DD255094A1 - Verfahren und vorrichtung zur abscheidung fester partikel aus industriellen abgasen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Drehströmungsentstauber zur Staubabscheidung aus industriellen Abgasen. Ziel der Erfindung ist es, die verfahrens- und vorrichtungstechnischen Vorteile der Drehströmungsentstauber zu nutzen, den spezifischen Energieverbrauch jedoch zu senken, und einen Abscheiderzu entwickeln, der den gestiegenen Anforderungen an den Reinheitsgrad der Abgase kleiner Emittenten, insbesondere kohlegefeuerte Dampferzeuger kleiner Leistung, bei vertretbarem Energieaufwand, geringem Platzbedarf, niedriger Investkosten und erhöhter Verschleißfestigkeit gerecht wird. Erfindungsgemäß wird dieseAufgabe dadurch gelöst, dass mittig im Abscheider eine gegenüber dem Gehäuse elektrisch isolierte Sprühelektrode angeordnet ist. Figur.{Mechanische Abscheider, Fliehkraftabscheider, Drehströmungsentstauber mit Sprühelektrode, Drehströmungsentstauber mit Staubabscheidung im elektrischen Hochspannungsfeld}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Drehströmungsentstauber zur Staubabscheidung aus industriellen Abgasen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Entstaubung von industriellen Abgasen mit Hilfe von Apparaten, in denen die Abgase in Rotation versetzt und die entstehenden Fliehkräfte zur Gas-Staub-Trennung genutzt werden, ist seit langem bekannter Stand der Technik und in der Literatur ausführlich beschrieben.

Dies trifft auch für den sogenannten Drehströmungsentstauber zu, bei dem der staubbeladene Gasstrom (Rohgas) mittig in ein zylindrisches Rohr geleitet und durch einen Dobbas kreissymmetrisch abgelenkt oder durch Leitschaufeln oder Drallelemente im Austritt des Rohgasrohres in einen Vordrall versetzt wird. Rotationsgleich, aber in der Grundrichtung dem Rohgasstrom entgegengesetzt, wird ein Sekundärluftstrom, der vorzugsweise aus dem Reingas entnommen wird, über tangential nach unten gerichtete Düsen oder über in den Einströmkanälen angeordnete Leitschaufeln in den Abscheider geblasen. Der dadurch in Wandnähe rotierende Sekundärluftstrom nimmt die aus dem Inneren des Rohgases durch Zentrifugalkräfte nach außen geschleuderten festen Partikel auf und transportiert diese nach unten. An der oberhalb des Sammelbunkers angeordneten Bunkerblende wird der Sekundäriuftstrom umgelenkt, wodurch die in ihm befindlichen festen Partikel infolge ihrer Trägheit aus dem Sekundärluftstrom abgeschieden werden und in den Sammelbunker gelangen. Der umgelenkte und von festen Partikeln gereinigte Sekundärluftstrom legt sich sodann um die rotierende Rohgassäule, gibt einen Teil seiner Rotationsenergie an diese ab und erhöht damit die Rotationsgeschwindigkeit des Rohgasstromes, bevor er mit demselben über den Reingaskanal den Abscheider verläßt.

Dieses Verfahren ermöglicht bedeutend höhere Abscheidegrade, insbesondere im Feinstkornbereich, als dies mit dem herkömmlichen Zyklon möglich ist.

Der Nachteil des Drehströmungsentstaubers besteht darin, daß die höheren Abscheideleistungen im Vergleich zum Zyklon einen erheblich höheren spezifischen Energieeinsatz erfordern. Weiterhin sind Zyklone bekannt, bei denen die durch die Rotation des Rohgases erzielten Fliehkräfte mittels eines im Zentrum des Abscheiders angeordneten elektrischen Feldes analog dem eines Elektroabscheiders unterstützt werden. Die in diesem elektrischen Feld aufgeladenen festen Partikel wandern dadurch an die auch als elektrischer Gegenpol fungierende Abscheiderwand und werden an dieser abgeschieden. Nachteilig bei diesen Abscheidern ist es, daß, bedingt durch das konische Unterteil des Zyklones und der damit verbundenen Annäherung der Sprühelektrode an das geerdete Potential, die mögliche Länge des elektrischen Feldes nur auf einen relativ kurzen Teil der Gesamtlänge des Abscheiders begrenzt bleibt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Verfahrens- und vorrichtungstechnischen Vorteile der Drehströmungsentstauber zu nutzen, den spezifischen Energieverbrauch jedoch zu senken, und einen Abscheider zu entwickeln, der den gestiegenen Anforderungen an den Reinheitsgrad der Abgase kleiner Emittenten, insbesondere kohlegefeuerter Dampferzeuger kleiner Leistung, bei vertretbarem Energieaufwand, geringem Platzbedarf, niedrigerer Investkosten und erhöhter Verschleißfestigkeit gerecht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Vorteile des Drehströmungsentstaubers mit denen des Elektroabscheiders in sich vereinigt und bei geringerem spezifischen Energieeinsatz hohe Abscheideleistungen und lange Standzeiten erreicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mittig imAbscheider eine gegenüber dem Gehäuse elektrisch isolierte Sprühelektrode angeordnet ist. Durch Anlegen einer Hochspannung an diese Sprühelektrode entsteht zwischen dieser und der geerdeten Wand des Drehströmungsabscheiders ein elektrisches Feld mit Koronaentladung. Da sich die Sprühelektrode im Zentrum des rotierenden Rohgasstromes befindet, werden die in dieser Strömung befindlichen festen Partikel elektrisch aufgeladen und damit die in der rotierenden Strömung auf diese festen Partikel wirkenden Fliehkräfte unterstützt, so daß diese in Richtung Abscheiderwand wandern. Der an der Abscheiderwand in gleicher Drehrichtung, jedoch von oben nach unten rotierende Sekundärgasstrom nimmt diese festen Partikel auf und transportiert sie nach unten in Richtung Sammelbunker. Bei der scharfen Umlenkung des Sekundärgasstromes über dem Sammelbunker werden unter Ausnutzung des Beharrungsvermögens die festen Partikel aus dem Sekundärgasstrom ausgeschleust und fallen in den Sammelbunker. Die bei dieser Trennung trotzdem wieder mitgerissenen festen Partikel durchwandern in dem sich um den rotierenden Rohgasstrom legenden und dessen Rotationsgeschwindigkeit erhöhenden Sekundärgasstrom nochmals das elektrische Feld, werden nochmals aufgeladen und können auf die gleiche Weise abgeschieden werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Drehströmungsentstauber mit mittig angeordneter Sprühelektrode im Schnitt.

In dem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse 1 des Drehströmungsabscheiders 2 ist mittig, über einen Hochspannungsisolator 3 abgetragen, eine in sich steife, im unteren Teil mit Sprühelementen 4, beispielsweise mit Blechstreifen besetzte und im oberen Teil mittels eines zylindrischen Isolierrohres 5 zum Gehäuse 1 elektrisch isolierte Sprühelektrode 6 angeordnet. Zum Zwecke der Abrejnigung wird die Sprühelektrode 6 beispielsweise über einen Hubisolator mit einem Hubgetriebe verbunden, welches durch Anheben und Fallenlassen die Sprühelektrode 6 abreinigt. Im oberen Teil des Gehäuses 1 ist tangential die Reingasleitung 7 angebracht. Unterhalb des Reingasaustrittes 8 befindet sich eine nach unten offene und mit einem Schaufelkranz 9 versehene Ringleitung 10 für die Sekundärluft 11.

Der mit festen Partikeln beladene Rohgasstrom 12 wird über die Rohgasleitung 13, in deren Austrittsöffnung Meine Dralleinrichtung 15 angeordnet ist, dem Drehströmungsentstauber 2 zugeführt. Durch diese Dralleinrichtung 15 wird der Rohgasstrom 12 mit einem Vordrall versehen. Die Sekundärluft 11 wird mit Hilfe eines Gebläses vorzugsweise aus dem Reingas 16 entnommen, über die Ringleitung 10 und den Schaufeikranz 9 dem Abscheider zugeführt.

Dieser Sekundärluftstrom 11 strömt in dergleichen Drallrichtung wie der Rohgasstrom 12, jedoch in unmittelbarer Nähe der Gehäusewand in Richtung Sammelbunker und wird in Höhe der Dralleinrichtung 15 der Rohgasleitung 13 mit Hilfe der an der Rohgasleitung 13 befestigte Bunkerblende 17 scharf umgelenkt, legt sich um den Rohgasstrom 12 und strömt mit diesem in Richtung Reingasaustrittsöffnung 8, wobei erden Drall des Rohgasstromes 12 verstärkt. Je nach Stärke des Dralls des Rohgasstromes 12 werden die festen Partikel bis zu einer für die jeweilige Drallgeschwindigkeit typischen Partikelgrößenach außen geschleudert, vom Sekundärluftstrom 11 aufgenommen und nach unten in den Bunker befördert.

Mit Hilfe der an der Sprühelektrode 6 anliegenden Hochspannung 18 werden die Partikel aufgeladen und erhalten im zwischen Gehäuse 1 und Sprühelektrode 6 aufgebauten Hochspannungsfeld eine zusätzliche Kraft nach außen. Damit ist es möglich, auch feinste Partikel abzuscheiden. Feste Partikel, die bei der Umlenkung des Sekundärluftstromes 11 wieder mitgerissen werden, gelangen nochmals in das elektrische Feld und haben dadurch eine mehrfache Chance, abgeschieden zu werden.

Mit diesem Verfahren kann bei gleichem Abscheidegrad der Drall verringert beziehungsweise bei gleichem Drall eine höhere Abscheideleistung erreicht und damit der spezifische Energieverbrauch gesenkt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Abscheidung von in industriellen Abgasen enthaltenen Partikeln mittels Drehströmungsentstauber, bei dem dem im Zentrum des Abscheiders rotierenden Rohgasstrom drehrichtungsgleich, jedoch in entgegengesetzter Strömungsrichtung, ein an der Innenwand des Abscheiders in Richtung Sammelbunker strömender Sekundärluftstrom eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rohgasstrom (12) und im Sekundärluftstrom (11) wirkenden Fliehkräfte mit Hilfe eines im Drehströmungsabscheider (2) zwischen einer mittig angeordneten Sprühelektrode (6) und dem Gehäuse (1) des Drehströmungsabscheiders (2) aufgebauten elektrischen Feldes unterstützt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte Sekundärluftstrom (11) nach der Umleitung gemeinsam mit dem Rohgasstrom (13) in Richtung Reingasaustritt (8) strömt und dabei nochmals das elektrische Feld passiert, wobei die bei der Umlenkung mitgerissenen Partikel nochmals aufgeladen in Richtung Gehäuse (1) des Drehströmungsabscheiders (2) wandern und von dem in Richtung Bunker strömenden Sekundärluftstrom (11) aufgenommen werden

3. Vorrichtung zur Abscheidung von in industriellen Abgasen enhaitenen festen Partikeln mittels Drehströmungsentstauber, bei dem im Zentrum des Abscheiders rotierenden Rohgasstrom drehrichtungsgleich, jedoch in entgegengesetzter Strömungsrichtung ein an der Innenwand des Abscheiders in Richtung Sammelbunker strömender Sekundärluftstrom zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittig im Drehströmungsabscheider (2) eine an Hochspannung (18) anliegende, über einen Hochspannungsisolator (3) abgetragene und mit Sprühelementen (4) besetzte Sprühelektrode (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektrode (6) mittels vertikal eingeleiteter Abreinigungsimpulse abgereinigt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektrode (6) im Bereich der Abstandsverringerungen zum Abscheidergehäuse (1), zu der Ringleitung (10) für den Sekundärgasstrom (11), in der Durchführung durch das Abscheidergehäuse und/oder den Düsen mittels eines rohrförmigen Isolators (5) bis zum Beginn des Sprühfeldes elektrisch isoliert ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung