DE60009230T2 - Wall heat exchanger for boiler combustion chamber - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, der an einer vertikalen Schattenwand eines Kesselbrennraums in einem Kraftwerk, das der Stromerzeugung dient, montiert wird, und aus Rohren besteht, die sich entlang der genannten vertikalen Richtung erstrecken und zwar zwischen einem unteren Teil des Wärmetauschers und einem oberen Teil des Wärmetauschers, und in denen zwischen einem Eintritt von Wärmetauscherrohren und einem Austritt von Wärmetauscherrohren Wasserdampf in Umlauf gebracht wird, um ihn vorzuwärmen, wobei jedes Rohr im oberen Teil des Wärmetauschers in halber Umdrehung gekrümmt ist, und der Eintritt und der Austritt der Wärmetauscherrohre im unteren Teil des Wärmetauschers angeordnet sind.The The invention relates to a heat exchanger connected to a vertical Shadow wall of a boiler burning room in a power plant, that of power generation serves, is assembled, and consists of pipes that run along the extend vertical direction between a lower Part of the heat exchanger and an upper part of the heat exchanger, and in which between an inlet of heat exchanger tubes and an outlet of heat exchanger tubes Steam is circulated to preheat it, each one Pipe in the upper part of the heat exchanger curved in half a turn is, and the inlet and outlet of the heat exchanger tubes in the lower Part of the heat exchanger are arranged.
Ein solcher Wandwärmetauscher ist besonders für einen Kesselbrennraum mit Naturumlauf oder Zwangumlauf ausgelegt, bei dem die Wände des Kesselbrennraums aus Rohren bestehen, in denen ein Wasser-Wasserdampf-Gemisch zirkuliert. Mit diesem Wandwärmetauscher soll die Wärmeenergie, die im oberen Bereich des Brennraums in hoher Temperatur zur Verfügung steht, wiedergewonnen werden, um Wasserdampf aufzuwärmen, so dass hinter dem Kessel die Fläche der Wärmetauscher, Überhitzer und Zwischenüberhitzer für den Wasserdampf reduziert werden kann.One such wall heat exchanger is especially for designed a boiler combustion chamber with natural circulation or forced circulation, where the walls of the Boiler combustion chamber consist of pipes in which a water-steam mixture circulated. With this wall heat exchanger should the heat energy, which is available in the upper area of the combustion chamber in high temperature, be recovered to warm up steam, leaving behind the boiler the area the heat exchanger, superheater and reheaters for the water vapor can be reduced.
In
dem französischen
Patent 1 084 205 wird unter Bezugnahme auf die
In
diesem Dokument besteht der Überhitzer
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Anordnung eines solchen Wärmetauschers verbessert werden.With The present invention is intended to the arrangement of such a heat exchanger be improved.
Somit ist das Ziel dieser Erfindung ein Wärmetauscher, der an einer vertikalen Schattenwand eines Kesselbrennraums in einem Kraftwerk, das der Stromerzeugung dient, montiert wird, und aus Rohren besteht, die sich entlang der genannten vertikalen Richtung erstrecken und zwar zwischen einem unteren Teil des Wärmetauschers und einem oberen Teil des Wärmetauschers, und in denen zwischen einem Eintritt von Wärmetauscherrohren und einem Austritt von Wärmetauscherrohren Wasserdampf in Umlauf gebracht wird, um ihn vorzuwärmen, wobei jedes Rohr im oberen Teil des Wärmetauschers in halber Umdrehung gekrümmt ist, und der Eintritt und der Austritt der Wärmetauscherrohre im unteren Teil des Wärmetauschers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre in einer Ebene ausgerichtet sind, die parallel zu der Schattenwand verläuft, und einzeln oder in kleinen Gruppen abwechselnd steigende und fallende Kreisläufe bilden.Consequently the object of this invention is a heat exchanger which is connected to a vertical one Shadow wall of a boiler burning room in a power plant, that of power generation serves, is assembled, and consists of pipes that run along the extend vertical direction between a lower Part of the heat exchanger and an upper part of the heat exchanger, and in which between an inlet of heat exchanger tubes and an outlet of heat exchanger tubes Steam is circulated to preheat it, each one Pipe in the upper part of the heat exchanger curved in half a turn is, and the inlet and outlet of the heat exchanger tubes in the lower Part of the heat exchanger is arranged, characterized in that the heat exchanger tubes aligned in a plane parallel to the shadow wall runs, and individually or in small groups alternately rising and falling cycles form.
Somit deckt der Wärmetauscher, der parallel zur Schattenwand angeordnet ist, diese Schattenwand ab, und der Wärmetausch zwischen den Heißgasen im oberen Bereich des Brennraums erfolgt zugunsten des Wärmetauschers und nicht zugunsten der Schattenwandrohre.Consequently covers the heat exchanger, which is arranged parallel to the shadow wall, this shadow wall off, and the heat exchange between the hot gases in the upper part of the combustion chamber takes place in favor of the heat exchanger and not in favor of the shadow wall pipes.
Der untere Teil des Wärmetauschers ist starr mit der Schattenwand des Brennraums verbunden und der obere Teil des Wärmetauschers ist entlang der genannten vertikalen Richtung verschiebbar an der Schattenwand befestigt.Of the lower part of the heat exchanger is rigidly connected to the shadow wall of the combustion chamber and the upper part of the heat exchanger is displaceable along said vertical direction at the Shadow wall attached.
Mit dieser Anordnung nimmt der obere Teil des Wärmetauschers, der gegenüber der angrenzenden Schattenwand verschiebbar angeordnet ist, nicht das Gewicht der Austrittssammler des Wärmetauscherrohres auf. Aufgrund dieser Anordnung kann der Wärmetauscher leicht entleert werden und verläuft nicht durch die Decke der Brennkammer, was deren Konstruktion vereinfacht.With this arrangement takes the upper part of the heat exchanger, which is opposite to the adjacent shadow wall is slidably arranged, not that Weight of the outlet header of the heat exchanger tube. by virtue of This arrangement, the heat exchanger easily emptied and runs not through the ceiling of the combustion chamber, which simplifies their construction.
Durch die abwechselnde Anordnung von ansteigenden und abfallenden Kreisläufen werden zu hohe Temperaturgradienten zwischen aneinander angrenzenden Rohren vermieden, so dass ihre Verformung unter der Wirkung von Wärmespannungen begrenzt wird. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Rohre so montiert sind, dass sie ineinander verschachtelte Rohrtafeln bilden. Wenn der Wärmetauscher aus Rohrtafeln besteht, kann die Größe der Rippen zwischen den vertikalen Rohren, welche die Schattenwand bilden, erhöht werden, da diese den Strahlungen im Brennraum weniger ausgesetzt sind, und daraus ergibt sich eine einfachere Konstruktion des oberen Teils des Brennraums.By the alternating arrangement of rising and falling circuits too high temperature gradients between adjacent pipes avoided, so that their deformation is limited under the action of thermal stresses becomes. This arrangement is particularly advantageous when the tubes are mounted so that they interleaved tube sheets form. When the heat exchanger consists of tube sheets, the size of the ribs between the vertical tubes forming the shadow wall are raised, because they are less exposed to the radiations in the combustion chamber, and this results in a simpler construction of the upper part of the combustion chamber.
Ein Ausführungbeispiel der Erfindung wird nachfolgend im Detail und anhand der Zeichnungen beschrieben.One embodiment The invention will be described below in detail and with reference to the drawings.
Die
In
Die
vertikalen Schattenwände
im oberen Bereich des Brennraums sind mit Wärmetauschern
Der
untere Teil B des Wärmetauschers
Wie
in den
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