Verfahren zum Reinigen der Heizrohre von Wärmetauschern bei der Abhitzeverwertung
von Abstichgaserzeugern Abstichgaserzeuger, die mit den üblichen exotherm oder endotherm
wirkenden Vergasungsmitteln, wie Luft, Sauerstoff, Wasserdampf, Kohlensäure, einzeln
oder gemischt betrieben werden, insbesondere solche, bei denen das erzeugte Gas
einen hohen Stickstoffgehalt hat oder solche, bei denen man gasförmige, flüssige,
feinkörnige oder staubförmige Brennstoffe in das Gaserzeugerunterteil zwecks Spaltung
oder Vergasung zusammen mit dem Vergasungsmittel einführt oder in einer Vorverbrennungskammer
verbrennt, haben zwangläufig eine hohe Gasaustrittstemperatur, die je nach dem Betrieb
des Gaserzeugers zwischen 5oo und goo° C liegt.Process for cleaning the heating pipes of heat exchangers during waste heat recovery
of tapping gas generators Tapping gas generators that operate with the usual exothermic or endothermic
acting gasifying agents, such as air, oxygen, water vapor, carbonic acid, individually
or mixed, especially those in which the gas generated
has a high nitrogen content or those that produce gaseous, liquid,
fine-grained or dusty fuels in the gas generator lower part for the purpose of splitting
or introduces gasification together with the gasification agent or in a pre-combustion chamber
burns, inevitably have a high gas outlet temperature, which depends on the operation
of the gas generator is between 500 and goo ° C.
Es ist zur Nutzbarmachung der fühlbaren Wärme des Gases bekannt, das
aus dem Abstichgenerator kommende Gas, das eine beträchtliche Menge Koksstaub mit
Körnungen bis zu a mm enthält, ohne vorherige Entstaubung oder Sortierung durch
einen Wärmetauscher zu schicken, in dem es einen Teil seiner fühlbaren Wärme zur
Aufheizung der Vergasungsluft abgibt. Hierbei ergeben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten,
weil das Gas außer dem Koksstaub auch eine Reihe gasförmiger Verbindungen, z. B.
Siliziumverbindungen, enthält, die bei Abkühlung des Gases im Wärmetauscher als
Staub ausfallen. Wählt man nämlich die Gasgeschwindigkeit im Wärmetauscher so niedrig,
daß ein Verschleiß der Heizrohre durch den hartkörnigen Koksstaub vermieden wird,
dann lagern sich die bei der Abkühlung des Gases ausfallenden, staubförmigen Verbindungen
an den Heizrohren an
und verkrusten. Diese Verkrustungen sind so
stark, daß sie mit sogenannten Rußbläsern nicht entfernt werden können und der Wärmetauscher
nach kurzer Zeit unbrauchbar wird. Man ist deshalb gezwungen, die Gasgeschwindigkeit
im Wärmetauscher so hoch zu halten, daß der Koksstaub mit Sicherheit genügend Reinigungswirkung
hat, um die Heizrohre von Verkrustungen frei zu halten. Dabei läßt sich aber ein
verhältnismäßig starker Verschleiß der Heizrohre nicht vermeiden.It is known for harnessing the sensible heat of the gas that
gas coming from the tapping generator, which carries a considerable amount of coke dust
Contains grain sizes up to a mm without prior dedusting or sorting
to send a heat exchanger in which some of its sensible heat is used
Gives off heating of the gasification air. However, this results in considerable difficulties
because the gas in addition to the coke dust also contains a number of gaseous compounds, e.g. B.
Silicon compounds, which when the gas cools down in the heat exchanger as
Dust fall out. If you choose the gas velocity in the heat exchanger so low,
that wear of the heating pipes due to the hard-grain coke dust is avoided,
then the dust-like compounds that precipitate when the gas cools down are deposited
on the heating pipes
and crust. These incrustations are like that
strong that they cannot be removed with so-called sootblowers and the heat exchanger
becomes unusable after a short time. One is therefore forced to adjust the gas velocity
to keep in the heat exchanger so high that the coke dust is certainly sufficient cleaning effect
has to keep the heating pipes free from incrustations. But one can do this
Do not avoid relatively severe wear and tear on the heating pipes.
Auch bei kohlebefeuerten Dampferzeugungsanlagen ist es üblich, die
in den Verbrennungsgasen mitgeführte Staubmenge entweder dauernd vollständig oder
dauernd zum Teil durch die nachgeschalteten Wärmetauscher zu führen. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Verbrennungsgase in den Wärmetauschern wird dabei zur Vermeidung von Verschleiß
entsprechend niedrig gewählt. Die -sich bei dieser Betriebsweise einer Wärmetauscheranlage
bildenden Staubablagerungen werden üblicherweise mit sogenannten Rußbläsern entfernt.It is also common for coal-fired steam generation systems to use the
Amount of dust entrained in the combustion gases either permanently or completely
to lead continuously in part through the downstream heat exchanger. The flow rate
the combustion gases in the heat exchangers are used to prevent wear
chosen accordingly low. The -sich in this mode of operation of a heat exchanger system
Dust deposits that form are usually removed with so-called sootblowers.
Es ist schließlich zur Entfernung der Staubablagerungen auch bekannt,
den Verbrennungsgasen vor Eintritt in die Wärmetauscher zusätzlich Staub mittels
Druckluft zuzuführen. Erst durch den erhöhten Staubgehalt der Verbrennungsgase und
die durch die eingeblasene Luft erhöhte Geschwindigkeit tritt dann die gewünschte
Reinigung der Heizrohre ein. Wollte man unter Vermeidung der unzulässigen Beigabe
von Druckluft ein ähnliches Verfahren bei der Abhitzeverwertung an Abstich-Gasgeneratoren
anwenden, so müßte man hinter dem Wärmetauscher entstaubtes Gas abziehen, mittels
eines Gebläses'verdichten, -nochmals mit Staub beladen und dem Wärmetauscher wieder
zuführen. Ein derartiger Aufwand ist untragbar.After all, it is also known to remove dust deposits
dust by means of the combustion gases before they enter the heat exchanger
Supply compressed air. Only because of the increased dust content of the combustion gases and
the speed increased by the blown air then occurs the desired
Cleaning the heating pipes. If you wanted to avoid the inadmissible addition
of compressed air uses a similar process for waste heat recovery on tapping gas generators
apply, one would have to draw off the dust-dedusted gas behind the heat exchanger, by means of
a blower to compress, load again with dust and the heat exchanger again
respectively. Such an effort is unacceptable.
Es wurde nun gefunden, daß man die Nachteile der bekannten Möglichkeiten
zur Reinigung der Heizrohre von Wärmetauschern bei der Abhitzeverwertung an Abstichgeneratoren
vermeidet, wenn -entweder das gesamte vorher grobentstaubte Gas oder nur ein Teil
desselben in bestimmten Abständen mit dem übrigen feinentstaubten Gas durch den
Wärmetauscher geleitet wird. Der Vorteil des auf diese Weise durchgeführten Reinigungsverfahrens
besteht darin, daß wegen der während der Reinigungspausen wirksamen Feinentstaubung
des Gases vor Eintritt in den Wärmetauscher die Gasgeschwindigkeit im Wärmetauscher
beliebig hoch gewählt werden kann, ohne daß der gefürchtete Verschleiß eintritt.
Da höhere Gasgeschwindigkeiten einen höheren Wärmeübergang ergeben, können die wirksamen
Flächen des Wärmetauschers kleiner gehalten werden.It has now been found that the disadvantages of the known options
for cleaning the heating pipes of heat exchangers during waste heat recovery on tapping generators
avoids if - either all of the previously coarsely dedusted gas or only a part
the same at certain intervals with the remaining fine-dusted gas through the
Heat exchanger is passed. The advantage of the cleaning process carried out in this way
is that because of the effective fine dust removal during the cleaning breaks
of the gas before it enters the heat exchanger, the gas velocity in the heat exchanger
can be chosen arbitrarily high without the dreaded wear occurring.
Since higher gas velocities result in a higher heat transfer, the effective
Areas of the heat exchanger can be kept smaller.
An Hand der Abbildung sei die Erfindung näher erläutert. Das aus dem
Gaserzeuger i kommende Gas geht zunächst zur Grobreinigung durch den Staubsack 3,
dann durch den Zyklon 4 und von da in den Wärmetauscher 2. Zwischen dem Staubsack
3 und dem Staubausfallrohr 5 des Zyklons 4 befindet sich eine Verbindungsleitung
6, in die ein Schieber 7 eingebaut ist. Wird dieser Schieber geöffnet, so strömt
ein Teil des Gases vom Staubsack in das Staubausfallrohr des Zyklons. Durch dieses
im Staubausfallrohr des Zyklons nach oben strömeijde Gas wird die Staubabscheidung
im Zyklon verhindert, so daß der Staub von dem aus dem Zyklon strömenden Gas mit
in den Wärmetauscher geführt wird. Es wurde z. B. im Betrieb festgestellt, daß eine
ausreichende Reinigung der Heizrohre auch unter Bedingungen, bei denen sich die
Ablagerungen am stärksten bilden, erreicht wird, wenn der Schieber in der Verbindungsleitung
zwischen Staubsack und Zyklon alle 3 Stunden etwa io bis 15 Minuten lang geöffnet
wird. Während der ganzen übrigenZeit bleibt der Schieber geschlossen, so daß der
gesamte Staub bis auf wenige Prozent vor dem Wärmetauscher abgeschieden wird. Diese
Betriebsweise ist z. B. dann angebracht, wenn man vermeiden will, daß die im Wärmetauscher
ausgeschiedenen Verbindungen mit dem Staub zusammen abgeschieden werden. Die geringe
Staubmenge, die zum Reinigen durch den Wärmetauscher geschickt wird, kann in dem
anschließenden Kühler ausgewaschen und mit dem Kühlwasser abgeführt werden. Ein
weiterer Vorteil dieser Betriebsweise besteht darin, daß praktisch kein Verschleiß
der Heizrohre durch den hartkörnigen Staub eintritt, da ja jeweils nur so lange
Staub durch den Wärmetauscher geschickt wird, bis die Ablagerungen von den Rohren
entfernt sind.The invention is explained in more detail using the illustration. That from the
Gas generator i coming gas first goes through the dust bag 3 for coarse cleaning,
then through the cyclone 4 and from there into the heat exchanger 2. Between the dust bag
3 and the dust discharge pipe 5 of the cyclone 4 is a connecting line
6, in which a slide 7 is installed. If this slide is opened, there is a flow
some of the gas from the dust bag into the cyclone's dust discharge pipe. Because of this
The dust separation takes place in the dust discharge pipe of the cyclone upwardly flowing gas
prevented in the cyclone, so that the dust from the gas flowing out of the cyclone with
is fed into the heat exchanger. It was z. B. found in operation that a
adequate cleaning of the heating pipes even under conditions in which the
Deposits are most pronounced when the slide is in the connecting line
between the dust bag and the cyclone every 3 hours for about 10 to 15 minutes
will. During the rest of the time, the slide remains closed so that the
all dust except for a few percent is separated in front of the heat exchanger. These
Operation is z. B. appropriate if you want to avoid that in the heat exchanger
excreted compounds are deposited together with the dust. The minor one
Amount of dust sent through the heat exchanger for cleaning can be in the
subsequent cooler washed out and discharged with the cooling water. A
Another advantage of this mode of operation is that there is practically no wear
the heating pipes enters through the hard-grained dust, since only so long in each case
Dust is sent through the heat exchanger until the debris is off the pipes
are away.