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DE19548806C2 - Process and plant for generating steam with supercritical steam parameters in a continuous steam generator - Google Patents

Process and plant for generating steam with supercritical steam parameters in a continuous steam generator

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Publication number
DE19548806C2
DE19548806C2 DE19548806A DE19548806A DE19548806C2 DE 19548806 C2 DE19548806 C2 DE 19548806C2 DE 19548806 A DE19548806 A DE 19548806A DE 19548806 A DE19548806 A DE 19548806A DE 19548806 C2 DE19548806 C2 DE 19548806C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
working medium
steam
tube walls
separation point
surrounding tube
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19548806A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19548806A1 (en
Inventor
Werner Kessel
Uwe Krogmann
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
EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH
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.)
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Publication date
Application filed by EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH filed Critical EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH
Priority to DE19548806A priority Critical patent/DE19548806C2/en
Publication of DE19548806A1 publication Critical patent/DE19548806A1/en
Priority to DK199601395A priority patent/DK173865B1/en
Priority to KR1019960063237A priority patent/KR100197741B1/en
Priority to JP8359531A priority patent/JP2936167B2/en
Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F22B3/00Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F22B3/08Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass at critical or supercritical pressure values
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F22B29/067Steam 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 operating at critical or supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
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    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/06Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F22B35/12Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type operating at critical or supercritical pressure

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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  • Control Of Turbines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung von Dampf mit überkritischen Dampfparameter in einem Durchlaufdampferzeuger mit mindestens einem Gaszug, der aus gas­ dichten Umfassungsrohrwänden und aus einer Brennkammer mit Brennern für fossilen Brennstoff und mindestens einer der Brennkammer rauchgasseitig nachgeschaltete Konvektionskammer mit Konvektionsheizflächen und mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche ausgebildet ist, wobei ein Arbeitsmedium die Umfassungsrohrwände durchströmt und am Übergang vom Ver­ dampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände durch eine Dampf-Trenneinrichtung gelei­ tet wird.The invention relates to a method and a system for generating steam with supercritical Steam parameters in a once-through steam generator with at least one gas flue coming from gas tight surrounding pipe walls and from a combustion chamber with burners for fossil fuel and at least one convection chamber connected downstream of the combustion chamber on the flue gas side Convection heating surfaces and at least one reheater heating surface is formed, where a working medium flows through the surrounding tube walls and at the transition from Ver steamer to the superheater part of the surrounding pipe walls by a steam separator is tested.

Ein derartiger Durchlaufdampferzeuger ist aus der Druckschrift "Die Dampferzeuger der 800-MW- Blöcke im GKW Schwarze Pumpe" - BWK-Bd. 46 (1994) Nr. 1/2 bekanntgeworden.Such a continuous steam generator is from the publication "The steam generator of the 800 MW blocks in the GKW Black Pump" - BWK-Bd. 46 (1994) No. 1/2.

Ein weiterer Durchlaufdampferzeuger mit einer Dampftrenneinrichtung ist aus der Druckschrift DE 42 27 457 A1 bekanntgeworden.Another continuous steam generator with a steam separation device is from DE 42 27 457 A1 became known.

Der zunehmende Wunsch, Durchlaufdampferzeuger der gattungsgemäßen Art mit verbessertem Prozeßwirkungsgrad zu betreiben, um einerseits CO₂-Emissionen zu vermindern und anderer­ seits durch große Einheitsleistungen niedrige spezifische Investitionskosten zu erzielen, führen unter anderem zu einer Steigerung der Dampfparameter. Dabei werden die Dampftemperatur und der Dampfdruck im Dampfprozeß vor der Turbine erhöht.The increasing desire to use continuous steam generators of the generic type with improved Operate process efficiency to reduce CO₂ emissions on the one hand and others on the one hand to achieve low specific investment costs through large unit outputs among other things to increase the steam parameters. The steam temperature and the steam pressure in the steam process in front of the turbine increases.

Bei der praktischen Durchführung der Erhöhung des Prozeßwirkungsgrades zeigt sich jedoch nachteilig, daß die erhöhte Dampftemperatur zuzüglich eines ggf. erforderlichen Temperaturzu­ schlages am Austritt des Arbeitsmediums aus den Umfassungsrohrwänden des Durchlaufdamp­ ferzeugers oberhalb der zulässigen Materialtemperatur der zur Zeit einsetzbaren Rohrwerkstoffe der Umfassungsrohrwand zu liegen kommt.However, the practical implementation of the increase in process efficiency shows disadvantageous that the increased steam temperature plus any temperature required blow at the outlet of the working medium from the surrounding tube walls of the continuous steam ferers above the permissible material temperature of the currently usable pipe materials the surrounding pipe wall comes to rest.

Es sind bereits Überlegungen angestellt worden, neue Werkstoffe mit höheren zulässigen Mate­ rialtemperaturen für die Umfassungsrohrwände zu entwickeln. Dies setzt jedoch ein zeitaufwen­ diges Entwicklungsstadium mit anschließenden Prüfungs- und Genehmigungsverfahren zum Ein­ bau solcher neuen Rohrwerkstoffe in Durchlaufdampferzeugern voraus, die somit bei sofortigem bzw. mittelfristigem Bedarf noch nicht zur Verfügung stehen.Considerations have already been made, new materials with higher permissible mate to develop rial temperatures for the surrounding pipe walls. However, this takes time final development stage with subsequent testing and approval procedures for on construction of such new pipe materials in continuous steam generators, or medium-term needs are not yet available.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung von Dampf mit überkritischen Dampfparameter in einem Durchlaufdampferzeuger anzugeben, das bzw. die die vorgenannten Nachteile vermeidet und eine Steigerung des Prozeßwirkungsgrades durch Anhe­ ben der Dampfparameter erlaubt.The object of the invention is to provide a method and a plant for generating steam Specify supercritical steam parameters in a once-through steam generator avoids the aforementioned disadvantages and an increase in process efficiency by Anhe the steam parameters allowed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 7.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben sich die folgenden Vorteile:The following advantages result from the solution according to the invention:

  • 1. Weitere Erhöhung des Dampferzeuger-Prozeßwirkungsgrades durch Erhöhung der Dampfpa­ rameter, unter1. Further increase the steam generator process efficiency by increasing the steam pa rameter, under
  • 2. Einhaltung der anlagenspezifischen Brennkammerendtemperatur und der zulässigen Material­ temperatur der zur Zeit einsetzbaren Umfassungsrohrwand-Werkstoffe.2. Compliance with the system-specific combustion chamber end temperature and the permissible material temperature of the surrounding pipe wall materials that can currently be used.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der Be­ schreibung näher erläutert.Below are embodiments of the invention with reference to the drawings and the Be spelling explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Schematische Darstellung eines Durchlaufdampferzeugers im Längsschnitt entspre­ chend eines Standes der Technik, Fig. 1 shows a schematic representation of a continuous-flow steam generator in a longitudinal section of a prior art accordingly,

Fig. 2 Schematische Darstellung eines Durchlaufdampferzeugers im Längsschnitt entspre­ chend der erfindungsgemäßen Lösung, Fig. 2 shows a schematic representation of a continuous-flow steam generator in longitudinal section accordingly the solution according to the invention,

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit alternativem Wärmetauscher, Fig. 3 as in FIG. 2, but with an alternative heat exchanger,

Fig. 4 wie Fig. 2, jedoch alternative Ausführung. Fig. 4 as Fig. 2, but alternative embodiment.

Die Durchlaufdampferzeuger 1 nach Fig. 1 bis 4 haben beispielhaft einen vertikalen Gaszug 2.The continuous steam generator 1 according to FIGS. 1 to 4 have, for example, a vertical throttle cable 2 .

Sie können jedoch auch mit zwei vertikalen Gaszügen, die miteinander mit einem horizontalen Gaszug verbunden sind, ausgebildet sein. However, you can also use two vertical throttle cables that are connected together with a horizontal one Throttle cable are connected to be formed.  

Der vertikale Gaszug 2 weist unten einen trichterförmigen Boden 22 auf, wie er für kohlebefeuer­ te Dampferzeuger üblich ist. Der Boden 22 kann jedoch auch eben ausgeführt sein, wie er für gas- oder ölbefeuerte Dampferzeuger üblich ist. Die Rauchgasaustrittsöffnung 21 befindet sich beim Durchlaufdampferzeuger 1 mit einem vertikalen Gaszug 2 nach Fig. 1 bis 4 oben. Der verti­ kale Gaszug 2, der im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wird aus gasdichten
Umfassungsrohrwänden 3 und aus einer Brenn- bzw. Strahlungskammer 4 mit Brennern für fossi­ len Brennstoff und eine der Brennkammer 4 rauchgasseitig nachgeschaltete Konvektionskammer 5 mit Konvektions-Heizflächen 7 und mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche 8 ausge­ bildet. Bei Durchlaufdampferzeugern 1 mit zwei vertikalen Gaszügen können die vorgenannten Heizflächen 7 und 8 teilweise oder ganz im zweiten vertikalen Gaszug sowie im verbindenden horizontalen Gaszug liegen.
The vertical throttle cable 2 has a funnel-shaped bottom 22 at the bottom, as is customary for coal-fired steam generators. The bottom 22 can, however, also be of a flat design, as is customary for gas or oil-fired steam generators. The flue gas outlet opening 21 is located in the continuous steam generator 1 with a vertical throttle cable 2 according to FIGS. 1 to 4 above. The verti cal throttle cable 2 , which has a substantially rectangular cross section, is made of gas-tight
Surrounding pipe walls 3 and from a combustion or radiation chamber 4 with burners for fossi len fuel and one of the combustion chamber 4 downstream convection chamber 5 with convection heating surfaces 7 and at least one reheater heating surface 8 forms out. In continuous steam generators 1 with two vertical gas flues, the aforementioned heating surfaces 7 and 8 can be partially or entirely in the second vertical gas flue and in the connecting horizontal gas flue.

Ein Arbeitsmedium, das durch die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in der Brennkammer 4 frei werdende Wärme erhitzt wird, durchströmt die Rohre der Umfassungsrohrwände 3 vom Eintritt 9 zum Austritt 10 hin. Das Arbeitsmedium durchströmt dabei entsprechend der Fig. 1, die einen bekannten Stand der Technik aufzeigt, zuerst den Verdampferteil der Umfassungsrohr­ wande 3, bevor es am Übergang 11 der Umfassungsrohrwände 3 vom Verdampfer - zum Über­ hitzerteil durch eine Dampf-Trenneinrichtung 14 und der darin abgetrennte, überhitzte Dampf in den Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände 3 geleitet wird. Der Verdampferteil der Umfas­ sungsrohrwände 3 weist eine Schrägberohrung auf, er kann jedoch auch wie der Überhitzerteil eine Vertikalberohrung aufweisen. Ferner kann auch der Überhitzerteil der Umfassungsrohrwand 3 nach der Trennstelle 11 eine gewickelte Berohrung aufweisen. Das Arbeitsmedium gelangt vom Austritt 10 durch nicht dargestellte Leitungen in ein oder mehrere Konvektions-Heizflächen 7 und nachfolgend in eine Dampfturbine 19. Das auf einen niedrigeren Druck entspannte Arbeitsmedi­ um wird in einer oder mehreren Zwischenüberhitzer-Heizflächen 8 auf höhere Temperatur ge­ bracht und einer nicht dargestellten Dampfturbine zugeführt. Eine ECO-Heizfläche 23 kann dem Verdampferteil der Umfassungsrohrwände 3 arbeitsmediumströmungsseitig vorgeschaltet sein.A working medium, which is heated by the heat released during the combustion of fossil fuels in the combustion chamber 4 , flows through the tubes of the surrounding tube walls 3 from the inlet 9 to the outlet 10 . The working medium flows according to FIG. 1, which shows a known prior art, first the evaporator part of the surrounding pipe wall 3 before it at the transition 11 of the surrounding pipe walls 3 from the evaporator - to the overheating part by a steam separating device 14 and the one separated therein , superheated steam is passed into the superheater part of the surrounding tube walls 3 . The evaporator part of the Umfas solution tube walls 3 has an oblique tube, but it can also have a vertical tube like the superheater part. Furthermore, the superheater part of the surrounding tube wall 3 can have a wound tubing after the separation point 11 . The working medium passes from the outlet 10 through lines (not shown) into one or more convection heating surfaces 7 and subsequently into a steam turbine 19 . The relaxed to a lower pressure working medium is brought to higher temperature in one or more reheater heating surfaces 8 and fed to a steam turbine, not shown. An ECO heating surface 23 can be connected upstream of the evaporator part of the surrounding tube walls 3 on the working medium flow side.

Als Werkstoffe für die Rohrprofile der Umfassungsrohrwände 3 werden hochwarmfeste Materiali­ en, wie z. B. 13 CrMo 44, das je nach Rohrdurchmesser und Berechnungsdruck eine zulässige Materialtemperatur bis ca. 530°C besitzt, eingesetzt. As materials for the tube profiles of the surrounding tube walls 3 are high-temperature materials such as. B. 13 CrMo 44 , which has a permissible material temperature of up to approx. 530 ° C, depending on the pipe diameter and calculation pressure.

Bei Erhöhung der Dampfparameter des Durchlaufdampferzeugers 1 entsprechend Fig. 1 zur Er­ zielung eines höheren Prozeßwirkungsgrades übersteigt die Dampftemperatur des überhitzten Dampfes zuzüglich eines ggf. erforderlichen Temperaturzuschlages am Austritt 10 der Umfas­ sungsrohrwände 3 die maximal zulässige Materialtemperatur der Umfassungsrohrwände 3 bei gleichzeitiger Einhaltung der zulässigen, anlagenspezifischen Rauchgastemperatur am Brenn­ kammerende.With an increase of the steam parameters of the continuous-flow steam generator 1 shown in FIG. 1 for He of a higher process efficiency livering exceed the steam temperature of the superheated steam, plus any required temperature surcharge at the outlet 10 of the Umfas sungsrohrwände 3, the maximum material temperature of the Umfassungsrohrwände 3 while maintaining the required system-specific Flue gas temperature at the end of the combustion chamber.

Um eine Erhöhung der Dampfparameter bei gleichzeitiger Einhaltung der zulässigen anlagen­ spezifischen Rauchgastemperatur am Brennkammerende sowie gleichzeitiger Verwendung der zur Zeit eingesetzten Umfassungsrohrwand-Werkstoffe zu erzielen, wird bei einem erfindungs­ gemäßen Durchlaufdampferzeuger 1 gemäß Fig. 2-4 eine Wärmeverschiebung aus den Umfas­ sungsrohrwänden 3 zur Zwischenüberhitzer-Heizfläche 8 hin bewerkstelligt. Damit ist es ermög­ licht, überhitzten Dampf über den Austritt 10 der Umfassungsrohrwände 3 zu führen, dessen Temperatur unterhalb der zulässigen Materialtemperatur liegt.In order to achieve an increase in the steam parameters while maintaining the permissible system-specific smoke gas temperature at the end of the combustion chamber and at the same time using the encasing tube wall materials currently used, a heat shift from the encasing tube walls 3 to the reheater is carried out in a continuous steam generator 1 according to the invention according to FIGS . 2-4 -Heating surface 8 accomplished. This makes it possible for light to conduct superheated steam through the outlet 10 of the surrounding tube walls 3 , the temperature of which is below the permissible material temperature.

Aus dem erfindungsgemäßen Durchlaufdampferzeuger 1 gemäß Fig. 2-4 wird dabei Arbeitsme­ dium an einer beliebigen Trennstelle 15 aus den Umfassungsrohrwänden 3 eines Gaszuges 2 herausgeleitet, ein Teil seiner Wärmeenergie durch mittelbaren Wärmetausch an das von einer nicht dargestellten Dampfturbine 19 kommende und in einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche 8 zu erhitzende Arbeitsmedium abgegeben und nach dem Wärmetausch an der Trennstelle 15 in die Umfassungsrohrwände 3 zurückgeleitet.Of the inventive once-through steam generator 1 shown in Fig. 2-4 is led out while Arbeitsme dium at any point of separation 15 from the Umfassungsrohrwänden 3 of a throttle cable 2, a portion of its thermal energy by indirect heat exchange to the light coming from a not shown steam turbine 19 and a reheater Disposed heating surface 8 to be heated working medium and returned after the heat exchange at the separation point 15 in the surrounding tube walls 3 .

An der Trennstelle 15, die im wesentlichen auf einer horizontalen Ebene über mindestens einen Teilbereich einer Wand, vorzugsweise über sämtliche Wände der Umfassungsrohrwand 3 ver­ läuft, wird das von unten nach oben strömende Arbeitsmedium in einem oder mehreren Mitteln 24, die z. B. Sammler sein können, vereint und gesammelt und durch mindestens eine Trennstel­ len-Austrittsleitung 16 mindestens einem Wärmetauscher, der ein externer Zwei­ strom-Wärmetauscher 18 gemäß Fig. 2 sein kann, zugeführt. Nach erfolgtem Wärmetausch wird das Arbeitsmedium durch mindestens eine Trennstellen-Eintrittsleitung 17 und durch ein oder mehre­ re Mittel 25, die z. B. Verteiler sein können, gleichmäßig verteilt in die Umfassungsrohrwand 3 eingeleitet, um nachfolgend weiter erhitzt zu werden.At the separation point 15 , which runs substantially on a horizontal plane over at least a portion of a wall, preferably over all the walls of the surrounding tube wall 3 , the working medium flowing from the bottom up is in one or more means 24 , the z. B. collectors can be united and collected and supplied by at least one Trennstel len outlet line 16 at least one heat exchanger, which can be an external two-flow heat exchanger 18 as shown in FIG. 2. After the heat has been exchanged, the working medium is passed through at least one separation point inlet line 17 and through one or more means 25 , which, for. B. distributor can be evenly distributed into the surrounding tube wall 3 to be subsequently heated further.

Das an der Trennstelle 15 herausgeleitete Arbeitsmedium kann jedoch einen Teil seiner Wärme­ energie auch in mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche 8, die als Tri­ flux-Wärmetauscher 20 gemäß Fig. 3 ausgebildet ist, abgeben. However, the working medium led out at the separation point 15 can also give off part of its heat energy in at least one reheater heating surface 8 , which is designed as a tri-flux heat exchanger 20 according to FIG. 3.

Die Trennstelle 15 der Umfassungsrohrwände 3, die bevorzugt arbeitsmediumströmungsseitig stromabwärts vom Übergang 11 der Umfassungsrohrwand 3 von Verdampfer- zu Überhitzerteil im Bereich der Brennkammer 4 ausgebildet ist, kann jedoch auch stromaufwärts des Überganges 11 ausgebildet sein, sowie auch identisch mit dem Übergang 11 sein, wie Fig. 4 zeigt. Dabei wird das Arbeitsmedium durch mindestens eine Austrittsleitung 12 in eine Dampf-Trenneinrichtung 14 und der darin abgetrennte, überhitzte Dampf durch mindestens eine Eintrittsleitung 13 und durch mindestens einen externen Zweistrom-Wärmetauscher 18, in dem ein Teil der Wärmeenergie des überhitzten Dampfes durch mittelbaren Wärmetausch an das von der nicht dargestellten Dampf­ turbine 19 kommende und in einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche 8 zu erhitzende Arbeitsmedium abgegeben wird, in die Umfassungsrohrwände 3 zurückgeleitet. Anstelle im externen Zwei­ strom-Wärmetauscher 18 kann der Wärmetausch auch in mindestens einer Zwischenüberhit­ zer-Heizfläche 8, die als Triflux-Wärmetauscher 20 ausgebildet ist, erfolgen.The separation point 15 of the surrounding tube walls 3 , which is preferably formed on the working medium flow side downstream from the transition 11 of the peripheral tube wall 3 from the evaporator part to the superheater part in the region of the combustion chamber 4 , can, however, also be formed upstream of the transition 11 and also be identical to the transition 11 , Fig. 4 shows. The working medium is passed through at least one outlet line 12 into a steam separating device 14 and the superheated steam separated therein through at least one inlet line 13 and through at least one external two-flow heat exchanger 18 , in which part of the thermal energy of the superheated steam is generated by indirect heat exchange the working medium coming from the steam turbine 19 , not shown, and which is to be heated in an intermediate superheater heating surface 8 , is returned to the surrounding tube walls 3 . Instead of the external two-flow heat exchanger 18 , the heat exchange can also take place in at least one intermediate heating surface 8 , which is designed as a Triflux heat exchanger 20 .

Die Wärmeaufnahme des Arbeitsmediums in den Umfassungsrohrwänden 3 einschließlich der erfindungsgemäßen Wärmeverschiebung an der Trennstelle 15 in die Zwischenüberhit­ zer-Heizflächen 8 kann vorzugsweise dermaßen ausgelegt werden, daß am Austritt 16 der Trennstel­ le 15 und am Austritt 10 der Umfassungsrohrwände 3 die Temperatur des Arbeitsmediums zu­ züglich eines ggf. erforderlichen Temperaturzuschlages 0-50 K unterhalb der zulässigen Mate­ rialtemperatur der Umfassungsrohrwände 3 bleibt. Bei den zur Zeit einsetzbaren Rohrwerkstof­ fen, z. B. 13 CrMo 44, soll die Temperatur des Arbeitsmediums an den Austritten 16 und 10 vor­ zugsweise bei 445-495°C liegen. Liegt jedoch Austritt 16 nicht im überwiegend konvektiven Wärmeübergangsbereich, sondern im Bereich, in dem überwiegend Wärmeaustausch durch Strahlung erfolgt, so soll die Temperatur des Arbeitsmediums bei Verwendung des vorgenannten beispielhaften Werkstoffs vorzugsweise bei 430-480°C liegen. Bei den vorgenannten Beispie­ len wurden die nach TRD vorgeschriebenen Temperaturzuschläge berücksichtigt, die nachfol­ gend beschrieben sind.The heat absorption of the working medium in the surrounding pipe walls 3 including the heat displacement according to the invention at the separation point 15 in the intermediate heating areas 8 can preferably be designed such that at the outlet 16 of the separating point 15 and at the outlet 10 of the surrounding pipe walls 3 the temperature of the working medium is increased a possibly required temperature surcharge 0-50 K below the permissible mate rial temperature of the surrounding tube walls 3 remains. In the currently usable Rohrwerkstof fen, z. B. 13 CrMo 44 , the temperature of the working medium at the outlets 16 and 10 should preferably be at 445-495 ° C. However, if outlet 16 is not in the predominantly convective heat transfer area, but rather in the area in which heat is mainly exchanged by radiation, the temperature of the working medium should preferably be 430-480 ° C. when using the aforementioned exemplary material. In the aforementioned examples, the temperature surcharges prescribed by TRD were taken into account, which are described below.

Bei der Berechnung von Dampferzeugerrohrwänden werden neben den ermittelten Arbeitsmedi­ umtemperaturen ggf. Temperaturzuschläge berücksichtigt. Diese richten sich im allgemeinen nach nationalen Vorschriften, wie z. B. TRD, ANSI oder ASME. Für die Auslegung dampfdurch­ strömter Heizflächen sind z. B. nach TRD im konvektiven Bereich ein Temperaturzuschlag von im wesentlichen 35 K und im Strahlungsbereich ein Temperaturzuschlag von im wesentlichen 50 K vorgesehen. When calculating steam generator tube walls, in addition to the determined working media ambient temperatures, if applicable temperature allowances are taken into account. These are generally aimed according to national regulations, such as B. TRD, ANSI or ASME. For the steam-through design flowed heating surfaces are e.g. B. after TRD in the convective area a temperature surcharge of im essentially 35 K and a temperature surcharge of essentially 50 K in the radiation range intended.  

LegendeLegend

1 Durchlaufdampferzeuger
2 Gaszug
3 Umfassungsrohrwand
4 Brenn- bzw. Strahlungskammer
5 Konvektionskammer
6 -
7 Konvektions-Heizfläche
8 Zwischenüberhitzer-Heizfläche
9 Umfassungsrohrwand-Eintritt
10 Umfassungsrohrwand-Austritt
11 Übergang der Umfassungsrohrwand von Verdampfer- zum Überhitzerteil
12 Übergang-Austrittsleitung
13 Übergang-Eintrittsleitung
14 Dampf-Trenneinrichtung
15 Trennstelle Umfassungsrohrwand
16 Trennstelle Umfassungsrohrwand-Austrittsleitung
17 Trennstelle Umfassungsrohrwand-Eintrittsleitung
18 Zweistrom-Wärmetauscher
19 Dampfturbine
20 Triflux-Wärmetauscher
21 Rauchgasaustrittsöffnung
22 Boden des Gaszuges
23 ECO-Heizfläche
24 Mittel zum Sammeln des Arbeitsmediums
25 Mittel zum Verteilen des Arbeitsmediums
1 continuous steam generator
2 throttle cable
3 surrounding pipe wall
4 combustion or radiation chamber
5 convection chamber
6 -
7 convection heating surface
8 reheater heating surface
9 Surround pipe wall entry
10 surrounding pipe wall outlet
11 Transition of the surrounding pipe wall from the evaporator to the superheater part
12 transition outlet line
13 transition inlet pipe
14 steam separator
15 Separation point of the surrounding pipe wall
16 Separation point of the surrounding pipe wall outlet line
17 Separation point of the surrounding pipe wall inlet line
18 two-flow heat exchangers
19 steam turbine
20 Triflux heat exchangers
21 flue gas outlet opening
22 Bottom of the throttle cable
23 ECO heating surface
24 means for collecting the working medium
25 means for distributing the working medium

Claims (14)

1. Verfahren zur Erzeugung von Dampf mit überkritischen Dampfparameter in einem Durch­ laufdampferzeuger mit mindestens einem Gaszug, der aus gasdichten Umfassungsrohrwän­ den und aus einer Brennkammer mit Brennern für fossilen Brennstoff und mindestens eine der Brennkammer rauchgasseitig nachgeschaltete Konvektionskammer mit Konvek­ tions-Heizflächen und mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche ausgebildet ist, wobei ein Arbeitsmittel die Umfassungsrohrwände durchströmt und am Übergang vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände durch eine Dampf-Trenneinrichtung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsmedium an einer Trennstelle (15) aus den Umfassungsrohrwänden (3) eines Gaszuges (2) herausgeleitet wird, einen Teil seiner Wär­ meenergie durch mittelbaren Wärmetausch an das von einer Dampfturbine (19) kommende und in mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche (8) zu erhitzende Arbeitsmedium abgibt und nach dem Wärmetausch an der Trennstelle (15) in die Umfassungsrohrwände (3) zurückgeleitet wird.1. A method for generating steam with supercritical steam parameters in a continuous steam generator with at least one gas flue, the gas-tight Umfassrohrwän and from a combustion chamber with burners for fossil fuel and at least one convection chamber downstream of the flue gas side with convection heating surfaces and at least one reheater -Heating surface is formed, whereby a working medium flows through the surrounding tube walls and at the transition from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls is passed through a steam separating device, characterized in that a working medium at a separation point ( 15 ) from the surrounding tube walls ( 3 ) of a gas train ( 2 ) is passed out, a part of its heat energy by indirect heat exchange to the steam medium ( 19 ) coming and in at least one reheater heating surface ( 8 ) to be heated working medium and after the heat exchange at the separation point ( 15 ) into the surrounding tube walls ( 3 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (15) arbeitsmedi­ umströmungsseitig stromabwärts des Überganges (11) vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3) liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the separation point ( 15 ) is working medium flow side downstream of the transition ( 11 ) from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls ( 3 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (15) arbeitsmedi­ umströmungsseitig stromaufwärts des Überganges (11) vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3) liegt.3. The method according to claim 1, characterized in that the separation point ( 15 ) on the working medium flow side upstream of the transition ( 11 ) from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls ( 3 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmedium an einer Trennstelle (15), die identisch ist mit dem Übergang (11) vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3), aus den Umfassungsrohrwänden (3) des Gaszuges (2) her­ ausgeleitet, durch eine Dampf-Trenneinrichtung (14) geführt und nachfolgend einen Teil sei­ ner Wärmeenergie durch mittelbaren Wärmetausch an das von einer Dampfturbine (19) kommende und in einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche (8) zu erhitzende Arbeitsmedium ab­ gibt und nach dem Wärmetausch an der Trennstelle (15) in die Umfassungsrohrwände (3) zurückgeleitet wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the working medium at a separation point ( 15 ), which is identical to the transition ( 11 ) from the evaporator to the superheater part of the surrounding pipe walls ( 3 ), from the surrounding pipe walls ( 3 ) of the throttle cable ( 2nd ) forth, passed through a steam separating device ( 14 ) and subsequently a part of its thermal energy by indirect heat exchange to the coming from a steam turbine ( 19 ) and in a reheater heating surface ( 8 ) to be heated and after the heat exchange at the separation point ( 15 ) into the surrounding tube walls ( 3 ). 5. Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Wärmetausch in mindestens einem externen Zweistrom-Wärmetauscher (18) statt­ findet. 5. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat exchange takes place in at least one external two-flow heat exchanger ( 18 ). 6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetausch in mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche (8) stattfindet, die als Tri­ flux-Wärmetauscher (20) ausgebildet ist.6. The method according to at least one of claims 1-4, characterized in that the heat exchange takes place in at least one reheater heating surface ( 8 ) which is designed as a tri-flux heat exchanger ( 20 ). 7. Durchlaufdampferzeuger mit mindestens einem Gaszug, der aus gasdichten Umfassungs­ rohrwänden und aus einer Brennkammer mit Brennern für fossilen Brennstoff und minde­ stens einer der Brennkammer rauchgasseitig nachgeschalteten Konvektionskammer mit Konvektions-Heizflächen und mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche ausgebildet ist, wobei ein Arbeitsmittel die Umfassungsrohrwände durchströmt und am Übergang vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände durch eine Dampf-Trenn­ einrichtung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Trennstelle (15) an den Umfassungsrohrwänden (3) eines Gaszuges (2) das Arbeitsmedium durch mindestens eine Austrittsleitung (16) mindestens einem Mittel zum mittelbaren Wärmetausch zugeführt wird, darin einen Teil seiner Wärmeenergie an ein von einer Dampfturbine (19) kommendes und in mindestens einer Zwischenüberhitzer-Heizfläche (8) zu erhitzendes Arbeitsmedium abgibt und durch mindestens eine Eintrittsleitung (17) an der Trennstelle (15) in die Umfas­ sungsrohrwände (3) geleitet wird.7. Continuous steam generator with at least one gas flue, which is formed from gas-tight surrounding pipe walls and from a combustion chamber with burners for fossil fuel and at least at least one convection chamber connected downstream of the flue gas side with convection heating surfaces and at least one reheater heating surface, whereby a working fluid flows through the surrounding pipe walls and at the transition from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls is passed through a steam separating device, characterized in that at a separation point ( 15 ) on the surrounding tube walls ( 3 ) of a gas flue ( 2 ) the working medium through at least one outlet line ( 16 ) at least a means for indirect heat exchange is supplied, in which part of its thermal energy is transferred to a working medium coming from a steam turbine ( 19 ) and to be heated in at least one reheater heating surface ( 8 ) and through at least one inlet ttsleitung ( 17 ) at the separation point ( 15 ) in the Umfas solution pipe walls ( 3 ) is passed. 8. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (15) arbeitsmediumströmungsseitig stromabwärts des Überganges (11) von Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3) liegt.8. continuous steam generator according to claim 7, characterized in that the separation point ( 15 ) is the working medium flow side downstream of the transition ( 11 ) from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls ( 3 ). 9. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (15) arbeitsmediumströmungsseitig stromaufwärts des Überganges (11) von Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3) liegt.9. continuous steam generator according to claim 7, characterized in that the separation point ( 15 ) on the working medium flow side upstream of the transition ( 11 ) from evaporator to superheater part of the surrounding tube walls ( 3 ). 10. Durchlaufdampferzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (15) mit dem Übergang (11) vom Verdampfer- zum Überhitzerteil der Umfassungsrohrwände (3) identisch ist und das Arbeitsmedium durch mindestens eine Austrittsleitung (12) einer Dampf-Trenneinrichtung (14) zugeführt wird, wobei der hiervon weitergeführte Dampf min­ destens einem Mittel zum mittelbaren Wärmetausch zugeführt wird, darin einen Teil seiner Wärmeenergie an ein von einer Dampfturbine (19) kommendes und in mindestens einer Zwi­ schenüberhitzer-Heizfläche (8) zu erhitzendes Arbeitsmedium abgibt und durch mindestens eine Eintrittsleitung (13) an der Trennstelle (15) in die Umfassungsrohrwände (3) geleitet wird. 10. continuous steam generator according to claim 7, characterized in that the separation point ( 15 ) with the transition ( 11 ) from the evaporator to the superheater part of the surrounding tube walls ( 3 ) is identical and the working medium through at least one outlet line ( 12 ) of a steam separation device ( 14 ) is supplied, whereby the steam carried on therefrom is supplied at least to a means for indirect heat exchange, in which part of its thermal energy is given to a working medium coming from a steam turbine ( 19 ) and to be heated in at least one intermediate superheater heating surface ( 8 ) and by at least one inlet line ( 13 ) is led into the surrounding tube walls ( 3 ) at the separation point ( 15 ). 11. Durchlaufdampferzeuger nach mindestens einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Mittel zum Wärmetausch mindestens ein externer Zwei­ strom-Wärmetauscher (18) eingesetzt ist.11. continuous steam generator according to at least one of claims 7-10, characterized in that at least one external two-flow heat exchanger ( 18 ) is used as a means for heat exchange. 12. Durchlaufdampferzeuger nach mindestens einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Mittel zum Wärmetausch mindestens ein Triflux-Wärmetauscher (20) ein­ gesetzt ist, der als Zwischenüberhitzer-Heizfläche (8) ausgebildet ist.12. Continuous steam generator according to at least one of claims 7-10, characterized in that at least one Triflux heat exchanger ( 20 ) is set as a means for heat exchange, which is designed as a reheater heating surface ( 8 ). 13. Durchlaufdampferzeuger nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen in einer horizontalen Ebene verlaufende Trennstel­ le (15) über mindestens einen Teilbereich einer Wand der Umfassungsrohrwände (3) ver­ läuft.13. continuous steam generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the substantially in a horizontal plane separating Le ( 15 ) over at least a portion of a wall of the surrounding tube walls ( 3 ) runs ver. 14. Durchlaufdampferzeuger nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß arbeitsmediumsströmungsseitig der Austrittsleitung (12,16) mindestens ein Mittel (24) zum Sammeln des Arbeitsmediums vorgeschaltet und der Eintrittsleitung (13, 17) mindestens ein Mittel (25) zum Verteilen des Arbeitsmediums nachgeschaltet ist.14 through steam generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the working medium flow side of the outlet conduit (12,16) at least one means (24) connected upstream to collect the working medium and the inlet conduit (13, 17) at least one means (25) for distributing the Working medium is connected downstream.
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