DE2702716C2

DE2702716C2 - Verfahren und Vorrichtung zur rauchsasseitigen Reinigung von Kesseln oder öfen

Info

Publication number: DE2702716C2
Application number: DE2702716A
Authority: DE
Inventors: Josef 4040 Neuss Krammer
Original assignee: Josef Krammer Chem Dampfkessel- Reinigung 4040 Neuss
Current assignee: Josef Krammer Chem Dampfkessel- Reinigung 4040 Neuss
Priority date: 1977-01-24
Filing date: 1977-01-24
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2702716B1; FR2378237B1; NL7800617A; FR2378237A1; BE863242A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur rauchgasseitigen Reinigung von Kesseln oder Öfen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Vor Jahrzehnten ist schon einmal der Vorschlag diskutiert worden, zur rauchgasseitigen Kesselreinigun?¹ Ammoniakdämpfe einzusetzen. Hierbei wurde vorgeschlagen, ohne Aufweichen zunächst durch Einleiten von Ammoniakdämpfen die Schalen, die auf den Heizrohren sitzen, zum Abspringen zu bringen. Hierbei wurde gleichzeitig durch die Rohre Kühlwasser geleitet, um den Absprengeffekt zu unterstützen. Weiterhin wurde zur gleichen Zeit der Vorschlag diskutiert. Dämpfe aus Ammoniumverbindungen, Schwefelwasser- ¹SO stoff und reichlich Wasserdampf in die Feuerzüge einzuführen und unmittelbar nach dem Einstellen des Dämpfens die Heizflächen mit heißem und später mit kaltem Wasser abzuspritzen. Hierbei wurden unter die zu reinigenden Heizflächen offene Wannen geschoben, « die zur Aufnahme der zu verdampfenden Ammonsalzlösung oder des Ammoniakwassers dienten. Das Verdampfen des Wanneninhalts erfolgte dann bei geschlossenen Rauchgas- und Kesselklappen durch ein oder mehrere eingelegte Dampfrohrschlangen. bo

Ebenso wurde diskutiert; aus einem geschlossenen Behälter Rohrleitungen in alle öffnungen des Kessels zu führen und durch diese Rohrleitungen die Ammoniakdämpfe dem Feuerräum, defn Überhitzerraum und den nachgeschaiteten Heizflächen zuzuführen. Bei diesem Vorgehen werden schon allein für das Verlegen der Rohrleitungen mindestens zwei Tage benötigt, da die dampfführenden Rohre unier entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen angebracht werden müssen. Auch die nachfolgende Dämpfung nahm mehrere Tage in Anspruch, so daß für große Kessel Reinigungszeiten von 8 bis 14 Tagen üblich waren.

Reinigungszeiten von 6 bis 8 Tagen sind auch für die heute üblichen Verfahren typisch, wobei in der Regel nicht mehr nach dem Dämpfungsverfahren gearbeitet wird, sondern ein direktes Aufspritzen von Laugen auf die zu reinigenden Flächen vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ammoniakdämpfungsverfahren so weiter zu entwikkeln, daß Kesselanlagen und öfen in erheblich geringerer Zeit und in erheblich wirtschaftlicherer Weise gereinigt werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Vorzugsweise wird das Ammoniakwasser mit mindestens 3 bar in den Feuerraum injiziert Der Dampf ist in den Werken in aller Regel vorhanden und hat z. B. Temperaturen von 400—600⁰C. Das verwendete Ammoniakwasser hat zweckmäßigerweise einen Gehalt von 25% Ammoniak, Rest Wasser, und es kann das Ammoniakwasser verwendet werden, das von den Kokereien in bekannter Zusammensetzung erhältlich ist.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daJ durch die Injektion eine feine Verteilung des Gemisches Dampf und Ammoniakwasser erzielt wird, so daß der gesamte Feuerraum oder der jeweilige Zug praktisch durch die Anordnung nur eines Injektors hinreichend mit Ammoniakdämpfen versehen werden kann. Wesentlich ist, daß bei dieser Art der Injizierung von Ammoniakdampf zwar sehr großer Wert auf die feine Zerteilung und Zerstäubung gelegt wird, daß aber keine sehr große Menge erforderlich ist. Man führt daher über eine Zeitdauer von etwa 1 bis 2 Stunden/1000 m² zu reinigender Heizfläche ca. 50 bis 100 i Ammoniakwasser zu. Nach etwa 1,5 bis 2 Stunden beginnt sich Tropfwasser abzuscheiden und von hier ab ist es sehr wesentlich, die weitere Zuführung des Ammoniakdampfes nach Maßgabe des gemessenen pH-Wertes zu dosieren. Das Wasser kann mit üblicher Wassertemperatur derart eingesprüht werden, daß der pH-Wert des aufgefangenen Tropfwassers nicht unter 7,4 sinkt. Dies bedeutet, daß anfangs recht wenig Wasser eingesprüht wird, während mit zunehmender Reinigung des Kessels der Wasseranteil kontinuierlich erhöht wird. Durch die Kombination von Sprühwasser und injiziertem Ammoniakdampf ergibt sich eine gute Reinigung der Heizflächen, wobei das Ammoniak verhindert, daß zu saures Wasser abgeführt wird. Es ist zu beachten, daß auch das zugeführte Wasser gut versprüht wird, um überall eine gleichmäßige Reinigungswirkung zu erzielen.

Als Vorteil bleibt auch noch hervorzuheben, daß die Kombination von Ammoniakdampf und Sprühwasser nicht erfordert, daß Kaltwasser durch die Rohrleitungen fließt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den Trichtern des Feuerraums und ggf, der nachgeschalteten Züge ein Dampfinjektor für das Ansaugen des Ammoniakwas·' sers und Wassersprühanlagen ifi den Öffnungen zum Feuerraum, Überhitzer Und ggf, der nachgeschalteten Züge angeordnet sind.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre ist darin zu sehen, daß für den Einbau der Injektoren nur eine kurze VörbereitungszeH erforderlich ist.

Anhand der schematischen Darstellungen in den Figuren erfolgen weitere Erläuterungen: Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der anmeldungsgemäßen Lehre;

Fi g. 2 schematisch den Ablauf der Dämpfungsphase in Abhängigkeit von der Zeit.

Die Fig. 1 zeigt einen Kessel mit etwa400 t Leistung mit Feuerraum 1, Oberhitzer 2 und einen nachgeschalteten Heizzug 3. Her Oberhitzer und der nachgeschaltete Heizzug sind durch mehrere Öffnungen 4 zugänglich.

Im Trichter 7 des Feuerraums und ggf. des weiteren Heizzuges 3 werden im Reinigungsfall Injektoren 8 angeordnet, die eine hinreichend feine Zerstäubung der heißen Ammoniakdämpfe bewirken. In Kombination mit diesen Ammoniakdämpfen werden in den öffnungen 4 insbes. im oberen Teil des Kessels Sprühanlagen 9 für Wasser (Sprenger oder rotierende Sprengdüsen) angeordnet Der Einbau der Sprühanlagen 9 und die Verlegung der Schlauchleitungen (nicht gezeigt) erfordert nur kurze Zeit, da für die Kaltwasserzufuhr keine konstruktiv aufwendigen Maßnahmen erforderlich sind.

Diese Wassersprühanlagen sind mit Sprenger bzw. rotierenden Sprengdüsen versehen, so daß eine feine Zerstäubung des Wassers gewährleistet ist. Es ist zweckmäßig, die Sprühanlagen innerhalb der Kesselanlage möglichst hoch anzuordnen, während die Injektoren möglichst tief angeordnet sind, so daß das Wasser einen Reinigungsvorgang von oben nach unten durchführen kann, während der Dampf von unten nach oben strömt

In der Regel beginnt die Tropfwasserabscheidung 1 bis 3 Stunden nach Beginn der Ammoniakdämpfung. Es wird dann gleich eine pH-Wertmessung vorgenommen und in Kombination zum Ammoniakdampf wird dann das Sprühwasser eingesprüht

Das Verfahren ermöglicht es, 1000 m² Heizfläche mit einer Menge von nur 150 bis 200 I Ammoniakwasser zu reinigen, wobei z. B. 500 m² Heizfläche in weniger als 50 Arbeitsstunden zu reinigen sind. Es ist nicht erforderlich, ein Gerüst im Feuerraum einzubauen, da die rotierenden Sprünanlagen durch die Schauluken eingeführt werden können. Das anfallende Schmutzwasser hat einen pH-Wert, der bei der Ableitung keine Schwierigkeiten mit sich bringt

In der Fig.2 ist noch ein typischer Verlauf der Reinigungsschritte nach dem anmeldungsgemäßen Verfahren aufgeführt Auf der Ordinate ist die Menge

IQ und auf der Abszisse die Zeit in Stunden aufgetragen. Die durchgezogene Linie zeigt die Mengenänderung für die Ammoniakdämpfung und die gestrichelte Linie die Wassermengenänderung. Vorab ist für den Einbau von Injektor und Sprühanlage ein Zeitaufwand von 2 Stunden erforderlich. Dann wird für 2 Std. eine gleichmäßige Menge Ammoniakdampf, z. B. insgesamt 751/100Om² Heizfläche, injiziert Dann werden die Sprühanlagen anfangs mit wenig Sprühwasser versorgt wobei bis zum Schluß der Dämpfung der Wasseranteil immer mehr erhöht wird, wahrer'³ der Ammoniak immer weiter abfällt. Die zugegebenen Mengen an Ammoniakdampf bzw. Sprühwasser richten sich nach dem pH-Wert des abfließenden Schmutzwassers. Dieser soll nicht unter 7,4 fallen. Als obere Grenze Wird ein Wert von 10,0 bevorzugt. Die Gesamt-Dämpfungszeit betrage etwa 12 Stunden. Nach dieser Zeit ist praktisch kein Ammoniakdampf mehr zur Reinigung erforderlich (s. F ig. 2).

An die Dämpfungszeit schließt sich ein Arbeitstag an, an dem mittels der Sprühanlagen mit höherer Wassermenge nachgespritzt wird (Fig.2). An einem weiteren Tag können verbleibende Restarbeiten ausgeführt werden. Es ergibt sich eine Gesamtreinigungszeit von weniger als 50 Arbeitsstunden für 5000 m² Kesselfläche. Demgegenüber benötigen heute übliche Verfahren für die gleiche Kesselfläche etwa 180 Arbeitsstunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur rauchgasseitigen Reinigung von Kesseln oder öfen, nach dem Ammoniakdämpfe in die Feuer- und Rauchgaszüge eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Ammoniak mittels Wasserdampf in den Feuerraum und ggf. die weiteren Züge injiziert wird und mit erfolgender Tropfwasserabscheidung gleichzeitig mit dem Ammoniakdampf Wasser in derart ι ο begrenzten Mengen eingesprüht wird, daß der pH-Wert des aufgefangenen Tropfwassers nicht unter 7,4 sinkt, daß in der weiteren Reinigungsphase unter Beachtung des Mindest-pH-Wertes die zugegebene Ammoniakmenge reduziert und schließlich eingestellt wird, während die Sprühwassermenge entsprechend vergrößert wird, und nach Beendigung der Ammoniakdämpfung mittels Spritzwasser nachgereinigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arnnioniakdampi unter einem Druck von mindestens 3 bar in den Feueraum injiziert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den Trichtern (7) des Feuerraums und ggf. der nachgeschalteten Züge ein Dampfinjektor (8) für das Ansaugen des Ammoniakwassers und Sprühanlagen (9) für Wasser in den öffnungen (4) zum Feuerraum, Überhitzer und ggf. der nachgeschalteten ZO^e angeordnet sind.