RU2709221C1 - Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues - Google Patents

Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues Download PDF

Info

Publication number
RU2709221C1
RU2709221C1 RU2018133141A RU2018133141A RU2709221C1 RU 2709221 C1 RU2709221 C1 RU 2709221C1 RU 2018133141 A RU2018133141 A RU 2018133141A RU 2018133141 A RU2018133141 A RU 2018133141A RU 2709221 C1 RU2709221 C1 RU 2709221C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injector
powder
boiler
heat exchange
cleaning
Prior art date
Application number
RU2018133141A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Пониматкин
Галина Владимировна Миронова
Николай Геннадьевич Кириллов
Ирина Александровна Перемиловская
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ Альянс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ Альянс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ Альянс"
Priority to RU2018133141A priority Critical patent/RU2709221C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709221C1 publication Critical patent/RU2709221C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G13/00—Appliances or processes not covered by groups F28G1/00 - F28G11/00; Combinations of appliances or processes covered by groups F28G1/00 - F28G11/00

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to power engineering, can be used in cleaning of various heat exchange surfaces and pipes of boiler plants, first of all, during repair and restoration works. Cleaning of residues is carried out during repair works or scheduled maintenance of boilers during operation, fluorine powder is used as a powder chemical reagent, it is supplied to furnace area into fuel combustion zone, having temperature of more than 500 °C, providing a thermal decomposition reaction of the fluorocarbon powder to form gaseous fluorine, and simultaneously controlling and maintaining temperature on heat exchange surfaces and boiler pipes of less than 400 °C for reaction of fluorine vapor with residues, this process is carried out for 10 minutes to 12 hours depending on thickness and density of residue, and amount of powder fluorocarbon supplied is calculated depending on volume of furnace space and area of heat exchange surfaces, but not less than 10 g per 1 mof furnace space, Then the boiler is stopped, supply of fuel and powder of the fluorocarbon is stopped, the furnace space is ventilated and the remaining loosened residues are removed from the heat exchange surfaces and boiler tubes by additional mechanical cleaning. Device for method implementation represents a sprayer and comprises sealed container with fluorocarbon powder, connected to injector central cavity with main line with shutoff valve, compressed air cylinder connected to compressed air supply pipeline to injector inlet channel through control valve, wherein the sealed containers with fluorocarbon powder and abrasive material are equipped with breathing valves, and through holes of the tip are made in the form of truncated cones.EFFECT: higher safety of cleaning of heat exchange surfaces and boiler tubes from residues, and reduction of material costs for mechanical cleaning of surfaces from residues.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано в процессах очистки различных теплообменных поверхностей и труб котельных установок, прежде всего, в процессе ремонтно-восстановительных работах.The invention relates to the field of energy, can be used in the cleaning processes of various heat transfer surfaces and pipes of boiler plants, primarily in the process of repair and restoration work.

Известно, что углерод, который получается при термическом разложении углеводородов, можно разделить на два различных продукта, на углеродную сажу и нагар (пиролитический углерод). Углеродная сажа является легкой и мягкой с низкой плотностью и образуется в газовой фазе, в то время как нагар является более твердым, имеет высокую плотность и образуется на поверхностях с относительно низкими температурами, обычно ниже чем 1100°С (Заявка на изобретение РФ №94031561, опубл. от 27.04.1996).It is known that carbon, which is obtained by thermal decomposition of hydrocarbons, can be divided into two different products, carbon black and carbon (pyrolytic carbon). Carbon black is light and soft with a low density and is formed in the gas phase, while carbon deposits are harder, have a high density and are formed on surfaces with relatively low temperatures, usually lower than 1100 ° C (Application for invention of the Russian Federation No. 94031561, published on 04/27/1996).

Известен способ удаления нагара с металлических поверхностей, заключающийся в обработке металлической поверхности кипящим раствором щелочи, в состав которой входит двухлористое олово и муку льняных семян, при этом очищаемую поверхность проваривают в данном растворе несколько минут, а затем разрыхленный нагар удаляют волосяной щеткой (Авторское свидетельство на изобретение СССР №23716, опубл. от 31 10.1931 г.). Однако данный способ очистки от нагара может быть использован только для небольших съемных деталей, поскольку требуется их полное погружение в кипящий раствор щелочи и двухлористого олова.There is a method of removing carbon deposits from metal surfaces, which consists in treating a metal surface with a boiling alkali solution, which includes tin dichloride and flaxseed flour, while the surface to be cleaned is boiled in this solution for several minutes, and then the loosened carbon deposit is removed with a hair brush (Copyright certificate on invention of the USSR No. 23716, published on 31.10.1931). However, this method of cleaning carbon deposits can only be used for small removable parts, since their full immersion in a boiling solution of alkali and tin dichloride is required.

Известен способ получения и использования порошка фторуглерода, при этом отмечено, что фторирование углеродного порошка идет при температуре 400-500°С в течение от 10 минут до 2 часов, а при нагреве свыше 600°С происходит обратная реакция - реакция термического разложения фторуглеродного порошка с образованием паров фтора (Патент №2125968, опубл. от 10.02.1999).A known method of producing and using fluorocarbon powder, it is noted that the fluorination of carbon powder occurs at a temperature of 400-500 ° C for 10 minutes to 2 hours, and when heated above 600 ° C, the reverse reaction occurs - the thermal decomposition of fluorocarbon powder with the formation of fluorine vapor (Patent No. 2125968, publ. of 02/10/1999).

Известен состав раствора для очистки поверхностей от нагара, в котором используются вещества, содержащие фтор, например, бифторид калия (Патент РФ №2132410, опубл. от 27.06.1999 г.). Однако в данный состав раствора входят еще соединения хрома, азотная кислота и другие химически агрессивные компоненты, что значительно ограничивает область применения данного раствора.The known composition of the solution for cleaning surfaces from soot, which uses substances containing fluorine, for example, potassium bifluoride (RF Patent No. 2132410, publ. From 06.27.1999). However, this composition of the solution also includes chromium compounds, nitric acid, and other chemically aggressive components, which significantly limits the scope of this solution.

Известен способ очистки деталей от нагара, заключающийся в воздействии на очищаемые поверхности химическим реагентом, содержащим фтор (например, фторборат калия), нагревании очищаемых поверхностей и реагента до высоких температур, испарение реагента, выдерживание очищаемых поверхностей в парах реагента в течение времени, необходимого для очистки, и удаление нагара за счет продуваня очищаемых поверхностей специальной средой - аргоном (Патент РФ №2545282, опубл. от 27.03.2015, Бюл. №9). Однако, для реализации данного способа необходима высокая температура, близкая к температуре плавления материала очищаемой поверхности, а также размещение очищаемых поверхностей в специальном герметическом контейнере.A known method of cleaning parts from carbon deposits, which consists in exposing the surfaces to be cleaned with a chemical reagent containing fluorine (for example, potassium fluoroborate), heating the surfaces to be cleaned and the reagent to high temperatures, evaporating the reagent, keeping the surfaces to be cleaned in reagent vapors for the time required for cleaning , and removing carbon deposits by blowing cleaned surfaces with a special medium - argon (RF Patent No. 2545282, published on 03/27/2015, Bull. No. 9). However, to implement this method requires a high temperature close to the melting temperature of the material of the surface being cleaned, as well as the placement of the surfaces to be cleaned in a special hermetic container.

Известен способ очистки поверхностей газовыхлопных трактов энергетических установок от нагара, заключающийся в том, что в газовыхлопной тракт дизельной энергоустановки потоком сжатого воздуха из замкнутого объема инжектируют абразивный материал, в качестве которого используют просеянный речной песок, за счет скорости истечения сжатых газов абразивные частички песка приобретают кинетическую энергию, которая при ударе частичек переходит в потенциальную, в результате обеспечивается удаление нагара с поверхностей газовыпускного тракта и других деталей энергоустановки, при этом длительность подачи песка регулируют за счет изменения давления воздуха (Патент РФ №2008103, опубл. от 28.02.1994).A known method of cleaning the surfaces of gas exhaust tracts of power plants from soot is that abrasive material is injected into the gas exhaust path of a diesel power plant using a compressed air stream from a closed volume, which is sifted river sand, due to the flow rate of the compressed gases the abrasive particles of sand acquire kinetic energy, which, upon impact of particles, becomes potential, as a result, carbon deposits are removed from the surfaces of the exhaust duct that and other details of the power plant, while the duration of the sand supply is regulated by changing the air pressure (RF Patent No. 2008103, publ. from 02.28.1994).

Известно устройство пульверизатора для очистки от нагара теплообменных поверхностей, содержащее инжектор, к которому подводятся сжатый воздух и абразивный материал из баллона, а также наконечник в виде трубки со сквозными пазами, равномерно расположенными на ее поверхности, причем пазы выполнены в плоскостях, перпендикулярных продольной оси на глубину не более половины диаметра трубки (Патент на полезную модель РФ №103761, опубл. от 27.04.2011, Бюл. №12). Однако, сжатый воздух в пульверизатор подается из пневмосистемы двигателя, что не позволяет использовать пульверизатор без пневмосистем двигателя, а конструктивное исполнение пазов наконечника позволяет обеспечивать подачу абразивного материала только в одну сторону.A device is known for spraying for cleaning heat-transfer surfaces from carbon deposits, containing an injector to which compressed air and abrasive material from the cylinder are supplied, as well as a tip in the form of a tube with through grooves uniformly located on its surface, the grooves being made in planes perpendicular to the longitudinal axis on a depth of not more than half the diameter of the tube (Patent for a utility model of the Russian Federation No. 103761, published on 04/27/2011, Bull. No. 12). However, compressed air is supplied to the atomizer from the pneumatic system of the engine, which does not allow the use of a spray gun without pneumatic systems of the engine, and the design of the grooves of the tip allows the supply of abrasive material in only one direction.

Известен способ очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, заключающийся в применении порошкообразного химического реагента, который в процессе горения топлива образует соединения соляной, сернистой и серной кислот, разъедающих и разрыхляющих нагар на теплообменных поверхностей топочного пространства котлов, при этом подача химического реагента может быть осуществлена в виде порошка отдельно в зону горения с помощью пульверизатора или путем смешивания с топливом (Авторское свидетельство СССР №85831). Однако использование указанного способа позволяет только разрыхлять и разъедать нагар, но не удалять его с теплообменной поверхности, а также применение исходного химического реагента, имеющего сложный химический состав и содержащего хлористый аммоний и серу, что является взрыво-пожароопасным составом, приводит в процессе горения топлива к образованию в топочном пространстве котла соляной, сернистой и серной кислот, что вызовет повышенную коррозию теплообменных поверхностей и труб котлов.A known method of cleaning the heat exchange surfaces and pipes of boilers from soot, which consists in the use of a powdered chemical reagent, which during the combustion of the fuel forms compounds of hydrochloric, sulphurous and sulfuric acids, which corrode and loosen the soot on the heat exchange surfaces of the furnace combustion space, while the supply of the chemical reagent can be carried out in the form of a powder separately into the combustion zone using a spray gun or by mixing with fuel (USSR Author's Certificate No. 85831). However, the use of this method allows only loosening and corroding soot, but not removing it from the heat exchange surface, as well as the use of the initial chemical reagent having a complex chemical composition and containing ammonium chloride and sulfur, which is an explosive and fire hazardous composition, leads to the formation of hydrochloric, sulfuric and sulfuric acids in the furnace chamber, which will cause increased corrosion of heat exchanging surfaces and boiler tubes.

Технический результат, который может быть получен при применении данного изобретения, заключается в повышении безопасности работ по очистке теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара за счет использования в качестве порошка химического реагента взрыво-пожаробезопасного порошка фторуглерода, а также снижении материальных затрат на механическую очистку теплообменных поверхностей и труб котлов за счет образования газообразного фтора при термическом разложения порошка фторуглерода, что обеспечивает активное взаимодействие фтора с нагаром, его разрыхление, перевод некоторой части нагара в летучую сажу, которая уносится с поверхности котлов и труб горячим потоком дымовых газов, и применение дополнительной механической очистки для удаления только оставшегося разрыхленного нагара с теплообменных поверхностей и труб котла.The technical result that can be obtained by applying this invention is to increase the safety of work on cleaning heat transfer surfaces and boiler tubes from soot by using explosive and fireproof powder fluorocarbon as a chemical reagent, as well as reducing material costs for mechanical cleaning of heat transfer surfaces and boiler tubes due to the formation of gaseous fluorine during thermal decomposition of fluorocarbon powder, which ensures the active interaction of f ora with soot, its loosening, transfer Part of volatile residues in the soot, which is carried away from the surface of the boiler tubes and the flow of hot flue gases and the use of additional mechanical cleaning to remove loosened only remaining coke with heat exchange surfaces and boiler tubes.

Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, заключающийся в применении порошкообразного химического реагента, который в зоне горения топлива образует соединения, разъедающих и разрыхляющих нагар на теплообменных поверхностей топочного пространства котлов, при этом подача химического реагента в топочное пространство котла может быть осуществлена в виде порошка отдельно в зону горения, например, с помощью пульверизатора, или путем смешивания с топливом, согласно изобретению, очистку от нагара производят в период ремонтных работ или регламентного обслуживания котлов в процессе эксплуатации, в качестве порошкообразного химического реагента применяют порошок фторуглерода, при этом порошок фторуглерода подают в топочное пространство в зону горения топлива, имеющей температуру более 500°С, обеспечивая реакцию термического разложения порошка фторуглерода с образованием газообразного фтора, и одновременно контролируют и поддерживают температуру на теплообменных поверхностях и трубах котла менее 400°С для реакции паров фтора с нагаром, данный процесс осуществляют в течение от 10 минут до 12 часов в зависимости от толщины и плотности нагара, а количество подаваемого порошка фторуглерода рассчитывают в зависимости от объема топочного пространства и площади теплообменных поверхностей, но не менее 10 г на 1 м3 топочного пространства, затем котел останавливают, прекращая подачу топлива и порошка фторуглерода, производят проветривание топочного пространства и удаляют оставшийся разрыхленный нагар с теплообменных поверхностей и труб котла дополнительной механической очисткой, например, струей сжатого воздуха или абразивного материала, ручной обработкой с помощью щетки и др.To achieve this technical result in the proposed method for cleaning the heat exchange surfaces and pipes of boilers from carbon deposits, which consists in the use of a powdered chemical reagent, which in the fuel combustion zone forms compounds that corrode and loosen carbon deposits on the heat exchange surfaces of the boiler combustion space, while supplying the chemical reagent to the furnace the space of the boiler can be carried out in powder form separately in the combustion zone, for example, using a spray gun, or by mixing with fuel According to the invention, carbon deposits are cleaned during repairs or boiler maintenance during operation, fluorocarbon powder is used as a powdered chemical reagent, while fluorocarbon powder is fed into the combustion chamber to a fuel combustion zone having a temperature of more than 500 ° C, providing the reaction of thermal decomposition of fluorocarbon powder with the formation of gaseous fluorine, and at the same time control and maintain the temperature on the heat exchange surfaces and pipes x boiler less than 400 ° C for the reaction of fluorine vapor with soot, this process is carried out for 10 minutes to 12 hours depending on the thickness and density of the soot, and the amount of fluorocarbon powder supplied is calculated depending on the volume of the furnace space and the area of the heat exchange surfaces, but not less than 10 g per 1 m 3 of combustion space, then the boiler is stopped by stopping the fuel supply and the fluorocarbon powder, produce flue ventilation space and the remainder is removed with heat exchange fouling loosened poverhnos s and boiler tubes additional mechanical cleaning, such as compressed air or an abrasive material, manual processing with a brush and others.

Введение в предлагаемый способ очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, в качестве порошка химического реагента взрыво-пожаробезопасного порошка фторуглерода, подача его в топочное пространство в зону горения топлива, имеющей температуру более 500°С, с обеспечением реакции термического разложения порошка фторуглерода с образованием газообразного фтора, поддержание температуры на теплообменных поверхностях и трубах котла менее 400°С для реакции газообразного фтора с нагаром, а также применение дополнительной механической очистки по удалению оставшегося разрыхленного нагара с теплообменных поверхностей и труб котла, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности повышения безопасности работ по очистке теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара за счет использования в качестве порошка химического реагента взрыво-пожаробезопасного порошка фторуглерода, исключающего возможность образования взрывоопасных смесей в топочном пространстве, а также снижении материальных затрат на механическую очистку теплообменных поверхностей и труб котлов за счет образования газообразного фтора при термическом разложения порошка фторуглерода, что обеспечивает активное взаимодействие фтора с нагаром, его разрыхление, перевод некоторой части нагара в летучую сажу, которая уносится с поверхности котлов и труб горячим потоком дымовых газов, и применение дополнительной механической очистки для удаления только оставшегося разрыхленного нагара с теплообменных поверхностей и труб котла, в качестве механической очистки может использоваться струя сжатого воздуха или абразивного материала, ручная обработка с помощью щетки и др.Introduction to the proposed method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers of carbon deposits, as a chemical agent powder of explosive and fireproof powder of fluorocarbon, feeding it into the combustion chamber into the fuel combustion zone having a temperature of more than 500 ° C, providing the reaction of thermal decomposition of fluorocarbon powder with the formation fluorine gas, maintaining the temperature on the heat exchange surfaces and boiler tubes below 400 ° C for the reaction of fluorine gas with carbon deposits, as well as the use of additional mechanical cleaning to remove the remaining loosened soot from heat transfer surfaces and boiler tubes, allows you to get a new property, which consists in the possibility of increasing the safety of work on cleaning heat transfer surfaces and boiler tubes from soot by using explosive and fireproof powder fluorocarbon as a chemical reagent, eliminating the possibility of the formation of explosive mixtures in the furnace space, as well as reducing material costs for the mechanical cleaning of heat transfer surfaces boiler flues and pipes due to the formation of fluorine gas during thermal decomposition of fluorocarbon powder, which ensures the active interaction of fluorine with soot, its loosening, the conversion of some of the soot to volatile soot, which is carried away from the surface of the boilers and pipes by a hot flue gas stream, and the use of additional mechanical cleaning to remove only the remaining loose carbon from the heat exchange surfaces and boiler pipes, a compressed air jet or abrasive can be used as mechanical cleaning material, manual processing with a brush, etc.

Предлагаемый способ очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара может быть осуществлен в описываемом ниже устройстве.The proposed method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers from soot can be carried out in the device described below.

Устройство для осуществления данного способа очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, представляющий собой пульверизатор, содержащий инжектор, состоящий из канала входа в инжектор, центральной полости инжектора и канала выхода из инжектора, при этом к каналу входа в инжектор подсоединен трубопровод с краном для подачи сжатого воздуха, герметичную емкость с абразивным материалом (например, речным песком) подсоединенную к центральной полости инжектора, и наконечник в виде трубки со сквозными отверстиями, подсоединенный к каналу выхода из инжектора через съемный трубопровод подачи смеси сжатого воздуха и абразивного материала, снабжено герметичной емкостью с порошком фторуглерода, подсоединенной к центральной полости инжектора магистралью с запорным вентилем, баллоном со сжатым воздухом, подсоединенным к трубопроводу для подачи сжатого воздуха в канал входа в инжектор через регулирующий вентиль, при этом герметичные емкости с порошком фторуглерода и абразивным материалом снабжены дыхательными клапанами, а сквозные отверстия наконечника выполнены в виде усеченных конусов.A device for implementing this method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers from soot, which is a spray containing an injector, consisting of an inlet channel to the injector, a central cavity of the injector and an outlet channel from the injector, while a pipeline with a tap is connected to the inlet channel of the injector compressed air, a sealed container with abrasive material (for example, river sand) connected to the central cavity of the injector, and a tip in the form of a tube with through holes connected th to the outlet channel from the injector through a removable pipeline for supplying a mixture of compressed air and abrasive material, is equipped with a sealed container with fluorocarbon powder, connected to the central cavity of the injector by a line with a shut-off valve, a cylinder with compressed air connected to the pipeline for supplying compressed air to the inlet channel the injector through a control valve, while the sealed containers with fluorocarbon powder and abrasive material are equipped with breathing valves, and the through holes of the tip are made s in the form of truncated cones.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления данного способа очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара.In FIG. 1 shows a device for implementing this method of cleaning the heat exchange surfaces and pipes of boilers from soot.

Устройство для осуществления данного способа очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, представляющий собой пульверизатор, содержащий инжектор 1, состоящий из канала входа 2 в инжектор 1, центральной полости 3 инжектора 1 и канала выхода 4 из инжектора 1, при этом к каналу входа 2 в инжектор подсоединен трубопровод 5 для подачи сжатого воздуха, герметичную емкость 6 с абразивным материалом (например, речным песком) подсоединенную к центральной полости 3 инжектора 1 магистралью 7 через запорный клапан 8, герметичную емкость 9 с порошком фторуглерода, подсоединенную к центральной полости 3 инжектора 1 магистралью 10 с запорным вентилем 11, баллон 12 со сжатым воздухом, подсоединенным к трубопроводу 5 для подачи сжатого воздуха в канал входа 2 инжектора 1 через регулирующий вентиль 13. Герметичная емкости 9 с порошком фторуглерода снабжена дыхательным клапаном 14, а герметичная емкости 6 с абразивным материалом снабжена дыхательным клапаном 15. К каналу выхода 4 инжектора 1 через съемный трубопровод 16 подсоединен наконечник 17 в виде трубки со сквозными отверстиями, выполненными в виде усеченных конусов 18.A device for implementing this method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers from soot, which is an atomizer containing an injector 1, consisting of an input channel 2 to the injector 1, a central cavity 3 of the injector 1 and an output channel 4 from the injector 1, and to the input channel 2 a pipe 5 for supplying compressed air is connected to the injector, a sealed container 6 with abrasive material (for example, river sand) connected to the central cavity 3 of the injector 1 by a line 7 through a shut-off valve 8, a sealed container 9 with a fluorocarbon powder connected to the central cavity 3 of the injector 1 by a line 10 with a shut-off valve 11, a cylinder 12 with compressed air connected to a pipe 5 for supplying compressed air to the inlet channel 2 of the injector 1 through the control valve 13. The hermetic container 9 with fluorocarbon powder is provided with a respiratory valve 14, and the sealed container 6 with abrasive material is equipped with a breathing valve 15. To the outlet channel 4 of the injector 1 through a removable pipe 16 is connected a tip 17 in the form of a tube with through holes, made bubbled in the form of truncated cones 18.

Предлагаемый способ очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара осуществляют в описанном устройстве следующим образом.The proposed method of cleaning heat exchange surfaces and pipes of boilers from soot is carried out in the described device as follows.

В период проведения ремонтных работ или регламентного обслуживания в процессе эксплуатации котлов проводится топка котла, в процессе которой порошок фторуглерода подают в топочное пространство в зону горения топлива, имеющей температуру более 500°С. Для этого из баллона 12 со сжатым воздухом по трубопроводу 5 в канал входа 2 инжектора 1 подается сжатый воздух в центральную полость 3 инжектора 1. Одновременно открывают запорный вентиль 11 и по магистрали 10 в полость 3 поступает порошок фторуглерода из герметичной емкости 9. В центральной полости 3 инжектора 1 происходит интенсивное смешивание порошка фторуглерода и сжатого воздуха, после этого указанная смесь инжектируется и по каналу выхода 4 инжектора 1 через съемный трубопровод 16 поступает в наконечник 17, представляющий собой трубку со сквозными отверстиями в виде усеченных конусов 18.During repair or routine maintenance during operation of the boilers, the boiler is heated, during which the fluorocarbon powder is fed into the combustion chamber into the fuel combustion zone, which has a temperature of more than 500 ° C. To do this, from a cylinder 12 with compressed air through a pipe 5 to the inlet channel 2 of the injector 1, compressed air is supplied to the central cavity 3 of the injector 1. At the same time, the shut-off valve 11 is opened and fluorocarbon powder from the sealed container 9 enters the cavity 3 into the cavity 3. In the central cavity 3 of the injector 1, intensive mixing of the fluorocarbon powder and compressed air takes place, after which this mixture is injected and through the outlet channel 4 of the injector 1 through the removable pipe 16 enters the tip 17, which is a tube with openings in the form of truncated cones 18.

Глубина подачи порошка фторуглерода в топочное пространство котла (на рис. не показан) до зоны горения топлива, имеющей температуру более 600°С, регулируется изменением давления, выходящей из наконечника 17 через усеченные конуса 18 смеси воздуха и порошка фторуглерода, с помощью регулирующего вентиля 13, установленного на трубопроводе 5 и длиной съемного трубопровода 16.The depth of fluorocarbon powder supply to the boiler furnace space (not shown in the figure) to the fuel combustion zone, which has a temperature of more than 600 ° C, is controlled by the pressure exiting the tip 17 through the truncated cone 18 of the mixture of air and fluorocarbon powder using a control valve 13 installed on the pipe 5 and the length of the removable pipe 16.

Подача порошка фторуглерода в зону горения топлива, имеющей температуру более 500°С, обеспечивает реакцию термического разложения порошка фторуглерода с образованием газообразного фтора. Газообразный фтор из зоны горения топлива поднимаются к теплообменным поверхностям и трубам котла, температура на поверхности которых, как правило, всегда меньше 400°С, и вступают в реакцию с нагаром, разрыхляя его. В зависимости от толщины и плотности нагара процесс подачи порошка фторуглерода в зону горения топлива осуществляется в течение от 10 минут до 12 часов, а количество подаваемого порошка фторуглерода рассчитывают в зависимости от объема топочного пространства и площади теплообменных поверхностей котла, но не менее 10 г на 1 м3 топочного пространства.The supply of fluorocarbon powder to a fuel combustion zone having a temperature of more than 500 ° C. provides a thermal decomposition reaction of fluorocarbon powder with the formation of fluorine gas. Gaseous fluorine from the combustion zone of the fuel rises to the heat transfer surfaces and pipes of the boiler, the surface temperature of which, as a rule, is always less than 400 ° C, and react with carbon deposits, loosening it. Depending on the thickness and density of soot, the process of feeding fluorocarbon powder into the fuel combustion zone is carried out within 10 minutes to 12 hours, and the amount of fluorocarbon powder supplied is calculated depending on the volume of the furnace space and the area of the heat exchange surfaces of the boiler, but not less than 10 g per 1 m 3 furnace space.

При этом некоторая часть нагара переходит в летучую сажу, которая уносится с поверхности котлов и труб горячим потоком дымовых газов.At the same time, some of the carbon deposits go into soot, which is carried away from the surface of boilers and pipes by a hot stream of flue gases.

Затем прекращают подачу топлива и останавливают котел. Закрывают запорный вентиль 11 на магистрали 10, прекращая подачу порошка фторуглерода, и закрывают регулирующий вентиль 13, прекращая подачу сжатого воздуха. Производят проветривание топочного пространства, удаляя остатки газообразного фтора в топочном пространстве.Then stop the fuel supply and stop the boiler. Close the shutoff valve 11 on the line 10, stopping the flow of fluorocarbon powder, and close the control valve 13, stopping the supply of compressed air. Ventilate the furnace space by removing residual fluorine gas in the furnace chamber.

Затем производят дополнительную механическую очистку для удаления оставшегося разрыхленного нагара с теплообменных поверхностей и труб котла. Для этого открывают регулирующий вентиль 13, из баллона 12 со сжатым воздухом по трубопроводу 5 в канал входа 2 инжектора 1 вновь подается сжатый воздух в центральную полость 3 инжектора 1. Одновременно открывают запорный вентиль 8 и по магистрали 7 в полость 3 поступает абразивный материал (например, просеянный речной песок) из герметичной емкости 6. В центральной полости 3 инжектора 1 происходит интенсивное смешивание абразивного материала и сжатого воздуха, после этого указанная смесь инжектируется и по каналу выхода 4 инжектора 1 через съемный трубопровод 16 поступает в наконечник 17, представляющий собой трубку со сквозными отверстиями в виде усеченных конусов 18, что позволяет увеличить давление смеси сжатого воздуха и песка при выходе из наконечника 17.Then perform additional mechanical cleaning to remove the remaining loose carbon deposits from the heat exchange surfaces and pipes of the boiler. To do this, open the control valve 13, from a cylinder 12 with compressed air through a pipe 5 to the inlet channel 2 of the injector 1, compressed air is again supplied to the central cavity 3 of the injector 1. At the same time, the shut-off valve 8 is opened and abrasive material enters the cavity 3 (for example sifted river sand) from a sealed container 6. Intensive mixing of abrasive material and compressed air takes place in the central cavity 3 of the injector 1, after which this mixture is injected and through the outlet channel 4 of the injector 1 through removable conduit 16 enters the nozzle 17, which is a tube with through-holes in the form of truncated cones 18, thus increasing the pressure of the compressed mixture of air and sand at the exit from the tip 17.

Из наконечника 17 смесь абразивного материала и сжатого воздуха подается на очищаемую поверхность, и за счет давления и действия абразивного материала производится сбивание оставшегося разрыхленного нагара с теплообменных поверхностей и труб котла.From the tip 17, a mixture of abrasive material and compressed air is supplied to the surface to be cleaned, and due to the pressure and action of the abrasive material, the remaining loosened soot is knocked off from the heat exchange surfaces and boiler pipes.

В процессе использования данной установки, постоянно происходит расход (уменьшение) объема порошка фторуглерода в герметичной емкости 9 и абразивного материала в герметичной емкости 6, что приводит к вакуумированию герметичных емкостей 9 и 6 и усложняет процесс подачи указанных сред в центральную полость 3 инжектора 1. Для избежания возможности вакуумирования емкостей 9 и 6, герметичная емкость 9 с порошком фторуглерода снабжена дыхательным клапаном 14, а герметичная емкость 6 с абразивным материалом снабжена дыхательным клапаном 15, которые открываются при снижении давления в емкостей 9 и 6, ниже атмосферного.In the process of using this installation, the volume (decrease) of the volume of fluorocarbon powder in the sealed container 9 and the abrasive material in the sealed container 6 constantly occurs, which leads to the evacuation of the sealed containers 9 and 6 and complicates the process of supplying these media to the central cavity 3 of the injector 1. For to avoid the possibility of evacuation of containers 9 and 6, the sealed container 9 with fluorocarbon powder is equipped with a breathing valve 14, and the sealed container 6 with abrasive material is equipped with a breathing valve 15, which open when pressure drops in tanks 9 and 6, below atmospheric.

Источники информацииSources of information

1. Заявка на изобретение РФ №94031561, опубл. от 27.04.1996.1. Application for invention of the Russian Federation No. 94031561, publ. from 04/27/1996.

2. Авторское свидетельство на изобретение СССР №23716, опубл. от 31.10.1931 г.2. Copyright certificate for the invention of the USSR No. 23716, publ. from 10.31.1931

3. Патент №2125968, опубл. от 10.02.1999.3. Patent No. 2125968, publ. from 02/10/1999.

4. Патент РФ №2132410, опубл. от 27.06.1999 г.4. RF patent No. 2132410, publ. dated June 27, 1999

5. Патент РФ №2545282, опубл. от 27.03.2015, Бюл. №9.5. RF patent No. 2545282, publ. dated March 27, 2015, Bull. No. 9.

6. Патент РФ №2008103, опубл. от 28.02.1994.6. RF patent No. 2008103, publ. from 02.28.1994.

7. Патент РФ №2008103, опубл. от 28.02.1994.7. RF patent No. 2008103, publ. from 02.28.1994.

8. Патент на полезную модель РФ №103761, опубл. от 27.04.2011, Бюл. №12.8. Patent for utility model of the Russian Federation No. 103761, publ. from 04/27/2011, Bull. No. 12.

9. Авторское свидетельство СССР №85831 - прототип.9. USSR copyright certificate No. 85831 - prototype.

Claims (3)

1. Способ очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, заключающийся в применении порошкообразного химического реагента, который в зоне горения топлива образует соединения, разъедающие и разрыхляющие нагар на теплообменных поверхностях топочного пространства котлов, при этом подача химического реагента в топочное пространство котла может быть осуществлена в виде порошка отдельно в зону горения, например, с помощью пульверизатора или путем смешивания с топливом, отличающийся тем, что очистку от нагара производят в период ремонтных работ или регламентного обслуживания котлов в процессе эксплуатации, в качестве порошкообразного химического реагента применяют порошок фторуглерода, при этом порошок фторуглерода подают в топочное пространство в зону горения топлива, имеющую температуру более 500°С, обеспечивая реакцию термического разложения порошка фторуглерода с образованием газообразного фтора, и одновременно контролируют и поддерживают температуру на теплообменных поверхностях и трубах котла менее 400°С для реакции паров фтора с нагаром, данный процесс осуществляют в течение от 10 минут до 12 часов в зависимости от толщины и плотности нагара, а количество подаваемого порошка фторуглерода рассчитывают в зависимости от объема топочного пространства и площади теплообменных поверхностей, но не менее 10 г на 1 м3 топочного пространства, затем котел останавливают, прекращая подачу топлива и порошка фторуглерода, производят проветривание топочного пространства и удаляют оставшийся разрыхленный нагар с теплообменных поверхностей и труб котла дополнительной механической очисткой.1. A method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers from soot, which consists in the use of a powdered chemical reagent, which forms compounds in the fuel combustion zone that corrode and loosen the soot on the heat-exchange surfaces of the boiler furnace space, while the chemical agent can be supplied to the furnace furnace space in the form of a powder separately into the combustion zone, for example, using a spray gun or by mixing with fuel, characterized in that the cleaning of carbon deposits is carried out in the period repair work or routine maintenance of boilers during operation, fluorocarbon powder is used as a powdered chemical reagent, while fluorocarbon powder is fed into the combustion space in a fuel combustion zone having a temperature of more than 500 ° C, providing a thermal decomposition reaction of fluorocarbon powder with the formation of gaseous fluorine, and at the same time they control and maintain the temperature on the heat exchange surfaces and boiler pipes of less than 400 ° C for the reaction of fluorine vapor with carbon deposits, this percentage ESS is carried out for 10 minutes to 12 hours, depending on the thickness and density of soot, and the amount of fluorocarbon powder supplied is calculated depending on the volume of the furnace space and the area of the heat exchange surfaces, but not less than 10 g per 1 m 3 of furnace space, then the boiler is stopped By stopping the supply of fuel and fluorocarbon powder, the furnace space is ventilated and the remaining loosened carbon deposits are removed from the heat-exchanging surfaces and boiler pipes by additional mechanical cleaning. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разрыхленный нагар с теплообменных поверхностей удаляют под давлением струей песочно-воздушной смеси с помощью пульверизатора, используемого для подачи порошка фторуглерода в топочное пространство котла.2. The method according to p. 1, characterized in that the loosened soot from the heat exchange surfaces is removed under pressure by a sand-air mixture by means of a spray gun used to supply fluorocarbon powder to the boiler furnace space. 3. Устройство для осуществления данного способа очистки теплообменных поверхностей и труб котлов от нагара, представляющее собой пульверизатор, содержащий инжектор, состоящий из канала входа в инжектор, центральной полости инжектора и канала выхода из инжектора, при этом к каналу входа в инжектор подсоединен трубопровод с краном для подачи сжатого воздуха, герметичную емкость с абразивным материалом в виде речного песка, подсоединенную к центральной полости инжектора, и наконечник в виде трубки со сквозными отверстиями, подсоединенный к каналу выхода из инжектора через съемный трубопровод подачи смеси сжатого воздуха и абразивного материала, отличающееся тем, что снабжено герметичной емкостью с порошком фторуглерода, подсоединенной к центральной полости инжектора магистралью с запорным вентилем, баллоном со сжатым воздухом, подсоединенным к трубопроводу для подачи сжатого воздуха в канал входа в инжектор через регулирующий вентиль, при этом герметичные емкости с порошком фторуглерода и абразивным материалом снабжены дыхательными клапанами, а сквозные отверстия наконечника выполнены в виде усеченных конусов.3. A device for implementing this method of cleaning the heat-exchanging surfaces and pipes of boilers from carbon deposits, which is an atomizer containing an injector, consisting of an inlet channel to the injector, a central cavity of the injector and an outlet channel from the injector, and a pipeline with a tap is connected to the inlet channel of the injector for supplying compressed air, a sealed container with abrasive material in the form of river sand, connected to the Central cavity of the injector, and a tip in the form of a tube with through holes, connected to the channel of exit from the injector through a removable pipeline for supplying a mixture of compressed air and abrasive material, characterized in that it is equipped with a hermetic container with fluorocarbon powder, connected to the central cavity of the injector by a line with a shut-off valve, a cylinder with compressed air connected to the pipeline for supplying compressed air to the injector inlet channel through a control valve, while sealed containers with fluorocarbon powder and abrasive material are equipped with breathing valves, and through holes are konechnika are in the form of truncated cones.
RU2018133141A 2018-09-19 2018-09-19 Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues RU2709221C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133141A RU2709221C1 (en) 2018-09-19 2018-09-19 Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133141A RU2709221C1 (en) 2018-09-19 2018-09-19 Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709221C1 true RU2709221C1 (en) 2019-12-17

Family

ID=69006830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133141A RU2709221C1 (en) 2018-09-19 2018-09-19 Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709221C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU85831A1 (en) * 1948-05-14 1949-11-30 В.С. Андреев Chemical method of dealing with soot and soot on heating surfaces
SU1656306A1 (en) * 1988-07-01 1991-06-15 Ленинградское высшее инженерное морское училище им.адм.С.О.Макарова Device ti clean out heat exchanger of internal combustion engine
US6782902B2 (en) * 2000-01-12 2004-08-31 Diamond Power International, Inc. Sootblower lance tube for dual cleaning media
RU2450232C2 (en) * 2006-11-06 2012-05-10 СутТек Актиеболаг Method of upgrading blower system of regenerator, soot blower of regenerator and blower system comprising soot blowers
RU2457933C2 (en) * 2010-10-28 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Abrasive-jet cleaning of surfaces from organic dirt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU85831A1 (en) * 1948-05-14 1949-11-30 В.С. Андреев Chemical method of dealing with soot and soot on heating surfaces
SU1656306A1 (en) * 1988-07-01 1991-06-15 Ленинградское высшее инженерное морское училище им.адм.С.О.Макарова Device ti clean out heat exchanger of internal combustion engine
US6782902B2 (en) * 2000-01-12 2004-08-31 Diamond Power International, Inc. Sootblower lance tube for dual cleaning media
RU2450232C2 (en) * 2006-11-06 2012-05-10 СутТек Актиеболаг Method of upgrading blower system of regenerator, soot blower of regenerator and blower system comprising soot blowers
RU2457933C2 (en) * 2010-10-28 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Abrasive-jet cleaning of surfaces from organic dirt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107398176A (en) Urea pyrolysis and spraying system for low-temperature smoke air SCR denitration
CN107219247B (en) Test device and method for simulating deposition of fly ash on heating surface
US9476582B2 (en) System and method for removing slag inside a utility furnace
RU2709221C1 (en) Method for cleaning heat exchange surfaces and boiler pipes from residues
CN204593415U (en) The online alkali lye flusher of air preheater
US6105590A (en) Method and arrangement for removing deposits in and on feed nozzles or feed pipes of firing installations
von der Heide Advanced SNCR technology for power plants
CN207169430U (en) Urea pyrolysis and spraying system for low-temperature smoke air SCR denitration
CN109974007B (en) Pyrolysis gas treatment device for organic solid waste and working method thereof
KR100689106B1 (en) The apparatus and method of reducing nox in fluidized-bed combustor
NO121186B (en)
TWI759310B (en) Boiler cleaning process, corresponding device and boiler
RU2691350C1 (en) Method for cleaning surfaces of machine parts and gas ducts from scale
CN203823774U (en) Incinerator system with salt waste liquid
CN211896058U (en) Urea pyrolysis system
EP1528318B1 (en) Method of cleaning heat exchange surfaces in operating furnaces
CN209909922U (en) Organic solid waste pyrolysis gas treatment device
US4886112A (en) Method for cleaning exterior surfaces of fire-heated tubes
CN205042826U (en) Coke oven gas violently manages fever instrument that blows
CN204529767U (en) A kind of for the soot blower in airflow bed gasification furnace
RU2226129C2 (en) Steam and gas turbine installation used for oil pipes cleanout
JPS6349603A (en) Heating furnace facility
CN215675216U (en) Incineration flue gas quenching and cooling device
Jakhongir et al. PREVENTION OF LOSSES IN THE INDUSTRY, NAMELY WHEN USING THERMAL ENERGY IN GAS PROCESSING PLANTS
CN107824022A (en) A kind of processing method and processing system of power industry waste water and gas