NO135759B

NO135759B -

Info

Publication number: NO135759B
Application number: NO1961/73A
Authority: NO
Inventors: W R Wagner
Original assignee: Rockwell International Corp
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1973-05-11
Publication date: 1977-02-14
Also published as: BE799425A; DK134201C; AU5562173A; SE388475B; CA978038A; AR198831A1; FR2185272A5; DE2323181A1; DE2323181C2; JPS4961501A; ZA732843B; GB1408832A; NL7306072A; CH568525A5; US3779212A; NO135759C; JPS5724801U; BR7303516D0; DK134201B; AU469187B2

Abstract

Dampgenerator.Steam generator.

Description

Oppfinnelsen angår en dampgenerator med innretninger for innføring av brennstoff og et oksydasjonsmiddel under trykk i forbrenningskammeret samt med en varmeveksler som gjennomstrømmes på den ene side av forbrenningsgasser og/eller brennende gasser og på den annen side av vann og/eller vanndamp. The invention relates to a steam generator with devices for introducing fuel and an oxidizing agent under pressure into the combustion chamber and with a heat exchanger through which combustion gases and/or burning gases flow on one side and water and/or water vapor on the other.

Det er kjent en rekke forskjellige dampgeneratorer. Den fra dampgeneratoren utviklede damp tjener til oppvarmning, til drift av turbiner og generatorer såvel i lokomotiver som i andre fartøy og til andre formål. Konvensjonelle dampgeneratorer omfatter fyringssystemer, hvor brennstoffet forbrennes i luft ved rela-tivt lave trykk i størrelsesorden fra 0,7 til 1,4 kg/cm 2 (absolutt) . Disse konvensjonelle dampgeneratorer omfatter omfangsrike stort dimensjonerte varmevekslerenheter eller kjeler med en lengde på 12 til 18 meter og med en diameter fra 6 til 18 meter. Forbrenningen av brennstoff-luftblandingen i slike dampgeneratorer er ufullstendig og forbrenningsproduktene fra slik ufullstendig forbrenning slippes ut i atmosfæren og fører til luftforurensning. Dessuten nyttes konvensjonelle svovel- og nitrogenholdige brennstoffer til fyring. Som oksydasjonsmiddel tjener luft som også inneholder nitrogen. Derved opptrer skadelige stoffer i avgassene og i atmosfæren. Det er foreslått mange fremgangsmåter for å minske eller eliminere problemet med forurensninger av omgivelsene ved skadelige stoffer i forbrenningsavgassene. Imidlertid er ingen av de hittil kjente fremgangsmåter fullstendig tilfredsstillende. De kjente forslag til løsninger befatter seg med fjerning eller nøytralisering av skadelige stoffer og ufull-stendige forbrenningsprodukter. Til dette formål benyttes forskjellige filtre og vaskeanordninger. Dessuten er det fremkommet mange forslag til forbedring av forbrenningsprosessen. Disse kjente forslag og anordninger gir imidlertid i beste fall utelukkende en delvis løsning av problemene. De fører til vesentlige økede kostnader bg til lavere virkningsgrad. I undervannsbåter o.l. er disse problemer overvunnet ved å anvende et system hvor et kullvannstoffbrennstoff forbrennes i en oksygenatmosfære og forbrenningsproduktene brukes direkte til å drive en turbin e.l. Disse forbrenningsprodukter omfatter imidlertid kullsyre og andre ikke-kondenserbare gasser såsom hydrogen, kulloksyd og kulldioksyd. Disse stoffer er i gassform ikke så godt egnet til drift av turbinen som vanndamp. Dessuten medfører de korrosjon av tur-binbladene og resirkulasjon av driftsmediet slik det skjer ved anvendelse av vanndamp, er ikke mulig. A number of different steam generators are known. The steam developed from the steam generator is used for heating, for the operation of turbines and generators both in locomotives and in other vessels and for other purposes. Conventional steam generators include firing systems, where the fuel is burned in air at relatively low pressures of the order of 0.7 to 1.4 kg/cm 2 (absolute). These conventional steam generators comprise bulky large-sized heat exchanger units or boilers with a length of 12 to 18 meters and with a diameter of 6 to 18 meters. The combustion of the fuel-air mixture in such steam generators is incomplete and the combustion products from such incomplete combustion are released into the atmosphere and lead to air pollution. In addition, conventional sulfur- and nitrogen-containing fuels are used for heating. Air, which also contains nitrogen, serves as an oxidizing agent. As a result, harmful substances appear in the exhaust gases and in the atmosphere. Many methods have been proposed to reduce or eliminate the problem of pollution of the environment by harmful substances in the combustion exhaust gases. However, none of the previously known methods is completely satisfactory. The known proposals for solutions deal with the removal or neutralization of harmful substances and incomplete combustion products. For this purpose, different filters and washing devices are used. In addition, many proposals have been made to improve the combustion process. However, these known proposals and devices only provide a partial solution to the problems at best. They lead to significantly increased costs and lower efficiency. In submarines etc. these problems are overcome by using a system where a coal hydrogen fuel is combusted in an oxygen atmosphere and the combustion products are used directly to drive a turbine etc. However, these combustion products include carbonic acid and other non-condensable gases such as hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. In gaseous form, these substances are not as well suited to operating the turbine as water vapour. In addition, they cause corrosion of the turbine blades and recirculation of the operating medium, as occurs when using steam, is not possible.

Det er således et formål ved foreliggende oppfinnel-se å skaffe en dampgenerator som arbeider uten å forurense den om-givende luft, og som samtidig er meget kompakt i utførelse og øko-nomisk i drift. It is thus an object of the present invention to provide a steam generator which works without polluting the surrounding air, and which is at the same time very compact in design and economical in operation.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en dampgenerator av den forannevnte art, hvilken dampgenerator er karakterisert ved en lukket tilførselsinnretning for innføring av brennstoff som er vesentlig fritt for svovel og nitrogen og oksygen som er vesentlig fritt for nitrogen under et trykk på mer enn 10 atmosfærer i forbrenningskammeret, ved et forhold mellom lengden av gassgjennomløpet i varmeveksleren og den hydrauliske diameter til gassgjennomløpet i varmeveksleren på mer enn lOO og mindre enn 1000 og fortrinnsvis ved hjelp av et sekundært oksygen-innløp i området ved innløpet til varmeveksleren. This purpose is achieved according to the invention by a steam generator of the aforementioned type, which steam generator is characterized by a closed supply device for introducing fuel which is substantially free of sulfur and nitrogen and oxygen which is substantially free of nitrogen under a pressure of more than 10 atmospheres in the combustion chamber, by a ratio between the length of the gas passage in the heat exchanger and the hydraulic diameter of the gas passage in the heat exchanger of more than 100 and less than 1000 and preferably by means of a secondary oxygen inlet in the area at the inlet of the heat exchanger.

Dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen medfører ingen luftforurensning. Virkningsgraden er meget høy og korrosjon av turbinen eller kondensatoren er ikke observert. Dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen er meget kompakt, vedlikeholds- og repara-sjonskostnadene er meget små og stanstiden minimal. Dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen kan bygges inn i eksisterende el-kraftverk når de gamle dampgeneratorer må utskiftes. Fortrinnsvis benyttes adskilt varmeutviklingsanlegg og damputviklingsanlegg. The steam generator according to the invention causes no air pollution. The efficiency is very high and corrosion of the turbine or condenser has not been observed. The steam generator according to the invention is very compact, the maintenance and repair costs are very small and the downtime minimal. The steam generator according to the invention can be built into existing electric power plants when the old steam generators have to be replaced. Preferably, separate heat generation systems and steam generation systems are used.

Som oksydasjonsmiddel tjener fortrinnsvis væske- eller gassformet oksygen og luft utestenges. Som brennstoff tjener fortrinnsvis væskeformet naturgass. Brennstoffet og oksydasjonsmidlet har fortrinnsvis et høyt trykk på opptil flere atmosfærer, fortrinnsvis opptil 500 og minst 200 atmosfærer. Forbrenningen er fullstendig. Forbrenningsproduktene omfatter utelukkende vann, kulldioksyd og kullsyre som hurtig spaltes i vann og kulldioksyd. Liquid or gaseous oxygen is preferably used as an oxidizing agent and air is excluded. Liquid natural gas is preferably used as fuel. The fuel and the oxidizer preferably have a high pressure of up to several atmospheres, preferably up to 500 and at least 200 atmospheres. The combustion is complete. The combustion products include exclusively water, carbon dioxide and carbonic acid, which quickly decompose into water and carbon dioxide.

Det vann som skal opphetes., er adskilt fra avgassene. På grunn av det høye trykk skjer forbrenningen meget hurtig, hvilket muliggjør at varmevekslerens dimensjoner kan reduseres. Fortrinnsvis er trykket høyere enn 5, særlig høyere enn 10 og spesielt høyere enn 2 5 atm. The water to be heated is separated from the exhaust gases. Due to the high pressure, combustion takes place very quickly, which enables the dimensions of the heat exchanger to be reduced. Preferably, the pressure is higher than 5, especially higher than 10 and especially higher than 25 atm.

I det følgende skal oppfinnelsen nærmere forkla-res under henvisning til vedlagte tegning. In what follows, the invention will be explained in more detail with reference to the attached drawing.

Dampgeneratoren 2 omfatter et forbrenningskammer The steam generator 2 comprises a combustion chamber

4 samt en varmeveksler 6. 8 og 10 er lagertanker. Tanken 8 er fylt med et væskeformet oksydasjonsmiddel, såsom oksygen (0,02,0^) eller hydrogenperoksyd, og tanken 10 er fylt med brennstoff. Et-hvert svovel- og nitrogenfritt brennstoff kan anvendes. Væskeformet metan (naturgass) er et foretrukket brennstoff. Også hydrogen, etan, propan, alkohol og lignende kan imidlertid anvendes. Fra lagertankene 8 og 10 blir oksydasjonsmidlet og brennstoffet innført i forbrenningskammeret 4 ved hjelp av en mateinnretning 12. Mateinnretningen er lukket, slik at brennstoffet eller oksy-das jonsmidlet ikke forurenses av luft. Det væskeformede oksydasjonsmiddel (f.eks. væskeformet oksygen) strømmer fra lagertanken 8 gjennom en strømningsreguleringsinnretning 14 og en pumpe 16 4 and a heat exchanger 6. 8 and 10 are storage tanks. The tank 8 is filled with a liquid oxidizer, such as oxygen (0.02,0^) or hydrogen peroxide, and the tank 10 is filled with fuel. Any sulfur- and nitrogen-free fuel can be used. Liquid methane (natural gas) is a preferred fuel. However, hydrogen, ethane, propane, alcohol and the like can also be used. From the storage tanks 8 and 10, the oxidizer and the fuel are introduced into the combustion chamber 4 by means of a feed device 12. The feed device is closed, so that the fuel or the oxidizer is not contaminated by air. The liquid oxidizer (e.g. liquid oxygen) flows from the storage tank 8 through a flow control device 14 and a pump 16

til en fordamper 18 hvor det væskeformede oksydasjonsmiddel ved ekspansjon omdannes til gassform. Deretter blir det gassformede oksydasjonsmiddel (oksygen) gjennom en rørledning 20 og en strøm-ningsreguleringsinnretning 22 ført til en trykkreguleringsinnret-ning 24 og deretter gjennom en ytterligere strømningsregulerings-innretning 26 til et forbrenningskammer 4. Som ytterligere strøm-ningsreguleringsinnretning 26 kan benyttes en lyd- eller kavita-sjonstrømnings-venturidyse. Det væskeformede brennstoff strømmer fra lagertanken 10 gjennom en strømningsreguleringsinnretning 28 og en pumpe 30 til en fordamper 32, hvor det væskeformede brennstoff under ekspansjon omdannes til gassformet tilstand. Deretter strømmer det gassformede brennstoff gjennom en rørledning 34 og en strømningsstyreinnretning 36 til en temperaturstyreinnret-ning 38 og derfra gjennom en ytterligere strømningsregulerings-innretning 40 og inn i forbrenningskammeret 4. Fortrinnsvis er det anordnet trykkavfølingsorganer 42 og 44 i de respektive rør-ledninger. Utgangssignalene fra disse trykkfølere tilsvarer de opptredende trykk. Signalene føres til en differensialtrykk-styreanordning 46, hvor signalene sammenlignes. Denne trykk-styre-innretning 46 styrer trykkreguleringsinnretningen 24, slik at det alltid opprettholdes et ønsket forhold mellom brennstofftrykk og oksygentrykk. to a vaporizer 18 where the liquid oxidizer is converted to gaseous form by expansion. The gaseous oxidizer (oxygen) is then led through a pipeline 20 and a flow control device 22 to a pressure control device 24 and then through a further flow control device 26 to a combustion chamber 4. As a further flow control device 26, a sound or cavitation flow venturi nozzle. The liquid fuel flows from the storage tank 10 through a flow control device 28 and a pump 30 to an evaporator 32, where the liquid fuel during expansion is converted into a gaseous state. The gaseous fuel then flows through a pipeline 34 and a flow control device 36 to a temperature control device 38 and from there through a further flow regulation device 40 and into the combustion chamber 4. Preferably, pressure sensing devices 42 and 44 are arranged in the respective pipelines. The output signals from these pressure sensors correspond to the occurring pressures. The signals are fed to a differential pressure control device 46, where the signals are compared. This pressure control device 46 controls the pressure regulation device 24, so that a desired ratio between fuel pressure and oxygen pressure is always maintained.

Forbrenningskammeret 4 er delt i et forbrennings-forkammer og et forbrenningshovedkammer 58. I forbrennings-forkammeret og/eller i forbrenningshovedkammeret 58 blir oksygenet og brennstoffet anvendt ved hjelp av en tennanordning 48 og forbrenningsavgassene og/eller de brennende gasser strømmer gjennom det sentrale rør 50 med sirkelformet tverrsnitt eller med annen geometrisk form i varmeveksleren 6. Dersom det er nødven-dig kan ytterligere oksygen gjennom en rørledning 52, en strøm-ningsreguleringsinnretning 54 og en manifold 56 tilføres de brennende gasser ved 58 nær innløpet til røret 50 i varmeveksleren 6 for å heve forbrenningsgassenes temperatur. Alternativt kan for-brenningen av oksygen-brennstoffblandingen starte ved 58. For damputvikling blir et sekundærmedium, såsom vann, tilført fra en ikke vist beholder gjennom en rørledning 60 og en manifold 62 The combustion chamber 4 is divided into a combustion pre-chamber and a main combustion chamber 58. In the combustion pre-chamber and/or in the main combustion chamber 58, the oxygen and fuel are used by means of an ignition device 48 and the combustion exhaust gases and/or the burning gases flow through the central pipe 50 with circular cross-section or with another geometric shape in the heat exchanger 6. If necessary, additional oxygen can be supplied through a pipeline 52, a flow control device 54 and a manifold 56 to the burning gases at 58 near the inlet of the pipe 50 in the heat exchanger 6 in order to raise the temperature of the combustion gases. Alternatively, combustion of the oxygen-fuel mixture may begin at 58. For steam generation, a secondary medium, such as water, is supplied from a container not shown through a conduit 60 and a manifold 62

til en mantel 64 på varmeveksleren 6, slik at det finner sted en varmeveksling mellom dette sekundærmedium og de hete gasser i den sentrale strømningskanal 50. Ved utløpsmanifolden 66 fore-ligger vannet i form av vanndamp. Deretter strømmer dampen gjennom en rørledning 68 til en ikke vist arbeidsmaskin (f.eks. turbin) . Fortrinnsvis strømmer vannet før det løper inn i rørlednin-gen 60 gjennom et innløp 61 i en forvarmer 70, hvor en varmeveksling mellom de varme forbrenningsavgasser fra det sentrale rør 50 i varmeveksleren 6 og det kalde vann finner sted. Herved blir forbrenningsgassene i varmeveksleren 6 avkjølt og det til rørled-ningen 60 tilførte vann blir forvarmet. Ved en slik anordning oppnås en totalutnyttelse av forbrenningsavgassenes entalpi på 2245 kcal/kg eller mer. to a mantle 64 on the heat exchanger 6, so that a heat exchange takes place between this secondary medium and the hot gases in the central flow channel 50. At the outlet manifold 66, the water is present in the form of water vapour. The steam then flows through a pipeline 68 to a working machine (eg turbine) not shown. Preferably, the water flows before it runs into the pipeline 60 through an inlet 61 in a preheater 70, where a heat exchange between the hot combustion exhaust gases from the central pipe 50 in the heat exchanger 6 and the cold water takes place. Hereby, the combustion gases in the heat exchanger 6 are cooled and the water supplied to the pipeline 60 is preheated. With such a device, a total utilization of the enthalpy of the combustion exhaust gases of 2245 kcal/kg or more is achieved.

Forbrenningskammeret 4 og varmeveksleren 6 kan be-stå av vanlig høytemperaturmetall, som f.eks. nikkel, krom, ko-bolt-legerte stål eller nikkellegeringer eller kobberlegeringer såsom BeCu, Cu, Ag-Cu eller av kombinasjoner av disse metaller. Videre kan det anvendes en foring av vanlige ildfaste materialer såsom molybden, wolfram, tantal eller lignende i tilfelle det anvendes høye damptemperaturer. Utformingen og dimensjonene til forbrenningskammeret 4 og varmeveksleren 6 kan stort sett velges etter ønske, forutsatt at forholdet mellom forbrenningsgass-strømningskanallengde og hydraulisk diameter (fire ganger forholdet mellom gasstrømningstverrsnittflaten og fuktet omkrets) for gasstrømmen er stor nok og fortrinnsvis større enn 100 og mindre enn 1000. Også strømningsretningen til det sekundære strømnings-medium kan stort sett velges fritt og bestemmes av anvendelsen. The combustion chamber 4 and the heat exchanger 6 can consist of ordinary high-temperature metal, such as e.g. nickel, chromium, cobalt-alloyed steels or nickel alloys or copper alloys such as BeCu, Cu, Ag-Cu or of combinations of these metals. Furthermore, a lining of ordinary refractory materials such as molybdenum, tungsten, tantalum or the like can be used in the event that high steam temperatures are used. The design and dimensions of the combustion chamber 4 and heat exchanger 6 can be largely chosen as desired, provided that the ratio of combustion gas flow channel length to hydraulic diameter (four times the ratio of gas flow cross-sectional area to wetted circumference) for the gas flow is large enough and preferably greater than 100 and less than 1000 Also, the direction of flow of the secondary flow medium can largely be chosen freely and is determined by the application.

Under drift står det væskeformede brennstoff og oksydasjonsmidlet (oksygen) under høyt trykk. De føres fra lagertankene 8 og 10 til forbrenningskammeret 4 og antennes ved 48 eller ved 58. Fortrinnsvis blir brennstoffgassen og hydrogenet under trykk tilført forbrenningskammeret, da dette ved antenning av gassene fører til hurtigere forbrenning. Derved forbedres omdan-ningen av vann til damp slik at dimensjonene til varmeveksleren kan reduseres. Jo større gassenes trykk er ved antenning, jo bedre resultat oppnås. Etter antenning strømmer forbrenningsgassene gjennom varmeveksleren 6. For ytterligere heving av flamme-temperaturen kan ytterligere oksygen tilføres. During operation, the liquid fuel and the oxidizer (oxygen) are under high pressure. They are led from the storage tanks 8 and 10 to the combustion chamber 4 and ignited at 48 or at 58. Preferably, the fuel gas and the hydrogen under pressure are supplied to the combustion chamber, as this leads to faster combustion when the gases are ignited. This improves the conversion of water to steam so that the dimensions of the heat exchanger can be reduced. The greater the gas pressure at ignition, the better the result. After ignition, the combustion gases flow through the heat exchanger 6. To further raise the flame temperature, additional oxygen can be added.

Tilføres f.eks. gassformet brennstoff (0,89 kg/sek) og oksygen (3,58 kg/sek) til forbrenningskammeret 4 med et trykk på o ca. 32,5 kg/cm 2 , så o danner de antente gasser en flamme med en flammetemperatur i størrelsesorden 650°C. Trykket i forbrenningskammeret ligger i områo det fra 10,5 til 38 kg/cm 2 (absolutt). Dersom man på stedet 58, hvor flammen i varmeveksleren initieres, tilfører ytterligere oksygen, vil temperaturen i flammen i det sentrale rør 50 i varmeveksleren 6 heves til ca. 3300°C. Vannet som med en hastighet av 16,6 kg/sek strømmer gjennom varmevekslerens 6 mantel 64 omdannes ved denne temperatur hurtig til damp med trykk 26,5 kg/cm<2> ved 320°C med 70°C overheting (16,6 kg/sek), slik at varmevekslerens dimensjoner kan reduseres vesentlig. Ved de nevnte trykk og temperaturer er en varmeveksler med en forbren-ningsgasslengde på ca. 250 cm og en hydraulisk diameter (for strømningsmediet) på ca. 1,25 cm fullstendig tilstrekkelig for dampproduksjon. En varmeveksler med denne lengde kan for ved-likehold og lignende flyttes ved hjelp av en gaffeltruck eller til og med manuelt. For bevegelse av hittil forekommende varme-vekslere har det vært nødvendig å anvende sterke kraner eller andre spesielinnretninger. Den kompakte oppbygning og den forurens-ningsfrie drift til dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen gjør den egnet for anvendelse ved flymotoranlegg, våpen, skip, busser og gruvedrift og også i transportable kraftverk. Supplied e.g. gaseous fuel (0.89 kg/sec) and oxygen (3.58 kg/sec) to the combustion chamber 4 with a pressure of o approx. 32.5 kg/cm 2 , so the ignited gases form a flame with a flame temperature of the order of 650°C. The pressure in the combustion chamber ranges from 10.5 to 38 kg/cm 2 (absolute). If additional oxygen is added at the location 58, where the flame in the heat exchanger is initiated, the temperature in the flame in the central tube 50 in the heat exchanger 6 will rise to approx. 3300°C. The water which flows at a speed of 16.6 kg/sec through the jacket 64 of the heat exchanger 6 is quickly converted at this temperature into steam with a pressure of 26.5 kg/cm<2> at 320°C with 70°C superheating (16.6 kg /sec), so that the dimensions of the heat exchanger can be significantly reduced. At the aforementioned pressures and temperatures, a heat exchanger with a combustion gas length of approx. 250 cm and a hydraulic diameter (for the flow medium) of approx. 1.25 cm completely sufficient for steam production. A heat exchanger of this length can be moved for maintenance and the like using a forklift or even manually. For the movement of heat exchangers that have occurred up until now, it has been necessary to use strong cranes or other special devices. The compact structure and pollution-free operation of the steam generator according to the invention make it suitable for use in aircraft engine installations, weapons, ships, buses and mining and also in transportable power plants.

Som tidligere nevnt, må brennstoffet ikke inneholde svovel eller nitrogen, da disse elementer i forbindelse med andre elementer danner stoffer i avgassen som forurenser atmosfæren. Ved å anvende rent oksygen til forbrenning av dette brennstoff i et lukket system utelukkes inntrengning av nitrogen fra den atmos-færiske luft. Således består avgassene fra dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen utelukkende av vann, kulldioksyd og kullsyre, idet sistnevnte raskt spaltes i vann og kulldioksyd. Videre holdes ifølge oppfinnelsen vannet for dampproduksjonen adskilt fra forbrenningsproduktene. Derved forhindres at kullsyre og ikke-kon-denserbart kulldioksyd blandes med dampen og samtidig oppnås en høyere virkningsgrad ved dampproduksjonen. Med en dampgenerator av denne type kan korroderende angrep på turbinblader eller lignende unngå. Det er naturligvis mulig å lagre brennstoffet og oksygenet i gassformet tilstand istedenfor i væskeformet tilstand. Videre kan fast brennstoff anvendes såfremt det ikke inneholder svovel eller nitrogen og såfremt det tilføres forbrenningskammeret under utelukkelse av luft. videre kan andre sekundære varmeveks-lingsstrømningsmedier anvendes, f.eks. flytende metall, organiske strømningsmedier, kulldioksyd, kvikksølv eller lignende. Disse kan anvendes som mellomvarmevekslingsmedier mellom de varme forbrenningsavgasser og vannet. As previously mentioned, the fuel must not contain sulfur or nitrogen, as these elements in conjunction with other elements form substances in the exhaust gas that pollute the atmosphere. By using pure oxygen to burn this fuel in a closed system, ingress of nitrogen from the atmospheric air is excluded. Thus, the exhaust gases from the steam generator according to the invention consist exclusively of water, carbon dioxide and carbonic acid, the latter quickly breaking down into water and carbon dioxide. Furthermore, according to the invention, the water for steam production is kept separate from the combustion products. This prevents carbonic acid and non-condensable carbon dioxide from mixing with the steam and at the same time achieves a higher degree of efficiency in steam production. With a steam generator of this type, corrosive attacks on turbine blades or the like can be avoided. It is naturally possible to store the fuel and oxygen in a gaseous state instead of in a liquid state. Furthermore, solid fuel can be used if it does not contain sulfur or nitrogen and if it is supplied to the combustion chamber while excluding air. further, other secondary heat exchange flow media can be used, e.g. liquid metal, organic flow media, carbon dioxide, mercury or the like. These can be used as intermediate heat exchange media between the hot combustion exhaust gases and the water.

Claims

1. Steam generator with a combustion chamber, with devices for introducing fuel and an oxidizing agent under pressure into the combustion chamber and with a heat exchanger through which combustion gases and/or burning gases flow on one side and water and/or water vapor on the other side, characterized by a closed supply device (8-46) for introducing fuel which is substantially free of sulfur and nitrogen and oxygen which is substantially free of nitrogen under a pressure of more than 10 atmospheres into the combustion chamber, at a ratio between the length of the gas passage (50 ) in the heat exchanger (2) and the hydraulic diameter of the gas passage (50) in the heat exchanger (2) of more than 100 and less than 1000 and preferably by means of a secondary oxygen inlet (56) in the area at the inlet of the heat exchanger (2) .

2. Steam generator as stated in claim 1, characterized in that the closed supply device (8-46) is connected to a supply tank (8) for liquid oxygen.

3. Steam generator as specified in claim 1 or 2, characterized in that the closed supply device (8-46) is connected to a supply tank (10) for liquid fuel.

4. Steam generator as specified in claim 3, characterized in that the liquid fuel is a hydrocarbon and in particular liquefied natural gas.