In Heizwerken mit einer Leistung von bis zu 25 MWth ist eine kostengünstige und kompakte Methode zur Gewinnung der Energie aus dem heißen Abluftgas die Verwendung eines Rauchrohr-Kessels. Wie der Name schon vermuten lässt, wird der Abluftstrom in einem Rauchrohrkessel durch Rohre geleitet, die von einer Wasserschicht umgeben sind, die die Rauchrohre kühlt. Die Kessel werden normalerweise vertikal montiert und verfügen in der Regel über drei Rohrabschnitte mit zwischen 300 und 800 Rohren im Inneren des Kessels, wobei der Bereich zwischen dem Mittelpunkt und den äußeren Teilen heiss ist und der Bereich zwischen den Rohren kalt ist.

Die Online-Reinigung von Rauchrohr-Kesseln ist eine Herausforderung und muss zudem mit manueller Reinigung kombiniert werden. Traditionelle Reinigungsmethoden umfassen das Aufblasen von Druckluft von oben des Kessels sowie die manuelle Reinigung jeder einzelnen Röhre. Für die manuelle Reinigung muss der Kessel außer Betrieb genommen werden, und normalerweise wird ein Ölkessel eingesetzt, um den Produktionsverlust auszugleichen. Die manuelle Reinigung ist eine gefährliche Arbeit, die bis zu einem Tag dauern und sowohl Arbeitszeit als auch Ölnutzung kosten kann.

Am häufigsten beginnt die Verstopfung eines Rauchrohr-Kessels in der unteren Drehkammer, wo keine automatische Reinigung stattfindet und wo die von oben kommende Druckluft nicht ankommt. Der Verstopfungsprozess umfasst die Ablagerung sogenannter “Beard”-Verstopfungen am Einlass der Rauchrohre. Wenn die Beards wachsen, werden sie in die Rohre eingedrückt und verstopfen schließlich die Rohre. Da jeder Rauchrohrquerschnitt 0,5 % des Wärmeübertragungsbereichs des Durchlasses ausmacht, wird die Wärmeübertragung schnell beeinträchtigt, was zu Verlusten an der thermischen Effizienz führt. Mit Hilfe von Langstrecken-Infraschall werden die Rauchrohre im unteren Bereich geöffnet, wodurch diese Verluste vermieden und die Zeit zwischen manuellen Reinigungsarbeiten verlängert wird.

Abb. 1. Vertikaler Zwei-Pass-Rauchrohr-Kessel mit oberen Rauchrohren (oben) und Verunreinigungseinheiten in der unteren Drehkammer (unten)

Ein Standard-Infraschallreiniger

Heat Management Es wurde für diesen Zweck ein Standard-Infraschallreiniger entwickelt, der kein vollständiges akustisches Modell benötigt und für jede Installation ein generisches Design hat. Das Ergebnis ist die kostengünstige Bereitstellung eines leistungsstarken Infraschallreinigers für alle Rauchrohrkessel. Der Infraschallreiniger wird mit einem 24-V-DC-Magnetventil betrieben und arbeitet mit Druckluft (6–8 bar), alle vier Minuten für zwei Sekunden, und ein Schallpegel-Sensor gibt die akustische Leistung des Infraschallreinigers zwischen 25 und 40 kPa an. Der Luftverbrauch beträgt je nach Größe (MWth) des Kessels zwischen 6 und 9 Nm³/h. Ein Pufferspeicher mit 500 Litern muss in der Nähe des Infraschallsystems installiert werden.

Referenzen aus früheren Installationen

Heat Management Es gibt zahlreiche Referenzen und Fallstudien zu diesem Kesseltyp. Typische Ergebnisse aus diesen Referenzen sind eine verringerte Anzahl von Stopps bei manueller Reinigung, eine verringerte durchschnittliche Belastung des Rauchgas-Ventils und eine verringerte durchschnittliche Temperatur des Rauchgasauslasses.

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Allgemeine Installation des Infraschall-Reinigers