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CN103250000A - 在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁 - Google Patents

在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁 Download PDF

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CN103250000A CN2011800576468A CN201180057646A CN103250000A CN 103250000 A CN103250000 A CN 103250000A CN 2011800576468 A CN2011800576468 A CN 2011800576468A CN 201180057646 A CN201180057646 A CN 201180057646A CN 103250000 A CN103250000 A CN 103250000A
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Abstract

一种在基本长方形的燃烧器开口(2)的区域中的曲壁，其中，曲壁(1)由管道壁(3)形成，并且管道壁(3)由以气密方式焊接的管道-散热片-管道的组合组成，并且冷却介质流过其管道(5)，其中沿着长方形的燃烧器开口(2)的两个纵向侧(7)的曲壁(1)的至少一部分是通过预制的管道壁节段(4)形成的，并且其中，预制的管道壁节段(4)是以平坦的状态在车间机械焊接在一起的，并且后续在车间弯曲成70–140mm的壁弯曲半径(R)和110°–150°的壁弯曲角度(W)。

Description

在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁
技术领域
本发明涉及在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁。
背景技术
在装配燃烧器的蒸汽发生器的管道壁区域中，壁是弯曲的，蒸汽发生器的燃烧室可通过燃烧器而利用例如化石燃料进行加热。除了别的之外，在大型四角燃烧蒸汽发生器的情况下使用了圆形或长方形的燃烧器开口，通常在蒸汽发生器的管道壁区域中利用长方形的燃烧器开口。蒸汽发生器的管道壁通常由管道-散热片-管道的组合来形成，其中冷却介质流过这些管道。
在当前现代的蒸汽发生器(其每个蒸汽发生器通常具有8个燃烧器开口，并且其具有超过800MW的输出以及超过100 m的整体高度)中，燃烧器和因而燃烧器开口也相应地以大型尺寸来实现。这对这些燃烧器开口处的曲壁的生产侧的结构方案和实施产生了很高的要求。这些燃烧器开口由管道-散热片-管道的组合来形成，其从蒸汽发生器的管道壁或多个管道壁的平面或转角向外弯曲，即指向远离燃烧室的方向。曲壁的产生是以这样一种方式来实现的，即所有管道弯曲，并且用于此目的的散热片在单独的制造过程中预制出来，散热片在用于焊接的两个侧上被给予双斜面焊缝处理。然后用手将弯曲的散热片焊接到管道弯曲部分上，从而形成所需的曲壁。
由于大型燃烧器开口尺寸和手工焊接的多样性(管道-散热片-管道)以及由此造成的焊接材料的累积，结果是增加了制造的不准确度，这主要是由于高水平的焊缝收缩的结果。类似地，例如由于需要装置和夹具来确保曲壁的尺寸稳定性和几何形状，前述制造程序需要很高的制造费用。此外，考虑到手工焊接的多样性，矫直上的费用增加是不可避免的。
本发明的目的是提出一种在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁，其中，它的生产和安装以一种高效且切实可行的方式来执行。具体地说，本发明的目的是提出一种曲壁，其在成本减少、品质提升且制造时间减少的同时简化了制造，并且具体地说，其就结构而言设计为使得装配在燃烧器开口上的燃烧器经历良好的冷却。
发明内容
前述目的通过基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁来实现，如在权利要求1的整个特征部分中声明的那样。
本发明的有利的实施例可从从属权利要求中收集。
通过根据本发明的方案，设计在基本长方形的燃烧器开口的区域中的曲壁，使其具有以下优点：
最大限度地减小了曲壁上的焊缝收缩，
提高了曲壁的制造过程的可管理性，
极大地提高了曲壁设计的形状精度，
减少了曲壁的制造费用，
并且减少了曲壁的制造时间。
本发明的一项有利的研究是规定了曲壁的壁弯曲半径R为100 mm。这确保了燃烧器以最完全的方式得到抗热辐射的保护，所选择的半径代表制造方面的最佳值。
在本发明的一个有利的实施例中，曲壁的壁弯曲角度W是135°。就制造而言，这个角度代表最佳值，并且最佳地保护燃烧器免于热辐射。
本发明的一项有利的研究规定了预制的管道壁节段具有500至1200 mm的宽度。这个宽度组成了在期望相应的预制管道壁节段之间具有很少手工焊缝和弯曲工具的滚动的制造可能性之间的最佳值。
有利的是，管道的管道直径在31.8 mm至38 mm之间，并且管道的壁厚在4 mm至7.1 mm之间。因此，从热量的观点来看，达到了蒸汽发生器的要求(冷却剂吞吐量等等。)，其次提出了相对于弯曲而言可以很容易进行管理的尺寸。在进一步的有利的研究中，散热片的宽度在10至25 mm之间。
附图说明
下面将利用附图和说明书更详细地解释本发明的示例性实施例。
图1显示了图中示意性地示出的蒸汽发生器管道壁的长方形的燃烧器开口，其是在燃烧器的区域中通过使管道壁(曲壁)弯曲而产生出来的，
图2显示了示意性地示出的根据图1的“A-A”剖面的通过燃烧器开口的横截面图，
图3显示了示意性地示出的根据图2的”B”图的管道壁节段的平面图(旋转90°的平面图)。
具体实施方式
图1显示了图中示意性地示出的蒸汽发生器管道壁的基本长方形的燃烧器开口2，该开口是由管道壁3的曲壁1产生出来的。
根据本发明，曲壁1的至少一部分沿着长方形的燃烧器开口2的两个纵向侧7通过预制的管道壁节段4而形成。预制的管道壁节段4根据本发明是在车间且以平坦或平的状态通过机器焊接起来的(机械焊接)，其还可被指定为管面板，且由管道5和散热片6的组合装配而成。若干个管道5和散热片6插入到为此目的准备好的管面板焊接机的设备中，以便实现有待预制的管道壁节段4的所需宽度。这里已经证明500至1200 mm的管道壁节段4的宽度是有利的，因为在这种情况下，有待彼此手动焊接到一起的预制的管道壁节段4的连接焊缝的数量可保持较小，并且在管面板焊接机中和后续在机械弯曲期间可以很好地管理这个宽度范围。为了取得管道5至管道5的所需间距(管道壁中的管道间距)，所有散热片6在通过管面板焊接机将它们焊接到管道5上之前将根据其宽度进行校准。由于散热片6的校准，有利地免除了在这些散热片上的双槽焊缝斜坡的复杂的机械加工，其在手工焊接期间本来将是必要的。
在管道5和散热片6机械焊接以形成平坦的管道壁节段4之后，根据本发明，整个管道壁节段4将在车间通过管道壁弯曲机弯曲成70至140 mm之间的壁弯曲半径R以及110°至150°之间的壁弯曲角度W，其中，管道壁节段4优选弯曲成具有100 mm的壁弯曲半径R，并且进一步优选具有135°的壁弯曲角度W(见图2和图3)。壁弯曲角度W应理解为预制的管道壁节段4的一端相对于管道壁节段4的另一端优选弯曲135°，这意味着在管道壁节段4的两端之间产生优选45°的封闭角度。
由于根据本发明的机械焊接的管道壁节段4是预制的，所以产生了几何学上精确限定的形状，其在后续弯曲之后维持这个几何形状精度，因而各个预制的管道壁节段4代表在整个曲壁1中的尺寸精确且固定的基准点。
因为管道壁节段4在焊接机中进行焊接之前由于散热片6的校准而具有固定的间距，所以免除了高达95%的手工焊接，其对于焊缝收缩，主要是相对于管道轴线横向的焊缝收缩是有责任的。因而，机械焊接且后续弯曲的管道壁节段4有助于管理曲壁1中的尺寸和形状偏差，这种偏差本来会出现且由焊缝收缩造成。
曲壁1的管道壁节段4的管道5根据本发明具有例如31.8至38 mm的管道外径和4至7 mm的壁厚。插入在曲壁1的管道5之间的散热片6根据本发明具有例如10至25 mm的宽度。
通过根据本发明的曲壁1和其具体的几何形状，除了制造方面的优点之外，还确保了装配到曲壁1的燃烧器开口2上的燃烧器的广泛的冷却和抗热辐射的保护。这也是特别通过狭窄的壁弯曲半径R来实现的。
部件列表：
1 曲壁；
2 燃烧器开口；
3 管道壁；
4 管道壁节段；
5 管道；
6散热片；
7 长方形燃烧器开口的纵向侧。

Claims (6)

1. 一种在基本长方形的燃烧器开口(2)的区域中的曲壁，其特征在于，所述曲壁(1)由管道壁(3)形成，并且所述管道壁(3)由以气密方式焊接的管道-散热片-管道的组合组成，并且冷却介质流过其管道(5)，
其中，所述曲壁(1)的至少一部分沿着所述长方形的燃烧器开口(2)的两个纵向侧(7)通过预制的管道壁节段(4)而形成，并且其中，所述预制的管道壁节段(4)是以平坦的状态在车间机械焊接在一起的，并且后续在车间弯曲成70–140 mm的壁弯曲半径(R)和110°–150°的壁弯曲角度(W)。
2. 根据权利要求1所述的曲壁，其特征在于，所述壁弯曲半径(R)是100 mm。
3. 根据权利要求1所述的曲壁，其特征在于，所述壁弯曲角度(W)是135°。
4. 根据权利要求1所述的曲壁，其特征在于，所述管道壁节段(4)具有500至1200 mm的宽度。
5. 根据权利要求1所述的曲壁，其特征在于，所述管道(5)的管道直径在31.8 mm至38 mm之间，并且所述管道(5)的壁厚在4 mm至7.1 mm之间。
6. 根据权利要求1所述的曲壁，其特征在于，所述散热片(6)的宽度在10 mm至25 mm之间。
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