锅炉构造制造技术

一种锅炉构造（10）包括：锅炉压力主体（12），该锅炉压力主体具有底部（14）和在距所述底部为高度H处的顶部（16）以及形成带至少四个角隅区段（20）的多边形水平截面的至少四个平面水管壁（18）；以及刚性支撑钢结构（34），该锅炉压力主体在所述底部和所述顶部之间的高度处被支撑到所述刚性支撑钢结构，其中竖直角隅立柱（40）在底部和顶部之间的高度区域处在外部附接到所述至少四个角隅区段（20）中的至少四个，并且通过在距底部从0.1H到0.9H的高度处将每个竖直角隅立柱（40）支撑到刚性支撑钢结构（34）以便平衡锅炉压力主体的竖直负载来提供对锅炉压力主体（12）的支撑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锅炉构造
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的锅炉构造。更具体地，本专利技术涉及一种锅炉构造，其包括：锅炉压力主体，该锅炉压力主体具有底部和在距底部为高度H处的顶部以及形成带至少四个角隅区段的多边形水平截面的至少四个平面水管壁；以及刚性支撑钢结构，该锅炉压力主体在底部和顶部之间的高度处被支撑到刚性支撑钢结构。锅炉压力主体有利地是炉，但是其可以替代性地是由平面水管壁形成的锅炉的另一结构部件，诸如颗粒分隔件、对流笼或者空通道。
技术介绍
相对地大的锅炉通常被设置成顶部支撑，即它们被支撑成使得锅炉的炉或者更一般地锅炉压力主体被设置成从常规刚性支撑钢结构悬置，该钢结构在锅炉压力主体周围和上方延伸。相对较小的锅炉通常被设置成底部支撑，其中锅炉压力主体的竖直负载仅由被设置在锅炉压力主体下方的刚性支撑钢结构平衡。顶部支撑的构造与底部支撑的构造之间的主要差别在于，当锅炉的温度升高时，顶部支撑的锅炉的热膨胀主要向下发生，而在底部支撑的锅炉中，热膨胀主要向上发生。底部支撑锅炉在相对较小的锅炉的情况下通常比顶部支撑的锅炉更加简单且更具有经济益处，因为它们不需要在锅炉压力主体周围和上方延伸的单独的刚性支撑钢结构。底部支撑的构造的缺点在于，锅炉压力主体的壁必须足够坚固以承受压力主体的竖直压缩负载。第三种替代方案是在其中间区段处将锅炉压力主体支撑到刚性支撑钢结构。从而，锅炉压力主体的在中间区段下方的下部部分是顶端支撑的，并且锅炉压力主体的在中间区段上方的上部是底部支撑的。中间支撑构造对于一些应用是有利的，其减小了顶部支撑的锅炉的压力主体周围所需的支撑钢结构的大小。同时，这样的中间支撑构造不需要如大的底部支撑锅炉中那样的非常坚固的锅炉压力主体壁。例如在美国专利No.2,583,599、美国专利No.2,856,906、欧洲专利申请公开EP0073851A1和美国专利申请公开No.2015/0241054中示出了不同的中间支撑锅炉构造。美国专利No.4,428,329公开了一种中间支撑锅炉构造，其具有包括在锅炉的中间高度处的多个悬桁臂的支撑钢结构。为了吸收水平热膨胀，炉的管壁和锅炉的后通道从多个杆悬置，所述杆通过被附接到管壁的向内弯曲区段的大量竖直连杆被柔性连接到悬桁臂。设计中间支撑锅炉的问题在于，寻找将锅炉压力主体的中间区段附接到在炉周围的刚性支撑钢结构且同时考虑到热膨胀影响的简单且有利的方式。本专利技术的目标是提供一种用于中间支撑锅炉的有利构造。
技术实现思路
根据一个方面，本专利技术提供一种锅炉构造，其包括：锅炉压力主体，该锅炉压力主体具有底部和在距底部为高度H处的顶部以及形成带至少四个角隅区段的多边形水平截面的至少四个平面水管壁；以及刚性支撑钢结构，该锅炉压力主体在底部和顶部之间的高度处被支撑到刚性支撑钢结构，其中竖直角隅立柱在底部和顶部之间的高度区域处在外部附接到所述至少四个角隅区段中的至少四个，并且通过在距底部从0.1H到0.9H的高度处将每个竖直角隅立柱支撑到刚性支撑钢结构以便平衡锅炉压力主体的竖直负载来提供对锅炉压力主体的支撑。术语锅炉压力主体在此大体指的是由平面水管壁形成的蒸汽发生设施的结构部分，即大体竖直管的结构部分，其输送高压水或蒸汽并通过焊接在管之间的翅片以常规方式连接在一起。根据本专利技术的实施例，锅炉压力主体是流化床锅炉的炉，不过锅炉压力主体可以替代性地是另一类型的压力主体，诸如任意类型的蒸汽发生器（诸如例如鼓泡床锅炉或PC锅炉）的炉、对流笼或者空通道。当下文描述中提到炉时，应该理解的是，只要适合，则压力主体可以替代性地是另一锅炉压力主体。锅炉压力主体通常具有由水管壁形成的带有四个角隅区段的矩形水平截面，不过通常锅炉压力主体可以具有带甚至多于四个角隅区段的多边形水平截面。本专利技术的主要特征在于，锅炉压力主体被中间支撑，即影响锅炉压力主体的竖直负载（诸如重力和地震力）在锅炉压力主体的在底部和顶部之间的中间高度处被平衡到刚性支撑钢结构。更具体地，当锅炉压力主体从其底部到顶部的高度是H时，锅炉压力主体优选地在距底部从0.1H至0.9H的高度处、更优选地距底部从0.3H至0.7H且甚至更优选地在距底部从0.4H至0.6H的高度处被支撑到刚性支撑钢结构。通过上文提到的支撑高度，在之后意味着锅炉压力主体的高度不由于锅炉压力主体的热膨胀而在竖直方向上运动。根据本专利技术的另一主要特征，通过在外部或外侧附接到由锅炉压力主体的水管壁形成的角隅区段的竖直角隅立柱来提供对锅炉压力主体的支撑、或者更精确地锅炉压力主体的竖直负载的平衡。刚性支撑钢结构有利地包括被支撑到锅炉的地面或者地基的多个竖直主要支撑立柱，并且锅炉压力主体被支撑到被附接到竖直主要支撑立柱的多个水平主要支撑梁。水平主要支撑梁优选地在距底部从0.1H至0.9H的高度处、更优选地在距底部从0.3H至0.7H的高度处且甚至更优选地在距底部从0.4H至0.6H的高度处被附接到竖直主要支撑立柱。因此，根据本专利技术的水平主要支撑梁与常规顶部支撑锅炉（其中它们通常处于距底部大约1.1H的高度处）相比处于明显更低的高度。在具有带四个角隅区段的矩形截面的常规锅炉压力主体中，竖直角隅立柱自然被附接到所有四个角隅区段。甚至在具有带四个以上角隅区段的多边形截面的锅炉压力主体中，竖直角隅立柱有利地被附接到适当的四个选定的角隅区段。竖直角隅立柱可以替代性地被附接到具有多个角隅区段的锅炉压力主体（诸如多边形颗粒分隔器）的四个以上的角隅区段，诸如六个或八个角隅区段。在本专利技术的一些实施例中，可以通过柔性辅助顶部支撑或底部支撑来补充锅炉压力主体的上述中间支撑，但是在任何情况下，根据本专利技术，锅炉压力主体的大部分竖直负载通过中间支撑来平衡。根据本专利技术的优选实施例，锅炉压力主体的竖直负载仅通过被附接到角隅区段的竖直角隅立柱来平衡。表述锅炉压力主体仅通过其角隅区段被支撑不意味着在角隅区域外侧不存在至周围结构的连接，而是诸如运输来自炉的烟气或将水运输至水管的装置或用于将空气和燃料馈送至炉的装置等这样的其他连接不能对锅炉压力主体的竖直负载提供任何必要的平衡。由于常规水管壁提供的相对高的剪切力能力的原因，仅通过竖直角隅立柱支撑锅炉压力主体是可能的。锅炉压力主体的水管壁在实际中可以仅通过附接到它们的角隅区段高达大约20米或甚至更大的宽度的竖直角隅立柱被支撑，由此它们适于支撑例如高达50-100MWe或甚至更高容量循环流化床锅炉的炉。由于常规锅炉压力主体的高度和宽度的比的原因，锅炉压力主体的平面水管壁的热膨胀通常主要发生在竖直方向上。然而，热膨胀大体上还沿水平方向发生，虽然通常发生较小的量。如上所述，因为锅炉压力主体在其中间区段处被支撑，所以在竖直方向上的热膨胀在中间区段上方向上且在中间区段下方向下地发生。仅在距底部从0.1H至0.9H的高度处通过角隅立柱将锅炉压力主体支撑至刚性支撑钢结构提供了可能实现对水平热膨胀的简单且有效的吸收的有利构造。为了允许水平热膨胀，在竖直角隅立柱和刚性支撑钢结构之间的连接必须在所有或者至少在除一个之外的所有水平方向上自适应。可以通过设置锅炉压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉构造（10），包括：锅炉压力主体（12），所述锅炉压力主体具有底部（14）和在距所述底部为高度H处的顶部（16）以及形成带至少四个角隅区段（20）的多边形水平截面的至少四个平面水管壁（18）；以及刚性支撑钢结构（34），所述锅炉压力主体在所述底部和所述顶部之间的高度处被支撑到所述刚性支撑钢结构，其特征在于，竖直角隅立柱（40）在所述底部和所述顶部之间的高度区域处在外部被附接到所述至少四个角隅区段（20）中的至少四个，并且通过在距所述底部从0.1H到0.9H的高度处将所述竖直角隅立柱（40）中的每个支撑到所述刚性支撑钢结构（34）以便平衡所述锅炉压力主体的竖直负载来提供对所述锅炉压力主体（12）的所述支撑。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锅炉构造（10），包括：锅炉压力主体（12），所述锅炉压力主体具有底部（14）和在距所述底部为高度H处的顶部（16）以及形成带至少四个角隅区段（20）的多边形水平截面的至少四个平面水管壁（18）；以及刚性支撑钢结构（34），所述锅炉压力主体在所述底部和所述顶部之间的高度处被支撑到所述刚性支撑钢结构，其特征在于，竖直角隅立柱（40）在所述底部和所述顶部之间的高度区域处在外部被附接到所述至少四个角隅区段（20）中的至少四个，并且通过在距所述底部从0.1H到0.9H的高度处将所述竖直角隅立柱（40）中的每个支撑到所述刚性支撑钢结构（34）以便平衡所述锅炉压力主体的竖直负载来提供对所述锅炉压力主体（12）的所述支撑。


2.根据权利要求1所述的锅炉构造，其特征在于，所述刚性支撑钢结构（34）包括被支撑到地面（32）的多个竖直主要支撑立柱（36）和在距所述底部从0.1H至0.9H的高度处被附接到所述竖直主要支撑立柱的多个水平主要支撑梁（38），并且多个竖直角隅立柱（40）中的每个被支撑到所述水平主要支撑梁（38）中的至少一个以便平衡所述锅炉压力主体的竖直负载。


3.根据权利要求1所述的锅炉构造，其特征在于，所述竖直角隅立柱（40）中的每个在距所述底部从0.4H至0.6H的高度处被支撑到所述刚性支撑钢结构（34），以便平衡所述锅炉压力主体的竖直负载。


4.根据权利要求1所述的锅炉构造，其特征在于，所述锅炉压力主体（12）的竖直负载仅由所述竖直角隅立柱（40）平衡。


5.根据权利要求1所述的锅炉构造，其特征在于，所述竖直角隅立柱（40）中的每个在具有所述锅炉压力主体的所述高度H的至少5%的高度的高度区域中被附接至相应角隅区段（20）。


6.根据权利要求5所述的锅炉构造，其特征在于，所述竖直角隅立柱（40）中的每个在具有所述锅炉压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：P兰金宁，H霍洛派宁，J波拉里，M波莱巴塞巴斯特杨，S索里皮科，
申请(专利权)人：住友重机械福惠能源有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI