[go: up one dir, main page]

DE102009040249A1 - Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle - Google Patents

Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle Download PDF

Info

Publication number
DE102009040249A1
DE102009040249A1 DE102009040249A DE102009040249A DE102009040249A1 DE 102009040249 A1 DE102009040249 A1 DE 102009040249A1 DE 102009040249 A DE102009040249 A DE 102009040249A DE 102009040249 A DE102009040249 A DE 102009040249A DE 102009040249 A1 DE102009040249 A1 DE 102009040249A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam generator
forced
combustion chamber
walls
heating surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009040249A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009040249B4 (de
Inventor
Thoralf Berndt
Dr. Chen Qiurong
Dr. Stamatelopoulos Georg-Nikolaus
Gerhard Weissinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Vernova GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102009040249A priority Critical patent/DE102009040249B4/de
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Priority to SI201031236A priority patent/SI2473783T1/sl
Priority to PL10768370.8T priority patent/PL2473783T3/pl
Priority to HUE10768370A priority patent/HUE029835T2/en
Priority to US13/393,650 priority patent/US20120272929A1/en
Priority to IN2835DEN2012 priority patent/IN2012DN02835A/en
Priority to EP10768370.8A priority patent/EP2473783B1/de
Priority to AU2010291653A priority patent/AU2010291653B2/en
Priority to PCT/DE2010/000982 priority patent/WO2011026462A2/de
Priority to CN201080039617.4A priority patent/CN102782405B/zh
Publication of DE102009040249A1 publication Critical patent/DE102009040249A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009040249B4 publication Critical patent/DE102009040249B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/04Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler and characterised by material, e.g. use of special steel alloy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/14Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes
    • F22B37/143Panel shaped heating surfaces built up from tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle ohne Zuhilfenahme von rückgeführtem Rauchgas in dessen Brennkammer, wobei der Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) eine Brennkammer (2) und einen an deren oberen Ende anschließenden Rauchgaszug (3) sowie diese umgebende Umfassungswände (4) aufweist, wobei die Umfassungswände (4) aus Rohrwänden (5) gebildet sind, deren Rohre das Arbeitsmedium Wasser/Dampf führen, die Brennkammer (2) wenigstens einen Brenner (6) aufweist und im Rauchgaszug (3) Nachschaltheizflächen (7) angeordnet sind, wobei ein Teil der Umfassungswände (4) im Bereich der Brennkammer (2) durch wenigstens eine Schottenheizfläche (8) abgedeckt ist, deren flächenseitige Größe so bestimmt ist, dass die Wärmeaufnahme der Umfassungswände (4) und infolgedessen deren Temperatur auf einen Wert reduziert wird, der die Ausbildung der Umfassungswände (4) aus modifizierten, warmfesten 2,25–2,5% Chromstählen zulässt, die nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung benötigen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle ohne Zuhilfenahme von rückgeführtem Rauchgas in dessen Brennkammer, wobei der Zwangdurchlaufdampferzeuger eine Brennkammer und einen an deren oberen Ende anschließenden Rauchgaszug sowie diese umgebende Umfassungswände aufweist, wobei die Umfassungswände aus Rohrwänden gebildet sind, deren Rohre das Arbeitsmedium Wasser/Dampf führen, die Brennkammer wenigstens einen Brenner aufweist und im Rauchgaszug Nachschaltheizflächen angeordnet sind.
  • Durchlauf- bzw. Zwangdurchlaufdampferzeuger sind aus der Druckschrift Springer-Verlag, 2. Auflage 1994, Kapitel 4.4.2.4-Zwangdurchlauf (Seite 171 bis 174), Prof. Dr.-Ing. Karl Strauß bekannt, die in Kraftwerken zur Erzeugung von elektrischer Energie durch Verfeuerung von beispielsweise fossilen Brennstoffen zum Einsatz kommen. Bei einem Durchlauf- bzw. Zwangdurchlaufdampferzeuger führt die Beheizung der die Brennkammer oder den Gaszug bildenden Rohrwände bzw. Umfassungswände – im Gegensatz zu einem Naturumlauf- oder Zwangsumlaufdampferzeuger mit nur teilweiser Verdampfung des im Umlauf geführten Wasser-Dampf-Gemisches – zu einer Verdampfung des Strömungs- bzw. Arbeitsmediums in den Rohren der Rohrwände bzw. Umfassungswände in einem einmaligen Durchlauf.
  • Ein mit Trockenbraunkohle (TBK) befeuerter Zwangdurchlaufdampferzeuger bzw. ein damit ausgebildetes Kraftwerk besitzt gegenüber einem herkömmlich mit Rohbraunkohle (RBK) befeuerten Zwangdurchlaufdampferzeuger bzw. einem damit ausgebildeten Kraftwerk ein erhebliches Wirkungsgraderhöhungs-Potential. Die TBK wird dabei in einem der Verbrennung vorgeschalteten Prozess energetisch günstig aus RBK erzeugt. Bedingt durch den reduzierten Wassergehalt der TBK gegenüber der RBK steigt der Heizwert und die damit in der Brennkammer des Dampferzeugers zu übertragende Wärmemenge erheblich an. Entsprechend der Ascheeigenschaften der RBK bzw. der TBK muss die Brennkammer so ausgelegt werden, dass sich mit der Wärmeaufnahme der Umfassungswände der Brennkammer eine Brennkammerendtemperatur im Bereich 950–1150°C einstellt. Die sich aufgrund der Wärmeaufnahme der Umfassungswände ergebende mediumseitige Dampftemperatur ist ausschlaggebend für die Materialauswahl der als Umfassungswände eingesetzten Rohrwände, die aus einer Rohr-Steg-Rohr-Verbindung hergestellt sind. Bei Zwangdurchlaufdampferzeugern mit hohen, überkritischen Dampfparametern muss bei der Verfeuerung von TBK zur Reduzierung der Wärmeaufnahme der Umfassungswände in der Brennkammer ein bestimmter Teil von Rauchgasen in die Brennkammer rückgeführt (Rauchgasrezirkulation) werden, damit die hoch beanspruchten Teile (Schrägwicklung und Senkrechtberohrung) der Umfassungswände, die als Rohrwände ausgebildet sind, aus den speziellen Werkstoffen T23 (ein von der ASME (American Society of Mechanical Engineers) zugelassener Werkstoff), T24 (7CrMoVTiB10-10) oder anderen Werkstoffen mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung ausgeführt werden können, die alle zu der Gattung der modifizierten, warmfesten 2,25–2,5% Chromstähle zählen. Diese Werkstoffe haben den Vorteil, dass sie für hohe Dampfparameter bestens geeignet sind und dass sie ohne Wärmenachbehandlung schweißbar sind und somit die Erstellung der Umfassungswände bzw. Rohrwände sowie deren Montage auf der Baustelle einfach durchführbar sind. Der Werkstoff T23 ist beispielsweise im VdTÜV-Werkstoffblatt 511/2, Ausgabe 06.2001 und der Werkstoff T24 ist beispielsweise im Normblatt DIN EN 10216-2, Ausgabe Oktober 2007 aufgeführt.
  • Bei der Anwendung einer Rauchgasrezirkulation ist ein Rauchgasrezirkulationssystem mit einem Rauchgasrezirkulationsgebläse notwendig. Die eingesetzten Konvektionsheizflächen sind unter Umständen größer als wenn keine Rauchgasrezirkulation verwendet wird. Das Rauchgasrezirkulationssystem und die zusätzlichen Heizflächen stellen hohe Investitionskosten dar. Das Rauchgasrezirkulationssystem erhöht in weiterer nachteiliger Weise den elektrischen Eigenverbrauch des Kraftwerks und erhöht die laufenden Betriebskosten.
  • Wie oben schon erwähnt, sind neben den Zwangdurchlaufdampferzeugern auch Naturumlauf- und Zwangumlaufdampferzeuger bekannt. Bei diesen bekannten Umlauf- bzw. Umwälzdampferzeugern mit unterkritischen Dampfparametern kann vom Verdampfer des Dampferzeugers nur eine bestimmte Wärmemenge aufgenommen werden. Diese ist durch den Betriebsdruck der Anlage definiert. Bedingt durch die Eigenschaften des Brennstoffs (Aschezusammensetzung, Schmelzeigenschaften der Asche) kann die aus der Verbrennung im Feuerraum bzw. in der Brennkammer zu übertragende Wärmemenge höher sein als diejenige, die vom Verdampfer aufgenommen werden kann. Bei Umwälzdampferzeugern sind dann Schottenheizflächen eingesetzt worden, um die an den Verdampfer zu übertragende Wärmemenge zu begrenzen bzw. die überschüssige Wärmemenge an die Schottenheizfläche abzugeben. Im Gegensatz zu den Natur- und Zwangumlaufdampferzeugern ist bei einem Zwangdurchlaufdampferzeuger die Wärmeaufnahme in dessen Verdampfer nicht begrenzt, da die Mediumtemperatur am Verdampferaustritt im Zwangdurchlaufbetrieb bereits überhitzt ist und die Höhe der Überhitzung variabel festgelegt werden kann. Das damit verbundene Temperaturniveau des Dampfes bzw. die zugehörige Berechnungstemperatur in den Umfassungswänden wird durch eine geeignete Werkstoffauswahl und bei der Verbrennung von TBK durch eine geeignete Rauchgasrückführung in die Brennkammer beherrscht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden bzw. bei dem bei der Verfeuerung von Trockenbraunkohle der Einsatz einer Rauchgasrezirkulation vermieden und die Mediumstemperatur in den Umfassungswänden bzw. den Rohrwänden im Vergleich zum Rohbraunkohle befeuerten Zwangdurchlaufdampferzeuger nicht erhöht wird.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle geschaffen, der die nachfolgenden Vorteile aufweist:
    • – Vermeidung von Rauchgasrezirkulation und damit verbunden eine Verbesserung des Dampferzeugerwirkungsgrades durch Absenken der Rauchgastemperatur nach Rauchgasluft-Vorwärmer.
    • – Reduzierung von Investitionskosten und Betriebskosten für das Rauchgasrezirkulationssystem.
    • – Reduzierung der Konvektionsheizflächengröße gegenüber einer Ausführung mit Rauchgasrezirkulation
  • Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass die im Bereich der Brennkammer einen Teil der Umfassungswände abdeckende Schottenheizfläche zwischen Oberkante des zuoberst gelegenen Brenners und Unterkante der untersten Nachschaltheizfläche angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird ein bestimmter Bereich der Brennkammer mit einer Schottenheizfläche abgedeckt, an dem ansonsten ein großer Teil der Wärme aus der Brennkammer an die Umfassungswände gelangen würde und deren Mediumstemperatur in der Umfassungswand sowie deren Wandtemperatur selbst so erhöhen würde, dass zur Reduzierung der Wandtemperatur ein Rauchgasrezirkulationssystem eingesetzt werden müsste.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Teil der Umfassungswände aus einem der Werkstoffe T23, T24 oder einem anderen Werkstoff mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung gebildet. Dabei wird zumindest der Teil der Umfassungswände mit den vorgenannten Werkstoffen ausgebildet, der thermisch hoch bzw. höher belastet ist als der restliche Teil der Umfassungswände. Bei den Werkstoffen T23, T24 oder einem anderen Werkstoff mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung handelt es sich um hochwertige Werkstoffe, die handelsüblich sind und die den gewünschten Anforderungen genügen bzw. nach deren Verschweißen keine Wärmenachbehandlung an diesen erfolgen muss.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, die Schottenheizfläche aus martensitischen Werkstoffen mit 9–12% Chromanteil, austenitischen Werkstoffen oder Nickelbasislegierungen auszubilden bzw. herzustellen. Damit ist gewährleistet, dass hinsichtlich der Temperaturen den Anforderungen an die exponiert in der Brennkammer liegende Schottenheizfläche Genüge getan wird.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Schottenheizfläche als Überhitzer- oder Zwischenüberhitzerheizfläche ausgebildet ist. Damit wird die Schottenheizfläche effizient in den Wasser/Dampf-Kreislauf des Zwangdurchlaufdampferzeugers bzw. in den Wasser/Dampf-Kreislauf eines Kraftwerkes eingebunden, das einen derartigen Zwangdurchlaufdampferzeuger umfasst.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass die Schottenheizfläche parallel zur Umfassungswand angeordnet ist. Damit wird erreicht, dass die Schottenheizfläche ebenso wie die Umfassungswand vertikal angeordnet ist und eine geringst mögliche Angriffsfläche für Asche bzw. Schlacke aus der Brennkammer bietet.
  • Eine zweckmäßige Ausbildung sieht vor, dass die Schottenheizfläche anliegend an der Umfassungswand angeordnet ist. Damit ist gewährleistet, dass die Umfassungswand von der Schottenheizfläche bestmöglich abgedeckt ist und die geringst mögliche Wärmemenge an die Umfassungswand gelangt.
  • Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 schematisch dargestellt einen Längsschnitt. durch einen erfindungsgemäßen Zwangdurchlaufdampferzeuger,
  • 2 wie 1, jedoch alternative Ausführung.
  • 1 zeigt schematisch dargestellt einen Durchlauf- bzw. Zwangdurchlaufdampferzeuger 1 (beide Bezeichnungen meinen dasselbe, nämlich die Erzeugung des Dampfes innerhalb des Dampferzeugers in einem Durchlauf) in Turmbauweise auf, d. h. die Rohrwände 5 (als Umfassungswände 4) sowie sämtliche Nachschaltheizflächen 7 sind an bzw. in einem einzigen vertikalen Gaszug untergebracht. Der vertikale Gaszug, der durch gasdichte Umfassungswände 4 gebildet bzw. umgrenzt wird, beinhaltet in dessen unterem Bereich die Brennkammer 2 und den darüber anschließenden Rauchgaszug 3. Die Brennkammer 2 schließt in der Regel nach unten hin mit einem Brennkammertrichter ab und reicht nach, oben hin bis zu der untersten Nachschaltheizfläche 7. Im unteren Bereich der Brennkammer 2 sind ein oder mehrere Brenner 6 zur Verfeuerung von Trockenbraunkohle angeordnet. Die Brenner 6 können entweder in den Ecken (Eckenbrenner) oder in den Wänden (Wandbrenner) der Brennkammer 2 angeordnet sein. Im Rauchgaszug 3 sind die verschiedenen Nachschaltheizflächen 7 als Berührungsheizflächen angeordnet. Diese sind in der Regel Economiser-Heizflächen, Überhitzer- und Zwischenüberhitzer-Heizflächen. Der Rauchgaszug 3 schließt nach oben mit einer Decke ab und er weist an seinem oberen Ende seitlich einen Rauchgasaustritt 9 auf.
  • Der Zwangdurchlaufdampferzeuger 1 weist erfindungsgemäß wenigstens eine Schottenheizfläche 8 auf, die einen Teil der Umfassungswände 4 im Bereich der Brennkammer 2 abdeckt und deren flächenseitige Größe so bestimmt ist, dass die Wärmeaufnahme der Umfassungswände 4 und infolgedessen deren Temperatur auf einen Wert reduziert wird, der die Ausbildung der Umfassungswand 4 aus modifizierten, warmfesten 2,25–2,5% Chromstählen zulässt, die nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung benötigen. Mit anderen Worten, die die Umfassungswand 4 im Bereich der Brennkammer 2 mit vorbestimmter flächenseitiger Größe abdeckende Schottenheizfläche 8 nimmt aus der Brennkammer 2 soviel Wärme auf, dass die Wärmeaufnahme der Umfassungswand 4 infolge der Abdeckung derart reduziert wird, dass die maximale Mediumstemperatur an der Umfassungswand 4 unterhalb eines Wertes bleibt, der den Einsatz von modifizierten, warmfesten 2,25–2,5% Chromstählen zulässt, die nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung benötigen. Diese können beispielsweise die Werkstoffe T23 (ein von der ASME (American Society of Mechanical Engineers) zugelassener Werkstoff), T24 (7CrMoVTiB10-10) oder ein anderer Werkstoff mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung sein, die Dampftemperaturen bis zu ca. 500–510°C abdecken können und die beispielsweise in der Broschüre „The T23/T24 Book, New Grades for Waterwalls and Superheaters von Vallourec & Mannesmann Tubes” aufgeführt sind (Broschüre über modifizierte, warmfeste 2,25–2,5% Chromstähle). Durch die Verringerung der Mediumstemperatur in der Umfassungswand 4 mittels der erfindungsgemäß angeordneten Schottenheizfläche 8 kann auf den Einsatz von Rauchgasrezirkulationssystemen verzichtet werden, die ansonsten kühleres Rauchgas in die Brennkammer 2 führen und damit die Temperaturen innerhalb der Brennkammer 2 und infolgedessen auch die Mediumstemperatur in der Umfassungswand 4 absenken.
  • Diese vorgenannten hochwertigen Werkstoffe, die nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung benötigen, können entweder überall an der Umfassungswand 4 eingesetzt werden oder entsprechend einer kommerziell vorteilhafteren Variante, zumindest an den Teilen der Umfassungswände 4, deren hohe thermische Belastung dies erforderlich macht. Dies sind beispielsweise die Bereiche an den Brennern 6 und direkt oberhalb der Brenner 6 innerhalb der Brennkammer 2. An den Teilen der Umfassungswände 4, deren thermische Belastung niedriger ist, wie beispielsweise im unteren Teil der Brennkammer 2 (unterhalb der Brenner 6 einschließlich Brennkammertrichter) mit Mediumtemperaturen von ca. ≤ 400–460°C in den Rohrwänden, werden zur Reduzierung der Investitionskosten im Vergleich zu den vorgenannten hochwertigen Werkstoffen niederwertigere Werkstoffe, wie z. B. 16Mo3 oder 13CrMo45, eingesetzt. Diese Werkstoffe benötigen ebenfalls nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung.
  • Die Umfassungswände 4, die als Rohrwände 5 ausgebildet sind, werden in der Regel aus einer verschweißten Rohr-Steg-Rohr-Kombination hergestellt, wobei die Rohre der Rohrwände 5 das Arbeitsmedium Wasser/Dampf führen und innerhalb der Umfassungswände 4 entweder schräg oder vertikal oder aus einer Kombination aus schräg und vertikal ausgebildet sein können. Die in den Umfassungswänden 4 angeordneten Rohre sind im unteren und mittleren Teil der Brennkammer 2 als Verdampferrohre eingesetzt, d. h. das eingespeiste und vorgewärmte Wasser wird in diesen Verdampferrohren verdampft. Im oberen Teil der Brennkammer 2, der in der Regel senkrecht berohrt ist, können die in der Umfassungswand 4 angeordneten Rohre bereits als Überhitzerheizfläche geschalten sein.
  • Die Schottenheizfläche 8 selbst, die nunmehr einen Teil der Wärme aus der Brennkammer 2 aufnimmt, wird entsprechend den Temperaturanforderungen mit geeigneten Werkstoffen ausgebildet. Da sehr hohe Temperaturen zu beherrschen sind, haben sich hierfür martensitische 9–12%-chromhaltige Stähle, austenitische Stähle oder Nickelbasislegierungen als geeignet erwiesen. Diese können beispielsweise die martensitischen Werkstoffe T91 (X10CrMoVNb9-1), T92 (X10CrWMoVNb9-2) oder VM12-SHC, die austenitische Stähle SUPER 304H, HR3C, DMV304HCu, DMV3101N oder Ni-Basislegierungen wie beispielsweise Alloy 617 (NiCr23Co12Mo) oder Alloy 617mod (NiCr23Co12Mo mod) sein. Die Schottenheizfläche 8 kann aus einzelnen, dicht aneinander und parallel angeordneten Rohren oder aus einer Rohr-Steg-Rohr-Konstruktion bestehen. Die Rohre der Schottenheizfläche 8 verlaufen in der Regel horizontal innerhalb der Heizfläche, können aber auch vertikal verlaufen.
  • Die Schottenheizfläche 8 ist vorzugsweise parallel zu der Umfassungswand 4 und weiter vorzugsweise an letztere anliegend angeordnet. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass die Umfassungswand 4 sehr effizient von der Schottenheizfläche 8 abgedeckt wird und somit die Übertragung von Wärme auf die Umfassungswand 4 weitestgehend unterbunden wird. Durch 2 wird eine vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Schottenheizfläche 8 aufgezeigt. Dabei wird die Umfassungswand 4 bzw. Rohrwand 5, die in der Regel die Stirn- und Rückwand sowie zwei Seitenwände des Zwangdurchlaufdampferzeugers beinhalten, im Bereich der Brennkammer 2 und zwar zwischen Oberkante des obersten Brenners 6 und Unterkante der untersten Nachschaltheizfläche 7 (der Bereich ist in 2 mit „S” bezeichnet bzw. markiert), zum Teil durch eine oder mehrere Schottenheizfläche(n) 8 abgedeckt, wobei gemäß 2 beispielhaft an jeder einzelnen Rohrwand eine Schottenheizfläche 8, also insgesamt vier, angeordnet sind. Durch die gezielte Anordnung der Schottenheizfläche 8 speziell in diesem Bereich der Brennkammer 2 kann ganz gezielt der in der Regel heißeste Bereich der Umfassungswand 4 bzw. Rohrwand 5 innerhalb der Brennkammer 2 abgedeckt werden. Die Schottenheizfläche 8 kann innerhalb des Zwangdurchlaufdampferzeugers 1 vorteilhaft als Überhitzerheizfläche eingesetzt werden. Möglich ist jedoch auch der Einsatz als Zwischenüberhitzerheizfläche.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zwangdurchlaufdampferzeuger
    2
    Brennkammer
    3
    Rauchgaszug
    4
    Umfassungswand
    5
    Rohrwand
    6
    Brenner
    7
    Nachschaltheizfläche
    8
    Schottenheizfläche
    9
    Rauchgasaustritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Springer-Verlag, 2. Auflage 1994, Kapitel 4.4.2.4-Zwangdurchlauf (Seite 171 bis 174), Prof. Dr.-Ing. Karl Strauß [0002]
    • Normblatt DIN EN 10216-2, Ausgabe Oktober 2007 [0003]

Claims (8)

  1. Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle ohne Zuhilfenahme von rückgeführtem Rauchgas in dessen Brennkammer, wobei der Zwangdurchlaufdampferzeuger (1) eine Brennkammer (2) und einen an deren oberen Ende anschließenden Rauchgaszug (3) sowie diese umgebende Umfassungswände (4) aufweist, wobei die Umfassungswände (4) aus Rohrwänden (5) gebildet sind, deren Rohre das Arbeitsmedium Wasser/Dampf führen, die Brennkammer (2) wenigstens einen Brenner (6) aufweist und im Rauchgaszug (3) Nachschaltheizflächen (7) angeordnet sind, wobei ein Teil der Umfassungswände (4) im Bereich der Brennkammer (2) durch wenigstens eine Schottenheizfläche (8) abgedeckt ist, deren flächenseitige Größe so bestimmt ist, dass die Wärmeaufnahme der Umfassungswände (4) und infolgedessen deren Temperatur auf einen Wert reduziert wird, der die Ausbildung der Umfassungswände (4) aus modifizierten, warmfesten 2,25–2,5% Chromstählen zulässt, die nach deren schweißtechnischer Verarbeitung keine Wärmenachbehandlung benötigen.
  2. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Brennkammer (2) einen Teil der Umfassungswände (4) abdeckende Schottenheizfläche (8) zwischen Oberkante des zuoberst gelegenen Brenners (6) und Unterkante der untersten Nachschaltheizfläche (7) angeordnet ist.
  3. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Umfassungswände (4) aus einem der Werkstoffe T23, T24 oder einem anderen Werkstoff mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung gebildet ist.
  4. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottenheizfläche (8) aus martensitischen Stählen mit 9–12% Chromanteil, austenitischen Stählen oder Nickelbasislegierungen gebildet ist.
  5. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottenheizfläche (8) als Überhitzerheizfläche ausgebildet ist.
  6. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottenheizfläche (8) als Zwischenüberhitzerheizfläche ausgebildet ist.
  7. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottenheizfläche (8) parallel zur Umfassungswand (4) angeordnet ist.
  8. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottenheizfläche (8) anliegend an der Umfassungswand (4) verläuft.
DE102009040249A 2009-09-04 2009-09-04 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle Expired - Fee Related DE102009040249B4 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040249A DE102009040249B4 (de) 2009-09-04 2009-09-04 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle
PCT/DE2010/000982 WO2011026462A2 (de) 2009-09-04 2010-08-20 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die verfeuerung von trockenbraunkohle
HUE10768370A HUE029835T2 (en) 2009-09-04 2010-08-20 A forced-flow steam generator for burning dry brown coal
US13/393,650 US20120272929A1 (en) 2009-09-04 2010-08-20 Once-through steam generator for burning dry brown coal
IN2835DEN2012 IN2012DN02835A (de) 2009-09-04 2010-08-20
EP10768370.8A EP2473783B1 (de) 2009-09-04 2010-08-20 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die verfeuerung von trockenbraunkohle
SI201031236A SI2473783T1 (sl) 2009-09-04 2010-08-20 Generator pare s prisilnim tokom za sežig suhega rjavega premoga
PL10768370.8T PL2473783T3 (pl) 2009-09-04 2010-08-20 Wytwornica pary z przepływem wymuszonym do spalania suchego węgla brunatnego
CN201080039617.4A CN102782405B (zh) 2009-09-04 2010-08-20 用于干燥褐煤的燃烧的强制通流蒸汽发生器
AU2010291653A AU2010291653B2 (en) 2009-09-04 2010-08-20 Once-through steam generator for burning dry brown coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040249A DE102009040249B4 (de) 2009-09-04 2009-09-04 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009040249A1 true DE102009040249A1 (de) 2011-09-08
DE102009040249B4 DE102009040249B4 (de) 2011-12-08

Family

ID=43649691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009040249A Expired - Fee Related DE102009040249B4 (de) 2009-09-04 2009-09-04 Zwangdurchlaufdampferzeuger für die Verfeuerung von Trockenbraunkohle

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20120272929A1 (de)
EP (1) EP2473783B1 (de)
CN (1) CN102782405B (de)
AU (1) AU2010291653B2 (de)
DE (1) DE102009040249B4 (de)
HU (1) HUE029835T2 (de)
IN (1) IN2012DN02835A (de)
PL (1) PL2473783T3 (de)
SI (1) SI2473783T1 (de)
WO (1) WO2011026462A2 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE897706C (de) * 1950-11-04 1953-11-23 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Dampferzeuger fuer hohe Dampftemperatur und hohe Luftvorwaermung
DE950670C (de) * 1951-05-17 1956-10-11 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Aus gusseisernen Rohren bestehender feuergasbeheizter Rekuperativ-Lufterhitzer
CH402000A (de) * 1961-07-27 1965-11-15 Sulzer Ag Zwanglaufdampferzeuger
DE10257305A1 (de) * 2002-12-07 2004-06-17 Kümmel, Joachim, Dipl.-Ing. Verfahren und Vorrichtung zum Überhitzen von Dampf in korrosiver Rauchgasatmosphäre
US20050167468A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 General Electric Company Process and apparatus for boiler tube panel welding and straightening

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125995A (en) * 1964-03-24 forced flow vapor generating unit
US2770030A (en) * 1950-06-15 1956-11-13 Babcock & Wilcox Co Welded joint between dissimilar metals
US2960390A (en) * 1954-07-30 1960-11-15 Combustion Eng Superheater for chemical recovery unit
US3274977A (en) * 1964-11-12 1966-09-27 Combustion Eng Arrangement of a buckstay system for wide furnace steam generators
US3267908A (en) * 1965-08-03 1966-08-23 Sulzer Ag Steam generator with flue gas return
DE1576887A1 (de) * 1967-11-11 1970-05-27 Steinmueller Gmbh L & C Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger
US3534713A (en) * 1968-07-01 1970-10-20 Foster Wheeler Corp Flow circuit for division wall
US4442796A (en) * 1982-12-08 1984-04-17 Electrodyne Research Corporation Migrating fluidized bed combustion system for a steam generator
FI87012C (fi) * 1990-12-21 1992-11-10 Ahlstroem Oy Panna och daeri anordnad stoedd vaermeoeverfoeringspanel
US5308698A (en) * 1992-05-21 1994-05-03 Inco Alloys International, Inc. Flux for coated welding electrode
US5946901A (en) * 1997-12-17 1999-09-07 Combustion Engineering, Inc. Method and apparatus for improving gas flow in heat recovery steam generators
WO2000042354A1 (en) * 1999-01-13 2000-07-20 Abb Alstom Power Inc. Startup technique using multimode operation in a kalina cycle power generation system
DE10039317A1 (de) * 2000-08-11 2002-04-11 Alstom Power Boiler Gmbh Dampferzeugeranlage
US6675747B1 (en) * 2002-08-22 2004-01-13 Foster Wheeler Energy Corporation System for and method of generating steam for use in oil recovery processes
DE10254780B4 (de) * 2002-11-22 2005-08-18 Alstom Power Boiler Gmbh Durchlaufdampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung
US6957630B1 (en) * 2005-03-31 2005-10-25 Alstom Technology Ltd Flexible assembly of once-through evaporation for horizontal heat recovery steam generator
DE102008037085B3 (de) * 2008-08-08 2009-08-06 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Herstellung von Dampferzeuger-Rohrwänden bestehend aus überwiegend 9-12% chromhaltigen, martensitischen Stählen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE897706C (de) * 1950-11-04 1953-11-23 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Dampferzeuger fuer hohe Dampftemperatur und hohe Luftvorwaermung
DE950670C (de) * 1951-05-17 1956-10-11 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Aus gusseisernen Rohren bestehender feuergasbeheizter Rekuperativ-Lufterhitzer
CH402000A (de) * 1961-07-27 1965-11-15 Sulzer Ag Zwanglaufdampferzeuger
DE10257305A1 (de) * 2002-12-07 2004-06-17 Kümmel, Joachim, Dipl.-Ing. Verfahren und Vorrichtung zum Überhitzen von Dampf in korrosiver Rauchgasatmosphäre
US20050167468A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 General Electric Company Process and apparatus for boiler tube panel welding and straightening

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Normblatt DIN EN 10216-2, Ausgabe Oktober 2007
Springer-Verlag, 2. Auflage 1994, Kapitel 4.4.2.4-Zwangdurchlauf (Seite 171 bis 174), Prof. Dr.-Ing. Karl Strauß
STRAUß,K.: Kraftwerkstechnik, Kapitel 4.4.2.4: Zwangdurchlauf, Springer-Verlag, in: u.a. Berlin, 2.Auflage, 1994, S.171-174 *
V&M Vallourec & Mannesmann Tubes: The T23/T24 Book, New Grades for Waterwalls and Superheaters, in: Paris, 1998 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010291653B2 (en) 2016-03-17
IN2012DN02835A (de) 2015-07-24
US20120272929A1 (en) 2012-11-01
CN102782405A (zh) 2012-11-14
WO2011026462A2 (de) 2011-03-10
WO2011026462A8 (de) 2012-04-05
EP2473783A2 (de) 2012-07-11
HUE029835T2 (en) 2017-04-28
DE102009040249B4 (de) 2011-12-08
WO2011026462A3 (de) 2012-08-16
PL2473783T3 (pl) 2016-12-30
EP2473783B1 (de) 2016-04-20
CN102782405B (zh) 2016-01-13
SI2473783T1 (sl) 2016-08-31
AU2010291653A1 (en) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0981015B1 (de) Dampferzeuger für überhitzten Dampf für Verbrennungsanlagen mit korrosiven Rauchgasen
EP2423584B1 (de) Dampferzeuger zur Erzeugung von überhitztem Dampf in einer Abfallverbrennungsanlage
EP2324287B1 (de) Durchlaufdampferzeuger
EP2473783B1 (de) Zwangdurchlaufdampferzeuger für die verfeuerung von trockenbraunkohle
DE102009040250B4 (de) Zwangdurchlaufdampferzeuger für den Einsatz von Dampftemperaturen von über 650 Grad C
EP2409078B1 (de) Verfahren zur Auslegung eines Durchlaufverdampfers
DE10254780A1 (de) Durchlaufdampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung
WO2006032556A1 (de) Fossil beheizter durchlaufdampferzeuger
EP2564117B1 (de) Dampferzeuger
DE684018C (de) Verfahren und Einrichtung zum Regeln der UEberhitzungstemperatur bei einem Wasserrohrkessel mit zwei mit eigener Feuerung ausgeruesteten Brennkammern und zwischen den Brennkammern liegendem UEberhitzer
EP3193082B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von überhitztem dampf mittels der im kessel einer verbrennungsanlage erzeugten wärme
AT255442B (de) Einrichtung zur Konstanthaltung der Temperatur von überhitztem bzw. zwischenüberhitztem Dampf in Dampfgeneratoren
DE679810C (de) Schiffswasserrohrkessel
AT13296U1 (de) Biomassekessel mit Wärmetauscher
AT210441B (de) Anlage zur Erzeugung von hoch überhitztem Dampf in Dampfkesseln mit einer Feuerung für feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe und für Sulfitablauge
DE102018010145A1 (de) Wärmeübertrager für hohe Drücke und Temperaturen
CH317255A (de) Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzer
CH152683A (de) Hochdruckdampferzeuger mit einer Feuerkammer, deren Wände durch Rohre gegen Wärmestrahlung abgeschirmt sind.
CH423813A (de) Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Zwischendampftemperatur in einem Dampfkessel, insbesondere in einem druckgefeuerten Dampfkessel
DD225758A1 (de) Flammrohr fuer dampferzeugungsanlagen
DE2446357A1 (de) Dampfkessel zur erzeugung von hochgespanntem ueberhitztem wasserdampf
CH160848A (de) Dampferzeuger mit zwangmässigem Wasserumlauf.

Legal Events

Date Code Title Description
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120309

R082 Change of representative

Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL, DE

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE

Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE

Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL, DE

Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD., BADEN, CH

R082 Change of representative

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE

Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL, DE

Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee