SE504718C2 - Förfarande vid rengöring av överhettare och andra värmeöverföringsytor i sodapannor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 718 2 20-25 bar. En närmare beskrivning av sotblåsare och deras arbetssätt ges av R. E. Chappell i publikationen 1987 kraft Recovery Operations sid. 159-163. Även. vattenstrålar istället för ånga har använts. Ett sådant förfarande beskrivs i svenska patentet 82 06 666-3.

Man använder vid detta förfarande en lans som innefattar två munstycken. Den yta som skall bearbetas träffas först av strålen från det ena munstycket och sedan med en pulserande stråle med högre maximaltryck från det andra munstycket.

Ett annat förfarande beskrivs i US-patentet 3 661 124 vid vilket man också använder en lans med två munstycken varav genom det ena munstycket en vattenstråle sprutas ut och genom det andra munstycket en stråle av ånga.

Ytterligare ett sätt för rengöring av värmeytor som praktiseras i massaindustrin är att bryta den ackumulerade icke lätt sotningsbara beläggningen med hjälp av s.k. termisk chock “thermal shedding".

Detta kan gå till så att eldningen ställs av eller dras ner och att så mycket kall luft som möjligt dras genom värme- ytorna. Om full sotblåsning samtidigt kan pågå fås en kombination av uppsprickning av beläggningen och bort- blåsning med hjälp av en kraftig ângstråle som ofta ger gott resultat. Denna rengöringsmetod beskrives närmare av Tran, Martinez, Reeve, Cole, Damon och Clay i publikationen Pulp and Paper Canada 94:11 (1993) sid. 49-55, "Removal of revocery boiler fireside deposits by thermal shedding".

Slutligen förekommer också ren vattentvättning vid drift- stopp och renovering av pannan. 10 15 20 25 30 35 504 718 TEKNISKA PROBLEMET: Överhettare och andra värmeöverföringsytor i sodapannor är normalt mycket kraftigt överdimensionerade för att klara av pannans prestanda även efter en tids drift. Orsaken till denna kraftiga överdimensionering ligger i den gradvisa uppbyggnaden av svårsotad helt eller delvis sintrad beläggning som ackumuleras på ytorna trots normal sot- blåsning eller med hjälp av andra åtgärder såsom ovan beskrivits.

Problemet med sotblåsningen är i de flesta fall dels att beläggningen på rören ej avlägsnas i önskvärd grad, dels att erosion på rören inträffar på grund av exempelvis kraftig mekanisk påverkan genom vattenstrålar etc. Även vid ett förfarande med konventionell utförd termisk chock som alltid kombineras med sotblåsning uppkommer dessa olägen- heter. Dessutom får man den nackdelen med förfarandet med konventionell utförd termisk chock att ett stopp krävs i den normala driften vilket stopp kan uppgå till exempelvis 12 timmar.

Det har därför hela tiden funnits ett önskemål att kunna förbättra de rengöringsmetoder som angivits ovan och lösa de problem som är förknippade med dessa.

LösNINGEN: Enligt föreliggande uppfinning har man därför åstadkommit ett förfarande för rengöring av överhettare och andra värmeöverföringsytor i sodapannor och andra pannor från svårsotad, helt eller delvis sintrad, beläggning genom s.k. sotblåsning under drift förstärkt med termisk chock vilket förfarande kännetecknas av att trycket i sotblåsaren uppgår till högst 80% av normalt tryck (som är 20-25 bar), företrädesvis 50% av normalt tryckt, att sotningsmediets kyleffekt regleras medelst vatteninsprutning och att 10 15 20 25 30 35 504 718 4 blåsningstiden uppgår till minst 1 minut för varje rörenhet (skärm).

Enligt uppfinningen kan vattentillsatsen till sotnings- mediet, som normalt utgörs av ånga, utgöra 0-50 vikt%, företrädesvis 1-30 vikt% eller' mera företrädesvis 5-20 vikt% av massflödet under ett normalt sotblåsningspass.

Temperaturen hos ångan i sotblåsaren kan enligt uppfin- ningen ligga inom området 100-300°C.

Sotblåsarens kyleffekt bör enligt uppfinningen inställas genom vatteninblandningen till ett värde av i storleksord- ningen 30 kw/mÄ Enligt uppfinningen kan en eller några sotblåsare arbeta med förminskat tryck medan de andra arbetar på normalt sätt eller är stängda.

Sotblåsningen under drift med förminskat tryck enligt uppfinningen kan lämpligen företas vid enstaka tillfällen t.ex. var 14:e dag.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figur som i verikalsnitt visar en typ av sodapanna med värmeöverföringsytor.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: På figuren visas i vertikalsnitt en sodapanna med en shacktformig eldstad 1 som matas med svartlut, luft etc i sin nedre del där förbränningen huvudsakligen försiggår.

Rökgaserna stiger uppåt och böjs av såsom de svarta pilarna visar genom värmeöverföringsytorna 2 vid övre änden av pannan 1. Värmeöverföringsytorna 2 är upphängda och har vanligtvis icke något stöd underifrån. Mellan de olika 10 15 20 25 30 35 504 718 5 sektionerna av värmeöverföringsytorna 2 är sotblåsare 3 anordnade. Dessa sotblåsare 3 löper huvudsakligen horison- tellt och de är anordnade på motstående sidor av pannan om denna ej är liten. Sotblåsarna 3 rör sig fram och tillbaka mellan rörpaketen och riktar en stråle av företrädesvis ånga mot rören. Pannan, värmeöverföringsytorna och sot- blåsarna är i och för sig kända och innefattas icke av föreliggande uppfinning.

Såsom ovan nämnts sotblåser man normalt med ånga och vid ett tryck av 20-25 bar och med den temperatur som är nödvändig för att hålla ångan vid detta höga tryck i ångform. Den tid man utsätter varje skärm för uppgår normalt till maximalt 10 sekunder. Den ånga som släpps ut genom munstyckena kyls kraftigt genom att den expanderar men den förmår under denna korta tid icke att kyla ner beläggningen på rören till något större djup. Om belägg- ningen kyls ner endast i ytan kommer således någon upp- sprickning åtminstone intill rören ej att äga rum. En sotblåsning på detta sätt har därför sin främsta effekt genom mekanisk påverkan.

Enligt uppfinningen utsätter man emellertid värmeöverför- ingsytan för en s.k. termisk chock under pågående full panndrift genom kraftig ökning av bearbetningstiden för en enskild skärm samtidigt som strålen av ånga eller annat gasformigt sotblåsningsmedium kan ges en ökad kyleffekt genom vatteninblandning. För att undvika skadlig erosion på värmeöverföringsytorna sänks samtidigt trycket till under 80% av motsvarande tryck under ett normalt sotblåsnings- pass.

För att temperaturen i beläggningen skall kunna kylas ner tillräckligt djupt intill röret i värmeöverföringsytan bör vattenångstrålen få verka under en avsevärt längre tid än vad som är vanligt nämligen minst 1 minut för varje 10 15 20 25 30 35 504 718 6 rörenhet, s.k. skärm. Under' denna avsevärt längre tid hinner beläggningen kylas så mycket att den spricker och kan' därefter lättare avlägsnas genom ett efterföljande vanligt sotblåsningssteg. För att förhindra återuppvärmning och hopsintring av bildade sprickor bör ett efterföljande vanligt sotblåsningssteg genomföras relativt snart efter utförd kylning.

Normalt är avståndet mellan skärmarna i en sodapannas värmeytor tvärs rökgasriktningen mellan 0,1 och 0,6 meter.

Verksam arbetsbredd för en normal vattenångstråle är dock i storleksordningen 0,3 meter vilket värde därför fått utgöra basen för beräkning av lämplig uppehållstid. Detta betyder också att en stråle av sotningsmediet vid ett visst tillfälle kommer att bearbeta mer än en skärm vid den minsta skärmdelningen och att den är mindre verksam mitt emellan två skärmar vid den största skärmdelningen.

Den stråle som under bearbetningen kommer ut ur munstycket är, då vatten har blandats in, bemängd med vattendroppar som kyler ner beläggningen både direkt genom förångning på beläggningens yta och indirekt genom nedkylning av gasen runt värmeöverföringsytorna. Den mängd vatten som kan användas för inblandning i ångan är enligt uppfinningen från noll, eftersom även ett vattenfritt medium har en viss egen kylande effekt, och uppåt cirka 50% av det totala massflödet vid ett normalt sotblåsningssteg. En lämplig kombination bör ge en kyleffekt på den utblåsande bland- ningen av i storleksordningen 30 kW/mï För att eliminera risken för skadlig erosion orsakad av vatteninblandningen reduceras trycket vanligtvis till hälften av det normala trycket en åtgärd som ger mycket stor effekt på grund av det exponentiella sambandet mellan utströmningshastigheten från en sotblåsare och erosionen. 10 15 20 25 30 504 718 7 Det är dock möjligt att använda ett tryck uppgående till 80% av det normala utan att erosionen blir besvärande stor.

För att minimera störningen på den normala panndriften under sotblåsning under drift förstärkt med termisk chock bör under en sammanhängande sekvens enbart en eller ett fåtal skärmar bearbetas. Efter avsedd bearbetning av utvalda skärmar stängs eventuell vatteninblandning av, trycket höjs till sitt normala värde och sotblåsaren återgår till normal funktion. Det blir således icke nödvändigt att man stänger av pannan på något sätt utan den kan drivas som normalt.

Temperaturen i ångan i sotblåsaren ligger enligt uppfin- ningen inom området 100-300°C.

Då sotblåsning under drift förstärkt med termisk chock enligt uppfinningen sker kan en eller några sotblåsare vara i funktion medan de andra sotblåsarna kan vara stängda eller arbeta på vanligt sätt.

Det kan enligt uppfinningen räcka med att man sotblåser med nedsatt tryck enligt uppfinningen endast vid enstaka tillfällen t.ex. var 14:e dag.

Genom föreliggande uppfinning kan överhettarna i en sodapanna hållas rena under mycket lång tid och man kan därför undvika att överdimensionera dessa för att klara av pannans prestanda.

Uppfinningen är icke begränsad till den visade utförings- formen utan den kan varieras på olika sätt inom patent- kravens ram.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 504 718 8 Eatentkrav

1. l. Förfarande vid rengöring av överhettare och andra värmeöverföringsytor i sodapannor och andra pannor från svårsotad, helt eller delvis sintrad, beläggning genom s.k. sotblåsning under drift förstärkt med termisk chock, varvid trycket i sotblåsaren uppgår till högst 80% av normalt tryck som är 20-25 bar, företrädesvis 50% av normalt tryck, k ä n n e t e c k n a t a v att sotnings- mediets kyleffekt regleras medelst vatteninsprutning och att blåsningstiden uppgår till minst 1 minut för varje i pannan anordnad rörenhet eller skärm.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att vattentillsatsen till sotblåsningsmediet utgör 0-50 vikt%, företrädesvis 1-30 vikt% eller' mera före- trädesvis 5-20 vikt% av massflödet under ett normalt sotblåsningspass.

3. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e - t e c k n a t. a'v att temperaturen hos sotblåsningsmediet ligger inom området 100-300°C.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a t a v att sotblåsarens kyleffekt inställes genom vatteninblandning till ett värde av i storleksord- ningen 30 kW/mï

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a t a v att en eller några sotblåsare arbetar med förminskat tryck medan de andra arbetar på normalt sätt eller är stängda. 504 718 9

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a t a v att sotblåsning med förminskat tryck företas vid enstaka tillfällen t.ex. var 14:e dag.