DE20122403U1

DE20122403U1 - Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit einer Reinigungsanlage

Info

Publication number: DE20122403U1
Application number: DE20122403U
Authority: DE
Original assignee: Bergemann GmbH
Current assignee: Bergemann GmbH
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2011-09-06

Abstract

Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit:
einer Mehrzahl von offenen Abzügen (17, 18, 19) aufweisend zu reinigende Flächen und
wenigstens einer Anlage zum Reinigen dieser Flächen der offenen Abzüge (17, 18, 19), wobei diese Anlage umfasst:
– einen flexiblen Schlauch (7), der ein Reinigungsfluid zu mehreren Düsen (5) eines Düsenkopfes (4) liefert, der an einem Ende dieses flexiblen Schlauches (7) angeordnet ist;
– Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes (4);
– Mittel zur Erzeugung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes (4) im Inneren des offenen Abzugs (17, 18, 19); und
– Mittel zur Zufuhr des Reinigungsfluids zum rotierenden und linear bewegten Düsenkopfes (4), wobei das die Düsen (5) verlassende Reinigungsfluid die zu reinigenden Flächen trifft;
wobei in einer Decke der offenen Abzüge (17, 18, 19) wenigstens eine Öffnung (16) vorgesehen ist, die das Einführen, Herablassen und Anheben des Düsenkopfes (4) im Inneren...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit einer Mehrzahl von offenen Abzügen mit zu reinigende Flächen und wenigstens einer Anlage zum Reinigen dieser Flächen.
Technologischer Hintergrund
Bei Anlagen zur Reinigung von Kesselflächen in einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage dieser Bauart ist es bekannt, einen Düsenkopf mit einigen Düsen zur Zufuhr eines Reinigungsfluids hin zu den zu reinigenden Kesselflächen einzusetzen, wobei dieser Düsenkopf rotiert und bezüglich der Verbrennungskammer linear in einer Richtung hinein und hinaus bewegt wird. Eine solche Anlage ist bekannt aus der US 5,579,726 , die eine solche Vorrichtung zur Reinigung eines Boilers während des Betriebes beschreibt, wobei diese Vorrichtung eine Lanze und einen rotierenden Reinigungskopf umfasst, der an dem Ende der Lanze angeordnet ist, und weiterhin Mittel zur Bereitstellung einer linearen Bewegung hinein und hinaus bezüglich der Verbrennungskammer sowie Mittel zum Rotieren des Reinigungskopfes vorgesehen sind. Die Lanze in dieser Vorrichtung ist eine steife Konstruktion, und die rotierende und lineare Bewegungen werden mittels ein Motoren bereitgestellt, der außerhalb der zu reinigenden Verbrennungskammer befestigt ist. In allen in diesem Dokument gezeigten und beschriebenen Konstruktionen ist die lineare Bewegung eine in horizontaler Richtung, wodurch eine steife Konstruktion der Lanze bedingt ist.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit einer Anlage zur Reinigung der Flächen eines offenen Abzugskessels in der oben beschriebenen Art anzugeben, welche von einer einfachen Art aber ebenso effektiven Konstruktion im Vergleich zu den bekannten Anlagen ist. Diese Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Kessel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist der Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit einer Mehrzahl von offenen Abzügen aufweisend zu reinigende Flächen und wenigstens einer Anlage zum Reinigen dieser Flächen der offenen Abzüge ausgeführt, wobei diese Anlage umfasst:

– einen flexiblen Schlauch, der ein Reinigungsfluid zu mehreren Düsen eines Düsenkopfes liefert, der an einem Ende dieses flexiblen Schlauches angeordnet ist;
– Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes;
– Mittel zur Erzeugung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes im Inneren des offenen Abzugs; und
– Mittel zur Zufuhr des Reinigungsfluids zum rotierenden und linear bewegten Düsenkopfes, wobei das die Düsen verlassende Reinigungsfluid die zu reinigenden Flächen trifft;

Mit einer solchen Ausgestaltung kann der Düsenkopf am Ende des flexiblen Schlauches einfach durch eine Öffnung, die in der Decke des zu reinigenden offenen Abzugs vorgesehen ist, hinabgelassen werden, und den Düsen in einer effizienten Weise während der Abwärtsbewegung ein Reinigungsfluid zur Weiterleitung hin zu den zu reinigenden Flächen zugeführt wird. Da die Anlage nur während des Reinigungsvorgangs im Inneren des offenen Abzugs positioniert ist, kann die Konstruktion relativ einfach sein, weil das Reinigungsfluid die Konstruktion während des Reinigungsvorgangs und der Verbrennung kühl hält, so dass diese nicht in Folge der hohen Temperaturen im Inneren des offenen Abzugs der Verbrennungsanlage bzw. Müllverbrennungsanlage während des Betriebes leiden wird. Außerdem reduziert die Konstruktion mit einem flexiblen Schlauch den Platzbedarf der zur Einführung der Reinigungsanlage in den offenen Abzug benötigt wird, wobei die Verwendung der Anlage in Verbindung mit existierenden Anlagen ohne wesentliche Veränderungen dieser Anlagen ermöglicht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie deren Vorteile werden in dem folgenden ausführlicheren Teil der vorliegenden Beschreibung offenbart.
Detaillierte Beschreibung der Reinigungsanlage
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Anlage zur Reinigung von Flächen des offenen Abzugskessels in einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage während des Betriebes wird hier im Detail beschrieben. Diese Anlage umfasst eine Düsenkopf mit mehreren Düsen, Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes, Mittel zur Bereitstellung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes im Inneren des offenen Abzuges, und Mittel zur Zufuhr eines Reinigungsmittels zum rotierenden und linear bewegten Düsenkopfes, wobei das die Düsen verlassende Reinigungsfluid die zur reinigenden Flächen trifft, wobei der Düsenkopf am Ende eines flexiblen Schlauches befestigt ist und Reinigungsfluid zu den Dü sen liefert, wobei mindestens eine Öffnung in der Decke eines jeden zu reinigenden offenen Abzuges vorgesehen ist und diese Öffnung das Einführen, das Hinablassen und das Anheben des Düsenkopfes im Inneren des offenen Abzugs ermöglicht. Das Reinigungsfluid ist bevorzugt Wasser. Der flexible Schlauch ist bevorzugt ein flexibler balg-artiger Metallschlauch, vorzugsweise aus einem rostfreien Stahlmaterial.
Weiter können die Mittel zur Rotation des Düsenkopfes eine Antriebseinheit umfassen, die am Ende des flexiblen Schlauches befestigt ist, wobei diese Antriebseinheit durch das durch den flexiblen Schlauch hin zu den Düsen geführte Reinigungsfluid angetrieben wird. Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Mittel zur Bereitstellung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes im Inneren des offenen Abzugs eine Schlauchhaspel mit einer Antriebseinheit zum Herablassen und Anheben des Düsenkopfes am Ende des flexiblen Schlauches abwärts und aufwärts im Inneren des offenen Abzuges umfassen. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Antriebseinheit für die Schlauchhaspel ein geschwindigkeitskontrollierter Antriebsmotor ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Reinigungsanlage umfassen die Mittel zur Zufuhr des Reinigungsfluids hin zum Düsenkopf eine Wasserförderpumpe, die das Reinigungsfluid mit einem vorbestimmten Druckniveau durch den flexiblen Schlauch liefert. Vorteilhafter Weise ist die Wasserförderpumpe druckkontrolliert ist. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung, dass das Druckniveau des Reinigungsfluids, das zu den Düsen geführt wird, niedriger als 10 bar ist.
Weiter ist es sinnvoll, dass die Düsen des Düsenkopfes nach der Art sind, dass der von den Düsen austretende Strahl konzentriert bleibt, wobei nur geringe Auflösung in Tropfen stattfindet. Außerdem sollte die Rotationsgeschwindigkeit des rotierenden Düsenkopfes zwischen 1 und 50 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt zwischen 5 und 10 Umdrehungen pro Minute, betragen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In dem folgenden ausführlichen Teil der vorliegenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die exemplarischen Ausgestaltungen einer Anlage zur Reinigung der Flächen eines offenen Abzugskessels in einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage, wie in den Zeichnungen dargestellt, detaillierter erläutert, wobei:
1: schematisch eine erfindungsgemäße Verbrennungsanlage zeigt, in der eine Ausführungsvariante einer Reinigungsanlage implementiert ist,
2: schematisch einen Reinigungskopf im Querschnitt zeigt, und
3: schematisch eine Schlauchhaspel mit einer Antriebseinheit zum kontrollierten Herablassen und Anheben des Reinigungskopfes und mit einer Pumpeinheit zur Zufuhr des Reinigungsfluids zum flexiblen Schlauch zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Verbrennungsanlage oder Müllverbrennungsanlage wie in 1 gezeigt umfasst drei hintereinanderliegende offene Abzüge 17, 18, 19, in denen Wärme von den Abgasen hin zu Kesselrohren übertragen wird, die die Wände der offenen Abzüge 17, 18, 19 bedecken. Den offenen Abzügen 17, 18, 19 sind ein Überhitzer 20 oder mehrere solcher Überhitzer und andere Kesselkonstruktionen nachgeordnet.
In so einer Anlage ist es wünschenswert, die Wärmeaustauschflächen in den offenen Abzügen 17, 18, 19 sauber zu halten, um den Wärmeübertragungswiderstand von den Abgasen hin zu den Kesselrohren zu reduzieren.
Gemäß 1 umfasst die in die Verbrennungsanlage oder Müllverbrennungsanlage implementierte Reinigungsanlage einen an dem Ende eines flexiblen Schlauches 7 befestigten Reinigungskopf 1 zum Einsetzen und Herablassen im Inneren des offenen Abzugs 17 durch eine Öffnung 16, die zentral in der Decke des offenen Abzugs 17 positioniert ist. Die lineare Bewegung des Reinigungskopfes 1 im Inneren des offenen Abzugs 17 wird durch Rotieren der Schlauchhaspel 6 bereitgestellt, auf der der Schlauch angeordnet ist.
Die Rotation des Düsenkopfes 4, wie in 2 gezeigt, wird durch Mittel umfassend eine Turbine 2 bereitgestellt, die durch das in den Reinigungskopf 1 von dem flexiblen Schlauch 7 eintretenden Reinigungsfluid angetrieben wird. Um die Rotationsgeschwindigkeit des Düsenkopfes 4 zu reduzieren, ist ein Zahnradgetriebe 3 zwischen der Turbine 2 und dem Düsenkopf 4 vorgesehen. Einige Düsen 5 sind auf dem Düsenkopf 4 befestigt, um Reinigungsfluid während der Rotation des Düsenkopfes 4 in unterschiedliche Richtungen zu verteilen.
Wie in 3 gezeigt, ist die Schlauchhaspel 6 zur Rotation auf einer durch eine Antriebseinheit 8 der Schlauchhaspel 6 angetriebenen Welle angeordnet, diese Antriebseinheit 8 umfasst einen Elektromotor 9 und ein Reduktionsgetriebemechanismus 10. Wie ebenso in 3 gezeigt, wird der Elektromotor 9 über eine Kontrolleinheit 15 kontrolliert, die die Motorgeschwindigkeit und die Rotationsrichtung des Motors 9 kontrolliert.
Wie ebenfalls in 3 dargestellt, wird das Reinigungsfluid zum Schlauch 7 durch Mittel unfassend eine Pumpeneinheit 11 zugeführt, die einen Elektromotor 12 umfasst, der die Pumpe 13 antreibt. Der Elektromotor 12 wird durch eine Kontrolleinheit 15 kontrolliert, um eine Kontrolle des Drucks des Reinigungsfluid, welches dem flexiblen Schlauch 7 zugeführt wird, ermöglichen zu können. Die Verbindung zwischen der Pumpe 13 und der Schlauchhaspel 6 umfasst eine rotierende Kupplung 14, um der Schlauchhaspel 6 zu ermöglichen, relativ zu der fest positionierten Pumpe 13 zu rotieren.
Wie aus 1 entnommen werden kann, weist jeder der offenen Abzüge 17, 18, 19 zentral angeordnete Öffnungen 16 zur Einfuhr des Reinigungskopfes 1 und des flexiblen Schlauches 7 und zum Herablassen und Anheben des Reinigungskopfes 1 hinunter und aufwärts durch die offenen Abzüge 17, 18, 19 auf. Während des Herablassens und Anhebens des Reinigungskopfes 1 wird Reinigungsfluid durch den flexiblen Schlauch 7 geleitet, wobei der Düsenkopf 4 rotiert und das Reinigungsfluid auf die inneren Flächen der offenen Abzüge 17, 18, 19 durch die Düsen 5 aufgegeben wird. Diese Düsen 5 sind zur Bereitstellung eines konzentrierten Strahls des Reinigungsfluid hin zu den innenliegenden Flächen der offenen Abzüge 17, 18, 19 dimensioniert, im wesentlichen ohne jede Auflösung in Tropfen des konzentrierten Strahls. Bevorzugt ist das Reinigungsfluid Wasser, welches beim Auftreffen auf die Innenflächen in den offenen Abzügen 17,18,19 verdunstet, wobei das Wasser auf ungefähr das 1,500fache seines ursprünglichen Volumens expandiert, und diese Expansion die erforderlichen Kräfte zur Beseitigung des Schmutzes von den getroffenen Flächen bereitstellt. Wie bereits erwähnt, wird die Reinigung im Betrieb durchgeführt, zum Beispiel verbrennt die Verbrennungsanlage oder Müllverbrennungsanlage Kraftstoff und erzeugt Wärme, und die zu reinigenden Flächen haben eine solch hohe Temperatur, die zur Verdunstung des Reinigungsfluids erforderlich ist.
In Anbetracht der Tatsache, dass die Reinigung während des Betriebes der Anlage durchgeführt wird, kann die Reinigung immer dann durchgeführt werden, wenn sie als notwendig erachtet wird, beispielsweise wenn dies durch ein Ansteigen der Temperatur der Abgase beim Eintritt in den Überhitzer 20 festgestellt wird, weil der Schmutz auf den Kesselflächen die Wärmeübertragung von den Abgasen hin zu den offenen Abzügen 17, 18, 19 reduziert. Auf diese Weise ist es in einer kontrollierten Weise möglich, die Temperatur der Abgase, die in den Überhitzer 20 eintreten, unter einer gewünschten Maximaltemperatur von beispielsweise 600–650°C zu halten.
Auf diese Weise wird Korrosion an den Überhitzer-Rohren reduziert und zusätzlich resultiert eine Reduktion der Temperatur der Abgase in dem Überhitzer 20 in weniger klebrige Rückstände auf den Flächen des Überhitzers. In einer typischen Müllverbrennungsanlage wird die Reinigung jedes offenen Abzugs 17, 18, 19 etwa jede Woche durchgeführt, beispielsweise wird jeweils einer der offenen Abzüge 17, 18, 19 jeden zweiten Tag gereinigt. Auf diese Weise ist es nachgewiesener Maßen möglich, die Temperatur der Abgase, die in den Überhitzer 20 eintreten, um etwa 100°C zu reduzieren.
In einem Testversuch wurde Wasser als Reinigungsfluid eingesetzt und dem flexiblen Schlauch 7 mit einem Druck von ungefähr 4 bis 5 bar an der Decke des offenen Abzugs 17, 18, 19 hinzugeführt, und der Düsenkopf war mit 6 Düsen ausgestattet. Für die Reinigung eines einzelnen offenen Abzugs 17 wurde in etwa eine Zeit von 5 bis 10 Minuten benötigt, und es wurden ungefähr 1,000 l Wasser zur Reinigung verbraucht.
In Anbetracht der Tatsache, dass das Reinigungssystem nur etwa einmal pro Woche eingesetzt wird, kann ein einzelnes Reinigungssystem mehrere offene Abzüge 17, 18, 19 bedienen, wobei geeignete Mittel zur Einfuhr des Reinigungskopfes 1 und des flexiblen Schlauches 7 durch entsprechende Öffnungen 16 vorgesehen sind.
Auch wenn die Erfindung oben im Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, wie dargestellt in den Figuren, wird es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass einige Abwandlungen im Rahmen der folgenden Ansprüche ins Auge gefasst werden können, wobei solche Abwandlungen unter anderem die Vorsehung mehrerer Öffnungen 16 für jeden der zu reinigenden offenen Abzüge 17, 18, 19 umfassen, um den Reinigungskopf 1 näher zu den Flächen hinauf und hinunter bewegen zu können, wobei diese Öffnungen 16 mit einem Abstand vom zentralen Bereich jedes offenen Abzuges 17, 18, 19 positioniert sind, oder die Bereitstellung von Mitteln zum automatischen Öffnen und Schließen der Öffnungen 16, oder die Bereitstellung mehrerer Reinigungssysteme, beispielsweise einem Reinigungssystem für jeden offenen Abzug 17, 18, 19, ein jedes solches Reinigungssystem umfassend einen jeweiligen Reinigungskopf 1, einen flexiblen Schlauch 7 und eine Schlauchhaspel 6, etc..

Claims

Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit: einer Mehrzahl von offenen Abzügen (17, 18, 19) aufweisend zu reinigende Flächen und wenigstens einer Anlage zum Reinigen dieser Flächen der offenen Abzüge (17, 18, 19), wobei diese Anlage umfasst: – einen flexiblen Schlauch (7), der ein Reinigungsfluid zu mehreren Düsen (5) eines Düsenkopfes (4) liefert, der an einem Ende dieses flexiblen Schlauches (7) angeordnet ist; – Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes (4); – Mittel zur Erzeugung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes (4) im Inneren des offenen Abzugs (17, 18, 19); und – Mittel zur Zufuhr des Reinigungsfluids zum rotierenden und linear bewegten Düsenkopfes (4), wobei das die Düsen (5) verlassende Reinigungsfluid die zu reinigenden Flächen trifft; wobei in einer Decke der offenen Abzüge (17, 18, 19) wenigstens eine Öffnung (16) vorgesehen ist, die das Einführen, Herablassen und Anheben des Düsenkopfes (4) im Inneren des offenen Abzugs (17, 18, 19) erlaubt.
Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser flexible Schlauch (7) ein flexibler balg-artiger Metallschlauch (7), bevorzugt aus rostfreiem Stahlmaterial, ist.
Kessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes (4) als am Ende des flexiblen Schlauches (7) befestigte Antriebseinheit (2, 3) ausgeführt sind, wobei diese Antriebs einheit (2, 3) durch das Reinigungsfluid angetrieben wird, das durch den flexiblen Schlauch (7) hin zu den Düsen (5) geliefert wird.
Kessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Rotieren des Düsenkopfes (4) als eine am Ende des flexiblen Schlauches (7) angeordneten Antriebseinheit (2, 3) ausgeführt sind, wobei diese Antriebseinheit (2, 3) eine Turbine (2) umfasst, die durch das von dem flexiblen Schlauch (7) in den Düsenkopf (4) eintretende Reinigungsfluid angetrieben wird.
Kessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Antriebseinheit (2, 3) ein Antriebsgetriebe (3) umfasst, welches zwischen der Turbine (2) und dem Düsenkopf (4) vorgesehen ist, um die Rotationsgeschwindigkeit des Düsenkopfes (4) zu reduzieren.
Kessel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Bereitstellung einer im wesentlichen linearen Bewegung des Düsenkopfes (4) im Inneren des offenen Abzugs (17, 18, 19) eine Schlauchhaspel (6) umfassen, die mit einer Antriebseinheit (8) zum Herablassen und Anheben des Düsenkopfes (4) am Ende des flexiblen Schlauches (7) abwärts und aufwärts im Inneren des offenen Abzugs (17, 18, 19) bewirkt.
Kessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (8) für die Schlauchhaspel (6) ein geschwindigkeitskontrollierter Antriebsmotor (9, 10) ist.
Kessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Zufuhr des Reinigungsmittels hin zum Düsen kopf (4) eine Wasserförderpumpe (11) umfassen, welche das Reinigungsfluid mit einem vorbestimmten Druckniveau durch den flexiblen Schlauch (7) liefert.
Kessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Einführen des Schlauches (7) und des Düsenkopfes (4) einer einzelnen Anlage zur Reinigung dieser Flächen eines offenen Abzugs durch Öffnungen von mehreren offenen Abzügen (17, 18, 19) vorgesehen sind.
Kessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass automatische Mittel zum Öffnen und Schließen der wenigstens einen Öffnung (16) des offenen Abzuges vorgesehen sind.