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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Anordnung zur selbsttätigen
Reinigung von Kalklöschbehältern, insbesondere
in der Wasseraufbereitungsanlage von Kraftwerksanlagen.
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Es ist bekannt, daß für die Fahrweise
von Kraftwerksanlagen Wasser z.B. in Form von Grubenwasser verwendet
wird. Dieses Wasser muß bestimmte
Parameter aufweisen und wird deshalb in Wasseraufbereitungsanlagen
aufbereitet. Für
eine Vorreinigung wird das Wasser einem Fällungs- und Entcarbonisierungsprozeß zugeführt. Dabei
wird Kalziumhydroxid Ca(OH)2 dem Wasser
mit dem Ziel zugeführt,
den pH-Wert zu erhöhen.
Der Fällungsprozeß läuft bei
einem pH-Wert von 7,8 ab, während
für den
Entcarbonisierungsprozeß ein
pH-Wert von 9,0 benötigt wird.
Eine etwa 5 %ige Kalksuspension wird dabei dem Wasser mit Kontaktschlamm
aus dem Absetzbecken neben einem Flockungshilfsmittel dosiert zugeführt.
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Die dazu benötigte Kalksuspension wird in einer
eigens dazu errichteten Kalklöschanlage
hergestellt. Die Kalklöschanlage
besteht aus zwei „Kalkstraßen". Zu
jeder der beiden „Kalkstraßen" gehören ein
Kalksilo zur Zwischenlagerung von Kalk, insbesondere von Branntkalk,
ein Kalklöschbehälter, sowie
ein Kalkmilchlagerbehälter,
in dem die nach dem Löschprozeß erhaltene
20%-ige Kalkmilch
nochmals auf 5% verdünnt
und für
die Dosierung in die Flockungs- und Entcarbonisierungsbecken bereitgestellt wird.
Alle Anlagenteile, die flüssige
Kalksuspension enthalten, sind mit ständig laufenden Rührwerksantrieben
mit Rührerwelle
und Rührerflügel ausgestattet
.
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Im Kalklöschbehälter laufen dabei über eine automatische
Steuerung verschiedene Vorgänge
ab. Der Kalklöschbehälter wird über eine
kombinierte Füll-
und Entleerungsleitung mit Wasser aufgefüllt. Mit der kombinierten Füll- und
Entleerungsleitung wird Wasser eingefüllt und gelöschte Kalkmilchsuspension abgeleitet.
Die Menge wird dabei von einem Wasserzähler erfaßt und begrenzt. Der Kalklöschbehälter ist
auf einer Behälterwaage
angeordnet. Mit der Behälterwaage
wird die Masse des Wassers und des trockenen Kalkes gewogen und
mengenabhängig
zudosiert. Von oben durch die Decke des Kalklöschbehälters wird trockner Kalk solange
dosiert eingefüllt,
bis dieser Vorgang über
die Behälterwaage
abgeschaltet wird. Ein Rührwerksantrieb
mit einer Rührerwelle
und Rührerflügeln vermischen
die Kalksuspension. Beim Löschen
des trockenen Kalkes wird der über
dem Flüssigkeitsspiegel
der Kalkmilchsuspension befindliche feuchte Kalkstaub, der sogenannte
Brüden über eine
Brüdenabsau gung
aus dem Kalklöschbehälter abgezogen.
Ventile, die auf dem Behälterdeckel
installiert werden, verhindern ein Vakuum.
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Nachteilig dabei ist, daß die Brüdenabsaugung
nicht alle während
des Löschprozesses
ständig anfallenden
Kalkstaubpartikel beseitigt. An der feuchten Behälterdecke setzen sich ständig Kalkstaubpartikel
ab, so daß diese
verhärten
und zu einer dicken Schicht anwachsen. Die Löschtemperatur von etwa 50 – 60 °C begünstigt diese
Entwicklung ebenfalls. Erfahrungen zeigen, daß sich während eines 4-wöchigen Betriebes
eine angebackene Schicht von etwa 400 kg bei einem Fassungsvermögen von
6000 kg entwickelt. Da sich durch diese Ablagerungen das Leergewicht
ständig
verändert,
verschiebt sich auch das Mischungsverhältnis. Es kommt mit zunehmender
Betriebszeit ohne eine Reinigung zu Überschreitungen von Grenzwerten,
wie Löschtemperatur, Löschgewicht
und zur Überfüllung. Nachteiligerweise muß der Kalklöschbehälter in
relativ kurzen Abständen
(1× im
Monat) für
umfangreiche Reinigungsarbeiten außer Betrieb genommen werden.
Da die Anbackungen sehr hartnäckig
anhaften, lassen Sie sich nur aufwendig mit Hochdruckreinigern entfernen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kalklöschbehälter, insbesondere
in der Wasseraufbereitungsanlage während des Betriebes zu Reinigen
und Ablagerungen an den Behälterwänden zu verhindern.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während der
Drehbewegung einer Rührerwelle
Wasser mit Druck schräg
in eine sich drehende Spüleinrichtung
geleitet und das Wasser dabei in einzelnen Strahlen um die Längsachse
drehend gleichmäßig schräg nach oben
auf die Innenseite der Decke und stirnseitig auf die Innenwandung
des Kalklöschbehälters gesprüht wird
und das Wasser mit einem Druck von 2 bis 7 bar in die Spüleinrichtung
gedrückt
wird.
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Zur Realisierung ist mittig auf der
Rührerwelle 3 im
oberen Teil oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels
eine Spüleinrichtung 9 angeordnet,
oben sind in die Spüleinrichtung 9 Düsen 10 schräg nach oben gerichtet
und stirnseitig waagerecht fest eingesetzt und durch die Decke ein
Spülventil 11 in
eine Wellenmantelleitung 12 eingebunden.
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Dabei sind die Düsen 10 als Sprühdüsen ausgebildet
und der Flüssigkeitsspiegel
ist als Kalkmilchsuspension ausgeführt.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend
die Erfindung näher
erläutert
werden. Die zugehörigen
Zeichnungen zeigen in
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1 eine
schematische Darstellung eines Kalklöschbehälters mit einer Spüleinrichtung
zur Reinigung,
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2 eine
schematische Darstellung der Spüleinrichtung
mit Düsen.
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Beim Betrieb von Kalklöschbehältern 1,
insbesondere in der Wasseraufbereitungsanlage von Kraftwerksanlagen,
wird ein Vermischen von Wasser mit trockenem Kalk in einem konzentrierten
Mischverhältnis
durchgeführt.
Dazu ist von oben durch die Decke in dem Kalklöschbehälter 1 ein Rührwerksantrieb 2 angeordnet.
Der Rührwerksantrieb 2 besteht aus
einem Getriebemotor und treibt die Rührerwelle 3 an. Für die Durchmischung
des trockenen Kalkes mit dem Wasser weist die Rührerwelle 3 im unteren Teil
einen Rührerflügel 4 auf.
Auf der Rührerwelle 3 ist
im oberen Teil oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine
Spüleinrichtung 9 fest
auf der Rührerwelle 3 angeordnet.
In der Spüleinrichtung 9 sind
Düsen 10 schräg nach oben
gerichtet und an den Stirnseiten waagerecht fest eingebracht. Die
beiden waagerechten stirnseitigen Düsen 10 sind dabei
auf die Innenwandung des Kalklöschbehälters 1 gerichtet.
Die Düsen 10 sind
als Sprühdüsen ausgebildet.
Somit ist eine möglichst
große
Oberflächenwirkung
erzielbar. In der Decke des Kalklöschbehälters 1 ist ein Brüdenabzug 7 mit
dazugehöriger
Vakuumausgleichsleitung 8 angeordnet. Über das Spülventil 11, an dem
eine Zuführungsleitung
angeschlossen ist, wird das Wasser direkt in eine Wellenmantelleitung 12 geführt. Für die Zugabe
von trockenem Kalk ist durch die Decke eine Kalkeintragsleitung 6 eingeführt. Für die Zugabe von
Wasser und die Ableitung von Kalkmilchsuspension ist durch den Boden
eine kombinierte Füll-
und Entleerungsleitung 5 eingebunden (1 und 2).
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Die Wirkungsweise ist folgende: In
dem Kalklöschbehälter 1 werden
Wasser und trockener Branntkalk CaO eingeleitet und miteinander
vermischt. Bei einem sogenannten Löschvorgang entsteht Kalziumhydroxid
Ca(OH)2 in einer Konzentration von etwa
20 %. Durch die exotherme Reaktion erhöht sich die Temperatur der
Suspension auf ca. 50 – 60 °C. Der Löschvorgang
wird über
ein Programm gesteuert.
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Dazu wird Wasser von unten über die
Füll- und
Entleerungsleitung 5 eingeführt. Die Wassermenge beträgt bis max.
2450 l. Die Menge des Wassers wird mittels Wasserzähler erfaßt und die
Zuführung
dosiert. Gleichzeitig wird von oben durch die Decke des Kalklöschbehälters 1 speziell
durch die Kalkeintragsleitung 6 trockner Kalk eingeleitet.
Die Menge des trocknen Kalkes beträgt bis max. 950 kg. Der Kalklöschbehälter 1 steht
auf einer Behälterwaage.
Das Gewicht des gesamten Kalklöschbehälters 1 mit
Inhalt wird ständig
mit der Behälterwaage
ermittelt. Die Wasserzuführung
wird durch den Wasserzähler
beendet. Anschließend
schaltet die Kalkzuführung über die
Behälterwaage
ab. Mit der kombinierten Füll-
und Entleerungsleitung 5 wird sowohl Wasser eingefüllt als
auch Kalkmilchsuspension abgeleitet.
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Durch das Löschprogramm wird eine Reaktionszeit
von 5 Minuten vorgegeben. Es entsteht Kalkmilchsuspension. Solange
sich Kalkmilchsuspension im Kalklöschbehälter 1 befindet, ist
das Rührwerk
mit dem Rührwerksantrieb 2 und
der Rührerwelle 3 ständig in
Betrieb. Eine gleichmäßige Konsistenz
entsteht.
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Etwa 1 Minute nach Schließen der
Kalkeintragsleitung 6 wird über das Spülventil 11 mit angeschlossener
Zuführungsleitung
durch die Wellenmantelleitung 12 Wasser mit einem Druck
von 2 bis 7 bar zugeführt.
Das Wasser fließt
etwa 10 Sekunden in die Spüleinrichtung 9 mit
den Düsen 10.
Die benötigte
Wassermenge wird über
den Wasserzähler ebenfalls
erfasst und vorher von der Wasserfüllung abgezogen. Dabei wird
das Wasser aufgrund der drehenden Bewegung der Spüleinrichtung 9 durch die
Düsen 10 gleichmäßig schräg nach oben
auf die Innenseite der Decke und stirnseitig auf die Innenwandung
des Kalklöschbehälters 1 versprüht. Während der
drehenden Bewegung der Rührerwelle 3 wird
dabei das Wasser mit Druck schräg
in die sich drehende Spüleinrichtung 9 geleitet
und in einzelnen Strahlen um die Längsachse drehend gleichmäßig gesprüht. Vorteilhafterweise
werden dabei die Decke und die Innenwandung gleichmäßig abgespült. Mögliche Brüden werden über einen
Brüdenabzug 7 über die
Decke abgeleitet und über
einen vorgeschalteten Brüdenwäscher ins
Freie geführt.
Für einen
Lufteintritt in den Kalklöschbehälter 1 sorgt
dabei die Vakuumausgleichsleitung 8. Somit werden Ablagerungen von
festgetrockneten Kalkpartikeln an der Decke des Kalklöschbehälters 1 ausgeschlossen.
Eine regelmäßige Außerbetriebnahme
des Kalklöschbehälters 1 durch
notwendige Reinigungs- und Spülvorgänge entfällt.
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Folgende Vorteile werden durch die
Erfindung erreicht:
- 1. Der Reinigungszyklus
von Kalklöschbehältern wird
wesentlich verlängert
oder ganz vermieden.
- 2. Aufgrund der Vermeidung von Ablagerungen von Kalkanbackungen
an der Decke bleibt das Mischungsverhältnis von Wasser und trockenem Kalk
konstant.
- 3. Es kommt zu weniger Störungen
durch Überschreiten
einiger Parameter, wie Löschtemperatur,
Behältergewicht
oder Überfüllung.
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- 1
- Kalklöschbehälter
- 2
- Rührwerksantrieb
- 3
- Rührerwelle
- 4
- Rührerflügel
- 5
- Füll- und
Entleerungsleitung
- 6
- Kalkeintragsleitung
- 7
- Brüdenabzug
- 8
- Vakuumausgleichsleitung
- 9
- Spüleinrichtung
- 10
- Düsen
- 11
- Spülventil
- 12
- Wellenmantelleitung