[发明专利]用于支撑锅炉载荷的系统和方法

说明书

一种用于锅炉的支撑系统包括布置在地面与所述锅炉中间的多个支撑组件。所述支撑组件中的每一者包括：第一支腿，所述第一支腿具有操作性地连接到所述地面的下端以及操作性地连接到所述锅炉的上端；第二支腿，所述第二支腿具有操作性地连接到所述地面的下端以及操作性地连接到所述锅炉的上端；以及至少一个弹簧，至少一个弹簧操作性地连接到所述第一支腿和所述第二支腿并且大体上沿水平方向延伸在所述第一支腿与所述第二支腿之间。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及发电系统，并且更确切地说，涉及用于支撑锅炉载荷的系统和方法。

背景技术

蒸汽锅炉装置通常具有大型熔炉，所述熔炉通常由若干水冷却管构成，这些水冷却管以并排布置焊接以形成气密管排，所述气密管排形成熔炉壁。锅炉可以从底部、中间或顶部支撑，具体取决于例如具体应用和锅炉的尺寸。通常，成套锅炉、预制燃油和燃气锅炉以及高达约60tph(吨/小时)的燃烧固体燃料的锅炉可以是底部支撑式。在底部支撑式设计中，使用支撑结构来从下方支撑锅炉的重量，并且锅炉压力零件和热结构零件的膨胀向上发生。

但是如果超过一定尺寸，则通常采用顶部支撑式设计。确切地说，随着锅炉尺寸的增加，压力零件和热结构零件的膨胀差异以及锅炉的重量也将增加，致使采用顶部支撑更便宜。顶部支撑式设计可以为教堂钟形，其中所有压力零件和其他零件均从蒸汽发生装置的结构构件(例如，桁架)悬吊。在顶部支撑式设计中，当熔炉接近工作温度时，熔炉壁沿垂直方向向下膨胀。

在所有锅炉中，熔炉内的压力偏移(即，熔炉内压力的增加或减小)会导致管壁沿水平方向向内或向外进一步弯曲。因此，习惯上和必要的是提供一种带法兰的梁式桁架(girder beam)的布置，通常称为支柱，所述支柱围绕熔炉延伸，以便为熔炉壁提供额外支撑并且防止熔炉壁在压力差的影响下沿水平方向大幅移动。

通常，这些支柱围绕熔炉壁的周边以垂直隔开的间隔成带状设置在整个熔炉高度的各处。从水平方向看来，熔炉相对壁上的支柱通过支柱系杆(tie)相互连接，以便一个支柱的反力被位于相对壁上的支柱的反力所对抗，从而抵消作用于熔炉壁上的压力。从垂直方向看来，通常提供垂直支撑构件以通过允许滑动作用的连接来将每个支柱互连到其上下相邻支柱，其中由于与每个支柱相连的熔炉管壁与支柱本身之间存在相对运动，因此所述滑动作用是必要的。

某些锅炉应用需要将熔炉底部用作积聚炉底灰(bottom ash)的储料斗。将易于认识到，所述炉底灰在熔炉底部的所述积聚和贮存会导致锅炉上产生极大活载荷(liveload)，进而进一步提高了支柱和压力零件设计和构造的困难性。

考虑聚积炉底灰的重量的现有解决方案是加强熔炉支柱系统和顶部支撑构件(例如，建筑物骨架(building framework)、压力零件吊架(hanger)、压力零件支撑带等)。但是这些方法的成本高昂并且难以实施，特别是在需要能够聚积大量炉底灰的情况下。例如，用于为顶部支撑式锅炉提供额外支撑的现有方法可能不再适用于需要大量炉底灰贮存容量的大型锅炉。

发明内容

在实施例中，提供一种用于锅炉的支撑系统。所述系统包括布置在地面与所述锅炉中间的多个支撑组件。所述支撑组件中的每一者包括：第一支腿，所述第一支腿具有操作性地连接到所述地面的下端以及操作性地连接到所述锅炉的上端；第二支腿，所述第二支腿具有操作性地连接到所述地面的下端以及操作性地连接到所述锅炉的上端；以及至少一个弹簧，所述至少一个弹簧操作性地连接到所述第一支腿和所述第二支腿、并且沿水平方向延伸在所述第一支腿与所述第二支腿之间。

在另一个实施例中，提供一种用于锅炉的支撑组件。所述支撑组件包括：第一支撑构件，所述第一支撑构件沿垂直方向延伸在地面与所述锅炉之间；第二支撑构件，所述第二支撑构件沿垂直方向延伸在所述地面与所述锅炉之间、并且与所述第一支撑构件隔开；以及至少一个弹簧，所述至少一个弹簧在所述第一支撑构件与所述第二支撑构件的中间延伸。