EP1794495B1 - Generateur de vapeur en continu chauffe a l'aide d'un combustible fossile - Google Patents

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EP1794495B1
EP1794495B1 EP05776226.2A EP05776226A EP1794495B1 EP 1794495 B1 EP1794495 B1 EP 1794495B1 EP 05776226 A EP05776226 A EP 05776226A EP 1794495 B1 EP1794495 B1 EP 1794495B1
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EP
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steam generator
segment
combustion chamber
throughflow
evaporator stage
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Joachim Franke
Rudolf Kral
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Siemens AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/061—Construction of tube walls
    • F22B29/062—Construction of tube walls involving vertically-disposed water tubes

Definitions

  • the heat input in the direction of expansion of the combustion chamber defined by the flow direction of the heating gas is not constant but varies locally.
  • the heat flow density occurring on the inside of the combustion chamber wall during operation of the continuous steam generator has a clear maximum approximately in a middle region of the combustion chamber in which a flow segment provided as a second evaporator stage is usually arranged in known steam generators, so that in this area as well with particularly high local maximum temperatures in the pipe walls is to be expected.
  • the pipes should be flowed through by still relatively cold flow medium. This can be achieved by a suitable interconnection of the flow segments of the steam generator.
  • the flow-through segment which is located in this spatial region and is connected as the first evaporator stage is in this case in particular subjected to still unvaporized flow medium.
  • this flow-through segment is preferably preceded by a preheater via an inlet header in such a way that no further active components, such as, for example, evaporator heating surfaces, are connected between them.
  • the flow-through segment provided as the first evaporator stage is connected to a second evaporator stage, which comprises the flow-through segment of the combustion-chamber wall which, viewed in the flow direction of the heating gas, is arranged at the first position.
  • a second evaporator stage which comprises the flow-through segment of the combustion-chamber wall which, viewed in the flow direction of the heating gas, is arranged at the first position.
  • the output side of the first evaporator stage effluent steam or the water-steam mixture is via the manifold 44 the two other each arranged in a side wall 43 of the combustion chamber 4 throughflow segments 22 and a Verdampferlik Chemistry 20 in the end wall 40, which together form a second evaporator stage 30b of the steam generator 2 in this way.
  • the end-side evaporator heating surface 20 and the immediately adjacent evaporator heating surface 20 of the first through-flow segment 22 of the side wall 43 seen in the flow direction of the heating gas H can also be provided with a common inlet header 26 and a common outlet header 28, ie be regarded as a single evaporator heating surface 20.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Claims (15)

  1. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu chauffé par du combustible fossile, dans lequel au moins une paroi ( 6 ) de la chambre de combustion ( 4 ) est subdivisée, considéré dans le sens de passage du gaz ( H ) de chauffage, en au moins deux segments ( 22 ) de passage formés par des surfaces ( 20 ) de chauffe d'évaporateur, les surfaces ( 20 ) de chauffe d'évaporateur comprenant chacune des tubes ( 24 ) de générateur de vapeur soudés les uns aux autres d'une manière étanche au gaz et pouvant être alimentés respectivement en parallèle par un fluide ( S ) en écoulement,
    caractérisé en ce que
    un segment ( 22 ) de passage monté en aval, considéré dans le sens de passage du gaz ( H ) de chauffage, du premier segment ( 22 ) de passage forme le premier étage ( 30a ) d'évaporateur pour le fluide ( S ) en écoulement.
  2. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    un préchauffeur ( 32 ) est, considéré du point du fluide en écoulement, monté en amont du segment ( 22 ) de passage formant le premier étage ( 30a ) d'évaporateur par un collecteur ( 26 ) d'entrée.
  3. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    le segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur comprend la partie de la paroi ( 6 ) de la chambre de combustion, dans laquelle le chauffage par le gaz ( H ) de chauffage est maximum pendant le fonctionnement stationnaire.
  4. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    le segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur communique, du côté de la sortie, avec un deuxième étage ( 30b ) d'évaporateur, comprenant au moins un autre segment ( 22 ) de passage de la paroi ( 6 ) de la chambre de combustion.
  5. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    en aval du deuxième étage ( 30b ) d'évaporateur, considéré du point de vue du fluide en écoulement, est monté au moins un autre étage ( 30c ) d'évaporateur, qui comprend la au moins une surface ( 20 ) de chauffe d'évaporateur disposée dans une paroi de pourtour de la chambre de combustion ( 4 ).
  6. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 5,
    caractérisé en ce que
    le segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur est le segment ( 22 ) de passage disposé, considéré dans le sens de passage du gaz ( H ) de chauffage, en deuxième position.
  7. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 6,
    caractérisé en ce que
    le segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur communique avec un deuxième étage ( 30b ) d'évaporateur, qui comprend, considéré dans le sens de passage du gaz ( H ) de chauffage, le segment ( 22 ) de passage de la paroi ( 6 ) de la chambre de combustion disposé en première position.
  8. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que
    la chambre de combustion ( 4 ) est conçue pour une direction principale de passage vertical du gaz ( H ) de chauffage.
  9. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 8,
    caractérisé en ce que
    le segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur est disposé au-dessus d'une paroi d'entonnoir délimitant un entonnoir ( 8 ) dans la partie de fond de la chambre de combustion ( 4 ).
  10. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 9,
    caractérisé en ce que
    il est monté, comme troisième étage ( 30c ) d'évaporateur, considéré dans le sens du fluide en écoulement en aval du segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur, un segment ( 22 ) de passage comprenant la paroi d'entonnoir comme deuxième étage ( 30b ) d'évaporateur et un segment ( 22 ) de passage disposé au-dessus du segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur.
  11. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 8 à 10,
    caractérisé en ce que
    les tubes ( 24 ) de générateur de vapeur du segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur sont disposés d'une manière s'enroulant en forme de spirale de bas en haut autour de la chambre de combustion ( 4 ).
  12. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que
    la chambre de combustion ( 4 ) est conçue pour une direction de passage principal horizontal du gaz ( H ) de chauffage, une paroi de pourtour de la chambre de combustion ( 4 ) étant la paroi ( 40 ) frontale, une paroi de pourtour étant la paroi ( 46 ) de couvercle et deux parois de pourtour de la chambre de combustion ( 4 ) étant les parois ( 43 ) latérales.
  13. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant la revendication 12,
    caractérisé en ce que
    il est monté en aval, considéré du point de vue du fluide en écoulement, du segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur, un deuxième étage ( 30b ) d'évaporateur, qui comprend au moins un autre segment ( 22 ) de passage de la paroi ( 43 ) latérale et une surface ( 20 ) de chauffe d'évaporateur montée dans la paroi ( 40 ) latérale et une surface ( 22 ) de chauffe d'évaporateur disposée dans la paroi ( 43 ) de couvercle de la chambre de combustion ( 4 ).
  14. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 13,
    caractérisé en ce que
    les tubes ( 24 ) de générateur de vapeur du segment ( 22 ) de passage prévu comme premier étage ( 30a ) d'évaporateur ont un nervurage intérieur.
  15. Générateur ( 2 ) de vapeur à passage continu suivant l'une des revendications 1 à 14,
    caractérisé en ce que
    un préchauffeur ( 32 ) monté en amont du premier étage ( 30a ) d'évaporateur, considéré du point de vue du fluide en écoulement, est monté dans un tirage ( 18 ) de gaz monté en aval, considéré du point de vue du gaz de combustible de la chambre de combustion ( 4 ).
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