EP2297517B1 - Membranwand eines grossdampferzeugers - Google Patents

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EP2297517B1
EP2297517B1 EP09772046.0A EP09772046A EP2297517B1 EP 2297517 B1 EP2297517 B1 EP 2297517B1 EP 09772046 A EP09772046 A EP 09772046A EP 2297517 B1 EP2297517 B1 EP 2297517B1
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EP
European Patent Office
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tube
web
region
sub
finned
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EP09772046.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2297517A2 (de
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Martin Becker
Ralf-Udo Husemann
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Mitsubishi Power Europe GmbH
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH
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Publication date
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Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH
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Priority to MEP-2016-179A priority patent/ME02471B/me
Publication of EP2297517A2 publication Critical patent/EP2297517A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2297517B1 publication Critical patent/EP2297517B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/04—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler and characterised by material, e.g. use of special steel alloy

Definitions

  • the invention is directed to a diaphragm wall of a large steam generator comprising a plurality of pipe-web-pipe connections and / or fin pipe connections, wherein the respective tubes of the pipe-web-pipe connection or the fin pipes of the fin pipe connection of a steel material with ferritic-bainitic , martensitic or austenitic microstructure or a nickel-based alloy, and the pipe connecting web of the pipe-web-pipe connection or the fin joint wholly or in combination of a steel material with ferritic-bainitic, martensitic or austenitic structure or a nickel-based alloy.
  • Such a membrane wall is eg in US 5 092 278 disclosed.
  • Suitable materials for the manufacture of membrane walls are considered to be nickel-base alloys and 9-12 wt% chromium-containing martensite steels.
  • nickel-based alloys are significantly more expensive than the austenitic materials used hitherto in power plant construction and are priced by 5 to 8 times more expensive than the usual austenitic materials.
  • the cost of nickel-based power plant components is higher than that of austenitic materials.
  • Alternate chromium-containing (9-12 wt.%) Martensitic materials must necessarily undergo heat treatment when creating a membrane wall due to the welds associated therewith, causing problems in the fabrication and assembly of membrane walls of these materials.
  • the existing of such martensitic material components must be preheated and after each welding process the membrane membrane element taken as a whole or the heat affected zone of the weld must be annealed at about 700 ° C to reduce the hardness.
  • these martensitic steel materials with low chromium content increased oxide growth on the inside of the pipe, which may have increased pipe wall temperatures and possibly blockages of the pipes by chipped oxide during operation of the power plant result.
  • the invention is therefore based on the object to provide a solution that enables the production of a suitable for use in a 700 ° C power plant membrane wall cost-effectively with substantially constant technical manufacturing effort.
  • the membrane wall described at the outset is characterized in that the membrane wall at least partially has regions in which different steel materials and / or nickel-base alloys are connected to one another as a respective web or tube material or as a respective fin tube material.
  • the invention is therefore based on the idea that not all areas of a membrane wall must be completely formed with material that withstands the respective steam parameters. For example, it is possible to make the tubes of the respective membrane wall regions or sections of a nickel-based alloy material, but to connect the adjacent tubes with a web of less expensive austenitic or possibly also of martensitic material. In particular, however, this makes it possible, in part, to use cost-effective martensitic materials partly for the media-carrying pipes as well as the "austenitic" nickel-base alloys and, in particular, to connect contiguous membrane wall part segments to a web and / or tube of austenitic nickel-base alloy material.
  • a web or tube made of austenitic material ie a material with an austenitic microstructure, in particular an austenitic nickel-based alloy, is then welded to the respective tubes and / or webs of martensitic material, ie of a material having a martensitic microstructure.
  • a corresponding web or a corresponding tube of an adjacent membrane wall segment segment is then welded to the site, which also consist of a nickel-based alloy with austenitic microstructure and at its opposite end, in turn, a tube or a web is welded, which optionally also from consist of a nickel-based alloy material with austenitic structure or in turn of a steel material with a martensitic microstructure.
  • the weld seam joining the adjoining webs or tubes of the two membrane wall part segments does not then need to be heat treated. Due to the web or pipe of nickel-based alloy upstream of the pipes or webs with martensitic microstructure, the pipe or the web with martensitic microstructure remains without heat-affected zone and no heat treatment is necessary.
  • the areas with different materials are connected to each other with a welded joint, so that the invention provides in an embodiment that the contiguous and interconnected areas of each different web or pipe material or Flossenrohrtechnikstoff are interconnected by means of a welded joint.
  • the mechanical loading of the diaphragm wall if the different web or tube materials or fin materials have a similar coefficient of thermal expansion which deviates from one another by a maximum of ⁇ 20%. Due to the similar thermal expansion ensures that no unwanted, exceptionally high tension forces in the diaphragm wall during operation of the steam generator occur.
  • the invention is characterized in an embodiment further characterized in that extends a web portion of a pipe-web-pipe connection or a fin pipe connection only over a portion of the web control width.
  • this can be the combination of a tube with martensitic microstructure welded thereto web area of nickel-based alloy material with austenitic microstructure by welding the latter to the pipe in the assembly workshop, the web then only has the example half the width of the later realized on the steam generator web.
  • the web rule width is understood to mean the total web width connecting two pipes each at the finished membrane wall of the large steam generator.
  • the membrane wall In combination of all possible sub-areas of the membrane wall, this will then have in their finished operating configuration of the steam generator both adjoining areas of the same materials, especially those with the same microstructure, but also adjacent areas of different material, especially those with different microstructure.
  • the invention is therefore characterized in an embodiment in that the membrane wall adjacent areas with pipe-web-pipe connections or fin pipe connections made of different materials and adjoining areas with pipe-web-pipe connections or fin pipe connections of the same, in particular geglage Modell SharePointen, materials.
  • the membrane wall according to the invention is further characterized in that the membrane wall partially, especially in the discharge section of the large steam generator (preferably to a range in which the respective tube operating material limit temperature of about up to 550 ° C) consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, in which web and pipe or fin tube each consist of a steel material with ferritic-bainitic structure, in particular 7CrMoVTiB10-10 or T24 exist.
  • the membrane wall can be positioned in regions, in particular in a first evaporator section of the large steam generator above the discharge section (in which the respective tube can withstand an operating material limit temperature in a range from approximately equal to 550 ° C. to approximately equal to 600 ° C.) consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, in which web and pipe or fin tube each consist of a martensitic steel material, in particular of VM12 or T92 or X10CrWMoVNb9-2 exist.
  • the membrane wall of individual membrane wall segments or membrane wall part segments is composed, which consist in their very substantial part of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, the are made of a steel material with martensitic structure, in particular of VM12 or T92.
  • these membrane wall part segments can be provided in the workshop at their top and / or bottom and / or at each of their longitudinal sides with a land area or a pipe and / or or pipe and web pieces of austenitic material, in particular of a nickel-based alloy material.
  • the invention therefore further provides that the membrane wall, in particular in the first evaporator section, at least partially tube-web-pipe connections, each having at least one tube of martensitic structure, in particular of VM12 or T92, with welded web or welded fin of a Nickel-based alloy, preferably with an austenitic microstructure, in particular A617 or HR6W.
  • the web consists of a material with austenitic microstructure and the adjacent tube of a material with a martensitic microstructure. Rather, it is also possible that on the outside a tube austenitic microstructure forms the conclusion to which a web was welded with martensitic microstructure in the workshop.
  • the membrane wall, in particular in the first evaporator section, at least Pipe-web-pipe connections comprises, each comprising a web of martensitic structure, in particular of VM12 or T92, with welded tube of a nickel-based alloy, preferably austenitic microstructure, in particular A617 or HR6W.
  • the areas of welded webs or fins or tubes of nickel-base alloy are formed on the longitudinal sides of a membrane wall part segment consisting essentially of steel material with a martensitic structure, in particular VM12 or T92.
  • the invention provides for butting in the vertical direction of superimposed membrane wall segments that the membrane wall, in particular in the first evaporator section, at least partially consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, in which Pipe web-pipe sections or fin pipe sections of a material with a martensitic structure, in particular of VM12 or T92, pipe sections or fin pipe sections and / or web sections of a nickel-based alloy, preferably austenitic structure, in particular A617 or HR6W welded.
  • the regions of welded tube sections or fin tube sections and / or web sections along the top and / or bottom of a membrane wall segment segment are formed from a martensitic structure, in particular from VM12 or T92.
  • Membrane walls can be constructed and manufactured in a particularly cost-effective manner if this is made up of individual membrane wall part segments which are produced in the workshop and then welded together at the construction site.
  • the invention is further characterized by a substantially consisting of a steel material with a martensitic microstructure membrane wall part segment having welded along its top and bottom tube sections and / or web sections or fin tube sections and along its longitudinal sides welded bar or fin areas or tubes made of nickel-based alloy material.
  • Such an advantageous embodiment may also have more than one element of nickel-based alloy material, in particular on the longitudinal sides of a membrane wall part segment.
  • the invention is therefore further characterized by the fact that the nickel-base alloy material pipe and / or sections or regions of the membrane wall or membrane wall part segments comprising nickel-based alloy material comprise a plurality of pipes and / or webs.
  • the membrane wall partially, in particular in a second evaporator section of the large steam generator (in which the respective pipe a Radiogrenztemperatur in a range of about equal to 600 ° C to about equal to 620 ° C withstand) from pipe web Pipe connections or fin pipe connections exist which web and tube or fin tube each consist of a nickel-based alloy with an austenitic microstructure, in particular A617 or HR6W.
  • HR6W refers to a steel coming from Japan, which is designated there with this Japanese nomenclature.
  • the membrane wall in particular in the transition region from the first evaporator subregion to the second evaporator subregion, at least partially from a membrane wall part segment of a steel material with a martensitic microstructure, in particular of VM12 or T92 welded portion or portion of nickel-based alloy, preferably austenitic microstructure, in particular A617 or HR6W exists.
  • the invention provides that the membrane wall partially, in particular in a first portion of the large steam generator with vertical bore (in which the respective tube operating material limit temperature in the range of about equal to 620 ° C to about equal to 600 ° C) consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, in which web and pipe or fin tube each consist of a nickel-based alloy, preferably austenitic microstructure, in particular A617 or HR6W exist.
  • the invention provides for in the membrane wall in turn vertically arranged above further areas that the Membrane wall partially, in particular in a second portion of the large steam generator with vertical bore, preferably in the superheater (in which the respective pipe withstands a Radiomaterialgrenztemperatur in the range of about equal to 600 ° C) at least partially consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, each comprising at least one tube made of a nickel-based alloy, in particular A617, with welded web made of a different nickel-based alloy, in particular HR6W, wherein both materials preferably have an austenitic microstructure.
  • a vertical direction of the finished membrane wall of the large steam generator last and highest range that the membrane wall partially, in particular in a third portion of the large steam generator (in which the respective pipe withstands a Radiogrenztemperatur of up to about 550 ° C) at least partially consists of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections, in which web and adjoining pipe or adjoining fin pipes each consist of a steel material with ferrite-bainitic microstructure, in particular from 7CrMoVTiB10-10 exist.
  • the invention further provides that in the discharge section and / or in the first evaporator section and / or in the second evaporator section and / or in the first subarea with vertical guidance and / or in the second subarea with vertical guidance and / or or in the third section of the large steam generator each pipe-web-pipe connections or fin pipe connections are formed, in which a web and an adjoining pipe or two adjoining web portions of the pipe-web-pipe connection or two adjacent fin pipes of the fin pipe connection made of different steel material and / or different nickel-based alloy and / or are welded together from materials with different microstructure.
  • each pipe web are formed pipe connections or fin pipe connections, in which a web and an adjoining pipe or two adjacent web portions of the pipe-web-pipe connection or two adjacent fin pipe of the fin pipe connection of the same steel material and / or the same nickel-based alloy and / or materials with the same microstructure are welded together.
  • the invention is also characterized by the fact that in each case at least one of the evaporator subregions and the subareas with Vertikalberohrung tube webbridge Connections or fin pipe connections are formed, in which a web and an adjoining pipe or two adjacent web portions of the pipe-web-pipe connection or two adjacent fin pipes of the Flossenrohritati although in each case different steel material and / or different nickel-based alloy, but are welded together with the same or similar microstructure.
  • the membrane wall composed of different partial regions also has transition regions from one partial region to another vertically arranged above the other partial region.
  • the invention initially provides that in the transition region from the discharge section to the first evaporator section and / or in the transition region from the first evaporator section to the second evaporator section and / or in the transition region from the second evaporator section to the first section with vertical contact and / or in the transition section from the first section
  • Subarea with vertical contact to the second subarea with vertical contact and / or in the transitional area from the second subarea with vertical contact to the third subarea of the large steam generator pipe-web-pipe connections or fin pipe connections are formed, in which in each case a web and / or a pipe of a subarea with a adjoining web and / or pipe of another sub-area made of different steel material and / or different nickel-based alloy and / or materials with different microstructure with each other are welded.
  • pipe-web-pipe connections or fin pipe connections are formed in the transition region from the second evaporator subregion to the first subregion with vertical contact and / or in the transition region from the first subregion with vertical contact to the second subregion with vertical contact which in each case a bridge and / or a Tube of a sub-area with an adjacent web and / or tube of another portion of the same steel material and / or the same nickel-based alloy and / or are welded together from a material having the same microstructure.
  • the invention finally also provides that in at least one transition region between an evaporator section or partial area with vertical contact and a partial area with vertical contact each pipe web Formed pipe connections or fin pipe connections, in which in each case a web and / or a pipe of a subarea with an adjacent web and / or pipe another part of two different steel materials and / or different nickel-based alloy, but with the same or similar microstructure with each other are welded.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a side wall of a membrane wall 1 of a large steam generator, which consists of six vertically stacked sections 2-7.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a side wall of a membrane wall 1 of a large steam generator, which consists of six vertically stacked sections 2-7.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a side wall of a membrane wall 1 of a large steam generator, which consists of six vertically stacked sections 2-7.
  • preferred material in the respective partial area 2-7 on the one hand the respective tubes carrying the medium and on the other of the respective two webs connecting web or welded to a pipe web portion in the embodiment.
  • the material-related microstructure of the respective material is specified for each area.
  • the membrane wall 1 In the lowest part, the discharge section 2 of the large steam generator, the membrane wall 1 consists of pipe-web-pipe connections, in which both the pipe and the web of ferritic-bainitic steel material 7CrMoVTiB10-10 exist.
  • the membrane wall 1 In the vertically arranged above the first evaporator section 3 of the large steam generator, in which the respective pipe withstand operating material limit temperature in the range of about equal to 550 ° C to about equal to 600 ° C, the membrane wall 1 consists of a pipe-land-pipe connection, in which pipe and bridge made of the steel material VM12, which has a martensitic microstructure.
  • Operating material limit temperature is understood to mean the temperature at which the respective pipe achieves a service life of at least 200,000 operating hours, taking into account its oxidation behavior (steam side), its corrosion behavior (flue gas / combustion chamber side) and its strength behavior (creep).
  • the evaporator section 4, the first section 5 with vertical guidance, the second section 6 with vertical guidance and the third section 7, are altogether assembled on the construction site of a power plant from individual prefabricated segments in the workshop to the respective section and membrane wall.
  • These individual membrane wall part segments 8 are usually welded to their upper and lower sides as well as at their opposite longitudinal sides with adjacent membrane wall part segments 8 '. While the adjacent segments 8 'welded to the longitudinal sides are generally each one of the same subarea 2 to 7 of the membrane wall 1, adjacent segments lying vertically and vertically above the adjacent subarea 3 to 3 may be provided on the upper and lower side 7 of the membrane wall 1 to be connected by welding.
  • the membrane wall part segments 8, 8 ' are in the evaporator section 3 of pipe-web-pipe connections or fin pipe connections 17, which are made of the steel material VM12 or T92.
  • the individual segments 8, 8' are preferably all around, ie on their upper and lower sides 11, 12 and on the two longitudinal sides with in the Workshop welded tubes 13 or webs 14, 15, 16 or fins made of a different material, in the present example of the nickel-based alloy A617 or HR6W austenitic structure provided.
  • the material sequence of ferritic-bainitic 7CrMoVTiB10-10 steel in the discharge section 2, nickel-base alloy in the upstream section and martensitic VM 12 or T 92 steel in the evaporator section 3 is thus present in the vertical direction.
  • a weld along the respective pre-grouted land area 15, 16 made of nickel-based alloy material (A617 or HR6W) is also performed. Since it is welded here in nickel-based alloy material, again there is no influence on the martensitic structure of the pipe or fin or web material adjoining the other web side.
  • the membrane wall 1 to be produced overall may be expedient for a terminating region of a respective segment 8, 8 'comprising a plurality of tubes and / or webs of nickel-based alloy material, in particular in the longitudinal edge regions 15, 16.
  • membrane part segments 8, 8 ' Another possibility of the design of the membrane part segments 8, 8 ' is that the pre-shoes on the top and bottom 11, 12 includes only the attachment of the short tubes 13. A at its top and bottom 11, 12 so vorgeuhtes membrane segment 8, 8 ', which may be provided on its longitudinal sides otherwise in one of the other ways with a material portion of nickel-based alloy material is produced in the workshop and then transported to the site. At the construction site, the upstream pipes are then welded, each with an adjacent membrane segment and the gaps remaining in the region of the webs are then closed by welding at the construction site with inserted sheets of nickel-based alloy material.
  • Such small-scale welds in which then smaller areas of the respective Diaphragm segment 8, 8 ', which consist of material with a martensitic microstructure, are welded, can be easily provided on the site with a corresponding annealing or heat treatment or it can be dispensed with in such small-scale areas such an annealing or heat treatment measure without compromising the overall strength and functionality of the membrane wall 1 as a whole.
  • a second evaporator section 4 of the steam generator In which the respective pipe withstands an operating material limit temperature in the range of approximately equal to 600 ° C to approximately equal to 620 ° C.
  • the tubes and webs are made of nickel-based alloy material A617 or HR6W, each having an austenitic microstructure.
  • a first section 5 of the large steam generator is then arranged with vertical guidance, in which the respective pipe withstands an operating material limit temperature in the range from approximately equal to 620 ° C. to approximately 600 ° C.
  • the pipes and the webs of the nickel-based alloy A617 austenitic structure are then welded together without any problem here. In particular, this is also possible because no materials with martensitic microstructure are used or are present in these areas.
  • first portion 5 with vertical bore then joins a second portion 6 of the large steam generator with Vertikalberohrung, in which the respective pipe withstands an operating material limit temperature in the range of approximately equal to 550 ° C.
  • pipes and webs of the pipe-web-pipe connection also do not consist of different nickel-based alloy materials, namely the nickel-based alloys A617 and HR6W, but both have an austenitic microstructure.
  • the transition region between the first portion 5 and second portion 6 is therefore easily realized by means of welded joints.
  • the third partial area 7 of the large steam generator adjoins the second partial area 6 of the vertical steam generator upwards in the membrane wall 1, in which the respective pipe withstands an operating material limit temperature in a range of up to approximately 600 ° C.
  • the material 7CrMoVTiB10-10 which has a ferritic-bainitic structure, is used both for the pipe and for the web of the respective pipe-web-pipe connection.
  • This material can easily be welded together at the construction site, but also with the nickel-base alloy material A617 and HR6W with austenitic microstructure, so that special measures, such as the attachment and provision of pre-fabricated material is not necessary here.
  • a membrane wall 1 of a large steam generator is created with the measures described, which can be used in the planning in the new so-called 700 ° power plants, but not consistently consists of expensive nickel-based alloy materials.
  • different materials between the pipe and fin in the respective horizontal membrane wall area for example in the membrane part segments of the second portion 6 of the large steam generator with Vertikalberohrung used.
  • these exclusion areas are formed of pre-grouted members of a nickel base alloy material. These regions can be formed and arranged both on the longitudinal sides 15, 16 and on the respective upper and lower sides 11, 12 of a membrane wall part segment 8, 8 '.
  • the membrane wall 1 also provides different materials seen over the vertical extent of the membrane wall 1, in particular also the use of materials having a ferritic-bainitic and martensitic structure.
  • Fin tubes are tubes that are deformed by a molding process, such as hot extrusion, so that two fin regions protrude diametrically opposite the cylindrical body. Fin tubes can thereby be joined together to form a membrane wall such that in each case a fin region of adjacent fin tubes is welded to a fin region of the opposite tube.
  • omega or double omega tubes can be used.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a membrane wall part segment 8, which initially produced in this form as a transport unit in a workshop, then transported to the construction site of the large steam generator and there with other, each adjacent membrane wall part segments 8 'to form the membrane wall 1 is welded.
  • the membrane wall part segment 8 is one that is used in the first evaporator section 3. It consists essentially of longitudinally alternately juxtaposed and juxtaposed tubes 9 and webs 10 of the steel material VM12 or T92 with martensitic microstructure. In the longitudinal direction of the tubes 9 and webs 10 each short tube pieces 13 or web pieces 14 are each welded to a tube 9 or a web 10 at the top and bottom 11, 12 of the membrane wall part segment 8.
  • the tube and web pieces 13, 14 have a length of about 100-150 mm. These tube and web pieces 13, 14 are made of a nickel-based alloy material, in particular A617 or HR6W, which is an austenitic structure having.
  • A617 or HR6W which is an austenitic structure having.
  • the welding of the respective tubes 9 and webs 13 with the pipe sections 10 and web pieces 14 takes place in the workshop in the preparation of the membrane wall part segment 8, so that there the necessary heat and annealing treatment can be performed.
  • a web strip 15, 16 is welded to the respective outside pipe 9, which preferably has half the width of the rule web width.
  • These web portions 15, 16 are also formed of the same nickel-based alloy material as the tube and web pieces 13, 14.
  • the membrane wall part segment 8 is thus all around, ie at all its longitudinal sides and longitudinal edges vorgeschht with a material of nickel-based alloy material.
  • the diaphragm wall part segment 8 is then welded to a respective adjoining membrane wall part segment 8 'via these regions, the membrane wall part segments 8, 8' formed within the first evaporator part region 3 being preferably identical to the illustrated membrane wall part segment 8 with respect to the material composition.
  • Fig. 2 Therefore, the connection of an identical membrane wall part segment 8 'is indicated.
  • the respective membrane wall part segment 8 can then upwards and / or downwards either with identically constructed membrane wall part segments 8, 8 'or in the transition region of, for example, the first evaporator section 3 to the vertically arranged above the second evaporator section 4 with a membrane wall part segment of the second evaporator section 4 are welded, in which the pipe-web-pipe connection is made entirely of a nickel-based alloy, for example A617.
  • the pipe-web-pipe connection is made entirely of a nickel-based alloy, for example A617.
  • the membrane wall 1 is constructed overall such that it has at least one evaporator section, in the present exemplary embodiment the evaporator section 3, which consists of a martensitic material.
  • the evaporator section 3 which consists of a martensitic material.
  • pipe-web-pipe connections or fin pipe connections are formed, in which a tube of VM12 or T12, which materials have a martensitic structure, with a fin from VM12 or T12 or T92 (martensitic structure) or A617 (nickel-based alloy, austenitic structure) or HR6W (nickel-base alloy, austenitic structure).
  • these two-dimensional membrane wall regions in one of the evaporator subregions 2-7 may consist of a tube of T24 with a ferritic-bainitic structure or of 7CrMoVTiB10-10 of a ferritic-bainitic structure, on each of which at least one fin likewise made of T24 or 7CrMoVTiB10-10 or of VM12 or from 13CrMo4 - 4 is attached.
  • Another possibility is to attach a T92 or VM12 or A617 or HR6W fin to a T92 tube of martensitic structure.
  • flat diaphragm wall regions in one of the evaporator sections 2 - 7 may consist of a tube made of HR6W with a fin attached to it also made of HR6W or A617.
  • membrane wall part segments are produced from the material combinations listed above, wherein in the case of the membrane part segments 8, 8 'having VM12 or T92 tubes, regions which are at least at the longitudinal sides are formed.
  • this lateral arrangement of the pre-grooved areas of the fin area fins to be welded together are formed on the respective membrane wall part segment 8, 8 'in each case in the half-length of the total web width.
  • Another possibility is to pre-fabricate existing VM12 material membrane walls laterally with A617 or HR6W and connect to existing T24 membrane wall areas with admiruhter fin or vorschhtem web of A617 or HR6W, here also preferably the fin or the web half the rule web width having. It is also possible in each case to provide diaphragm wall regions, which consist of T92 material, in each case with Vorschuh Schemeen A617 or HR6W or diaphragm wall regions, which consist of T92 material with vorzuschten material A617 or HR6W each with membrane wall areas to be welded, the T24 material with laterally advanced material of A617 or HR6W (fin / bar or possibly tube). Again, the fin or the web can each have half the rule web width.
  • Another The combination of materials for this application is to weld T92 material pipes with A617 or HR6W pre-grouted pipe fittings with identically constructed T92 pipes with A617 or HR6W pre-grouted pipe fittings or with T24 pipes.

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Description

  • Die Erfindung richtet sich auf eine Membranwand eines Großdampferzeugers umfassend eine Mehrzahl von Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen und/oder Flossenrohrverbindungen, bei welchen die jeweiligen Rohre der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder die Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer, martensitischer oder austenitischer Gefügestruktur oder einer Nickelbasislegierung und der jeweils Rohre verbindende Steg der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder der Flossenverbindung ganz oder in Kombination aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer, martensitischer oder austenitischer Gefügestruktur oder einer Nickelbasislegierung besteht.
  • Eine solche Membranwand ist z.B. in US 5 092 278 offenbart.
  • Seit Mitte der 1990er Jahre gibt es zahlreiche Entwicklungsprojekte um Kraftwerke mit höheren Dampfparametern zu entwickeln. Ziel ist es, sogenannte 700°C-Kraftwerke zu entwickeln. Hintergrund hierfür ist unter anderem eine gewünschte Wirkungsgraderhöhung von kohlebefeuerten Dampfkraftwerken, um die durch eine mögliche CO2-Entfernung aus dem Abgas entstehende Wirkungsgradminderung von 10 bis 15 % auszugleichen. Eine Möglichkeit zu Erreichung einer Wirkungsgradsteigerung besteht in der Erhöhung der Dampfparameter. Während diese bei so genannten 600°C-Kraftwerken bei 600°C und 280 bar liegen und einen Wirkungsgrad von ca. 46 % ermöglichen, liegen diese bei einem 700°C-Kraftwerk bei 700°C und 350 bar Dampfdruck und erhöhen dann den Wirkungsgrad auf >50%. Für den Einsatz erhöhter Dampfparameter ist aber der Einsatz von Werkstoffen mit höherer Warmfestigkeit und verbessertem Korrosionsverhalten notwendig. Als geeignete Materialien für die Herstellung von Membranwänden werden Nickelbasislegierungen und 9-12 Gew.% chromhaltige Martensitstähle angesehen. Die Werkstoffe aus Nickelbasislegierungen sind aber deutlich teurer als die bisher im Kraftwerksbau verwendeten austenitischen Werkstoffe und sind preislich um das 5 bis 8-fache teuerer als die üblichen austenitischen Werkstoffe. Auch sind die Fertigungskosten von Kraftwerkskomponenten aus Nickelbasislegierungen höher als bei austenitischen Werkstoffen.
  • Alternative chromhaltige (9-12 Gew.%) martensitische Werkstoffe wiederum müssen bei Erstellung einer Membranwand aufgrund der damit verbundenen Schweißungen notwendigerweise einer Wärmebehandlung unterworfen werden, was Probleme bei der Fertigung und der Montage von Membranwänden aus diesen Werkstoffen mit sich bringt. Bei jedem Schweißvorgang müssen die aus derartigem martensitischem Material bestehenden Bauteile vorgewärmt und nach jedem Schweißvorgang muss das jeweils getroffene Membranwandelement als Ganzes oder die Wärmeeinflusszone der Schweißnaht zur Verminderung der Härte bei ca. 700°C geglüht werden. Außerdem besteht bei diesen martensitischen Stahlwerkstoffen mit geringem Chromanteil ein vermehrtes Oxidwachstum an der Rohrinnenseite, was im Betrieb des Kraftwerkes erhöhte Rohrwandtemperaturen und gegebenenfalls Verstopfungen der Rohre durch abgeplatztes Oxid zur Folge haben kann.
  • Diese vorstehenden Probleme und zusätzlichen Arbeitsgänge sowie die bisher notwendig erscheinende Verwendung der hochpreisigen Werkstoffe führt dazu, dass die Investitionskosten für die in Planung befindlichen 700°C-Kraftwerke um 15 bis 25 % höher als die eines konventionellen Kraftwerkes mit gleicher Leistung sind. Es wird daher nach Lösungen gesucht, diese Investitionskosten durch technische Maßnahmen zu reduzieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, die die Herstellung einer für den Einsatz in einem 700°C-Kraftwerk geeigneten Membranwand kostengünstig bei im Wesentlichen gleichbleibendem technischen Herstellaufwand ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Membranwand mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich die eingangs bezeichnete Membranwand dadurch aus, dass die Membranwand zumindest teilweise Bereiche aufweist, in welchen unterschiedliche Stahlwerkstoffe und/oder Nickelbasislegierungen als jeweiliger Steg- oder Rohrwerkstoff oder als jeweiliger Flossenrohrwerkstoff aneinandergrenzend miteinander verbunden sind.
  • Die Erfindung geht also von der Idee aus, dass nicht alle Bereiche einer Membranwand vollständig mit Material ausgebildet sein müssen, das den jeweiligen Dampfparametern Stand hält. Beispielsweise ist es möglich, die Rohre der entsprechenden Membranwandbereiche oder -abschnitte aus einem Nickelbasislegierungswerkstoff herzustellen, die aneinandergrenzenden Rohre aber mit einem Steg aus kostengünstigerem austenitischem oder gegebenenfalls auch aus martensitischem Material zu verbinden. Insbesondere aber ist es hierdurch möglich, zum Teil gegenüber den "austenitischen" Nickelbasislegierungen kostengünstigere martensitische Werkstoffe bereichsweise auch für die medienführenden Rohre zu verwenden und insbesondere aneinandergrenzende Membranwandteilsegmente mit einem Steg und/oder Rohr aus austenitischem Nickelbasislegierungswerkstoff zu verbinden. Hierbei lässt sich bei der Montage der Membranwandteile oder Membranwandteilsegmente auf der Baustelle die bei martensitischem Material notwendige Wärmebehandlung durch das so genannte Vorschuhen bei der Erstellung der entsprechenden Membranwandteile oder Membranwandteilsegmente in der Werkstatt vermeiden. Hierbei wird dann an die jeweiligen Rohre und/oder Stege aus martensitischem Material, d.h. aus einem Werkstoff mit einer martensitischen Gefügestruktur, ein Steg oder Rohr aus austenitischem Material, d.h. einem Werkstoff mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere einer austenitischen Nickelbasislegierung, angeschweißt. An diesen Steg oder dieses Rohr wird dann auf der Baustelle ein korrespondierender Steg oder ein korrespondierendes Rohr eines angrenzenden Membranwandteilsegments angeschweißt, welche ebenfalls aus einer Nickelbasislegierung mit austenitischer Gefügestruktur bestehen und an deren gegenüberliegenden Ende wiederum ein Rohr oder ein Steg angeschweißt ist, welche gegebenenfalls ebenfalls aus einem Nickelbasislegierungswerkstoff mit austenitischem Gefüge oder aber wiederum aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur bestehen. Die die aneinandergrenzenden Stege oder Rohre der beiden Membranwandteilsegmente miteinander verbindende Schweißnaht braucht dann nicht wärmebehandelt zu werden. Aufgrund des den Rohren oder Stegen mit martensitischer Gefügestruktur jeweils vorgelagerten Steges oder Rohres aus Nickelbasislegierung bleibt das Rohr oder der Steg mit martensitischer Gefügestruktur ohne Wärmeeinflusszone und es ist keine Wärmebehandlung notwendig.
  • Die Bereiche mit unterschiedlichen Werkstoffen werden mit einer Schweißverbindung miteinander verbunden, so dass die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht, dass die aneinandergrenzenden und miteinander verbundenen Bereiche aus jeweils unterschiedlichem Steg- oder Rohrwerkstoff oder Flossenrohrwerkstoff mittels einer Schweißverbindung miteinander verbunden sind.
  • Hierbei ist es für die mechanische Belastung der Membranwand weiterhin von Vorteil, wenn die unterschiedlichen Steg- oder Rohrwerkstoffe oder Flossenwerkstoffe einen ähnlichen, maximal +/- 20 % voneinander abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Aufgrund der gleichartigen Wärmeausdehnung ist sichergestellt, dass keine ungewollten, außergewöhnlich hohe Spannungskräfte in der Membranwand beim Betrieb des Dampferzeugers auftreten.
  • Während es in der Regel bei Membranwandflächen, die denselben Dampfparametern innerhalb eines definierten Temperaturbereiches ausgesetzt sind, wobei es sich in der Regel um im Großdampferzeuger im Wesentlichen auf einer horizontalen Ebene angeordnete Bereiche der Membranwand handelt, zweckmäßig und vorteilhaft ist, großflächiger Bereiche der Membranwand oder von Membranwandteilsegmenten mit aneinandergrenzenden Steg- und Rohrmaterialien oder aneinandergrenzenden Flossenrohrmaterialien aus einem Werkstoff mit gleichartiger Gefügestruktur, beispielsweise einer austenitischen oder martensitischen Gefügestruktur, herzustellen, ist es im Übergangsbereich von Membranwandbereichen, die unterschiedlichen Dampfparametern ausgesetzt sind, also bei vertikal übereinander angeordneten Membranwandbereichen oder bei horizontal seitlich aneinander anschließenden Bereichen aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur, wiederum zweckmäßig und vorteilhaft, Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen und/oder Flossenrohrverbindungen vorzusehen, bei welchen der Steg und zumindest ein daran angrenzendes Rohr jeweils aus einem unterschiedlichen Werkstoff mit auch zueinander unterschiedlicher Gefügestruktur ausgebildet sind. Die Erfindung sieht daher in weiterer Ausgestaltung vor, dass die unterschiedlichen Steg- oder Rohrwerkstoffe oder Flossenwerkstoffe jeweils eine unterschiedliche Gefügestruktur aufweisen.
  • Um insbesondere unter diesen Bedingungen im Übergangsbereich zweier in horizontaler Richtung nebeneinander angeordneter Membranwandbereiche oder zweier Membranwandteilbereiche mit martensitischer Gefügestruktur, in ihrer wesentlichen Fläche, beispielsweise im ersten Verdampferteilbereich, einen Übergangs- und Verbindungsbereich, beispielsweise aus einer Kombination aus dem Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur und einem Werkstoff mit austenitischer Gefügestruktur ausbilden zu können, zeichnet sich die Erfindung in Ausgestaltung weiterhin dadurch aus, dass sich ein Stegabschnitt einer Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder einer Flossenrohrverbindung lediglich über einen Teilbereich der Stegregelbreite erstreckt. Beispielsweise lässt sich hierdurch die Kombination eines Rohres mit martensitischer Gefügestruktur und daran angeschweißtem Stegbereich aus Nickelbasislegierungswerkstoff mit austenitischer Gefügestruktur durch Anschweißen des letzteren an das Rohr in der Montagewerkstatt erstellen, wobei der Steg dann lediglich die beispielsweise halbe Breite des am Dampferzeuger später realisierten Steges aufweist. In diesem Sinne wird unter der Stegregelbreite die an der fertigen Membranwand des Großdampferzeugers jeweils zwei Rohre verbindende Gesamtstegbreite verstanden. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist es nun möglich, auf der Baustelle einen Anschluss an ein Rohr-Steg-Gegenstück oder -Anschlussstück herzustellen, das beispielsweise sowohl in seinem Stegbereich als auch in seinem Rohrbereich aus einer Nickelbasislegierung mit austenitischer Gefügestruktur besteht, indem die beiden dabei aneinanderstoßenden Stegbereiche, die dann insgesamt die Stegregelbreite ergeben, mit einer Schweißverbindung verbunden werden. Hier ist dann die Wärmeeinflusszone auf den Stegbereich begrenzt und erfasst nicht mehr das beispielsweise eine martensitische Gefügestruktur aufweisende angrenzende Rohr, welches in der Werkstatt vorher mit dem Steg mit austenitischer Gefügestruktur verbunden worden ist. Auf diese Weise ist auf der Baustelle eine Wärmebehandlung dieser eine martensitische Gefügestruktur aufweisenden Bauteile nicht mehr notwendig.
  • In Kombination aller möglichen Teilbereiche der Membranwand wird diese danach in ihrer fertigen Betriebskonfiguration des Dampferzeugers sowohl aneinandergrenzende Bereiche aus gleichen Werkstoffen, insbesondere solchen mit gleicher Gefügestruktur, als aber auch aneinandergrenzende Bereiche aus unterschiedlichem Werkstoff, insbesondere auch solche mit unterschiedlicher Gefügestruktur, aufweisen. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung dadurch aus, dass die Membranwand aneinandergrenzende Bereiche mit Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen aus unterschiedlichen Werkstoffen und aneinandergrenzende Bereiche mit Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen aus gleichen, insbesondere gefügestrukturgleichen, Werkstoffen aufweist.
  • In einer konkreten Ausgestaltung, die sich kostengünstig realisieren lässt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Membranwand weiterhin dadurch aus, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere im Austragsteilbereich des Großdampferzeugers (vorzugsweise bis in einen Bereich, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur von ungefähr bis zu 550°C standhält) aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer Gefügestruktur, insbesondere aus 7CrMoVTiB10-10 oder T24, bestehen.
  • Die vorstehend benutzten Bezeichnungen und auch die später folgenden Bezeichnungen für Stahlsorten beziehungsweise Stahlwerkstoffe entsprechen entweder den üblichen Deutschen Werkstoffbezeichnungen oder der Nomenklatur gemäß ASTM (American Society for Testing Materials), soweit nichts anderes angegeben ist.
  • Bei einem solchen konkreten Dampferzeuger kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere in einem ersten Verdampferteilbereich des Großdampferzeugers oberhalb des Austragsteilbereiches (in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur in einem Bereich von ungefähr gleich 550°C bis ungefähr gleich 600°C standhält) aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einem martensitischen Stahlwerkstoff, insbesondere aus VM12 oder T92 oder X10CrWMoVNb9-2, bestehen.
  • Von Vorteil und zweckmäßig kann es nun sein, wenn in einigen Teilbereichen der Membranwand, insbesondere im ersten Verdampferteilbereich, die Membranwand aus einzelnen Membranwandsegmenten oder Membranwandteilsegmenten zusammengesetzt ist, die in ihrem ganz wesentlichen Teil aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen bestehen, die aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, hergestellt sind. Um bei diesem martensitischen Stahlmaterial nun auf der Baustelle eine normalerweise notwendige Wärme- oder Glühbehandlung des Schweißnahtbereiches zu vermeiden, können diese Membranwandteilsegmente in der Werkstatt an ihrer Ober- und/oder Unterseite und/oder an jeder ihrer Längsseiten mit einem Stegbereich oder einem Rohr und/oder Rohr- und Stegstücken aus austenitischem Material, insbesondere aus einem Nickelbasislegierungsmaterial versehen werden. Diese Stegbereiche oder Rohre oder Rohr- und Stegstücke werden in der Werkstatt an die Ober- oder Unterseite und/oder die Längsseiten angeschweißt und können dort einer Wärmebehandlung zugeführt werden. Durch dieses "Vorschuhen" genannte Vorgehen, grenzen an der Baustelle beim Zusammenbau dieser einzelnen Membranwandteilsegmentbereiche zu der gesamten Membranwand oder zu Teilbereichen der Membranwand keine Werkstoffe mit martensitischer Gefügestruktur unmittelbar mehr aneinander, die mittels einer Schweißnaht verbunden werden und danach einer Wärmebehandlung oder einem Glühen unterzogen werden müssten. Wärmebehandlungen dieser Schweißnahtbereiche sind auf der Baustelle nicht mehr notwendig, obwohl diese Membranwandteilsegmente in ihren ganz wesentlichen Bereichen aus einem Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur bestehen.
  • Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass die Membranwand, insbesondere im ersten Verdampferteilbereich, zumindest bereichsweise Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen aufweist, die jeweils mindestens ein Rohr aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, mit angeschweißtem Steg oder angeschweißter Flosse aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, umfassen.
  • Hierbei ist es nicht nur möglich, dass der Steg aus einem Material mit austenitischer Gefügestruktur und das angrenzende Rohr aus einem Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur besteht. Vielmehr ist es auch möglich, dass außenseitig ein Rohr austenitischer Gefügestruktur den Abschluss ausbildet, an welchem ein Steg mit martensitischer Gefügestruktur in der Werkstatt angeschweißt wurde. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass die Membranwand, insbesondere im ersten Verdampferteilbereich, zumindest bereichsweise Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen aufweist, die jeweils einen Steg aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, mit angeschweißtem Rohr aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W umfassen.
  • Hierbei ist es dann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn die Bereiche angeschweißter Stege oder Flossen oder Rohre aus Nickelbasislegierung an den Längsseiten eines im Wesentlichen aus Stahlwerkstoff mit martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, bestehenden Membranwandteilsegmentes ausgebildet sind.
  • Neben dieser die seitliche Aneinanderschweißung mehrerer Membranwandteilsegmente betreffenden Ausgestaltung, sieht die Erfindung für die Aneinanderschweißung in vertikaler Richtung übereinander liegender Membranwandteilsegmente vor, dass die Membranwand, insbesondere im ersten Verdampferteilbereich, zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen an Rohr-Steg-Rohr-Abschnitte oder Flossenrohrabschnitte aus einem Material mit martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, Rohr-Abschnitte oder Flossenrohrabschnitte und/oder Stegabschnitte aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, angeschweißt sind.
  • Hierbei ist es weiterhin dann von besonderem Vorteil, wenn die Bereiche angeschweißter Rohr-Abschnitte oder Flossenrohrabschnitte und/oder Stegabschnitte längs der Ober- und/oder Unterseite eines Membranwandteilsegmentes aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, ausgebildet sind.
  • Besonders kostengünstig lassen sich Membranwände konstruieren und herstellen, wenn diese aus einzelnen Membranwandteilsegmenten aufgebaut ist, die in der Werkstatt hergestellt werden und dann auf der Baustelle miteinander verschweißt werden. Um hierbei solche Membranwandteilsegmente verwenden zu können, die im wesentlichen Teil ihrer flächigen Ausgestaltung Rohre und Stege aus einem Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur aufweisen, ohne dass diese nach dem Verschweißen auf der Baustelle einer Glüh- oder Wärmebehandlung unterzogen werden müssen, ist die Erfindung weiterhin gekennzeichnet durch ein im Wesentlichen aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur bestehendes Membranwandteilsegment, das längs seiner Ober- und Unterseite angeschweißte Rohr-Abschnitte und/oder Steg-Abschnitte oder Flossenrohrabschnitte und längs seiner Längsseiten angeschweißte Steg- oder Flossenbereiche oder Rohre aus Nickelbasislegierungsmaterial aufweist.
  • Eine solche vorteilhafte Ausgestaltung kann insbesondere an den Längsseiten eines Membranwandteilsegmentes auch mehr als ein Element aus Nickelbasislegierungsmaterial aufweisen. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass die ein aus Nickelbasislegierungsmaterial bestehendes Rohr und/oder einen aus Nickelbasislegierungsmaterial bestehenden Steg aufweisenden Abschnitte oder Bereiche der Membranwand oder der Membranwandteilsegmente jeweils mehrere Rohre und/oder Stege umfassen.
  • Weiterhin kann bei einem solchen Großdampferzeuger vorgesehen sein, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere in einem zweiten Verdampferteilbereich des Großdampferzeugers (in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur in einem Bereich von ungefähr gleich 600°C bis ungefähr gleich 620°C standhält) aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einer Nickelbasislegierung mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, bestehen.
  • Hierbei bezeichnet HR6W einen aus Japan kommenden Stahl, der dort mit dieser Japanischen Nomenklatur bezeichnet ist.
  • Da sich in vertikaler Richtung der Membranwand des Großdampferzeugers zwischen dem ersten Verdampferteilbereich und dem zweiten Verdampferteilbereich ein Materialwechsel mit gleichzeitiger Änderung der Gefügestruktur vollzieht, ist es gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn die Membranwand, insbesondere im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich zum zweiten Verdampferteilbereich, zumindest bereichsweise aus einem Membranwandteilsegment aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur, insbesondere aus VM12 oder T92 mit angeschweißtem Bereich oder Abschnitt aus Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, besteht.
  • Für beim fertigen Großdampferzeuger in der Membranwand darüber angeordnete Bereiche sieht die Erfindung vor, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere in einem ersten Teilbereich des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung (in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 620°C bis ungefähr gleich 600°C standhält) aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere A617 oder HR6W, bestehen.
  • Weiterhin sieht die Erfindung für in der Membranwand wiederum vertikal darüber angeordnete weitere Bereiche vor, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere in einem zweiten Teilbereich des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung, vorzugsweise im Bereich der Überhitzer (in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 600°C standhält) zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, die jeweils mindestens ein Rohr aus einer Nickelbasislegierung, insbesondere A617, mit angeschweißtem Steg aus einer dazu unterschiedlichen Nickelbasislegierung, insbesondere HR6W, umfassen, wobei beide Werkstoffe vorzugsweise eine austenitischen Gefügestruktur aufweisen.
  • Dabei ist ferner für einen in vertikaler Richtung der fertigen Membranwand des Großdampferzeugers letzten und obersten Bereich vorgesehen, dass die Membranwand bereichsweise, insbesondere in einem dritten Teilbereich des Großdampferzeugers (in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur von bis zu ungefähr gleich 550°C standhält) zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und angrenzendes Rohr oder aneinanderangrenzende Flossenrohre jeweils aus einem Stahlwerkstoff mit ferritschbainitischer Gefügestruktur, insbesondere aus 7CrMoVTiB10-10, bestehen.
  • Bei einer solchen vertikalen Übereinanderanordnung verschiedener Teilbereiche der Membranwand eines Großdampferzeugers sieht die Erfindung weiterhin vor, dass im Austragsteilbereich und/oder im ersten Verdampferteilbereich und/oder im zweiten Verdampferteilbereich und/oder im ersten Teilbereich mit Vertikalberohrung und/oder im zweiten Teilbereich mit Vertikalberohrung und/oder im dritten Teilbereich des Großdampferzeugers jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Weiterhin sieht die Erfindung in Ausgestaltung dabei vor, dass im Austragsteilbereich und/oder im ersten Verdampferteilbereich und/oder im zweiten Verdampferteilbereich und/oder im ersten Teilbereich mit Vertikalberohrung und/oder im zweiten Teilbereich mit Vertikalberohrung und/oder im dritten Teilbereich jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus demselben Stahlwerkstoff und/oder derselben Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit gleicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Da die Membranwand auch Teilbereiche, insbesondere solche die sich auf der selben horizontalen Höhe der Membranwand des fertigen Dampferzeugers befinden, aufweist, zeichnet sich die Erfindung auch noch dadurch aus, dass in mindestens einem der Verdampferteilbereiche und der Teilbereiche mit Vertikalberohrung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus zwar jeweils unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung, aber mit gleicher oder gleichartiger Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Die aus verschiedenen Teilbereichen zusammengesetzte Membranwand weist folglich auch Übergangsbereiche von einem Teilbereich zu einem vertikal darüber angeordneten anderen Teilbereich auf. Für diese Übergangsbereiche sieht die Erfindung in Ausgestaltung zunächst vor, dass im Übergangsbereich vom Austragsteilbereich zum ersten Verdampferteilbereich und/oder im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich zum zweiten Verdampferteilbereich und/oder im Übergangsbereich vom zweiten Verdampferteilbereich zum ersten Teilbereich mit Vertikalberührung und/oder im Übergangsbereich vom ersten Teilbereich mit Vertikalberührung zum zweiten Teilbereich mit Vertikalberührung und/oder im Übergangsbereich vom zweiten Teilbereich mit Vertikalberührung zum dritten Teilbereich des Großdampferzeugers jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder ein Rohr eines Teilbereiches mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches aus unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Dabei kann es zum Teil aber auch so sein, dass im Übergangsbereich vom zweiten Verdampferteilbereich zum ersten Teilbereich mit Vertikalberührung und/oder im Übergangsbereich vom ersten Teilbereich mit Vertikalberührung zum zweiten Teilbereich mit Vertikalberührung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder ein Rohr eines Teilbereiches mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches aus demselben Stahlwerkstoff und/oder derselben Nickelbasislegierung und/oder aus einem Werkstoff mit gleicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Da es aber auch möglich ist, dass zwar unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, diese aber die gleiche Gefügestruktur aufweisen, sieht die Erfindung schließlich auch noch vor, dass in mindestens einem Übergangsbereich zwischen einem Verdampferteilbereich oder Teilbereich mit Vertikalberührung und einem Teilbereich mit Vertikalberührung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder ein Rohr eines Teilbereiches mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches aus zwei jeweils unterschiedlichen Stahlwerkstoffen und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung, aber mit gleicher oder gleichartiger Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung eine Seitenwand einer Membranwand und in
    Fig. 2
    in schematischer Aufsicht ein Membranwandteil-segment.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenwand einer Membranwand 1 eines Großdampferzeugers, die aus sechs vertikal übereinander angeordneten Teilbereichen 2-7 besteht. Im rechten Teilbild ist jeweils angegeben, aus welchem bevorzugten Material in dem jeweiligen Teilbereich 2-7 zum einen die jeweiligen das Medium führenden Rohre und zum anderen der jeweils zwei Rohre verbindende Steg oder der an einem Rohr angeschweißte Stegbereich beim Ausführungsbeispiel besteht. Außerdem ist für jeden Bereich die werkstoffkundliche Gefügestruktur des jeweiligen Werkstoffes angegeben.
  • Im untersten Teilbereich, dem Austragsteilbereich 2 des Großdampferzeugers, besteht die Membranwand 1 aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen, bei welchen sowohl das Rohr als auch der Steg aus ferritisch-bainitischem Stahlwerkstoff 7CrMoVTiB10-10 bestehen. Im vertikal darüber angeordneten ersten Verdampferteilbereich 3 des Großdampferzeugers, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 550°C bis ungefähr gleich 600°C standhält, besteht die Membranwand 1 aus einer Rohr-Steg-Rohr-Verbindung, bei welcher Rohr und Steg aus dem Stahlwerkstoff VM12, welcher eine martensitische Gefügestruktur aufweist, hergestellt sind. Unter Betriebsmaterialgrenztemperatur wird die Temperatur verstanden, bei welcher das jeweilige Rohr unter Berücksichtigung seines Oxidationsverhaltens (dampfseitig), seines Korrosionsverhaltens (rauchgas-/feuerraumseitig) und seines Festigkeitsverhaltens (Kriechen) eine Standzeit von mindestens 200.000 Betriebsstunden erzielt.
  • Die verschiedenen Teilbereiche der Membranwand 1, nämlich der Austragsteilbereich 2, der erste Verdampferteilbereich 3 sowie die nachfolgend noch aufgeführten Bereiche zweiter Verdampferteilbereich 4, erster Teilbereich 5 mit Vertikalberohrung, zweiter Teilbereich 6 mit Vertikalberohrung und dritter Teilbereich 7, werden auf der Baustelle eines Kraftwerks aus einzelnen, in der Werkstatt vorgefertigten Segmenten zu dem jeweiligen Teilbereich und der Membranwand insgesamt zusammengesetzt. Diese einzelnen Membranwandteilsegmente 8 werden in der Regel an ihrer Ober- und Unterseite sowie an ihren gegenüberliegenden Längsseiten mit benachbarten Membranwandteilsegmenten 8' verschweißt. Während es sich bei den an die Längsseiten angeschweißten benachbarten Segmenten 8' in der Regel jeweils um solche desselben Teilbereiches 2 bis 7 der Membranwand 1 handelt, können an der Ober- und Unterseite gegebenenfalls aber vertikal darüber liegende angrenzende Segmente aus dem jeweils benachbarten Teilbereich 3 bis 7 der Membranwand 1 durch Verschweißung angeschlossen sein.
  • Im Austragsteilbereich 2 des Großdampferzeugers wird ausschließlich ein ferritisch-bainitischer Stahlwerkstoff (7CrMoVTiB10-10) verwendet, so dass hier seitlich aneinander sowie übereinander anzuschließende Segmente dieses Teilbereiches 2 der Membranwand 1 problemlos miteinander verschweißt werden können, ohne auf Glüh- oder Wärmebehandlungen Rücksicht nehmen zu müssen.
  • Im Übergangsbereich von dem unteren Austragsteilbereich 2 zu dem vertikal darüber angeordneten Verdampferteilbereich 3 hingegen findet ein Materialwechsel von dem ferritischbainitschen Stahlwerkstoff 7CrMoVTiB10-10 zu dem martensitischen Stahlwerkstoff VM12 oder T92 statt, aus welchem der Verdampferteilbereich 3 im Wesentlichen hergestellt ist. Da martensitische Werkstoffe nach ihrer Verschweißung grundsätzlich einer Wärmebehandlung unterzogen werden müssen, sind zur Vermeidung einer solchen Wärme- oder Glühnachbehandlung auf der Baustelle beim Verschweißen einzelner Segmente der Membranwand 1 besondere Maßnahmen notwendig. Im Übergangsbereich vom Austragsteilbereich 2 zum Verdampferteilbereich 3 aber auch innerhalb des Verdampferteilbereiches 3 besteht eine solche besondere Maßnahme darin, die einzelnen Membranwandteilsegmente 8, 8' des ersten Verdampferteilbereiches 3 vorzusehen. Die Membranwandteilsegmente 8, 8' bestehen im Verdampferteilbereich 3 aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen 17, die aus dem Stahlwerkstoff VM12 oder T92 hergestellt sind. Um diese Segmente 8 nun auf der Baustelle ohne weitere Wärmebehandlung mit daran angrenzenden Segmenten 8' verbinden zu können, sind die einzelnen Segmente 8, 8' vorzugsweise rundherum, d.h. an ihrer Ober- und Unterseite 11, 12 sowie an den beiden Längsseiten mit in der Werkstatt angeschweißten Rohren 13 oder Stegen 14, 15, 16 oder Flossen aus einem anderen Material, im vorliegenden Beispiel aus der Nickelbasislegierung A617 oder HR6W mit austenitischem Gefüge, versehen. Dieses sogenannte Vorschuhen erfolgt in der Werkstatt und dabei werden an der Ober- und Unterseite 11, 12 eines jeweiligen Segmentes 8, 8' aus VM12-oder T92-Stahl Rohre 13 und Stege 14 oder Flossen in einer Länge von ca. 100-150 mm aus A617 oder HR6W angeschweißt. An den Längsseiten wird vorzugsweise eine halbe Stegbreite, d.h. eine halbe Regelstegbreite 15, 16, aus austenitischer Nickelbasislegierung aus A617 oder HR6W angeschweißt. Durch dieses Vorschuhen werden in der Werkstatt Segmente 8, die dann als Transporteinheit zur Baustelle transportiert werden, hergestellt, die rundherum einen Anschluss aus Nickelbasislegierung aufweisen, an welchen jeweils mithilfe einer Schweißnaht angrenzende Teilsegmente 8' der Membranwand 1 angeschweißt werden können. Durch das Vorschuhen und das Anschweißen der Elemente aus Nickelbasislegierung ist es möglich, in der Werkstatt die notwendige Glüh- und Wärmebehandlung der dabei notwendigerweise entstehenden Schweißzonen vorzunehmen und so die einzelnen, eine Transporteinheit bildenden Membranwandteilsegmente 8 oder Segmente der Membranwand 1 herzustellen. An der Baustelle hingegen erfolgt dann die Verbindung mit anderen, in gleicher Weise aufgebauten und hergestellten Membranwandteilsegmenten 8' über Schweißnähte, die an den aus Nickelbasislegierungswerkstoffen ausgebildeten Abschnitten der vorgeschuhten Elemente ausgeführt werden. Hierdurch wird das martensitische VM12- oder T92-Material aber nicht mehr wärmebeeinflusst, so dass eine Wärme- oder Glühbehandlung auf der Baustelle nicht notwendig ist. Auf diese Weise wird der Verdampferteilbereich 3 auf der Baustelle zusammengesetzt und montiert.
  • In vertikaler Richtung im Übergangsbereich vom Austragsteilbereich 2 zum Verdampferteilbereich 3 sind dann jeweils Rohre mit angeschweißter oder angeformter Flosse oder Steg aus dem Stahlwerkstoff 7CrMoVTiB10-10 mit ferritisch-bainitischer Gefügestruktur des Auftragsteilbereiches 2 an einen vorgeschuhten Abschnitt aus einem Rohr 13 und einer Flosse oder einem Steg 14 aus Nickelbasislegierung, insbesondere A617, des daran anzuordnenden Segmentes oder Teilsegmentes 8, 8' des ersten, Verbindungen 17 aus Rohren 9 aus VM12 oder T92 und Flossen oder Stegen 10 aus VM12 oder T92 aufweisenden Verdampferteilbereiches 3 angeschweißt. In vertikaler Richtung liegt somit dann die Materialfolge ferritisch-bainitischer 7CrMoVTiB10-10-Stahl im Austragsteilbereich 2, Nickelbasislegierung im vorgeschuhten Bereich und martensitischer VM12- oder T92-Stahl im Verdampferteilbereich 3 vor.
  • Innerhalb des ersten Verdampferteilbereiches 3 werden seitlich nebeneinander oder übereinander angeordnete Segmente oder Membranteilsegmente 8, 8' dieses Teilbereiches 3 der Membranwand 1 längs ihrer vorgeschuhten Stegbereiche 15, 16, die in der Regel die Hälfte der Regelbreite eines Steges betragen, verschweißt. Hier wird also ebenfalls eine Schweißnaht längs des jeweiligen vorgeschuhten Stegbereiches 15, 16 aus Nickelbasislegierungsmaterial (A617 oder HR6W) ausgeführt. Da hier in Nickelbasislegierungsmaterial geschweißt wird, erfolgt auch hier wiederum keine Beeinflussung des martensitischen Gefüges des auf der anderen Stegseite angrenzenden Rohr- oder Flossen- oder Stegmaterials.
  • Während im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel an den Längsseiten die einzelnen Segmente 8, 8' jeweils mit halben Stegen 15, 16 aus Nickelbasislegierungsmaterial enden, ist es auch möglich, diese Längsseiten jeweils mit einem Rohr aus Nickelbasislegierungsmaterial enden zu lassen. In der Werkstatt wird dann an einen letzten Steg aus martensitischem Stahl ein Rohr aus Nickelbasislegierungsmaterial angeschweißt. Auf der Baustelle wird dann seitlich daran ein Segment 8' angeschweißt, das an der diesem Rohr zugewandten Längsseite einen Steg aus Nickelbasislegierungsmaterial aufweist. Auch hier kann dann eine Verschweißung auf der Baustelle erfolgen, in der Nickelbasislegierungsmaterial mit vorzugsweise austenitischer Gefügestruktur ausgebildet wird.
  • Ebenso ist es möglich, an Stelle des Vorschuhens von kurzen Rohren 13 und Stegen 14 aus Nickelbasislegierungsmaterial an der Ober- und Unterseite 11, 12 eines jeden Segmentes 8, 8' dort lediglich eine Aufschweißung oder Auftragsschweißung oder Aufpanzerung auf den Endstirnkanten der martensitischen Rohre 9 und der martensitischen Stege 10 aufzubringen. Eine solche Panzerung, Aufschweißung oder Auftragsschweißung hat dann auf der Baustelle dieselbe Funktion und dieselbe Wirkung wie der vorstehend beschriebene vorgeschuhte Bereich aus den Rohren 13 und Stegen 14. Eine solche Aufschweißung, Auftragsschweißung oder Panzerung kann auch an den Längsseiten 15, 16 eines jeden Segmentes 8, 8' ausgebildet sein und dabei auf der seitlichen Längskante eines das jeweilige Segment 8, 8' begrenzenden Rohres 9 oder Steges 10 aufgebracht sein. In diesem Falle wird durch diese Aufschweißung, Auftragsschweißung oder Panzerung der jeweilige Abschlusssteg oder das jeweilige Abschlussrohr aus Nickelbasislegierungsmaterial der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ersetzt.
  • Natürlich ist es auch denkbar als Abschlussstück eine Kombination von Rohr und Steg oder Rohr und Aufpanzerung oder Steg und Aufpanzerung aus Nickelbasislegierungsmaterial vorzusehen. Auf einen Abschlussbereich eines jeweiligen Segmentes 8, 8' der insbesondere in den Längskantenbereichen 15, 16 mehrere Rohre und/oder Stege aus Nickelbasislegierungsmaterial umfasst, kann je nach Anwendungsfall und konstruktiver Gegebenheit der insgesamt herzustellenden Membranwand 1 zweckmäßig sein.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der Membranteilsegmente 8, 8' besteht darin, dass das Vorschuhen an der Ober- und Unterseite 11, 12 nur das Anbringen der kurzen Rohre 13 umfasst. Ein an seiner Ober- und Unterseite 11, 12 derart vorgeschuhtes Membranteilsegment 8, 8', das an seinen Längsseiten im Übrigen nach einer der anderen Möglichkeiten mit einem Materialabschnitt aus Nickelbasislegierungsmaterial versehen sein kann, wird in der Werkstatt hergestellt und dann auf die Baustelle transportiert. Auf der Baustelle werden dann die vorgeschuhten Rohre mit jeweils einem angrenzenden Membranteilsegment verschweißt und die dabei im Bereich der Stege verbleibenden Zwischenräume werden dann auf der Baustelle mit eingelegten Blechen aus Nickelbasislegierungsmaterial durch Verschweißen verschlossen. Solche kleinflächigen Verschweißungen, bei denen dann auch kleinere Bereiche des jeweiligen Membranteilsegmentes 8, 8', die aus Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur bestehen, verschweißt werden, sind problemlos auch auf der Baustelle mit einer entsprechenden Glüh- oder Wärmebehandlung zu versehen oder aber es kann auch in diesen kleinteiligen Bereichen auf eine solche Glüh- oder Wärmebehandlungsmaßnahme verzichtet werden, ohne insgesamt die Festigkeit und Funktionsfähigkeit der Membranwand 1 insgesamt zu gefährden.
  • Vertikal über dem ersten Verdampferteilbereich 3 des Dampferzeugers ist ein zweiter Verdampferteilbereich 4 des Dampferzeugers angeordnet, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 600°C bis ungefähr gleich 620°C standhält. In diesem zweiten Verdampferteilbereich bestehen die Rohre und die Stege aus Nickelbasislegierungswerkstoff A617 oder HR6W mit jeweils austenitischer Gefügestruktur. Um im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich 3 zum zweiten Verdampferteilbereich 4 zu vermeiden, dass hier beim Übergang von der martensitischen Gefügestruktur des Verdampferteilbereichs 3 zur austenitischen Gefügestruktur im Verdampferteilbereich 4 auf der Baustelle eine Wärmebehandlung des martensitischen Materials VM12 oder gegebenenfalls T92 durchgeführt werden muss, sind die im Übergangsbereich angeordneten Rohre 9 und Stege 10 der Segmente oder Teilsegmente des Teilbereichs 3 aus VM12- oder T92-Stahlwerkstoff ebenfalls wie vorstehend beschrieben mit einem Rohrstück 13 oder Steg 14 oder zumindest einem Teilsteg, der einen Teil der Gesamtbreite des nachher insgesamt vorgesehenen Steges aufweist, zumindest längs ihrer Oberseite 11 aus einem Rohrwerkstoff oder Stegwerkstoff mit austenitischem Gefüge, insbesondere aus dem Rohrwerkstoff und Stegwerkstoff des zweiten Verdampferteilbereiches 4 vorgeschuht. Dies bedeutet, dass im Werkstattbereich bei Erstellung des Übergangsbereiches vom ersten Verdampferteilbereich 3 zum zweiten Verdampferteilbereich 4 hin an die Rohre 9 und Stege 10 solche aus dem austenitischen Werkstoff A617 oder HR6W angeschweißt werden. Auf der Baustelle werden diese Stege 14 und Rohre 13 dann mit einem entsprechenden Steg oder zumindest Stegteilbereich und mit einem entsprechenden Rohr aus dem Werkstoff A617 oder HR6W des zweiten Verdampferteilbereiches 4 verschweißt, wobei dann eine Wärmebehandlung der martensitischen Rohre 9 und Stege 10 aus VM12 oder T92 nicht mehr notwendig ist. Eine Verschweißung im zweiten Verdampferteilbereich 4 seitlich nebeneinander angeordneter Wandteile oder Segmente ist unproblematisch, da diese ein austenitisches Gefüge aufweisen und eine spezielle Wärmebehandlung nach dem Schweißen aneinandergrenzender Membranwandteilsegmente auf der Baustelle nicht notwendig ist.
  • Über dem zweiten Verdampferteilbereich 4 des Großdampferzeugers ist dann ein erster Teilbereich 5 des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung angeordnet, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 620°C bis ungefähr 600°C standhält. In diesem Teilbereich 5 des Großdampferzeugers bestehen die Rohre und die Stege aus der Nickelbasislegierung A617 mit austenitischem Gefüge. Da im Übergangsbereich vom zweiten Verdampferteilbereich 4 zum ersten Teilbereich 5 mit Vertikalberohrung entweder kein Werkstoffwechsel oder aber kein Wechsel der Gefügestruktur auftritt, können hier aneinandergrenzende Rohr- und Stegbereiche problemlos miteinander verschweißt werden. Insbesondere ist dies auch deshalb möglich, weil in diesen Bereichen keine Werkstoffe mit martensitischer Gefügestruktur verwendet werden oder vorhanden sind. An den ersten Teilbereich 5 mit Vertikalberohrung schließt sich dann ein zweiter Teilbereich 6 des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung an, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur im Bereich von ungefähr gleich 550° C standhält. In diesem Bereich bestehen Rohre und Stege der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung ebenfalls nicht aus unterschiedlichen Nickelbasislegierungswerkstoffen, nämlich den Nickelbasislegierungen A617 und HR6W, die aber beide eine austenitische Gefügestruktur aufweisen. Auch hier ist der Übergangsbereich zwischen erstem Teilbereich 5 und zweitem Teilbereich 6 daher problemlos mittels Schweißverbindungen realisierbar. Schließlich schließt sich nach oben in der Membranwand 1 an den zweiten Teilbereich 6 des Dampferzeugers mit Vertikalberohrung noch ein dritter Teilbereich 7 des Großdampferzeugers an, in welchem das jeweilige Rohr einer Betriebsmaterialgrenztemperatur in einem Bereich von bis zu ungefähr gleich 600°C standhält. In diesem Bereich findet wieder der Werkstoff 7CrMoVTiB10-10, der ein ferritischbainitisches Gefüge aufweist, sowohl für das Rohr als auch für den Steg der jeweiligen Rohr-Steg-Rohr-Verbindung Verwendung. Dieses Material ist auf der Baustelle problemlos miteinander, aber auch mit den Nickelbasislegierungsmaterial A617 und HR6W mit austenitscher Gefügestruktur verschweißbar, so dass auch hier besondere Maßnahmen, wie etwa das Anbringen und Versehen von vorgeschuhtem Material nicht notwendig ist.
  • Insgesamt wird mit den beschriebenen Maßnahmen eine Membranwand 1 eines Großdampferzeugers geschaffen, die bei den in der Planung befindlichen neuen sogenannten 700°-Kraftwerken eingesetzt werden kann, dabei aber nicht durchgängig aus teueren Nickelbasislegierungswerkstoffen besteht. Teilweise werden unterschiedliche Werkstoffe zwischen Rohr und Flosse im jeweiligen horizontalen Membranwandbereich, z.B. in den Membranteilsegmenten des zweiten Teilbereiches 6 des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung, verwendet. Insbesondere aber finden Membranteilsegmente 8, 8' Verwendung, die in ihrer Fläche im Wesentlichen aus einem Material mit martensitischem Gefüge bestehen (VM12 im Verdampferteilbereich 3) und mit rauchseitigen Ausschlussbereichen aus demgegenüber unterschiedlichen, insbesondere eine höhere Festigkeit und/oder Korrosionsbeständigkeit und/oder Oxidationsbeständigkeit aufweisenden Material ausgestattet sind. Insbesondere sind diese Ausschlussbereiche aus vorgeschuhten Elementen aus einem Nickelbasislegierungsmaterial (Werkstoff) gebildet. Diese Bereiche können sowohl an den Längsseiten 15, 16 als auch an der jeweiligen Ober- und Unterseite 11, 12 eines Membranwandteilsegmentes 8, 8' ausgebildet und angeordnet sein. Die Membranwand 1 sieht auch über die Vertikalerstreckung der Membranwand 1 gesehen unterschiedliche Materialien, insbesondere auch die Verwendung von Werkstoffen mit ferritisch-bainitischem und martensitischem Gefüge, vor. Um im Baustellenbetrieb die Wärmenachbehandlung von einer Schweißbehandlung unterworfenen Werkstücken oder Segmenten der Membranwand aus Werkstoff mit martensitischer Gefügestruktur zu vermeiden, ist vorgesehen, dass durch Vorschuhe mit entsprechendem Material aus Nickelbasislegierung mit austenitischer Gefügestruktur bei diesen Teilsegmenten eine Möglichkeit zur Ausführung einer Schweißverbindung geschaffen wird, die keiner Wärmebehandlung mehr bedarf, da das über das vorgeschuhte Material A617 angeschlossene Rohrmaterial aus martensitischem VM12 oder T92 beim Schweißen des vorgeschuhten Materials auf der Baustelle nicht derart wärmebeeinflusst wird, dass ein Glühen oder eine Wärmebehandlung notwendig würde. Das Anschweißen des Vorschuhmaterials an das martensitische Material erfolgt in der Werkstatt bei der Herstellung des jeweiligen Segmentes oder Teilsegmentes in seiner als Transporteinheit tauglichen Größe. In der Werkstatt kann eine Wärme- oder Glühbehandlung problemlos stattfinden. Gegebenenfalls kann durch das Einschweißen von Stegblechen auf der Baustelle auch das Schweißen kurzer Nähte an Material mit martensitischem Gefüge erfolgen.
  • Vorstehend ist die Ausbildung von Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen beschrieben. Es ist aber auch möglich, Membranwände mithilfe von Flossenrohren auszubilden. Bei Flossenrohren handelt es sich um Rohre, die durch ein Formgebungsverfahren, beispielsweise Warmstrangpressen, so verformt werden, dass aus dem zylindrischen Körper diametral gegenüberliegend zwei Flossenbereiche hervorstehen. Flossenrohre können dadurch zu einer Membranwand zusammengefügt werden, dass jeweils ein Flossenbereich von aneinander angrenzenden Flossenrohren mit einem Flossenbereich des gegenüberliegenden Rohres verschweißt wird. Ebenso können auch sogenannte Omega- oder Doppel-Omegarohre Verwendung finden.
  • Die Figur 2 zeigt in schematischer Aufsicht ein Membranwandteilsegment 8, das in dieser Form als Transporteinheit zunächst in einer Werkstatt hergestellt, dann zur Baustelle des Großdampferzeugers transportiert und dort mit weiteren, jeweils aneinandergrenzenden Membranwandteilsegmenten 8' zur Ausbildung der Membranwand 1 verschweißt wird. Bei dem Membranwandteilsegment 8 handelt es sich um ein solches, das im ersten Verdampferteilbereich 3 eingesetzt wird. Es besteht im Wesentlichen aus in Längsrichtung abwechselnd neben- und aneinander angeordneten Rohren 9 und Stegen 10 aus dem Stahlwerkstoff VM12 oder- T92 mit martensitischer Gefügestruktur. In Längsrichtung der Rohre 9 und Stege 10 sind an der Ober- und Unterseite 11, 12 des Membranwandteilsegmentes 8 jeweils kurze Rohrstücke 13 oder Stegstücke 14 jeweils an ein Rohr 9 oder einen Steg 10 angeschweißt. Die Rohr- und Stegstücke 13, 14 weisen eine Länge von ca. 100-150 mm auf. Diese Rohr- und Stegstücke 13, 14 bestehen aus einem Nickelbasislegierungsmaterial, insbesondere A617 oder HR6W, das ein austenitisches Gefüge aufweist. Die Verschweißung der jeweiligen Rohre 9 und Stege 13 mit den Rohrstücken 10 und Stegstücken 14 erfolgt in der Werkstatt bei der Erstellung des Membranwandteilsegmentes 8, so dass dort die notwendige Wärme- und Glühbehandlung durchgeführt werden kann. An den Längsseiten ist an dem jeweiligen außenseitigen Rohr 9 weiterhin jeweils ein Stegstreifen 15, 16 angeschweißt, der vorzugsweise die halbe Breite der Regelstegbreite aufweist. Auch diese Stegbereiche 15, 16 sind aus demselben Nickelbasislegierungsmaterial wie die Rohr- und Stegstücke 13, 14 ausgebildet. Insgesamt ist das Membranwandteilsegment 8 somit rundherum, d.h. an allen seinen Längsseiten und Längsrändern mit einem Material aus Nickelbasislegierungsmaterial vorgeschuht. Über diesen vorgeschuhten Bereiche wird das Membranwandteilsegment 8 dann mit einem jeweils angrenzenden Membranwandteilsegment 8' verschweißt, wobei die innerhalb des ersten Verdampferteilbereiches 3 ausgebildeten Membranwandteilsegmente 8, 8' vorzugsweise identisch zu dem dargestellten Membranwandteilsegment 8 bezüglich der Werkstoffzusammensetzung ausgebildet sind. In Fig. 2 ist daher der Anschluss eines identischem Membranwandteilsegmentes 8' angedeutet. Über die Anschlussstücke 13, 14 kann das jeweilige Membranwandteilsegment 8 dann nach oben und/oder unten entweder mit identisch aufgebauten Membranwandteilsegmenten 8, 8' oder aber im Übergangsbereich von beispielsweise dem ersten Verdampferteilbereich 3 zum vertikal darüber angeordneten zweiten Verdampferteilbereich 4 mit einem Membranwandteilsegment des zweiten Verdampferteilbereiches 4 verschweißt werden, bei welchem die Rohr-Steg-Rohr-Verbindung vollständig aus einer Nickelbasislegierung, beispielsweise aus A617, besteht. Ebenso ist es aber auch möglich, im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich 3 zum vertikal darunter ausgebildeten Austragsteilbereich 2 an den vorgeschuhten Bereich Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen aus ferritischem Material, beispielsweise 7CrMoVTiB10-10, anzuschweißen.
  • Die Membranwand 1 ist insgesamt so aufgebaut, dass sie mindestens einen Verdampferteilbereich, im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Verdampferteilbereich 3 aufweist, der aus einem martensitischen Werkstoff besteht. Insgesamt ist vorgesehen, dass für die flächigen Verbindungsbereiche 17 in mindestens einem der einzelnen Verdampferteilbereichen 2 - 7 Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet werden, bei welchen ein Rohr aus VM12 oder T12, welcher Werkstoffe ein martensitisches Gefüge aufweisen, mit einer Flosse aus VM12 oder T12 oder T92 (martensitisches Gefüge) oder A617 (Nickelbasislegierung, austenitisches Gefüge) oder HR6W (Nickelbasislegierung, austenitisches Gefüge) verbunden ist. Ebenso können diese flächigen Membranwandbereiche in einem der Verdampferteilbereiche 2 - 7 aus einem Rohr aus T24 mit ferritisch-bainitischem Gefüge oder aus 7CrMoVTiB10 - 10 aus ferritisch-bainitischem Gefüge bestehen, an welchem jeweils mindestens eine Flosse aus ebenfalls T24 oder 7CrMoVTiB10 - 10 oder aus VM12 oder aus 13CrMo4 - 4 angebracht ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, an ein Rohr aus T92 aus martensitischem Gefüge eine Flosse aus T92 oder VM12 oder A617 oder HR6W anzubringen. Schließlich können flächige Membranwandbereiche in einem der Verdampferteilbereiche 2 - 7 aus einem Rohr aus HR6W mit daran angebrachter Flosse aus ebenfalls HR6W oder A617 bestehen.
  • Insbesondere sind aus den vorstehend aufgeführten Materialkombinationen Membranwandteilsegmente hergestellt, wobei bei den aus VM12 oder T92 Rohre aufweisenden Membranteilsegmenten 8, 8' zumindest an den Längsseiten vorgeschuhte Bereiche ausgebildet sind. So erfolgt das Verschweißen von zwei Teilsegmenten 8, 8' längs des vorgeschuhten Bereiches bei Membranwandteilsegmenten, bei denen das Membranwandteilsegment 8 aus VM12 Rohren oder Stegen/Flossen mit vorgeschuhten Rohren oder Stegen/Flossen aus A617 oder HR6W an ein Membranwandteilsegment mit Rohren oder Flossen aus VM12 mit vorgeschuhtem Rohr oder vorgeschuhter Flosse aus A617 oder HR6W verschweißt wird, insbesondere ist bei dieser seitlichen Anordnung der vorgeschuhten Bereiche der Flossenbereich miteinander zu verschweißender Flossen an dem jeweiligen Membranwandteilsegment 8, 8' jeweils in der halben Länge der Gesamtstegbreite ausgebildet. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, aus VM12-Material bestehende Membranwände seitlich mit A617 oder HR6W vorzuschuhen und an aus T24 bestehende Membranwandbereiche mit vorgeschuhter Flosse oder vorgeschuhtem Steg aus A617 oder HR6W zu verbinden, wobei auch hier vorzugsweise die Flosse oder der Steg die halbe Regelstegbreite aufweist. Auch ist es möglich jeweils Membranwandbereiche, die aus T92-Werkstoff bestehen jeweils mit Vorschuhbereichen aus A617 oder HR6W zu versehen oder aber Membranwandbereiche, die aus T92-Werkstoff mit vorgeschuhten Materialbereichen aus A617 oder HR6W bestehen jeweils mit Membranwandbereichen zu verschweißen, die aus T24-Werkstoff mit seitlich vorgeschuhtem Material aus A617 oder HR6W (Flosse/Steg oder ggf. Rohr) bestehen. Auch hier kann die Flosse oder der Steg jeweils die halbe Regelstegbreite aufweisen.
  • Für die Verbindung senkrecht übereinander stehender Membranwandelemente in vertikaler Richtung sind für die Rohr-Rohr-Verbindungen die Materialkombinationen VM12-Rohr, vorgeschuht mit Rohrstücken aus A617 oder HR6W mit Rohren aus VM12, die ebenfalls vorgeschuhte Rohrabschnitte aus A16 oder HR6W aufweisen oder die Verbindung von VM12-Rohren die mit Rohrstücken aus A617 oder HR6W vorgeschuht sind mit Rohren aus T24 zum Verschweißen vorgesehen. Eine andere Materialkombination für diesen Anwendungsfall besteht darin, Rohre aus T92-Werkstoff mit vorgeschuhten Rohrstücken aus A617 oder HR6W mit identisch aufgebauten Rohren aus T92 mit vorgeschuhten Rohrstücken aus A617 oder HR6W oder aber mit Rohren aus T24 zu verschweißen. Weitere Werkstoffkombinationen bestehen darin, Rohre aus dem Werkstoff A617 direkt mit Rohren aus A617, VM12, T92, T24 oder HR6W zu verschweißen, wobei die Kombination A617 mit VM12 oder T12 dann ein Glühen oder eine Wärmebehandlung in der Werkstatt notwendig macht. Schließlich ist für diesen Anwendungszweck auch die Kombination von Rohren aus HR6W mit daran angeschweißten Rohren aus ebenfalls HR6W, VM12, T92, T24 oder A617 möglich, wobei dann wiederum bei der Verbindung mit Rohren aus VM12 oder T92 ein Glühen in der Werkstatt erfolgen muss.

Claims (15)

  1. Membranwand (1) eines Großdampferzeugers umfassend eine Mehrzahl von Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen und/oder Flossenrohrverbindungen, bei welchen die jeweiligen Rohre der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder die Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer, martensitischer oder austenitischer Gefügestruktur oder einer Nickelbasislegierung und der jeweils Rohre verbindende Steg der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder der Flossenrohrverbindung ganz oder in Kombination aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer, austenitischer oder martensitischer Gefügestruktur oder einer Nickelbasislegierung besteht, wobei die Membranwand (1) zumindest teilweise Bereiche aufweist, in welchen unterschiedliche Stahlwerkstoffe und/oder Nickelbasislegierungen als jeweiliger Steg- oder Rohrwerkstoff oder als jeweiliger Flossenrohrwerkstoff aneinandergrenzend miteinander verbunden sind, und wobei die aneinandergrenzenden und miteinander verbundenen Bereiche aus jeweils unterschiedlichem Steg- oder Rohrwerkstoff oder Flossenrohrwerkstoff mittels einer Schweißverbindung miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Membranwand (1) aneinandergrenzende Bereiche mit Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen aus unterschiedlichen Werkstoffen und aneinandergrenzende Bereiche mit Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen aus gleichen, insbesondere gefügestrukturgleichen, Werkstoffen aufweist, und dass die unterschiedlichen Steg- oder Rohrwerkstoffe oder Flossenrohrwerkstoffe einen ähnlichen, maximal +/- 20% voneinander abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  2. Membranwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Steg- oder Rohrwerkstoffe oder Flossenrohrwerkstoffe jeweils eine unterschiedliche Gefügestruktur aufweisen.
  3. Membranwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Stegabschnitt einer Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder einer Flossenrohrverbindung lediglich über einen Teilbereich der Stegregelbreite erstreckt.
  4. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere im Austragsteilbereich (2) des Großdampferzeugers aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer Gefügestruktur, insbesondere 7CrMoVTiB10-10 oder T24, bestehen,
    oder
    dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere in einem ersten Verdampferteilbereich (3) des Großdampferzeugers oberhalb des Austragsteilbereiches (3) aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einem martensitischen Stahlwerkstoff, insbesondere aus VM12 oder T92 oder X10CrWMoVNb9-2, bestehen.
  5. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranwand (1), insbesondere im ersten Verdampferteilbereich (3), zumindest bereichsweise Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen aufweist, die jeweils mindestens ein Rohr (9) aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, mit angeschweißtem Steg (15, 16) oder angeschweißter Flosse aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, umfassen,
    oder
    dass die Membranwand (1), insbesondere im ersten Verdampferteilbereich (3), zumindest bereichsweise Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen aufweist, die jeweils einen Steg (10) aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, mit angeschweißtem Rohr aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, umfassen.
  6. Membranwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche angeschweißter Stege (15, 16) oder Flossen oder Rohre aus Nickelbasislegierung an den Längsseiten eines im Wesentlichen aus Stahlwerkstoff mit martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, bestehenden Membranwandteilsegmentes (8, 8') ausgebildet sind.
  7. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranwand (1), insbesondere im ersten Verdampferteilbereich (3), zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen an Rohr-Steg-Rohr-Abschnitte oder Flossenrohrabschnitte aus einem Material mit martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, Rohr-Abschnitte (13) oder Flossenrohrabschnitte und/oder Stegabschnitte (14) aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, angeschweißt sind,
    wobei vorzugsweise
    die Bereiche angeschweißter Rohr-Abschnitte (13) oder Flossenrohrabschnitte und/oder Stegabschnitte (14) längs der Ober- und/oder Unterseite (11, 12) eines Membranwandteilsegmentes (8, 8') aus martensitischem Gefüge, insbesondere aus VM12 oder T92, ausgebildet sind.
  8. Membranwand nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein im Wesentlichen aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur bestehendes Membranwandteilsegment (8, 8'), das längs seiner Ober- und Unterseite (11, 12) angeschweißte Rohr-Abschnitte (13) und/oder Stegabschnitte (14) oder Flossenrohrabschnitte und längs seiner Längsseiten angeschweißte Steg- oder Flossenbereiche (15, 16) oder aus Nickelbasislegierungsmaterial aufweist,
    wobei vorzugsweise
    die ein aus Nickelbasislegierungsmaterial bestehendes Rohr und/oder einen aus Nickelbasislegierungsmaterial bestehenden Steg aufweisenden Abschnitte oder Bereiche der Membranwand (1) oder der Membranwandteilsegmente (8, 8') jeweils mehrere Rohre und/oder Stege umfassen.
  9. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere in einem zweiten Verdampferteilbereich (4) des Großdampferzeugers aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einer Nickelbasislegierung mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, bestehen, oder
    dass die Membranwand (1), insbesondere im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich (3) zum zweiten Verdampferteilbereich (4), zumindest bereichsweise aus einem Membranwandteilsegment (8, 8') aus einem Stahlwerkstoff mit martensitischer Gefügestruktur, insbesondere aus VM12 oder T92, mit angeschweißtem Bereich oder Abschnitt aus Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere aus A617 oder HR6W, besteht,
    oder
    dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere in einem ersten Teilbereich (5) des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und Rohr oder Flossenrohr jeweils aus einer Nickelbasislegierung, vorzugsweise mit austenitischer Gefügestruktur, insbesondere A617 oder HR6W, bestehen,
    oder
    dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere in einem zweiten Teilbereich (6) des Großdampferzeugers mit Vertikalberohrung, vorzugsweise im Bereich der Überhitzer, zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, die jeweils mindestens ein Rohr aus einer Nickelbasislegierung, insbesondere A617, mit angeschweißtem Steg aus einer dazu unterschiedlichen Nickelbasislegierung, insbesondere HR6W, umfassen, wobei beide Werkstoffe vorzugsweise eine austenitische Gefügestruktur aufweisen,
    oder
    dass die Membranwand (1) bereichsweise, insbesondere in einem dritten Teilbereich (7) des Großdampferzeugers, zumindest bereichsweise aus Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen besteht, bei welchen Steg und angrenzendes Rohr oder aneinandergrenzende Flossenrohre jeweils aus einem Stahlwerkstoff mit ferritisch-bainitischer Gefügestruktur, insbesondere aus 7CrMoVTiB10-10 bestehen.
  10. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Austragsteilbereich (2) und/oder im ersten Verdampferteilbereich (3) und/oder im zweiten Verdampferteilbereich (4) und/oder im ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung und/oder im zweiten Teilbereich (6) mit Vertikalberohrung und/oder im dritten Teilbereich (7) des Großdampferzeugers jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  11. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Austragsteilbereich (2) und/oder im ersten Verdampferteilbereich (3) und/oder im zweiten Verdampferteilbereich (4) und/oder im ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung und/oder im zweiten Teilbereich (6) mit Vertikalberohrung und/oder im dritten Teilbereich (7) jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus demselben Stahlwerkstoff und/oder derselben Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit gleicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  12. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Verdampferteilbereiche (3,4) und der Teilbereiche (5,6) mit Vertikalberohrung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen ein Steg und ein daran angrenzendes Rohr oder zwei aneinandergrenzende Stegbereiche der Rohr-Steg-Rohr-Verbindung oder zwei aneinandergrenzende Flossenrohre der Flossenrohrverbindung aus zwar jeweils unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung, aber mit gleicher oder gleichartiger Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  13. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich vom Austragsteilbereich (2) zum ersten Verdampferteilbereich (3) und/oder im Übergangsbereich vom ersten Verdampferteilbereich (3) zum zweiten Verdampferteilbereich (4) und/oder im Übergangsbereich vom zweiten Verdampferteilbereich (4) zum ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung und/oder im Übergangsbereich vom ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung zum zweiten Teilbereich (6) mit Vertikalberohrung und/oder im Übergangsbereich vom zweiten Teilbereich (6) mit Vertikalberohrung zum dritten Teilbereich (7) des Großdampferzeugers jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder ein Rohr eines Teilbereiches (2 - 6) mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches (3 - 7) aus unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung und/oder aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  14. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich vom zweiten Verdampferteilbereich (4) zum ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung und/oder im Übergangsbereich vom ersten Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung zum zweiten Teilbereich (6) mit Vertikalberohrung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder ein Rohr eines Teilbereiches (4, 5) mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches (5, 6) aus demselben Stahlwerkstoff und/oder derselben Nickelbasislegierung und/oder aus einem Werkstoff mit gleicher Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
  15. Membranwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Übergangsbereich zwischen einem Verdampferteilbereich (4) oder Teilbereich (5) mit Vertikalberohrung und einem Teilbereich (5,6) mit Vertikalberohrung jeweils Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen oder Flossenrohrverbindungen ausgebildet sind, bei welchen jeweils ein Steg und/oder Rohr ein Rohr eines Teilbereiches (4, 5) mit einem angrenzenden Steg und/oder Rohr eines anderen Teilbereiches (5, 6) aus zwar jeweils unterschiedlichem Stahlwerkstoff und/oder unterschiedlicher Nickelbasislegierung, aber mit gleicher oder gleichartiger Gefügestruktur miteinander verschweißt sind.
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