DE1080116B

DE1080116B - Process for the preparation of hanging, non-ventilated parts of water tube boilers and superheaters for chemical cleaning

Info

Publication number: DE1080116B
Application number: DEB46891A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Siegfried Koehler
Original assignee: Borg Holding AG
Current assignee: Borg Holding AG
Priority date: 1957-11-23
Filing date: 1957-11-23
Publication date: 1960-04-21

Description

Verfahren zur Vorbereitung hängender, nicht entlüftbarer Teile von Wasserrohrkesseln und Uberhitzern für die chemische Reinigung Die Behandlung wasserseitiger Oberflächen von Dampferzeugern ,durch Anwendung chemischer Verfahren dient einerseits der regelmäßigen Reinigung bereits im Betrieb befindlicher Anlagen durch Beseitigung der sich absetzenden Ablagerungen und Inkrustationen.Procedure for the preparation of hanging, non-ventable parts of Water tube boilers and superheaters for dry cleaning Treatment of the water side Surfaces of steam generators, through the application of chemical processes, serves on the one hand the regular cleaning of systems already in operation through removal the settling deposits and incrustations.

Andererseits werden aber. derartige Anlagen auch schon vor der Inbetriebnahme iner Beizung unterzogen, um Walzzunder sowie etwa eingedrungeneFremdkörper zu entfernen und so eine metallisch blanke Oberfläche zu erhalten.On the other hand, however. such systems even before commissioning subjected to pickling in order to remove mill scale and any foreign matter that may have penetrated it and thus to obtain a shiny metallic surface.

Die verschiedenen Verfahren, welche für die Reinigung bzw.. Beizung angewendet werden oder vorgeschlagen worden sind, weisen - soweit sie auf der Überführung der Ablagerungen in wäßrige Lösungen vermittels chemischer Aggredienzen beruhen-.die im folgenden zu erörternden gemeinsamen Erfordernisse und Voraussetzungen auf Zunächst ist es von grundlegender Bedeutung, daß zuverlässig sämtliche Rohrabschnitte -in vollem Umfange am Reinigungsvorgang sowie auch an dem anschließenden Durchsatz mit Spül- bzw. Konservierungsmitteln teilnehmen, d. h. völlig mit Flüssigkeit angefüllt und gleichmäßig durchströmt werden.The different processes used for cleaning or pickling are applied or have been proposed - as far as they are based on the overpass The deposits in aqueous solutions are based on chemical agents Common requirements and prerequisites to be discussed below on First of all It is of fundamental importance that reliably all pipe sections -in full scope of the cleaning process as well as the subsequent throughput Rinsing agents or preservatives take part, d. H. completely filled with liquid and flow through evenly.

Die zweite Forderung, die bei einer erfolgreichen Durchführung jeder Reinigung oder Beizung zu erfüllen ist, besteht .in der Fernhaltung von Sauerstoff in freier oder in Flüssigkeiten .gelöster Form von den metallisch blanken Flächen während sowie unmittelbar nachdem Reinigungsprozeß, um einen übermäßigen Angriff der Flächen bzw. eine Nachkorrosion zu verhüten.The second requirement that in successfully performing everyone Cleaning or pickling is to be carried out, consists in keeping away oxygen in free form or in liquid form from the bare metal surfaces during as well as immediately after the cleaning process to avoid an excessive attack of the surfaces or to prevent post-corrosion.

Beiden Voraussetzungen für eine erfolgreiche chemische Behandlung stand bisher bei hängender Anordnung der Wasser- bzw. Überhitzerrohre eine Reihe Schwierigkeiten entgegen.Both prerequisites for a successful chemical treatment was previously a row when the water or superheater pipes were suspended Difficulties.

Im allgemeinen weist nämlich eine zu behandelnde Anlage als Ausgangszustand für die chemische Reinigung eine mit Luftblasen und größexen Luftabschnitten durchsetzte Wasserfüllung auf. Die Wasserfüllung rührt im Falle der Behandlung vor Inbetriebnahme von der Druckwasserprobe her, wähend im Falle der Behandlung nach voraufgegangenem Betrieb des Kessels sowohl dieser als auch der Überhitzer teilweise mit Speise bzw. Kondenswasser angefüllt sind. Wenn nun in den einzelnen, hängenden Schenkeln durchlaufender Rohrabschnitte unterschiedlicheLufteinschlüsse enthalten sind, muß bei der Bewegung der Luft-Wassersäule durch die abwechselnd auf- und absteigenden Schenkel der Rohrzüge außer dem dynamischen Strömungswiderstand noch ein statischer Gegendruck überwunden werden. Dieser entspricht dem Gewichtsunterschied der Wassersäulen in den hintereinandergeschalteten Schenkeln des Rohrzuges. Er kann in der Praxis Werte von einigen Metern Wassersäule erreichen und damit den Strömungswiderstand bei den in Betracht kommenden Strömungsgeschwiadigkeiten um ein Vielfaches übertreffen, die Durchspülung erschweren und einen wesentlich erhöhten anlagen- und energiemäßigen Aufwand bei dem Einsatz der hierzu erforderlichen Pumpaggregate erfordern.In general, namely a system to be treated has as an initial state for chemical cleaning one interspersed with air bubbles and large sections of air Water filling up. In the case of treatment, the water filling stirs before commissioning from the pressure water sample, while in the case of treatment according to the preceding Operation of the boiler both this and the superheater partially with food or Condensation water are filled. If now in the individual, hanging legs continuous Pipe sections containing different air pockets must be carried out when moving the air-water column through the alternating ascending and descending legs of the pipe runs In addition to the dynamic flow resistance, a static counterpressure was overcome will. This corresponds to the weight difference of the water columns in the one behind the other Legs of the pipe train. In practice it can have values of a few meters of water column and thus the flow resistance at the flow velocities in question Surpass them many times over, make flushing difficult and make you significantly increased plant and energy expenditure when using the required for this Require pumping units.

Von noch größerer Bedeutung- ist jedoch eine Erscheinung, die bei einer größeren Anzahl parallel geschalteter Rohrzüge mit in geneigter oder vertikaler Richtung verlaufenden Abschnitten auftritt. Entsprechend der zufälligen Verteilung der Lufteinschlüsse auf die einzelnen, parallel geschalteten Rohrzüge differiert der statische Gegendruck in den verschiedenen parallel geschalteten Rohrschlangen praktisch in weiten Grenzen. Da der Flüssigkeitsstrom von mehreren zur Verfügung stehenden Wegen denjenigen des geringsten Widerstandes einschlagen wird, werden zunächst auch nur die Rohrzüge mit dem geringsten statischen Gegendruck -durchspült. Aus diesen Rohrzügen werden,sodann die Lufteinschlüsse entfernt, wonach der statische Gegendruck dort fortfällt. Der Gesamtwiderstand der Rohrzüge mit geringerem Anfangswiderstand wird auf diese Weise weiter vermindert, während andererseits aber der Widerstand der übrigen Rohrzüge unverändert bleibt. Diese werden auf diese Weise von der Durchströmung bei der chemischen Behandlung ungewollt überhaupt ausgeschlossen. Zum Zweck der Entlüftung und Einbeziehung solcher brachliegender Rohrzüge in die Durchströmung standen bisher zwei verschiedene Methoden zur Verfügung.Of even greater importance, however, is one phenomenon that occurs at a larger number of parallel pipelines with inclined or vertical Direction trending sections occurs. According to the random distribution the air inclusions on the individual pipe runs connected in parallel differ the static back pressure in the various coils connected in parallel practically within wide limits. As the liquid flow is available from several standing paths will take those of the least resistance Initially only the pipe runs were flushed with the lowest static counter pressure. The air pockets are then removed from these pipe runs, after which the static Back pressure is eliminated there. The total resistance of the pipe runs with a lower initial resistance is further reduced in this way, while on the other hand the resistance of the remaining pipe runs remains unchanged. These are in this way from the flow unintentionally excluded at all in the chemical treatment. To the Purpose of venting and incorporating such idle pipe runs into the flow two different methods were previously available.

Einmal kann die Entlüftung nämlich durch Erhöhung der Strömüngsgeschwindi.gkeit auf ein solches Maß erzwungen werden, daß der dynamische Strömungswiderstand der frei durchflossenen Rohrzüge die Größe des statischen Gegendruckes in den parallel geschalteten, blockierten Zügen übersteigt. Mit einem wirtschaftlich noch erträglichen Aufwand an Pumpaggregaten und Pumpleistung ist dies nicht erreichbar. Wie allgemein bekannt, ist hierzu nämlich je Rohrschleife ein mittlerer Druckabfall entsprechend einer Wassersäule von mindestens der doppelten Höhe einer Schleife erforderlich.On the one hand, the venting can be done by increasing the flow velocity be forced to such an extent that the dynamic flow resistance of the the size of the static counterpressure in the parallel switched, blocked trains. With an economically bearable one Expenditure on pumping units and pumping power, this is not achievable. How general known, there is a corresponding mean pressure drop for each pipe loop a column of water at least twice the height of a loop is required.

Der zweite Weg besteht darin, die gesamte zu reinigende Anlage unter einen solchen statischen Überdruck zu setzen, welcher zur Kompression der vorhandenen Lufteinschlüsse auf ein äußerst geringes Volumen ausreicht, so .daß die Größe .des statischen Gegendruckes auf ein unbedeutendes Maß reduziert wird. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen in dem erhöhten Aufwand an Hochdruckaggregaten und Hochdruckarmaturen.The second way is to have the entire plant to be cleaned under to set such a static overpressure, which to compress the existing Air inclusions to an extremely small volume are sufficient, so that the size of the static back pressure is reduced to an insignificant level. The disadvantages This process is based on the increased expenditure on high-pressure units and high-pressure fittings.

Die geschilderten Verhältnisse haben zu der in Fachkreisen allgemein verbreiteten Auffassung geführt, daß die chemische Behandlung hängender Teile von Wasserrohrkesseln und Überhitzern, obwohl an sich wünschenswert, praktisch undurchführbar sei.The relationships described have general effects on those in specialist circles popular belief that the chemical treatment of hanging parts of Water tube boilers and superheaters, while desirable in themselves, are practically impracticable may be.

Erfindungsgemäß kann nun aber eine völlig zuverlässige Entlüftung der erwähnten Anlagen von der chemischen Reinigung bzw. Beizung durch eine luftfreie Wasserfüllung ohne zusätzlichen Aufwand an Energie oder maschinellen Einrichtungen erzielt werden.According to the invention, however, a completely reliable ventilation can now be achieved of the mentioned systems from chemical cleaning or pickling by an air-free one Water filling without additional expenditure of energy or mechanical equipment be achieved.

Der zu reinigende Rohrbezirk wird danach zunächst an eine Sattdampfquelle angeschlossen und mit einer genügenden Menge von Dampf ausgeblasen. Die nach dem zunächst rein mechanischen Vorgang des Ausblasens gemäß obigen Erläuterungen verbleibenden, mit Lufteinschlüssen .durchsetzten Reste der Wasserfüllung «.erden sodann durch Anheizen der Rohrschlange bzw. des Rohrbezirks verdampft. Nunmehr werden die Lufteinschlüsse im Verlauf des gleichzeitig andauernden bzw. anschließend wiederholten Ausblasens mit Dampf restlos entfernt, so daß der gesamte Rohrbezirk gleichmäßig und völlig mit Sattdampf gefüllt ist. Nach Beendigung des Ausblasens wird der Kessel unter Druck stillgesetzt, wobei im Falle von Normalumlaufkesseln sämtliche Abströmöffnungen verschlossen bleiben. Die anschließende Abkühlung des Rohrsystems bei gleichzeitigem Nachschub von Sattdampf bewirkt nun die Herstellung einer völligen und gänzlich luftfreien Wasserfüllung durch Kondensation.The pipe area to be cleaned is then first connected to a source of saturated steam connected and blown out with a sufficient amount of steam. The after initially purely mechanical process of blowing out according to the above explanations remaining, with air inclusions "remains of the water filling" .then earth through Heating up the coil or the pipe area evaporates. Now the air inclusions in the course of the simultaneous or repeated blowing out completely removed with steam, so that the entire pipe area is uniform and complete is filled with saturated steam. When the purging is finished, the boiler will be under Pressure stopped, with all outflow openings in the case of normal circulation boilers remain closed. The subsequent cooling of the pipe system at the same time Replenishment of saturated steam now causes the production of a complete and complete air-free water filling through condensation.

Bei der Behandlung von Überhitzern wird zweckmäßigerweise der zugehörige Kessel nach Löschung des Feuers zur Dampflieferung herangezogen. Der Überhitzer kühlt nunmehr bei Normalumlaufkesseln wesentlich schneller ab als der Verdampferteil, so daß der Dampfinhalt des Überhitzers unter Druck kondensiert.When treating superheaters, the associated Boiler used to supply steam after the fire was extinguished. The superheater now cools significantly faster in normal circulation boilers than the evaporator part, so that the steam content of the superheater condenses under pressure.

Die Abkühlung des Überhitzers kann auch durch Inbetriebnahme des Saugzuges oder durch ändere Kühlverrichtungen und -mittel bewirkt oder unterstützt werden. Das Entstehen eines Vakuums in der Trommel wird durch Nachspeisen von Speisewasser verhindert. Bei Zwangsdurchlaufkesseln kann dasselbe ebenfalls durch Weiterbetrieb der Speisepumpe bei gelöschtem Feuer und stark gedrosselter Abfuhrleitungerreicht werden.The superheater can also be cooled down by starting up the induced draft or be effected or assisted by other cooling devices and means. A vacuum is created in the drum by adding feed water prevented. In the case of once-through boilers, the same can also be done by continuing to operate reached by the feed pump when the fire is extinguished and the discharge pipe is severely restricted will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the preparation of hanging, non-ventilable parts of water tube boilers and superheaters for chemical cleaning, characterized in that the coils are blown out with steam, then heated until the remaining water filling evaporates and then with continuous supply of saturated steam cool with closed or strongly throttled discharge openings, whereby a complete filling with condensate takes place.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the blowing is carried out by heating the serpent is effected or assisted.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the coils are cooled by cooling devices or means, for example a flow of cooling air, is effected or supported. Publications considered: Notices from the Association of Large Boiler Owners, No. 47, April 1957, pp. 101-107; Doleial, "High Pressure Superheated Steam", 1st edition, Pp. 178 to 181.