EP0391038A1 - Soot blower - Google Patents

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EP0391038A1 EP90102629A EP90102629A EP0391038A1 EP 0391038 A1 EP0391038 A1 EP 0391038A1 EP 90102629 A EP90102629 A EP 90102629A EP 90102629 A EP90102629 A EP 90102629A EP 0391038 A1 EP0391038 A1 EP 0391038A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00Details
    • F28G15/003Control arrangements

Abstract

The lance pipe (1) of a soot blower is provided at the front end with nozzles (2) and connected at the rear end via a soot blower valve (9) to a feed for the blowing medium. A throttling device consisting of a diaphragm (17) is arranged in the vicinity of the nozzles (2) inside the lance pipe (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rußbläser mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Ansprüches 1. The invention relates to a soot blower having the features of the preamble of Ansprüches. 1
  • Derartige Rußbläser werden zum Reinigen von Heizflächen zum Beispiel in Kesseln und Wärmetauschern eingesetzt. Such sootblowers are used to clean the heating surfaces, for example, boilers and heat exchangers. Den Rußbläsern wird ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium, zum Beispiel Luft oder Wasserdampf, zugeführt, das in den Düsen auf den im Wärmetauscher herrschenden Umgebungsdruck entspannt wird. The soot blowers is a pressurized gaseous medium, for example air or water vapor, is supplied, which is expanded in the nozzles to the pressure prevailing in the heat exchanger ambient pressure. Die sich am Austritt aus den Düsen bildenden Blasstrahlen dienen dann mit ihrer hohen kinetischen Energie zum Entfernen der unerwünschten Beläge auf den Wärmetauscherflächen. The forming out of the nozzles at the exit blow jets are then used with their high kinetic energy to remove the unwanted deposits on the heat exchanger surfaces.
  • Die Reinigungswirkung eines Rußbläsers ist unter anderem von der Düsengröße und von der Höhe des Druckes abhängig, mit dem das gasförmige Blasmedium in die Düsen einströmt. The cleaning effect of a sootblower is dependent inter alia on the nozzle size and the height of the pressure at which the gaseous blowing medium flows into the nozzle. Bei höherem Druck und/oder größerem Düsendurchmesser strömt eine größere Menge pro Zeiteinheit durch die Düse, und ein höherer Reinigungseffekt wird erzielt. At higher pressure and / or a larger nozzle diameter flows a greater amount per unit time through the nozzle, and a higher cleaning effect is obtained.
  • Üblicherweise beträgt das Druckniveau des Blasmediums im Eintritt in die Düsen zwischen 3 und 20 bar, während in der Zuführungsleitung zu dem Rußbläser in der Regel ein wesentlich höherer Druck herrscht, zum Beispiel 40 bis 60 bar. Typically, the pressure level of the blowing medium at the inlet into the nozzle 3 to 20 bar is, while in the feed line to the sootblowers typically a substantially higher pressure, for example 40 to 60 bar. In den bekannten Rußbläsern wird dieser Druck mittels einer im Rußbläserventil befindlichen, verstellbaren Drosselscheibe auf den zur Reinigung notwendigen Druck reduziert. In the known sootblowers this pressure is contained by means of a soot blower valve in adjustable throttle disc is reduced to the pressure necessary for purification. Von dem Rußbläserventil strömt das Blasmedium dann durch andere, konstruktiv bedingte Bauteile wie zum Beispiel Innen- und Lanzenrohr den Düsen zu. Of the soot blower valve the blowing medium then flows to the nozzle by other design-related components such as indoor and lance tube. Um eine möglichst gute Reinigungswirkung mit dem Rußbläser zu erzielen, muß eine möglichst große Menge des Blasmediums zu den Düsen strömen. In order to achieve the best possible cleaning effect with the soot blower, the largest possible quantity of the blowing medium must flow to the nozzles. Hierbei wirken sich jedoch die in den dem Rußbläserventil nachgeschalteten Strömungsteilen auftretenden hohen Geschwindigkeiten nachteilig aus, da diese zu hohen Druckverlusten und zu einer großen Geräuschentwicklung führen. Here, however, in the downstream of the soot blower valve flow parts occurring high speeds affect adversely, as they lead to high pressure losses and a large noise. Werden die zugelassenen Schallpegelwerte überschritten, so sind entweder aufwendige schallisolierende Verkleidungen erforderlich, oder es muß die Blasmediummenge pro Rußbläser reduziert werden, dh es müssen an einem Kessel oder Wärmetauscher mehr Rußbläser installiert werden. If the approved noise levels are exceeded, either elaborate sound-insulating panels are required or the Blasmediummenge per soot blowers must be reduced, that it must be installed on a boiler or heat exchanger more soot blowers. Beide Wege erhöhen die Kosten der Reinigungsanlage beträchtlich. Both methods significantly increase the cost of the cleaning system.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Rußbläser so zu gestalten, daß der zugelassene Blasmedium-Massenstrom ohne Erhöhung des Druckverlustes und der Geräuschentwicklung gesteigert oder daß bei gleichem Massenstrom der Druckverlust und die Geräuschentwicklung gesenkt werden können. The invention has for its object to design the generic soot blowers so that the approved blowing medium mass flow without increasing the pressure drop and the noise increased, or that the pressure loss and noise can be reduced at the same mass flow.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rußbläser erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. This object is achieved according to the invention in a generic sootblower by the characterizing features of claim 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • Bei der Erfindung wird ausgenutzt, daß eine bestimmte Gasmenge bei höherem Druck infolge des niedrigeren spezifischen Volumens mit einer geringeren Geschwindigkeit durch einen Hohlkörper konstanten Querschnittes strömt. In the invention, use is made that a certain quantity of gas at a higher pressure due to the lower specific volume flows at a lower speed by a hollow body of constant cross-section. Näherungsweise verhält sich das spezifische Volumen vieler Gase umgekehrt proportional dem Druck. Approximately the specific volume of many gases is inversely proportional to the pressure. Beträgt zum Beispiel die Geschwindigkeit in einer Rohrleitung bei 10 bar 200 m/s, so sinkt sie bei sonst gleichen Bedingungen bei 20 bar auf größenordnungsmäßig 100 m/s. Is, for example, the rate in a pipe at 10 bar 200 m / s, so it sinks under otherwise identical conditions at 20 bar on the order of 100 m / s. Wird somit in einem Rußbläser das Blasmedium mit höherem Druck bis möglichst nahe an die Düsen geführt, so reduziert sich die Strömungsgeschwindigkeit entsprechend, und/oder es kann eine größere Menge durchströmen. Is thus in a sootblower the blowing medium as close as possible with a higher pressure up to the nozzles, so the flow velocity is reduced accordingly, and / or it may flow through a larger amount. Da die in einem System verursachten Druckverluste wesentlich von der Strömungsgeschwindigkeit abhängen, vermindert sich der in den wesentlichen Bauteilen des Rußbläsers verursachte Druckverlust, wenn die Druckreduzierung bewußt in die Nähe der Düsen verlegt wird. As the pressure losses caused in a system depend largely on the flow velocity decreases the pressure loss caused in the essential components of the soot blower, when the pressure reduction is deliberately moved to the vicinity of the nozzles.
  • Infolge der geringeren Geschwindigkeiten entfällt häufig die sonst erforderliche Schallisolierung des Rußbläserantriebsteiles. As a result of lower speeds often the otherwise necessary soundproofing Rußbläserantriebsteiles eliminated. Als zusätzlicher Effekt ist hierzu nützlich, daß die Drosseleinrichtung, die selbst auch eine Schallquelle ist, bei der erfindungsgemäßen Anordnung in den Kessel oder den Wärmetauscher verlegt werden kann. As an additional effect is useful for this purpose that the throttle device which is itself a source of sound, can be laid in the inventive arrangement into the boiler or heat exchanger. Die dort entwickelten Geräusche dringen infolge der ohnehin vorhandenen Außenisolierung ohne zusätzliche Schallisolierung des außenliegenden Rußbläserteiles kaum nach außen. The developed there sounds penetrate due to the already existing external insulation without additional sound insulation of the external Rußbläserteiles hardly outward.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. Es zeigen: Show it:
    • Fig. 1 die Seitenansicht eines Rußbläsers, Fig. 1 is a side view of a sootblower,
    • Fig. 2 den Längsschnitt durch einen Rußbläser im Detail und Fig. 2 is a longitudinal section through a sootblower in detail and
    • Fig. 3 den Längsschnitt durch ein Rußbläserventil. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a soot blower valve.
  • Der dargestellte Rußbläser weist ein Lanzenrohr 1 auf, das an seinem vorderen Ende mit Düsen 2 versehen ist. The sootblower shown has a lance tube 1 which is provided at its forward end with nozzles. 2 Das Lanzenrohr 1 ist mit einem von einem Motor 3 angetriebenen Getriebewagen 4 verbunden, der zusammen mit dem Lanzenrohr 1 auf einer ortsfesten Tragschiene 5 verfahrbar ist. The lance tube 1 is connected to a gear driven by a motor 3 carriage 4 which is movable together with the lance tube 1 on a stationary mounting rail. 5 Der Motor 3 kann auch das Lanzenrohr 1 zusätzlich in eine Drehbewegung versetzen, so daß die Düsen 2 in diesem Fall eine schraubenlinienförmige Bewegung ausführen. The motor 3 can also move the lance tube 1 in addition to a rotary movement, so that the nozzle 2 perform a helical movement in this case. Die Endpunkte des Fahrweges des Lanzenrohres 1 sind durch je einen ortsfesten Endschalter bestimmt. The end points of the travel path of the lance tube 1 are determined in each case by a stationary limit switches.
  • Das Lanzenrohr 1 ist durch eine Eintrittsöffnung in einen Wärmetauscher oder einen Kessel einfahrbar, dessen Wandung durch ein Wandrohr 6 angedeutet ist. The lance tube 1 can be moved through an inlet opening in a heat exchanger or a boiler, the wall of which is indicated by a pipe wall. 6 Die Eintrittsöffnung ist von einem Wandkasten 7 zur Abdichtung gegenüber der Außenatmosphäre umgeben. The inlet opening is surrounded by a wall box 7 for sealing against the outside atmosphere. In der Ruhestellung befindet sich das Lanzenrohr 1 mit den Düsen 2 innerhalb des Wandkastens 7. In the rest position, the lance tube 1 is located with the nozzles 2 inside the wall box. 7
  • Das verschiebbare Lanzenrohr 1 umgibt ein ortsfestes Innenrohr 8, dessen hinteres Ende mit einem Anschluß für ein Blasmedium, zum Beispiel Dampf oder Luft, versehen ist. The displaceable lance tube 1 is surrounded by a stationary inner tube 8, whose rear end is provided with a terminal for a blowing medium, for example steam or air. Die Menge des Blasmediums wird über ein auf den Rußbläser angeordnetes Rußbläserventil 9 geregelt. The amount of the blowing medium is regulated by a soot blower valve arranged on the sootblower. 9
  • Das in Fig. 3 näher dargestellte, an sich bekannte Rußbläserventil 9 besteht aus einem Gehäuse 10 mit einem Eingang 11, einem Ausgang 12 und einem Ventilsitz 13. Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine Ventilspindel 14 axial verstellbar, die an ihrem unteren Ende einen mit dem Ventilsitz 13 zusammenwirkenden Absperrkegel 15 trägt. The illustrated in Fig. 3 in more detail, in a known soot blower valve 9 consists of a housing 10 with an input 11, an output 12 and a valve seat 13. Within the housing 10 is a valve spindle 14 axially adjusted, at its lower end a with the valve seat 13 co-acting shut-off cone 15 carries. Stromabwärts des Ventilsitzes 13 ist auf der Ventilspindel 14 verstell- und arretierbar eine Drosselscheibe 16 befestigt. Downstream of the valve seat 13 is adjustable on the valve spindle 14 and can be locked fixed to an orifice plate sixteenth Bei herkömmlichen Rußbläsern dient diese Drosselscheibe 16 dazu, den Druck des Blasmediums am Eintritt in das Rußbläserventil 9 auf den gewünschten Blasdruck vor den Düsen 2 zu reduzieren. In conventional sootblowers this orifice plate 16 serves to reduce the pressure of the blowing medium at the inlet of the soot blower valve 9 to the desired blowing pressure upstream of the nozzles. 2 In Verbindung mit der nachfolgend beschriebenen Gestaltung wird die Drosselscheibe 16 für eine Feineinstellung des Druckes verwendet. In connection with the design described below, the throttle plate 16 is used for fine adjustment of the pressure.
  • Innerhalb des Lanzenrohres 1 ist in der Nähe der Düsen 2 eine Drosseleinrichtung angeordnet. Within the lance tube 1 in the vicinity of the nozzles 2 a throttle device is arranged. Im Betriebszustand des Rußbläsers befindet sich der die Düsen 2 und die Drosseleinrichtung aufnehmende Teil des Lanzenrohres 1 innerhalb des Wärmetauschers. In the operating state of the soot blower, the nozzles 2 and the throttle device is receiving part of the lance tube 1 within the heat exchanger. Die Drosseleinrichtung besteht vorzugsweise aus einer Blende 17, die in das Lanzenrohr 1 durch Verschweißen fest eingesetzt ist. The throttle device is preferably made of a shutter 17, which is fixedly inserted into the lance tube 1 by welding. Das das Lanzenrohr 1 mit vollem Eingangsdruck durchströmende Blasmedium wird erst unmittelbar vor dem Eintritt in die Düsen auf den gewünschten Blasdruck entspannt. The lance tube 1 by flowing the full inlet pressure blowing medium is expanded in the nozzle to the desired blowing pressure until immediately prior to entry.
  • Um den sich stromab der Blende 17 einstellenden Druck des Blasmediums zu kontrollieren, ist eine Druckmeßeinrichtung an dem Rußbläser angeschlosen oder bleibend installiert. To control the autogenous pressure downstream of the orifice 17 of the blowing medium, a pressure gauge is to Mains to the sootblower or permanently installed. Zu diesem Zweck mündet stromab der Blende 17 in das Lanzenrohr 1 eine Meßleitung 18 ein, die zu einem Manometer 19 geführt ist. To this end, opens downstream of the aperture 17 in the lance tube 1 a measuring line 18 which is led to a pressure gauge 19th Bei Rußbläsern mit einem nicht rotierenden Lanzenrohr 1 ist die Meßleitung 18 an der Außenseite des Lanzenrohres 1 verlegt. In soot blowers with a non-rotating lance tube 1, the measuring line is routed along the outside of the lance tube 1 eighteenth Das Lanzenrohr 1 und die Meßleitung 18 sind von einem Hüllrohr 20 umgeben, damit die Eintrittsöffnung in der Wand des Wärmetauschers abgedichtet werden kann. The lance tube 1 and the measuring conduit 18 are surrounded by a cladding tube 20, so that the inlet opening can be sealed in the wall of the heat exchanger. Das Manometer 19 ist an einer solchen Stelle an dem Lanzenrohr 1 gehalten, daß das Manometer 19 auch noch in der Betriebsstellung des Rußbläsers mit weit in den Wärmetauscher eingefahrenem Lanzenrohr außerhalb des Wärmetauschers verbleibt (Stellung 19′ in Fig. 1) und dort abgelesen werden kann. The pressure gauge 19 is kept at such a position on the lance tube 1, that the pressure gauge 19 and in the operating position of the sootblower with far retracted in the heat exchanger lance pipe outside the heat exchanger remains (position 19 'in Fig. 1) and can be read from there ,
  • Die Rußbläser können für die Reinigung von Denox-Katalysatoren eingesetzt werden. The soot blowers can be used for the cleaning of DeNOx catalysts. Dazu wird als Blasmedium Wasserdampf mit einer Temperatur von 320 Grad C und einem Druck von 18 bar verwendet. For this purpose, water vapor having a temperature of 320 degrees C and a pressure of 18 bar is used as a blowing medium. Der Blasdruck vor den Düsen 2 soll 2 bar und die Dampfmenge 1,6 kg/s betragen. The blow pressure from the nozzles 2 to 2 bar and the steam amount be 1.6 kg / s. In der Tafel 1 sind die Werte eingetragen, die sich bei einer Ausbildung des Rußbläsers nach dem Stand der Technik mit einer Druckreduzierung im Rußbläserventil und gemäß der Erfindung mit einer Druckreduzierung unmittelbar vor den Düsen 2 ergeben. In Table 1, the values ​​are entered, resulting in a formation of the soot blower of the prior art with a pressure reduction in the soot blower valve according to the invention and with a reduction in pressure immediately before the nozzle. 2 Es zeigt sich, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Rußbläsers die Geschwindigkeit des Blasmediums in dem Innenrohr 8 von 380 auf 60 m/s und der Schalleistungspegel von 120 auf 75 dB (A) gesenkt werden kann. It is found that can be reduced by the inventive construction of the soot blower, the speed of the blasting medium in the inner tube 8 of 380 to 60 m / s and the sound power level of 120 to 75 dB (A).
    Figure imgb0001

Claims (5)

1. Rußbläser mit einem Lanzenrohr (1), das an seinem vorderen Ende mit Düsen (2) versehen und dessen hinteres Ende über ein Rußbläserventil (9) mit einer Zuführung für ein Blasmedium verbunden ist, wobei innerhalb des Strömungsweges des Blasmediums eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung innerhalb des Lanzenrohres (1) in der Nähe der Düsen (2) angeordnet ist. 1. A sootblower having a lance tube (1) which is provided at its forward end with nozzles (2) and whose rear end is connected by a soot blower valve (9) with a feed for a blast medium, wherein a throttle device is provided within the flow path of the blowing medium characterized in that the throttle means within the lance tube (1) is arranged in the vicinity of the nozzle (2).
2. Rußbläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung aus einer Blende (17) besteht. 2. A sootblower according to claim 1, characterized in that the throttle means comprises an orifice plate (17).
3. Rußbläser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Lanzenrohr (1) stromabwärts der Drosseleinrichtung eine Meßleitung (18) mündet, die mit einem Manometer (19) verbunden ist. 3. A sootblower according to claim 1 or 2, characterized in that in the lance tube (1) downstream of the throttle device a measuring line (18) opens which is connected with a manometer (19).
4. Rußbläser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitung (18) und das Lanzenrohr (1) von einem Hüllrohr (20) umgeben sind. 4. A sootblower according to claim 3, characterized in that the measuring line (18) and the lance tube (1) of a cladding tube (20) are surrounded.
5. Rußbläser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rußbläserventil (9) mit einer Druckverstelleinrichtung versehen ist. 5. A sootblower according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the soot blower valve (9) is provided with a Druckverstelleinrichtung.
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