EP2699847A2 - Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage - Google Patents

Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage

Info

Publication number
EP2699847A2
EP2699847A2 EP12715916.8A EP12715916A EP2699847A2 EP 2699847 A2 EP2699847 A2 EP 2699847A2 EP 12715916 A EP12715916 A EP 12715916A EP 2699847 A2 EP2699847 A2 EP 2699847A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lance
cleaning device
power plant
thermal power
cleaning
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Withdrawn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
EP12715916.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nina HEIßEN
Christian Mueller
Manfred Frach
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.)
Clyde Bergemann GmbH Maschinen und Apparatebau
Original Assignee
Clyde Bergemann GmbH Maschinen und Apparatebau
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 Clyde Bergemann GmbH Maschinen und Apparatebau filed Critical Clyde Bergemann GmbH Maschinen und Apparatebau
Publication of EP2699847A2 publication Critical patent/EP2699847A2/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J11/00—Devices for conducting smoke or fumes, e.g. flues 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00—Details
    • F28G15/003—Control arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • Cleaning device for a thermal power plant method for setting up a cleaning device and method for cleaning a thermal power plant
  • the present invention relates to a cleaning device for a flue-gas leading interior of a thermal power plant.
  • a method for setting up a cleaning device and a method for cleaning a thermal power plant with such a cleaning device are specified.
  • a flue gas In thermal power plants, by combustion of fuels, wastes and the like, a flue gas is produced which, due to its temperature, is capable of recovering the thermal energy contained therein by subsequent contact with heat exchangers and / or heat transfer by radiation. It is clear that in addition to ash, soot, dusts, etc., where appropriate, aggressive gases, metal vapors and the like may occur during combustion. These constituents contained in the flue gas are deposited during operation, in particular on the walls or internals in the interior of the thermal power plant, through which the flue gas is passed. It was observed that due to the increasing addition of such substances, the heat exchange between the flue gas and the heat exchanger medium is increasingly lower and thus the efficiency and efficiency of the thermal power plant decreases.
  • thermal power plant it is preferred in this case to carry out the cleaning during operation of the thermal power plant, that is to say while fuel or waste is being combusted in the combustion chamber or combustion chamber.
  • the availability of the thermal power plant can be maintained over a particularly long period of time (the so-called "travel time").
  • water lance blowers For cleaning such heat exchange surfaces, various cleaning systems are known.
  • water lance blowers which comprise a pivotable water lance positioned on the thermal system, which can deliver a water jet selectively and with high energy through a hatch and through, for example, the firebox to opposite and / or laterally arranged wall regions.
  • Such water lance blowers are to be used in particular where relatively large surfaces have to be cleaned and these are easily accessible due to the pivoting range of water lances.
  • sootblowers include an elongated tube with nozzles arranged circumferentially around the end of the tube. This pipe is now temporarily inserted into inner areas of the thermal power plant, during which it can perform a rotational movement. During the translational movement of the tube, the nozzles circumferentially distribute water vapor (and / or air) or water at relatively low pressure.
  • a sootblower can be used advantageously where narrow elongated shafts or closely arranged tube bundle heat exchangers are provided inside the thermal power plant, while at the same time there is sufficient outlet for the outgoing lance tube outside the thermal power plant. Furthermore, it is also known to penetrate by means of a cleaning system from above into the thermal power plant, for example.
  • the water distribution device may simultaneously and / or on all sides deliver water in the circumferential direction to adjacent walls to a distance of 3 m to 4 m during the lowering or pulling up.
  • the thermal power plant is equipped with temperature sensors or heat flow sensors in order to determine the temperature in the interior of the thermal power plant and / or the temperature of the heat exchange medium. Furthermore, it is known to provide sensors for determining the weight of heat exchange surfaces, so that it can be concluded on the basis of the weight on the residues adhering thereto. These temperatures or weights were also used for the needs-based and targeted cleaning of particularly soiled interior areas of the thermal power plant.
  • the goal has been set to monitor the functionality or the actual mode of action of the cleaning device or to adapt to the external environmental conditions in cleaning devices, for example. Deep dive into the interior of the thermal power plant. This should also be able to monitor current cleaning parameters.
  • a cleaning device for a flue-gas leading interior of a thermal power plant is to be specified, which is adaptable to different positions or to predetermined situations for use as needed.
  • the cleaning device should also open the possibility to provide information about the operating state of the cleaning device and / or the environment of the cleaning device in the interior of the thermal power plant.
  • a method is to be specified with which such a cleaning device can be set up or retrofitted for use in the interior of a thermal power plant.
  • the cleaning device according to the invention for a flue-gas-carrying interior region of a thermal power plant has at least one rigid lance with a fuselage and at least one lance attachment, wherein the lance attachment comprises at least one nozzle, and wherein the lance attachment is detachably connected to the fuselage.
  • This cleaning device is in particular a so-called sootblower.
  • Sootblowers are known in various design variants, for example as wall blowers, lance screw blowers, pendulum blowers, axial blowers, screw blowers, rotary blowers, crossbeam blowers or two-component blowers.
  • Wandbläser regularly have two opposite high-performance nozzles that clean during the cleaning process circular rearward areas on the wall of the thermal power plant.
  • the wall blowers are used in particular for stubborn dirt on the wall heating surfaces and at high flue gas temperatures.
  • Lanzschraubbläser be used in particular for effective cleaning of stubborn dirt on Rohrbündelsammlung vom at high flue gas temperatures.
  • rotary blowers at least at times a rotational movement of the lance is realized, so that here too a helical blow jet is generated, which eliminates stubborn dirt, especially on Rohrbündelsammlung vom.
  • the rotary tube blower actually performs only one rotary movement during cleaning and is held axially in a predetermined position.
  • Such rotary-tube blowers are particularly suitable for cleaning soiled tube bundle heating surfaces.
  • Truss blowers usually have a variety of high-performance nozzles, which are aligned to one side (or more sides) of the lances.
  • the rigid lance is now formed with a hull and at least one nozzle head, nozzle cover, nozzle arm, nozzle boom or the like (all Lanzanbaumaschine).
  • the rigid lance is constructed in particular in the manner of a pipe, wherein further concentric pipe sections can be provided in the interior of the pipe, for example, to at least partially separate from each other cleaning media, cooling media, etc.
  • an outflow region for cleaning agent towards the nozzle head or nozzle arm or lance attachment and additionally a return flow region can be realized, so that the cleaning medium, which does not exit through the nozzle, is returned again for cooling the rigid lance.
  • a rigid lance has a length of several meters, for example.
  • the lance attachment of the rigid lance regularly represents an (axial and / or lateral) end region of the rigid lance, which is introduced far into the inner regions of the thermal power plant or which lies opposite the connection for the cleaning fluid. It is considered advantageous that the lance attachment comprises at least one nozzle. Of course, it is also possible that further nozzles in the remaining area of the rigid lance, in particular the hull, are executed.
  • the lance attachment in particular has at least two opposing high-performance nozzles, which are suitable in particular for delivering a high-energy liquid vaporous and / or gaseous cleaning jet.
  • the lance attachment can be embodied, in particular, as a pipe tip or pipe arm closed on one side, corresponding nozzles being used in bores of the lance attachment, which provide a connection from the inside to the outside.
  • the rigid lance is formed with two parts, namely at least one lance attachment and a hull, wherein the lance attachment and the hull are releasably connected to each other.
  • the hull is after Type of a tube open on both sides and / or is designed with at least one lateral outlet opening for the cleaning medium and a one-sided closure of the end portion of the fuselage and / or the outlet opening is achieved by means of the lance attachment.
  • the lance attachment can be clamped to the hull, screwed or fastened in a corresponding manner, so that the connection can be released again after a single attachment of the lance attachment to the hull.
  • the lance attachment for the hull is replaceable, so in particular for different purposes different lance attachments can be arranged on the same hull.
  • This allows, for example, a simple maintenance or a technically simple replacement of the nozzles on the lance attachment, for example. In the event that a nozzle is damaged or clogged.
  • it is thus easy to react to changed conditions in the interior region of the thermal power plant, so that a different mode of operation or a different jet direction of the cleaning medium can be set with an exchanged lance attachment.
  • the lance has a longitudinal drive for moving the lance in the direction of an axis of the lance.
  • the cleaning device has a holder and a longitudinal drive with which the lance of the holder can be moved in the axial direction.
  • this longitudinal drive allows a substantially horizontal movement of the lance, where appropriate, to compensate for a deflection of the long lance in the interior of the thermal power plant and small angles of incidence for the lance can be realized.
  • this longitudinal drive in particular electric motors, carriage, dental Rods or the like for use.
  • the cleaning device may additionally also have a rotary drive.
  • This can be coupled to the longitudinal drive, so that a predetermined longitudinal movement (forced) has an adapted rotation of the lance about its axis result.
  • a predetermined longitudinal movement force
  • the longitudinal movement of the lance is decoupled from the rotation movement of the lance, so that the longitudinal movement and the rotational movement can be carried out independently of one another, for example by providing separate motors or drives for the different movements.
  • the decoupling of both movements has the advantage that a more targeted cleaning of the dirty or slagged surfaces is possible.
  • the lance attachment has at least one sensor for measuring an environmental parameter.
  • the lance attachment also has a plurality of sensors.
  • the sensors may be in contact with the material of the lance attachment, the outside environment, and / or the interior environment.
  • the sensor is connected to the lance attachment so that this remains during disassembly of the hull on the lance attachment.
  • the lance attachment form a sensor system which can be operated independently of the configuration of the fuselage or together with standard interfaces provided on a fuselage.
  • the exchangeable or detachable lance component has at least one element from the group of nozzle and sensor.
  • the term "sensor” is here to be regarded as a generic term for apparatuses with which the desired environmental parameters can be detected and / or which allow an analysis or monitoring of processes inside the thermal power plant , Spectrometer, temperature gauge, gas probe, pressure gauge, etc.
  • At least one sensor for measuring the outside temperature or at least one sensor for measuring an internal temperature of the lance is provided. It is very particularly preferred that in each case a single sensor for measuring the outside temperature (in the interior of the thermal power plant) and a single sensor for measuring an internal temperature (in the lance or in the lance attachment) are provided. Consequently, the sensor for measuring the outside temperature is disposed in contact with the outside environment of the lance attachment, while the sensor for measuring the inside temperature of the lance is directed inward. The sensor for measuring an outside temperature is consequently, in particular during the operation of the cleaning device in contact with the flue gas in the interior of a thermal power plant.
  • the sensor for measuring an internal temperature of the lance is preferably in contact with the cleaning medium (water, steam, air, etc.) during operation, so that in particular the temperature of the cleaning medium can be determined.
  • the exposed position of the lance attachment during the operation of such a cleaning device in the interior of a thermal power plant has relatively high thermal loads result or allows the collection of temperature data that are otherwise difficult to detect metrologically.
  • This relates firstly to the temperature of the flue gases at a distance of, for example, over 10 m from the wall of the thermal power plant, as well as the temperature of the cleaning medium actually just before leaving through the nozzle. This information can be used to analyze, review and possibly adjust the cleaning process.
  • the at least one sensor can be connected to an evaluation unit, and the lance attachment has connection means for data transmission from the at least one sensor to the evaluation unit.
  • the evaluation unit serves, in particular, to convert the measurement signals of the sensor into meaningful parameters, to compare the parameters with one another, etc.
  • the evaluation unit therefore also includes, for example, a computing unit or the like. It is to be avoided that such an evaluation unit is exposed to the high thermal loads experienced by the lance attachment during immersion in the inner region, so that the evaluation unit is advantageously arranged permanently outside the thermal power plant. For this purpose, a corresponding area may be provided on the cleaning device, but it is also possible that the evaluation unit is positioned independently of the cleaning device at another location of the thermal power plant.
  • the lance attachment eg standardized
  • the connection means may have corresponding signal conductors, connectors, sliding contacts, etc.
  • appropriate (electrical) connecting means are realized according to the method of operation of the lance (axial and / or rotating movement).
  • the connecting means are also preferably set up so that they can be separated or contacted without problems when releasing / detaching the lance attachment component from the fuselage or when reconnecting lance attachment and fuselage.
  • the connecting means at least one data transmitter for a wireless connection to the evaluation include.
  • the data transmitter can transmit the measured values, for example, via radio to the evaluation unit. Preference is given here radio frequencies, z. B. also on the type of Bluetooth ® or RFID.
  • This embodiment of the lance attachment with a sensor that realizes a wireless connection further favors the retrofitting of conventional cleaning equipment with a corresponding sensor nozzle Lanzenanbauteil.
  • At least one such cleaning device described in a thermal power plant with a flue gas-carrying interior region wherein a wall of the inner region has at least one hatch into which the lance can be inserted at least with the lance attachment in the interior.
  • a longitudinal drive for moving the lance in the direction of an axis through the hatch is provided, which is arranged on a side opposite the inner side of the wall.
  • a hatch for such a lance is regularly provided in the thermal power plant, which may also be closed.
  • a sealing air connection or a Purge gas connection is provided, which is positioned to the hatch, that before and / or during the immersion of the lance into the interior no flue gases can escape.
  • the lance attachment is designed with at least one sensor and a data transmitter for a wireless connection to an out-of-the-inner evaluation unit, and the evaluation unit is connected to the longitudinal drive.
  • the evaluation unit may, for example, be equipped with a corresponding data receiver, so that the data from the interior of the thermal power plant can be emitted to the evaluation unit during operation to the outside.
  • the evaluation unit can now influence the operation of the cleaning device, in particular the method of movement of the lance, by implementing a corresponding data connection or control line towards the longitudinal drive.
  • information of the longitudinal drive it is also possible for information of the longitudinal drive to be forwarded to the evaluation unit, so that, for example, specific measuring procedures for predetermined positions of the lance attachment in the interior can be initiated or terminated, depending on the travel path.
  • a method for setting up a cleaning device for a flue-gas-carrying inner region of a thermal power plant is specified, wherein the cleaning device has at least one rigid lance, and the method comprises at least the following steps:
  • this process is a procedure by which conventional sootblowers are retrofitted with an independent sensor nozzle lance attachment. Even if this combined function is particularly preferred, this method can possibly also be used only with the integration of nozzles or sensors.
  • the originally one-piece rigid lance can first be separated in a step a), so that a hull is formed and at least one lance attachment, comprising the end portion and / or a side arm of the rigid lance (with at least one nozzle).
  • This separated lance attachment can now be prepared for the sensors.
  • at least one sensor is positioned on the lance attachment (step b)).
  • a corresponding arrangement of the sensor is to be made.
  • connecting means for wireless remote data transmission are to be provided or positioned at the lance attachment and, if applicable, elsewhere.
  • step c) the lance attachment thus prepared with the at least one sensor and, for example, at least one data transmitter can be reconnected to the rest of the fuselage, according to step d) a detachable connection between the lance attachment and fuselage is preferred.
  • a further aspect of the invention also proposes a method for cleaning a thermal power plant with a flue-gas-carrying inner area by means of at least one cleaning appliance which has a rigid lance with at least one sensor on a lance attachment of the lance, which comprises at least the following steps :
  • the method described here for cleaning the thermal power plant is realized in particular with a cleaning device of the type described above, in particular according to the invention.
  • a cleaning device of the type described above in particular according to the invention.
  • this method for cleaning a thermal power plant is also used here for monitoring the current processes in the thermal power plant or in the lance.
  • a cleaning step or such a monitoring process can be initiated.
  • at least the lance attachment of the lance is first introduced into the interior of the thermal power plant.
  • the lance attachment also reaches far away from the wall of the thermal power plant sectors in the interior of the thermal power plant. Now, if such a position or such a sector is reached, a measuring process can be initiated here.
  • a sensor on the lance attachment of the lance an environmental parameters determined, which is in particular an environmental parameter from the group outside temperature in the interior of the thermal power plant and internal temperature of the lance. Possibly. it is possible that the environmental parameters are measured several times, so that in some circumstances step ii) can be performed several times. It is also preferable that steps i) and ii) are carried out at least partially simultaneously.
  • the measured environmental parameters can be transmitted directly and / or bundled to the evaluation unit.
  • This is preferably wireless.
  • the transmission of the measuring signals is therefore preferably carried out by means of a radio technology.
  • the measurement signals received by the lance attachment of the lance can now serve as the basis for the selection of a predetermined operating mode of the at least one cleaning device.
  • the control of the cleaning device or the evaluation unit usually has corresponding cleaning routines or selection criteria, so that a predetermined operating mode, which is stored, for example, is automatically selected taking into account the received measurement signals can.
  • the corresponding information for realizing the desired blowing jet and / or the desired method of movement of the cleaning device are then transmitted, for example, to the drive of the cleaning device and / or the corresponding apparatus for providing the cleaning medium.
  • step v) makes it possible, according to step v), for the predetermined regions of the interior be cleaned according to the selected operating mode. Even if it is fundamentally possible that steps ii) and v) can be carried out in parallel at least temporarily, a separate mode of operation of the cleaning device with a measuring procedure and a cleaning procedure is preferred. This can also be specified, for example, by the method of movement of the cleaning device or the sootblower.
  • FIGS. 1 shows an overview of a thermal power plant
  • FIG. 4 shows the cleaning device from FIG. 3 in a second operating phase
  • Fig. 5 an overview of another thermal power plant.
  • Fig. 1 shows a thermal power plant 3 with a combustion boiler 25 (or firebox), in which a fuel or waste is burned. Flue gas then flows along the inner region 2 of the thermal power plant 3 and comes into contact with the walls of the thermal power plant or heat exchanger 20 arranged therein. The flue gas, as indicated here by arrows, flows starting from the combustion boiler 25, for example. B. over Leerman 26 in a convection part 27 before it leaves the heat plant 3. Especially in the latter part a plurality of heat exchangers is arranged, in particular tube bundle heat exchanger according to Art of packets through which a cooling fluid (eg water) flows.
  • a cooling fluid eg water
  • the thermal energy is transferred from the flue gas to the cooling fluid and can be removed for further use.
  • the thermal power plant 3 illustrated here has various systems for cleaning these areas.
  • a pivotable water lance 23 in the manner of a water lance blower
  • the nozzle is fixedly positioned in a hatch, wherein by means of a high-energy water jet opposite and adjacent wall areas can be cleaned by a corresponding meandering guidance of the blowing jet.
  • a hanging hose system 24 is provided at the top, which can be lowered through a ceiling area.
  • a nozzle is provided which can clean the lateral wall areas at the level of the nozzle.
  • a plurality of cleaning devices 1 are provided in the manner of sootblowers, which can dive deep into the narrow gaps between the individual tube bundles of the heat exchangers 20. It is provided that all cleaning devices 1 and possibly also the pivotable water lances 23 or hanging hose systems 24 are connected to a common fluid line 17, wherein possibly the different fluids are provided in separate line systems.
  • the 2 shows a rigid lance 4 of a cleaning device according to the invention, the rigid lance being designed here with a hull 5 and a lance attachment 6, which are shown separated from one another.
  • the lance attachment in the manner of a nozzle head can be detachably connected to the hull.
  • the fuselage 5 can also be designed with the fluid line 17 at one end, with the fluid line 17 optionally also extending into inner regions of the fuselage 5.
  • the hull 5 is according to Art a tube with an axis 9 formed.
  • the lance attachment 6 forms a dome-shaped end region of the lance 4, which has two opposite high-performance nozzles 7.
  • a first sensor 10 For measuring the outside temperature, a first sensor 10 is shown on the left and for measuring the internal temperature in the lance 4, a second sensor opposite the fluid line 17 near the nozzles 7 in the interior of the lance attachment 6 is provided. Both sensors 10 are connected via signal conductor 28 with connecting means 12 and a data transmitter 13. Via this connection means 12 or the data transmitter 13, the measurement signals detected by means of the sensors 10 can be transmitted to a remote, not shown, evaluation unit.
  • Fig. 3 shows an embodiment of a cleaning device 1 in the manner of a sootblower.
  • the sootblower 1 is positioned on a wall 14 of the thermal power plant.
  • the wall 14 has a hatch 15, through which the lance attachment 6 or the fuselage 5 of the cleaning device 1 can penetrate into the interior region 2 of the heat installation 3.
  • table schematically indicated heat exchanger 20 which can be cleaned by means of this cleaning device 1.
  • the cleaning device 1 also has a holder 21, on the example.
  • a longitudinal drive 8, a rotary drive 22, a fluid line 17, possibly also a port 18 (valves, etc.) for the fluid line 17 and a controller 16 for the operation of the cleaning device 1 is positioned.
  • Part of the controller 16 is here also an evaluation unit 11, which is designed with a data receiver 19.
  • the lance of the cleaning device 1 is retracted into the flue-gas-filled interior region 2 of the thermal power plant 3.
  • an environmental parameter is measured, in particular the outside temperature in the interior region 2 of the thermal power plant.
  • the lance attachment 6 of the cleaning device 1 is also designed with a data transmitter 13, with which a wireless transmission of the measuring signals to the evaluation unit 11 arranged outside is made possible.
  • the controller 16 can be provided with a decision aid for the actual cleaning steps to be performed or the operating mode of the cleaning device 1.
  • the transmission and transmission of measured values can basically also be carried out by cable, for example by means of a cable. B. by means of a slip ring, so that this reading is also ensured during the movement of the cleaning device.
  • the controller 16 now controls the actual cleaning operation of predetermined regions of the inner region 2.
  • a cleaning is, for example, in the rearward direction of travel 29, in a rotation of the lance in the direction of rotation 30 and / or with a spraying device 31 , starting from the lance attachment 2 or the lance possible.
  • the predetermined regions of the inner region 2 can be selected specifically by implementing a corresponding direction of travel 29 and / or direction of rotation 30. In regular soot blowers a predetermined method of operation is always repeated, since appropriate mechanical Weggonesysteme are provided.
  • Fig. 5 illustrates the structure of a thermal power plant 3 in the power plant industry.
  • the supplied fuel 33 is first burned and the flue gas then flows, starting from the combustion boiler 25 (or firebox), along the inner region of the thermal power plant 3 and comes into contact with the walls of the thermal power plant or therein heat exchangers 20. It flows the flue gas, starting from the combustion boiler 25 z. B.
  • the invention can basically be used in all other thermal power plants as well, especially in the paper industry, biomass, the petrochemical industry, etc.
  • the invention realizes the goal in cleaning equipment, for example. Deep dive deep into the interior of the thermal power plant to monitor the functionality or the actual mode of action of the cleaning device or adapt to the external environmental conditions.
  • a cleaning device for a heat power plant which can be adapted as needed to different positions or to predetermined situations for use.
  • the possibility was opened to provide information about the operating state of the cleaning device and / or the environment of the cleaning device in the interior of the thermal power plant.
  • the invention has also provided a method for cleaning a thermal power plant, with which a better control of the slagging and soiling tendency or the cleaning s effect during operation of the cleaning device or the thermal power plant is made possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät (1) für einen Rauchgas führenden Innenbereich (2) einer Wärmekraftanlage (3), insbesondere einen sogenannten Rußbläser. Dieses Reinigungsgerät (1) weist zumindest eine starre Lanze (4) mit einem Rumpf (5) und einem Lanzenanbauteil (6), der zumindest eine Düse (7) umfasst, auf, wobei das Lanzenanbauteil (6) lösbar mit dem Rumpf (5) verbunden ist. Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, dass zumindest das Lanzenanbauteil (6) wenigstens einen Sensor (10) zum Messen eines Umgebungsparameters aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Einrichtung eines solchen Reinigungsgeräts (1) sowie ein Reinigungs- und Überwachungsverfahren für vorgegebene Bereiche des Innenbereichs (2) der Wärmekraftanlage (3).

Description

Reinigungsgerät für eine Wärmekraftanlage, Verfahren zur Einrichtung eines Reinigungsgeräts und Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät für einen Rauchgas führenden Innenbereich einer Wärmekraftanlage. Darüber hinaus werden ein Verfahren zur Einrichtung eines Reinigungsgeräts sowie ein Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage mit einem solchen Reinigungsge- rät angegeben.
In Wärmekraftanlagen wird durch Verbrennung von Brennstoffen, Abfällen und dergleichen ein Rauchgas produziert, welches aufgrund seiner Temperatur geeignet ist, die darin enthaltene thermische Energie durch nachfolgenden Kontakt mit Wärmetauschern und/oder einer Wärmeübertragung durch Strahlung zurückzugewinnen. Dabei ist klar, dass bei der Verbrennung neben Asche, Ruß, Stäube, etc. gegebenenfalls auch aggressive Gase, Metalldämpfe und dergleichen entstehen können. Diese im Rauchgas enthaltenen Bestandteile lagern sich während des Betriebs ins- besondere an den Wänden bzw. Einbauten im Innenbereich der Wärmekraftanlage ab, durch den das Rauchgas hindurchgeführt wird. Dabei wurde beobachtet, dass infolge der zunehmenden Anlagerung solcher Stoffe der Wärmeaustausch zwischen dem Rauchgas und dem Wärmetauschermedium zunehmend geringer wird und damit der Wirkungsgrad bzw. die Effizienz der Wärmekraftanlage sinkt. Aus diesem Grund ist auch bekannt, die einzelnen Flächen im Innenbereich der Wärmekraftanlage bedarfsorientiert zu reinigen bzw. die dort anhaftenden Verunreinigungen, Schlacke etc. zu entfernen. Dies kann während einer Stillstandszeit der Wärmekraftanlage vorgenommen werden, bevorzugt soll eine solche Reinigung jedoch während des Betriebs der Wärmekraftanlage durchgeführt werden. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Reinigung so erfolgt, dass der Normalbetrieb der Wärmekraftanlage möglichst nur gering beeinflusst wird. Die mit dem Rauchgas permanent in Kontakt stehenden Wände und/oder Heizflächen der Wärmekraftanlage, insbesondere die Wärmeaustauschflächen, müssen also zur Sicherstellung einer ausreichenden Abkühlung des Rauchgases gelegentlich gereinigt werden. Je nach Art und Ort der Ver- schmutzung können hierbei unterschiedliche Reinigungssysteme eingesetzt werden. Bevorzugt ist es dabei, die Reinigung während des Betriebs der Wärmekraftanlage, also während im Brennraum bzw. Feuerraum Brennstoff bzw. Abfall verbrannt wird, durchzuführen. Damit kann die Verfügbarkeit der Wärmekraftanlage über einen besonders langen Zeit- räum (die sogenannte„Reisezeit") aufrecht erhalten werden.
Zur Reinigung solcher Wärmeaustauschflächen sind verschiedene Reinigungssysteme bekannt. So werden bspw. sogenannte Wasserlanzenbläser eingesetzt, die eine schwenkbare an der Wärmeanlage positionierte Was- serlanze umfassen, die gezielt und mit hoher Energie einen Wasserstrahl durch eine Luke und durch bspw. den Feuerraum hindurch auf gegenüberliegende und/oder seitlich angeordnete Wandbereiche abgeben können. Solche Wasserlanzenbläser sind insbesondere dort einzusetzen, wo relativ große Flächen abgereinigt werden müssen und diese aufgrund des Verschwenkbereichs der Wasserlanzenbläser gut erreichbar sind.
Ein weiteres Konzept sind die sogenannten Rußbläser. Diese umfassen ein langgestrecktes Rohr mit Düsen, die am Ende des Rohrs über den Umfang verteilt angeordnet sind. Dieses Rohr wird nun zeitweise in innere Berei- che der Wärmekraftanlage eingeschoben, wobei es währenddessen eine Rotationsbewegung ausführen kann. Während der translatorischen Bewegung des Rohrs verteilen die Düsen in Umfangsrichtung mit relativ geringem Druck Wasserdampf (und/oder Luft) bzw. Wasser. Ein solcher Rußbläser lässt sich in vorteilhafter Weise dort einsetzen, wo im Inneren der Wärmekraftanlage schmale langgezogene Schächte oder eng angeordnete Rohrbündelwärmetauscher vorgesehen sind, wobei gleichzeitig außerhalb der Wärmekraftanlage ausreichend Auslauf für das herausfahrende Lanzenrohr existiert. Weiterhin ist auch bekannt, mittels eines Reinigungs Systems von oben in die Wärmekraftanlage einzudringen, bspw. in die Leerzüge hinein, wobei ein hochtemperaturfester Schlauch mit einer Wasserverteileinrichtung an dessen Ende herabgelassen wird. Somit kann die Wasserverteileinrichtung während des Herablassens bzw. Hinaufziehens gleichzeitig und/oder allseitig Wasser in Umfangsrichtung auf benachbarte Wände bis zu einer Entfernung von 3 m bis 4 m abgeben.
Bei all den vorstehend genannten Reinigungs Systemen stellt sich die Fra- ge des Auslösezeitpunkts für eine solche Reinigung während des Betriebs der Wärmekraftanlage. Früher wurde vorrangig mit fest vorgegebenen zeitlichen Intervallen gearbeitet, wobei diese Intervalle auf Erfahrungswerten basierten. Dann wurde dazu übergegangen, Sichtfenster oder andere optische Hilfsmittel im Feuerraum und/oder nachgelagerten Berei- chen der Wärmekraftanlage vorzusehen, um auf diese Weise einen subjektiven Eindruck vom Verschmutzungszustand des Feuerraums bzw. der Wärmeaustauschflächen zu erhalten und ggf. die Reinigung zu starten. Zudem wurde bspw. die Rauchgastemperatur bei Verlassen der Wärmekraftanlage beobachtet, wobei bei Erreichen gesetzlich vorgeschriebener Grenz werttemperaturen eine Reinigung vorgenommen wurde.
Weiterhin ist als bekannt anzusehen, dass die Wärmekraftanlage mit Temperatursensoren bzw. Wärmestromsensoren ausgestattet ist, um die Temperatur im Innenbereich der Wärmekraftanlage und/oder die Tempe- ratur des Wärmeaustauschmittels zu bestimmen. Weiterhin ist bekannt, Sensoren zur Bestimmung des Gewichts von Wärmeaustauschflächen vorzusehen, so dass anhand des Gewichts auf die daran anhaftenden Rückstände geschlossen werden kann. Diese Temperaturen bzw. Gewichtsangaben wurden ebenfalls zur bedarfsgerechten und gezielten Rei- nigung von besonders verschmutzten Innenbereichen der Wärmekraftanlage herangezogen.
Auch wenn die vorstehend genannten Systeme bereits mit großem Erfolg eingesetzt werden, besteht gleichwohl der Wunsch, noch eine bessere Überwachung der Vorgänge im Innenbereich der Wärmekraftanlage zu erreichen, damit der Betrieb der Wärmekraftanlage noch weniger durch Reinigungsprozesse gestört wird. Dies soll insbesondere dadurch erreicht werden, dass insbesondere dort, wo mit Hilfe der verfügbaren Reini- gungsgeräte gereinigt werden kann, genauere Aufschlüsse über den tatsächlichen Zustand im Innenbereich bzw. an den Wärmeaustauschflächen erlangt werden. Insbesondere soll auch eine Möglichkeit geschaffen werden, mit der bereits existierende Wärmekraftanlagen mit möglichst geringem technischem Aufwand nachträglich mit solchen Überwachungssys- temen bzw. Messsystemen ausgestattet werden.
Schließlich wurde sich auch das Ziel gesetzt, bei Reinigungsgeräten, die bspw. tief in den Innenbereich der Wärmekraftanlage eintauchen, die Funktionalität bzw. die tatsächliche Wirkweise des Reinigungsgeräts zu überwachen bzw. an die äußeren Umgebungsbedingungen anzupassen. Damit sollen auch aktuelle Reinigungsparameter überwacht werden können.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Reinigungsgerät für einen Rauchgas führenden Innenbereich einer Wärmekraftanlage angegeben werden, das bedarfsgerecht an verschiedene Positionen bzw. an vorbestimmte Situationen für den Einsatz anpassbar ist. Insbesondere soll das Reinigungsgerät auch die Möglichkeit eröffnen, Informationen über den Betriebszustand des Reinigungsgeräts und/oder die Umgebung des Reinigungsgeräts im Innenbereich der Wärmekraftanlage bereitzustellen. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein solches Reinigungsgerät für den Einsatz im Innenbereich einer Wärmekraft- anläge eingerichtet bzw. nachgerüstet werden kann. Darüber hinaus ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage anzugeben, wobei mit einem entsprechend vorbereiteten Reinigungsgerät eine bessere Kontrolle der Verschlackungsnei- gung bzw. der Reinigungswirkung während des Betriebs des Reinigungsgeräts bzw. der Wärmekraftanlage ermöglicht ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Reinigungsgerät gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einem Verfahren zur Reinigung eines Reinigungsgeräts gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie einem Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert die Erfindung und gibt weitere bevorzugte Aus- führungsbeispiele der Erfindung an.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät für einen Rauchgas führenden Innenbereich einer Wärmekraftanlage weist zumindest eine starre Lanze mit einem Rumpf und wenigstens ein Lanzenanbauteil auf, wobei das Lanzenanbauteil mindestens eine Düse umfasst, und wobei das Lanzenanbauteil lösbar mit dem Rumpf verbunden ist.
Bei diesem Reinigungsgerät handelt es sich insbesondere um einen so genannten Rußbläser. Rußbläser sind in verschiedenen Ausführungsvari- anten bekannt, beispielsweise als Wandbläser, Lanzenschraubbläser, Pendelbläser, Axialbläser, Schraubbläser, Drehrohrbläser, Traversenbläser oder Zweistoffbläser. Wandbläser weisen regelmäßig zwei gegenüberliegende Hochleistungsdüsen auf, die während des Reinigungsvorgangs kreisförmig rückwärtige Bereiche an der Wand der Wärmekraftanlage abreinigen. Die Wandbläser werden insbesondere bei hartnäckigen Verschmutzungen an den Wandheizflächen und bei hohen Rauchgastemperaturen eingesetzt. Lanzenschraubbläser werden insbesondere zur wirksamen Reinigung hartnäckiger Verschmutzungen an Rohrbündelheizflächen bei hohen Rauchgastemperaturen eingesetzt. Dazu sind regelmäßig ebenfalls mindestens zwei gegenüberliegende Hochleistungsdüsen vorgesehen, die während einer axialen und gleichzeitig rotierenden Bewegung einen schraubenförmigen Reinigungs strahl aussenden. Mit Pendelbläsern werden hartnäckige Verschmutzungen speziell vorgegebener Segmente an Rohrbündelheizflächen bei hohen Rauchgastemperaturen gereinigt. Hierfür wird der Pendelbläser während des Reinigungsvorgangs pendelnd in den Kessel ein- und ausgefahren, wobei das über die Düsen abgegebene Reinigungsmedium dann konzentriert diese Segmente abreinigt. Bei Axialbläsern wird lediglich eine axiale Verfahrrichtung der Lanze verwirk- licht, so dass zwei gegenüberliegenden Hochleistungsdüsen regelmäßig nur entlang zellenförmiger Bereiche parallel zu der Lanze Rohrbündelheizflächen mit starker Verschmutzung abreinigen. Im Gegensatz dazu wird bei Schraubbläsern gleichzeitig zumindest zeitweise eine rotatorische Bewegung der Lanze verwirklicht, so dass auch hier ein schrauben- förmiger Blasstrahl erzeugt wird, der hartnäckige Verschmutzungen insbesondere an Rohrbündelheizflächen beseitigt. Der Drehrohrbläser führt während der Reinigung tatsächlich nur eine Drehbewegung aus und wird axial in einer vorgegebenen Position gehalten. Solche Drehrohrbläser eignen sich insbesondere zur Reinigung verschmutzter Rohrbündelheiz flä- chen. Traversenbläser haben meist eine Vielzahl Hochleistungsdüsen, die zu einer Seite (oder mehreren Seiten) der Lanzen ausgerichtet sind. Beim Traversenbläser wird die Lanze demnach axial in den Innenbereich gefahren, wobei die ausgerichteten Hochleistungsdüsen nach Art eines Rechens insbesondere Rippenrohrwärmetauscher bei leichter Verschmutzung und niedrigen Rauchgastemperaturen abreinigen. Schließlich sind auch Zweistoffbläser bekannt, bei denen ein selektiver Einsatz von verschiedenen Reinigungsmedien (Luft, Dampf, Wasser) ermöglicht ist. Hierbei können die Reinigungsmedien insbesondere mit entsprechend angepasstem Druck zu den zu reinigenden Flächen zugegeben werden. Bei Zweistoff- bläsern ist bevorzugt, dass diese einerseits ein flüssiges Reinigungsmedium und andererseits ein dampfförmiges/gasförmiges Reinigungsmedium (zeitlich versetzt) zu vorgegebenen Reinigungsflächen zugeben können. Bei solchen Reinigungsgeräten wird die starre Lanze nun mit einem Rumpf und wenigstens einem Düsenkopf, Düsendeckel, Düsenarm, Düsenausleger oder ähnlichem (alles Lanzenanbauteile) gebildet. Die starre Lanze ist insbesondere nach Art eines Rohrs aufgebaut, wobei im Inneren des Rohrs weitere konzentrische Rohrabschnitte vorgesehen sein können, bspw. um Reinigungsmedien, Kühlmedien, etc. zumindest teilweise voneinander zu trennen. Auch kann im Inneren der starren Lanze ein Hinströmbereich für Reinigungsmittel hin zum Düsenkopf bzw. Düsenarm bzw. Lanzenanbauteil und zusätzlich ein Rückströmbereich verwirklicht sein, damit das Reinigungsmedium, welches nicht durch die Düse austritt, zur Kühlung der starren Lanze wieder rückgeführt wird. Eine solche starre Lanze hat eine Länge von mehreren Metern, bspw. zumindest 5 m, oder sogar 10 m, oder sogar 15 m. Es ist gegebenenfalls zweckmäßig, die Länge auf 20 m zu begrenzen, um eine unerwünschte Durchbiegung im Betrieb zu vermeiden. Das Lanzenanbauteil der starren Lanze stellt dabei regelmäßig einen (axialen und/oder lateralen) Endbereich der starren Lanze dar, der weit in die inneren Bereiche der Wärmekraftanlage eingeführt wird bzw. der dem Anschluss für das Reinigungs- fluid gegenüberliegt. Hierbei wird als vorteilhaft angesehen, dass das Lanzenanbauteil zumindest eine Düse umfasst. Selbstverständlich ist auch möglich, dass weitere Düsen im restlichen Bereich der starren Lanze, insbesondere dem Rumpf, ausgeführt sind. Weiter bevorzugt ist, dass das Lanzenanbauteil insbesondere mindestens zwei gegenüberliegende Hochleistungsdüsen aufweist, die insbesondere zur Abgabe eines hoch- energetischen flüssigen dampfförmigen und/oder gasförmigen Reinigungsstrahls geeignet sind. Das Lanzenanbauteil kann insoweit insbesondere als einseitig geschlossene Rohrkuppe bzw. Rohrarm ausgeführt sein, wobei in Bohrungen des Lanzenanbauteils entsprechende Düsen eingesetzt sind, die eine Verbindung von innen nach außen bereit stellen.
Hier wird nun vorgeschlagen, dass die starre Lanze mit zwei Teilen gebildet ist, nämlich wenigstens einem Lanzenanbauteil und einem Rumpf, wobei das Lanzenanbauteil und der Rumpf lösbar miteinander verbunden sind. Das heißt mit anderen Worten insbesondere, dass der Rumpf nach Art eines beidseitig offenen Rohrs und/oder mit wenigstens einer seitlichen Austrittsöffnung für das Reinigungsmedium ausgeführt ist und ein einseitiger Verschluss des Endbereichs des Rumpfs und/oder der Austrittsöffnung mittels des Lanzenanbauteils erreicht wird. Hierfür kann das Lanzenanbauteil mit dem Rumpf verspannt, verschraubt oder in entsprechender Weise befestigt sein, so dass die Verbindung auch nach einer einmaligen Befestigung des Lanzenanbauteils am Rumpf anschließend wieder gelöst werden kann. Somit wird insbesondere erreicht, dass das Lanzenanbauteil für den Rumpf wechselbar ist, insbesondere also auch für verschiedene Einsatzzwecke unterschiedliche Lanzenanbauteile an dem selben Rumpf angeordnet werden können. Dies erlaubt bspw. auch eine einfache Wartung bzw. einen technisch einfachen Ersatz der Düsen am Lanzenanbauteil, bspw. für den Fall, dass eine Düse beschädigt bzw. verstopft ist. Weiter kann so einfach auf geänderte Bedingungen im In- nenbereich der Wärmekraftanlage reagiert werden, so dass mit einem ausgewechselten Lanzenanbauteil eine andere Betriebsweise bzw. eine andere Strahlrichtung des Reinigungsmediums einstellbar ist. Selbstverständlich ist bei dieser lösbaren Verbindung zwischen Lanzenanbauteil und Rumpf darauf zu achten, dass hierbei eine entsprechend geeignete Dichtung vorgesehen ist, die den thermischen und sonstigen Anforderungen für den Einsatz des Reinigungsgeräts in einem Rauchgas führenden Innenbereich einer Wärmekraftanlage sicherstellt.
Gemäß einer Weiterbildung des Reinigungsgeräts wird auch vorgeschla- gen, dass die Lanze einen Längsantrieb zum Bewegen der Lanze in Richtung einer Achse der Lanze aufweist. Insbesondere weist das Reinigungsgerät eine Halterung auf und einen Längsantrieb, mit dem die Lanze von der Halterung fixiert in axialer Richtung verfahren werden kann. In der Regel ermöglicht dieser Längsantrieb eine im Wesentlichen horizontale Verfahrbewegung der Lanze, wobei ggf. zur Kompensation einer Durchbiegung der langen Lanze im Innenbereich der Wärmekraftanlage auch kleine Anstellwinkel für die Lanze realisierbar sind. Für diesen Längsantrieb kommen insbesondere Elektromotoren, Fahrschlitten, Zahn- Stangen oder dergleichen zum Einsatz. Insoweit wird hier auf die bekannten Längsantriebe zur Verwirklichung von Rußbläsern verwiesen.
Das Reinigungsgerät kann zusätzlich auch einen Rotationsantrieb aufwei- sen. Dieser kann mit dem Längsantrieb gekoppelt sein, so dass eine vorgegebene Längsbewegung (zwangsweise) eine angepasste Rotation der Lanze um ihre Achse zur Folge hat. Auf diese Weise lassen sich technisch einfache und robuste Antriebe für ein solches Reinigungsgerät realisieren. Ebenso ist möglich, dass die Längsbewegung der Lanze von der Rotati- onsbewegung der Lanze entkoppelt ist, so dass die Längsbewegung und die Rotationsbewegung unabhängig voneinander durchgeführt werden können, indem zum Beispiel separate Motoren oder Antriebe für die unterschiedlichen Bewegungen vorgesehen sind. Die Entkopplung beider Bewegungen hat den Vorteil, dass gezielter eine Abreinigung der ver- schmutzten bzw. verschlackten Flächen ermöglicht ist.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts weist zumindest das Lanzenanbauteil wenigstens einen Sensor zum Messen eines Umgebungsparameters auf. Grundsätzlich ist möglich, dass das Lanzenanbauteil auch mehrere Sensoren aufweist. Die Sensoren können in Kontakt mit dem Material des Lanzenanbauteils, der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung sein. So ist insbesondere möglich, einen Umgebungsparameter des Materials des Lanzenanbauteils, der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des Lanzenanbauteils zu messen. Bevorzugt ist dabei, dass der Sensor mit dem Lanzenanbauteil so verbunden ist, dass dieses bei der Demontage vom Rumpf am Lanzenanbauteil verbleibt. Ganz besonders bevorzugt ist, dass das Lanzenanbauteil ein Sensor-System bildet, das unabhängig von der Ausgestaltung des Rumpfs bzw. zusammen mit Standardschnittstel- len, die an einem Rumpf vorgesehen sind, betrieben werden kann. Die Bereitstellung eines solchen kombinierten Sensor-Düsen- Lanzenanbauteils erlaubt insbesondere auch die Nachrüstung von herkömmlichen Rußbläsern mit einer effizienten Auswerte einheit bzw. Überwachungseinheit, wie sie das Lanzenanbauteil dann bildet. Gleich- wohl sei hier darauf hingewiesen, dass die Funktionen auch getrennt vorliegen können: Demnach hat das austauschbare bzw. lösbare Lanzenan- bauteil zumindest ein Element aus der Gruppe Düse und Sensor. Der Begriff „Sensor" ist hier als ein Gattungsbegriff anzusehen für Apparaturen, mit denen die gewünschten Umgebungsparameter erfasst werden können und/oder die eine Analyse bzw. Überwachung von Vorgängen im Inneren der Wärmekraftanlage ermöglichen. Beispielhaft seien hier einige solcher Sensoren angeführt: Wegmesssystem, Kamera, Spektrometer, Temperaturmesser, Gassonde, Druckmesser, etc.
In diesem Zusammenhang wird als besonders vorteilhaft angesehen, dass wenigstens ein Sensor zum Messen der Außentemperatur oder wenigstens ein Sensor zum Messen einer Innentemperatur der Lanze vorgesehen ist. Ganz besonders bevorzugt ist, dass jeweils ein einzelner Sensor zum Messen der Außentemperatur (im Innenbereich der Wärmekraftanlage) und ein einzelner Sensor zum Messen einer Innentemperatur (in der Lanze bzw. in dem Lanzenanbauteil) vorgesehen sind. Folglich ist der Sensor zum Messen der Außentemperatur mit Kontakt zur äußeren Umgebung des Lanzenanbauteils angeordnet, während der Sensor zum Messen der Innentemperatur der Lanze nach innen gerichtet ist. Der Sensor zum Messen einer Außentemperatur ist folglich während des Betriebs des Reinigungsgeräts insbesondere in Kontakt mit dem Rauchgas im Innenbereich einer Wärmekraftanlage. Der Sensor zum Messen einer Innentempe- ratur der Lanze ist während des Betriebs bevorzugt in Kontakt mit dem Reinigungsmedium (Wasser, Dampf, Luft, etc.), so dass insbesondere auch die Temperatur des Reinigungsmediums bestimmt werden kann. Die exponierte Lage des Lanzenanbauteils während des Betriebs eines solchen Reinigungsgeräts im Innenbereich einer Wärmekraftanlage hat relativ ho- he thermische Belastungen zur Folge bzw. erlaubt das Sammeln von Temperaturdaten, die sonst messtechnisch nur schwer zu erfassen sind. Dies betrifft zum einen die Temperatur der Rauchgase mit einem Abstand von bspw. über 10 m von der Wand der Wärmekraftanlage, ebenso wie die Temperatur des Reinigungsmediums tatsächlich kurz vor Austritt durch die Düse. Diese Informationen können dazu genutzt werden, den Reinigungsprozess zu analysieren, zu überprüfen und ggf. auch anzupassen. Darüber hinaus wird als vorteilhaft angesehen, dass der wenigstens eine Sensor mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist, und das Lanzenanbauteil Verbindungsmittel für eine Datenübermittlung von dem wenigstens einen Sensor hin zur Auswerteeinheit aufweist. Die Auswerteeinheit dient insbesondere dazu, die Messsignale des Sensors in aussagekräftige Parame- ter umzuwandeln, die Parameter miteinander zu vergleichen, etc. Die Auswerte einheit umfasst daher bspw. auch eine Recheneinheit oder dergleichen. Es ist zu vermeiden, dass eine solche Auswerteeinheit den hohen thermischen Belastungen ausgesetzt wird, wie sie das Lanzenanbauteil während des Eintauchens in den Innenbereich erfährt, so dass die Auswerteeinheit in vorteilhafter Weise permanent außerhalb der Wärmekraftanlage angeordnet ist. Hierfür kann ein entsprechender Bereich am Reinigungsgerät vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, dass die Auswerteeinheit unabhängig von dem Reinigungsgerät an einem anderen Ort der Wärmekraftanlage positioniert ist. Aufgrund dieser Entfernung zwi- sehen Sensor und Auswerteeinheit ist eine einfache, robuste und zuverlässige Datenübermittlung zu realisieren. Hierfür weist das Lanzenanbauteil (z. B. standardisierte) Verbindungsmittel auf, die eine Datenübermittlung vom Sensor hin zur Auswerte einheit realisieren. Für eine Datenübermittlung mittels Kabel können die Verbindungsmittel entsprechende Signalleiter, Stecker, Schleifkontakte, etc. aufweisen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass entsprechend der Verfahrweise der Lanze (axial und/oder drehende Bewegung) geeignete (elektrische) Verbindungsmittel realisiert sind. Die Verbindungsmittel sind dabei ebenfalls bevorzugt so eingerichtet, dass sie problemlos beim Lösen/Abtrennen des Lanzenan- bauteils vom Rumpf bzw. beim erneuten Verbinden von Lanzenanbauteil und Rumpf getrennt bzw. kontaktiert werden können.
Zur weiteren Vereinfachung der Montage bzw. Demontage wird daher vorgeschlagen, dass die Verbindungsmittel zumindest einen Datensender für eine kabellose Verbindung hin zur Auswerteeinheit umfassen. Das heißt mit anderen Worten insbesondere, dass der Rumpf keine Verbindungsmittel für eine Datenübermittlung aufweist, sondern nur das Lan- zenanbauteil zumindest einen Datensender aufweist, mit dem die Mess- werte des wenigstens einen Sensors kabellos hin zur Auswerteeinheit übermittelt werden können. Hierfür kann der Datensender die Messwerte bspw. via Funk an die Auswerte einheit übermitteln. Bevorzugt sind hierbei Radiofrequenzen, z. B. auch nach Art von Bluetooth® oder RFID. Auch diese Ausgestaltung des Lanzenanbauteils mit einer Sensorik, die eine kabellose Verbindung realisiert, begünstigt weiter die Nachrüstung herkömmlicher Reinigungsgeräte mit einem entsprechenden Sensor-Düsen- Lanzenanbauteil.
Für eine solche kabellose Datenverbindung kommt insbesondere eine Technik in Betracht, bei der mechanische Wellen an der Oberfläche eines meistens einkristallinen piezoelektrischen Substratmaterials erzeugt und zur Datenübertragung hin zu einem entsprechend ausgerüsteten Empfänger genutzt werden. Dies kann auch kodiert erfolgen, um eine eindeutige Zuordnung der jeweiligen Sensoren zu ermöglichen.
Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz zumindest eines solchen erfindungsgemäß beschriebenen Reinigungsgeräts bei einer Wärmekraftanlage mit einem Rauchgas führenden Innenbereich, wobei eine Wand des Innenbereichs zumindest eine Luke hat, in welche die Lanze zumindest mit dem Lanzenanbauteil in den Innenbereich eingeführt werden kann. Weiterhin ist dabei ein Längsantrieb zum Bewegen der Lanze in Richtung einer Achse durch die Luke vorgesehen, der auf einer dem Innenbereich gegenüberliegenden Seite der Wand angeordnet ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass hier ein solches Reinigungsgerät außen an der Wand bzw. an einer solchen Wärmekraftanlage montiert ist, so dass das zeitweilige Eintauchen der Lanze zumindest mit dem Lanzenanbauteil durch die Luke hindurch realisierbar ist. Regelmäßig wird in der Wärmekraftanlage jeweils eine Luke für eine solche Lanze vorgesehen, die ggf. auch verschließbar ist. Ebenso ist möglich, dass ein Sperrluft-Anschluss bzw. ein Spülgas-Anschluss vorgesehen ist, der so zur Luke positioniert ist, dass vor und/oder während des Eintauchens der Lanze in den Innenbereich keine Rauchgase austreten können. Bei einer solchen Wärmekraftanlage wird ganz besonders bevorzugt, dass das Lanzenanbauteil mit wenigstens einem Sensor und einem Datensender für eine kabellose Verbindung hin zu einer außerhalb des Innenbereichs angeordneten Auswerteeinheit ausgeführt ist, und die Auswerteeinheit mit dem Längsantrieb verbunden ist. Die Auswerteeinheit kann hierzu bspw. mit einem entsprechenden Datenempfänger ausgestattet sein, so dass die Daten vom Innenbereich der Wärmekraftanlage während des Betriebs nach außen zur Auswerteeinheit gefunkt werden können. Auf Basis der empfangenen Daten der Sensoren des Lanzenanbauteils kann die Auswerteeinheit nun den Betrieb des Reinigungsgeräts, insbe- sondere die Verfahrweise der Lanze, dadurch beeinflussen, dass eine entsprechende Datenverbindung bzw. Steuerleitung hin zum Längsantrieb realisiert ist. Grundsätzlich ist auch möglich, dass Informationen des Längsantriebs an die Auswerteeinheit weitergegeben werden, so dass dann bspw. in Abhängigkeit des Verfahrwegs konkrete Messprozeduren zu vorgegebenen Positionen des Lanzenanbauteils im Innenbereich initiiert bzw. beendet werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Einrichtung eines Reinigungsgeräts für einen Rauchgas führenden Innenbe- reich einer Wärmekraftanlage angegeben, wobei das Reinigungsgerät zumindest eine starre Lanze aufweist, und das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst:
a) Trennen der starren Lanze des Reinigungsgeräts in einen Lanzenanbauteil mit mindestens einer Düse und einem Rumpf,
b) Positionieren wenigstens eines Sensors am Lanzenanbauteil, c) Bereitstellen einer Datenfernübertragung vom Sensor hin zu einer Auswerteeinheit,
d) Verbinden des Lanzenanbauteils mit dem Rumpf. Bei diesem Verfahren handelt es sich insbesondere um eine Vorgehensweise, mit der herkömmliche Rußbläser mit einem unabhängigen Sensor- Düsen-Lanzenanbauteil nachgerüstet werden. Auch wenn diese kombinierte Funktion besonders bevorzugt ist, kann dieses Verfahren ggf. auch nur mit der Integration von Düsen oder Sensoren eingesetzt werden.
Zu diesem Zweck kann die ursprünglich einstückige starre Lanze zunächst in einem Schritt a) getrennt werden, so dass ein Rumpf ausgebildet ist sowie wenigstens ein Lanzenanbauteil, umfassend den Endbereich und/oder einen Seitenarm der starren Lanze (mit wenigstens einer Düse). Dieses abgetrennte Lanzenanbauteil kann nun für die Sensorik vorbereitet werden. Hierzu wird zumindest ein Sensor am Lanzenanbauteil positioniert (Schritt b)). Entsprechend der gewünschten Umgebungsparameter, die mit dem Sensor am Lanzenanbauteil gemessen werden sollen, ist eine entsprechende Anordnung des Sensors vorzunehmen. Um nunmehr auf technisch besonders einfache Weise die mit dem Sensor während des Betriebs des Reinigungsgeräts erzeugten Messwerte zu übertragen, sind am Lanzenanbauteil und ggf. an anderer Stelle Verbindungsmittel für eine kabellose Datenfernübertragung bereitzustellen bzw. zu positionieren. Gerade wenn Schritt c) für das Lanzenanbauteil abgeschlossen ist, kann das so vorbereitete Lanzenanbauteil mit dem mindestens einen Sensor und bspw. zumindest einem Datensender wieder mit dem restlichen Rumpf verbunden werden, wobei gemäß Schritt d) eine lösbare Verbindung zwischen Lanzenanbauteil und Rumpf bevorzugt ist.
Im Hinblick auf die Durchführung bzw. Ausprägung der einzelnen Verfahrensschritte zur Einrichtung des Reinigungsgeräts wird insbesondere auf die vorstehenden Erläuterungen zu den Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts Bezug genommen. Dies betrifft ins- besondere die bereits beschriebenen Maßnahmen zum Positionieren des Sensors, zur Ausprägung des Sensors, zur Befestigung bzw. Ausführung von Verbindungsmitteln für eine Datenfernübertragung bzw. einen Datensender, sowie die lösbare Verbindung zwischen Lanzenanbauteil und Rumpf. Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch ein Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage mit einem Rauchgas führenden Innenbereich mittels mindestens einem Reinigungsgerät vorgeschlagen, das eine starre Lanze mit wenigstens einem Sensor an einem Lanzenan- bauteil der Lanze aufweist, welches zumindest die folgenden Schritte um- fasst:
i) Einführen des Lanzenanbauteils in der Lanze in einem Innenbereich der Wärmekraftanlage,
ii) Messen eines Umgebungsparameters,
iii) Übermitteln der Messsignale an eine Auswerteeinheit,
iv) Auswahl eines Betriebsmodus des mindestens einen Reinigungsgeräts,
v) Reinigen bestimmter Bereiche des Innenbereichs gemäß dem ausge- wählten Betriebsmodus.
Das hier beschriebene Verfahren zur Reinigung der Wärmekraftanlage wird insbesondere mit einem Reinigungsgerät der vorstehend beschriebenen, insbesondere erfindungsgemäßen, Art verwirklicht. Insoweit wird auf die dortigen Erläuterungen zur näheren Charakterisierung des Reinigungsgeräts und dessen Funktionen bzw. Arbeitsweisen verwiesen.
Mit anderen Worten wird dieses Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage hier gleichzeitig auch zur Überwachung der aktuellen Vor- gänge in der Wärmekraftanlage bzw. auch in der Lanze genutzt. So kann bspw. nach vorgegebenen Zeitintervallen und/oder infolge entsprechender Reinigungsroutinen, die ggf. auf anderen sensorischen Messwerten basieren, ein solcher Reinigungsschritt bzw. ein solcher Überwachungsvorgang initiiert werden. Dazu wird zunächst gemäß Schritt i) zumindest das Lanzenanbauteil der Lanze in den Innenbereich der Wärmekraftanlage eingeführt. So erreicht das Lanzenanbauteil auch weit von der Wand der Wärmekraftanlage entfernte Sektoren im Innenbereich der Wärmekraftanlage. Wenn nun eine solche Position bzw. ein solcher Sektor erreicht ist, kann hier ein Messprozess eingeleitet werden. Dazu wird mit- tels eines Sensors am Lanzenanbauteil der Lanze ein Umgebungsparameter bestimmt, der insbesondere ein Umgebungsparameter aus der Gruppe Außentemperatur im Innenbereich der Wärmekraftanlage und Innentemperatur der Lanze ist. Ggf. ist möglicht, dass die Umgebungsparameter mehrfach gemessen werden, so dass unter Umständen Schritt ii) mehrfach durchgeführt werden kann. Bevorzugt ist auch, dass die Schritte i) und ii) zumindest teilweise zeitgleich ausgeführt werden.
Die gemessenen Umgebungsparameter können direkt und/oder gebün- delt an die Auswerteeinheit übermittel werden. Dies erfolgt bevorzugt kabellos. Das heißt mit andere Worten auch, dass Schritt iii) dann erfolgt, wenn das Lanzenanbauteil der Lanze in dem Innenbereich der Wärmekraftanlage angeordnet ist, wobei gleichzeitig die Auswerte einheit außerhalb des Innenbereichs der Wärmekraftanlage positioniert ist. Die Über- mittlung der Messsignale erfolgt demnach bevorzugt mittels einer Funktechnologie. Die von dem Lanzenanbauteil der Lanze empfangenen Messsignale können nun als Basis für die Auswahl eines vorbestimmten Betriebsmodus des mindestens einen Reinigungsgeräts dienen. So kann bspw. entschieden werden, mit welchem Druck bzw. welchem Volumen- ström das Reinigungsmedium abzugeben ist, an welchen Stellen Reinigungsmedium abzugeben ist, welchen Aggregatszustand das Reinigungsmedium haben soll, über welchen Zeitraum Reinigungsmedium abzugeben ist, welcher zeitliche Versatz zwischen der Behandlung der zu reinigenden Fläche mittels unterschiedlicher Reinigungsmedien verwirk- licht werden soll, etc. Üblicherweise hat die Steuerung des Reinigungsgeräts bzw. die Auswerteeinheit hierfür entsprechende Reinigungsroutinen bzw. Auswahlkriterien, so dass automatisch unter Berücksichtigung der empfangenen Messsignale ein vorbestimmter Betriebsmodus, der bspw. abgespeichert ist, ausgewählt werden kann. Die entsprechenden Informa- tionen zum Verwirklichen des gewünschten Blasstrahls und/oder der gewünschten Verfahrweise des Reinigungsgeräts werden dann bspw. an den Antrieb des Reinigungsgeräts und/oder die entsprechenden Apparate zur Bereitstellung des Reinigungsmediums übermittelt. Damit wird nun ermöglicht, dass gemäß Schritt v) die vorbestimmten Bereiche des Innenbe- reichs gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus gereinigt werden. Auch wenn grundsätzlich möglich ist, dass die Schritte ii) und v) zumindest zeitweise parallel durchgeführt werden können, ist eine getrennte Betriebsweise des Reinigungsgeräts mit einer Messprozedur und einer Rei- nigungsprozedur bevorzugt. Dies kann bspw. auch durch die Verfahrweise des Reinigungsgeräts bzw. des Rußbläsers vorgegeben werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren veranschaulichten Gegenstände schematisch sind und die Erfindung nicht beschränken sollen. Die Figuren zeigen auch ganz besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1: eine Übersicht über eine Wärmekraftanlage,
Fig. 2: ein Detail eines Reinigungsgeräts,
Fig. 3: ein Reinigungsgerät in einer ersten Betriebssituation,
Fig. 4: das Reinigungsgerät aus Fig. 3 in einer zweiten Betriebsphase, und
Fig. 5: eine Übersicht über eine andere Wärmekraftanlage.
Fig. 1 zeigt eine Wärmekraftanlage 3 mit einem Brennkessel 25 (bzw. Feuerraum), in dem ein Brennstoff bzw. Abfall verbrannt wird. Rauchgas strömt dann entlang des Innenbereichs 2 der Wärmekraftanlage 3 und kommt dabei in Kontakt mit den Wänden der Wärmekraftanlage bzw. da- rin angeordnete Wärmetauscher 20. Dabei strömt das Rauchgas, wie hier mit Pfeilen gekennzeichnet, ausgehend von dem Brennkessel 25 z. B. über Leerzüge 26 in einen Konvektionsteil 27, bevor es die Wärmeanlage 3 ver- lässt. Gerade im letztgenannten Teil ist eine Vielzahl von Wärmetauschern angeordnet, insbesondere Rohrbündelwärmetauscher nach Art von Paketen, die von einem Kühlfluid (z. B. Wasser) durchströmt werden. Durch den Kontakt des heißen Rauchgases mit den Wärmetauschern 20 wird die thermische Energie aus dem Rauchgas an das Kühlfluid übertragen und kann zur weiteren Verwendung abgeführt werden. Gerade diese Wärmetauscherflächen 20 sowie die Wände der Wärmekraftanlage 3, die den Innenbereich begrenzen, verschmutzen bzw. verschlacken daher während des Betriebs.
Die hier veranschaulichte Wärmekraftanlage 3 weist verschiedene Syste- me zum Reinigen dieser Bereiche auf. Im Bereich des Brennkessels 25 ist eine schwenkbare Wasserlanze 23 (nach Art eines Wasserlanzenbläsers) angeordnet, deren Düse fest in einer Luke positioniert ist, wobei mittels eines hochenergetischen Wasserstrahls gegenüberliegende und benachbarte Wandbereiche durch eine entsprechend mäanderförmige Führung des Blasstrahls abgereinigt werden können. Im Bereich des Leerzuges 26 ist oben ein hängendes Schlauchsystem 24 vorgesehen, dass durch einen Deckenbereich herabgelassen werden kann. Am Ende des Schlauchs ist eine Düse vorgesehen, die die seitlichen Wandbereiche auf Höhe der Düse abreinigen kann. Im Konvektionsteil 27 ist eine Mehrzahl von Reinigungs- geräten 1 nach Art von Rußbläsern vorgesehen, die tief in die engen Spalte zwischen den einzelnen Rohrbündeln der Wärmetauscher 20 eintauchen können. Hierbei ist vorgesehen, dass alle Reinigungsgeräte 1 sowie ggf. auch die schwenkbaren Wasserlanzen 23 bzw. hängenden Schlauchsysteme 24 mit einer gemeinsamen Fluidleitung 17 verbunden sind, wo- bei ggf. die unterschiedlichen Fluide in getrennten Leitungssystemen bereitgestellt werden.
Fig. 2 zeigt eine starre Lanze 4 eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts, wobei die starre Lanze hier mit einem Rumpf 5 und einem Lanzen- anbauteil 6 ausgeführt ist, die voneinander getrennt dargestellt sind. Das Lanzenanbauteil nach Art eines Düsenkopfes kann mit dem Rumpf lösbar verbunden werden. Der Rumpf 5 kann zudem mit der Fluidleitung 17 an einem Ende ausgeführt sein, wobei sich die Fluidleitung 17 ggf. auch in innere Bereiche des Rumpfs 5 hinein erstreckt. Der Rumpf 5 ist nach Art eines Rohrs mit einer Achse 9 gebildet. Das Lanzenanbauteil 6 bildet einen kuppeiförmigen Endbereich der Lanze 4 aus, der zwei gegenüberliegende Hochleistungsdüsen 7 hat. Zum Messen der Außentemperatur ist links ein erster Sensor 10 dargestellt und zum Messen der Innentempera- tur in der Lanze 4 ist ein zweiter Sensor gegenüberliegend der Fluidleitung 17 nahe der Düsen 7 im Innenraum des Lanzenanbauteils 6 vorgesehen. Beide Sensoren 10 sind über Signalleiter 28 mit Verbindungsmitteln 12 bzw. einem Datensender 13 verbunden. Über diese Verbindungsmittel 12 bzw. den Datensender 13 können die mittels der Sensoren 10 erfassten Messsignale an eine entfernte, hier nicht dargestellte, Auswerteeinheit übermittelt werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante eines Reinigungsgeräts 1 nach Art eines Rußbläsers. Der Rußbläser 1 ist an einer Wand 14 der Wärmekraftanlage positioniert. Die Wand 14 weist eine Luke 15 auf, durch die das Lanzenanbauteil 6 bzw. der Rumpf 5 des Reinigungsgeräts 1 hindurch in den Innenbereich 2 der Wärmeanlage 3 eindringen kann. In diesem Innenbereich 2 sind hier Schema tisch angedeutet Wärmetauscher 20 vorgesehen, die mittels dieses Reinigungsgeräts 1 abgereinigt werden können. Das Reinigungsgerät 1 weist zudem eine Halterung 21 auf, an der bspw. ein Längsantrieb 8, ein Drehantrieb 22, eine Fluidleitung 17, ggf. auch ein Anschluss 18 (Ventile etc.) für die Fluidleitung 17 sowie eine Steuerung 16 für den Betrieb des Reinigungsgeräts 1 positioniert ist. Teil der Steuerung 16 ist hierbei auch eine Auswerteeinheit 11, die mit einem Datenempfänger 19 ausgeführt ist.
Veranschaulicht ist hierbei nun, dass die Lanze des Reinigungsgeräts 1 in den mit Rauchgas gefüllten Innenbereich 2 der Wärmekraftanlage 3 eingefahren wird. Ein entsprechender Pfeil unterhalb des Längsantriebs 8, der für diese axiale Bewegung zuständig ist, veranschaulicht dies. Während dieses Einführens des Lanzenanbauteils 6 der Lanze in den Innenbereich 2 der Wärmekraftanlage 3 wird ein Umgebungsparameter gemessen, insbesondere die Außentemperatur im Innenbereich 2 der Wärmekraftanlage. Der Lanzenanbauteil 6 des Reinigungsgeräts 1 ist zudem mit einem Datensender 13 ausgeführt, mit dem eine kabellose Übermittlung der Messsignale an die außen angeordnete Auswerteeinheit 11 ermöglicht ist. Hier- für kann es zweckmäßig sein, keine direkte Übermittlung der Messsignale von dem Datensender 13 des Lanzenanbauteils 6 hin zum Datenempfänger 19 der Auswerteeinheit 11 zu realisieren, sondern diese Kommunikation über einen Verteiler 32 auszuführen. Dieser kann insbesondere aufgrund der für die Funkübertragung ggf. schwierigen Verhältnisse eine sichere Erfassung der Messsignale im Innenbereich 2 und eine Weiterleitung dieser Messsignale für den Außenbereich realisieren. Auf Basis der empfangenen Messsignale, die ggf. mittels der Auswerteeinheit 11 aufbereitet werden, kann der Steuerung 16 eine Entscheidungshilfe für die tatsächlich durchzuführenden Reinigungsschritte bzw. den Betriebsmodus des Reinigungsgeräts 1 geliefert werden. Auch wenn hier im Detail die kabellose Datenübertragung erläutert ist, kann die Me sswer tauf nähme und Messwertweitergabe grundsätzlich auch kabelgebunden erfolgen, z. B. mittels eines Schleifrings, so dass diese Messwertweitergabe auch während der Bewegung des Reinigungsgeräts sichergestellt ist.
Wie in Fig. 4 veranschaulicht, regelt nun die Steuerung 16 den tatsächlichen Reinigungsbetrieb von vorbestimmten Bereichen des Innenbereichs 2. Dabei ist eine Reinigung bspw. bei rückwärtiger Fahrtrichtung 29, bei einer Rotation der Lanze in Drehrichtung 30 und/oder mit einer Sprüh- richtung 31, ausgehend vom Lanzenanbauteil 2 bzw. der Lanze möglich. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die vorbestimmten Bereiche des Innenbereichs 2 gezielt ausgewählt werden können, indem eine entsprechende Fahrtrichtung 29 und/oder Drehrichtung 30 realisiert wird. Regelmäßig wird bei Rußbläsern eine vorgegebene Verfahrweise stets wiederholt, da entsprechende mechanische Wegführsysteme vorgesehen sind. Grundsätzlich ist aber auch möglich, dass unabhängige Antriebe für die Fahrtrichtung und/oder die Drehrichtung realisiert sind, so dass die Verfahrwege frei, insbesondere unter Berücksichtigung der gewonnenen Messsignale, eingestellt werden können. Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau einer Wärmekraftanlage 3 in der Kraftwerksindustrie. Dabei wird das zugeführte Brennmaterial 33 zunächst verbrannt und das Rauchgas strömt dann, ausgehend von dem Brennkessel 25 (bzw. Feuerraum), entlang des Innenbereichs der Wärmekraftanlage 3 und kommt dabei in Kontakt mit den Wänden der Wärmekraftanlage bzw. darin angeordnete Wärmetauschern 20. Dabei strömt das Rauchgas, ausgehend von dem Brennkessel 25 z. B. über diverse Überhitzer 34 bis hin zu einem (hier vertikal angeordneten) Konvektions- teil 27, bevor es den so genannten DeNOx-Teil 35 zur Beseitigung von Stickoxiden erreicht. Auch bei einer solchen Wärmekraftanlage 3 werden unterschiedlichste Reinigungsgeräte eingesetzt: Im Bereich des Brennkessels 25 beispielsweise Wandbläser und/oder Wasserlanzenbläser; im Bereich des Überhitzers 34 Pendelbläser, Axialbläser, Lanzenschraubbläser und/oder Zweistoffbläser; im Bereich des Konvektionsteils 27 Axialbläser, Schraubbläser und/oder Traversenbläser und im Bereich des DeNOx-Teils 35 Traversenbläser.
Auch wenn hier in den Figuren nur Wärmekraftanlagen aus dem Bereich der Müllverbrennung und der Kraftwerksindustrie dargestellt sind, kann die Erfindung grundsätzlich bei allen anderen Wärmekraftanlagen ebenso eingesetzt werden, insbesondere auch bei der Papierindustrie, der Biomasse, der petrochemischen Industrie, etc. Damit hat die Erfindung das Ziel verwirklicht, bei Reinigungsgeräten, die bspw. tief in den Innenbereich der Wärmekraftanlage eintauchen, die Funktionalität bzw. die tatsächliche Wirkweise des Reinigungsgeräts zu überwachen bzw. an die äußeren Umgebungsbedingungen anzupassen. Darüber hinaus ist es auch gelungen, ein Reinigungsgerät für eine Wär- mekraftanlage anzugeben, das bedarfsgerecht an verschiedene Positionen bzw. an vorbestimmte Situationen für den Einsatz anpassbar ist. Insbesondere wurde die Möglichkeit eröffnet, Informationen über den Betriebszustand des Reinigungsgeräts und/oder die Umgebung des Reinigungsgeräts im Innenbereich der Wärmekraftanlage bereitzustellen. Da- rüber hinaus wurde auch ein Verfahren angegeben, mit dem ein solches Reinigungsgerät entsprechend eingerichtet bzw. nachgerüstet werden kann. Schließlich hat die Erfindung auch ein Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage angegeben, mit dem eine bessere Kontrolle der Verschlackungs- und Verschmutzungsneigung bzw. der Reinigung s Wirkung während des Betriebs des Reinigungsgeräts bzw. der Wärmekraftanlage ermöglicht ist.
Bezugszeichenliste 1 Reinigungsgerät
2 Innenbereich
3 Wärmekraftanlage
4 Lanze
5 Rumpf
6 Lanzenanbauteil
7 Düse
8 Längsantrieb
9 Achse
10 Sensor
11 Auswerteeinheit
12 Verbindungsmittel
13 Datensender
14 Wand
15 Luke
16 Steuerung
17 Fluidleitung
18 Anschluss
19 Datenempfänger
20 Wärmetauscher
21 Halterung
22 Drehantrieb
23 schwenkbare Wasserlanze
24 hängendes Schlauchsystem
25 Brennkessel
26 Leerzug
27 Konvektionsteil
28 Signalleiter
29 Fahrtrichtung
30 Drehrichtung Sprührichtung Verteiler Brennmaterial Überhitzer DeNOx-Teil

Claims

Patentansprüche
Reinigungsgerät (1) für einen Rauchgas führenden Innenbereich (2) einer Wärmekraftanlage (3), aufweisend zumindest eine starre Lanze (4) mit einem Rumpf (5) und wenigstens ein Lanzenanbauteil (6), das zumindest eine Düse umfasst, wobei das Lanzenanbauteil lösbar mit dem Rumpf verbunden ist.
Reinigungsgerät (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Lanze (4) einen Längsantrieb (8) zum Bewegen der Lanze (4) in Richtung einer Achse (9) der Lanze (4) aufweist.
Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest das Lanzenanbauteil (6) wenigstens einen Sensor (10) zum Messen eines Umgebungsparameters aufweist.
Reinigungsgerät (1) nach Patentanspruch 3, wobei wenigstens ein Sensor (10) zum Messen einer Außentemperatur oder wenigstens ein Sensor (10) zum Messen einer Innentemperatur der Lanze (4) vorgesehen ist.
Reinigungsgerät (1) nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei der wenigstens eine Sensor (10) mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist, und das Lanzenanbauteil (6) Verbindungsmittel (12) für eine Datenübermittlung von dem wenigstens einen Sensor (10) hin zur Auswerteeinheit (11) aufweist.
Reinigungsgerät (1) nach Patentanspruch 4, wobei die Verbindungsmittel (12) zumindest einen Datensender (13) für eine kabellose Verbindung zur Auswerteeinheit (11) umfassen. Wärmekraftanlage (3) mit einem Rauchgas führenden Innenbereich (2), aufweisend zumindest ein Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei eine Wand (14) des Innenbereichs (2) zumindest eine Luke (15) hat, in welche die Lanze (4) zumindest mit dem Lanzenanbauteil (6) in den Innenbereich eingeführt werden kann, und ein Längsantrieb zum Bewegen der Lanze in Richtung einer Achse durch die Luke vorgesehen ist, der auf einer dem Innenbereich gegenüberliegenden Seite der Wand angeordnet ist.
Wärmekraftanlage nach Patentanspruch 7, wobei das Lanzenanbauteil mit wenigstens einem Sensor (10) und einem Datensender (13) für eine kabellose Verbindung hin zu einer außerhalb des Innenbereichs
(2) angeordneten Auswerteeinheit (11) ausgeführt ist und die Auswerteeinheit (11) mit dem Längsantrieb (8) verbunden ist.
Verfahren zur Einrichtung eines Reinigungsgeräts (1) für einen Rauchgas führenden Innenbereich einer Wärmekraftanlage
(3), wobei das Reinigungsgerät (1) zumindest eine starre Lanze (4) aufweist, und das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst: a) Trennen der starren Lanze
(4) des Reinigungsgeräts (1) in einen Lanzenanbauteil (6) mit mindestens einer Düse (7) und einem Rumpf
(5),
b) Positionieren wenigstens eines Sensors (10) am Lanzenanbauteil
(6),
c) Bereitstellen einer Datenfernübertragung vom Sensor (10) hin zu einer Auswerteeinheit (11),
d) Verbinden des Lanzenanbauteils (6) mit dem Rumpf (5).
Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage (3) mit einem Rauchgas führenden Innenbereich (2) mittels mindestens einem Reinigungsgerät (1), das eine starre Lanze (4) mit wenigstens einem Sensor (10) an einem Lanzenanbauteil (6) der Lanze (4) aufweist, umfassend zumindest die folgenden Schritte: i) Einführen des Lanzenanbauteils (6) in der Lanze (4) in einem Innenbereich der Wärmekraftanlage (3),
ii) Messen eines Umgebungsparameters,
iii) Übermitteln der Messsignale an eine Auswerte einheit (11), iv) Auswahl eines Betriebsmodus des mindestens einen Reinigungsgeräts (1),
v) Reinigen vorbestimmter Bereiche des Innenbereichs (2) gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus.
EP12715916.8A 2011-04-21 2012-04-13 Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage Withdrawn EP2699847A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011018441A DE102011018441A1 (de) 2011-04-21 2011-04-21 Reinigungsgerät für eine Wärmekraftanlage, Verfahren zur Einrichtung eines Reinigungsgeräts und Verfahren zur Reinigung einer Wärmekraftanlage
PCT/EP2012/056747 WO2012143291A2 (de) 2011-04-21 2012-04-13 Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2699847A2 true EP2699847A2 (de) 2014-02-26

Family

ID=45998289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12715916.8A Withdrawn EP2699847A2 (de) 2011-04-21 2012-04-13 Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140150825A1 (de)
EP (1) EP2699847A2 (de)
CN (1) CN103635748A (de)
DE (1) DE102011018441A1 (de)
WO (1) WO2012143291A2 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8381690B2 (en) 2007-12-17 2013-02-26 International Paper Company Controlling cooling flow in a sootblower based on lance tube temperature
US9541282B2 (en) * 2014-03-10 2017-01-10 International Paper Company Boiler system controlling fuel to a furnace based on temperature of a structure in a superheater section
US9915589B2 (en) 2014-07-25 2018-03-13 International Paper Company System and method for determining a location of fouling on boiler heat transfer surface
US9927231B2 (en) * 2014-07-25 2018-03-27 Integrated Test & Measurement (ITM), LLC System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis
US10060688B2 (en) 2014-07-25 2018-08-28 Integrated Test & Measurement (ITM) System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis
EP3104154B1 (de) * 2015-06-11 2020-09-02 Heraeus Electro-Nite International N.V. Eintauchvorrichtung für geschmolzenes metall sowie verfahren
KR101713774B1 (ko) * 2015-12-28 2017-03-08 대영기계공업 주식회사 수트 블로워
CN106153199A (zh) * 2016-07-26 2016-11-23 红塔烟草(集团)有限责任公司 火焰探测器自动冷却及清洁装置
FI20175844A1 (en) * 2017-09-22 2019-03-23 Clean Steel Int Oy A method and apparatus for cleaning the inside of a boiler and a boiler comprising such a device
CN108844383A (zh) * 2018-08-02 2018-11-20 山东钢铁股份有限公司 一种煤气冷却器的冷却装置及煤气冷却器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB542489A (en) * 1940-06-27 1942-01-12 Babcock & Wilcox Ltd Improvements in or relating to the cleaning of fluid heaters by elastic cleaning fluid and to cleaners for fluid heaters
US3661124A (en) * 1970-06-19 1972-05-09 Foster Wheeler Corp Apparatus and process for slag deposit removal
US4209028A (en) * 1979-05-29 1980-06-24 Babcock & Wilcox Company Lance construction for boiler cleaning apparatus
US4445465A (en) * 1983-03-24 1984-05-01 Halliburton Company Sludge lance advancing apparatus
US6325025B1 (en) * 1999-11-09 2001-12-04 Applied Synergistics, Inc. Sootblowing optimization system
DE10009831A1 (de) * 2000-03-01 2001-09-13 Clyde Bergemann Gmbh Wasserlanzenbläser mit Überwachungseinrichtung für die Qualität des Wasserstrahls und Verfahren zu dessen Betrieb
JP2005147581A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Babcock Hitachi Kk スートブロワ装置ならびにその制御方法
CN201059567Y (zh) * 2007-06-22 2008-05-14 天津国华盘山发电有限责任公司 锅炉蒸汽吹灰控制装置
EP2274566A4 (de) * 2008-05-13 2015-04-01 Soottech Aktiebolag Verfahren zur messung der bedingungen in einem kesselofen mithilfe eines russbläsers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012143291A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103635748A (zh) 2014-03-12
WO2012143291A3 (de) 2014-01-23
US20140150825A1 (en) 2014-06-05
DE102011018441A1 (de) 2012-10-25
WO2012143291A2 (de) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012143291A2 (de) Reinigungsgerät für eine wärmekraftanlage, verfahren zur einrichtung eines reinigungsgeräts und verfahren zur reinigung einer wärmekraftanlage
EP1979701B1 (de) Vorrichtung mit fluidverteiler und messwerterfassung sowie verfahren zum betrieb eines mit rauchgas durchströmten kessels
EP1910768B1 (de) Kessel einer verbrennungsanlage sowie reinigungsverfahren
DE102005041004A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Bildung von Ansätzen in Feuerräumen
EP2185866A2 (de) Vorrichtung zum reinigen eines kessels einer verbrennungsanlage und verfahren zu deren betrieb
DE102013205645B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Deposition in Kraftwerkskesseln und Hochtemperaturöfen
DE102006052301B4 (de) Reinigungsvorrichtung für Wärmeübertrager sowie Wärmeübertrager
EP1259762B1 (de) Wasserlanzenbläser mit überwachungseinrichtung für die qualität des wasserstrahls und verfahren zu dessen betrieb
EP2054692B1 (de) Vorrichtung zur reinigung von hochdruckkesseln
DE202010016019U1 (de) Heizkessel mit einem elektrostatischen Abscheider
EP3115116B1 (de) Reinigungssystem
EP2373928B1 (de) Reinigungsgerät für einen konvektionsabschnitt einer wärmekraftanlage
EP2549185B1 (de) Reinigungsgerät für einen Konvektionsabschnitt einer Wärmekraftanlage
EP2641048B1 (de) Reinigungsvorrichtung für einen verbrennungskessel
DE102018222765A1 (de) System und Verfahren zur Reinigung von Wärmetauscherrohren
EP0324331B1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme heisser Gasproben aus einem Reaktionsgefäss
EP0048327B1 (de) Russbläseranordnung
DE102004060884A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Verbrennungsrückständen mit unterschiedlichen Reinigungsmedien
EP2737273B1 (de) Verfahren zur erhöhung des wirkungsgrades einer verbrennungsanlage, insbesondere eines müllverbrennungs- oder biomassekraftwerkes
DE102012206704B4 (de) Abreinigung von mit mindestens einem Prozessfluid durchströmten Kanälen
JP2010243122A (ja) クリンカ除去装置
DE202008011514U1 (de) Reinigungsvorrichtung für eine Verbrennungsanlage
WO2007085490A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abscheiden von schadstoffen im rauchgas einer thermischen anlage
DE4111377C2 (de)
EP3747558B1 (de) Vorrichtung, maschine oder maschinenkomponente mit der vorrichtung, verfahren zur überwachung mittels der vorrichtung und verfahren zur reinigung der vorrichtung

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: 20130926

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HEISSEN, NINA

Inventor name: FRACH, MANFRED

Inventor name: MUELLER, CHRISTIAN

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20150105

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: 20150516