СПОСОБ МОНТАЖА КОТЛА, МОДУЛЯ И КОТЛА, СОДЕРЖАЩЕГО МОДУЛЬ Российский патент 2019 года по МПК F24H9/00 F22B37/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее описание относится к способу монтажа котла, модуля и котла, содержащего модуль.

Котел является, предпочтительно, мощным котлом энергетической установки. Котел, например, является башенным котлом, но также возможны и другие типы котлов, такие как двухкаскадные котлы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для монтажа котла обычно монтируют основную конструкцию (основную стальную конструкцию), а затем все компоненты котла последовательно устанавливают один за другим на основную (несущую) конструкцию и рядом с основной конструкцией.

Результатом этого может быть, например, монтирование основной конструкции, установка опорных стоек/ригелей и вертикальных теплообменных стенок в верхней части основной конструкции, установка внутренних нагревательных поверхностей (экономайзер, подогреватель, перегреватель), соответственно вертикальных теплообменных стенок в нижней части основной конструкции.

Затем также устанавливают газоход и другие компоненты, такие как система трубопроводов, изоляционный материал, вспомогательные устройства, короб для прокладки кабелей, и т.д., обычно снаружи основной конструкции; монтаж этого оборудования выполняют посредством поднятия компонента для встраивания в котел посредством подъемного крана и подсоединения их с заданным местоположением. Сначала обычно устанавливают комплектующие части внизу (у днища) котла, а затем устанавливают комплектующие в верхней части над уже установленными деталями внизу котла.

Обычный способ имеет недостатки, которые заключаются в том, что поскольку различные компоненты устанавливают один за другим и последовательно, то монтаж котла является весьма затратным по времени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один аспект раскрытия включает в себя обеспечение способа, модуля и котла, которые позволяют сократить общее время монтажа котла.

Этот и другие аспекты достигаются обеспечением способа, модуля и котла в соответствии с приложенной формулой изобретения.

Преимущество состоит в том, что, согласно данному способу, нет необходимости иметь в распоряжении мощный подъемный кран на все время монтажа. Мощные подъемные краны требовались для перемещения большого количества компонентов для размещения с различным местоположением в пределах и рядом с основной (несущей) конструкцией. Использование мощных подъемных кранов может быть невыгодным во время монтажа, потому что они могут перемещать только один компонент за один раз, а если используют большее количество подъемных кранов, то они могут мешать друг другу.

Кроме того, преимущественным является то, что в соответствии со способом встраиваемые в котел модули собирают на земле (то есть на нулевом уровне), так что поскольку избегают сборки на большой высоте, то достигается высокая степень безопасности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие особенности и преимущества более очевидны из описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления способа, модуля и котла, показанного посредством неограничительного примера в приложенных чертежах, на которых:

фиг. 1-7 отображают первый вариант осуществления способа;

фиг. 8-16 отображают второй вариант осуществления способа;

фиг. 17-21 отображают третий вариант осуществления способа;

фиг. 22 отображает поперечное сечение основной (несущей) конструкции с испарительными стенками и пароперегревателем;

фиг. 23 и 24 отображают два различных примера модулей.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со ссылкой на фигуры показан способ монтажа котла модульным способом сборки.

Согласно данному способу, монтируют (возводят) основную (несущую) конструкцию 1 (также называемую основной стальной конструкцией), соответственно, обеспечивают наличие предварительно собранных модулей 3, образующих секции котла и монтируемых снаружи основной конструкции 1.

Поскольку модули, образующие секции котла, собирают предварительно, так что тяжелые отдельные компоненты не нужно поднимать и обрабатывать во время монтажа, подъемный кран (такой, как мощный подъемный кран) не требуется во время монтажа модулей 3; поэтому подъемный кран может быть использован, когда требуется, для монтажа основной конструкции 1, затем подъемный кран можно демонтировать, а монтаж остающихся компонентов предпочтительно выполняют посредством канатных домкратов.

Трубчатые теплообменные поверхности 4a-d (такие как трубчатые стенки экономайзера 4a (если установлен), вторичного подогревателя 4b (если установлен), пароперегревателя 4с (если установлен), испарителя 4d) являются соединенными с основной конструкцией 1 (обычно внутри основной конструкции) и, как правило, с опорой на нее.

Такие трубчатые теплообменные поверхности 4a-d устанавливают после монтажа основной конструкции 1, например, их устанавливают до и/или одновременно (то есть параллельно) со сборкой модулей 3; трубчатые теплообменные поверхности 4a-d после монтажа имеют опору на основную конструкцию 1. Трубчатые теплообменные поверхности 4a-d находятся, предпочтительно, в пределах опорной основы 5 основной конструкции 1.

Установка на место теплообменных поверхностей 4a-d может быть выполнена посредством канатных домкратов 7, смонтированных на основной конструкции 1. Обычно сначала устанавливают крышу 11 котла, затем экономайзер 4a, соответственно, вторичный подогреватель 4b, затем пароперенагреватель 4c и испарительные стенки 4d.

Модули 3, предпочтительно, предварительно собирают на месте, это позволяет легкую, быструю и безопасную работу. Кроме того, модули 3 предварительно собирают снаружи конечной опорной основы 6 котла. Это позволяет предварительно выполнять монтаж модулей, не препятствуя монтажу котла, так что общее время монтажа котла может быть сокращено. По той же самой причине сокращения общего времени монтажа котла модули 3, предпочтительно, являются предварительно уже собранными во время монтажа основной конструкции 1.

Например, во время монтажа модули 3 соединяют снаружи основной конструкции с другим модулем или более чем с другими модулями, и/или с основной конструкцией 1, и/или с постоянно наращиваемой конструкцией. Ниже описаны три примера различных вариантов осуществления способа.

ПРИМЕР 1 - монтаж с временной подъемной конструкцией

В первом варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 1-7) первоначально строят основную конструкцию 1 (фиг. 1), поэтому одну временную подъемную конструкцию или большее количество временных подъемных конструкций, включая подъемные башни 13a, устанавливают рядом с основной конструкцией 1; канатные домкраты 7 предпочтительно устанавливают на подъемных башнях 13a и в основной конструкции 1 и устанавливают модули 3 в готовности к монтажу (фиг. 2).

Таким образом, модуль 3a устанавливают, предпочтительно, в его конечную опорную основу 9 (фиг. 3) и поднимают канатными домкратами 7 с высотой H, достаточно большой, чтобы позволить размещение дополнительного модуля 3b с местоположением ниже модуля 3a (фиг. 4).

Дополнительный модуль 3b, соответственно, устанавливают, а модуль 3a размещают с местоположением сверху дополнительного модуля 3b (и дополнительный модуль 3b, соответственно, помещают ниже модуля 3a, предпочтительно, в его опорную основу 9); модуль 3a и дополнительный модуль 3b соединяют, соответственно, вместе для образования группы модулей.

Группу модулей, таким образом, поднимают на высоту, достаточно большую, чтобы позволить размещение дополнительного модуля 3c с местоположением ниже группы модулей; устанавливают другой дополнительный модуль 3c и группу модулей размещают с местоположением сверху дополнительного модуля 3c (фиг. 5). Дополнительный модуль 3c, таким образом, является соединенным с группой модулей.

Поднятие группы модулей, устанавливание и размещение дополнительного модуля с местоположением ниже группы модулей, и соединение дополнительного модуля с группой модулей повторяют (фиг. 6) до тех пор, пока не будут установлены все модули, соединяемые с группой модулей (на фиг. 7 показан котел).

В данном примере высота подъемных башен отрегулирована по самому высокому модульному размеру (то есть вертикальный размер), а канатные домкраты 7 установлены на подъемных башнях 13a и на основной конструкции 1.

Согласно этому способу, модули, монтируемые в верхней части котла, устанавливают первыми, а модули, которые монтируют в нижней части котла, устанавливают последними.

Кроме того, даже если во время монтажа модули предпочтительно устанавливают с местоположением в их конечную опорную основу конструкции, это не является обязательным для исполнения, и, например, модули могут быть собраны снаружи их конечной опорной основы конструкции, а затем группу модулей (или часть группы модулей, только несколько модулей, устанавливают снаружи конечной опорной основы конструкции) перемещают на ее конечную опорную основу.

Такой вариант осуществления способа является особенно предпочтительным, потому что нет необходимости в какой-либо дополнительной постоянной конструкции для удерживания модулей 3, и, к тому же, для поднятия модулей требуется небольшое пространство. Фактически все модули 3, 3a, 3b, 3c (или группа модулей в случае, если она смонтирована снаружи конечной опорной основы) могут быть подняты в их конечной опорной основе 9 (то есть какого-либо дополнительного пространства не требуется, особенно для поднятия модулей или группы модулей рядом с конечной опорной основой модулей).

ПРИМЕР 2 - монтаж с временной подъемной конструкцией, содержащей мостовой переход

Во втором варианте изобретения (показанном на фиг. 8-16) основную конструкцию 1 строят первой (фиг. 8); затем монтируют одну временную подъемную конструкцию, или большее количество временных подъемных конструкций монтируют рядом с основной конструкцией 1 и соединяют с основной конструкцией 1 (фиг. 9).

Временные подъемные системы включают в себя подъемные башни 13a и мостовые переходы 13b, соединяющие подъемные башни 13a с основной конструкцией 1. Над мостовыми переходами 13b устанавливают ходовые тележки 14 с канатными домкратами 7.

Модули 3 устанавливают в готовности к монтажу (фиг. 10), затем модуль 3a устанавливают, предпочтительно, в его конечную опорную основу (фиг. 11).

Затем дополнительный модуль 3b устанавливают рядом с модулем 3a и поднимают канатными домкратами 7 (фиг. 12), перемещают посредством ходовой тележки 14 (фиг. 13) и, соответственно, дополнительный модуль 3b соединяют сверху модуля 3a (фиг. 14) для создания группы модулей.

Таким образом, дополнительный модуль 3c устанавливают рядом с модулем 3a (то есть, около группы модулей 3a и 3b) (фиг. 15), поднимают канатными домкратами 7, перемещают посредством ходовой тележки 14 и выполняют соединение сверху группы модулей.

Устанавливание новых модулей, поднятие и соединение их сверху группы модулей повторяют, пока все модули, соединяемые с группой модулей, не будут установлены.

Временные или постоянные подъемные башни в данном примере являются одинаковыми по высоте с основной конструкцией 1.

Согласно такому способу, модули, устанавливаемые в нижней части котла, устанавливают первыми, а модули, устанавливаемые в верхней части котла, устанавливают последними.

Кроме того, даже если во время монтажа модули, предпочтительно, устанавливают на их опорной основе, это не является обязательным к исполнению, и модули могут быть собраны, например, снаружи их опорной основы конструкции, а затем группу модулей (или часть группы модулей в случае, если только несколько модулей собирают снаружи конечной опорной основы конструкции) перемещают в их конечную опорную основу.

Временные подъемные конструкции, включая подъемные башни 13a и мостовые переходы 13b, в конце демонтируют. На фиг. 16 показан котел, смонтированный по второму варианту осуществления способа; временные подъемные конструкции не показаны, потому что их демонтировали.

В других вариантах осуществления изобретения является также возможным сохранять подъемные конструкции в качестве постоянных подъемных конструкций.

В данном варианте изобретения пространство, необходимое для поднятия модулей 3, находится выше опорной основы конструкции котла 6; например на фиг. 9 и 16 показана опорная основа 6 конструкции котла, сравнимая с местом 25, необходимым для устанавливания временной подъемной конструкции для поднятия модулей.

ПРИМЕР 3 - монтаж с постоянной подъемной конструкцией

В третьем варианте осуществления изобретения (показан на фиг. 17-21) основную конструкцию 1 монтируют первой (фиг. 17), и при монтаже основной конструкции 1 можно начинать предварительную сборку модулей 3; предварительную сборку модулей 3 выполняют снаружи опорной основы 6 котла.

Затем также выполняют монтаж одной или более из постоянных подъемных конструкций 8 смежно с основной конструкцией 1 (фиг. 18).

Таким образом, модуль 3a устанавливают, предпочтительно, в его конечной опорной основе 9 конструкции и поднимают в его конечное положение (фиг. 19). Модуль 3a затем соединяют с подъемной конструкцией 8 и/или с основной конструкцией 1.

Соответственно, дополнительный модуль 3b устанавливают, предпочтительно, в его конечной опорной основе 9 конструкции, поднимают в его конечное положение и соединяют с подъемной конструкцией 8 и/или с основной конструкцией 1, и/или с другими смежными модулями 3a.

Устанавливание, поднятие и соединение модулей повторяют до тех пор, пока все модули, соединяемые с постоянной подъемной конструкцией 8, не будут установлены (фиг. 20).

На фиг. 21 показан пример котла, смонтированного согласно способу третьего варианта изобретения; в данном варианте показана постоянная подъемная конструкция 8, потому что ее не демонтировали.

Согласно такому способу модули, устанавливаемые в верхней части котла, устанавливают первыми, а модули, устанавливаемые в нижней части котла, устанавливают последними.

МОДУЛИ

На фиг. 23 и 24 показаны примеры модулей 3; модули 3 для монтажа котлов содержат систему трубопроводов, и/или изоляционные материалы, и/или вспомогательные устройства, и/или короба для кабелей, и/или патрубки (такие, например, как секции газохода), и/или решетки, и/или вспомогательные устройства, и/или поручни, и/или опоры трубопровода и/или электрооборудование.

Следовательно, модули не содержат трубчатых теплообменных поверхностей или, по меньшей мере, не содержат основных компонентов или деталей трубчатых теплообменных поверхностей.

Другими словами, модули 3 предпочтительно содержат цельную секцию котла, так что не требуется монтаж дополнительных компонентов, не включенных в состав модулей; в действительности является возможной, а в некоторых вариантах необходимой, взаимная связь компонентов различных модулей 3 или модуля 3 и трубчатых теплообменных поверхностей 4a-d.

Также является возможным, что потребуется устанавливать некоторые незначительные компоненты на модули 3 или между модулями 3 после установки модулей 3.

Модули 3, предпочтительно, могут быть или не быть статическими независимыми конструкциями. Статические независимые модули являются модулями, которые не являются соединенными вместе, когда установлены в котле (например, как в примере 3), а модули, не являющиеся статически независимыми, являются модулями, которые соединены друг с другом, когда установлены в котле (как в примерах 1 и 2).

На фиг. 23 показан пример модуля 3, содержащего секцию газохода 20 с изоляцией 21 и изолирующим материалом 22 для связи с другими секциями газохода и фланцами 23 для соединения с постоянной подъемной конструкцией 8. Такой вид модулей предпочтительно используют в соединении с подъемными конструкциями 8 в третьем варианте вышеописанного способа по изобретению.

Кроме того, модули также могут быть выполнены с конструкцией 24 модуля, которая является соединяемой, по меньшей мере, с конструкцией 24 других модулей 3.

На фиг. 24 показан пример такого модуля, также на фиг. 24 показан пример секции газохода 20 с изоляционным материалом 21 и фланцами 22 для соединения с другими секциями газохода и конструкцией 24 модуля, которые могут быть соединены с другими конструкциями 24 модулей или с основной конструкцией 1. Такой вид модуля используют предпочтительно без постоянной подъемной конструкции по первому и второму способам в вышеописанных вариантах осуществления изобретения.

Описанные признаки, конечно, могут быть независимыми друг относительно друга.

Используемые материалы и размеры могут быть практически выбраны произвольно согласно потребностям и уровня техники.

ССЫЛОЧНЫЕ ПОЗИЦИИ

1 - основная (несущая) конструкция

3, 3a, 3b, 3c - предварительно собранные модули

4a - экономайзер

4b - подогреватель

4c - пароперегреватель

4d - испарительные стенки

5 - опорная основа основной конструкции

6 - опорная основа конструкции котла

7 - канатные домкраты

8 - подъемная конструкция

9 - конечная опорная основа конструкции модуля

11 - крыша

13a - подъемная башня

13b - переходной мостик

14 - ходовая тележка

15 - котел

20 - газоход

21 - изоляционный материал

22 - фланцы

23 - фланцы

24 - конструкция модуля

25 - место

H - высота

Изобретение относится к способу монтажа котла, модуля и котла, содержащего модуль. Способ монтажа котла (15) включает этапы, на которых монтируют основную конструкцию (1), обеспечивают предварительно собранные модули (3), образующие секции котла, и устанавливают модули (3) снаружи основной конструкции (1). Установка модулей (3) снаружи основной конструкции (1) включает: обеспечение модуля (3а); обеспечение дополнительного модуля (3b) рядом с модулем (3а); поднятие дополнительного модуля (3b) и присоединение дополнительного модуля (3b) сверху модуля (3а) для образования группы модулей; обеспечение дополнительного модуля (3с) рядом с группой модулей; поднятие дополнительного модуля и присоединение дополнительного модуля (3с) сверху группы модулей. Изобретение направлено на безопасность монтажа. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Способ монтажа котла (15), включающий этапы, на которых монтируют основную конструкцию (1), обеспечивают предварительно собранные модули (3), образующие секции котла, и устанавливают модули (3) снаружи основной конструкции (1), отличающийся тем, что установка модулей (3) снаружи основной конструкции (1) включает:

a) обеспечение модуля (3а);

b) обеспечение дополнительного модуля (3b) рядом с модулем (3а);

c) поднятие дополнительного модуля (3b) и присоединение дополнительного модуля (3b) сверху модуля (3а) для образования группы модулей;

d) обеспечение дополнительного модуля (3с) рядом с группой модулей;

e) поднятие дополнительного модуля (3с) и присоединение дополнительного модуля (3с) сверху группы модулей;

f) повторение этапов d) и е) до тех пор, пока не установлены все модули, соединяемые с группой модулей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно собирают модули (3) на земле.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно собирают модули (3) снаружи конечной опорной основы (6) котла (15).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно собирают модули (3) во время монтажа основной конструкции (1).

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что установка модулей (3) снаружи основной конструкции (1) включает этап, на котором соединяют модули (3) с одним или более другими модулями, и/или с основной конструкцией (1), и/или с постоянной подъемной конструкцией.

6. Способ по п. 1, отличающийся использованием во время этапов с) и е) подъемных конструкций, высота которых равна высоте основной конструкции.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время этапа а) модуль обеспечивают в его конечной опорной основе.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что монтаж модулей (3) снаружи основной конструкции (1) включает:

a) обеспечение постоянной подъемной конструкции (8) смежно с основной конструкцией (1);

b) обеспечение модуля (3а);

c) поднятие модуля (3а) в его конечное положение;

d) соединение модуля (3а) по меньшей мере с постоянной подъемной конструкцией (8);

e) обеспечение дополнительного модуля (3b);

f) поднятие дополнительного модуля (3b) в его конечное положение;

g) соединение дополнительного модуля (3b) по меньшей мере с постоянной подъемной конструкцией (8);

h) повторение этапов е) и f) и g) до тех пор, пока не установлены все модули, соединяемые с постоянной подъемной конструкцией (8).

9. Предварительно собранный модуль (3) для монтажа котла (15), содержащий трубопровод, и/или изоляцию материала, и/или вспомогательные устройства, и/или короба для кабелей, и/или патрубки, и/или решетки, и/или поручни, и/или опоры трубопровода, и/или электрооборудование.

10. Модуль (3) по п. 9, отличающийся тем, что он содержит конструкцию (24) модуля, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с конструкцией (24) других модулей (3).

11. Котел (15), содержащий:

основную конструкцию (1);

трубчатые теплообменные поверхности (4а, 4b, 4с, 4d), соединенные с основной конструкцией (1);

отличающийся тем, что он содержит предварительно собранные модули (3), соединенные снаружи основной конструкции (1).