An einem Tragwerk aufgehängter oder aufgestellter Dampferzeuger

Abstract

 Bei einem hängenden Dampferzeuger nach dem Naturumlauf bzw. Zwangsumlaufsystem insbesondere nach einem Abhitzekessel nach Gasturbinen wird die Dampftrommel 6 auf Konsolen 4 über die Fallrohre 1 aufgelagert, sodaß die Auflagerungsstelle in der Nähe der Eintrittsammelkammer 2 der Verdampferheizfläche 3 angeordnet ist und das Gewicht der Dampftrommel über die Konsole 4 in das Gehäuse 5 des hängenden Dampferzeugers eingeleitet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen an einem Tragwerk aufgehängten oder aufgestellten Dampferzeuger, nach dem Naturumlauf - bzw. Zwangsumlaufsystem, insbesondere Abhitzekessel nach Wärmekraftmaschinen, mit oberhalb der und im wesentlichen horizontal verlaufenden Rohren derVerdampferheizfläche angeordneter Dampftrommel die durch Verbindungsrohre, wie z.B. Fall- und Steigrohre mit der Verdampferheizfläche verbunden ist.

[0002] Es sind Dampferzeuger bekannt, bei welchen sowohl das Gehäuse als auch die Dampftrommel in einem Tragwerk aufgehängt oder aufgestellt sind. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß sich beim Betrieb des Dampfkessels zwischen der Trommel und den im Gehäuse liegenden Sammelkammern Wärmedehnungen ergeben, die im wesentlichen durch eine dehnungselastische Bauweise der Verbindungsleitungen ausgeglichen werden müssen.

[0003] Aus der DE-B 1929 286 sind längenveränderliche Pendelabstützungen zum Dehnungsausgleich zwischen der Brennkammerwand und dem umgebenden Stütztgerüst bekannt.

[0004] Es sind ferner stehende Dampferzeuger bekannt, (AT-PS 310.776), bei welchen die Dampftrommel über die Fallrohre auf einem gemeinsamen Fundament mit der Brennkammer abgestützt sind. Diese Konstruktion ist durch die Knicklänge der Fallrohre begrenzt und führt zu stehenden Fallrohrsystemen (AT-PS 378.250) deren Fallrohre durch ein räumliches Fachwerk verbunden sind.

[0005] Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt den unterschiedlichen Wärmedehnungen zu begegnen und den physikalisch gegebenen Effekt auszunützen, daß die Fall- und Überströmrohre zwischen Trommel und Verdampfer sowie die Verbindungsleitung zwischen Dampftrommel und Überhitzer etwa die gleiche Temperatur (Siedetemperatur) und somit gleiche Wärmedehnungen aufweisen, und die Dampftrommel etwa in der Höhe der Sammelkammern der Verdampferheizfläche, vorzugsweise über Fallrohre, auf dem Gehäuse tragend abzustützen, sodaß ein Großteil der Differenzdehnungen der Verbindungsleitungen der Trommel zu den Sammelkammern durch eine Höhenänderung der Dampftrommel unabhängig von der Kesselunterstützung aufgenommen wird.

[0006] Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre, insbesondere Fallrohre, etwa in Höhe der Sammelkammern, insbesondere Eintrittssammelkammer, der Verdampferheizfläche auf Konsolen des Gehäuses des hängenden oder stehenden Dampferzeugers die Dampftrommel tragend abgestützt sind. Weitere Erfindungsmerkmale sind in den Unteransprüchen 2 - 8 angegeben.

[0007] Die Erfindung ist in der angeschlossenen Figur beispielsweise und schematisch dargestellt.

[0008] Die Erfindung zeigt einen Abhitzedampferzeuger nach einer Gasturbine 10, in welcher das Turbinenabgas zur Erzeugung von überhitztem Dampf abgekühlt wird. Der erzeugte Dampf wird beispielsweise in einer Kondensationsdampfturbine 11 zur Stromerzeugung verwendet. Der Abhitzedampferzeuger ist nach dem Naturumlaufsystem oder dem Zwangsumlaufsystem mit horizontal liegender Verdampferheizfläche 3 ausgebildet.

[0009] Die Dampftrommel 6 stützt sich mit ihrem Fallrohr 1 auf eine Konsole 4 ab, die am Gehäuse 5 des hängenden Dampferzeugers angeordnet ist, sodaß das Gewicht der Dampftrommel 6 über die Hängeeinrichtung 12 in das Stahltragwerk 13 oder über die Abstützung in das Fundament eingeleitet wird. Die Fallrohre 1 sind zur Verhinderung von einer Relativschwingung zwischen Fallrohr und Gehäusewand in einer Gleitführung 7 am Gehäuse 5 geführt. Ebenso ist die Dampftrommel 6 durch einen Schwenkhebel 7' am Gehäuse geführt, sodaß auch bei Erdbeben keine Differenzschwingung zwischen Gehäuse 5 und Dampftrommel 6 auftreten kann. Das Gehäuse 5 ist bei Abhitzekesseln meistens von einer isolierten Blechwand gebildet, kann aber auch als Flossenrohrwand ausgebildet sein.

[0010] Die Fallrohre 1 sind an ihrer Aufstützung über Rohrbögen 8 mit der Eintrittsammelkammer 2 der Verdampferheizfläche 3 verbunden, wobei der Rohrbogen 8 sehr kurz ausgebildet werden kann. Der erzeugte Naßdampf wird über die Steigrohre 9 in die Dampftrommel geleitet, dort von mitgerissenem Wasser getrennt und schließlich als Sattdampf den Überhitzerheizflächen 14 zugeführt, die von den heißen Abgasen vor den Verdampferheizflächen 3 umströmt werden und zu diesem Zweck unterhalb der Verdampferheizflächen 3 angeordnet sind. Die Verdampferheizfläche 3 wird vorzugsweise von Rippenrohren oder von berippten Rohren gebildet. Die Eintrittsammelkammern können zwecks Vermeidung von Differenzdehnungen ebenfalls auf der Konsole 4 gelagert werden.

[0011] Im Rahmen der Erfindung kann der Dampferzeuger auch auf einem Fundament stehend angeordnet werden, wobei die Fallrohre, die die Trommel tragen im Bereich der Eintrittsammelkammer der horizontal liegenden Verdampferheizflächen auf die Wand des Dampferzeugers über Konsolen abgestützt sind. Zur Abstützung der Dampftrommel 6 können auch von Sattdampf durchströmte Verbindungsrohre verwendet werden, die im allgemeinen einen größeren Durchmesser und eine größere Knicklänge aufweisen und damit eine längere (größere) Bauhöhe des Dampferzeugers ermöglichen.

Ansprüche

1. An einem Tragwerk aufgehängter oder aufgestellter Dampferzeuger nach dem Naturumlauf- bzw. Zwangsumlufsystem, insbesondere Abhitzekessel nach Wärmekraftmaschinen mit oberhalb der und im wesentlichen horizontal verlaufenden Rohre der Verdampferheizfläche angeordneter Dampftrommel, die durch Verbindungsrohre, wie z. B. Fall- und Steigrohre mit der Verdampferheizfläche verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre, insbesondere Fallrohre (1) etwa in Höhe der Sammelkammern, insbesondere Eintrittsammelkammer (2), der Verdampferheizfläche (3) auf Konsolen (4) des Gehäuses (5) des hängenden oder stehenden Dampferzeugers die Dampftrommel (6) tragend abgestützt sind.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre (1) und gegebenenfalls die Dampftrommel (6) durch Überführungen (7). insbesondere Pendelhalterungen (7') am Gehäuse (5) dehnungselastisch gehalten sind.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre (1) über einen Rohrbogen (8) mit der Eintrittssammelkammer (2) verbunden sind.

4. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) von einer Flossenrohrwand gebildet ist.

5. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) von einer isolierten Blechwand gebildet ist.

6. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferheizflächen (3) von Rippenrohren, insbesondere berippten Rohren gebildet ist, die ein horizontal liegendes Rohrpaket bilden und in an sich bekannter Weise über unbeheizte Fall- und Steigrohre (1, 9) mit der Dampftrommel (6) verbunden sind.

7. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsammelkammer (2) und Fallrohre (1) auf einer gemeinsamen Konsole (4) aufgelagert sind.

8. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferheizflächen (3) höhenmäßig oberhalb der Überhitzerheizflächen (14) angeordnet sind.

Zeichnung