EP1979678A2 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen

Info

Publication number
EP1979678A2
EP1979678A2 EP07703108A EP07703108A EP1979678A2 EP 1979678 A2 EP1979678 A2 EP 1979678A2 EP 07703108 A EP07703108 A EP 07703108A EP 07703108 A EP07703108 A EP 07703108A EP 1979678 A2 EP1979678 A2 EP 1979678A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
cleaning device
heating
flue gas
heating surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07703108A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ragnar Warnecke
Volker Müller
Odulf Reufer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKS - Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH
Original Assignee
GKS - Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKS - Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH filed Critical GKS - Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH
Publication of EP1979678A2 publication Critical patent/EP1979678A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F23J3/02—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys
    • F23J3/023—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys cleaning the fireside of watertubes in boilers

Definitions

  • Contents of the invention is a method and an apparatus for cleaning heating surfaces in a thermal plant.
  • heating surfaces in particular convective heating surfaces
  • the temperature of the flue gas is gradually reduced and at the same time transmit the energy emitted by the flue gas in the form of heat to a medium.
  • functional heating units in which heating surfaces are provided, in particular superheaters, evaporators and so-called economizers are used.
  • solid and / or pasty fuels used herein may form deposits on the heating surfaces. These deposits lead to a reduction in the heat transfer to the heating surfaces, also by narrowing the flue gas flow cross-sections to increase the flow resistance and can also lead to damage to the surfaces of the heating surfaces, for example, by corrosion.
  • the thermal systems which are designed in particular as boiler systems, are usually run for cleaning when the flue gas temperature at the boiler outlet exceeds the permissible flue gas temperature of the downstream flue gas cleaning system or the pressure drop through the economizer, evaporator or superheater secure operation with stable
  • Heating surfaces are usually formed surfaces of pipes of a pipe system or a tube bundle, various cleaning systems have been developed and used with varying degrees of success.
  • a significant distinction between the cleaning systems is the achievement of cleaning without or with the use of additional cleaning media.
  • the following discussion refers to the systems used to clean convective heating surfaces, and more specifically to the most commonly used systems, namely percussion and steam blowers.
  • the group of striking mechanisms essentially knockers, vibrators and hammer mills, bring a shock impulse to the pipe systems from the outside. This method is based on the principle of perverting. However, this requires hard, brittle caking, which can not be considered as given in all boiler areas.
  • the pipe systems are cleaned with steam pressure.
  • the steam jet exits from nozzles of a lance tube.
  • This method is based on the cleaning effect by pressure and speed of the cleaning medium.
  • the pressure and the velocity decrease with increasing distance from the exit point, so that the cleaning effect also decreases.
  • the number of nozzles in the lance tube By this constellation is not always given that the lane between the tubes in the feed / rotary motion is optimally achieved with the steam jet.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method for cleaning heating surfaces in a thermal installation, in which the disadvantages of the prior art mentioned do not occur.
  • the invention is based on the finding that this object can be achieved by providing a possibility to bring a cleaning device for dispensing cleaning medium in the immediate vicinity of the surface to be cleaned.
  • the object is therefore achieved by a device for cleaning heating surfaces in a thermal system, in which at least one heating surface for heat recovery from the flue gas, which in the thermal
  • the device is characterized in that at least one cleaning system is provided with at least one cleaning device for at least one of the heating surfaces, wherein the cleaning device of one of the side walls of a flue, in particular a boiler train, the thermal system in which the flue gas is guided in the Flue gas, in particular boiler train, is introduced and has a height which is less than an existing between heating surfaces, which belong to a heating unit, existing clear distance.
  • a functional heating unit for example, a superheater, evaporator, economizer, a heat trap, also referred to as a cold trap can be, and / or a pollutant trap called.
  • These functional heating units may comprise one or more heating units, each of which is typically fed by a collector and, for example, represent tube bundles, a group of coiled coils or a multi-flow tube guide.
  • Each heating unit comprises one or more heating elements.
  • a heating element in the context of this invention in particular a pipe coil, tubes of a tube bundle, called pipes of a multi-flow pipe guide.
  • the heating elements provide heating surfaces.
  • Heating surfaces are smoke-side heating surfaces in the context of the invention, in particular the pipe surface of tubes of a tube bundle or of pipe coils.
  • the heating surfaces are the pipe surfaces of internally cooled pipes.
  • the pollutant trap as a heating unit but this can also be designed so that no cooling is provided.
  • the pollutant particles store at the pollutant trap in particular due to deflection of the flue gas stream, exposure of the tubes with electric current and / or the temperature of the tube, which is adjusted by cleaning or kept constant.
  • Sidewalls in the context of the invention are all boiler walls, which limits the boiler interior to the sides of the boiler to the environment.
  • the cleaning device which is introduced into the flue, in particular boiler train, and whose height is according to the invention low, for example, has a round cross-section.
  • the height of the cleaning device in this case corresponds to the diameter of the cleaning device.
  • the cleaning device serves in particular for supplying cleaning medium, in particular liquid cleaning medium, to the at least one heating surface.
  • the heating surfaces in particular the convective heating surfaces, such as the heating surfaces, that is, the tube surfaces, the superheater and the economizer, in part, the evaporator and so-called heat traps or a deposition surface, which is also referred to as pollutant trap are in thermal systems usually through Pipe systems of the heating units formed and the tubes, that is, the heating elements of the heating units are mainly at right angles to the flow direction of the flue gas.
  • a cleaning device on a side wall of the flue, in particular boiler train this can be in the immediate vicinity of the heating surface to be cleaned, ie tube surface, brought. This is not reliably possible with an introduction, for example through the boiler ceiling, since additional heating surfaces or pipes or entire functional heating units are optionally arranged above the heating surface to be cleaned and thus hinder the vertical access to the heating surface.
  • additional heating surfaces or pipes or entire functional heating units are optionally arranged above the heating surface to be cleaned and thus hinder the vertical access to the heating surface.
  • the cleaning device can also be brought close to individual heating surfaces and also between closely spaced heating surfaces, such as between tubes of a tube bundle.
  • the height of the cleaning device or the diameter of the cleaning device can be at a clearance of the tubes of a tube bundle to each other by 110mm, for example in the range of 50mm to 100mm.
  • a discharged via the cleaning device cleaning medium can thereby reach the reliable and targeted to be cleaned heating surface.
  • the cleaning medium can also reach the surface to be cleaned even with a small initial pressure.
  • the cleaning device has a height that is less than the clear distance between adjacent heating elements of a heating unit.
  • the heating unit represents, for example, a tube bundle
  • the height of the cleaning device or its diameter is dimensioned such that it is smaller than the distance between two adjacent tubes of this tube bundle.
  • Adjacent in this context means the arrangement of pipes without the presence of further pipes in the space between these pipes.
  • adjacent heating elements can also represent tubes of two heating units, which are arranged offset to one another.
  • the cleaning device has a height that is less than the clear distance between adjacent heating surfaces of a heating element.
  • the cleaning device can be brought between the longitudinally extending pipe sections of a pipe coil, which run parallel to one another.
  • this can thus be brought into the different areas of heating units, for example, between pipes of a tube bundle.
  • the introduction opening for the cleaning device is preferably in
  • the introduction openings for the cleaning device can be arranged, for example, in front of the first row of tubes and / or between rows of tubes of a tube bundle and / or in front of the first longitudinally extending tube section of a tube coil and / or between tube sections of a tube coil extending in parallel.
  • the From the flue gas streamed pipe surface that is, the flue gas side heating surface of the pipe to be cleaned.
  • both a heating surface located in the direction of the flue gas upstream and / or downstream of the cleaning device and, if appropriate, laterally arranged heating surfaces can be cleaned with the cleaning device.
  • a three-dimensional cleaning can take place around the cleaning device.
  • several introduction openings for cleaning devices and at the same time several cleaning devices can be provided.
  • the introduction opening for the cleaning device preferably has a device for closing the introduction opening.
  • the cleaning device is designed to be mobile and can be removed from the system. Removal from the plant in this context essentially means removal from the boiler room. If the cleaning device designed mobile, it can at different times in different places in boiler trains but also on other lines or
  • Plants are used. The provision of separate cleaning devices for different heating surfaces is not required, so that the manufacturing and operating costs of the system can be reduced.
  • the cleaning device can be operated manually, semi-automatically or automatically.
  • the cleaning device preferably has at least one outlet for a cleaning medium.
  • a cleaning medium In the case of longitudinally extending cleaning devices, such as lances, a discharge from the cleaning medium to heating surfaces which are adjacent to the cleaning device, in particular in FIG Flow direction of the flue gas before and / or behind the cleaning device.
  • pipe coverings can be removed through an outlet of cleaning medium in the feed direction of the cleaning device.
  • the cleaning system comprises
  • Outlets may be outlet ports or other suitable outlet devices.
  • the geometry of the outlets can be chosen so that they deliver, for example, a stream of cleaning medium upwards and downwards. But it is also possible to use nozzles in which over the entire circumference of the lance cleaning medium is discharged and thus all the heating surfaces located around the lance are subjected to the cleaning medium.
  • the geometry of the outlets can be used to influence their effective radius.
  • the cleaning device Since the cleaning device has a low height and is introduced via the side wall of the flue gas pass, in particular boiler pass, a targeted cleaning of individual heating surfaces can take place in different levels.
  • the third or fourth row of a tube bundle, which forms a heating unit can be cleaned reliably, which is not possible with cleaning devices which operate at high pressure.
  • the cleaning devices of the prior art because of the high pressure of the cleaning medium, the cleaning devices of the prior art usually have a large height or have a larger diameter and thus are not introduced into the small distances between heating elements of a heating unit, for example, between pipes or rows of tubes of a tube bundle can.
  • these cleaning devices must have a greater distance to the heating surface due to the applied by this larger pressure.
  • impulse-powered cleaning devices of the prior art the pulse is also after a few rows of tubes a
  • the cleaning system may according to the invention have a control and in the control end positions for an automatic operation of the cleaning device can be deposited.
  • the end positions can be realized in the control by limit switches. In a horizontal movement of the cleaning device, the end positions usually correspond approximately to the positions of the side walls.
  • Horizontal in the sense of the invention an imaginary plane or distance is perpendicular to the vertical, which may differ in space with a given angle from this imaginary plane, but without reaching the vertical. Horizontal in the sense of the invention is thus any direction that has a horizontal direction component that is not equal to zero.
  • the cleaning system may additionally or alternatively have a control that serves for pressure monitoring and / or flow control for the cleaning medium.
  • the cleaning device is more flexible.
  • the pressure and the amount of control can be adjusted depending on the geometry of the outlet for the cleaning medium and the geometric and thermal conditions or pollution and flow conditions in the vicinity of the cleaning device.
  • the entry depth of the cleaning device in the flue, in particular boiler train, can be controlled via the end positions of the cleaning device.
  • the cleaning device may be aligned transversely or parallel to the longitudinal axis of the surface to be cleaned.
  • a longitudinal axis in this case the longitudinal extent of the surface is referred to.
  • this is particularly the axis of the straight pipe sections of the coil, which are usually parallel to each other.
  • the present invention relates to a method for cleaning a heating surface in a thermal installation in which at least one heating surface is provided for recovering heat from the flue gas which is produced in the installation.
  • the method is characterized in that the temperature of a coating formed on the heating surface is lowered by applying a cleaning medium.
  • the covering on the heating surface may be a continuous covering but also a local deposition.
  • the temperature change of the lining changes the physical properties of the lining, in particular its extent. The lining will therefore contract and thus detach from the heating surface.
  • This cleaning method is particularly suitable for the cleaning of convective heating surfaces in a thermal plant, since there usually allow the temperature conditions such a detachment.
  • the cleaning medium is introduced via a cleaning device via one of the side walls of a flue, in particular boiler flue, in a boiler train of the thermal system and applied under low pressure to the at least one heating surface.
  • a cleaning device via one of the side walls of a flue, in particular boiler train, takes place, this can be brought into the vicinity of the heating surfaces to be cleaned.
  • the convective boiler trains in which the heating surfaces are usually provided in heating units in the form of horizontally or vertically extending tube bundles. Due to the proximity to the heating surface to be cleaned a very placed cleaning effect can be generated. Through this targeted cleaning and the amount of cleaning medium required can be minimized.
  • Cleaning medium can be selected. This low pressure is advantageous because it can be realized even with small dimensions, in particular at a low height of the cleaning device.
  • the cleaning device can thus be brought very close to a heating surface and optionally even between heating surfaces, for example, in a tube bundle introduced.
  • the cleaning medium which is introduced via the cleaning device, has a temperature which is lower than the temperature of the coverings on the surface to be cleaned.
  • the temperature is lower than the temperature that the pads on the outside, that is, the side facing away from the heating surface or the tube surface. These Temperature is usually higher than the temperature of the heating surface itself.
  • the temperature difference between the coating and the cleaning medium when hitting the coating is, for example, greater than 100 K.
  • the cleaning effect is achieved by applying the cleaning medium, which is preferably a liquid, to the coverings and / or deposits.
  • the cleaning medium which is preferably a liquid
  • Due to the Leidenfrost ' cal phenomenon forms around the liquid droplets introduced into the flue gas stream a steam envelope. Gases or vapors are poor heat conductors, so that the liquid drop does not spontaneously evaporate despite the high ambient temperatures, even greater than 600 0 C.
  • the liquid droplet despite its low velocity, reaches the deposition surfaces or the adhering deposits and / or deposits.
  • the deposits and / or deposits are cooled, inter alia, by evaporation of the liquid. This results in embrittlement and stress in the linings and / or deposits, which they are solved.
  • the lower temperature of the cleaning medium when hitting the covering can also be realized in the method according to the invention, since the cleaning medium is discharged in the vicinity of the heating surface to be cleaned from the cleaning device and a strong heating of the cleaning medium is not to be feared in the rule.
  • the cleaning medium can, as already mentioned above, be dispensed in different directions from the cleaning device. According to a preferred embodiment, the cleaning medium is discharged from the cleaning device in another vertical direction.
  • the cleaning device is discharged in a direction that relative to the surface to be cleaned has a vertical directional component, which is not equal to zero. This results, among other things, in a cleaning plane perpendicular to the preferred orientation or feed direction of the cleaning device. By moving the cleaning device in the horizontal direction creates a cleaning plane, which is shifted and thus reaches a significant proportion of the surface of the heating surface.
  • the cleaning medium may be water.
  • the advantage of using water is that stress on the overall system is not expected, and this cleaning medium causes low procurement costs.
  • a liquid cleaning medium and in particular of water in the method according to the invention, the covering on the heating surface can be wetted.
  • a liquid such as water, increases the weight of the lining and thus promotes detachment from the heating surface.
  • the cleaning medium is preferably released from the cleaning device at a low pressure, that is, a low pre-pressure, of less than 10 bar, preferably less than 6 bar.
  • the pressure is controlled so that it is adjusted depending on the distance to the heating surfaces to be cleaned.
  • the pressure is set to a value that ensures that the cleaning medium impinges on the heating surface. However, a considerable impulse when striking should be avoided.
  • the cleaning medium can also be dispensed without pressure from the cleaning device. In this case, the cleaning medium is transported only to the outlet and can reach there by gravity to a heating surface located below the cleaning device. In this case, the heating surface is sprinkled with the cleaning medium.
  • the cleaning device is preferably moved during the cleaning of the heating surface in the horizontal direction. Even if only a single outlet for the cleaning medium, for example at the lance tip, is provided on the cleaning device, a heating surface can be cleaned substantially over its entire length when guiding the cleaning device parallel to the longitudinal axis of the heating surface, in particular of tubes in vertically guided cleaning devices and horizontal heating surfaces is not possible or only with great effort.
  • the cleaning is preferably carried out during the operation of the thermal system.
  • a detachment of the pads from the heating surfaces can be ensured by peeling.
  • heat can be removed from the covering under these temperature conditions in a simple manner and thus the detachment of the covering can be achieved.
  • the cleaning method according to the invention on the intended operation of the boiler has only minor side effects, so that a largely undisturbed operation is guaranteed.
  • the cleaning medium is preferably discharged with the removed contaminants via the discharge device or with the flue gas.
  • This is possible in the method according to the invention, since the amount of cleaning medium due to the proximity of the cleaning device to the surface to be cleaned and the leading to the detachment of the coating conditions, in particular the temperature reduction of the coating can be kept low. Adhesion of moist dust in the discharge device, in particular a discharge hopper is therefore unlikely to be expected.
  • a reliable cleaning of the heating surfaces in particular the surfaces of pipe coils and surfaces of pipes of a tube bundle can be achieved and thereby on the one hand, an optimal heat transfer to the heating surfaces are guaranteed.
  • closing the flue gas path between the pipe systems can be prevented by the cleaning, whereby an increase in the pressure loss in the boiler interior over the travel time is reduced.
  • the removal of accumulating on the pipes pollutants attack the surface, for example by corrosion, can be avoided.
  • Figure 1 a schematic representation of a waste incineration boiler with vertical boiler trains
  • Figure 2 a schematic block diagram of an embodiment of a
  • FIG. 3 a schematic representation of a waste incineration boiler with horizontal boiler trains
  • Figure 4 a schematic representation of an embodiment of
  • Figure 5 a photograph of a crude pipe system
  • Figure 6 a photograph of a pipe system cleaned during operation
  • Figure 7 a schematic sectional view of the position of a
  • the present invention will be described essentially with reference to a countercurrent furnace with 4-pass vertical vessel.
  • the schematic Construction of such a boiler is shown in FIG.
  • the invention can also be used in other firing and boiler types.
  • the thermal plant which is a waste incineration plant in FIG. 1, has a furnace 15 and four vertical boiler passes 16, 17, 18 and 19.
  • the boiler trains 16 and 17 are here Leerman in which there is a transfer of heat by radiation on the walls of the boiler trains.
  • To the empty lines 16, 17 close in flue gas direction R boiler trains 18, 19 with convective functional heating units.
  • a heat trap 21 and four superheaters 22.1 to 22.4 are arranged in the third boiler train 18.
  • four economizers 23.1 to 23.4 are arranged.
  • These functional heating units which have heating units with a number of convective heating surfaces, are designed as piping systems.
  • the structure of the pipe systems, each of which is a heating unit, is shown schematically in Figure 4, the heating surfaces being formed by tubes.
  • the combustion of fuels in the combustion chamber 15 produces, inter alia, gaseous, liquid and solid pollutants. These are carried in the flue gas stream R.
  • the convective heating surfaces of the functional heating units heat trap [21], superheater [22.1 to 22.4], economiser [23.1 to 23.3]) are exposed to pollutants.
  • the formed as a pipe system convective heating surfaces of the functional heating units 21; 22; 23 are in the flue gas flow R (see Fig. 4) in the following boiler trains 18; 19.
  • the temperature range of the flue gas in the region of entry into the superheater is, for example, depending on the travel time 550 0 C to 650 0 C.
  • the cleaning device here comprises as a cleaning device a substantially horizontally guided lance 1 with specially constructed nozzle 2.
  • the lance 1 is introduced through the boiler wall in the boiler interior.
  • the geometry of the lance 1 is selected so that the outlet openings 2 at the points to be cleaned in the space between the pipe systems [Fig. 4], i. between the individual tubes of the heating unit, for example, between the tubes of a Mehrflumble pipe system, can get.
  • the lance 1 is by means of a drive 4 in the space between the pipe systems [Fig. 4].
  • two limit switches 5 and 6 can switch the drive 4 in a reverse or in the standstill.
  • the supply of the lance 1 with the cleaning medium via a supply, such as a flexible hose 3.
  • a control roller 7 gives a pulse to open (close) of the solenoid valve 8 after the lance 1 has reached the boiler inside (-Outside).
  • a pulse for opening the solenoid valve 8 are given.
  • the cleaning effect is achieved by a stream of cleaning medium drops.
  • This stream acts in the direction of the pipe system, that is, on the individual pipes, with a profile depending on the geometric and procedural conditions.
  • the effective area can be adjusted from the parameters cleaning medium pressure and nozzle geometry. Due to the given dimensions, the system can work with a low cleaning medium pressure. This blow damage to the heating surfaces can be avoided.
  • the cleaning effect due to the above-described relationships and the resulting detachment of the coverings can therefore be used particularly efficiently in the method according to the invention.
  • the arrangements of the cleaning device, in particular the lance 1, in the boiler trains 16 to 19 during cleaning is indicated schematically in Figures 1 and 4.
  • the lances protrude into the image plane and are located at the clear distance A between the tubes of the heating units of the functional heating units 21 to 23.
  • FIG 3 shows another embodiment of a thermal plant in which the boiler trains are arranged horizontally. Also in this system, the lances 1 protrude into the image plane and thus extend between the tubes of the heating units 21 to 23.
  • the heating units 21 and 22.1 are shown schematically. Here, in each case a heating element of the respective heating units 21, 22.1 is shown.
  • the heating units represent pipe coils here. Further raw coils are arranged in front of and behind the plane of the drawing.
  • the cleaning device 1 or lance 1 is shown in Figure 4 in an orientation in which this protrudes into the image plane. However, it is also possible that the lance 1 is guided in the image plane, that is, along the parallel pipe sections of the coils.
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of heating elements in the form of tubes, for example a tube bundle, and a cleaning device 1 introduced therein in a vertical sectional view.
  • the illustrated arrangement may be, for example, the functional heating unit of the superheater 22.1.
  • the lance 1 is arranged between four tubes of the superheater pact 22.1 and can thus clean all four tubes.
  • the diameter of the lance is less than the clear distance A between the tubes of the heating element 25 and also as the clear distance A between adjacently offset from each other arranged tubes of two adjacent heating elements 25th
  • FIG. 6 shows the inlet opening for the cleaning device. Furthermore, in FIG. 6, the pipes of the pipe system can be seen on the left side, whereas in the case of an unpurified pipe system in FIG. 5, the pipes are not visible.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment. In particular, it is also possible to provide more than the cleaning level shown in the figures. This can be realized by the provision of additional outlet openings on the lance. The selection of the parameters
  • Quantity and form of the cleaning medium is preferably adjusted so that it comes to a cleaning effect without damage to the pipe surface by, for example, abrasion.
  • the outlet of the cleaning medium is preferably carried out via one or more nozzles on a lance.
  • other outlet devices may be used.
  • the application of the cleaning medium takes place symmetrically, so as to cause no reaction forces on the lance.
  • the cleaning device preferably has a low design and can thus reach between the tubes of the pipe systems, that is, the heating units.
  • the exit angle of the cleaning medium can be adapted to the requirements of geometry of the pipe systems and process engineering conditions. The exit angle is usually determined by the outlets and their orientation. But it is also possible to use other devices, such as obstacles, in the form of baffles to direct the cleaning medium flow in the desired direction.
  • the heating surfaces in particular the
  • Pipe systems of the heating units are cleaned so well that can preferentially deposit new solid or condensable pollutants, which can then be replaced in a further purification step.
  • a deposition of pollutants on the heating surfaces and a targeted discharge of pollutants from the boiler can be done.
  • the invention allows cleaning during boiler operation.
  • cleaning can be carried out without lowering the boiler load, and the removed dusts and deposits can generally reach the boiler ash discharge systems in a dry state.
  • the invention has been described essentially with reference to a combustion plant, in particular a waste incineration plant.
  • the invention is not limited to this type of thermal systems. It is also within the scope of the invention to use the cleaning device in another thermal installation, such as a cement making apparatus, and to carry out the method according to the invention in this annex. If the thermal installation is a plant different from a waste incineration plant, the boiler flues mentioned in the description are to be understood as the flues of the thermal plant.
  • the other features and advantages of the invention, which have been described with respect to the waste incineration plant apply to other thermal systems - as applicable - accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Reinigen von Heizflächen in einer thermischen Anlage beschrieben, in der zumindest eine Heizfläche zur Wärmegewinnung aus dem Rauchgas, das bei der thermischen Umsetzung eines Einsatzstoffes entsteht, vorgesehen ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Reinigungsvorrichtung für zumindest eine der Heizflächen vorgesehen ist, die von einer der Seitenwände eines Kesselzuges der thermischen Anlage, in dem das Rauchgas geführt ist, in den Kesselzug eingebracht wird. Weiterhin wird ein Verfahren zum Reinigen von Heizflächen beschrieben. Mit der Erfindung ist es möglich, die Rohrsysteme wie Überhitzer, Economiser und Verdampfer im laufenden Kesselbetrieb von Belägen zu befreien, damit den Wärmeübergang zu optimieren, ein Ansteigen des Druckverlustes im Kesselinnenraum über die Reisezeit zu vermindern und/oder Schadstoffe von den Rohren entfernen zu können.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Heizflächen in thermischen
Anlagen
Inhalt der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Heizflächen in einer thermischen Anlage.
In thermischen Anlagen, insbesondere Müll-, Ersatzbrennstoff- und Biomasse- Verbrennungsanlage, sind Heizflächen, insbesondere konvektive Heizflächen, in dem Rauchgasstrom vorgesehen. Über diese Heizflächen wird die Temperatur des Rauchgases sukzessive abgebaut und gleichzeitig die vom Rauchgas abgegebene Energie in Form von Wärme an ein Medium übertragen. Als funktionale Heizeinheiten, in denen Heizflächen vorgesehen sind, werden insbesondere Überhitzer, Verdampfer und so genannte Economiser verwendet. In thermischen Anlagen kann es durch feste und/oder pastöse Brennstoffe, die hierin verwendet werden, zur Bildung von Belägen auf den Heizflächen kommen. Diese Beläge führen zum einen zu einer Verringerung der Wärmeübertragung an den Heizflächen, ferner durch Verengen der Rauchgas-Strömungsquerschnitte zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes und können auch zu einer Beschädigung der Oberflächen der Heizflächen, beispielsweise durch Korrosion, führen.
Die thermischen Anlagen, die insbesondere als Kesselanlagen ausgestaltet sind, werden in der Regel dann zur Reinigung abgefahren, wenn die Rauchgastemperatur am Kesselaustritt die zulässige Rauchgastemperatur der nachgeschalteten Rauchgasreinigungsanlage überschreitet oder der Druckverlust über die Economiser, Verdampfer beziehungsweise Überhitzer einen gesicherten Betrieb mit stabilen
Unterdruck im rauchgasbeaufschlagten Kesselinnenraum unmöglich macht oder ein Schaden in der Kesselanlage auftritt. Diese Betriebsunterbrechungen haben entscheidenden Einfluss auf die Verfügbarkeit der Verbrennungsanlage und somit auf die wirtschaftliche Effizienz.
Zur Abreinigung der konvektiven funktionalen Heizeinheiten, bei denen die
Heizflächen in der Regel Oberflächen von Rohren eines Rohrsystems oder eines Rohrbündels ausgebildet sind, sind verschiedene Reinigungssysteme entwickelt worden und mit unterschiedlichem Erfolg im Einsatz.
Eine wesentliche Unterscheidung der Reinigungssysteme erfolgt über die Erzielung der Reinigung ohne oder mit Verwendung zusätzlicher Reinigungsmedien. Die nachfolgende Betrachtung bezieht sich auf die zur Reinigung konvektiver Heizflächen genutzten Systeme, und speziell auf die am häufigsten eingesetzten Systeme, nämlich Schlagwerke und Dampfbläser.
Die Gruppe der Schlagwerke, im Wesentlichen Klopfer, Rüttler und Hammerwerke bringen von außen einen Schlagimpuls auf die Rohrsysteme. Dieses Verfahren beruht auf dem Prinzip des Reinigens durch Erschüttern. Dieses setzt jedoch harte, spröde Anbackungen voraus, welche nicht in allen Kesselbereichen als gegeben betrachtet werden können.
Bei der Gruppe der Dampfbläser werden die Rohrsysteme mit Dampfdruck gereinigt. Hierbei tritt der Dampfstrahl aus Düsen eines Lanzenrohres aus. Dieses Verfahren basiert auf dem Reinigungseffekt durch Druck und Geschwindigkeit des Reinigungsmediums. Jedoch nehmen der Druck und die Geschwindigkeit mit zunehmendem Abstand vom Austrittspunkt ab, so dass die Reinigungswirkung ebenfalls abnimmt. Außerdem variiert je nach Einsatzort und Bauform des Dampfbläsers die Anzahl der Düsen im Lanzenrohr. Durch diese Konstellation ist nicht immer gegeben, dass die Gasse zwischen den Rohren bei der Vorschub/Drehbewegung optimal mit dem Dampfstrahl erreicht wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von Heizflächen in einer thermischen Anlage zu schaffen, bei denen die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem eine Möglichkeit geschaffen wird, eine Reinigungsvorrichtung zur Abgabe von Reinigungsmedium in die unmittelbare Nähe der zu reinigenden Oberfläche zu bringen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteile und Merkmale, die bezüglich der Vorrichtung beschrieben werden, gelten - soweit anwendbar - entsprechend für das Verfahren und umgekehrt. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe daher gelöst durch eine Vorrichtung zum Reinigen von Heizflächen in einer thermischen Anlage, in der zumindest eine Heizfläche zur Wärmegewinnung aus dem Rauchgas, das bei der thermischen
Umsetzung eines Einsatzstoffes entsteht, vorgesehen ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Reinigungsanlage mit zumindest einer Reinigungsvorrichtung für zumindest eine der Heizflächen vorgesehen ist, wobei die Reinigungsvorrichtung von einer der Seitenwände eines Rauchgaszuges, insbesondere eines Kesselzuges, der thermischen Anlage, in dem das Rauchgas geführt ist, in den Rauchgaszug, insbesondere Kesselzug, eingebracht ist und eine Höhe aufweist, die geringer ist, als ein zwischen Heizflächen, die zu einer Heizeinheit gehören, bestehender lichter Abstand.
Im Sinne der Erfindung wird als funktionale Heizeinheit beispielsweise ein Überhitzer, Verdampfer, Economiser, eine Wärmefalle, die auch als Kältefalle bezeichnet werden kann, und / oder eine Schadstofffalle bezeichnet. Diese funktionalen Heizeinheiten können eine oder mehrere Heizeinheiten umfassen, die jeweils in der Regel von einem Sammler gespeist werden und beispielsweise Rohrbündel, eine Gruppe von Rohrschlangen oder eine mehrflutige Rohrführung darstellen. Jede Heizeinheit umfasst ein oder mehrere Heizelemente. Als Heizelement wird im Sinne dieser Erfindung insbesondere eine Rohrschlange, Rohre eines Rohrbündels, Rohre einer mehrflutigen Rohrführung bezeichnet. Durch die Heizelemente werden Heizflächen zur Verfügung gestellt. Heizflächen sind im Sinne der Erfindung rauchseitige Heizflächen, insbesondere die Rohroberfläche von Rohren eines Rohrbündels oder von Rohrschlangen. An den Heizflächen kann das Rauchgas Wärme abgeben. In der Regel sind die Heizflächen die Rohroberflächen von innengekühlten Rohren. Im Fall der Schadstofffalle als Heizeinheit kann diese aber auch so ausgestaltet sein, dass keine Kühlung vorgesehen ist. In diesem Fall lagern sich die Schadstoffpartikel an der Schadstofffalle insbesondere aufgrund von Umlenkung des Rauchgasstroms, Beaufschlagung der Rohre mit elektrischem Strom und/oder der Temperatur des Rohres, die durch Reinigung eingestellt wird beziehungsweise konstant gehalten wird, ab. Seitenwände im Sinne der Erfindung, sind alle Kesselwände, die den Kesselinnenraum an den Seiten des Kessels zur Umwelt begrenzt. Namentlich sind dies die linke und rechte Seitenwand, die Vorder- und Rückwand sowie ggf. die Trichter. Die Reinigungsvorrichtung, die in den Rauchgaszug, insbesondere Kesselzug, eingebracht wird und deren Höhe erfindungsgemäß gering ist, besitzt beispielsweise einen runden Querschnitt. Die Höhe der Reinigungsvorrichtung entspricht in diesem Fall dem Durchmesser der Reinigungsvorrichtung. Die Reinigungsvorrichtung dient insbesondere der Zuführung von Reinigungsmedium, insbesondere von flüssigem Reinigungsmedium, zu der mindestens einen Heizfläche.
Die Heizflächen, insbesondere die konvektiven Heizflächen, wie die Heizflächen, das heißt die Rohroberflächen, der Überhitzer und der Economiser, teilweise auch der Verdampfer und so genannter Wärmefallen oder einer Abscheidungsfläche, die auch als Schadstofffalle bezeichnet wird, sind bei thermischen Anlagen in der Regel durch Rohrsysteme der Heizeinheiten gebildet und die Rohre, das heißt die Heizelemente der Heizeinheiten befinden sich überwiegend im rechten Winkel zur Strömungsrichtung des Rauchgases. Durch ein Einbringen einer Reinigungsvorrichtung über eine Seitenwand des Rauchgaszuges, insbesondere Kesselzuges, kann diese in unmittelbare Nähe der zu reinigenden Heizfläche, d.h. Rohroberfläche, gebracht werden. Dies ist bei einer Einführung beispielsweise durch die Kesseldecke nicht zuverlässig möglich, da weitere Heizflächen beziehungsweise Rohre oder ganze funktionale Heizeinheiten gegebenenfalls oberhalb der zu reinigenden Heizfläche angeordnet sind und somit den vertikalen Zugriff zu der Heizfläche behindern. Weiterhin ist bei der seitlichen Einbringung der
Reinigungsvorrichtung eine Kessellastabsenkung der thermischen Anlage nicht notwendig.
Durch die erfindungsgemäße niedrige Bauweise der Reinigungsvorrichtung zumindest in dem Bereich, in dem diese in den Rauchgaszug, insbesondere Kesselzug, eingebracht wird, kann die Reinigungsvorrichtung zudem nahe an einzelne Heizflächen und auch zwischen nahe beieinander liegende Heizflächen, wie beispielsweise zwischen Rohre eines Rohrbündels gebracht werden. Die Höhe der Reinigungsvorrichtung beziehungsweise der Durchmesser der Reinigungsvorrichtung kann bei einem lichten Abstand der Rohre eines Rohrbündels zueinander von 110mm beispielsweise im Bereich von 50mm bis 100mm liegen. Ein über die Reinigungsvorrichtung abgegebenes Reinigungsmedium kann dadurch zuverlässig und gezielt zu der zu reinigenden Heizfläche gelangen. Durch den erfindungsgemäß möglichen geringen Abstand zu der zu reinigenden Heizfläche kann das Reinigungsmedium zudem auch bei geringem Vordruck zu der zu reinigenden Oberfläche gelangen.
Bei Reinigungsvorrichtungen des Standes der Technik, wie beispielsweise bei Dampfbläsern, bei denen Reinigungsmedium unter hohem Druck zum Entfernen von Belägen auf Heizflächen gerichtet ist, kann eine Beschädigung der Oberfläche der Heizfläche durch Erosion auftreten. Bei dem erfindungsgemäß möglichen geringen Druck ist eine solche Beschädigung der Heizfläche nicht zu befürchten. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vielmehr ein schonendes Reinigen der Heizflächen erfolgen.
Vorzugsweise weist die Reinigungsvorrichtung eine Höhe auf, die geringer als der lichte Abstand zwischen benachbarten Heizelementen einer Heizeinheit ist. Stellt die Heizeinheit beispielsweise ein Rohrbündel dar, so ist die Höhe der Reinigungsvorrichtung beziehungsweise deren Durchmesser so bemessen, dass dieser geringer ist, als der Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren dieses Rohrbündels. Benachbart bedeutet in diesem Zusammenhang die Anordnung von Rohren ohne das Vorliegen weiterer Rohre im Zwischenraum zwischen diesen Rohren. Insofern können benachbarte Heizelemente auch Rohre zweier Heizeinheiten darstellen, die zueinander versetzt angeordnet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung eine Höhe auf, die geringer als der lichte Abstand zwischen benachbarten Heizflächen eines Heizelementes ist. In diesem Fall kann die Reinigungsvorrichtung beispielsweise zwischen die sich längs erstreckenden Rohrabschnitte einer Rohrschlange gebracht werden, die parallel zueinander verlaufen.
Mit der Dimensionierung der erfindungsgemäß verwendeten Reinigungsvorrichtung kann diese somit in die unterschiedlichsten Bereiche von Heizeinheiten, beispielsweise auch zwischen Rohre eines Rohrbündels gebracht werden.
Die Einbringungsöffnung für die Reinigungsvorrichtung ist vorzugsweise in
Rauchgasrichtung vor und/oder zwischen mindestens zwei Heizflächen angeordnet. Die Einbringungsöffnungen für die Reinigungsvorrichtung können beispielsweise vor der ersten Rohrreihe und/oder zwischen Rohrreihen eines Rohrbündels und/oder vor dem ersten sich längs erstreckenden Rohrabschnitt einer Rohrschlange und / oder zwischen sich parallel erstreckenden Rohrabschnitten einer Rohrschlange angeordnet sein. Insbesondere kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die vom Rauchgas angeströmte Rohroberfläche, das heißt die rauchgasseitige Heizfläche des Rohres, gereinigt werden. Durch eine geeignete Positionierung kann mit der Reinigungsvorrichtung sowohl eine in Rauchgasrichtung vor und/oder nach der Reinigungsvorrichtung befindliche Heizfläche und gegebenenfalls auch seitlich dazu angeordnete Heizflächen gereinigt werden. Es kann somit eine dreidimensionale Reinigung um die Reinigungsvorrichtung erfolgen. An einem Rauchgaszug, insbesondere Kesselzug, können mehrere Einbringungsöffnungen für Reinigungsvorrichtungen sowie gleichzeitig mehrere Reinigungsvorrichtungen vorgesehen sein.
Die Einbringungsöffnung für die Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Einrichtung zum Verschließen der Einbringungsöffnung auf. Hierdurch kann zwischen Reinigungszyklen, die während des Betriebes der thermischen Anlage durchgeführt werden, die Seitenwand des Kesselzuges verschlossen werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Reinigungsvorrichtung mobil ausgestaltet und kann von der Anlage entfernt werden. Ein Entfernen von der Anlage bedeutet in diesem Zusammenhang im Wesentlichen das Entfernen aus dem Kesselraum. Ist die Reinigungsvorrichtung mobil ausgestaltet, so kann diese zu unterschiedlichen Zeiten an unterschiedlichen Orten in Kesselzügen aber auch an anderen Linien oder
Anlagen verwendet werden. Das Vorsehen separater Reinigungsvorrichtungen für unterschiedliche Heizflächen ist dabei nicht erforderlich, so dass die Herstellungsund Betriebskosten der Anlage verringert werden.
Die Reinigungsvorrichtung kann manuell, semiautomatisch oder automatisch betrieben werden.
Die Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Auslass für ein Reinigungsmedium auf. Bei sich längs erstreckenden Reinigungsvorrichtungen, wie Lanzen, kann somit eine Abgabe vom Reinigungsmedium an Heizflächen erfolgen, die zu der Reinigungsvorrichtung benachbart sind, insbesondere in Strömungsrichtung des Rauchgases vor und/oder hinter der Reinigungsvorrichtung liegen. Außerdem können Rohrbeläge durch einen Auslass von Reinigungsmedium in Vorschubrichtung der Reinigungsvorrichtung entfernt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Reinigungsanlage als
Reinigungsvorrichtung eine Lanze. An dieser Lanze kann beispielsweise im Bereich der Lanzenspitze ein Auslass für das Reinigungsmedium vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich über die Länge der Lanze verteilt mindestens einen Auslass für das Reinigungsmedium vorzusehen. Auslässe können Auslassöffnungen oder andere geeignete Auslassvorrichtungen sein. Die Geometrie der Auslässe kann so gewählt werden, dass diese beispielsweise einen Strom des Reinigungsmediums nach oben und nach unten abgeben. Es ist aber auch möglich Düsen zu verwenden, bei denen über den gesamten Umfang der Lanze Reinigungsmedium abgegeben wird und somit alle um die Lanze befindlichen Heizflächen mit dem Reinigungsmedium beaufschlagt werden. Über die Geometrie der Auslässe kann deren Wirkradius beeinflusst werden. Da die Reinigungsvorrichtung eine geringe Höhe aufweist und über die Seitenwand des Rauchgaszuges, insbesondere Kesselzuges, eingeführt wird, kann eine gezielte Reinigung einzelner Heizflächen in unterschiedlichen Niveaus erfolgen. So kann beispielsweise auch die dritte oder vierte Reihe eines Rohrbündels, das eine Heizeinheit bildet, zuverlässig gereinigt werden, was bei Reinigungsvorrichtungen, die mit hohem Druck arbeiten, nicht möglich ist. Dies zum einen, da die Reinigungsvorrichtungen des Standes der Technik aufgrund des hohen Drucks des Reinigungsmediums in der Regel eine große Bauhöhe beziehungsweise einen größeren Durchmesser aufweisen müssen und somit nicht in die geringen Abstände zwischen Heizelementen einer Heizeinheit, beispielsweise zwischen Rohre oder Rohrreihen eines Rohrbündels eingebracht werden können. Zum anderen müssen diese Reinigungsvorrichtungen aufgrund des durch diese aufzubringenden größeren Drucks, einen größeren Abstand zur Heizfläche aufweisen. Bei impulsbeaufschlagten Reinigungsvorrichtungen des Standes der Technik ist der Impuls zudem nach wenigen Rohrreihen eines
Rohrbündels beziehungsweise einer Heizeinheit aufgebraucht. Dadurch wird das Abtragen der Beläge von dahinter liegenden Rohrreihen, aufgrund des dafür erforderlichen höheren Drucks stark abgeschwächt. Ein noch höherer Druck würde zur Beschädigung der ersten Rohrreihen führen.
Aufgrund des geringen Drucks mit dem gemäß der vorliegenden Erfindung das Reinigungsmedium von der Reinigungsvorrichtung abgegeben werden muss, ist bei der erfindungsgemäß verwendeten Reinigungsvorrichtung eine geringe Bauhöhe möglich. Diese geringe Bauhöhe beziehungsweise dieser geringe Durchmesser ermöglicht wiederum das Einbringen der Reinigungsvorrichtung an beliebigen Stellen, insbesondere auch in Rohrbündel, das heißt zwischen Rohre, die ein Rohrbündel bilden.
Die Reinigungsanlage kann erfindungsgemäß eine Steuerung aufweisen und in der Steuerung können Endlagen für einen Automatikbetrieb der Reinigungsvorrichtung hinterlegt sein. Die Endlagen können in der Steuerung durch Endschalter realisiert sein. Bei einer horizontalen Bewegung der Reinigungsvorrichtung entsprechen die Endlagen in der Regel annähernd den Positionen der Seitenwände.
Horizontal im Sinne der Erfindung, ist eine gedachte Ebene oder Strecke senkrecht zur Lotrechten, welche im Raum auch mit einem gegebenen Winkel von dieser gedachten Ebene abweichen kann, ohne jedoch die Lotrechte zu erreichen. Horizontal im Sinne der Erfindung ist somit jede Richtung, die eine horizontale Richtungskomponente aufweist, die ungleich Null ist.
Die Reinigungsanlage kann zusätzlich oder alternativ eine Steuerung aufweisen, die zur Drucküberwachung und/oder Mengenregelung für das Reinigungsmedium dient. Hierdurch wird die Reinigungsvorrichtung flexibler einsetzbar. Insbesondere können der Druck und die Mengenregelung in Abhängigkeit der Geometrie des Auslasses für das Reinigungsmedium und die geometrischen und thermischen Bedingungen beziehungsweise Verschmutzungs- und Strömungsbedingungen in der Umgebung der Reinigungsvorrichtung eingestellt werden. Die Einfahrtiefe der Reinigungsvorrichtung in den Rauchgaszug, insbesondere Kesselzug, kann über die Endlagen der Reinigungsvorrichtung geregelt werden.
Die Reinigungsvorrichtung kann quer oder parallel zu der Längsachse der zu reinigenden Oberfläche ausgerichtet sein. Als Längsachse wird hierbei die Längserstreckung der Oberfläche bezeichnet. Bei einer Rohrschlange ist dies insbesondere die Achse der geraden Rohrstücke der Rohrschlange, die in der Regel parallel zueinander verlaufen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reinigen einer Heizfläche in einer thermischen Anlage, in der zumindest eine Heizfläche zur Wärmegewinnung aus dem Rauchgas, das in der Anlage entsteht, vorgesehen ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Temperatur eines auf der Heizfläche gebildeten Belages durch Aufbringen eines Reinigungsmediums gesenkt wird. Der Belag auf der Heizfläche kann ein durchgehender Belag aber auch eine stellenweise Ablagerung sein. Durch die Temperaturänderung des Belages verändern sich die physikalischen Eigenschaften des Belages, insbesondere dessen Ausdehnung. Der Belag wird sich daher zusammenziehen und so von der Heizfläche lösen. Durch das Aufbringen des Reinigungsmediums erfolgt somit eine mechanische Lockerung des Belages, die zum Abfallen des Belages von der Heizfläche führt. Dieses Reinigungsverfahren ist insbesondere für die Reinigung konvektiver Heizflächen in einer thermischen Anlage geeignet, da dort in der Regel die Temperaturbedingungen ein solches Ablösen erlauben.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Reinigungsmedium über eine Reinigungsvorrichtung über eine der Seitenwände eines Rauchgaszuges, insbesondere Kesselzuges, in einen Kesselzug der thermischen Anlage eingeführt und unter geringem Druck auf die mindestens eine Heizfläche aufgebracht. Indem die Einbringung der Reinigungsvorrichtung über eine der Seitenwände eines Rauchgaszuges, insbesondere Kesselzuges, erfolgt, kann diese in die Nähe der zu reinigenden Heizflächen gebracht werden. Dies gilt insbesondere für die konvektiven Kesselzüge, in denen die Heizflächen in der Regel in Heizeinheiten in Form von sich horizontal oder vertikal erstreckenden Rohrbündeln vorgesehen sind. Durch die Nähe zu der zu reinigenden Heizfläche kann eine sehr platzierte Reinigungswirkung erzeugt werden. Durch diese gezielte Reinigung kann auch die Menge des benötigten Reinigungsmediums minimiert werden. Dies ist von Vorteil, da an den Heizflächen in den konvektiven Kesselzügen die Temperatur des Rauchgases im Vergleich zu den vorgelagerten Strahlungskesselzügen geringer ist. Durch die minimierte Menge an Reinigungsmedium wird somit eine ausreichende Reinigung der Heizflächen möglich, ohne den Gesamtprozess wesentlich zu beeinflussen.
Indem die Reinigungsvorrichtung in die Nähe der zu reinigenden Oberfläche gebracht werden kann, kann erfindungsgemäß auch ein geringer Druck für das
Reinigungsmedium gewählt werden. Dieser geringe Druck ist von Vorteil, da dieser auch bei geringen Abmessungen, insbesondere bei einer geringen Höhe der Reinigungsvorrichtung realisiert werden kann. Die Reinigungsvorrichtung kann somit sehr nahe an eine Heizfläche gebracht werden und gegebenenfalls sogar zwischen Heizflächen, beispielsweise in ein Rohrbündel, eingebracht werden.
Zudem ist bei einem geringen Druck selbst bei einem geringen Abstand zu der zu reinigenden Oberfläche eine Beschädigung der Heizfläche, beispielsweise durch Erosion und durch den Impuls des Auftreffens des Reinigungsmediums nicht zu befürchten.
Bevorzugt besitzt das Reinigungsmedium, das über die Reinigungsvorrichtung eingebracht wird, eine Temperatur, die geringer als die Temperatur der Beläge auf der zu reinigenden Oberfläche ist. Insbesondere ist die Temperatur geringer als die Temperatur, die die Beläge an deren Außenseite, das heißt der der Heizfläche beziehungsweise der Rohroberfläche abgewandten Seite besitzen. Diese Temperatur ist in der Regel höher als die Temperatur der Heizfläche selber. Durch das Aufbringen eines verhältnismäßig kühleren Reinigungsmediums auf die Heizfläche und insbesondere auf den darauf befindlichen Belag, kann dem Belag die Wärme entzogen werden, wodurch sich der Belag von der Heizfläche ablöst. Die Temperaturdifferenz zwischen dem Belag und dem Reinigungsmedium beim Auftreffen auf den Belag liegt bei beispielsweise größer 100 K.
Die Reinigungswirkung wird erzielt durch das Aufbringen des Reinigungsmediums, welches bevorzugt eine Flüssigkeit darstellt, auf die Beläge und/oder Abscheidungen. Durch das Leidenfrost'sche Phänomen bildet sich um den in den Rauchgasstrom eingebrachten Flüssigkeitstropfen eine Dampfhülle. Gase bzw. Dämpfe sind schlechte Wärmeleiter, so dass der Flüssigkeitstropfen trotz der hohen Umgebungstemperaturen, auch von größer 6000C, nicht spontan verdampft. Durch diesen Effekt gelangt der Flüssigkeitstropfen trotz seiner geringen Geschwindigkeit an die Abscheidungsflächen bzw. an die anhaftenden Beläge und/oder Abscheidungen. Die Beläge und/oder Abscheidungen werden unter anderen durch Verdampfen der Flüssigkeit gekühlt. Hierdurch entstehen Versprödungen und Spannungen in den Belägen und/oder Abscheidungen, wodurch diese gelöst werden.
Die geringere Temperatur des Reinigungsmediums beim Auftreffen auf den Belag kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zudem realisiert werden, da das Reinigungsmedium in der Nähe der zu reinigenden Heizfläche aus der Reinigungsvorrichtung abgegeben wird und ein starkes Aufheizen des Reinigungsmediums in der Regel nicht zu befürchten ist.
Das Reinigungsmedium kann, wie oben bereits erwähnt in verschiedenen Richtungen von der Reinigungsvorrichtung abgegeben werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Reinigungsmedium von der Reinigungsvorrichtung in unter anderen vertikaler Richtung abgegeben.
Insbesondere wird die Reinigungsvorrichtung in einer Richtung abgegeben, die bezogen auf die zu reinigende Oberfläche eine vertikale Richtungskomponente aufweist, die ungleich Null ist. Hierdurch entsteht unter anderen eine Reinigungsebene senkrecht zu der bevorzugten Ausrichtung beziehungsweise Vorschubrichtung der Reinigungsvorrichtung. Durch Bewegung der Reinigungsvorrichtung in horizontaler Richtung entsteht eine Reinigungsebene, die verschoben wird und so einen nennenswerten Anteil der Oberfläche der Heizfläche erreicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Reinigungsmedium Wasser sein. Der Vorteil, der in der Verwendung von Wasser liegt, ist dass eine Belastung des Gesamtsystems nicht zu erwarten ist und dieses Reinigungsmedium geringe Beschaffungskosten verursacht. Durch die Verwendung eines flüssigen Reinigungsmediums und insbesondere von Wasser kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Belag auf der Heizfläche benässt werden. Zudem erhöht eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, das Gewicht des Belages und begünstigt so das Ablösen von der Heizfläche.
Das Reinigungsmedium wird vorzugsweise unter geringem Druck, das heißt geringem Vordruck, von weniger als 10 bar, vorzugsweise weniger als 6 bar von der Reinigungsvorrichtung abgegeben. Der Druck wird hierbei so geregelt, dass dieser in Abhängigkeit der Entfernung zu den zu reinigenden Heizflächen eingestellt wird. Der Druck wird auf einen Wert eingestellt, bei dem sichergestellt ist, dass das Reinigungsmedium auf die Heizfläche auftrifft. Ein erheblicher Impuls beim Auftreffen soll allerdings vermieden werden. Abhängig von der Ausrichtung des oder der Auslässe an der Reinigungsvorrichtung kann das Reinigungsmedium auch ohne Druck von der Reinigungsvorrichtung abgegeben werden. In diesem Fall wird das Reinigungsmedium nur zu dem Auslass transportiert und kann dort durch die Schwerkraft auf eine unterhalb der Reinigungsvorrichtung befindliche Heizfläche gelangen. In diesem Fall wird die Heizfläche mit dem Reinigungsmedium berieselt. Die Reinigungsvorrichtung wird vorzugsweise während der Reinigung der Heizfläche in horizontaler Richtung bewegt. Auch wenn an der Reinigungsvorrichtung nur ein einziger Auslass für das Reinigungsmedium, beispielsweise an der Lanzenspitze, vorgesehen ist, kann hierdurch bei einer Führung der Reinigungsvorrichtung parallel zu der Längsachse der Heizfläche, insbesondere von Rohren, eine Heizfläche über deren gesamte Länge nennenswert gereinigt werden, was bei vertikal geführten Reinigungsvorrichtungen und horizontal gerichteten Heizflächen nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist.
Es ist allerdings auch möglich die Reinigungsvorrichtung senkrecht zu der Längsachse der Heizfläche zu führen. Hierbei werden über den Vorschub der Reinigungsvorrichtung Teilbereiche benachbarter Heizflächen, insbesondere benachbarter Rohre mit Reinigungsmittel beaufschlagt und so gereinigt.
Die Reinigung erfolgt vorzugsweise während des Betriebs der thermischen Anlage. Durch die beim Betrieb der Anlage herrschenden Temperaturbedingungen kann ein Ablösen der Beläge von den Heizflächen durch Ablösen gewährleistet werden. Insbesondere kann dem Belag bei diesen Temperaturbedingungen auf einfache Weise Wärme entzogen werden und so das Ablösen des Belages erzielt werden. Zudem hat das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren auf den bestimmungsmäßigen Betrieb des Kessels nur geringe Nebenwirkungen, so dass ein weitgehend ungestörter Betrieb gewährleistet ist.
Das Reinigungsmedium wird vorzugsweise mit den abgetragenen Verunreinigungen über die Austragsvorrichtung oder mit dem Rauchgas ausgetragen. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, da die Menge an Reinigungsmedium aufgrund der Nähe der Reinigungsvorrichtung zu der zu reinigenden Fläche und den zu der Ablösung des Belages führenden Bedingungen, insbesondere der Temperaturerniedrigung des Belages, gering gehalten werden kann. Ein Anhaften von feuchtem Staub in der Austragsvorrichtung, insbesondere einem Austragtrichter ist daher eher nicht zu erwarten. Mit der vorliegenden Erfindung kann somit eine zuverlässige Reinigung der Heizflächen, insbesondere der Oberflächen von Rohrschlangen und Oberflächen von Rohren eines Rohrbündels erzielt werden und dadurch zum einen ein optimaler Wärmeübergang an den Heizflächen gewährleistet werden. Weiterhin kann durch die Reinigung ein Verschließen des Rauchgasweges zwischen den Rohrsystemen verhindert werden, wodurch ein Ansteigen des Druckverlustes im Kesselinnenraum über die Reisezeit vermindert wird. Schließlich kann durch das Entfernen von an den Rohren anlagernden Schadstoffen ein Angriff der Oberfläche, beispielsweise durch Korrosion, vermieden werden.
Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen erläutert, die möglich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen. Insbesondere zeigen:
Abbildung 1 : eine schematische Darstellung eines Müllverbrennungskessels mit vertikalen Kesselzügen; Abbildung 2: eine schematische Blockdarstellung einer Ausführungsform einer
Reinigungsanlage; Abbildung 3: eine schematische Darstellung eines Müllverbrennungskessels mit horizontalen Kesselzügen; Abbildung 4: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform von
Heizflächen;
Abbildung 5: eine Fotografie eines ungereinigten Rohrsystems; Abbildung 6: eine Fotografie eines im Betrieb gereinigten Rohrsystems; und
Abbildung 7: eine schematische Schnittansicht der Position einer
Reinigungsvorrichtung zwischen Heizelementen einer
Heizeinheit.
Die vorliegende Erfindung wird im Wesentlichen unter Bezugnahme auf eine Gegenstromfeuerung mit 4-Zug-Vertikalkessel beschrieben. Der schematische Aufbau eines solchen Kessels ist in Figur 1 gezeigt. Die Erfindung kann aber auch in anderen Feuerungs- und Kesselbauarten verwendet werden.
Die thermische Anlage, die in der Figur 1 eine Müllverbrennungsanlage darstellt, weist einen Feuerraum 15, sowie vier vertikale Kesselzüge 16, 17, 18 und 19 auf. Die Kesselzüge 16 und 17 sind hierbei Leerzüge, in denen es zu einer Wärmeübertragung durch Strahlung an den Wänden der Kesselzüge kommt. An die Leerzüge 16, 17 schließen sich in Rauchgasrichtung R Kesselzüge 18, 19 mit konvektiven funktionalen Heizeinheiten an. In der dargestellten Ausführungsform sind in dem dritten Kesselzug 18 eine Wärmefalle 21 und vier Überhitzer 22.1 bis 22.4 angeordnet. In dem sich anschließenden vierten Kesselzug 19 sind vier Economiser 23.1 bis 23.4 angeordnet. Diese funktionalen Heizeinheiten, die Heizeinheiten mit einer Anzahl von konvektiven Heizflächen aufweisen, sind als Rohrsysteme ausgebildet. Der Aufbau der Rohrsysteme, die jeweils eine Heizeinheit darstellen, ist schematisch in Abbildung 4 gezeigt, wobei die Heizflächen hierbei durch Rohre gebildet sind.
Bei der Verbrennung von Brennstoffen im Feuerraum 15 entstehen unter anderem gasförmige, flüssige und feste Schadstoffe. Diese werden im Rauchgasstrom R mitgeführt. Trotz einer teilweisen, passiven Abscheidung der Schadstoffe in den Vertikalzügen 16; 17 werden die konvektiven Heizflächen der funktionalen Heizeinheiten (Wärmefalle [21], Überhitzer [22.1 bis 22.4], Economiser [23.1 bis 23.3]) mit Schadstoffen beaufschlagt. Die als Rohrsystem ausgebildeten konvektiven Heizflächen der funktionalen Heizeinheiten 21 ; 22; 23 liegen im Rauchgasstrom R (vgl. Abb. 4) in den nachfolgenden Kesselzügen 18; 19. Der Temperaturbereich des Rauchgases im Bereich des Eintritts in den Überhitzer beträgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Reisezeit 5500C bis 6500C. Bei diesen Temperaturen sind die z.B. schadstofftragende Stäube von teilweise fester, teigiger und/oder flüssiger Konsistenz und neigen zum Verkleben. Durch das Anhaften der Stäube an den Rohrsystemen der Heizeinheiten wird die Wärmenutzung vermindert und die Rauchgaswege werden verengt. Ferner tragen die Stäube und Gase zur Korrosion der Rohre bei.
Zur Reinigung dieser Oberflächen kann eine schematisch in Abbildung 2 gezeigte Reinigungsanlage verwendet werden. Die Reinigungsvorrichtung umfasst hierbei als Reinigungsvorrichtung eine im Wesentlichen horizontal geführte Lanze 1 mit speziell aufgebauter Düse 2. Die Lanze 1 wird durch die Kesselwand in den Kesselinnenraum eingebracht. Die Geometrie der Lanze 1 ist so gewählt, dass die Auslassöffnungen 2 an die zu reinigenden Stellen in den Zwischenraum der Rohrsysteme [Abb. 4], d.h. zwischen die einzelnen Rohre der Heizeinheit beispielsweise auch zwischen die Rohre eines mehrflutigen Rohrsystems, gelangen kann. Die Lanze 1 wird mittels eines Antriebes 4 in dem Zwischenraum der Rohrsysteme [Abb. 4] geführt.
Zur Automatisierung des Verfahrens können zum Beispiel zwei Endschalter 5 und 6 den Antrieb 4 in einen Rückwärtslauf beziehungsweise in den Stillstand schalten. Die Versorgung der Lanze 1 mit dem Reinigungsmedium erfolgt über eine Zuführung, wie zum Beispiel einen flexiblen Schlauch 3. Eine Steuerrolle 7 gibt einen Impuls zum Öffnen (Schließen) des Magnetventils 8, nachdem die Lanze 1 die Kesselinnenseite (-außenseite) erreicht hat. Somit kann zum Beispiel nach Eintreten der Austrittsöffnungen 2 in den Kesselinnenraum 16 bis 19 über eine Steuerrolle 7 ein Impuls zum Öffnen des Magnetventils 8 gegeben werden. Durch das Öffnen des Magnetventils 8 wird eine definierte Menge des Reinigungsmediums unter definiertem Druck weitgehend gleichmäßig auf die zu reinigenden Flächen aufgegeben.
Es hat sich gezeigt, dass bereits geringe Mengen unbehandelten Wassers bei geringem Vordruck gute bis sehr gute Reinigungswirkung zeigen, insbesondere wenn die Reinigungsfahrten öfter wiederholt werden und zwischen den Wiederholungen der Kessel sich in Bezug auf die Temperatur regenerieren kann. Eine Kessellastabsenkung während der Reinigung ist nicht notwendig. Die abgelösten Stäube und Beläge können über den Trichter 20 und die vorhandenen Kesselaustragsysteme (nicht dargestellt) problemlos ausgetragen werden. Durch die eingesetzte, geringe Wassermenge werden die Stäube trocken ausgefördert. Ein Einbringen von Wasser in die Staubförderung ist in der Regel nicht gegeben.
Die Reinigungswirkung wird durch einen Strom aus Reinigungsmedium-Tropfen erzielt. Dieser Strom wirkt in Richtung des Rohrsystems, das heißt auf die einzelnen Rohre, mit einem Profil in Abhängigkeit der geometrischen und verfahrenstechnischen Gegebenheiten. Die Wirkfläche lässt sich aus den Parametern Reinigungsmedium-Druck und Düsengeometrie einstellen. Durch die gegebenen Abmessungen kann das System mit einem geringen Reinigungsmedium- Druck arbeiten. Hierdurch können Blasschäden an den Heizflächen vermieden werden. Der Reinigungseffekt durch die oben beschriebenen Zusammenhänge und das daraus resultierenden Ablösen der Beläge kann daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders effizient genutzt werden.
Die Anordnungsmöglichkeiten der Reinigungsvorrichtung, insbesondere der Lanze 1 , in den Kesselzügen 16 bis 19 während der Reinigung ist in den Figuren 1 und 4 schematisch angedeutet. Die Lanzen ragen hierbei in die Bildebene hinein und befinden sich in dem lichten Abstand A zwischen den Rohren der Heizeinheiten der funktionalen Heizeinheiten 21 bis 23.
Abbildung 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer thermischen Anlage, bei der die Kesselzüge horizontal angeordnet sind. Auch bei dieser Anlage ragen die Lanzen 1 in die Bildebene hinein und erstrecken sich so zwischen den Rohren der Heizeinheiten 21 bis 23.
In der Figur 4 sind die Heizeinheiten 21 und 22.1 schematisch dargestellt. Hierbei ist jeweils ein Heizelement der respektiven Heizeinheiten 21 , 22.1 gezeigt. Die Heizeinheiten stellen hier Rohrschlangen dar. Weitere Rohschlangen sind vor und hinter der Zeichnungsebene angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung 1 beziehungsweise Lanze 1 ist in Figur 4 in einer Ausrichtung gezeigt, in der diese in die Bildebene hineinragt. Es ist allerdings auch möglich, dass die Lanze 1 in der Bildebene, das heißt entlang der parallelen Rohrabschnitte der Rohrschlangen geführt wird.
In Figur 7 ist eine schematische Darstellung von Heizelementen in Form von Rohren beispielsweise eines Rohrbündels und eine darin eingebrachte Reinigungsvorrichtung 1 in vertikaler Schnittansicht gezeigt. Die dargestellte Anordnung kann beispielsweise die funktionale Heizeinheit des Überhitzerpackets 22.1 sein. Wie sich aus der Figur 7 entnehmen lässt, ist die Lanze 1 zwischen vier Rohren des Überhitzerpaktes 22.1 angeordnet und kann somit alle vier Rohre reinigen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser der Lanze geringer als der lichte Abstand A zwischen den Rohren des Heizelementes 25 und auch als der lichte Abstand A zwischen benachbart zueinander versetzt angeordneten Rohren zweier benachbarten Heizelemente 25.
Schließlich ist in den Figuren 5 und 6 eine als Rohrsystem ausgestaltete Heizfläche mit daran anhaftenden Belägen gezeigt. Wie sich aus diesen Fotografien entnehmen lässt sind die Beläge nach einer Reinigung in dem Bereich, in dem die
Reinigungsvorrichtung in den Kesselraum eingeführt wurde, erheblich verringert. An der Kesselwand ist in der Abbildung 6 die Einlassöffnung für die Reinigungsvorrichtung zu erkennen. Weiterhin sind in der Figur 6 die Rohre des Rohrsystems auf der linken Seite zu erkennen, wohingegen bei einem ungereinigten Rohrsystem in Figur 5 die Rohre nicht sichtbar sind.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere ist es auch möglich mehr als die in den Figuren gezeigte eine Reinigungsebene zu schaffen. Dies kann durch das Vorsehen zusätzlicher Austrittsöffnungen an der Lanze realisiert werden. Die Auswahl der Parameter
Menge und Vordruck des Reinigungsmediums wird vorzugsweise so eingestellt, dass es zu einer Reinigungswirkung ohne Schäden der Rohroberfläche durch zum Beispiel Abrasion kommt. Der Auslass des Reinigungsmediums erfolgt vorzugsweise über eine oder mehrere Düsen an einer Lanze. Es können aber auch andere Auslassvorrichtungen verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt die Ausbringung des Reinigungsmediums symmetrisch, um somit keine Reaktionskräfte auf die Lanze zu bewirken. Die Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise eine niedrige Bauform auf und kann somit zwischen die Rohre der Rohrsysteme, das heißt der Heizeinheiten, gelangen. Der Austrittswinkel des Reinigungsmediums kann den Anforderungen aus Geometrie der Rohrsysteme und verfahrenstechnischen Gegebenheiten angepasst werden. Der Austrittswinkel wird in der Regel durch die Auslässe und deren Ausrichtung bestimmt. Es ist aber auch möglich weitere Vorrichtungen, wie beispielsweise Hindernisse, in Form von Prallplatten zu verwenden, um den Reinigungsmediumstrom in die gewünschte Richtung zu lenken.
Mit der vorliegenden Erfindung können die Heizflächen, insbesondere die
Rohrsysteme der Heizeinheiten, so gut gereinigt werden, dass sich bevorzugt neue feste oder kondensierbare Schadstoffe ablagern können, die dann in einem weiteren Reinigungsschritt abgelöst werden können. Somit kann zusätzlich zu der Verbesserung der Reinigung der Heizflächen auch ein Abscheiden von Schadstoffen an den Heizflächen und ein gezieltes Austragen der Schadstoffe aus dem Kessel erfolgen.
Die Erfindung erlaubt die Reinigung während des Kesselbetriebes. Zudem kann die Reinigung ohne Kessellastabsenkung erfolgen und die abgetragenen Stäube und Beläge können im Allgemeinen trocken in die Kesselascheaustragsysteme gelangen.
Mit der Erfindung ist es somit möglich, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, wobei die Rohrsysteme, insbesondere von funktionalen Heizeinheiten, wie Überhitzer, Economiser und Verdampfer, welche nach dem Stand der Technik nur unzureichend gereinigt werden können, im Betrieb von Belägen befreit werden können und damit der Wärmeübergang optimiert, ein Verengen des Rauchgasweges vermieden und/oder Schadstoffe von den Rohren entfernt werden können, um schlussendlich die Anlagenbetriebszeiten zu erhöhen.
Die Erfindung wurde im Wesentlichen unter Bezugnahme auf ein Verbrennungsanlage, insbesondere eine Müllverbrennungsanlage beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Art von thermischen Anlagen beschränkt. Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung die Reinigungsvorrichtung in einer anderen thermischen Anlage, wie beispielsweise einer Vorrichtung zur Zementherstellung einzusetzen und das erfindungsgemäße Verfahren in dieser Anlage durchzuführen. Handelt es sich bei der thermischen Anlage um eine von einer Müllverbrennung verschiedenen Anlage, so sind die in der Beschreibung erwähnten Kesselzüge als die Rauchgaszüge der thermischen Anlage zu verstehen. Die weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung, die bezüglich der Müllverbrennungsanlage beschrieben wurden gelten für andere thermische Anlagen - soweit anwendbar - entsprechend.
Bezugszeichenliste
1 Lanze
2 Düse
3 Flexible Verbindung
4 Antrieb
5 Endschalter
6 Endschalter
7 Steuerrolle
8 Magnetventil
9 Mengenregelung
10 Mengenmessung
11 Druckwächter
12 Steuerung
13 Schieber
14 Absperrung
15 Feuerraum
16 Erster Kesselzug
17 Zweiter Kesselzug
18 Dritter Kesselzug
19 Vierter Kesselzug
20 Trichter
21 Wärmefalle
22 Überhitzer
22. 1 Überhitzerpaket 1
22. 2 Überhitzerpaket 2
22. 3 Überhitzerpaket 3
22. 4 Überhitzerpaket 4
23 Economiser
23. 1 Economiser 1
23. 2 Economiser 2
23. 3 Economiser 3
23. 4 Economiser 4
24 Heizelement
25 Heizeinheit

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Reinigen von Heizflächen in einer thermischen Anlage, in der zumindest eine Heizfläche zur Wärmegewinnung aus dem Rauchgas (R), das bei der thermischen Umsetzung eines Einsatzstoffes entsteht, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Reinigungsanlage mit einer Reinigungsvorrichtung (1) für zumindest eine der Heizflächen vorgesehen ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (1) von einer der Seitenwände eines Rauchgaszuges (16, 17, 18, 19) der thermischen Anlage, in dem das
Rauchgas (R) geführt ist, in den Rauchgaszug (16, 17, 18, 19) eingebracht ist und eine Höhe aufweist, die geringer ist, als ein zwischen Heizflächen, die zu einer Heizeinheit (21 , 22, 23, 25) gehören, bestehender lichter Abstand (A).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigungsvorrichtung (1) eine Höhe aufweist, die geringer ist, als der lichte Abstand zwischen benachbarten Heizelementen (24) einer Heizeinheit (21 , 22, 23, 25).
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) eine Höhe aufweist, die geringer ist, als der lichte Abstand zwischen benachbarten Heizflächen eines Heizelementes (24).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) vorzugsweise in Rauchgasrichtung (R) vor und/oder zwischen mindestens zwei Heizflächen (21 , 22, 23) liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringungsöffnung für die Reinigungsvorrichtung (1) eine Einrichtung zum Verschließen der Einbringungsöffnung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) mobil ausgestaltet ist und somit von der thermischen Anlage entfernt werden kann.
7. Vorrichtung nach einem der der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) manuell, semiautomatisch oder automatisch betrieben wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsanlage als Reinigungsvorrichtung eine Lanze (1) umfasst und über der Länge der Lanze (1) zumindest ein Auslass (2) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Steuerung (12) aufweist und in der Steuerung (12) Endlagen für einen Automatikbetrieb der Reinigungsvorrichtung (1) hinterlegt sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Steuerung (12) aufweist und die Steuerung zur Drucküberwachung (11) und/oder Mengenregelung (9) für das Reinigungsmedium dient.
11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfahrtiefe der Reinigungsvorrichtung (1) über Endlagen geregelt wird.
12. Verfahren zum Reinigen von Heizflächen (21 , 22, 23) in einer thermischen Anlage, in der zumindest eine Heizfläche (21 , 22, 23) zur Wärmegewinnung aus dem Rauchgas (R), das in der Anlage entsteht, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur eines auf der Heizfläche (21 , 22, 23) gebildeten Belags durch Aufbringen eines Reinigungsmediums gesenkt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Reinigungsvorrichtung (1) über eine der Seitenwände eines Rauchgaszuges (16, 17, 18, 19) in einen Rauchgaszug (16, 17, 18, 19) der thermischen Anlage eingeführt wird und über diese Reinigungsvorrichtung (1) ein Reinigungsmedium unter geringem Druck auf die mindestens eine Heizfläche
(21 , 22, 23) aufgebracht wird.
H.Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Reinigungsmedium mit einer Temperatur auf die Heizfläche (21 , 22, 23) aufgebracht wird, die geringer als die Temperatur der Beläge auf der zu reinigenden Oberfläche ist.
15. Verfahren nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium von der Reinigungsvorrichtung (1) in unter anderen vertikaler Richtung abgegeben wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) vorzugsweise vor und/oder zwischen mindestens zwei Heizflächen (21 , 22, 23) eingebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium Wasser ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium bei einem Druck von weniger als 10 bar, vorzugsweise weniger als 6 bar, von der Reinigungsvorrichtung (1) abgegeben wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) während der Reinigung der Heizfläche (21 ,
22, 23) in horizontaler Richtung bewegt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung während des Betriebs der thermischen Anlage erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium mit den abgetragenen Verunreinigungen über die Austragsvorrichtung oder mit dem Rauchgas ausgetragen wird.
EP07703108A 2006-01-30 2007-01-29 Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen Withdrawn EP1979678A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610004222 DE102006004222A1 (de) 2006-01-30 2006-01-30 Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Heizflächen in thermischen Anlagen
PCT/EP2007/000752 WO2007085491A2 (de) 2006-01-30 2007-01-29 Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1979678A2 true EP1979678A2 (de) 2008-10-15

Family

ID=38134583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07703108A Withdrawn EP1979678A2 (de) 2006-01-30 2007-01-29 Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1979678A2 (de)
DE (2) DE102006004222A1 (de)
WO (1) WO2007085491A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107420886A (zh) * 2017-06-29 2017-12-01 平湖热电厂 一种防结灰自然循环流化床锅炉

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE20090773A1 (en) 2008-11-20 2010-07-07 Biomass Heating Solutions Ltd An ash-fouling prevention system
CN102322640B (zh) * 2011-08-04 2013-07-17 无锡华光锅炉股份有限公司 垃圾焚烧锅炉
CN105605546B (zh) * 2016-02-25 2017-09-08 浙江伟明环保股份有限公司 一种组合式蒸发器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2797669A (en) * 1953-08-10 1957-07-02 Combustion Eng Soot blowing apparatus
FR1375726A (fr) * 1963-05-09 1964-10-23 Procédé et appareillage pour la protection des surfaces d'échange des récupérateurs et échangeurs de chaleur et des appareils de combustion
US3237677A (en) * 1964-03-23 1966-03-01 Alcorn Comb Co Heater and process suitable for lean gaseous fuels
DE3415990A1 (de) * 1984-04-28 1985-11-07 Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen Vorrichtung zur durchfuehrung eines verfahrens zur reinigung der heizflaechen in dampferzeugern
DE19502097A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-25 Bergemann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Kesselanlage mit Rußbläsern
DE10144304A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-27 Alstom Power Boiler Gmbh Lanzenbläser zur Reinigung von Bündelheizflächen
US20040006841A1 (en) * 2002-07-09 2004-01-15 Jameel Mohomed Ishag Multi-media rotating sootblower and automatic industrial boiler cleaning system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2620780A (en) 1949-08-10 1952-12-09 Babcock & Wilcox Co Waste heat vapor generator
DE1401900A1 (de) * 1962-10-24 1969-02-06 Diamond Power Speciality Geblaeseanordnung zur Reinigung der Waermetauscher in Dampfkesselanlagen
EP0023937B1 (de) 1979-08-10 1984-07-04 Herb Michelson Russbläservorrichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2797669A (en) * 1953-08-10 1957-07-02 Combustion Eng Soot blowing apparatus
FR1375726A (fr) * 1963-05-09 1964-10-23 Procédé et appareillage pour la protection des surfaces d'échange des récupérateurs et échangeurs de chaleur et des appareils de combustion
US3237677A (en) * 1964-03-23 1966-03-01 Alcorn Comb Co Heater and process suitable for lean gaseous fuels
DE3415990A1 (de) * 1984-04-28 1985-11-07 Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen Vorrichtung zur durchfuehrung eines verfahrens zur reinigung der heizflaechen in dampferzeugern
DE19502097A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-25 Bergemann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Kesselanlage mit Rußbläsern
DE10144304A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-27 Alstom Power Boiler Gmbh Lanzenbläser zur Reinigung von Bündelheizflächen
US20040006841A1 (en) * 2002-07-09 2004-01-15 Jameel Mohomed Ishag Multi-media rotating sootblower and automatic industrial boiler cleaning system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2007085491A2 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107420886A (zh) * 2017-06-29 2017-12-01 平湖热电厂 一种防结灰自然循环流化床锅炉
CN107420886B (zh) * 2017-06-29 2019-06-07 平湖热电厂 一种防结灰自然循环流化床锅炉

Also Published As

Publication number Publication date
DE202007019690U1 (de) 2015-08-03
DE102006004222A1 (de) 2007-08-09
WO2007085491A2 (de) 2007-08-02
WO2007085491A3 (de) 2007-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3315135A1 (de) Dampferzeuger mit fliessbettfeuerung
EP0748647A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion des Staubgehaltes der Abgase eines Dampferzeugers
DE10120338B4 (de) Vorrichtung zur Online-Kesselreinigung von Abfallverbrennungsanlagen
EP1979678A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von heizflächen in thermischen anlagen
EP0874196B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Ablagerungen in und an Zuführungsdüsen oder Zuführungsrohren von Feuerungsanlagen
CH641970A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur kuehlung und befeuchtung staubhaltiger heisser gase.
DE3637892A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von rauchgasen
EP2312255A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von rauchgasbeaufschlagten Heizflächen eines Wärmetauschers in einer Verbrennungsanlage während des Betriebs derselben
DE102004060884A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Verbrennungsrückständen mit unterschiedlichen Reinigungsmedien
DE3240721A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur entfernung eines haftenden niederschlages von der erwaermten flaeche eines waermetauschers oder dergleichen
EP1979679A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abscheiden von schadstoffen im rauchgas einer thermischen anlage
EP0518813B1 (de) Anlage zum Kühlen von heissem, staubbeladenem Gas und Verfahren zum Betrieb der Anlage
EP2549185A2 (de) Reinigungsgerät für einen Konvektionsabschnitt einer Wärmekraftanlage
EP1918667B1 (de) Wärmeübertrager mit mehreren Reinigungsvorrichtungen
WO2016026561A1 (de) Reinigungsvorrichtung und reinigungsverfahren für transportrollen in einem rollenkühlofen einer anlage zum herstellen von floatglas
WO1996023168A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern von russbläsern
WO2018104137A1 (de) Verbrennungsanlage, reinigungseinrichtung und verfahren zur reinigung eines rauchgaskanals und/oder von einbauten
DE102017108705A1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Reinigung und Wiederaufheizung von Rauchgas
WO2007057214A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur reinigung der abgase in heizungsanlagen unter gleichzeitiger wärmerückgewinnung und mit staubentfernung
DE4403322C2 (de) Verfahren zum Reinigen von Rauchrohren eines Abhitzekessels
WO2010142358A1 (de) Vorrichtung zum befeuchten eines schüttguts
DE10324058B4 (de) Wärmetauscher sowie Heizkraftanlage
WO2003067153A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum eindüsen von sekundärluft in den rauchgasstrom einer verbrennungsanlage
DE102022108558A1 (de) Rußbläser, industrielle Verbrennungsanlage und Verwendung eines Rußbläsers
DE102021110096A1 (de) Reinigungsgerät für einen rauchgasführenden Innenbereich einer Verbrennungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080718

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: MUELLER, VOLKER

Inventor name: REUFER, ODULF

Inventor name: WARNECKE, RAGNAR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20110309

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150527