膜式水冷壁制造方法，用于制造輸送導管的彎管裝置及利用其的輸送導管制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種由例如流貫有水的多個管(tube)構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管(transfer duct)的彎管(pipe bending)裝置及利用其的輸送導管制造方法。
【背景技術】
[0002]一般而言，整體煤氣化聯合循環(IGCC:1ntegrated Gasificat1n CombinedCycle)發電站可以比較清潔或高效地從類似于煤炭的碳氫化合物(hydrocarbon)供給原料中產生能源。
[0003]IGCC技術使碳氫化合物供給原料在氣化器(Gasifier)內和氧發生反應，從而可以使碳氫化合物供給原料轉化為氣體混合物，即合成氣體。
[0004]氣化器設置在外部壓力容器和外部壓力容器內部，包括環繞氣化反應區域的圓筒形的內部膜式水冷壁。
[0005]膜式水冷壁作為一種從高溫的反應溫度中保護外部壓力容器的結構，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域，以便生成主要由氫和一氧化碳組成的合成氣體。
[0007]煤炭內的礦物質(mineral)形成恪融礦渣(slag)，所述恪融礦渣順著輸送導管的滾燙表面的內側流入位于氣化器底部的水收容部。
[0008]如此，在氣化器內冷卻的合成氣體流入合成氣體冷卻器，進行低溫冷卻，從而產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合成氣體冷卻器內部，包括長度較長的外部容器，并在外部容器的內部，可以使用例如使冷卻劑循環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部使用的膜式水冷壁類似，使得向連接部內部流貫有冷卻劑的多個管形成相互連接的圓筒形的導管，同時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“輸送導管”)。
[0011]下面，對根據現有技術的具有圓筒形導管形狀的膜式水冷壁的制造過程進行說明。
[0012]圖1是用于說明根據現有技術的圓筒形膜式水冷壁的制造狀態的圖。
[0013]參照圖1，相互焊接多個管Ia制造成多個單位子束(sub bundle) 10此時，為了使構成單位子束I的管Ia對應圓筒形膜式水冷壁的曲率，使用三個以下。
[0014]圖2是表示在制造根據現有技術的膜式水冷壁時松緊螺旋扣(turnbuckle)的使用狀態的圖，圖3是表示在制造根據現有技術的膜式水冷壁時夾具(jig)的使用狀態的圖。
[0015]參照圖2及圖3，相互焊接三個管Ia制造而成的多個子束1，通過松緊螺旋扣7固定在圓筒形的夾具5上。
[0016]之后，為了實現單位子束I間的結合而進行手工焊接。結合完成后，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]根據上述現有技術，使單位子束I分別設置在圓筒形夾具5上后，手動焊接子束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，結合三個以上的管Ia制造成子束I是有困難的。其結果導致，增加子束I的制造工作，也增加子束I間的結合作業。
[0019]另外，還具有如下問題:隨著通過松緊螺旋扣7使各個子束I固定在圓筒形夾具5上，需頻繁地進行松緊螺旋扣5的固定作業，其使用量也變多。
[0020]此外，子束間的結合依靠作業人員的手動焊接，所以發生誤差的可能性比較大，存在焊接變形及殘余應力的問題。
[0021]此外，根據現有技術，設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行一次彎曲，之后將彎曲的單位管子組合體進行二次傾斜(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銷釘(pin)使得一對管子連接來構成。
[0023]接著，彎曲的單位管子組合體沿著各自長度方向接合，形成彎曲的汽缸形狀的輸送導管。
[0024]為了使現有的輸送導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，并對一次彎曲的單位管子組合體進行二次加壓，從而彎曲成傾斜的形態。
[0025]換句話說，一次彎曲時，使構成單位管子組合體的一對管子保持水平狀態，利用形成有銷釘形狀的槽的彎曲模(bending die)，從而彎曲成具有規定的曲率半徑，二次彎曲時，使用平整的輥子(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管。
[0027]如上所述，現有的輸送導管的單位管子組合體彎曲過程使用二次工藝，因此所述現有的輸送導管存在工藝數增加的問題。
[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，由此最終成品的尺寸可以發生變化，因為在尺寸變化時施加了另外的物理力(例如，液壓千斤頂產生的力)，從而產生必須修正彎曲品的問題。
[0029]《先行技術文獻》
[0030]專利文獻
[0031](專利文獻I)國際公開號WO2008/110592
[0032](專利文獻2) KR 2010-0029396(公開日 2010.03.17)
【發明內容】
[0033]本發明目的在于，提供一種膜式水冷壁制造方法，其通過彎曲板制造，從而可以縮短圓筒形膜式水冷壁的制造時間以及降低制造成本，所述彎曲板由子束(sub bundle)構成并具備一定曲率。
[0034]本發明的另一目的在于，提供一種膜式水冷壁制造方法，其通過將子束間的結合通過自動焊接來實現，從而可以減少焊接量、減少制造誤差及焊接變形量。
[0035]本發明的又另一目的在于，提供一種用于制造輸送導管的彎管裝置及利用其的輸送導管制造方法，所述裝置改善彎管沖模結構，使管子單位組合體構成為實現具備一定的曲率半徑的同時，并且通過一定斜率傾斜使其彎曲成傾斜的形態。
[0036]根據本發明的一個實施例，提供一種圓筒形膜式水冷壁制造方法，其包括如下步驟:將多個管沿著長度方向整齊地相鄰配置，之后相互焊接從而制造多個子束；所述多個子束相互焊接，從而制造多個板(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彎曲束；以及對所述多個彎曲束利用夾具(jig)進行相互焊接。
[0037]就所述板型束而言，可制造為使所述管的長度方向和所述膜式水冷壁的長度方向平行的方式彎曲。
[0038]就所述子束而言，可焊接至少四個管來制造，所述子束間的結合可以通過自動焊接來實現。
[0039]所述管是鉻鋼的情況，形成所述子束的所述管之間的結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合可以使用等離子焊接方式(plasma welding manner)。
[0040]所述圓筒形導管可以由二到四個的板型束制造而成，形成所述板型束的所述子束間的結合可以通過自動焊接來實現。
[0041]所述管是鉻鋼的情況，所述子束間的結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，所述子束間的結合可以使用媽極惰性氣體保護焊焊接方式(gas tungsten arc welding manner)。
[0042]根據本發明的另一實施例，提供一種用于制造輸送導管的彎管裝置，其包括可動性彎曲工具，其在用于制造輸送導管的管子移動時，向一定的位置進行移動，從而以具有一定的曲率的方式加壓所述管子；以及對立面(counter)工具，其固定配置在所述可動性彎曲工具的對面，從而支撐所述管子，并且可動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度方向表面可滑動地接觸，以便對所述管子按一定的扭曲角度進行加工，并且所述對立面工具具有對立面傾斜面，所述對立面傾斜面和所述彎曲傾斜面相對應。
[0043]所述可動性彎曲工具可包括至少一個彎曲輥子(bending roller)，所述彎曲輥子通過利用驅動裝置可進行移動的可動軸得以支撐。
[0044]所述對立面工具可包括至少一個沖模輥子(die roller)，所述沖模輥子和所述彎曲輥子相對，并通過固定在一定位置上的固定軸以可旋轉的方式得以支撐。
[0045]所述彎曲傾斜面沿著所述彎曲輥子的外周，以相對于所述可動軸向下或向上傾斜一定的角度的方式形成，所述對立面傾斜面沿著所述沖模輥子的外周，以和所述可動傾斜面相對應的方式傾斜地形成。
[0046]所述彎曲傾斜面及所述對立面傾斜面上，可以形成對應所述管子外部輪廓的槽。
[0047]所述可動性彎曲工具包括兩個彎曲輥子，所述兩個彎曲輥子以一定間距配置，所述對立面工具包括一個沖模輥子，所述一個沖模輥子與所述兩個彎曲輥子相對，并配置于所述兩個彎曲輥子之間，并且所述彎曲輥子以如下方式進行直線移動:所述彎曲輥子的中心與所述沖模輥子的中心的距離變小。
[0048]所述可動性彎曲工具包括一個彎曲輥子，所述可動軸以按著一定的角度可以實現旋轉移動的方式設置于所述彎曲輥子，所述對立面工具包括固定在彎曲輥子的對面的沖模輥子，并且彎管裝置還可包括接觸輥子，所述接觸輥子固定配置在彎曲輥子的一側，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立面傾斜面的多個可動性彎曲工具及所述對立面工具，從而可構成為根據所述管子要求的所述扭曲角度而變化使用。