NL1011133C2 - Ketelwand. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Ketelwand

De uitvinding heeft betrekking op een ketelwand voor een ketelinstallatie van een verbrandingsinrichting, in het bijzonder een afvalverbrandingsinrichting.

Een primaire functie van een dergelijke ketelwand is 5 het vormen van een gasdichte afscheiding tussen een rookgaskanaal en de omgeving van de ketelinstallatie. In voorkomende gevallen, waarbij het rookgaskanaal is verdeeld in meerdere "trekken", vormt de ketelwand tevens een afscheiding tussen naast elkaar gelegen trekken. Tussen in 10 het rookgaskanaal aanwezige rookgassen en de ketelwand vindt warmteoverdracht plaats door middel van straling.

Het is bekend een dergelijke ketelwand zodanig uit te voeren, dat deze gekoeld kan worden. Over het algemeen wordt als koelmedium water toegepast. Op deze wijze is het 15 mogelijk in de ketelwand stoom te produceren. In afvalverbrandingsinstallaties wordt normaliter stoom geproduceerd bij drukken in de orde van grootte van 20 bar tot 120 bar. De stoom kan in een warmtewisselaar worden oververhit met behulp van de uit de verbrandingsinrichting 20 afkomstige rookgassen. Een voor het produceren van stoom geschikte ketelwand is een zogenaamde membraanwand. De bekende membraanwand is vervaardigd van ronde pijpen die zich in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar uitstrekken en door middel van stroken aan edkaar zijn gelast. De membraanwand 25 heeft door deze constructie een buitenoppervlak waarover ribbels lopen die gevormd worden door de pijpen.

Een probleem doet zich voor wanneer de membraanwand wordt toegepast in een ketelinstallatie van een afval-verbrandingsinrichting. Tijdens het verbranden van afval 30 ontstaat vliegas. Bij de hoge verbrandingstemperaturen in de ketelinstallatie vertoont de vliegas plakgedrag en heeft daardoor de neiging zich te hechten aan de membraanwand waardoor een vliegaslaag wordt gevormd op de membraanwand. Door het geribbelde buitenoppervlak van de bekende 35 membraanwand heeft de vliegas goede hechtingsmogelijkheden.

; j 1 -j Λ • 'J * · "'v· 2

De vorming van de vliegaslaag op de membraanwand heeft echter tot gevolg dat de warmteoverdracht van de rookgassen naar de membraanwand nadelig wordt beïnvloed. De gemiddelde rookgastemperatuur op een vast waarnemingspunt in het 5 rookgaskanaal neemt derhalve toe. De toename van de rookgastemperatuur heeft tot gevolg, dat zich problemen kunnen voordoen in een nageschakelde installatie, zoals een warmtewisselaar voor het oververhitten van de geproduceerde stoom. Een probleem in een dergelijke warmtewisselaar is 10 bijvoorbeeld de toename van de corrosiesnelheid door de hogere rookgastemperaturen. Dit heeft een nadelige invloed op de levensduur van de nageschakelde installatie en van de afvalverbrandingsinstallatie als geheel.

Om het rendement van de afvalverbrandingsinstallatie 15 boven een voorafbepaalde waarde te houden, is het noodzakelijk de vliegaslaag van tijd tot tijd te verwijderen. Door de geribbelde vorm van de membraanwand laat de vliegaslaag zich echter slechts moeizaam van de membraanwand verwijderen. Toegepaste technieken voor het 20 verwijderen van de vliegas zijn het afblazen of het afkloppen en eventueel zelfs het uit bedrijf nemen van de installatie. Deze reinigingsmethoden zijn echter kostbaar en tijdrovend, terwijl de membraanwand niet effectief wordt gereinigd.

25 Door de hoge rookgastemperatuur is ook de membraan wand onderhevig aan corrosie. Om de levensduur van de membraanwand te verlengen, is het mogelijk de membraanwand te voorzien van een corrosiewerende laag. In de praktijk is gebleken, dat een dergelijke corrosiewerende laag tevens de 30 vorming van een vliegaslaag op de membraanwand vertraagt.

Om een goede warmteoverdracht van de rookgassen naar het koelmedium te waarborgen, is het van belang dat er een goede hechting is tussen de corrosiewerende laag en de membraanwand. Dit wordt bijvoorbeeld bereikt door een 35 corrosiewerende laag op te lassen. Het oplassen is echter zeer arbeidsintensief en derhalve kostbaar.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het i n i ·' li 3 verschaffen van een ketelwand die door zijn constructie het afzetten van vliegas tegengaat en bovendien eenvoudig is te reinigen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het 5 verschaffen van een ketelwand die op eenvoudige wijze is voorzien van een corrosiewerende laag.

In één aspect heeft een ketelwand volgens de uitvinding een eerste wand, die vervaardigd is uit een in hoofdzaak vlakke plaat, een tweede wand die op afstand is 10 gelegen van de eerste wand voor het tussen de eerste wand en de tweede wand vormen van een inwendige ruimte, en afstandhouders die zich in de inwendige ruimte vanaf de eerste wand uitstrekken naar de tweede wand en geschikt zijn om trekkrachten op te nemen.

15 In een ander aspect van de ketelwand volgens de uitvinding bestaat de in hoofdzaak vlakke plaat voor de eerste wand uit twee lagen, waarbij één laag wordt gevormd door corrosiewerend materiaal, welke zich in de gemonteerde toestand op de van de tweede wand afgekeerde zijde van de 20 eerste wand bevindt. Een dergelijke, twee-lagige vlakke plaat voor de eerste wand kan zeer goedkoop en economisch worden voorgefabriceerd, zodanig dat de in de gemonteerde toestand naar de hete rookgassen gekeerde corrosiewerende laag volledig vlak is. Hierdoor wordt de vorming van een 25 vliegaslaag op de ketelwand volgens de uitvinding nog verder bemoeilijkt en wordt bovendien de corrosie-bestendigheid van de ketelwand vergroot.

De ketelwand volgens de uitvinding heeft door de vlakke wand minder aangrijpingspunten waar de vliegas zich 30 kan hechten aan de ketelwand. De ketelwand volgens de uitvinding heeft zelfreinigende eigenschappen. Wanneer een door een tijdens bedrijf in de inwendige ruimte van de ketelwand aanwezig medium op de wanden uitgeoefende naar buiten gerichte kracht wordt weggenomen, neemt de ketelwand 35 zijn drukloze vorm aan en springt de vliegaslaag af.

In weer een ander... aspect van de ketelwand volgens de uitvinding is zowel de eerste wand als de tweede wand / ·"» 4 vervaardigd uit een vlakke plaat. De afstandhouders worden bijvoorbeeld gevormd door pennen, die in een regelmatig patroon op de eerste wand vormende plaat zijn gelast. De tweede plaat, die de tweede wand vormt, is voorzien van 5 uitsparingen waarmee de tweede plaat over de vrije uiteinden van de pennen kan worden geplaatst en vervolgens vast daarmee kan worden verbonden, bijvoorbeeld door middel van lassen. In een dergelijke ketelwand kan het althans tijdens bedrijf door de inwendige ruimte stromende medium 10 ook in een richting dwars op de richting van een hoofdstroming stromen.

In een ketelwand volgens de uitvinding kunnen de afstandhouders gevormd worden door strips. Bij voorkeur worden dergelijke strips uitgevoerd met uitsparingen, zodat 15 het althans tijdens bedrijf in de ketelwand aanwezige medium in een richting kan stromen dwars op de richting van de hoofdstroming van het medium in de ketelwand.

In nog een ander aspect van de ketelwand volgens de uitvinding zijn in de eerste wand en/of de tweede wand 20 voorgevormde gebieden aangebracht, die bol zijn in de richting van de inwendige ruimte van de ketelwand en die onder invloed van het althans tijdens bedrijf in de inwendige ruimte aanwezig medium onder druk overgaan van bol naar hol. Door de druk van het medium te verlagen of 25 zelfs geheel weg te nemen, hernemen deze gebieden weer hun oorspronkelijke bolle vorm.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het van de ketelwand volgens de uitvinding verwijderen van een vliegaslaag, die zich althans tijdens 30 bedrijf op de ketelwand heeft gevormd.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de ketelwand volgens de uitvinding zullen duidelijk worden door de hiernavolgende beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding aan de hand 35 van de tekening, waarin: fig. 1 een schematische weergave is van een afval-verbrandingsinrichting, 1 0 1 i 1 3 3 ~ï

- I

5 fig. la een schematische weergave is in doorsnede van een deel van een ketelwand volgens de uitvinding, waarbij pennen de afstandhouders vormen, fig. 2 een gedeeltelijk aanzicht in doorsnede is van 5 de ketelwand van fig. la tijdens bedrijf, fig. 2a een aanzicht in doorsnede is volgens de lijn I-I in fig. 2, fig. 3 een schematische weergave is in doorsnede van een overgang van een conventionele membraanwand naar een 10 ketelwand volgens de uitvinding, fig. 4a een schematische weergave is in doorsnede van een ketelwand volgens de uitvinding die vervaardigd is met behulp van hoekij zers.

fig. 4b een schematische weergave is in doorsnede van 15 een ketelwand, waarbij de afstandhouders gevormd worden door strippen en de tweede wand door tussengelaste rugstrippen, fig. 5 een schematische weergave in doorsnede is van een vlakwand met in elkaar grijpende afstandhouders, en 20 fig. 6 een schematische weergave in doorsnede is van een vlakwand met in elkaar hakende afstandhouders.

In fig. 1 is schematisch een afvalverbrandings-inrichting weergegeven voor het verbranden van afval. Het te verbranden afval komt via een invoer 100 terecht op een 25 verbrandingsrooster 101. Door het verbrandingsrooster 101 wordt van onderaf verbrandingslucht toegevoerd met behulp van een ventilator 102. Door middel van conventionele technieken, zoals bijvoorbeeld schuiven, wordt het brandende afval over het rooster getransporteerd waarbij op 30 het eind van het traject het onverbrande deel in een verzamelbak valt en via een transportband 103 wordt afgevoerd. Rookgas en vliegas welke tijdens de verbranding van het afval ontstaan, worden afgevoerd via een rookgaskanaal door een ketelinstallatie. Het rookgaskanaal 35 is gevormd met behulp van ketelwanden 104 en onderverdeeld in een eerste trek, 105, een tweede trek 106 en een derde trek 107. De ketelwanden 104 zijn zodanig hol uitgevoerd

Hi · 6 dat daardoorheen een koelmedium, bijvoorbeeld water kan stromen. De ketelwanden 104 volgens de uitvinding zijn daartoe dubbelwandig uitgevoerd met afstandhouders die de wanden van de ketelwand op afstand van elkaar houden, 5 hetgeen in figuur 1 echter terwille van de eenvoud niet is weergegeven. Vanaf een voorraadvat 110 stroomt via leidingen 111 koelwater door de ketelwanden 104. Hierdoor worden de ketelwanden 104 gekoeld en wordt tegelijkertijd het koelwater opgewarmd en stoom geproduceerd. Het 10 water/stoommengsel wordt teruggevoerd naar het voorraadvat 110 waarna de in het voorraadvat 110 aanwezige stoom door een oververhitter 108 wordt geleid. Het voedingswater voor het voorraadvat 110 wordt aangevoerd via een voedingswater-leiding 113. In de voedingswaterleiding 113 is een 15 economizer 112 geplaatst om het voedingswater voor te verwarmen.

Het rookgas en de vliegas koelen in het rookgaskanaal van de ketel af van + 1100°C juist boven het verbrandings-rooster 101 tot ± 700°C bij de overgang van de derde trek 20 107 van het rookgaskanaal naar de oververhitter 108. De afkoeling vindt plaats door middel van warmteoverdracht via straling naar de ketelwanden 104 en het zich in de ketelwanden 104 bevindende koelwater. Ten gevolge van de hoge temperatuur in het rookgaskanaal zijn de ketelwanden 104 25 onderhevig aan corrosie.

Met name in de eerste trek 105 van het rookgaskanaal vertoont de vliegas een kleefgedrag, waardoor de vliegas de neiging heeft zich te hechten aan de ketelwanden 104. In mindere mate doet dit probleem zich voor in de tweede trek 30 106 en de derde trek 107.

De ketelwand van fig. la, in het hiernavolgende vlakwand 1 genoemd, omvat een eerste wand 2 en een tweede wand 3, die aan elkaar zijn bevestigd door middel van afstandhouders, die in het getoonde voorbeeld zijn 35 uitgevoerd als pennen 6. De eerste wand 2 is vervaardigd van een koolstofstalen plaat 4 waarop een laag 5 van corrosiebestendig materiaal is aangebracht. De pennen 6 r . . i j i 7 zijn op voorafbepaalde plaatsen aan de koolstofstalen zijde loodrecht op de eerste wand 2 gelast. In de tweede wand 3 zijn op met de pennen overeenkomende plaatsen boringen 8 aangebracht. De tweede wand 3 is met de boringen 8 over de 5 pennen 6 geplaatst en vervolgens aan de pennen gelast. De omtrek van de vlakwand 1 is afgesloten met behulp van een zij strip 7, die tussen de eerste wand 2 en de tweede wand 3 is gelast waarbij ten minste twee openingen in de omtrek van de vlakwand zijn vrijgelaten, die een instroom-10 respectievelijk een uitstroomopening voor het koelwater vormen. Hetgeen echter in de figuur niet is weergegeven.

Tijdens bedrijf wordt een inwendige ruimte 30 van de vlakwand 1 doorstroomd door koelwater onder druk. Het koelwater oefent op de eerste wand 2 en de tweede wand 3 15 een naar buiten gerichte kracht uit waardoor de eerste wand 2 en de tweede wand 3 de neiging hebben uit elkaar te bewegen. Dit wordt verhinderd door de pennen 6. Het gevolg is dat de eerste wand 2 en de tweede wand 3 in de tussen de pennen 6 gelegen gebieden door elastische vervorming naar 20 buiten toe bol zullen.gaan staan, zoals geïllustreerd in fig. 2. Bij een regelmatig patroon van de pennen 6, waarbij de pennen 6 in twee orthogonale richtingen op gelijke afstanden van elkaar staan, treedt de grootste boiling op in een gebied 20 midden tussen vier pennen 6. Dit is 25 schematisch weergegeven in fig. 2a. Uiteraard kunnen de pennen 6 ook in een ander regelmatig patroon tussen de eerste wand 2 en de tweede wand 3 zijn aangebracht, bijvoorbeeld zodanig, dat elke pen zich op een hoekpunt van een gelijkzijdige driehoek bevindt.

30 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de vlakwand 1 volgens de uitvinding zijn de eerste wand 2 en/of de tweede wand 3 op voorafbepaalde gebieden voorgevormd, waarbij deze gebieden in de richting van de inwendige ruimte 30 een in hoofdzaak bolle vorm hebben. Onder invloed van een naar 35 buiten gerichte kracht gaat een dergelijk gebied plotseling over van een bolle vormtoestand naar een holle vorm-toestand. De overgang van bolle vormtoestand naar holle i ü / 1 i 3 3", 8 vormtoestand wordt bijvoorbeeld bewerkstelligd door een druktoename in de inwendige ruimte 30 van de vlakwand 1. Wanneer de druk in de inwendige ruimte van de vlakwand 1 afneemt, zal, wanneer de gebieden op de eerste wand 2 en/of 5 de tweede wand 3 van de holle vormtoestand terugspringen naar de bolle vormtoestand, deze overgang plaatsvinden bij een druk die verschilt van de druk waarbij de bolle vormtoestand overgaat in de holle vormtoestand. Bij een vlakwand 1 met dergelijke "klik"-gebieden vindt bij het 10 drukloos maken en weer op druk brengen van de vlakwand 1 tweemaal een dergelijke overgang van de ene vormtoestand in de andere vormtoestand plaats. Dit heeft een gunstig effect op de zelfreinigende werking van de vlakwand. Hierdoor is het bijvoorbeeld mogelijk tijdens het in bedrijf zijn van 15 de betreffende afvalverbrandingsinrichting de vlakwand 1 te reinigen door de druk in de inwendige ruimte van de vlakwand 1 te laten afnemen (eventueel gelijk te maken aan de omgevingsdruk) en vervolgens weer op een bedrijfsdruk te brengen. Deze reinigingsprocedure hoeft slechts kort te 20 duren. Het uit bedrijf nemen en laten afkoelen van de afvalverbrandingsinrichting (wat in de praktijk minimaal een half etmaal duurt) is hierbij niet noodzakelijk, hetgeen een groot economisch voordeel betekent. Bovendien is de reinigende handeling zeer eenvoudig, namelijk 25 uitsluitend het veranderen van de druk in de inwendige ruimte van de te reinigen vlakwand 1. De vormverandering van de vlakwand 1 ten gevolge van een verandering van de inwendige druk is groter dan de vormverandering van de conventionele membraanwand ten gevolge van temperatuur-30 verandering.

De stroming van het koelwater door de inwendige ruimte 30 van de vlakwand 1 heeft een hoofdstromings-richting vanaf de instroomopening naar de uitstroomopening. Door het ontbreken van fysiek gescheiden kanalen in de 35 vlakwand 1 is het echter mogelijk, dat het koelwater onder invloed van drukverschillen in de inwendige ruimte 30 ook in een richting stroomt dwars op de hoofdstromingsrichting i 'J t 9 van het koelwater. Door locale verschillen in de warmtetoevoer naar de vlakwand 1 ontstaan locale verschillen in.de _stoomproduktie in de vlakwand 1. Bij een te hoge locale stoomproduktie kan op die plek de koeling 5 van de vlakwand 1 in gevaar komen. De locale verschillen in stoomproduktie veroorzaken echter locale dichtheidsverschillen van het water/stoommengsel in de vlakwand 1. Door de aanwezigheid van uitsparingen tussen de kanalen in de vlakwand 1 kunnen mengsels met hogere 10 dichtheid naar mengsels met lagere dichtheid stromen en daarmee locale verschillen nivelleren. Doordat stroming in dwarsrichting ten opzichte van de hoofdstromingsrichting mogelijk is, kan het koelwater zich herverdelen en zullen zich geen extreme temperatuurverschillen in het materiaal 15 van de vlakwand 1 voordoen.

In de in fig. la en fig. 2 weergegeven vlakwand 1 zijn geen fysiek van elkaar gescheiden doorlaatkanalen aanwezig. Daardoor heeft het zich in de vlakwand 1 bevindend koelwater..de..moge 1 ijkheid zich over de gehele 20 inwendige ruimte van de vlakwand 1 te verdelen. Gebieden van de vlakwand 1 met een hoge warmtetoevoer zullen relatief veel dampbellen produceren, zodat een water/stoommengsel ontstaat. De dichtheid van het mengsel ter plaatse is relatief laag. Gebieden van de vlakwand 1 25 met een lage warmtetoevoer zullen relatief weinig dampbellen produceren, hetgeen een hogere dichtheid van het mengsel ter plaatse tot gevolg heeft. Door de mogelijkheid voor het koelwater om zich vrij door de inwendige ruimte van de vlakwand 1 te. bewegen, zal een tekort aan koelwater 30 ter plaatse van de hoog belaste plekken vanzelf worden aangevuld.

Met de vlakwand 1 volgens de uitvinding is een zeer flexibele vormgeving mogelijk. De instroomopening en de uitstroomopening kunnen op elke willekeurige plek aan de 35 omtrek van de vlakwand 1 worden aangebracht. De met de zij strip 7 afgesloten contour van de vlakwand 1 kan een willekeurige vorm hebben, die aangepast is aan de vorm van \ r 10 de ketelinstallatie.

In een ketelwand zijn diverse openingen nodig in verband met meetinstrumenten, toegangsluiken, inspectiegaten en dergelijke. Bij conventionele 5 membraanwanden die bijvoorbeeld zijn vervaardigd van membraanwandpijpen, die door middel van in de lengterichting van de membraanwandpijpen aangelaste strips aan elkaar zijn bevestigd, moeten de membraanwandpijpen worden uitgebogen om deze openingen te realiseren. Met een 10 vlakwand 1 volgens de uitvinding volstaat het om een opening in de vlakwand 1 uit te snijden en de uitsnederand af te sluiten met een koolstofstalen strip. Het tijdens bedrijf in de inwendige ruimte aanwezige medium kan in horizontale en verticale richting vrij stromen, en kan dus 15 ongehinderd om de door de strip afgesloten opening in de vlakwand 1 heen stromen.

Ook het repareren van een vlakwand 1 volgens de uitvinding kan op eenvoudige wijze plaatsvinden. Het defecte deel wordt uit de vlakwand 1 gesneden en vervangen 20 door een nieuw deel. De verbinding tussen de bestaande eerste wand 2 en de eerste wand 2 van het nieuw ingezette deel wordt bewerkstelligd door een koolstofstalen grondlas in een geschikte V-naad te leggen waarop vervolgens een corrosiebestendige toplaag wordt aangebracht. Aan de zijde 25 van de tweede wand 3 kan eveneens een koolstofstalen las in een V-naad worden gelegd.

De vlakwand 1 volgens de uitvinding kan ook worden toegepast ter vervanging van defecte delen van de conventionele membraanwand 10 (zie fig. 3). Een overgangs-30 stuk van de vlakwand 1 volgens de uitvinding naar het overblijvende deel van de conventionele membraanwand 10 kan gevormd worden door een buis 11 met een in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede. In één zijde van de buis 11 zijn uitsparingen aangebracht waarin vrije uiteinden van de 35 membraanwandpijpen gestoken kunnen worden en in de tegenovergelegen zijde is een sleuf aangebracht waarin de overeenkomende zijde van de vlakwand 1 volgens de Ί 11 uitvinding gestoken kan worden. Voor de versteviging van de instroomopening respectievelijk uitstroomopening van de vlakwand 1 zijn ter hoogte van de instroomopening respectievelijk uitstroomopening trekribben 9 aangebracht 5 die zodanig zijn gedimensioneerd dat er voldoende sterkte ontstaat en er toch een doorstroomopening resteert die overeenkomt met de doorstroomopening van het deel van de conventionele membraanwand 10 ter plaatse. De dwarsdoorsnede van de toegepaste buis die de overgang verzorgt 10 tussen de conventionele membraanwand 10 en de vlakwand 1 volgens de uitvinding kan ook rond zijn of halfrond met een afgeplatte zijde.

De vlakwand 1 volgens de uitvinding kan op eenvoudige wijze worden gebogen door aan de zijde van de vlakwand 1 15 die een holle vorm moet krijgen V-vormige insnijdingen te maken tot aan de tegenover gelegen plaat. Vervolgens wordt de vlakwand 1 gebogen tot de randen van de uitsnede elkaar raken en deze aan elkaar gelast kunnen worden.

Het koolstofstaal 4 voor de eerste wand 2 kan 20 bijvoorbeeld 16Mo3 zijn en het corrosiebestendige materiaal bijvoorbeeld Inconel 625. De laag 5 van corrosiebestendig materiaal kan op de gebruikelijke wijze op de koolstof-stalen plaat worden opgelast, maar dit is zeer arbeidsintensief. Het verdient de voorkeur voor de eerste wand 2 25 een heetgewalste composietplaat 40 toe te passen. De composietplaat 40 bestaat daarbij uit een laag van laag-gelegeerd staal, dat wil zeggen de koolstofstalen laag 4, en een laag van hooggelegeerd staal, dat wil zeggen de laag 5 van corrosiebestendig materiaal. De hechting tussen beide 30 lagen in de composietplaat 40 is voldoende groot om de toepassing in een afvalverbrandingsinrichting van een dergelijke heetgewalste composietplaat 40 van hooggelegeerd en laaggelegeerd staal mogelijk te maken. Met een dergelijke heetgewalste composietplaat 40 is bovendien de 35 warmteoverdracht tussen de corrosiebestendige laag 5 en de koolstofstalen laag 4 optimaal gewaarborgd. Voor het toepassen van de vlakwand 1 in de ketelinstallatie van een ' J··) r-'i’mn ' 12 afvalverbrandingsinrichting is dit een zeer belangrijk aspect.

Bij voorkeur is de tweede wand 3 vervaardigd van laag gelegeerd koolstofstaal.

5 De pennen 6, die tijdens bedrijf als trekankers fungeren, zijn bij voorkeur vervaardigd van 15Mo3 staal.

Dit staal heeft na het lassen geen extra warmtebehandeling nodig.

In fig. 2 is een doorsnede weergegeven van een deel 10 van de vlakwand 1 wanneer deze onder druk is gebracht. De boiling is verhoudingsgewijs sterk overdreven. Deze situatie doet zich met name voor tijdens het in bedrijf zijn van de afvalverbrandingsinrichting. Tijdens bedrijf zal zich op de naar het rookgaskanaal gekeerde zijde van de 15 vlakwand 1 vliegas afzetten. Een dergelijke vliegaslaag beïnvloedt op nadelige wijze de warmteoverdracht van het rookgas naar het koelwater, zodat de temperatuur van het rookgas niet voldoende daalt.

Wanneer de temperatuur van het rookgas ter plaatse 20 van de overgang van de derde trek 107 naar de oververhitter 108 een voorafbepaalde waarde overschrijdt, is het noodzakelijk de vlakwand 1 te reinigen en de vliegaslaag te verwijderen. Wanneer nu de druk in het inwendige van de vlakwand 1 plotseling wordt weggenomen, bijvoorbeeld door 25 het afblazen van stoom, zullen de eerste wand 2 en de tweede wand 3 hun oorspronkelijke vlakke vorm aannemen. Een op de vlakwand 1 gevormde vliegaslaag kan een dergelijke vormverandering niet volgen, zodat door de relatieve beweging van bijvoorbeeld de eerste wand 2 ten opzichte van 30 de vliegaslaag de hechting tussen de vliegaslaag en de eerste wand 2 wordt verbroken. De vliegaslaag zal nu ofwel vanzelf van de eerste wand 2 afvallen, ofwel op eenvoudige wijze door middel van afblazen of kloppen van de eerste wand 2 verwijderd kunnen worden.

35 In fig. 4a is een uitvoeringsvorm van de vlakwand 1 getoond, waarbij de tweede wand 3 wordt gevormd door aan elkaar gelaste eerste benen 12 van L-vormige profielstukken 101 ri 3 3 - 13 en waarbij de vrije rand van een tweede been 13 van elk L-vormig profielstuk aan de eerste wand 2 is gelast. Het tweede been 13 van elk L-vormig profielstuk vormt de afstandhouder tussen de eerste wand 2 en de tweede wand 3.

5 Wanneer dergelijke L-vormige profielstukken opeenvolgend aan elkaar en aan de eerste wand 2 worden gelast, ontstaat een vlakwand 1 met in hoofdzaak rechthoekige doorlaten. Ook bij deze vlakwand 1 gaan de eerste wand 2 en de tweede wand 3 onder invloed van de in de vlakwand 1 opgebouwde druk 10 enigszins bol staan. De elastische vervorming (rek) van de eerste wand 2 en de tweede wand 3 vindt bij deze uitvoeringsvorm van de vlakwand 1 voornamelijk in één richting plaats aangezien de benen 13 van de hoekijzers die aan de eerste wand 2 zijn gelast over de gehele lengte de 15 eerste wand 2 en de tweede wand 3 met elkaar verbinden en derhalve elastische vervorming (rek) van de eerste wand 2 en de tweede wand 3 in een richting die overeenkomt met de lengterichting van de L-vormige profielstukken, belemmert. Bij voorkeur is het de ..af standhouder vormende tweede been 20 13 van elk L-vormig profielstuk voorzien van uitsparingen om vloeistofcommunicatie tussen naast elkaar gelegen doorlaten mogelijk te maken.

In de in fig. 4b weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm van de vlakwand 1 zijn de afstandhouders uitgevoerd als 25 ribstrippen 16, die door middel van een tweezijdige hoeklas evenwijdig aan elkaar op de koolstofstalen laag van de eerste wand 2 zijn gelast. Deze tweezijdige hoeklassen kunnen gemakkelijk volledig worden doorgelast, wat een vereiste is voor goedkeuring door het stoomwezen. De lassen 30 zijn na het aanbrengen van de ribstrippen 16 goed bereikbaar, zodat de lassen op eenvoudige wijze door het stoomwezen geïnspecteerd en gecontroleerd kunnen worden. Vervolgens is steeds tussen twee zich naast elkaar uitstrekkende ribstrippen 16 een rugstrip 17 geplaatst en 35 aan de vrije randen van de betreffende ribstrippen 16 gelast. Het geheel van aan de ribstrippen 16 gelaste rugstrippen 17 vormt de tweede wand 3 van de vlakwand 1.

1 0 ; ' . ; 14

Tussen de ribstrippen bevinden zich dan doorlaatruimten, die bij installatie van de ketelwand normaliter verticaal georiënteerd worden. Bij voorkeur zijn de ribstrippen 16 voorzien van uitsparingen of doorlopende gaten of openingen 5 om vloeistofcommunicatie tussen naast elkaar gelegen doorlaten mogelijk te maken.

De hiervoor beschreven werkwijze voor het vervaardigen van de vlakwand 1 leent zich bij uitstek voor een geautomatiseerd vervaardigingsproces. Daardoor kan de 10 vlakwand 1 tegen lage kosten worden vervaardigd. Met name het feit, dat het niet meer noodzakelijk is om naderhand een corrosiewerende laag op te lassen, levert een aanzienlijke kostenbesparing op.

Door de structuur van de vlakwand 1 met een eerste 15 wand 2 en een tweede wand 3 die door middel van afstand-houders 6, 13, 16 met elkaar zijn verbonden, heeft de vlakwand 1 van zichzelf voldoende stijfheid. Derhalve zijn additionele gordingen en verstevigingen in mindere mate noodzakelijk dan bij de conventionele membraanwanden 10.

20 Met name wanneer de afstandhouders van de vlakwand 1 een in de stromingsrichting langwerpige vorm hebben, zoals bijvoorbeeld de genoemde ribstrippen 16 of benen 13 van de L-vormige profielstukken, wordt een zeer stijf geheel voor de vlakwand 1 verkregen. Dit is een kostenbesparend aspect 25 voor de bouw van een ketelinstallatie.

Bij voorkeur is de tussen de eerste trek 105 en de tweede trek 106 geplaatste vlakwand 1, alsmede de tussen de tweede trek 106 en de derde trek 107 geplaatste vlakwand 1 op zowel de eerste wand 2 als de tweede wand 3 voorzien van 30 een corrosiewerende laag. Hiertoe kan bijvoorbeeld op de in het voorgaande beschreven vlakwand 1 een corrosiewerende laag op de tweede wand 3 van de vlakwand 1 worden opgelast, In een voorkeursuitvoeringsvorm van de vlakwand 1, die op zowel de eerste wand 2 als de tweede wand 3 is 35 voorzien van een corrosiewerende laag 5 zijn zowel de eerste wand 2 als de tweede wand 3 vervaardigd van een heetgewalste composietplaat 40, bijvoorbeeld de onder I U l \ 100-

I

15 verwijzing naar figuur la besproken composietplaat 40 met een corrosiewerende laag 5 en een koolstofstalen laag 4 die in één productiestap zijn gewalst tot de composietplaat 40. Op de koolstofstalen laag 4 van elke composietplaat 40 zijn 5 afstandhouders bevestigd, bijvoorbeeld door middel van lassen. De afstandhouders op de de eerste wand 2 vormende composietplaat 40 en de afstandhouders op de de tweede wand 3 vormende composietplaat 40 zijn daarbij zo gevormd dat ze in elkaar kunnen grijpen, om een mechanische verankering 10 tussen de eerste wand 2 en de tweede wand 3 tot stand te brengen. De verankering is daarbij zodanig dat lossen van de eerste wand 2 en de tweede wand 3 niet zonder meer mogelijk is. Figuur 5 illustreert een mogelijke uitvoeringsvorm hiervan.

15 Afstandhouders 14 op de eerste wand 2 zijn bijvoorbeeld voorzien van een sleutelgatopening waarbij een baarduitsparing het verst verwijderd is van de eerste wand 2. Bijbehorende afstandhouders 15 op de tweede wand 3 zijn voorzien van een pén mët een kop, waarbij de kop door de 20 sleutelgatopening gestoken kan worden en de diameter van de pen overeenkomt met de breedte van de baarduitsparing. Tijdens de vervaardiging van de vlakwand 1 worden de eerste wand 2 en de tweede wand 3 ten opzichte van elkaar gepositioneerd, waarbij elke pen met de kop door de 25 uitsparing in de bijbehorende afstandhouder 14 wordt gestoken. Vervolgens worden de eerste wand 2 en de tweede wand 3 uit elkaar geplaatst, waarbij de afstandhouders 14, 15 in elkaar vergrendelen en de eerste wand 2 en tweede wand 3 mechanisch aan elkaar verankeren. De zij strip 7, die 30 langs de omtrek van de vlakwand 1 wordt gelast, waarborgt de juiste positie van de eerste wand 2 en de tweede wand 3 ten opzichte van elkaar.....(zie figuur 5) .

In een andere mechanisch verankerende uitvoeringsvorm zijn de afstandhouders,14, 15 op hun vrije einden voorzien 35 van een haakrand (zie figuur 6), waarmee de afstandhouders 14 van de eerste wand 2 kunnen ingrijpen in de afstandhouders 15 van de tweede wand 3. Ook kunnen de ‘ . - -x 16 afstandhouders door middel van een zwaluwstaartverbinding in elkaar grijpen.

In weer een andere mechanisch verankerende uitvoeringsvorm zijn de afstandhouders van de eerste wand 2 5 en de tweede wand 3 voorzien van gaten. Nadat de eerste wand 2 en de tweede wand 3 ten opzichte van elkaar zijn gepositioneerd, waarbij een aantal gaten op één lijn komt, worden pennen door de diverse rijen op één lijn liggende gaten gestoken. Ook nu wordt de omtreksrand van de op deze 10 wijze gevormde vlakwand 1 tenminste gedeeltelijk afgedicht door middel van aangelaste zij strippen 7.

Figuur 6 toont een uitvoeringsvorm van de vlakwand 1, waarin beide wanden 2 en 3 zijn voorzien van een corrosiewerende laag 5, en waarbij beide wanden aan de 15 koelwaterzijde zijn voorzien van haakstrippen 18 over de volledige hoogte van de vlakwand 1. De wanden 2 en 3 worden met de haakstrippen 18 naar elkaar gericht, en zodanig in elkaar geschoven dat de haakstrippen 18 in elkaar grijpen en de wanden mechanisch aan elkaar verankeren. De 20 haakstrippen 18 zijn daarbij zo gedimensioneerd dat deze op trek belast kunnen worden. In de ruimten tussen de haakstrippen 18 worden nauw passende kokerprofielen 19 geschoven, die voorkomen dat de haakstrippen losschieten en die het uit hun verankering uitbuigen van de haakstrippen 25 18 blokkeren. De kokerprofielen 19 zijn op gezette afstanden voorzien van afstandhouders 21, die de kokerprofielen midden tussen wand 2 en wand 3 gepositioneerd houden. De ruimten binnen de kokerprofielen 19 kunnen in de bestroming van de ketelwand een andere 30 functie krijgen dan de ruimten tussen de kokerprofielen 19 en de wanden 2 en 3.

De boven beschreven mechanische verankeringen maken een dubbelzijdig volledig vlakke ketelwand mogelijk zonder dat 1asverbindingen op moeilijk bereikbare plaatsen tussen 35 de wanden 2 en 3 hoeven te worden gemaakt.

De hiervoor beschreven uitvoeringsvormen zijn gegeven als niet-beperkende voorbeelden. Het zal voor een i 17 deskundige duidelijk zijn, dat diverse wijzigingen en aanpassingen van de uitvoeringsvoorbeelden mogelijk zijn zonder daarbij af te wijken van de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.

5 Zo is het bijvoorbeeld mogelijk het overgangsstuk tussen de vlakwand 1 en de conventionele membraanwand 10 te vervaardigen uit een massieve staaf met een rechthoekige doorsnede. In één zijde van de staaf wordt een eerste rij boringen aangebracht waarbij de diameter van een boring 10 overeenkomt met de binnendiameter van de membraanwand- pijpen. De boringen van de eerste rij strekken zich uit tot voorbij het midden van de staaf, bij voorkeur tot op tweederde van de betreffende afmeting van de staaf, en hebben een centerafstand die overeenkomt met de centerafstand van 15 de membraanwandpijpen. Vanaf de tegenovergelegen zijde van de staaf wordt vervolgens een tweede rij boringen aangebracht waarbij de diameter van een boring overeenkomt met de lengte van de afstandhouders van de vlakwand 1. Over het algemeen is de diameter van een boring van de tweede 20 rij kleiner dan de diameter van een boring van de eerste rij. Ook de boringen van de tweede rij strekken zich uit tot voorbij het midden van de staaf, bij voorkeur tot op twee-derde van de betreffende afmeting van de staaf, zodat een overlap tussen de boringen van de eerste rij en de 25 boringen van de tweede rij ontstaat. De boringen van de eerste rij en de tweede rij zijn zodanig ten opzichte van elkaar geplaatst, dat elke boring van de eerste rij in verbinding staat met twee boringen van de tweede rij. De mate van overlap wordt zo groot mogelijk gekozen, zodat de 30 stromingsweerstand in het overgangsstuk geminimaliseerd is.

- , ·!

Claims (13)

1. Ketelwand voor een verbrandingsinrichting omvattende een eerste wand (2), die vervaardigd is uit een in hoofdzaak vlakke plaat; een tweede wand (3) die op afstand is gelegen van en in hoofdzaak evenwijdig is aan de eerste 5 wand (2); een tussen de eerste wand (2) en de tweede wand (3) gedefinieerde inwendige ruimte (30); en afstandhouders (6, 13, 14, 15, 16, 18) die zich in de inwendige ruimte (30) vanaf de eerste wand (2) uitstrekken naar de tweede wand (3) en geschikt zijn om trekkrachten op te nemen. 10

2. Ketelwand volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste wand (2) op de van de tweede wand (3) afgekeerde zijde is voorzien van een corrosiebestendige laag (5).

3. Ketelwand volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat ook de tweede wand (3) is vervaardigd uit een in hoofdzaak vlakke plaat.

4. Ketelwand volgens één van de voorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat de tweede wand (3) op de van de eerste wand (2) afgekeerde zijde is voorzien van een corrosiebestendige laag (5).

5. Ketelwand volgens één der voorgaande conclusies, met 25 het kenmerk, dat de afstandhouders gevormd worden door aan elke wand aangebrachte haakstrippen (18), waarmee de eerste wand (2) en de tweede wand (3) door in elkaar haken aan elkaar verankerd zijn.

6. Ketelwand volgens conclusie 5, gekenmerkt door kokerprofielen (19) die zich nauwsluitend tussen de in elkaar gehaakte haakstrippen (18) bevinden ter borging van de verankering.

7. Ketelwand volgens conclusie 6, gekenmerkt door een 101 1133-; aparte instroom- of uitstroomaansluiting voor de binnenruimten van de kokerprofielen (19), zodat deze binnenruimten een andere ketelfunctie kunnen vervullen dan de overige inwendige ruimten van de ketelwand. 5

8. Ketelwand volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat elke afstandhouder een strip (13, 16) is, waarbij de strips (13, 16) zich in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar uitstrekken voor het definiëren van langwerpige 10 stromingskanalen.

9. Ketelwand volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elke strip (13, 16) is voorzien van uitsparingen voor het definiëren van stromingsverbindingen tussen genoemde 15 kanalen.

10. Ketelwand volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat elke afstandhouder een pen (6) is.

11. Ketelwand volgens één van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de eerste wand (2) en/of de tweede wand (3) voorgevormde gebieden omvat die onder invloed van een veranderende kracht momentaan overgaan van een eerste vormtoestand in een tweede vormtoestand. 25

12. Verbrandingsinstallatie die voorzien is van een ketelwand volgens één van de voorgaande conclusies.

13. Werkwijze voor het verwijderen van een vliegaslaag 30 die zich althans tijdens bedrijf gevormd heeft op een ketelwand volgens één van de conclusies 1-11, waarbij de ketelwand althans tijdens bedrijf wordt doorstroomd door een koelmedium onder druk, welke druk ligt in het gebied van 20 bar tot 120 bar, ten gevolge waarvan de ketelwand 35 elastisch is vervormd, waarbij de vliegaslaag wordt verwijderd door de druk in het koelmedium te verlagen, bijvoorbeeld tot omgevingsdruk, een en ander zodanig dat de •f c1'· >· ........ (Ui ketelwand een elastische vormverandering ondergaat waardoor de hechting tussen de vliegaslaag en de ketelwand wordt verbroken. < r