專利名稱：用礦物燃料加熱的蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器，它具有一個用于燃燒礦物燃料的燃燒室，該燃燒室在其熱煙氣側(cè)通過一水平煙氣通道后接有一垂直煙氣通道。
蒸汽發(fā)生器通常被用于蒸發(fā)在一個蒸發(fā)循環(huán)內(nèi)流動的介質(zhì)，例如水-水/汽-混合物。為此蒸汽發(fā)生器具有一些蒸發(fā)管，通過它們的加熱可蒸發(fā)其中流動的流體介質(zhì)。
蒸汽發(fā)生器通常被設(shè)計成具有一個立式結(jié)構(gòu)的燃燒室。這意味著，燃燒室要被設(shè)計成讓加熱介質(zhì)或熱煙氣沿近似于垂直的方向流過。燃燒室在其熱煙氣側(cè)之后連接有一個水平煙氣通道，其中在從燃燒室到水平煙道的過渡段，熱煙氣流會轉(zhuǎn)向到近似于水平的一個流向上。然而由于溫度變化會造成燃燒室的長度發(fā)生變化，燃燒室的這種立式結(jié)構(gòu)需要一個機(jī)架，燃燒室可懸掛在上面。這樣，在生產(chǎn)和安裝蒸汽發(fā)生器時，要求很大的技術(shù)投入。蒸汽發(fā)生器越大，它的結(jié)構(gòu)高度也就越大。
本發(fā)明的目的在于，提供一種上述類型的用礦物燃料加熱的蒸汽發(fā)生器，它在生產(chǎn)和安裝成本上花費(fèi)很少。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的，即，燃燒室具有一些燃燒器，這些燃燒器設(shè)置在水平煙道的高度上。
本發(fā)明基于如下構(gòu)思一個生產(chǎn)和安裝成本特別低的蒸汽發(fā)生器應(yīng)當(dāng)具有一個可用簡單手段實(shí)施的固定結(jié)構(gòu)。用較低微的技術(shù)成本生產(chǎn)出來的供燃燒室懸掛用的機(jī)架與結(jié)構(gòu)高度很低的蒸汽發(fā)生器相對應(yīng)。通過將燃燒室設(shè)計為臥式結(jié)構(gòu)，可使蒸汽發(fā)生器具有特別低的結(jié)構(gòu)高度。為此，燃燒器設(shè)置在燃燒室壁中的水平煙道高度上。這樣，在蒸汽發(fā)生器運(yùn)行時，熱煙氣可沿近似于水平的方向流過燃燒室。
比較有利的是，燃燒器設(shè)置在燃燒室的端側(cè)，亦即燃燒室中與通往水平煙道的流出口相對的側(cè)壁。這樣一種結(jié)構(gòu)的蒸汽發(fā)生器可用一種簡單的方式與燃料的燃盡長度匹配。所謂燃料的燃燒長度可以理解為在一定的平均煙氣溫度下，煙氣沿水平方向的速度與燃料的燃燒時間tA的乘積。對于蒸汽發(fā)生器來說，最大的燃燒長度是在其滿負(fù)荷運(yùn)行時產(chǎn)生。燃燒時間tA是指中等尺寸的碳顆粒在一定的平均煙氣溫度下完全燃燒所需時間。
為了將材料損失和所不期望發(fā)生的對水平煙道的污染、例如煙灰堵塞保持在最低，比較有利的是，燃燒室的長度(由燃燒室的端側(cè)到水平煙道的進(jìn)口區(qū)的距離來定義)至少等于在蒸汽發(fā)生器滿負(fù)荷運(yùn)行時燃料的燃盡長度。
燃燒室的長度L(單位m)在本發(fā)明的一個有利的實(shí)施構(gòu)型中是燃燒室的BMCR值W(單位為kg/s)、燃料的燃燒時間tA(單位為s)和工作介質(zhì)從燃燒室流出的出口溫度TBRK(單位為℃)的函數(shù)。BMCR是指鍋爐的最大連續(xù)效率(Boiler maximum continuous rating),BMCR值是國際上常用的關(guān)于蒸汽發(fā)生器最高持續(xù)功率的概念。它也相當(dāng)于蒸汽發(fā)生器滿負(fù)荷運(yùn)行時的設(shè)計功率。在對于燃燒室的長度L給定BMCR值W時，有近似于如下的函數(shù)關(guān)系L(W,tA)=(C1+C2·W)·tA和L(W,TBRK)=(C3·TBRK+C4)W+C5(TBRK)2+C6·TBRK+C7其中C1=8m/sC2=0.0057m/kgC3=-1.905·10-4(m·s)/(kg℃)C4=0.2857(s·m)/kgC5=3·10-4m/(℃)2C6=-0.8421m/℃C7=603.4125m所謂“近似于”是指與各函數(shù)所確定的數(shù)值有允許的+20％/-10％的偏差。
比較有利的是，燃燒室的端側(cè)和燃燒室、水平煙道和/或垂直煙道的側(cè)壁由許多氣密地焊接在一起的、垂直設(shè)置的、并同時可被加入流體介質(zhì)的蒸發(fā)管或蒸汽發(fā)生器管構(gòu)成。
為了讓熱量特別良好地從燃燒室傳遞到蒸發(fā)管內(nèi)流動的流體介質(zhì)中，比較有利的是，一些蒸發(fā)管在其內(nèi)側(cè)分別具有構(gòu)成一個多線螺紋的肋片。在此，比較有利的是，在一個垂直于蒸發(fā)管軸線的平面和設(shè)置在蒸發(fā)管內(nèi)側(cè)的肋片的側(cè)面之間的上升角α小于60°，優(yōu)選小于55°。在一個被加熱的設(shè)計成沒有內(nèi)部肋片的蒸發(fā)管、亦即一個所謂的光管中，不再能保證讓管壁被一定的蒸汽含量潤濕。在缺乏潤濕時，管壁的某些部位是干的。在這種干的管壁段上的熱過渡，其熱過渡性能受到很大限制，這樣的熱過渡具有一定的危險。在該干管壁段上的管壁溫度通常會升高很多。與光管相比，內(nèi)部裝有肋片的管只有在蒸汽質(zhì)量含量大于0.9時、亦即在蒸發(fā)即將結(jié)束前才會發(fā)生熱過渡危險。其原因是，流體介質(zhì)流過螺旋狀的肋片會產(chǎn)生渦流?；诓煌碾x心力，水與蒸汽部分分離，并被壓向管壁。由此，在達(dá)到較高的蒸汽含量前，都能保持對管壁的潤濕，從而使得在熱過渡危險區(qū)會出現(xiàn)高流速。這會使熱過渡特別良好，管壁溫度也較低。
相鄰的蒸發(fā)管或蒸汽發(fā)生管比較有利地通過金屬帶、所謂的鰭板相互氣密地焊接在一起。鰭板的寬度會影響輸入蒸發(fā)管中的熱量。因此，鰭板的寬度優(yōu)選根據(jù)各蒸發(fā)管在蒸汽發(fā)生器中的位置與一個煙氣側(cè)可預(yù)定的溫度分布斷面匹配。作為該溫度分布斷面，它可以是一個利用經(jīng)驗(yàn)常數(shù)求得的典型的溫度分布斷面或者是一個粗略的估計溫度分布斷面、例如一個階梯狀斷面。通過適當(dāng)選擇鰭板的寬度，即便在對不同蒸發(fā)管加熱極不均勻的情況下，都可以使蒸發(fā)管出口處的溫度差特別低。這樣可以可靠地防止材料提前發(fā)生疲勞現(xiàn)象。蒸汽發(fā)生器由此具有特別長的使用壽命。
在本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計構(gòu)型中，燃燒室中蒸發(fā)管的內(nèi)徑根據(jù)各蒸發(fā)管在燃燒室中的位置來選擇。這樣，燃燒室中的所有蒸發(fā)管都可以與一個在煙氣側(cè)可預(yù)定的溫度分布斷面匹配。利用由此產(chǎn)生的對蒸發(fā)管通流的影響，可以特別可靠地將燃燒室中所有蒸發(fā)管出口處的溫度差保持在很低的值上。
比較有利的是，在燃燒器的所有蒸發(fā)管前為流體介質(zhì)連接一個公用的流入?yún)R集系統(tǒng)，并在這些蒸發(fā)管后連接一個公用的流出匯集系統(tǒng)。如此設(shè)計的這樣一個蒸汽發(fā)生器可以使并聯(lián)的蒸發(fā)管之間可靠地保持壓力平衡，進(jìn)而在這些蒸發(fā)管內(nèi)有特別均勻的通流。
處于燃燒室端側(cè)的蒸發(fā)管比較有利地連接在燃燒室側(cè)壁處的蒸發(fā)管前。從而保證了特別有利地充分利用燃燒器內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
比較有利的是，在水平煙道內(nèi)設(shè)置一些過熱器加熱面，這些加熱面近似垂直于熱煙氣的主流向設(shè)置，其用于流體介質(zhì)通流的管道也相互平行連接。以懸掛結(jié)構(gòu)方式設(shè)置的過熱器加熱面(也稱為艙壁式加熱面)主要被對流加熱，并且在其流體介質(zhì)一側(cè)連接在燃燒室的蒸發(fā)管的后面。從而保證了特別有利地充分利用燃燒器內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
比較有利的是，垂直煙道具有一些對流加熱面，這些對流加熱面由一些近似垂直于熱煙氣的主流向設(shè)置的管道構(gòu)成。這些管道平行連接，用于流體介質(zhì)的通流。這些對流加熱面也主要是被對流加熱。
為了進(jìn)一步特別有利地充分利用熱煙氣內(nèi)的熱量，比較有利的是，垂直煙道具有一個燃料節(jié)省器或高壓預(yù)熱器。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)主要在于，通過將燃燒器設(shè)置在水平煙道的高度上，使蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)高度特別低。由此，可以利用一個特別短的從蒸汽發(fā)生器到蒸汽輪機(jī)的連接管實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)生器到蒸汽輪機(jī)設(shè)備的連接。通過將燃燒室設(shè)計為讓熱煙氣沿近似于水平的方向通流，蒸汽發(fā)生器可具有一個特別緊湊的結(jié)構(gòu)。在此，可如此設(shè)計燃燒室的長度，亦即能保證特別有利地充分利用礦物燃料中的熱量。
下面借助于附圖對本發(fā)明的一實(shí)施例予以詳細(xì)說明，附圖中

圖1為一個用礦物燃料加熱并具有雙煙道結(jié)構(gòu)的蒸汽發(fā)生器的側(cè)視簡圖；圖2為一個蒸發(fā)管或蒸汽發(fā)生器管的縱向剖面簡圖；圖3示出具有曲線K1至K6的坐標(biāo)系統(tǒng)。
在所有附圖中，相互對應(yīng)的部件用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識。
圖1所示用礦物燃料加熱的蒸汽發(fā)生器2為臥式結(jié)構(gòu)，并比較有利地設(shè)計為直通式蒸汽發(fā)生器。它包括一個燃燒室4，一個垂直煙道8通過一個水平煙道6沿?zé)釤煔獾牧飨蜻B接在該燃燒室4的后面。燃燒室4的端側(cè)9和側(cè)壁10a由一些相互氣密地焊接在一起并垂直設(shè)置的蒸發(fā)管11構(gòu)成，這些蒸發(fā)管內(nèi)同時被充有流體介質(zhì)S。此外，水平煙道6的側(cè)壁10b或垂直煙道8的側(cè)壁10c也可以由一些相互氣密地焊接在一起并垂直設(shè)置的蒸發(fā)管12a或12b構(gòu)成。在這種情況下，蒸發(fā)管12a,12b內(nèi)同樣同時被分別充有流體介質(zhì)S。
如圖2所示，蒸發(fā)管11在其內(nèi)側(cè)具有一些肋片40。這些肋片具有一種多頭螺紋結(jié)構(gòu)，其肋片高度為R。在一個垂直于管道軸線的平面41和設(shè)置在管道內(nèi)側(cè)的肋片40的側(cè)面42之間的上升角度α小于55°。由此可以實(shí)現(xiàn)將燃燒室4內(nèi)的熱量特別好地傳導(dǎo)到蒸發(fā)管11內(nèi)流動的流體介質(zhì)S中，同時使管壁具有特別低的溫度。
相鄰的蒸發(fā)管11或蒸汽發(fā)生器管12a,12b以圖1中未進(jìn)一步示出的方式通過鰭板相互氣密地焊接在一起。因此，通過適當(dāng)?shù)剡x擇鰭板寬度可以影響對蒸發(fā)管11或者蒸汽發(fā)生器管12a,12b的加熱。故而，根據(jù)各蒸發(fā)管11或者蒸汽發(fā)生器管12a,12b在蒸汽發(fā)生器中位置，各鰭板寬度可與一個煙氣側(cè)可預(yù)定的溫度分布斷面相匹配。作為該溫度分布斷面，它可以是一個利用經(jīng)驗(yàn)常數(shù)求得的典型的溫度分布斷面或者是一個粗略的估計溫度分布斷面。由此，即便在對不同蒸發(fā)管11或者蒸汽發(fā)生器管12a,12b加熱極不均勻的情況下，都可以使蒸發(fā)管11或者蒸汽發(fā)生器管12a,12b出口處的溫度差特別低。這樣可以可靠地防止材料發(fā)生疲勞現(xiàn)象。蒸汽發(fā)生器2由此具有特別長的使用壽命。
燃燒室4中蒸發(fā)管11的內(nèi)徑D根據(jù)各蒸發(fā)管11在燃燒室4中的位置來選擇。這樣，在對各蒸發(fā)管11加熱極不相同的情況下，蒸汽發(fā)生器2也可適配。對燃燒室4中所有蒸發(fā)管11的這種設(shè)計特別可靠地保證了流體介質(zhì)流過蒸發(fā)管11后，在所有蒸發(fā)管11出口處的溫度差保持在很低的值上。
在對燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)管進(jìn)行布設(shè)時，必須考慮到在蒸汽發(fā)生器2工作時，各根相互氣密地焊接在一起的蒸發(fā)管11會受到不相同的加熱。因此在對蒸發(fā)管11進(jìn)行設(shè)計時，要對其內(nèi)部肋片、用于與相鄰蒸發(fā)管11連接的鰭板以及其蒸發(fā)管內(nèi)徑D進(jìn)行選擇，使得所有蒸發(fā)管11盡管受熱不同卻具有近似相同的出口溫度，并且在蒸汽發(fā)生器2的各種工作狀態(tài)下都能保證對蒸發(fā)管11進(jìn)行充分冷卻。這一點(diǎn)尤其可以這樣來保證，即針對流過蒸發(fā)管11的流體介質(zhì)S具有較低的質(zhì)量流量密度來設(shè)計。通過適當(dāng)選擇鰭板連接和蒸發(fā)管內(nèi)徑D，可以使摩擦壓力損失在總的壓力損失中所占分量很小，從而形成一種自然循環(huán)特性(Naturumlaufverhalten)受熱較多的蒸發(fā)管11內(nèi)部流過的流體介質(zhì)比受熱較少的蒸發(fā)管更多。這樣，對于相同質(zhì)量的流體介質(zhì)來說，無論是處于燃燒器附近受熱較多的蒸發(fā)管11內(nèi)，還是處于燃燒室盡頭受熱較少的蒸發(fā)管11內(nèi)，都吸收了近似于同樣的熱量。在此，可以將內(nèi)部肋片設(shè)計為，能保障蒸發(fā)管壁被充分冷卻。由此，利用上述措施可以使所有的蒸發(fā)管11都具有近似相同的出口溫度。對于一種具有垂直煙道的蒸發(fā)管來說，這樣一種蒸發(fā)原理已由例如VGB-發(fā)電站技術(shù)75(1995)第4期，第353頁到第359頁中的內(nèi)容所公開。
在燃燒室4的所有蒸發(fā)管11前為流體介質(zhì)連接一個流入?yún)R集系統(tǒng)16，并在這些蒸發(fā)管11后連接一個流出匯集系統(tǒng)18。由此，可以使平行連接的蒸發(fā)管11之間保持壓力平衡，進(jìn)而使這些蒸發(fā)管內(nèi)有均勻的通流。
為了特別有利地充分利用礦物燃料B燃燒所產(chǎn)生的熱量，處于燃燒室4端側(cè)9的蒸發(fā)管11沿流體介質(zhì)的流動方向連接在燃燒室4側(cè)壁10a處的蒸發(fā)管11前。
水平煙道6具有一些設(shè)計為艙壁式加熱面的過熱器加熱面22，這些以懸掛結(jié)構(gòu)方式設(shè)置的加熱面22近似垂直于熱煙氣H的主流向24，其用于流體介質(zhì)S通流的管道也相互平行連接。這些過熱器加熱面22主要被對流加熱，并且在其流體介質(zhì)一側(cè)連接在燃燒室4的蒸發(fā)管11的后面。
垂直煙道8具有一些主要可被對流加熱的對流加熱面26，這些對流加熱面由一些近似垂直于熱煙氣H的主流向設(shè)置的管道構(gòu)成。這些管道平行連接，用于流體介質(zhì)S的通流。此外，在垂直煙道8內(nèi)設(shè)有一個燃料節(jié)省器或高壓預(yù)熱器28。垂直煙道8的出口通入一個未進(jìn)一步示出的煙氣換熱器中，并從那里通過一個濾塵器通入一煙囪中。
臥式蒸汽發(fā)生器2具有特別低的結(jié)構(gòu)高度，因而其制造成本和安裝成本也特別低。為此，蒸汽發(fā)生器2的燃燒室4具有一些燃燒礦物燃料B的燃燒器30，這些燃燒器在水平煙道6的高度上設(shè)置在燃燒室4的端側(cè)14上。
為了使礦物燃料B完全燃燒，以實(shí)現(xiàn)特別高的效率，并為了防止水平煙道6沿?zé)釤煔獾牧飨蛱幱诘谝晃坏倪^熱器加熱面的材料被損害，以及因灰渣堵塞造成污染，選擇燃燒室4的長度L，使之超過在蒸汽發(fā)生器2滿負(fù)荷運(yùn)行時燃料B的燃盡長度。燃燒室的長度L由燃燒室4的端側(cè)14到水平煙道6的進(jìn)口區(qū)32的距離來定義。所謂燃料B的燃燒長度L可以理解為在一定的平均煙氣溫度下，煙氣沿水平方向的流速與燃料B的燃燒時間tA的乘積。對于蒸汽發(fā)生器2來說，最大的燃燒長度L是在其滿負(fù)荷運(yùn)行時產(chǎn)生。燃燒時間tA是指中等尺寸的碳顆粒在一定的平均煙氣溫度下完全燃燒所需時間。
為了保證特別有利地充分利用礦物燃料B燃燒產(chǎn)生的熱量，燃燒室4的長度L(單位m)根據(jù)工作介質(zhì)從燃燒室4流出的出口溫度TBRK(單位為℃)、燃料B的燃盡時間tA(單位為s)、燃燒室4的BMCR值W(單位為kg/s)來適當(dāng)選擇。BMCR是指鍋爐的最大連續(xù)效率(Boiler maximum continuousrating),BMCR值是國際上常用的關(guān)于蒸汽發(fā)生器最高持續(xù)功率的概念。它也相當(dāng)于蒸汽發(fā)生器滿負(fù)荷運(yùn)行時的設(shè)計功率。在對于燃燒室4的長度L給定BMCR值W時，有近似于如下的函數(shù)關(guān)系
L(W,tA)=(C1+C2·W)·tA(1)L(W,TBRK)=(C3·TBRK+C4)W+C5(TBRK)2+C6·TBRK+C7(2)其中C1=8m/sC2=0.0057m/kgC3=-1.905·10-4(m·s)/(kg℃)C4=0.2857(s·m)/kgC5=3·10-4m/(℃)2C6=-0.8421m/℃C7=603.4125m所謂“近似于”是指與各函數(shù)所確定的數(shù)值有允許的+20％/-10％的偏差。在此，當(dāng)燃燒室4有任意一個固定BMCR值時，燃燒室4的長度值L都有一個較大值。
作為根據(jù)BMCR值W來計算燃燒室4的長度L的示例，在圖3所示坐標(biāo)系統(tǒng)中示出了六條曲線K1至K6，其中，對于這些曲線分別有下列參數(shù)K1:tA=3s按照公式(1)，K2:tA=2.5s 按照公式(1)，K3:tA=2s按照公式(1)，K4:tBRK=1200℃ 按照公式(2)，K5:tBRK=1300℃ 按照公式(2)和K6:tBRK=1400℃ 按照公式(2)。
這樣，為了計算燃燒室4的長度L，例如當(dāng)燃盡時間tA=3s，從燃燒室4流出的工作介質(zhì)的出口溫度TBRK=1200℃時，采用曲線K1和K4。由此，當(dāng)燃燒室的BMCR值W具有一預(yù)定值時，可得出按照曲線K4，當(dāng)W=80kg/s時，L=29m，按照曲線K4，當(dāng)W=160kg/s時，L=34m，按照曲線K4，當(dāng)W=560kg/s時，L=57m。
當(dāng)燃盡時間tA=2.5s，從燃燒室4流出的工作介質(zhì)的出口溫度TBRK=1300℃時，采用曲線K2和K5。由此，當(dāng)燃燒室的BMCR值W具有一預(yù)定值時，可得出按照曲線K2，當(dāng)W=80kg/s時，L=21m，
按照曲線K2和K5，當(dāng)W=180kg/s時，L=23m，按照曲線K5，當(dāng)W=560kg/s時，L=37m。
當(dāng)燃盡時間tA=2s，從燃燒室4流出的工作介質(zhì)的出口溫度TBRK=1400℃時，采用曲線K3和K6。由此，當(dāng)燃燒室的BMCR值W具有一預(yù)定值時，可得出按照曲線K3，當(dāng)W=80kg/s時，L=18m，按照曲線K3和K6，當(dāng)W=465kg/s時，L=21m，按照曲線K6，當(dāng)W=560kg/s時，L=23m。
當(dāng)蒸汽發(fā)生器2運(yùn)行時，向燃燒器30提供礦物燃料B。燃燒器30的火焰F為水平朝向。由于燃燒室4的構(gòu)造，使得燃燒產(chǎn)生的熱煙氣H沿近似于水平的總流向24流動。熱煙氣通過水平煙道6流入近似于垂直朝向地面的垂直煙道8，隨后離開該垂直煙道8流入一個圖中未進(jìn)一步示出的煙囪中。
流體介質(zhì)S進(jìn)入燃料節(jié)省器28以后，通過設(shè)置在垂直煙道8中的對流加熱面流入蒸汽發(fā)生器2的燃燒室4的流入?yún)R集系統(tǒng)16中。在蒸汽發(fā)生器2的燃燒室4中，垂直設(shè)置有一些相互氣密焊接在一起的蒸發(fā)管11，蒸發(fā)過程在這些蒸發(fā)管內(nèi)進(jìn)行，有時候流體介質(zhì)S還會被局部過熱。由此產(chǎn)生的蒸汽或者是水汽混合物在流體介質(zhì)S的出口匯集系統(tǒng)18中匯聚。蒸汽或水汽混合物從這里到達(dá)水平煙道6和垂直煙道8的壁上，并從那兒又到達(dá)水平煙道6的過熱加熱面22上。蒸汽在過熱加熱面22上會被進(jìn)一步過熱，隨后可被輸送去驅(qū)動蒸汽輪機(jī)。
由于蒸汽發(fā)生器2具有特別低的結(jié)構(gòu)高度和緊湊的構(gòu)造，可保證其生產(chǎn)成本和安裝成本都特別低。尤其是通過在燃燒室4內(nèi)設(shè)置與水平煙道6處于同一高度的燃燒器30，保證了用較低的技術(shù)成本制造出基本構(gòu)架。該燃燒器使熱煙氣H以近似于水平的流向24流過燃燒室4。在此，通過根據(jù)燃燒室4的BMCR值W來選擇燃燒室4的長度L，保證了特別可靠地充分利用礦物燃料B燃燒產(chǎn)生的熱量。此外，當(dāng)這種低結(jié)構(gòu)高度的蒸汽發(fā)生器2用在一臺蒸汽輪機(jī)設(shè)備上時，從蒸汽發(fā)生器2到蒸汽輪機(jī)的連接管可以設(shè)計得特別短。
權(quán)利要求
1．一種具有一個用于燃燒礦物燃料(B)的燃燒室(4)的蒸汽發(fā)生器(2)，一個垂直煙道通過一水平煙道連接在該燃燒室(4)之后，其中，該燃燒室(4)具有一些燃燒器(30)，這些燃燒器設(shè)置在水平煙道(6)的高度上。
2．如權(quán)利要求1所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，所述燃燒器(30)設(shè)置在燃燒室(4)的端側(cè)(14)。
3．如權(quán)利要求1或2所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，由所述燃燒室(4)的端側(cè)(14)到水平煙道(6)的入口區(qū)(32)之間的距離所定義的燃燒室(4)的長度(L)至少等于蒸汽發(fā)生器(2)滿負(fù)荷運(yùn)行時，燃料(B)的燃盡長度。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，燃燒室(4)的長度(L)作為燃燒室(4)的BMCR值(W)、燃料(B)的燃盡時間(tA)和/或工作介質(zhì)從燃燒室(4)流出的出口溫度(TBRK)的函數(shù)，近似按照下列公式來選擇L(W,tA)=(C1+C2·W)·tA(1)L(W,TBRK)=(C3·TBRK+C4)W+C5(TBRK)2+C6·TBRK+C7(2)其中C1=8m/sC2=0.0057m/kgC3=-1.905·10-4(m s)/(kg℃)C4=0.2857(s·m)/kgC5=3·10-4m/(℃)2C6=-0.8421m/℃C7=603.4125m其中，對于燃燒室(4)的一個BMCR值，燃燒室(4)的長度(L)都有一個較大值。
5．如權(quán)利要求1至4中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，所述燃燒室(4)的端側(cè)(14)由一些氣密地相互焊接在一起的、垂直設(shè)置并同時充有流體介質(zhì)(S)的蒸發(fā)管(11)構(gòu)成。
6．如權(quán)利要求1至5中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，所述燃燒室(4)的側(cè)壁(10a)由一些氣密地相互焊接在一起的、垂直設(shè)置并同時充有流體介質(zhì)(S)的蒸發(fā)管(11)構(gòu)成。
7．如權(quán)利要求6所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，一些蒸發(fā)管(11)在其內(nèi)側(cè)分別具有構(gòu)成一多頭螺紋的肋片(40)。
8．如權(quán)利要求6所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，在一個垂直于蒸發(fā)管軸線的平面(41)和設(shè)置在蒸發(fā)管內(nèi)側(cè)的肋片(40)的側(cè)面(42)之間的上升角(α)小于60°，優(yōu)選小于55°。
9．如權(quán)利要求1至8中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，水平煙道(6)的側(cè)壁(10b)由一些氣密地相互焊接在一起的、垂直設(shè)置并同時充有流體介質(zhì)(S)的蒸發(fā)管(12a)構(gòu)成。
10．如權(quán)利要求1至9中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，垂直煙道(8)的側(cè)壁(10c)由一些氣密地相互焊接在一起的、垂直設(shè)置并同時充有流體介質(zhì)(S)的蒸發(fā)管(12b)構(gòu)成。
11．如權(quán)利要求1至10中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，相鄰的蒸發(fā)管(11,12a,12b)通過鰭板相互氣密地焊接在一起，其中，鰭板的寬度根據(jù)蒸發(fā)管(11,12a,12b)在燃燒室(4)中的位置，以及水平煙道(6)和/或垂直煙道(8)的位置來選擇。
12．如權(quán)利要求1至11中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，燃燒室(4)的蒸發(fā)管(11)的管內(nèi)徑(D)根據(jù)蒸發(fā)管(11)在燃燒室(4)中的位置來選擇。
13．如權(quán)利要求1至12中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，在分配給燃燒室(4)的蒸發(fā)管(11)之前為流體介質(zhì)連接一個流入?yún)R集系統(tǒng)(16)，并在這些蒸發(fā)管(11)后連接一個流出匯集系統(tǒng)(18)。
14．如權(quán)利要求1至13中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，位于燃燒室(4)的端側(cè)(14)上的蒸發(fā)管(11)連接在燃燒室(4)的側(cè)壁(10a)上的蒸發(fā)管(11)之前。
15．如權(quán)利要求1至14中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，一些過熱器加熱面(22)以懸掛結(jié)構(gòu)方式設(shè)置在水平煙道(6)中。
16．如權(quán)利要求1至15中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(2)，其中，一些對流加熱面(26)設(shè)置在垂直煙道(8)中。
全文摘要
一種具有一個用于燃燒礦物燃料(B)的燃燒室(4)的蒸汽發(fā)生器(2),一個垂直煙道通過一水平煙道連接在該燃燒室(4)之后,為了具有特別低的生產(chǎn)和安裝成本,該燃燒室(4)具有一些燃燒器(30),這些燃燒器設(shè)置在水平煙道(6)的高度上。
文檔編號F23J11/12GK1309754SQ99808792
公開日2001年8月22日 申請日期1999年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月10日
發(fā)明者喬基姆·弗蘭克, 魯?shù)婪颉た死瓲?申請人:西門子公司