Saubere Verbrennungsrohre

Czyszczenie z osadów powierzchni wymiany ciepła kotłów płomieniówkowych opalanych paliwami stałymi za pomocą generatorów fal uderzeniowych.

Aktualnie na rynku polskim istnieje wiele systemów czyszczenia kotłów opalanych paliwami stałymi. Kotły płomieniówkowe najczęściej czyszczone są ręcznie. Czyszczenie polega na odstawieniu kotła, otwarciu drzwi komory nawrotnej i za pomocą szczotek wyczyszczeniu mechanicznemu poszczególnych rur. Operacja ta jest bardzo uciążliwa dla obsługi i szkodliwa dla ich zdrowia. Niektórzy użytkownicy zmuszeni są przeprowadzać taką operację raz na tydzień. Odstawienie kotła często wiąże się ze stratami na produkcji oraz zmniejszeniem dyspozycyjności kotła. W przypadku okresowego nie czyszczenia płomieniówek kocioł nie osiąga założonych parametrów, a jego sprawność maleje.

Czyszczenie mechaniczne.

Alternatywą do czyszczenia ręcznego kotłów jest sprężone powietrze. W większości przypadków czyszczenie polega na szybkim otwarciu zaworów i uwolnieniu strumienia sprężonego powietrza na czyszczone powierzchnie. W ocenie wielu użytkowników systemy te nie do końca są efektywne. Charakteryzują się dużym zużyciem sprężonego powietrza.

Z uwagi na dużą ilość zaworów istnieje prawdopodobieństwo awarii poszczególnych elementów. Zabudowa systemu w komorze nawrotnej kotła nie gwarantuje czyszczenia najbardziej narażonej na zabrudzanie się części ciśnieniowej na wlocie spalin do płomieniówek. Z naszego doświadczenia proces zabrudzania rozpoczyna się w strefie najwyższych temperatur spalin. Powierzchnię te należy czyścić w pierwszej kolejności. Dla potwierdzenia naszej tezy na zdjęciu trzecim widoczne są ogniska osadów na wlocie spalin do płomieniówek, które po niedługim czasie ograniczają całkowicie przepływ spalin. W drugiej kolejności następuje zabrudzanie się kotła w dalszych strefach. Na zdjęciu drugim pokazano nowy system czyszczenia kotła płomieniówkowego opartego o generator fal uderzeniowych.

Zjawisko tworzenia się osadów.

Doświadczenia zebrane z eksploatacji kotłów rusztowych wodnych i parowych opalanych węglem kamiennym lub biomasą wskazują, że należy w pierwszej kolejności skupić się na czyszczeniu powierzchni najbardziej narażonych na zabrudzanie. W przypadku kotłów płomieniówkowych jest to wlot spalin do pierwszej sekcji od strony komory paleniskowej. W większości przypadków kotłów płomieniówki ustawione są poziomo, co powoduje zmianę kierunku i prędkości przepływu spalin.

Na zdjęciu trzecim można zaobserwować zjawisko tworzenia się osadów w dolnej części płomieniówek, gdzie prędkość spalin jest najmniejsza. Zdjęcie części ciśnieniowej zostało zrobione po dwóch tygodniach od uruchomienia nowego kotła nr 1, który nie posiadał żadnego systemu czyszczenia. Bliźniaczy kocioł nr 2, zabudowany w tej samej ciepłowni został wyposażony w system czyszczenia oparty o generatory fal uderzeniowych. Na zdjęciu czwartym pokazano płomieniówki kotła nr 2 od strony komory paleniskowej. Zdjęcie zrobiono w czasie pracy kotła przy otwartym włazie tylnym potwierdziło nasze wnioski opisane powyżej. Nie zaobserwowano zjawiska tworzenia się ognisk osadów. Paromiesięczna eksploatacja kotła nie spowodowała konieczności jego odstawienia do ręcznego czyszczenia.

Płomieniówki od strony komory paleniskowej w strefie najwyższych temperatur pozbawione są jakichkolwiek osadów. W bezpośrednim obrębie działania fali uderzeniowej (obszar po prawej stronie na zdjęciu czwartym) dno sitowe było metalicznie czyste. Świadczy to o dużej skuteczności czyszczenia generatorów fal uderzeniowych.

Na zdjęciu piątym pokazano stan płomieniówek na wylocie z kotła. Nie zaobserwowano żadnych osadów, które by ograniczały wymianę ciepła. Z uwagi na wysoką skuteczność czyszczenia w obszarze komory paleniskowej odstąpiono od przeglądu płomieniówek w komorze nawrotnej pomiędzy pierwszą a drugą sekcją.

Na zdjęciu szóstym pokazano zabudowę generatora od strony komory paleniskowej. Z naszego doświadczenie generator fal uderzeniowych można zabudować praktycznie na każdym kotle. Nie są wymagane zmiany konstrukcyjne kotła. Nie ma potrzeby budowy dodatkowych podestów obsługowych. Sterowanie generatora następuje z lokalnej skrzynki automatyki dostarczanej wraz z instalacją, która nie wymaga podłączenia do systemu sterowania kotłem.

Charakterystyczne cechy generatorów fal uderzeniowych.

  • niskie zużyciem sprężonego powietrza o ciśnieniu do 8 bar,
  • możliwość zadziałania w dowolnym czasie i konfiguracji w zależności od czystości powierzchni grzewczych (gotowość do pracy generatorów następuje po minucie od zadziałania),
  • mały wpływ korozyjnym i erozyjnym na oddziaływane powierzchnie części ciśnieniowej,
  • wysoka skuteczność w stosunku do wydatku energetycznego,
  • zastosowanie jako czynnika roboczego sprężonego powietrza, bez potrzeby rozbudowy istniejącej sprężarkowi,
  • możliwością zabudowy generatorów na nowych i istniejących kotłach na obmurzu ciężkim lub ścianach szczelnych,
  • prostotą w automatyzacji procesu czyszczenia.

Zastosowanie generatorów fal uderzeniowych.

  • czyszczenie kotłów oraz wszystkich wymienników ciepła po stronie spalin i wody,
  • czyszczenie wewnętrznych powierzchni urządzeń i instalacji elektrycznych oraz AKPiA.
  • transport pneumatyczny lub hydrauliczny materiałów zmniejszając zużycie energii elektrycznej,
  • instalacje odsiarczania spalin do eliminacji wielu niekorzystnych zjawisk, w tym tworzenia się nawisów w absorberach oraz zatykania rurociągów
  • w instalacjach odpylania spalin i oczyszczania powietrza do regeneracji worków filtracyjnych,
  • w instalacjach redukcji NOx do czyszczenia wkładów katalitycznych,
  • czyszczenie kanałów i urządzeń wentylacyjnych, kominów,
  • czyszczenie kanalizacji deszczowych i sanitarnych,

oraz do wielu innych prac nie opisanych powyżej.

W wielu przypadkach wykorzystując zjawisko fali uderzeniowej można wyeliminować kosztowne i szkodliwe dla środowiska czyszczenie chemiczne urządzeń i rurociągów.

Zastosowanie generatorów fal uderzeniowych do czyszczenia płomieniówek od strony wlotu spalin z komory spalania okazało się rozwiązaniem bardzo efektywnym.

Pozwala na pracę kotła z wysoką sprawnością, bez konieczności odstawiania do ręcznego czyszczenia. Dodatkowo poprawiono warunki BHP, nie narażając obsługi na szkodliwe działanie pyłu podczas czyszczenia. W niektórych przypadkach pozwala na zwiększenie produkcji, która może być ograniczona wydajnością kotła lub jego odstawieniem. Za pomocą generatorów fal uderzeniowych mogą być czyszczone od strony spalin wszystkie wymienniki rurowe, gdzie czynnikiem podgrzewanym może być powietrze lub woda. Utrzymując w czystości powierzchnie grzewcze zmniejsza się zużycie paliwa oraz koszty wytworzenia ciepła.