser pipe groups of the combustion chamber wall.
  • the heating of the risers takes place almost uniformly over the entire height of the combustion chamber, so that all risers are flowed through at the same flow rate.
  • the outlet headers for all riser pipe groups can therefore also be arranged at the top end of the combustion chamber wall. This considerably simplifies the construction of the once-through steam generator and lowers its production costs.
  • the continuous steam generator according to FIGS. 2 and 2 has a combustion chamber 2, which is followed by a convection chamber 30 on the flue gas side.
  • the once-through steam generator is operated with fluidized bed combustion.
  • combustion chamber 2 therefore has a row of supply nozzles 4 for air on the combustion chamber base 3, which do not represent an ash discharge.
  • Such an ash discharge can be arranged on the combustion chamber base 3 in addition to the feed nozzles 4 and is not shown in FIG. 1.
  • an air supply line 5 opens, through which the air for the supply nozzles 4 directed into the combustion chamber 2 is supplied with excess pressure.
  • the combustion chamber wall of the combustion chamber 2 is gas-tight and has vertical tubes and has three riser tube groups 6, 8 and 10.
  • These riser pipe groups 6, 8 and 10 are formed by vertical riser pipes, each of which has two Long sides are welded gas-tight with another riser. There is usually still a bridge between two riser pipes.
  • a riser pipe of the riser pipe group 6 is welded to a riser pipe of the riser pipe group 8 or a riser pipe of the riser pipe group 8 is welded to a riser pipe of the riser pipe group 10. All riser pipe groups 6, 8 and 10 are therefore mounted in the combustion chamber wall with riser pipes arranged side by side.
  • the vertical risers of the riser group 6 are in terms of flow at their lower end at an inlet header 12 and at their upper end at an outlet header 13, the vertical risers of the riser group 8 at their lower end at an inlet header 18 and at their upper end at an outlet header 19 and the vertical risers of Riser pipe group 10 is connected to an inlet header 20 at its lower end and to an inlet header 21 at its upper end. All outlet collectors 13, 19 and 21 are therefore located at the upper end of the combustion chamber 2 and all inlet collectors 12, 18 and 20 at the lower end of the combustion chamber 2.
  • the combustion chamber 2 can be attached in a hanging manner because of its vertically tube-shaped combustion chamber wall.
  • This solid fuel can consist, for example, of coal with a grain size of up to approximately 20 mm, which together with conveying gas, e.g. B. air is blown into the combustion chamber 2 through a delivery pipe 23 connected to the inlet opening 22 and is whirled up by the air from the feed nozzles 4.
  • conveying gas e.g. B.
  • air is blown into the combustion chamber 2 through a delivery pipe 23 connected to the inlet opening 22 and is whirled up by the air from the feed nozzles 4.
  • a further flow tube 9 is connected in terms of flow to the outlet header 19 of the riser tube group 8 and to the inlet header 20 of the riser tube group 10, which is also located on the outside of the combustion chamber wall of the combustion chamber 2 and cannot be seen in FIG. 1.
  • An superheater heating surface 30, an additional heating surface 31 and a feed water preheating heating surface 32 are arranged within the convection chamber 29 of the continuous steam generator which is connected downstream of the combustion chamber 2 at the upper end on the flue gas side.
  • the feed water preheater heating surface 32 is fed by a feed water pump 33 and is flow-through the inlet header 12 and thus also the system of riser pipe groups 6, 8 and 10 with their inlet and outlet header 12, 13; 18, 19 and 20, 21 upstream.
  • the superheater heating surface 30, as shown in FIG. 2, is connected downstream of the outlet collector 21.
  • a live steam outlet pipeline 34 of the superheater heating surface 30 can lead to a steam turbine, not shown.
  • the additional heating surface 31 can advantageously flow between the feed water preheater heating surface 32 and the inlet header 12, that is between the feed water preheater heating surface 32 and the system of riser tubes of riser tube groups 6, 8 and 10 and inlet and outlet headers 12, 13; 18, 19 and 20, 21 can be switched. Due to the fluidized bed combustion in the combustion chamber 2, the heat absorption by the riser pipes of the individual riser pipe groups 6, 8 and 10, which is relatively small and almost uniform over the pipe length, allows the additional heating surface 31 in the circuit according to FIG. 3 as the evaporator heating surface and the riser pipe groups 6, 8 and 10 are effective as superheater heating surfaces without inadmissibly high temperatures occurring on the tubes of the combustion chamber wall of the combustion chamber 2. This means a significant reduction in the manufacturing costs for the continuous steam generator, since the flow of its heating surfaces is approximated in terms of flow to the ideal countercurrent principle, with which, as is known, the smallest heating surface dimensions can be achieved.
  • the additional heating surface 31 can also, as Fig. 4 shows, advantageously in terms of flow z. B. in the flow tube 7 between the outlet header 13 and the inlet header 18.
  • the riser pipe group 6 can act as an evaporator heating surface and the riser pipe groups 8 and 10 can act as superheater heating surfaces.
  • the combustion chamber wall of the combustion chamber 2 is then both during the start-up of the once-through steam generator, when the riser tube group 6, which acts as the evaporator heating surface, flows safely through water, but still generates little cooling steam, as well as in malfunctions such as failure of the feed water pump 33, in which the Flow through the riser pipe group 6 stops, but the flow in the two riser pipe groups 8 and 10 is still maintained due to the steam extraction at the live steam outlet pipe 34 of the superheater heating surface 30, well cooled.
  • a riser pipe of one riser pipe group 6 is welded on both longitudinal sides to a riser pipe of the other riser pipe group 8 and vice versa.
  • a water-steam separating device 40 consisting of a separating bottle can be connected, for example, in the flow pipe 7, which is connected in terms of flow to the outlet header 13 and the inlet header 18.
  • this water-steam separating device which is arranged on the outside of the combustion chamber wall, water can be separated from the water-steam mixture flowing through it, which comes from the riser pipe group 6, which acts as an evaporator heating surface, during the start-up of the continuous steam generator.
  • the steam is separator water vapor passed from the superheater heating surface 40 in acting as a riser pipe group 7, while the separated water p, for example, with an unillustrated pump for inlet header 12 of the Steigrohrgrup e may be returned.

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Abstract

Ein Durchlaufdampferzeuger mit einer Brennkammer (2) mit vertikal berohrter gasdichter Brennkammerwand, einer ersten, an einem ersten Eintrittssammler (12) und an einem ersten Austrittssammler (13) angeschlossenen Steigrohrgruppe (6), einer zweiten, an einem zweiten Eintrittssammler (18) und einem zweiten Austrittssammler (19) angeschlossenen Steigrohrgruppe (8) und einem am ersten Austrittssammler (13) und am zweiten Eintrittssammler (18) angeschlossenen Durchlaufrohr (7) hat zum Ermöglichen des Betriebes auch bei einem Druck unterhalb des kritischen Druckes im System aus Steigrohrgruppen und Eintritts- und Austrittssammlern einen Brennkammerboden (3), der für eine Wirbelschichtfeuerung mit in die Brennkammer (2) gerichteten Zuführdüsen (4) für Luft ausgerüstet ist, und eine ebenfalls in die Brennkammer (2) gerichtete, den Zuführdüsen (4) zugeordnete Eintrittsöffnung (22) für festen Brennstoff.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Durchlaufdampferzeuger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein derartiger Durchlaufdampferzeuger ist aus Bild 2 auf Seite 293 in Verbindung mit Bild 7 auf Seite 295 aus "VGB-Kraftwerkstechnik 64", Heft 4, April 1984, bekannt. Bei diesem bekannten Durchlaufdampferzeuger ist eine dritte Steigrohrgruppe vorgesehen, deren Steigrohre an einem dritten Eintrittssammler und einem dritten Austrittssammler angeschlossen sind. Diese dritte Steigrohrgruppe ist durchflußmäßig über ein am zweiten Austrittssammler und am dritten Eintrittssammler angeschlossenes Durchlaufrohr zur ersten und zweiten Steigrohrgruppe in Serie geschaltet. Der dritte Austrittssammler befindet sich am Oberende der Brennkammer, während sich der dritte Eintrittssammler und der erste und der zweite Austrittssammler zwischen--dem Ober- und dem Unterende der Brennkammer befinden, so daß die Steigrohre der ersten beiden Steigrohrgruppen nicht bis zum Oberende der Brennkammer und die Steigrohre der dritten Steigrohrgruppe nicht bis zum Unterende der Brennkammer geführt sind. Durchflußmäßig sind dem dritten Austrittssammler zwei in Serie geschaltete Überhitzerheizflächen nachgeschaltet. Zwischen den beiden Überhitzerheizflächen liegt ein Druckregelventil, das in Steuerabhängigkeit vom Druck im dritten Austrittssammler steht. Der bekannte Durchlaufdampferzeuger hat Kohlenstaubfeuerung mit 1 Kohlenstaubbrennern, die an den Seitenwänden der Brennkammer in Höhe der ersten und zweiten Steigrohrgruppe angeordnet sind.
  • Die Kohlenstaubbrenner erzeugen besonders heiße Flammen und Rauchgase und beheizen die erste und zweite Steigrohrgruppe der Brennkammerwand besonders stark. Die dritte Steigrohrgruppe wird durch die Kohlenstaubbrenner nicht so stark beheizt. Deshalb ist in ihr die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfgemisches und damit der Druckverlust wesentlich niedriger als in der ersten und in der zweiten Steigrohrgruppe.
  • Da Wasser schon in der ersten Steigrohrgruppe verdampft, befindet sich schon im zweiten und dritten Eintrittssammler ein Gemisch aus Wasser und Dampf. Das zwischen die beiden Überhitzerheizflächen geschaltete Druckhalteventil sorgt für überkritischen Druck im aus den drei Steigrohrgruppen mit ihren Eintritts- und Austrittssammlern gebildeten System und verhindert dadurch ein Entmischen von Wasser und Dampf insbesondere im zweiten und dritten Eintrittssammler. Dadurch wird verhindert, daß einzelne Steigrohre der zweiten und dritten Steigrohrgruppe vorwiegend mit Wasser und andere vorwiegend mit Dampf beaufschlagt sind, was zu ungleichmäßigem Aufheizen der einzelnen Steigrohre und zu mechanischen Wärmespannungen innerhalb der Steigrohrgruppen in der Brennkammerwand führen würde. Der hohe überkritische Dampfdruck erfordert eine große Antriebsleistung einer dem Durchlaufdampferzeuger zugeordneten Speisewasserpumpe und damit hohe Betriebskosten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Durchlaufdampferzeuger weiterzubilden und seinen Betrieb nicht nur bei überkritischem Druck, sondern auch bei jedem beliebigen Druck unterhalb des kritischen Druckes zu ermöglichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Durchlaufdampferzeuger der` eingangs erwähnten Art die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1.
  • In einem solchen Durchlaufdampferzeuger kann die Verbrennung aufgrund der Wirbelschichtfeuerung bei einer Temperatur zwischen 800 °C und 900 °C ablaufen. Diese niedrige Verbrennungstemperatur hat zur Folge, daß nur verhältnismäßig wenig Wärme an die Steigrohrgruppen der Brennkammerwand übertragen wird. Außerdem erfolgt die Beheizung der Steigrohre über die gesamte Höhe der Brennkammer nahezu gleichmäßig, so daß alle Steigrohre mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit durchströmt werden. Deshalb können auch die Austrittssammler für alle Steigrohrgruppen am Oberende,der Brennkammerwand angeordnet sein. Diese vereinfacht den Aufbau des Durchlaufdampferzeugers erheblich und senkt seine Herstellungskosten.
  • Aufgrund der verhältnismäßig geringen Wärmeaufnahme der Steigrohre der Steigrohrgruppen ist auch eine Entmischung eines Wasser-Dampf-Gemisches im zweiten Eintrittssammler zulässig, ohne daß an ihm angeschlossene, mit Dampf beaufschlagte Steigrohre an ihrem Austrittsende unzulässig heißer werden als an dem zweiten Eintrittssammler angeschlossene, mit Wasser beaufschlagte Steigrohre. Dadurch kann der Durchlaufdampferzeuger z. B. bei Teillast mit jedem beliebigen Druck betrieben werden, ihm nachgeschaltete Druckhalteventile sind nicht erforderlich, und die Antriebsleistung und damit die Betriebskosten der Speisewasserpumpe können wesentlich reduziert werden.
  • Außerdem bilden sich bei Wirbelschichtfeuerung erheblich weniger Stickoxide und Schwefeloxide als bei Kohlenstaubfeuerung, so daß sich auch die Rauchgasreinigung erheblich einfacher gestaltet.
  • Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert:
    • Fig. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Ansicht einen Durchlaufdampferzeuger entsprechend der Erfindung.
    • Fig. 2 bis 6 zeigen schematisch durchflußmäßige Schaltungen von Steigrohrgruppen der Brennkammerwand des Durchlaufdampferzeugers nach Fig. 1.
  • Der Durchlaufdampferzeuger nach Fig.. und 2 weist eine Brennkammer 2 auf, der rauchgasseitig ein Konvektionsraum 30 nachgeschaltet ist. Der Durchlaufdampferzeuger wird mit Wirbelschichtfeuerung betrieben. Seine Brennkammer 2 weist daher am Brennkammerboden 3 eine Reihe von Zuführdüsen 4 für Luft auf, die keinen Ascheaustrag darstellen. Ein solcher Ascheaustrag kann zusätzlich zu den Zuführdüsen 4 am Brennkammerboden 3 angeordnet sein und ist in Figur 1 nicht dargestellt. Auf der Unterseite des Brennkammerbodens 3 mündet eine Luftzuführleitung 5, durch die die Luft für die in die Brennkammer 2 gerichteten Zuführdüsen 4 mit Überdruck zugeführt wird.
  • Die Brennkammerwand der Brennkammer 2 ist gasdicht und vertikal berohrt und weist drei Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 auf. Diese Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 sind durch vertikale Steigrohre gebildet, von denen jedes an zwei Längsseiten mit einem anderen Steigrohr gasdicht verschweißt ist. Jeweils zwischen zwei Steigrohren befindet sich üblicherweise noch ein Steg. An den Vertikalkanten der Brennkammer 2 ist jeweils ein Steigrohr der Steigrohrgruppe 6 mit einem Steigrohr der Steigrohrgruppe 8 bzw. ein Steigrohr der Steigrohrgruppe 8 mit einem Steigrohr der Steigrohrgruppe 10 verschweißt. Alle Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 sind also in der Brennkammerwand mit seitlich nebeneinander angeordneten Steigrohren angebracht.
  • Die vertikalen Steigrohre der Steigrohrgruppe 6 sind durchflußmäßig an ihrem Unterende an einem Eintrittssammler 12 und an ihrem Oberende an einem Austrittssammler 13, die vertikalen Steigrohre der Steigrohrgruppe 8 an ihrem Unterende an einem Eintrittssammler 18 und an ihrem Oberende an einem Austrittssammler 19 und die vertikalen Steigrohre der Steigrohrgruppe 10 an ihrem Unterende an einem Eintrittssammler 20 und an ihrem Oberende an einem Eintrittssammler 21 angeschlossen. Alle Austrittssammler 13, 19 und 21 befinden sich also am Oberende der Brennkammer 2 und alle Eintrittssammler 12, 18 und 20 am Unterende der Brennkammer 2. Die Brennkammer 2 kann wegen ihrer vertikal berohrten Brennkammerwand hängend angebracht sein.
  • Seitlich an der Brennkammerwand der Brennkammer 2 befindet sich über dem Brennkammerboden 3 eine in die Brennkammer 2 gerichtete Eintrittsöffnung 22 für festen Brennstoff. Dieser feste Brennstoff kann beispielsweise aus Kohle mit einer Körnung bis etwa 20 mm bestehen, der zusammen mit Fördergas, z. B. Luft durch ein an der Eintrittsöffnung 22 angeschlossenes Förderrohr 23 in die Brennkammer 2 eingeblasen und durch die Luft aus den Zuführdüsen 4 aufgewirbelt wird.
  • Am Austrittssammler 13 der Steigrohrgruppe 6 und am Eintrittssammler 18 der Steigrohrgruppe 8 ist durchflußmässig ein Durchlaufrohr 7 angeschlossen, das sich auf der Außenseite der Brennkammerwand der Brennkammer 2 befindet. Desgleichen ist am Austrittssammler 19 der Steigrohrgruppe 8 und am Eintrittssammler 20 der Steigrohrgruppe 10 durchflußmäßig ein weiteres Durchlaufrohr 9 angeschlossen, das sich ebenfalls auf der Außenseite der Brennkammerwand der Brennkammer 2 befindet und in Figur 1 nicht erkennbar ist.
  • Innerhalb des der Brennkammer 2 am Oberende rauchgasseitig nachgeschalteten Konvektionsraumes 29 des Durchlaufdampferzeugers sind eine überhitzerheizfläche 30, eine Zusatzheizfläche 31 und eine Speisewasservorwärmerheizfläche 32 angeordnet.
  • Die Speisewasservorwärmerheizfläche 32 wird von einer Speisewasserpumpe 33 gespeist und ist durchflußmäßig dem Eintrittssammler 12 und damit auch dem System der Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 mit ihren Eintritts- und Austrittssammlern 12, 13; 18, 19 und 20, 21 vorgeschaltet. Die Überhitzerheizfläche 30 ist, wie Fig. 2 zeigt, dem Austrittssammler 21 nachgeschaltet. Eine Frischdampfaustrittsrohrleitung 34 der überhitzerheizfläche 30 kann zu einer nicht dargestellten Dampfturbine führen.
  • Wie Fig. 3 zeigt, kann die Zusatzheizfläche 31 in vorteilhafter Weise durchflußmäßig zwischen die Speisewasservorwärmerheizfläche 32 und den Eintrittssammler 12, also zwischen die Speisewasservorwärmerheizfläche 32 und das System aus Steigrohren der Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 und Eintritts- und Austrittssammlern 12, 13; 18, 19 und 20, 21 geschaltet sein. Die wegen der Wirbelschichtfeuerung in der Brennkammer 2 verhältnismäßig geringe und über die Rohrlänge nahezu gleichmäßige Wärmeaufnahme durch die Steigrohre der einzelnen Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 erlaubt es, daß die Zusatzheizfläche 31 in der Schaltung nach Fig. 3 als Verdampferheizfläche und die Steigrohrgruppen 6, 8 und 10 als Überhitzerheizflächen wirksam sind, ohne daß unzulässig hohe Temperaturen an den Rohren der Brennkammerwand der Brennkammer 2 auftreten. Dies bedeutet eine wesentliche Reduzierung der Herstellungskosten für den Durchlaufdampferzeuger, da die Schaltung seiner Heizflächen durchflußmäßig dem idealen Gegenstromprinzip angenähert ist, mit dem sich ja bekanntlich die kleinsten Heizflächenabmessungen erzielen lassen.
  • Die Zusatzheizfläche 31 kann auch, wie Fig. 4 zeigt, in vorteilhafter Weise durchflußmäßig z. B. in das Durchlaufrohr 7 zwischen dem Austrittssammler 13 und dem Eintrittssammler 18 geschaltet sein. Dadurch können die Steigrohrgruppe 6 als Verdampferheizfläche und die Steigrohrgruppen 8 und 10 als überhitzerheizflächen wirken. Die Brennkammerwand der Brennkammer 2 wird dann sowohl während des Anfahrens des Durchlaufdampferzeugers, wenn die als Verdampferheizfläche wirksame Steigrohrgruppe 6 sicher von Wasser durchströmt, in ihr aber noch wenig kühlender Dampf erzeugt-wird, als auch in Störfällen wie Ausfall der Speisewasserpumpe 33, bei dem die Durchströmung der Steigrohrgruppe 6 aufhört, die Durchströmung in den beiden Steigrohrgruppen 8 und 10 aber wegen der Dampfentnahme am Frischdampfaustrittsrohr 34 der Überhitzerheizfläche 30 noch aufrechterhalten wird, gut gekühlt. Von Vorteil kann es gerade in diesem Fall sein, wenn, wie in Fig. 5 dargestellt ist, ein Steigrohr der einen Steigrohrgruppe 6 an beiden Längsseiten jeweils mit einem Steigrohr der anderen Steigrohrgruppe 8 und umgekehrt verschweißt ist. Dadurch wird erreicht, daß stets ein gut gekühltes Steigrohr und ein weniger gut gekühltes Steigrohr nebeneinander angeordnet sind und wegen des Zusammenschweißens der Steigrohre an ihren Längsseiten ein gewisser Temperaturausgleich erfolgt und dadurch Schäden durch zu hohe Steigrohrtemperaturen vermieden werden.
  • Wie Fig. 6 zeigt, kann beispielsweise im Durchlaufrohr 7, das durchflußmäßig am Austrittssammler 13 und am Eintrittssammler 18 angeschlossen ist, eine aus einer Abscheideflasche bestehende Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 40 geschaltet sein. Mit dieser Wasser-Dampf-Trenneinrichtung, die auf der Außenseite der Brennkammerwand angeordnet ist, kann während des Anfahrens des Durchlaufdampferzeugers Wasser aus dem sie durchströmenden Wasser-Dampf-Gemisch abgetrennt werden, welches aus der als Verdampferheizfläche wirkenden Steigrohrgruppe 6 kommt. Der Dampf wird aus der Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 40 in die als überhitzerheizfläche wirkende Steigrohrgruppe 7 geleitet, während das abgetrennte Wasser beispielsweise mit einer nicht dargestellten Pumpe zum Eintrittssammler 12 der Steigrohrgruppe 6 zurückgeleitet werden kann.

Claims (6)

1. Durchlaufdampferzeuger mit einer Brennkammer, mit einem Brennkammerboden, mit einer Einrichtung zum Zuführen von Brennstoff in die Brennkammer, mit einer gasdichten, vertikal berohrten Brennkammerwand, die durch nebeneinander angeordnete, an zwei Längsseiten miteinander verschweißten Steigrohre gebildet ist, von denen eine erste Steigrohrgruppe an einem ersten Eintrittssammler und einem ersten Austrittssammler und eine zweite Steigrohrgruppe an einem zweiten Eintrittssammler und einem zweiten Austrittssammler angeschlossen ist, mit einem am ersten Austrittssammler und am zweiten Eintrittssammler angeschlossenen Durchlaufrohr sowie mit einer Speisewasservorwärmerheizfläche, die durchflußmäßig dem System aus Steigrohren mit ihren Eintritts- und Austrittssammlern vorgeschaltet und in einem der Brennkammer rauchgasseitig nachgeschalteten Konvektionsraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennkammerboden (3) für eine Wirbelschichtfeuerung mit in die Brennkammer (2) gerichteten Zuführdüsen (4) für Luft ausgerüstet ist und die Einrichtung zum Zuführen von Brennstoff eine diesen Zuführdüsen (4) zugeordnete, ebenfalls in die Brennkammer (2) gerichtete .Eintrittsöffnung (22) für festen Brennstoff ist.
2. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durchflußmäßig zwischen die Speisewasservorwärmerheizfläche (32) und das System aus Steigrohren der Steigrohrgruppen (6, 8, 10) und Eintritts- und Austrittssammlern (12, 13; 18, 19; 20, 21) eine Zusatzheizfläche (31) geschaltet ist, die innerhalb des der Brennkammer (2) rauchgasseitig nachgeschalteten Konvektionsraumes (29) angeordnet ist.
3. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß durchflußmäßig in das Durchlaufrohr (7) eine Zusatzheizfläche (31) geschaltet ist, die innerhalb des der Brennkammer (2) rauchgasseitig nachgeschalteten Konvektionsraumes (29) angeordnet ist.
4. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Durchlaufrohr (7) eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung (40) eingeschaltet ist.
5. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steigrohr der einen Steigrohrgruppe (6) bzw. (8) an beiden Längsseiten jeweils mit einem Steigrohr der anderen Steigrohrgruppe (8) bzw. (6) verschweißt ist.
6. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß alle Steigrohrgruppen (6, 8, 10) in der Brennkammerwand mit seitlich nebeneinander angeordneten Steigrohren angebracht sind und daß sich die Austrittssammler (12, 19, 21), an denen die Steigrohre angeschlossen sind, am Oberende der Brennkammer 2 befinden.
EP86103708A 1985-04-01 1986-03-19 Durchlaufdampferzeuger Ceased EP0197378A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3511877 1985-04-01
DE19853511877 DE3511877A1 (de) 1985-04-01 1985-04-01 Durchlaufdampferzeuger

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EP0197378A1 true EP0197378A1 (de) 1986-10-15

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ID=6266997

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