DD274364B3 - Verfahren und vorrichtung zur voraufladung und/oder abscheidung fester und/oder fluessiger partikel aus stroemenden gasen im diffusor und/oder konfusor von elektroabscheidern - Google Patents

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und oine Vorrichtung zur Erhöhung der Abschoideleistung von Elektroabscheider!! zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Konventionelle Plattenelektroabscheider bestehen aus in einem Gehäuse angeordneten parallelen Niederschlagselektrodenreihen mit dazwischen angeordneten Sprühelektroden sowie deren Abreinigungsvorrichtungen.

In dem dem Gehäuse vorgeschalteten Diffusor sind zur gleichmäßigen Verteilung des Gasstromes über den gesamten Querschnitt Gasverteilungsbleche in Form von einfachen Lochblechen oder Klappenlochblechen angeordnet.

Über einen dem Gehäuse nachgeschalteten Konfusor, der in der Regel ohne Einbauten ausgeführt wird, wird der gereinigte Gasstrom wieder auf den Gaskanalquerschnitt verengt und abgeleitet.

Die für die Aufladung der Staubteilchen erforderliche Ladungsträgererzeugung erfolgt in industriellen Elektroabscheidern durch an den Sprühelektroden anliegende Hochspannung negativer Polarität.

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.

Dies wird gelöst, indem im Diffusor zwischen den Gasverteilungsblechen Sprühelektroden angeordnet werden, an die negative Hochspannung angelegt wird.

Äquivalente Anordnungen werden im Konfusor zur Abscheidung des wieder aufgewirbelten und/oder nicht abgeschiedenen Staubes eingebaut.

Die Vorteile der in den genannten Patenten enthaltenen besseren Raumausnutzung und der damit verbundenen höheren Abscheideleistung werden durch folgende Nachteile nicht voll genutzt:

- Die Rohrrahmen, in denen die Sprühelektroden eingespannt sind, überdecken nicht den gesamten Strömun jsquerschnitt im Diffusor und im Konfusor. Auf Grund der erforderlichen Sicherheitsabstände wird im Randstreifen rings um den Rohrrahmen keine Koronaentladung erreicht. Die Sicherheitsabstände werden um so mehr wirksam, je größer der Abstand der Sprühelektroden von den Gasverteilungsblechen und je kleiner der Strömungsquerschnitt ist.

- Die Durchschlagspannung im Diffusor wird durch dio Verwon lung von Klappenlochblechen herabgesetzt.

- Bei den einzeln aufgehängten Sprührahmen besteht die Gefahr des Pendeins.

- Mit der durchgehend gleichen Polarität der Hochspannung im Diffusor, in den nachfolgenden elektrischen Feldern und im Konfusor kann die maximale Abscheideleistung nicht erreicht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch bessere Ausnutzung des umbauten Raumes die vorstehenden Nachteile zu beseitigen und die Abscheideleistung zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Mängel zu beseitigen und eine wirksame Nutzung der Vorteile einer zusätzlichen Aufladung und Abscheidung der festen und/oder flüssigen Partikel im Diffusor und im Konfusor von Elektroabscheider! zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird din Aufgabe dadurch gelöst, daß an das im Diffusor zwischen den geerdeten Lochblechen installierte Sprühsystem negative oder positive Hochspannung angelegt wird.

Die zu verwendende Polarität richtet sich dabei insbesondere nach den vorliegenden Staub-Gas-Eigenschaften.

Die Staubteilchen werden aufgeladen und teilweise bereit? im Diffusor elektrisch abgeschieden. Der Rest des Staubes gelangt mit der entsprechenden Ladung in die konventionellen, mit negativer Hochspannung arbeitenden Abscheiderfelder.

Da die negativen Gasionen im Fall positiver Vorladung der Staubteilchen und auf Grund dos erhöhten Potentialunterschiedes zwischen den Staubteilchen 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 wandern und sich dort ablagern.

Im Fall negativer Vorladung der Staubteilchen wird die Maximalladung durch weiteren Beschüß mit negativen Gasionen ebenfalls in kürzerer Zeit als bei ungeladenen Teilchen erreicht.

Bei mehrstufigen Abscheidern kann es in Abhängigkeit von den Staub-Gas-Bedingungen vorteilhaft sein, die erste und/oder weitere Abscheiderstufen an positive Hochspannung zu legen. Insbesondere bei hochohrnigen Stäuben kann es bei wechselnder Polarität in den einzelnen Abscheiderstufen zu einer Abschwächung des Spannungsabfalls in der Staubschicht an der Niederschlagselektrode kommen und Rücksprühen vermieden werden.

Der Konfusor wird äquivalent zum Diffusor 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.

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.

Die Lochbleche im Diffusor und Konfusor werden als einfache Rund- oder rechteckige Lcchbleche ausgeführt. Auf Grund der strömungsvergleichmäßigenden Wirkung des elektrischen Windes sind keine negativen Auswirkungen auf die Gasverteilung zu erwarten.

Zur Vermeidung des 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 b etreffendsn Querschnittsebene ein Minimum aufweist, wobei vermieden wird, daß zwei Durchführungen in Gasrichtung an gleicher Stelle des Querschnittes liegen. Auf diese Weise wird die Gasverteilung nicht m,_dativ beeinflußt. Durch Abrundung der Ränder der Durchführungen und Ummantelung der Verbindungselemente mit Quarzrohren im Bereich der Durchführungen wird der Durchmesser der Durchführungen klein gehalten, ohne daß Überschläge auftreten.

Ausführungsbeteplel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert warden. Dio dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Schnitt durch einen Diffusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung;

Fig. 2: Schnitt durch einen Konfusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung;

Fig.3: Dif'usorquerschnitt;

Fig.4: Durchführung eines Verbindungselementes zwischen zwei Sprührahmen durch oin Gasverteilungsblech.

Im Diffusor 1 und im Konfusor 2 sind jeweils zwischen den Gesverteilungsblechen 3 Sprührahmen 4 angeordnot. 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 Verhinderung des Pendels der Sprührahmen 4 und zur Übertragung der Abreinigungsenergien werden die Sprührahmen 4 untereinander mittels Verbindungselemente 7, die durch die Gasverteilungsbleche 3 elektrisch isoliert hindurch geführt werden, verbunden.

Die elektrische Isolierung erfolgt, wie in Figur 4 dargestellt, durch über die Vorbintlungss.äbe 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 oin der Gestalt dor Durchführur.gs^ffnung 3.2 angepaßtes und auf die Kante3.1 geschweißtes Rohr 3.3 realisiert.

Diese Verbindungselemente 7 sind zueinander so angeordnet, daß sie immer in Zonea geringer Gasgeschwindigkeit und nie zwei in der gleichen Stromun^sebeno liegen.

Der mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladene Gasstrom tritt in den Diffusor 1 ein und trifft auf das erste Gasverteilungablech 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 3 wird ein Teil der Partikel an diesem Gasverteilungsblech 3 abgeschieden beziehungsweise durchströmt dasselbe bei weiterer Vergleichmaßigung 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 beladenen 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 strömungsvergleichmäßigendeii 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 Klopfintervalle über die Verbindungselemente 7 auf alle Sprührahrnen 3 verteilt werden. Die Klopfung der Gasverteilungsbleche 3 erfolgt über Klopfstange 6.

Claims (7)

1. Verfahren zur Vorauf ladung und/oder Abscheidung fester und/oder füssiger Partikel aus strömenden Gasen im Diffusor und/oder Konfusor von Elektroabscheider^ dadurch gekennzeichnet, daß die in den Diffusor (1) des Elektroabscheider eintretenden festen und/oder flüssigen Partikel in Abhängigkeit ihrer Eigenschaften durch Hochspannung positiver oder negativer Polarität aufgeladen und teilweise abgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Konfusor (2) gelangende Reststaub durch ein positives oder negatives Hochspannungsfeld im Konfusor (2) abgeschieden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste und/oder weitere Stufen des Abscheiders positive Hochspannung angelegt wird.

4. Vorrichtung zur Voraufladung und Abscheidung fester und/oder flüssiger Partikel aus Gas-Staub-Gemischen mittels im Diffusor und/oder Konfusor von Elektroabscheidern angeordneter, geerdeter und gleichzeitig als Niederschlagselektroden genutzter Gasverteilungsbleche, dadurch gekennzeichnet, daß an den zwischen den Gasverteilungsblechen (3) installierten Sprührahmen (4) Sprühspitzen (4.1), die auf die Wände des Diffusors (1) beziehungsweise des Konfusors (2)gerichtet werden, angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Sprührahmen (4) sowohl mittig, als auch mit unterschiedlichen Abständen zwischen zwei benachbarten Gasverteilungsblechen (3) erfolgen kann, wobei die Sprühelektroden (4.2) sowohl beidseitig als auch einseitig in Richtung des größeren Sprühabstandes mit Sprühspitzen (4.1) versehen werden können.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprührahmen (4) im Diffusor (1) beziehungsweise im Konfusor (2), durch elektrisch isolierte Verbindungselemente (7), durch die Gasverteilungsbleche (3) hindurch, wobei deren Kanten (3.1) an den Durchführungsöffnungen (3.2) abgerundet sind, untereinander verbunden werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (7) an Stellen geringer Gasgeschwindigkeit angeordnet werden, wobei in der Strömungsebene jeweils nur eine Verbindung liegt.