DE3908845A1 - Verfahren zur kuehlwasserseitigen reinigung von kondensatoren und waermetauschern - Google Patents
Verfahren zur kuehlwasserseitigen reinigung von kondensatoren und waermetauschernInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kühlwasserseitigen
Reinigung von Kondensatoren im Wasser-Dampf-Kreislauf von
Energieumwandlungsanlagen und von kühlwasserbeaufschlagten Wärme
tauschern, insbesondere in Kraftwerken zur Erzeugung elektrischer
Energie, wobei eine Vielzahl von Rohren einen Wasserkasten für
einen Kühlwasserzulauf mit einem Wasserkasten für einen Kühl
wasserablauf verbindet und vom Kühlwasser durchströmt und ge
spült wird.
In Kondensatoren und Wärmetauschern von Wasser-Dampf-Kreisläu
fen sind üblicherweise zur Abfuhr der Wärme von Kühlwasser
durchflossene Rohre mit einem Innenrohrdurchmesser in der
Größenordnung von Zentimetern und typischen Längen im Bereich
von einigen Metern vorgesehen. Diese Rohre sind verschieden
artigen Verschmutzungen an den Rohrinnenflächen ausgesetzt.
Die Art der Ablagerungen hängt stark von der Zusammensetzung
des Kühlwassers ab. Die Verschmutzungen bestehen beispielsweise
aus Ablagerungen von Inhaltsstoffen aus dem Kühlwasser, dem
sogenannten "Scaling" und/oder aus mikrobiologischem Bewuchs,
dem sogenannten "Fouling". Die Ablagerungen vermindern den Wärme
durchgang auf der Wasserseite der Rohre. Dadurch führen diese
Ablagerungen zu einem Anstieg von Temperatur und Druck auf der
Kondensatorseite, so daß je nach der Dicke des Belages ein mehr
oder weniger großer Leistungsverlust der angeschlossenen Tur
bine die Folge ist. Der Leistungsabfall beträgt bis zu einigen
Prozent der Nennleistung und ist äußerst unerwünscht.
Eine Möglichkeit, den schlechten Wärmeübergang auf der Röhren
innenseite zu kompensieren, besteht darin, die Kühlfläche der
Kondensatoren größer zu bemessen als bei ablagerungsfreien
Rohre erforderlich wäre. Auch dabei ist jedoch ein manuelles
Reinigen der Kondensatoren je nach der Kühlmittelbeschaffenheit
in Abständen von einigen Wochen die Regel. Diese Reinigung ist
im Hinblick auf die Größe der Kondensatoren sehr umständlich
und zeitraubend. Außerdem ist eine Trennung der zu reinigenden
Kondensatorteile vom Kühlwasserkreislauf wiederum mit einem
entsprechenden Leistungsabfall für den Turbosatz verbunden.
Ein weit verbreitetes Verfahren zum Reinigen der Kondensatorrohre
ist das sogenannte "Taprogge-Verfahren". Dabei werden zum
Reinigen der Rohre Kugeln aus in sich elastischem Werkstoff
eingesetzt. Bei großen Anlagen sind die Einrichtungen für das
"Taprogge-Verfahren" wegen der durch die relativ großen Abmes
sungen der Kühlwasserleitungen bedingten großen Fangsiebe für
die Kugeln sehr aufwendig und unter Umständen auch störanfällig.
Außerdem ist die einwandfreie Funktion der Reinigung der Rohre
nur sichergestellt, wenn das Kühlwasser und die Berohrung frei
von groben Verschmutzungen gehalten wird und die Kugeln nicht
blockiert werden. Dem Einsatz von Kühlwasser mit biologisch
stark wachsenden Beimengungen, beispielsweise Muscheln, anderen
Tieren oder Pflanzen, oder mit Grobverschmutzungen, sind daher
beim Reinigen der Rohre mit dem "Taprogge-Verfahren" enge
Grenzen gesetzt.
Zur Vermeidung von biologischem Wachstum in den Rohren ist es
bekannt, das Kühlwasser zu chlorieren oder mit sogenannten
Bioziden zu vergiften. Das Chlorieren oder die Verwendung von
Bioziden zur Vermeidung eines biologischen Wachstums ist jedoch
umweltschädlich. Zur Minimierung der Umweltbelastung wird in
jüngerer Zeit eine sogenannte "Target Chlorination" angewendet,
bei der das Chlorieren mit kleinen Dosierungen innerhalb der
Wasserkammer der Kondensatoren abschnittsweise und intermittie
rend durchgeführt wird. Eine uneingeschränkte Anwendung des
Chlorierens und des Einsatzes von Bioziden ist jedoch im Inter
esse der Vermeidung von schädlichen Umweltbelastungen in
Zukunft zu vermeiden.
Untersuchungen über das Verhalten von Schmutzschichtbildungen
durch "Fouling" in Rohren von Kondensatoren zeigen, daß das
Entstehen der durch diese Vorgänge erzeugten Schmutzschichten
in starkem Maße von der Geschwindigkeit des Kühlwassers ab
hängt. Die Bildung von Schmutzschichten aus abgelagerten
Schwebstoffen, durch "Scaling", verhält sich ähnlich. Die
Geschwindigkeit des Kühlwassers in den Rohren von Kondensatoren
liegt im allgemeinen bei etwa 2 m/s. Deutlich höhere Kühlwasser
geschwindigkeiten, die die Möglichkeit der Bildung von Ablage
rungen in den Rohren stark verringern, führen zu großen Kühl
wasserpumpenleistungen und sind daher unwirtschaftlich. Außer
dem sind höhere Kühlwassergeschwindigkeiten für Rohre aus kup
ferhaltigen Werkstoffen im Dauerbetrieb wegen der Zerstörung
der Korrosionsschutzschicht und der daraus resultierenden Ge
fahr fortschreitender Korrosion durch ausfurchende Abtragung
nicht zulässig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur kühlwasser
seitigen Reinigung bzw. Reinhaltung von Kondensatoren ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die mit einem geringen
Energieaufwand eine weitgehend automatisierte Beseitigung von
Ablagerungen aus kühlwasserdurchströmten Rohren in Kondensatoren
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für Kondensatoren der eingangs genannten Art
erfingungsgemäß dadurch gelöst,
- - daß die Reinigung während des Betriebs der Kondensatoren er folgt,
- - daß mindestens eine in jedem Wasserkasten für den Kühlwasser zulauf vorgesehene Spülvorrichtung jeweils eine kleine Anzahl von Rohren umfassende Gruppe der Rohre gleichzeitig abdeckt und gegen den Wasserkasten abschottet,
- - daß jeder Spülvorrichtung mit Überdruck Kühlwasser zugeführt wird und das Kühlmittel aus dieser die jeweils abgedeckten Rohre mit einer höheren Geschwindigkeit durchströmt als das Kühlwasser aus dem Wasserkasten und
- - daß jede Spülvorrichtung nach einem vorgegebenen Programm nach und nach alle ihr zugeordneten Röhren vorübergehend ab deckt und spült.
Gemäß zweckmäßigen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird jede Spülvorrichtung schrittweise weiterbewegt und
zeitlich zwischen den Bewegungsphasen jeweils in einer Position
vor einer Gruppe von Rohren festgehalten und es verharrt die Spül
vorrichtung in jeder Position eine vorgegebene Zeitspanne. Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt der Überdruck in der Spül
vorrichtung in den von ihr gerade abgedeckten Rohren eine Ge
schwindigkeit des Kühlwassers von mindestens 3 m/s und verharrt
die Spülvorrichtung in jeder Position, bis der Strömungswider
stand der Spülvorrichtung in den gerade abgedeckten Rohren eine
der Anzahl der abgedeckten Röhren zugeordneten Wert erreicht.
Dieses Verfahren wird zweckmäßigerweise mit einer Vorrichtung
durchgeführt, in der ein Spülarm um eine zu den Rohren paral
lele und ihn tragende Hohlachse schwenkbar ist, durch die
ihm von außen mit Überdruck Spülwasser zugeführt wird oder in
der der Spülarm parallel zu seiner Längsachse verschiebbar ist,
sich an den Wasserkasten durchsetzenden Führungsschienen abstützt
und an diesen positioniert ist und eine Pumpe trägt, die dem
Wasserkasten Kühlwasser entnimmt und mit Überdruck als Spülwas
ser dem Spülarm zuführt.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens besteht darin, daß eine quer zu ihrer Längsrich
tung verschiebbare Führungsschiene eine in Längsrichtung der
Führungsschiene verschiebbare Spülvorrichtung trägt und daß
die Führungsschiene von sie führenden Schienen gestützt ist
oder daß der Spüleinrichtung durch einen flexiblen Schlauch
Kühlwasser mit Überdruck zugeführt wird und daß die Spülein
richtung in jeder Position vom Rohrboden abhebbar oder auf den
Rohrboden absenkbar ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtungen
bestehen darin, daß ein von der Spülvorrichtung getragenes über
den Rohrboden geführtes Gitter an dem Rohrboden haftende Ver
schmutzungen löst und daß der Spülvorrichtung von außerhalb des
Wasserkastens gasförmige Stoffe, beispielsweise Helium zu
Leckage-Testzwecken, zuführbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Kondensatoren
im Wasser-Dampf-Kreislauf von Energieumwandlungsanlagen hat den
Vorteil, daß die Reinigung während des Betriebs der Kondensato
ren erfolgt und jeweils nur eine kleine Anzahl von Rohren gleich
zeitig von einer Spülvorrichtung abgedeckt und gespült werden,
so daß eine für die Reinigung benötigte Geschwindigkeit des
Spülwassers relativ geringe Pumpleistungen für den notwendigen
Überdruck des Spülwassers in den Rohren erfordert. Die zur
Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Vorrichtungen ermögli
chen die Reinigung der Rohre von Kondensatoren mit unterschied
lichen kühlwasserseitigen Rohrbodenflächen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich
nung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 im Ausschnitt einen Wasserkasten für einen Kühlwasser
zulauf mit einer Spülvorrichtung;
Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maßstab;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Rohrboden mit in einem kreis
förmigen Feld angeordneten Rohren und mit einem zen
trisch geführten Spülarm;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Rohrboden mit in einem recht
eckförmigen Feld angeordneten Rohren mit einem quer zu
einer zentrischen Führung in seiner Längsrichtung ver
schiebbaren Spülarm;
Fig. 5 im Schnitt eine Spülvorrichtung mit einer sie tragenden,
sich am Wasserkasten abstützenden und von einer Hohl
achse quer zu ihrer Längsrichtung gehalterten Führungs
schiene und
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Rohrboden mit einer trans
latorisch geführten Spüleinrichtung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein kühlwasserseitiger Wasserkasten 1 eines Kondensators mit
einem Rohrboden 2 und darin gehalterten Röhren 3 ist üblicher
weise durch einen annähernd kugelschalenförmigen Wasserkasten
deckel 4 abgeschlossen. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist gemäß Fig. 1 ein Spülarm 5 innerhalb des Wasser
kastens 1 quer zu seiner Längsrichtung an einem zentrisch im
Wasserkastendeckel 4 abdichtend gehalterten Hohlarm 6 beweglich
angeordnet. Ein von einer Hohlachse 6 außerhalb des Wasserkastens
1 getragener Motor 7 treibt den Spülarm 5 über die Hohlachse 6
zu einer rotierenden Bewegung an. Auf nicht näher dargestellte
Art einem Kühlwasserstrom entnommenes Kühlwasser wird nach
Passieren eines Filters mit durch eine Pumpe 10 erzeugtem Über
druck als Spülwasser dem Spülarm 5 zugeführt.
Zur Aufrechterhaltung eines Überdrucks des Spülwassers in der
Spülvorrichtung sind gemäß Fig. 2 die jeweils vom Spülarm 5
abgedeckten Rohre 3 am Rohrboden 2 gegen den Innenraum des
Wasserkastens 1 durch eine in sich elastische Dichtung 11 ab
geschlossen.
Zur Spülung aller in ihrer Gesamtzahl im Rohrboden 2 kreisförmig
angeordneten Rohre 3 ist innerhalb oder außerhalb des Spülarms
5 eine Zahnstange vorgesehen, über die der Radius des um die
ihn tragende Hohlachse 6 drehbar angeordneten Spülarms 5
variierbar ist.
Durch gesteuerte Kombinationen aus Drehbewegungen und Längsver
schiebungen des Spülarms 5 betreibt der Spülarm 5 gemäß Fig. 4
in ihrer Gesamtheit im Rohrboden 2 auf einem rechteckigen Feld 8
angeordnete Rohre 3, so daß alle innerhalb dieses Feldes aufge
spannten Rohre 3 abdeckbar und spülbar sind. Bei einem großen
Längen/Breiten-Verhältnis des Feldes 8 ist zur Kompensation
der durch den Überdruck gegenüber dem Spülwasserkreislauf
bedingten Reaktionskraft im Spülarm 5 eine den Wasserkasten
durchsetzende und den Spülarm 5 stützende Führungsschiene 11
vorgesehen. Dabei ist eine teleskopische Ausführung des
Spülarms 5 vorgesehen, so daß eine Verschiebung des Spülarms 5
in seiner Längsrichtung durch die ihn führende und stützende
Führungsschiene 11 erfolgt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gemäß
Fig. 6 auch eine Spülvorrichtung geeignet, die in ihrer
Gesamtheit auf einem rechteckigen, quadratischen oder kreis
förmigen Feld angeordnete Rohre 3 abdeckt und spült. Dabei
wird eine dem Spülarm 5 entsprechende Spülvorrichtung 12 quer
zu ihrer Längsrichtung verschiebbar von den Wasserkasten
durchsetzenden Schienen 13 gestützt und translatorisch über den
Rohrboden 3 geführt, wobei die Spülvorrichtung 12 eine in
ihrer Längsrichtung verschiebbare, in jeder Position vom Rohr
boden 2 abhebbare oder auf den Rohrboden 2 absenkbare Spül
kammer 14 trägt. Durch einen flexiblen Schlauch wird der Spül
kammer 14 Kühlwasser aus dem Wasserkasten 1 mit Überdruck als
Spülwasser zugeführt.
Claims (14)
1. Verfahren zur kühlwasserseitigen Reinigung von Kondensatoren
im Wasser-Dampf-Kreislauf von Energieumwandlungsanlagen und von
kühlwasserbeaufschlagten Wärmetauschern, insbesondere in Kraft
werken zur Erzeugung elektrischer Energie, wobei eine Vielzahl
von Rohren einen Wasserkasten für einen Kühlwasserzulauf mit
einem Wasserkasten für einen Kühlwasserablauf verbindet und vom
Kühlwasser durchströmt und gespült ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Reinigung während des Betriebs der Kondensatoren er folgt,
- - daß mindestens eine vorgesehene Spülvorrichtung in jedem Wasserkasten des Kühlwasserzulaufs jeweils eine kleine Anzahl umfassende Gruppe der Rohre gleichzeitig abdeckt und gegen den Wasserkasten abschottet,
- - daß jeder Spülvorrichtung mit Überdruck Kühlwasser zugeführt wird und das Kühlwasser aus dieser durch die jeweils abgedeck ten Rohre mit einer höheren Geschwindigkeit abströmt als das Kühlwasser aus dem Wasserkasten und
- - daß jede Spülvorrichtung nach einem vorgegebenen Programm nach und nach alle ihr zugeordneten Rohre vorübergehend abdeckt und spült.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jede
Spülvorrichtung schrittweise weiterbewegt und zeitlich zwischen
den Bewegungsphasen jeweils in einer Position vor einer Gruppe
von Rohren festgehalten ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spülvorrichtung in jeder Position eine vorgegebene Zeitspanne
verharrt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Über
druck in der Spülvorrichtung in den von ihr gerade abgedeckten
Röhren eine Geschwindigkeit des Kühlwassers von mindestens 3 m/s
erzwingt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spül
vorrichtung in jeder Position verharrt, bis der Strömungswider
stand des Kühlwassers in den gerade abgedeckten Röhren einen
der jeweils abgedeckten Gruppe von Röhren zugeordneten Minimal
wert erreicht.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß als Spül
vorrichtung ein um eine zu den Röhren parallele und ihn tragen
de Hohlachse schwenkbarer Spülarm dient, dem durch die Hohlachse
von außen mit Überdruck Spülwasser zugeführt wird und daß der
Spülarm bei seiner Schwenkbewegung nacheinander alle wasser
kastenseitigen Enden von Rohren in einem kreisförmigen Rohrboden
bestreicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm
in seiner Längsrichtung quer zu der ihn tragenden Hohlachse
verschiebbar ist, alle wasserkastenseitigen Enden von Röhren
in einem rechteckigen oder quadratischen Rohrboden bestreicht
und sich das freie Ende des Spülarms an einer gehäusefesten
Schiene abstützt.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spül
vorrichtung auch zu ihrer Längsachse verschiebbar ist und sich
an den Wasserkasten durchsetzenden gehäusefesten Führungsschie
nen abstützt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm
bzw. die Spülvorrichtung eine Pumpe trägt, die dem Wasserkasten
Kühlwasser entnimmt und mit Überdruck als Spülwasser der Spül
vorrichtung zuführt.
10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß eine quer zu ihrer Längsrichtung verschiebbare
Führungsschiene eine in Längsrichtung der Führungsschiene ver
schiebbare Spülvorrichtung trägt und daß die Führungsschiene
von sie führenden Schienen gestützt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Spülarm
bzw. der Spülvorrichtung durch einen flexiblen Schlauch Kühl
wasser mit Überdruck zugeführt wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spüleinrichtung in jeder Position vom Rohrboden abhebbar oder
auf den Rohrboden absenkbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein von der
Spülvorrichtung getragenes über den Rohrboden geführtes
Gitter an dem Rohrboden haftende Verschmutzungen löst.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spül
vorrichtung von außerhalb des Wasserkastens gasförmige Stoffe,
beispielsweise Helium zu Leckage-Testzwecken, zuführbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893908845 DE3908845A1 (de) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Verfahren zur kuehlwasserseitigen reinigung von kondensatoren und waermetauschern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893908845 DE3908845A1 (de) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Verfahren zur kuehlwasserseitigen reinigung von kondensatoren und waermetauschern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3908845A1 true DE3908845A1 (de) | 1990-09-20 |
Family
ID=6376617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893908845 Withdrawn DE3908845A1 (de) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Verfahren zur kuehlwasserseitigen reinigung von kondensatoren und waermetauschern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3908845A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4333904A1 (de) * | 1993-09-27 | 1995-03-30 | Eberhard Dipl Ing Paul | Kanalwärmetauscher |
CN117339940B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-04-05 | 广东海川机器人有限公司 | 一种核电蒸汽发生器管壁清洗机器人及方法 |
-
1989
- 1989-03-17 DE DE19893908845 patent/DE3908845A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4333904A1 (de) * | 1993-09-27 | 1995-03-30 | Eberhard Dipl Ing Paul | Kanalwärmetauscher |
CN117339940B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-04-05 | 广东海川机器人有限公司 | 一种核电蒸汽发生器管壁清洗机器人及方法 |
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Legal Events
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