模块单元及构造排热回收锅炉的方法技术

本发明专利技术涉及热交换管板模块及用这种模块构造排热回收锅炉的方法。根据排热回收锅炉（ＨＲＳＧ）的设计规范，制备必要尺寸和数量的模块，每个模块均是通过将包括热交换管板、设置在热交换管板上方的上壳体以及设置在上壳体的上表面上用于热交换管板的支承梁的部件容纳在运输框架中而获得的，其中，每个热交换管板均包括热交换管束和用于所述热交换管束的集管，在排热回收锅炉的构造现场，预先构造除顶板部分之外的侧壳体和底壳体，以及通过从上方将每个模块悬挂在各相邻顶板部分支承梁之间，将每个模块的热交换管板支承梁均设置在所述顶板部分支承梁的设定高度处，并经由连接钢板将所述两种支承梁相互连接和固定，从而可以将各模块运输至排热回收锅炉构造现场，并且可以方便地进行构造。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种要用于组合循环式发电厂的排热(废热)回收锅炉(在下文中，有时称作HRSG)，更具体地，涉及一种排热回收锅炉的构造(构建)方法(模块化方法)以及一种与这种方法一起使用的热交换管板模块结构。
技术介绍
与利用燃煤锅炉的热电厂相比，利用燃气轮机的组合循环式发电厂具有高热效率，并且由于组合循环式发电厂主要使用天然气作为燃料，所以由其产生的SOx以及煤烟和灰尘的量较小，因此进行废气净化的负担较轻，从而组合循环式发电厂被看作是具有巨大发展潜力的发电厂。此外，组合循环式发电厂在负荷响应能力方面性能优越，并且同时被看作是可以根据功率需求迅速改变其功率输出的适于高频起动和停止(日常起动和日常停止)的发电方式。组合循环式发电厂的主要组成部分包括用于通过利用发电燃气轮机和来自于燃气轮机的废气产生出蒸汽的HRSG，和用于通过利用由HRSG获得的蒸汽发电的蒸汽轮机。图1是内部具有辅助燃烧器的水平HRSG的示意性方块图，其中，HRSG具有壳体1，该壳体1是气体管路，来自于燃气轮机的废气G在其中水平流动，辅助燃烧器2设置在壳体1的内部并位于燃气轮机废气G的入口处，在燃气轮机废气G的下游侧设置有一束多根热交换管3。从上游侧至下游侧，热交换管束3通常相继设置有过热器3a、蒸发器3b和节煤器3c，并且在某些情况下，还设置有再热器(未示出)。与构成大容量热电厂的设备相比，构成组合循环式发电厂的包括所述HRSG的设备具有小容量，并且可以在电厂设备制造厂内组装至接近最终状态的程度之后进行运输，在这种情况下，现场安装比较容易。因此，与构成热电厂的高容量设备相比，能够在短时间内完成安装。但是，即使在这些情况下，所述HRSG的尺寸也并不小，并且其安装需要付出很多的劳动和时间。例如，对于传统的HRSG安装，需要将由必要数目的热交换管组成的管束(管群)3运送至构造现场，其中每个管束3作为一个单元均包括一百几十根热交换管和集管，并且对于每个单元来说，热交换管板均从设置于在构造现场预先构造成的HRSG壳体顶板上的支承梁上悬挂下来。这种在高空悬挂成千上万根热交换管的工作不仅危险，而且会导致工期延长和构造成本增加。因此，强烈需要科技的发展，通过将HRSG中的热交换管束3分成若干个模块并且对构成HRSG的设备进行模块化，以便使得所述模块在制造工厂内被制成一个单元并且仅通过组装所述单元来完成安装，来使HRSG易于构造。尤其是，考虑到在日本之外提供HRSG构造部件和确保有经验的构造人员比较困难，所以模块化方法非常有利，其中，在具有用于制造构造HRSG的设备所需的技术能力、用于质量控制或者工艺管理等的完善管理体系以及大量的熟练工人的国内设备制造工厂内，所述设备被制成分解为多个模块的部件产品，运输至现场并且组装起来。尤其是，需要研发出这样一种方法，其中，预先在工厂内将构造组合循环式发电厂的设备中容量较大的HRSG制造成多个分解模块，并且将这些模块在HRSG构造现场组装起来。本专利技术的一个目的是提供一种有利的HRSG构造方法，其中，在工厂内制造排热回收锅炉的组成部件并将其分解成多个模块，随后将这些模块运输至现场并且组装起来，其中，在该方法中使用热交换管板模块。本专利技术的另一个目的是提供一种HRSG构造方法，该方法防止了热交换管板在运输过程中损坏，同时降低了运输成本，并且减少了在安装之后废弃的构件和在该方法中将使用的热交换管板模块。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于排热回收锅炉的构造方法，所述排热回收锅炉通过在形成用于供废气基本水平流动的气体管路的壳体1内设置热交换管束3产生蒸汽，其中，根据排热回收锅炉的设计规范，制备必要尺寸和数量的模块25，每个模块25均通过将包括热交换管板23、设置在热交换管板23上方的上壳体20以及设置在上壳体20的上表面上用于热交换管板的支承梁22的部件容纳在运输框架24中而获得，其中，每个热交换管板23均包括热交换管束3和热交换管束3的集管7和8；预先在构造现场构造用于支承模块25的包括顶板部分支承梁33和34的结构部件以及所述排热回收锅炉的除顶板部分之外的侧壳体1a、1b和底壳体1c；并且在所述排热回收锅炉的构造现场，将模块25从上方悬挂在相邻的顶板部分支承梁33之间，从而将各模块25的热交换管板支承梁22设置在顶板部分支承梁33的设定高度处，并经由连接钢板36、39以及40将支承梁22和33相互连接和固定。在上述排热回收锅炉构造方法中，在排热回收锅炉的构造现场，可以将每个模块25的要设置成垂直于气流的表面设置在上侧和下侧，并将模块暂时固定到直立夹具37上，将带有就位的模块25的直立夹具37支承，为在邻近排热回收锅炉的侧壳体1a或者1b的位置处用起重机42将该直立夹具37的长度方向转成垂直方向，然后将模块25的要设置成垂直于所述气流的表面设置成平行于排热回收锅炉的侧壳体1a或者1b，并且将直立夹具37暂时固定到侧壳体1a或者1b上，将由起重机42提升的对象变为位于暂时固定到侧壳体1a或者1b上的直立夹具37内部的模块25的热交换管板支承梁22，将模块25提升起来以便离开直立夹具37，并将由起重机42提升的模块25从上方悬挂在排热回收锅炉的支承结构部件的相邻顶板部分支承梁33之间。此外，在所述排热回收锅炉构造方法中，可以采用下述方法，将各模块25中的热交换管板支承梁22设置在顶板部分支承梁33的设定高度处，并将两根支承梁22和33经由第一连接钢板36相互连接和固定，然后，利用第二钢板39将形成在各模块25的上壳体20和顶板部分支承梁33之间的间隙封闭(塞住)，并通过焊接连接上壳体20、顶板部分支承梁22以及第二钢板39。此外，可在每个模块25的上壳体20下方设置保温部材13，上集管7设置有用于循环蒸汽或者水的连接管，并且设置集管支承件11以便在每个模块25的上壳体20与上集管7之间从热交换管板支承梁22上悬挂下来。此外，本专利技术提供了用于构造排热回收锅炉的热交换管板模块25，其中，一个模块单元由一部件和运输框架24构成，所述部件包括热交换管板23、设置在热交换管板23上方的上壳体20以及设置在上壳体20的上表面上用于热交换管板的支承梁22，每个热交换管板由热交换管束3和用于热交换管束3的集管7和8构成，所述运输框架24由围住所述部件的刚性体制成，并且所述一个模块单元中的热交换管板23沿横跨热交换管束3的长度方向的方向以预定间隔设置有防振支承件18，以防止彼此相邻的热交换管6接触。在上述热交换管板模块25中，设置有要布置在防振支承件18的端部与运输框架24之间的防振固定部件32。在本专利技术中，在通过将部件容纳在运输框架24内而获得的热交换管板模块25中，热交换管板23可以由运输框架24固定起来并防止由于在运输过程中发生振动而损坏，其中所述部件包括热交换管板23、设置在热交换管板23上方的上壳体20以及设置在上壳体20的上表面上用于热交换管板的支承梁22，每个热交换管板23均包括热交换管束3和用于热交换管束的集管7和8。尤其是，通过在防振支承件18、26、27、32与运输框架24之间设置防振固定部件32，提高了防止由于在运输过程中发生振动而损坏的效果。此外，由于包括顶板部分支承梁33、34的支承结构部件以及HRSG的除顶板部分之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于排热回收锅炉的构造方法，所述排热回收锅炉设置有布置在形成气体管路的壳体内的热交换管束以产生蒸汽，废气在所述气体管路中基本水平流动，其中，根据所述排热回收锅炉的设计规范，制备必要尺寸和数量的模块，每个所述模块均是通过将包括热交 换管板、设置在所述热交换管板上方的上壳体以及设置在所述上壳体的上表面上用于所述热交换管板的支承梁的部件容纳在运输框架中而获得的，其中，每个所述热交换管板均包括所述热交换管束和用于所述热交换管束的集管，在所述排热回收锅炉的构造现场，预 先构造用于支承所述模块的包括顶板部分支承梁的结构部件以及所述排热回收锅炉的除顶板部分之外的侧壳体和底壳体，以及通过在所述排热回收锅炉的构造现场从上方将每个模块悬挂在各相邻顶板部分支承梁之间，将每个模块的热交换管板支承梁均设置在所述顶 板部分支承梁的设定高度处，并经由连接钢板将所述两种支承梁相互连接和固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：早稻田功，河原淳夫，武藏贡，重中利则，
申请(专利权)人：巴布考克日立株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]