WO2001069133A1 - Verfahren und vorrichtung zur reparatur einer auskleidung eines feuerraums - Google Patents

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WO2001069133A1
WO2001069133A1 PCT/DE2001/001038 DE0101038W WO0169133A1 WO 2001069133 A1 WO2001069133 A1 WO 2001069133A1 DE 0101038 W DE0101038 W DE 0101038W WO 0169133 A1 WO0169133 A1 WO 0169133A1
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furnace
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Wolfgang Schmid
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TISKA Technische Instandsetzung Service GmbH fuer Kraftwerke
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings ; Increasing the durability of linings; Breaking away linings
    • F27D1/1694—Breaking away the lining or removing parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F27D21/02—Observation or illuminating devices
    • F27D2021/026—Observation or illuminating devices using a video installation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for repairing or renewing a lining of a combustion chamber of a combustion furnace or boiler, in particular a waste incineration plant, with grate on the underside and a filling shaft on the side, which is connected to the combustion chamber on the underside via a charging mouth, at which caking occurs the firebox walls are chipped off and / or damaged areas of the lining are broken off, and the exposed areas of the lining are sandblasted and provided with a new lining.
  • Boilers of waste incineration plants are often designed as vertical draft boilers, with the combustion chamber reaching a height of approx. 10m to 15m vertically.
  • the lower part of the fire chamber, which faces the fire, is lined with a refractory ceramic mass.
  • Such linings are subject to wear and will usually be repaired once a year. In addition, sticking fly ash particles can cause caking on the firebox walls, which can impair the operation of the boiler. In the case of revisions, such links are first knocked off. Then a scaffold is set up in the firebox. The damaged areas of the lining are then broken off manually or with pneumatic hammers. After this work, the exposed surfaces of the lining and the boiler are sandblasted. Finally, the tube walls of the boiler are examined, damaged pins intended to hold the lining are cut off and new pins are welded on. Then the lining is repaired or renewed and the scaffolding disassembled. Such a repair of a firebox is very expensive.
  • the invention at least knocks off the hooks and / or breaks off the damaged areas of the
  • the downtime of the system is particularly short if the combustion chamber treatment device is already available during a combustion operation of the incinerator or boiler and inserted immediately after the combustion operation of the incinerator or boiler through the side filling shaft of the incinerator or boiler and fastened in the area of the loading mouth becomes.
  • an extendable or fold-out, movable part of the furnace treatment device can be treated in the furnace Positions of the combustion chamber walls. The operator places them in the filling shaft, fastens them in the area of the loading mouth and positions the movable part by remote control from outside the incinerator or boiler.
  • Reliable revision operations are made possible by on-site monitoring of the repair or renewal process using a video camera.
  • the chipped and broken off parts of the caking and lining areas can be removed through the already existing underside grate of the incinerator or boiler, so that the rubble does not have to be removed separately.
  • a furnace treatment device which has the following features: a fastening part for fixing the furnace treatment device in the region of a loading mouth (6) of the furnace,
  • the fastening part preferably has hydraulic locking means which, in an extended state, fix the firebox treatment device in the area of the loading mouth of the firebox, in particular jamming and / or locking it in a form-fitting manner.
  • the fastening part can also have an extendable arm which can be extended into the combustion chamber when the fastening part is ascertained.
  • the boom and / or the fastening part can also be anchored in secondary air nozzles in the area of the combustion chamber. This results in a particularly good stability of the device according to the invention.
  • the spatially movable part of the combustion chamber treatment device comprises a spatially movable arm, an at least two-articulated arm, in particular a telescopic arm, which can be pivoted and can be extended in length.
  • the arm can also be rotatable, pivotable and telescopic in the area of the fastening part fastened in the loading mouth in a swivel connection with the end of the arm parallel to the vertical axis of the combustion chamber.
  • the swivel joint can be realized with a stable slewing ring.
  • the rotating, swiveling and, if necessary, telescoping takes place in the combustion chamber by means of a controlled power drive.
  • the telescopic arm and the boom can be operated hydraulically.
  • a holder for a video camera and a headlight can also be located in the area of the tool holder on the free, unattached end of the movable part of the furnace treatment device.
  • the aforesaid furnace treatment device is provided with a transportable operating unit for an operator, which is parked outside in the area of the incinerator or boiler during a repair or renewal operation of the furnace.
  • the operating unit expediently has an auxiliary device, preferably an extension arm, through which the rest of the furnace treatment device can be lowered through the filling shaft of a combustion furnace or boiler into the area of the loading mouth, preferably onto a loading table.
  • an auxiliary device preferably an extension arm
  • 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 devices and an operator's cabin, supply and control lines preferably being laid in a hose package, possibly up to the tool holder are.
  • a compressed air line is laid from the operating unit to the tool holder for cooling, if necessary, or expediently, of at least part of the combustion chamber treatment device.
  • An aforementioned arrangement of a combustion chamber treatment device with an operating 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, the control unit being arranged in the area outside the boiler and the rest of the combustion chamber treatment device inside the boiler is and wherein supply lines and control lines are laid between the control unit and tool holder and wherein the control unit is connected to an external electrical supply line.
  • combustion chamber treatment device for example in the form of a combustion chamber gripping arm in addition to an external control unit, practically all of the repair work mentioned at the beginning can be largely automated.
  • the combustion chamber gripper arm is inserted through a filling funnel in the filling shaft and fixed on the loading table or the addition table of the fuel. After extending a With a horizontal boom in the middle of the firebox, a vertical part of the gripper arm is set up with the appropriate tools. In this way, caking can be removed and damaged areas can be broken off and sandblasted.
  • a basket for transporting people the tube walls of the boiler can be examined, further repair work can be carried out and a new lining can be attached.
  • the firebox gripper arm and the operating unit are connected to one another when they are not in use and in particular for transport from site to site.
  • the firebox gripper arm can also be in a compact transport position, in which moving parts are retracted and swung in.
  • the firebox gripper arm and the control unit can be transported by a waste crane to the refuse hopper and connected there electrically. Then the firebox gripper arm is separated from the control unit and lowered by the auxiliary device in the form of an attached extension arm of the control unit through the feed chute onto the loading table or onto the addition table. The firebox grab arm is aligned and fixed there. Then the gripper arm is extended and equipped with the tools.
  • the firebox gripping arm is divided into two parts, viewed geometrically, namely a horizontal part, which is designed as a fastening part with an extendable horizontal arm, and a vertical part, which is designed as a movable part.
  • the horizontal part is designed as a steel structure, which is preferably equipped with hydraulic cylinders so that the firebox gripper arm can be attached to the "loading" of the furnace or boiler can be fixed against occurring loads.
  • the horizontal part also includes a boom on which the vertical part is mounted and which can be extended to approximately the middle of the firebox.
  • the vertical part is a preferably hydraulically actuated at least two-articulated arm, which can also be extended in length, so that it can be reached at all points in the combustion chamber.
  • At the extreme end of the arm there is at least one tool holder as well as a holder for a video camera and a headlight so that operation can be carried out from outside the boiler.
  • a compressed air line is also integrated in order to provide any cooling air and compressed air working energy that may be required.
  • a slewing ring is provided for fastening and for connection to the horizontal part.
  • the control unit can also include an operator cabin from which the firebox gripper arm can be remotely controlled.
  • Supply units such as a hydraulic tank, a hydraulic pump and control devices such as hydraulic proportional valves are also housed in the control unit.
  • the firing arm is supplied by a hose package. There is a screen in the operator's cab on which the images from the video camera can be transmitted.
  • the working speed can be increased significantly because a machine exerts greater forces than a human. This particularly affects demolition work.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a boiler of a waste incineration plant with an inserted fire chamber gripper arm
  • FIG. 2 shows a vertical section through a boiler of another waste incineration plant with an inserted fire chamber gripper arm.
  • a boiler 3 of a waste incineration plant composed of an incinerator and a heat exchanger (not shown here), comprises a combustion chamber 2 with an inner casing-side lining 1 and with a grate 4 on the underside as well as a lateral filling shaft 5, which is connected on the side via a loading table 15 and a loading mouth 6 to the combustion chamber 2.
  • caking on the firebox walls is usually chipped off and damaged areas of the lining 1 are broken off with a jackhammer, and the exposed surfaces of the lining 1 are sandblasted and provided with a new lining.
  • At least the caking off and the damaged areas of the lining 1 are broken off by a furnace treatment device 7, which is operated by an operator from outside the boiler 3.
  • the combustion chamber treatment device 7 can also be used as a mobile support for a platform from which workers carry out work on the interior of the combustion chamber.
  • the combustion chamber treatment device 7 is provided during a firing operation of the boiler 3 and, after the firing operation of the boiler has ended, is partially introduced through the side filling shaft 5 of the boiler by means of an auxiliary device and fastened in the area of the loading mouth 6, in particular on a loading table 15. After fastening in the boiler, an extendable and foldable, space-movable part 9 of the combustion chamber treatment device 7 is positioned in the combustion chamber 2 at locations on the combustion chamber walls to be treated and in particular at damaged locations on the lining 1. Both the movable part 9 and the fastening part 8 can additionally be supported in the interior of the boiler 3 by supports, not shown here, in secondary air nozzles 16.
  • the introduction of the combustion chamber treatment device 7 into the filling shaft 5, the fastening in the area of the loading mouth 6 and the positioning of the movable part 9 is carried out by remote control from outside the boiler 3 by an operator, not shown here.
  • the repair or repair Renewal process of the furnace treatment device 7 is monitored on site by a video camera, not shown here.
  • the chipped and broken off parts of the caking and lining areas are removed through the already existing underside grating 4 of the boiler 3.
  • the combustion chamber treatment device 7 for repairing or renewing the lining 1 comprises, in addition to the fastening part 8 for fixing the combustion chamber treatment device in the area of the loading mouth 6 of the combustion chamber 2, and the extendable and foldable, space-moving part 9 for positioning at least one tool to be treated, in particular damaged areas of a lining of the combustion chamber, also a tool holder 10 at the free, unfastened end of the movable part of the combustion chamber treatment device for detachable fastening of at least one tool, in particular a pneumatic hammer.
  • the fastening part 8 is a steel structure with hydraulic locking means 11 in the form of cylinders which can be extended vertically and which, in an extended state, fix the firebox treatment device 7 in the area of the loading mouth 6 of the firebox 2, in particular jam and / or even lock it in a form-fitting manner.
  • the steel structure In the ascertained state, the steel structure extends horizontally in such a way that a horizontal arm 12 can be extended to the center 13 of the combustion chamber 2.
  • the movable part 9 comprises a hydraulically operated, double telescopic vertical part, which is connected to the boom 12 at the free end of the boom 12 via a hydraulically operated turntable.
  • the movable part 9 can be rotated there by 360 ° about the central vertical axis 14 of the combustion chamber 2.
  • At the upper end of the double telescopic vertical part there is a hydraulic swivel joint with articulation of a swivel arm that extends at least 90 ° from the vertical to the horizontal can be pivoted.
  • the arrangement is such that essentially every jacket-side lining point can be reached with the tip of the aforementioned swivel arm.
  • Swing arm in the tool holder 10 attached pneumatic hammer can therefore be positioned and operated at desired locations on the lining 1 of the combustion chamber.
  • the pneumatic hammer is connected to the control unit outside the boiler 3 via a compressed air line not shown here and is supplied with compressed air. Together with the compressed air line, additional lines are laid in a package: electrical lines for a headlight and a video camera, control lines for the hydraulic control for the cylinder and slewing ring, as well as an additional compressed air line with jacket-side openings at different intervals for cooling to avoid overheating on individual parts of the Reliably exclude combustion chamber treatment device 7 inside the boiler 3.
  • the operating unit has an auxiliary device in the form of a cantilever, through which further parts of the furnace treatment device can be lowered through the filling shaft 5 into the area of the loading mouth 6 and in particular onto the loading table 15.
  • the control 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's cabin.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 essentially corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the movable part 9 of the firebox operating device 7 does not have a telescopic vertical arm, but three pivot arms articulated to one another, the foremost free end of which holds the tool holder 10 and the lower end of which is connected to the slewing ring of the boom 12 of the horizontal part or of the fastening part 8.
  • a tool arranged in the tool holder 10 can be positioned at any desired location on the lining 1 of the combustion chamber 2.
  • the individual lengths of the swivel arms are designed in such a way that the uppermost combustion chamber height can also be reached.
  • the length of a swivel arm can be between half to almost the entire diameter of the combustion chamber 2.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Reparatur oder Erneuerung einer Auskleidung (1) eines Feuerraums (2) einer Müllverbrennungsanlage erfolgt das Abschlagen der Anbackungen und/oder das Abbrechen der schadhaften Stellen der Auskleidung (1) durch ein Feuerraum-Behandlungsgerät (7), welches von ausserhalb des Verbrennungsofens oder Kessels (3) durch eine Bedienungsperson bedient wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur einer Auskleidung eines Feuerraums
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 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 Beschik- kungsmaul 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.
Kessel von Müllverbrennungsanlagen sind häufig als Vertikal- zugkessel ausgebildet, wobei der Feuerraum vertikal eine Höhe von ca. 10m bis 15m erreicht. Der untere Teil des Feuerrau- mes, 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 Anbak- kungen 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 Anbak- kungen 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 Revisi- onsarbeiten 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 Verbrennungs- betriebs 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 Be- festigung mit dem Verbrennungsofen oder Kessel kann ein aus- fahrbahrer 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 Be- schickungsmauls sowie das Positionieren des raumbeweglichen Teils durch Fernsteuerung erfolgt von außerhalb des Verbren- nungsofens 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 abtranspor- tiert 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 behandeln- den 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, ei- ner Schleifeinrichtung und/oder einer Schweißeinrichtung.
Der Befestigungsteil hat vorzugsweise hydraulische Feststellmittel, die in einem ausgefahrenen Zustand das Feuerraum- Behandlungsgerät im Bereich des Beschickungsmauls des Feuer- raums 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 Be- reich des Feuerraums verankert werden. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Stabilität des der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Der raumbewegliche Teil des Feuerraum-Behandlungsgeräts um- faßt 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 vor- teilhafter Weiterbildung der Erfindung mit einer transportablen 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 Füll- schacht eines Verbrennungsofens oder Kessels bis in den Bereich des Beschickungsmauls, vorzugsweise auf einen Beschik- kungstisch, 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 Ver- sorgungs- und Steuerleitungen vorzugsweise in einem Schlauchpaket gegebenenfalls bis hin zur Werkzeug-Aufnähme 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 In- standssetzungsarbeiten 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 ei- nes 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 sand- gestrahlt 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 Nicht- benutzung und insbesondere für einen Transport von Einsatz- stelle zu Einsatzstelle auseinandernehmbar miteinander verbunden. Beim Transport kann sich der Feuerraum-Greifarm auch in einer kompakten Transportstellung befinden, in der beweg- liehe 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 Feu- erraum-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 Ver- brennungsofens 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 Schlauchpa- ket . 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 Gerüst- stütze 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 mö- glichen Eintritt in den Feuerraum 10h 0h Abstampfen von Anbackungen lh 0,5h
Aufbau Gerüst bzw. Rüstzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10h lh
Abbruch keramische Auskleidung 20h 10h
Sandstrahlarbeiten 8h 8h Schleif- und Schweißarbeiten 8h 8h
Aufbringung neue Auskleidung 10h 10h
Abbau Gerüst bzw. Demontage Vorrichtung 10h lh
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 Ausführungs- beispiele 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 Feu- erraum-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 in- neren mantelseitigen Auskleidung 1 und mit einem unterseitigen Rost 4 sowie einen seitlichem Füllschacht 5, der unter- seitig über einen Beschickungstisch 15 und ein Beschickungs- maul 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 ausklappba- rer, 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 Füll- schacht 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 Er- neuerungsvorgang 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 un- terseitigen 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 Be- reich 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 befe- stigten Ende des raumbeweglichen Teils des Feuerraum-Behandlungsgeräts für eine lösbare Befestigung zumindest eines Werkzeuges, insbesondere eines Preßlufthammers.
Der Befestigungsteil 8 ist eine Stahlkonstruktion mit hydrau- lischen 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 er- streckt 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 hydrau- lisch 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 mitti- ge 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 mantelsei- tige Auskleidungsstelle mit der Spitze des vorgenannten Schwenkarms erreicht werden kann. Ein an der Spitze des
Schwenkarms in der Werkzeug-Aufnähme 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 veranschau- lichte 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 Hydrauliks- Steuerung 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 ent- spricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Der raumbewegliche Teil 9 des Feuerraum-Bediengeräts 7 hat jedoch keinen teleskopierbaren Vertikalarm, sondern drei an- einander 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 Ausfüh- rungsbeispiel 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

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reparatur oder Erneuerung einer Auskleidung
(1) eines Feuerraums (2) eines Verbrennungsofens oder ei- nes Kessels (3) insbesondere einer Müllverbrennungsanlage, das 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) .
2. 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 Be- schickungsmaul (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 ausfahrbahrer 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 Be- reich des Beschickungsmauls (6) , sowie das Positionieren des raumbeweglichen Teils (9) durch Fernsteuerung von außerhalb des Verbrennungsofens oder Kessels (3) durch die Bedienungsperson erfolgt .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reparatur- oder Erneuerungsvorgang des Feuerraum- Behandlungsgeräts (7) durch eine Videokamera beobachtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die abgeschlagenen und abgebrochenen Teile der Anbak- kungen und Auskleidungsbereiche durch den ohnehin vorhan- denen unterseitigen Rost (4) des Verbrennungsofens oder Kessels (3) abgeführt werden.
5. Feuerraum-Behandlungsgerät , das die folgenden Merkmale aufweist : - einen Befestigungsteil (8) , der Arretierungsbereiche aufweist, die im Bereich eines Beschickungsmauls (6) und/oder von Sekundärluftdüsen eines Feuerraums (2) befestigbar sind,
- einen räumlich beweglichen Teil (9) mit einem Werk- zeuge, zwar insbesondere mit einem Preßlufthammer, mit einer Sandstrahleinrichtung und/oder mit einer Schleifeinrichtung .
6. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil (8) vorzugsweise hydraulische Feststellmittel (11) besitzt, die in einem ausgefahrenen Zustand das Feuerraum-Behandlungsgerät (7) im Bereich des Beschickungsmauls (6) des Feuerraums (2) feststellen, insbesondere verklemmen und/oder formschlüssig arretieren.
7. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil (8) einen ausfahrbaren Ausleger (12) besitzt, der bei einem festgestellten Befestigungs- teil horizontal bis etwa zur Feuerraum-Mitte (13) ausgefahren werden kann.
8. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der raumbewegliche Teil (8) 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 Feuerraum-mitti- gen Ende des Auslegers (12) vorzugsweise etwa um die mittige Vertikalachse (14) des Feuerraums (2) drehbar und verschwenkbar und vorzugsweise auch teleskopierbar ist.
9. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm, insbesondere Teleskop-Arm, und der Ausleger (12) hydraulisch betätigbar sind.
10. Feuerraum-Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Werkzeugaufnahme (10) am freien, nicht befestigten Ende des raumbeweglichen Teils (9) des Feuerraum-Behandlungsgeräts eine Halterung für eine Videokame- ra und einen Scheinwerfer vorgesehen ist.
11. Feuerraum-Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine transportable Bedieneinheit für eine Bedienungs- person vorgesehen ist, welche außerhalb im Bereich des Verbrennungsofens oder Kessels (3) bei einem Reparaturoder Erneuerungsbetrieb des Feuerraums (2) stationär abgestellt wird.
12. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit eine Hilfsvorrichtung besitzt, durch die der Rest des Feuerraum-Behandlungsgeräts durch den Füllschacht (5) bis in den Bereich des Beschickungs- mauls (6) , vorzugsweise auf einen Beschickungstisch (15) , abgesenkt werden kann.
13. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit 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.
14. Feuerraum-Behandlungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kühlen zumindest von Teilen des Feuerraum- Behandlungsgeräts eine Druckluftleitung von der Bedieneinheit bis zur Werkzeugaufnahme (10) verlegt ist.
15. Anordnung eines Feuerraum-Behandlungsgeräts mit Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 14 zusammen mit einem Feuerraum (2) insbesondere einer Müllverbrennungsanlage .
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