KR20210103534A - Systems and methods for cleaning heat exchanger tubes - Google Patents

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KR20210103534A
KR20210103534A KR1020217022506A KR20217022506A KR20210103534A KR 20210103534 A KR20210103534 A KR 20210103534A KR 1020217022506 A KR1020217022506 A KR 1020217022506A KR 20217022506 A KR20217022506 A KR 20217022506A KR 20210103534 A KR20210103534 A KR 20210103534A
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cleaning
boiler
heat exchanger
cleaning system
exchanger tubes
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KR1020217022506A
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조지 캘러
카를로스 모라
만프레트 베네만
토마스 비스너
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지멘스 에너지 글로벌 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 복합 발전소(5)의 열회수 증기 발생기(4)의, 보일러(2) 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브(3)들을 세정 매체의 사용 하에 세정하기 위한 세정 시스템(1)에 관한 것이며, 이러한 세정 시스템은, 특히 보일러(2) 외부에 배열되며, 하나 이상의 세정 매체 용기(11)로부터 세정 매체를 토출하도록 구성된 펌프 장치(8)와; 보일러(2) 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능하고, 토출 라인(10)을 통해 펌프 장치(11)와 연결되는, 세정 매체를 토출하는 하나 이상의 세정 장치(9)와; 보일러(2) 외부에 배열되며 세정 장치(9)의 이동을 제어하도록 구성된 제어 장치(29);를 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 세정 시스템(1)의 사용 하의 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning system (1) for cleaning, under the use of a cleaning medium, ribbed heat exchanger tubes (3) arranged in a row inside a boiler (2), of a heat recovery steam generator (4) of a combined cycle power plant (5) This cleaning system comprises, in particular, a pump device (8) arranged outside the boiler (2) and configured to discharge the cleaning medium from one or more cleaning medium containers (11); One or more cleaning devices 9 arranged inside the boiler 2 , electrically movable in vertical and horizontal directions, and connected to the pump device 11 via a discharge line 10 , for discharging cleaning medium )Wow; a control device 29 arranged outside the boiler 2 and configured to control the movement of the cleaning device 9 . The invention also relates to a cleaning method under the use of such a cleaning system (1).

Figure P1020217022506
Figure P1020217022506

Description

열교환기 튜브의 세정을 위한 시스템 및 방법Systems and methods for cleaning heat exchanger tubes

본 발명은 복합 발전소의 열회수 증기 발생기의, 보일러 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브들을 세정 매체의 사용 하에 세정하기 위한 세정 시스템 및 상응하는 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning system and a corresponding cleaning method for cleaning, with the use of a cleaning medium, ribbed heat exchanger tubes arranged in a row inside a boiler of a heat recovery steam generator of a combined power plant.

복합 발전소에서 가스 터빈은 연료-공기 혼합물의 연소를 통해 사용 가능한 에너지를 획득한다. 가스 터빈의 하류에는, 가스 터빈에서 나오는 폐가스의 열 에너지를 증기 생성을 위해 사용하는 열회수 증기 발생기가 배열된다. 이후, 생성된 증기는 사용 가능한 추가 에너지를 획득하는 증기 터빈을 구동한다. 열회수 증기 발생기는 복수의 영역들로 세분될 수 있다. 이와 같이, 열회수 증기 발생기는 저압 영역, 중압 영역 및 고압 영역을 포함할 수 있다. 각각의 영역은 물이 증발되는 증발기 또는 열교환기를 포함할 수 있다. 증발기를 떠나는 증기는 열회수 증기 발생기 내부에서 아직 추가 과열기들을 통해 안내될 수 있으며, 이러한 추가 과열기들 내에서는 증기의 온도 및 품질이 개선된다. 또한, 몇몇 열회수 증기 발생기는, 필요한 경우 가스 터빈에서 나오는 폐가스를 추가로 가열하기 위해 자체 버너를 포함한다.In combined cycle power plants, gas turbines obtain usable energy through combustion of a fuel-air mixture. Downstream of the gas turbine is arranged a heat recovery steam generator which uses the thermal energy of the waste gas from the gas turbine for steam generation. The steam produced then drives a steam turbine that acquires additional energy that can be used. The heat recovery steam generator may be subdivided into a plurality of zones. As such, the heat recovery steam generator may include a low pressure region, a medium pressure region and a high pressure region. Each zone may include an evaporator or heat exchanger in which the water is evaporated. The steam leaving the evaporator can still be conducted inside the heat recovery steam generator through additional superheaters, in which the temperature and quality of the steam are improved. In addition, some heat recovery steam generators include their own burners to further heat the waste gas from the gas turbine, if necessary.

가스 터빈에 사용되는 연료의 높은 황 함량으로 인해, 복합 발전소의 작동 시에는 폐가스가 주위를 유동하는 열회수 증기 발생기의 열교환기 튜브에 황 침전물이 발생한다. 이러한 유형의 황 침전물은 열회수 증기 발생기의 효율을 감소시킨다. 이를 저지하기 위해, 열교환기 튜브는 규칙적인 시간 간격으로 외부로부터 세정된다. 열교환기 튜브의 세정을 위해, 첫번째 단계에서 보일러 내부의 온도는 세정 인부가 보일러에 들어갈 수 있을 정도로 강하되어야 한다. 열교환기 튜브가 일반적으로 수십 미터 높이로 솟아있기 때문에, 추가의 단계에서 보일러 내부에는 첫번째 열교환기 튜브 열의 열교환기 튜브와 평행하게 비계가 형성되며, 이러한 비계의 높이는 열교환기 튜브의 길이에 상응하게 선택된다. 이어서, 황 침전물의 영향을 받는 열교환기 튜브는 세정 시스템의 사용 하에 세정된다. 이러한 세정 시스템은 예를 들어, 열교환기 튜브가 세정 인부에 의해 수동으로 블라스팅되도록 하는 시판 중인 CO2 드라이아이스 블라스팅 시스템일 수 있다. 이러한 처리 방식의 단점은 세정 작업이 보일러 내부에서 실행되는 동안 세정 인부가 건강을 위협하는 조건에 노출된다는 것이며, 이는 원칙적으로 방지되어야 한다. 또한, 열교환기 튜브들이 일반적으로 조밀하게 인접 배열됨으로써, 처음의 2개 내지 3개의 열교환기 튜브 열만이 효과적으로 세정될 수 있는데, 이는 그 후방에 놓인 열들에는 종래의 CO2 드라이아이스 블라스팅 시스템의 핸드 헬드 블라스터를 위한 충분한 접근성이 제공되지 않기 때문이다. 더욱 후방에 놓인 열교환기 튜브 열들 상의 황 침전물에 기인할 수 있는 열회수 증기 발생기의 효율 감소가 상응하게 저지될 수 없다. 또 다른 단점은, 보일러 내부의 비계의 형성 및 해체가 매우 시간 및 노동 집약적이라는 것인데, 이는 긴 정지 시간과 높은 비용을 야기한다.Due to the high sulfur content of the fuel used in gas turbines, during operation of combined cycle power plants, sulfur deposits occur in the heat exchanger tubes of heat recovery steam generators through which the waste gas flows. These types of sulfur deposits reduce the efficiency of heat recovery steam generators. To counteract this, the heat exchanger tubes are cleaned from the outside at regular time intervals. For the cleaning of the heat exchanger tubes, in the first step the temperature inside the boiler must be reduced enough to allow the cleaning workers to enter the boiler. Since the heat exchanger tubes are usually raised to a height of several tens of meters, scaffolds are formed inside the boiler in a further step parallel to the heat exchanger tubes of the first heat exchanger tube row, the height of these scaffolds being chosen to correspond to the length of the heat exchanger tubes. do. The heat exchanger tubes affected by the sulfur deposits are then cleaned under the use of a cleaning system. Such a cleaning system may be, for example, a commercially available CO 2 dry ice blasting system that allows the heat exchanger tubes to be manually blasted by a cleaning worker. A disadvantage of this approach is that cleaning personnel are exposed to health-threatening conditions while cleaning operations are carried out inside the boiler, which should in principle be avoided. Also, with the heat exchanger tubes generally arranged closely adjacent, only the first two or three heat exchanger tube rows can be effectively cleaned, which is the handheld of a conventional CO 2 dry ice blasting system in the rows lying behind it. This is because sufficient accessibility for the blaster is not provided. A decrease in the efficiency of the heat recovery steam generator, which can be attributed to sulfur deposits on the more rearward heat exchanger tube rows, cannot be counteracted correspondingly. Another disadvantage is that the formation and dismantling of scaffolding inside the boiler is very time and labor intensive, which leads to long downtimes and high costs.

이러한 종래 기술에 기초하여, 본 발명의 과제는 상술한 단점들을 적어도 부분적으로 해소하는, 복합 발전소의 열회수 증기 발생기의, 보일러 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브들을 세정하기 위한 대안적인 세정 시스템 및 대안적인 세정 방법을 제공하는 것이다.Based on this prior art, the object of the present invention is an alternative cleaning system for cleaning the ribbed heat exchanger tubes arranged in a row inside the boiler, of a heat recovery steam generator of a combined power plant, at least in part, which solves the above-mentioned disadvantages at least in part. and to provide an alternative cleaning method.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 특히 보일러 외부에 배열되며, 하나 이상의 세정 매체 용기로부터 세정 매체를 토출하도록 구성된 펌프 장치와; 보일러 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능하고, 토출 라인을 통해 펌프 장치와 연결되는, 세정 매체를 토출하는 하나 이상의 세정 장치와; 보일러 외부에 배열되며 세정 장치의 이동을 제어하도록 구성된 제어 장치;를 포함하는, 복합 발전소의 열회수 증기 발생기의, 보일러 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브들을 세정 매체의 사용 하에 세정하기 위한 세정 시스템을 제공한다. 세정 장치의 전동식 이동으로 인해, 열교환기 튜브의 실제 세정 과정 중에 세정 인부가 보일러 내부에 머무를 필요가 없음으로써, 인부의 건강상 위험이 최소화된다.To solve this problem, the present invention provides, in particular, a pump device arranged outside the boiler and configured to discharge the cleaning medium from one or more cleaning medium containers; one or more cleaning devices arranged inside the boiler, electrically movable therein in vertical and horizontal directions, and connected to the pump device through a discharge line, for discharging cleaning medium; a control device arranged outside the boiler and configured to control movement of the cleaning device; cleaning for cleaning the ribbed heat exchanger tubes arranged in a row inside the boiler of a heat recovery steam generator of a combined power plant under the use of a cleaning medium provide the system. Due to the electric movement of the cleaning device, there is no need for cleaning personnel to stay inside the boiler during the actual cleaning of the heat exchanger tubes, thereby minimizing the risk to the health of the workers.

바람직하게, 펌프 장치는 세정 매체를 적어도 30바아로 압축하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 매우 우수한 기계적 세정 성능이 달성된다.Preferably, the pump arrangement is configured to compress the cleaning medium to at least 30 bar. In this way, very good mechanical cleaning performance is achieved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 세정 장치는 바람직하게는 이동 불가능하게 이에 보유되는 고압 표면 블라스터를 포함한다. 고압 표면 블라스터는 다양한 구성 형태로 시중에서 입수 가능하며, 이는 세정 시스템의 가격에 유리한 영향을 미친다. 추가 모터 등이 생략되기 때문에, 이는 이동 불가능한 장치에도 동일하게 적용된다.According to one embodiment of the invention, the cleaning device comprises a high-pressure surface blaster which is preferably immovably held thereon. High-pressure surface blasters are commercially available in a variety of configurations, which has a favorable impact on the cost of the cleaning system. The same applies to non-movable devices, since additional motors and the like are omitted.

바람직하게, 세정 장치는, 그로부터 돌출되고, 전동식으로 앞뒤로 이동 가능하며, 유체 채널이 제공되는 하나 이상의 세정 랜스를 포함하며, 이러한 세정 랜스의 자유 단부 영역에는, 세정 매체를 상이한 방향들로 토출하는 하나 이상의 배출 개구 또는 배출 노즐, 특히 2개의 배출 개구 또는 배출 노즐이 제공되며, 토출 방향들은 바람직하게 서로 90°의 각도로 배열된다. 예를 들어 3 내지 8 mm 범위의 직경을 가질 수 있는 유체 채널을 갖는, 이러한 유형의 전동식으로 앞뒤로 이동 가능한 세정 랜스는, 매우 조밀하게 인접 배열된 열교환기 튜브들 사이에도 삽입될 수 있다는 점에서 장점을 갖는다. 이에 상응하게, 더욱 후방에 놓인 열교환기 튜브 열들도 문제없이 접근 가능하고, 상응하게 세정될 수 있음으로써, 황 침전물에 의해 감소된 열회수 증기 발생기의 효율이 완전히 또는 거의 완전히 복구될 수 있다. 세정 매체를 상이한 방향들로 토출하는 복수의 배출 개구 또는 배출 노즐의 제공도, 더욱 후방에 놓인 열교환기 튜브 열들에 대한 접근성에 매우 도움이 된다.Preferably, the cleaning device comprises at least one cleaning lance projecting therefrom and electrically movable back and forth and provided with a fluid channel, in the region of the free end of such cleaning lance one discharging cleaning medium in different directions. The above discharge openings or discharge nozzles, in particular two discharge openings or discharge nozzles, are provided, the discharge directions preferably being arranged at an angle of 90° to each other. An electrically movable back-and-forth cleaning lance of this type, with a fluid channel, which can for example have a diameter in the range of 3 to 8 mm, is advantageous in that it can also be inserted between heat exchanger tubes arranged very densely adjacently. has Correspondingly, the heat recovery steam generator efficiency reduced by sulfur deposits can be fully or almost completely restored, whereby even further rearward heat exchanger tube rows can be accessed and correspondingly cleaned without problems. The provision of a plurality of discharge openings or discharge nozzles that discharge the cleaning medium in different directions is also very helpful in accessing further rearward rows of heat exchanger tubes.

세정 장치가 고압 표면 블라스터뿐만 아니라 상술한 유형의 세정 랜스도 포함하는 경우, 고압 표면 블라스터와 세정 랜스는 바람직하게는 수직 방향으로 서로 오프셋 배열되므로, 동시에 작동할 때 서로 방해할 수 없게 된다.If the cleaning device comprises not only a high-pressure surface blaster but also a cleaning lance of the type described above, the high-pressure surface blaster and the cleaning lance are preferably arranged offset from each other in the vertical direction, so that they cannot interfere with each other when operating simultaneously.

바람직하게, 하나 이상의 배출 노즐은, 회전 가능하게 랜스 상에 배열된 노즐 헤드에 제공되고, 이러한 노즐 헤드는 바람직하게는 공지된 방식으로, 랜스를 관류하는 세정 매체 자체를 통해 회전된다. 이러한 방식으로, 랜스가 정지할 때 넓은 면적의 세정이 가능하도록 하는 회전 분류(rotating jet)가 생성된다.Preferably, one or more discharge nozzles are provided in a nozzle head rotatably arranged on the lance, which nozzle head is rotated, preferably in a known manner, through the cleaning medium itself flowing through the lance. In this way, a rotating jet is created which allows a large area to be cleaned when the lance is at rest.

본 발명의 일 실시예에 따라, 세정 랜스는 수평 평면에서 피봇 가능하고, 특히 전동식으로 피봇 가능하다. 이에 따라, 세정 랜스의 배향은 특히, 다양한 열회수 증기 발생기의 상이한 배열의 열교환기 튜브에 매칭될 수 있다.According to an embodiment of the invention, the cleaning lance is pivotable in a horizontal plane, in particular electrically pivotable. The orientation of the cleaning lances can thus be matched, in particular, to the heat exchanger tubes of different arrangements of the various heat recovery steam generators.

바람직하게, 제어 장치와 연결된 하나 이상의 센서가 제공되며, 이러한 센서는 잠재적인 장애물과 관련하여 세정 랜스의 바로 주변을 모니터링하며, 제어 장치는, 장애물이 감지되는 경우에 감지된 장애물과의 충돌이 방지되도록 세정 랜스를 자동으로 이동시키거나 정지시키는 방식으로 그리고/또는 경고 신호를 출력하는 방식으로 구성된다. 이에 상응하게, 랜스와 장애물의 충돌 그리고 이에 따라 세정 장치의 손상이 확실히 방지될 수 있다. 하나 이상의 센서는 예를 들어 간격 센서 등일 수 있다.Preferably, one or more sensors connected to the control device are provided, these sensors monitoring the immediate vicinity of the cleaning lance in relation to potential obstacles, the control device being configured to avoid collision with the detected obstacles if an obstacle is detected Preferably, it is configured in such a way as to automatically move or stop the cleaning lance and/or to output a warning signal. Correspondingly, collisions of the lance with obstacles and thus damage to the cleaning device can be reliably prevented. The one or more sensors may be, for example, a spacing sensor or the like.

본 발명의 일 실시예에 따라, 세정 장치는, 특히 제어 장치와 그리고/또는 보일러 외부에 배열되는 분석 장치와 데이터 기술적으로 연결된 카메라 유닛을 포함하며, 카메라 유닛에 의해 검출되는 이미지 영역을 조명하기 위한 조명 유닛이 선택적으로 제공될 수 있다. 이러한 카메라 유닛은 한편으로, 제어 장치의 사용 하에 조작자를 통해 이동이 실행될 때, 보일러 내부에서의 세정 장치의 이동을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 그러나 다른 한편으로, 카메라 유닛에 의해서는, 세정 이전의 열교환기 튜브의 상태의 평가 및/또는 세정 이후의 세정 결과의 검사도 실행될 수 있다. 이후, 상응하는 이미지 데이터는 문서화를 위해 분석 장치 내에 저장될 수 있다. 이러한 분석 장치는 원칙적으로 온-프레미스(On-premise) 방식으로뿐만 아니라 클라우드(Cloud) 방식으로도 보유될 수 있다.According to an embodiment of the invention, the cleaning device comprises a camera unit, in particular data technically connected to a control device and/or an analysis device arranged outside the boiler, for illuminating the image area detected by the camera unit. A lighting unit may optionally be provided. This camera unit, on the one hand, can be used to facilitate movement of the cleaning device inside the boiler when movement is carried out through the operator under the use of the control device. However, on the other hand, with the camera unit, evaluation of the condition of the heat exchanger tube before cleaning and/or inspection of the cleaning result after cleaning can also be executed. The corresponding image data can then be stored in the analysis device for documentation. In principle, such an analysis device may be maintained not only in an on-premises manner, but also in a cloud manner.

본 발명의 일 실시예에 따라, 세정 장치의 실제 위치를 검출하고, 제어 장치와 그리고/또는 보일러 외부에 배열되는 분석 장치와 데이터 기술적으로 연결된 센서 시스템이 제공된다. 세정 장치의 실제 위치의 검출은, 조기에 편차를 확인할 수 있도록 하기 위해 실제 위치가 목표 위치와 비교될 수 있다는 점에서 장점을 갖는다. 그러나, 또한 검출된 실제 위치는 예를 들어 카메라 유닛의 이미지에 할당될 수도 있으므로, 이미지가 재차 보일러 내부의 특정 위치에 명확하게 할당될 수 있다.According to an embodiment of the invention, there is provided a sensor system that detects the actual position of the cleaning device and is data-technically connected to a control device and/or an analysis device arranged outside the boiler. The detection of the actual position of the cleaning device is advantageous in that the actual position can be compared with the target position in order to be able to identify deviations at an early stage. However, the detected actual position may also be assigned, for example, to the image of the camera unit, so that the image can again be unambiguously assigned to a specific position inside the boiler.

세정 시스템은 바람직하게는 보일러 내부에 서로 간의 사전 결정된 간격으로 배열된, 각각 수직으로 연장되는 2개의 지지 프로파일들과; 전동식으로 수직으로 이동 가능하게 이에 보유된, 수평으로 연장되는 하나의 안내 프로파일;을 포함하며, 이러한 안내 프로파일에는 세정 장치가 전동식으로 수평으로 이동 가능하게 배열되며, 바람직하게는 안내 프로파일의 이동 및/또는 세정 장치의 이동의 각각의 최종 위치의 인식을 위한 장치들이 제공된다. 2개의 수직 지지 프로파일들 및 수직으로 이동 가능하게 이에 보유된 하나의 수평 안내 프로파일을 통해 세정 장치의 이동을 구현하는 것은 특히, 매우 간단하고 저렴하며 견고한 구조를 특징으로 하고, 이러한 구조는 또한 적은 시간 소모로 조립될 수 있다. 각각의 최종 위치의 인식을 위한 장치는 예를 들어 종래의 리미트 스위치(limit switch)를 통해 구현될 수 있다.The cleaning system preferably comprises two vertically extending support profiles, each arranged at a predetermined distance from each other inside the boiler; one horizontally extending guiding profile, held therein motorically vertically movable, in which the cleaning device is arranged motorically horizontally movably arranged, preferably by movement of the guiding profile and/or Or devices are provided for recognition of each final position of movement of the cleaning device. Implementing the movement of the cleaning device via two vertical support profiles and one horizontal guide profile movably held thereon is in particular characterized by a very simple, inexpensive and robust construction, which also takes a little time Can be assembled by consumption. A device for recognition of each end position can be implemented, for example, via a conventional limit switch.

안내 프로파일은 바람직하게는, 안내 프로파일의 길이를 함께 규정하는 복수의 부분 프로파일들로 구성된다. 안내 프로파일의 이러한 세분화를 통해, 특히 보일러 내부에서의 안내 프로파일의 조립 및 분해가 용이하게 된다.The guide profile preferably consists of a plurality of partial profiles which together define the length of the guide profile. This subdivision of the guide profile facilitates assembly and disassembly of the guide profile, in particular inside the boiler.

본 발명의 일 실시예에 따라, 안내 프로파일의 전동식 수직 이동은, 보일러 외부에 위치 설정되는 하나 이상의 케이블 구동부 또는 체인 구동부를 통해 구현되고, 그 케이블 또는 체인은 보일러 개구를 통해 안내되고 안내 프로파일에 고정된다. 특히, 안내 프로파일에 대한 가능한 한 균일한 힘 작용을 구현하기 위해 2개의 케이블 구동부 또는 체인 구동부가 사용된다. 보일러 외부에 하나 이상의 케이블 구동부 또는 체인 구동부를 배열하는 것은, 하나 이상의 케이블 구동부 또는 체인 구동부가 영구적으로 조립 상태로 유지될 수 있다는 점에서 장점을 갖는데, 보일러 내부에 위치 설정될 때는 열회수 증기 발생기의 작동 중에 형성되는 높은 온도 때문에 권장되지 않을 것이다.According to an embodiment of the invention, the motorized vertical movement of the guide profile is implemented via one or more cable drives or chain drives positioned outside the boiler, the cables or chains being guided through the boiler opening and fixed to the guide profile. do. In particular, two cable drives or chain drives are used to achieve as uniform a force action as possible on the guide profile. The arrangement of one or more cable drives or chain drives outside the boiler has the advantage in that the one or more cable drives or chain drives can be kept permanently assembled, the operation of the heat recovery steam generator when positioned inside the boiler. It would not be recommended because of the high temperatures formed during

본 발명의 추가의 일 실시예에 따라, 보일러 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능한 하나 이상의 검사 장치가 제공되고, 이러한 검사 장치는 특히 시각적 평가를 실행하고 그리고/또는 염료 침투 검사를 실행 및 문서화하고 그리고/또는 초음파 검사를 실행하도록 구성된다. 이러한 검사 장치는 예를 들어 세정 장치 대신, 안내 프로파일에 배열될 수 있다. 그러나, 대안적으로 검사 장치와 세정 장치를 통합적으로 형성하는 것도 가능하다. 시각적 평가를 위해, 검사 장치에는 카메라 유닛이 제공될 수 있다. 염료 침투 검사를 실행 및 문서화하기 위해, 검사 장치에는 예를 들어, 검사할 영역의 세정을 위한 회전 강철 브러시와; 염료의 도포를 위한 스프레이 장치와; 도포된 염료를 닦아내기 위한 회전 펠트 브러시(felt brush)와; 제2 매체의 도포를 위한 추가 스프레이 장치와; 그리고 사진의 생성을 위한 카메라 유닛;이 제공될 수 있다. 초음파 검사의 실행을 위해, 검사 장치에는 예를 들어 결합 매체의 분사를 위한 스프레이 장치 및 초음파 검사 헤드가 제공될 수 있다.According to a further embodiment of the invention, there is provided one or more inspection devices arranged inside the boiler, therein electrically movable in the vertical and horizontal directions, these inspection devices in particular performing a visual evaluation and/or and to perform and document a dye penetration test and/or to perform an ultrasound test. Such an inspection device can for example be arranged in a guide profile instead of a cleaning device. However, it is alternatively also possible to integrally form the inspection device and the cleaning device. For visual evaluation, the inspection device may be provided with a camera unit. For carrying out and documenting the dye penetration test, the inspection apparatus includes, for example, a rotating steel brush for cleaning the area to be inspected; a spray device for applying the dye; a rotating felt brush for wiping off the applied dye; an additional spray device for application of a second medium; And a camera unit for generating a picture; may be provided. For the implementation of the ultrasound examination, the examination apparatus may be provided with an ultrasound examination head and a spray apparatus for spraying, for example, a bonding medium.

또한, 본 발명은 도입부에 언급한 과제를 해결하기 위해, 복합 발전소의 열회수 증기 발생기의, 보일러 내부에 일렬로 배열된 열교환기 튜브들을 본 발명에 따른 세정 시스템의 사용 하에 세정하기 위한 방법을 제공한다.The invention also provides a method for cleaning heat exchanger tubes arranged in a row inside a boiler of a heat recovery steam generator of a combined cycle power plant using the cleaning system according to the invention, in order to solve the problem mentioned in the introduction .

세정 매체로서, 특히 NH4OH와 혼합된 물, 바람직하게는 NH4OH와 혼합된 완전 탈염수가 사용되고, 이때 NH4OH의 함량은 특히 20 내지 25중량% 범위이고 그리고/또는 세정 매체의 pH값은 특히 10 내지 12 범위이다. NH4OH에 의하여, 기계적 세정 효과에 추가적으로 화학적 세정 효과가 달성됨으로써, 세정 결과가 확실히 개선될 수 있다.As cleaning medium, in particular water mixed with NHOH, preferably completely demineralized water mixed with NHOH, is used, wherein the content of NHOH is in particular in the range from 20 to 25% by weight and/or the pH value of the cleaning medium is in particular in the range from 10 to 12 am. By means of NH4OH, a chemical cleaning effect is achieved in addition to the mechanical cleaning effect, so that the cleaning result can be definitely improved.

제어 장치를 통한 세정 장치의 이동 제어는 본 발명의 실시예에 따라 알고리즘에 기반하여 자율적으로, 특히 세정 장치의 주변을 모니터링하는 센서들 및/또는 세정 장치의 실제 위치를 모니터링하는 센서들의 센서 데이터의 고려 하에 실행된다. 이러한 자율 제어로 인해, 본원의 방법을 실행하기 위한 인건비가 확실히 감소될 수 있다.The movement control of the cleaning device via the control device is autonomously based on an algorithm according to an embodiment of the invention, in particular of sensor data of sensors monitoring the surroundings of the cleaning device and/or sensors monitoring the actual position of the cleaning device. carried out under consideration. Due to this autonomous control, the labor cost for carrying out the method of the present invention can be definitely reduced.

그러나, 대안적으로, 세정 장치의 이동은 본 발명에 따른 방법에서는 제어 장치를 조작하는 인부를 통해서도 제어될 수 있다. 두 변형예들은, 실제 세정 중에 보일러 내부에 인부가 존재할 필요가 없다는 것을 특징으로 한다.Alternatively, however, the movement of the cleaning device can also be controlled by a person operating the control device in the method according to the invention. Both variants are characterized in that during the actual cleaning there is no need for workers to be present inside the boiler.

바람직하게, 특히 세정 장치 또는 검사 장치에 통합된 카메라 유닛의 사용 하에, 세정의 실행 이전에 세정될 열교환기 튜브의 평가가 실행되고 그리고/또는 세정 이후에 세정 결과의 검사가 실행되고, 이러한 평가 및/또는 세정 결과는 바람직하게 문서화를 목적으로 저장된다.Preferably, in particular under the use of a cleaning device or a camera unit integrated in the inspection device, an evaluation of the heat exchanger tube to be cleaned is carried out before carrying out the cleaning and/or an inspection of the cleaning results is carried out after the cleaning, this assessment and /or cleaning results are preferably stored for documentation purposes.

세정 장치의 이동이 2개의 수직 지지 프로파일들과, 수직으로 이동 가능하게 이에 보유되는 수평 연장되는 하나의 안내 프로파일을 통해 구현되는 경우, 지지 프로파일들은 바람직하게는, 지지 프로파일들이 열교환기 튜브들에 대해 평행하게 연장되고, 안내 프로파일이 자신의 길이에 걸쳐 가장 전방 열의 열교환기 튜브에 대해 균일한 간격을 갖고, 이러한 간격은 특히 세정 장치의 고압 표면 블라스터와 가장 전방 열의 열교환기 튜브 사이의 최단 거리가 50 내지 200mm 범위에 있으며, 더 양호하게는 여전히 80 내지 130mm 범위에 있도록 형성되는 방식으로, 보일러 내부에 위치 설정된다.If the movement of the cleaning device is implemented via two vertical support profiles and one horizontally extending guide profile carried thereon movably and vertically, the support profiles are preferably such that the support profiles are aligned with respect to the heat exchanger tubes. extending in parallel, the guide profile having a uniform spacing over its length for the heat exchanger tubes of the frontmost row, such spacing in particular that the shortest distance between the high-pressure surface blaster of the cleaning device and the heat exchanger tubes of the frontmost row is 50 It is positioned inside the boiler in such a way that it is formed so as to be in the range of from 80 to 130 mm, and more preferably still in the range of 80 to 130 mm.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에 따라, 지지 프로파일들은 열회수 증기 발생기의 추가 작동 동안 보일러 내부에서 그 자리에 유지되므로, 첫번째 세정 시에만 설치되면 된다.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the supporting profiles are kept in place inside the boiler during further operation of the heat recovery steam generator, so that they only need to be installed during the first cleaning.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세정 시스템의 일 실시예에 대한 하기 설명에 기초하여 명확해질 것이다.Further features and advantages of the invention will become apparent on the basis of the following description of an embodiment of a cleaning system according to the invention with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 시스템을 구비한 열회수 증기 발생기의 보일러를 도시하는 개략적인 측면 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 장치의 전방 영역의 확대된 평면도이고, 그리고
도 3은 검사 장치의 개략적인 평면도이다.
1 is a schematic side cross-sectional view showing a boiler of a heat recovery steam generator with a cleaning system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged plan view of the anterior region of the device shown in FIG. 1 , and
3 is a schematic plan view of an inspection apparatus.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 시스템(1)을 도시한다. 세정 시스템(1)은 보일러(2) 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브(3)들을 외부로부터의 세정 매체의 사용 하에 세정하는데 사용되고, 보일러(2)는 복합 발전소(5)의 열회수 증기 발생기(4)의 일부를 형성한다.1 and 2 show a cleaning system 1 according to an embodiment of the invention. The cleaning system 1 is used to clean the ribbed heat exchanger tubes 3 arranged in a row inside the boiler 2 under the use of a cleaning medium from the outside, the boiler 2 is the heat recovery steam of the combined cycle power plant 5 . It forms part of the generator (4).

복합 발전소(5)에서, 더 상세히 도시되지 않는 가스 터빈은 연료-공기 혼합물의 연소를 통해, 공지된 방식으로 사용 가능한 에너지를 획득한다. 연소 시에 발생하는 고온의 폐가스는 추가적으로 열회수 증기 발생기(4)로 안내되고, 그곳에서 화살표(6)의 방향으로 보일러(2)를 관류한다. 이와 동시에, 물은 화살표(7)의 방향으로, 보일러(2) 내에 배열된 열교환기 튜브(3)를 통해 안내되고, 폐가스의 열 에너지를 흡수하며, 증발된다. 이후, 생성된 증기는 더 상세히 도시되지 않는 증기 터빈에 공급되고, 이를 구동시킨다.In the combined power plant 5 , a gas turbine, not shown in more detail, obtains usable energy in a known manner through combustion of a fuel-air mixture. The hot waste gas generated during combustion is additionally guided to a heat recovery steam generator 4 , where it flows through the boiler 2 in the direction of the arrow 6 . At the same time, the water is guided in the direction of the arrow 7 through the heat exchanger tube 3 arranged in the boiler 2 , absorbs the thermal energy of the waste gas and is evaporated. The generated steam is then fed to a steam turbine, not shown in further detail, which drives it.

가스 터빈에 사용되는 연료의 높은 황 함량으로 인해, 보일러를 통해 안내되는 폐가스가 점진적으로 열교환기 튜브(3)의 외부측에 황을 침전시킴으로써, 열회수 증기 발생기(4)의 효율과, 이에 따라 복합 발전소(5)의 효율이 저하된다. 이러한 배경 하에, 황 침전물을 규칙적인 시간 간격으로 제거할 필요가 있으며, 이를 위해 세정 시스템(1)이 사용된다.Due to the high sulfur content of the fuel used in the gas turbine, the waste gas guided through the boiler progressively deposits sulfur on the outside of the heat exchanger tube 3 , thereby increasing the efficiency of the heat recovery steam generator 4 and thus complex The efficiency of the power plant 5 is lowered. Against this background, it is necessary to remove sulfur deposits at regular time intervals, for which the cleaning system 1 is used.

세정 시스템(1)은 주 구성 요소로서, 토출 라인(10)을 통해 서로 연결되는 펌프 장치(8) 및 세정 장치(9)를 포함한다. 펌프 장치(8)는 보일러(2) 외부에 배열된다. 이러한 펌프 장치는, 세정 매체 용기(11) 내에 저장된, 열교환기 튜브(3)의 세정을 위해 사용되어야 할 세정 매체를 이 경우 적어도 30바아로 압축하도록, 그리고 압축된 상태로 세정 장치(9)로 공급하도록 구성된다. 이 경우, 세정 매체는 약 25중량%의 암모니아(NH3OH)가 혼합된, pH값 11의 완전 탈염수이다.The cleaning system 1 includes, as main components, a pump device 8 and a cleaning device 9 that are connected to each other via a discharge line 10 . The pump device 8 is arranged outside the boiler 2 . Such a pump device compresses the cleaning medium to be used for cleaning the heat exchanger tubes 3 , stored in the cleaning medium container 11 , in this case to at least 30 bar, and in a compressed state into the cleaning device 9 . configured to supply. In this case, the cleaning medium is completely demineralized water with a pH value of 11, mixed with about 25% by weight of ammonia (NH3OH).

이 경우에, 세정 장치(9)는 고압 표면 블라스터(12) 및 세정 랜스(13)를 포함하고, 이 둘 모두에는 토출 라인(10)을 통해 세정 매체가 공급된다. 고압 표면 블라스터(12)는 이동 불가능하게 세정 장치(9)에 보유된다. 반면, 세정 장치(9)로부터 외향 돌출된 세정 랜스(13)는 화살표(14)의 방향으로 전동식으로 앞뒤로 이동 가능하고, 수평 평면 내에서 화살표(15)의 방향으로 전동식으로 피봇 가능하다. 세정 랜스(13)는, 종방향으로 세정 랜스(13)를 통해 연장되는, 이 경우 더 상세히 도시되지 않는 유체 채널을 규정하고, 이러한 유체 채널의 직경은 바람직하게는 3 내지 8mm 범위에 있다. 이 경우, 유체 채널은, 세정 랜스(13)의 자유 단부 영역에 배열되고 세정 매체를 상이한 방향들로 토출하는 2개의 배출 개구(16)들로 이어지고, 토출 방향들은 도시된 실시예에서는 도 2에 점선으로 표시된 바와 같이, 바람직하게 서로 90°의 각도(α)로 배열된다. 또한, 두 배출 개구(16)들은, 도 2에 화살표(18)로 표시된 바와 같이, 회전 가능하게 세정 랜스(13)에 배열되고, 세정 랜스(13)를 관류하는 세정 매체 자체를 통해 회전되는 노즐 헤드(17)에 제공된다. 세정 장치(9)는 전체적으로 화살표(19 및 20)에 따라 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능하다. 이러한 이동을 구현하기 위해, 이 경우 세정 시스템(1)은, 보일러(2) 내부에 서로 간의 사전 결정된 간격(A)으로 배열된, 각각 수직으로 연장되는 2개의 지지 프로파일(21)들과; 전동식으로 수직으로 이동 가능하게 이에 보유된, 수평으로 연장되고, 열교환기 튜브(3)들에 대해 평행하게 배열되며, 세정 장치(9)가 안내되는 하나의 안내 프로파일(22);을 포함한다. 안내 프로파일(22)은, 도 2에 점선으로 표시된 바와 같이, 안내 프로파일(22)의 길이를 함께 규정하는 복수의 부분 프로파일들로 구성될 수 있다. 이러한 세분화는 보일러(2) 내부에서의 안내 프로파일의 조립에 도움이 될 수 있다. 두 지지 프로파일(21)들 사이의 간격(A)은, 이러한 간격이 열교환기 튜브 열들의 길이(L)보다 약간 더 크도록 선택된다. 안내 프로파일(22)과 가장 전방 열의 열교환기 튜브(3) 사이의 간격은, 세정 장치(9)의 고압 표면 블라스터(12)와 가장 전방 열의 열교환기 튜브(3) 사이의 최단 거리(a)가 100mm이도록 형성된다. 이 경우, 안내 프로파일(22)의, 그리고 이에 따라 세정 장치(9)의 화살표(19)의 방향으로의 전동식 수직 이동은, 보일러(2) 외부에 위치 설정되는 2개의 케이블 구동부 또는 체인 구동부(23)를 통해 구현되고, 그 케이블 또는 체인(24)은 각각 보일러 개구(25)를 통해 안내되고 안내 프로파일(22)에 고정된다. 이에 상응하게, 안내 프로파일(22)은 케이블 구동부 또는 체인 구동부(23)의 작동 하에, 지지 프로파일(21)에서 롤러(26)를 통해 안내되는 방식으로 상하로 이동될 수 있다. 이 경우, 화살표(20)의 방향으로의, 안내 프로파일(22)을 따른 세정 장치(9)의 전동식 수평 이동은, 세정 장치(9)에 위치 설정된 구동 유닛(27)을 통해 실행된다. 이동의 제어를 위해, 세정 시스템(1)은 제어 장치(29)를 갖고, 케이블 구동부 또는 체인 구동부(23), 그리고 구동 유닛(27)은 이러한 제어 장치와 연결된다. 지지 프로파일(21)을 따른 안내 프로파일(22)의 이동의 최종 위치와, 안내 프로파일(21)을 따른 세정 장치(9)의 이동의 최종 위치의 인식을 위해, 리미트 스위치 형태의 장치(28)들이 제공되며, 이러한 장치들은 마찬가지로 제어 장치(29)와 연결된다. 세정 장치(9)의 에너지 및 데이터 공급은 예를 들어 견인 케이블 등을 통해 실행될 수 있다.In this case, the cleaning device 9 comprises a high-pressure surface blaster 12 and a cleaning lance 13 , both of which are supplied with a cleaning medium via a discharge line 10 . The high-pressure surface blaster 12 is immovably held in the cleaning device 9 . On the other hand, the cleaning lance 13 protruding outwardly from the cleaning device 9 is electrically movable back and forth in the direction of the arrow 14 and is electrically pivotable in the direction of the arrow 15 in a horizontal plane. The cleaning lance 13 defines a fluid channel, which in this case is not shown in more detail, extending through the cleaning lance 13 in the longitudinal direction, the diameter of which preferably ranges from 3 to 8 mm. In this case, the fluid channel leads to two outlet openings 16 arranged in the region of the free end of the cleaning lance 13 and discharging the cleaning medium in different directions, the directions of which are shown in FIG. 2 in the illustrated embodiment. As indicated by dotted lines, they are preferably arranged at an angle α of 90° to each other. Furthermore, the two outlet openings 16 are arranged in the cleaning lance 13 rotatably, as indicated by arrow 18 in FIG. 2 , and a nozzle which is rotated through the cleaning medium itself flowing through the cleaning lance 13 . It is provided on the head (17). The cleaning device 9 as a whole is electrically movable in vertical and horizontal directions according to arrows 19 and 20 . To implement this movement, the cleaning system 1 in this case comprises two vertically extending support profiles 21 , each arranged at a predetermined distance A from one another inside the boiler 2 ; one guiding profile 22 , extending horizontally, arranged parallel to the heat exchanger tubes 3 , and through which the cleaning device 9 is guided, motorized and held therein movably vertically. The guiding profile 22 may be composed of a plurality of partial profiles which together define the length of the guiding profile 22 , as indicated by dashed lines in FIG. 2 . This subdivision may assist in the assembly of the guide profile inside the boiler 2 . The spacing A between the two support profiles 21 is chosen such that this spacing is slightly larger than the length L of the heat exchanger tube rows. The distance between the guide profile 22 and the heat exchanger tubes 3 in the frontmost row is such that the shortest distance a between the high-pressure surface blaster 12 of the cleaning device 9 and the heat exchanger tubes 3 in the frontmost row It is formed to be 100mm. In this case, the motorized vertical movement of the guide profile 22 , and thus of the cleaning device 9 in the direction of the arrow 19 , is caused by two cable drives or chain drives 23 positioned outside the boiler 2 . ), the cables or chains 24 of which are each guided through the boiler opening 25 and fixed to the guide profile 22 . Correspondingly, the guide profile 22 can, under the action of a cable drive or chain drive 23 , move up and down in a guided manner via the rollers 26 on the support profile 21 . In this case, an electric horizontal movement of the cleaning device 9 along the guide profile 22 in the direction of the arrow 20 is effected via a drive unit 27 positioned in the cleaning device 9 . For the control of the movement, the cleaning system 1 has a control device 29 , a cable drive or chain drive 23 , and a drive unit 27 are connected with this control device. For recognition of the final position of the movement of the guide profile 22 along the support profile 21 and of the movement of the cleaning device 9 along the guide profile 21 , devices 28 in the form of limit switches are provided. provided, these devices are likewise connected to the control device 29 . The energy and data supply of the cleaning device 9 can be effected, for example, via a traction cable or the like.

도시된 실시예에서, 제어 장치(29)를 통한 세정 장치(9)의 이동 제어는 자율적으로, 세정 장치(9), 세정 랜스(13) 및 안내 프로파일(22)의 실행될 이동을 사전 결정하는 알고리즘에 기반하여 실행된다. 충돌의 방지를 위해, 세정 장치(9)에는, 제어 장치(29)와 데이터 기술적으로 연결되고, 잠재적인 장애물과 관련하여 세정 랜스(13)의 바로 주변을 모니터링하는 하나 이상의 센서(30)가 제공된다. 이 경우, 제어 장치(29)는, 장애물이 감지되는 경우에 감지된 장애물과의 충돌이 방지되도록 세정 랜스(13)를 자동으로 이동시키거나 정지시키는 방식으로 구성된다. 하나 이상의 센서(30)는 예를 들어 적절한 간격 센서를 통해 구현될 수 있다. 또한, 바람직하게, 세정 장치(9)의 실제 위치를 검출하는 센서 시스템이 제공되고, 이러한 센서 시스템은 제어 장치(29)와 데이터 기술적으로 연결되므로, 이러한 제어 장치는 실제 위치를 목표 위치와 비교하고, 편차가 발생하는 경우에 개입할 수 있다. 센서 시스템은 상이한 위치들에 배열된 복수의 개별 구성 요소들로 구성되어 있으므로, 이 경우 하나의 도면 부호로 표시되지 않는다. 이 경우, 또한 세정 장치(9)는, 제어 장치(29)와 데이터 기술적으로 연결된 카메라 유닛(31)과; 카메라 유닛(31)에 의해 검출되는 이미지 영역을 조명하기 위한, 카메라 유닛(31)에 통합된 조명 유닛;을 포함한다.In the illustrated embodiment, the control of the movement of the cleaning device 9 via the control device 29 is autonomous, an algorithm that pre-determines the movements to be carried out of the cleaning device 9 , the cleaning lance 13 and the guide profile 22 . is executed based on To avoid collisions, the cleaning device 9 is provided with one or more sensors 30 , which are data technically connected to the control device 29 and monitor the immediate surroundings of the cleaning lance 13 in relation to potential obstacles. do. In this case, the control device 29 is configured in such a way as to automatically move or stop the cleaning lance 13 so as to avoid collision with the detected obstacle when an obstacle is detected. One or more sensors 30 may be implemented, for example, via suitable spacing sensors. Also preferably, there is provided a sensor system for detecting the actual position of the cleaning device 9 , which sensor system is data-technically connected with the control device 29 , so that this control device compares the actual position with the target position and , can intervene when deviations occur. Since the sensor system consists of a plurality of individual components arranged in different positions, they are not denoted by a single reference numeral in this case. In this case, the cleaning device 9 also includes a camera unit 31 that is data-technically connected to the control device 29; and an illumination unit integrated in the camera unit 31 for illuminating the image area detected by the camera unit 31 .

대안적으로, 제어 장치(29)를 조작하는 인부를 통해 세정 장치(9)의 이동을 제어하는 것도 원칙적으로 가능하다. 이를 위해, 카메라 유닛(31)은, 카메라 유닛이 열교환기 튜브(3)의 세정 동안 더러워지지 않도록, 그리고 세정 장치(9) 및 그 세정 랜스(13)가 항상 조작자에게 보이도록 보일러(2) 내부에 위치 설정되어야 한다.Alternatively, it is also possible in principle to control the movement of the cleaning device 9 via a person operating the control device 29 . To this end, the camera unit 31 is installed inside the boiler 2 so that the camera unit does not become dirty during cleaning of the heat exchanger tube 3 and that the cleaning device 9 and its cleaning lance 13 are always visible to the operator. should be positioned in

이 경우, 또한 세정 시스템(1)은, 특히 세정 장치(9)에 통합된 카메라 유닛(30)에 의해 기록된 이미지들이 저장될 수 있는 분석 장치(32)를 포함하고, 이러한 이미지들에 보일러 내부의 구체적인 위치를 각각 할당하기 위하여, 각각의 이미지에는 바람직하게 이미지 생성 시점에서의 센서 시스템을 통해 검출된 세정 장치(9)의 실제 위치가 할당된다. 이 경우, 분석 장치(32)는 온-프레미스 방식으로 또는 클라우드 방식으로 보유될 수 있다.In this case, the cleaning system 1 also comprises, in particular, an analysis device 32 in which images recorded by a camera unit 30 integrated in the cleaning device 9 can be stored, and on these images the inside of the boiler In order to each assign a specific position of , each image is preferably assigned the actual position of the cleaning device 9 detected by the sensor system at the time of image creation. In this case, the analytics device 32 may be maintained on-premises or in the cloud.

평가 및/또는 검사의 실행을 위해, 추가적으로 세정 시스템(1)은, 보일러(2) 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능한, 도 3에 개략적으로 도시된 검사 장치(33)를 가질 수 있고, 이러한 검사 장치는 세정 장치(9)와 마찬가지로 안내 프로파일(22)에서 안내되고, 예를 들어 세정 장치(9) 대신에 안내 프로파일에 배열될 수 있다. 시각적 평가를 위해, 검사 장치(33)에는 카메라 유닛(31)이 제공될 수 있다. 염료 침투 검사를 실행 및 문서화하기 위해, 검사 장치에는 예를 들어, 검사할 영역의 세정을 위한 회전 강철 브러시(34)와; 염료의 도포를 위한 스프레이 장치(35)와; 도포된 염료를 닦아내기 위한 회전 펠트 브러시(36)와; 제2 매체의 도포를 위한 추가 스프레이 장치(35)와; 그리고 사진의 생성을 위한 카메라 유닛(31);이 제공될 수 있다. 초음파 검사의 실행을 위해, 검사 장치(33)에는 예를 들어 결합 매체의 분사를 위한 스프레이 장치(35) 및 초음파 검사 헤드(37)가 제공될 수 있다. 도 3에 개략적으로만 도시되어 있는 카메라 유닛(31), 강철 브러시(34), 스프레이 장치(35), 펠트 브러시(36) 및 초음파 헤드(37)는 단일 검사 장치(33)에 함께 배열될 수 있다. 그러나, 대안적으로 이들은 세정 장치(9)에 전체적으로 또는 부분적으로 통합되거나, 복수의 검사 장치(33)들에 분배될 수도 있다.For the implementation of the evaluation and/or inspection, the cleaning system 1 is additionally arranged inside the boiler 2 , therein an inspection device schematically shown in FIG. 3 , which is electrically movable in the vertical and horizontal directions ( 33 ), this inspection device being guided in the guide profile 22 like the cleaning device 9 , and can be arranged in a guide profile, for example instead of the cleaning device 9 . For visual evaluation, the inspection device 33 may be provided with a camera unit 31 . For carrying out and documenting the dye penetration test, the inspection device includes, for example, a rotating steel brush 34 for cleaning the area to be inspected; a spray device 35 for applying the dye; a rotating felt brush 36 for wiping off the applied dye; a further spraying device (35) for application of a second medium; And a camera unit 31 for generating a picture; may be provided. For the execution of the ultrasound examination, the examination device 33 may be provided with a spray device 35 for spraying the bonding medium and an ultrasound examination head 37, for example. The camera unit 31 , the steel brush 34 , the spray device 35 , the felt brush 36 and the ultrasonic head 37 , shown only schematically in FIG. 3 , can be arranged together in a single inspection device 33 . have. Alternatively, however, they may be wholly or partly integrated in the cleaning apparatus 9 or distributed among a plurality of inspection apparatuses 33 .

하기에는, 세정 시스템(1)의 사용 하에 열교환기 튜브(3)들을 세정하기 위한 방법이 설명된다.In the following, a method for cleaning the heat exchanger tubes 3 under the use of the cleaning system 1 is described.

첫번째 단계에서, 세정 인부가 보일러(2)에 들어갈 수 있도록 보일러의 온도가 강하된 이후에, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 세정 시스템(1)의 개별 구성 요소들이 조립된다.In a first step, after the temperature of the boiler is lowered so that the cleaning worker can enter the boiler 2 , the individual components of the cleaning system 1 are assembled as shown in FIGS. 1 and 2 .

후속하는 단계에서, 선택적으로 실제 상태의 평가가 실행될 수 있다. 이를 위해, 세정 장치(9)의 카메라 유닛(31)에 의해 열교환기 튜브(3)의 상태 이미지들이 생성되고, 각각의 이미지에는 이미지 생성 시점에서의 센서 시스템을 통해 검출된 세정 장치(9)의 실제 위치가 할당된다. 이후, 데이터는 분석 장치(32)로 전송되고, 그곳에 저장된다.In a subsequent step, an evaluation of the actual state can optionally be carried out. For this purpose, state images of the heat exchanger tube 3 are generated by the camera unit 31 of the cleaning device 9 , and each image includes the image of the cleaning device 9 detected through the sensor system at the time of image creation. The actual location is assigned. The data is then sent to the analysis device 32 and stored there.

추가적인 단계에서, 고압 표면 블라스터(12) 및 세정 랜스(13)의 사용 하에 열교환기 튜브(3)의 세정이 실행된다. 열교환기 튜브(3)에 정면으로 배향된 고압 표면 블라스터는 가장 전방의 튜브 열의 열교환기 튜브(3)의 세정과, 그 후방에 배열된 튜브 열의 열교환기 튜브(3)의 부분 세정을 담당한다. 세정 랜스는 가장 전방의 튜브 열의 열교환기 튜브(3)들 사이의 공간에 각각 삽입되고, 적어도 제2, 제3 및 제4 튜브 열의 열교환기 튜브(3)의 세정을 담당한다. 이러한 방식으로, 매우 철저한 세정이 달성된다.In a further step, cleaning of the heat exchanger tube 3 is carried out under the use of a high-pressure surface blaster 12 and a cleaning lance 13 . The high-pressure surface blaster oriented in front of the heat exchanger tubes 3 is responsible for cleaning the heat exchanger tubes 3 of the frontmost row of tubes and partial cleaning of the heat exchanger tubes 3 of the row of tubes arranged at the rear thereof. The cleaning lances are respectively inserted into the spaces between the heat exchanger tubes 3 of the frontmost tube row and are responsible for cleaning the heat exchanger tubes 3 of at least the second, third and fourth tube rows. In this way, a very thorough cleaning is achieved.

실제 세정의 실행 이후, 열교환기 튜브(3)는 예를 들어 탈이온수로 재차 헹궈질 수 있다. 이는 종래의 고압 세정기에 의해 또는 마찬가지로 세정 장치(9)의 사용 하에 수동으로 실행될 수 있다.After carrying out the actual cleaning, the heat exchanger tube 3 can be rinsed again, for example with deionized water. This can be done manually by means of a conventional high-pressure cleaner or likewise using the cleaning device 9 .

후속하는 단계에서, 세정 결과는 예를 들어 세정 장치(9)의 카메라 유닛(31)의 재사용 하에 문서화될 수 있으며, 이 경우에도 각각의 이미지에는 이미지 생성 시점에서의 센서 시스템을 통해 검출된 세정 장치(9)의 실제 위치가 재차 할당된다. 이후, 데이터는 마찬가지로 분석 장치(32)로 전송되고, 그곳에 저장된다.In a subsequent step, the cleaning result can be documented, for example, under the reuse of the camera unit 31 of the cleaning device 9 , and even in this case each image has a cleaning device detected via a sensor system at the time of image creation. The actual position of (9) is re-assigned. The data is then likewise transmitted to the analysis device 32 and stored there.

또한, 예를 들어 염료 침투 검사, 초음파 검사 등과 같은 추가 검사가, 특히 상술한 유형의 검사 장치의 사용 하에 실행될 수 있다.Furthermore, additional tests, such as, for example, dye penetration tests, ultrasound tests, etc., can be carried out, in particular with the use of test devices of the type mentioned above.

마지막 단계에서, 세정 시스템(1)은 분해되고, 적어도 지지 프로파일(21)과 케이블 구동부 또는 체인 구동부(23)는 그 다음 세정까지 그 자리에 유지될 수 있다.In a final step, the cleaning system 1 is disassembled and at least the support profile 21 and the cable drive or chain drive 23 can be kept in place until the next cleaning.

이제, 열회수 증기 발생기는 재차 작동 개시될 수 있다.Now, the heat recovery steam generator can be started up again.

본 발명이 바람직한 실시예에서 상세히 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 공개된 실시예로 한정되지 않으며, 다른 변형예들이 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 통상의 기술자에 의해 도출될 수 있다.Although the present invention has been shown and described in detail in the preferred embodiment, the present invention is not limited to the disclosed embodiment, and other modifications may be devised by those skilled in the art without departing from the protection scope of the invention.

Claims (21)

복합 발전소(5)의 열회수 증기 발생기(4)의, 보일러(2) 내부에 일렬로 배열된 리브형 열교환기 튜브(3)들을 세정 매체의 사용 하에 세정하기 위한 세정 시스템(1)으로서, 특히 보일러(2) 외부에 배열되며, 하나 이상의 세정 매체 용기(11)로부터 세정 매체를 토출하도록 구성된 펌프 장치(8)와; 보일러(2) 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능하고, 토출 라인(10)을 통해 펌프 장치(11)와 연결되는, 세정 매체를 토출하는 하나 이상의 세정 장치(9)와; 보일러(2) 외부에 배열되며 세정 장치(9)의 이동을 제어하도록 구성된 제어 장치(29);를 포함하는, 세정 시스템(1).As a cleaning system (1) for cleaning the ribbed heat exchanger tubes (3) arranged in a row inside the boiler (2) of a heat recovery steam generator (4) of a combined power plant (5) under the use of a cleaning medium, in particular a boiler (2) a pump device (8) arranged externally and configured to discharge the cleaning medium from the one or more cleaning medium containers (11); One or more cleaning devices 9 arranged inside the boiler 2 , electrically movable in vertical and horizontal directions, and connected to the pump device 11 via a discharge line 10 , for discharging cleaning medium )Wow; A cleaning system (1) comprising a; a control device (29) arranged outside the boiler (2) and configured to control the movement of the cleaning device (9). 제1항에 있어서, 펌프 장치(11)는 세정 매체를 적어도 30바아로 압축하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).Cleaning system (1) according to claim 1, characterized in that the pump device (11) is configured to compress the cleaning medium to at least 30 bar. 제1항 또는 제2항에 있어서, 세정 장치(9)는 바람직하게는 이동 불가능하게 이에 보유되는 고압 표면 블라스터(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).3 . The cleaning system ( 1 ) according to claim 1 , characterized in that the cleaning device ( 9 ) comprises a high-pressure surface blaster ( 12 ) which is preferably immovably held thereon. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 장치(9)는, 그로부터 돌출되고, 전동식으로 앞뒤로 이동 가능하며, 유체 채널이 제공되는 하나 이상의 세정 랜스(13)를 포함하며, 이러한 세정 랜스의 자유 단부 영역에는, 세정 매체를 상이한 방향들로 토출하는 하나 이상의 배출 개구(16) 또는 배출 노즐, 특히 2개의 배출 개구(16) 또는 배출 노즐이 제공되며, 토출 방향들은 바람직하게 서로 90°의 각도(α)로 배열되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).4. The cleaning device (9) according to any one of the preceding claims, wherein the cleaning device (9) comprises one or more cleaning lances (13) projecting therefrom and electrically movable back and forth and provided with a fluid channel, such cleaning In the region of the free end of the lance, one or more discharge openings 16 or discharge nozzles, in particular two discharge openings 16 or discharge nozzles, are provided for discharging the cleaning medium in different directions, the discharge directions being preferably 90° to each other. A cleaning system (1), characterized in that it is arranged at an angle (α) of 제3항 및 제4항에 있어서, 고압 표면 블라스터(12)와 세정 랜스(13)는 수직 방향으로 서로 오프셋 배열되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).5 . Cleaning system ( 1 ) according to claim 3 , characterized in that the high-pressure surface blaster ( 12 ) and the cleaning lance ( 13 ) are arranged offset from each other in the vertical direction. 제4항 또는 제5항에 있어서, 하나 이상의 배출 개구(16) 또는 배출 노즐은, 회전 가능하게 세정 랜스(13)에 배열된 노즐 헤드(17)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).Cleaning system (1) according to claim 4 or 5, characterized in that one or more discharge openings (16) or discharge nozzles are provided in a nozzle head (17) arranged in a rotatable cleaning lance (13). ). 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 랜스(13)는 수평 평면에서 피봇 가능하고, 특히 전동식으로 피봇 가능한 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).The cleaning system (1) according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the cleaning lance (13) is pivotable in a horizontal plane, in particular electrically pivotable. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 장치(29)와 연결된 하나 이상의 센서(30)가 제공되며, 이러한 센서는 잠재적인 장애물과 관련하여 세정 랜스(13)의 바로 주변을 모니터링하며, 제어 장치(29)는, 장애물이 감지되는 경우에 감지된 장애물과의 충돌이 방지되도록 세정 랜스(13)를 자동으로 이동시키거나 정지시키는 방식으로 그리고/또는 경고 신호를 출력하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).8. The device according to any one of claims 4 to 7, wherein one or more sensors (30) are provided in connection with the control device (29), these sensors monitoring the immediate surroundings of the cleaning lance (13) in relation to potential obstructions. and the control device 29 is configured in such a way that, when an obstacle is detected, automatically moving or stopping the cleaning lance 13 so as to prevent a collision with the detected obstacle and/or outputting a warning signal A cleaning system (1), characterized in that it becomes 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 장치(9)는, 특히 제어 장치(29)와 그리고/또는 보일러 외부에 배열되는 분석 장치(31)와 데이터 기술적으로 연결된 카메라 유닛(31)을 포함하며, 카메라 유닛(31)에 의해 검출되는 이미지 영역을 조명하기 위한 조명 유닛이 선택적으로 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).9. A camera unit (31) according to any one of the preceding claims, wherein the cleaning device (9) is data-technologically connected, in particular to a control device (29) and/or to an analysis device (31) arranged outside the boiler. ), characterized in that an illumination unit for illuminating the image area detected by the camera unit (31) can optionally be provided. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 장치(9)의 실제 위치를 검출하고, 제어 장치(28)와 그리고/또는 보일러(2) 외부에 배열되는 분석 장치(32)와 데이터 기술적으로 연결된 센서 시스템이 제공되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).10. An analysis device (32) and data according to any one of the preceding claims, which detects the actual position of the cleaning device (9) and is arranged in the control device (28) and/or outside the boiler (2). A cleaning system (1), characterized in that a technically connected sensor system is provided. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 시스템은, 보일러(2) 내부에 서로 간의 사전 결정된 간격으로 배열된, 각각 수직으로 연장되는 2개의 지지 프로파일(21)들과; 전동식으로 수직으로 이동 가능하게 이에 보유된, 수평으로 연장되는 하나의 안내 프로파일(22);을 포함하며, 이러한 안내 프로파일에는 세정 장치(9)가 전동식으로 수평으로 이동 가능하게 배열되며, 바람직하게는 안내 프로파일(22)의 이동 및/또는 세정 장치(9)의 이동의 각각의 최종 위치의 인식을 위한 장치(28)들이 제공되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).11. The cleaning system according to any one of the preceding claims, characterized in that the cleaning system comprises: two vertically extending support profiles (21), each arranged at a predetermined distance from each other inside the boiler (2); one horizontally extending guide profile 22 , held therein motorically vertically movable, in which the cleaning device 9 is arranged motorically horizontally movable, preferably Cleaning system (1), characterized in that devices (28) are provided for movement of the guide profile (22) and/or for recognition of the respective final position of movement of the cleaning device (9). 제11항에 있어서, 안내 프로파일(22)은 안내 프로파일(22)의 길이를 함께 규정하는 복수의 부분 프로파일들로 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).12. Cleaning system (1) according to claim 11, characterized in that the guide profile (22) consists of a plurality of partial profiles which together define the length of the guide profile (22). 제11항 또는 제12항에 있어서, 안내 프로파일(22)의 전동식 수직 이동은, 보일러(2) 외부에 위치 설정되는 하나 이상의 케이블 구동부 또는 체인 구동부(23)를 통해 구현되고, 그 케이블 또는 체인(24)은 보일러 개구(25)를 통해 안내되고 안내 프로파일(22)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).13. The motorized vertical movement of the guiding profile (22) according to claim 11 or 12, wherein the motorized vertical movement is realized via one or more cable drives or chain drives (23) positioned outside the boiler (2), the cables or chains ( The cleaning system (1), characterized in that 24) is guided through the boiler opening (25) and fixed to the guide profile (22). 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 보일러(2) 내부에 배열되며, 그곳에서 수직 방향 및 수평 방향으로 전동식으로 이동 가능한 하나 이상의 검사 장치가 제공되고, 이러한 검사 장치는 특히 시각적 평가를 실행하고 그리고/또는 염료 침투 검사를 실행 및 문서화하고 그리고/또는 초음파 검사를 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정 시스템(1).14. The boiler (2) according to any one of the preceding claims, wherein at least one inspection device is provided, which is arranged inside the boiler (2) and is motorically movable in the vertical and horizontal directions, these inspection devices in particular for visual evaluation. and/or performing and documenting a dye penetration test and/or performing an ultrasonic test. 복합 발전소(5)의 열회수 증기 발생기(4)의, 보일러(2) 내부에 일렬로 배열된 열교환기 튜브(3)들을 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 세정 시스템(1)의 사용 하에 세정하기 위한, 세정 방법.15 of the heat recovery steam generator (4) of the combined cycle power plant (5), the heat exchanger tubes (3) arranged in a row inside the boiler (2) of the cleaning system (1) according to any one of claims 1 to 14 A method of cleaning for cleaning under use. 제15항에 있어서, 세정 매체로서, NH4OH와 혼합된 물, 바람직하게는 NH4OH와 혼합된 완전 탈염수가 사용되고, 이때 NH4OH의 함량은 특히 20 내지 25중량% 범위이고 그리고/또는 세정 매체의 pH값은 특히 10 내지 12 범위인 것을 특징으로 하는, 세정 방법.16. The cleaning medium according to claim 15, wherein water mixed with NHOH is used, preferably completely demineralized water mixed with NHOH, wherein the content of NHOH is in particular in the range from 20 to 25% by weight and/or the pH value of the cleaning medium is A cleaning method, characterized in that in particular in the range from 10 to 12. 제15항 또는 제16항에 있어서, 제어 장치(29)를 통한 세정 장치(9)의 이동 제어는 알고리즘에 기반하여 자율적으로, 특히 세정 장치(9)의 주변을 모니터링하는 센서들 및/또는 세정 장치(9)의 실제 위치를 모니터링하는 센서들의 센서 데이터의 고려 하에 실행되는 것을 특징으로 하는, 세정 방법.17. The cleaning device (9) according to claim 15 or 16, wherein the movement control of the cleaning device (9) via the control device (29) is autonomous based on an algorithm, in particular sensors monitoring the surroundings of the cleaning device (9) and/or cleaning A cleaning method, characterized in that it is carried out under consideration of the sensor data of the sensors monitoring the actual position of the device (9). 제15항 또는 제16항에 있어서, 세정 장치(9)의 이동은 제어 장치(29)를 조작하는 인부를 통해 제어되는 것을 특징으로 하는, 세정 방법.Method according to claim 15 or 16, characterized in that the movement of the cleaning device (9) is controlled by means of a person operating the control device (29). 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 세정 장치(9) 또는 검사 장치에 통합된 카메라 유닛(31)의 사용 하에, 세정의 실행 이전에 세정될 열교환기 튜브(3)의 평가가 실행되고 그리고/또는 세정 이후에 세정 결과의 검사가 실행되고, 이러한 평가 및/또는 세정 결과는 바람직하게 문서화를 목적으로 저장되는 것을 특징으로 하는, 세정 방법.The evaluation of the heat exchanger tube (3) according to any one of claims 15 to 18, in particular under the use of a cleaning device (9) or a camera unit (31) integrated in the inspection device, before the execution of cleaning. is carried out and/or inspection of the cleaning results is carried out after cleaning, such evaluation and/or cleaning results are preferably stored for documentation purposes. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 세정 시스템(1)의 사용 하의, 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 열교환기 튜브의 세정 방법에 있어서,
지지 프로파일(21)들은, 지지 프로파일들이 열교환기 튜브(3)들에 대해 평행하게 연장되고, 안내 프로파일(22)이 자신의 길이에 걸쳐 가장 전방 열의 열교환기 튜브(3)에 대해 균일한 간격을 갖고, 이러한 간격은 특히 세정 장치(9)의 고압 표면 블라스터(12)와 가장 전방 열의 열교환기 튜브(3) 사이의 최단 거리(a)가 50 내지 200mm 범위에 있으며, 더 양호하게는 여전히 80 내지 130mm 범위에 있도록 형성되는 방식으로, 보일러(2) 내부에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는, 세정 방법.
20. A method for cleaning a heat exchanger tube according to any one of claims 15 to 19, under use of a cleaning system (1) according to any one of claims 11 to 13, comprising:
The support profiles 21 are such that the support profiles extend parallel to the heat exchanger tubes 3 and the guide profile 22 is evenly spaced over its length with respect to the heat exchanger tubes 3 in the frontmost row. and this spacing is in particular the shortest distance a between the high-pressure surface blaster 12 of the cleaning device 9 and the heat exchanger tubes 3 of the most forward row in the range of 50 to 200 mm, more preferably still in the range of 80 to Cleaning method, characterized in that it is positioned inside the boiler (2) in such a way that it is formed so as to be in the range of 130 mm.
제20항에 있어서, 지지 프로파일(21)들은 열회수 증기 발생기(4)의 추가 작동 동안 보일러(2) 내부에서 그 자리에 유지되는 것을 특징으로 하는, 세정 방법.Method according to claim 20, characterized in that the supporting profiles (21) are held in place inside the boiler (2) during further operation of the heat recovery steam generator (4).
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