專利名稱：蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器，尤其是臥式結(jié)構(gòu)的蒸汽發(fā)生器，該蒸汽發(fā)生器帶有
可由加熱介質(zhì)沿近似水平的熱燃?xì)夥较蛄鬟^的熱燃?xì)馔ǖ馈?
背景技術(shù)：
在燃?xì)夂驼羝啓C(jī)設(shè)備中，來自燃?xì)廨啓C(jī)的膨脹的工作介質(zhì)或熱燃?xì)庵泻械臒?量被用于為蒸汽輪機(jī)產(chǎn)生蒸汽。熱傳遞在連接在燃?xì)廨啓C(jī)下游的廢熱蒸汽發(fā)生器中實(shí)現(xiàn)， 在該廢熱蒸汽發(fā)生器中通常布置有多個(gè)用于預(yù)熱水、用于產(chǎn)生蒸汽以及用于過加熱蒸汽的 加熱面。所述各加熱面連接到蒸汽輪機(jī)的水-蒸汽循環(huán)內(nèi)。所述水-蒸汽循環(huán)通常包括多 個(gè)、例如三個(gè)壓力級，其中，每個(gè)壓力級可以具有蒸發(fā)器加熱面。 對于作為廢熱蒸汽發(fā)生器連接在燃?xì)廨啓C(jī)就熱燃?xì)舛韵掠蔚恼羝l(fā)生器考慮 多種可選的設(shè)計(jì)方案、即作為直流式蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)和作為對流式蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)。 在直流式蒸汽發(fā)生器的情況下，設(shè)置為蒸汽管的蒸汽發(fā)生器管的加熱導(dǎo)致蒸汽發(fā)生管中的 流動(dòng)介質(zhì)在一次性地流過時(shí)蒸發(fā)。相反，在自然或強(qiáng)制對流式蒸汽發(fā)生器中，在回路中導(dǎo)引 的水在流過蒸汽管一次時(shí)僅部分地蒸發(fā)。在此，未蒸發(fā)的水在與所產(chǎn)生的蒸汽分離后為進(jìn) 一步蒸發(fā)而被重新供入蒸汽管，其中，所蒸發(fā)的部分由蒸發(fā)系統(tǒng)重新供入的水補(bǔ)充。
臥式結(jié)構(gòu)的廢熱蒸汽發(fā)生器不僅是在制造成本方面、而且在必需的維護(hù)工作方面 也提供了特別有利的優(yōu)點(diǎn)，其中，被加熱的介質(zhì)或熱燃?xì)?也即尤其是來自燃?xì)廨啓C(jī)的廢 氣)沿近似水平的流動(dòng)方向被導(dǎo)引通過蒸汽發(fā)生器。相對于所謂的立式結(jié)構(gòu)(其中被加熱 介質(zhì)沿基本上豎直的方向流過蒸汽發(fā)生器)這種臥式結(jié)構(gòu)能夠保持構(gòu)造技術(shù)上的成本相 對較小。在構(gòu)造技術(shù)方面，為構(gòu)成蒸汽發(fā)生器外壁或其熱燃?xì)馔ǖ赖膫?cè)壁選擇框架支承件 (Portalrahmentragwerk)作為通常的支承解決方案，通過該框架支承件將受到的載荷傳導(dǎo) 到地基里。在此，一方面所受到的垂直載荷來自加熱面載荷、其它部件、管道、工作臺等，而 另一方面，也要考慮煙氣或熱燃?xì)饧s為70mbar的內(nèi)部壓力作為另一重要的載荷分量。在 此，由于煙氣的內(nèi)部壓力而造成的載荷分量傳導(dǎo)相對較大的彎矩到支撐結(jié)構(gòu)中，使得在設(shè) 計(jì)支承件時(shí)必須相應(yīng)地提供尺寸適當(dāng)設(shè)計(jì)的構(gòu)件和部件。因此，為適當(dāng)?shù)爻惺苓@種載荷就 需要相對較高的材料和制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種上述類型的蒸汽發(fā)生器，其中， 以保持得特別小的成本并且以特別簡單的結(jié)構(gòu)確保可靠地承受所述載荷，尤其是由熱燃?xì)?的設(shè)計(jì)_內(nèi)部壓力造成的附加載荷。
根據(jù)本發(fā)明，這一技術(shù)問題如下地解決使熱燃?xì)馔ǖ烙啥鄠€(gè)沿?zé)崛細(xì)夥较蚩辞?br> 后布置的支撐框架包圍，其中，支撐框架中的至少兩個(gè)通過多個(gè)水平板相互連接。
因此，本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思由制造和材料決定的用于傳導(dǎo)所述載荷的成本可
以以這樣的方式保持得尤其小，即，尤其是使通過煙氣的內(nèi)部壓力引入的載荷分量不像常
3規(guī)的系統(tǒng)那樣通過熱燃?xì)馔ǖ赖母鱾€(gè)框架元件傳遞、而是集中地傳遞到地基內(nèi)。為此，設(shè)有多個(gè)恰當(dāng)?shù)匕鼑鸁煔馔ǖ阑驘崛細(xì)馔ǖ赖闹慰蚣?，即，尤其是支柱和桿。在此，為了保證可靠地傳遞引起彎矩的載荷，支撐框架應(yīng)通過適當(dāng)定位的水平板連接成一種桁架結(jié)構(gòu)。所述水平板在此設(shè)計(jì)為水平牽桿的類型。尤其可以通過一種桁架結(jié)構(gòu)類型的、與支撐框架相連的水平板(水平桁架結(jié)構(gòu))將自由的懸跨高度顯著地降低到三分之一，使得垂直支柱僅還承受通常彎矩的約八分之一 (即12. 5% )。因此，能夠以顯著減少的材料投入實(shí)現(xiàn)可靠的支撐。所產(chǎn)生的變形通過水平桁架結(jié)構(gòu)的使用而同樣得到顯著降低。
在此，一種特別可靠的載荷傳遞可以通過特別對稱且均勻分布地為熱燃?xì)馔ǖ劳獗砻嫣峁┯伤綘織U獲得的桁架結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。為此，水平板有利地布置在熱燃?xì)馔ǖ赖膬蓚?cè)。在此，通過在一種特別有利的結(jié)構(gòu)中將每兩個(gè)水平牽桿關(guān)于熱燃?xì)馔ǖ莱蓪Σ⑾嗷χ玫夭贾茫梢詫?shí)現(xiàn)一種特別對稱且因而相對易于保持且有效的結(jié)構(gòu)。 有利的是，構(gòu)成桁架結(jié)構(gòu)的部件在其材料選擇及尺寸方面這樣適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)，使得
能夠在作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的、約70mbar的熱氣體內(nèi)部壓力下可靠地并以充分設(shè)計(jì)的安全余量
傳遞由于煙氣的內(nèi)部壓力引入的載荷以及彎矩。在此，這種由設(shè)計(jì)決定的內(nèi)部壓力連續(xù)地
作為熱燃?xì)馔ǖ浪胁考幕A(chǔ)是合適的，盡管在熱燃?xì)馔ǖ赖某隹趨^(qū)域由于熱燃?xì)庠馐?br> 的壓力損失而在在運(yùn)行時(shí)流過熱燃?xì)馔ǖ赖倪^程中造成相對較小的內(nèi)部壓力。 此外，在一種特別有利的擴(kuò)展中這樣地適當(dāng)考慮通常在熱燃?xì)馔ǖ赖娜肟趨^(qū)域內(nèi)
相對最高的熱燃?xì)鈨?nèi)部壓力的情況，即，兩個(gè)設(shè)置在熱燃?xì)馔ǖ赖南鄬χ玫膫?cè)壁上的水平
板在熱燃?xì)馔ǖ赖娜肓鲄^(qū)域通過基本上水平取向的拉桿相互連接。因此，比所計(jì)算出的風(fēng)
載荷(Windlast)大大約五倍的、由熱燃?xì)獾膬?nèi)部壓力導(dǎo)致的載荷在熱燃?xì)馔ǖ赖臒煔馊?br> 口側(cè)通過各自的拉桿耦合和補(bǔ)償，使得這種與桁架結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)的載荷不必沿軸A以及
軸B傳遞給地基。 有利的是，沿軸B和L的支撐框架帶有2750毫米的基部，約是31. 52米的高度的1/12，且水平板帶有2. 1米的基部，約是長度的1/8。 合適的是，蒸汽發(fā)生器被用作燃?xì)饧罢羝啓C(jī)設(shè)備的廢熱蒸發(fā)器。在此，蒸汽發(fā)生器優(yōu)選地在熱氣體側(cè)連接在燃?xì)廨啓C(jī)下游。在這種連接中，可以相宜地在燃?xì)廨啓C(jī)之后設(shè)置用于提高熱燃?xì)鉁囟鹊母郊蛹訜崞鳌?通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過將支撐框架相互連接的水平板構(gòu)成一個(gè)用
于熱燃?xì)馔ǖ乐С薪Y(jié)構(gòu)的桁架結(jié)構(gòu)，通過該桁架結(jié)構(gòu)可以以保持得特別低的材料耗費(fèi)和制造成本可靠并且集中地傳遞所受到的載荷。盡管在熱燃?xì)馔ǖ赖臒煔馊肟趥?cè)和煙氣出口側(cè)
的兩個(gè)桁架結(jié)構(gòu)之間的垂直支柱因此還以通常的由垂直載荷引起的法向力加載，其中，所受到的彎矩由于懸跨高度的降低而可以明顯地減少。因?yàn)閺澗亟频匾躁P(guān)系MS Q*l2/ll給定，所以可以通過可由桁架結(jié)構(gòu)板實(shí)現(xiàn)使自由長度l減小到約三分之一，并且使相應(yīng)的彎矩降低到約八分之一。


下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形式。
圖1中示出了一種蒸汽發(fā)生器。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的蒸汽發(fā)生器1被設(shè)計(jì)為廢熱蒸汽發(fā)生器，并連接在未詳細(xì)示出的燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣側(cè)下游。蒸汽發(fā)生器1具有圍壁2，該圍壁在臥式結(jié)構(gòu)中構(gòu)成可沿近似水平的、由箭頭4表示的熱燃?xì)夥较騲被流過的、用于來自燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣的熱燃?xì)馔ǖ?。在熱燃?xì)馔ǖ?中，設(shè)有用于對流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱、蒸發(fā)和過加熱的多個(gè)適當(dāng)布置和設(shè)計(jì)尺寸的加熱面。 因此，構(gòu)成熱燃?xì)馔ǖ?的圍壁2在實(shí)施例中按照通常的結(jié)構(gòu)形式分層地構(gòu)建，其中，與構(gòu)成外殼的金屬板、包括調(diào)節(jié)腳相鄰地設(shè)置用作絕緣體的阻擋結(jié)構(gòu)，由一襯層限定該阻擋結(jié)構(gòu)朝向熱燃?xì)馔ǖ?的內(nèi)部空間的邊界。熱燃?xì)馔ǖ?在入口側(cè)具有相對較小的自由流動(dòng)截面，該流動(dòng)截面在過渡段8的范圍內(nèi)沿?zé)崛細(xì)夥较?看連續(xù)地?cái)U(kuò)寬直至熱燃?xì)馔ǖ?本身的自由流動(dòng)截面。 蒸汽發(fā)生器1的支承結(jié)構(gòu)有針對性地設(shè)計(jì)用于在將制造和材料成本保持得特別小的情況下可靠地承受所受到的載荷。為此，蒸汽發(fā)生器l的支承結(jié)構(gòu)一方面包括多個(gè)垂直支柱10，所述支柱在尺寸和材料選擇方面這樣地設(shè)計(jì)，使得它們可以將從加熱面載荷、管道等受到的垂直載荷毫無困難地傳遞到地基。另一方面，作為垂直支柱的補(bǔ)充，還設(shè)有桁架12，通過該桁架進(jìn)一步將所受到的載荷有針對性切集中地向地基傳遞。在此，桁架12由多個(gè)從熱燃?xì)夥较騲看前后布置的支撐框架14構(gòu)成，所述支撐框架分別包圍熱燃?xì)馔ǖ?并且通過多個(gè)水平板16相互連接。在此，水平板16在熱燃?xì)馔ǖ?的兩側(cè)且分別成對地相互對置地布置。在圖1所示的實(shí)施例中示出了兩個(gè)支撐框架14，其中，根據(jù)蒸汽發(fā)生器的可能的其它設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，也可以設(shè)置數(shù)量更多的支撐框架14。這例如在布置了附加加熱器或催化器的情況下是有意義的。 在熱燃?xì)馔ǖ?的入流區(qū)域，每兩個(gè)相互對置的水平板16分別通過基本上水平取向的拉桿18相互連接。在蒸汽發(fā)生器1的運(yùn)行情況下，在所述熱燃?xì)馔ǖ?的入口區(qū)域通常有最大的熱燃?xì)鈨?nèi)部壓力，由內(nèi)部壓力產(chǎn)生的載荷可以比風(fēng)載荷高至多至五倍，通過拉桿18直接在熱燃?xì)馔ǖ?的入口區(qū)域內(nèi)適當(dāng)?shù)伛詈虾拖嗷パa(bǔ)償，使得所述載荷或由此產(chǎn)生的彎矩不必通過桁架結(jié)構(gòu)12傳遞到地基內(nèi)。桁架結(jié)構(gòu)12在實(shí)施例中被設(shè)計(jì)為具有約2. 75米的基部寬度。 在圖1所示實(shí)施例中，在熱燃?xì)馔ǖ?的每側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)用于承受載荷并向桁架結(jié)構(gòu)12傳遞載荷的水平板16。相比于熱燃?xì)馔ǖ?的整個(gè)結(jié)構(gòu)高度，熱燃?xì)馔ǖ?的各個(gè)側(cè)面的懸跨高度在力和力矩傳遞方面降低到三分之一。因?yàn)橄鄳?yīng)的彎矩由關(guān)系M與9*12/11給定，所以相應(yīng)的彎矩由于相應(yīng)較小的懸跨高度而減少到熱燃?xì)馔ǖ?的整個(gè)結(jié)構(gòu)高度時(shí)所受到的彎矩的約八分之一或12. 5%。因此，得到了一種可以以相對較低的材料投入以及與之相聯(lián)系的制造成本實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
一種蒸汽發(fā)生器(1)，帶有可被加熱介質(zhì)沿近似水平的熱燃?xì)夥较?x)流過的熱燃?xì)馔ǖ?6)，所述熱燃?xì)馔ǖ烙啥鄠€(gè)沿所述熱燃?xì)夥较?x)看前后布置的支撐框架(14)包圍，其中，所述支撐框架(14)中的至少兩個(gè)通過多個(gè)水平板(16)相互連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽發(fā)生器(l)，其中，所述水平板(16)布置在所述熱燃?xì)?通道(6)的兩側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽發(fā)生器(1)，其中，兩個(gè)設(shè)置在所述熱燃?xì)馔ǖ?6) 的相對置的側(cè)壁上的水平板(16)在所述熱燃?xì)馔ǖ?6)的入流區(qū)域通過基本上水平取向 的拉桿(18)相互連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器(1)，其中，所述蒸汽發(fā)生器就熱燃 氣而言連接在蒸汽輪機(jī)上游。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器(1)，該蒸汽發(fā)生器(1)帶有可由加熱介質(zhì)沿近似平行的熱燃?xì)夥较?x)流過的熱燃?xì)馔ǖ?6)。該蒸汽發(fā)生器(1)要以特別低的成本和特別簡便的構(gòu)造方式確?？煽康爻惺芩^載荷、尤其是由熱燃?xì)獾脑O(shè)計(jì)內(nèi)部壓力給定的附加載荷。為此，根據(jù)本發(fā)明，加熱通道(6)由多個(gè)從熱燃?xì)夥较?x)看前后布置的支撐框架(14)包圍，其中，所述支撐框架(14)中的至少兩個(gè)通過多個(gè)水平板(16)相互連接。
文檔編號F22B15/00GK101779081SQ200880102828
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者弗雷德·海因里希斯 申請人:西門子公司