DE102008027740B4

DE102008027740B4 - Device for flue gas guidance in a multi-pass boiler

Info

Publication number: DE102008027740B4
Application number: DE102008027740.1A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Schäfers Walter
Original assignee: Steinmueller Babcock Environment GmbH; Nippon Steel and Sumikin Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: DE102008027740A1

Abstract

Vorrichtung zur Strömungsführung in einem Kessel mit mehreren Rauchgaszügen (3, 4, 7), vorzugsweise in einem Mehrzug-Kessel einer Müllverbrennungsanlage, bei dem zwei aufeinanderfolgende mit einem Rauchgas durchströmte Züge (4, 7) durch eine Trennwand (9) getrennt sind und der Rauchgasstrom in einer Strömungsumlenkung durch gekühlte Wände (12, 13, 14) der mit Rauchgas durchströmten Züge (4, 7) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass- die Trennwand (9) im unteren Teil als gekühlte Rohr-Steg-Rohr-Wand mit einer doppelten Abkantung (91, 92) ausgeführt ist, so dass zusammen mit den Wänden (12, 13, 14) des Kessels eine düsenartige Querschnittseinengung zum ersten der beiden vom Rauchgas durchströmten Züge (4, 7) mit anschließender Aufweitung ausgebildet ist.Device for flow guidance in a boiler with several flue gas flues (3, 4, 7), preferably in a multi-pass boiler of a waste incineration plant, in which two successive flue gas flows (4, 7) are separated by a partition (9) and the Flue gas flow is guided in a flow deflection through cooled walls (12, 13, 14) of the flue gas flowed trains (4, 7), characterized in that the dividing wall (9) in the lower part as a cooled tube-web-tube wall a double bevel (91, 92) so that, together with the walls (12, 13, 14) of the boiler, a nozzle-like cross-sectional constriction to the first of the two flue gas flows (4, 7) is formed with a subsequent widening.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches.The invention relates to a device according to the features of the first patent claim.

Die Erfindung ist geeignet für einen Einsatz in einem Mehrzug-Kessel, insbesondere für Müllverbrennungsanlagen. Die Abgase der Müllfeuerung werden üblicherweise mit Sekundärluft vermischt und brennen innerhalb von 2 Sekunden im ersten Zug aus. Das ausgebrannte Rauchgas wird am oberen Ende des ersten Zugs in den zweiten Zug umgelenkt. Im ersten und zweiten Zug gibt das Rauchgas einen Teil seiner Wärme durch Strahlung an die Kesselwände ab. Am unteren Ende des zweiten Zuges befindet sich die 180°-Umlenkung zum dritten Zug. In dieser Umlenkung werden Aschepartikel, die bis dahin von der Strömung mitgenommen wurden, aufgrund von Schwerkraft und Trägheitskraft abgeschieden und über den Aschetrichter ausgetragen. Im dritten Zug können sich Wärmetauscher befinden, die vom Rauchgas umströmt werden und das Rauchgas weiter abkühlen.The invention is suitable for use in a multi-pass boiler, in particular for waste incineration plants. The waste gases from the waste incineration are usually mixed with secondary air and burn out within 2 seconds in the first puff. The burned out flue gas is diverted into the second pass at the top of the first pass. In the first and second pass, the flue gas gives off part of its heat to the boiler walls through radiation. At the lower end of the second train is the 180 ° deflection to the third train. In this deflection, ash particles that were previously carried along by the flow are separated out due to gravity and inertia and discharged via the ash funnel. In the third pass there can be heat exchangers around which the flue gas flows and cools the flue gas further.

Aufgrund der 180°-Umlenkung bildet sich hinter der Trennwand üblicherweise eine große Strömungsablösung, die häufig bis in den ersten Wärmetauscher hineinragt. Die Strömungsablösung führt einerseits dazu, dass ein Teil des Wärmetauschers ungenügend durchströmt wird und nicht im vorgesehenen Maß zur Abkühlung des Rauchgases beiträgt. Andererseits zwingt die Strömungsablösung die Hauptströmung mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Wärmetauscher, was zu erhöhtem Druckverlust der Strömung und Erosion an dem Wärmetauscher führt.Due to the 180 ° deflection, a large flow separation usually forms behind the partition, which often protrudes into the first heat exchanger. The flow separation leads, on the one hand, to the fact that part of the heat exchanger has insufficient flow and does not contribute to the cooling of the flue gas to the intended extent. On the other hand, the flow separation forces the main flow through the heat exchanger at increased speed, which leads to increased pressure loss of the flow and erosion on the heat exchanger.

Versuche, die Strömung mittels Leitschaufeln im Bereich der Umlenkung zu führen zeigten, dass derartige Leitschaufeln den Weg der Aschepartikeln zum Aschetrichter behindern. Anbackende Ascheablagerungen führen zu schwerwiegenden Strömungsverlagerungen, die letztlich eine Verschlechterung der Strömungsführung darstellen. Die Schaufeln befinden zudem in einer Umgebung mit Rauchgaszusammensetzungen und Temperaturen, die für ungekühlte Bauteile eine hohe Korrosionsgeschwindigkeit und eine kurze Lebensdauer bedeutet.Attempts to guide the flow by means of guide vanes in the area of the deflection showed that such guide vanes obstruct the path of the ash particles to the ash funnel. Caking ash deposits lead to serious flow shifts, which ultimately represent a deterioration in the flow guidance. The blades are also in an environment with flue gas compositions and temperatures, which means a high rate of corrosion and a short service life for uncooled components.

Mehrzug-Dampferzeuger, besonders Mehrzug-Kessel von Müllverbrennungsanlagen, weisen den Nachteil auf, dass sich nach der Umlenkung des Rauchgasstromes ein großer Wirbel bildet, der zu einer ungleichmäßigen und ungenügenden Durchströmung des Wärmetauschers führt. Das hat zum einen zur Folge, dass nur ein Teil des Wärmetauschers stark belastet ist, während bei dem anderen ein geringer Wärmeaustausch stattfindet. Dies hat einen ungleichmäßigen Verschleiß des Wärmetausches zur Folge, aber auch eine ungenügende Abkühlung des Rauchgases. Weiterhin muss von einer ungenügenden Staubabscheidung und einer höheren Geschwindigkeit des Rauchgases ausgegangen werden.Multi-pass steam generators, especially multi-pass boilers from waste incineration plants, have the disadvantage that after the flue gas flow has been deflected, a large vortex forms, which leads to an uneven and inadequate flow through the heat exchanger. On the one hand, this means that only part of the heat exchanger is heavily loaded, while the other part has a low heat exchange. This results in uneven wear of the heat exchanger, but also in insufficient cooling of the flue gas. Furthermore, insufficient dust separation and a higher speed of the flue gas must be assumed.

Es sind eine Vielzahl von Maßnahmen zur Strömungsführung bekannt, deren Einsatz sich bauartbedingt aber nur für Einsätze bei Temperaturen unterhalb von ca. 350°C eignen:

WO 92/17267 A1 beschreibt einen regenerativen Wärmetauscher zur Behandlung schadstoffhaltiger sich mit einem anderen Medium im Wärmetausch befindender Abgase. Die Vorrichtung weist keine gekühlten Bauteile auf. Da Betriebsbedingungen am Ende des Rauchgasweges herrschen, die unter 350° liegen, ist keine besondere Bauteilkühlung am Ende der Umlenkung oder an der Trennwand erforderlich.

A large number of measures for flow control are known, but their use is only suitable for use at temperatures below approx. 350 ° C due to the design:

WO 92/17267 A1 describes a regenerative heat exchanger for treating pollutant-containing exhaust gases that are in heat exchange with another medium. The device has no cooled components. Since the operating conditions at the end of the flue gas path are below 350 °, no special component cooling is required at the end of the deflection or on the partition wall.

EP 2 263 779 A1 beschreibt eine Rauchgasreinigungsanlage, bei der der zu behandelnde Rauchgasstrom nach einer Umlenkung durch ungekühlte Düsen gerichtet wird. Derartige Rauchgasreinigungsanlagen sind für eine Gastemperatur von ca. 180°C konzipiert. Bei dieser Temperatur ist keine Kühlung der Düsen erforderlich. EP 2 263 779 A1 describes a flue gas cleaning system in which the flue gas flow to be treated is directed after being deflected by uncooled nozzles. Such flue gas cleaning systems are designed for a gas temperature of approx. 180 ° C. No cooling of the nozzles is required at this temperature.

DE 195 39 923 C1 beschreibt eine Vorrichtung in einem ein Primärfluid führenden Kanal mit mindestens zwei wirbelerzeugenden Flächen, die einen Doppelwirbel zur Gasmischung vor einem DeNOx-Katalysator erzeugen. Gasmischung und Reaktorbetrieb finden üblicherweise bei Temperaturen von ca. 300°C statt. Es besteht daher kein Bedarf für eine Bauteilkühlung. DE 195 39 923 C1 describes a device in a channel carrying a primary fluid with at least two vortex-generating surfaces which generate a double vortex for gas mixing in front of a DeNOx catalyst. Gas mixing and reactor operation usually take place at temperatures of approx. 300 ° C. There is therefore no need for component cooling.

Im Unterschied zu den Betriebsbedingungen der beschriebenen Strömungsumlenkungen haben die zwischen zwei Zügen eines Mehrzugkessels einer Müllverbrennungsanlage umzulenkenden Rauchgase Temperaturen bis zu 800°C, so dass die vorgeschlagenen Maßnahmen zur Strömungsumlenkung nicht einsetzbar sind.In contrast to the operating conditions of the flow diversions described, the flue gases to be diverted between two passes of a multi-pass boiler of a waste incineration plant have temperatures of up to 800 ° C., so that the proposed measures for flow diversion cannot be used.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung zu entwickeln, nach dem der Rauchgasstrom so umgelenkt wird, dass der Wärmetauscher gleichmäßig durchströmt wird und gleichzeitig eine die gute Staubabscheidung stattfindet.It is therefore the object of the invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to develop a device according to which the flue gas flow is deflected so that the flow through the heat exchanger is uniform and at the same time good dust separation takes place.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.This object is achieved by a method according to the features of the first patent claim.

Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.Dependent claims reproduce advantageous embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Rauchgasströmung mittels einer Kombination von gekühlten Bauteilen, von denen jedes für sich die Staubabscheidung in der Umlenkung nicht behindert, weitgehend gleichmäßig in den folgenden Zug und durch den Wärmetauscher geleitet wird.The solution according to the invention provides that the flue gas flow by means of a combination of cooled components, each of which for itself the dust separation in the deflection is not hindered, is passed largely evenly into the next train and through the heat exchanger.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht dazu vor, dass der Rauchgasstrom vor der Umlenkung zwischen den beiden Zügen durch eine Verringerung des Strömungsquerschnitts beschleunigt wird und in der Umlenkung eine Verlangsamung des Rauchgasstromes erfolgt. Wesentlich ist aber, dass der Rauchgasstrom in einem günstigen Winkel und einer gleichmäßigen Strömung im Hinblick auf den Wärmetauscher umgelenkt wird.The solution according to the invention provides for the flue gas flow to be accelerated before the deflection between the two puffs by reducing the flow cross-section, and in the deflection the flue gas flow is slowed down. What is essential, however, is that the flue gas flow is deflected at a favorable angle and a uniform flow with regard to the heat exchanger.

Wesentlich ist aber, dass der Rauchgasstrom in einem günstigeren Winkel durch die Umlenkung geführt wird und dem darauffolgenden Zug weitgehend gleichmäßig zugeführt wird. Das wird weiterhin dadurch erreicht, dass der Rauchgasstrom in der Umlenkung in mehrere Teilströme aufgeteilt wird, die mit gleicher Geschwindigkeit in den folgenden Zug geführt werden und später den Wärmetauscher gleichmäßig durchströmen. Dadurch werden große Wirbel vermieden.What is essential, however, is that the flue gas flow is guided through the deflection at a more favorable angle and is fed to the next train largely uniformly. This is also achieved by dividing the flue gas flow in the deflection into several partial flows, which are fed into the next train at the same speed and later flow evenly through the heat exchanger. This avoids large eddies.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Rauchgasführung in einer Kesselanlage mit mehreren Rauchgaszügen in der Weise vorgenommen wird, dass der Rauchgasstrom vor der Umlenkung, die vor dem nächsten Zug liegt, in dem sich der Wärmetauscher befindet, durch eine Verringerung des Strömungsquerschnittes beschleunigt wird, wonach die Umlenkung strömungsgünstiger erfolgt und der Rauchgasstrom sich entspannt. Die gekühlte Fläche im unteren Teil der Trennwand ist vergrößert ausgeführt, so dass es zu einer weiteren Kühlung kommt. Weiterhin kommt es durch die Kombination von gekühlten Bauteilen mit der Querschnittsverringerung im betreffenden Zug zu einer gleichmäßigen Rauchgasströmung, die nach der Umlenkung enger an der Wandung anliegt und den Wärmetauscher gleichmäßig durchströmt.The solution according to the invention provides that the flue gas flow in a boiler system with several flue gas flues is carried out in such a way that the flue gas flow is accelerated by reducing the flow cross-section before the deflection, which is before the next flue in which the heat exchanger is located, after which the deflection takes place more streamlined and the flue gas flow relaxes. The cooled area in the lower part of the partition is enlarged so that there is further cooling. Furthermore, the combination of cooled components with the cross-sectional reduction in the relevant train results in a uniform flow of flue gas which, after the deflection, lies closer to the wall and flows evenly through the heat exchanger.

Vorteilhaft ist es, den Rauchgasstrom nach der Umlenkung in mehrere Teilströme aufzuteilen. Damit wird weiterhin verhindert, dass sich ein großer Wirbel bildet. Die entstandenen kleineren Teilströme führen zu einem gleichmäßigen Rauchgasstrom durch den Wärmetauscher, so dass der Rauchgasstrom besser gekühlt wird, was eine geringere und gleichmäßigere Belastung für den Wärmetauscher darstellt.It is advantageous to divide the flue gas flow into several partial flows after the deflection. This also prevents a large vortex from forming. The resulting smaller partial flows lead to a uniform flue gas flow through the heat exchanger, so that the flue gas flow is better cooled, which represents a lower and more uniform load on the heat exchanger.

Dazu ist es nötig, den Wärmetauscher und eine oder mehrere Umlenkplatten unmittelbar nach der Umlenkung anzuordnen, durch die der Rauchgasstrom geteilt wird, so dass sich zwei oder mehrere Teilströme bilden. Die Umlenkplatten können über gekühlte Rohre befestigt sein, wobei die auftretenden Kräfte über die gekühlten Rohre in die gekühlten Wände abgeleitet werden. Dabei ist es günstig, den Wärmetauscher so anzuordnen, dass seine Unterkante im Bereich zwischen den Abkantungen liegt.For this it is necessary to arrange the heat exchanger and one or more baffle plates immediately after the baffle, by which the flue gas flow is divided, so that two or more partial flows are formed. The baffle plates can be fastened via cooled tubes, the forces occurring being diverted into the cooled walls via the cooled tubes. It is advantageous to arrange the heat exchanger in such a way that its lower edge lies in the area between the folds.

Voraussetzung für das gleichmäßige Durchströmen des Wärmetauschers nach der Umlenkung ist vor allem die Ausführung des unteren Teils der Trennwand, die als gekühlte Rohr-Steg-Rohr-Wand mit doppelter Abkantung ausgeführt ist, so dass eine Querschnittseinengung zum ersten der beiden vom Rauchgas durchströmten Züge entsteht. Die Trennwand weist vorteilhafterweise in ihrem unteren Bereich zwei abgekantete Flächen auf, die eine Fortführung der Rohr-Steg-Rohr-Wand darstellen, wobei die obere Fläche in vorteilhafter Weise einen Winkel zur Trennwand zwischen 120 und 160° aufweist und die untere Fläche zur oberen Fläche einen Winkel zwischen 70 und 120° bildet.The prerequisite for the uniform flow through the heat exchanger after the deflection is above all the design of the lower part of the partition, which is designed as a cooled tube-web-tube wall with a double bevel, so that a cross-section is narrowed to the first of the two flue gas flows . The dividing wall advantageously has two beveled surfaces in its lower area, which represent a continuation of the tube-web-tube wall, the upper surface advantageously having an angle to the dividing wall of between 120 and 160 ° and the lower surface to the upper surface forms an angle between 70 and 120 °.

Beide Flächen können gleichlang sein. Als vorteilhaft hat sich aber auch herausgestellt, dass die obere Fläche die doppelte Länge der unteren Fläche aufweist. Selbstverständlich können auch andere Winkel und andere Flächenlängen gewählt werden, wenn sich das für den Fachmann aufgrund der vorhandenen Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten im Hinblick auf das gleichmäßige Durchströmen des Wärmetauschers oder das angestrebte Abscheideverhalten von Reststoffpartikeln als sinnvoll erweisen sollte.Both surfaces can be of the same length. However, it has also been found to be advantageous that the upper surface has twice the length of the lower surface. Of course, other angles and other surface lengths can also be selected if this should prove to be useful for a person skilled in the art due to the existing temperatures and flow velocities with regard to the uniform flow through the heat exchanger or the desired separation behavior of residual particles.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Teilflächen im unteren Teil der Trennwand so anzuordnen, dass sie einen prismatischen Hohlkörper bilden.Furthermore, it is advantageous to arrange the partial areas in the lower part of the partition so that they form a prismatic hollow body.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Wärmetauscher Rohr-Wärmetauscher darstellt, bei dem das Verhältnis vom Durchmesser zur Rohrteilung einen Wert > 0,6 aufweist.Furthermore, it is advantageous that the heat exchanger is a tube heat exchanger in which the ratio of the diameter to the tube pitch has a value> 0.6.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass es zu einer gleichmäßigen Durchströmung des Wärmetauschers kommt, wodurch das Rauchgas besser abgekühlt wird und der Wärmetauscher einen geringen Verschleiß aufweist, wobei geringere Übertragungsflächen für den Wärmetauscher benötigt werden.The invention has the advantage that there is a uniform flow through the heat exchanger, as a result of which the flue gas is better cooled and the heat exchanger exhibits little wear, with smaller transfer surfaces being required for the heat exchanger.

Im Folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen und vier Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1: Mehrzug-Kessel einer Müllverbrennungsanlage
2: Detail A von 1 mit erfindungsgemäßer Umlenkung ohne Wärmetauscher
3: Detail A von 1 mit erfindungsgemäßer Umlenkung und Wärmetauscher
4: Detail A von 1 mit erfindungsgemäßer Umlenkung, Wärmetauscher und Umlenkplatte.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and four figures. The figures show:

1 : Multi-pass boiler in a waste incineration plant
2 : Detail A of 1 with inventive deflection without a heat exchanger
3 : Detail A of 1 with inventive deflection and heat exchanger
4th : Detail A of 1 with inventive deflector, heat exchanger and deflector plate.

Die 1 zeigt den Mehrzug-Kessel einer Müllverbrennungsanlage, bei dem das Feuerungsrost 1 mit dem Brenngut von der Primärluft durchströmt wird und Sekundärluft 2 hinzugefügt wird, wonach nach Vermischen und Verbrennen das Rauchgas im ersten Zug 3 aufsteigt und in den zweiten Zug 4 umgelenkt wird. Im ersten und im zweiten Zug 3, 4 gibt das Rauchgas einen Teil seiner Wärme durch Strahlungen an die gekühlten Kesselwände ab. Im unteren Ende des zweiten Zuges 4 befindet sich eine 180°-Umlenkung 5 zum dritten Zug 7. In dieser Umlenkung 5 werden Aschepartikel, die bisher in der Hauptströmung vor der Ablösung 11a mitgenommen wurden, aufgrund von Schwerkraft und Trägheitskraft abgeschieden und über den Aschetrichter 6 ausgetragen. Im dritten Zug 7 befinden sich Wärmetauscher 8a, 8b, die von der Hauptströmung nach der Ablösung 11b, dem Rauchgas, durchströmt werden und das Rauchgas weiter abkühlen. Aufgrund der 180°-Umlenkung 5 bildet sich hinter der Trennwand 9 üblicherweise eine große Strömungsablösung 10, die häufig bis in den ersten Wärmetauscher 8a hineinragt. Die Strömungsablösung 10 führt einerseits dazu, dass ein Teil des Wärmetauschers 8a ungenügend durchströmt wird und nicht im vorgesehenen Maß zur Abkühlung des Rauchgases beiträgt. Andererseits zwingt die Strömungsablösung 10 die Hauptströmung nach der Ablösung 11b mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Wärmetauscher 8a, was zu erhöhtem Druckverlust der Strömung und ungleichmäßigem Verschleiß an dem Wärmetauscher 8a führt. Die Rauchgasströmung wirkt sich auch ungünstig auf das Abscheideverhalten aus.The 1 shows the multi-pass boiler of a waste incineration plant in which the furnace grate 1 primary air flows through the material to be fired and secondary air 2 is added, after which, after mixing and burning, the flue gas in the first puff 3 goes up and on the second train 4th is diverted. On the first and the second move 3 , 4th the flue gas gives off part of its heat through radiation to the cooled boiler walls. At the bottom of the second turn 4th there is a 180 ° deflection 5 to the third train 7th . In this diversion 5 ash particles that were previously in the main flow prior to detachment 11a were taken away, deposited due to gravity and inertia and via the ash funnel 6th carried out. On the third train 7th there are heat exchangers 8a , 8b that of the mainstream after the detachment 11b , the flue gas, are passed through and the flue gas cools down further. Due to the 180 ° deflection 5 is formed behind the partition 9 usually a large flow separation 10 that often up in the first heat exchanger 8a protrudes. The flow separation 10 leads on the one hand to part of the heat exchanger 8a there is insufficient flow and does not contribute to the cooling of the flue gas as intended. On the other hand, the flow separation forces 10 the mainstream after the detachment 11b with increased speed through the heat exchanger 8a resulting in increased pressure loss of the flow and uneven wear on the heat exchanger 8a leads. The flue gas flow also has an unfavorable effect on the separation behavior.

Die 2 zeigt das Detail A von 1, wobei der auf die Umlenkung 5 folgende Zug 7 ohne Wärmetauscher ausgeführt ist. Die Trennwand 9 stellt eine gekühlte Rohr-Steg-Rohrwand dar, die mit den gekühlten Wänden 12, 13, 14 den zweiten 4 und den dritten 7 Zug bilden. Die Trennwand 9 ist in ihrem unteren Teil mit einer doppelten Abkantung 91, 92 ausgeführt, so dass der Rauchgasstrom, der die Hauptströmung vor der Ablösung 11a bildet, einen geringeren Querschnitt passieren muss, was zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führt. Nach der ersten Abkantung 91 weist die Trennwand 9 im vorliegenden Fall einen um 150° abgewinkelten oberen Teil der Trennwand 9b auf, zu der ein unterer Teil der Trennwand 9c nach einer weiteren Abkantung 92 um ca. 90° abgewinkelt ist. Die im Ausführungsbeispiel aufgeführten Flächen und Winkel sind beispielhaft, können also auch in anderen Winkeln und anderen Längen ausgeführt sein. Zwischen der Abkantung 91 und der Abkantung 93, die z. B. als Sammler ausgeführt sein können, ist eine weitere Teilfläche 9d vorhanden, so dass alle drei Flächen 9b, 9c, 9d einen prismatischen Hohlkörper bilden. Der obere Teil der abgewinkelten Trennwand 9b bildet zusammen mit den Wänden 12 und 13 eine Düse, durch welche die Hauptströmung vor der Ablösung 11a zunächst beschleunigt wird, bis sie an der Abkantung 92 ablöst. Die Wand 13 leitet dabei die Strömungsumlenkung ein. Der untere Teil der abgewinkelten Trennwand 9c bewirkt allein durch ihr Vorhandensein, dass die Strömung nicht vollständig ablöst, sondern nur eine kleine, stabilisierende Ablösezone Y1 bildet. Die Wand 14 bewirkt dann die weitere Umlenkung der Hauptströmung nach der Ablösung 11b in Richtung auf den nächsten Kesselzug 7. Durch die Anordnung wird ein deutlich verkleinertes Rückstromgebiet Y2 gebildet, so dass die Hauptströmung nach der Ablösung 11b wesentlich enger an der Trennwand 9 anliegt, wodurch es zu einer Vergleichmäßigung der Rauchgasströmung kommt.The 2 shows the detail A of 1 , the one on the diversion 5 following train 7th is designed without a heat exchanger. The partition 9 represents a cooled tube-web-tube wall that is connected to the cooled walls 12 , 13 , 14th the second 4th and the third 7th Train. The partition 9 is in its lower part with a double bevel 91 , 92 executed so that the flue gas flow which is the main flow before the detachment 11a forms, a smaller cross section has to pass, which leads to an increase in the flow velocity. After the first fold 91 has the partition 9 in the present case an upper part of the partition angled by 150 ° 9b on to which a lower part of the partition wall 9c after another fold 92 is angled by approx. 90 °. The areas and angles listed in the exemplary embodiment are exemplary and can therefore also be designed in other angles and other lengths. Between the fold 91 and the fold 93 , the z. B. can be designed as a collector, is another sub-area 9d in place so that all three faces 9b , 9c , 9d form a prismatic hollow body. The upper part of the angled partition 9b forms together with the walls 12 and 13 a nozzle through which the main flow prior to detachment 11a is initially accelerated until it reaches the fold 92 replaces. The wall 13 initiates the flow deflection. The lower part of the angled partition 9c Its presence alone means that the flow does not completely detach, but only a small, stabilizing detachment zone Y1 forms. The wall 14th then causes the main flow to be redirected further after the separation 11b towards the next boiler train 7th . The arrangement results in a significantly reduced reverse flow area Y2 formed so that the main flow after the detachment 11b much closer to the partition 9 is applied, whereby it comes to an equalization of the flue gas flow.

Die 3 zeigt die gleiche Situation wie in 2, allerdings mit einem unmittelbar nach der Umlenkung 5 angeordneten Wärmetauscher 8a, der durch die nun enger an der Trennwand 9 anliegende Hauptströmung nach der Ablösung 11b durchströmt wird.The 3 shows the same situation as in 2 , but with one immediately after the diversion 5 arranged heat exchanger 8a that by now close to the partition 9 adjacent main flow after detachment 11b is flowed through.

Die 4 zeigt den zweiten 4 und den dritten Zug 7 der obengenannten Müllverbrennungsanlage, bei dem unmittelbar nach der Umlenkung 5 eine gekühlte Umlenkplatte 15 als Rohr-Steg-Rohrwand ausgeführt und angeordnet ist. Durch diese Anordnung lässt sich die Hauptströmung nach der Ablösung 11b, 11c weiter vergleichmäßigen. Dabei ist es wichtig, dass die Umlenkung 5 unmittelbar nach dem Bereich des Druckverlustes der Rauchgasströmung liegt. Der gleichmäßige Eintrittsdruckverlust des Wärmetauschers 8a wird durch die Ablenkung und Vergleichmäßigung der Hauptströmung nach der Ablösung 11b, 11c unterstützt. Die Umlenkplatte 15 wirkt teilweise als Prallplatte, teilt die Hauptströmung vor der Ablösung 11a in zwei Teilströme 11b, 11c und erzeugt eine weitere Ablösezone Y3, durch welche die Ablösezone Y2 nochmals verkleinert wird. Die Umlenkplatte 15 wird durch gekühlte Rohre 16 gehalten, die ihrerseits zwischen den Wänden 9 und 14 angeordnet sind.The 4th shows the second 4th and the third move 7th the abovementioned waste incineration plant, where immediately after the diversion 5 a cooled baffle 15th is designed and arranged as a tube web tube wall. This arrangement allows the main flow after separation 11b , 11c further equalize. It is important that the diversion 5 immediately after the area of the pressure loss of the flue gas flow. The uniform inlet pressure loss of the heat exchanger 8a is created by the diversion and equalization of the main flow after the separation 11b , 11c supported. The baffle 15th partially acts as a baffle plate, divides the main flow before separation 11a in two partial streams 11b , 11c and creates another release zone Y3 through which the release zone Y2 is reduced again. The baffle 15th is through cooled pipes 16 kept that in turn between the walls 9 and 14th are arranged.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FeuerungsrostFurnace grate
22: SekundärluftSecondary air
33: Erster ZugFirst move
44th: Zweiter ZugSecond move
55: UmlenkungRedirection
66th: AschetrichterAsh funnel
77th: Dritter ZugThird move
8a,b8a, b: WärmetauscherHeat exchanger
99: Trennwand zwischen zwei ZügenPartition between two trains
9b9b: oberer Teil der abgewinkelten Trennwandupper part of the angled partition
9c9c: unterer Teil der abgewinkelten Trennwandlower part of the angled partition
1010: Strömungsablösung an der Trennwand 9 zum dritten Zug 7 Flow separation on the partition 9 to the third move 7th
1111: HauptströmungMainstream
11a11a: Hauptströmung vor der AblösungMainstream before detachment
11b11b: Hauptströmung nach der AblösungMainstream after the detachment
12 bis 1412 to 14: Wände des KesselsWalls of the boiler
1515th: UmlenkplatteBaffle
1616: Rohre zur UmlenkplattePipes to the baffle
Y1 bis Y3Y1 to Y3: AblösezonenRelease zones
91, 92, 9391, 92, 93: AbkantungenBevels

Claims

Vorrichtung zur Strömungsführung in einem Kessel mit mehreren Rauchgaszügen (3, 4, 7), vorzugsweise in einem Mehrzug-Kessel einer Müllverbrennungsanlage, bei dem zwei aufeinanderfolgende mit einem Rauchgas durchströmte Züge (4, 7) durch eine Trennwand (9) getrennt sind und der Rauchgasstrom in einer Strömungsumlenkung durch gekühlte Wände (12, 13, 14) der mit Rauchgas durchströmten Züge (4, 7) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass - die Trennwand (9) im unteren Teil als gekühlte Rohr-Steg-Rohr-Wand mit einer doppelten Abkantung (91, 92) ausgeführt ist, so dass zusammen mit den Wänden (12, 13, 14) des Kessels eine düsenartige Querschnittseinengung zum ersten der beiden vom Rauchgas durchströmten Züge (4, 7) mit anschließender Aufweitung ausgebildet ist.Device for flow control in a boiler with several flue gas flues (3, 4, 7), preferably in a multi-pass boiler of a waste incineration plant, in which two successive flue gas flows (4, 7) are separated by a partition (9) and the Flue gas flow is guided in a flow deflection through cooled walls (12, 13, 14) of the flue gas flowed trains (4, 7), characterized in that - the partition wall (9) in the lower part as a cooled tube-web-tube wall a double bevel (91, 92), so that together with the walls (12, 13, 14) of the boiler, a nozzle-like cross-sectional constriction to the first of the two flue gas flows (4, 7) is formed with a subsequent widening.

Vorrichtung nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittseinengung durch zwei abgekantete Flächen (9b, 9c) der Trennwand (9) gebildet wird, wobei die obere Fläche (9b) einen Winkel zur Trennwand (9) zwischen 120 und 160° aufweist und die untere Fläche (9c) zur oberen Fläche (9b) einen Winkel zwischen 70 und 120°.Device according to the Claim 1 , characterized in that the cross-sectional constriction is formed by two beveled surfaces (9b, 9c) of the partition (9), the upper surface (9b) having an angle to the partition (9) between 120 and 160 ° and the lower surface (9c ) to the upper surface (9b) an angle between 70 and 120 °.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flächen (9c, 9b) in Richtung zur Senkrechten in etwa gleichlang ausgeführt sind.Device according to Claim 2 , characterized in that the two surfaces (9c, 9b) are designed to be approximately the same length in the direction of the vertical.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Fläche (9b) in Richtung zur Senkrechten etwa die doppelte Länge der unteren Fläche (9c) aufweist.Device according to Claim 2 , characterized in that the upper surface (9b) has approximately twice the length of the lower surface (9c) in the direction of the vertical.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittseinengung durch drei Teile der Flächen (9b, 9c, 9d) der Trennwand (9) gebildet werden, die einen prismatischen Hohlkörper bilden, wobei drei Abkantungen (91, 92, 93) vorhanden sind.Device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the cross-sectional constriction is formed by three parts of the surfaces (9b, 9c, 9d) of the partition wall (9) which form a prismatic hollow body, with three folds (91, 92, 93) being present.

Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Abkantungen (91, 92, 93) als Sammler ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the bevels (91, 92, 93) is designed as a collector.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (8a, 8b) in Strömungsrichtung des Rauchgases unmittelbar hinter den Flächen (9b, 9c, 9d) der Trennwand (9) angeordnet ist.Device according to the Claims 1 to 6th , characterized in that a heat exchanger (8a, 8b) is arranged in the flow direction of the flue gas directly behind the surfaces (9b, 9c, 9d) of the partition (9).

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterkante des Wärmetauschers (8a) horizontal im Bereich zwischen zwei Abkantungen (91, 92, 93) angeordnet ist.Device according to Claim 7 , characterized in that a lower edge of the heat exchanger (8a) is arranged horizontally in the area between two folds (91, 92, 93).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8a) einen Rohr-Wärmetauscher darstellt, bei dem das Verhältnis von Durchmesser zu Rohrteilung einen Wert von > 0,6 aufweist.Device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the heat exchanger (8a) is a tube heat exchanger in which the ratio of diameter to tube pitch has a value of> 0.6.

Vorrichtung zur Strömungsführung in einem Kessel mit mehreren Rauchgaszügen (3, 4, 7), vorzugsweise in einem Mehrzug-Kessel einer Müllverbrennungsanlage, bei dem zwei aufeinanderfolgende mit einem Rauchgas durchströmte Züge (4, 7) durch eine Trennwand (9) getrennt sind und der Rauchgasstrom in einer Umlenkung (5) durch gekühlte Wände (12, 13, 14) der mit Rauchgas durchströmten Züge (4, 7) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführung eine düsenartige Querschnittseinengung mit anschließender Aufweitung bildet, die aus den Wänden (12, 13, 14) des Kessels und einer Doppelabkantung (91, 92) der Trennwand (9) ausgebildet ist, wobei in der Umlenkung (5) eine gekühlte Umlenkplatte (15) angeordnet ist.Device for flow control in a boiler with several flue gas flues (3, 4, 7), preferably in a multi-pass boiler of a waste incineration plant, in which two successive flue gas flows (4, 7) are separated by a partition (9) and the Flue gas flow is guided in a deflection (5) through cooled walls (12, 13, 14) of the flue gas flow-through flues (4, 7), characterized in that the flow guide forms a nozzle-like cross-sectional constriction with subsequent widening which emerges from the walls (12 , 13, 14) of the boiler and a double bevel (91, 92) of the partition wall (9), a cooled deflection plate (15) being arranged in the deflection (5).

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gekühlte Umlenkplatten (15) angeordnet sind.Device according to Claim 10 , characterized in that a plurality of cooled baffles (15) are arranged.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkplatten (15) als Rohr-Steg-Rohr-Wand ausgeführt sind.Device according to one of the Claims 10 and 11 , characterized in that the deflection plates (15) are designed as a tube-web-tube wall.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkplatte (15) so befestigt ist, dass die an der Umlenkplatte (15) wirkenden Kräfte über gekühlte Rohre (16) an die Wände (9, 14) abgeleitet werden.Device according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the Deflection plate (15) is attached so that the forces acting on the deflection plate (15) are diverted to the walls (9, 14) via cooled tubes (16).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Kombination mit Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13.Device according to one of the Claims 1 to 9 in combination with device according to one of the Claims 10 to 13 .