EP0227934B1

EP0227934B1 - Dampferzeuger mit einer Feuerung für feste Brennstoffe

Info

Publication number: EP0227934B1
Application number: EP86115988A
Authority: EP
Inventors: Karl Rees
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Trasformazione Societaria sulzer AG
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2006-11-18
Also published as: DE3673623D1; PL262758A1; CN1008394B; CA1283820C; AU6605886A; EP0227934A1; JP2519221B2; US4726323A; JPS62134402A; AU587882B2; IN165916B; PL153991B1; CN86106709A

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei einem aus der DE-OS 2 214 697 bekannten Dampferzeuger dieser Art besteht der Trichter aus zwei einander gegenüberliegenden, vertikalen, trapezförmigen Wänden und zwei einander gegenüberliegenden, schrägen, rechteckigen Wänden, wobei die am unteren Ende dieser vier Wände befindliche rechteckige Austrittsöffnung so lang ist wie die Länge jeder schrägen Rechteckwand. Die beiden vertikalen, trapezförmigen Wände bilden also fluchtende Verlängerungen zweier zueinander paralleler Wände des Gaszuges und begrenzen mit ihrem unteren Ende je eine kurze Seite der rechteckigen Austrittsöffnung. Der Querschnitt der Austrittsöffnung ist durch die Menge der Asche und Schlacke bestimmt, die diese Öffnung passiert und dann auf darunter befindliche Anlagen zum Austragen der Asche usw. fällt. Wegen der Abhängigkeit des Querschnitts der Austrittsöffnung von der Aschen- und Schlackenmenge und da die Länge der Austrittsöffnung durch den Abstand der vertikalen Trichterwände bestimmt ist, ist es bei dieser Bauform nur möglich, die Breite der Austrittsöffnung an die Bedürfnisse der unter der Austrittsöffnung befindlichen Anlagen zum Austragen der Asche anzupassen. Dies erschwert das Erstellen solcher Anlagen, die üblicherweise aus Normteilen zusammengebaut werden. Eine Variation der Austrittsöffnung des Trichters auch hinsichtlich ihrer Länge hat Rückwirkungen auf die Rohrwände des Trichters, nämlich auf die vertikale Abmessung des Trichters, den Neigungswinkel der Trichterrohrwände und die Anordnung der Rohre in den Wänden, insbesondere den Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren und damit die Breite der zwischen den Rohren eingeschweissten Stege. Bei dem bekannten Dampferzeuger haben die Rohre in den rechteckigen Trichterwänden keinen einheitlichen Abstand, sondern er ändert sich an der Grenzgeraden. Dies hat Nachteile beim Herstellen der Rohrwände durch Schweissen, indem bei Anwendung von Schweissmaschinen diese neu eingestellt werden müssen und auch zusätzliche Handschweissungen notwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, dass sowohl das Auslegen und das Erstellen der an die Trichteraustrittsöffnung anschliessenden Ascheaustraganlagen als auch das Herstellen der Rohrwände des Trichters vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird es möglich, den Trichter auch hinsichtlich der Länge seiner Austrittsöffnung an die Ascheaustraganlagen anzupassen, was die Gestaltungsfreiheit des Konstrukteurs sowohl hinsichtlich des Trichters als auch hinsichtlich der aus Normteilen zusammengebauten Ascheaustraganlagen vergrössert. Es hat sich gezeigt, dass dies kostengünstiger zu bewerkstelligen ist, als die bisher übliche Anpassung der Ascheaustraganlagen ausschliesslich an die Breite der Trichteraustrittsöffnung. Diese Vorteile kommen auch dann zur Geltung, wenn ein bisher ölbefeuerter Dampferzeuger auf Kohlefeuerung umgerüstet werden soll. Ferner ist es möglich, einen gleichmässigen Abstand zwischen den schraubenlinienförmig gewickelten Rohren aller Trichterwände wie auch der Gaszugwände einzuhalten, was das Herstellen der Rohrwände auf Schweissmaschinen wesentlich vereinfacht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Dampferzeugers nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Grundriss des Dampferzeugers nach Fig. 1 und
Fig. 3 eine Abwicklung des Dampferzeugers.

Der Dampferzeuger weist einen vertikalen Gaszug 1 mit quadratischem Querschnitt auf. Der Gaszug ist aus Rohren 3 gebildet, die über Stege 30 (Fig. 3) gasdicht miteinander verschweisst sind. Am unteren Ende des Gaszuges 1 ist ein Trichter 2 angeordnet, der ebenfalls aus über Stege 33 gasdicht miteinander verschweissten Rohren 13 gebildet ist. Der Trichter 2 weist vier ebene, trapezförmige, schräge Wände 2a und 2b auf, die mit ihren unteren, horizontalen Rändern eine rechteckige Austrittsöffnung 4 begrenzen. Den kurzen Seiten der Austrittsöffnung 4 sind die beiden unter sich gleichen Wände 2a und den langen Seiten die beiden ebenfalls unter sich gleichen Wände 2b zugeordnet, die aber von den Trichterwänden 2a verschieden sind. Die Rohrwände des Gaszuges 1 und des Trichters 2 gehen gasdicht ineinander über, wobei die Rohre 13 des Trichters 2 und die Rohre 3 des Gaszuges 1 schraubenlinienförmig gewickelt sind. Das diese Rohre durchströmende Arbeitsmittel wird am unteren Ende der Rohre 13 zugeführt und am oberen Ende der Rohre 3 entnommen, so dass es von unten nach oben strömt. Nicht gezeigte Kohlenstaubbrenner sind auf bekannte Weise im Bereich der vertikalen Kanten des Gaszuges 1 angeordnet und bilden eine Tangentialfeuerung des Dampferzeugers.
In der Abwicklung gemäss Fig. 3 schliessen die schrägen Kanten der Trichterwände 2a einen Winkel a und die schrägen Kanten 22 der Trichterwände 2b einen Winkel β jeweils mit der Vertikalen ein. Die Rohre 13 weisen in den Trichterwänden 2a gegenüber der Horizontalen eine Neigung ₈ auf, die die Rohre 13 mehrheitlich auch in den Trichterwänden 2b haben. Lediglich die zwischen der jeweils in Fig. 3 linken schrägen Kante 22 der Trichterwände 2b und einer diese Kante am Uebergang des Trichters zum Gaszug schneidenden Grenzgeraden 5 befindlichen Abschnitte der Rohre 13 weisen gegenüber der Horizontalen eine Uebergangs-Neigung e auf. Diese Uebergangs-Neigung ist grösser als die Neigung S. Dadurch wird ein stetiger Uebergang der Rohre 13 der Trichterwände 2b zu den benachbarten Wänden 2a gewährleistet. Jede Grenzgerade 5 schliesst mit der Vertikalen einen Winkel γ ein. Um ferner einen konstanten Abstand t zwischen den einzelnen Rohren 13 im ganzen Trichter 2 zu erhalten, weisen die Winkel zugleich folgende Beziehungen zueinander auf:

β = α - 2δ
γ = α
ε = 2α - δ

In Fig. 3 beträgt der Winkel a 30_°. Er liegt somit unterhalb des Grenzwertes von 35°, bei dem noch ein gutes Abfliessen von zähen Verbrennungsrückständen, insbesondere Asche, im Trichter stattfindet.
Dadurch, dass auch die die kurzen Seiten der Austrittsöffnung 4 begrenzenden Trichterwände 2a schräg verlaufen, lässt sich beim Auslegen des Dampferzeugers die Länge der Austrittsöffnung an die sich an diese anschliessende, nicht dargestellte Anlage zum Austragen der Verbrennungsrückstände in einfacher Weise anpassen. Diese Anlagen können dann ohne Schwierigkeiten aus den Normteilen zusammengebaut werden.
Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Gaszug auch einen vom quadratischen Querschnitt abweichenden rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Claims

1. Dampferzeuger mit einer Feuerung für feste Brennstoffe, mit einem einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden, aus miteinander gasdicht verschweißten Rohrwänden gebildeten, vertikalen Gaszug, an dessem unteren Ende ein ebenfalls aus miteinander gasdicht verschweißten Rohrwänden gebildeter Trichter angeordnet ist, von dessen vier ebenen Wänden zwei trapezförmig ausgebildet sind und der an seinem unteren Ende eine rechteckige Austrittsöffnung aufweist, wobei die Rohre des Gaszuges und die Rohre des Trichters schraubenlinienförmig gewickelt sind und vom Arbeitsmittel von unten nach oben durchströmt sind und die Rohre des Trichters unmittelbar an die Wicklung der Gaszugrohre anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die beiden anderen Wände des Trichters trapezförmig ausgebildet sind und daß in der Abwicklung des Trichters folgende Winkelbeziehungen zugleich vorhanden sind:

worin bedeuten:

a den von der Vertikalen und einer schrägen Kante der eine kurze Seite der Austrittsöffnung begrenzenden Trapezwand eingeschlossenen Winkel,

β den von der Vertikalen und einer schrägen Kante der eine lange Seite der Austrittsöffnung begrenzenden Trapezwand eingeschlossenen Winkel,

y den von der Vertikalen und einer in der eine lange Seite der Austrittsöffnung begrenzenden Trapezwand vorhandenen Grenzgeraden eingeschlossenen Winkel, an der die mehrheitlich vorhandene Neigung 8 der schraubenlinienförmig gewickelten Rohre zu einer Übergangs-Neigung _E wechselt,

8 die mehrheitlich in den Trapezwänden vorhandene Neigung der Trichterrohre gegen die Horizontale und

ε die Übergangs-Neigung der Rohre gegen die Horizontale in dem Bereich zwischen der Grenzgeraden und der dieser benachbarten, schrägen Kante und der Trapezwand.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel a höchstens 35° beträgt.