[发明专利]结合加压容器使用的密封组件及其组装方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及密封组件，并且更具体而言，涉及结合加压容器使用的密封组件。

背景技术

一种公知的加压容器为合成气冷却器。在至少一些公知的合成气冷却器中，将流速受控的经调节的吹洗氮气从冷却器容器的顶部引导到限定在冷却器的外壳与管笼之间的环形空间中。吹洗氮气保持基本连续和周向均匀的正流量通过该环形空间，以防止合成气流入该空间并形成腐蚀性气体的气穴。如果该环形空间的有效面积过大而不能实现具有有限的氮气流速的均匀正流量，则可使用密封件来最大限度地缩小从冷却器底部进入该环状空间的进口的尺寸。此外，由密封件在管笼和/或在外壳中引起的应力必须低于管笼和/或外壳的屈服强度。而且，在气化器点火(lightoff)之后，可能存在瞬态事件，在其期间合成气压力波传送通过冷却器并形成跨过管笼的大的压力差异。在此事件期间，密封件可用来通过吸纳进入环形空间中的合成气回流而减轻跨过管笼的压差。

在合成气冷却器中使用至少两种公知的密封件设计，用以限制合成气从冷却器的底部流入环状空间中。此类密封件设计的第一种使用纤维绝热材料的箍缩环(pinched ring)，其从管笼伸出并且与从冷却器容器壁伸出的板相接触。该板垂直地滑动以使密封件能够吸纳管笼的热膨胀。该密封件还包括至少一个安全阀，其能够在点火时合成气回流期间使合成气流入环形空间中。然而，在此类密封件中，控制安全阀(多个安全阀)的移动部件可能变得由颗粒物质所腐蚀和/或阻塞。

此类公知的密封件设计的第二种包括折叠金属板的铰接环，称为“枕垫(pillow)”，其联接在管笼上的内支承环上并且接触冷却器容器壁。在合成气回流期间，枕垫绕铰链向上枢转，并且离开容器壁，用以减轻管笼上的压力。在回流后，枕垫向下枢转并且重新建立与容器壁的接触。然而，此类密封件设计容易失效，因为枕垫可能会在打开位置卡住。由此，未保持氮气吹洗气体的正均匀流量，且因此允许恒定的合成气流入环形空间，这可导致容器壁的露点腐蚀。此外，在此类密封件设计中，用于枕垫与容器壁之间流动的有效区域可为这样的尺寸：吹洗氮气可能不具有通过密封件的均匀正流量。

由此，这两种公知的密封件设计中的任何一种通常都不能实现对环形空间成功的氮气吹洗。此外，该两种公知的密封件设计的效力由于颗粒积聚和/或堵塞而受到限制。

发明内容

在一方面，提供了一种用于组装密封组件的方法。该方法包括将第一环联接在容器内，将第二环联接在容器内，以及将第一密封层联接在第一环与第二环之间使得第一密封层至少接触第一环。

在另一方面，提供了一种在加压容器内使用的密封组件。该密封组件包括第一环，与第一环沿径向向外隔开的第二环，以及联接到第一环上的第一密封层，其中，第一密封层至少接触第一环。

在又一方面，提供了一种合成气冷却器。该合成气冷却器包括外壳壁和一构件，该构件从外壳壁沿径向向内联接使得在外壳壁与该构件之间限定出间隙。该合成气冷却器还包括联接在该间隙内的密封组件。该密封组件包括联接在该构件上的第一环，联接在外壳壁上的第二环，以及联接在第一环上的第一密封层，其中，第一密封层至少接触第一环。

附图说明

图1是示例性整体气化联合循环(IGCC)发电系统的示意图。

图2是可结合图1所示的IGCC发电系统使用的示例性合成气冷却器的截面示意图。

图3是图2所示的示例性密封组件沿区域3截取的一部分的放大图。

图4是图3所示并且在线4-4处截取的密封组件的俯视示意图。

图5是图4所示的密封组件的正视示意图。

图6是图4所示的密封组件的截面示意图。

图7是用于更换图2所示的密封组件的示例性方法的流程图。

图8是使用图7所示的方法更换的图2所示的密封组件的截面示意图。

具体实施方式

图1是示例性整体气化联合循环(IGCC)发电系统10的示意图。IGCC系统10大致包括主空气压缩机12、与压缩机12成流动连通地联接的空气分离单元(ASU)14、与ASU 14成流动连通地联接的气化器16、与气化器16成流动连通地联接的合成气冷却器100、与合成气冷却器100成流动连通地联接的燃气涡轮发动机20，以及与合成气冷却器100成流动连通地联接的蒸汽轮机22。