專利名稱：其加固件是熱交換器的燃燒設(shè)備的構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒設(shè)備，且尤其涉及構(gòu)成所述設(shè)備的某些構(gòu)件，例如外床或循環(huán)流化床的爐床的底部灰料的冷卻器。這些設(shè)備需要借助浸沒(méi)在流化固體層中的交換器的用于流化固體的冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃燒設(shè)備放出大量的熱，因而需要保護(hù)其構(gòu)成件的壁，以避免所述壁的過(guò)高溫度，該溫度會(huì)導(dǎo)致壁的緩慢地?fù)p壞，且必須符合于能夠讓人員接近這些設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)。
這些設(shè)備的構(gòu)件由鋼板制成，其可確保這些圍腔在例如通常為600毫巴壓強(qiáng)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(lái)覆蓋這些構(gòu)件的內(nèi)部并保護(hù)其中的流化，因?yàn)樵诹骰袦囟冉?jīng)常可達(dá)到850攝氏度，而為了使該鋼板的溫度不超過(guò)60至80攝氏度，該保護(hù)層應(yīng)具有的厚度為300至400毫米。但是這種解決方案是昂貴的并且使這些構(gòu)件變得非常沉重。這也增加了所述構(gòu)件的熱慣性。這些耐熱物質(zhì)也需要很多的保養(yǎng)工作。
其也可以制成管形壁，管形壁彼此之間通過(guò)焊接的散熱片相連，且管中流動(dòng)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(dòng)。因而不幸地需要安裝價(jià)格高昂的泵系統(tǒng)。
此外，這些構(gòu)件的尺寸迫使使用外部或內(nèi)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(huì)因?yàn)樗玫哪蜔岵牧系闹亓慷觿　?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供在這種情況下的一種更經(jīng)濟(jì)和更輕的解決方案。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，包括側(cè)面，頂面和底面，以及所述面的外加固件，其特征在于加固件由熱交換管構(gòu)成。這些加固件環(huán)繞該構(gòu)件，以便載熱流體能均勻地冷卻該構(gòu)件的全部壁且抵抗所述構(gòu)件內(nèi)部的壓力。這些加固件可降低相應(yīng)壁的溫度，這可減小所用的耐熱材料的厚度，因而降低該設(shè)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(shè)備以更大的自由度，該設(shè)備不再需要為維修而頻繁停機(jī)。該設(shè)備的重量更小，可降低加固件和該組件以及相應(yīng)的土木支承構(gòu)架的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，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(gè)方形的外形有更好的剛硬度。矩形的長(zhǎng)邊垂直于該壁，以確保一優(yōu)良的機(jī)械保持性能。加固件的外形與所用耐熱材料的厚度、在該構(gòu)件內(nèi)循環(huán)的灰料的溫度、以及所選擇的用于該壁和該加固件的材料有關(guān)；其還取決于壓力下的機(jī)械應(yīng)力以及該構(gòu)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(yīng)。
根據(jù)一特別的特征，該構(gòu)件是一個(gè)外流化床。該床的壁的復(fù)雜的特定形狀特別適合于這種技術(shù)方案，因?yàn)榧庸碳木匦瓮庑问蛊涓菀變烧咧g連接，且因而可使流體沿冷卻壁更好地循環(huán)。
根據(jù)另一個(gè)特征，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，可有利于流化鼓風(fēng)機(jī)用于使空氣在所述管中流動(dòng)。
根據(jù)另一個(gè)特征，加固件分開(kāi)的距離大于該床的熱交換的冷卻水/蒸汽循環(huán)的進(jìn)-出管的直徑。因而該床的熱交換管的間距與所浸沒(méi)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(jù)一特別的特征，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(guān)的進(jìn)入-離開(kāi)支管在穿過(guò)和焊接時(shí)的應(yīng)力。
根據(jù)一特別的特征，該加固件的所用材料是碳鋼。這種材料不太昂貴，其也可用于燃燒設(shè)備構(gòu)件的壁。


通過(guò)對(duì)下述結(jié)合附圖的、對(duì)僅僅作為實(shí)施例而給出的單個(gè)箱式外床的描述，就可以更好地理解本發(fā)明，附圖如下圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)外床的透視圖；圖2是一個(gè)壁的詳細(xì)視圖；圖3是一個(gè)載熱流體在壁內(nèi)流動(dòng)的示意性透視圖；圖4是一個(gè)帶入口的熱交換管組件的部分透視圖；圖5是一個(gè)該床的出口側(cè)的流體流動(dòng)的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
外流化床1包括四個(gè)側(cè)壁2(2c，2d，2e，2f)，一個(gè)上壁2a和一個(gè)下壁2b(參見(jiàn)圖1)。該床1的下部包括管4，50和9，這些管構(gòu)成支持該床的梁，因而其是承載式的。該梁的組件由四個(gè)角柱40支承。
每個(gè)壁包括一些加固件3，一個(gè)下管4或50；以及每個(gè)帶有灰料入口或出口的壁包括一些加固件3和一個(gè)上管5。兩個(gè)下管4和兩個(gè)上管5設(shè)置在兩個(gè)彼此垂直的壁上。每個(gè)管4或5或50連接于多個(gè)加固件3。
每個(gè)壁2c，2a和2e的加固件3c，3a和3e是彼此連續(xù)設(shè)置的，以便構(gòu)成一連續(xù)管且它們連接于一側(cè)的管4，且通過(guò)管子3b而在該床下延伸。這些管3b基本上構(gòu)成三角形以構(gòu)成一料斗，以便能夠排出可能會(huì)掉在攔阻(止動(dòng))回路內(nèi)的沙和灰料。
每個(gè)壁2d和2f的加固件3d和3f(圖2)連接于一側(cè)的管5和另一側(cè)的管50，以便構(gòu)成一循環(huán)回路的一部分。
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(jīng)過(guò)加強(qiáng)的。
內(nèi)部覆蓋了耐熱材料8(參見(jiàn)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(guò)錨固裝置8c固定在壁上。
在各個(gè)加固件3之間，如圖4所示，熱交換管10進(jìn)入和離開(kāi)該床1(圖1)。管10a構(gòu)成在該床1內(nèi)的灰料的冷卻水/蒸汽循環(huán)的入口，而管10b構(gòu)成其出口。
加固件3的間距為管10可按照確定的間距進(jìn)入該床。
下面我們將描述在該加固件3內(nèi)的空氣循環(huán)。
空氣由管4和5進(jìn)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(cuò)的方式供給加固件3c，3a和3e，也就是說(shuō)每個(gè)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，后者與管3b的相應(yīng)部分相連通，因而空氣從所述部分那一側(cè)再被送回該床1的內(nèi)部，以便以常見(jiàn)方式對(duì)在其中循環(huán)的顆粒進(jìn)行流化。管4b供給加固件3e，3a和3c，后者與管3b的相應(yīng)另一部分相連通，因而空氣從所述部分那一側(cè)再被送回該床1的內(nèi)部。
由管5流入的空氣供給側(cè)面的加固件3d和3f(參見(jiàn)圖1)，空氣被導(dǎo)向管50，該管連接于位于該床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(cè)部分或左側(cè)部分。按照與上述相同的方式，然后空氣從管3b的相應(yīng)側(cè)被送入該床1的內(nèi)部。
該循環(huán)組件在圖3中示意性示出。
在加固件3內(nèi)的環(huán)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(huán)表示了空氣在出口7表面的行程。該行程是通過(guò)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(nèi)流動(dòng)的空氣循環(huán)覆蓋了入口6。
權(quán)利要求
1.一種燃燒設(shè)備的構(gòu)件，包括側(cè)面(2c，2d，2e，2f)，頂面(2a)和底面(2b)，以及所述面的外加固件(3)，其特征在于加固件(3)由熱交換管構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于加固件(3)具有最好為矩形的多邊形的中空截面。
3.如權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于該構(gòu)件是一個(gè)外流化床(1)。
4.如權(quán)利要求3所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于流化空氣被用作該加固件中的載熱流體。
5.如權(quán)利要求3或4所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于加固件(3)分開(kāi)的距離大于該床(1)的熱交換管(10)的直徑。
6.如權(quán)利要求5所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于加固件(3)的間距在150mm到300mm之間。
7.如權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于該構(gòu)件是一個(gè)循環(huán)流化床的爐床底部灰料的冷卻器。
8.如權(quán)利要求1所述的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，其特征在于該加固件所用的材料是碳鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種其加固件是熱交換器的燃燒設(shè)備的構(gòu)件，該構(gòu)件包括側(cè)面(2c，2d，2e，2f)，頂面(2a)和底面(2b)，以及所述面的外加固件(3)；其特征在于加固件(3)由熱交換管構(gòu)成。加固件3可降低相應(yīng)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(shè)備的重量和價(jià)格。
文檔編號(hào)F23C10/00GK1573208SQ200410059578
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者P·戈維爾, J-C·塞梅達(dá), F·馬南特, P·克魯打 申請(qǐng)人:阿爾斯通(瑞士)有限公司