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
【技术领域】
[0001]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】
[0002]一般而言，整体煤气化联合循环(IGCC:1ntegrated Gasificat1n CombinedCycle)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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]煤炭内的矿物质(mineral)形成恪融矿渣(slag)，所述恪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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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”)。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]参照图1，相互焊接多个管Ia制造成多个单位子束(sub bundle) 10此时，为了使构成单位子束I的管Ia对应圆筒形膜式水冷壁的曲率，使用三个以下。
[0014]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。
[0015]参照图2及图3，相互焊接三个管Ia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。
[0016]之后，为了实现单位子束I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。
[0017]根据上述现有技术，使单位子束I分别设置在圆筒形夹具5上后，手动焊接子束I之间，从而制成具有弯曲面的圆筒形膜式水冷壁。
[0018]因此，为了形成需要的弯曲面，结合三个以上的管Ia制造成子束I是有困难的。其结果导致，增加子束I的制造工作，也增加子束I间的结合作业。
[0019]另外，还具有如下问题:随着通过松紧螺旋扣7使各个子束I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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]相互连接所述弯曲的单位管子组合体，从而制造成中间部弯曲的输送导管。
[0027]如上所述，现有的输送导管的单位管子组合体弯曲过程使用二次工艺，因此所述现有的输送导管存在工艺数增加的问题。
[0028]另外，得到一次弯曲的管子的形状，并二次弯曲为倾斜形态，由此最终成品的尺寸可以发生变化，因为在尺寸变化时施加了另外的物理力(例如，液压千斤顶产生的力)，从而产生必须修正弯曲品的问题。
[0029]《先行技术文献》
[0030]专利文献
[0031](专利文献I)国际公开号WO2008/110592
[0032](专利文献2) KR 2010-0029396(公开日 2010.03.17)
【发明内容】
[0033]本发明目的在于，提供一种膜式水冷壁制造方法，其通过弯曲板制造，从而可以缩短圆筒形膜式水冷壁的制造时间以及降低制造成本，所述弯曲板由子束(sub bundle)构成并具备一定曲率。
[0034]本发明的另一目的在于，提供一种膜式水冷壁制造方法，其通过将子束间的结合通过自动焊接来实现，从而可以减少焊接量、减少制造误差及焊接变形量。
[0035]本发明的又另一目的在于，提供一种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，所述装置改善弯管冲模结构，使管子单位组合体构成为实现具备一定的曲率半径的同时，并且通过一定斜率倾斜使其弯曲成倾斜的形态。
[0036]根据本发明的一个实施例，提供一种圆筒形膜式水冷壁制造方法，其包括如下步骤:将多个管沿着长度方向整齐地相邻配置，之后相互焊接从而制造多个子束；所述多个子束相互焊接，从而制造多个板(panel)型束；加压所述板型束，从而形成具有一定曲率的弯曲面的多个弯曲束；以及对所述多个弯曲束利用夹具(jig)进行相互焊接。
[0037]就所述板型束而言，可制造为使所述管的长度方向和所述膜式水冷壁的长度方向平行的方式弯曲。
[0038]就所述子束而言，可焊接至少四个管来制造，所述子束间的结合可以通过自动焊接来实现。
[0039]所述管是铬钢的情况，形成所述子束的所述管之间的结合可以使用膜板焊接方式(membrane panel welding manner)，所述管是合金钢的情况，形成所述子束的所述管间的结合可以使用等离子焊接方式(plasma welding manner)。
[0040]所述圆筒形导管可以由二到四个的板型束制造而成，形成所述板型束的所述子束间的结合可以通过自动焊接来实现。
[0041]所述管是铬钢的情况，所述子束间的结合可以使用门式板状焊接方式(gantrypanel welding manner)，所述管是合金钢的情况，所述子束间的结合可以使用妈极惰性气体保护焊焊接方式(gas tungsten arc welding manner)。
[0042]根据本发明的另一实施例，提供一种用于制造输送导管的弯管装置，其包括可动性弯曲工具，其在用于制造输送导管的管子移动时，向一定的位置进行移动，从而以具有一定的曲率的方式加压所述管子；以及对立面(counter)工具，其固定配置在所述可动性弯曲工具的对面，从而支撑所述管子，并且可动性弯曲工具包括弯曲倾斜面，所述弯曲倾斜面和所述管子的长度方向表面可滑动地接触，以便对所述管子按一定的扭曲角度进行加工，并且所述对立面工具具有对立面倾斜面，所述对立面倾斜面和所述弯曲倾斜面相对应。
[0043]所述可动性弯曲工具可包括至少一个弯曲辊子(bending roller)，所述弯曲辊子通过利用驱动装置可进行移动的可动轴得以支撑。
[0044]所述对立面工具可包括至少一个冲模辊子(die roller)，所述冲模辊子和所述弯曲辊子相对，并通过固定在一定位置上的固定轴以可旋转的方式得以支撑。
[0045]所述弯曲倾斜面沿着所述弯曲辊子的外周，以相对于所述可动轴向下或向上倾斜一定的角度的方式形成，所述对立面倾斜面沿着所述冲模辊子的外周，以和所述可动倾斜面相对应的方式倾斜地形成。
[0046]所述弯曲倾斜面及所述对立面倾斜面上，可以形成对应所述管子外部轮廓的槽。
[0047]所述可动性弯曲工具包括两个弯曲辊子，所述两个弯曲辊子以一定间距配置，所述对立面工具包括一个冲模辊子，所述一个冲模辊子与所述两个弯曲辊子相对，并配置于所述两个弯曲辊子之间，并且所述弯曲辊子以如下方式进行直线移动:所述弯曲辊子的中心与所述冲模辊子的中心的距离变小。
[0048]所述可动性弯曲工具包括一个弯曲辊子，所述可动轴以按着一定的角度可以实现旋转移动的方式设置于所述弯曲辊子，所述对立面工具包括固定在弯曲辊子的对面的冲模辊子，并且弯管装置还可包括接触辊子，所述接触辊子固定配置在弯曲辊子的一侧，从而支撑所述管子。
[0049]包括具有相互不同的弯曲倾斜面及对立面倾斜面的多个可动性弯曲工具及所述对立面工具，从而可构成为根据所述管子要求的所述扭曲角度而变化使用。