Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе

Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в прямоточных парогенераторах, содержащих камеру сгорания с испарительными трубами для ископаемого топлива, к которой на стороне топочного газа через горизонтальный газоход подключен вертикальный газоход. При эксплуатации прямоточного парогенератора разницы температуры в соединительном участке, который охватывает выходную область камеры сгорания и входную область горизонтального газохода, должны поддерживаться особенно малыми. Для этого из множества выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой испарительных труб несколько испарительных труб проходит на соединительном участке в виде петли. Такое выполнение позволяет выравнить разность температур испарительных труб, возникающую при эксплуатации парогенератора. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к прямоточному парогенератору, который содержит камеру сгорания для ископаемого топлива, к которой на стороне топочного газа через горизонтальный газоход подключен вертикальный газоход, причем ограждающие стенки камеры сгорания выполнены из газонепроницаемо соединенных друг с другом посредством сварки, вертикально расположенных испарительных труб.

В электростанции с парогенератором энергосодержание топлива используют для испарения текучей среды в парогенераторе. При этом текучая среда циркулирует обычно в испарительном контуре. Пар, находящийся в парогенераторе, может быть в дальнейшем предназначен, например, для привода паровой турбины и/или для подключенного внешнего процесса. Если пар приводит в действие паровую турбину, то через вал паровой турбины обычным образом приводится в действие генератор или рабочая машина. В случае генератора выработанный генератором ток может быть предусмотрен для запитывания в объединенную электросеть и/или автономную электросеть.

Парогенератор при этом может быть выполнен в виде прямоточного парогенератора. Прямоточный парогенератор известен из статьи J.Franke, W.Koehler и Е.Wittchow "Концепции испарителей для парогенераторов Бенсона", опубликованной в VGB Kraftwerkstechnik 73 (1993), № 4, с. 352-360. В прямоточном парогенераторе нагрев парогенераторных труб, предусмотренных в качестве испарительных труб, приводит к испарению текучей среды в парогенераторных трубах за один проход.

Прямоточные парогенераторы выполняют обычно с камерой сгорания в вертикальной конструкции. Это означает, что камера сгорания рассчитана на протекание нагревающей среды или топочного газа в примерно вертикальном направлении. При этом к камере сгорания на стороне топочного газа может быть подключен горизонтальный газоход, причем при переходе от камеры сгорания в горизонтальный газоход происходит отклонение потока топочного газа в приблизительно горизонтальное направление потока. Подобные камеры сгорания, однако, вследствие обусловленных температурой изменений длины камеры сгорания требуют каркаса, на котором подвешивают камеру сгорания. Это обуславливает значительные технические затраты при изготовлении и монтаже прямоточного парогенератора, которые тем больше, чем больше габаритная высота прямоточного парогенератора. Это имеет место, в частности, в случае прямоточных парогенераторов, рассчитанных на паропроизводительность больше чем 80 кг/с при полной нагрузке.

Прямоточный парогенератор не подлежит никакому ограничению давления так, что возможными являются давления свежего пара значительно выше критического давления воды (P_krit=221 бар), где имеется еще только малое отличие плотности между средой, подобной жидкости, и средой, подобной пару. Высокое давление свежего пара является благоприятным для достижения высокого теплового коэффициента полезного действия и тем самым низких эмиссии СO₂ электростанции, работающей на ископаемом топливе, которая, например, может сжигать в качестве топлива каменный уголь или также бурый уголь в твердом виде.

Особой проблемой поэтому является расчет параметров ограждающей стенки газохода или камеры сгорания прямоточного парогенератора относительно появляющихся там температур трубной стенки или материала. В подкритичной области давлений до порядка 200 бар температура ограждающей стенки камеры сгорания в основном определяется высотой температуры насыщения воды, если должно обеспечиваться смачивание внутренней поверхности испарительных труб. Это достигается, например, посредством использования испарительных труб, которые имеют на своей внутренней стороне поверхностную структуру. Возможными являются, в частности, испарительные трубы с внутренним оребрением, применение которых в прямоточном парогенераторе известно, например, из вышецитированной статьи. Эти так называемые ребристые трубы, то есть трубы с ребристой внутренней поверхностью, имеют особенно хорошую теплопередачу от внутренней стенки трубы к текучей среде.

Согласно опыту оказывается неизбежным, что при эксплуатации прямоточного парогенератора появляются тепловые напряжения между соседними стенками труб различной температуры, если они сварены между собой. Это имеет место, в частности, на соединительном участке камеры сгорания с подключенным после нее горизонтальным газоходом, то есть между испарительными трубами выходной области камеры сгорания и парогенераторными трубами входной области горизонтального газохода. За счет этих тепловых напряжений может заметно сокращаться срок службы прямоточного парогенератора, а в экстремальном случае могут появляться даже разрывы труб.

В основе изобретения поэтому лежит задача создания работающего на ископаемом топливе прямоточного парогенератора вышеназванного вида, который требует особенно малых затрат на изготовление и монтаж и при эксплуатации которого, кроме того, разности температур на соединении камеры сгорания с подключенным после нее горизонтальным газоходом удерживаются малыми. Это должно иметь место, в частности, для непосредственно или косвенно соседних испарительных труб камеры сгорания и парогенераторных труб подключенного после камеры сгорания горизонтального газохода.

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что прямоточный парогенератор содержит камеру сгорания с несколькими расположенными по высоте горизонтального газохода горелками, причем множество испарительных труб, соответственно выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой, и причем на соединительном участке, который охватывает выходную область 34 камеры 4 сгорания и входную область 32 горизонтального газохода 6, несколько выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой S испарительных труб 10, 50, 52 проходят в виде петли.

При создании изобретения исходят из того, что выполняемый с особенно малыми затратами на изготовление и монтаж прямоточный парогенератор должен иметь реализуемую простыми средствами подвешивающуюся конструкцию. Подлежащий изготовлению со сравнительно малыми техническими затратами каркас для подвески камеры сгорания может при этом сочетаться с особенно малой габаритной высотой прямоточного парогенератора. Особенно малая габаритная высота прямоточного парогенератора достигается посредством того, что камера сгорания выполнена как горизонтальная конструкция. Для этого горелки расположены в стенке камеры сгорания на высоте горизонтального газохода. Тем самым при эксплуатации прямоточного парогенератора топочный газ направляется через камеру сгорания в приблизительно горизонтальном главном направлении потока.

При эксплуатации прямоточного парогенератора с горизонтальной камерой сгорания, кроме того, разности температур в соединении камеры сгорания с горизонтальным газоходом должны быть особенно малыми, чтобы надежно избежать явлений усталости материала вследствие тепловых напряжений. Эти разности температур должны быть особенно малыми, в частности, между непосредственно или косвенно соседними испарительными трубами камеры сгорания и парогенераторными трубами горизонтального газохода с тем, чтобы в выходной области камеры сгорания и во входной области горизонтального газохода особенно надежно избежать явлений усталости материала вследствие тепловых напряжений.

Нагруженный текучей средой входной участок испарительных труб при эксплуатации прямоточного парогенератора имеет, однако, сравнительно меньшую температуру, чем входной участок парогенераторных труб подключенного после камеры сгорания горизонтального газохода. В испарительные трубы поступает сравнительно холодная текучая среда в противоположность к горячей текучей среде, которая поступает в парогенераторные трубы горизонтального газохода. Таким образом испарительные трубы на входном участке при эксплуатации прямоточного парогенератора являются более холодными, чем парогенераторные трубы на входном участке горизонтального газохода. Тем самым следует ожидать на соединении между камерой сгорания и горизонтальным газоходом явлений усталости материала вследствие тепловых напряжений.

Однако если во входной участок испарительных труб камеры сгорания поступает не холодная, а подогретая текучая среда, то температурная разница между входным участком испарительных труб и входным участком парогенераторных труб оказывается не такой большой, как это имело бы место при поступлении в испарительные трубы холодной текучей среды. То есть если текучую среду направляют сначала в первой испарительной трубе, которая расположена дальше от соединения камеры сгорания с горизонтальным газоходом, чем вторая испарительная труба, и затем вводят в эту вторую испарительную трубу, то при эксплуатации прямоточного парогенератора во вторую испарительную трубу поступает подогретая за счет нагревания текучая среда. Сложное соединение между первой и второй испарительной трубой может быть исключено, если испарительная труба имеет вход для текучей среды посредине ограждающей стенки камеры сгорания. Так как тогда эта испарительная труба может проходить в камере сгорания сначала сверху вниз и затем снизу вверх. Тем самым при эксплуатации прямоточного парогенератора за счет нагревания происходит подогрев текучей среды в ведущем сверху вниз участке испарительной трубы перед тем, как текучая среда поступит в так называемый входной участок испарительных труб из нижней области камеры сгорания. Особенно благоприятным при этом является, если некоторое количество параллельно нагружаемых текучей средой испарительных труб расположено в соответствующей ограждающей стенке камеры сгорания петлеобразно.

Боковые стенки горизонтального газохода и/или вертикального газохода выполнены предпочтительным образом из газонепроницаемых соединенных друг с другом посредством сварки, вертикально расположенных, соответственно выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой парогенераторных труб.

Предпочтительным образом перед несколькими параллельно включенными испарительными трубами камеры сгорания включена общая система впускного коллектора и после них общая система выпускного коллектора для текучей среды. Выполненный таким образом прямоточный парогенератор позволяет надежно выравнивать давление между несколькими выполненными параллельными с возможностью нагрузки текучей средой испарительных труб так, что соответственно все параллельно включенные испарительные трубы между общей системой впускного коллектора и общей системой выпускного коллектора имеют одинаковую общую потерю давления. Это означает, что в случае более нагретой испарительной трубы по сравнению с менее нагретой испарительной трубой расход должен увеличиваться. Это справедливо также для выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой парогенераторных труб горизонтального газохода или вертикального газохода, перед которыми предпочтительно включена общая система впускного коллектора для текучей среды и после которых включена общая система выпускного коллектора для текучей среды.

Испарительные трубы торцевой стенки камеры сгорания предпочтительно выполнены параллельными с возможностью нагрузки текучей средой и включены на стороне текучей среды перед испарительными трубами ограждающей стенки, которые образуют ограждающие стенки камеры сгорания. За счет этого достигается особенно благоприятное охлаждение сильно нагретой торцевой стенки камеры сгорания.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения изобретения внутренний диаметр трубы нескольких испарительных труб камеры сгорания выбран в зависимости от соответствующего положения испарительных труб в камере сгорания. Таким образом испарительные трубы в камере сгорания являются согласуемыми с задаваемым на стороне топочного газа профилем нагрева. С обусловленным за счет этого влиянием на обтекание испарительных труб особенно надежно поддерживаются малыми разности температур текучей среды на выходе из испарительных труб камеры сгорания.

Для особенно хорошей теплопередачи от камеры сгорания на направляемую в испарительных трубах текучую среду, несколько испарительных труб предпочтительным образом имеет соответственно на своих внутренних сторонах образующие многозаходную резьбу ребра. При этом предпочтительно угол подъема между перпендикулярной к оси трубы плоскостью и боковыми поверхностями расположенных на внутренней стороне трубы ребер является меньше 60, предпочтительно меньше 55.

В обогреваемой, выполненной в виде испарительной трубы без внутреннего оребрения, так называемой гладкой трубе, а именно, начиная с определенного паросодержания, необходимое для хорошей теплопередачи смачивание стенки трубы не может больше поддерживаться. При отсутствии смачивания местами может использоваться сухая стенка трубы. Переход к подобной сухой стенке трубы приводит к так называемому кризису теплопередачи с ухудшенными характеристиками теплопередачи так, что в общем температуры стенки трубы в этом месте особенно сильно возрастают. В испарительной трубе с внутренним оребрением, однако, по сравнению с гладкой трубой этот кризис теплопередачи наступает только при массовом паросодержании более 0,9, то есть незадолго перед концом испарения. Это можно объяснить завихрением, которое претерпевает поток за счет спиралеобразных ребер. Вследствие различной центробежной силы составляющие воды и пара разделяются и транспортируются к стенке трубы. За счет этого смачивание стенки трубы сохраняется до высокого паросодержания так, что в месте кризиса теплопередачи уже имеют место высокие скорости потока. Это обуславливает, несмотря на кризис теплопередачи, относительно хороший теплопереход и, как следствие, низкие температуры стенки трубы.

Некоторое количество испарительных труб камеры сгорания содержит предпочтительным образом средства для уменьшения расхода текучей среды. При этом оказывается особенно выгодным, если эти средства выполнены в виде дроссельных устройств. Дроссельные устройства могут быть, например, встроенными в испарительные трубы деталями, которые уменьшают в одном месте внутри соответствующей испарительной трубы внутренний диаметр трубы. При этом средства для уменьшения расхода оказались благоприятными также в охватывающей несколько параллельных трубопроводов системе трубопроводов, через которую к испарительным трубам камеры сгорания является подводимой текучая среда. При этом система трубопроводов может быть включена также перед системой впускного коллектора выполненных параллельными с возможностью нагрузки текучей средой испарительных труб. В одном трубопроводе или в нескольких трубопроводах системы трубопроводов при этом могут быть предусмотрены, например, дроссельные арматуры. Такими средствами для уменьшения расхода текучей среды через испарительные трубы можно производить согласование расхода текучей среды через отдельные испарительные трубы с их соответствующим нагреванием в камере сгорания. За счет этого дополнительно разности температур текучей среды на выходе испарительных труб особенно надежно удерживаются особенно малыми.

Соседние испарительные трубы или соответственно парогенераторные трубы предпочтительным образом газонепроницаемо соединены друг с другом посредством сварки на своих продольных сторонах через металлические ленты, так называемые плавники. Эти плавники могут быть жестко соединены с трубами уже в процессе изготовления труб и образовывать с ними один узел. Этот узел, образованный из трубы и плавников обозначается так же, как плавниковая труба.

Ширина плавников оказывает воздействие на ввод тепла в испарительные или соответственно парогенераторные трубы. Поэтому ширина плавников предпочтительным образом в зависимости от положения соответствующих испарительных или соответственно парогенераторных труб в прямоточном парогенераторе согласована с задаваемым на стороне топочного газа профилем нагрева. В качестве профиля нагрева при этом может быть задан типичный профиль нагрева, определенный из опытных значений, или также грубая оценка, как, например, ступенчатый профиль нагрева. Посредством подходящим образом выбранных ширин плавников также при сильно неоднородном нагреве различных испарительных или соответственно парогенераторных труб является достижимым ввод тепла во все испарительные или, соответственно, парогенераторные трубы таким образом, что разности температур текучей среды на выходе из испарительных или соответственно парогенераторных труб удерживаются особенно малыми. Таким образом надежно предупреждают явления преждевременной усталости материалов как следствие тепловых напряжений. За счет этого прямоточный парогенератор имеет особенно большой срок службы.

В горизонтальном газоходе предпочтительно расположено некоторое количество пароперегревательных поверхностей нагрева, которые расположены приблизительно перпендикулярно к главному направлению потока топочного газа и трубы которых для протекания текучей среды включены параллельно. Эти расположенные в подвешенной конструкции пароперегревательные поверхности нагрева, обозначаемые так же, как ширмовые поверхности нагрева, в преобладающей степени нагреваются конвективно и на стороне текучей среды включены после испарительных труб камеры сгорания. За счет этого обеспечено особенно выгодное использование теплоты топочного газа.

Предпочтительным образом вертикальный газоход содержит несколько конвективных поверхностей нагрева, которые образованы из расположенных приблизительно перпендикулярно к главному направлению потока топочного газа труб. Эти трубы конвективной поверхности нагрева включены параллельно для обтекания текучей средой. Также и эти конвективные поверхности нагрева в преобладающей степени обогреваются конвективно.

Далее для обеспечения особенно полного использования теплоты топочного газа, вертикальный газоход предпочтительным образом содержит экономайзер.

Предпочтительным образом горелки расположены на торцевой стенке камеры сгорания, то есть на той боковой стенке камеры сгорания, которая противоположна выпускному отверстию к горизонтальному газоходу. Выполненный таким образом прямоточный парогенератор является особенно простым образом согласуемым с длиной выгорания ископаемого топлива. Под длиной выгорания ископаемого топлива при этом следует понимать скорость топочного газа в горизонтальном направлении при определенной средней температуре топочного газа, умноженную на время выгорания t_A пламени ископаемого топлива. Максимальная длина выгорания для соответствующего прямоточного парогенератора реализуется при этом при паропроизводительности М при полной нагрузке прямоточного парогенератора, так называемом режиме полной нагрузки. Время выгорания t_a пламени ископаемого топлива в свою очередь является временем, которое необходимо, например, частице угольной пыли среднего размера для полного выгорания при определенной средней температуре топочного газа.

Предпочтительным является то, что нижняя область камеры сгорания выполнена в виде воронки. Таким образом можно особенно легко отводить золу, скапливающуюся при эксплуатации прямоточного парогенератора, например, в устройство удаления золы, расположенное под воронкой. В случае ископаемого топлива при этом может идти речь об угле в твердом виде.

Для поддержания особенно малыми повреждений материала и нежелательного загрязнения горизонтального газохода, например, вследствие заноса расплавленной золы высокой температуры, определенная расстоянием от торцевой стенки до входной области горизонтального газохода длина камеры сгорания предпочтительным образом, по меньшей мере, равна длине выгорания ископаемого топлива в режиме полной нагрузки прямоточного парогенератора. Эта горизонтальная длина камеры сгорания будет составлять в общем, по меньшей мере, 80% высоты камеры сгорания, измеренной от верхнего края воронки, если нижняя область камеры сгорания выполнена в виде воронки, до крышки камеры сгорания.

Длина L (указанная в м) камеры сгорания для особенно благоприятного использования теплоты сгорания ископаемого топлива, выбрана предпочтительным образом в качестве функции паропроизводительности М (указанной в кг/с) прямоточного парогенератора при полной нагрузке, времени выгорания t_A, (указанного в с) пламени ископаемого топлива и выходной температуры Т_вRк (указанной в С) топочного газа из камеры сгорания. При этом при данной паропроизводительности М прямоточного парогенератора при полной нагрузке для длины L камеры сгорания приближенно справедливо большее значение обеих функций (1) и (2):

L(M, t_A) = (C₁ + C₂ M) t_A, (1)

L(M, Т_вRк) = (C₃ Т_вRк + C₄)M + C₅(Т_вRк)² + C₆ Т_вRк + C₇, (2)

где C₁ = 8 м/с, С₂ = 0,0057 м/кг, С₃ = -1,905 10^-4(м с)/(кг С), С₄ = 0,286(c м)/кг, С₅ = 3 10^-4 м/(С)², С₆ = -0,842 м/С, С₇ = 603,41 м.

Под словом "приближенно" при этом следует понимать допустимое отклонение длины L камеры сгорания от определенного соответствующей функцией значения на +20%/-10%.

Достигаемые посредством изобретения преимущества состоят, в частности, в том, что за счет петлеобразного прохождения некоторых испарительных труб в ограждающей стенке камеры сгорания разности температур в непосредственном окружении соединения камеры сгорания с горизонтальным газоходом при эксплуатации прямоточного парогенератора оказываются особенно малыми. Вызванные разностями температур между непосредственно соседними испарительными трубами камеры сгорания и парогенераторными трубами горизонтального газохода тепловые напряжения на соединение камеры сгорания с горизонтальным газоходом остаются поэтому при эксплуатации прямоточного парогенератора значительно ниже значений, при которых имеет место, например, опасность разрыва труб. Таким образом является возможным использование горизонтальной камеры сгорания в прямоточном парогенераторе также со сравнительно большим сроком службы. За счет расчета камеры сгорания для примерно горизонтального главного направления потока топочного газа, кроме того получается особенно компактная конструкция прямоточного парогенератора. Это позволяет использовать при встраивании прямоточного парогенератора в электростанцию особенно короткие соединительные трубы от прямоточного парогенератора к паровой турбине.

Пример выполнения изобретения поясняется более подробно с помощью чертежей, на которых схематично изображено:

фиг.1 - прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе, в виде конструкции с двумя газоходами в виде сбоку;

фиг.2 - продольное сечение через отдельную испарительную трубу;

фиг.3 - систему координат с кривыми K₁-K_6;

фиг.4 - соединительный участок камеры сгорания с горизонтальным газоходом;

фиг.5 - соединительный участок камеры сгорания с горизонтальным газоходом;

фиг.6 - система координат с кривыми U₁-U₄.

Соответствующие друг другу детали на всех чертежах снабжены одинаковыми ссылочными позициями.

Работающий на ископаемом топливе прямоточный парогенератор 2 согласно фиг.1 относится к не представленной более подробно электростанции, которая содержит также паротурбинную установку. При этом прямоточный парогенератор 2 рассчитан на паропроизводительность при полной нагрузке по меньшей мере 80 кг/с. Произведенный в прямоточном парогенераторе 2 пар используют при этом для привода паровой турбины, которая со своей стороны приводит в действие генератор для выработки электроэнергии. Выработанный генератором ток при этом предусмотрен для запитывания в объединенную электросеть и/или автономную электросеть.

Работающий на ископаемом топливе прямоточный парогенератор 2 содержит выполненную в горизонтальной конструкции камеру 4 сгорания, к которой на стороне топочного газа через горизонтальный газоход 6 подключен вертикальный газоход 8. Нижняя область камеры 4 сгорания образована воронкой 5 с верхним краем соответственно вспомогательной линии с конечными точками Х и Y. Через воронку 5 при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 зола ископаемого топлива В может отводиться в расположенное под ней устройство 7 удаления золы. Ограждающие стенки 9 камеры 4 сгорания образованы из газонепроницаемо соединенных друг с другом посредством сварки, вертикально расположенных испарительных труб 10, некоторое количество N которых выполнено параллельными с возможностью нагрузки текучей средой S. При этом ограждающая стенка 9 камеры 4 сгорания является торцевой стенкой 11. Дополнительно также боковые стенки 12 горизонтального газохода 6 или соответственно 14 вертикального газохода 8 образованы из газонепроницаемо соединенных друг с другом посредством сварки, вертикально расположенных парогенераторных труб 16 или соответственно 17. При этом некоторое количество парогенераторных труб 16 или соответственно 17 также являются соответственно параллельными с возможностью нагрузки текучей средой S.

Перед некоторым количеством испарительных труб 10 камеры 4 сгорания на стороне текучей среды подключена система впускного коллектора 18 для текучей среды S и после них система выпускного коллектора 20. Система впускного коллектора 18 при этом содержит некоторое количество параллельных впускных коллекторов. При этом для подвода текучей среды S в систему впускного коллектора 18 испарительных труб 10 предусмотрена система 19 трубопроводов. Система 19 трубопроводов содержит множество параллельно расположенных трубопроводов, которые соответственно соединены с одним из впускных коллекторов системы впускного коллектора 18.

Таким же образом перед параллельно нагружаемыми текучей средой S парогенераторными трубами 16 боковых стенок 12 горизонтального газохода 6 подключена общая система впускного коллектора 21 и после них общая система выпускного коллектора 22. При этом для подвода текучей среды S в систему впускного коллектора 21 парогенераторных труб 16 также предусмотрена система 19 трубопроводов. Система трубопроводов также и здесь содержит множество параллельно расположенных трубопроводов, которые соответственно соединены с одним из впускных коллекторов системы впускного коллектора 21.

За счет такого выполнения прямоточного парогенератора 2 с системами впускных коллекторов 18, 21 и системами выпускных коллекторов 20, 22 является возможным особенно надежное уравнивание давления между параллельно включенными испарительными трубами 10 камеры 4 сгорания или соответственно параллельно включенными парогенераторными трубами 16 горизонтального газохода 6 таким образом, что соответственно все параллельно включенные испарительные или, соответственно, парогенераторные трубы 10 или соответственно 16 имеют одинаковую общую потерю давления. Это означает, что в случае более сильно нагретой испарительной трубы 10 или соответственно парогенераторной трубы 16 по сравнению с менее нагретой испарительной трубой 10 или соответственно парогенераторной трубой 16 расход должен возрастать.

Испарительные трубы 10 - как представлено на фиг.2 - имеют внутренний диаметр трубы D и содержат на своей внутренней стороне ребра 40, которые образуют подобие многозаходной резьбы и имеют высоту ребер С. При этом угол подъема между перпендикулярной к оси трубы плоскостью 42 и боковыми поверхностями 44 расположенных на внутренней стороне трубы ребер 40 является меньше 55. За счет этого достигается улучшенный теплопереход от внутренних стенок испарительных труб 10 на направляемую в испарительных трубах 10 текучую среду S и одновременно особенно низкие температуры стенки трубы.

Внутренний диаметр трубы D испарительных труб 10 камеры 4 сгорания выбран в зависимости от соответствующего положения испарительных труб 10 в камере 4 сгорания. Таким образом прямоточный парогенератор 2 дополнительно приспособлен к различно сильному нагреву испарительных труб 10. Этот расчет испарительных труб 10 камеры 4 сгорания особенно надежно обеспечивает то, что разности температур текучей среды S при выходе из испарительных труб 10 поддерживаются особенно малыми.

В качестве средства для уменьшения расхода текучей среды S часть испарительных труб 10 снабжена дроссельными устройствами, которые на чертежах более подробно не показаны. Дроссельные устройства выполнены в виде диафрагм с отверстиями, уменьшающими в одном месте внутренний диаметр трубы D, и при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 уменьшают расход текучей среды S в менее нагретых испарительных трубах 10, за счет чего расход текучей среды S согласуется с нагревом.

Далее в качестве средств для уменьшения расхода текучей среды S в испарительных трубах 10 один или более не представленных более подробно трубопроводов системы 19 трубопроводов снабжены 1 дроссельными устройствами, в частности дроссельными арматурами.

Соседние испарительные или соответственно парогенераторные трубы 10, 16, 17 газонепроницаемо соединены друг с другом посредством сварки на продольных сторонах не представленным более подробно на чертеже образом через плавники. Дело в том, что путем подходящего выбора ширины плавников можно влиять на нагрев испарительных или соответственно парогенераторных труб 10, 16, 17.

Соответствующая ширина плавников является поэтому согласованной с задаваемым на стороне топочного газа профилем нагрева, который зависит от положения соответствующих испарительных или соответственно парогенераторных труб 10, 16, 17 в прямоточном парогенераторе 2. Профиль нагрева при этом может быть типичным, определенным из опытных значений, профилем нагрева или также являться грубой оценкой. За счет этого разности температур на выходе испарительных или соответственно парогенераторных труб 10, 16, 17 также при сильно различном нагреве испарительных труб или соответственно парогенераторных труб 10, 16, 17 удерживаются особенно малыми. Таким образом надежно предупреждаются явления преждевременной усталости материала, как следствие тепловых напряжений, что обеспечивает большой срок службы прямоточного парогенератора 2.

В системе труб горизонтальной камеры 4 сгорания следует учитывать, что нагрев отдельных, газонепроницаемо соединенных друг с другом посредством сварки испарительных труб 10 при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 является очень различным. Поэтому расчет испарительных труб 10 относительно их внутреннего оребрения, соединения плавников к соседним испарительным трубам 10 и их внутреннего диаметра трубы D выбирают таким образом, чтобы все испарительные трубы 10 имели, несмотря на различный нагрев, приблизительно одинаковые выходные температуры текучей среды S и обеспечивалось достаточное охлаждение всех испарительных труб 10 для всех режимов эксплуатации прямоточного парогенератора 2. Недостаточный нагрев некоторых испарительных труб 10 при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 при этом дополнительно учитывают за счет встраивания дроссельных устройств.

Внутренние диаметры D испарительных труб 10 в камере 4 сгорания выбраны в зависимости от их соответствующего положения в камере 4 сгорания. При этом испарительные трубы 10, которые при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 подвергнуты более сильному нагреву, имеют больший внутренний диаметр трубы D, чем испарительные трубы 10, которые при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 нагреваются слабее. Таким образом по сравнению со случаем с одинаковыми внутренними диаметрами труб достигается то, что расход текучей среды S в испарительных трубах 10 с большим внутренним диаметром трубы D увеличивается и тем самым разности температуры на выходе испарительных труб 10 вследствие различного нагрева уменьшаются. Другой мерой согласования обтекания испарительных труб 10 текучей средой S с нагревом является встраивание дроссельных устройств в часть испарительных труб 10 и/или в предусмотренную для подачи текучей среды S систему 19 трубопроводов. Чтобы в противоположность этому согласовать нагрев с расходом текучей среды S через испарительные трубы 10, можно выбирать ширину плавников в зависимости от положения испарительных труб 10 в камере 4 сгорания. Все названные мероприятия обуславливают, несмотря на сильно отличающийся нагрев отдельных испарительных труб 10, примерно одинаковое удельное поглощение тепла направляемой в испарительных трубах 10 текучей среды S при эксплуатации прямоточного парогенератора 2 и тем самым только малые разности температур текучей среды S на их выходе. Внутреннее оребрение испарительных труб 10 при этом рассчитано таким образом, что обеспечено особенно надежное охлаждение испарительных труб 10, несмотря на различный нагрев и обтекание текучей средой S, при всех уровнях нагрузки прямоточного парогенератора 2.

Горизонтальный газоход 6 содержит несколько пароперегревательных поверхностей нагрева 23, выполненных в виде ширмовых поверхностей нагрева, которые расположены в подвесной конструкции приблизительно вертикально к главному направлению 24 потока топочного газа G и трубы которых включены соответственно параллельно для обтекания текучей средой S. Пароперегревательные поверхности 23 нагрева в преобладающей степени обогреваются конвективно и на стороне текучей среды включены после испарительных труб 10 камеры 4 сгорания.

Вертикальный газоход 8 содержит некоторое количество конвективных поверхностей 26 нагрева, нагреваемых в преобладающей степени конвективно, которые выполнены из труб, расположенных приблизительно перпендикулярно к главному направлению 24 потока топочного газа G. Эти трубы включены параллельно для обтекания текучей средой S. Кроме того, в вертикальном газоходе 8 расположен экономайзер 28. На стороне выхода вертикальный газоход 8 впадает в дальнейший теплообменник, например в воздухоподогреватель и оттуда через фильтр для улавливания пыли - в дымовую трубу. Подключенные после вертикального газохода 8 детали на чертеже более подробно не представлены.

Прямоточный парогенератор 2 выполнен с горизонтальной камерой 4 сгорания с особенно малой габаритной высотой и таким образом является изготавливаемым с особенно малыми затратами на изготовление и монтаж. Для этого камера 4 сгорания прямоточного парогенератора 2 содержит некоторое количество горелок 30 для ископаемого топлива В, которые расположены на торцевой стенке 11 камеры 4 сгорания на высоте горизонтального, газохода 6