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Die Erfindung bezieht sich auf einen Lanzenbläser zur Reinigung von Bündelheizflächen
einer mit aschehaltigem Brennstoff oder Abfall befeuerten Dampferzeugeranlage.
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Dampferzeugeranlagen bzw. Kesselanlagen, insbesondere die großer konventioneller
Kraftwerksblöcke, unterliegen in Abhängigkeit von dem verwendeten Brennstoff einer mehr
oder weniger starken Verschmutzung. Besonders in Kohlekraftwerken oder
Abfallverbrennungsanlagen setzen sich Ablagerungen auf den Wärmetauscherflächen,
insbesondere den Wand- und den Bündelheizflächen der Dampferzeugeranlage ab, die die
Wärmeübertragung verschlechtern und zu einem verringerten Wirkungsgrad der
Gesamtanlage führen.
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Die Reinigung von Bündelheizflächen von mit asche- bzw. schlackehaltigen Brennstoffen
oder Abfall befeuerten Dampferzeugeranlagen während des Betriebes erfolgt unter
anderem auch mit Hilfe von Lanzenbläsern, die zur Gattung der Rußbläser zählen. Durch
die Lanzenbläser werden gebündelte Strahlen eines Blasmediums auf die Rohre der
Bündelheizflächen abgegeben und dabei infolge des auftretenden Thermoschocks, der
kinetischen Blasmediumstrahlenergie und des schlagartigen Verdampfens von in Poren der
Ablagerungen eingedrungenem Wasser bzw. Dampf ein Abplatzen der Verschmutzungen
aus Ruß, Schlacke und Asche bewirkt.
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Je nach Einsatzort und Umgebungstemperatur der Lanzenbläser innerhalb des
Rauchgaszuges werden zur Reinigung von Bündelheizflächen Lanzenschraubbläser oder
Schraubbläser eingesetzt. Bei ersteren werden wegen der hohen Temperaturen die Lanzen
außerhalb des Rauchgaszuges bereit gehalten und beim Reinigungsbetrieb in den Gaszug
eingefahren, bei letzteren können die Lanzen infolge der niedrigeren
Rauchgastemperaturen auch außerhalb des Reinigungsvorganges in dem Rauchgaszug
verbleiben. Die Lanzenbläser können dabei je nach Größe der Dampferzeugeranlage von
einer oder von zwei gegenüberliegenden Seiten das Rauchgaszuges eingefahren bzw.
betrieben werden.
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Der Blasmediumstrahl von Lanzenschraubbläsern folgt im allgemeinen dem vorgegebenen
Fahrweg der einfahrenden Lanze, wobei dieser Weg im allgemeinen spiralig bzw.
schraubenförmig verläuft, um so viel Reinigungsfläche wie möglich zu bestreichen. Dabei ist
der Kopf der Lanze mit ein oder mehreren Düsen ausgebildet. Bei dem Schraubbläser ist
die Lanze quasi stationär in dem Rauchgaszug angebracht, wobei die Lanze über ihre
Länge mehrere Düsen aufweist und im Reinigungsbetrieb rotiert sowie kleine
Vorschubbewegungen ausführt, um eine große Reinigungsfläche abzudecken.
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Durch Druckschrift "Neue Entwicklungen in der Heizflächenreinigung mit Rußbläsern,
Kugelregen, Klopf- und Rüttelwerken und Schallreinigern" von H. Schwade und K. Albers,
Wesel aus Internationale VGB-Konferenz "Verschlackungen, Verschmutzungen und
Korrosionen in Wärmekraftwerken", Essen, vom 29. Februar bis 2. März 1984 ist ein
Lanzenbläser, insbesondere ein Lanzenschraubbläser zur Reinigung von Bündelheizflächen
bekannt geworden, wie er in Rauchgaszügen von fossil befeuerten Dampferzeugeranlagen
bzw. Wärmekraftwerken eingesetzt wird. Dabei reinigen eine Vielzahl von Lanzenbläsern
die horizontal und vertikal im Rauchgaszug angeordneten und als Heizflächenscheiben (die
zu einem flachen Bündel zusammen gesetzten Heizflächenrohre einer Bündelheizfläche
bilden eine Scheibe) ausgebildeten Bündelheizflächen, wobei die Lanzenbläser - siehe
insbesondere Abb. 7 - quer zu den Heizflächenscheiben der Bündelheizflächen sowie
oberhalb und unterhalb der horizontalen Bündelheizflächen bzw. seitlich der vertikalen
Bündelheizflächen in den Rauchgaszug eingefahren bzw. betrieben werden. Bei dem
Reinigungsvorgang durch die Lanzenbläser entsprechend der vorgenannten Anordnung hat
sich jedoch nachteilig gezeigt, dass die Lanzenbläser auf ihrem im wesentlichen
horizontalen Fahrweg im Rauchgaszug bzw. einem Teil des Rauchgaszuges zum einen die
Reinigungswirkung nur im Bereich der Heizflächenscheiben effizient erbringen können und
das Blasmedium zwischen den Heizflächenscheiben (Heizflächengassen) nutzlos
eingebracht wird und somit verpufft. Zum anderen werden durch die oben bzw. unten an
den horizontalen (bzw. seitlich an den vertikalen) Heizflächenbündeln bzw. -scheiben
vorbeifahrenden Lanzenbläser die in unmittelbarer Nähe gelegenen Heizflächenrohre des
Heizflächenbündels am stärksten gereinigt, während die im Windschatten des äußeren
Rohres gelegenen weiteren Rohre weniger bzw. kaum gereinigt werden.
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Ferner sind durch Druckschrift "Bläser zum Reinigen von Heizflächen" von Antonin Man,
aus SKODA - Nachrichten 1987, Lanzenbläser zum Reinigen von Bündelheizflächen
bekannt geworden, bei denen ebenfalls die vorgenannten Nachteile auftreten.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Lanzenbläser zur Reinigung von Bündelheizflächen
zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben sich die nachfolgenden Vorteile:
- - Das Blas- bzw. Reinigungsmedium wird beim Reinigungsvorgang effektiver genutzt.
- - Es werden während des Blasvorganges und über den Fahrweg des Lanzenbläsers
weitestgehend alle Rohre, d. h. auch die im Windschatten von Rohren gelegenen weiteren
Rohre, abgereinigt.
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der
Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigt:
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Fig. 1 schematisch dargestellt einen horizontalen Querschnitt eines vertikalen
Rauchgaszuges einer mit einem aschehaltigen Brennstoff befeuerten
Dampferzeugeranlage mit angeordneten Lanzenbläsern zur Reinigung von
Bündelheizflächen gemäß einem Stand der Technik,
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Fig. 2 schematisch dargestellt den Längsschnitt A-A gemäß der Fig. 1,
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Fig. 3 schematisch dargestellt einen horizontalen Querschnitt eines vertikalen
Rauchgaszuges einer mit einem aschehaltigen Brennstoff befeuerten
Dampferzeugeranlage mit erfindungsgemäß betreibbaren Lanzenbläsern zur
Reinigung von Bündelheizflächen,
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Fig. 4 schematisch dargestellt den Längsschnitt B-B gemäß der Fig. 3.
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Fig. 1 und 2 zeigt Lanzenbläser 8 zur Reinigung von Bündelheizflächen 3 gemäß einem
Stand der Technik. Fig. 1 zeigt dabei den horizontalen Querschnitt eines vertikalen und im
wesentlichen rechteckigen Rauchgaszuges 1, der Bestandteil einer nicht näher gezeigten mit
asche- bzw. schlackehaltigem Brennstoff bzw. Abfall befeuerten Dampferzeugeranlage ist.
In einer nicht näher dargestellten Brennkammer der Dampferzeugeranlage wird asche-
bzw. schlackehaltiger Brennstoff bzw. Abfall, beispielsweise asche- bzw. schlackereiche
Braunkohle verfeuert und ein Großteil der dabei erzeugten Wärme an nicht dargestellte
Heizflächen sowie an im nachgeschalteten Rauchgaszug 1 angeordneten Bündelheizflächen
8 der Dampferzeugeranlage abgegeben. Durch die im Rauchgas mitgetragenen Asche-
und Schlackepartikel können auch die Bündelheizflächen 3, bei denen es sich um
Konvektions- bzw. Berührungsheizflächen handelt, sehr stark verschmutzen, so dass durch
die Ablagerungen an den einzelnen Rohren 9 der Bündelheizflächen 3 der Wärmeübergang
an das Rohr 9 selbst und an das darin strömende Arbeitsmedium verschlechtert wird.
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Die horizontal ausgerichteten und übereinander angeordneten Bündelheizflächen 3 bzw.
Heizflächenscheiben 4 (Fig. 2) liegen parallel zueinander im Rauchgaszug 1. Der Abstand
zwischen den einzelnen, parallel angeordneten Heizflächenscheiben 4 kann je nach Lage
der Bündelheizflächen 3 innerhalb des Rauchgasweges im Rauchgaszug 1 und abhängig
von der Brennstoffart und -beschaffenheit circa 75 Millimeter bis etwa 2,5 Meter betragen.
Die jeweiligen Bündelheizflächen 3, die sich jeweils durch eine Seitenwand 2.3 horizontal in
den Rauchgaszug 1 bis annähernd an die gegenüberliegende Rauchgaszug-Wand 2.1
erstrecken, sind aus einer Vielzahl von einzelnen Rohren 9 gebildet. Das Arbeitsmedium
wird den jeweiligen Rohren 9 über Sammler 6 zu- bzw. abgeführt. Die Rohre 9 einer
Bündelheizfläche 3 bilden jeweils eine in sich gefestigte bzw. sich tragende flache
Heizflächenscheibe 4 und definieren über ihre Längsrichtung eine Längsachse 5.
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Für die nicht abgebildeten vertikal ausgerichteten Bündelheizflächen 3 innerhalb des
Rauchgaszuges 1 gilt das für die horizontal ausgerichteten Bündelheizflächen 3 ausgesagte.
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Zur Reinigung der Bündelheizflächen 3 sind gemäß der Fig. 1 und 2 eine Vielzahl von
Lanzen- bzw. Rußbläsern 8 eingesetzt, die quer zu den Längsachsen 5 der
Bündelheizflächen 3 und von zwei Wänden 2.2, 2.4 des Rauchgaszuges 1 in den Gaszug 1
eingeführt werden. Die Lanzenbläser 8 sind dabei parallel zueinander und derart
angeordnet, dass sie beim Einfahren in den Gaszug 1 zwischen den bzw. über bzw. unter
den Heizflächenscheiben 4 betreibbar sind. Im Normalbetrieb sind die Lanzenbläser 8 zur
Reinigung von Bündelheizflächen 3, die einer höheren Temperatur ausgesetzt sind,
außerhalb des Gaszuges 1 in Wartestellung. Bei Bedarf oder in bestimmten Zeitzyklen
werden die Lanzenbläser 8 zur Reinigung der Bündelheizflächen 3 in Betrieb genommen
und einzeln oder in Gruppen oder sämtlich in den Gaszug 1 eingefahren. Dabei wird durch
am Lanzenbläser 8 befindliche Düsen 10 ein Blas- bzw. Reinigungsmedium, z. B. Dampf,
Wasser oder Luft mit hohem Druck gegen die verschmutzten Rohre 9 der Bündelheizflächen
3 gestrahlt und dabei infolge des auftretenden Thermoschocks, der kinetischen
Blasmediumenergie und des schlagartigen Verdampfens von in Poren der Ablagerungen
eingedrungenem Wasserdampf ein Abplatzen der Verschmutzungen aus Ruß, Schlacke und
Asche bewirkt. Gemäß der Fig. 1 befinden sich vier Lanzenbläser 8 im Reinigungsbetrieb,
während die restlichen stand-by gehalten werden.
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Nachteilig ist beim Reinigen von Bündelheizflächen 3 mittels Lanzenbläser 8 gemäß dem
aufgezeigten Stand der Technik der Umstand, dass beim Einfahren, d. h. dem sogenannten
Fahrweg, der Lanzenbläser 8 nicht nur Bündelheizflächen 3 mit Blasmedium beaufschlagt
werden, sondern das Blasmedium auch zwischen den Bündelheizflächen 3, d. h. den
sogenannten Heizflächengassen 11 zwischen den Bündelheizflächen 3, nutzlos verbraucht
wird. Auch werden nur die in unmittelbarer Nähe der Lanzenbläser 8 liegenden Rohre 9 gut
gereinigt, während die im Windschatten der äußeren Rohre 9 liegenden Rohre schlecht
oder gar nicht gereinigt werden.
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Ausgehend von dem Stand der Technik gemäß der Fig. 1 und 2 ist der
erfindungsgemäße Lanzenbläser 8 zur Reinigung von Bündelheizflächen 3 parallel zu den
Längsachsen 5 der Heizflächenscheiben 4 bzw. der Bündelheizflächen 3 ausgerichtet bzw.
betreibbar, siehe Fig. 3 und 4. Das heißt, dass der Fahrweg (siehe Pfeil hinter dem
Lanzenbläser 8) jedes einzelnen Lanzenbläsers 8 parallel zu den Längsachsen 5 der
Heizflächenscheiben 4 ausgerichtet ist. Durch den Betrieb der Lanzenbläser 8 parallel zu
den Längsachsen 5 der Heizflächenscheiben 4 können diese auf jeder Ebene innerhalb des
Rauchgaszuges 1 zwischen den Bündelheizflächen 3, d. h. in den Heizflächengassen 11,
eingesetzt werden. Damit werden nicht nur die äußeren Rohre 9, d. h. das untere bzw. das
obere Rohr, der Heizflächenscheibe 4, sondern auch alle weiteren Rohre 9 der
Bündelheizfläche 3 durch den Blasstrahl des Lanzenbläsers 8 gut erfasst und effektiv
gereinigt. Es wird ferner das Blas- bzw. Reinigungsmedium während des gesamten
Fahrweges des bzw. der Lanzenbläser 8 effektiv zur Reinigung der Rohre 9 der
Bündelheizflächen 3 genützt, da der Lanzenbläser 8 bzw. dessen eine oder mehrere am
Kopf der Lanze 8 angeordneten Düsen 10 über den gesamten Fahrweg die
Bündelheizfläche 3 mit Blasmedium beaufschlagt.
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Bevorzugt werden die Lanzenbläser 8 bzw. deren Fahrwege mittig zwischen den
Heizflächenscheiben 4 angeordnet, um eine gleichmäßige Beaufschlagung und
Abreinigung der beiden, rechts und links liegenden, Heizflächenscheiben 4 durch das mit
Blasmedium zu erzielen. Die Lanzenbläser 8 bzw. deren Fahrwege können dabei auf Höhe
der Bündelheizflächen 3 liegen oder auch bei mehreren vorhandenen
Bündelheizflächenebenen zwischen diesen angeordnet sein. Ferner sind in vorteilhafter
Weise in mindestens jeder zweiten Heizflächengasse 11 Lanzenbläser 8 vorgesehen, um
jede Heizflächenscheibe 4 effektiv reinigen zu können.
Bezugszeichenliste
1 Rauchgaszug einer fossil befeuerten Dampferzeugeranlage
2 Rauchgaszug-Wand
3 Bündelheizfläche
4 Heizflächenscheibe
5 Längsachse der Heizflächenscheibe
6 Sammler
7 Tragrohr
8 Lanzen- bzw. Rußbläser
9 Rohr der Bündelheizfläche
10 Düse
11 Heizflächengasse