Abhitzedampferzeuger, insbesondere in der Verwendung hinter einer Gasturbine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Abhitzedampferzeuger, insbesondere in der Verwendung hinter einer Gasturbine, mit mindestens einer Trommel in einem Naturumlaufsystem bestehend aus mindestens einem Fallrohr, mindestens einer horizontalen Verdampferheizfläche einschließlich mindestens eines mit dem Fallrohr verbundenen Eintrittssammlers und mindestens eines Austrittssammlers und mindestens einem mit dem Austrittssammler verbundenen Steigrohr, wobei die Verdampferheizfläche in einem aufsteigenden Heißgasstrom angeordnet ist.

[0002] Aus der EP 0 357 590 B1 ist ein solcher Abhitzedampferzeuger bekannt. Die Verdampferheizfläche wird von dem zu verdampfenden Medium bzw. dem Gemisch aus zu verdampfendem Medium und verdampftem Medium von unten nach oben durchströmt, d. h. im Gleichstrom. Bei dem bekannten Dampferzeuger ist eine Anfahrhilfe erforderlich, um den Wasserumlauf in der Anfahrphase sicherzustellen bzw. zu beschleunigen. Zum einen wird ein Injektor angeordnet, der einen Teilstrom von Wasser mit der gewünschten Strömungsrichtung in das Fallrohrsystem und/oder Steigrohrsystem einspeist. Zum anderen ist als Anfahrhilfe eine Einrichtung von Einspeisung von Dampf, Dampf-Wasser-Gemisch, Gasen, wie Stickstoff od. dgl. in das Steigrohrsystem vorgesehen. Als dritte Möglichkeit wird in Betracht gezogen, daß als Anfahrhilfe zwischen mindestens je einem Ein- und Austrittssammler der Verdampferheizfläche eine absperrbare Verbindungsleitung vorgesehen ist.

[0003] Alle vorgeschlagenen Anfahrhilfen führen zu zusätzlichen aufwendigen Maßnahmen.

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abhitzedampferzeuger anzugeben, der keine zusätzlichen Maßnahmen bzw. Einrichtungen in Form von Injektoren, Einspeiseinrichtungen oder Verbindungsleitungen erforderlich macht.

[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verdampferheizfläche im Gegenstrom zu dem Heißgasstrom von dem zu verdampfenden Medium bzw. Medium/Mediumdampf-Gemisch durchströmt ist und der Eintrittssammler mit einem Unterhub des Fallrohrs verbunden ist.

[0006] Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß der erste Dampf in den untersten Rohren der horizontalen Verdampferheizfläche gebildet wird, die mit dem Austrittssammler und damit mit dem Steigrohr verbunden sind. Hierdurch wird die erforderliche Dichtedifferenz zwischen den Inhalten des Steigrohrs bzw. des Fallrohrs aufgebaut, so daß zusätzliche Anfahrhilfen nicht erforderlich sind.

[0007] Durch die Verbindung des Eintrittssammlers mit einem Unterhub des Fallrohres wird ein Wassersack zur Vermeidung eines Rückflusses während der Anfahrbedingungen gebildet.

[0008] Dabei kann es zweckmäßig sein, daß der Unterhub des Fallrohrs unter die Lageebene des Austrittssammlers geführt ist.

[0009] Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.

[0010] Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Abhitzedampferzeuger wird aus dem Wasserraum 1a einer Trommel 1 über ein aus mindestens einem Fallrohr bestehenden Fallrohrsystem 2 mit Unterhub 3 einem Eintrittssammler 4 Wasser zugeführt. Aus dem Eintrittssammler tritt das Wasser in eine in einem gestrichelt dargestellten Gaskanal K angeordnete Verdampferheizfläche 5 mit ihren sich horizontal erstreckenden Rohren 5a (horizontale Verdampferheizfläche) ein. In der Heizfläche 5 strömt das Wasser bzw. das sich bildende Wasser-Dampf-Gemisch von oben nach unten durch die sich horizontal erstreckenden Rohre 5a und tritt dann in einen unterhalb des Eintrittssammerls 4 liegenden Austrittssammler 6 ein und wird aus diesem über ein aus mindestens einem Steigrohr bestehenden Steigrohrsystem 7 dem Wasserraum 1a der Trommel 1 zugeführt. Die Heizfläche 5 ist in einem aufsteigenden Heißgasstrom HG angeordnet, d. h. das Wasser bzw. das Wasser-Dampf-Gemisch strömt im Gegenstrom zu dem aufsteigenden Heißgas HG nach unten.

[0011] Während des Anfahrens des Abhitzedampferzeugers wird der erste Dampf in den untersten Rohren der Rohre 5a der Verdampferheizfläche erzeugt. Der Dampf kann direkt in das Steigrohrsystem 7 eintreten und sorgt für die erforderliche Dichtedifferenz zwischen dem Inhalt des oder der Fallrohre des Fallrohrsystems 2 und dem Inhalt des oder der Steigrohre des Steigrohrsystems 7. Der vom Unterhub 3 im Fallrohrsystem 2 gebildete Wassersack verhindert sicher einen Rückfluß von Wasser unter den Startbedingungen. Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Unterhub 3 bis unter die Lageebene des Austrittssammlers 6. Während bei der gezeigten Ausführungsform des Dampferzeugers das Steigrohrsystem 7 direkt mit dem Wasserraum 1a der Trommel 1 verbunden ist, ist es auch möglich, das Steigrohrsystem 7 mittels eines Überhubs mit dem Dampfraum der Trommel 1 zu verbinden, wie dies bei der EP 0 357 590 B1 der Fall ist.

[0012] Die Rohre 5a sind mit Rippen 8 versehen.

Ansprüche

1. Abhitzedampferzeuger, insbesondere in der Verwendung hinter einer Gasturbine,
mit mindestens einer Trommel in einem Naturumlaufsystem bestehend aus mindestens einem Fallrohr, mindestens einer horizontalen Verdampferheizfläche einschließlich mindestens eines mit dem Fallrohr verbundenen Eintrittssammlers und mindestens eines Austrittssammlers und mindestens einem mit dem Austrittssammler verbundenen Steigrohr,
wobei die Verdampferheizfläche in einem aufsteigenden Heißgasstrom angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferheizfläche (5) im Gegenstrom zu dem Heißgasstrom (HG) von dem zu verdampfenden Medium bzw. Medium/Mediumdampf-Gemisch durchströmt ist und der Eintrittssammler (4) mit einem Unterhub (3) des Fallrohres (2) verbunden ist.

2. Abhitzedampferzeuger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterhub (3) des Fallrohres (2) unter die Lageebene des Austrittssammlers (6) geführt ist.

Claims

1. Waste-heat steam generator, especially for use downstream a gas turbine with at least one drum in a natural circulation system comprising at least one down pipe, at least one horizontal evaporator heating surface including at least one inlet collector connected to the down pipe and at least one outlet collector and at least one ascending pipe connected to the outlet collector, said evaporator heating surface being arranged in an ascending hot gas stream ,
characterized in that the evaporator heating surface (5) is cross flowed by the medium to be evaporated respectively by the medium, medium/steam-mixture in countercurrent flow to the hot gas stream (HG) and the inlet collector (4) is connected to an inferior section (3) of the down pipe (2).

2. Waste-heat steam generator according to claim 1,
characterized in that the inferior section (3) of the down pipe (2) is extended beyond the position plane of the outlet collector (6).

Revendications

1. Générateur de vapeur à chaleur perdue, notamment utilisé en aval d'une turbine à gaz,
comportant au moins un ballon situé dans un système de circulation naturelle constitué par au moins un tube de descente, au moins une surface de chauffe horizontale d'évaporation y compris au moins un collecteur d'entrée relié au tube de descente et au moins un collecteur de sortie, et au moins un tube montant relié au collecteur de sortie, la surface de chauffe d'évaporation étant disposée dans un courant montant de gaz chauds,
caractérisé en ce que la surface de chauffe d'évaporation (5) est parcourue, à contre-courant du courant de gaz chauds (HG), par le milieu à évaporer ou le mélange milieu / vapeur du milieu, et le collecteur d'entrée (4) est relié à une branche inférieure (3) du tube de descente (2).

2. Générateur de vapeur à chaleur perdue selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche inférieure (3) du tube de descente (2) s'étend au-dessous du plan dans lequel est disposé le collecteur de sortie (6).

Zeichnung