專利名稱：用于氣化器拱頂和熱電偶的支承架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在文中公開的主題涉及氣化器容器設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
氣化器是用于部分氧化化石燃料(例如煤炭或重燃油)以產(chǎn)生能量的一種類型的反應(yīng)器。氣化器容器包括壁，壁可以是外殼，外殼在內(nèi)側(cè)上安裝有絕熱襯里。該絕熱襯里可包括多個(gè)層。容器中的狀態(tài)在操作期間可達(dá)到遠(yuǎn)超過700°C，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)襯里層中的熱膨脹。氣化器襯里的各個(gè)層可以以不同速率膨脹。在氣化器的頂部處的拱頂區(qū)域中最能感受到差異膨脹的效果，拱頂經(jīng)歷位于拱頂以下的整個(gè)氣化器壁的總體豎直膨脹。在一些實(shí)施例中，在拱頂區(qū)域中，在外殼和氣化器襯里的內(nèi)層之間的膨脹差異可能是大約3英寸，引起了在內(nèi)層和外殼之間的壓力和對(duì)氣化器襯里可能的損壞。氣化過程由穿過殼和襯里的熱電偶監(jiān)視和控制。熱電偶的末端位于氣化器襯里的熱的內(nèi)表面處或附近，以便測(cè)量氣化過程的溫度且判定容器中的狀態(tài)是否合適。襯里的熱膨脹可在熱電偶的插入?yún)^(qū)域中引起應(yīng)力。熱電偶可能卡在以不同速率膨脹的氣化器的兩個(gè)襯里層之間，導(dǎo)致熱電偶可能的破壞。已知將架結(jié)合到氣化器壁中以吸收源于位于架以下的襯里的部分的熱膨脹的移動(dòng)，從而保護(hù)且支承位于架上方的襯里的部分。然而，在本領(lǐng)域中需要對(duì)于拱頂和氣化器襯里的熱電偶插入?yún)^(qū)域兩者的支承。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，氣化器襯里包括第一支承架和第二支承架，第一支承架直接位于氣化器襯里的拱頂區(qū)域以下，第二支承架直接位于穿過氣化器襯里的熱電偶以下。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種生產(chǎn)包括支承架的氣化器的方法包括提供直接在氣化器的襯里中的熱電偶插入?yún)^(qū)域以下的第一支承架；以及提供在直接位于氣化器的拱頂區(qū)域以下的氣化器的襯里中的第二支承架。根據(jù)聯(lián)系附圖的以下描述，這些和其他優(yōu)點(diǎn)及特征將變得更清楚。


被認(rèn)為是本發(fā)明的主題在說(shuō)明書的所附的權(quán)利要求書中特別指出且被清楚地要求權(quán)利。根據(jù)聯(lián)系附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)將清楚，在附圖中圖1是包括用于拱頂和熱電偶的支承架的氣化器的實(shí)施例。圖2是用于生產(chǎn)包括用于拱頂和熱電偶的支承架的氣化器的方法的實(shí)施例。通過參考附圖的示例，詳細(xì)說(shuō)明解釋了本發(fā)明的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)及特征。
具體實(shí)施例方式支承架吸收源于氣化器襯里架以下的部分的熱膨脹的移動(dòng)，從而保護(hù)襯里在架以上的部分。熱電偶插入?yún)^(qū)域和氣化器襯里的拱頂區(qū)域?qū)τ蔁崤蛎浺鸬膽?yīng)力特別敏感；位于熱電偶插入?yún)^(qū)域和氣化器襯里中的拱頂以下的支承架降低了拱頂和熱電偶區(qū)域中的應(yīng)力。這導(dǎo)致拱頂區(qū)域和熱電偶插入?yún)^(qū)域的壽命增加且維護(hù)減少。該支承架還將氣化器的襯里分割成節(jié)段，從而允許襯里以節(jié)段而不是整體的方式進(jìn)行維護(hù)和替換，從而減少了襯里的維護(hù)時(shí)間和成本。圖1顯示了具有壁的氣化器100的實(shí)施例，壁包括四層第一耐火層101、第二耐火層102、外耐火層103和外殼104。在該拱頂區(qū)域107中，在外耐火層103和外殼104之間可存在纖維層(未顯示)。由于外殼104較層101、102和103膨脹少，纖維層抵抗來(lái)自外殼104的壓力而緩沖拱頂107的層101、102和103的膨脹。在一些實(shí)施例中，該外殼104 可包括金屬容器。盡管在圖1中所示的氣化器的實(shí)施例中顯示了三個(gè)耐火襯里層，但氣化器可包括任何合適數(shù)量的襯里層。支承架105和106部分地延伸穿過氣化器100的耐火襯里。支承架105直接位于拱頂107的切線和基本結(jié)構(gòu)以下，由于氣化器襯里在架105以下的部分的豎直膨脹由架105吸收，從而支承且保護(hù)拱頂107。氣化器100可包括任何合適數(shù)量的架以支承拱頂107 ；架105出于圖示目的而顯示。支承架106支承熱電偶108的插入?yún)^(qū)域，從而吸收了源于位于支承架106以下的氣化器襯里的部分的熱膨脹的移動(dòng)。支承架106可直接位于形成熱電偶組件的專門的耐火磚下面。盡管在圖1中顯示了一個(gè)熱電偶 108和相關(guān)的架106，但氣化器可包括任何合適數(shù)量的熱電偶和相關(guān)的支承架。在一些實(shí)施例中，支承架105和106可包括金屬。在一些實(shí)施例中，金屬架可由類似于容器殼等級(jí)的金屬制成，或由其他高溫合金(例如合金800)制成。支承架不可延伸至熱的工作面，否則架會(huì)變得太熱。該架可為大約2至4英寸寬，且被嵌入在第三耐火層內(nèi)。 該架可包括大約0. 5至大約1. 0英寸厚的水平板。在拱頂107以下使用支承架可將拱頂107的向上膨脹降低至小于大約1英寸，而在拱頂107中的耐火層103和外殼104之間的纖維層的厚度可由此被降低。以更少的纖維用于絕熱，拱頂溫度會(huì)增加；典型的纖維層的溫度極限是2600 °F，盡管一些纖維可被使用直到3400下。高溫可降低露點(diǎn)冷凝和腐蝕的可能性。通過最小化拱頂中的纖維而使得成為可能的升高的溫度還允許高露點(diǎn)的氣體或原料(其要求更高的溫度以氣化)的氣化。熱電偶108的插入?yún)^(qū)域中的移動(dòng)的減少極大地降低了熱電偶108上的壓力(其可損壞熱電偶108)，且還降低了由耐火層101-103和外殼104的不一致的熱膨脹所引起的熱電偶108破損的可能性。增加的熱電偶108的可靠性允許更好地探測(cè)在氣化過程中的問題， 改善了氣化器的總體壽命。圖2顯示了生產(chǎn)包括支承架的氣化器的方法。在塊201中，在直接位于熱電偶插入?yún)^(qū)域以下的氣化器壁中設(shè)置支承架。在塊202中，直接在氣化器的拱頂區(qū)域以下設(shè)置支承架。盡管僅聯(lián)系了有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該輕易理解的是本發(fā)明并不限于此類公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明能夠被改型以結(jié)合未在上下文中描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任何數(shù)量的變形、改型、替代或等同裝置。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但需要理解的是本發(fā)明的方面可僅包括其中一些所述的實(shí)施例。因此，
4本發(fā)明不應(yīng)視作由前述說(shuō)明書限制，而是僅由所附權(quán)利要求書的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種氣化器襯里，包括第一支承架，其直接位于所述氣化器襯里的拱頂區(qū)域以下；以及第二支承架，其直接位于穿過所述氣化器襯里的熱電偶以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化器襯里，其特征在于，所述氣化器襯里還包括多個(gè)支承架，所述多個(gè)支承架直接位于氣化器容器的所述拱頂區(qū)域以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化器襯里，其特征在于，所述氣化器襯里還包括由相應(yīng)的多個(gè)架支承的多個(gè)熱電偶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化器襯里，其特征在于，所述第一支承架和第二支承架是
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化器襯里，其特征在于，所述襯里包括多個(gè)層。
6.一種生產(chǎn)包括支承架的氣化器的方法，所述方法包括提供第一支承架，其直接位于在所述氣化器的襯里中的熱電偶插入?yún)^(qū)域以下；以及提供第二支承架，其在直接位于所述氣化器的拱頂區(qū)域以下的所述氣化器的所述襯里中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括提供由相應(yīng)的多個(gè)架支承的第一多個(gè)熱電偶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括提供第二多個(gè)支承架，所述第二多個(gè)支承架直接位于所述氣化器容器的所述拱頂區(qū)域以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一支承架和第二支承架是金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述襯里包括多個(gè)層。
全文摘要
一種氣化器襯里包括第一支承架和第二支承架，第一支承架直接位于氣化器襯里的拱頂區(qū)域以下，第二支承架直接位于穿過氣化器襯里的熱電偶以下。一種生產(chǎn)包括支承架的氣化器的方法包括提供直接位于氣化器的襯里中的熱電偶插入?yún)^(qū)域以下的第一支承架；以及提供直接位于氣化器的拱頂區(qū)域以下的氣化器的襯里中的第二支承架。
文檔編號(hào)F23N5/10GK102439366SQ200980154455
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者W·A·塔伯 申請(qǐng)人:通用電氣公司