将热交换表面连到锅炉主要结构的方法、锅炉和锅炉模块

技术领域

本发明涉及一种用于将热交换表面连接到锅炉的主要结构上的方法、锅炉和锅炉模块。

优选地，锅炉是用于产生电功率的动力装置的大型锅炉。

背景技术

已知锅炉包括主要结构(也称为钢结构)，主要结构支承热交换表面，诸如(从锅炉的顶部向下)节热器、再热器、过热器、蒸发器。

典型地，在锅炉的架设期间，首先架设主要结构，然后逐个地将热交换表面连接到主要结构上，通常用大型起重器来搬运它们。

此架设过程非常耗时，因为要逐个连接，而且另外，因为大型起重器可能阻碍彼此。

发明内容

本发明的一方面包括提供一种用于将热交换表面连接到锅炉的主要结构上的方法、锅炉和模块，它们允许快速架设锅炉的锅炉。特别地，热交换表面例如可为节热器和/或再热器和/或过热器和/或蒸发器。

通过提供一种根据所附权利要求的用于将热交换表面连接到锅炉的主要结构上的方法、锅炉和锅炉模块，来实现这些和另外的方面。

附图说明

根据以图中非限制性示例的方式示出的优选但非排他性实施例方法、锅炉和锅炉模块的描述，另外的特性和优点将更加显而易见，其中：

图1和2显示用于将热交换表面连接到锅炉的主要结构上的方法的步骤；

图3和4显示锅炉的不同示例；

图5至8显示模块的不同示例；

图9和10显示外围热交换表面的相互连接的不同示例；

图11和12显示内部热交换表面的相互连接的不同示例；

图13至18显示用于组装模块的方法的步骤。

部件列表

1锅炉

2主要结构

3塔架

4顶部栅格

5、5a-5e模块

6外部悬挂支承件

7、7a、7b外围热交换表面

8、8a、8b管

9、9a、9b翅片

11焊缝

12、12a、12b收集器

13、13a-13e集管

14管子

15、15a、15b内部热交换表面

16内部悬挂支承件

17，17a，17b集管

20第一导管

29绳索起重器

F提升。

具体实施方式

在下面首先描述锅炉和用来架设锅炉的模块。

锅炉1(图2和3)包括主要结构2，主要结构2包括塔架3和在塔架3上方的顶部栅格4。主要结构2支承热交换表面。锅炉可为任何类型的锅炉，诸如例如塔架锅炉或两道锅炉。

主要结构2连接到模块5上且支承模块5，模块5限定热交换表面。根据锅炉的具体设计，模块5可为下者的部分或一部分：蒸发器、过热器、再热器、节热器。

各个模块5包括(图5-8)外部悬挂支承件6和外围热交换表面7；优选地各个模块限定锅炉的横截面。

外部悬挂支承件6可连接到外围热交换表面7上，并且例如通过柱(其它示例无论如何是可行的)支承外围热交换表面7。

外部悬挂支承件6可为例如用以允许蒸汽循环通过它们的实心条或管状条，以便允许外部悬挂支承件6有与外围热交换表面7类似的热膨胀，并且抵销锅炉中的膨胀差，膨胀差可产生应力。

外围热交换表面7可由管壁限定，例如它们可包括管8和翅片9(但翅片9是可选的)。

外部悬挂支承件6直接(即，支承件6连接到主要结构2上)或间接地(即，支承件6连接到另一个元件上，另一个元件又直接或间接地连接到主要结构2上)连接到主要结构2上。优选地，外部悬挂支承件6直接或间接地连接到主要结构2的上部部分和/或顶部栅格4上。

各个模块5的外围热交换表面7连接到另一个模块5的外围热交换表面7上。

在一个示例中(图9)，可通过将外围热交换表面7a的各个管8a焊缝到外围热交换表面7b的另一个管8b上来实现不同的模块5的外围热交换表面7a，7b的连接。标号11指示管8a、8b之间的焊缝。优选地，还在外围热交换表面7a、7b的翅片9a、9b之间提供焊缝11。

在另一个示例中(图10)，模块5可具有外围热交换表面7a、7b，外围热交换表面7a、7b具有连接到集管13a、13b上的收集器12a、12b。模块的集管13a可连接到另一个模块的集管13b上，以便实现连接。例如可用管子14来完成这个连接。

当然，可在同一锅炉中，但在锅炉的不同部分中，通过直接焊接管8(以及很可能焊接翅片9)，以及将集管13a和13b连接在一起来进行连接。

模块5可包括位于外围热交换表面7内的内部热交换表面15(图5-7)。模块优选地限定锅炉的横截面。

内部热交换表面15例如可限定过热器或再热器或节热器。另外，它们优选地由盘管限定。

模块5具有连接到内部热交换表面15上的内部悬挂支承件16。内部悬挂支承件16可由实心柱或管限定，在这个最后一种情况下，悬挂支承件可为过热器或再热器的一部分，并且悬挂支承件连接到集管上。

模块的内部热交换表面15连接到另一个模块的内部热交换表面15上。

也可用不同的方式完成这个连接。

在一个示例中(图12)，不同的模块5a、5b的内部热交换表面15a、15b(即，管子限定)连接在一起，例如焊接在一起。例如可使用中间管子16(但这不是强制性的)。

在另一个示例中(图11)，内部热交换表面15a、15b(即，限定它们的盘管)具有集管17a、17b，并且通过将模块的内部热交换表面15a的集管17a连接到另一个模块的内部热交换表面15b的集管17b上，来连接内部热交换表面15a、15b。例如在这种情况下也可使用中间管子16。

有利地，内部悬挂支承件16、内部热交换表面15、外部悬挂支承件6和外围热交换表面7连接在一起。

在下面更详细地描述锅炉的具体示例。

示例1–图3

图3显示主要结构2，它具有支承模块5a-5e的顶部栅格4。模块5a-5c具有它们的外围热交换表面7，外围热交换表面7限定过热器的区段；模块5c具有其内部热交换表面15，内部热交换表面15限定过热器的另外的区段。模块5b和5a具有它们的内部热交换表面15，内部热交换表面15限定再热器。模块5d和5e限定蒸发器。

所有模块5a-5e都具有连接在一起的外部悬挂支承件6；模块5a的外部悬挂支承件6直接连接到顶部栅格4上，并且其它模块的外部悬挂支承件6连接到上面的模块的外部悬挂支承件6上。

另外，模块5a-5c还具有连接在一起的内部悬挂支承件16；模块5a的内部悬挂支承件16连接到顶部栅格4上，并且其它模块5b、5c的内部悬挂支承件16连接到上面的模块的内部悬挂模块16上。

第一导管20将模块5e的集管13e连接到水供应上；例如第一导管20很可能通过贮存器连接到供应泵和冷凝器上。

模块5e和5d通过设置在它们的外围热交换表面7的管(和翅片)之间的焊缝11连接。

加热器13d连接到上部集管13a上，下部集管13a连接到上部集管13b上；下部集管13b连接到上部集管13c上；下部集管13c连接到模块5c的内部热交换表面的下部集管17c上；上部集管17c连接到高压涡轮上。

模块5a的内部热交换表面15a的上部集管17a连接到高压涡轮出口上，下部集管17a连接到上部集管17b上，并且下部集管17b连接到低压涡轮上。

在这个示例中，模块5a-5c具有设有收集器和集管的外围热交换表面7和设有集管的内部热交换表面15；因而可通过连接集管来进行连接。例如可通过在集管之间提供管子来完成这个连接。

模块5d和5e(限定蒸发器)通过焊缝它们的管8相互连接，同时通过集管13d、13e来实现与其它模块或水供应的连接。

示例2–图4

在这个示例中，锅炉具有与图3的锅炉类似的结构，但模块以不同的方式连接，即，在示例1中由收集器和集管完成的一些连接在这个示例中通过直接焊接管8来完成。

模块5a-5b具有它们的外围热交换表面7，外围热交换表面7的管8通过焊缝11直接连接在一起。内部热交换表面在这个示例中也设有集管。模块5d和5e如参照示例1所描述的那样连接。

另外的示例

当然，即使仅明确地描述了锅炉的两个示例，但模块之中的连接可为任何连接；例如：

模块5d和5e可通过收集器和集管连接在一起，而非直接焊接它们的管子；

不同的相邻模块5的一些外围热交换表面7可将它们的管直接焊接在一起，而一些其它外围热交换表面7则可通过收集器和集管连接；

不同的相邻模块的一些内部热交换表面15可将它们的管8直接焊接在一起，而一些其它内部热交换表面15则可通过集管连接。

另外，清楚的是，具体描述的锅炉构造不是强制性的，并且根据需要，锅炉构造可为任何锅炉构造；例如蒸发器可由一个或多个模块限定，过热器可由一个或多个模块和/或外围和/或内部热交换表面限定；再热器可由一个或多个模块和/或外围和/或内部热交换表面限定。

在下面详细描述模块的一些具体示例。

示例3–图5和6

图5和6显示没有一个外围热交换表面7(为了清楚)的模块；这些图显示模块具有不设有任何收集器或集管的外围热交换表面7。这个模块进一步具有设有集管17的内部热交换表面15。例如外围热交换表面限定过热器或过热器的区段，并且内部热交换表面可限定过热器或过热器的区段或再热器或再热器的区段。

示例4–图7

此模块类似于示例3的模块；特别地，这个模块具有带有收集器12和集管13的外围热交换表面7。内部热交换表面15也具有集管17。例如外围热交换表面限定过热器或过热器的区段，并且内部热交换表面可限定过热器或过热器的区段或再热器或再热器的区段。

示例5–图8

此模块具有没有收集器或集管的外围热交换表面7。未提供内部热交换表面。例如外围热交换表面可限定蒸发器或蒸发器的区段(特别地，通过将外围热交换表面的管8的两端焊接到其它模块的管8的外围热交换表面上，来将蒸发器的中间区段连接到蒸发器的其它区段上的)。

方法

本发明还涉及一种用于将热交换表面连接到锅炉的主要结构2上的方法。

方法包括

架设主要结构2(图1)；典型地，首先架设塔架3，并且优选地，顶部栅格4在此阶段不设置在其顶部上；

组装模块，模块包括至少外部悬挂支承件6和外围热交换表面7，另外，优选地，待连接到主要结构2的顶部上的模块可连接到顶部栅格4上；

将外部悬挂支承件6连接到主要结构2上；有利地通过如箭头F指示的那样提起模块5来完成这一点，例如用绳索起重器29；绳索起重器29可为暂时的(即，以可移除的方式，使得在架设它们之后可移除)连接到主要结构2(图2)上，当顶部栅格4是模块5(待连接到主要结构2的顶部上的模块)的一部分时，顶部栅格4通过绳索起重器29提升，并且然后连接到主要结构2上；

将相邻模块5(图3或4)的外围热交换表面7连接在一起。

将外部悬挂支承件6连接到主要结构2上包括将外部悬挂支承件6直接或间接地连接到主要结构2上。这个连接例如可为焊接连接。

可用不同的方式将外围热交换表面7连接在一起。

在一个示例中，将外围热交换表面7连接在一起包括将模块5的外围热交换表面7的各个管8焊接到另一个模块5的外围热交换表面7的管8上。

在另一个示例中，模块可具有外围热交换表面7，外围热交换表面7具有连接到集管13上的收集器12；在这种情况下，将外围热交换表面7连接在一起包括将模块5的集管13连接到另一个模块5的集管13上。

当模块5进一步具有位于外围热交换表面7内的内部热交换表面15和连接到内部热交换表面15上的内部悬挂支承件16时，方法进一步包括将模块5的内部热交换表面15连接到另一个模块5的内部热交换表面15上。

也可用不同的方式完成这个连接。

在一个示例中，通过将内部热交换表面15直接焊接在一起或者通过中间管子16焊接在一起，来将模块5的内部热交换表面15连接到另一个模块5的内部热交换表面15上。

在另一个示例中，当模块5具有带集管17的内部热交换表面15时，将模块的内部热交换表面15连接到另一个模块的内部热交换表面15上包括将模块的内部热交换表面的集管17连接到另一个模块的内部热交换表面的集管17上。

有利地，首先连接到主要结构2上的模块5a (模块可包括顶部栅格4，但这不是强制性的)直接悬挂到主要结构2(例如根据设计，通过顶部栅格4)，而接连地连接到主要结构2上的其它模块5b-5e则通过按顺序连接在已经连接到主要结构2上的模块下方，来间接地连接到主要结构2上。

优选地，在提升期间，绳索起重器29连接到外部悬挂支承件6和外围热交换表面7和内部热交换表面15(如果提供了的话)上。在模块(在主要结构2的顶部处连接的一个)设有顶部栅格4，并且(作为优选方案)外部悬挂支承件6、外围热交换表面7和内部热交换表面15(如果提供了的话)连接到顶部栅格4上的情况下，绳索起重器29可仅连接到顶部栅格4上。本发明还涉及一种组装模块的方法。

此方法包括(图13-20)

提供模块组装台30(图13)，

提供外围热交换表面组装台31(图13)，

对模块组装台提供提升塔架32(图14)，

将外围热交换表面7组装在外围热交换表面组装台31上(图15)，外围热交换表面7很可能还设有支柱33(即，用于外围热交换表面7的加固元件；图16)，

沿竖向位置将外围热交换表面7提起到模块组装台30上 (图17)，

移除外围热交换表面组装台31(图13)，

提供外部悬挂支承件6(图18)，而且如果需要的话，提供收集器和集管和用于收集器和集管的保护。

另外，可在提供至少外部悬挂支承件6的同时，至少安装内部热交换表面15。

当然，可彼此独立地提供所描述的特征。