WO2012016750A2 - Forced-flow steam generator - Google Patents

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WO2012016750A2
WO2012016750A2 PCT/EP2011/059989 EP2011059989W WO2012016750A2 WO 2012016750 A2 WO2012016750 A2 WO 2012016750A2 EP 2011059989 W EP2011059989 W EP 2011059989W WO 2012016750 A2 WO2012016750 A2 WO 2012016750A2
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Martin Effert
Joachim Franke
Tobias Schulze
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
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    • F22B37/22Drums; Headers; Accessories therefor
    • F22B37/227Drums and collectors for mixing

Definitions

  • the invention relates to a forced once-through steam generator with a surrounding gas-tight welded, formed in the vertical direction steam generator tubes wall, in which a fürgangs ⁇ collector is arranged within the enclosure, the first plurality of parallel switched steam generator tubes outlet side with a two ⁇ th, the first A plurality of series connected downstream plurality of steam generator tubes connected on the inlet side flow medium side. It further relates to a power plant with such a steam generator.
  • a steam generator is a plant for producing steam from a flow medium.
  • a flow medium typically water is heated, and vice ⁇ converts into steam.
  • the steam is then used to drive machinery or generate electrical energy.
  • a steam generator comprises an evaporator for generating the steam and a superheater, in which the steam is heated to the temperature required for the consumer.
  • the evaporator is preceded by a preheater for the use of waste heat, which further increases the efficiency of the overall system.
  • Steam generators are industrially today usually designed as ⁇ serrohrkessel, ie, the flow medium is guided in steam generator tubes.
  • the steam generator tubes can be welded gas-tight with each other and thus form a order ⁇ supervisedswand, within which the heat-supplying hot gas is guided.
  • Steam generators can be designed either in a vertical or horizontal design, ie, the hot gas is guided in the vertical or horizontal direction.
  • Steam generators can furthermore be designed as forced-circulation steam generators, the passage of the flow medium being forced by a feed pump. The flow medium is conveyed by the feed pump into the boiler and successively the preheater, the evaporator and the superheater are flowed through.
  • the tubing of the containment is subdivided into a unte ⁇ ren and an upper section, said lower section includes a first plurality of parallel-connected steam ⁇ generator tubes and the upper portion of a second, the first plurality serially downstream Plural parallel connected steam generator tubes.
  • the lower and upper From ⁇ section are connected by a passage collectors.
  • the invention proceeds from the consideration that the overheating of individual steam generator tubes is due to a unzurei ⁇ sponding derivative of the incoming heat by flow medium. Inadequate heat removal occurs when the steam generator tube in question has too low a mass flow. With a pronounced natural circulation characteristic, with very low inlet steam content and very low heat input, the hydrostatic pressure drop in these tubes is already approximately as large or equal to the total pressure difference between the inlet and outlet of the steam generator tube. The remaining pressure difference as a driving force of the flow is therefore very low or disappears completely, so that in the worst case the flow stagnates.
  • Throughput collector causes a complete pressure equalization, but not complete mixing of the incoming flow medium, which would lead to a balance of water and vapor content in the downstream steam generator tubes. Due to the low vapor content of the lower heated steam boiler tubes of the lower section and additional local segregation phenomena in the Collector can thus still go at entry into individual tubes of the upper vertical bore in certain operating conditions of the vapor content to zero. Thus, this phenomenon should be avoided by a sufficient weakening of the natural circulation characteris- tics.
  • the number and / or the inner diameter of the steam generator tubes come as a parameter in the design of the mass flow density of Umfas ⁇ sungswand into consideration. These parameters essentially influence the flow characteristic within the enclosure wall and at the same time can be influenced in the design of the steam generator without any special effort.
  • the surrounding wall of a steam generator in a vertical construction can have different horizontal cross sections.
  • a particularly simple construction is possible if the cross section is substantially rectangular.
  • the steam generator tubes arranged in the corner regions are heated particularly weakly, since they are furthest away from the center of the hot gas duct and at the same time have a particularly small heat input surface.
  • the vapor content of individual corner tubes of the lower section of the vertical bore can be reduced to zero.
  • an unevenly distributed water-steam mixture enters the intermediate collector. Since the intermediate collector does not cause sufficient mixing here, too, the mass flow in the downstream corner tubes can come to an end and thus the heat dissipation can be insufficient.
  • the through-collector can be arranged horizontally all around, d. h., It connects all below or above arranged steam generator tubes of
  • the steam generator tubes downstream of the throughput collector are designed such that the average mass flow density in the paral ⁇ lel switched steam generator tubes of Um chargedswand at full load of the steam generator is not less than 1200 kg / m2s.
  • the tubing below the passage collector can be designed spiral ⁇ circumferentially. The tubes run around as surrounding the entire enclosure wall. Although this causes a more complex construction and also a smaller number of steam generator tubes in the lower area, but this heating differences in various areas of the enclosure wall are largely compensated. Nevertheless, he was ⁇ known that even with such a construction in the through-collector to random local segregation can occur, the above-described problems of too low a mass flow in the passage collector downstream
  • the steam generator tubes connected downstream of the throughput collector are designed such that the average mass current density in the parallel-connected steam generator tubes of the surrounding wall at full load of the steam generator does not un ⁇ ter is 1200 kg / m2s.
  • the heat input to the steam generator tubes of the combustion chamber does not occur exclu ⁇ Lich convectively, but a large part of the heat content is introduced by heat radiation in the steam generator tubes.
  • the differences in the heating of individual steam generator tubes can be particularly large. Therefore advantageously has
  • the forced-circulation steam generator is followed by a steam turbine, for example for generating electricity, downstream of the flow medium.
  • a power plant advantageously has such a steam ⁇ generator.
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the mass flow density and the fluid temperature at the outlet of a comparatively weakly heated corner tube of the once-through steam generator with different mass flow density designs at full load.
  • FIG. 1 schematically shows a fossil-fired, vertically bored forced once-through steam generator 1 according to the invention.
  • the once-through steam generator 1 comprises an enclosing wall 4 formed from gas-tightly welded steam generator tubes 2.
  • the enclosing wall 4 has a substantially rectangular horizontal cross-section 6.
  • a combustion chamber 8 is arranged with a number of burners not shown in detail for the combustion of a fossil fuel, which provide the heat supply to the steam generator tubes 4.
  • the enclosure wall 4 is divided into an upper portion 10 and ei ⁇ NEN lower portion 12, wherein the portions 10 and 12 are connected to each other via a through-collector 14.
  • the tubing in the lower portion 12 is arranged vertically here, but may also be arranged spirally around the Umfas ⁇ sungswand circumferentially.
  • the passage collector 14 collects all of the flow medium exiting from the steam generator tubes 2 of the lower section 12 and thus enables a pressure equalization between the parallel connected
  • the flow medium from the passage collector 14 is introduced into the steam generator tubes 2 of the upper portion 10, where it is further heated and optionally superheated.
  • the superheated steam is going down further overheating in not shown heating surfaces of a steam turbine not shown in a power plant ⁇ fed system.
  • the heat generated by the burner is largely absorbed by heat radiation through the steam generator tubes 2.
  • the corner tubes 16 of the lower portion 12 is due to their location in the greatest distance to the center of the once-through steam generator 1 and due to the geometri-see arrangement of particularly low heat-treated surface of the heat input so low that from the corner ⁇ tubes 16 of the lower portion 12 in the passage header 14 entering flow medium has a comparatively low vapor content.
  • the passage collector 14 now effects a complete pressure equalization, however, no complete mixing of the incoming flow medium. Due to the described low vapor content at the exit from the corner tubes 16 of the lower section 12 as well as additional local segregation phenomena in the passage header 14, the vapor content at the entrance to individual steam generator tubes 2 of the upper section 10 can become very small. Depending on the operating state of the once-through steam generator 1, this can lead to a significant drop in the flow through individual steam generator tubes 2 as far as stagnation given an unfavorable design of the bore of the upper section 10. This in turn can result in insufficient heat removal and inadmissibly high fluid temperatures, so that ultimately the pipe wall assumes inadmissibly high temperatures and is destroyed.
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the parameters of the flow medium in a corner tube 16 of the upper portion 10 for various designs of mean mass flow density of the upper section 10 at full load, namely at comparatively low heat and for a partial load ⁇ operation of the steam generator 1.
  • the left scale shows the Mas ⁇ senstrom Why in the corner pipe 16 in kg / m2s
  • in the right scale shows the fluid temperature at the outlet of Eckrohres 16 in degrees Celsius (° C), in each case plotted against the vapor portion of the flow medium at the pipe inlet.
  • Curve 20 shows the mass flow density in the corner tube 16 in a design of the tubing for a mean mass flow density at full load of 870 kg / m2s.
  • the drop of the curve 20 to the left of the graph clearly shows how towards lower steam files the mass flow density in the corner tube 16 decreases.
  • the mass flow density drops to a value of 40 kg / m2s, which practically equates to a stagnation of the flow in the pipe.
  • a sufficient heat dissipation in the pipe is no longer guaranteed and accordingly increases the temperature of the flow medium and thus of the corner tube 16 from a Dampfan ⁇ part of about 0.2 significantly, as curve 22 represents.

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Abstract

A forced-flow steam generator (1) having a surrounding wall (4) formed from steam generator pipes (2) which are welded in a gas-tight fashion and traversable by flow in the vertical direction, in which within the surrounding wall (4) there is arranged a passage collector (14) by means of which the outlet side of a first multiplicity of steam generator pipes (2) in parallel configuration is connected at the flow medium side to the inlet side of a second multiplicity, in series configuration with and downstream of the first multiplicity, of steam generator pipes (2) in parallel configuration, should have a particularly long service life and particularly low susceptibility to faults, independently of the operating state. For this purpose, the design parameters of the steam generator pipes (2) downstream of the passage collector (14) are selected such that the mean mass flow density in the steam generator pipes (16), in parallel configuration, of the surrounding wall (4) at full load of the steam generator (1) does not lie below 1200 kg/m2s.

Description

Beschreibung description
Zwangdurchlaufdampferzeuger Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer aus gasdicht verschweißten, in vertikaler Richtung durchströmbaren Dampferzeugerrohren gebildeten Umfassungswand, bei dem innerhalb der Umfassungswand ein Durchgangs¬ sammler angeordnet ist, der eine erste Mehrzahl parallel ge- schalteter Dampferzeugerrohre austrittsseitig mit einer zwei¬ ten, der ersten Mehrzahl seriell nachgeschalteten Mehrzahl parallel geschalteter Dampferzeugerrohre eintrittsseitig strömungsmediumsseitig verbindet. Sie betrifft weiter eine Kraftwerksanlage mit einem derartigen Dampferzeuger. The invention relates to a forced once-through steam generator with a surrounding gas-tight welded, formed in the vertical direction steam generator tubes wall, in which a Durchgangs ¬ collector is arranged within the enclosure, the first plurality of parallel switched steam generator tubes outlet side with a two ¬ th, the first A plurality of series connected downstream plurality of steam generator tubes connected on the inlet side flow medium side. It further relates to a power plant with such a steam generator.
Ein Dampferzeuger ist eine Anlage zur Erzeugung von Dampf aus einem Strömungsmedium. In einer solchen Anlage wird ein Strömungsmedium, typischerweise Wasser erhitzt und in Dampf umge¬ wandelt. Der Dampf wird dann für den Antrieb von Maschinen oder zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. Üblicherweise umfasst ein Dampferzeuger einen Verdampfer zur Erzeugung des Dampfes sowie einen Überhitzer, in dem der Dampf auf die für den Verbraucher benötigte Temperatur erhitzt wird. Häufig ist dem Verdampfer ein Vorwärmer zur Nutzung von Ab- wärme vorgeschaltet, der den Wirkungsgrad der Gesamtanlage weiter erhöht. A steam generator is a plant for producing steam from a flow medium. In such a plant is a flow medium, typically water is heated, and vice ¬ converts into steam. The steam is then used to drive machinery or generate electrical energy. Typically, a steam generator comprises an evaporator for generating the steam and a superheater, in which the steam is heated to the temperature required for the consumer. Frequently, the evaporator is preceded by a preheater for the use of waste heat, which further increases the efficiency of the overall system.
Dampferzeuger sind industriell heute üblicherweise als Was¬ serrohrkessel ausgeführt, d. h., das Strömungsmedium ist in Dampferzeugerrohren geführt. Die Dampferzeugerrohre können dabei miteinander gasdicht verschweißt werden und so eine Um¬ fassungswand bilden, innerhalb derer das die Wärme zuführende Heißgas geführt wird. Dampferzeuger können entweder in stehender oder liegender Bauweise ausgeführt sein, d. h., das Heißgas wird in vertikaler bzw. horizontaler Richtung geführt . Dampferzeuger können weiterhin als Zwangdurchlaufdampferzeu- ger ausgelegt sein, wobei der Durchlauf des Strömungsmediums von einer Speisepumpe erzwungen wird. Das Strömungsmedium wird dabei von der Speisepumpe in den Kessel gefördert und nacheinander werden der Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer durchströmt. Die Erwärmung des Speisewassers bis zur Sattdampftemperatur, die Verdampfung und Überhitzung erfolgen kontinuierlich in einem Durchlauf, so dass - zumindest im Volllastbetrieb - keine gesonderte Abscheideeinrichtung für Wasser und Dampf erforderlich ist. Durchlaufdampferzeuger können auch bei überkritischen Drücken betrieben werden. Die Definitionen der einzelnen Heizflächen Vorwärmer, Verdampfer und Überhitzer sind streng genommen bei dieser Betriebsweise nicht mehr sinnvoll, da ein kontinuierlicher Phasenübergang stattfindet . Steam generators are industrially today usually designed as ¬ serrohrkessel, ie, the flow medium is guided in steam generator tubes. The steam generator tubes can be welded gas-tight with each other and thus form a order ¬ fassungswand, within which the heat-supplying hot gas is guided. Steam generators can be designed either in a vertical or horizontal design, ie, the hot gas is guided in the vertical or horizontal direction. Steam generators can furthermore be designed as forced-circulation steam generators, the passage of the flow medium being forced by a feed pump. The flow medium is conveyed by the feed pump into the boiler and successively the preheater, the evaporator and the superheater are flowed through. The heating of the feed water to the saturated steam temperature, the evaporation and superheating occur continuously in one pass, so that - at least in full load operation - no separate separation device for water and steam is required. Continuous steam generators can also be operated at supercritical pressures. The definitions of the individual heating surfaces preheater, evaporator and superheater are strictly speaking no longer useful in this mode of operation, as a continuous phase transition takes place.
In einer Variante des senkrecht berohrten Durchlaufdampf- erzeugers ist die Berohrung der Umfassungswand in einen unte¬ ren und einen oberen Abschnitt unterteilt, wobei der untere Abschnitt eine erste Mehrzahl parallel geschalteter Dampf¬ erzeugerrohre umfasst und der obere Abschnitt eine zweite, der ersten Mehrzahl seriell nachgeschaltete Mehrzahl parallel geschalteter Dampferzeugerrohre . Der untere und der obere Ab¬ schnitt sind durch einen Durchgangssammler miteinander verbunden. Dadurch wird einerseits ein Druckausgleich zwischen den parallel geschalteten Dampferzeugerrohren erreicht, andererseits auch eine zumindest partielle Durchmischung des Strömungsmediums aus unterschiedlichen Dampferzeugerrohren . In a variant of vertically tubed Durchlaufdampf- generator, the tubing of the containment is subdivided into a unte ¬ ren and an upper section, said lower section includes a first plurality of parallel-connected steam ¬ generator tubes and the upper portion of a second, the first plurality serially downstream Plural parallel connected steam generator tubes. The lower and upper From ¬ section are connected by a passage collectors. As a result, on the one hand pressure equalization between the parallel connected steam generator tubes is achieved, on the other hand, an at least partial mixing of the flow medium from different steam generator tubes.
Bei derartigen Durchlaufdampferzeugern mit in vertikaler Richtung durchströmbaren Dampferzeugerrohren und Durchgangssammler wurde nunmehr festgestellt, dass einzelne Rohre des oberen Abschnitts der Umfassungswand unzulässig hohe Tempera¬ turen annehmen können, was unter Umständen zu einer Zerstörung der Rohrwand führen kann. Dabei ist das Auftreten dieser überhöhten Temperaturen an bestimmte Betriebsparameter geknüpft . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Zwangdurchlaufdampferzeuger der oben genannten Art anzugeben, der unabhängig vom Betriebszustand eine besonders lange Lebens¬ dauer und eine besonders geringe Reparaturanfälligkeit auf- weist. In such continuous steam generators with through-flow in the vertical direction steam generator tubes and through-collector has now been found that individual tubes of the upper portion of the perimeter wall can assume unacceptably high tempera ¬ tures, which can lead to destruction of the pipe wall under certain circumstances. The occurrence of these excessive temperatures is linked to certain operating parameters. The invention is therefore based on the object to provide a forced once- through steam generator of the type mentioned above, which has a particularly long life ¬ life and a particularly low susceptibility to repair regardless of the operating condition.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Ausle¬ gungsparameter der dem Durchgangssammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre derart gewählt sind, dass die mittlere Massenstromdichte in den parallel geschalteten Dampferzeuger- rohren der Umfassungswand bei Volllast des Dampferzeugers nicht unter 1200 kg/m2s liegt. This object is achieved according to the invention by the interpretation ¬ supply parameters of the downstream of the passage collector steam generator tubes are selected so that the mean mass flow density in the parallel-connected steam generator tubes is not less than 1200 kg of the surrounding wall at full load of the steam generator / is m2s.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Überhitzung einzelner Dampferzeugerrohre auf eine unzurei¬ chende Ableitung der eintretenden Wärme durch Strömungsmedium zurückzuführen ist. Eine unzureichende Wärmeabfuhr tritt dann auf, wenn das betreffende Dampferzeugerrohr einen zu niedrigen Massenstrom aufweist. Bei einer ausgeprägten Naturumlauf- Charakteristik ist bei sehr niedrigem Eintrittsdampfgehalt und sehr geringer Wärmezufuhr der hydrostatische Druckabfall in diesen Rohren bereits annähernd so groß oder gleich groß wie die gesamte Druckdifferenz zwischen Eintritt und Austritt des Dampferzeugerrohrs . Die verbleibende Druckdifferenz als treibende Kraft der Strömung ist demnach sehr gering oder verschwindet ganz, so dass im schlimmsten Fall die Strömung stagniert . The invention proceeds from the consideration that the overheating of individual steam generator tubes is due to a unzurei ¬ sponding derivative of the incoming heat by flow medium. Inadequate heat removal occurs when the steam generator tube in question has too low a mass flow. With a pronounced natural circulation characteristic, with very low inlet steam content and very low heat input, the hydrostatic pressure drop in these tubes is already approximately as large or equal to the total pressure difference between the inlet and outlet of the steam generator tube. The remaining pressure difference as a driving force of the flow is therefore very low or disappears completely, so that in the worst case the flow stagnates.
Zwar sollte der Durchgangssammler einen gewissen Ausgleich zwischen den ihm nachgeschalteten Rohren bewirken, um diesen Effekt abzuschwächen. Es wurde jedoch erkannt, dass der Although the passage collector should bring some balance between the tubes downstream to mitigate this effect. However, it was recognized that the
Durchgangssammler zwar einen vollständigen Druckausgleich bewirkt, jedoch keine vollständige Durchmischung des eintretenden Strömungsmediums, die zu einem Ausgleich von Wasser- und Dampfanteil in den ihm nachgeschalteten Dampferzeugerrohren führen würde. Aufgrund des niedrigen Dampfgehalts aus den schwächer beheizten Dampferzeugerrohren des unteren Abschnitts sowie zusätzlicher lokaler Entmischungsphänomene im Sammler kann somit trotzdem am Eintritt in einzelne Rohre der oberen Senkrechtbohrung in bestimmten Betriebszuständen der Dampfgehalt gegen Null gehen. Somit sollte dieses Phänomen durch eine ausreichende Abschwächung der Naturumlaufcharakte- ristik vermieden werden. Throughput collector causes a complete pressure equalization, but not complete mixing of the incoming flow medium, which would lead to a balance of water and vapor content in the downstream steam generator tubes. Due to the low vapor content of the lower heated steam boiler tubes of the lower section and additional local segregation phenomena in the Collector can thus still go at entry into individual tubes of the upper vertical bore in certain operating conditions of the vapor content to zero. Thus, this phenomenon should be avoided by a sufficient weakening of the natural circulation characteris- tics.
Dies ist besonders einfach ohne zusätzliche konstruktive Ma߬ nahmen an Einzelrohren durch eine geeignete Wahl der Auslegungsparameter der dem Durchgangssammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre möglich. Da diese jedoch nicht gezielt für bestimmte Betriebszustände anpassbar sind, sondern über den gesamten Lastbereich des Dampferzeugers konstant bleiben, sollten zur einfachen Auslegung entsprechende Kriterien bei Volllast gefunden werden. Wie erfinderisch erkannt wurde, ist eine ausreichende Abschwächung der NaturumlaufCharakteristik dadurch erreichbar, indem die Auslegungsparameter derart gewählt sind, dass die mittlere Massenstromdichte in den paral¬ lel geschalteten Dampferzeugerrohren der Umfassungswand bei Volllast des Dampferzeugers nicht unter 1200 kg/m2s liegt. This is particularly easy without additional constructive measure ¬ took possible on single tubes by an appropriate choice of the design parameters of the downstream passage collector steam generator tubes. However, since these are not specifically adaptable to certain operating conditions, but remain constant over the entire load range of the steam generator, appropriate criteria should be found at full load for easy design. As recognized inventive, is achievable by a sufficient attenuation of the natural circulation characteristic, by the design parameters are chosen such that the mean mass flow density is not / is located in the paral ¬ lel-connected steam-generator tubes of the surrounding wall at full load of the steam generator under 1200 kg m2s.
In jeweils vorteilhafter Ausgestaltung kommen die Anzahl und/oder der Innendurchmesser der Dampferzeugerrohre als Parameter bei der Auslegung der Massenstromdichte der Umfas¬ sungswand in Betracht. Diese Parameter beeinflussen die Strö- mungscharakteristik innerhalb der Umfassungswand nämlich wesentlich und sind zugleich ohne besonderen Aufwand bei der Konstruktion des Dampferzeugers beeinflussbar. In an advantageous embodiment, the number and / or the inner diameter of the steam generator tubes come as a parameter in the design of the mass flow density of Umfas ¬ sungswand into consideration. These parameters essentially influence the flow characteristic within the enclosure wall and at the same time can be influenced in the design of the steam generator without any special effort.
Die Umfassungswand eines Dampferzeugers in stehender Bauweise kann unterschiedliche horizontale Querschnitte aufweisen. Eine besonders einfache Konstruktion ist möglich, wenn der Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ist. Bei derartigen Dampferzeugern sind insbesondere die in den Eckbereichen angeordneten Dampferzeugerrohre besonders schwach beheizt, da sie am weitesten vom Zentrum des Heißgaskanals entfernt sind und gleichzeitig eine besonders geringe Wärmeeintragsfläche aufweisen. Dadurch kann der Dampfgehalt einzelner Eckrohre des unteren Abschnitts der Senkrechtberohrung gegen Null ge- hen, so dass hier ein ungleichmäßig verteiltes Wasser-Dampf- Gemisch in den Zwischensammler eintritt. Da der Zwischensammler auch hier keine ausreichende Durchmischung bewirkt, kann der Massenstrom in den nachgeschalteten Eckrohren zum Erlie- gen kommen und der Wärmeabtransport damit unzureichend sein. Gerade bei einem derartigen Dampferzeuger ist es daher von besonderem Vorteil, die Auslegungsparameter der dem Durchgangssammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre derart zu wählen, dass die mittlere Massenstromdichte in den parallel geschalteten Dampferzeugerrohren der Umfassungswand bei Volllast des Dampferzeugers nicht unter 1200 kg/m2s liegt. The surrounding wall of a steam generator in a vertical construction can have different horizontal cross sections. A particularly simple construction is possible if the cross section is substantially rectangular. In such steam generators, in particular, the steam generator tubes arranged in the corner regions are heated particularly weakly, since they are furthest away from the center of the hot gas duct and at the same time have a particularly small heat input surface. As a result, the vapor content of individual corner tubes of the lower section of the vertical bore can be reduced to zero. hen, so that here an unevenly distributed water-steam mixture enters the intermediate collector. Since the intermediate collector does not cause sufficient mixing here, too, the mass flow in the downstream corner tubes can come to an end and thus the heat dissipation can be insufficient. Especially with such a steam generator, it is therefore of particular advantage to select the design parameters of the through-flow collector downstream steam generator tubes such that the average mass flow density is not less than 1200 kg / m2s in the parallel connected steam generator tubes of Umfassungswand at full load of the steam generator.
Der Durchgangssammler kann durchgängig horizontal umlaufend angeordnet sein, d. h., er verbindet sämtliche unterhalb be- ziehungsweise oberhalb angeordneten Dampferzeugerrohre derThe through-collector can be arranged horizontally all around, d. h., It connects all below or above arranged steam generator tubes of
Umfassungswand miteinander. Trotz des vollständigen Druckausgleichs über alle Rohre können dennoch Entmischungen von Wasser- und Dampfanteil auftreten. Vorteilhafterweise sind daher auch bei einem derartigen Zwangdurchlaufdampferzeuger die dem Durchgangssammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre derart ausgelegt, dass die mittlere Massenstromdichte in den paral¬ lel geschalteten Dampferzeugerrohren der Umfassungswand bei Volllast des Dampferzeugers nicht unter 1200 kg/m2s liegt. Die Berohrung unterhalb des Durchgangssammlers kann spiral¬ förmig umlaufend ausgestaltet sein. Die Rohre verlaufen als um die gesamte Umfassungswand umlaufend. Zwar bedingt dies eine komplexere Konstruktion und auch eine geringere Anzahl von Dampferzeugerrohren im unteren Bereich, allerdings werden dadurch Beheizungsunterschiede in verschiedenen Bereichen der Umfassungswand weitgehend ausgeglichen. Dennoch wurde er¬ kannt, dass es auch bei einer derartigen Konstruktion im Durchgangssammler zu zufälligen lokalen Entmischungen kommen kann, die die oben beschriebenen Probleme des zu geringen Massenstroms in den dem Durchgangssammler nachgeschaltetenSurrounding wall with each other. Despite the complete pressure equalization over all pipes, segregation of water and steam can still occur. Advantageously, therefore, even in such a once-through steam generator, the steam generator tubes downstream of the throughput collector are designed such that the average mass flow density in the paral ¬ lel switched steam generator tubes of Umfassungswand at full load of the steam generator is not less than 1200 kg / m2s. The tubing below the passage collector can be designed spiral ¬ circumferentially. The tubes run around as surrounding the entire enclosure wall. Although this causes a more complex construction and also a smaller number of steam generator tubes in the lower area, but this heating differences in various areas of the enclosure wall are largely compensated. Nevertheless, he was ¬ known that even with such a construction in the through-collector to random local segregation can occur, the above-described problems of too low a mass flow in the passage collector downstream
Rohren verursachen. Daher sind auch bei einer derartigen Konstruktion die dem Durchgangssammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre derart ausgelegt, dass die mittlere Massen- stromdichte in den parallel geschalteten Dampferzeugerrohren der Umfassungswand bei Volllast des Dampferzeugers nicht un¬ ter 1200 kg/m2s liegt. Bei fossil befeuerten Dampferzeugern erfolgt der Wärmeeintrag in die Dampferzeugerrohre der Brennkammer nicht ausschlie߬ lich konvektiv, sondern ein Großteil des Wärmeanteils wird durch Wärmestrahlung in die Dampferzeugerrohre eingebracht. Insbesondere bei derartigen Dampferzeugern können daher die Unterschiede in der Beheizung einzelner Dampferzeugerrohre besonders groß sein. Daher weist vorteilhafterweise ein Cause pipes. Therefore, even with such a construction, the steam generator tubes connected downstream of the throughput collector are designed such that the average mass current density in the parallel-connected steam generator tubes of the surrounding wall at full load of the steam generator does not un ¬ ter is 1200 kg / m2s. In fossil-fired steam generators, the heat input to the steam generator tubes of the combustion chamber does not occur exclu ¬ Lich convectively, but a large part of the heat content is introduced by heat radiation in the steam generator tubes. In particular, in such steam generators, therefore, the differences in the heating of individual steam generator tubes can be particularly large. Therefore advantageously has
Dampferzeuger mit einer eine Anzahl von Brennern für fossilen Brennstoff aufweisenden Brennkammer eine entsprechende Ausle¬ gung der Massenstromdichte der Dampferzeugerrohre der Umfas- sungswand bei Volllast auf. Steam generator with a number of burners for fossil fuel combustion chamber having a corresponding interpretation ¬ tion of the mass flow density of the steam generator tubes of the Umfas- sungswand at full load.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist dem Zwangdurchlaufdampf- erzeuger eine Dampfturbine beispielsweise zur Stromerzeugung strömungsmediumsseitig nachgeschaltet. Weiterhin weist eine Kraftwerksanlage vorteilhafterweise einen derartigen Dampf¬ erzeuger auf. In an advantageous embodiment, the forced-circulation steam generator is followed by a steam turbine, for example for generating electricity, downstream of the flow medium. Furthermore, a power plant advantageously has such a steam ¬ generator.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die entsprechende Wahl der Auslegungs- parameter der dem Durchgangsammler nachgeschalteten Dampferzeugerrohre der Umfassungswand ein ausreichender Wärme¬ abtransport in jedem Rohr gewährleistet ist und somit unzu¬ lässig hohe Temperaturen, die zu Beschädigungen der Rohrwand führen können, vermieden werden. Dabei beruht diese Maßnahme auf der Erkenntnis, dass auch in einem Zwangdurchlaufdampf- erzeuger eine nicht zu vernachlässigende NaturumlaufCharakte¬ ristik vorhanden ist, die durch eine vorgegebene Mindestmas- senstromdichte bei Volllast abgeschwächt wird. Letztlich wer¬ den dadurch Einschränkungen im Betrieb einer Kraftwerksanlage vermieden. The advantages achieved by the invention are, in particular, that a sufficient heat ¬ removal is guaranteed in each tube and thus unzu ¬ casually high temperatures that lead to damage to the pipe wall by the appropriate choice of design parameters of the passage collector downstream steam generator tubes can be avoided. In this case, this measure is based on the knowledge that a non-negligible NaturumlaufCharakte ¬ ristik is present in a forced-circulation steam generator, which is attenuated by a predetermined Mindestmas- senstromdichte at full load. Ultimately ¬ thereby the restrictions on the operation of a power plant avoided.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: FIG 1 schematisch einen senkrecht berührten The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show: 1 shows schematically a vertically contacted
Zwangdurchlaufdampferzeuger mit Durchgangssammler, und  Forced circulation steam generator with throughput collector, and
FIG 2 eine grafische Darstellung der Massenstromdichte und der Fluidtemperatur am Austritt eines vergleichsweise schwach beheizten Eckrohres des Zwangdurchlaufdampferzeugers mit unterschiedlichen Massenstromdichteauslegungen bei Volllast. 2 shows a graphical representation of the mass flow density and the fluid temperature at the outlet of a comparatively weakly heated corner tube of the once-through steam generator with different mass flow density designs at full load.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszei¬ chen versehen. FIG 1 zeigt schematisch einen fossil befeuerten, senkrecht berohrten Zwangdurchlaufdampferzeuger 1 gemäß der Erfindung. Der Zwangdurchlaufdampferzeuger 1 umfasst eine aus gasdicht verschweißten Dampferzeugerrohren 2 gebildete Umfassungswand 4. Die Umfassungswand 4 weist dabei einen im Wesentlichen rechteckigen horizontalen Querschnitt 6 auf. Im unteren Bereich des Zwangdurchlaufdampferzeugers 1 ist eine Brennkammer 8 mit einer Anzahl von nicht näher dargestellten Brennern zur Verbrennung eines fossilen Brennstoffs angeordnet, die die Wärmezufuhr zu den Dampferzeugerrohren 4 bereitstellen. Identical parts are provided in all figures with the same Bezugszei ¬ chen. 1 schematically shows a fossil-fired, vertically bored forced once-through steam generator 1 according to the invention. The once-through steam generator 1 comprises an enclosing wall 4 formed from gas-tightly welded steam generator tubes 2. The enclosing wall 4 has a substantially rectangular horizontal cross-section 6. In the lower region of the once-through steam generator 1, a combustion chamber 8 is arranged with a number of burners not shown in detail for the combustion of a fossil fuel, which provide the heat supply to the steam generator tubes 4.
Die Umfassungswand 4 ist in einen oberen Abschnitt 10 und ei¬ nen unteren Abschnitt 12 unterteilt, wobei die Abschnitte 10 und 12 über einen Durchgangssammler 14 miteinander verbunden sind. Die Berohrung im unteren Abschnitt 12 ist hier senk- recht angeordnet, kann aber auch spiralförmig um die Umfas¬ sungswand umlaufend angeordnet sein. Der Durchgangssammler 14 sammelt das gesamte aus den Dampferzeugerrohren 2 des unteren Abschnitts 12 austretende Strömungsmedium und ermöglicht so einen Druckausgleich zwischen den parallel geschalteten The enclosure wall 4 is divided into an upper portion 10 and ei ¬ NEN lower portion 12, wherein the portions 10 and 12 are connected to each other via a through-collector 14. The tubing in the lower portion 12 is arranged vertically here, but may also be arranged spirally around the Umfas ¬ sungswand circumferentially. The passage collector 14 collects all of the flow medium exiting from the steam generator tubes 2 of the lower section 12 and thus enables a pressure equalization between the parallel connected
Dampferzeugerrohren 2. Anschließend wird das Strömungsmedium aus dem Durchgangssammler 14 in die Dampferzeugerrohre 2 des oberen Abschnitts 10 eingeleitet, wo es weiter erwärmt und gegebenenfalls überhitzt wird. Der überhitzte Dampf wird nach weiterer Überhitzung in nicht dargestellten Heizflächen einer nicht näher dargestellten Dampfturbine in einer Kraftwerks¬ anlage zugeführt. Die durch die Brenner erzeugte Wärme wird weitestgehend über Wärmestrahlung durch die Dampferzeugerrohre 2 aufgenommen. Insbesondere in den Eckrohren 16 des unteren Abschnitts 12 ist aufgrund ihrer Lage in der größten Entfernung zum Zentrum des Zwangdurchlaufdampferzeugers 1 und aufgrund der geometri- sehen Anordnung der besonders gering mit Wärme beaufschlagten Oberfläche der Wärmeeintrag so gering, dass das aus den Eck¬ rohren 16 des unteren Abschnitts 12 in den Durchgangssammler 14 eintretende Strömungsmedium einen vergleichsweise geringen Dampfgehalt aufweist. Steam generator tubes 2. Subsequently, the flow medium from the passage collector 14 is introduced into the steam generator tubes 2 of the upper portion 10, where it is further heated and optionally superheated. The superheated steam is going down further overheating in not shown heating surfaces of a steam turbine not shown in a power plant ¬ fed system. The heat generated by the burner is largely absorbed by heat radiation through the steam generator tubes 2. In particular, in the corner tubes 16 of the lower portion 12 is due to their location in the greatest distance to the center of the once-through steam generator 1 and due to the geometri-see arrangement of particularly low heat-treated surface of the heat input so low that from the corner ¬ tubes 16 of the lower portion 12 in the passage header 14 entering flow medium has a comparatively low vapor content.
Der Durchgangssammler 14 bewirkt nun zwar einen vollständigen Druckausgleich, jedoch keine vollständige Durchmischung des eintretenden Strömungsmediums. Aufgrund des beschriebenen niedrigen Dampfgehalts am Austritt aus den Eckrohren 16 des unteren Abschnitts 12 sowie zusätzlicher lokaler Entmischungsphänomene im Durchgangssammler 14 kann der Dampfgehalt am Eintritt in einzelne Dampferzeugerrohre 2 des oberen Abschnitts 10 sehr gering werden. Je nach Betriebszustand des Zwangdurchlaufdampferzeugers 1 kann dies bei einer unvorteil- haften Auslegung der Berohrung des oberen Abschnitts 10 zu einem deutlichen Einbruch der Durchströmung einzelner Dampferzeugerrohre 2 bis hin zur Stagnation führen. Dies wiederum kann einen unzureichenden Wärmeabtransport und unzulässig hohe Fluidtemperaturen zur Folge haben, so dass letztlich die Rohrwand unzulässig hohe Temperaturen annimmt und zerstört wird . Although the passage collector 14 now effects a complete pressure equalization, however, no complete mixing of the incoming flow medium. Due to the described low vapor content at the exit from the corner tubes 16 of the lower section 12 as well as additional local segregation phenomena in the passage header 14, the vapor content at the entrance to individual steam generator tubes 2 of the upper section 10 can become very small. Depending on the operating state of the once-through steam generator 1, this can lead to a significant drop in the flow through individual steam generator tubes 2 as far as stagnation given an unfavorable design of the bore of the upper section 10. This in turn can result in insufficient heat removal and inadmissibly high fluid temperatures, so that ultimately the pipe wall assumes inadmissibly high temperatures and is destroyed.
Zur Vermeidung einer derartigen Beschädigung sind die dem Durchgangssammler 14 nachgeschalteten Dampferzeugerrohre 2 im oberen Abschnitt 10 für eine mittlere Massenstromdichte von 1230 Kilogramm pro Quadratmeter und Sekunde (kg/m2s) ausge¬ legt. Dadurch wird der Gesamtdruckverlust für alle parallelen Rohre erhöht. Dies führt dazu, dass der hydrostatische Druck- abfall in den jeweiligen Dampferzeugerrohren 2, insbesondere in den Eckrohren 16 relativ gesehen reduziert wird. Somit bleibt stets eine ausreichende Druckdifferenz als treibende Kraft der Strömung vorhanden. Dieser Effekt wird anhand der FIG 2 verdeutlicht: To avoid such damage, the collector passage 14 downstream of the steam generator tubes 2 in the upper portion 10 for a mean mass flow density of 1230 kilograms per square meter and second (kg / m2s) ¬ be inserted. This increases the total pressure loss for all parallel tubes. This causes the hydrostatic pressure waste in the respective steam generator tubes 2, in particular in the corner tubes 16 is relatively reduced. Thus, a sufficient pressure difference always remains as the driving force of the flow. This effect is illustrated by FIG. 2:
FIG 2 zeigt eine grafische Darstellung der Parameter des Strömungsmediums in einem Eckrohr 16 des oberen Abschnitts 10 für verschiedene Auslegungen mittlerer Massenstromdichte der Berohrung des oberen Abschnitts 10 bei Volllast, und zwar bei vergleichsweise geringer Wärmezufuhr und für einen Teillast¬ betrieb des Dampferzeugers 1. Die linke Skala zeigt die Mas¬ senstromdichte im Eckrohr 16 in kg/m2s, in die rechte Skala zeigt die Fluidtemperatur am Austritt des Eckrohres 16 in Grad Celsius (°C), jeweils aufgetragen gegen den Dampfanteil des Strömungsmediums am Rohreintritt. 2 shows a graphical representation of the parameters of the flow medium in a corner tube 16 of the upper portion 10 for various designs of mean mass flow density of the upper section 10 at full load, namely at comparatively low heat and for a partial load ¬ operation of the steam generator 1. The left scale shows the Mas ¬ senstromdichte in the corner pipe 16 in kg / m2s, in the right scale shows the fluid temperature at the outlet of Eckrohres 16 in degrees Celsius (° C), in each case plotted against the vapor portion of the flow medium at the pipe inlet.
Kurvenzug 20 zeigt die Massenstromdichte im Eckrohr 16 bei einer Auslegung der Berohrung für eine mittlere Massenstrom- dichte bei Volllast von 870 kg/m2s. Der Abfall des Kurvenzugs 20 zur linken Seite der grafischen Darstellung zeigt deutlich, wie hin zu geringeren Dampfanfeilen die Massenstromdichte im Eckrohr 16 abnimmt. Bei einem Dampfanteil von 0 sinkt die Massenstromdichte auf einen Wert von 40 kg/m2s ab, was praktisch einer Stagnation der Strömung im Rohr gleichkommt. Ein ausreichender Wärmeabtransport im Rohr ist nicht mehr gewährleistet und entsprechend steigt die Temperatur des Strömungsmediums und damit des Eckrohres 16 ab einem Dampfan¬ teil von etwa 0,2 signifikant an, wie Kurvenzug 22 darstellt. Curve 20 shows the mass flow density in the corner tube 16 in a design of the tubing for a mean mass flow density at full load of 870 kg / m2s. The drop of the curve 20 to the left of the graph clearly shows how towards lower steam files the mass flow density in the corner tube 16 decreases. With a vapor content of 0, the mass flow density drops to a value of 40 kg / m2s, which practically equates to a stagnation of the flow in the pipe. A sufficient heat dissipation in the pipe is no longer guaranteed and accordingly increases the temperature of the flow medium and thus of the corner tube 16 from a Dampfan ¬ part of about 0.2 significantly, as curve 22 represents.
Eine Auslegung der Dampferzeugerrohre 2 des oberen Abschnitts 10 für eine mittlere Massenstromdichte bei Volllast von über 1200 kg/m2s, im Ausführungsbeispiel 1230 kg/m2s reduziert je¬ doch wie oben beschrieben die NaturumlaufCharakteristik und vermindert so einen übermäßigen relativen hydrostatischenA design of the steam generator tubes 2 of the top portion 10 for a mean mass flow density at full load of about 1200 kg / m2s in the exemplary embodiment 1230 kg / m2s reduced depending ¬ but the natural circulation characteristic as described above, thus reducing an excessive relative hydrostatic
Druckabfall im Eckrohr 16. Kurvenzug 24 zeigt zwar auch, dass hin zu niedrigeren Dampfgehalten die Massenstromdichte in Eckrohr 16 abnimmt. Dabei bleibt aber der Wert der Massen- stromdichte auch bei einem Dampfanteil von 0 auf einem we¬ sentlich höheren Wert (hier 330 kg/m2s) als in einer Anordnung mit Auslegung für eine mittlere Massenstromdichte bei Volllast von 870 kg/m2s. Wie Kurvenzug 26 verdeutlicht, führt dies dazu, dass bei jedwedem Dampfgehalt ein ausreichender Wärmeabtransport im Eckrohr 16 gewährleistet ist, d. h., die Temperatur nur in geringem Maße ansteigt oder konstant bleibt. Dadurch werden Beschädigungen der Umfassungswand 4 im oberen Bereich 10 durch übermäßige Temperaturen vermieden und es wird eine insgesamt höhere Lebensdauer des Zwangdurchlauf- dampferzeugers 1 erreicht. Pressure drop in the corner tube 16. Although curve 24 also shows that towards lower vapor contents, the mass flow density in the corner tube 16 decreases. But the value of the mass current density even at a steam level of from 0 to a ¬ we sentlich higher value (here 330 kg / m2s) than in an arrangement with a design for a mean mass flow density at full load of 870 kg / m2s. As curve 26 illustrates, this means that at any steam content sufficient heat dissipation in the corner tube 16 is ensured, ie, the temperature increases only slightly or remains constant. Damage to the enclosure wall 4 in the upper region 10 due to excessive temperatures is thereby avoided and an overall longer service life of the forced continuous steam generator 1 is achieved.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) mit einer aus gasdicht verschweißten, in vertikaler Richtung durchströmbaren Dampf- erzeugerrohren (2) gebildeten Umfassungswand (4), bei dem innerhalb der Umfassungswand (4) ein Durchgangssammler (14) angeordnet ist, der eine erste Mehrzahl parallel geschalteter Dampferzeugerrohre (2) austrittsseitig mit einer zweiten, der ersten Mehrzahl seriell nachgeschalteten Mehrzahl parallel geschalteter Dampferzeugerrohre (2) eintrittsseitig strö- mungsmediumsseitig verbindet, wobei die Auslegungsparameter der dem Durchgangssammler (14) nachgeschalteten Dampferzeugerrohre (2) derart gewählt sind, dass die mittlere Massen- stromdichte in den parallel geschalteten Dampferzeugerrohren (2) der Umfassungswand (4) bei Volllast des Dampferzeugers (1) nicht unter 1200 kg/m2s liegt. 1. forced-circulation steam generator (1) with a welded gas-tight welded, in the vertical direction steam generator tubes (2) formed Umfassungswand (4), wherein within the Umfassungswand (4) a passage collector (14) is arranged, the first plurality of parallel connected Steam generator tubes (2) on the outlet side with a second, the first plurality serially connected downstream plurality of steam generator tubes (2) on the inlet side flow medium side connects, the design parameters of the passage collector (14) downstream steam generator tubes (2) are selected such that the average mass current density in the parallel connected steam generator tubes (2) of the perimeter wall (4) at full load of the steam generator (1) is not less than 1200 kg / m2s.
2. Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl parallel geschalteter Dampferzeugerrohre (2) ein Auslegungsparameter ist. 2. Continuous flow steam generator (1) according to claim 1, wherein the number of parallel connected steam generator tubes (2) is a design parameter.
3. Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Innendurchmesser der Dampferzeugerrohre (2) ein Auslegungsparameter ist. 3. Continuous flow steam generator (1) according to any one of the preceding claims, wherein the inner diameter of the steam generator tubes (2) is a design parameter.
4. Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Umfassungswand (4) einen im We¬ sentlichen rechteckigen horizontalen Querschnitt (6) aufweist. 4. Forced once-through steam generator (1) according to any one of the preceding claims, wherein the peripheral wall (4) has a ¬ We sentlichen rectangular horizontal cross-section (6).
5. Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Durchgangssammler (14) horizontal um die Umfassungswand (4) umlaufend angeordnet ist und die erste Mehrzahl sämtliche unterhalb in der Umfassungswand (4) ange- ordneten, parallel geschalteten Dampferzeugerrohre (2) um- fasst und die zweite Mehrzahl sämtliche oberhalb in der Um¬ fassungswand angeordneten Dampferzeugerrohre (2) umfasst. 5. forced once-through steam generator (1) one of the preceding claims, wherein the passage collector (14) horizontally around the Umfassungswand (4) is arranged circumferentially and the first plurality all below in the enclosure wall (4) arranged, parallel steam generator tubes (2) encompasses and the second plurality comprises all arranged above in the Um ¬ fassungswand steam generator tubes (2).
6. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die dem Durchgangssammler (14) vorgeschalteten Dampferzeugerrohre (2) spiralförmig umlaufend in der Umfassungswand (4) angeordnet sind. 6. forced-circulation steam generator according to one of the preceding claims, in which the passage collector (14) upstream steam generator tubes (2) are arranged spirally encircling in the enclosure wall (4).
7. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der 7. forced once-through steam generator according to one of
vorhergehenden Ansprüche mit einer eine Anzahl von Brennern für fossilen Brennstoff aufweisenden Brennkammer. preceding claims with a combustor having a number of fossil fuel burners.
8. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der 8. forced once-through steam generator according to one of
vorhergehenden Ansprüche mit einer strömungsmediumsseitig nachgeschalteten Dampfturbine. preceding claims with a flow medium side downstream steam turbine.
9. Kraftwerksanlage mit einem Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. power plant with a forced once-through steam generator according to one of the preceding claims.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2631202B1 (en) 2012-02-27 2015-05-20 Trumpf Sachsen GmbH Apparatus for taking up goods and method for discharging or processing workpieces
DE102013215457A1 (en) 2013-08-06 2015-02-12 Siemens Aktiengesellschaft Continuous steam generator in two-pass boiler design

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1114444A (en) * 1964-05-27 1968-05-22 Foster Wheeler Corp Improvements relating to forced flow once through vapour generators
DE2144675C3 (en) * 1971-09-07 1981-05-27 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Continuous steam generator
DE2557427A1 (en) * 1975-12-19 1977-06-30 Kraftwerk Union Ag CIRCUIT OF A FIRE ROOM LUG IN A FLOW-THROUGH BOILER WITH GAS-TIGHT WELDED WALLS IN TWO CONSTRUCTION
CH666532A5 (en) * 1984-12-27 1988-07-29 Mustafa Youssef Dr Ing Brennkammer-rohranordnung in zwangdurchlauf-dampferzeugern.
JPS61211606A (en) * 1985-01-04 1986-09-19 ザ・バブコツク・アンド・ウイルコツクス・カンパニ− Shroud pipe wall of furnace
JPH08565Y2 (en) * 1990-06-18 1996-01-10 三菱重工業株式会社 Heat transfer tube for uniform distribution of two-layer fluid
DE4333404A1 (en) * 1993-09-30 1995-04-06 Siemens Ag Continuous steam generator with vertically arranged evaporator tubes
DE19602680C2 (en) * 1996-01-25 1998-04-02 Siemens Ag Continuous steam generator
DE19645748C1 (en) * 1996-11-06 1998-03-12 Siemens Ag Steam generator operating method
AU2003261991B2 (en) * 2002-09-09 2006-05-18 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Furnace wall structure
CN1831426A (en) * 2005-03-10 2006-09-13 三井巴布科克能源公司 Supercritical downshot boiler
CN101586802B (en) * 2009-06-23 2011-05-11 东方锅炉(集团)股份有限公司 Water wall of monotube boiler

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

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