DE19746888C1 - Verfahren zur Reinigung eines Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Reinigungsverfahren.

Sie betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines Wärmetauschers in einem Kraftwerk, wobei eine Ablagerung an einer zu reini­ genden Stelle im Wärmetauscher durch ein Reinigungsfluid, das eine Reinigungschemikalie enthält, chemisch aufgelöst und me­ chanisch entfernt wird.

In der DE 43 01 388 A1 ist eine Wasch- und Reinigungsvorrich­ tung für Transportbehälter beschrieben, die zwei Wascharme aufweist, mit Hilfe derer ein Waschmedium im Behälterinneren verspritzt wird.

In einem Dampferzeuger oder Wärmetauscher wird durch abgela­ gerte Korrosionsprodukte u. a. der Wärmeübergang behindert. Eine Anreicherung von Salzen und Kupferverbindungen in Korro­ sionsprodukten auf dem Rohrboden des Dampferzeugers führt darüber hinaus zur weiteren Korrosion der Heizrohre im Dampf­ erzeuger.

In der zu der deutschen Offenlegungsschrift DE 35 13 676 A1 korrespondierenden Europäischen Patentschrift EP 0 198 340 B1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Behältern, insbesondere von Dampferzeugern, beschrieben, bei dem Ablagerungen che­ misch aufgelöst und dann mechanisch entfernt werden. Das Ver­ fahren zielt speziell auf das chemische Auflösen von in den Ablagerungen vorhandenen Kupferverbindungen ab, die sehr zur Korrosion beitragen und darüber hinaus andere Reinigungspro­ zesse behindern. Das Auflösen geschieht durch Zugabe von Am­ moniak, Ethylendiamin (EDA) und optional Ammoniumkarbonat in wäßriger Lösung in den Behälter. Die entstehenden Komplexver­ bindungen werden von der wäßrigen Lösung aufgenommen, die an­ schließend zusammen mit verbliebenen losen Ablagerungen auf mechanische Weise, z. B. durch Entleeren und/oder erforderli­ chenfalls durch Spülen mit Deionat, aus dem Behälter entfernt werden kann.

Für eine effiziente chemische Reinigung ist eine ständige Neubenetzung der zu reinigenden Stelle mit Reinigungsfluid erforderlich, was bei dem in der EP 0 198 340 B1 beschriebe­ nen Verfahren etwa durch eine ständige Durchmischung des Rei­ nigungsfluides, z. B. durch Umwälzen, gewährleistet wird.

Bei der praktischen Anwendung des in der EP 0 198 340 B1 be­ schriebenen Verfahrens wird i.d.R. Reinigungsfluid in einer großen Menge benötigt. Das ergibt sich daraus, daß der Behäl­ ter zumeist bis in Höhe der zu reinigenden Stelle mit Reini­ gungsfluid gefüllt werden muß.

Zur Unterstützung von Oxidationsprozessen während der Reini­ gung wird gesondert ein Oxidationsmittel, z. B. Wasserstoff­ peroxid, in den Behälter eingespeist.

Aus einem Firmenprospekt der Siemens AG mit dem Titel "So bleibt Ihr Dampferzeuger fit: Mechanische Rohrbodenreinigung, Rohrbodeninspektion", vom November 1996, sind zwei Verfahren zur mechanischen Reinigung des Bodenbereichs eines Dampfer­ zeugers offenbart, bei denen abgelagerte Salze und/oder Kor­ rosionsprodukte mittels eines Hochdruck-Wasserstrahls ent­ fernt werden. Die Verfahren zielen insbesondere darauf ab, schwer zugängliche Stellen zwischen den einzelnen Rohren ei­ nes Dampferzeugerrohrbündels zu reinigen, d. h. von Ablagerun­ gen zu befreien. Das eine der genannten Verfahren sieht vor, daß Deionat aus einer außerhalb des Dampferzeugerrohrbündels angeordneten Düse auf die zu reinigende Stelle gespritzt wird. Der Spritzdruck ist regelbar und liegt typischerweise zwischen 200 bar und 250 bar. Bei dem zweiten der genannten Verfahren wird ebenfalls Deionat aus einer Düse auf die zu reinigende Stelle gespritzt. Die Düse wird aber im Gegensatz zu dem ersten der genannten Verfahren mittels eines Führungs­ bandes nahe an die zu reinigende Stelle zwischen den Rohren herangeführt. Dieses Spritzverfahren ist auch zur Entfernung bereits verkrusteter Ablagerungen geeignet. Der Spritzdruck beträgt in diesem Fall bis zu 300 bar.

Die beiden letztgenannten mechanischen Verfahren kommen ins­ besondere zur Entfernung unlöslicher Korrosionsprodukte zum Einsatz, wobei zusätzlich abgelagerte wasserlösliche Salze durch das Reinigungsmittel Deionat gelöst und weggespült wer­ den.

In vielen Fällen weist der zu reinigende Dampferzeuger, ins­ besondere der Bodenbereich des Dampferzeugers, sowohl unlös­ liche Korrosionsprodukte als auch - in geringeren Mengen - abgelagertes Kupfer und/oder abgelagerte Kupferverbindungen auf. In einem solchen Fall muß der Bodenbereich des Dampfer­ zeugers sowohl mit einem mechanischen Verfahren, wie z. B. dem in dem oben genannten Firmenprospekt genannten Verfahren, als auch mit einem chemischen Verfahren, beispielsweise mit dem aus der EP 0 198 340 B1 zitierten Reinigungsverfahren, gerei­ nigt werden. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß zur Reini­ gung des Dampferzeugers sehr viel Zeit benötigt wird. Die Reinigung derart verunreinigter Dampferzeuger ist deshalb teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, - insbesondere für solche Zwecke - ein zeit- und damit kostensparendes, einfa­ ches Reinigungsverfahren zu entwickeln.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Reinigungschemikalie ein Karbonat einer organischen Base ent­ hält, und daß das Reinigungsfluid unter hohem Druck auf die zu reinigende Stelle am Rohrboden des Wärmetauschers ge­ spritzt wird, so daß sowohl eine mechanische als auch eine chemische Reinigung der Stelle erreicht wird.

Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, daß ein mechanisches Hochdruck-Spritzverfahren zur Dampfer­ zeugerreinigung und ein chemisches Verfahren zur Dampferzeu­ gerreinigung in vorteilhafter Weise kombinierbar sind, da beide Verfahren keine hohen Temperaturen erfordern, und da durch das Hochdruckspritzen, das - wie im oben genannten Fir­ menprospekt beschrieben - originär der mechanischen Reinigung dient, - quasi als Nebeneffekt - auch eine ständige Neubenet­ zung der zu reinigenden Stelle mit Reinigungsfluid bewirkt wird, was für eine zufriedenstellende chemische Reinigungs­ wirkung erforderlich ist.

Der Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt ferner darin, daß die chemische und mechanische Reinigung der Stelle in einem einzigen Arbeitsschritt, insbesondere gleichzeitig oder zeitlich parallel, durchgeführt werden. Dies führt zu einer Ersparnis an Zeit und Kosten. Ein weiterer Vorteil be­ steht darin, daß im Vergleich zu dem in der EP 0 198 340 31 beschriebenen Verfahren weniger Reinigungsfluid benötigt wird, da das Reinigungsfluid ausschließlich und gezielt auf die zu reinigende Stelle gespritzt wird.

Vorteilhaft ist das Verfahren nach der Erfindung insbesondere bei der Reinigung des Bodenbereichs des Dampferzeugers, da dort häufig besonders feste Ablagerungen entstanden sind.

Das Karbonat der organischen Base ist vorzugsweise Guanidin­ karbonat.

Durch die besonders starke und somit besonders vorteilhafte Wirkung von Guanidinkarbonat findet eine besonders starke chemische Auflösung der Ablagerung statt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Reinigungs­ chemikalie Ethylendiamin. Sie kann aber auch Ethylendiamino­ tetraessigsäure (EDTA) enthalten.

Die Reinigungschemikalie kann zum Beispiel auch Ammoniumkar­ bonat und/oder Ammoniak enthalten.

Durch die katalytische Wirkung des Ammoniaks und/oder des Am­ moniumkarbonats werden die beim chemischen Auflösen ablaufen­ den Reinigungsprozesse in vorteilhafter Weise verstärkt und/oder beschleunigt.

Der Druck, mit dem das Reinigungsfluid auf die zu reinigende Stelle gespritzt wird, beträgt beispielsweise 100 bar bis 500 bar.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens befindet sich in dem Behälter Luft, die beispielsweise unter atmosphä­ rischem Druck steht.

Daraus ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß während des Hochdruckspritzens mit dem Reinigungsfluid die Versorgung des Reinigungsfluides mit Sauerstoff sichergestellt wird, der zum Ablauf von Oxidationsprozessen im Rahmen der chemischen Auf­ lösung der Ablagerungen nötig ist. Die Zufuhr eines gesonder­ ten Oxidationsmittels, z. B. Wasserstoffperoxid, ist nicht zwingend erforderlich, wodurch die Kosten der Verfahren wei­ ter reduziert werden.

In den Reinigungsfluid liegt die Reinigungschemikalie, insbe­ sondere Guanidinkarbonat, bevorzugt in wäßriger Lösung vor.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird das Reinigungsfluid aus einer Düse auf die zu reinigende Stelle gespritzt. Dadurch wird ein besonders sparsamer Verbrauch an Reinigungsfluid erreicht.

Zur Reinigung einer zwischen den Rohren eines Dampferzeuger­ rohrbündels gelegenen Stelle kann die Düse beispielsweise au­ ßerhalb des Dampferzeugerrohrbündels angeordnet werden. Der Spritzdruck beträgt in diesem Falle z. B. 200 bar bis 250 bar.

Zur Reinigung einer solchen Stelle kann nach einer Ausgestal­ tung des Verfahrens nach der Erfindung die Düse auch von ei­ ner Führungseinrichtung getragen werden, die außerhalb des Dampferzeugerrohrbündels gelagert ist und mittels derer die Düse nahe an die zu reinigende Stelle herangeführt wird. Durch diese letztgenannte Ausgestaltung wird die Reinigungs­ wirkung des Verfahrens in ganz besonderer Weise erhöht. Der Spritzdruck wird z. B. auf bis zu 500 bar eingestellt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Reinigung eines Wärmetauschers in einem Kraftwerk, wobei eine Ablagerung an einer zu reinigenden Stelle im Wärmetauscher durch ein Reinigungsfluid, das eine Reinigungschemikalie enthält, chemisch aufgelöst und mecha­ nisch entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reini­ gungschemikalie ein Karbonat einer organischen Base enthält, und daß das Reinigungsfluid unter hohem Druck auf die zu rei­ nigende Stelle am Rohrboden des Wärmetauschers gespritzt wird, so daß sowohl eine mechanische als auch eine chemische Reinigung der Stelle erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reini­ gungschemikalie Ethylendiamin enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reini­ gungschemikalie Ammoniumkarbonat und/oder Ammoniak enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Karbonat der organischen Base Guanidinkarbonat ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck 100 bar bis 500 bar beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Behälter Luft befindet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reini­ gungsfluid aus einer Düse auf die zu reinigende Stelle ge­ spritzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reini­ gung einer zwischen den Rohren eines Dampferzeugerrohrbündels gelegenen Stelle die Düse außerhalb des Dampferzeugerrohrbün­ dels angeordnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reini­ gung einer zwischen den Rohren eines Dampferzeugerrohrbündels gelegenen Stelle die Düse von einer Führungseinrichtung ge­ tragen wird, die außerhalb des Dampferzeugerrohrbündels gela­ gert ist und mittels derer die Düse nahe an die zu reinigende Stelle herangeführt wird.