DE3343992A1 - SUSSBLAESER - Google Patents
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Abstract
Description
RußbläserSootblower
Die Erfindung betrifft einen Rußbläser zum Reinigen von Heizflächen in einem Wärmetauscher mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a sootblower for cleaning Heating surfaces in a heat exchanger with the features of the preamble of claim 1.
Bei diesen Rußbläsern stehen die im Wärmetauscher befindlichen, bei der Verbrennung fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe entstehenden Rauchgase über die Düsen mit dem Lanzenrohr des Rußbläsers in Verbindung und können in dieses eindringen. Die meist aggressiven und heißen Gase führen dort zu Schäden infolge von Korrosion oder Verschmutzung.With these sootblowers, those in the heat exchanger are When solid, liquid or gaseous fuels are burned, smoke gases generated through the nozzles with the lance tube of the sootblower in connection and can penetrate into this. The mostly aggressive and hot Gases cause damage there as a result of corrosion or pollution.
Um diese Nachteile auszuschließen, wird oberhalb des Rußbläserventils ein unschädliches, gasförmiges Spülmedium zum Beispiel Luft eingeleitet, deren Druck etwas höher als der rauchgasseitige Druck im Wärmetauscher ist. Hierdurch wird eine Strömung des unschädlichen Spülmediums durch das Lanzenrohr des Rußbläsers in Richtung des Wärmetauschers bewirkt, die das Eindringen der aggressiven Rauchgase an den Düsen vermeidet. Ebenfalls zum Zweck der Abdichtung wird an dem Eintritt des Lanzenrohres in den Wärmetauscher ein Sperrmedium, raum Beispiel Luft in den die Eintrittsstelle umgebenden Wandkasten eingeblasen.In order to exclude these disadvantages, is located above the sootblower valve a harmless, gaseous flushing medium such as air is introduced, the pressure of which is slightly higher than the pressure on the flue gas side in the heat exchanger. This creates a flow of the harmless flushing medium through the lance tube of the sootblower in the direction of the heat exchanger which causes the penetration of the aggressive Avoids smoke gases at the nozzles. Also for the purpose of sealing, at the entrance of the lance tube into the Heat exchanger a barrier medium, for example air, is blown into the wall box surrounding the entry point.
Die Spülluft und die Sperrluft werden bei Wärmetauschern insbesondere bei Kraftwerkskesseln, die mit einer Vielzahl von Rußbläsern ausgestattet sind, einem zentralen Gebläse entnommen.und auf die einzelnen Rußbläser verteilt. Hier-The purge air and the sealing air are used in heat exchangers, especially in power plant boilers that have a large number of are equipped with sootblowers, taken from a central blower and distributed to the individual sootblowers. Here-
iv;-"iäaa ist ein aufwendiges Rohrleitungssystem erforderlich.i v ; - "iäaa a complex pipeline system is required.
Wegen der meist nur geringen Druckhöhe der verwendeten zentralen Gebläse werden häufig relativ große Leitungsquerschnitte erforderlich,, um die Reibungsverluste gering zu halten. Weiterhin ist vor jedem Rußbläser ein gesondertes Regelorgan erforderlich, um die möglichst gleichmäßige Verteilung der erforderlichen Luftmengen trotzBecause of the mostly only low pressure head of the central blower used, relatively large line cross-sections are often required, in order to keep the friction losses low to keep. Furthermore, a separate regulating element is required in front of each sootblower in order to ensure that it is as uniform as possible Distribution of the required air volumes despite
der unterschiedlichen Reibungsverluste infolge der nicht gleichen RohrIeitungslängen zu den einzelnen Rußbläsern zu gewährleisten. Schließlich müssen die Anschlüsse am Rußbläserventil und/oder am Wandkasten wegen der Wärmedehnungen des Wärmetauschers und der dadurch verursachten Bewegung des Rußbläsers flexibel ausgeführt werden.the different frictional losses as a result of not the same pipe lengths to the individual sootblowers to ensure. Finally, the connections on the sootblower valve and / or on the wall box have to be made because of the thermal expansion of the heat exchanger and the resulting movement of the sootblower can be made flexible.
Ein weiterer Nachteil des zentralen Luftsystems besteht darin, daß häufig die Luft einem vorhandenen Gebläse entnommen wird, das bei Abstellen des Wärmetauschers normalerweise außer Betrieb genommen wird. Das hat zur Folge, daß die noch längere Zeit vorhandene Kaminwirkung innerhalb des noch heißen Wärmetauschers die unerwünschten Rauchgase in das Lanzenrohr der Rußbläser oder aus der Wandöffnung des Wärmetauschers nach außen treibt.Another disadvantage of the central air system is that the air is often taken from an existing fan which is normally taken out of service when the heat exchanger is switched off. This has the consequence that the chimney effect that is still present for a long time within the still hot heat exchanger the undesired flue gases drives into the lance tube of the sootblower or out of the wall opening of the heat exchanger to the outside.
Eine verfahrenstechnisch bedingte Forderung vieler Hersteller und Betreiber von Wärmetauschern ist darüber hinaus., daß die pro Rußbläser eingeleitete Luftmenge möglichst gering bleiben soll und auch bei häufig vorkommenden rauchgasseitigen Druckschwankungen einen Maximalwert nicht übersteigen soll.A procedural requirement of many manufacturers and operator of heat exchangers is also., that the amount of air introduced per sootblower should remain as low as possible and also with frequent occurrences Flue gas side pressure fluctuations should not exceed a maximum value.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte System zur Versorgung des Rußbläsers mit Spül- und Sperrmedium zu vereinfachen.The invention is based on the object of providing the known system for supplying the sootblower with flushing and barrier medium to simplify.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the Invention are characterized in the subclaims.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß auf das zentrale Gebläse und das aufwendige Luftverteilsystem verzichtet werden kann, da die Spül- und Sperrluft durch einen eigenen Verdichter an jedem Rußbläser selbst erzeugt werden kann.The invention achieves that the central fan and the complex air distribution system are dispensed with can be, as the purge and sealing air through its own Compressor can be generated on each sootblower itself.
Dieser Verdichter und die Verteilrohre am Rußbläser sind so ausgelegt, daß jeder Rußbläser stets die erforderliche Menge an Spülluft und Sperrluft erhält. Die notwendige Grobeinstellung kann beim Hersteller vorgenommen werden.This compressor and the distribution pipes on the sootblower are designed so that each sootblower always has the required Amount of purge air and sealing air received. The necessary rough adjustment can be made by the manufacturer will.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
erläutert.
10Several embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.
10
Es zeigensShow it
Pig. 1 die Seitenansicht eines Rußbläsers gemäß derPig. 1 shows the side view of a sootblower according to FIG
Erfindung,
15Invention,
15th
Fig. 2 die Einzelheit Y nach Fig. 1 undFIG. 2 shows the detail Y according to FIGS. 1 and
Fig, 3 die Einzelheit Z nach Fig. 1 für eine andereFig, 3 the detail Z of Fig. 1 for another
Ausführungsform der Erfindung. 20Embodiment of the invention. 20th
In der Zeichnung ist ein Langrohr-Schraubrußbläser dargestellt. Bis auf die später noch erwähnten Einzelheiten ist die Erfindung in gleicher Weise auch auf andere Rußbläsertypen anzuwenden.In the drawing, a long-barrel screw-soot blower is shown. Except for the details mentioned later, the invention is equally applicable to other types of sootblowers apply.
Der dargestellte Rußbläser weist ein Lanzenrohr 1 auf, das an seinem vorderen Ende mit Düsen 2 versehen ist. Das Lanzenrohr 1 ist mit einem von einem Motor 3 ange- £· trielfenen Getriebewagen 4 verbunden, der zusammen mit dem Lanzenrohr 1 auf einer ortsfesten Tragschiene 5 verfahrbar ist. Der Motor 3 versetzt das Lanzenrohr 1 zusätzlich in..,eine Drehbewegung, >so daß die Düsen 2 insgesamt eine schraubenlinienformige Bewegung ausführen. Die Endpunkte des Fahrweges des Lanzenrohres 1 sind durch je einen ortsfesten Endschalter bestimmt.The sootblower shown has a lance tube 1 which is provided with nozzles 2 at its front end. The lance tube 1 is connected to a geared carriage 4 which is driven by a motor 3 and which, together with the Lance tube 1 can be moved on a stationary support rail 5. The motor 3 moves the lance tube 1 in addition in .., a rotary movement,> so that the nozzles 2 have a total of one Execute a helical movement. The end points of the route of the lance tube 1 are each fixed by one Limit switch determined.
Das Lanzenrohr 1 ist durch eine Eintrittsöffnung in einen Wärmetauscher einfahrbar, dessen Wandung durch ein Wandrohr 6 angedeutet ist. Die Eintrittsöffnung ist von einem Wandkasten 7 zur Abdichtung gegenüber der Außenatmosphäre umgeben. Im zurückgezogenen Zustand befindet sich das Lanzenrohr 1 mit den Düsen 2 innerhalb des Wandkastens 7.The lance tube 1 is through an inlet opening in a Retractable heat exchanger, the wall of which is indicated by a wall tube 6. The entry port is from one Wall box 7 surrounded to seal against the outside atmosphere. The is in the withdrawn state Lance tube 1 with the nozzles 2 inside the wall box 7.
Das verschiebbare Lanzenrohr 1 umgibt ein ortsfestes Innenrohr 8, dessen hinteres Ende einen Anschluß für ein Blasmedium, zum Beispiel Dampf aufweist. Die Menge des Blasmediums wird über ein auf dem Rußbläser angeordnetes Rußbläserventil 9 geregelt.The displaceable lance tube 1 surrounds a stationary inner tube 8, the rear end of which has a connection for a Has blowing medium, for example steam. The amount of the blowing medium is set on the sootblower via a Soot blower valve 9 regulated.
Das Innenrohr 8 ist mit einem Anschluß 10 für ein Spülmedium, zum Beispiel Luft versehen. Der Spülluftanschluß 10 ist oberhalb des Ventilsitzes des Rußbläserventils 9, d. h. in Strömungsrichtung des Blasmediums hinter dem Rußbläserventil 9, angeordnet, über den Spülluftanschluß 10 und das Innenrohr 8 wird das Lanzenrohr 1 mit Spülluft veEsorgt, die aus den Düsen 2 austritt. In einer zu dem Spülluftanschluß 10 führenden Spülluftleitung 11 ist ein Rückschlagventil 12 angeordnet und derart eingestellt, daß das Blasmedium nach einem öffnen des Rußbläserventils 9 nicht durch die Spülluftleitung 11 dringen kann.The inner tube 8 is provided with a connection 10 for a flushing medium, for example air. The purge air connection 10 is above the valve seat of the sootblower valve 9, d. H. in the direction of flow of the blowing medium behind the sootblower valve 9, arranged via the scavenging air connection 10 and the inner tube 8 becomes the lance tube 1 with purge air provided that emerges from the nozzles 2. In a scavenging air line 11 leading to the scavenging air connection 10 is a check valve 12 is arranged and set such that the blowing medium after opening the sootblower valve 9 cannot penetrate through the purge air line 11.
Der Wandkasten 7 ist mit einem Anschluß 13 für ein Sperrmedium, zum Beispiel Luft versehen. Der Sperrluftanschluß 13 ist über eine flexible Leitung 14 mit einer auf dem Rußbläser verlegten Sperrluftleitung 15 verbunden. Der Druck der Spülluft und der Sperrluft liegt oberhalb des in dem Wärmetauscher herrschenden Gasdruckes.The wall box 7 is provided with a connection 13 for a barrier medium, for example air. The sealing air connection 13 is connected via a flexible line 14 to a sealing air line 15 laid on the sootblower. Of the The pressure of the purge air and the sealing air is above the gas pressure prevailing in the heat exchanger.
Die Spülluft und die Sperrluft werden von einer jedem Rußbläser eigenen Einrichtung erzeugt, die durch einen Verdichter 16 gebildet ist, der an dem Rußbläser angebaut ist. Der Verdichter 16 wird mit dem Rußbläser in der Werkstatt zu einer Einheit verbunden. Dabei werden auchThe purge air and the sealing air are used by each Sootblower own device produced, which is formed by a compressor 16, which is attached to the sootblower is. The compressor 16 is connected to the sootblower in the workshop to form a unit. There will also be
die elektrischen Anschlußkabel für den Antrieb des Verdichters 16 sowie für den Motor 3 des Rußbläserantriebes
zu einem zentralen Klemmkasten geführt und dort elektrisch abgesichert.
5the electrical connection cables for the drive of the compressor 16 and for the motor 3 of the sootblower drive are routed to a central terminal box and are electrically secured there.
5
Nach den Figuren 1 und 2 ist der Verdichter 16 in der Nähe des Rußbläserventils 9 angeordnet An den Ausgang des Verdichters 16 ist eine Luftleitung 17 angeschlossen, die zu einem Kniesüüökki8 führt. Von dem Kniestück 18 zweigt die Sperrluftleitung 15 zu dem Sperrluftanschluß am Wandkasten 7 und die Spülluftleitung 11 zu dem Spülluftanschluß 10 ab. In der Luftleitung 17 ist ein Sicherheitsventil 19 vorgesehen, dessen Ansprechdruck dem Auslegung sdruck des Verdichters 16 entspricht. Bei dem Verdichter 16 handelt es sich vorzugsweise um eine Ausführung, die ein von der Höhe des rauchgasse itigen Gegendruckes weitgehend unabhängiges Fördervolumen hat. Eingesetzt werden können nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Verdichter, wie etwa Kolben™ und Drehkolbenverdichter. Als besonders vorteilhaft bietet sich die Verwendung eines Seitenkanalverdichters an, der in dem für die Rußbläser interessanten Druckbereich von 0,99 bis 1,02 bar weitgehend unabhängig vom Gegendruck arbeiten kann, jedoch hinsichtlich seiner Anschaffungskosten erheblich unter den vorher genannten Verdichtertypen liegt. Mit diesen Verdichterausführungen kann gewährleistet werden, daß das Fördervolumen auch bei niedrigeren Gegendrücken der Rauchgasseite als dem Auslegungspunkt des Verdichters 16 das Fördervolumen nicht oder nur unwesentlich steigt.Hierin ist ein deutlieher Vorteil gegenüber den für die bekannten zentralen Luftsysteme verwendeten Radialgebläse zu sehen, deren Betriebspunkt sehr wesentlich vom jeweils herrschenden Gegendruck abhängig ist.According to Figures 1 and 2, the compressor 16 is arranged in the vicinity of the sootblower valve 9 at the outlet The compressor 16 is connected to an air line 17 which leads to a Kniesüüökki8. From the knee 18 the sealing air line 15 branches off to the sealing air connection on the wall box 7 and the scavenging air line 11 to the scavenging air connection 10 from. A safety valve 19 is provided in the air line 17, the response pressure of which depends on the design s pressure of the compressor 16 corresponds. At the compressor 16 is preferably a design that has a counter pressure of the level of the smoke lane itigen has largely independent funding volume. Compressors working according to the displacement principle can be used, such as Piston ™ and Rotary Lobe Compressors. The use of a is particularly advantageous Side channel blower, the one in the one for the sootblower Interesting pressure range from 0.99 to 1.02 bar can work largely independently of the back pressure, but in terms of its acquisition cost is significantly below the previously mentioned compressor types. With these compressor versions it can be guaranteed that the delivery volume even at lower back pressures on the flue gas side than the design point of the compressor 16 the delivery volume does not or only marginally increases. Here is a clear To see advantage over the radial fans used for the known central air systems, their The operating point is very much dependent on the prevailing back pressure.
Ein weiterer Vorteil der genannten Verdichter gegenüber Radialgebläsen ist die Möglichkeit gegen relativ hohe Gegendrücke arbeiten zu können, so daß größere Reibungswiderstände innerhalb des Rußbläsers überwunden werden können. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die in den Rußbläsern eingeleitete Luft sowohl als Spülluft als auch als Sperrluft zu verwenden, wenn es sich um einen Rußbläsertyp wie den dargestellten Langrohr-Schraubenrußbläser handelt, bei dem die Düsen 2 am Ende des Lanzenrohres 1 im Ruhestand innerhalb des Wandkastens 7 stehen. Somit sorgt die aus den Düsen 2 ausströmende Luft einerseits dafür, daß keine Rauchgase in den Rußbläser eindringen und andererseits für die Abdichtung der Wärmetauscherwand. Dadurch kann der Sperrluftanschluß 13 am Wandkasten 7 entfallen. Diese Lösung ist deshalb so vorteilhaft, weil die wegen der Bewegung der Wärmetauscherwand erforderlichen flexiblen Leitungen 14 entfallen können. Diese Ausführung kann jedoch nur dann gewählt werden, wenn der rauchgasseitige überdruck gering ist, so daß in Kauf genommen werden kann, daß während des Blasbetriebes des Rußbläsers keine Sperrluft abgegeben wird. Während dieser Betriebszeit ist nämlich das Rückschlagventil 12 geschlossen und der Verdichter 16 ausgeschaltet oder bläst über das Sicherheitsventil 19 ab. Bei höheren Überdrücken sind jedoch, wie dargestellt, getrennte Spülluftanschlüsse 10 und Sperrluftanschlüsse 13 vorzusehen.Another advantage of the compressors mentioned compared to radial fans is the possibility of using relatively high ones To be able to work back pressures, so that greater frictional resistance within the sootblower can be overcome can. This makes it possible to use the air introduced into the sootblowers both as scavenging air and to be used as sealing air if it is a type of sootblower such as the long-barreled screw sootblower shown is, in which the nozzles 2 at the end of the lance tube 1 are in retirement within the wall box 7. Consequently the air flowing out of the nozzles 2 ensures on the one hand that no smoke gases penetrate the sootblower and on the other hand for sealing the heat exchanger wall. As a result, the sealing air connection 13 on the wall box 7 can be omitted. This solution is so advantageous because the necessary because of the movement of the heat exchanger wall flexible lines 14 can be omitted. However, this version can only be selected if the flue gas side Overpressure is low, so that it can be accepted that none during the blowing operation of the sootblower Sealing air is released. This is because the check valve 12 and the compressor are closed during this operating time 16 switched off or blows off via the safety valve 19. At higher overpressures, however, are how shown, separate purge air connections 10 and sealing air connections 13 to be provided.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Verdichter 16 direkt am Wandkasten 7 angeordnet. Dabei istIn the embodiment shown in FIG. 3, the compressor 16 is arranged directly on the wall box 7. It is
tu -4er Sperrluftanschluß 13 starr mit dem Wandkasten 7 verbunden. Die dabei in dem Wandkasten 7 eingeblasene Luft kann gleichzeitig als Sperrluft und als Spülluft dienen und sicherstellen, daß die Rauchgase nicht aus dem Wärmetauscher ins Freie entweichen noch in die Rußbläser eindringen können.tu -4er sealing air connection 13 rigidly connected to the wall box 7. The air blown into the wall box 7 can serve as sealing air and as flushing air at the same time and make sure that the flue gases do not escape from the heat exchanger into the open or enter the sootblower can.
Muß eine getrennte Aufgabe von Sperrluft und Spülluft vorgesehen werden, so ist, wie in Fig. 3 dargestellt, in der Luftleitung 17 das Kniestück 18 mit einer Abzweigung zu der Spülluftleitung 15 vorzusehen. Eine getrennte Spülluft- und Sperrluftzufuhr ist auch bei solchen Rußbläsertypen notwendig, bei denen die Düsen 2 des Blasrohres auch dann im Wärmetauscher verbleiben, wenn der Rußbläser nicht in Betrieb ist, d. h. das Rußbläserventil 9 geschlossen ist. Für derartige ständig im Gasstrom verbleibende Mehrdüsen-Rußbläser kann eine Aufgabe der Spülluft und der Sperrluft nach jeder der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen gewählt werden.Must have a separate task of sealing air and purge air are provided, as shown in Fig. 3, the knee 18 with a branch in the air line 17 to be provided to the purge air line 15. A separate one Purge air and sealing air supply is also with such sootblower types necessary, in which the nozzles 2 of the blowpipe also remain in the heat exchanger when the Sootblower is not in operation, d. H. the sootblower valve 9 is closed. For those that remain in the gas stream all the time Multi-nozzle sootblowers can perform a task of the purge air and the sealing air after each of the steps shown in FIGS illustrated embodiments can be selected.
Die Steuerung des Verdichters 16 kann so betrieben werden, daß der Verdichter 16 kontinuierlich durchläuft, also auch während des Rußbläserbetriebes bei geöffnetem Rußbläsecventil 9 und geschlossenem Rückschlagventil 12. Ein eventuell sich aufbauender Überdruck wird über das Sicherheitsventil 19 abgeleitet. Bei Rußbläsern, die nur mit Spülluft beaufschlagt werden, wird vorzugsweise die Steuerung jedoch so ausgeführt, daß der Verdichter 16 bei Rußbläserbetrieb ausgestellt wird. Dabei werden die Ein- und Ausschaltimpulse für den elektrischen Antrieb des Verdichters 16 von den Schützen der Rußbläsersteuerung abgenommen, die von de:n Endschaltern des Rußbläsers gesteuert werden«The control of the compressor 16 can be operated in such a way that the compressor 16 runs continuously, that is also during sootblower operation with the sootblower valve open 9 and closed non-return valve 12. Any overpressure that may build up is via the Safety valve 19 derived. With sootblowers, that only are acted upon with purge air, the control is preferably carried out so that the compressor 16 at Sootblower Company is exhibited. The in- and switch-off pulses for the electrical drive of the compressor 16 from the contactors of the sootblower control removed, which are controlled by de: n limit switches of the sootblower «
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