DD281452B5 - Method for controlling a cleaning device, in particular a water lance blower for the cleaning of Heizflaechen especially in the combustion chamber of a pulverized coal firing - Google Patents
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Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Reinigungsgerätes, insbesondere eines Wasserlanzenbläsers, für die Reinigung von Heizflächen, insbesondere in der Brennkammer einer Kohlenstaubfeuerung.The invention relates to a method for controlling a cleaning device, in particular a water lance blower, for the cleaning of heating surfaces, in particular in the combustion chamber of a pulverized coal firing.
Zur Steuerung von Reinigungsgeräten zur Reinigung von Heizflächen einer Kohlenstaubfeuerung für einen Dampfkessel werden Signale aus der empirischen, visuellen oder messtechnischen Ermittlung der Verschlackung erzeugt und diesen Verschlackungsbereichen fest zugeordnete Reinigungsgeräte in Betrieb genommen ( DD-PS 220 381, 149 272; DE-OS 35 05343, 2307311; DE-AS 1526136, 401900). Insbesondere das Dokument DD 239 656 A 1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb von Wasserlanzenbläsern, die zur Reinigung von Heizflächen an Dampfkesseln installiert sind. Dabei wird die zur reinigende Heizfläche rückseitig mit Temperaturmessstellen versehen, wobei die erfassten Temperaturdaten zur Bestimmung des Verschlackungsgrades herangezogen werden. Die rasterförmige Aufteilung der Heizfläche erlaubt dabei Erkenntnisse bezüglich der Lage stark verschlackter und somit zu reinigender Bereiche. Diese Verfahrensweise führt zu folgenden Nachteilen:To control cleaning devices for cleaning heating surfaces of a pulverized coal firing for a steam boiler, signals are generated from the empirical, visual or metrological determination of the slag and these slagging areas permanently assigned cleaning equipment put into operation (DD-PS 220 381, 149 272, DE-OS 35 05343 , 2307311; DE-AS 1526136, 401900). In particular, document DD 239 656 A1 describes a method for operating water lance blowers installed for cleaning heating surfaces on steam boilers. The heating surface to be cleaned is provided at the back with temperature measuring points, the recorded temperature data being used to determine the degree of slagging. The grid-shaped division of the heating surface allows knowledge regarding the location of heavily damaged and thus to be cleaned areas. This procedure leads to the following disadvantages:
1. Es werden entsprechend dem Reinigungszyklus die vorgesehenen Reinigungsgeräte in Betrieb genommen und unabhängig vom individuellen Verschmutzungszustand die mit dem Gerät bestreichbaren Flächen angeblasen1. According to the cleaning cycle, the intended cleaning devices are put into operation and irrespective of the individual soiling state, the surfaces which can be spread with the device are blown
2. Ein Reinigungszyklus entspricht einem mittleren Verschmutzungszustand der Brennkammer.2. A cleaning cycle corresponds to a mean contamination state of the combustion chamber.
3. Es werden stark verschlackte und saubere Heizflächen gleichermaßen gereinigt, die stark verschlackten damit zu selten gereinigt, die sauberen unnötig angeblasen und mit erhöhtem Thermoschock belastet.3. Highly gelled and clean heating surfaces are equally cleaned, the heavily gagged ones are cleaned too seldom, the clean ones are unnecessarily blown and subjected to increased thermal shock.
4. Die Wasserbelastung der Brennkammer ist unnötig hoch, was zu thermischen Lastschwankungen und erhöhtem Wasserverbrauch führt.4. The water load of the combustion chamber is unnecessarily high, which leads to thermal load fluctuations and increased water consumption.
Ziel der Erfindung ist, eine neue Steuerung für Reinigungsgeräte zu entwickeln.The aim of the invention is to develop a new controller for cleaning equipment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reinigungsgeräte, insbesondere Wasserlanzenbläser, so zu steuern, dass nur ein flächen- und umfangsmäßig eingegrenzter Verschlackungsbereich gereinigt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass erfindugsgemäß die durch Koordinaten in Felder eingeteilte und durch Signale gekennzeichnete Flächenbereiche der Brennkammer sowie die Koordinaten von Blasfiguren des mit einem Wege-Messsystem versehenen Reinigungsgerätes, bezogen auf die Felder und Signale, gespeichert werden, ein Verschlackungsbereich, bezogen auf die Felder und Signale, ermittelt, daraus ein Befehlssignal erzeugt und damit das Reinigungsgerät auf den Verschlackungsbereich angesteuert wird.The invention is based on the object of controlling the cleaning devices, in particular water lance blowers, in such a way that only one surface area and circumferentially delimited slag area is cleaned. This is achieved by virtue of the fact that the areas of the combustion chamber divided by coordinates into fields and marked by signals as well as the coordinates of blowing patterns of the cleaning device provided with a path measuring system are stored relative to the fields and signals, a slagging area with respect to FIGS Fields and signals, determined from a command signal generated and thus the cleaning device is driven to the slagging area.
Ausführungsbeispielembodiment
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:In one embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows:
Fig. 1: die durch Koordinaten in Felder eingeteilte und durch Signale gekennzeichnete Brennkammer mit dem angeordnetenFig. 1: arranged by coordinates in fields and marked by signals combustion chamber with the arranged
Wasserlanzenbläser, Fig. 2: das Prinzipschaltbild der Gerätetechnik zur Steuerung des Wasserlanzenbläsers.Wasserlanzenbläser, Fig. 2: the schematic diagram of the device technology for controlling the water lance blower.
Die Wandflächen 1 der Brennkammer mit Koordinatenlinien 2 sind so aufgeteilt, dass die gesamte Wandfläche in einzelne Felder 3 unterteilt wird (Fig.1). Jedem Feld 3 ist ein Signal 4 zugeordnet. Die Brennkammer ist mit Brenneröffnungen 5 und Rauchgasrücksaugeöffnungen 6 versehen. Am Einbauort 7 ist der Wasserlanzenbläser 8 installiert, welcher mit seinem Wasserstrahl 9 durch die Brennkammer bläst und auf der gegenüberliegenden Wand eine Blasfigur 10 mit dem Wasserstrahl abfährt. Die Blasfigur besitzt einen Anfangspunkt A und einen Endpunkt E sowie die Abmessungen a entsprechend dem horizontalen Schwenkwinkel a der Lanze 8 und b entsprechend dem vertikalem Schwenkwinkel ß. Die Blasfigur ist mäanderbandförmig mit einem Abstand c zwischen den parallelen Wasserstrahlen ausgebildet.The wall surfaces 1 of the combustion chamber with coordinate lines 2 are divided so that the entire wall surface is divided into individual fields 3 (Figure 1). Each field 3 is assigned a signal 4. The combustion chamber is provided with burner openings 5 and Rauchgasrücksaugeöffnungen 6. At the installation site 7, the water lance blower 8 is installed, which blows with its water jet 9 through the combustion chamber and on the opposite wall a blower 10 with the water jet leaves. The blower has a starting point A and an end point E and the dimensions a corresponding to the horizontal pivot angle a of the lance 8 and b corresponding to the vertical pivot angle ß. The blower is formed meander band shape with a distance c between the parallel water jets.
Der Schwenkmechanismus (Fig. 2) des Wasserlanzenbläsers 8 ist über die Lagerung der Lanzenmündung mit dem Kreuzgelenk 11 im Mauerkasten 12 einerseits und dem Schwenklager 13 angeordnet. Über vertikale und horizontale Spindeln 14; 15 wird das Schwenklager im Schwenkbereich a-b (Fig.1) geführt. Über Motoren und Weg-Messeinrichtungen 16; 17 für die Spindeldrehungen wird die Stellung des Schwenklagers 13 über Messleitungen 18 dem Signalgeber 19 zugeführt, der mit dem Rechner 20 und dem Speicher 21 verbunden istThe swivel mechanism (FIG. 2) of the water lance blower 8 is arranged via the bearing of the lance mouth with the universal joint 11 in the wall box 12 on the one hand and the pivot bearing 13 on the one hand. About vertical and horizontal spindles 14; 15, the pivot bearing in the swivel range a-b (Fig.1) is performed. About motors and way measuring devices 16; 17 for the spindle rotations, the position of the pivot bearing 13 is fed via measuring lines 18 to the signal generator 19, which is connected to the computer 20 and the memory 21
Die Wirkungsweise ist folgende: The mode of action is the following:
Über eine beliebige Methode der Bestimmung des Verschlackungsbelages der Wandflächen 1 der Brennkammer, z.B. über visuelle Analyse durch Schauöffnungen oder optische Geräte oder lokale Messeinrichtungen des Wärmeüberganges, wird ein Verschlackungszustand festgestellt. Dieser Verschlackungszustand, der lokal unterschiedlich ist, wird auf einem Schema den einzelnen Feldern 3 zugeordnet (Fig.1). Für den in Fig. 1 am Einbauort 7 installierten Wasserlanzenbläser 8 gibt es einen gekennzeichneten maximalen Schwenkbereich, welcher sich aus der Geometrie der Spindeln 14; 15 und der maximal möglichen Bewegung des Schwenklagers 13 ergibt (Fig.2). So kann z.B. die Lanze 8 bei maximal waagerechtem Schwenkwinkel amax. entsprechend dem Spindelweg amax. (Fig.2) die gegenüberliegende Wand und die Hälfte jeder Seitenwand bis zur Seitenwandhalbierenden 22 und bei maximal senkrechtem Schwenkwinkel ßmax. entsprechend Spindelweg bmax. von der gegenüberliegenden halben Trichterschräge 23 bis zum Ende der Brennkammer-Einschnürung 24 oberhalb der Rauchgasrücksaugungen die Brennkammerwände mit dem Wasserstrahl bestreichen. Definiert man diesen maximalen Blasbereich mit Blasfigur Nr.1, so können im Speicher 21 unter dieser Nr.1 alle vom Wasserstrahl angeblasenen und mit Signalnummern 4 versehenen Felder 3 gespeichert und registriert werden.By any method of determining the Verschlackungsbelages the wall surfaces 1 of the combustion chamber, for example via visual analysis through viewing openings or optical devices or local measuring devices of the heat transfer, a Verschlackungszustand is detected. This slagging state, which is locally different, is assigned to the individual fields 3 in a scheme (FIG. 1). For the water lance blower 8 installed in the installation location 7 in FIG. 1, there is a marked maximum pivoting range, which results from the geometry of the spindles 14; 15 and the maximum possible movement of the pivot bearing 13 results (Fig.2). For example, the lance 8 at maximum horizontal tilt angle a max . according to the spindle travel a ma x. (Figure 2) the opposite wall and half of each side wall to the Seitenhalbhalbierenden 22 and at maximum vertical tilt angle ßmax. according to spindle travel b max . from the opposite half funnel bevel 23 to the end of the combustion chamber constriction 24 above the flue gas recirculation sweep the combustion chamber walls with the water jet. Defining this maximum blowing area with blowing figure no. 1, all of the fields 3 blown by the water jet and provided with signal numbers 4 can be stored and registered in the memory 21 under this no.
Durch die Kopplung des Schwenklagers 13 mit den Weg-Messeinrichtungen 16; 17 und der Verbindung zu Signalgeber 19, Rechner 20 und Speicher 21 sind aber weitere Blasbereiche und Schwenkwinkel α; β über die Steuerung beliebiger oder vorgegebener Arbeitsbereiche a-b über den Rechner 20 auf die Weg-Messeinrichtungen 16; 17 zu übertragen. So sind z.B. für die Blasfigur Nr.2 die Koordinaten a-b für zwei übereinanderliegende Felder, z.B. Feld von Signal 18; 14, als Schwenkwinkel α; β über die Weg-Messeinrichtungen 16; 17 im Speicher 21 programmiert. Gleiches trifft für den Startpunkt A und den Entpunkt E (Fig.1 und 2) sowie die vertikale Antriebszeit zur Erstellung des Abstandes c(Fig.1) zu. In ähnlicher Weise sind beliebige Blasfiguren über den Rechner 20 programmiert und im Speicher 21 gespeichert, wobei auch durch Wasser gefährdete Bereiche z.B. Brenneröffnungen 5, beim Blasvorgang ausgespart werden können. Sind Blasfigur-Größen a-b mit ihren Blasfigur-Nummern und ihren Anfangskoordinaten A gespeichert und am vorliegenden Schema (Fig.1) kenntlich gemacht, kann der Bediener des Wasserlanzenbläsers an Hand des vorliegenden Verschlackungszustandes der Wandflächen 1 gezielt zu reinigende Felder 3 auswählen und dafür Blasfigur-Größen festlegen. Über die am Rechner 20 oder Signalgeber 19 angewählten Blasfigur-Nummem und Befehls-Signale 4 fährt der Wasserlanzenbläser 8 automatisch über die Weg-Meßeinrichtung 16; 17 gesteuert den Startpunkt A an, der Wasserstrahl wird freigegeben und die vorprogrammierte Blasfigur wird abgefahren (z.B. Blasfigur-Nr. 2, Signale 14; 18 entspricht Blasfigur 10 von Fig. 1).By the coupling of the pivot bearing 13 with the path measuring devices 16; 17 and the connection to signal generator 19, computer 20 and memory 21 but are more blowing areas and swivel angle α; β on the control of any desired or predetermined work areas a-b via the computer 20 to the path measuring devices 16; 17 to transfer. Thus, e.g. for the bubble figure no. 2, the coordinates a-b for two superimposed fields, e.g. Field of signal 18; 14, as a swivel angle α; β via the path measuring devices 16; 17 programmed in the memory 21. The same applies to the starting point A and the Entpunkt E (Figures 1 and 2) and the vertical drive time to create the distance c (Figure 1). Similarly, any blow characters are programmed via the computer 20 and stored in the memory 21, including areas exposed to water, e.g. Burner openings 5, can be omitted during the blowing process. If blower sizes ab are stored with their blow-figure numbers and their initial coordinates A and indicated in the present schema (FIG. 1), the operator of the water-lance blower can select fields 3 to be specifically cleaned on the basis of the present slagging state of the wall surfaces 1 Set sizes. About the selected on the computer 20 or signal generator 19 Blasfigur-Nummem and command signals 4 of water lances blower 8 moves automatically over the path-measuring device 16; 17 controls the starting point A, the water jet is released and the pre-programmed blowing character is swept away (e.g., Blowing No.2, signals 14, 18 corresponds to Blowing Figure 10 of Figure 1).
Nach jedem Blasvorgang wird im Speicher 21 unter dem entsprechenden Feld der Wasserlanzenbetrieb mit seiner Blasintensität entsprechend dem eingestellten Blasstrahlabstand c (mit verringertem Abstand c kann die mehrmalige Anblasung einer Flächeneinheit erreicht werden) registriert. Damit könnenAfter each blowing operation, the water lance operation with its blowing intensity corresponding to the set blowing jet distance c (with a reduced distance c, the repeated blowing of a surface unit can be achieved) is registered in the memory 21 under the corresponding field. With that you can
1. die Summe aller Anblasungen pro Flächeneinheit (Feld 3) mit den sich daraus ergebenden Gefährdungen durch Thermoschockwirkung des Wasserstrahles registriert, ausgewertet und Schlussfolgerungen gezogen werden,1. the sum of all bubbles per unit area (field 3) with the resulting hazards due to the thermal shock effect of the water jet is registered, evaluated and conclusions drawn,
2. durch die Summierung der Anblasungen kann auf die Verschlackungsneigung lokaler Flächenbereiche geschlossen werden. Werden dabei die Summierungen noch selektiert und einzelnen Betriebszuständen zugeordnet, kann damit auf die Ursache von Verschlackungen, z.B. Flammenberührung der Brennkammerwand, Kohlequalitätseinfluss usw., geschlossen werden.2. By summing the bubbles, it is possible to deduce the slagging tendency of local surface areas. If the summations are still selected and assigned to individual operating states, it is thus possible to determine the cause of slagging, e.g. Flammenberührung the combustion chamber wall, coal quality influence, etc., be closed.
Das Verfahren kann selbstverständlich auch auf Rückschubbläser-Betrieb angewandt werden. Sind z.B. in den eingezeichneten Feldern Rückschubbläser angebracht, welche die eigenen Felder reinigen, kann in analoger Weise die Inbetriebnahme und die Registrierung und Summierung gezielt für einzelne Rückschubbläser erfolgen. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Lösung ist es möglich, über visuelle Beobachtungseinrichtungen und deren Kopplung mit Televisions-Systemen und Rechnern die Analyse des Verschlackungszustandes optisch durchzuführen und die Ortung der Verschlackungsstellen direkt mit der Auswahl einer Blasfigur des Wasserlanzenbläsers zu koppeln. So wird z.B. eine optische Sonde mit abgeknicktem Blickwinkel im Feld des Signals 22 (Unterhalb des Signals 18) angeordnet, so dass bei ihrer 360°- Drehung um die Längsachse große Wandbereiche der rückwärtigen Brennkammerwand mit den Feldern der Signale 13;Of course, the method can also be applied to reverse blower operation. Are e.g. In the marked fields Rückschubbläser attached, which clean their own fields, can be carried out in a similar manner, the commissioning and registration and summation targeted for individual Rückschubbläser. In a further embodiment of the solution, it is possible to optically perform the analysis of the state of slagging via visual observation devices and their coupling with television systems and computers and to couple the locating of the slagging points directly with the selection of a bubble figure of the water lance blower. For example, an optical probe with kinked viewing angle in the field of the signal 22 (below the signal 18) arranged so that in their 360 ° rotation about the longitudinal axis large wall portions of the rear combustion chamber wall with the fields of the signals 13;
14...30; 31 visuell am Monitor abgebildet werden. Ist dabei jeder Drehwinkel der Sonde mit seinem einsehbaren Signal am14 ... 30; 31 can be visualized on the monitor. Is each angle of rotation of the probe with its visible signal on
Monitor und am Rechner gekoppelt und mit der Wasserlanzenbläser-Weg-Meßeinrichtung verbunden, kann entsprechend der Verschlackungseinschätzung des Monitorbildes direkt der zu reinigende Feldbereich eingesehen, als Signal angewählt, über gekoppelten Wasserianzenbläser gereinigt, registriert und ausgewertet werden.Monitor and coupled to the computer and connected to the Wasserlanzenbläser-way-measuring device can be viewed according to the Verschlackungseinschätzung the monitor image directly to be cleaned field area, selected as a signal, cleaned via coupled Wasserianzenbläser, registered and evaluated.
Für die beschriebenen Systeme sind beliebige Kopplungsmöglichkeiten gegeben. Selbstverständlich ist dabei die Anzahl der Wasserianzenbläser, der Felder und ihrer Arbeitsbereiche und Anordnung entsprechend der Brennkammer-Größe und Konstruktion zu wählen und eine minimale Gerätetechnik anzustreben. Als Reinigungsgerät kann auch jede andere Mechanik mit beliebiger Reinigungsfigur Verwendung finden.For the systems described any coupling possibilities are given. Of course, the number of Wasserianzenbläser, the fields and their workspaces and arrangement should be selected according to the size of the combustion chamber and design and strive for a minimum device technology. As a cleaning device, any other mechanism with any cleaning figure can be used.
Dabei ist das Verfahren nicht auf Brennkammern beschränkt und kann für beliebige andere verschlackende Räume genutzt werden. Dies trifft insbesondere für Wärmeübertrager und Heizflächenkanäle zu, welche durch Schotten und andere Bauteile unterteilt sind, welche durch Aussparungen und komplizierte Blasfiguren bearbeitet oder geschont werden müssen.The process is not limited to combustion chambers and can be used for any other slagging rooms. This is especially true for heat exchangers and Heizflächenkanäle, which are divided by bulkheads and other components, which must be processed or protected by recesses and complicated blowing figures.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:The invention achieves the following advantages:
1. Die Reinigung der Brennkammer kann lokal gezielt durchgeführt werden.1. The cleaning of the combustion chamber can be carried out locally targeted.
2. Es wird vermieden, dass saubere Heizflächenbereiche mit Wasser abgespritzt und unnütz geschädigt werden.2. It is avoided that clean heating surface areas are sprayed with water and uselessly damaged.
3. Es wird Betriebszeit und Blaswasser des Wasserlanzenbläsers eingespart.3. It saves operating time and blowing water of the water lance blower.
4. Es wird Pumpenleistung eingespart.4. Pump performance is saved.
5. Die Lebensdauer der Rohrwände durch Minimierung der Schock- oder Reinigungsbelastung kann erhöht, registriert und ihre Restlebensdauer bestimmt werden.5. The life of the pipe walls can be increased, registered and their remaining life determined by minimizing the shock or cleaning load.
6. Es können Verschlackungsursachen analysiert werden.6. Slag causes can be analyzed.
7. Durch den minimierten Wassereinsatz werden Leistungseinbußen des Dampfkessels verringert oder vermieden.7. The minimized use of water reduces or eliminates power losses to the boiler.
8. Der Betrieb stark zur Verschlackung neigender Rohbraunkohle wird ermöglicht und ein besseres Betriebsverhalten mit höherem Dampfkessel-Wirkungsgrad gesichert.8. The operation of raw lignite, which is highly susceptible to slagging, is made possible and a better operating behavior with higher steam boiler efficiency is ensured.
9. Es können beliebige Blasfiguren geblasen und dabei innerhalb der Blasfläche angeordnete gegen Wasserstrahlen anfällige Bauteile, z.B. Brenner, ausgespart werden.9. Any blowing pattern may be blown and thereby susceptible to jets within the blowing surface, e.g. Burner, to be spared.
Durch entsprechend gelegte Koordinaten in den einzelnen Brennkammerbereichen sind beliebige geometrische Einteilungen und/oder beliebige Bereiche möglich, deren Felder entsprechend gekennzeichnet bzw. mit Signalen belegt werden.By appropriately placed coordinates in the individual combustion chamber areas any geometric divisions and / or any areas are possible whose fields are marked accordingly or occupied with signals.
Claims (6)
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| DD30496687A DD281452B5 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Method for controlling a cleaning device, in particular a water lance blower for the cleaning of Heizflaechen especially in the combustion chamber of a pulverized coal firing |
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ID=5590743
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| IF04 | In force in the year 2004 |
Expiry date: 20070716 |