EP1264141B1 - Verfahren und vorrichtung zur reparatur einer auskleidung eines feuerraums - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for repairing or renewing a lining of a combustion chamber of a combustion furnace or boiler, in particular a waste incineration plant, with administratnetwork and a side hopper, which is connected to the bottom of a feed mouth to the furnace, knocked off at the caking on the furnace walls and / / or damaged areas of the lining are broken off, and the exposed surfaces of the lining are sandblasted and provided with a new lining. It further relates to a combustion chamber of a combustion furnace or boiler with a device for repairing or renewing the lining.
- the US-A 4,649,858 relates to a repair device for an industrial furnace using a plasma spray gun.
- the plasma flame of the gun scans the damaged parts of the industrial furnace to be repaired.
- the spray gun follows the unevenness of the furnace wall to optimize the repair result.
- the US-A 4,301,998 shows a remote controlled repair device for the refractory lining of a metallurgical vessel at elevated temperatures.
- the JP-A-60205117 shows a device for cleaning and repairing the wall of a boiler.
- a robot is lowered along steel cables on the boiler wall, whereupon the robot absorbs adhering dust on the boiler wall.
- the US-A 5,381,811 shows a combustion furnace, in which a cleaning device is introduced.
- the cleaning device has a beam assembly which can be pivotally attached to the furnace.
- Boilers of waste incineration plants are often designed as Vertikalzugkessel, the firebox vertically reaches a height of about 10m to 15m.
- the lower part of the firebox, which faces the fire, is lined with a refractory ceramic mass.
- Such linings are subject to wear and are usually repaired once a year. In addition, by sticking fly ash particles caking on the firebox walls can occur, which can affect the operation of the boiler. In the case of revisions, such caking is first rejected. Then a scaffolding is set up in the furnace. Subsequently, the defective surfaces of the lining are broken off manually or with pneumatic hammers. After this work the exposed surfaces of the lining and the boiler are sandblasted. Finally, the pipe walls of the boiler are examined, broken pins intended to hold the lining are cut off and new pins are welded on. Then the lining is repaired or renewed and dismantled the scaffolding. Such a repair of a firebox is very expensive.
- At least knocking off the Anbakkonne and / or canceling the damaged areas of the lining is performed by a furnace treatment device, which is operated from outside the incinerator or boiler.
- a furnace treatment device which is operated from outside the incinerator or boiler.
- the downtime of the plant is particularly low when the furnace manager is already provided during a combustion operation of the incinerator or boiler and immediately after completion of the combustion operation of the incinerator or boiler through the lateral hopper of the incinerator or boiler introduced and fixed in the feed mouth.
- After such attachment to the incinerator or boiler can be a Ausfahrbahrer or foldable, space movable part of the furnace treatment device in the furnace to be treated Be positioned the firebox walls.
- the introduction into the hopper, the fastening in the area of the feed mouth and the positioning of the space movable part by remote control takes place from outside the incinerator or boiler by the operator.
- Reliable auditing operation is enabled by on-site monitoring of the repair or renewal process by a video camera.
- the chipped and broken off parts of the caking and lining areas can be removed by the already existing bottom grate of the incinerator or boiler, so that the debris does not have to be transported separately.
- the fastening part preferably has hydraulic locking means, which in an extended state determine the combustion chamber treatment device in the region of the feed mouth of the combustion chamber, in particular jamming and / or locking in a form-locking manner.
- the fastening part can also have an extendable arm, which can be extended in a determined attachment part in the furnace.
- the boom and / or the fastening part can also be anchored in secondary air nozzles in the area of the firebox. This results in a particularly good stability of the device according to the invention.
- the space movable part of the furnace treatment device comprises spatially movable arm, an arm at least apprisgelenkigen, in particular a telescopic arm which can be pivoted and extendable in length.
- the arm can also be rotatable, pivotable and telescopic in the region of the fastening part fastened in the loading jaw in a pivotal connection with the end of the jib parallel to the vertical axis of the combustion chamber.
- the swivel joint can be realized by a stable slewing ring.
- the turning, pivoting and possibly the telescoping takes place in the combustion chamber by controlled power drive.
- the telescopic arm and the boom are hydraulically actuated.
- the space movable part of the furnace treatment device may also be a holder for a video camera and a headlight.
- the aforementioned furnace treatment device is provided in a particularly advantageous embodiment of the invention with a transport control unit for an operator, which is parked outside in the area of the incinerator or boiler in a repair or renewal operation of the firebox.
- the operating unit has expediently an auxiliary device, preferably a boom, by the or the the rest of the furnace treatment device can be lowered through the hopper of a incinerator or boiler into the area of the feed mouth, preferably onto a feed table.
- an auxiliary device preferably a boom
- the control unit also includes an electrical connection for an external electrical supply line and preferably hydraulic and pneumatic supply units, mechanical, electrical and electronic control devices, monitoring equipment and an operator's cab, supply and control lines are preferably laid in a hose package, possibly up to the tool holder.
- a compressed air line is laid from the operating unit to the tool holder.
- An aforementioned arrangement of a furnace treatment apparatus with an operation unit together with a boiler is used in particular in a waste incineration plant for a repair or renewal operation of the combustion chamber of the boiler, wherein the control unit in the area outside the boiler and the remainder of the furnace treatment device disposed within the boiler is and wherein supply lines and control lines between the control unit and tool holder are laid and wherein the control unit is connected to an external electrical supply line.
- the firebox gripper arm is introduced through a hopper of the hopper and fixed on the feed table or feed table of the fuel. After extending a Horizontal arm in the middle of the firebox erected with the appropriate tool vertical part of the gripper arm is erected. This can be removed caking and broken off broken surfaces and sandblasted.
- a basket for passenger transport the pipe walls of the boiler can be examined, further repairs carried out and a new lining applied.
- the firebox gripping arm and the operating unit are connected to one another when not in use and in particular for transport from the place of use to the place of use.
- the firebox gripping arm can also be located in a compact transport position in which moving individual parts are retracted and pivoted in.
- the firebox gripping arm and the operating unit can be transported in application to a waste incineration plant by a garbage crane to the garbage bins and electrically connected there. Then, the firebox gripping arm is separated from the operating unit and drained by the auxiliary device in the form of a mounted boom of the operating unit through the feed slot on the loading table or on the feed tray. There, the firebox gripper arm is aligned and fixed. Then the gripper arm is extended and equipped with the tools.
- the furnace gripping arm is divided in a preferred embodiment in geometrically considered two parts, namely in a horizontal part, which is designed as a fastening part with extendable horizontal arm, and in a vertical part; which is designed as a space movable part.
- the horizontal part is designed as a steel construction, which is preferably equipped with hydraulic cylinders, so that the firebox gripper arm on the "loading" of the incinerator or boiler can be fixed against occurring loads. Furthermore, the horizontal part includes a boom on which the vertical part is mounted and which can be extended to about the middle of the firebox.
- the vertical part is a preferably hydraulically actuated at least soupgelenkiger arm, which can also be extended in length, so that it can be accessed at all points of the firebox.
- At the extreme end of the arm at least a tool holder and a holder for a video camera and a headlight is mounted so that the operation can be realized from outside the boiler.
- a compressed air line is also integrated to provide any needed cooling air and compressed air working energy. For fixing and for connection to the horizontal part of a turntable is provided.
- the control unit may also include an operator's cab, from which the firebox gripper arm can be remotely controlled.
- the control unit also accommodates supply units such as a hydraulic tank, a hydraulic pump and control devices such as hydraulic proportional valves.
- In the operator's cab is a screen on which the images of the video camera can be transferred.
- a boiler 3 of a waste incineration plant composed of a combustion furnace and a heat exchanger (not shown here) comprises a combustion chamber 2 with an inner shell-side lining 1 and a lower-side grate 4 and a lateral filling shaft 5, the lower side is connected via a loading table 15 and a feed mouth 6 with the furnace 2.
- At least the knocking off of the caking and breaking off the damaged areas of the lining 1 is carried out by a combustion chamber treatment device 7, which is operated from outside the boiler 3 by an operator.
- the furnace manager 7 may also be used as a mobile support for a platform from which workers are working on the interior of the furnace.
- the combustion chamber treatment device 7 is provided during a firing operation of the boiler 3 and immediately after the end of the firing operation of the boiler through the side hopper 5 of the boiler partially introduced by means of an auxiliary device and in the region of the feed mouth 6, in particular on a feed table 15, attached.
- a Ausfahrbahrer and ausklappbarer space movable part 9 of the furnace treatment device 7 is positioned in the combustion chamber 2 to be treated areas of the furnace walls and in particular at defective locations of the liner 1.
- Both the space-movable part 9 and the fastening part 8 can be additionally supported in the interior of the boiler 3 by supports, not shown here, in secondary air nozzles 16.
- the introduction of the furnace treatment device 7 in the hopper 5, the fixing in the area of the feed mouth 6 and the positioning of the space movable part 9 is carried out by remote control from outside the boiler 3 by an operator, not shown here.
- the repair or renewal process the furnace treatment device 7 is monitored on site by a video camera, not shown here.
- the severed and broken off parts of the caking and lining areas are removed by the already existing bottom grate 4 of the boiler 3.
- the combustion chamber treatment device 7 for repair or renewal of the lining 1 comprises in addition to the fastening part 8 for a determination of the furnace treatment device in the region of the feed mouth 6 of the furnace 2, and the extendable and foldable, space movable part 9 for positioning at least one tool to be treated , In particular defective locations of a lining of the furnace also a tool holder 10 at the free, not fixed end of the space movable part of the furnace treatment device for releasably securing at least one tool, in particular a pneumatic hammer.
- the fastening part 8 is a steel construction with hydraulic locking means 11 in the form of vertically extendable cylinders which, in an extended state, determine the combustion chamber treatment device 7 in the region of the feed mouth 6 of the combustion chamber 2, in particular jamming and / or even locking in a form-locking manner.
- the steel structure In the locked state, the steel structure extends horizontally such that a horizontal boom 12 can be extended to the center 13 of the furnace 2.
- the space-movable part 9 comprises a hydraulically actuated, double-telescopic vertical part, which is connected at the free end of the boom 12 via a hydraulically actuated turntable with the boom 12.
- the space-movable part 9 is rotatable there by 360 ° about the central vertical axis 14 of the combustion chamber 2.
- a hydraulic pivot joint with articulation of a pivot arm which is at least 90 ° from the vertical to the horizontal can be swiveled.
- the arrangement is made in terms of the length of the pivot arm and in terms of the maximum telescopic length so that substantially each shell-side lining point can be achieved with the tip of the aforementioned pivot arm.
- a pneumatic hammer attached to the tip of the pivoting arm in the tool holder 10 can therefore be positioned and operated at desired locations of the lining 1 of the combustion chamber. It is understood that the pneumatic hammer is connected via a compressed air line not shown here with the control unit outside the boiler 3 and is supplied with compressed air. Together with the compressed air line, further cables are laid in a package: electrical cables for a headlight and a video camera, control lines for the hydraulic control for cylinder and slewing ring, as well as an additional compressed air line with shell-side openings at different distances for cooling in order to prevent overheating of individual parts of the combustion chamber. Treatment device 7 inside the boiler 3 reliably exclude.
- the operating unit has an auxiliary device in the form of a jib, through which further parts of the combustion chamber treatment device can be lowered through the feed chute 5 into the area of the feed mouth 6 and in particular onto the feed table 15.
- the operating unit comprises an electrical connection for an external electrical supply line, hydraulic and pneumatic supply units, mechanical, electrical and electronic control devices, monitoring devices and an operator cabin.
- FIG. 2 embodiment substantially corresponds to the embodiment of Figure 1.
- the space movable part 9 of the furnace control unit 7 has no telescopic vertical arm, but three together articulated pivot arms whose foremost free end holds the tool holder 10 and whose lower end is connected to the turntable of the boom 12 of the horizontal part or the fastening part 8.
- a tool arranged in the tool holder 10 can be positioned at any desired point of the lining 1 of the combustion chamber 2. It is understood that the individual lengths of the pivot arms are designed so that even the top firebox height can be achieved.
- the length of a swivel arm can be between half to almost the entire diameter of the combustion chamber 2.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur oder Erneuerung einer Auskleidung eines Feuerraums eines Verbrennungsofens oder Kessels, insbesondere einer Müllverbrennungsanlage, mit unterseitigem Rost und einem seitlichen Füllschacht, der unterseitig über ein Beschickungsmaul mit dem Feuerraum verbunden ist, bei dem Anbackungen an den Feuerraumwänden abgeschlagen und/oder schadhafte Stellen der Auskleidung abgebrochen werden, und die freiliegenden Flächen der Auskleidung sandgestrahlt und mit einer neuen Auskleidung versehen werden. Es betrifft ferner einen Feuerraum eines Verbrennungsofens oder Kessels mit einer Vorrichtung zur Reparatur oder Erneuerung der Auskleidung.
- Die
US-A 4,649,858 betrifft ein Reparaturvorrichtung für einen Industrieofen, der eine Plasmasprühpistole verwendet. Die Plasmaflamme der Pistole tastet die beschädigten Teile des Industrieofens ab, die repariert werden sollen. Die Sprühpistole folgt der Unebenheit der Ofenwandung, um das Reparaturergebnis zu optimieren. - Die
US-A 4,301,998 zeigt eine ferngesteuerte Reparaturvorrichtung für die feuerfeste Auskleidung eines metallurgischen Gefäßes bei erhöhten Temperaturen. - Die
zeigt eine Vorrichtung zum Reinigen und Reparieren der Wand eines Kessels. Dazu wird an Stahlseilen ein Roboter entlang der Kesselwand abgelassen, worauf der Roboter an der Kesselwand anhaftenden Staub aufsaugt.JP-A-60205117 - Die
US-A 5,381,811 zeigt einen Verbrennungsofen, in den eine Reinigungsvorrichtung eingebracht ist. Die Reinigungsvorrichtung weist eine Balkenanordnung auf, die verschwenkbar an dem Ofen befestigt werden kann. - Kessel von Müllverbrennungsanlagen sind häufig als Vertikalzugkessel ausgebildet, wobei der Feuerraum vertikal eine Höhe von ca. 10m bis 15m erreicht. Der untere Teil des Feuerraumes, welcher zum Feuer zugewandt ist, ist mit einer feuerfesten keramischen Masse ausgekleidet. Hierbei unterscheidet man wenigstens zwei Arten von Auskleidungen, nämlich sogenannte Stampfmassen und Formsteine.
- Solche Auskleidungen unterliegen einem Verschleiß und werden meist einmal jährlich instandgesetzt werden. Außerdem können durch anklebende Flugascheteilchen Anbackungen an den Feuerraumwänden entstehen, die den Betrieb des Kessels beeinträchtigen können. Bei den Revisionen werden zuerst solche Anbackungen abgeschlagen. Dann wird im Feuerraum ein Gerüst aufgebaut. Anschließend werden die schadhaften Flächen der Auskleidung manuell oder mit Preßlufthämmern abgebrochen. Nach diesen Arbeiten werden die freiliegenden Flächen der Auskleidung und des Kessels sandgestrahlt. Schließlich werden die Rohrwände des Kessels untersucht, schadhafte zur Halterung der Auskleidung vorgesehene Stifte abgetrennt und neue Stifte aufgeschweißt. Dann wird die Auskleidung ausgebessert oder erneuert und das Gerüst demontiert. Eine solche Reparatur eines Feuerraums ist sehr kostspielig.
- Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die eine kostengünstige Reparatur eines Feuerraums gestatten.
- Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale. Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die jeweiligen Merkmale der abhängigen Ansprüche.
- Mit der Erfindung erfolgt zumindest das Abschlagen der Anbakkungen und/oder das Abbrechen der schadhaften Stellen der Auskleidung durch ein Feuerraum-Behandlungsgerät, welches von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels bedient wird. Dadurch, daß dabei eine Bedienungsperson von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels arbeitet, muß bei den Revisionsarbeiten nicht erst gewartet werden, bis sich der Feuerraum des Verbrennungsofens oder Kessels nach dem Abschalten abgekühlt hat. Die Revisionsarbeiten gehen schneller, bequemer und gesundheitsschonender vonstatten. Die Ausfallzeit der Anlage ist mithin gering. Nach einer Revision kann die Anlage vergleichsweise schnell wieder angefahren bzw. in Betrieb genommen werden.
- Die Ausfallzeit der Anlage ist besonders gering, wenn das Feuerraum-Behandlungsgerät schon während eines Verbrennungsbetriebs des Verbrennungsofens oder Kessels bereit gestellt und unverzüglich nach Ende des Verbrennungsbetriebs des Verbrennungsofens oder Kessels durch den seitlichen Füllschacht des Verbrennungsofens oder Kessels eingebracht und im Bereich des Beschickungsmauls befestigt wird. Nach einer solchen Befestigung mit dem Verbrennungsofen oder Kessel kann ein ausfahrbahrer oder ausklappbarer, raumbeweglicher Teil des Feuerraum-Behandlungsgeräts im Feuerraum an zu behandelnden Stellen der Feuerraumwände positioniert werden. Das Einbringen in den Füllschacht, das Befestigen im Bereich des Beschickungsmauls sowie das Positionieren des raumbeweglichen Teils durch Fernsteuerung erfolgt von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels durch die Bedienungsperson.
- Ein zuverlässiger Revisionsbetrieb wird durch Vorort-Überwachung des Reparatur- oder Erneuerungsvorgangs durch eine Videokamera ermöglicht.
- Die abgeschlagenen und abgebrochenen Teile der Anbackungen und Auskleidungsbereiche können durch den ohnehin vorhandenen unterseitigen Rost des Verbrennungsofens oder Kessels abgeführt werden, so daß der Schutt nicht gesondert abtransportiert werden muß.
- Zur Durchführung des vorgenannten Revisionsverfahrens findet vorzugsweise ein Feuerraum-Behandlungsgerät Verwendung, das die folgenden Merkmale aufweist:
- ein Befestigungsteil für eine Feststellung des Feuerraum-Behandlungsgeräts im Bereich eines Beschickungsmauls (6) des Feuerraums,
- einen ausfahrbaren oder ausklappbaren, raumbeweglichen Teil zum Positionieren zumindest eines Werkzeuges an zu behandelnden Stellen einer Auskleidung des Feuerraums, und
- eine Werkzeug-Aufnahme am freien, nicht befestigten Ende des raumbeweglichen Teils des Feuerraum-Behandlungs-geräts für eine lösbare Befestigung zumindest eines Werkzeuges, insbesondere eines Preßlufthammers, einer Sandstrahlpistole, einer Schleifeinrichtung und/oder einer Schweißeinrichtung.
- Der Befestigungsteil hat vorzugsweise hydraulische Feststellmittel, die in einem ausgefahrenen Zustand das Feuerraum-Behandlungsgerät im Bereich des Beschickungsmauls des Feuerraums feststellen, insbesondere verklemmen und/oder formschlüssig arretieren.
- Der Befestigungsteil kann auch einen ausfahrbaren Ausleger aufweisen, der bei einem festgestelltem Befestigungsteil in den Feuerraum ausgefahren werden kann. Der Ausleger und/oder der Befestigungsteil kann auch in Sekundärluftdüsen im Bereich des Feuerraums verankert werden. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Stabilität des der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Der raumbewegliche Teil des Feuerraum-Behandlungsgeräts umfaßt räumlich verfahrbaren Arm, einen zumindest zweigelenkigen Arm, insbesondere einen Teleskop-Arm, der verschwenkbar und in der Länge ausfahrbar sein kann. Der Arm kann auch im Bereich des im Beschickungsmaul befestigten Befestigungsteils in einer drehgelenkigen Verbindung mit dem Ende des Auslegers parallel zur Vertikalachse des Feuerraums drehbar, verschwenkbar und teleskopierbar sein. Die drehgelenkige Verbindung kann durch einen stabilen Drehkranz realisiert werden.
- Das Drehen, Verschwenken und gegebenenfalls das Teleskopieren erfolgt im Feuerraum durch gesteuerten Kraftantrieb. Insbesondere der Teleskopier-Arm und der Ausleger sind hydraulisch betätigbar.
- Im Bereich der Werkzeugaufnahme am freien, nicht befestigten Ende des raumbeweglichen Teils des Feuerraum-Behandlungsgeräts kann sich auch eine Halterung für eine Videokamera und einen Scheinwerfer befinden.
- Vorgenanntes Feuerraum-Behandlungsgerät ist in besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung mit einer transportalen Bedieneinheit für eine Bedienungsperson versehen, welche außerhalb im Bereich des Verbrennungsofens oder Kessels bei einem Reparatur- oder Erneuerungsbetrieb des Feuerraums stationär abgestellt wird.
- Die Bedieneinheit besitzt zweckmäßigerweise eine Hilfsvorrichtung, vorzugsweise einen Ausleger, durch die bzw. den der Rest des Feuerraum-Behandlungsgeräts durch den Füllschacht eines Verbrennungsofens oder Kessels bis in den Bereich des Beschickungsmauls, vorzugsweise auf einen Beschikkungstisch, abgesenkt werden kann.
- Die Bedieneinheit umfaßt auch einen elektrischen Anschluß für eine externe elektrische Versorgungsleitung sowie vorzugsweise hydraulische und pneumatische Versorgungsaggregate, mechanische, elektrische und elektronische Steuereinrichtungen, Überwachungseinrichtungen und eine Bedienerkabine, wobei Versorgungs- und Steuerleitungen vorzugsweise in einem Schlauchpaket gegebenenfalls bis hin zur Werkzeug-Aufnahme verlegt sind.
- Zum gegebenenfalls notwendigen oder zweckmäßigen Kühlen von zumindest einem Teil des Feuerraum-Behandlungsgeräts ist eine Druckluftleitung von der Bedieneinheit bis zur Werkzeugaufnahme verlegt.
- Eine vorgenannte Anordnung eines Feuerraum-Behandlungsgeräts mit einer Bedieneinheit zusammen mit einem Kessel findet insbesondere bei einer Müllverbrennungsanlage für einen Reparatur- oder Erneuerungsbetrieb des Feuerraums des Kessels Verwendung, wobei die Bedieneinheit im Bereich außerhalb des Kessels und der Rest des Feuerraum-Behandlungsgeräts innerhalb des Kessels angeordnet ist und wobei Versorgungsleitungen sowie Steuerleitungen zwischen Bedieneinheit und Werkzeugaufnahme verlegt sind und wobei die Bedieneinheit an eine externe elektrische Versorgungsleitung angeschlossen ist.
- Durch das erfindungsgemäße Feuerraum-Behandlungsgerät beispielsweise in Form eines Feuerraum-Greifarms nebst externer Bedieneinheit können praktisch alle eingangs genannten Instandssetzungsarbeiten zum großen Teil automatisiert werden. Der Feuerraum-Greifarm wird durch einen Einfülltrichter des Füllschachts eingebracht und auf dem Beschickungstisch bzw. Zugabetisch des Brennstoffes fixiert. Nach dem Ausfahren eines horizontalen Auslegers in die Mitte des Feuerraumes wird ein mit dem entsprechenden Werkzeug bestückter vertikaler Teil des Greifarms aufgerichtet. Damit können Anbackungen entfernt werden und schadhafte Flächen abgebrochen und sandgestrahlt werden. Mittels eines Korbes zur Personenbeförderung können die Rohrwände des Kessels untersucht, weitere Reparaturarbeiten ausgeführt und eine neue Auskleidung angebracht werden.
- Der Feuerraum-Greifarm und die Bedieneinheit sind bei Nichtbenutzung und insbesondere für einen Transport von Einsatzstelle zu Einsatzstelle auseinandernehmbar miteinander verbunden. Beim Transport kann sich der Feuerraum-Greifarm auch in einer kompakten Transportstellung befinden, in der bewegliche Einzelteile eingefahren und eingeschwenkt sind.
- Der Feuerraum-Greifarm und die Bedieneinheit können in Anwendung bei einer Müllverbrennungsanlage durch einen Müllkran bis zu den Müllaufgabetrichtern transportiert werden und dort elektrisch angeschlossen werden. Dann wird der Feuerraum-Greifarm von der Bedieneinheit getrennt und durch die Hilfsvorrichtung in Form eines angebauten Auslegers der Bedieneinheit durch den Einfüllschacht auf den Beschickungstisch bzw. auf den Zugabetisch abgelassen. Dort wird der Feuerraum-Greifarm ausgerichtet und fixiert. Dann wird der Greifarm ausgefahren und mit den Werkzeugen bestückt.
- Der Feuerraum-Greifarm gliedert sich in einer bevorzugten Ausgestaltung in geometrisch betrachtet zwei Teile, nämlich in einen horizontalen Teil, der als Befestigungsteil mit ausfahrbarem horizontalen Ausleger ausgebildet ist, sowie in einen vertikalen Teil; der als raumbeweglicher Teil ausgebildet ist.
- Der horizontale Teil ist als Stahlkonstruktion ausgeführt, die vorzugsweise mit hydraulischen Zylindern bestückt ist, damit der Feuerraum-Greifarm auf der "Beschickung" des Verbrennungsofens oder Kessels gegen auftretende Belastungen fixiert werden kann. Weiterhin beinhaltet der horizontale Teil einen Ausleger, auf dem der vertikale Teil montiert ist und der bis etwa zur Mitte des Feuerraumes ausgefahren werden kann.
- Der vertikale Teil ist ein vorzugsweise hydraulisch betätigbarer mindestens zweigelenkiger Arm, der auch in der Länge ausfahrbar sein kann, sodaß an alle Stellen des Feuerraumes gelangt werden kann. Am äußersten Ende des Arms ist zumindest eine Werkzeug-Aufnahme sowie eine Halterung für eine Videokamera und einen Scheinwerfer angebracht, damit der Betrieb von außerhalb des Kessels verwirklicht werden kann. Eine Druckluftleitung ist ebenfalls integriert, um eventuell benötigte Kühlluft und Druckluft- Arbeitsenergie zur Verfügung zu stellen. Zur Befestigung und zur Verbindung mit dem horizontalen Teil ist ein Drehkranz vorgesehen.
- Die Bedieneinheit kann auch eine Bedienerkabine beinhalten, von der aus der Feuerraum-Greifarm ferngesteuert werden kann. In der Bedieneinheit sind auch Versorgungsaggregate wie ein Hydrauliktank, eine Hydraulikpumpe und Steuereinrichtungen wie hydraulische Proportionalventile untergebracht. Die Versorgung des FeuerraumGreifarms erfolgt durch ein Schlauchpaket. In der Bedienerkabine befindet sich ein Bildschirm, auf dem die Bilder der Videokamera übertragen werden können.
- Der erfindungsgemäße Feuerraum-Greifarms hat damit die folgenden Vorteile in der Anwendung:
- Die Zeiten für den Auf- und Abbau des Gerüsts fallen weg. Statt dessen stehen nur die Rüstzeiten des Greifarmes an. Diese Rüstzeiten sind aber fast vernachlässigbar, denn der Transport der gesamten Maschine neben den Füllschacht kann schon erfolgen, wenn der Kessel noch in Betrieb ist.
- Durch die Arbeit mit einer Maschine kann die Reparaturarbeit bereits begonnen werden, wenn im Feuerraum Bedingungen vorherrschen, unter denen menschliches Arbeiten unmöglich ist. Dies betrifft insbesondere Hitze- und Staubbelastungen, denn der Feuerraum-Greifarm kann von außerhalb des Kessels betrieben und gesteuert werden. Dies betrifft besonders die Abbruch- und die Sandstrahlarbeiten.
- Beim Abbrechen von Anbackungen ist die Verletzungsgefahr von Personen ausgeschlossen, weil sich diese nicht mehr im Feuerraum befinden.
- Die abgebrochenen Massen können mit dem Rost der Feuerstätte abtransportiert werden, da sich auf dem Rost keine Gerüststütze befindet, die dessen Förderbewegungen behindern könnten.
- Die Arbeitsgeschwindigkeit kann wesentlich erhöht werden, denn eine Maschine bringt größere Kräfte auf als ein Mensch. Dies betrifft besonders Abbrucharbeiten.
- Eventuell können die Abbruch- und Sandstrahlarbeiten im 3-Schichtbetrieb ausgeführt werden, denn die Bedienung einer Maschine in einer geschlossenen Fahrerkabine ist auch nachts zumutbar, wohingegen die Arbeiten am Preßlufthammer oder an der Sandstrahlpistole nachts kaum zumutbar erscheinen.
- Ein Zeitvergleich zwischen einer Revision mit dem erfindergemäßen Feuerraum-Greifarm und herkömmlichen Revisisonsarbeiten bei einem Kessel einer Müllverbrennungsanlage liefert das in der nachfolgenden Tabelle dargestellte Ergebnis.
bisher Erfindung Abkühlzeit bis zum erstmals möglichen Eintritt in den Feuerraum 10h 0h Abstampfen von Anbackungen 1h 0,5h Aufbau Gerüst bzw. Rüstzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10h 1h Abbruch keramische Auskleidung 20h 10h Sandstrahlarbeiten 8h 8h Schleif- und Schweißarbeiten 8h 8h Aufbringung neue Auskleidung 10h 10h Abbau Gerüst bzw. Demontage Vorrichtung 10h 1h Gesamtzeiten 77h 38,5h - Bei dieser Aufstellung ist noch nicht berücksichtigt, daß mit dem Feuerraum-Greifarm auch nachts gearbeitet werden kann. Dies kann nochmals zu einer Verkürzung der Gesamtdauer einer Revision führen.
- Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht.
- Figur 1
- zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Kessel einer Müllverbrennungsanlage mit eingesetztem Feuerraum-Greifarm und
- Figur 2
- zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Kessel einer weiteren Müllverbrennungsanlage mit eingesetztem Feuerraum-Greifarm.
- Gemäß Figur 1 umfaßt ein aus einem Verbrennungsofen und einem hier nicht gezeigtem Wärmetauscher zusammengesetzter Kessel 3 einer Müllverbrennungsanlage einen Feuerraum 2 mit einer inneren mantelseitigen Auskleidung 1 und mit einem unterseitigen Rost 4 sowie einen seitlichem Füllschacht 5, der unterseitig über einen Beschickungstisch 15 und ein Beschickungsmaul 6 mit dem Feuerraum 2 verbunden ist.
- Bei Revisionsarbeiten werden in der Regel Anbackungen an den Feuerraumwänden abgeschlagen und schadhafte Stellen der Auskleidung 1 durch einen Preßlufthammer abgebrochen, sowie die freiliegenden Flächen der Auskleidung 1 sandgestrahlt und mit einer neuen Auskleidung versehen.
- Zumindest das Abschlagen der Anbackungen und das Abbrechen der schadhaften Stellen der Auskleidung 1 erfolgt durch ein Feuerraum-Behandlungsgerät 7, welches von außerhalb des Kessels 3 durch eine Bedienungsperson bedient wird. Das Feuerraum-Behandlungsgerät 7 kann auch als mobile Unterstützung für eine Plattform verwendet werden, von der aus Arbeitskräfte Arbeiten am Inneren des Feuerraums vornehmen.
- Das Feuerraum-Behandlungsgerät 7 wird während eines Brennbetriebs des Kessels 3 bereit gestellt und unverzüglich nach Ende des Brennbetriebs des Kessels durch den seitlichen Füllschacht 5 des Kessels mittels einer Hilfsvorrichtung teilweise eingebracht und im Bereich des Beschickungsmauls 6, insbesondere auf einem Beschickungstisch 15, befestigt. Nach einer Befestigung im Kessel wird ein ausfahrbahrer und ausklappbarer, raumbeweglicher Teil 9 des Feuerraum-Behandlungsgeräts 7 im Feuerraum 2 an zu behandelnden Stellen der Feuerraumwände und insbesondere an schadhaften Stellen der Auskleidung 1 positioniert. Sowohl der raumbewegliche Teil 9 als auch der Befestigungsteil 8 können zusätzlich durch hier nicht gezeigte Stützen in Sekundärluftdüsen 16 im Inneren des Kessels 3 abgestützt werden.
- Das Einbringen des Feuerraum-Behandlungsgeräts 7 in den Füllschacht 5, das Befestigen im Bereich des Beschickungsmauls 6 sowie das Positionieren des raumbeweglichen Teils 9 erfolgt durch Fernsteuerung von außerhalb des Kessels 3 durch eine hier nicht gezeigte Bedienungsperson. Der Reparatur- oder Erneuerungsvorgang des Feuerraum-Behandlungsgeräts 7 wird vor Ort durch eine hier nicht gezeigte Videokamera überwacht. Die abgeschlagenen und abgebrochenen Teile der Anbackungen und Auskleidungsbereiche werden durch den ohnehin vorhandenen unterseitigen Rost 4 des Kessels 3 abgeführt.
- Das Feuerraum-Behandlungsgerät 7 zur Reparatur oder Erneuerung der Auskleidung 1 umfaßt neben dem Befestigungsteil 8 für eine Feststellung des Feuerraum-Behandlungsgeräts im Bereich des Beschickungsmauls 6 des Feuerraums 2, sowie dem ausfahrbaren und ausklappbaren, raumbeweglichen Teil 9 zum Positionieren zumindest eines Werkzeuges an zu behandelnden, insbesondere schadhaften Stellen einer Auskleidung des Feuerraums auch eine Werkzeug-Aufnahme 10 am freien, nicht befestigten Ende des raumbeweglichen Teils des Feuerraum-Behandlungsgeräts für eine lösbare Befestigung zumindest eines Werkzeuges, insbesondere eines Preßlufthammers.
- Der Befestigungsteil 8 ist eine Stahlkonstruktion mit hydraulischen Feststellmitteln 11 in Form von vertikal ausfahrbaren Zylindern, die in einem ausgefahrenen Zustand das Feuerraum-Behandlungsgerät 7 im Bereich des Beschickungsmauls 6 des Feuerraums 2 feststellen, insbesondere verklemmen und/oder sogar formschlüssig arretieren. Im festgestellten Zustand erstreckt sich die Stahlkonstruktion horizontal derart, daß ein horizontaler Ausleger 12 bis zur Mitte 13 des Feuerraums 2 ausgefahren werden kann.
- Der raumbewegliche Teil 9 gemäß Figur 1 umfaßt einen hydraulisch betätigbaren, zweifach teleskopierbaren vertikalteil, welcher am freien Ende des Auslegers 12 über einen hydraulisch betätigbaren Drehkranz mit dem Ausleger 12 verbunden ist. Der raumbewegliche Teil 9 ist dort um 360° um die mittige Vertikalachse 14 des Feuerraums 2 drehbar. Am oberen Ende des zweifach teleskopierbaren Vertikalteils befindet sich ein hydraulisches Schwenkgelenk mit Anlenkung eines Schwenkarms, der zumindest um 90° aus der Vertikalen in die Horizontale geschwenkt werden kann. Die Anordnung ist hinsichtlich der Länge des Schwenkarms und hinsichtlich der maximalen Teleskop-Länge so getroffen, daß im wesentlichen jede mantelseitige Auskleidungsstelle mit der Spitze des vorgenannten Schwenkarms erreicht werden kann. Ein an der Spitze des Schwenkarms in der Werkzeug-Aufnahme 10 befestigter Preßlufthammer kann daher an gewünschten Stellen der Auskleidung 1 des Feuerraums positioniert und betrieben werden. Es versteht sich, daß der Preßlufthammer über eine hier nicht veranschaulichte Druckluftleitung mit der Bedieneinheit außerhalb des Kessels 3 verbunden ist und mit Druckluft versorgt wird. Zusammen mit der Druckluftleitung sind in einem Paket weitere Leitungen verlegt: elektrische Leitungen für einen Scheinwerfer und eine Videokamera, Steuerleitungen für die Hydraulikssteuerung für Zylinder und Drehkranz, sowie eine zusätzliche Druckluftleitung mit mantelseitigen Öffnungen in verschiedenen Abständen zum Kühlen, um Überhitzungsgefahr an Einzelteilen des Feuerraum-Behandlungsgeräts 7 im Innern des Kessels 3 zuverlässig auszuschließen.
- Außerhalb und im Bereich des Füllschachtes 5 befindet sich hier eine nicht veranschaulichte transportable Bedieneinheit für eine Bedienungsperson. Die Bedieneinheit hat eine Hilfsvorrichtung in Form eines Auslegers, durch die weitere Teile des Feuerraum-Behandlungsgeräts durch den Füllschacht 5 bis in den Bereich des Beschickungsmauls 6 und insbesondere auf den Beschickungstisch 15 abgesenkt werden kann. Die Bedieneinheit umfaßt einen elektrischen Anschluß für eine externe elektrische Versorgungsleitung, hydraulische und pneumatische Versorgungsaggregate, mechanische, elektrische und elektronische Steuereinrichtungen, Überwachungseinrichtungen und eine Bedienerkabine.
- Das in Figur 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Der raumbewegliche Teil 9 des Feuerraum-Bediengeräts 7 hat jedoch keinen teleskopierbaren Vertikalarm, sondern drei aneinander angelenkte Schwenkarme, deren vorderstes freies Ende die Werkzeug-Aufnahme 10 haltert und deren unterstes Ende mit dem Drehkranz des Auslegers 12 des Horizontalteils bzw. des Befestigungsteils 8 verbunden ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann ein in der Werkzeug-Aufnahme 10 angeordnetes Werkzeug an jeder gewünschten Stelle der Auskleidung 1 des Feuerraums 2 postitioniert werden. Es versteht sich, daß die einzelnen Längen der Schwenkarme so ausgeführt sind, daß auch die oberste Feuerraum-Höhe erreicht werden kann. Die Länge eines Schwenkarms kann zwischen dem halben bis nahezu dem gesamten Durchmesser des Feuerraumes 2 liegen.
Claims (16)
- Verfahren zur Reparatur oder Erneuerung einer Auskleidung (1) eines Feuerraums (2) eines Verbrennungsofens oder eines Kessels (3) einer Müllverbrennungsanlage, wobei der Feuerraum (2) einen Füllschacht (5) aufweist, der über ein Beschickungsmaul (6) mit dem Feuerraum verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:- Vorsehen eines von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels (3) bedienbaren Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) im Bereich des Verbrennungsofens oder Kessels (3), wobei das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) zumindest ein Werkzeug aufweist, und zwar insbesondere einen Preßlufthammer, eine Sandstrahleinrichtung und/oder eine Schleifeinrichtung- Abschlagen von Anbackungen an Wänden des Feuerraums und/oder Abbrechen von schadhaften Stellen der Auskleidung (1) mit dem Werkzeug des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7).- das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) wird durch den Füllschacht (5) des Verbrennungsofens oder Kessels eingebracht und im Bereich des Beschickungsmauls (6) befestigt.
- Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) durch eine Bedienungsperson bedient wird, wobei das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) ferner mit einem Rost (4) und einem seitlichen Füllschacht (5), der unterseitig über ein Beschickungsmaul (6) mit dem Feuerraum verbunden wird und
wobei die freiliegenden Flächen der Auskleidung sandgestrahlt und mit einer neuen Auskleidung versehen werden,
daß das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) während eines Verbrennungsbetriebs des Verbrennungsofens oder Kessels (3) bereit gestellt und unverzüglich nach Ende des Verbrennungsbetriebs des Verbrennungsofens oder Kessels durch den seitlichen Füllschacht (5) des Verbrennungsofens oder Kessels mittels einer Hilfsvorrichtung teilweise eingebracht und im Bereich des Beschickungsmauls (6) befestigt wird, und nach einer Befestigung mit dem Verbrennungsofen oder Kessel ein ausfahrbarer und/oder ausklappbarer, raumbeweglicher Teil (9) des Feuerraum-Behandlungsgeräts im Feuerraum (2) an zu behandelnden Stellen der Feuerraumwände, insbesondere an schadhaften Stellen der Auskleidung (1), positioniert wird, wobei das Einbringen in den Füllschacht (5), das Befestigen im Bereich des Beschickungsmauls (6), sowie das Positionieren des raumbeweglichen Teils (9) durch Fernsteuerung von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels (3) durch die Bedienungsperson erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reparatur- oder Erneuerungsvorgang des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) durch eine Videokamera beobachtet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abgeschlagenen und abgebrochenen Teile der Anbackungen und Auskleidungsbereiche durch den ohnehin vorhandenen unterseitigen Rost (4) des Verbrennungsofens oder Kessels (3) abgeführt werden. - Feuerraum (2) eines Verbrennungsofens oder Kessels (3) einer Müllverbrennungsanlage mit einem Füllschacht (5), der über ein Beschickungsmaul (6) mit dem Feuerraum (2) verbunden ist und mit einem Feuerraum-Behandlungsgerät (7), das im Bereich des Beschickungsmauls (6) befestigt ist, wobei das Feuerraum-Behandlungsgerät folgende Merkmale aufweist:- einen Befestigungsteil (8) mit Arretierungsbereichen zur Befestigung im Bereich eines Beschickungsmauls (6), der hydraulische Feststellmittel (11) in Form von Zylindern aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in ausgefahrenem Zustand das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) im Bereich des Beschickungsmauls (6) des Feuerraums (2) feststellen, insbesondere verklemmen und/oder formschlüssig arretieren,- einen räumlich beweglichen Teil (9) mit einem Werkzeug.
- Feuerraum nach Anspruch 5,
wobei als Werkzeug ein Presslufthammer vorgesehen ist. - Feuerraum nach Anspruch 5 oder 6,
wobei als Werkzeug eine Sandstrahleinrichtung vorgesehen ist. - Feuerraum nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei als Werkzeug eine Schleifeinrichtung vorgesehen ist. - Feuerraum (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
wobei der Befestigungsteil (8) einen ausfahrbaren Ausleger (12) besitzt, der bei einem festgestellten Befestigungsteil horizontal bis etwa zur Feuerraum-Mitte (13) ausgefahren werden kann. - Feuerraum (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
wobei der räumlich bewegliche Teil (9) einen zumindest zweigelenkigen Arm, insbesondere Teleskop-Arm, umfasst, der verschwenkbar und insbesondere auch in der Länge ausfahrbar ist, und bei einem befestigten Befestigungsteil (8) in einer drehgelenkigen Verbindung mit dem Feuerraummittigen Ende des Auslegers (12) vorzugsweise etwa um die mittige Vertikalachse (14) des Feuerraums (2) drehbar und verschwenkbar und vorzugsweise auch teleskopierbar ist. - Feuerraum (2) nach Anspruch 10,
wobei der Arm, insbesondere Teleskop-Arm, und der Ausleger (12) hydraulisch betätigbar sind. - Feuerraum (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
wobei im Bereich einer Werkzeugaufnahme (10) an einem freien, nicht befestigten Ende des räumlich beweglichen Teils (9) des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) eine Halterung für eine Videokamera und einen Scheinwerfer vorgesehen ist. - Feuerraum (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
wobei eine transportable Bedieneinheit des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) für eine Bedienungsperson vorgesehen ist, welche außerhalb des Feuerraums (2) im Bereich des Verbrennungsofens oder Kessels (3) bei einem Reparatur- oder Erneuerungsbetrieb des Feuerraums (2) stationär abgestellt wird. - Feuerraum (2) nach Anspruch 13,
wobei die Bedieneinheit des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) eine Hilfsvorrichtung besitzt, durch die der Rest des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) durch den Füllschacht (5) bis in den Bereich des Beschickungsmauls (6), vorzugsweise auf einen Beschickungstisch (15), abgesenkt werden kann. - Feuerraum (2) nach Anspruch 13 oder 14,
wobei die Bedieneinheit des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) einen elektrischen Anschluss für eine externe elektrische Versorgungsleitung sowie vorzugsweise hydraulische und pneumatische Versorgungsaggregate, mechanische, elektrische und elektronische Steuereinrichtungen, Überwachungseinrichtungen und eine Bedienerkabine besitzt, wobei Versorgungs- und Steuerleitungen vorzugsweise in einem Schlauchpaket gegebenenfalls bis hin zur Werkzeug-Aufnahme (10) verlegt sind. - Feuerraum (2) nach Anspruch 15,
wobei zum Kühlen zumindest von Teilen des Feuerraum-Behandlungsgeräts (7) eine Druckluftleitung von der Bedieneinheit bis zur Werkzeugaufnahme (10) verlegt ist.
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