内部加强的延长服务的热回收蒸汽发生器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种热回收蒸汽发生器，与这种装置相关的管网。
【背景技术】
[0002]发电设备可采用具有热回收蒸汽发生器(HRSG)的燃气涡轮，热回收蒸汽发生器可使用排气涡轮中的热能来产生蒸汽，以用于发电或工艺用途。在美国专利申请出版物 N0.2013/0180228, 2013/0180696, 2012/0240871 和 2011/0048010 以及美国专利N0.7，353，654,6, 957，630，和5，924，389中可找到HRSG的示例和HRSG的使用。在恒定状态条件下的正常运行期间，HRSG可在非常高的温度下运行，并且HRSG的入口区域可在比流出HRSG出口的流体温度大得多的温度下运行。此外，同HRSG外部的周围温度相比，在HRSG中时常存在实质的温度差异。
[0003]当前用于热壳式HRSG的技术在运行一至两年之后时常遇到问题。例如，热壳式HRSG已采用外部强化设计，其呈现了在加强部和入口导管的外壳或HRSG的主外壳之间的故障。这种故障的示例可能包括某些结构的裂痕。在外壳以及其它外部元件例如外部加强部之间还可能发生变形或畸变。在对角撑条连接到HRSG的壁上的地方，对角撑条还可能变形，或者发生裂痕。另外，在HRSG的相邻壁之间的外壳-外壳的连接可能破裂而容许HRSG中的热气体逃逸至大气中。为了解决这种问题，在其最初两年服务期间内时常需要停止HRSG用于修理。
【发明内容】
[0004]根据这里所示的方面，提供了一种HRSG，其包括第一外壳，其具有封闭了至少一个第一导管的内部，以便气体在其中沿着气流轴线而流动。各个第一导管由导管限定部件来限定，导管限定部件彼此间隔开，并延伸到第一外壳的内部。在第一外壳中还包含多个沿着气流轴线伸长的加强部件。各个加强部件定位在内部，并且定位在导管限定部件中的两个之间。加强部件和导管限定部件具有实质相似的热膨胀系数。
[0005]根据这里所不的其它方面，一种立式HRSG构件包括第一模块,其具有第一外壳，第一外壳封闭了至少一个第一导管，以便气体沿着气流轴线穿过它。第一外壳包括第一导管限定部件和多个第一加强部件。各个第一导管由在外壳中延伸的间隔开的第一导管限定部件来限定。第一加强部件定位在间隔开的第一导管限定部件之间。第一加强部件沿着气流轴线是伸长的。第一加强部件和第一导管限定部件都具有实质相似的热膨胀系数。
[0006]根据这里所示的其它方面，一种立式HRSG包括壳体，其具有外部，外部包括顶部和与顶部相反的底部，顶部限定上开口，并且底部限定了下开口。外部还具有第一侧、第二侦U、第三侧和第四侧。第一侧从顶部延伸至底部，并且定位在第二侧和第三侧之间。第二侧从顶部延伸至底部，并且定位在第一侧和第四侧之间。第三侧从顶部延伸至底部，并且定位在第一侧和第四侧之间。第四侧从顶部延伸至底部，并且定位在第二侧和第三侧之间，使得第四侧面向第一侧，并且第二侧面向第三侧。多个导管限定部件在壳体中延伸。导管限定部件在壳体中延伸，并且限定了至少一个导管，其限定在壳体中，以便气体沿着从壳体的底部延伸至壳体的顶部的气流轴线而穿过至少一个导管。多个内部加强部件位于壳体中。各个内部加强部件沿着气流轴线是伸长的，并且定位在导管限定部件中的两个之间。内部加强部件和导管限定部件具有实质相似的热膨胀系数。
[0007]以下附图和详细描述将举例说明上述特征以及其它特征。
【附图说明】
[0008]现在参照附图，它们是典型的实施例，其中相似的元件用相似的标号标出:
图1是HRSG的第一典型实施例的透视图。应该懂得在图1中未显示可围绕HRSG的周边的至少一部分进行定位以支撑HRSG的结构钢。
[0009]图2是完成构造HRSG的第一阶段时的HRSG的第一典型实施例的透视图。
[0010]图3是HRSG的第一典型实施例的局部顶视图，其中HRSG的部分被切去，以显示HRSG的加强部件和导管限定部件。
[0011]图4是HRSG的第一典型实施例的局部透视图，其中HRSG的部分被切去，以显示HRSG的加强部件和导管限定部件。
[0012]这里所公开的新颖实施例的其它细节、目的和优点将从以下典型实施例和相关联的典型方法的描述中变得清晰明了。
【具体实施方式】
[0013]这里公开的是一种热回收蒸汽发生器(“HRSG”)，其配置为使得差异金属温度和生成的HRSG元件的差热膨胀得以考虑，并在其设计和构造方面得以最小化。这与设计和制造HRSG中所使用的当前常规的考虑直接相反。例如，当前设计考虑指南指出，可忽略由于导管板、外部加强部或HRSG的其它元件所经历的差异金属温度和生成的差热膨胀而引起的应力，并因此常规地在HRSG的设计和制造方面会忽略由于HRSG中的热条件所引起的温度差异而可能造成的应力。不管这种目前常规的指南如何，通过实质和革新的努力已经确定当设计和制造HRSG时不应该忽略可能由于温度差异而导致的应力。在HRSG的设计和制造时可能要考虑热差异应力，并且可配置HRSG，使其可适应可能由于HRSG中的温度差异而导致的应力。做出考虑应力的设计选择可允许HRSG具有比常规HRSG设计长许多倍的工作循环，应力可能是由于HRSG中的热差异条件而造成的。例如，在HRSG的某些实施例中，可设想比常规HRSG设计长许多倍的工作循环。
[0014]参照图1-4中所示的立式HRSG100的典型实施例，HRSG可包括第一外壳100a，其还可被认为是主外壳，其定位在入口导管10b和出口导管10c之间。图1-4中所示的HRSG的实施例可配置为一种内部加强的热壳式HRSG,并且第一外壳10a可配置为一种内部加强的热壳。内部加强的延长服务的HRSG的实施例在后文中可被称为“ISES HRSG”。
[0015]在ISES HRSG的某些实施例中，出口导管10c可被认为是烟?。来自涡轮的加热气体可通过入口导管10b接收到ISES HRSG中。加热气体可穿过入口导管，进入第一外壳10a中，并可从ISES HRSG排出，并通过出口导管10c的出口而进入大气中。入口导管10b可相通地连接到涡轮例如燃烧涡轮或可发送热气体的设备的另一处理单元的出口上。一个或多个导管可将入口导管10b连接到涡轮或设备的一个或多个单元上，其可将热气体供给ISES HRSG。由ISES HRSG的入口导管10b接收的热气体可能处于相对较高的温度，例如500-600°C，并且可在较低的温度，例如100-200°C下从ISES HRSG的出口排出。例如，热气体可在550°C，575°C或600°C下被接收到入口导管10b中，并在150°C，175°C或200°C的温度下从出口导管10c排出到大气(例如ISES HRSG的设备或ISES HRSG的外部空气中)。作为备选，从ISES HRSG的出口导管10c排出的气体可供给另一装置(未显示)，以便对排出的气体进行进一步的处理或使用，而非排出至大气中。
[0016]ISES HRSG100可配置为使得ISES HRSG包括第一外壳，其具有壳体，壳体具有内部，其封闭了至少一个第一导管，以便气体在其中沿着气流轴线102而流动。气流轴线102可能是竖直轴线，其沿着I轴线延伸，使得气体可竖直地流过一个或多个第一导管305而从ISES HRSG的下段流向位于下段之上的ISES HRSG的上段。应该懂得，图1_4中所标识的x轴线X、I轴线I和z轴线z可配置为使得I轴线可限定竖直高度方向，z轴线可限定深度方向，并且X轴线可限定长度方向。
[0017]从图2中可最好地理解，第一外壳10a可由多个模块组成，其互连起来以形成第一外壳100a。各个模块400可能是盒状形状，例如具有顶部、底部以及从顶部延伸至底部的第一、第二、第三和第四侧的结构，使得第一侧位于第二侧和第三侧之间，并且面向第四侧。各个模块的顶部和底部通常可以是开放的，使得气体可从第一外壳10a的一个模块流入到另一模块中。因此，各个模块的顶部和底部可具有顶部表面和底部表面，顶部表面通常是环形形状，底部表面通常是环形形状。
[0018]从图3-4中可最好地看出，多个互连模块400可限定互连的凸缘205的基体，导管限定部件201和加强部件203，其全部位于HRSG的第一外壳10a的壳体的内部，并且都会受到热膨胀同等的影响或实质同等的影响(例如彼此在+/-5%范围内的影响)，热膨胀可能由于穿过ISES HRSG的一个或多个导管305的热气体通过因该气体的热而引起的膨胀所造成。导管限定部件201具有内部延伸部分201a，其可从外壳的一个内侧延伸至外壳的另一内侧，以便在压力载荷下将外壳侧壁连接在一起，并用于将风力和地震荷载传递给连杆207，其用于将这种载荷有效地传递给连杆207所连接的结构钢上。
[0019]各个模块可由上凸缘205和下凸缘205来限定。模块可彼此互连，使得一个模块的下凸缘可连接在直接位于该模块下方的模块的上凸缘。模块的上凸缘可连接在直接定位在该模块上方的模块的下凸缘。应该懂得，直接相邻的模块可能是彼此直接接触或彼此直接相邻的模块，其中在那些直接相邻的模块之间没有定位另一模块。彼此直接相邻的模块的侧可具有边缘，其彼此直接接触，或者可定位成使得在那些直接相邻的侧之