EP1537358B1 - Dampferzeuger in liegender bauweise - Google Patents

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EP1537358B1
EP1537358B1 EP03794968A EP03794968A EP1537358B1 EP 1537358 B1 EP1537358 B1 EP 1537358B1 EP 03794968 A EP03794968 A EP 03794968A EP 03794968 A EP03794968 A EP 03794968A EP 1537358 B1 EP1537358 B1 EP 1537358B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
steam
steam generator
flow
heating
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03794968A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1537358A1 (de
Inventor
Joachim Franke
Rudolf Kral
Eberhard 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
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP03794968A priority Critical patent/EP1537358B1/de
Publication of EP1537358A1 publication Critical patent/EP1537358A1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
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
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines

Definitions

  • the invention relates to a steam generator, in which an evaporator continuous heating surface is arranged in a flow-through in an approximately horizontal Wiengasraum heating gas, which comprises a number of parallel to the flow of
  • the heat contained in the relaxed working fluid or heating gas from the gas turbine is used to generate steam for the steam turbine.
  • the heat transfer takes place in a heat recovery steam generator connected downstream of the gas turbine, in which a number of heating surfaces for water preheating, steam generation and steam superheating is usually arranged.
  • the heating surfaces are connected in the water-steam cycle of the steam turbine.
  • the water-steam cycle usually includes several, z. B. three, pressure levels, each pressure stage may have a Verdampferloom phenomenon.
  • a continuous steam generator In contrast to a natural or forced circulation steam generator, a continuous steam generator is not subject to any pressure limitation, so that it is possible for live steam pressures far above the critical pressure of water (P Kri ⁇ 221 bar) - where no differentiation of the phases water and steam and thus no phase separation is possible. can be designed.
  • a high live steam pressure promotes a high thermal efficiency and thus low CO 2 emissions of a fossil-fired power plant.
  • a continuous steam generator in comparison to a circulating steam generator a simple construction and is thus produced with very little effort.
  • the use of a designed according to the flow principle steam generator as heat recovery steam generator of a gas and steam turbine plant is therefore particularly favorable to achieve a high overall efficiency of the gas and steam turbine plant with a simple design.
  • a steam generator which is suitable for a design in horizontal design and also has the advantages of a continuous steam generator mentioned.
  • the evaporator heating surface of the known steam generator is connected as Norlaufterrorism phenomenon and designed such that a more heated compared to another steam generator tube fürlaufterrorism related steam generator tube has a higher compared to the other steam generator tube throughput of the flow medium.
  • continuous heating surface is generally to be understood a heating surface, which is designed for a flow according to the flow principle. The flow medium supplied to the evaporator heating surface interconnected as a continuous heating surface is thus completely evaporated in a single pass through this continuous heating surface or through a heating surface system comprising a plurality of continuous heating surfaces connected in series.
  • the known steam generator has a multi-stage ausgestaltetes evaporator system, in which a first fürviersammlung phenomenon flow medium side, a further evaporator fürlauf carving phenomenon is connected downstream.
  • a first fürviersammlung flow medium side
  • a further evaporator fürlauf carving phenomenon is connected downstream.
  • the known steam generator is provided with a complex distribution system, which requires a comparatively high structural and design effort.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a steam generator of the type mentioned above, in which even with comparatively low structural and constructive effort, a particularly high degree of flow stability in the operation of connected as a continuous heating surface evaporator heating surface or evaporator fürlauf redesign Construction is achievable.
  • the invention is based on the consideration that the structural and design effort in the preparation of the steam generator can be kept low by the number of types of components used is reduced to a special degree.
  • Such a reduction of components is achievable in the steam generator of the abovementioned type by saving the distributor system connected downstream of the continuous heating surface by consistently utilizing the already provided characteristic of the continuous heating surface, namely the self-stabilizing circulation characteristic. It is precisely because of this characteristic that the mixture of mutually parallel steam generator tubes flowing out of the flow medium and its transfer to downstream heating system without significant impairment of the homogenization achieved in the mixture of a downstream distribution system in the steam generator tubes anyway downstream outlet collector are moved into it, without this would lead to significant flow instabilities or other problems. Accordingly, the comparatively complicated distribution system can be omitted.
  • a suitable embodiment of the outlet header for this purpose namely for suitable mixing and continuation of the effluent from the steam generator tubes
  • suitable design of the outlet header is reached by the arranged in Bankgasraum successively arranged and thus one with respect to the heating profile locally different heating exposed steam generator tubes of the evaporator fürlaufsammlung construction output side lead into a common collector's room.
  • Such, common for the arranged in Walkergasraum successively arranged steam generator tubes common collector space is made possible by an alignment of the outlet collector with its longitudinal axis substantially parallel to the direction Schugasraum.
  • a particularly simple construction of the outlet collector itself can be achieved by this is advantageously formed substantially as a cylinder body.
  • the evaporator continuous heating surface preferably in the manner of a tube bundle, comprises a number of tube layers arranged one behind the other in the heating gas direction, each of which is formed from a number of steam generator tubes arranged side by side in the direction of the heating gas.
  • each tube layer could be assigned a common outlet collector.
  • the evaporator system of the steam generator is designed in the manner of a multi-stage design, wherein the evaporator fürlaufsammlung construction is provided in the manner of a pre-evaporator for suitable conditioning of the flow medium before it enters a further downstream evaporator fürlaufsammlung construction.
  • the further evaporator passage heating surface therefore serves in the manner of a second evaporator stage to complete the evaporation of the flow medium.
  • the further evaporator fürlaufterrorism taken for a self-stabilizing flow behavior by consistent use of a natural circulation characteristic in the respective steam generator tubes is designed.
  • the further evaporator passage heating surface advantageously comprises a number of steam generator tubes connected in parallel to the flow medium through the flow medium. It is expediently likewise designed in such a way that a steam generator tube which is more heated compared to a further steam generator tube of the further continuous heating surface has a higher throughput of the flow medium than the further steam generator tube.
  • the steam generator is advantageously formed from substantially vertically oriented, provided for flow through the flow medium from bottom to top steam generator tubes
  • the further evaporator fürlaufsammlung construction is particularly advantageous Formation formed from U-shaped steam generator tubes.
  • the steam generator tubes forming the further evaporator passage heating surface each have an approximately vertically arranged, from the flow medium in the downward direction through-flowable case and this downstream of the flow medium side, approximately vertically arranged and flow medium through-flow in the upward direction riser piece.
  • vapor bubbles forming in the downpipe pieces could rise against the flow direction of the flow medium and thus undesirably impair the stability of the flow.
  • the evaporator system is advantageously designed for a consistent entrainment of such vapor bubbles with the flow medium.
  • the continuous heating surface is expediently dimensioned such that, in the operating case, the flow medium flowing into the further continuous heating surface connected downstream thereof has a flow velocity of more than the vapor bubbles created for entrainment required minimum speed.
  • the steam generator tubes of the further evaporator fürlaufsammlung are connected on the inlet side in a common, perpendicular to the longitudinal axis of the outlet collector and thus perpendicular to the direction Schugasraum aligned level to their respective assigned inlet collector.
  • the steam generator is used as a heat recovery steam generator of a gas and steam turbine plant.
  • the steam generator is advantageously followed by a gas turbine on the hot gas side.
  • this circuit can be arranged expediently behind the gas turbine, an additional firing to increase the temperature of the heating gas.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the already provided property of the evaporator continuous heating surface, namely a self-stabilizing circulation characteristic, can be used consistently for simplifying the distribution by aligning the outlet collector parallel to the heating gas direction. Precisely because of the self-stabilizing circulation characteristic, steam generator tubes arranged one behind the other in the direction of the heating gas can now discharge on the output side into a common outlet collector with approximately the same vapor states. In this, the flowing out of the steam generator tubes flow medium is mixed and provided for forwarding to a subsequent heating surface system without affecting the homogenization achieved in the mixture. In particular, through the integration of outlet and inlet collectors can account for a separate, the evaporator fürlaufsammlung constitutional reason downstream and comparatively complex distribution system. Furthermore, the steam generator designed in this way has a comparatively low total pressure loss on the flow medium side.
  • FIG. 1 shown with its evaporator section steam generator 1 is connected downstream of the exhaust gas in the manner of a heat recovery steam generator of a gas turbine, not shown.
  • the steam generator 1 has a surrounding wall 2, which forms a in a nearly horizontal, indicated by the arrows 4
  • Wiengasraum x fuel gas channel 6 for the exhaust gas from the gas turbine is a number - in the exemplary embodiment two - arranged by the flow principle evaporator heating surfaces 8, 10, which are connected in series for the flow of a flow medium W, D.
  • the multistage evaporator system formed from the evaporator pass-through heating surfaces 8, 10 can be acted upon by unvaporized flow medium W, which evaporates with a single pass through the evaporator pass-through heating surfaces 8, 10 and after discharge from the evaporator pass-through heating surface 10 is discharged as vapor D and usually to the other overheating Superheater heating surfaces is supplied.
  • the evaporator throughflow heating surfaces 8, 10 formed evaporator system is connected in the non-illustrated water-steam cycle of a steam turbine. In addition to this evaporator system are in the water-steam cycle of the steam turbine, a number of others, in FIG. 1 not shown in detail connected heating surfaces, which may be, for example, superheater, medium-pressure evaporator, low-pressure evaporator and / or preheater.
  • the evaporator passage heating surface 8 is formed by a number of parallel to the flow of the flow medium W steam generator tubes 12.
  • the steam generator tubes 12 are aligned substantially vertically with their longitudinal axis and designed for a flow through the flow medium W from a lower inlet region to an upper outlet region, ie from bottom to top.
  • the evaporator pass-through heating surface 8 in the manner of a tube bundle comprises a number of seen in Bankgasraum x successively arranged pipe layers 14, each of which is formed from a number of viewed in Bankgasraum x juxtaposed steam generator tubes 12, and of which FIG. 1 only one steam generator tube 12 is visible in each case.
  • the steam generator tubes 12 of each tube layer 14 are each preceded by a common inlet collector 16 aligned with its longitudinal direction substantially perpendicular to the heating gas direction x and arranged below the heating gas channel 6.
  • the inlet collector 16 are at an in FIG. 1 connected only schematically indicated water supply system 18, which may include a distribution system for demand-based distribution of the influx of flow medium W to the inlet header 16.
  • the evaporator pass-through heating surface 8 is designed such that it is suitable for feeding the steam generator tubes 12 with a comparatively low mass flow density, wherein the design flow conditions in the steam generator tubes 12 have a natural circulation characteristic. In this natural circulation characteristic, a more heated steam generator tube 12 compared to another steam generator tube 12 of the same evaporator pass-through heating surface 8 has a higher throughput of the flow medium W compared to the other steam generator tube 12.
  • the continuous flow surface 8 downstream of the flow medium side further evaporator flow heating surface 10 is configured.
  • the further evaporator pass-through heating surface 10 of the steam generator 1 comprises in the manner of a tube bundle a plurality of parallel to flow through the flow medium W steam generator tubes 22.
  • a plurality of steam generator tubes 22 is arranged to form a so-called pipe layer in Walkergasraum x seen side by side, so that in each case only one of the juxtaposed steam generator tubes 22 a pipe layer is visible.
  • the so juxtaposed steam generator tubes 22 each an associated distributor or inlet header 24 upstream and a common outlet header 26 downstream of the flow medium side.
  • the further evaporator für Motheratty Acids comprises two flow medium side connected in series segments.
  • each of the further evaporator pass-through heating surface 10 forming steam generator tube 22 thereby includes an approximately vertically arranged
  • each steam generator tube 22 includes a riser pipe piece 34 downstream of the downcomer 32, downstream of the downcomer 32, and disposed approximately vertically and throughflow medium W in the upward direction.
  • the riser piece 34 is connected to the associated drop tube piece 32 via an overflow piece 36.
  • the overflow pieces 36 are guided within the heating gas channel 6.
  • Each steam generator tube 22 of the further evaporator pass-through heating surface 10 has, as in FIG. 1 can be seen, a nearly U-shaped form, wherein the legs of the U through the downpipe piece 32 and the riser pipe piece 34 and the connecting sheet are formed by the overflow 36.
  • the geodetic pressure contribution of the flow medium W in the region of the downer piece 32-in contrast to the region of the riser piece 34-produces a flow-promoting and not a flow-inhibiting pressure contribution.
  • the water column of unvaporised flow medium W located in the downer piece 32 still "pushes in" the throughflow of the respective steam generator tube 22, instead of hindering it.
  • the steam generator tube 22 as a whole has a comparatively low pressure loss.
  • each steam generator tube 22 is suspended or fixed respectively in the inlet region of its downer piece 32 and in the exit region of its riser piece 34 in the manner of a suspended construction on the ceiling of the heating gas duct 6.
  • the spatially lower ends of the respective downcomer piece 32 and the respective riser piece 34, which are interconnected by their overflow piece 36, however, are not directly spatially fixed to the heating gas channel 6. Elongations of these segments of the Steam generator tubes 22 are thus tolerable without risk of damage, the respective overflow 36 acts as a strain curve.
  • This arrangement of the steam generator tubes 22 is thus mechanically very flexible and insensitive to thermal expansion occurring in relation to differential strains.
  • the steam generator 1 is designed for a reliable, homogeneous flow guidance with a comparatively simple construction.
  • the designed according to the design of the evaporator fürlaufsammlung Design 8 natural circulation characteristic is consistently used for a simplification of the distribution system.
  • This natural circulation characteristic and the associated, designed according comparatively low mass flow density namely allow the merging of the partial streams seen in Walkergasraum x successively arranged and thus differently heated steam generator tubes in a common space.
  • each of the outlet collectors 20 which are essentially parallel to each other and arranged next to one another, of which in FIG. 1 only one is visible, aligned with its longitudinal axis substantially parallel to the heating gas x direction.
  • the number of outlet headers 20 is adapted to the number of steam generator tubes 12 in each pipe layer 14.
  • Each outlet header 20 is assigned to an inlet header 24 of the further flow heating surface 10 downstream of the continuous flow surface 8 on the flow medium side. Due to the u-shaped Design of the further fürlaufsammlung Design 10 is the respective inlet header 24 as well as the respective outlet header 20 above the Schugaskanals 6.
  • the flow medium side series connection of fürlaufsammlung Design 8 with the further fürlauf carving Structure 10 is possible in a particularly simple manner by each outlet header 20 with the associated with him Entrance collector 24 is integrated into a structural unit 40.
  • the constructional or structural unit 40 allows an immediate overflow of the flow medium W from the evaporator pass-through heating surface 8 into the further evaporator pass-through heating surface 10, without requiring a comparatively complex distribution or connection system.
  • vapor bubbles may occur in the downer piece 32 of a steam generator tube. These vapor bubbles could ascend contrary to the flow direction of the flow medium W in the respective downpipe piece 32 and thus hinder the stability of the flow and also the reliable operation of the steam generator 1.
  • the steam generator 1 is designed for feeding the further evaporator pass-through heating surface 10 with already partially evaporated flow medium W.
  • a supply of the flow medium W in the further evaporator fürlaufsammlung construction 10 is provided such that the flow medium W in the downer piece 32 of the respective steam generator tube 22 has a flow rate of more than a predetermined minimum speed.
  • This in turn is dimensioned such that due to the sufficiently high flow rate of the flow medium W in the respective downpipe piece 32 there possibly existing vapor bubbles reliably in the flow direction of the flow medium W entrained and transferred over the respective overflow 36 in the respective downstream riser piece 34.
  • the evaporator fürlauf carving Structure 8 is upstream of the further evaporator fürlauf carving phenomenon 10 of the steam generator 1 flow medium side in the manner of a pre-evaporator.
  • the evaporator pass-through heating surface 8 provided in the manner of a pre-evaporator is arranged spatially in the comparatively colder space region of the heating gas duct 6 and thus downstream of the further evaporator pass-through heating surface 10 on the heating gas side.
  • the further evaporator pass-through heating surface 10 is arranged in the vicinity of the inlet region of the heating gas duct 6 for the heating gas flowing out of the gas turbine and thus exposed to a comparatively strong heat input by the heating gas during operation.
  • the evaporator für Motherchain In accordance with the intended design of the evaporator system formed by the für Mothersammlung description 8 and the flow medium side downstream further fürlauf carving scene 10, namely in the design case, the input side feeding the other evaporator fürlaufsammlung construction 10 with partially pre-evaporated, a sufficiently high vapor content and / or a sufficiently high enthalpy exhibiting Flow medium W, the evaporator fürlaufsammlung description 8 is suitably dimensioned.
  • the evaporator fürlauf carving Design 8 is dimensioned such that in the operating case in the hereafter connected further evaporator fürlaufsammlung phenomenon 10 inflowing flow medium W requires a flow rate of more than the entrainment of existing in the respective downpipe pieces 32 or existing vapor bubbles Minimum speed has.
  • the high operational safety designed according to the design is particularly achievable in that the average heat absorption during operation is distributed substantially uniformly over the evaporator throughflow heating surface 8 and onto the further evaporator throughflow heating surface 10.
  • the evaporator fürlauftogether vom 8, 10 and these forming steam generator tubes 12 and 22 are therefore dimensioned in the embodiment such that in the operating case, the entire heat input into the evaporator fürlaufsammlung configuration 8 forming steam generator tubes 12 in about the heat input into the further evaporator fürlauf carving procedure 10 forming steam generator tubes 22 corresponds.
  • the evaporator through-flow heating surface 8 has a number of steam generator tubes 12 which are suitably selected with regard to the number of steam generator tubes 22 and which have further downstream evaporator throughflow heating surface.
  • the steam generator tubes 12 are each two adjacent pipe layers 14 in a direction perpendicular to the Schugasraum x seen offset from each other, so that there is a substantially diamond-shaped basic pattern with respect to the arrangement of the steam generator tubes 12.
  • the outlet headers 20, of which in FIG. 2 only one is shown positioned so that in each Outlet collector 20 from each pipe layer 14 each opens a steam generator tube 12.
  • each outlet header 20 is integrated with an associated inlet header 24 for the further evaporator continuous heating surface 10 connected downstream of the evaporator throughflow heating surface 8 to form a structural unit 40.
  • FIG. 2 is further removed that the further evaporator fürlaufsammlung configuration 10 forming steam generator tubes 22 also form a number of seen in Walkergasraum x successive pipe layers, the seen in Walkergascardi x first two pipe layers are formed from the riser pipe sections 34 of the steam generator tubes 22, the output side in the outlet header 26 for the vaporized flow medium D open. The next two pipe layers seen in the direction of the heating gas x, on the other hand, are formed from the downpipe pieces 32 of the steam generator pipes 22, which are connected on the input side to a respectively assigned inlet collector 24.
  • FIG. 3 shows in side view fragmentary the mouth region of the steam generator tubes 12, 22 in the respective associated structural unit 40, on the one hand the outlet header 20 for a number of the evaporator fürlaufsammlung description 8 forming steam generator tubes 12 and on the other hand the inlet header 24 for each two of the further evaporator fürlauf carving procedure 10 forming steam generator tubes 22 includes. It is particularly clear from this representation that flow medium W flowing out of the steam generator tubes 12 and entering into the outlet header 20 can flow over directly into the inlet header 24 assigned to the further evaporator throughflow heating surface 10. When overflow of the flow medium W this bounces depending on the operating state, first against a bottom plate 42 of the inlet header 24 comprehensive structural unit 40. As a result of this impact, a turbulence and particularly intimate mixing of the flow medium W, before this from Inlet collector 24 from in the downpipe pieces 32 of the associated steam generator tubes 22 passes.
  • all outlet openings 48 of the inlet collector 24 can be positioned in a common plane perpendicular to the cylinder axis of the structural unit 40 be so that even due to the symmetrical arrangement of the outlet openings 48 in relation to the flow path of the flow medium D, W a uniform distribution of the entering into the steam generator tubes 22 flow medium D, W is guaranteed.
  • FIG. 4 a number of such structural units 40 shown in front view, wherein the in FIG. 2 is based on IV line section. It can be seen that the two in FIG. 4 Structural units 40 shown on the left, which are shown in the region of their end formed as an inlet header 24 for the downstream steam generator tubes 22, in each case via the overflow pieces 46 with the downstream downcomer pieces 32 of the steam generator tubes 22 are connected.
  • FIG. 4 shown on the right structural units 40 each in the region of their outlet collector 20 designed for the steam generator tubes 12 of the evaporator fürlaufsammlung Structure 8 front area. It can be seen from the illustration that the steam generator tubes 12 opening into the structural unit 40 from respectively successive tube layers 14 are guided into the structural unit 40 in a simple angled manner.
  • the steam generator 1 after FIG. 1 and with the special designs according to the FIGS. 2 to 4 is designed for a particularly safe operation of the further evaporator fürlaufsammlung Structure 10.
  • the further evaporator throughflow heating surface 10 is fed using the evaporator throughflow heating surface 8 upstream of it, such that the flow medium flowing into the further evaporator throughflow heating surface 10 W has a vapor content or an enthalpy of more than a predefinable minimum steam content or more than a predeterminable minimum enthalpy.
  • the evaporator fürlaufatty horrin 8 10 are designed or dimensioned such that in all operating points of the vapor content and the enthalpy of the flow medium D, W at entry into the further evaporator passage heating surface 10 above suitably predetermined characteristics lies, as they are exemplified in the FIGS. 5a . 5b are shown.
  • FIGS. 5a . 5b show in the manner of a family of curves with the operating pressure as a crowd parameter, the functional dependence of the at least to be set vapor content X min and the minimum to be set enthalpy H min as a function of the design selected mass flow density ⁇ .
  • the vapor content X min in the flow medium 8 flowing through the flow heating surface 8 is should be at least 25%, preferably about 30%.
  • the heat supply available to these conditions is adapted to these boundary conditions customized.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, bei dem in einem in einer annähernd horizontalen Heizgasrichtung durchströmbaren Heizgaskanal eine Verdampfer- Durchlaufheizfläche angeordnet ist, die eine Anzahl von zur Durchströmung eines Strömungsmediums parallel geschalteten Dampferzeugerrohren umfasst, und die derart ausgelegt ist, dass ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr derselben Durchlaufheizfläche mehrbeheiztes Dampferzeugerrohr einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr höheren Durchsatz des Strömungsmediums aufweist.
  • Bei einer Gas- und Dampfturbinenanlage wird die im entspannten Arbeitsmittel oder Heizgas aus der Gasturbine enthaltene Wärme zur Erzeugung von Dampf für die Dampfturbine genutzt. Die Wärmeübertragung erfolgt in einem der Gasturbine nachgeschalteten Abhitzedampferzeuger, in dem üblicherweise eine Anzahl von Heizflächen zur Wasservorwärmung, zur Dampferzeugung und zur Dampfüberhitzung angeordnet ist. Die Heizflächen sind in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine geschaltet. Der Wasser-Dampf-Kreislauf umfaßt üblicherweise mehrere, z. B. drei, Druckstufen, wobei jede Druckstufe eine Verdampferheizfläche aufweisen kann.
  • Für den der Gasturbine als Abhitzedampferzeuger heizgasseitig nachgeschalteten Dampferzeuger kommen mehrere alternative Auslegungskonzepte, nämlich die Auslegung als Durchlaufdampferzeuger oder die Auslegung als Umlaufdampferzeuger, in Betracht. Bei einem Durchlaufdampferzeuger führt die Beheizung von als Verdampferrohren vorgesehenen Dampferzeugerrohren zu einer Verdampfung des Strömungsmediums in den Dampferzeugerrohren in einem einmaligen Durchlauf. Im Gegensatz dazu wird bei einem Natur- oder Zwangumlaufdampferzeuger das im Umlauf geführte Wasser bei einem Durchlauf durch die Verdampferrohre nur teilweise verdampft. Das dabei nicht verdampfte Wasser wird nach einer Abtrennung des erzeugten Dampfes für eine weitere Verdampfung den selben Verdampferrohren erneut zugeführt.
  • Ein Durchlaufdampferzeuger unterliegt im Gegensatz zu einem Natur- oder Zwangumlaufdampferzeuger keiner Druckbegrenzung, so dass er für Frischdampfdrücke weit über dem kritischen Druck von Wasser (PKri ≈ 221 bar) - wo keine Unterscheidung der Phasen Wasser und Dampf und damit auch keine Phasentrennung möglich ist - ausgelegt werden kann. Ein hoher Frischdampfdruck begünstigt einen hohen thermischen Wirkungsgrad und somit niedrige CO2-Emisionen eines fossilbeheizten Kraftwerks. Zudem weist ein Durchlaufdampferzeuger im Vergleich zu einem Umlaufdampferzeuger eine einfache Bauweise auf und ist somit mit besonders geringem Aufwand herstellbar. Die Verwendung eines nach dem Durchlaufprinzip ausgelegten Dampferzeugers als Abhitzedampferzeuger einer Gas- und Dampfturbinenanlage ist daher zur Erzielung eines hohen Gesamtwirkungsgrades der Gas- und Dampfturbinenanlage bei einfacher Bauweise besonders günstig.
  • Besondere Vorteile hinsichtlich des Herstellungsaufwands, aber auch hinsichtlich erforderlicher Wartungsarbeiten bietet ein Abhitzedampferzeuger in liegender Bauweise, bei dem das beheizende Medium oder Heizgas, also das Abgas aus der Gasturbine, in annähernd horizontaler Strömungsrichtung durch den Dampferzeuger geführt ist. Bei einem Dampferzeuger in liegender Bauweise können die Dampferzeugerrohre einer Heizfläche jedoch je nach ihrer Positionierung einer stark unterschiedlichen Beheizung ausgesetzt sein. Insbesondere bei ausgangsseitig mit einem gemeinsamen Sammler verbundenen Dampferzeugerrohren eines Durchlaufdampferzeugers kann eine unterschiedliche Beheizung einzelner Dampferzeugerrohre zu einer Zusammenführung von Dampfströmen mit stark voneinander abweichenden Dampfparametern und somit zu unerwünschten Wirkungsgradverlusten, insbesondere zu einer vergleichsweise verringerten Effektivität der betroffenen Heizfläche und einer dadurch reduzierten Dampferzeugung, führen. Eine unterschiedliche Beheizung benachbarter Dampferzeugerrohre kann zudem, insbesondere im Einmündungsbereich von Sammlern, zu Schäden an den Dampferzeugerrohren oder dem Sammler führen. Die an sich wünschenswerte Verwendung eines in liegender Bauweise ausgeführten Durchlaufdampferzeugers als Abhitzedampferzeuger für eine Gasturbine kann somit erhebliche Probleme hinsichtlich einer ausreichend stabilisierten Strömungsführung mit sich bringen.
  • Aus der EP 0 944 801 B1 ist ein Dampferzeuger bekannt, der für eine Auslegung in liegender Bauweise geeignet ist und zudem die genannten Vorteile eines Durchlaufdampferzeugers aufweist. Dazu ist die Verdampferheizfläche des bekannten Dampferzeugers als Durchlaufheizfläche verschaltet und derart ausgelegt, dass ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr derselben Durchlaufheizfläche mehrbeheiztes Dampferzeugerrohr einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr höheren Durchsatz des Strömungsmediums aufweist. Unter Durchlaufheizfläche ist dabei im allgemeinen eine Heizfläche zu verstehen, die für eine Durchströmung nach dem Durchlaufprinzip ausgelegt ist. Das der als Durchlaufheizfläche verschalteten Verdampferheizfläche zugeführte Strömungsmedium wird also im einmaligen Durchlauf durch diese Durchlaufheizfläche oder durch ein eine Mehrzahl von hintereinander geschalteten Durchlaufheizflächen umfassendes Heizflächensystem vollständig verdampft.
  • Die als Durchlaufheizfläche verschaltete Verdampferheizfläche des bekannten Dampferzeugers zeigt somit in der Art der Strömungscharakteristik einer Naturumlaufverdampferheizfläche (Naturumlaufcharakteristik) bei auftretender unterschiedlicher Beheizung einzelner Dampferzeugerrohre ein selbststabilisierendes Verhalten, das ohne das Erfordernis äußerer Einflußnahme zu einer Angleichung der austrittsseitigen Temperaturen auch an unterschiedlich beheizten, strömungsmediumsseitig parallel geschalteten Dampferzeugerrohren führt.
  • Der bekannte Dampferzeuger weist ein mehrstufig ausgestaltetes Verdampfersystem auf, bei dem einer ersten Durchlaufheizfläche strömungsmediumsseitig eine weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche nachgeschaltet ist. Um ein zuverlässiges und vergleichsweise homogenes Überströmen des Strömungsmediums von der ersten in die zweite Durchlaufheizfläche zu gewährleisten, ist der bekannte Dampferzeuger mit einem komplexen Verteilersystem versehen, das einen vergleichsweise hohen baulichen und konstruktiven Aufwand bedingt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger der oben genannten Art anzugeben, bei dem auch mit vergleichsweise geringem baulichem und konstruktivem Aufwand ein besonders hohes Maß an Strömungsstabilität beim Betrieb der als Durchlaufheizfläche geschalteten Verdampferheizfläche oder Verdampfer-Durchlaufheizfläche erreichbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein den Dampferzeugerrohren der Verdampfer-Durchlaufheizfläche strömungsmediumsseitig nachgeschalteter Austrittssammler mit seiner Längsachse im wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung ausgerichtet ist.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass der bauliche und konstruktive Aufwand bei der Erstellung des Dampferzeugers gering gehalten werden kann, indem die Zahl der eingesetzten Komponententypen in besonderem Maße reduziert wird. Eine derartige Reduktion von Komponenten ist beim Dampferzeuger der oben genannten Art durch Einsparung des der Durchlaufheizfläche nachgeschalteten Verteilersystems erreichbar, indem die ohnehin vorgesehene Eigenschaft der Durchlaufheizfläche, nämlich die selbststabilisierende Umlaufcharakteristik, konsequent genutzt wird. Gerade wegen dieser Charakteristik kann nämlich die Mischung des aus verschiedenen, zueinander parallel geschalteten Dampferzeugerrohren abströmenden Strömungsmediums und dessen Überführung in nachgeschaltete Heizflächensystem ohne nennenswerte Beeinträchtigung der bei der Mischung erreichten Homogenisierung von einem nachgeschalteten Verteilersystem in den den Dampferzeugerrohren ohnehin nachgeschalteten Austrittssammler hinein verlagert werden, ohne dass dies zu nennenswerten Strömungsinstabilitäten oder sonstigen Problemen führen würde. Dementsprechend kann das vergleichsweise aufwändige Verteilersystem entfallen. Eine zu diesem Zweck, nämlich zur geeigneten Mischung und Weiterführung des aus den Dampferzeugerrohren abströmenden Strömungsmediums, geeignete Ausgestaltung des Austrittsammlers ist erreichbar, indem die in Heizgasrichtung gesehen hintereinander angeordneten und somit einer im Hinblick auf das Beheizungsprofil lokal unterschiedlichen Beheizung ausgesetzten Dampferzeugerrohre der Verdampfer-Durchlaufheizfläche ausgangsseitig in einen gemeinsamen Sammlerraum münden. Ein derartiger, für die in Heizgasrichtung gesehen hintereinander angeordneten Dampferzeugerrohre gemeinsamer Sammlerraum ist durch eine Ausrichtung des Austrittssammlers mit seiner Längsachse im wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung ermöglicht.
  • Eine besonders einfache Bauweise des Austrittssammlers an sich ist dabei erreichbar, indem dieser vorteilhafterweise im wesentlichen als Zylinderkörper ausgebildet ist.
  • Für eine vergleichsweise einfach gehaltene Bauweise umfaßt die Verdampfer-Durchlaufheizfläche vorzugsweise in der Art eines Rohrbündels eine Anzahl von in Heizgasrichtung gesehen hintereinander angeordneten Rohrlagen, von denen jede aus einer Anzahl von in Heizgasrichtung gesehen nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohren gebildet ist. Dabei könnte jeweils einer geeigneten Anzahl von Dampferzeugerrohren jeder Rohrlage jeweils ein gemeinsamer Austrittssammler zugeordnet sein. Die der Durchlaufheizfläche strömungsmediumsseitig nachfolgende Verteilung des Strömungsmediums unter Einsparung eines aufwändigen Verteilersystems kann jedoch besonders einfach ausgeführt sein, indem in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Durchlaufheizfläche eine der Anzahl der Dampferzeugerrohre in jeder Rohrlage entsprechende Anzahl von mit ihrer Längsachse im wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung ausgerichteten Austrittssammlern zugeordnet ist. Dabei mündet in jeden Austrittssammler jeweils ein Dampferzeugerrohr jeder Rohrlage ein.
  • Vorzugsweise ist das Verdampfersystem des Dampferzeugers in der Art einer mehrstufigen Ausführung ausgestaltet, wobei die Verdampfer-Durchlaufheizfläche in der Art eines Vorverdampfers zur geeigneten Konditionierung des Strömungsmediums vor dessen Eintritt in eine ihr nachgeschaltete weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche vorgesehen ist. Die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche dient daher in der Art einer zweiten Verdampferstufe zur Vervollständigung bei der Verdampfung des Strömungsmediums.
  • Zweckmäßigerweise ist auch die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche für sich genommen für ein selbststabilisierendes Strömungsverhalten durch konsequente Nutzung einer Naturumlaufcharakteristik in den jeweiligen Dampferzeugerrohren ausgelegt. Dazu umfasst die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche vorteilhafterweise eine Anzahl von zur Durchströmung des Strömungsmediums parallel geschalteten Dampferzeugerrohren. Sie ist zweckmäßigerweise ebenfalls derart ausgelegt, dass ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr der weiteren Durchlaufheizfläche mehrbeheiztes Dampferzeugerrohr einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr höheren Durchsatz des Strömungsmediums aufweist.
  • Während die Verdampfer-Durchlaufheizfläche des Dampferzeugers zweckmäßigerweise aus im wesentlichen vertikal ausgerichteten, zur Durchströmung durch das Strömungsmedium von unten nach oben vorgesehenen Dampferzeugerrohren gebildet ist, ist die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche in besonders vorteilhafter Ausgestaltung aus u-förmig ausgebildeten Dampferzeugerrohren gebildet. In dieser Ausgestaltung weisen die die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche bildenden Dampferzeugerrohre jeweils ein annähernd vertikal angeordnetes, vom Strömungsmedium in Abwärtsrichtung durchströmbares Fallstück und ein diesem strömungsmediumsseitig nachgeschaltetes, annähernd vertikal angeordnetes und vom Strömungsmedium in Aufwärtsrichtung durchströmbares Steigrohrstück auf.
  • Bei der Ausgestaltung der weiteren Durchlaufheizfläche mit u-förmigen Dampferzeugerrohren könnten in den Fallrohrstücken sich bildende Dampfblasen entgegen der Strömungsrichtung des Strömungsmediums aufsteigen und somit die Stabilität der Strömung in unerwünschter Weise beeinträchtigen. Um dies zu vermeiden, ist das Verdampfersystem vorteilhafterweise auf eine konsequente Mitnahme derartiger Dampfblasen mit dem Strömungsmedium ausgelegt.
  • Um diesen gewünschten Effekt einer konsequenten Mitnahme von im Fallrohrstück eines Dampferzeugerrohrs der weiteren Durchlaufheizfläche möglicherweise vorhandenen Dampfblasen zuverlässig sicherzustellen, ist die Durchlaufheizfläche zweckmäßigerweise derart dimensioniert, dass im Betriebsfall das in die ihr nachgeschaltete weitere Durchlaufheizfläche einströmende Strömungsmedium eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als der zur Mitnahme enstehender Dampfblasen erforderlichen Mindestgeschwindigkeit aufweist.
  • Aufgrund der im wesentlichen u-förmigen Ausgestaltung der die weitere Durchlaufheizfläche bildenden Dampferzeugerrohre befindet sich deren Einströmbereich im oberen Bereich oder oberhalb des Heizgaskanals. Unter konsequenter Nutzung der der Verdampfer-Durchlaufheizfläche zugeordneten, oberhalb des Heizgaskanals angeordneten und mit ihrer Längsrichtung jeweils im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Heizgases ausgerichteten Austrittssammler ist dabei eine Zusammenschaltung der Verdampfer-Durchlaufheizfläche mit der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche mit besonders geringem Aufwand ermöglicht, indem der oder jeder Austrittssammler der Verdampfer-Durchlaufheizfläche in vorteilhafter Ausgestaltung mit einem jeweils zugeordneten Eintrittssammler der strömungsmediumsseitig nachgeschalteten Verdampfer-Durchlaufheizfläche in eine konstruktive Einheit integriert ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht ein unmittelbares Überströmen des aus der ersten Verdampfer-Durchlaufheizfläche austretenden Strömungsmediums in die strömungsmediumsseitig nachgeschalteten Dampferzeugerrohre der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche. Aufwändige Verteiler- oder Verbindungsleitungen zwischen dem Austrittssammler der Verdampfer-Durchlaufheizfläche und dem Eintrittssammler der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche sowie zugeordnete Misch- und Verteilerelemente können entfallen, und im allgemeinen ist die Leitungsführung vergleichsweise einfach.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Dampferzeugerrohre der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche eintrittsseitig in einer gemeinsamen, senkrecht zur Längsachse der Austrittssammler und somit senkrecht zur Heizgasrichtung ausgerichteten Ebene an den ihnen jeweils zugeordneten Eintrittssammler angeschlossen. Durch eine derartige Anordnung ist sichergestellt, dass das teilverdampfte, der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche zuzuführende Strömungsmedium, ausgehend vom als Austrittssammler für die erste Verdampfer-Durchlaufheizfläche genutzten Teil der integrierten Einheit, zunächst gegen den Boden des als Eintrittssammler für die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche genutzten Teils der konstruktiven Einheit prallt, dort nochmals verwirbelt wird und anschließend mit nahezu gleichen Zwei-Phasen-Anteilen in die an den jeweiligen Eintrittssammler angeschlossenen Dampferzeugerrohre der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche abströmt. Somit ist eine Weiterleitung des Strömungsmediums in die Dampferzeugerrohre der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche ohne nennenswerte Beeinträchtigung der bei der Mischung im Austrittssammler erreichten Homogenisierung begünstigt, wobei bereits aufgrund der in Bezug auf die Längsachse der Sammlereinheit symmetrischen Anordnung der Abströmstellen aus dem jeweiligen Eintrittssammler eine besonders homogene Bespeisung der weiteren Durchlaufheizfläche mit Strömungsmedium erfolgt.
  • Zweckmäßigerweise wird der Dampferzeuger als Abhitzedampferzeuger einer Gas- und Dampfturbinenanlage verwendet. Dabei ist der Dampferzeuger vorteilhafterweise heizgasseitig einer Gasturbine nachgeschaltet. Bei dieser Schaltung kann zweckmäßigerweise hinter der Gasturbine eine Zusatzfeuerung zur Erhöhung der Heizgastemperatur angeordnet sein.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Ausrichtung des Austrittssammlers parallel zur Heizgasrichtung die ohnehin vorgesehene Eigenschaft der Verdampfer-Durchlaufheizfläche, nämlich eine selbsstabilisierende Umlaufcharakteristik, konsequent für eine Vereinfachung der Verteilung genutzt werden kann. Gerade wegen der selbststabilisierenden Umlaufcharakteristik können nämlich nunmehr auch in Heizgasrichtung gesehen hintereinander angeordnete Dampferzeugerrohre ausgangsseitig mit in etwa gleichen Dampfzuständen in einen gemeinsamen Austrittssammler münden. In diesem wird das von den Dampferzeugerrohren abströmende Strömungsmedium gemischt und für eine Weiterleitung in ein nachfolgenden Heizflächensystem ohne Beeinträchtigung der bei der Mischung erreichten Homogenisierung bereitgestellt. Insbesondere durch die Integration von Austritts- und Eintrittssammlern kann ein gesondertes, der Verdampfer-Durchlaufheizfläche nachgeschaltetes und vergleichsweise aufwändiges Verteilersystem entfallen. Des Weiteren weist der derart ausgestaltete Dampferzeuger strömungsmediumsseitig einen vergleichsweise geringen Gesamtdruckverlust auf.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • Figur 1
    in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt die Verdampfersektion eines Dampferzeugers in liegender Bauweise,
    Figur 2
    den Dampferzeuger nach Figur 1 ausschnittsweise in Aufsicht,
    Figur 3
    den Dampferzeuger nach Figur 1 im Ausschnitt entlang der in Figur 2 dargestellten Schnittlinie,
    Figur 4
    den Dampferzeuger nach Figur 1 im Ausschnitt entlang der in Figur 2 darstellten Schnittlinie, und
    Figur 5
    ein Enthalpie- bzw. Strömungsgeschwindigkeits-Massenstromdiagramm.
  • Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Der in Figur 1 mit seiner Verdampfersektion gezeigte Dampferzeuger 1 ist in der Art eines Abhitzedampferzeugers einer nicht näher dargestellten Gasturbine abgasseitig nachgeschaltet. Der Dampferzeuger 1 weist eine Umfassungswand 2 auf, die einen in einer annähernd horizontalen, durch die Pfeile 4 angedeuteten Heizgasrichtung x durchströmbaren Heizgaskanal 6 für das Abgas aus der Gasturbine bildet. Im Heizgaskanal 6 ist eine Anzahl - im Ausführungsbeispiel zwei - von nach dem Durchlaufprinzip ausgelegten Verdampfer-Heizflächen 8, 10 angeordnet, die für den Durchfluss eines Strömungsmediums W, D hintereinandergeschaltet sind.
  • Das aus den Verdampfer-Durchlaufheizflächen 8, 10 gebildete mehrstufige Verdampfersystem ist mit unverdampftem Strömungsmedium W beaufschlagbar, das bei einmaligem Durchlauf durch die Verdampfer-Durchlaufheizflächen 8, 10 verdampft und nach dem Austritt aus der Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 als Dampf D abgeführt und üblicherweise zur weiteren Überhitzung Überhitzerheizflächen zugeführt wird. Das aus den Verdampfer-Durchlaufheizflächen 8, 10 gebildete Verdampfersystem ist in den nicht näher dargestellten Wasser-Dampf-Kreislauf einer Dampfturbine geschaltet. Zusätzlich zu diesem Verdampfersystem sind in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine eine Anzahl weiterer, in Figur 1 nicht näher dargestellter Heizflächen geschaltet, bei denen es sich beispielsweise um Überhitzer, Mitteldruckverdampfer, Niederdruckverdampfer und/oder um Vorwärmer handeln kann.
  • Die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 ist durch eine Anzahl von zur Durchströmung des Strömungsmediums W parallel geschalteten Dampferzeugerrohren 12 gebildet. Die Dampferzeugerrohre 12 sind dabei mit ihrer Längsachse im Wesentlichen vertikal ausgerichtet und für eine Durchströmung des Strömungsmediums W von einem unteren Eintrittsbereich zu einem oberen Austrittsbereich, also von unten nach oben, ausgelegt.
  • Dabei umfasst die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 in der Art eines Rohrbündels eine Anzahl von in Heizgasrichtung x gesehen hintereinander angeordneten Rohrlagen 14, von denen jede aus einer Anzahl von in Heizgasrichtung x gesehen nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohren 12 gebildet ist, und von denen in Figur 1 jeweils lediglich ein Dampferzeugerrohr 12 sichtbar ist. Den Dampferzeugerrohren 12 jeder Rohrlage 14 ist dabei jeweils ein gemeinsamer, mit seiner Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Heizgasrichtung x ausgerichteter und unterhalb des Heizgaskanals 6 angeordneter Eintrittssammler 16 vorgeschaltet. Die Eintrittssammler 16 sind dabei an ein in Figur 1 lediglich schematisch angedeutetes Wasserzuführsystem 18 angeschlossen, das ein Verteilersystem zur bedarfsgerechten Aufteilung des Zustroms an Strömungsmedium W auf die Eintrittssammler 16 umfassen kann. Ausgangsseitig und somit in einem Bereich oberhalb des Heizgaskanals 6 münden die die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 bildenden Dampferzeugerrohre 12 in eine Anzahl von zugeordneten Austrittssammlern 20.
  • Die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 ist derart ausgelegt, dass sie für eine Bespeisung der Dampferzeugerrohre 12 mit vergleichsweise niedriger Massenstromdichte geeignet ist, wobei die auslegungsgemäßen Strömungsverhältnisse in den Dampferzeugerrohren 12 eine Naturumlaufcharakteristik aufweisen. Bei dieser Naturumlaufcharakteristik weist ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr 12 derselben Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 mehr beheiztes Dampferzeugerrohr 12 einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr 12 höheren Durchsatz des Strömungsmediums W auf.
  • Nach dem gleichen Prinzip, also zur Einstellung einer Naturumlaufcharakteristik, ist auch die der Durchlaufheizfläche 8 strömungsmediumsseitig nachgeschaltete weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 ausgestaltet. Auch die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 des Dampferzeugers 1 umfasst dabei in der Art eines Rohrbündels eine Mehrzahl von zur Durchströmung des Strömungsmediums W parallel geschalteten Dampferzeugerrohren 22. Dabei ist jeweils eine Mehrzahl von Dampferzeugerrohren 22 unter Bildung einer sogenannten Rohrlage in Heizgasrichtung x gesehen nebeneinander angeordnet, so dass jeweils lediglich eines der so nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohre 22 einer Rohrlage sichtbar ist. Den so nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohren 22 ist strömungsmediumsseitig jeweils ein zugeordneter Verteiler oder Eintrittssammler 24 vor- und ein gemeinsamer Austrittssammler 26 nachgeschaltet.
  • Um die auslegungsgemäß für die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 vorgesehene Naturumlaufcharakteristik mit besonders einfachen konstruktiven Mitteln auf besonders zuverlässige Weise sicherzustellen, umfasst die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 zwei strömungsmediumsseitig in Reihe geschaltete Segmente. Im ersten Segment umfasst jedes die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 bildende Dampferzeugerrohr 22 dabei ein annähernd vertikal angeordnetes, vom Strömungsmedium W in Abwärtsrichtung durchströmtes Fallrohrstück 32. Im zweiten Segment umfasst jedes Dampferzeugerrohr 22 ein dem Fallrohrstück 32 strömungsmediumsseitig nachgeschaltetes, annähernd vertikal angeordnetes und vom Strömungsmedium W in Aufwärtsrichtung durchströmtes Steigrohrstück 34.
  • Das Steigrohrstück 34 ist dabei mit dem ihm zugeordneten Fallrohrstück 32 über ein Überströmstück 36 verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind die Überströmstücke 36 innerhalb des Heizgaskanals 6 geführt.
  • Jedes Dampferzeugerrohr 22 der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 weist, wie dies in Figur 1 erkennbar ist, eine nahezu u-förmige Form auf, wobei die Schenkel des U durch das Fallrohrstück 32 und das Steigrohrstück 34 und der Verbindungsbogen durch das Überströmstück 36 gebildet sind. Bei einem derartig ausgestalteten Dampferzeugerrohr 22 erzeugt der geodätische Druckbeitrag des Strömungsmediums W im Bereich des Fallrohrstücks 32 - im Gegensatz zum Bereich des Steigrohrstücks 34 - einen strömungsfördernden und nicht einen strömungshemmenden Druckbeitrag. Mit anderen Worten: Die im Fallrohrstück 32 befindliche Wassersäule an unverdampftem Strömungsmedium W "schiebt' die Durchströmung des jeweiligen Dampferzeugerrohrs 22 noch mit an, statt diese zu behindern. Dadurch weist das Dampferzeugerrohr 22 insgesamt gesehen einen vergleichsweise geringen Druckverlust auf.
  • Bei der annähernd u-förmigen Bauweise ist jedes Dampferzeugerrohr 22 jeweils im Eintrittsbereich seines Fallrohrstücks 32 und im Austrittsbereich seines Steigrohrstücks 34 in der Art einer hängenden Bauweise an der Decke des Heizgaskanals 6 aufgehängt oder befestigt. Die räumlich gesehen unteren Enden des jeweiligen Fallrohrstücks 32 und des jeweiligen Steigrohrstücks 34, die durch ihr Überströmstück 36 miteinander verbunden sind, sind hingegen nicht unmittelbar räumlich am Heizgaskanal 6 fixiert. Längendehnungen dieser Segmente der Dampferzeugerrohre 22 sind somit ohne Schadensrisiko tolerierbar, wobei das jeweilige Überströmstück 36 als Dehnungsbogen wirkt. Diese Anordnung der Dampferzeugerrohre 22 ist somit mechanisch besonders flexibel und hinsichtlich thermischer Spannungen unempfindlich gegenüber auftretenden Differenzdehnungen.
  • Der Dampferzeuger 1 ist für eine zuverlässige, homogene Strömungsführung bei vergleichsweise einfach gehaltener Bauweise ausgelegt. Dabei ist die auslegungsgemäß für die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 vorgesehene Naturumlaufcharakteristik konsequent für eine Vereinfachung des Verteilersystems genutzt. Diese Naturumlaufcharakteristik und die damit verbundene, auslegungsgemäß vorgesehene vergleichsweise niedrig gehaltene Massenstromdichte ermöglichen nämlich die Zusammenführung der Teilströme aus in Heizgasrichtung x gesehen hintereinander angeordneten und somit unterschiedlich beheizten Dampferzeugerrohren in einen gemeinsamen Raum. Unter Einsparung eines eigenständigen aufwändigen Verteilersystems ist somit eine Verlagerung der Vermischung des aus der Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 abströmenden Strömungsmediums W in den oder die Austrittssammler 20 hinein möglich. Um die dabei erreichte Homogenisierung von aus in Heizgasrichtung x gesehen unterschiedlich positionierten und somit unterschiedlich beheizten Dampferzeugerrohren 12 abströmendem Strömungsmedium W bei der Weiterleitung in nachfolgende System möglichst geringfügig zu beeinträchtigen, ist jeder der im Wesentlichen parallel zueinander und nebeneinander angeordneten Austrittssammler 20, von denen in Figur 1 lediglich einer sichtbar ist, mit seiner Längsachse im Wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung x ausgerichtet. Die Anzahl der Austrittssammler 20 ist dabei an die Anzahl der Dampferzeugerrohre 12 in jeder Rohrlage 14 angepasst.
  • Jedem Austrittssammler 20 ist ein Eintrittssammler 24 der der Durchlaufheizfläche 8 strömungsmediumseitig nachgeschalteten weiteren Durchlaufheizfläche 10 zugeordnet. Auf Grund der u-förmigen Ausgestaltung der weiteren Durchlaufheizfläche 10 befindet sich der jeweilige Eintrittssammler 24 ebenso wie der jeweilige Austrittssammler 20 oberhalb des Heizgaskanals 6. Die strömungsmediumseitige Hintereinanderschaltung der Durchlaufheizfläche 8 mit der weiteren Durchlaufheizfläche 10 ist dabei auf besonders einfache Weise möglich, indem jeder Austrittssammler 20 mit dem ihm jeweils zugeordneten Eintrittssammler 24 in eine bauliche Einheit 40 integriert ist. Durch die bauliche oder konstruktive Einheit 40 ist ein unmittelbares Überströmen des Strömungsmediums W von der Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 ermöglicht, ohne dass ein vergleichsweise aufwändiges Verteiler- oder Verbindungssystem erforderlich wäre.
  • Beim Dampferzeuger 1 in liegender Bauweise und unter Verwendung der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 mit im Wesentlichen u-förmig ausgestalteten Dampferzeugerrohren 22 können im Fallrohrstück 32 eines Dampferzeugerrohrs 22 Dampfblasen auftreten. Diese Dampfblasen könnten entgegen der Strömungsrichtung des Strömungsmediums W im jeweiligen Fallrohrstück 32 aufsteigen und somit die Stabilität der Strömung und auch den zuverlässigen Betrieb des Dampferzeugers 1 behindern. Um dies zuverlässig zu unterbinden, ist der Dampferzeuger 1 für eine Bespeisung der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 mit bereits teilweise verdampftem Strömungsmedium W ausgelegt.
  • Dabei ist eine Zuführung des Strömungsmediums W in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 derart vorgesehen, dass das Strömungsmedium W im Fallrohrstück 32 des jeweiligen Dampferzeugerrohrs 22 eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als einer vorgebbaren Mindestgeschwindigkeit aufweist. Diese ist wiederum derart bemessen, dass auf Grund der ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums W im jeweiligen Fallrohrstück 32 dort möglicherweise vorhandene Dampfblasen zuverlässig in Strömungsrichtung des Strömungsmediums W mitgerissen und über das jeweilige Überströmstück 36 in das jeweils nachgeschaltete Steigrohrstück 34 überführt werden. Die Einhaltung einer für diesen Zweck ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums W in den Fallrohrstücken 32 der Dampferzeugerrohre 22 ist dadurch gewährleistet, dass die Zuführung des Strömungsmediums W in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 mit einem hierzu ausreichend hohen Dampfgehalt und/oder mit einer hierzu ausreichend hohen Enthalpie vorgesehen ist.
  • Um die Zuführung des Strömungsmediums W mit hierfür geeigneten Parametern im bereits teilweise verdampften Zustand zu ermöglichen, ist der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 des Dampferzeugers 1 strömungsmediumseitig in der Art eines Vorverdampfers die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 vorgeschaltet. Die in der Art eines Vorverdampfers vorgesehene Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 ist dabei räumlich im vergleichsweise kälteren Raumbereich des Heizgaskanals 6 und somit heizgasseitig stromabwärts zur weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 angeordnet. Die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 ist hingegen in der Nähe des Eintrittsbereichs des Heizgaskanals 6 für das aus der Gasturbine abströmende Heizgas angeordnet und somit im Betriebsfall einem vergleichsweise starken Wärmeeintrag durch das Heizgas ausgesetzt.
  • Um gemäß der vorgesehenen Auslegung des durch die Durchlaufheizfläche 8 und durch die dieser strömungsmediumseitig nachgeschaltete weitere Durchlaufheizfläche 10 gebildeten Verdampfersystems, nämlich im Auslegungsfall die eingangsseitige Bespeisung der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 mit teilweise vorverdampftem, einen ausreichend hohen Dampfgehalt und/oder eine ausreichend hohe Enthalpie aufweisendem Strömungsmedium W, zu gewährleisten, ist die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 geeignet dimensioniert. Dabei sind insbesondere eine geeignete Materialwahl und eine geeignete Dimensionierung der Dampferzeugerrohre 12, aber auch eine geeignete Positionierung der Dampferzeugerrohre 12 relativ zueinander berücksichtigt. Gerade im Hinblick auf diese Parameter ist die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 derart dimensioniert, dass im Betriebsfall das in die ihr nachgeschaltete weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 einströmende Strömungsmedium W eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als der zur Mitnahme von in den jeweiligen Fallrohrstücken 32 entstehenden oder vorhandenen Dampfblasen erforderlichen Mindestgeschwindigkeit aufweist.
  • Wie sich herausgestellt hat, ist die auslegungsgemäß angestrebte hohe betriebliche Sicherheit in besonderem Maße erreichbar, indem die mittlere Wärmeaufnahme im Betriebsfall im Wesentlichen gleichförmig auf die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 und auf die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 verteilt ist. Die Verdampfer-Durchlaufheizflächen 8, 10 und die diese bildenden Dampferzeugerrohre 12 bzw. 22 sind daher im Ausführungsbeispiel derart dimensioniert, dass im Betriebsfall der gesamte Wärmeeintrag in die die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 bildenden Dampferzeugerrohre 12 in etwa dem Wärmeeintrag in die die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 bildenden Dampferzeugerrohre 22 entspricht. Unter Berücksichtigung der dabei auftretenden Massenströme weist dafür die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 eine im Hinblick auf die Anzahl der Dampferzeugerrohre 22 der ihr strömungsmediumseitig nachgeschalteten weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 geeignet gewählte Anzahl an Dampferzeugerrohren 12 auf.
  • Wie in Figur 2 in Aufsicht im Ausschnitt dargestellt ist, sind die Dampferzeugerrohre 12 jeweils zweier benachbarter Rohrlagen 14 in einer Richtung senkrecht zur Heizgasrichtung x gesehen versetzt zueinander angeordnet, so dass sich hinsichtlich der Anordnung der Dampferzeugerrohre 12 ein im Wesentlichen rautenförmiges Grundmuster ergibt. Bei dieser Anordnung sind die Austrittssammler 20, von denen in Figur 2 lediglich einer gezeigt ist, derart positioniert, dass in jeden Austrittssammler 20 aus jeder Rohrlage 14 jeweils ein Dampferzeugerrohr 12 einmündet. Dabei ist auch erkennbar, dass jeder Austrittssammler 20 mit einem zugeordneten Eintrittssammler 24 für die der Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 nachgeschaltete weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 zu einer baulichen Einheit 40 integriert ist.
  • Figur 2 ist weiterhin entnehmbar, dass die die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 bildenden Dampferzeugerrohre 22 ebenfalls eine Anzahl von in Heizgasrichtung x gesehen hintereinander liegenden Rohrlagen bilden, wobei die in Heizgasrichtung x gesehen ersten beiden Rohrlagen aus den Steigrohrstücken 34 der Dampferzeugerrohre 22 gebildet sind, die ausgangsseitig in den Austrittssammler 26 für das verdampfte Strömungsmedium D münden. Die in Heizgasrichtung x gesehen nächsten beiden Rohrlagen sind hingegen aus den Fallrohrstücken 32 der Dampferzeugerrohre 22 gebildet, die eingangsseitig mit einem jeweils zugeordneten Eintrittssammler 24 verbunden sind.
  • Figur 3 zeigt in Seitenansicht ausschnittsweise den Mündungsbereich der Dampferzeugerrohre 12, 22 in die jeweils zugeordnete bauliche Einheit 40, die einerseits den Austrittssammler 20 für eine Anzahl von die Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 bildenden Dampferzeugerrohren 12 und andererseits den Eintrittssammler 24 für jeweils zwei der die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 bildenden Dampferzeugerrohre 22 umfasst. Aus dieser Darstellung wird besonders deutlich, dass aus den Dampferzeugerrohren 12 abströmendes, in den Austrittssammler 20 eintretendes Strömungsmedium W auf direktem Weg in den der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 zugeordneten Eintrittssammler 24 überströmen kann. Beim Überströmen des Strömungsmediums W prallt dieses je nach Betriebszustand zunächst gegen eine Bodenplatte 42 der den Eintrittssammler 24 umfassenden baulichen Einheit 40. Infolge dieses Anprallens erfolgt eine Verwirbelung und besonders innige Durchmischung des Strömungsmediums W, bevor dieses vom Eintrittssammler 24 aus in die Fallrohrstücke 32 der zugeordneten Dampferzeugerrohre 22 übertritt.
  • Wie in der Darstellung nach Figur 3 zudem noch besonders deutlich wird, ist der als Eintrittssammler 24 für die Dampferzeugerrohre 22 ausgestaltete endseitige Teil der baulichen Einheit 40 derart ausgelegt, dass die Abströmung des Strömungsmediums W in die Dampferzeugerrohre 22 hinein für sämtliche Dampferzeugerrohre 22 aus einer einzigen Ebene senkrecht zur Zylinderachse der baulichen Einheit 40 heraus erfolgt. Um dies auch für zwei Dampferzeugerrohre 22 zu ermöglichen, die hinsichtlich ihrer eigentlichen räumlichen Positionierung zwei verschiedenen, in Heizgasrichtung x gesehen hintereinander angeordneten Rohrlagen zuzuordnen sind, ist jedem Dampferzeugerrohr 22 jeweils ein Überströmstück 46 zugeordnet. Jedes Überströmstück 46 verläuft dabei schräg zur Heizgasrichtung x und verbindet den oberen Bereich des jeweils zugeordneten Dampferzeugerrohrs 22 mit der jeweiligen Austrittsöffnung 48 des Eintrittssammlers 24. Durch diese Anordnung können sämtliche Austrittsöffnungen 48 der Eintrittssammler 24 in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Zylinderachse der baulichen Einheit 40 positioniert sein, so dass bereits aufgrund der symmetrischen Anordnung der Austrittsöffnungen 48 in Relation zum Strömungspfad des Strömungsmediums D, W eine gleichmäßige Verteilung des in die Dampferzeugerrohre 22 eintretenden Strömungsmediums D, W gewährleistet ist.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Rohrführungen im Bereich ihrer Ein- bzw. Austritte in die bzw. aus der baulichen Einheit 40 ist in Figur 4 eine Anzahl derartiger baulicher Einheiten 40 in Vorderansicht gezeigt, wobei die in Figur 2 mit IV bezeichnete Schnittlinie zugrunde gelegt ist. Dabei ist erkennbar, dass die beiden in Figur 4 links dargestellten baulichen Einheiten 40, die im Bereich ihres als Eintrittssammler 24 für die nachgeschalteten Dampferzeugerrohre 22 ausgebildeten Endes gezeigt sind, jeweils über die Überströmstücke 46 mit den nachgeschalteten Fallrohrstücken 32 der Dampferzeugerrohre 22 verbunden sind.
  • Im Vergleich dazu sind die beiden in Figur 4 rechts abgebildeten baulichen Einheiten 40 jeweils im Bereich ihres als Austrittssammler 20 für die Dampferzeugerrohre 12 der Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 ausgebildeten vorderen Bereich gezeigt. Der Darstellung ist dabei entnehmbar, dass die aus jeweils hintereinander liegenden Rohrlagen 14 in die bauliche Einheit 40 einmündenden Dampferzeugerrohre 12 in einfach gewinkelter Form in die bauliche Einheit 40 hineingeführt sind.
  • Der Dampferzeuger 1 nach Figur 1 und mit den besonderen Ausgestaltungen nach den Figuren 2 bis 4 ist für einen besonders sicheren Betrieb der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 ausgestaltet. Dazu wird beim Betrieb des Dampferzeugers 1 sichergestellt, dass die im wesentlichen u-förmig ausgebildete Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 mit Strömungsmedium W mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit beaufschlagt wird. Dadurch wird erreicht, dass in den Fallrohrstücken 32 der die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 bildenden Dampferzeugerrohre 22 vorhandene Dampfblasen mitgerissen und in das jeweils nachgeschaltete Steigrohrstück 34 verbracht werden. Um eine dafür ausreichend hohe Strömungsgeschwindigkeit beim in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 einströmenden Strömungsmedium W sicherzustellen, erfolgt die Bespeisung der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 unter Nutzung der dieser vorgeschalteten Verdampfer-Durchlaufheizfläche 8 derart, dass das in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 einströmende Strömungsmedium W einen Dampfgehalt oder eine Enthalpie von mehr als einem vorgebbaren Mindestdampfgehalt bzw. mehr als einer vorgebbaren Mindestenthalpie aufweist. Zur Einhaltung hierzu geeigneter Betriebsparameter sind die Verdampfer-Durchlaufheizflächen 8, 10 derart ausgelegt oder dimensioniert, dass in allen Betriebspunkten der Dampfgehalt bzw. die Enthalpie des Strömungsmediums D, W bei Eintritt in die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche 10 oberhalb geeignet vorgegebener Kennlinien liegt, wie sie beispielhaft in den Figuren 5a, 5b dargestellt sind.
  • Die Figuren 5a, 5b zeigen in der Art einer Kurvenschar mit dem Betriebsdruck als Schar-Parameter die funktionale Abhängigkeit des mindestens einzustellenden Dampfanteils Xmin bzw. der mindestens einzustellenden Enthalpie Hmin als Funktion der auslegungsgemäß gewählten Massenstromdichte ṁ. Dargetellt ist dabei als Kurve 70 das Auslegungskriterium jeweils für einen Betriebsdruck von p = 25 bar, wohingegen die Kurve 72 jeweils für einen Betriebsdruck von p = 100bar vorgesehen ist.
  • So ist an diesen Kurvenscharen beispielsweise erkennbar, dass im Teillastbetrieb bei einer Auslegungsmassenstromdichte ṁ von 100 kg/m2s und einem vorgesehenen Betriebsdruck von p = 100 bar sichergestellt werden sollte, dass der Dampfgehalt Xmin im der Durchlaufheizfläche 8 zuströmenden Strömungsmedium W einen Wert von mindestens 25%, vorzugsweise etwa 30% einnehmen sollte. In alternativer Darstellung dieses Auslegungskriteriums kann auch vorgesehen sein, dass die Enthalpie des der Durchlaufheizfläche 8 zuströmenden Strömungsmediums W bei den genannten Betriebsbedingungen mindestens einen Wert von H = 1750kJ/kg aufweisen sollte. Die zur Einhaltung dieser Bedingungen auslegungsgemäß vorgesehene weitere Durchlaufheizfläche 10 ist hinsichtlich ihrer Dimensionierung, also beispielsweise hinsichtlich der Art, Anzahl und Ausgestaltung der sie bildenden Dampferzeugerrohre 30, unter Berücksichtigung des auslegungsgemäß im für ihre räumliche Positionierung vorgesehenen Raumbereich innerhalb des Heizgaskanals 6 vorhandenen Wärmeangebots an diese Randbedingungen angepaßt.

Claims (11)

  1. Dampferzeuger (1), bei dem in einem in einer annähernd horizontalen Heizgasrichtung (x) durchströmbaren Heizgaskanal (6) eine Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) angeordnet ist, die eine Anzahl von zur Durchströmung eines Strömungsmediums (D, W) parallel geschalteten Dampferzeugerrohren (12) umfasst, und die derart ausgelegt ist, dass ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr (12) derselben Durchlaufheizfläche (8) mehrbeheiztes Dampferzeugerrohr (12) einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr (12) höheren Durchsatz des Strömungsmediums (W) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein den Dampferzeugerrohren (12) der Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) strömungsmediumsseitig nachgeschalteter Austrittssammler (20) mit seiner Längsachse im Wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung (x) ausgerichtet ist.
  2. Dampferzeuger (1) nach Anspruch 1, bei dem der jeweilige Austrittssammler (20) im Wesentlichen als Zylinderkörper ausgebildet ist.
  3. Dampferzeuger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dessen Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) eine Anzahl von in Heizgasrichtung (x) gesehen hintereinander angeordneten Rohrlagen (14) umfasst, von denen jede aus einer Anzahl von in Heizgasrichtung (x) gesehen nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohren (12) gebildet ist.
  4. Dampferzeuger (1) nach Anspruch 3, dessen Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) eine der Anzahl der Dampferzeugerrohre (12) in jeder Rohrlage (14) entsprechende Anzahl von mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur Heizgasrichtung (x) ausgerichteten Austrittssammlern (20) zugeordnet ist, wobei in jeden Austrittssammler (20) jeweils ein Dampferzeugerrohr (12) jeder Rohrlage (14) einmündet.
  5. Dampferzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) strömungsmediumsseitig eine weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche (10) nachgeschaltet ist.
  6. Dampferzeuger (1) nach Anspruch 5, dessen weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche (10) eine Anzahl von zur Durchströmung eines Strömungsmediums (D, W) parallel geschalteten Dampferzeugerrohren (22) umfasst und derart ausgelegt ist, dass ein im Vergleich zu einem weiteren Dampferzeugerrohr (22) der weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche (10) mehrbeheiztes Dampferzeugerrohr (22) einen im Vergleich zum weiteren Dampferzeugerrohr (22) höheren Durchsatz des Strömungsmediums (D, W) aufweist.
  7. Dampferzeuger (1) nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die die weitere Verdampfer-Durchlaufheizfläche (10) bildenden Dampferzeugerrohre (22) jeweils ein annähernd vertikal angeordnetes, vom Strömungsmedium (W) in Abwärtsrichtung durchströmbares Fallrohrstück (32) und ein diesem strömungsmediumsseitig nachgeschaltetes, annähernd vertikal angeordnetes und vom Strömungsmedium (W) in Aufwärtsrichtung durchströmbares Steigrohrstück (34) aufweisen.
  8. Dampferzeuger (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dessen Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) derart dimensioniert ist, dass im Betriebsfall das in die ihr nachgeschaltete weitere Durchlaufheizfläche (10) einströmende Strömungsmedium (D, W) eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als der zur Mitnahme von dort vorhandenen Dampfblasen erforderlichen Mindestgeschwindigkeit aufweist.
  9. Dampferzeuger (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem der oder jeder Austrittssammler (20) der Verdampfer-Durchlaufheizfläche (8) mit einem jeweils zugeordneten Eintrittssammler (24) der strömungsmediumsseitig nachgeschalteten weiteren Verdampfer-Durchlaufheizfläche (10) in einer konstruktiven Einheit (40) integriert ist.
  10. Dampferzeuger (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dessen Austrittssammler (20) oberhalb des Heizgaskanals (6) angeordnet ist bzw. sind.
  11. Dampferzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dem heizgasseitig eine Gasturbine vorgeschaltet ist.
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