DE1451590A1 - Steam generator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger für hohe Leistungen, dessen Wände aus vom Arbeitsmedium durchflossenen Rohren bestehen. Solche Dampferzeuger haben in der Regel einen Verbrennungsraum und einen oder mehrere Strahlungszilge, an die sich die mit Berührungsheizflächen ausgestatteten Züge anschließen. Der Feuerraum kann sowohl für trockenen Aschenabzug als auch als Schmelzkammer mit flüssigem Schlackenabzug ausgebildet sein. Als Brennstoff sind Kohlenstaub, Öl oder Gas verwendbar, gegebenenfalls kann der Kessel auch zur Verbrennung von Sulfitlauge herangezogen werden. Der erste Strahlungszug schließt sich in manchen Fällen unmittelbar an den Brennraum nach oben an. Daneben gibt es Kesselbauarten, bei denen die Brennkammer vor dem ersten Strahlungszug angeordnet ist. Im letzten Fall wird die Brennkammer in der Regel von oben nach unten von den Feuergasen durchströmt, worauf sich diese umwenden und von unten in den ersten Strahlungszug einströmen. Schließt sich der Strahlungszug unmittelbar an den Brennraum nach oben an, so entsteht eine einfache Strömung der Feuergase von unten nach oben.The invention relates to a steam generator for high performance, the walls of which are traversed by the working medium Pipes exist. Such steam generators usually have a combustion chamber and one or more Radiation rail, to which the trains equipped with contact heating surfaces connect. The firebox can do both be designed for dry ash removal as well as a melting chamber with liquid slag removal. As fuel coal dust, oil or gas can be used, if necessary the boiler can also be used to burn sulphite liquor can be used. In some cases, the first radiation train immediately follows the combustion chamber to the top. There are also boiler types in which the combustion chamber is arranged in front of the first radiation flue is. In the latter case, the combustion chamber is usually flowed through from top to bottom by the fire gases, whereupon these turn around and flow into the first stream of radiation from below. The radiation train closes directly to the top of the combustion chamber, this creates a simple flow of the fire gases from bottom to top.

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Es ist bekannt, zur Verbesserung des Ausbrandes und zur Vermeidung der Strähnenbildung den Querschnitt des Strahlungszuges an einer Stelle einzuschnüren und dann wieder zu erweitern. Um das zu erreichen, werden bei rechteckigem Querschnitt des Strahlungszuges die Bohre der Rückwand nach vorn eingebogen und dann wieder schräg nach hinten geführt. Bei Dampferzeugern mit Strahlungszügen von kreisförmigem Querschnitt sind die Wände meist allseitig eingeschnürt. Alle diese Bauarten erfordern eine große Anzahl sorgfältig nach einer bestimmten Vorschrift gebogener Rohre, deren Herstellung mit einem erheblichen Aufwand an Arbeit und Kosten verbunden ist.It is known to improve the burnout and to avoid the formation of strands, the cross-section of the radiation train to constrict at one point and then to expand again. To achieve this, rectangular Cross-section of the radiation train, the drilling of the rear wall bent forward and then again at an angle led to the rear. In the case of steam generators with radiation trains of circular cross-section, the walls are usually constricted on all sides. All of these types require a large number carefully according to a specific regulation bent pipes, the production of which is associated with a considerable amount of work and costs.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mittel zu finden, um bei Dampferzeugern, deren Vände von geraden Rohren gebildet werden, eine gleiche Durchwirbelung der nach oben strömenden Feuergase zu erhalten wie bei den bekannten Dampferzeugern mit eingebogenen Rohren.It is the object of the invention to find a means for steam generators whose walls are formed by straight pipes are to obtain the same swirling of the fire gases flowing upwards as with the known ones Steam generators with bent pipes.

Nach der Erfindung werden in einen Dampferzeuger, dessen Strahlungszug aus geradlinigen bänden besteht, kastenartige, unten geschlossene Umlenkkörper eingebaut.According to the invention are in a steam generator, its Radiation train consists of straight bands, built in box-like deflectors closed at the bottom.

Durch diese Einbauten werden die Feuergase, die in dem Teil des Strahlungszuges nach oben strömen, der sich unterhalb der Einbauten befindet, nach innen abgelenkt, treffen dabei auf die durch den übrigen Querschnitt nach oben strömenden Feuergase, mit denen sie Wirbel bilden und sich innig vermischen. Der mit den seither üblichen Bauarten mit eingebogenen i7androhren erzielte Zweck wird somit durch die erfindungsgemäßen Einbauten ebenfalls erreicht. Als Vorteil ergeben sich jedoch Wandrohre für den Strahlungszug, die von unten bis oben gerade durchlaufen und infolgedessen einfach und billig herzustellen sind. Auch die durch die Wärmedehnungen auftretenden Veränderungen sind bei dieser Bauart leichter zu übersehen und zu beherrschen.Through these installations, the fire gases that flow upwards in the part of the radiation train that are located below the internals, deflected inward, meet the through the rest of the cross-section fire gases flowing upwards, with which they form eddies and mix intimately. The one with them since common designs with curved tubes The purpose is thus also achieved by the internals according to the invention. However, there are advantages Wall pipes for the radiation train that run straight through from bottom to top and are therefore simple and cheap are to be produced. The changes that occur due to thermal expansion are also easier with this design to be overlooked and mastered.

Die Einbauten werden zweckmäßig aus dicht nebeneinander angeordneten in das Dampferzeugersystem einbezogenenThe internals are expediently included in the steam generator system from those arranged close to one another

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Kühlrohren gebildet. Besonders vorteilhaft wird die Gestaltung, wenn man U-förmig gebogene Rohre von all-■ählich zunehmender Schenkellänge so nebeneinander reiht, daß ein kastenartiges Gebilde entsteht« Das läßt sich besonders gut durchführen, wenn man diese Rohre als Plossenrohre ausbildet und die Flossen miteinander verachweißt. Dampftechnisch können die Rohre nach dem La Mont-System als parallele Kreisläufe geschaltet sein. Man kann sie aber ebenso gut nach dem Durchlaufsyste (Benson oder Sulzer) betreiben.Cooling tubes formed. The design is particularly advantageous if you have U-shaped tubes of all- ■ ählich with increasing leg length so that a box-like structure arises perform particularly well when these tubes are designed as pinned tubes and the fins together denied. In terms of steam technology, the pipes can after La Mont system can be connected as parallel circuits. But you can just as easily use the throughfeed system (Benson or Sulzer) operate.

Die Umlenkkörper können an allen Seitenwänden des Strahlungszuges angeordnet sein. Diese Bauart wird sich besonders empfehlen, wenn es sich um Dampferzeuger handelt, deren Feuerräume einen runden Querschnitt haben. Bei dieser Bauart war es bisher üblich, die Wände am gÜCi ■ zen Umfang etwas einzuziehen, an der Stelle, an welcher der Feuerraum in den Strahlungszug übergeht. Bei der erfindungsgemäßen Bauart könnte der Verbrennungsraum und. der anschließende Strahlungszug als aus geraden Rohren bestehender. Zylinder ausgebildet werden, während die Verengung durch über den ganzen Umfang verteilte Umlenlrkörper bewirkt werden könnte.The deflecting bodies can be arranged on all side walls of the radiation train. This design is particularly recommended when it comes to steam generators whose combustion chambers have a round cross-section. With this type of construction it has hitherto been customary to draw in the walls a little at the gÜCi ■ zen circumference, at the point at which the combustion chamber merges into the radiation flow. In the design according to the invention, the combustion chamber and. the subsequent radiation train as consisting of straight pipes. Cylinders are formed, while the constriction could be effected by Umlenlrkörper distributed over the entire circumference.

Handelt es sich um einen Strahlungszug mit rechteckigem Querschnitt, an dessen oberes Ende sich ein zum nächsten Abwärtszug führender Querzug anschließt, so wird man die Umlenkkörper an der tfand anordnen, die oben in den Querzug übergeht. Die Feuergase werden dann von der Rückwand aus noch einmal nach vorn umgelenkt und mit den anderen verwirbelt, bevor sie in den Querzug eintreten.Is it a radiation train with a rectangular Cross-section at the upper end of which is followed by a transverse pull leading to the next downward pull, so becomes the deflection bodies are arranged at the point that merges into the transverse pull at the top. The fire gases are then from the rear wall is deflected forward once more and swirled with the other before it goes into the transverse pull enter.

Es ist zweckmäßig, die Umlenkkörper von der Decke aus in den Strahlungszug einzuhängen. Bei einem Dampferzeuger mit rechteckigem Strahlun^szug und anschließendem Querzug wird man die Umlenkkörper zweckmäßig so ausgestaltet, daß sie sich über den Querzug hinaus nach unten erstrekIt is advisable to hang the deflectors into the radiation flux from the ceiling. With a steam generator with a rectangular beam traction and subsequent transverse traction, the deflection bodies are expediently designed in such a way that that it extends downward beyond the transverse pull

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ken* In diesem Fall hat man weiterhin die Möglichkeit, in dem Innern der Umlenkkörper Schotten anzuordnen, die sich mindestens in den oberen Teil der Umlerikkörper erstrecken und ebenfalls in das Dampferzeugersystem einzubauen sind. Meist werden diese Schotten als Überhitzerheizflächen ausgebildet werden.ken * In this case you still have the option to to arrange in the interior of the deflector bulkheads, which are at least in the upper part of the Umlerikkörper and must also be built into the steam generator system. Mostly these bulkheads are used as superheater heating surfaces be formed.

Der Boden der ümlenkkörper kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Er könnte beispielsweise waagerecht sein. Zweckmäßiger ist es jedoch, den Boden so auszubilden» daß er von der Wand des Strahlungszuges aus nach dem Innern zu schräg von oben nach unten ver-' läuft. Bei Ausbildung der ümlenkkörper durch Aneinanderreihen von U-förmig gebogenen Rohren läßt sich dies ohne Schwierigkeit dadurch erreichen, daß man die Sehen kel der U-Rohre von außen nach innen ständig zunehmen läßt.The bottom of the umbilical can be in different Way to be trained. For example, it could be horizontal. It is more practical, however, to leave the floor in this way to train »that he is from the wall of the radiation train running inwards too obliquely from top to bottom. When forming the umbilical body by lining up From tubes bent in a U shape, this can be achieved without difficulty by seeing The angle of the U-tubes steadily increase from the outside to the inside leaves.

Handelt es sich bei dem Dampferzeuger um einen solchen mit Frontfeuerung, was beispielsweise bei trockenem Aschenabzug vorkommen kann, so ist es zweckmäßig, die Umlenkkörper an der den Brennern gegenüberliegenden Seite des Strahlungszuges anzuordnen. Meist wird an dieser Seite auch am oberen Ende des Strahlungszuges der Querzug ansetzen.If the steam generator is one with front firing, what for example is a dry one Ash withdrawal can occur, so it is advisable to place the deflector on the opposite side of the burner Side of the radiation train to be arranged. Usually this side is also at the upper end of the radiation train start the transverse pull.

Im allgemeinen wird man bei rechteckigem Querschnitt des Strahlungszüges nur an einer Seite Umlenkkörper anordnen. Es steht indessen nichts im Wege, sofern eine mehrmalige Umlenkung gewünscht wird, Umlenkkörper in verschiedener Höhe an einander gegenüberliegenden Seiten, beispielsweise an der Rückseite und an der Vorderseite anzuordnen. In general, with a rectangular cross-section of the radiation train, deflection bodies are only used on one side arrange. There is nothing in the way, however, if a repeated deflection is desired, deflecting body in different heights to be arranged on opposite sides, for example on the back and on the front.

Bei kleineren Abmessungen genügt es, wenn an der Rückseite ein einziger Umlenkkörper eingebaut wird. Handelt es sich dagegen um einen Dampferzeuger von größerer Breite, so wird man mehrere Umlenkkörper nebeneinander anordnen, wobei man sogar in der Lage ist, die Umlenkkörper auf Lager zu legen und je nach der gewünschtenIn the case of smaller dimensions, it is sufficient if a single deflector is installed on the rear. Acts If, on the other hand, it is a steam generator of greater width, then you will have several deflectors next to each other arrange, one is even able to put the deflection body in stock and depending on the desired

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Leistung, die sich wiederum in der Breite des Dampferzeugers niederschlägt, eine verschiedene Anzahl an Umlenkkörpern nebeneinander anzuordnen. In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigenPower, which in turn is reflected in the width of the steam generator, a different number of deflectors to be arranged side by side. In the figures is an embodiment of the invention shown schematically. Show it

Abb. 1 einen Schnitt durch den ersten Teil eines Dampferzeugers, wobei der Feuerraum unmittelbar in den ersten Strahlungszug übergeht, Fig. 1 is a section through the first part of a steam generator, with the furnace immediately passes into the first radiation train,

" 2 eine Vorderansicht eines Uralenkkörpers."2 is a front view of a Ural body.

Der Feuerraum ist mit 1 bezeichnet. Er ist mit vier übereinanderliegenden Frontbrennern k besetzt. Am unteren Ende schließt sich an den Feuerraum ein Aschentrichter 11 an, bei 21 wird die Asche abgezogen. Nach oben geht der Feuerraum 1 unmittelbar in den Strahlungszug 2 über. An den Strahlungszug schließt sich auf der Rückseite ein Querzug 3 an. Die Wände des Strahlungszuges und des Feuerraumes werden durch vom Arbeitsmittel durch flossene Rohre 5 gebildet, die, wie aus der Abbildung ersichtlich, von unten nach oben gerade durchlaufen. Sie werden in der Regel als Verdampferrohre in den Kreislauf einbezogen sein. Es kann aber auch vorkommen, daß die eine Wand oder ein Teil einer Wand als Überhitzerrohre ausgebildet ist. In den Strahlungszug 2 sind erfindungsgemäß von oben Umlenkkörper 6 eingehängt. Die Umlenkkörper bestehen, wie insbesondere aus Abb. 2 ersichtlich, aus U-förmig gebogenen Rohren 7 mit verschiedener Sohenkellänge. Die mittleren, waagerechten Teile 17 dieser U-Rohre bilden zusammen den Boden 16 der einzelnen Umlenkkörper. In den oberen Teil der Umlenkkörper sind Schotten 8 eingehängt, die in der Regel als Überhitzerheizflächen ausgebildet werden. Im Betrieb bildet sich eine Flamme etwa in der Form des Pfeiles 9 aus, die erkennen läßt, daß an der verengten Durchtrittsstelle eine starke Durchwirbelung der Rauchgase stattfindet.The combustion chamber is denoted by 1. It is occupied by four superimposed front burners k . At the lower end, an ash funnel 11 connects to the combustion chamber, at 21 the ash is drawn off. At the top, the furnace 1 merges directly into the radiation flue 2. A transverse train 3 adjoins the radiation train on the rear side. The walls of the radiation train and the furnace are formed by pipes 5 flowing through the working medium, which, as can be seen from the figure, run straight through from bottom to top. They are usually included in the circuit as evaporator tubes. But it can also happen that one wall or part of a wall is designed as superheater tubes. According to the invention, deflecting bodies 6 are suspended in the radiation train 2 from above. As can be seen in particular from FIG. 2, the deflecting bodies consist of U-shaped bent tubes 7 with different leg lengths. The middle, horizontal parts 17 of these U-tubes together form the bottom 16 of the individual deflection bodies. In the upper part of the deflection partitions 8 are suspended, which are usually designed as superheater heating surfaces. During operation, a flame is formed approximately in the shape of arrow 9, which shows that there is a strong swirling of the smoke gases at the narrowed passage point.

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Claims (11)

- 6 - 12.11.64- 6 - 11/12/64 Pa 6446 Rt/BoPa 6446 Rt / Bo Patentansprüche 1 Zi E 1 ζ Q Γ)Claims 1 Zi E 1 ζ Q Γ) (1.1 Dampferzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß in einen aus geradlinigen Wänden bestehenden Strahlungszug kastenartige, unten geschlossene Umlenkkörper eingebaut sind.(1.1 Steam generator, characterized in that box-like, Deflection bodies closed at the bottom are installed. 2.) Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus dicht nebeneinander liegenden, in das Dampferzeugersystem einbezogenen U-förmigen Kühlrohren bestehen.2.) Steam generator according to claim 1, characterized in that that the internals consist of closely spaced U-shaped cooling pipes included in the steam generator system exist. 3.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper an allen Seitenwänden des Strahlungszuges angeordnet sind,3.) Steam generator according to claims 1 and 2, characterized in that that the deflection bodies are arranged on all side walls of the radiation train, 4.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem Strahlungszug von rechteckigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper nur an der Seite des Strahlungszuges angeordnet sind, an welcher der Querzug abgeht»4.) Steam generator according to claims 1 and 2, with one Radiation train of rectangular cross-section, characterized in that the deflecting body is only on the side of the Radiation train are arranged at which the transverse train originates » 5.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umlenkkörper von der Decke aus in den Raum eingehängt sind.5.) Steam generator according to claims 1 to 4, characterized in that the deflecting body from the ceiling in are suspended in the room. 6.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper sich über den Querzug hinaus nach unten erstrecken.6.) Steam generator according to claims 1 and 2, 4 and 5 » characterized in that the deflecting bodies extend downward beyond the transverse pull. 7.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in den oberen Teil der Umlenkkörper aus vom Arbeitsmittel durchflossenen Rohren bestehende Schotten eingebaut sind.7.) Steam generator according to claims 1 to 6, characterized in that that at least in the upper part of the deflecting body from pipes through which the working medium flows existing bulkheads are installed. 8.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Umlenkkörper von der Wand des Strahlungszuges nach innen zu schräg von oben nach unten verläuft.8.) Steam generator according to claims 1 to 7, characterized in that the bottom of the deflecting body from the Wall of the radiation train runs inwards at an incline from top to bottom. 9.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, mit unmittelbar an den Feuerraum nach oben anschließendem Strah-9.) Steam generator according to claims 1 and 2, with directly adjoining the combustion chamber upwards .A.A 909811/0165909811/0165 lungβzug und Frontfeuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ulilenkkörper an der den Brennern gegenüberliegenden Seite des Strahlungezuges angeordnet sind.draft and front firing, characterized in that the Ulilenkkörper are arranged on the side of the radiation train opposite the burners. 10.) Dampferzeuger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der Rückwand als auch an der Vorderwand Ualenkkörper angeordnet sind, wobei die Umlenkkörper der Vorderwand höher liegen als die der hinteren Wand,10.) Steam generator according to claim 9, characterized in that Ualenkkörper are arranged both on the rear wall and on the front wall, wherein the deflection body the front wall are higher than that of the rear wall, 11.) Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus Flossenrohren bestehen, deren Flossen miteinander verschweißt sind.11.) Steam generator according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the internals consist of fin tubes whose fins are welded together. 90981 1/016590981 1/0165