具有流化床熱交換器的鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有流化床熱交換器的鍋爐。本發(fā)明涉及流化床熱交換器(3A)，熱交換器(3A)包括形成管束的多個管(7)，每個管(7)遵從豎向右行左行交替書寫式路徑，管(7)由置于管束的兩側的至少兩個豎向支承裝置(41，42)支承，其特征在于，每個豎向支承裝置(41，42)包括用于固定管(7)的至少兩個豎向支承件(411，412；421，422)。
【專利說明】具有流化床熱交換器的鍋爐
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐，典型地涉及循環(huán)流化床鍋爐(CTB)，其包括流化床熱交換器。循環(huán)流化床鍋爐包括反應器，其中，固體顆粒被流化，并且其中，可發(fā)生化學反應和/或燃燒反應。循環(huán)流化方式加強顆粒的混合以及潛在的發(fā)熱或吸熱化學反應。
【背景技術】
[0002]流化床熱交換器的運行原理為相對簡單的:熱固體被帶入室中，其中，熱固體被空氣或再循環(huán)煙道氣流化成緩慢地起泡的流化床。熱交換器元件(通常呈遵從右行左行交替書寫式路徑的盤管的形式)位于該流化床內部，并且被供給冷卻劑流體。
[0003]盤管必須由支承件保持。已知的是對支承件使用滑動連接，從而允許管與支承件之間的不同移動。該滑動連接的缺點是與其相關聯(lián)的間隙和磨損可出現(xiàn)。
[0004]使用墊片也是已知的。然而，該解決方案要求高超的構造技巧來安裝流化床熱交換器的所有不同的部件，而沒有間隙，以及之后評估工作的良好執(zhí)行沒有困難。

【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有流化床熱交換器的鍋爐以便解決上面描述的問題。
[0006]上面提到的目的由鍋爐實現(xiàn)，該鍋爐包括流化床熱交換器，熱交換器包括形成管束的多個管，每個管遵從豎向右行左行交替書寫式路徑，管由至少兩個豎向支承裝置(典型地，置于管束的兩側的至少兩個分離的豎向支承裝置)支承。
[0007]在本發(fā)明的鍋爐中，每個豎向支承裝置包括用于固定管的至少兩個豎向支承件，典型地至少兩個分離的豎向支承件。
[0008]因此，將管固定在豎向支承件上防止局部振動和由其產生的可能磨蝕。對裝置使用至少兩個支承件使得可以分開工作量。
[0009]每個管的右行左行交替書寫式路徑可包括水平部分，兩個連續(xù)的水平部分由豎向部分連結在一起，因此在水平部分之間形成彎曲部。
[0010]一個支承裝置可位于管束的左側，而一個支承裝置可位于管束的右側。
[0011]豎向支承件可為豎管。
[0012]形成豎向支承件的管可被冷卻或不被冷卻。
[0013]對于至少一個支承裝置，熱交換器的每個管的至少一個水平部分(優(yōu)選為每個水平部分)優(yōu)選地固定于支承裝置的僅一個豎向支承件。
[0014]對于每個支承裝置，熱交換器的每個管的至少一個水平部分(優(yōu)選為每個水平部分)優(yōu)選地固定于支承裝置的僅一個豎向支承件。
[0015]對于至少一個支承裝置，熱交換器的至少一個管(優(yōu)選為每個管)的兩個連續(xù)的水平部分優(yōu)選地不固定于支承裝置的相同豎向支承件。
[0016]對于每個支承裝置，熱交換器的至少一個管(優(yōu)選為每個管)的兩個連續(xù)的水平部分優(yōu)選地不固定于支承裝置的相同豎向支承件。
[0017]對于每個支承裝置，熱交換器的每個管優(yōu)選地固定于支承裝置的僅一個豎向支承件，并且對于每個支承裝置，熱交換器的每個管的兩個連續(xù)的水平部分優(yōu)選地不固定于支承裝置的相同豎向支承件。
[0018]鍋爐可包括固體顆粒在其中持續(xù)燃燒的火爐，并且流化床熱交換器可置于火爐外部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]從僅經由非限制性實例給出的本發(fā)明的實施例的以下描述，以及參照附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見，其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的鍋爐的圖，以及
圖2至10是鍋爐的局部視圖，其顯示本發(fā)明的流化床熱交換器支承系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出鍋爐，該鍋爐包括固體顆粒在其中持續(xù)燃燒的火爐I。火爐I的頂部經由抽出管道12連接于分離部件2，抽出管道12傳送煙道氣和循環(huán)顆粒。
[0021]分離部件2 (例如旋流器)將氣體輸送到從其頂部開始的煙道20，并且分離部件2將顆粒輸送到循環(huán)管道23，循環(huán)管道23通往置于火爐I外部的外部致密流化床3中。循環(huán)管道23大體設置有虹吸管和絕緣層。外部床3設置有第一熱交換器3A，并且在該實例中，第一熱交換器3A呈一組管的形式，該組管在豎向平面中呈Z字形，遵從右行左行交替書寫式路徑，以使長管節(jié)段優(yōu)選為水平的。經由入口 39向第一熱交換器3A供給冷卻劑流體，例如水。熱交換器3A的出口 30可連接于可位于火爐I中的第二熱交換器3B。
[0022]描述的其余部分致力于熱交換器3A的支承。將注意，本發(fā)明不受限于外部流化床熱交換器，而是還可與其它流化床熱交換器一起使用。
[0023]如圖2以及圖3的透視圖所示，熱交換器3A包括在豎向平面中呈Z字形的多個管7(在該實例中，四個管)。管7可具有正方形或圓形橫截面。蛇形管7遵從每個右行左行交替書寫式路徑。右行左行交替書寫是一種雙向文字，在古代手稿和其它銘文中最常見。文字每隔一行倒轉或顛倒，字母也倒過來。不像現(xiàn)代英語那樣從左到右，或者像阿拉伯語和希伯來語那樣從右到左，必須反方向閱讀右行左行交替書寫中的交替行。名稱“右行左行交替書寫”得名自希臘語。其詞源來自bous，“公?！?，以及Str印hein，“轉動”，這是因為書寫者的手像公牛橫跨田地拉犁那樣來回前進，并且在每行的末尾改變方向以沿反方向返回(即，“如公牛拉犁”)。以該方式，管路徑從右到左以及從左到右交替地前進。
[0024]由空余空間分離的兩個或更多個不同的支承裝置41、42實現(xiàn)流化床熱交換器束管的支承。一個裝置41位于交換器的左側，而另一個裝置42位于交換器的右側。每個裝置41、42包括至少兩個豎向支承件411、412 ;421、422 (其由空余空間分離，并且為兩個緊密的吊管)，以及交替焊接的干涉夾具支承件，可根據(jù)機械計算結果來調節(jié)其位置。吊管411、412 ;421、422可被冷卻，如高溫過熱器(HTS)束中那樣。可選地，吊管411、412 ;421、422可不被冷卻，如中溫過熱器(ITS)束中那樣。
[0025]圖4示出管7與豎管411、412、421、422之間的固定點6。[0026]如圖5所示，管7的固定點6由圓表示，對于每個支承裝置41，42，每個交換器管7的每個水平部分優(yōu)選地固定于支承裝置41、42的僅一個豎管。這允許減小交換器中的彎曲應力。此外，為了減小彎曲應力，如圖6所示，對于每個支承裝置41、42，管7的兩個連續(xù)的水平部分(即，置于右行左行交替書寫式路徑的一個彎曲部前面的管的水平部分，以及置于彎曲部后面的水平部分)優(yōu)選地不固定于相同豎管。
[0027]在圖7中顯示與這些優(yōu)選條件一致的第一固定實施例。在左側，第一支承裝置41包括兩個豎向支承件411、412，S卩，一個左支承件411和一個右支承件412。以相同的方式，在右側，第二支承裝置42包括兩個豎向支承件421、422，即，一個左支承件421和一個右支承件422。管束包括五個管71至75。管71、72、73、74、75遵從包括四個彎曲部A、B、C、D的右行左行交替書寫式路徑。當然，經由實例給出管的數(shù)量和彎曲部的數(shù)量，并且本領域技術人員可選擇不同數(shù)量的管和彎曲部。
[0028]如果考慮管71 ( S卩，編號為N的管)，則該管71在彎曲部A前面連接于第一支承裝置41的右支承件412，并且在彎曲部A后面連接于第一支承裝置41的左支承件411。在彎曲部A后面，管71接著在彎曲部B前面連接于第二支承裝置42的左支承件421，并且在彎曲部B后面連接于第二支承裝置42的右支承件422。接著，重復相同的連接模式:管71在彎曲部C前面連接于第一支承裝置41的右支承件412，并且在彎曲部C后面連接于第一支承裝置41的左支承件411。接著，管71在彎曲部D前面連接于第二支承裝置42的左支承件421，并且在彎曲部D后面連接于第二支承裝置42的右支承件422。
[0029]管73和75 ( S卩，編號為N+2的管)以與管71 (編號為N的管)相同的方式連接。
[0030]根據(jù)該第一實施例，管72和74(S卩，編號為N+1的管)以相反的方式連接，即，管N與第一支承裝置41的右支承件412的連接被管N+1與第一支承裝置41的左支承件411的連接代替，并且反之亦然。以相同的方式，管N與第二支承裝置42的右支承件422的連接被管N+1與第二支承裝置41的左支承件421的連接代替，并且反之亦然。
[0031]在圖8中顯示第二實施例。根據(jù)該實施例，所有管71至75在彎曲部A前面連接于第一支承裝置41的右支承件412。因此，所有管71至75在彎曲部A后面連接于第一支承裝置41的左支承件411。以相同的方式，所有管71至75在彎曲部B前面和彎曲部A后面連接于第二支承裝置42的右支承件422。因此，所有管71至75在彎曲部B后面連接于第二支承裝置42的左支承件421。
[0032]圖9和圖10分別顯示第三和第四實施例。因此，教導了本領域技術人員可執(zhí)行各種構造。這些構造與圖5和圖6中示出的兩種情況一致，S卩，I)對于至少一個支承裝置，并且優(yōu)選地對于兩個支承裝置，交換器管的每個水平部分固定于支承裝置的僅一個豎管，以及2)對于每個支承裝置，并且優(yōu)選地對于兩個支承裝置，交換器管的兩個連續(xù)的水平部分(即，置于右行左行交替書寫式路徑的一個彎曲部前面的管的水平部分，以及置于彎曲部后面的水平部分)固定于支承裝置的不同的豎管。
【權利要求】
1.一種包括流化床熱交換器(3A)的鍋爐，所述熱交換器(3A)包括形成管束的多個管(7)，每個管(7)遵從豎向右行左行交替書寫式路徑，所述管(7)由置于所述管束的兩側的至少兩個豎向支承裝置(41,42)支承,其特征在于,每個豎向支承裝置(41,42)包括用于固定所述管(7)的至少兩個豎向支承件(411，412 ;421，422)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鍋爐，其特征在于，每個管(7)的所述右行左行交替書寫式路徑包括水平部分，兩個連續(xù)的水平部分通過豎向部分連結在一起，因此在所述水平部分之間形成彎曲部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鍋爐，其特征在于，一個支承裝置(41)位于所述管束的左側，并且一個支承裝置(42)位于所述管束的右側。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的鍋爐，其特征在于，所述豎向支承件(411，412 ;421，422)是豎管。
5.根據(jù)權利要求4所述的鍋爐，其特征在于，形成所述豎向支承件(411，412;421，422)的所述管被冷卻或不被冷卻。
6.根據(jù)權利要求2至5中的任一項所述的鍋爐，其特征在于，對于至少一個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的每個管(7)的每個水平部分固定于所述支承裝置(41，42)的僅一個豎向支承件(411，412 ;421，422)。
7.根據(jù)權利要求6所述的鍋爐，其特征在于，對于每個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的每個管(7)的每個水平部分固定于所述支承裝置(41，42)的僅一個豎向支承件(411,412 ;421，422)。
8.根據(jù)權利要求2至7中的任一項所述的鍋爐，其特征在于，對于至少一個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的每個管(7)的兩個連續(xù)的水平部分不固定于所述支承裝置(41,42)的相同豎向支承件(411，412 ;421，422)。
9.根據(jù)權利要求8所述的鍋爐，其特征在于，對于每個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的每個管(7)的兩個連續(xù)的水平部分不固定于所述支承裝置(41，42)的相同豎向支承件(411，412 ;421，422)。
10.根據(jù)權利要求1至9中的任一項所述的鍋爐，其特征在于，對于每個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的管(7)的每個水平部分固定于所述支承裝置(41，42)的僅一個豎向支承件(411，412 ;421，422)，并且對于每個支承裝置(41，42)，所述熱交換器(3A)的每個管(7)的兩個連續(xù)的水平部分不固定于所述支承裝置(41，42)的相同豎向支承件(411，412 ;421，422)。
11.根據(jù)權利要求1至10中的任一項所述的鍋爐，其特征在于，所述鍋爐包括固體顆粒在其中持續(xù)燃燒的火爐(I)，并且所述流化床熱交換器(3A)置于所述火爐(I)外部。
【文檔編號】F23C10/18GK103836615SQ201310592277
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2012年11月23日
【發(fā)明者】F.卡魯茲, C.恩奧特, A.夸蘭塔, T.格里伊 申請人:阿爾斯通技術有限公司