[发明专利]膜式水冷壁制造方法，用于制造输送导管的弯管装置及利用其的输送导管制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由例如流贯有水的多个管(tube)构成的圆筒形膜式水冷壁(membrane wall)制造方法，以及一种用于制造中央部弯曲的输送导管(transfer duct)的弯管(pipe bending)装置及利用其的输送导管制造方法。

背景技术

一般而言，整体煤气化联合循环(IGCC：Integrated Gasification Combined Cycle)发电站可以比较清洁或高效地从类似于煤炭的碳氢化合物(hydrocarbon)供给原料中产生能源。

IGCC技术使碳氢化合物供给原料在气化器(Gasifier)内和氧发生反应，从而可以使碳氢化合物供给原料转化为气体混合物，即合成气体。

气化器设置在外部压力容器和外部压力容器内部，包括环绕气化反应区域的圆筒形的内部膜式水冷壁。

膜式水冷壁作为一种从高温的反应温度中保护外部压力容器的结构，其类似于锅炉(boiler)的水冷壁，由一连串的管制造而成。

煤炭及氧等被注入气化器的气化区域，以便生成主要由氢和一氧化碳组成的合成气体。

煤炭内的矿物质(mineral)形成熔融矿渣(slag)，所述熔融矿渣顺着输送导管的滚烫表面的内侧流入位于气化器底部的水收容部。

如此，在气化器内冷却的合成气体流入合成气体冷却器，进行低温冷却，从而产生高压蒸汽和中压蒸汽。

合成气体冷却器为了使合成气体通过合成气体冷却器内部，包括长度较长的外部容器，并在外部容器的内部，可以使用例如使冷却剂循环的圆筒形的膜式水冷壁。

另外，在气化器及冷却器之间，可以具备连通气化器及冷却器的连接部。连接部和气化器及冷却器的内部使用的膜式水冷壁类似，使得向连接部内部流贯有冷却剂的多个管形成相互连接的圆筒形的导管，同时在连接部中间还可以包括具有弯曲部的膜式水冷壁(以下称为“输送导管”)。

下面，对根据现有技术的具有圆筒形导管形状的膜式水冷壁的制造过程进行说明。

图1是用于说明根据现有技术的圆筒形膜式水冷壁的制造状态的图。

参照图1，相互焊接多个管1a制造成多个单位子束(sub bundle)1。此时，为了使构成单位子束1的管1a对应圆筒形膜式水冷壁的曲率，使用三个以下。

图2是表示在制造根据现有技术的膜式水冷壁时松紧螺旋扣(turnbuckle)的使用状态的图，图3是表示在制造根据现有技术的膜式水冷壁时夹具(jig)的使用状态的图。

参照图2及图3，相互焊接三个管1a制造而成的多个子束1，通过松紧螺旋扣7固定在圆筒形的夹具5上。

之后，为了实现单位子束1间的结合而进行手工焊接。结合完成后，除去松紧螺旋扣7及夹具5，从而完成圆筒形膜式水冷壁。

根据上述现有技术，使单位子束1分别设置在圆筒形夹具5上后，手动焊接子束1之间，从而制成具有弯曲面的圆筒形膜式水冷壁。

因此，为了形成需要的弯曲面，结合三个以上的管1a制造成子束1是有困难的。其结果导致，增加子束1的制造工作，也增加子束1间的结合作业。

另外，还具有如下问题：随着通过松紧螺旋扣7使各个子束1固定在圆筒形夹具5上，需频繁地进行松紧螺旋扣5的固定作业，其使用量也变多。

此外，子束间的结合依靠作业人员的手动焊接，所以发生误差的可能性比较大，存在焊接变形及残余应力的问题。

此外，根据现有技术，设置在气化器及合成气体冷却器之间的具有弯曲部并具有汽缸(cylinder)形状的输送导管按照如下工艺制造而成。

首先，将单位管子组合体以具有一定曲率半径的方式进行一次弯曲，之后将弯曲的单位管子组合体进行二次倾斜(tilting)从而形成具有一定曲率半径且倾斜(tilt)的弯曲(bending)品，所述单位管子组合体通过销钉(pin)使得一对管子连接来构成。

接着，弯曲的单位管子组合体沿着各自长度方向接合，形成弯曲的汽缸形状的输送导管。

为了使现有的输送导管形成如上所述的弯曲品，将单位管子组合体一次弯曲成具有一定曲率半径，并对一次弯曲的单位管子组合体进行二次加压，从而弯曲成倾斜的形态。

换句话说，一次弯曲时，使构成单位管子组合体的一对管子保持水平状态，利用形成有销钉形状的槽的弯曲模(bending die)，从而弯曲成具有规定的曲率半径，二次弯曲时，使用平整的辊子(roller)形状的弯曲工具，使得弯曲成具有一定曲率半径的弯曲品弯曲成具有翘曲(warping)形状。