DE102004055914A1

DE102004055914A1 - Detonationsreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102004055914A1
Application number: DE102004055914A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Kirkland Aarnio; Donald W. Bellevue Kendrick; Thomas R. A. Sammamish Bussing; Raymond N. Federal Way Henderson; Scott A. Seattle Flatness
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: SHOCKSYSTEMS,INC.,, GLASTONBURY, CONN., US
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2005-06-23
Also published as: GB2408555A; GB0425559D0; JP2005172417A; GB2408555B

Abstract

Vorrichtung (156; 152; 150; 184) zum Lenken eines Gases von einer strömungsaufwärtigen Leitung (26) durch eine Kesselwand (24) zum Reinigen von Oberflächen in dem Kessel, aufweisend: einen Befestigungsflansch (154) zum Koppeln der Vorrichtung (156; 152; 150; 184) mit der strömungsaufwärtigen Leitung (26), welche das Gas liefert, aufweisend: eine erste und eine zweite Seite; eine innere Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt; einen äußeren Umfang und eine Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Seite; einen Fluideinlass zum Einlassen eines Fluids in die Vorrichtung (56; 52; 50; 84) zum Kühlen und/oder zum Bilden eines Fluidvorhangs.

Description

Die Erfindung betrifft Industrieeinrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung Detonationsreinigen der Industrieeinrichtung und insbesondere eine Detonationsreinigungsvorrichtung und eine Düse sowie einen Kühlflansch dafür.

Oberflächenverschmutzung ist ein großes Problem bei Industrieinrichtungen. Derartige Einrichtungen umfassen Öfen (für Kohle, Öl, Müll, etc.), Heizkessel, Vergasungsanlagen, Reaktoren, Wärmetauscher und ähnliches. Typischerweise weist die Einrichtung einen Kessen auf, der interne Wärmeübertragsoberflächen beinhaltet, die Verschmutzung durch das Ansammeln von Teilchen, beispielsweise Ruß, Asche, mineralische Materialien und andere Verbrennungsprodukte und Nebenprodukte der Verbrennung, kompaktere Anlagerungen, beispielsweise Schlacke und/oder Verkrustung, und ähnlichem, ausgesetzt sind. Eine derartige Anlagerung von Teilchen kann zunehmend den Anlagenbetrieb stören, die Effizienz und den Durchsatz verringern und möglicherweise Schaden verursachen. Das Reinigen der Einrichtung ist deshalb sehr wünschenswert und ist mit einer Anzahl relevanter Überlegungen verbunden. Häufig ist ein direkter Zugang zu den verschmutzten Oberflächen schwierig. Um den Ertrag beizubehalten, ist es außerdem wünschenswert, die Ausfallzeit der Industrieeinrichtung und entsprechende Kosten, die mit dem Reinigen verbunden sind, zu minimieren. Es wurde eine Vielzahl von Technologien vorgeschlagen. Beispielsweise wurden in den US-Patenten 5 494 004 und 6 438 191 und der Veröffentlichung der US-Anmeldung 2002/0112638 verschiedene Technologien vorgeschlagen. Eine weitere Technologie ist in Huque, Z. Experimental Investigation of Slag Removal Using Pulse Detonation Wave Technique, DOE/HBCU/OMI Annual Symposium, Miami, Fl., 16.–18. März 1999, beschrieben. Spezielle Druckstoßwellentechniken wurden von Hanjalic und Smajevic in deren Publikationen beschrieben: Hanjalic, K. und Smajevic, I., Further Experience Using Detonation Waves for Cleaning Boiler Heating Surfaces, International Journal of Energy Research, Band 17, 583–595 (1993) und Hanjalic, K. und Smajevic, I., Detonation-Wave Technique for On-load Deposit Removal from Surfaces Exposed to Fouling: Parts I and II, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Transactions of the ASME, Band 1, 116223-236, Januar 1994. Derartige Systeme sind auch in den jugoslawischen Patentveröffentlichungen P 1756/88 und P 1728/88 beschrieben. Derartige Systeme werden häufig als "Rußblaseinrichtungen" (soot blowers) nach einer beispielhaften Anwendung für diese Technologie bezeichnet.

Dennoch verbleiben Gelegenheiten für eine weitere Verbesserung auf dem Gebiet.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken von Gas von einer strömungsaufwärtigen Leitung durch eine Kesselwand zum Reinigen von Oberflächen in dem Kessel. Ein Befestigungsflansch koppelt die Vorrichtung mit der strömungsaufwärtigen Leitung, die das Gas liefert, und hat eine erste und eine zweite Fläche, eine innere Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt, einen äußeren Umfang und eine Anordnung von Schraubenlöchern, welche sich zwischen der ersten und zweiten Fläche erstrecken. Die Vorrichtung weist ferner einen Fluideinlass zum Lenken eines Kühl- und/oder Spülfluids in die Vorrichtung auf.

Gemäß einer weiteren Aspekt ragt eine Leitung strömungsabwärts von dem Flansch und hat eine innere und eine äußere Wand mindestens entlang einem Teil ihrer Länge. Ein Raum zwischen der inneren und der äußeren Wand führt ein Kühlfluid. Es gibt einen Kühlfluideinlass und einen Kühlfluidauslass.

In verschiedenen Implementierungen kann sich der Raum von einem strömungsaufwärtigen Ende außerhalb der Kesselwand zumindest teilweise strömungsabwärts in die Wand erstrecken. Der Kühlfluidauslass kann entlang der Leitung sein, und der Kühlfluideinlass kann entlang dem Flansch sein. Die innere und die äußere Wand können jede einen strömungsabwärtigen Rand aufweisen. Der Kühlfluidauslass kann zwischen der inneren und der äußeren Wand sein. Die innere Wand kann im wesentlichen von einem ersten rohrförmigen Stück gebildet sein, welches von einem strömungsaufwärtigen Rand zu einem strömungsabwärtigen Rand geht und eine innere und eine äußere Oberfläche hat. Die innere Oberfläche kann entlang einem strömungsaufwärtigen Bereich die innere Flanschoberfläche bereitstellen. Die Vorrichtung kann mit dem Kessen kombiniert sein. Der Kessel kann ein Ofen mit einer Ofenwand sein, welche ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren trennt und eine Wandöffnung hat. Die Kombination kann eine Detonations-Gasquelle aufweisen. Der Flansch kann strömungsaufwärts einer Außenoberfläche der Ofenwand sein. Die Leitung kann durch die Ofenwand ragen, um strömungsabwärts von einer inneren Oberfläche der Ofenwand vorzustehen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Rußblaseinrichtungsdüse. Eine Einrichtung befestigt die Düse an einer strömungsaufwärtigen Rußblaseinrichtungs-Gasleitung. Eine Oberfläche führt Gas von der Rußblaseinrichtungs-Gasleitung in das Innere des Kessels. Es gibt Mittel zum Kühlen der Düse.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Reinigen innerer Oberflächen in einem Kessel mit einer Kesselwand. Ein Verbrennungspuls wird in einer Verbrennungsleitung hervorgerufen. Ein Verbrennungsgase werden entlang der Verbrennungsleitung durch die Kesselwand gelenkt, um aus einem Auslass der Verbrennungsleitung ausgestoßen zu werden. Ein Kühlgas lässt man entlang einem Teil der Verbrennungsleitung strömen, der Hitze von dem Kessel ausgesetzt ist.

In verschiedenen Implementationen kann das Strömenlassen zwischen einer Anzahl von Verbrennungspulsen im wesentlichen kontinuierlich sein. Das Strömenlassen kann das Strömenlassen des Kühlfluids entlang einem Weg beinhalten, der einen Teil des Verbrennungs-Strömungswegs mindestens teilweise umgibt. Das Strömenlassen kann das Strömenlassen des Fluids entlang einem Weg in das Kesselinnere aufweisen.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einem Körper mit einer ersten und einer zweiten Fläche, wobei der Körper eine innere Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt, und einen äußeren Umfang hat. Eine Reihe von Schraubenlöchern erstreckt sich zwischen der ersten und der zweiten Fläche. Ein Kanal ist innerhalb der Schraubenlöcher. Ein erstes und ein zweites Loch sind in Verbindung mit dem Kanal.

In verschiedenen Implementierungen kann der Kanal in der ersten Fläche sein. Ein Dichtungsring kann in einem äußeren Bereich des Kanals sein. Eine erste und eine zweite Öffnung können in dem Umfang gebildet sein. Der Körper kann ein unitäres Metallteil sein. Der Kanal kann ein vollständiger Ring sein. Ein Unterbrecherelement kann in dem Kanal zwischen der ersten und der zweiten Öffnung angeordnet sein. Der Kanal kann einen vollständig kreisförmigen äußeren Bereich und einen teil-kreisförmigen zweiten Bereich von mindestens 300° eines Bogens haben. Es können mindestens 8 Schraubenlöcher vorgesehen sein.

Die Vorrichtung kann mit einer Flüssigkeitsströmung durch den Kanal, welche in den Flansch durch die erste Öffnung gelangt und den Flansch durch die zweite Öffnung verlässt, kombiniert sein. Die Vorrichtung kann mit einem Passflansch kombiniert sein, der eine erste Fläche in einer auf die erste Fläche des Körpers gerichtete Relation und eine Anzahl von Schrauben hat. Jede der Schrauben kann durch ein zugehöriges Schraubenloch gehen. Die Vorrichtung kann mit einem Ofen mit einer Ofenwand kombiniert sein, die ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren trennt und eine Wandöffnung hat. Diese Kombination kann eine Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung, die angeordnet ist, eine Rußblaseinrichtungs-Gasströmung durch die Wandöffnung zu lenken, eine Rußblaseinrichtungs-Gasquelle und einen oder mehrere Rußblaseinrichtungs-Gasleitungsbereiche entlang einem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg zwischen der Rußblaseinrichtungs-Gasquelle und der Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung aufweisen: Die Vorrichtung kann auch entlang dem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg positioniert sein. Die Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung kann mindestens teilweise durch die Ofenwand gehen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Detonator-Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche in einem Kessel. In wiederholter Weise wird eine Leitung beladen, und man lässt die Ladung detonieren. Die Detonation führt dazu, dass eine Stoßwelle von einem Auslassbereich der Leitung zum Auftreffen auf die Oberfläche gerichtet wird. Ein Teil der Leitung strömungsaufwärts des Auslassbereichs wird lokal gekühlt.

In verschiedenen Implementierungen kann das Kühlen durch ein Kühlfluid geleistet werden. Das Kühlen kann nicht weniger als 0,1 m strömungsaufwärts von einem Auslassende der Leitung bereitgestellt werden und nicht weniger als 2 m strömungsabwärts von einem strömungsaufwärtigen Ende der Leitung. Das Kühlfluid kann zwischen den Entladungen der Vorrichtung im wesentlichen konstant strömen. Das Kühlfluid kann entlang einem Strömungswegs strömen, der den Leitungsentladeströmungsweg nicht schneidet oder durchschneidet.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Körper mit einer ersten und einer zweiten Fläche, einer inneren Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt und einem äußeren Umfang. Eine Reihe von Schraubenlöchern erstreckt sich zwischen der ersten und der zweiten Fläche. Ein Kanal befindet sich innerhalb der Schraubenlöcher. Mindestens eine erste Öffnung außerhalb der inneren Oberfläche ist in Verbindung mit dem Kanal. Mindestens eine zweite Öffnung in der inneren Oberfläche ist in Verbindung mit dem Kanal.

In den verschiedenen Implementierungen kann die erste Öffnung in dem Umfang sein. Der Kanal kann in der ersten Fläche sein. Die zweite Öffnung kann eine Anzahl von Ausnehmungen in einem inneren Rand des Kanals aufweisen. Die zweite Öffnung kann eine Anzahl von umschlossenen Löchern in der inneren Oberfläche aufweisen. Die mindestens eine zweite Öffnung kann so positioniert sein, dass das Einbringen eines druckbeaufschlagten Fluids in den Kanal durch die erste Öffnung eine Anzahl von Abgabeströmen aus der zweiten Öffnung zumindest teilweise radial nach innen von der inneren Oberfläche erzeugt. Der Körper kann ein unitäres Metallteil sein. Der Kanal kann ein vollständiger Ring sein. Es können mindestens vier derartige zweite Öffnungen umfangsmäßig um die innere Oberfläche verteilt sein. Es können mindestens 8 derartige Schraubenlöcher vorgesehen sein. Die Vorrichtung kann mit einer Strömung von Gas durch den Kanal, welche in die Vorrichtung durch die erste Öffnung gelangt und die Vorrichtung durch die zweite Öffnung verlässt, kombiniert sein. Die Vorrichtung kann mit einem Passflansch mit einer ersten Oberfläche in auf die erste Oberfläche des Metallkörpers gerichteter Beziehung kombiniert sein. Die Kombination kann eine Anzahl von Schrauben aufweisen, von denen jede durch ein zugehöriges Schraubenloch geht.

Die Vorrichtung kann mit einem Ofen kombiniert sein. Eine Ofenwand trennt ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren und hat eine Wandöffnung. Eine Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung ist positioniert, um eine Rußblaseinrichtungs-Gasströmung durch die Wandöffnung zu lenken. Ein oder mehrere Rußblaseinrichtungs-Gasleitungsbereich(e) ist/sind entlang einem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg zu der Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung positioniert. Die Vorrichtung ist auch entlang dem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg positioniert. Die Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung kann mindestens teilweise durch die Ofenwand gehen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche in einem Kessel. Der Kessel hat eine Wand mit einer Öffnung darin. Für eine Anzahl von Zyklen werden Brennstoff und Oxidationsmittel in eine Leitung eingebracht und eine Reaktion davon wird gestartet. Die Reaktion bewirkt, dass eine Stoßwelle auf die Oberfläche trifft. Mindestens zwischen den Zyklen wird druckbeaufschlagtes Gas in die Leitung eingebracht, in einer Weise, dass es effektiv ist, einer strömungsaufwärtigen Einströmung von Kontaminationsmittel aus dem Kesselinneren im wesentlichen zu widerstehen.

In verschiedenen Implementierungen kann die Reaktion einen Übergang von Aufflammen zur Detonation aufweisen. Das Gas kann zu einem größeren Teil Luft aufweisen. Das Gas kann durch eine Gasöffnung in den am weitesten strömungsabwärts liegenden 20% einer Strömungsweglänge in die Leitung eingebracht werden.

Die Details von einer oder von mehreren Ausführungsformen der Erfindung sind in den begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung wiedergegeben. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich. Es gilt:

1 ist eine Ansicht eines Industrieofens, dem mehrere Rußblaseinrichtungen zugeordnet sind, die so positioniert sind, dass sie ein Niveau des Ofens reinigen.

2 ist eine Seitenansicht einer der Blaseinrichtungen von 1.

3 ist eine zum Teil weggeschnittene Seitenansicht eines strömungsaufwärtigen Endes des Bläsers von 2.

4 ist eine Längsschnittansicht eines Hauptbrennkammersegments der Rußblaseinrichtung von 2.

5 ist eine Endansicht des Segments von 4.

6 ist eine Seitenansicht eines alternativen Abgabeendbereichs einer Verbrennungsrohr-Anordnung.

7 ist eine Ansicht eines Luftvorhangflansches der Anordnung von 6.

8 ist eine Ansicht des strömungsabwärtigen Endes des Flansches von 7.

9 ist eine Ansicht des strömungsabwärtigen Endes einer Wärmeisolations-Flanschanordnung.

10 ist eine auseinander gezogene Ansicht der Anordnung von 9.

11 ist eine Ansicht einer Düsenanordnung.

12 ist eine Ansicht des strömungsabwärtigen Endes einer Düsenanordnung von 11.

13 ist ein Längsschnitt der Düsenanordnung von 12, genommen entlang der Linie 13-13.

14 ist eine vergrößerte Ansicht eines Flanschbereichs der Düsenanordnung von 13.

15 ist ein Längs-Teilschnitt durch einen strömungsabwärtigen Endbereich der Düsenanordnung von 11.

16 ist ein Längs-Teilschnitt eines alternativen Luftvorhangflansches.

Gleiche Bezugszeichen und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.

1 zeigt einen Ofen 20 mit beispielhaft drei zugehörigen Rußblaseinrichtungen 22. In der gezeigten Ausführungsform ist der Ofenkessel als ein rechtwinkliges Parallelepiped geformt, und die Rußblaseinrichtungen sind alle einer einzigen gemeinsamen Wand 24 des Kessels zugeordnet und sind auf gleicher oder ähnlicher Höhe entlang der Wand positioniert. Andere Konfigurationen sind möglich (z.B. eine einzelne Rußblaseinrichtung, eine oder mehrere Rußblaseinrichtung(en) jeweils auf einem von mehreren Niveaus, und Ähnliches).
Jede Rußblaseinrichtung 22 weist eine längliche Verbrennungsleitung 26 auf, die sich von einem strömungsauwärtigen fernen Ende 28 entfernt von der Ofenwand 24 zu einem strömungsabwärtigen nahen Ende 30, welches der Wand 24 eng zugeordnet ist, erstreckt. Optional kann jedoch das Ende 30 deutlich in dem Ofen sein. Beim Betrieb einer jeden Rußblaseinrichtung wird eine Verbrennung einer Brennstoff/Oxidationsmittel-Mischung in der Leitung 26 in der Nähe des strömungsauwärtigen Endes (z.B. innerhalb der am wei testen strömungsaufwärts liegenden zehn Prozent einer Leitungslänge) gestartet, um eine Detonationswelle zu erzeugen, die von dem strömungsabwärtigen Ende als eine Stoßwelle zusammen mit den zugehörigen Verbrennungsgasen zum Reinigen von Oberflächen in dem inneren Volumen des Ofens ausgestoßen wird. Jede Rußblaseinrichtung kann einer Brennstoff-/Oxidationsmittel-Quelle 32 zugeordnet sein. Die verschiedenen Rußblaseinrichtungen oder einzelne davon können sich diese Quelle oder einzelne oder mehrere Komponenten davon teilen. Eine beispielhafte Quelle weist eine Gasflasche 34 für verflüssigten oder komprimierten gasförmigen Brennstoff und eine Sauerstoffflasche 36 in entsprechenden Aufbewahrungsstrukturen 38 und 40 auf. In der beispielhaften Ausführungsform ist das Oxidationsmittel ein erstes Oxidationsmittel, beispielsweise im wesentlichen reiner Sauerstoff. Ein zweites Oxidationsmittel kann in der Form von Werkstattluft oder Druckluft von einer zentralen Luftquelle 42 geliefert werden. In der beispielhaften Ausführungsform wird Luft in einem Luftspeicher 44 gespeichert. Brennstoff, der expandiert ist und aus der Gasflasche 34 stammt, wird generell in einem Brennstoffspeicher 46 gespeichert. Jede beispielhafte Quelle 32 ist mit der zugehörigen Leitung 26 durch ein geeignetes Leitungssystem, beispielsweise unten liegend oder unterirdisch, verbunden. Ähnlich weist jede Rußblaseinrichtung eine Zündbox 50 zum Starten der Verbrennung der Brennstoff/Oxidationsmittel-Mischung auf, die zusammen mit der Quelle 32 von einem Steuerungs- und Überwachungssystem (nicht gezeigt) kontrolliert wird. 1 zeigt ferner, dass die Wand 24 eine Anzahl von Öffnungen zur Inspektion und/oder Messung aufweist. Beispielhafte Öffnungen beinhalten eine Öffnung 54 zur optischen Überwachung und eine Öffnung 56 zur Temperaturüberwachung, die jeder Rußblaseinrichtung 22 zugeordnet sind, um jeweils eine Videokamera für infrarotes und/oder sichtbares Licht bzw. eine Thermoelement-Sonde zum Betrachten der zu reinigenden Oberflächen und zum Überwachen der internen Temperaturen aufnimmt. Andere Sensoren/Überwachung/Probenentnahme können verwendet werden, einschließlich Drucküberwachung, Probenentnahme zur Zusammensetzungsfeststellung, und Ähnliches.
2 zeigt weitere Details einer beispielhaften Rußblaseinrichtung 22. Die beispielhafte Detonationsleitung 26 ist mit einem Hauptkörperbereich, der von einer Reihe von mit zwei Flanschen versehenen Leitungsabschnitten oder -segmenten 60 gebildet ist, die von strömungsauwärts bis strömungsabwärts angeordnet sind, und einem strömungsabwärtigen Düsenleitungsabschnitt oder -segment 62 mit einem strömungsabwärtigen Bereich 64, der durch eine Öffnung 66 in der Wand ragt und in dem strömungsabwärtigen Ende oder Auslass 30 endet, welches dem Inneren 68 des Ofens ausgesetzt ist, gebildet. Der Begriff "Düse" wird breit verwendet und erfordert nicht die Anwesenheit von irgendeiner aerodynamischen Verjüngung, Aufweitung oder von Kombinationen davon. Ein beispielhaftes Leitungssegmentmaterial ist Metall (z.B. rostfreier Stahl). Der Auslass 30 kann weiter in dem Ofen angeordnet sein, wenn eine geeignete Abstützung und Kühlung vorgesehen sind. 2 zeigt ferner Rohrbündel 70 im Ofeninneren, deren äußere Oberflächen Verschmutzung ausgesetzt sind. In der beispielhaften Ausführungsform ist jedes Leitungssegment 60 an einem zugehörigen Wagen 72 abgestützt, dessen Räder mit einem Bahnsystem 74 entlang dem Fabrikbodens 76 zusammenwirken. Das beispielhafte Bahnsystem weist ein Paar von parallelen Schienen auf, die mit konkaven Umfangsoberflächen der Wagenräder zusammenwirken. Die beispielhaften Segmente 60 haben eine ähnliche Länge L₁ und sind Ende an Ende mit zugehörigen Anordnungen von Schrauben in den Schraubenöffnungen ihrer jeweiligen Flansche verschraubt. Ähnlich ist der strömungsabwärtige Flansch des am weitesten strömungsabwärts befindlichen Segments 60 mit dem strömungsauwärtigen Flansch der Düse 62 verschraubt. In der beispielhaften Ausführungsform ist ein Reaktionsband 80 (z.B. Baumwolle oder thermisch strukturell widerstandsfähiges Synthetikmaterial) in Reihe mit einer oder mehreren Metall-Schraubenreaktionsfedern 82 zu diesem letzten zusammengepassten Flanschpaar gekoppelt und verbindet die Verbrennungsleitung mit einer Umgebungsstruktur, beispielsweise der Ofenwand, um elastisch nachgiebig Reaktionskräfte zu absorbieren, die mit dem Entladen der Rußblaseinrichtung einhergehen, und um für eine korrekte Positionierung der Verbrennungsleitung für anschließendes Abfeuern zu sorgen. Optional kann eine zusätzliche Dämpfung (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Die Kombination aus Reaktionsband und Feder kann als ein einzelner Strang oder als eine Schlaufe gebildet sein. In der beispielhaften Ausführungsform hat dieser kombinierte strömungsabwärtige Abschnitt eine Gesamtlänge L₂. Alternative elastisch nachgiebige, Rückstoß absorbierende Mittel können Federn, die nicht aus Metall sind, oder Federn, die nicht schraubenförmig sind, oder Gummi oder andere elastomere Elemente, die vorzugsweise zumindest teilweise unter Zug, Druck und/oder Scherkraft elastisch verformt sind, pneumatische Stoßabsorber und Ähnliches aufweisen.
Strömungsabwärts von dem strömungsaufwärtigen Ende 28 befindet sich ein Vordetonator-Leitungsabschnitt/-segment 84, welches auch mit zwei Flanschen versehen sein kann und eine Länge L₃ hat. Das Vordetonator-Leitungssegment 84 hat eine charakteristische innere Querschnittsfläche (quer zu einer Achse/Mittellinie 500 der Leitung), die kleiner ist als eine charakteristische innere Querschnittsfläche (z.B. Mittelwert, Medianwert, Modalwert oder Ähnliches) des strömungsabwärtigen Bereiches 60, 62 der Verbrennungsleitung. In einer beispielhaften Ausführungsform mit im Schnitt kreisförmigen Leitungssegmenten ist die Vordetonator-Querschnittsfläche durch einen Durchmesser von zwischen 8 cm und 12 cm charakterisiert, während der strömungsabwärtige Bereich durch einen Durchmesser von zwischen 20 cm und 40 cm charakterisiert ist. Folglich sind beispielhafte Querschnittsflächenverhältnisse für den strömungsabwärtigen Bereich zu dem Vordetonator-Segment zwischen 1:1 und 10:1, enger 2:1 und 10:1. Eine Gesamtlänge L zwischen den Enden 28 und 30 kann 1 bis 15 m, enger 5 bis 15 m, betragen. In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich ein Übergangsleitungssegment 86 zwischen dem Vordetonator-Segment 84 und dem strömungsaufwärtigsten Segment 60. Das Segment 86 hat einen strömungsaufwärtigen und einen strömungsabwärtigen Flansch, die bemessen sind, mit den entsprechenden Flanschen der Segmente 84 und 60 zusammenzupassen, und hat eine innere Oberfläche, welche einen allmählichen Übergang zwischen den inneren Querschnitten davon schafft. Das beispielhafte Segment 86 hat eine Länge L₄. Ein beispielhafter halber Divergenzwinkel der inneren Oberfläche des Segments 86 ist ≤ 12°, enger 5 bis 10°.
Eine Brennstoff-/Oxidationsmittel-Ladung kann in das Innere der Detonatorleitung auf eine Vielzahl von Wegen eingebracht werden. Es kann eine oder mehrere unterschiedliche Brennstoff-/Oxidationsmittel-Mischungen geben. Eine derartige Mischung bzw. derartige Mischungen kann bzw. können au ßerhalb der Detonatorleitung vorgemischt werden oder beim oder im Anschluss an das Einbringen in die Leitung gemischt werden. 3 zeigt die Segmente 84 und 86, konfiguriert für ein unterschiedliches Einbringen von zwei unterschiedlichen Brennstoff-/Oxidationsmittel-Zusammensetzungen: eine Vordetonator-Zusammensetzung und eine Hauptzusammensetzung. In der beispielhaften Ausführungsform ist in einem strömungsaufwärtigen Bereich des Segments 84 ein Paar von Vordetonator-Brennstoffinjektionsleitungen 90 mit Öffnungen 92 in der Segmentwand gekoppelt, welche Brennstoffinjektionsöffnungen definieren. Ähnlich ist ein Paar von Vordetonator-Oxidationsmittelleitungen 94 mit Oxidationsmittel-Einlassöffnungen 96 gekoppelt. In der beispielhaften Ausführungsform befinden sich diese Öffnungen in der strömungsaufwärtigen Hälfte der Länge des Segments 84. In der beispielhaften Ausführungsform ist jede der Brennstoffinjektionsöffnungen 92 mit einer zugehörigen Oxidationsmittelöffnung 96 bei gleicher axialer Position und mit einem Winkel versetzt (beispielhaft sind 90° gezeigt, obwohl andere Winkel einschließlich 180° möglich sind), um Gegenstrahlmischen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu leisten. Eine Spülgasleitung 98, die nachfolgend detaillierter beschrieben wird, ist ähnlich mit einer Spülgasöffnung 100 verbunden, jedoch weiter strömungsaufwärts. Eine Abschlussplatte 102, welche mit dem strömungsaufwärtigen Flansch des Segments 84 verschraubt ist, dichtet das strömungsaufwärtige Ende der Verbrennungsleitung ab und führt einen Zünder/Starter 106 (z.B. eine Zündkerze) mit einem Arbeitsende 108 zu dem Inneren des Segments 84 durch.
In der beispielhaften Ausführungsform werden der Hauptbrennstoff und das Hauptoxidationsmittel in das Segment 86 eingebracht. In der gezeigten Ausführungsform wird Hauptbrennstoff durch eine Anzahl von Hauptbrennstoffleitungen 112 gefördert, und Hauptoxidationsmittel wird durch eine Anzahl von Hauptoxidationsmittelleitungen 110 gefördert, von denen jede Endbereiche hat, welche die jeweils zugehörige Brennstoffleitung 112 konzentrisch umgeben, um den Hauptbrennstoff und das Hauptoxidationsmittel an dem zugehörigen Einlass 114 zu vermischen. Bei beispielhaften Ausführungsformen sind die Brennstoffe Kohlenwasserstoffe. Bei speziellen beispielhaften Ausführungsformen sind beide Brennstoffe gleich, werden von einer einzelnen Brennstoff quelle abgezogen, jedoch mit unterschiedlichen Oxidationsmitteln vermischt: im wesentlichen reiner Sauerstoff für die Vordetonator-Mischung und Luft für die Hauptmischung. Beispielhafte Brennstoffe, die in einer derartigen Situation nützlich sind, sind Propan, MAPP-Gas oder Mischungen daraus. Andere Brennstoffe sind möglich, einschließlich Ethylen und flüssige Brennstoffe (z.B. Diesel, Kerosin und Strahlflugzeugtreibstoffe). Die Oxidationsmittel können Mischungen, beispielsweise Luft-/Sauerstoffmischungen mit geeigneten Verhältnissen aufweisen, um gewünschte Chemie für die Hauptladung und/oder die Vordetonator-Ladung zu erzielen. Außerdem können Einfachtreibstoffe mit molekular kombinierten Brennstoff- und Oxidationsmittelbestandteilen eine Option sein.
Bei Betrieb ist am Beginn des Verwendungszyklus die Verbrennungsleitung anfangs leer mit Ausnahme der Anwesenheit von Luft (oder anderem Spülgas). Der Vordetonator-Brennstoff und das Vordetonator-Oxidationsmittel werden dann durch die zugehörigen Öffnungen eingebracht und füllen das Segment 84 und gehen zum Teil in das Segment 86 (z.B. in der Nähe des Mittelpunkts) und vorzugsweise bis knapp jenseits der Hauptbrennstoff-/Oxidationsmittel-Öffnungen. Der Zufluss von Vordetonator-Brennstoff und Vordetonator-Oxidationsmittel wird dann abgeschaltet. Ein beispielhaftes Volumen, welches mit dem Vordetonator-Brennstoff und Vordetonator-Oxidationsmittel gefüllt ist, ist 1 bis 40%, enger 1 bis 20% des Verbrennungsleitungsvolumens. Der Hauptbrennstoff und das Hauptoxidationsmittel werden dann eingebracht, um im wesentlichen einen Bruchteil (z.B. 20 bis 100%) des verbleibenden Volumens der Brennkammerleitung zu füllen. Der Zufluss von Hauptbrennstoff und Hauptoxidationsmittel wird dann abgeschaltet. Das vorherige Einbringen von Vordetonator-Brennstoff und -Oxidationsmittel bis hinter die Hauptbrennstoff-/Oxidationsmittelöffnungen eliminiert größtenteils das Risiko des Ausbildens eines Luftpfropfens oder eines anderen nicht-brennbaren Pfropfens zwischen der Vordetonator-Ladung und der Hauptladung. Ein derartiger Pfropfen könnte das Wandern der Verbrennungsfront zwischen den zwei Ladungen verhindern.
Bei eingebrachten Ladungen wird die Zündbox ausgelöst, um eine Funkenentladung des Starters zu liefern, der die Vordetonator-Ladung entzündet. Die Vordetonator-Ladung ist für eine Chemie sehr schneller Verbrennung ausgewählt, und das anfängliche Aufflammen geht schnell in eine Detonation in dem Segment 84 über und erzeugt eine Detonationswelle. Sobald eine derartige Detonationswelle auftritt, ist sie effektiv, durch die Hauptladung hindurchzugehen, die andererseits eine ausreichend langsame Chemie hat, um nicht in der Leitung von selbst zu detonieren. Die Welle geht in Längsrichtung strömungsabwärts und entkommt von dem strömungsabwärtigen Ende 30 als eine Stoßwelle in das Innere des Ofens, trifft auf die zu reinigenden Oberflächen, um einen thermischen und mechanischen Stoß zu erzeugen, um typischerweise die Verschmutzung zumindest zu lösen. Der Welle folgt das Auswerfen von druckbeaufschlagten Verbrennungsprodukten aus der Detonatorleitung, wobei die ausgeworfenen Produkte als ein Strahl von dem strömungsabwärtigen Ende 30 ausgehen und weiter den Reinigungsprozess vervollständigen (z.B. das gelöste Material entfernen). Nach diesem oder überlappend mit diesem Ablassen der Verbrennungsprodukte wird ein Spülgas (z.B. Luft aus der gleichen Quelle, welche das Hauptoxidationsmittel liefert, und/oder Stickstoff) durch die Spülöffnung 100 eingebracht, um die restlichen Verbrennungsprodukte auszutreiben und die Detonationsleitung mit dem Spülgas gefüllt, fertig zur Wiederholung des Zyklus (entweder unmittelbar oder nach einer anschließenden regelmäßigen Zeitdauer oder nach einer anschließenden unregelmäßigen Zeitdauer (die von Hand oder automatisch durch das Steuerungs- und Überwachungssystem festgelegt werden kann)) zu hinterlassen. Optional kann eine Basisströmung von Spülgas zwischen Lade-/Entladezyklen beibehalten werden, um so ein Infiltrieren von Gas und Teilchen von dem Ofeninneren strömungsaufwärts zu verhindern und beim Kühlen der Detonatorleitung zu unterstützen.
In verschiedenen Implementierungen können innere Oberflächenverbesserungen oder -vergrößerungen die innere Oberfläche über das hinaus vergrößern, was durch die nominellen inneren Oberflächen der zylinderförmigen und kegelstumpfförmigen Segmente vorhanden ist. Die Verbesserung kann effektiv sein, den Übergang von Aufflammen zu Detonation oder das Beibe halten der Detonationswelle zu unterstützen. 4 zeigt innere Oberflächenverbesserungen, die an dem Inneren von einem der Hauptsegmente 60 angebracht sind. Die beispielhafte Verbesserung ist nominell eine spiralförmig verlaufende Nase oder eine "Chin-Spirale", obwohl andere Verbesserungen, beispielsweise Shchelkin-Spiralen und Smirnov-Hohlräume verwendet werden können. Die Spirale ist von einem schraubenförmigen Element 120 gebildet. Das beispielhafte Element 120 ist als ein Metallelement mit kreisförmigem Querschnitt (z.B. Draht aus rostfreiem Stahl) mit etwa 8 bis 20 mm Durchmesser gebildet. Andere Durchmesser können alternativ verwendet werden. Das beispielhafte Element 120 ist von der inneren Oberfläche des Segments durch eine Mehrzahl von Längselementen 122 beabstandet gehalten. Die beispielhaften Längselemente sind Stangen mit ähnlichem Durchmesser und Material wie das Element 120 und mit der inneren Oberfläche des zugehörigen Elements 60 verschweißt. Derartige Verbesserungen können auch verwendet werden, um eine Vordetonation anstelle oder zusätzlich zu den genannten Verfahren, welche unterschiedliche Ladungen und unterschiedliche Brennkammerquerschnitte verwenden, zu liefern.
Die Vorrichtung kann in einer breiten Vielzahl von Anwendungen Verwendung finden. Beispielsweise kann schon allein in einem typischen kohlebefeuerten Ofen die Vorrichtung verwendet werden bei: hängenden oder sekundären Überhitzern, Konvektionspassagen (primäre Überhitzer und Economizer-Rohrbündel); Luftvorwärmern; SCR-Scrubber (SCR – selective catalyst removers); Gewebefiltern oder Elektrofiltern; Economizer-Entleerern; Asche- oder anderen Wärmeansammlungen, sei es an Wärmetransferoberflächen oder irgendwo anders, und Ähnlichem. Ähnliche Möglichkeiten gibt es bei anderen Anwendungen einschließlich ölbefeuerter Öfen, Schwarzlaugenkesseln, Biomasse-Heizkesseln, Abfallrückgewinnungsbrennern (Müllverbrennungsanlagen) und Ähnlichem.
Weitere Schritte können unternommen werden, um die Verbrennungsleitung (oder größere Bereiche davon) gegen chemische Kontamination und Wärmebelastungen zu schützen.
6 zeigt eine Auslass-/Abgabeendeanordnung 140, die zu einem Auslass 30' geht. Die Auslassende-Anordnung 140 kann anstelle des Abschnitts 62 der 2 als ein strömungsabwärtiger Düsen-/Auslassleitungsabschnitt verwendet werden. Obwohl dieses Teil als eine "Düse" bezeichnet ist, ist die Anwesenheit irgendeiner speziellen Verjüngung, Aufweitung oder Kombination davon in der Düse nicht erforderlich. Die beispielhafte Anordnung 140 schafft ein Mittel zum thermischen und chemischen Isolieren strömungsaufwärtiger Bereiche der Verbrennungsleitung. Von strömungsaufwärts nach strömungsabwärts weist die Anordnung 140 ein Leitungssegment 142 mit zwei Flanschen mit einem strömungsaufwärtigen und einem strömungsabwärtigen Schraubenflansch 140 und 146 auf. Der Körper des Leitungssegments 142 kann eine Anzahl von Instrumenten- und/oder Probeentnahme-Öffnungen 148 haben, die verschlossen sein können, sofern sie nicht in Benutzung sind. Der Flansch 144 hat eine strömungsauwärtige Fläche zum Montieren an die strömungsabwärtige Fläche des strömungsaufwärtigen Flansches des vorletzten Leitungssegments. Dieser Übergang kann auch zum Anschließen des Reaktionsbands oder anderer Mittel dienen. Der Flansch 146 hat eine strömungsabwärtige Fläche zum Zusammenbringen mit der strömungsaufwärtigen Fläche eines Luftvorhangflansches 150, der eine chemische Isolierung für Bereiche der Verbrennungsleitung strömungsaufwärts davon liefert, wie nachfolgend beschrieben. Der Luftvorhangsflansch 150 hat eine strömungsabwärtige Fläche zum Verbinden mit der strömungsaufwärtigen Fläche eines Wärmeisolationsflansches 152, der gekühlt ist, um strömungsauwärtige Bereiche der Verbrennungsleitung gegen Erhitzen (thermisches Vollsaugen – thermal soakback) von dem Ofen zu isolieren. Der Wärmeisolationsflansch 152 hat eine strömungsabwärtige Fläche zum Verbinden mit einer strömungsaufwärtigen Fläche eines Flansches 154 einer Düsenanordnung 156 mit einem Düsenkörper 158, der zu dem Auslass 30' geht und ferner gekühlt wird, wie nachfolgend beschrieben. Schrauben-Muttern-Kombinationen 160 gehen durch die Schraubenlöcher der Flansche 146, 150, 152 und 154, um strukturell und abdichtend die Bauteile der Anordnung aneinander zu befestigen.
Der beispielhafte Luftvorhangsflansch 150 (7 und 8) weist die strömungsaufwärtige und die strömungsabwärtige Fläche, eine Außenumfangs oberfläche 170 und eine innere Oberfläche 172, welche den Verbrennungsgas-Strömungsweg umgibt, auf. Eine Reihe von Schraubenlöchern erstreckt sich zwischen der strömungsauwärtigen und der strömungsabwärtigen Fläche. Die innere Oberfläche 172 befindet sich bei im wesentlichen gleichem Radius von der Mittellinie der Detonationsleitung, wie die innere Oberfläche des benachbarten Leitungssegments 142. Ein ringförmiger Kanal 174 ist in einer der Flächen (z.B. der strömungsabwärtigen Fläche) gebildet und ist über Verbindungs-Durchgangspassagen 176 mit einer äußeren Öffnung 178 an der Umfangsoberfläche in Verbindung. Ein innerer Rand 180 (der als Teil der von dem Rest durch den Kanal getrennten strömungsabwärtigen Fläche gezeigt ist) des Kanals entlang der inneren Oberfläche ist durch eine umfangsmäßige Anordnung von Schlitzen 182 unterteilt oder zinnenartig ausgebildet. In dem zusammengebauten Zustand ist der Mund des Rands von der benachbarten Fläche des daran angeschlossenen Flansches (z.B. der strömungsaufwärtigen Fläche des Wärmeisolationsflansches oder der strömungsabwärtigen Fläche des strömungsabwärtigen Flansches 146 des Leitungssegments 142 geschlossen). Gas (z.B. Luft, N₂, CO₂ oder anderes relativ inertes Gas) kann in den Kanal 174 durch die Durchgangspassage und die Öffnung (die mit einer geeigneten Verbindungsarmatur (in den 7 und 8 nicht gezeigt) versehen sein kann, eingebracht werden. So eingebracht, füllt das Gas den Kanal und strömt durch die Schlitze nach innen in das Innere der Verbrennungsleitung. Beispielhafte Luftvorhangsflansche können maschinell bearbeitet sein (z.B. direkt oder aus einem Guss- oder Schmiederohling) aus geeignetem Metall (z.B. Stahl oder einer Superlegierung, beispielsweise auf Nickel- oder Cobaltbasis).
16 zeigt einen alternativen Wärmeisolationsflansch 184, aufweisend einen Kanal 185 und eine Durchgangspassage 186. Der alternative Flansch 184 kann ähnlich dem Flansch 150 aufgebaut sein. Der beispielhafte alternative Flansch 184 unterscheidet sich darin, dass seine Auslässe durch vollständige Löcher 188 in der innenseitigen/inneren Oberfläche und nicht durch Ausnehmungen gebildet sind. Außerdem sind diese Löcher mit einem Winkel angeordnet, so dass die austretende Abgabeströmung nicht radial gerichtet ist (z.B. um einen Winkel θ versetzt, um eine Komponente in Längsrichtung strömungsabwärts zu haben). Die Mittellinien der Löcher können auch mit einer Tangentialkompo nente orientiert sein, wenn eine tangentiale Strömungskomponente gewünscht ist. Die strömungsabwärtige Längsströmungskomponente kann zusätzlich beim Verhindern des Aufwärtsströmens von Kontaminationsmittel aus dem Ofen unterstützen. Beispielhafte Werte für θ sind zwischen 5° und 60°.
Bei Betrieb kann die Gasströmung die kontinuierliche Spülgasbasisströmung unterstützen oder ersetzen. Die Nähe des Luftvorhangflansches 150 zu dem Auslass 30' kann eine verbesserte Widerstandsfähigkeit für die strömungsaufwärtige Wieder-Infiltrierung von Verbrennungsgasen, die von der Vorrichtung abgegeben wurden, und Infiltrierung von allgemeinen Ofengasen sowie Teilchenkontamination schaffen. Zusätzlich zur Kontamination durch Teilchen, die in dem Ofen erzeugt werden, verhindert die Luftvorhangströmung ein Ansammeln von teilchenartigen Reaktionsprodukten von den Verbrennungsgasen, insbesondere weil die Gase abkühlen können und Teilchen oder flüssiges Kondensat ausscheiden können, was wiederum Teilchenbildung oder Schlackenbildung zulässt. Wenn sie in der Art einer Basisströmung betrieben wird, kann die kontinuierliche Gasströmung auch eine zusätzliche Kühlung der Leitung liefern (insbesondere strömungsabwärts von der Einbringstelle).
9 und 10 zeigen Details des beispielhaften Wärmeisolationsflansches 152. Der Flansch weist die strömungsaufwärtige und die strömungsabwärtige Fläche und eine Außenumfangsoberfläche 190 auf. Er weist ferner eine innere Oberfläche 192 auf, die den Verbrennungsgas-Strömungsweg mit im wesentlichen dem gleichen Radius wie die inneren Oberflächen der benachbarten Bauteile umgibt. Eine Reihe von Schraubenlöchern erstreckt sich zwischen der strömungsaufwärtigen und der strömungsabwärtigen Fläche. Ein Kanal 194, der an einer der Flächen gebildet ist (z.B. der strömungsabwärtigen Fläche) verläuft innerhalb davon in Umfangsrichtung. In der gezeigten Ausführungsform hat der Kanal zwei generelle Bereiche: einen tiefen Basisbereich 196, der weniger als ein vollständiger Ring ist, und einen Mundbereich 198, der zu der zugehörigen Fläche geht und ein vollständiger Kreis ist. Der Mundbereich ist breiter als der Basisbereich und erstreckt sich sowohl radial nach außen als auch radial nach innen davon, um ein Paar von ringförmigen Schulteroberflächen 200 und 202 zu definieren. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Kanal in zwei Schritten maschinell bearbeitet. Der Mundbereich kann maschinell bearbeitet werden, und dann kann der Basisbereich maschinell unter eine Grundfläche des Mundbereichs bearbeitet werden, wobei ein Trennbereich 204 des Flansches zwischen zwei Enden des Basisbereiches verbleibt. Alternativ kann der Basisbereich anfangs als ein vollständiger Ring geformt werden und dann ein separates Teilerelement eingesetzt werden, um den Basiskanal in den Teilring umzuwandeln. Ein Paar von Durchgangspassagen 206 und 208 verbindet die zugehörigen Endbereiche des Basisbereiches des Kanals mit zugehörigen äußeren Öffnungen 210 und 212 (z.B. in der Flanschumfangsoberfläche). Die äußeren Öffnungen können mit passenden Anschlüssen versehen sein. In der beispielhaften Ausführungsform nimmt der Mundbereich des Kanals einen Dichtring 210 mit geschlossenem Ring auf, der gegen die Schulteroberflächen des verbleibenden Körperteils des Flansches anliegt und in Position geschweißt sein kann, um den Kanal zu schließen. Alternativ kann in der Abwesenheit eines Mundbereichs und eines Dichtrings der benachbarte Flansch selbst den Kanal schließen und abdichten. Bei Betrieb wird ein Wärmeübertragsfluid durch eine der Öffnungen eingebracht und von der anderen abgezogen, nachdem es umfangsmäßig durch den Kanal geströmt ist. Ein beispielhaftes Wärmeübertragsfluid kann flüssig sein (z.B. auf Wasserbasis (Wasser oder eine Wasser-Glykolmischung) oder auf Ölbasis) oder gasförmig (z.B. Luft oder komprimiertes/gekühltes CO₂ oder N₂), je nachdem, was für den gewünschten Wärmeübertrag passend ist. Ähnlich können die Geometrien des Wärmeübertrag-Strömungswegs (z.B. Kanal) und die Strömungsrate maßgeschneidert sein, um einen gewünschten Wärmeübertrag zu erzielen. Das Wärmeübertragfluid kann sowohl beim Kühlen der Düse als auch beim Isolieren erhöhter Düsentemperaturen gegen strömungsaufwärtige Bauteile unterstützen. Ein derartiger Wärmeisolationsflansch kann auch woanders in dem System verwendet werden, und er kann in anderen Rußblaseinrichtungen und anderen Einrichtungen, bei denen eine Wärmeisolation benötigt wird, verwendet werden. Materialien und Herstellungstechniken, ähnlich denen des Luftvorhangflansches, können verwendet werden.
Die 11 bis 14 zeigen weitere Details der Düsenanordnung 156. 13 zeigt, dass die Düsenanordnung ein Hauptrohr 220 mit einer inneren Oberfläche 222 und einer äußeren Oberfläche 224 aufweist, das sich von einem strömungsaufwärtigen Rand 226 zu einem strömungsabwärtigen Rand 230, der im wesentlichen den Auslass 30' definiert, erstreckt. Die innere Oberfläche kann bei im wesentlichen dem gleichen Radius von der Mittellinie wie die inneren Oberflächen anderer vorangehend beschriebener Bauteile sein. Der Flansch 154 weist ein strömungsaufwärtiges Hauptteil 232 mit einer strömungsaufwärtigen und einer strömungsabwärtigen Fläche 234 und 236, einer inneren Oberfläche 237 und einer Außenumfangsoberfläche 238 auf. Das Hauptteil 232 ist an einem strömungsaufwärtigen Bereich des Hauptrohrs 220 befestigt, wobei seine innere Oberfläche die äußere Oberfläche des Rohrs kontaktiert. Eine beispielhafte Verbindung ist durch Schweißen. Ein ringförmiger Sammelraum 240 kann in das Hauptflanschteil 232 maschinell bearbeitet sein (z.B. als eine Verjüngung des inneren Bereichs der strömungsabwärtigen Fläche). Ein äußerer Bereich des Kanals ist von dem zweiten Flanschteil 242 mit einer strömungsaufwärtigen Fläche 244, einer strömungsabwärtigen Fläche 246, einer inneren Oberfläche 248 und einem äußeren Umfang 250 verschlossen. Die strömungsaufwärtige Fläche 244 kann an die strömungsabwärtige Fläche 236 des ersten Teils angrenzen und dagegen beispielsweise bei einem O-Ring 252, der mindestens teilweise in einem Kanal in einem oder in beiden Stücken liegt, abgedichtet sein. Die zwei Teile können mit den gleichen Schrauben/Muttern 160 oder durch separate Schrauben, Schweißung oder Ähnliches aneinander gehalten sein. Die innere Oberfläche 248 ist ein wenig von der äußeren Oberfläche 224 des Rohrs beabstandet. Die Hülse 254 hat eine innere und eine äußere Oberfläche 256 bzw. 258 und erstreckt sich von einem strömungsaufwärtigen Ende/Rand 260 zu einem strömungsabwärtigen Ende/Rand 262 (13). Die innere Oberfläche 256 ist ähnlich von der äußeren Oberfläche 224 des Rohrs beabstandet, und ein strömungsaufwärtiger Endbereich ist an dem zweiten Flanschteil befestigt (z.B. in einer ringförmigen Vertiefung aufgenommen und damit verschweißt). Ein Zumessring 264 umgibt den Sammelraum 240, um einen radial inneren Bereich davon von einem radial äußeren Bereich davon zu trennen und hat eine Mehrzahl von Öffnungen darin. Eine oder mehrere Durchgangspassagen zu 270 (zwei gezeigt) befinden sich in Verbindung mit dem Sammelraum 240. Die Durchgangspassagen 270 sind in Verbindung mit Öffnungen (z.B. in dem ersten Flanschstück) 272, die Anschlusselemente 274 tragen. Ein Kühlfluid (z.B. ein Gas, welches ähnlich dem Luftvorhangsgas sein kann) wird entlang einem Kühlströmungsweg strömungsabwärts durch die Anschlusselemente, Durchgangspassagen und in den äußeren Bereich des Sammelraums 240 eingebracht. Der Ring 264 und seine Öffnungen messen die Strömung von dem äußeren Bereich des Flansches 240 dem inneren Bereich zu und tragen dazu bei, die Strömung umfangsmäßig zu verteilen, wenn es eine relativ kleine Anzahl von diskreten Zuführöffnungen gibt. Von dem inneren/strömungsabwärtigen Bereich des Sammelraums 240 geht die Strömung strömungsabwärts in einen im wesentlichen ringförmigen Raum 276 zwischen der Hülse 254 und dem Rohr 220. In der beispielhaften Ausführungsform wird die Kühlgasströmung von einem Kühlgasauslass 278 zwischen dem strömungsabwärtigen Rand 262 der Hülse und dem benachbarten Bereich der äußeren Oberfläche 224 des Rohrs abgegeben. In der beispielhaften Ausführungsform ist der strömungsabwärtige Rand der Hülse relativ zu dem strömungsabwärtigen Rand des Rohrs geringfügig zurückgesetzt, um den Einfluss der Detonationswelle auf die Kühlgasströmung abzuschwächen und um die Auswirkung der Welle auf die möglicherweise relativ dünne und zerbrechliche Hülse abzuschwächen.
Vorzugsweise sind Mittel zum Beibehalten der umfangsmäßig beabstandeten Relation zwischen dem Rohr 220 und der Hülse 254 vorgesehen. Beispielhafte Mittel beinhalten ein oder mehrere Abstandselement(e). Abstandselemente können mit Mitteln zum Messen von Temperaturparametern des Düsenkörpers kombiniert sein, der größtenteils durch das Rohr und die Hülse strömungsabwärts von dem Flansch definiert ist. 11 zeigt ein beispielhaftes erstes Abstandselement 280. Das beispielhafte erste Abstandselement ist aufgegabelt und hat zwei Zinken 282 und 284, welche von strömungsauwärtigen Enden zu einer Gabelung 286 führen, von wo aus ein einzelner Schenkel 288 weiter strömungsabwärts zu einem strömungsabwärtigen Schenkelende in der Nähe des strömungsabwärtigen Düsenendes geht. Der Raum zwischen den Zinken kann ein zusätzliches Thermoelement (nicht gezeigt) der Gabelung benachbart aufnehmen, und seine Drähte können strömungsaufwärts zurückgeführt sein und durch eine Thermoelementöffnung 290 in dem Hauptflanschteil 232 gehen. 15 zeigt ein zweites Abstandselement 292 als einen länglichen, normal rechteckigen Streifen, der von einem strömungsauwärtigen Ende an dem strömungsauwärtigen Ende der Hülse zu einem strömungsabwärtigen Ende an dem strömungsabwärtigen Ende 230 des Rohrs geht. Das beispielhafte Abstandselement 292 hat an seinem strömungsabwärtigen Ende eine Öffnung zwischen seiner äußeren und seiner inneren Oberfläche, und ein damit ausgerichtetes ähnliches Sackloch ragt von der Außenoberfläche des Rohrs nach innen. Ein Thermoelement 294 ist in dem Sackloch angebracht, und sein Körper 296 ragt nach außen um die Hülse und durch ein Schutzrohr 298 (siehe auch 11), welches an der Außenoberfläche der Hülse befestigt ist. Das Thermoelement 294 dient zum Messen von Temperaturen an dem strömungsabwärtigen Rand des Rohrs. Flanschmaterialien und Befestigungstechniken können denjenigen bei dem Luftvorhangflansch und dem Wärmeisolationsflansch ähnlich sein. Rohr-, Hülsen- und Ringmaterialien können ähnlich sein, und sie können durch eine Vielzahl von bekannten Herstellungsverfahren (z.B. Walzen und Schweißen von Blechmaterial oder maschinelles Bearbeiten) hergestellt sein.
Bei Betrieb verwendet das Steuer- und Überwachungssystem das erste Thermoelement 294, um prinzipiell die Temperatur des dem Ofeninneren ausgesetzten Düsenanordnungsbereichs zu überwachen. Das genannte zusätzliche Thermoelement kann als Sicherheitsmaßnahme für den Fall des Versagens des ersten Thermoelements überwacht werden, wenn es nicht wünschenswert ist, sofort eine Abschaltung zur Reparatur auszulösen. Es können die gleichen oder unterschiedliche kritische Temperaturen für das Bestimmen des Abstellens, basierend auf den Ausgabewerten der zwei Thermoelemente, verwendet werden.
Es wird wieder auf 6 Bezug genommen. Die Düsenanordnung kann mit einer Zwischenplatte 300 versehen sein, die größtenteils den Bereich der Ofenwandöffnung außerhalb des Düsenkörpers verschließt. Bei Betrieb ist die Platte 300 normalerweise in enger oder berührender Nähe zu der äußeren Oberfläche der Ofenwand positioniert. Die Platte kann eine Anzahl von Öffnungen zum Aufnehmen verschiedener Messgeräte, Probeentnahmegeräte, Beobachtungsgeräte und anderer Geräte haben. Diese Öffnungen können mit Abdeckungen versehen sein, wenn sie nicht in Verwendung sind. Eine Serie von Streben 302 verbindet die Platte 300 mit dem Flansch 154, um die Platte relativ zu dem Flansch zu halten. Die Platte kann eine Öffnung haben, die eng den Körper 158 umgibt. Die Platte blockiert normalerweise die Wandöffnung, um zumindest teilweise eine Strömung von Gasen und Teilchen zwischen dem Verbrennungsrohr und der Wandöffnung (z.B. Einströmung bei einem Negativdruckofen) zu behindern. Beim Entladen der Vorrichtung gibt es einen Rückstoß der beispielhaften Platte mit der Verbrennungsleitung, und sie wird zusammen mit dieser durch die Wirkung der Reaktions-Band/Feder-Kombination zusammen mit dieser an ihren ursprünglichen Platz zurückgebracht. Das beispielhafte Plattenmaterial ist Stahl oder Superlegierung auf Nickel- oder Cobaltbasis, es ist optional mit einer Isolationsschicht (z.B. zementartiges Material und Keramikmaterial) versehen.
Eine Vorrichtung (152) hat einen Körper mit einer ersten und einer zweiten Fläche, einer inneren Oberfläche (192), welche eine zentrale Öffnung begrenzt, einen äußeren Umfang (190) und einer Reihe von Schraubenlöchern zwischen der ersten und der zweiten Fläche. Ein Kanal (194) ist innerhalb der Schraubenlöcher und eine erste Öffnung (210) und eine zweite Öffnung (220) stellen eine Verbindung mit dem Kanal (194) her. Die Vorrichtung (152) kann als Kühlflansch in einer Detonationsreinigungsvorrichtung (22) verwendet werden.
Eine Vorrichtung (156) lenkt Gas von einer strömungsaufwärtigen Leitung durch eine Kesselwand zum Reinigen von Oberflächen in dem Kessel. Ein Befestigungsflansch koppelt die Vorrichtung mit der strömungsaufwärtigen Leitung, die das Gas liefert. Der Flansch hat eine erste und eine zweite Fläche, eine innere Oberfläche, die eine zentrale Öffnung begrenzt, einen äußeren Umfang und eine Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Fläche. Eine Leitung ragt von dem Flansch strömungsabwärts und hat eine innere und eine äußere Wand entlang mindestens einem Teil der Länge und einem Raum zwischen der inneren und der äußeren Wand zum Führen eines Kühlfluids. Die Vorrichtung hat einen Kühlfluid-Einlass und einen Kühlfluid-Auslass.
Ein Verfahren wird bereitgestellt zum Verhindern einer strömungsaufwärtigen Infiltration eines Kontaminationsmittels aus einem Kessel in eine Detonationsreinigungsvorrichtung (22). Mindestens zwischen Detonationszyklen der Vorrichtung (22) wird druckbeaufschlagtes Gas in die Verbrennungsleitung (26) eingebracht, so dass es effektiv ist, einer strömungsaufwärtigen Infiltration des Kontaminationsmittels zu widerstehen. Das Verfahren kann mit einer Flanschvorrichtung (150; 184) realisiert werden, die eine erste und eine zweite Fläche, eine eine zentrale Öffnung begrenzende innere Oberfläche (172) und einen äußeren Umfang (170) hat, wobei die Vorrichtung (150; 184) einen Kanal (174, 185) hat, wobei mindestens eine erste Öffnung (178) außerhalb der inneren Oberfläche (172) in Verbindung mit dem Kanal (174; 185) ist. Mindestens eine zweite Öffnung in der inneren Oberfläche (172) ist in Verbindung mit dem Kanal (174; 185). Der Kanal kann durch die erste Öffnung (178) eingebracht werden und durch die zweite Öffnung abgegeben werden.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben. Dennoch wird man verstehen, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Erfindung zur Verwendung mit einer Vielzahl von Industrieeinrichtungen und mit einer Vielzahl von Rußgaseinrichtungs-Technologien angepasst werden. Aspekte der bestehenden Einrichtung und der vorhandenen Technologien können Aspekte irgendeiner speziellen Implementierung beeinflussen. Folglich sind andere Ausführungsformen in dem Umfang der folgenden Ansprüche.

Claims

Vorrichtung (156; 152; 150; 184) zum Lenken eines Gases von einer strömungsaufwärtigen Leitung (26) durch eine Kesselwand (24) zum Reinigen von Oberflächen in dem Kessel, aufweisend: einen Befestigungsflansch (154) zum Koppeln der Vorrichtung (156; 152; 150; 184) mit der strömungsaufwärtigen Leitung (26), welche das Gas liefert, aufweisend: eine erste und eine zweite Seite; eine innere Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt; einen äußeren Umfang; und eine Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Seite; einen Fluideinlass zum Einlassen eines Fluids in die Vorrichtung (56; 52; 50; 84) zum Kühlen und/oder zum Bilden eines Fluidvorhangs.
Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, aufweisend eine Vorrichtung (156) zum Leiten eines Gases von einer strömungsaufwärtigen Leitung (26) zu einer Kesselwand (24) zum Reinigen von Oberflächen in dem Kessel, aufweisend: einen Befestigungsflansch (154) zum Koppeln der Vorrichtung mit der strömungsaufwärtigen Leitung, welche das Gas liefert, aufweisend: eine erste und eine zweite Fläche (234, 246); eine innere Oberfläche, welche eine zentrale Öffnung begrenzt; einen äußeren Umfang (238); und eine Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Fläche (234, 246); eine Leitung, welche sich von dem Flansch (154) strömungsabwärts erstreckt und aufweist: eine innere Wand (220) und eine äußere Wand (254) mindestens entlang einem Teil der Länge; und einen Rand (276) zwischen der inneren und der äußeren Wand (220, 254) zum Führen eines Kühlfluids; einen Kühlfluid-Einlass; und einen Kühlfluid-Auslass.
Vorrichtung (256) nach Anspruch 2, wobei der Raum von einem strömungsaufwärtigen Ende außerhalb der Kesselwand (24) mindestens teilweise strömungsabwärts in die Wand (24) geht.
Vorrichtung (156) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Kühlfluid-Auslass entlang der Leitung erfolgt und der Kühlfluid-Einlass entlang dem Flansch (154) ist.
Vorrichtung (156) nach Anspruch 4, wobei die innere Wand (220) und die äußere Wand (254) jeweils einen strömungsabwärtigen Rand (230, 262) haben und wobei der Kühlfluid-Auslass zwischen der inneren und der äußeren Wand (220, 254) ist.
Vorrichtung (156) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die innere Wand im wesentlichen von einem ersten rohrförmigen Teil (220) gebildet ist, welches sich von einem strömungsaufwärtigen Rand (226) zu einem strömungsabwärtigen Rand (230) erstreckt und eine innere und eine äußere Oberfläche (222, 224) entlang einem strömungsabwärtigen Bereich hat, wobei die innere Oberfläche (222) die innere Oberfläche des Flansches (154) schafft.
Vorrichtung (156) nach einem der Ansprüche 2 bis 6 in Kombination mit dem Kessel, der ein Ofen mit einer Ofenwand (24) ist, die ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren trennt und eine Wandöffnung hat, und einer Detonationsquelle für das Gas.
Kombination nach Anspruch 7, wobei der Flansch (154) strömungsaufwärtig einer äußeren Oberfläche der Ofenwand (24) ist und die Leitung durch die Ofenwand (24) geht, um strömungsabwärts von einer inneren Oberfläche der Ofenwand (24) vorzustehen.
Rußblaseinrichtungsdüse (156), aufweisend eine Einrichtung zum Befestigen der Düse (156) an einer strömungsaufwärtigen Rußblaseinrichtungs-Gasleitung (26); eine Oberfläche (220) zum Führen von Gas von der Rußblaseinrichtungs-Gasleitung (26) in das Innere des Kessels; und eine Einrichtung zum Kühlen der Düse (156).
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Reinigen von inneren Oberflächen in einem Kessel mit einer Kesselwand (24), wobei das Verfahren aufweist: Veranlassen eines Verbrennungspulses in einer Verbrennungsleitung (26); Lenken von Verbrennungsgasen entlang der Verbrennungsleitung (26) durch die Kesselwand (24), damit sie aus einem Auslass (30') der Verbrennungsleitung (26) ausgestoßen werden; und Einlassen eines Fluids in einen Teil der Verbrennungsleitung (26) zum Kühlen und/oder Ausbilden eines Fluidvorhangs.
Verfahren insbesondere nach Anspruch 10 insbesondere zum Betreiben einer Vorrichtung zum Reinigen innerer Oberflächen in einem Kessel mit einer Kesselwand (24), wobei das Verfahren aufweist: Veranlassen eines Verbrennungspulses in einer Verbrennungsleitung (26); Lenken von Verbrennungsgasen entlang der Verbrennungsleitung (26) durch die Kesselwand (24), damit diese aus einem Auslass (30') der Verbrennungsleitung (26) ausgestoßen werden; und Strömenlassen eines Kühlgases entlang eines Teils der Verbrennungsleitung (26), der Hitze von dem Kessel ausgesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Strömenlassen jeweils zwischen einzelnen Verbrennungspulsen einer Mehrzahl von Verbrennungspulsen kontinuierlich ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Strömenlassen das Strömenlassen des Kühlfluids entlang einem Weg, der mindestens teilweise einen Bereich eines Verbrennungsgas-Strömungswegs umgibt, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Strömen-lassen das Strömenlassen des Kühlfluids entlang einem Weg in das Kesselinnere aufweist.
Vorrichtung (152) insbesondere nach Anspruch 1, aufweisend: einen Körper mit einer ersten und einer zweiten Fläche; einer inneren Oberfläche (192), welche eine zentrale Öffnung begrenzt; einem äußeren Umfang (190); eine Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Fläche; einem Kanal (194) innerhalb der Schraubenöffnungen; und einer ersten Öffnung (210) und einer zweiten Öffnung (212) in Verbindung mit dem Kanal (194).
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Kanal (194) in der ersten Fläche ist.
Vorrichtung (152) nach Anspruch 15 oder 16, ferner aufweisend einen Dichtungsring (214) in einem äußeren Bereich des Kanals (194).
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die erste Öffnung (210) und die zweite Öffnung (220) am Umfang (190) gebildet sind.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Körper ein unitäres Metallteil ist; der Kanal (194) ein geschlossener Ring ist; und eine Teilerelement (204) in dem Kanal (194) zwischen der ersten Öffnung (210) und der zweiten Öffnung (220) angeordnet ist.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei der Körper ein unitäres Metallteil ist und der Kanal (194) aufweist: einen äußeren Bereich (198) als geschlossenen Ring; und einen zweiten Teilringbereich (196) von mindestens 300° eines Bogens.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei es mindestens acht derartige Schraubenlöcher gibt.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 21 in Kombination mit einer Fluidströmung durch den Kanal, welche in den Flansch durch die erste Öffnung (210) gelangt und den Flansch durch die zweite Öffnung (212) verlässt.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 22 in Kombination mit einem Passflansch mit einer ersten Fläche in einer auf die erste Fläche des Körpers gerichteten Relation; und eine Mehrzahl von Schrauben, von denen jede durch eine korrespondierende Schraubenöffnung geht.
Vorrichtung (152) nach einem der Ansprüche 15 bis 23 in Kombination mit: einem Ofen mit einer Ofenwand (24), die ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren trennt und eine Wandöffnung (24) hat; einer Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140), die positioniert ist, eine Rußblaseinrichtungs-Gasströmung durch die Wandöffnung (24) zu leiten; einer Rußblaseinrichtungs-Gasquelle; einem oder mehreren Rußblaseinrichtungs-Gasleitungsbereich(en) (26) entlang einem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg zwischen der Rußblaseinrichtungs-Gasquelle und der Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140), wobei die Vorrichtung (152) auch auf dem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg positioniert ist.
Kombination nach Anspruch 24, wobei die Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140) mindestens teilweise durch die Ofenwand (24) ragt.
Verfahren insbesondere nach Anspruch 10, zum Betreiben einer Detonationsreinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche in einem Kessel, wobei das Verfahren aufweist: wiederholt: Laden einer Leitung (26) mit einer Ladung; und Detonieren der Ladung, was dazu führt, dass eine Stoßwelle von einem Auslassbereich (30') der Leitung (26) zum Auftreffen auf die Oberfläche geleitet wird; und lokal Kühlen eines Teils der Leitung (26) strömungsaufwärts von dem Auslassbereich (30').
Verfahren nach Anspruch 26, wobei: das Kühlen durch ein Kühlfluid geleistet wird; das Kühlen bei nicht weniger als 0,1 m strömungsaufwärts eines Auslassendes (30') der Leitung (26) und bei nicht weniger als 2 m strömungsabwärts von einem strömungsaufwärtigen Ende der Leitung (26) geleistet wird; und das Kühlfluid zwischen einzelnen Entladungen der Vorrichtung im wesentlichen konstant strömt.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, wobei das Kühlen durch ein Kühlfluid geleistet wird; und das Kühlfluid entlang einem Strömungsweg strömt, der den Entladungsströmungsweg der Leitung nicht schneidet.
Vorrichtung (150; 184) insbesondere nach Anspruch 1, aufweisend: einen Körper mit: einer ersten und einer zweiten Fläche; einer inneren Oberfläche (172), die eine zentrale Öffnung begrenzt; einem äußeren Umfang (170); einer Reihe von Schraubenöffnungen zwischen der ersten und der zweiten Fläche; einem Kanal (174; 185) innerhalb der Schraubenöffnungen; mindestens einer ersten Öffnung (178) außerhalb der inneren Oberfläche in Verbindung mit dem Kanal (174; 185) und mindestens einer zweiten Öffnung in der inneren Oberfläche (172) in Verbindung mit dem Kanal (174; 185).
Vorrichtung (150; 184) nach Anspruch 29, wobei die erste Öffnung (178) auf dem Umfang (170) ist.
Vorrichtung (150; 184) nach Anspruch 29 oder 30, wobei der Kanal (174; 185) in der ersten Fläche ist.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei die mindestens eine zweite Öffnung eine Mehrzahl von Ausnehmungen in einem inneren Rand (180) des Kanals (174) aufweist.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei die mindestens eine zweite Öffnung eine Mehrzahl von geschlossenen Löchern (88) in der inneren Oberfläche (172) aufweist.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei die mindestens eine zweite Öffnung so positioniert ist, dass das Einbringen eines druckbeaufschlagten Fluids in den Kanal (174; 185) durch die erste Öffnung (178) eine Mehrzahl von Abgabeströmen von der mindestens einen zweiten Öffnung mindestens teilweise radial nach innen von der inneren Oberfläche (172) erzeugt.
Vorrichtung (150, 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei der Körper ein unitäres Metallteil ist; der Kanal (174; 185) ein geschlossener Ring ist; und es mindestens vier derartige zweite Öffnungen umfangsmäßig verteilt um die innere Oberfläche (172) gibt.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 35, wobei es mindestens acht derartige Schraubenlöcher gibt.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 36 in Kombination mit einer Gasströmung durch den Kanal (174; 185), welche in die Vorrichtung (150; 184) durch die erste Öffnung (178) gelangt und die Vorrichtung durch die zweite Öffnung verlässt.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 37 in Kombination mit einem Passflansch mit einer ersten Oberfläche in einer auf die erste Fläche des Metallkörpers gerichteten Relation; und einer Mehrzahl von Schrauben, von denen jede durch ein korrespondierendes Schraubenloch geht.
Vorrichtung (150; 184) nach einem der Ansprüche 29 bis 38 in Kombination mit: einem Ofen mit einer Ofenwand (24), die ein Ofenäußeres von einem Ofeninneren trennt und eine Wandöffnung (24) hat; einer Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140), die positioniert ist, um eine Rußblaseinrichtungs-Gasströmung durch die Wandöffnung (24) zu leiten; einem oder mehreren Rußblaseinrichtungs-Gasleitungsbereich(en) entlang einem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg zu der Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140), wobei die Vorrichtung (150; 184) auch auf dem Rußblaseinrichtungs-Gasströmungsweg positioniert ist.
Kombination nach Anspruch 39, wobei die Rußblaseinrichtungs-Auslassanordnung (140) zumindest teilweise durch die Ofenwand (24) ragt.
Verfahren insbesondere nach Anspruch 10 zum Reinigen einer Oberfläche in einem Kessel, wobei der Kessel eine Wand (24) mit einer Öffnung darin hat, wobei das Verfahren aufweist: eine Mehrzahl von Zyklen: Einbringen von Brennstoff und Oxidationsmittel in eine Leitung (26); und Starten einer Reaktion des Brennstoffs und des Oxidationsmittels, um zu bewirken, dass eine Stoßwelle auf die Oberfläche trifft; und mindestens zwischen den Zyklen Einbringen eines druckbeaufschlagten Gases in die Leitung (26), so dass es effektiv ist, im wesentlichen einer strömungsaufwärtigen Infiltrierung von Kontaminationsmitteln aus dem Kesselinneren zu widerstehen.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei die Reaktion der Brennstoff-/Oxidationsmittel-Mischung einen Aufflamm-zu-Detonations-Übergang aufweist.
Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, wobei das Gas zum Großteil Luft aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei das Gas durch eine Gasöffnung in den am weitesten strömungsabwärts liegenden 20% der Strömungsweglänge in die Leitung (26) eingebracht wird.