DD274364A1

DD274364A1 - PROCESS AND DEVICE FOR PRE-CHARGING AND / OR DEPOSITING SOLID AND / OR LIQUID PARTICULARS FROM FLUID GASES IN THE DIFFUSER AND / OR CONFUSER OF ELECTRIC EXCAVATORS

Info

Publication number: DD274364A1
Application number: DD31833288A
Authority: DD
Inventors: Kristian Schroeter; Guenter Mueller; Malies May; Holger Foedisch
Original assignee: Entstaubungs Und Industrieanla
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1989-12-20
Also published as: DD274364B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhoehung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen und/oder fluessigen Partikeln beladen sind. Ziel der Erfindung ist es, durch bessere Ausnutzung des umbauten Raumes die vorstehenden Nachteile zu beseitigen und die Abscheideleistung zu erhoehen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Maengel zu beseitigen und eine wirksame Nutzung der Vorteile einer zusaetzlichen Aufladung und Abscheidung der festen und/oder fluessigen Partikel im Diffusor und im Konfusor von Elektroabscheidern zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass an das im Diffusor zwischen den geerdeten Lochblechen installierte Spruehsystem negative oder positive Hochspannung angelegt wird. Die zu verwendente Polaritaet richtet sich dabei insbesondere nach den vorliegenden Staub-Gas-Eigenschaften. Die Staubteilchen werden aufgeladen und teilweise bereits im Diffusor elektrisch abgeschieden. Der Rest des Staubes gelangt mit der entsprechenden Ladung in die konventionellen, mit negativer Hochspannung arbeitenden Abscheiderfelder.The invention relates to a method and a device for increasing the separation efficiency of electrostatic precipitators for the purification of industrial waste gases, which are loaded with solid and / or liquid particles. The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages by better utilization of the enclosed space and to increase the separation efficiency. The object of the invention is to eliminate the described defects and to enable effective utilization of the advantages of additional charging and separation of the solid and / or liquid particles in the diffuser and in the confuser of electrostatic precipitators. According to the invention, the object is achieved by applying negative or positive high voltage to the spraying system installed in the diffuser between the grounded perforated plates. The polarity to be used depends in particular on the present dust-gas properties. The dust particles are charged and partly already electrically deposited in the diffuser. The remainder of the dust, with the corresponding charge, enters the conventional separator fields operating at negative high voltage.

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladen sind.The invention relates to a method and a device for increasing the separation efficiency of electrostatic precipitators for the purification of industrial waste gases, which are loaded with solid and / or liquid particles.

Characteristic of the known technical solutions

Konventionelle Plattenelektroabscheider bestehen aus in einem Gehäuse angeordneten parallelen Niederschlagselektrodenreihen mit dazwischen angeordneten Sprühelektroden sowie deren Abreinigungsvorrichtungen.Conventional Plattenelektroabscheider consist of arranged in a housing parallel collecting electrode rows with spray electrodes arranged therebetween and their Abreinigungsvorrichtungen.

In dem dem Gehäuse vorgeschalteten Diffusor sind zur gleichmäßigen Verteilung des Gasstromes üb6r den gesamten Querschnitt Gasverteilungsbleche in Form von einfachen Lochblechen oder Klappenlochbiechen angeordnet.In the housing upstream of the diffuser gas distribution plates in the form of simple perforated plates or Klappenlochbiechen are arranged for the uniform distribution of the gas flow over the entire cross section.

Über einen dem Gehäuse nachgeschalteten Konfusor der in der Regel ohne Einbauten ausgeführt wird, wird der gereinigte Gasstrom wieder auf den Gaskanalquerschnitt verengt jnd abgeleitet Die für die Aufladung der Staubteilchen erforderliche Ladungsträgererzeugung erfolgt in industriellen Elektroabscheidern durch an den Sprühelektroden anliegende Hochspannung negativer Polarität.About a downstream of the housing Konfusor which is usually performed without internals, the purified gas stream is again narrowed to the gas channel cross-section and derived The required for the charging of the dust particles carrier generation takes place in industrial electrostatic precipitators by voltage applied to the discharge electrodes high voltage negative polarity.

Im DD-WP 234802 sowie in den JP-PS 60-166051 und 60- 33841 werden Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die den vom Diffusor und Konfusor umschlossenen Raum zusätzlich zur Aufladung und Abscheidung des Staubes nutzen.In DD-WP 234802 and in JP-PS 60-166051 and 60-33841 methods and devices are described, which use the space enclosed by the diffuser and Konfusor in addition to the charging and deposition of the dust.

Dies wird gelöst, indem im Diffusor zwischen den Gasverteilungsblechen Sprühelektroden angeordnet werden, an die negative Hochspannung angelegt wird.This is achieved by placing spray electrodes in the diffuser between the gas distribution plates to which negative high voltage is applied.

Äquivalente Anordnungen werden im Konfusor zur Abscheidung des wieder aufgewirbelten und/oder nicht abgeschiedenen Staubes eingebaut.Equivalent arrangements are incorporated in the confuser to deposit the re-entrained and / or un-deposited dust.

Die Vorteile der in den genannten Patenten enthaltenen besseren Raumausnutzung und der damit verbundenen höheren Abscheideleistung, werden durch folgende Nachteile nicht voll genutzt:The advantages of better space utilization contained in the cited patents and the associated higher separation efficiency are not fully exploited by the following disadvantages:

- Die Rohrrahmen, in denen die Sprühelektroden eingespannt üind, überdecken nicht den gesamten Strömungsquerschnitt im Diffusor und im Konfusor. Auf Grund der erforderlichen Sicherheitsabstände wird im Randstreifen rings um den Rohn ahmen keine Koronaentladung erreicht. Die Sicherheitsabstände werden umso mehr wirksnm, je größer der Abstand der Sprühelektroden von den Gasverteilungsblcchen und je kleiner der Strömungsquerschnitt ist.- The tube frames, in which the discharge electrodes are clamped, do not cover the entire flow cross-section in the diffuser and in the confuser. Due to the necessary safety distances, no corona discharge is achieved in the marginal strip around the frame. The safety distances become more effective the larger the distance of the discharge electrodes from the Gasverteilungsblcchen and the smaller the flow area.

- Die Durchschlagspannung im Diffusor wird durch die Verwendung von Klappenlochblechen herabgesetzt.- The breakdown voltage in the diffuser is reduced by the use of flap perforated plates.

- Bei den einzeln aufgehängten Sprührahmen besteht die Gefahr des Pendeins.- There is a risk of pendulum on the individually suspended spray frames.

- Mit der durchgehend gleichen Polarität der Hochspannung im Diffusor, in den nachfolgenden elektrischen Feldern und im Konfusor, kann die maximale Abscheideleistung nicht erreicht werden.- With the same polarity of the high voltage in the diffuser, in the subsequent electric fields and Confusor, the maximum separation efficiency can not be achieved.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, durch bessere Ausnutzung des umbauten Raumes dio vorstehenden Nachteile zu beseitigen und die Abscheideleistung zu erhöhen.The aim of the invention is to eliminate by better utilization of the enclosed space dio above disadvantages and to increase the separation efficiency.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Mängel zu beseitigen und eine wirksame Nutzung dor Vorteile einer zusätzlichen Aufladung und Abscheidung der festen und/oder flüssigen Partikel im Diffusor und im Konfusor von Elektroabscheidern zu ermöglichen.The object of the invention is to eliminate the deficiencies described and to allow effective use dor the advantages of additional charging and deposition of the solid and / or liquid particles in the diffuser and Konfusor of Elektroabscheidern.

Erfinüungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an das im Diffusor zwischen den geerdeten Lochblechen installierte Sprühsystem negative oder positive Hochspannung angelegt wird. Die zu verwendente Polar ität richtet sich dabei insbesondere nach den vorliegenden Staub-Gas-Eigenschaften.Erfinüungsgemäß the object is achieved in that negative or positive high voltage is applied to the installed in the diffuser between the grounded perforated plates spray system. The polarity to be used depends in particular on the present dust-gas properties.

Die Staubteilchen werden aufgeladen und teilweise bereits im Diffusor elektrisch abgeschieden. Der Rest des Staubes gelangt mit der entsprechenden Ladung in die konventionellen, mit negativer Hochspannung arbeitenden Absrheiderfelder.The dust particles are charged and partly already electrically deposited in the diffuser. The remainder of the dust, with the corresponding charge, enters the conventional negative-voltage Absrheider fields.

Da die negativen Gasionen im Fall positiver Vorladung der Staubteilchen und auf Grund des erhöhten Potentialunterschiedes zwischen den Staubteilcnen und der an der Sprühelektrode anliegenden Spannung, in erheblich vergrößerter Anzahl gebildet werden und mit größerer Geschwindigkeit auf die Staubteilchen aufprallen, wird die Maximalladung in kürzerer Zeit und zu einem höheren Betrag erreicht, wodurch die Abscheidung verbessert wird. Die wesentlich schnelleren Gasionen verhindern, daß die unbeweglicheren, positiv geladenen Staubteilchen in Richtung Sprühelektrode vandern und sich dort ablagern.Since the negative gas ions in the case of positive precharge of the dust particles and due to the increased potential difference between the Staubteilcnen and the voltage applied to the spray electrode, are formed in a significantly increased number and impact with greater speed on the dust particles, the maximum charge in a shorter time and reached a higher amount, whereby the deposition is improved. The much faster gas ions prevent the immobile, positively charged dust particles from moving towards the spray electrode and depositing there.

Im Fall negativer Vorladung der Staubteilchen wird die Maximalladung durch weiterer, Beschüß mit negativen Gasionen ebenfalls in kürzerer Zeit als bei ungeladenen Teilchen erreicht.In the case of negative precharging of the dust particles, the maximum charge is achieved by further bombardment with negative gas ions also in a shorter time than with uncharged particles.

Bei mehrstufigen Abscheidern kann es in Abhängigkeit von den Staub-Gas-Bedingungen vorteilhaft sei i, die erste und/oder weitere Abscheidorstufen an positive Hochspannung zu legen. Insbesondere bei hochohmigen Stäuben kann es bei wechselnder Polarität irs den einzelnen Abscheiderstufen zu einer Abschwächung des Spannungsabfalls in der Staubschicht an der Niederschlagselektrode kommen und Rücksprühen vermieden werden. Der Konfusor wird äquivalent zum Diffuser mit Lochblechen und Sprührahmen senkrecht zum Gasstrom ausgerüstet. Die Polarität der in den Konfusor eingespeisten Hochspannung richtet sich ebenfalls nach den Staubeigenschaften. Die volle Wirkung des Verfahrens wird dann erreicht, wenn der gesamte Querschnitt des Diffusors und des Konfusors im Bereich der Sprührahmen von der Koronaaufladung überstrichen wird, so daß auch die Staubteilchen, die die Randzonen passieren, aufgeladen werden.In the case of multi-stage separators, depending on the dust-gas conditions, it may be advantageous to apply the first and / or further stages of the precipitator to positive high voltage. In particular with high-resistance dusts it can come with varying polarity irs the individual separator stages to a weakening of the voltage drop in the dust layer at the collecting electrode and re-spraying can be avoided. The confuser is equipped equivalent to the diffuser with perforated plates and spray frame perpendicular to the gas flow. The polarity of the high voltage fed into the confuser also depends on the dust properties. The full effect of the process is achieved when the entire cross section of the diffuser and the confuser in the area of the spray frame is swept by the corona charging, so that the dust particles that pass through the edge zones are charged.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Rahmen, in dem die Sprühelektroden eingespannt sind, selbst mit Sprühspitzen versehen wird, wodurch zusätzlich ein Koronafeld seitlich, oberhalb und unterhalb des Sprührahmens aufgebaut wird.This can be achieved in that the frame in which the discharge electrodes are clamped, is itself provided with spray tips, whereby in addition a corona field is constructed laterally, above and below the spray frame.

Die Lochbleche im Diffusor und Konfusor werden als einfache Rund- oder rechteckige Lochbleche ausgeführt. Auf Grund der strömungsvergleichmäßigenden Wirkung des elektrischen Windes, sind keine negativen Auswirkungen auf die Gasverteilung zu erwarten. Zur Vermeidung. les Pendeins einzeln abgetragener Sprührahmen sind die im Diffusor und im Konfusor hintereinander angeordneten Sprührahmen untereinander starr verbunden. Die Verbindungselemente werden an solchen Stellen durch die geerdeten Lochbleche geführt, an denen die Gasgeschwindigkeit in der betreffenden Querschnittsebene ein Minima m aufweist, wobei vermieden wird, daß zwei Durchführungen in Gasrichtung an gleicher Stelle des Querschnittes liegen.The perforated plates in the diffuser and confuser are designed as simple round or rectangular perforated plates. Due to the flow-moderating effect of the electric wind, no negative effects on the gas distribution are to be expected. To avoid. In the case of the pendulum individually removed from the spray frame, the spray frames arranged one behind the other in the diffuser and in the confuser are rigidly interconnected. The connecting elements are guided at such points through the grounded perforated plates, at which the gas velocity in the relevant cross-sectional plane has a minimum m, wherein it is avoided that two bushings are in the gas direction at the same point of the cross section.

Auf diese Weise wird die Gasverteilung nicht negativ beeinflußt. Durch Abrundung der Ränder der Durchführungen und Ummantelung der Verbindungselemente mit Quarzrohron im Bereich der Durchführungen wird der Durchmesser der Durchführungen klein gehalten, ohne daß Überschläge auftreten.In this way, the gas distribution is not adversely affected. By rounding the edges of the bushings and sheathing of the connecting elements with Quarzrohron in the area of the bushings, the diameter of the bushings is kept small, without flashovers occur.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an example. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Schnitt durch einen Diffusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung; Fig.2: Schnitt durch einen Konfusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung; Fig.3: Diffusorquerschnitt;Fig. 1: section through a diffuser with built-in solution according to the invention; 2 shows a section through a confuser with built-in solution according to the invention; 3: diffuser cross section;

Fig.4: Durchführung eines Verbindungselementes zwischen zwei Sprührahmen durch ein Gasverteilungsblech.Fig.4: Implementation of a connecting element between two spray frame through a gas distribution plate.

Im Diffusor 1 und im Konfusor 2 sind jeweils zwischen den Gasverteilungsblechen 3 Sprührahmen 4 angeordnet. Diese Sprührahmen 4 werden über auf der Decke des Diffusors 1 beziehungsweise des Konfusors 2 installierte Stützisolatoren 5 abgetragen und an Hochspannung, deren Polarität sowohl positiv als auch negativ sein kann, angeschlossen. Die Gasverteilungsbleche 3 sind oben am Diffusor 1 beziehungsweise am Konfusor 2 befestigt und unten untereinander mittels Klopfstange 6 verbunden. Zur Vorhinderung des Pendeins der Sprührahmen 4 und zur Übertragung der Abreinigungsenergien werden die Sprührahmen 4 untereinander mittels Verbindungselemente 7, die durch die Gasverteilungsbleche 3 elektrisch isoliert hindurchgeführt v/erden, verbunden.In the diffuser 1 and the confuser 2 3 spray frame 4 are each arranged between the gas distribution plates. These spray frames 4 are removed via support insulators 5 installed on the ceiling of the diffuser 1 or of the confuser 2 and connected to high voltage whose polarity can be both positive and negative. The gas distribution plates 3 are attached to the top of the diffuser 1 and the confuser 2 and connected to each other below by means of knock rod 6. To prevent the pendulum of the spray frame 4 and to transmit the Abreinigungsenergien the spray frames 4 are interconnected by means of connecting elements 7, the electrically isolated by the gas distribution plates 3 led v / ground connected.

Die elektrische Isolierung erfolgt, wie in Figur 4 dargestellt, durch über die Verbindungsstäbe 7.1 gezogene und vorzugsweise aus Quarz bestehende Isolierrohre 7.2 und durch Abrunden der Kanten 3.1 der in den Gasverteilungsblechen 3 angeordneten Durchführungsöffnungen 3.2. Im Beispiel wird dies durch ein der Gestalt der Durchführungsöffnung 3.2 angepaßtes und auf die Kante 3.1 geschweißtes Rohr 3.3 realisiert.The electrical insulation is carried out, as shown in Figure 4, drawn through the connecting rods 7.1 and preferably made of quartz insulating 7.2 and by rounding the edges 3.1 of arranged in the gas distribution plates 3 bushing openings 3.2. In the example, this is realized by a shape of the passage opening 3.2 adapted and welded to the edge 3.1 tube 3.3.

Diese Verbindungselemente 7 sind einander so angeordnet, daß sie immer in Zonen geringer Gasgeschwindigkeit und nie zwei in der gleichen Strömungsebene liegen.These connecting elements 7 are arranged one another so that they are always in zones of low gas velocity and never two in the same flow plane.

Der mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladene Gasstrum tritt in den Diffusor 1 ein und trifft auf das erste Gasverteilungsblech 3 auf, wird grob verteilt und nach dem Durchströmen desselben werden die Partikel am folgenden Sprührahmen 4 elektrisch aufgeladen. Auf Grund des elektrischen Feldes und des folgenden geerdeten Gasverteilungsbleches wird ein Teil der Partikel an diesem Gasverteilungsblech 3 abgeschieden beziehungsweise durchströmt dasselbe bei weiterer Vergloichmäßigung mit einer gewissen Vorladung. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der im Diffusor angeordneten Anzahl der Kombination Gasverteilungsblech 3 und Sprührahmen 4 bis zum Eintritt in das erste Kraftfeld des Abscheiders. Beim Austritt des gereinigten, jedoch mit einem Reststaubgehalt boladenen Gasstromes aus dem letzten Kraftfeld des Abscheiders in den Konfusor, läuft der gleiche Prozeß noch einmal ab, wobei die Gasverteilungsbleche 3 den Gasstrom jedoch nicht mehr vergleichmäßigen müssen, sondern nur noch als zusätzliche Abscheidefläche wirksam werden. Auf Grund des strömungsvergleichmäßigenden Charakters des elektrischen Windes können die üblicherweise zwischen den Gasverteilungsblechen 3 angeordneten Strömungsleitbleche entfallen. Mittels der angeordneten Klopfung 8 können die Sprührahmen 4 abgereinigt werden, wobei die Klopfintervalh über die Verbindungselemente 7 auf alle Sprührahmen 3 verteilt werden. Die Klopfung der Gasverteilungsbleche 3 erfolgt über Klopfstange 6.The laden with solid and / or liquid particles gas stream enters the diffuser 1 and impinges on the first gas distribution plate 3, is roughly distributed and after flowing through the same, the particles are electrically charged at the following spray frame 4. Due to the electric field and the following grounded gas distribution plate, a part of the particles is deposited on this gas distribution plate 3 or flows through the same at a further Vergloichmäßigung with a certain summons. This process is repeated in accordance with the arranged in the diffuser number of the combination gas distribution plate 3 and spray frame 4 until it enters the first force field of the separator. At the outlet of the purified, but with a residual dust content boladenen gas stream from the last field of force of the separator in the Confusor, the same process takes place once again, the gas distribution plates 3, the gas flow but no longer need to be equalized, but only effective as additional separation surface. Due to the flow-moderating character of the electric wind, the flow baffles usually arranged between the gas distribution plates 3 can be dispensed with. By means of the arranged knock 8, the spray frame 4 can be cleaned, the knocking interval being distributed over the connecting elements 7 to all spray frames 3. The knocking of the gas distribution plates 3 via knock rod. 6

Claims

1. A method for precharging and / or deposition of solid and / or liquid particles from flowing gases in the diffuser and / or Konfusor of Elektroabscheider ^ characterized in that in the diffuser (1) of the electrostatic precipitator entering solid urd or liquid particles in dependence their properties are charged by high voltage positive or negative polarity and partially deposited.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the Konfusor (2) reaching residual dust is deposited by a positive or negative high voltage field in the Confuser (2).

3. The method according to claim 1, characterized in that positive high voltage is applied to the first and / or further stages of the separator.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the arrangement of the spray frame (4) both centrally, as well as with different Abst? 'Iden between two adjacent Gasverteüungsblechen (3) can be carried out wherein the spray electrodes (4.2) both on both sides also on one side in the direction of the larger spray distance with spray tips (4.1) can be provided.

5. An apparatus for precharging and separation of solid and / or liquid particles from gas-dust mixtures in the diffuser and / or Konfusor of Elektroabscheidern, characterized in that in the diffuser (1) and / or Konfusor (2) arranged and grounded gas distribution plates (3) are simultaneously used as collecting electrodes and that spray tips (4.1) which are directed onto the walls of the diffuser (1) or of the confuser (2) are arranged on the spray frame (4) installed between the gas distribution plates (3).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the gas distribution plates (3) are designed as simple perforated plates.

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that the spray frame (4) in the diffuser (1) or in the Konfursor (2), by electrically insulated connecting elements (7) through the gas distribution plates (3) therethrough, wherein the edges (31) at the passage openings (3.2) are rounded, interconnected.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the connecting elements (7) are arranged at locations of low gas velocity, wherein in the flow plane in each case only one compound.