EP0274637B1 - Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschicht - Google Patents

Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschicht Download PDF

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EP0274637B1
EP0274637B1 EP87117708A EP87117708A EP0274637B1 EP 0274637 B1 EP0274637 B1 EP 0274637B1 EP 87117708 A EP87117708 A EP 87117708A EP 87117708 A EP87117708 A EP 87117708A EP 0274637 B1 EP0274637 B1 EP 0274637B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluidized bed
heating surfaces
steam generator
generator unit
surface arrangement
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87117708A
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English (en)
French (fr)
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EP0274637A1 (de
Inventor
Günter Bauer
Hermann Brückner
Detlef Kraft
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
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0274637A1 publication Critical patent/EP0274637A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F22B31/0084—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 with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed

Definitions

  • the invention relates to a steam generator system with a circulating fluidized bed combustion system, with a vortex combustion chamber, with at least two dust separator units, each of which is connected to the vortex combustion chamber with a separate exhaust pipe, with several fluid bed coolers, with a secondary heating surface arrangement arranged in the flue gas stream, and with heating surfaces in the walls of the Vortex combustion chamber, at least two fluid bed coolers connected in parallel with regard to the ash flow being present and can be fed with ash independently of one another via a separate metering device.
  • Such a steam generator plant is in operation at the Duisburg municipal works.
  • the sensible heat of that part of the amount of ash circulating in the circulating fluidized bed combustion system in the fluidized bed coolers is transferred to the water / steam cycle, which is currently being drawn off.
  • the ash is separated from the flue gas in several cyclones and divided into two unequal flows in downstream metering devices, so-called immersion pot distributors, with the larger ash flow being returned to the fluidized bed combustion chamber and the smaller ash flow being fed to a so-called fluid bed cooler.
  • the ashes are swirled between the heating surfaces of the water-steam cycle using flue gas. Doing there the ashes transfer their heat to the heating surfaces.
  • the ashes cooled in this way are separated out.
  • the flue gas which is largely freed from the ash and coal particles in the cyclones, flows through a secondary heating surface arrangement in which it emits its heat to the water-steam circuit before it is passed into the chimney via an electrostatic precipitator and an air preheater.
  • the invention has for its object to provide a way how fluctuations in the quality of the steam can be avoided as far as possible when operating a steam generating system of the type mentioned above.
  • a substantial homogenization of the heat emission results if, according to the invention, superheater and intermediate superheater heating surfaces are present both in the at least two fluid bed coolers connected in parallel and in the secondary heating surface arrangement, the individual heating surface types in the at least two fluid bed coolers connected in parallel being connected in series with one another. This means that not only the fluctuations in the heat output of the ash in the fluid bed coolers are the same with each other and through the heating power of the flue gases in the corresponding superheater and reheater heating surfaces of the secondary heating surface arrangement.
  • the figure is a schematic representation of a steam generating plant according to the invention.
  • the vortex combustion chamber 1 is shown schematically on the left side of the figure. On the fuel side, it is connected to a coal processing plant 2 with a coal bunker 3, a lime bunker 4, a metering device 5 for adding lime and a mill 6. On the air side, the vortex combustion chamber 1 is connected to a fresh air line 9 leading via an air compressor 7 and air preheater 8. The walls of the vortex combustion chamber 1 are designed as fin tube walls 10 (not shown) and are connected to the water-steam circuit of the steam generating plant 13 at the upper and lower ends via a collecting ring line 11, 12 each. On the exhaust gas side, the vortex combustion chamber 1 is connected via two exhaust gas lines 14, 15 to a pair of cyclone dusting devices 16, 17.
  • the flue gas line 18 connected to the two pairs of cyclone dedusters leads to a secondary heating surface arrangement with four different heating surfaces in the exemplary embodiment, a superheater heating surface 20 and an intermediate superheater surface 21, a preheater surface 22 and an economizer heating surface 23 8 and a fireplace 25.
  • the cyclone dusting pairs 16, 17 are each followed by a metering device, in the exemplary embodiment a diving pot ash distributor 26, 27 each. These are each connected to the swirl combustion chamber 1 above the nozzle base 30 with a first ash line 28, 29 assigned to the larger part of the ash flow, and each with a second ash line 31, 32 assigned to the smaller part of the ash flow, each designed as a fluidized bed cooler 33, 34 Ash cooler connected.
  • superheater heating surfaces 35, 36, intermediate superheater heating surfaces 37, 38 and evaporator heating surfaces 39, 40 are installed one after the other in the flow direction of the ash.
  • the superheater heating surfaces, the intermediate superheater heating surfaces and the evaporator heating surfaces of the fluid bed coolers 33, 34 connected in parallel on the ash side are connected in series with one another.
  • the superheater heating surfaces 35, 36 of the fluidized bed cooler 33, 34 connected in series with one another are connected downstream of the preheater heating surfaces 22 in the secondary heating surface arrangement 19 and upstream of the superheating heating surface 20 in the secondary heating surface arrangement 19.
  • the series superheater heating surfaces 37, 38 of the fluid bed cooler 33, 34 connected in series are connected upstream of the intermediate superheater 21 of the secondary heating surface arrangement 19.
  • the evaporator heating surfaces 39.40 of the fluid bed cooler 33, 34 are connected downstream of the economiser heating surface 23 of the secondary heating surface arrangement 19 and connected to the preheater heating surface 22 of the secondary heating surface arrangement 19 via a water vapor separation vessel 41.
  • the water vapor separation vessel is in turn connected on the water side via a pump 42 to the input of the economizer 23.
  • the economizer 23 is connected to the series-connected pipe walls 43, 44, the fluidized bed cooler 33, 34, the pipe wall 10 of the vortex combustion chamber 1 and the pipe wall 47 of the secondary heating surface arrangement 19 connected via collecting ring lines 45, 46.
  • Injection coolers 49, 50, 51 are installed in the feed lines to the superheater 20, to the reheater 21 and also in the line 41 coming from the pre-heater 22 of the secondary heating surface arrangement 19.
  • the high pressure stage 52 is connected to the superheater heating surface 20 of the secondary heating surface arrangement 19 and the low pressure stage 53 of a steam turbine power plant 54 is connected to the intermediate superheater heating surface 21 of the secondary heating surface arrangement.
  • the solid particles separated in the cyclone duster pairs 16, 17 are divided into two submersible ash distributors 26, 27 each in two streams, of which the larger particle stream via first ash lines 28, 29 back into the vortex combustion chamber 1, the smaller particle stream via second ash lines 31, 32 into the both in the embodiment designated 33 and 34 connected to each other connected fluid bed cooler.
  • these fluid bed coolers in which ashes are whirled up with flue gas injected via flue gas auxiliary lines (not shown further here) so that they remain flowable, the hot ashes pass their heat one by one to a superheater heating surface 35, 36, a reheater heating surface 37, 38 and an evaporator heating surface 39.40 before it is forwarded to an ash bunker 55.
  • coal processing plant 2 an amount corresponding to ash is discharged into the fluid bed cooler, coal is continuously withdrawn from the coal bunker 3 and ground to coal dust in the mill 6.
  • the coal flowing into the mill 6 is mixed with lime from the lime bunker 4 by means of a metering device 5. This keeps the amount of fuel converted constant and the sulfur contained in the coal is bound after combustion.
  • the cold feed water flowing to the steam generating system 1 is first heated in the economizer heating surfaces 23 of the secondary heating surface arrangement 19, in order to then further heat up in the tube walls 43, 44 of the fluidized bed coolers 34, 35, which are connected in series with one another, and in the heated one State in the pipe wall 10 provided with a chamotte 57 of the swirl combustion chamber 1 and from this into the pipe wall 47 of the secondary heating surface arrangement 19.
  • the hot feed water reaches the evaporator heating surfaces 39, 40 of the fluidized bed cooler 33, 34 which are connected in series, where it partially evaporates and from where the water-steam mixture flows into the water vapor separation vessel 41.
  • the water is separated from the steam and the steam flows via the preheater heating surface 22 of the secondary heating surface arrangement 19 into the superheater heating surfaces 35, 36 of the fluidized bed cooler 33, 34 connected in series and from there into the superheater heating surfaces 20 of the secondary heating surface arrangement 19, from where it leads to flows to a consumer shown here as a high pressure stage 52 of a steam turbine power plant 54.
  • the partially expanded steam flowing back from this consumer via the connecting line 56 passes through the series superheater heating surfaces 37, 38 of the fluidized bed cooler 33, 34 into the intermediate superheater 21 of the secondary heating surface arrangement 19. From there it can be used, for example, as low-pressure steam in the low-pressure stage 53 of the steam turbine power plant 54 or to another consumer.
  • the steam cooler and thus also the temperature in the superheater heating surfaces of the fluidized bed cooler and the intermediate and final superheater heating surfaces of the secondary heating surface arrangement can be regulated by the injection cooler connected downstream of the preheater 22 of the secondary heating surface arrangement 19 and upstream of the intermediate superheater 21 and superheater 20 of the secondary heating surface arrangement.
  • this makes it possible to equalize the temperature of the steam flowing into the superheater heating surfaces or to cool the steam in the event of excess heat in these superheater heating surfaces before entering them, in order to achieve a uniformization of the steam temperature behind these superheater heating surfaces 35, 36 of the fluid bed coolers, which then can be readjusted by the injection cooler in front of the superheater heating surfaces 20 of the secondary switching surface arrangement 19.
  • This thus achieved equalization of the steam temperature has the great advantage that irregularities in the heat supply in the fluidized bed coolers can be regulated so strongly that load shedding of the steam turbine can be safely avoided and the life of the entire system is increased due to lower temperature fluctuations.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungsanlage, mit einer Wirbelbrennkammer, mit mindestens zwei Staubabscheidereinheiten, die jeweils mit einer getrennten Abgasleitung mit der Wirbelbrennkammer verbunden sind, mit mehreren Fließbettkühlern, mit einer im Rauchgasstrom angeordneten Nachschaltheizflächenanordnung sowie mit Heizflächen in den Wänden der Wirbelbrennkammer, wobei mindestens zwei hinsichtlich des Ascheflusses parallel geschaltete Fließbettkühler vorhanden und über je eine separate Dosiervorrichtung unabhängig voneinander mit Asche beschickbar sind.
  • Aus der Zeitschrift "VGB Kraftwerkstechnik" 60, Heft 5, 1980, S. 373 ist eine solche Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungsanlage und mit zwei hinsichtlich des Ascheflusses parallel geschalteten Fließbettkühlern sowie mit einer im Rauchgasstrom angeordneten Nachschaltheizflächenanordnung bekannt.
  • Eine derartige Dampferzeugeranlage ist bei den Stadtwerken Duisburg in Betrieb. Bei dieser Anlage wird die fühlbare Wärme jenes Teils der in der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungsanlage umlaufenden Aschemenge in den Fließbettkühlern an den Wasser-Dampfkreislauf übertragen, der jeweils gerade abgezogen wird. Hierzu wird die Asche in mehreren Zyklonen vom Rauchgas abgetrennt und in nachgeschalteten Dosiervorrichtungen, sogenannten Tauchtopfascheverteilern, in jeweils zwei ungleiche Ströme aufgeteilt, wobei der größere Aschestrom in die Wirbelbrennkammer zurückgeleitet und der kleinerer Aschestrom je einem sogenannten Fließbettkühler zugeführt wird. In den Fließbettkühlern wird die Asche mittels Rauchgas zwischen Heizflächen des Wasser-Dampfkreislaufs verwirbelt. Dabei gibt die Asche ihre Wärme an die Heizflächen ab. Die so abgekühlte Asche wird ausgeschieden. Das in den Zyklonen weitgehend von den Asche- und Kohlepartikeln befreite Rauchgas durchströmt eine Nachschaltheizflächenanordnung, in der es seine Wärme an den Wasser-Dampfkreislauf abgibt, bevor es über eine Elektrofilteranlage und einen Luftvorwärmer in den Kamin geleitet wird.
  • Es ist eine Eigenart solcher Dampferzeugeranlagen, daß in den Asche- bzw. Fließbettkühlern in unvorhersehbarer Weise unterschiedlich viel Wärme anfällt, weil die Ascheaufteilung in den Tauchtöpfen nicht genau dosierbar ist. Dies führt dazu, daß während des Betriebes der Dampferzeugeranlagen immer wieder Temperatur- und damit auch Druckeinbrüche auftreten. Bei Wirbelschichtfeuerungsanlagen mit hochwertigen Dampfprozessen, d.h. mit Hochdruck- und Zwischenüberhitzersystemen können solche Temperatureinbrüche sogar zu einem Lastabwurf der Dampfturbine führen. In jedem Fall verringert sich die Lebensdauer der Gesamtanlage wegen der Temperaturschwankungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, wie beim Betrieb einer Dampferzeugungsanlage der oben genannten Art Schwankungen in der Qualität des Dampfes soweit wie möglich vermieden werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind den Ansprüchen 2 bis 11 zu entnehmen.
  • Eine wesentliche Vergleichmäßigung der Wärmeabgabe ergibt sich, wenn erfindungsgemäß sowohl in den mindestens zwei parallel geschalteten Fließbettkühlern als auch in der Nachschaltheizflächenanordnung Überhitzer- und Zwischenüberhitzerheizflächen vorhanden sind, wobei die einzelnen Heizflächenarten in den mindestens zwei parallel geschalteten Fließbettkühlern untereinander in Serie geschaltet sind. Dadurch gleichen sich nicht nur die Schwankungen der Heizleistung der Asche in den Fließbettkühlern untereinander und durch die Heizleistung der Rauchgase in den entsprechenden Überhitzer- und Zwischenüberhitzerheizflächen der Nachschaltheizflächenanordnung teilweise wieder aus. Darüber hinaus wird dadurch, daß die einzelnen wasserdampfseitigen Heizflächenarten in den verschiedenen Fließbettkühlern untereinander in Serie geschaltet sind, erreicht, daß erhöhte und verminderte Heizleistungen der Heizflächen in den einzelnen Fließbettkühlern durch die Heizleistungen in den jeweils hierzu in Serie geschalteten gleichartigen Heizflächen paralleler Fließbettkühler noch besser ausgeglichen werden können. Die Wahrscheinlichkeit eines Lastabwurfs der Dampfturbine ist deutlich vermindert. Auch führen Schwankungen der Heizleistung in einem der Fließbettkühler zu wesentlich geringeren Schwankungen des gesamten Wärmeangebots in allen zueinander parallel geschalteten Fließbettkühlern.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
  • Die Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Dampferzeugungsanlage.
  • Auf der linken Seite der Figur ist die Wirbelbrennkammer 1 schematisch dargestellt. Sie ist brennstoffseitig an eine Kohleaufbereitungsanlage 2 mit einem Kohlebunker 3, einem Kalkbunker 4, einer Dosiervorrichtung 5 für die Kalkzugabe und einer Mühle 6 angeschlossen. Luftseitig ist die Wirbelbrennkammer 1 an eine über einen Luftverdichter 7 und Luftvorwärmer 8 führende Frischluftleitung 9 angeschlossen. Die Wände der Wirbelbrennkammer 1 sind als Flossenrohrwände 10 ausgebildet (nicht dargestellt) und am oberen und am unteren Ende über je eine Sammelringleitung 11,12 an den Wasser-Dampfkreislauf der Dampferzeugungsanlage 13 angeschlossen. Abgasseitig ist die Wirbelbrennkammer 1 über zwei Abgasleitungen 14,15 an je ein Zyklonentstauberpaar 16,17 angeschlossen. Die an die beiden Zyklonenentstauberpaare angeschlossene Rauchgasleitung 18 führt zu einer Nachschaltheizflächenanordnung mit im Ausführungsbeispiel vier verschiedenen Heizflächen, einer Überhitzerheizfläche 20 und einer Zwischenüberhitzerfläche 21, einer Vorüberhitzerfläche 22 und einer Economiserheizfläche 23. An der Nachschaltheizflächenanordnung 19 schließt sich rauchgasseitig ein Elektrofilter 24, der eingangs bereits genannte Luftvorwärmer 8 sowie ein Kamin 25 an.
  • Ascheseitig sind den Zyklonentstauberpaaren 16,17 je eine Dosiervorrichtung, im Ausführungsbeispiel je ein Tauchtopfascheverteiler 26,27 nachgeschaltet. Diese sind mit je einer dem größeren Teil des Aschestromes zugeordneten ersten Ascheleitung 28,29 an die Wirbelbrennkammer 1 oberhalb des Düsenbodens 30 angeschlossen, und mit je einer dem kleineren Teil des Aschestromes zugeordneten zweiten Ascheleitung 31,32 mit je einen als Fließbettkühler 33,34 ausgeführten Aschekühler verbunden. In diesen Fließbettkühlern, in denen die Asche in hier nicht weiter dargestellter Weise durch eingedüste Rauchgase in fließfähigen Zustand versetzt wird, sind in Strömungsrichtung der Asche nacheinander jeweils Überhitzerheizflächen 35,36, Zwischenüberhitzerheizflächen 37,38 und Verdampferheizflächen 39,40 eingebaut. Dabei sind die Überhitzerheizflächen, die Zwischenüberhitzerheizflächen und die Verdampferheizflächen der ascheseitig parallel geschalteten Fließbettkühler 33,34 untereinander in Reihe geschaltet.
  • Im Ausführungsbeispiel sind die untereinander in Serie geschalteten Überhitzerheizflächen 35,36 der Fließbettkühler 33,34, den Vorüberhitzerheizflächen 22 in der Nachschaltheizflächenanordnung 19 nachgeschaltet und der Überhitzerheizfläche 20 in der Nachschaltheizflächenanordnung 19 vorgeschaltet. Die untereinander in Serie geschalteten Zwischenüberhitzerheizflächen 37,38 der Fließbettkühler 33,34 sind dem Zwischenüberhitzer 21 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 vorgeschaltet. Die Verdampferheizflächen 39,40 der Fließbettkühler 33,34 sind der Economiserheizfläche 23 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 nachgeschaltet und über ein Wasserdampftrenngefäß 41 an die Vorüberhitzerheizfläche 22 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 angeschlossen. Das Wasserdampftrenngefäß ist wasserseitig über eine Pumpe 42 wiederum an den Eingang des Economisers 23 angeschlossen. Der Economiser 23 ist an die in Serie geschalteten Rohrwände 43,44 der Fließbettkühler 33,34 der Rohrwand 10 der Wirbelbrennkammer 1 und der über Sammelringleitungen 45,46 angeschlossenen Rohrwand 47 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 geschaltet. In den Zuleitungen zum Überhitzer 20, zum Zwischenüberhitzer 21 als auch in der vom Vorüberhitzer 22 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 kommenden Leitung 41 sind jeweils Einspritzkühler 49,50,51 eingebaut. An die Überhitzerheizfläche 20 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 ist im Ausführungsbeispiel als Verbraucher die Hochdruckstufe 52 und an der Zwischenüberhitzerheizfläche 21 der Nachschaltheizflächenanordnung die Niederdruckstufe 53 eines Dampfturbinenkraftwerks 54 angeschlossen.
  • Beim Betrieb der Dampferzeugungsanlage 13 wird über den Luftverdichter 7 Frischluft durch den Luftvorwärmer 8 gesaugt, verdichtet und über die Frischluftleitung 9 unter den Düsenboden 30 der Wirbelbrennkammer 1 gedrückt. Die aufgeheizte Frischluft strömt mit Überdruck durch den Düsenboden der Wirbelbrennkammer 1 hindurch und wirbelt dabei die Brennstoff- und Aschepartikel über dem Düsenboden 30 auf. Bei den herrschenden Temperaturen oxidieren die Brennstoffpartikel mit dem Luftsauerstoff und werden zusammen mit der Asche und den dabei gebildeten Verbrennungsgasen über die beiden Abgasleitungen 14,15 des Ausführungsbeispiels in die paarweise hintereinandergeschalteten Zyklone geleitet. In den Zyklonen werden die Feststoffpartikel, d.h. die Asche- und Brennstoffpartikel vom Rauchgas getrennt. Zur Verbesserung der Ascheabscheidung sind jeweils zwei Zyklone rauchgasseitig in Serie geschaltet. Das so weitgehend von Asche- und Staubpartikel befreite Rauchgas strömt über die Rauchgasleitung 18 in die Nachschaltheizflächenanordnung 19 und gibt dort seine Wärme nacheinander an die Überhitzerheizflächen 20, Zwischenüberhitzerheizflächen 21, Vorüberhitzerheizflächen 22 und Economiserheizflächen 23 ab, um sodann über das Elektrofilter 24 und den Luftvorwärmer 8 zum Kamin 25 zu strömen.
  • Die in den Zyklonentstauberpaaren 16,17 abgetrennten Feststoffpartikel werden in zwei Tauchtopfascheverteilern 26,27 in je zwei Ströme geteilt, von denen der größere Partikelstrom über erste Ascheleitungen 28,29 in die Wirbelbrennkammer 1 zurück, der kleinere Partikelstrom über zweite Ascheleitungen 31,32 in die beiden im Ausführungsbeispiel mit 33 und 34 bezeichneten zueinander parallel geschalteten Fließbettkühler geleitet wird. In diesen Fließbettkühlern, in denen Asche mit über hier nicht weiter dargestellte Rauchgashilfsleitungen eingedüstem Rauchgas aufgewirbelt wird, so daß sie fließfähig bleibt, gibt die heiße Asche ihre Wärme beim Vorbeifließen nacheinander an je eine Überhitzerheizfläche 35,36, eine Zwischenüberhitzerheizfläche 37,38 und eine Verdampferheizfläche 39,40 ab, bevor sie in einen Aschebunker 55 weitergeleitet wird. In der Kohleaufbereitungsanlage 2 wird in entsprechender Menge wie Asche in die Fließbettkühler abgeleitet wird fortlaufend Kohle aus dem Kohlebunker 3 abgezogen und in der Mühle 6 zu Kohlenstaub vermahlen. Der der Mühle 6 zuströmenden Kohle wird mittels einer Dosiervorrichtung 5 Kalk aus dem Kalkbunker 4 beigemischt. Dadurch wird die umgesetzte Brennstoffmenge konstant gehalten sowie der in der Kohle enthaltene Schwefel nach der Verbrennung gebunden.
  • Das der Dampferzeugungsanlage 1 zuströmende kalte Speisewasser wird zunächst in den Economiserheizflächen 23 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 aufgeheizt, um sodann in den Rohrwänden 43,44 der Fließbettkühler 34,35, die untereinander in Serie geschaltet sind, weiter aufgeheizt und im aufgeheizten Zustand in die mit einer Schamottierung 57 versehene Rohrwand 10 der Wirbelbrennkammer 1 und von dieser in die Rohrwand 47 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 geleitet. Von der Rohrwand 47 der Nachschaltheizflächenanordnung gelangt das heiße Speisewasser in die untereinander in Serie geschalteten Verdampferheizflächen 39,40 der Fließbettkühler 33,34 wo es teilweise verdampft und von wo das Wasser-Dampf-Gemisch in das Wasserdampftrenngefäß 41 strömt. In dem Wasserdampftrenngefäß wird das Wasser vom Dampf separiert und strömt der Dampf über die Vorüberhitzerheizfläche 22 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 in die untereinander in Serie geschalteten Überhitzerheizflächen 35,36 der Fließbettkühler 33,34 und von dort in die Überhitzerheizflächen 20 der Nachschaltheizflächenanordnung 19, von wo es zu einem hier als Hochdruckstufe 52 eines Dampfturbinenkraftwerks 54 dargestellten Verbraucher strömt. Der von diesem Verbraucher über die Anschlußleitung 56 zurückströmende, teilweise entspannte Dampf gelangt durch die untereinander in Serie geschalteten Zwischenüberhitzerheizflächen 37,38 der Fließbettkühler 33,34 in den Zwischenüberhitzer 21 der Nachschaltheizflächenanordnung 19. Von dort kann er beispielsweise als Niederdruckdampf in die Niederdruckstufe 53 des Dampfturbinenkraftwerks 54 oder in einen anderen Verbraucher geleitet werden. Durch die den Vorüberhitzer 22 der Nachschaltheizflächenanordnung 19 nachgeschaltete und den Zwischenüberhitzer 21 und Überhitzer 20 der Nachschaltheizflächenanordnung vorgeschalteten Einspritzkühler 49,50,51 kann die Dampfqualität und damit auch die Temperatur in den Überhitzerheizflächen der Fließbett kühler und den Zwischen- und Endüberhitzerheizflächen der Nachschaltheizflächenanordnung geregelt werden.
  • Es ist ein besonderer Vorteil dieser Anordnung, daß trotz der unvermeidlichen Schwankungen des Wärmeangebotes in den Fließbettkühlern 33,34, die durch das mengenmäßig und temperaturmäßig ungleichmäßige Wärmeangebot der zu den Fließbettkühlern strömenden Asche bedingt sind, Schwankungen der Qualität des Dampfes weitgehend ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich erfolgt zum einen dadurch, daß die einzelnen Arten der Heizflächen in den Fließbettkühlern untereinander in Serie geschaltet sind und sich so geringere oder größere Heizleistungen in diesen Heizflächen teilweise gegenseitig kompensieren. Darüber hinaus können diese Schwankungen durch die in Serie geschalteten weiteren gleichartigen Heizflächen der Nachschaltheizflächenanordnung 19 nochmals abgemildert werden. Schließlich ist durch die Einspritzkühler 49,50,51 die weitere Möglichkeit gegeben, Übertemperaturen vor Einströmung in die Überhitzer- und Zwischenüberhitzerheizflächen abzubauen. Dies erlaubt es einerseits, die Temperatur des in die Überhitzerheizflächen einströmenden Dampfes zu vergleichmäßigen bzw. den Dampf bei einem Wärmeüberangebot in diesen Überhitzerheizflächen vor Eintritt in dieselben abzukühlen, um hinter diesen Überhitzerheizflächen 35,36 der Fließbettkühler eine Vergleichmäßigung der Dampftemperatur zu erreichen, die dann noch durch die Einspritzkühler vor den Überhitzerheizflächen 20 der Nachschaltzheizflächenanordnung 19 nachgeregelt werden kann. Diese dadurch erzielte Vergleichmäßigung der Dampftemperatur bringt den großen Vorteil mit sich, daß Ungleichmäßigkeiten im Wärmeangebot in den Fließbettkühlern so stark ausgeregelt werden können, daß Lastabwürfe der Dampfturbine sicher vermieden werden können und die Lebensdauer der Gesamtanlage infolge geringerer Temperaturschwankungen vergrößert wird.

Claims (11)

  1. Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungsanlage, mit einer Wirbelbrennkammer, mit mindestens zwei Staubabscheidereinheiten, die jeweils mit einer getrennten Abgasleitung mit der Wirbelbrennkammer verbunden sind, mit mehreren Fließbettkühlern, mit einer im Rauchgasstrom angeordneten Nachschaltheizflächenanordnung sowie mit Heizflächen in den Wänden der Wirbelbrennkammer, wobei mindestens zwei hinsichtlich des Ascheflusses parallel geschaltete Fließbettkühler vorhanden und über je eine separate Dosiervorrichtung unabhängig voneinander mit Asche beschickbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in den mindestens zwei parallel geschalteten Fließbettkühlern (33, 34) als auch in der Nachschaltheizflächenanordnung (19) Überhitzer- (20, 35, 36) und Zwischenüberhitzerheizflächen (21, 37, 38) vorhanden sind, wobei die einzelnen Heizflächenarten (35, 36 und 37, 38 und 39, 40) in den mindestens zwei parallel geschalteten Fließbettkühlern (33, 34) untereinander in Serie geschaltet sind.
  2. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzerheizflächen (20,35,36) sowohl der Fließbettkühler (33,34) als auch der Nachschaltheizflächenanordnung (19) in Serie geschaltet sind.
  3. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzerheizflächen (21,37,38) sowohl der Fließbettkühler (33,34) als auch der Nachschaltheizflächenanordnung (19) in Serie geschaltet sind.
  4. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzerheizflächen (35,36) der Fließbettkühler (33,34) und die Vorüberhitzerheizflächen (22) der Nachschaltheizflächenanordnung (19) in Serie geschaltet sind.
  5. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Fließbettkühler (33,34) als auch die Nachschaltheizflächenanordnung (19) Economiserheizflächen (23,43,44) enthalten.
  6. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzerheizflächen (36) des ersten Fließbettkühlers (34) jenen (35) des zweiten Fließbettkühlers (33) vorgeschaltet sind und die Zwischenüberhitzerheizflächen (37) des zweiten Fließbettkühlers (33) jenen (38) des ersten Fließbettkühlers (34) vorgeschaltet sind oder umgekehrt.
  7. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwände (10) der Wirbelbrennkammer (1) als Verdampferheizflächen ausgebildet sind.
  8. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwände (47) der Nachschaltheizflächenanordnung (19) als Verdampferheizflächen ausgebildet sind.
  9. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwände (47) der Nachschaltheizflächenanordnung (19) den Rohrwänden (10) der Wirbelbrennkammer (1) nachgeschaltet und den Verdampferheizflächen (39,40) in den Fließbettkühlern (33,34) vorgeschaltet sind.
  10. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwand (10) der Wirbelbrennkammer (1) schamottiert ist.
  11. Dampferzeugeranlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß den Überhitzerheizflächen (20,35,36) und Zwischenüberhitzerheizflächen (21) Einspritzkühler (49,50,51) vorgeschaltet sind.
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