其加固件是熱交換器的燃燒設備的構件的製作方法
2023-05-14 02:12:01
專利名稱：其加固件是熱交換器的燃燒設備的構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃燒設備，且尤其涉及構成所述設備的某些構件，例如外床或循環流化床的爐床的底部灰料的冷卻器。這些設備需要藉助浸沒在流化固體層中的交換器的用於流化固體的冷卻系統。
背景技術：
燃燒設備放出大量的熱，因而需要保護其構成件的壁，以避免所述壁的過高溫度，該溫度會導致壁的緩慢地損壞，且必須符合於能夠讓人員接近這些設備的安全標準。
這些設備的構件由鋼板製成，其可確保這些圍腔在例如通常為600毫巴壓強下的壓力密封。我們使用例如為耐高溫水泥(混凝土)等的多層耐高溫材料來覆蓋這些構件的內部並保護其中的流化，因為在流化中溫度經常可達到850攝氏度，而為了使該鋼板的溫度不超過60至80攝氏度，該保護層應具有的厚度為300至400毫米。但是這種解決方案是昂貴的並且使這些構件變得非常沉重。這也增加了所述構件的熱慣性。這些耐熱物質也需要很多的保養工作。
其也可以製成管形壁，管形壁彼此之間通過焊接的散熱片相連，且管中流動著一種載熱流體，因而耐熱層的厚度可限定為50至100毫米。通常，這種流體為一種水/蒸汽混合物，且該圍腔的平行六面體的形狀迫使該混和物在某些部分只能幾乎水平流動。因而不幸地需要安裝價格高昂的泵系統。
此外，這些構件的尺寸迫使使用外部或內部的加固件以避免壁的變形和縱向壓彎，壁的這種變形和縱向壓彎可能會因為所用的耐熱材料的重量而加劇。
發明內容
本發明的目的在於提供在這種情況下的一種更經濟和更輕的解決方案。
根據本發明的燃燒設備的構件，包括側面，頂面和底面，以及所述面的外加固件，其特徵在於加固件由熱交換管構成。這些加固件環繞該構件，以便載熱流體能均勻地冷卻該構件的全部壁且抵抗所述構件內部的壓力。這些加固件可降低相應壁的溫度，這可減小所用的耐熱材料的厚度，因而降低該設備的重量和成本。較薄厚度的耐熱層能承受溫度的快速變化，減少維修，且給該設備以更大的自由度，該設備不再需要為維修而頻繁停機。該設備的重量更小，可降低加固件和該組件以及相應的土木支承構架的尺寸。
根據本發明的另一個特徵，加固件具有多邊形的中空截面且最好為矩形。與圓形截面相比較，該矩形的外形與其支承的壁有更大的熱交換面，且比一個方形的外形有更好的剛硬度。矩形的長邊垂直於該壁，以確保一優良的機械保持性能。加固件的外形與所用耐熱材料的厚度、在該構件內循環的灰料的溫度、以及所選擇的用於該壁和該加固件的材料有關；其還取決於壓力下的機械應力以及該構件的合適重量。該加固件的厚度必須與該鋼板的彎曲能力相適應。
根據一特別的特徵，該構件是一個外流化床。該床的壁的複雜的特定形狀特別適合於這種技術方案，因為加固件的矩形外形使其更容易兩者之間連接，且因而可使流體沿冷卻壁更好地循環。
根據另一個特徵，該流化床的流化空氣在該加固件中被用作載熱流體。該床的流化空氣在熱交換加固件中作為流體的使用，可有利於流化鼓風機用於使空氣在所述管中流動。
根據另一個特徵，加固件分開的距離大於該床的熱交換的冷卻水/蒸汽循環的進-出管的直徑。因而該床的熱交換管的間距與所浸沒的(埋置的)交換器的間距相匹配，其可使交換器取出以便維修和更換所述熱交換管。
根據一特別的特徵，加固件的間距在150mm到300mm之間。該間距的選定考慮了交換器的有關的進入-離開支管在穿過和焊接時的應力。
根據一特別的特徵，該加固件的所用材料是碳鋼。這種材料不太昂貴，其也可用於燃燒設備構件的壁。
通過對下述結合附圖的、對僅僅作為實施例而給出的單個箱式外床的描述，就可以更好地理解本發明，附圖如下圖1是根據本發明的一個外床的透視圖；圖2是一個壁的詳細視圖；圖3是一個載熱流體在壁內流動的示意性透視圖；圖4是一個帶入口的熱交換管組件的部分透視圖；圖5是一個該床的出口側的流體流動的示意性剖視圖。
具體實施例方式
外流化床1包括四個側壁2(2c，2d，2e，2f)，一個上壁2a和一個下壁2b(參見圖1)。該床1的下部包括管4，50和9，這些管構成支持該床的梁，因而其是承載式的。該梁的組件由四個角柱40支承。
每個壁包括一些加固件3，一個下管4或50；以及每個帶有灰料入口或出口的壁包括一些加固件3和一個上管5。兩個下管4和兩個上管5設置在兩個彼此垂直的壁上。每個管4或5或50連接於多個加固件3。
每個壁2c，2a和2e的加固件3c，3a和3e是彼此連續設置的，以便構成一連續管且它們連接於一側的管4，且通過管子3b而在該床下延伸。這些管3b基本上構成三角形以構成一料鬥，以便能夠排出可能會掉在攔阻(止動)迴路內的沙和灰料。
每個壁2d和2f的加固件3d和3f(圖2)連接於一側的管5和另一側的管50，以便構成一循環迴路的一部分。
如圖1所示，該床1具有在壁2f上的灰料的一入口6和在壁2d上的灰料的一出口7。入口6和出口7也是經過加強的。
內部覆蓋了耐熱材料8(參見圖2)，例如隔絕水泥8a和一層耐熱水泥8b，總厚度大約為120mm。水泥通過錨固裝置8c固定在壁上。
在各個加固件3之間，如圖4所示，熱交換管10進入和離開該床1(圖1)。管10a構成在該床1內的灰料的冷卻水/蒸汽循環的入口，而管10b構成其出口。
加固件3的間距為管10可按照確定的間距進入該床。
下面我們將描述在該加固件3內的空氣循環。
空氣由管4和5進入，如圖1，四分之一在管4a中，四分之一在管4b中，四分之一在管5a中，四分之一在管5b中。
由管4流入的空氣以交錯的方式供給加固件3c，3a和3e，也就是說每個管4每隔一次供給所涉及的壁2的加固件3。因此，管4a供給加固件3c，3a和3e，後者與管3b的相應部分相連通，因而空氣從所述部分那一側再被送回該床1的內部，以便以常見方式對在其中循環的顆粒進行流化。管4b供給加固件3e，3a和3c，後者與管3b的相應另一部分相連通，因而空氣從所述部分那一側再被送回該床1的內部。
由管5流入的空氣供給側面的加固件3d和3f(參見圖1)，空氣被導向管50，該管連接於位於該床1的底板之下的中心處的管9。該管9可交替地連接管3b的右側部分或左側部分。按照與上述相同的方式，然後空氣從管3b的相應側被送入該床1的內部。
該循環組件在圖3中示意性示出。
在加固件3內的環流布置力求在不同表面上覆蓋鋼板的全部表面。因而，在圖5中示出的循環表示了空氣在出口7表面的行程。該行程是通過使用加固件3和某些肋條如通道得到的。以同樣的方式，在加固件3內流動的空氣循環覆蓋了入口6。
權利要求
1.一種燃燒設備的構件，包括側面(2c，2d，2e，2f)，頂面(2a)和底面(2b)，以及所述面的外加固件(3)，其特徵在於加固件(3)由熱交換管構成。
2.如權利要求1所述的燃燒設備的構件，其特徵在於加固件(3)具有最好為矩形的多邊形的中空截面。
3.如權利要求1所述的燃燒設備的構件，其特徵在於該構件是一個外流化床(1)。
4.如權利要求3所述的燃燒設備的構件，其特徵在於流化空氣被用作該加固件中的載熱流體。
5.如權利要求3或4所述的燃燒設備的構件，其特徵在於加固件(3)分開的距離大於該床(1)的熱交換管(10)的直徑。
6.如權利要求5所述的燃燒設備的構件，其特徵在於加固件(3)的間距在150mm到300mm之間。
7.如權利要求1所述的燃燒設備的構件，其特徵在於該構件是一個循環流化床的爐床底部灰料的冷卻器。
8.如權利要求1所述的燃燒設備的構件，其特徵在於該加固件所用的材料是碳鋼。
全文摘要
本發明涉及一種其加固件是熱交換器的燃燒設備的構件，該構件包括側面(2c，2d，2e，2f)，頂面(2a)和底面(2b)，以及所述面的外加固件(3)；其特徵在於加固件(3)由熱交換管構成。加固件3可降低相應壁的溫度，這樣就能降低所用耐熱材料(8)的厚度，且因此降低該設備的重量和價格。
文檔編號F23C10/00GK1573208SQ200410059578
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月28日 優先權日2003年5月28日
發明者P·戈維爾, J-C·塞梅達, F·馬南特, P·克魯打 申請人:阿爾斯通(瑞士)有限公司