DE102017110827B4

DE102017110827B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Online-Reinigung eines Rauchgaszuges einer Verbrennungsanlage

Info

Publication number: DE102017110827B4
Application number: DE102017110827.0A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Tepe
Original assignee: Rosink-Werkstatten GmbH; Rosink Werkstaetten GmbH
Current assignee: Rosink-Werkstatten GmbH; Rosink Werkstaetten GmbH
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2037-05-19
Also published as: DE102017110827A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Online-Reinigung eines Rauchgaszuges einer Verbrennungsanlage oder dergleichen mit einem Düsenkopf, einer die Reinigungsflüssigkeit führenden Versorgungsleitung, die mit dem Düsenkopf verbunden ist und die von oben in den Rauchgaszug einführbar ist, sowie einer Betätigungseinrichtung zum Heben und Senken der Versorgungsleitung mit dem an dieser sitzenden Düsenkopf, so dass die Höhenlage des Düsenkopfs innerhalb des Rauchgaszuges einstellbar ist, sowie ein Verfahren zur Betätigung der Vorrichtung. Ziel der Erfindung ist es, den Reinigungsvorgang beliebig kurzzeitig unterbrechen zu können, ohne dass die Versorgungsleitung durch Überhitzung beschädigt wird.Dies wird dadurch gelöst, dass die Versorgungsleitung als Schlauch-im-Schlauch-System oder Rohr-im-Rohr-System mit einer inneren Zuleitung und einer die innere Zuleitung umgebenden äußeren Ableitung ausgebildet ist und dass im Innern des Düsenkopfs ein beweglicher Ventilkörper vorgesehen ist, der bei einem vorgegebenen Betriebsdruck der durch die innere Zuleitung zugeführten Reinigungsflüssigkeit

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Online-Reinigung eines Rauchgaszuges einer Verbrennungsanlage mit einem Düsenkopf, einer die Reinigungsflüssigkeit führenden Versorgungsleitung, die mit dem Düsenkopf verbunden ist und die von oben in den Rauchgaszug einführbar ist, sowie einer Betätigungseinrichtung zum Heben und Senken der Versorgungsleitung mit dem an dieser sitzenden Düsenkopf, so dass die Höhenlage des Düsenkopfs innerhalb des Rauchgaszugs einstellbar ist, sowie ein Verfahren zur Betätigung der Vorrichtung.
Es ist bereits eine Vorrichtung der genannten Art ( EP 1 660 835 B1 ) bekannt, die bei laufendem Betrieb einer Verbrennungsanlage arbeitet. Bei dieser Vorrichtung hängt ein Düsenkopf am unteren Ende eines Schlauchs, der von oben in den Rauchgaszug herabgelassen wird. Der Schlauch wird bei Nichtbenutzung der Vorrichtung außerhalb des Rauchgaszuges über der Verbrennungsanlage auf eine Schlauchtrommel aufgerollt. Bei Inbetriebnahme wird der Schlauch mit dem an seinem unteren Ende sitzenden Düsenkopf in den Rauchgasabzug hinabgelassen und gleichzeitig wird dem Düsenkopf über die Schlauchleitung aus einem Vorratstank Reinigungsflüssigkeit zugeführt, die aus den Sprühdüsen des Düsenkopfs austritt und gegen die Kesselwände und die Einbauten gespritzt wird, um die durch die Verbrennung verursachten Ablagerungen zu beseitigen.
In denjenigen Bereichen des Rauchgaszuges, in denen Einbauten oder empfindliche Anbauten vorhanden sind, ist es wünschenswert, beim Herablassen und Heraufziehen des Düsenkopfs die Austrittsstrahlen aus dem Düsenkopf zu unterbrechen. Mit der bekannten Vorrichtung ist das lediglich dadurch möglich, dass der Zustrom der Reinigungsflüssigkeit abgeschaltet wird. Dadurch entsteht allerdings der Nachteil, dass sich die Schlauchleitung aufgrund der heißen Rauchgase aufheizt und dadurch beschädigt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung derart weiterzubilden, dass die Austrittsstrahlen aus dem Düsenkopf unterbrochen werden, ohne dass die Versorgungsleitung durch Überhitzung beschädigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Versorgungsleitung als Schlauch-im-Schlauch-System oder Rohr-im-Rohr-System mit einer inneren Zuleitung und einer die innere Zuleitung umgebenden äußeren Ableitung ausgebildet ist und dass im Innern des Düsenkopfs ein beweglicher Ventilkörper vorgesehen ist, der bei einem vorgegebenen Betriebsdruck der durch die innere Zuleitung zugeführten Reinigungsflüssigkeit den Zugang zu den Strahldüsen freigibt und den Weg zu der äußeren Ableitung versperrt und bei einem von dem Betriebsdruck abweichenden höheren Druck den Zugang zu den Strahldüsen versperrt und den zu der äußeren Ableitung freigibt.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es möglich, beim Heben und Senken des Düsenkopfes die Austrittsstrahlen aus dem Düsenkopf ohne größeren Aufwand kurzfristig zu unterbrechen, sodass die entsprechenden Bauteile geschützt sind und nicht dem abrasiven Materialabtrag durch die Austrittsstrahlen der Reinigungsflüssigkeit unterliegen. Der Düsenkopf kann dann weiter abgesenkt beziehungsweise angehoben werden und den Reinigungsbetrieb weiter unten oder weiter oben wieder aufnehmen. Während dieser Phase strömt die Reinigungsflüssigkeit durch die äußere Ableitung zurück in den Vorratstank, sodass dadurch die Versorgungsleitung gekühlt wird.
Bei einem bekannten Reinigungsgerät für einen Konvektionsabschnitt einer Wärmekraftanlage ( DE 10 2008 060 887 A1 ) ist zwar bereits ein Rohr-im-Rohr-System bekannt, bei dem eine Zuleitung und eine Ableitung sowie ein beweglicher Ventilkörper vorgesehen sind. Der Ventilkörper gibt dabei in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck den Weg zur Flüssigkeitsverteilereinrichtung frei. Im Zusammenhang mit einem solchen Reinigungsgerät ist es jedoch nicht bekannt, bei einem zu hohen Betriebsdruck der Reinigungsflüssigkeit den Weg zu den Strahldüsen zu versperren.
Ferner ist ein Rußbläser bekannt ( US 5,237,718 A ), bei dem ebenfalls ein Rohr-im-Rohr-System mit einer entsprechenden Zu- und Ableitung sowie einer druckabhängigen Flüssigkeitsverteilung bekannt ist. Die erfindungsgemäßen Merkmale sind in dieser Druckschrift jedoch nicht beschrieben.
Die technische Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dabei so aussehen, dass das nach unten gerichtete Austrittsende der inneren Zuleitung in einen Sammelraum des Düsenkopfs mündet, der wahlweise entweder mit dem Eintrittsende der äußeren Ableitung oder mit den Strahldüsen verbindbar ist.
Der Ventilkörper ist dabei vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Austrittsendes der inneren Zuleitung angeordnet und kann in Axialrichtung der inneren Zuleitung verschiebbar gelagert sein.
Zweckmäßig ist der Ventilkörper in Richtung auf das Austrittsende der inneren Zuleitung federbelastet, und zwar vorzugsweise durch eine Druckfeder, die einerseits gegen das untere Ende des Ventilkörpers anliegt und andererseits gegenüber dem inneren unteren Ende des Düsenkopfs abgestützt ist.
Der Ventilkörper kann in seinem mittleren Bereich einen nach oben offenen und nach unten verschlossenen hohlen Aufnahmeraum aufweisen, in dessen Umfangsbereich Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind, wobei je nach der Position des Ventilkörpers die Strahldüsen entweder durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers verschlossen sind oder mit den Durchtrittsöffnungen fluchten. Wenn die in dem Ventilkörper vorgesehenen Durchtrittsöffnungen zu den Strahldüsen fluchten, kann die Reinigungsflüssigkeit durch die Strahldüsen in den Rauchgasabzug eintreten.
Bei Erhöhung des Drucks der Reinigungsflüssigkeit wird der Ventilkörper entgegen der Kraft der Druckfeder nach unten verschoben wodurch die Strahldüsen durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers verschlossen werden, während gleichzeitig die Verbindung vom Austrittsende der inneren Zuleitung zu der äußeren Ableitung freigegeben wird. Auf diese Weise wird der Reinigungsbetrieb unterbrochen und die Reinigungsflüssigkeit strömt durch die Ableitung in den Vorratstank zurück wodurch der in dem Rauchgasstrom befindliche Teil der Versorgungsleitung ausreichend gekühlt wird.
Das Verfahren zur Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dergestalt erfolgen, dass für den Reinigungsvorgang, bei dem die Reinigungsflüssigkeit aus den Strahldüsen austreten soll, die Reinigungsflüssigkeit mit einem vorgegebenen Betriebsdruck zugeführt wird, wodurch die Verbindung zwischen der inneren Zuleitung und den Strahldüsen freigegeben und die Verbindung zu der Ableitung verschlossen wird.
Zur Unterbrechung des Reinigungsvorgangs wird der Druck der Reinigungsflüssigkeit über den vorgegeben Betriebsdruck hinaus erhöht, wodurch die Verbindung von der inneren Zuleitung zu den Strahldüsen verschlossen und die Verbindung zwischen dem Austrittsende der inneren Zuleitung und dem Eintrittsende der Ableitung freigegeben wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird im Nachfolgenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1: In schematischer Darstellung einen Rauchgaszug in Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2: einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Düsenkopfs in einer ersten Betriebsstellung und
3: den gleichen Schnitt wie 2 in einer zweiten Betriebsstellung.

Gemäß 1 der Zeichnung weist die Verbrennungsanlage 1 in ihrem unteren Bereich einen Feuerrost 2 auf, auf dem das Brenngut 3 verbrannt wird. Die Rauchgase steigen nach oben und ziehen durch den Rauchgaszug 4 ab. Dabei strömen die Rauchgase an empfindlichen Anbauten 5 sowie im Inneren des Rauchgaszugs 4 vorgesehenen Einbauten 6, beispielsweise Wärmeübertragungsrohren, vorbei.
Zur Reinigung des Rauchgaszugs dient ein Düsenkopf 7, der am unteren Ende einer Versorgungsleitung 8 sitzt.
Die Versorgungsleitung 8 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als biegsames Schlauch-im-Schlauch-System ausgebildet, und kann auf einer oberhalb der Verbrennungsanlage 1 installierten Schlauchtrommel 9 auf- und abgewickelt werden. Dadurch ist es möglich, die Höhenlage des Düsenkopfs 7 innerhalb des Rauchgaskanals 4 einzustellen und zu variieren.
Wie insbesondere aus den 2 und 3 hervorgeht, besteht die als Schlauch-im-Schlauch-System ausgebildete Versorgungsleitung 8 aus einer inneren Zuleitung 10 und einer die innere Zuleitung 10 umgebenden äußeren Ableitung 11.
Das untere Ende der inneren Zuleitung 10 ist an ein im Innenraum des Düsenkopfs 7 installiertes Rohrstück 12 angeschlossen, das von einem freien Ringraum 13 umgeben und mit einem Sicherungsring 23 gesichert ist. Die äußere Ableitung 11 schließt sich an das obere Ende des Ringraums 13 an.
Das nach unten gerichtete Austrittsende 14 der inneren Zuleitung 10 beziehungsweise des Rohrstücks 12 mündet in einen Sammelraum 15, der wahlweise mit im Umfangsbereich des Düsenkopfs 7 angeordneten Strahldüsen 16 oder mit dem Eintrittsende 17 der äußeren Ableitung 11 beziehungsweise des Ringraums 13 verbindbar ist, durch die die Reinigungsflüssigkeit im Bedarfsfall in den Vorratstank zurückgeführt wird.
Unmittelbar unterhalb des Austrittsendes 14 der inneren Zuleitung 10 beziehungsweise des sich an die Zuleitung 10 anschließenden Rohrstücks 12 ist ein Ventilkörper 18 angeordnet, der in Axialrichtung der inneren Zuleitung 10 beziehungsweise des sich daran anschließenden Rohrstücks 12 auf und ab verschieblich gelagert ist.
Der Ventilkörper 18 ist in Richtung auf das Austrittsende 14 der inneren Zuleitung 10 beziehungsweise des sich daran schließenden Rohrstücks 12 federbelastet. Die Federbelastung erfolgt mittels einer Druckfeder 19, die einerseits gegen das untere Ende des Ventilkörpers 18 anliegt und andererseits gegenüber dem inneren unteren Ende 20 des Düsenkopfs 7 abgestützt ist.
In seinem mittleren Bereich weist der Ventilkörper 18 einen nach oben offenen und nach unten verschlossenen hohlen Aufnahmeraum 21 auf, in dessen Umfangsbereich Durchtrittsöffnungen 22 vorgesehen sind. Je nach der Position des Ventilkörpers 18 sind die Strahldüsen 16 entweder durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers 18 verschlossen oder fluchten mit den Durchtrittsöffnungen 22, sodass die durch die innere Zuleitung 10 zugeführte Reinigungsflüssigkeit durch die Strahldüsen 16 austreten kann.
Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass der durch die Druckfeder 19 beaufschlagte Ventilkörper 18 bei einem vorgegeben Betriebsdruck der Reinigungsflüssigkeit gegen das Austrittsende 14 der inneren Zuleitung 10 anliegt, wobei in dieser Position des Ventilkörpers 18 die Verbindung zu der äußeren Ableitung 11 versperrt ist und die Durchtrittsöffnungen 22 zu den Strahldüsen 16 fluchten. In dieser Position kann also die Reinigungsflüssigkeit aus den Strahldüsen 16 austreten. Diese Position des Ventilkörpers 18 ist in 2 veranschaulicht.
Bei einer Erhöhung des Drucks der Reinigungsflüssigkeit über den Betriebsdruck hinaus wird der Ventilkörper 18 entgegen der Kraft der Druckfeder 19 nach unten verschoben, wie in 3 dargestellt. In dieser Position des Ventilkörpers 18 werden die Strahldüsen 16 durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers 18 verschlossen und die Verbindung vom Austrittsende 14 der inneren Zuleitung 10 beziehungsweise des Rohrstücks 12 zu der äußeren Ableitung 11 wird freigegeben.
Dadurch kann der Reinigungsprozess unterbrochen werden und die Reinigungsflüssigkeit strömt durch die äußere Ableitung 11 zu dem in der Zeichnung nicht dargestellten Vorratstank zurück. Durch die zurückströmende Reinigungsflüssigkeit werden sämtliche Vorrichtungsteile einschließlich Düsenkopf 7 und Versorgungsleitung 8 ausreichend gekühlt, sodass diese nicht durch die heißen Rauchgase beschädigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsanlage
2: Feuerrost
3: Brenngut
4: Rauchgaszug
5: Anbauten
6: Einbauten
7: Düsenkopf
8: Versorgungsleitung
9: Schlauchtrommel
10: innere Zuleitung
11: äußere Ableitung
12: Rohrstück
13: Ringraum
14: Austrittsende der inneren Zuleitung 10
15: Sammelraum
16: Strahldüsen
17: Eintrittsende der äußeren Ableitung 11
18: Ventilkörper
19: Druckfeder
20: inneres unteres Ende des Düsenkopfs 7
21: hohler Aufnahmeraum des Ventilkörpers 18
22: Durchtrittsöffnungen
23: Sicherungsring

Claims

Vorrichtung zur Online-Reinigung eines Rauchgaszuges (4) einer Verbrennungsanlage (1) mit - einem mit Strahldüsen (16) versehenen Düsenkopf (7), - einer die Reinigungsflüssigkeit führenden Versorgungsleitung (8), die mit dem Düsenkopf (7) verbunden ist und die von oben in den Rauchgaszug (4) einführbar ist, sowie - einer Betätigungseinrichtung zum Heben und Senken der Versorgungsleitung (8) mit dem an dieser sitzenden Düsenkopf (7), sodass die Höhenlage des Düsenkopfs (7) innerhalb des Rauchgaszugs (4) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Versorgungsleitung (8) als Schlauch-im-Schlauch-System oder Rohr-im-Rohr-System mit einer inneren Zuleitung (10) und einer die innere Zuleitung (10) umgebenden äußeren Ableitung (11) ausgebildet ist und - dass im Innern des Düsenkopfs (7) ein beweglicher Ventilkörper (18) vorgesehen ist, der bei einem vorgegebenen Betriebsdruck der durch die innere Zuleitung (10) zugeführten Reinigungsflüssigkeit den Zugang zu den Strahldüsen (16) freigibt und den Weg zu der äußeren Ableitung (11) versperrt und bei einem von dem Betriebsdruck abweichenden höheren Druck den Zugang zu den Strahldüsen (16) versperrt und den Weg zu der äußeren Ableitung (11) freigibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nach unten gerichtete Austrittsende (14) der inneren Zuleitung (10) in einen Sammelraum (15) des Düsenkopfs (7) mündet, der wahlweise entweder mit dem Eintrittsende (17) der äußeren Ableitung (11) oder mit den Strahldüsen (16) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (18) unmittelbar unterhalb des Austrittsendes (14) der inneren Zuleitung (10) angeordnet und in Axialrichtung der inneren Zuleitung (10) verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (18) in Richtung auf das Austrittsende (14) der inneren Zuleitung (10) federbelastet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbelastung mittels einer Druckfeder (19) erfolgt, die einerseits gegen das untere Ende des Ventilkörpers (18) anliegt und andererseits gegenüber dem inneren unteren Ende (20) des Düsenkopfs (7) abgestützt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (18) in seinem mittleren Bereich einen nach oben offenen und nach unten verschlossenen hohlen Aufnahmeraum (21) aufweist, in dessen Umfangsbereich Durchtrittsöffnungen (22) vorgesehen sind, und dass je nach der Position des Ventilkörpers (18) die Strahldüsen (16) entweder durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers (18) verschlossen sind oder mit den Durchtrittsöffnungen (22) fluchten.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (18) bei Betriebsdruck gegen das Austrittsende (14) der inneren Zuleitung (10) anliegt und dass in dieser Position des Ventilkörpers (18) die Verbindung zu der äußeren Ableitung (11) versperrt ist und die Durchtrittsöffnungen (22) zu den Strahldüsen (16) fluchten, so dass die Reinigungsflüssigkeit aus den Strahldüsen (16) austreten kann.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erhöhung des Drucks der Reinigungsflüssigkeit der Ventilkörper (18) entgegen der Kraft der Druckfeder (19) nach unten verschoben wird, wodurch die Strahldüsen (16) durch den äußeren Umfang des Ventilkörpers (18) verschlossen werden und die Verbindung vom Austrittsende (14) der inneren Zuleitung (10) zu der äußeren Ableitung (11) freigegeben wird.
Verfahren zur Betätigung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Reinigungsvorgang, bei dem die Reinigungsflüssigkeit aus den Strahldüsen (16) austreten soll, die Reinigungsflüssigkeit mit einem vorgegebenen Betriebsdruck zugeführt wird, wodurch die Verbindung zwischen der inneren Zuleitung (10) und den Strahldüsen (16) freigegeben und die Verbindung zu der Ableitung (11) verschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung des Reinigungsvorgangs der Druck der Reinigungsflüssigkeit über den vorgegebenen Betriebsdruck hinaus erhöht wird, wodurch die Verbindung von der inneren Zuleitung (10) zu den Strahldüsen (16) verschlossen und die Verbindung zwischen dem Austrittsende (14) der inneren Zuleitung (10) und dem Eintrittsende der Ableitung (11) freigegeben wird.