DE19545035A1 - Verfahren zum Reinigen von Aggregaten einer Kraftwerksanlage - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Bei Kraftwerksanlagen, insbesondere bei Kombianlagen (Gas/Dampf-Kraftwerksanlagen), muß eine Reinigung, insbeson­ dere der Dampfleitung, des Verdampfers, Überhitzers, etc., vorgesehen werden. Der finale Zweck solcher normalerweise vor der ersten Inbetriebsetzung stattfindender Reinigungen ist an sich der Schutz der Aggregate, insbesondere der Strömungsma­ schinen, beispielsweise der Dampfturbine, vor dem Schmutz, der unweigerlich während der Montage oder bei Revisionen der genannten Systeme anfällt. Die hier gebräuchliche Terminolo­ gie für diesen Prozeß wird "Ausblasen" genannt.

Grundsätzlich sind zwei Verfahren bekanntgeworden: Entweder wird kontinuierlich mit einem hohen Staudruckverhältnis gereinigt, oder es werden durch zyklische Ausblasestöße große Thermoschocks ausgelöst.

Beim kontinuierlichen Ausblasen mit hohen Staudrücken wird schnell ein guter Reinigungseffekt erzielt. Wenn aber das beispielsweise zu reinigende Dampfsystem abkühlt und an­ schließend wieder zur weiteren Reinigung mit Dampf beauf­ schlagt wird, wird durch Thermoschock ein effektvoller, zu­ sätzlicher Reinigungseffekt festgestellt. Dies kann als Zei­ chen taxiert werden, daß noch Schmutz im System vorhanden war. Das Verfahren mit hohem Staudruckverhältnis versucht einen Thermoschock mittels Wassereinspritzung vor oder im Über­ hitzer selbst zu bewerkstelligen. Die Auslösung dieses Ef­ fekts eines Thermoschocks stromab des Überhitzers in der Dampfleitung ist als gering einzustufen. Was überdies gewich­ tig gegen ein solches Vorgehen spricht, ist die Tatsache, daß sich viele Abhitzekesselhersteller in den Spezifikatio­ nen gegen eine Wassereinspritzung vor oder zwischen dem Über­ hitzer wenden. Beim Ausblasen mit Thermozyklen darf dar­ über hinaus nicht verkannt werden, daß der entscheidende Nachteil hierzu der große Zeitaufwand für die Durchführung des Verfahrens darstellt.

Bei einer Kombianlage mittlerer Leistung und herkömmlicher Art mit zwei Abhitzekesseln müßte beim Ausblasen mit Thermo­ zyklen eine Reinigungszeit von ca. 20 Tagen vorgesehen wer­ den. Beim kontinuierlichen Ausblasen mit hohen Staudruckver­ hältnissen benötigt man demgegenüber bloß ca. 3 bis 5 Tage, wobei hier der Reinigungseffekt nicht mehr so groß ist.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Reinigungswirkung zu maximieren und die Ausblasezeit zu mini­ mieren.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß lediglich die Vorteile der obengenannten Verfahren akti­ viert werden, ohne daß ihre Nachteile miteinbezogen werden müssen.

Beim Verfahren gemäß Erfindung wird mit hohen Staudrücken während mehrerer Stunden ausgeblasen. Die Ausblasezeit hängt hier vom Demi-Wasservorrat resp. dessen Produktion ab, der für die Dampfproduktion gebraucht wird. Danach wird bei­ spielsweise über Nacht das Ausblasen eingestellt, damit das System während dieser Zeit abkühlen und die Wasseraufberei­ tungsanlage neues Demi-Wasser für das nächste Ausblasen zur Verfügung stellen kann. Die darauffolgende Ausblasung bewirkt dann einen Thermoschock, der, wie oben beschrieben, einen großen Reinigungseffekt auslöst. Das anschließende Wieder­ holen des kontinuierlichen Ausblasens mit hohen Staudrücken nach der jeweiligen Abkühlung verstärkt mitunter den großen Reinungseffekt des vorangehenden Thermoschocks, wobei für eine effektvolle Reinigung wenige Zyklen vonnöten sind.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungs­ gemäßen Aufgabenlösung sind in den weiteren Ansprüchen ge­ kennzeichnet.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung dargestellt und näher erläutert, wobei zur Abgrenzung sowie zum besseren Verständnis gegenüber dem Stand der Technik zwei Verfahren miteinbezogen werden. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erfor­ derlichen Angaben sind fortgelassen worden. Gleiche Verfah­ rensschritte sind in den verschiedenen Figuren mit den glei­ chen Bezugszeichen versehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt:

Fig. 1a, 1b eine graphische Darstellung eines zum Stand der Technik gehörenden Ausblaseverfahrens,

Fig. 2a, 2b eine graphische Darstellung eines weiteren zum Stand der Technik gehörenden Ausblaseverfahrens,

Fig. 3a, 3b eine graphische Darstellung des erfindungsgemäßen Ausblaseverfahrens.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

Fig. 1a und 1b zeigen ein zum Stand der Technik gehörendes Verfahren zum Reinigen von Aggregaten einer Kraftwerkanlage im eingebauten Zustand mittels kurzer zyklischer Aus­ blasestöße, welche an sich einen großen Thermoschock auslö­ sen. Die einzelnen Ausblasestöße A, B mittels eines geeigne­ ten Mediums finden ca. alle 12 Stunden statt, wie dies die Abszisse t zum Ausdruck bringt. Während die Temperatur T des eingesetzten Mediums ca. 500-550°C beträgt, wird der Stau­ druckverhältnis p auf < 1 gefahren. Hinsichtlich der ver­ schiedenen Vor- und Nachteile eines solchen Ausblaseverfah­ rens wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen. Kurz re­ kapituliert kann festgehalten werden, daß das Ausblasen mit Thermoschockzyklen einen guten Reinigungseffekt auslöst, die dazu benötigte Zeitspanne erscheint aber nach modernen Krite­ rien im Hinblick auf eine Maximierung der Verfügbarkeit der Kraftwerksanlage als prohibitiv zu sein.

Fig. 2a und 2b zeigen ein weiteres zum Stand der Technik ge­ hörendes Verfahren zum Reinigen von Aggregaten einer Kraft­ werksanlage im eingebauten Zustand mittels eines kontinuier­ lichen Ausblasens, wie dies die Kurven C, D auf Abszisse t, in Stunden aufgetragen, zeigen. Während die Temperatur T des zum Einsatz kommenden Mediums relativ tief bleibt, unterhalb 400°C, wird hier mit einem hohen Staudruckverhältnis p von ca. 3 gearbeitet. Bezüglich der Vor- und Nachteile dieses Ausblaseverfahrens wird auch hier auf die Beschreibungsein­ leitung verwiesen. Kurz zusammengefaßt kann gesagt werden, daß beim kontinuierlichen Ausblaseverfahren mit relativ ho­ hen Staudruckverhältnissen an sich sehr schnell ein guter Reinigungseffekt erzielt wird, die entscheidende Losbrechung von festhaftenden Schmutzteilen wird indessen wegen der feh­ lenden Auslösung eines Thermoschocks nicht erreicht.

Fig. 3a und 3b zeigen das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen von Aggregaten einer Kraftwerksanlage im eingebauten Zustand. Bei diesem Verfahren wird bei mittlerer Temperatur T, oberhalb 400°C, mit einem hohen Staudruckverhältnis p von ca. 4 und höher gearbeitet. Dies geschieht, indem über meh­ rere Stunden, wie die Teilung auf der Abszisse t versinnbildli­ chen will, ausgeblasen wird, wie dies auch aus den Kurven E, F hervorgeht. Dabei hängt die Ausblasezeit im wesentlichen vom Demi-Wasservorrat resp. dessen Produktion ab, der für die Dampfproduktion benötigt wird. Danach wird beispielsweise über Nacht das Ausblasen eingestellt, damit das System wäh­ rend dieser Zeit abkühlen und die Wasseraufbereitungsanlage neues Demi-Wasser für das nachfolgende Ausblasen zur Verfü­ gung stellen kann, bevor das Verfahren wieder aufgenommen wird. Der jeweils mit jedem Ausblasen ausgelösten Thermo­ schock bewirkt einen großen Reinigungseffekt. Das anschließen­ de Ausblasen über mehrere Stunden (Vgl. Kurven E und F) mit hohen Staudruckverhältnissen p verstärkt den großen Rei­ nigungseffekt des Thermoschocks. Hohe Staudruckverhältnisse während des Ausblasens werden durch hohe Geschwindigkeiten hervorgerufen. Hohe Geschwindigkeiten ergeben sich, wenn im zu reinigenden System kleine Drücke und daraus folgend größe­ re spezifische Volumina vorherrschen. Vorzugsweise werden diese Verhältnisse erstellt, indem in den provisorischen Rohrleitungen einen Schalldämpfer mit sehr kleinem Druckver­ lust und dazu eine Wassereinspritzung vorgesehen wird. Diese Wassereinspritzung direkt am Beginn der provisorischen Lei­ tungen bewirkt einen kleinen Druck im zu reinigenden System, bei einer gleichzeitig großen Konditionierung des Dampfes. Hieraus ergibt sich beim diesem Verfahren ein zusätzlicher Effekt, der auch im Verfahren nach Fig. 2a, 2b zu finden ist: Die provisorischen Ausblaseleitungen sind nicht wie bei den anderen zum Stand der Technik gehörenden Verfahren großen Spannungen unterworfen. Ein Vorteil gegenüber dem Verfahren nach Fig. 2a, 2b ist hier der geringere Wasserverbrauch, denn vielfach zeigt es sich, daß das zur Verfügung stehende Was­ ser beschränkt ist. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Gasturbine wesentlich geschont wird, indem diese hier, im Gegensatz zum Verfahren nach Fig. 1a, 1b, bei welchem die Gasturbine bis zu 50 Mal an- und ab­ gefahren werden muß, bloß noch einer Belastung von etwa 5 An- und Abfahren unterworfen ist.

Bezugszeichenliste

T Temperatur der Anlage
t Zeit, Dauer in Stunden
p Staudruckverhältnis
A Thermoschock, Anzahl, Dauer, in Relation zur Temperatur T
B Thermoschock, Anzahl, Dauer, in Relation zum Staudruck­ verhältnis p
C Kontinuierliches Ausblasen, Dauer, in Relation zur Tem­ peratur T
D Kontinuierliches Ausblasen, Dauer, in Relation zum Staudruckverhältnis p
E Thermoschock/kontinuierliches Ausblasen, Anzahl, Dauer, in Relation zur Temperatur T
F Thermoschock/kontinuierliches Ausblasen, Anzahl, Dauer, in Relation zum Staudruckverhältnis p

Claims (6)

1. Verfahren zum Reinigen von Aggregaten einer Kraftwerksanlage im eingebauten Zustand durch Einblasen eines Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß das kalorisch aufbereitete und unter Druck stehende Medium über mehrere Stunden eingeblasen wird, daß anschließend diesem Verfahrensschritt eine Ruhephase eingeschaltet wird, während welcher die Aggregate abkühlen, und daß nach Abkühlung der Aggregate intermittierend minde­ stens ein weiteres Einblasen vorgenommen wird, welches durch Thermoschock ein Reinigungseffekt auslöst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblasen über eine Zeitspanne von mindestens 6 Stunden vor­ genommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium bei einer Temperatur größer 400°C und einem Stau­ druckverhältnis größer 3 eingeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Medium für das Einblasen Dampf eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dampf eine Wassermenge beigemischt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß parallel zum Dampfeinblasen und/oder vor resp. nach dem Dampfeinblasen eine Wassermenge in die zu reinigenden Ag­ gregate miteingesetzt wird.