膜式水冷壁制造方法，用于制造輸送導(dǎo)管的彎管裝置及利用其的輸送導(dǎo)管制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由例如流貫有水的多個(gè)管(tube)構(gòu)成的圓筒形膜式水冷壁(membrane wall)制造方法，以及一種用于制造中央部彎曲的輸送導(dǎo)管(transfer duct)的彎管(pipe bending)裝置及利用其的輸送導(dǎo)管制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC:1ntegrated Gasificat1n CombinedCycle)發(fā)電站可以比較清潔或高效地從類似于煤炭的碳?xì)浠衔?hydrocarbon)供給原料中產(chǎn)生能源。
[0003]IGCC技術(shù)使碳?xì)浠衔锕┙o原料在氣化器(Gasifier)內(nèi)和氧發(fā)生反應(yīng)，從而可以使碳?xì)浠衔锕┙o原料轉(zhuǎn)化為氣體混合物，即合成氣體。
[0004]氣化器設(shè)置在外部壓力容器和外部壓力容器內(nèi)部，包括環(huán)繞氣化反應(yīng)區(qū)域的圓筒形的內(nèi)部膜式水冷壁。
[0005]膜式水冷壁作為一種從高溫的反應(yīng)溫度中保護(hù)外部壓力容器的結(jié)構(gòu)，其類似于鍋爐(boiler)的水冷壁，由一連串的管制造而成。
[0006]煤炭及氧等被注入氣化器的氣化區(qū)域，以便生成主要由氫和一氧化碳組成的合成氣體。
[0007]煤炭?jī)?nèi)的礦物質(zhì)(mineral)形成恪融礦渣(slag)，所述恪融礦渣順著輸送導(dǎo)管的滾燙表面的內(nèi)側(cè)流入位于氣化器底部的水收容部。
[0008]如此，在氣化器內(nèi)冷卻的合成氣體流入合成氣體冷卻器，進(jìn)行低溫冷卻，從而產(chǎn)生高壓蒸汽和中壓蒸汽。
[0009]合成氣體冷卻器為了使合成氣體通過(guò)合成氣體冷卻器內(nèi)部，包括長(zhǎng)度較長(zhǎng)的外部容器，并在外部容器的內(nèi)部，可以使用例如使冷卻劑循環(huán)的圓筒形的膜式水冷壁。
[0010]另外，在氣化器及冷卻器之間，可以具備連通氣化器及冷卻器的連接部。連接部和氣化器及冷卻器的內(nèi)部使用的膜式水冷壁類似，使得向連接部?jī)?nèi)部流貫有冷卻劑的多個(gè)管形成相互連接的圓筒形的導(dǎo)管，同時(shí)在連接部中間還可以包括具有彎曲部的膜式水冷壁(以下稱為“輸送導(dǎo)管”)。
[0011]下面，對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有圓筒形導(dǎo)管形狀的膜式水冷壁的制造過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0012]圖1是用于說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圓筒形膜式水冷壁的制造狀態(tài)的圖。
[0013]參照?qǐng)D1，相互焊接多個(gè)管Ia制造成多個(gè)單位子束(sub bundle) 10此時(shí)，為了使構(gòu)成單位子束I的管Ia對(duì)應(yīng)圓筒形膜式水冷壁的曲率，使用三個(gè)以下。
[0014]圖2是表示在制造根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的膜式水冷壁時(shí)松緊螺旋扣(turnbuckle)的使用狀態(tài)的圖，圖3是表示在制造根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的膜式水冷壁時(shí)夾具(jig)的使用狀態(tài)的圖。
[0015]參照?qǐng)D2及圖3，相互焊接三個(gè)管Ia制造而成的多個(gè)子束1，通過(guò)松緊螺旋扣7固定在圓筒形的夾具5上。
[0016]之后，為了實(shí)現(xiàn)單位子束I間的結(jié)合而進(jìn)行手工焊接。結(jié)合完成后，除去松緊螺旋扣7及夾具5，從而完成圓筒形膜式水冷壁。
[0017]根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，使單位子束I分別設(shè)置在圓筒形夾具5上后，手動(dòng)焊接子束I之間，從而制成具有彎曲面的圓筒形膜式水冷壁。
[0018]因此，為了形成需要的彎曲面，結(jié)合三個(gè)以上的管Ia制造成子束I是有困難的。其結(jié)果導(dǎo)致，增加子束I的制造工作，也增加子束I間的結(jié)合作業(yè)。
[0019]另外，還具有如下問題:隨著通過(guò)松緊螺旋扣7使各個(gè)子束I固定在圓筒形夾具5上，需頻繁地進(jìn)行松緊螺旋扣5的固定作業(yè)，其使用量也變多。
[0020]此外，子束間的結(jié)合依靠作業(yè)人員的手動(dòng)焊接，所以發(fā)生誤差的可能性比較大，存在焊接變形及殘余應(yīng)力的問題。
[0021]此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)置在氣化器及合成氣體冷卻器之間的具有彎曲部并具有汽缸(cylinder)形狀的輸送導(dǎo)管按照如下工藝制造而成。
[0022]首先，將單位管子組合體以具有一定曲率半徑的方式進(jìn)行一次彎曲，之后將彎曲的單位管子組合體進(jìn)行二次傾斜(tilting)從而形成具有一定曲率半徑且傾斜(tilt)的彎曲(bending)品，所述單位管子組合體通過(guò)銷釘(pin)使得一對(duì)管子連接來(lái)構(gòu)成。
[0023]接著，彎曲的單位管子組合體沿著各自長(zhǎng)度方向接合，形成彎曲的汽缸形狀的輸送導(dǎo)管。
[0024]為了使現(xiàn)有的輸送導(dǎo)管形成如上所述的彎曲品，將單位管子組合體一次彎曲成具有一定曲率半徑，并對(duì)一次彎曲的單位管子組合體進(jìn)行二次加壓，從而彎曲成傾斜的形態(tài)。
[0025]換句話說(shuō)，一次彎曲時(shí)，使構(gòu)成單位管子組合體的一對(duì)管子保持水平狀態(tài)，利用形成有銷釘形狀的槽的彎曲模(bending die)，從而彎曲成具有規(guī)定的曲率半徑，二次彎曲時(shí)，使用平整的輥?zhàn)?roller)形狀的彎曲工具，使得彎曲成具有一定曲率半徑的彎曲品彎曲成具有翹曲(warping)形狀。
[0026]相互連接所述彎曲的單位管子組合體，從而制造成中間部彎曲的輸送導(dǎo)管。
[0027]如上所述，現(xiàn)有的輸送導(dǎo)管的單位管子組合體彎曲過(guò)程使用二次工藝，因此所述現(xiàn)有的輸送導(dǎo)管存在工藝數(shù)增加的問題。
[0028]另外，得到一次彎曲的管子的形狀，并二次彎曲為傾斜形態(tài)，由此最終成品的尺寸可以發(fā)生變化，因?yàn)樵诔叽缱兓瘯r(shí)施加了另外的物理力(例如，液壓千斤頂產(chǎn)生的力)，從而產(chǎn)生必須修正彎曲品的問題。
[0029]《先行技術(shù)文獻(xiàn)》
[0030]專利文獻(xiàn)
[0031](專利文獻(xiàn)I)國(guó)際公開號(hào)WO2008/110592
[0032](專利文獻(xiàn)2) KR 2010-0029396(公開日 2010.03.17)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0033]本發(fā)明目的在于，提供一種膜式水冷壁制造方法，其通過(guò)彎曲板制造，從而可以縮短圓筒形膜式水冷壁的制造時(shí)間以及降低制造成本，所述彎曲板由子束(sub bundle)構(gòu)成并具備一定曲率。
[0034]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種膜式水冷壁制造方法，其通過(guò)將子束間的結(jié)合通過(guò)自動(dòng)焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而可以減少焊接量、減少制造誤差及焊接變形量。
[0035]本發(fā)明的又另一目的在于，提供一種用于制造輸送導(dǎo)管的彎管裝置及利用其的輸送導(dǎo)管制造方法，所述裝置改善彎管沖模結(jié)構(gòu)，使管子單位組合體構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)具備一定的曲率半徑的同時(shí)，并且通過(guò)一定斜率傾斜使其彎曲成傾斜的形態(tài)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種圓筒形膜式水冷壁制造方法，其包括如下步驟:將多個(gè)管沿著長(zhǎng)度方向整齊地相鄰配置，之后相互焊接從而制造多個(gè)子束；所述多個(gè)子束相互焊接，從而制造多個(gè)板(panel)型束；加壓所述板型束，從而形成具有一定曲率的彎曲面的多個(gè)彎曲束；以及對(duì)所述多個(gè)彎曲束利用夾具(jig)進(jìn)行相互焊接。
[0037]就所述板型束而言，可制造為使所述管的長(zhǎng)度方向和所述膜式水冷壁的長(zhǎng)度方向平行的方式彎曲。
[0038]就所述子束而言，可焊接至少四個(gè)管來(lái)制造，所述子束間的結(jié)合可以通過(guò)自動(dòng)焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0039]所述管是鉻鋼的情況，形成所述子束的所述管之間的結(jié)合可以使用膜板焊接方式(membrane panel welding manner)，所述管是合金鋼的情況，形成所述子束的所述管間的結(jié)合可以使用等離子焊接方式(plasma welding manner)。
[0040]所述圓筒形導(dǎo)管可以由二到四個(gè)的板型束制造而成，形成所述板型束的所述子束間的結(jié)合可以通過(guò)自動(dòng)焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0041]所述管是鉻鋼的情況，所述子束間的結(jié)合可以使用門式板狀焊接方式(gantrypanel welding manner)，所述管是合金鋼的情況，所述子束間的結(jié)合可以使用媽極惰性氣體保護(hù)焊焊接方式(gas tungsten arc welding manner)。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種用于制造輸送導(dǎo)管的彎管裝置，其包括可動(dòng)性彎曲工具，其在用于制造輸送導(dǎo)管的管子移動(dòng)時(shí)，向一定的位置進(jìn)行移動(dòng)，從而以具有一定的曲率的方式加壓所述管子；以及對(duì)立面(counter)工具，其固定配置在所述可動(dòng)性彎曲工具的對(duì)面，從而支撐所述管子，并且可動(dòng)性彎曲工具包括彎曲傾斜面，所述彎曲傾斜面和所述管子的長(zhǎng)度方向表面可滑動(dòng)地接觸，以便對(duì)所述管子按一定的扭曲角度進(jìn)行加工，并且所述對(duì)立面工具具有對(duì)立面傾斜面，所述對(duì)立面傾斜面和所述彎曲傾斜面相對(duì)應(yīng)。
[0043]所述可動(dòng)性彎曲工具可包括至少一個(gè)彎曲輥?zhàn)?bending roller)，所述彎曲輥?zhàn)油ㄟ^(guò)利用驅(qū)動(dòng)裝置可進(jìn)行移動(dòng)的可動(dòng)軸得以支撐。
[0044]所述對(duì)立面工具可包括至少一個(gè)沖模輥?zhàn)?die roller)，所述沖模輥?zhàn)雍退鰪澢佔(zhàn)酉鄬?duì)，并通過(guò)固定在一定位置上的固定軸以可旋轉(zhuǎn)的方式得以支撐。
[0045]所述彎曲傾斜面沿著所述彎曲輥?zhàn)拥耐庵?，以相?duì)于所述可動(dòng)軸向下或向上傾斜一定的角度的方式形成，所述對(duì)立面傾斜面沿著所述沖模輥?zhàn)拥耐庵?，以和所述可?dòng)傾斜面相對(duì)應(yīng)的方式傾斜地形成。
[0046]所述彎曲傾斜面及所述對(duì)立面傾斜面上，可以形成對(duì)應(yīng)所述管子外部輪廓的槽。
[0047]所述可動(dòng)性彎曲工具包括兩個(gè)彎曲輥?zhàn)?，所述兩個(gè)彎曲輥?zhàn)右砸欢ㄩg距配置，所述對(duì)立面工具包括一個(gè)沖模輥?zhàn)?，所述一個(gè)沖模輥?zhàn)优c所述兩個(gè)彎曲輥?zhàn)酉鄬?duì)，并配置于所述兩個(gè)彎曲輥?zhàn)又g，并且所述彎曲輥?zhàn)右匀缦路绞竭M(jìn)行直線移動(dòng):所述彎曲輥?zhàn)拥闹行呐c所述沖模輥?zhàn)拥闹行牡木嚯x變小。
[0048]所述可動(dòng)性彎曲工具包括一個(gè)彎曲輥?zhàn)?，所述可?dòng)軸以按著一定的角度可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的方式設(shè)置于所述彎曲輥?zhàn)?，所述?duì)立面工具包括固定在彎曲輥?zhàn)拥膶?duì)面的沖模輥?zhàn)?，并且彎管裝置還可包括接觸輥?zhàn)?，所述接觸輥?zhàn)庸潭ㄅ渲迷趶澢佔(zhàn)拥囊粋?cè)，從而支撐所述管子。
[0049]包括具有相互不同的彎曲傾斜面及對(duì)立面傾斜面的多個(gè)可動(dòng)性彎曲工具及所述對(duì)立面工具，從而可構(gòu)成為根據(jù)所述管子要求的所述扭曲角度而變化使用。