DE102004039118B3 - Electrofilter for furnace system has first turbulence chamber with flue gas, flushing air inlets, tubular outlet, filter electrode arrangement held by insulator in flushing air flow, second turbulence chamber connected to tubular outlet - Google Patents

Electrofilter for furnace system has first turbulence chamber with flue gas, flushing air inlets, tubular outlet, filter electrode arrangement held by insulator in flushing air flow, second turbulence chamber connected to tubular outlet Download PDF

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Abstract

The electrofilter has a first turbulence chamber (1) with a flue gas inlet (2) and a flushing air inlet (8) that is designed so that inflowing flue gas sucks in flushing air and that has a tubular outlet (5). It has a filter electrode arrangement (6) held by an insulator (7) arranged in a flushing air flow. A second turbulence chamber connected to the tubular outlet is designed so that particles in the flue gas are deposited in it and has a flue gas outlet (4) for the flue gas from which the particles have been removed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrofilter für Feuerungsanlagen, wie sie beispielsweise in privaten Haushalten oder auch in Gewerbebetrieben zu finden sind. Die Erfindung ist insbesondere auch für automatische Feuerungen, wie Pelletkessel oder mit Holzschnitzeln befeuerte Anlagen im Leistungsbereich unterhalb von 300 kW verwendbar. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben des Elektrofilters.The The invention relates to an electrostatic precipitator for combustion plants, as they For example, in private households or in commercial enterprises can be found. The invention is especially for automatic Furnaces, such as pellet boilers or plants fired with wood chips usable in the power range below 300 kW. The invention also relates to a method for operating the electrostatic precipitator.

Automatischen Holzfeuerungen kommt bei der beabsichtigten Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energieträger an der Gesamtenergieerzeugung eine bedeutende Rolle zu. Dies drückt sich in einer steigenden Anzahl installierter Anlagen aus. Gerade auch bei Anlagen unter 300 kW ist ein weiterhin deutlich ansteigender Trend der installierten Anlagen zu erwarten, so dass die Partikelemissionen aus diesen Feuerungsanlagen künftig einen wesentlichen Anteil zur Luftbelastung beitragen werden. Der Schadstoffausstoß solcher Anlagen ist relativ groß, wobei neben Stickoxiden vor allem Feinpartikelemissionen umweltrelevant sind. Viele größere Holzfeuerungen werden daher mit Staubabscheidern ausgerüstet, wobei verschiedene Prinzipien zur Staubabscheidung, wie beispielsweise Trägheitsabscheider und elektrostatische Abscheider, zum Einsatz kommen können.automatic Wood firing comes with the intended increase in the share of renewable fuels play an important role in overall energy production. This expresses itself in an increasing number of installed systems. Especially For plants below 300 kW is a still significantly increasing Trend of installed equipment can be expected, so that the particle emissions from these combustion plants in the future contribute significantly to the pollution of the air. Of the Pollutant emissions such Facilities is relatively large, In addition to nitrogen oxides, especially fine particle emissions are environmentally relevant are. Many larger wood firings will be therefore equipped with dust collectors, using different principles for dust separation, such as inertial and electrostatic Separators, can be used.

Elektrofilter eignen sich zur Minderung von Feinpartikelemissionen besonders gut, weil sie auch bei sehr kleinen Partikeln eine gute Wirksamkeit aufweisen. Im Elektrofilter werden die festen oder flüssigen Partikel, die sich im Rauchgas befinden, mit einer Elektrode elektrostatisch unipolar aufgeladen. Anschliessend wird das Rauchgas mit den geladenen Partikeln durch ein elektrisches Feld geleitet, wobei die geladenen Partikel an Abscheideplatten abgeschieden werden während das von den Partikeln befreite Abgas ungehindert aus dem Elektrofilter strömt. Mit Hilfe eines solchen Elektrofilters lassen sich Staubpartikel und Aerosole mit Korngrössen vom 0,01 bis 60 μm aus dem Rauchgas herausfiltern.electrostatic precipitator are particularly suitable for the reduction of fine particle emissions, because they have good efficacy even with very small particles. In the electrostatic filter, the solid or liquid particles that are in the Flue gas are electrostatically unipolar with an electrode charged. Subsequently, the flue gas with the charged particles passed through an electric field, with the charged particles be deposited on separation plates while the freed from the particles Exhaust gas flows freely from the electrostatic precipitator. With the help of such Electrostatic precipitators can be dust particles and aerosols with grain sizes of 0.01 to 60 μm filter out of the flue gas.

Elektrofilter für Feuerungsanlagen, welche auch als elektrostatische Partikelfilter bezeichnet werden, sind für Feuerungsanlagen aus dem Stand der Technik WO 00/33945 A1 bekannt. Dort wird ein Elektrofilter für eine Feuerungsanlage beschrieben, das beispielsweise auf einen Kamin aufgesetzt werden kann. Das Elektrofilter besteht aus einem Rahmen, der auf den Kamin aufgesetzt wird, einem Isolator, der vom Rahmeninneren aus in die Mitte des Rahmens ragt und an dessen Ende eine mit einem Gewicht versehene Elektrode hängt und in den Kamin hineinreicht. Wenn die Feuerungsanlage im Betrieb ist und durch den Kamin mit Partikeln versehenes Rauchgas strömt, wird mit Hilfe des Elektrofilters dafür gesorgt, dass die im Rauchgas befindlichen Partikel zurückgehalten werden. Dazu wird an die Elektrode eine Hochspannung angelegt, was zur Folge hat, dass die Partikel elektrostatisch aufgeladen werden und sich am Kamin und am Rahmen niederschlagen. Dies kann jedoch bei einem längeren Betrieb des Elektrofilters dazu führen, dass die Partikel, die sich am Isolator anlagern, aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem Isolator und dem Rahmen eine elektrisch leitende Brücke bilden und dadurch die Wirkung des Isolators verschlechtern.electrostatic precipitator for combustion plants, which are also called electrostatic particle filters, are for Furnace systems known from the prior art WO 00/33945 A1. There is an electrostatic precipitator for a firing system described, for example, on a fireplace can be put on. The electrostatic precipitator consists of a frame, which is placed on the chimney, an insulator, from the frame interior out into the middle of the frame and at the end of one with a weight provided electrode hangs and reaches into the fireplace. When the firing system in operation is and flows through the chimney with particulate flue gas is with the help of the electrostatic filter for it ensured that the particles contained in the flue gas retained become. For this purpose, a high voltage is applied to the electrode, resulting in The result is that the particles are electrostatically charged and to be reflected by the fireplace and the frame. However, this may be the case a longer one Operation of the electrostatic precipitator cause the particles that accumulate on the insulator, due to their electrical conductivity form an electrically conductive bridge between the insulator and the frame and thereby degrade the effect of the insulator.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofilter für eine Feuerungsanlage anzugeben, das wartungsarm und zuverlässig arbeitet und das über einen längeren Zeitraum hin eine stabile, gleichmässige Leistung liefert. Die Leistungsschwankungen des Elektrofilters sollen auf ein Minimum begrenzt bleiben.Of the The invention is therefore based on the object of specifying an electrostatic precipitator for a firing plant, the low maintenance and reliable works and that over a longer one Period provides a stable, even performance. The Power fluctuations of the electrostatic filter should be kept to a minimum stay limited.

Die Aufgabe wird durch ein Elektrofilter für eine Feuerungsanlage mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 1 gelöst.The Task is accompanied by an electric filter for a firing system the features according to claim 1 solved.

Das erfindungsgemässe Elektrofilter weist eine erste Wirbelkammer auf, die wiederum einen Rauchgaseinlass und einen Spüllufteinlass aufweist und so ausgebildet ist, dass durch einströmendes Rauchgas Spülluft angesaugt wird. Die erste Wirbelkammer weist zudem einen rohrförmigen Auslass auf. Des Weiteren sind eine Filterelektrodenanordnung und ein die Filterelektrodenanordnung haltender Isolator vorgesehen, welcher im Spülluftstrom angeordnet ist. Das Elektrofilter umfasst zudem eine zweite Wirbelkammer, die über den rohrförmigen Auslass mit der ersten Wirbelkammer verbunden und so ausgebildet ist, dass die im Rauchgas befindlichen Partikel sich in ihr ablagern, und die einen Rauchgasauslass für das von den Partikeln befreite Rauchgas aufweist.The invention Electrostatic precipitator has a first vortex chamber, which in turn has a flue gas inlet and a scavenging air inlet has and is designed so that by inflowing flue gas purge air is sucked. The first vortex chamber also has a tubular outlet. Further, a filter electrode assembly and the filter electrode assembly holding insulator provided, which is arranged in the scavenging air flow. The electrostatic precipitator also includes a second vortex chamber which over the tubular outlet connected to the first vortex chamber and configured so that the particles in the flue gas are deposited in it, and which has a flue gas outlet for having the freed of the particles flue gas.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the specified in the dependent claims Features.

So ist bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Elektrofilters die Filterelektrodenanordnung in der ersten Wirbelkammer angeordnet.So is in one embodiment of the inventive Electrostatic filter, the filter electrode assembly in the first vortex chamber arranged.

Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Elektrofilters weist die Filterelektrodenanordnung horizontal verlaufende Elektroden auf.at a second embodiment of the inventive Electrostatic filter has the filter electrode assembly horizontally extending Electrodes on.

Bei einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen Elektrofilters weist die Filterelektrodenanordnung eine vertikal verlaufende Elektrode auf, die im rohrförmigen Auslass angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann damit der Bereich, in dem die Partikel aufgeladen werden, erweitert werden.In a third embodiment of the inventive electrostatic filter, the filter electro denanordnung a vertically extending electrode, which is arranged in the tubular outlet. Advantageously, the area in which the particles are charged can thus be widened.

Zudem kann beim erfindungsgemässen Elektrofilter die Elektrode stabförmig ausgebildet sein und zum Ende hin spitz auslaufen. Auf diese Weise lässt sich die elektrische Feldstärke erhöhen, was dazu beiträgt, dass die Partikel elektrostatisch besser aufgeladenen werden können.moreover can in the inventive electrostatic precipitator the electrode rod-shaped be educated and end pointy towards the end. That way you can the electric field strength increase, which helps that the particles can be electrostatically charged better.

Darüber hinaus kann beim erfindungsgemässen Elektrofilter die erste Wirbelkammer so ausgebildet sein, dass das einströmende Rauchgas anfänglich an der Wand der Wirbelkam mer entlang strömt und im Zentrum der Wirbelkammer einen Unterdruck erzeugt, um die Spülluft anzusaugen.Furthermore can in the inventive Electrostatic precipitator, the first vortex chamber be designed so that the incoming Flue gas initially flows along the wall of Wirbelkam mer and in the center of the vortex chamber generates a negative pressure to suck the purge air.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Elektrofilters weist die erste Wirbelkammer einen runden Querschnitt auf und der Rauchgaseinlass ist an der ersten Wirbelkammer so angeordnet, dass das Rauchgas tangential einströmt. Des Weiteren sind der rohrförmige Auslass und der Spüllufteinlass im Zentrum der ersten Wirbelkammer angeordnet.at a development of the inventive electrostatic precipitator has the first vortex chamber has a round cross section and the flue gas inlet is arranged at the first swirl chamber so that the flue gas flows in tangentially. Furthermore, the tubular Outlet and purge air inlet arranged in the center of the first vortex chamber.

Zur Lösung der Aufgabe wird ferner vorgeschlagen am Isolator einen Teller vorzusehen. Der Teller wirkt als zusätzliche Sperre für die im Rauchgas befindlichen Partikel und trägt somit zur Reinhaltung des Isolators bei.to solution the object is also proposed to provide a plate on the insulator. The plate acts as an additional Lock for the particles in the flue gas and thus contributes to the purity of the Insulator at.

Vorteilhafterweise ist zudem ein gegenüber dem Teller grösserer weiterer Teller vorgesehen. Eine Kaskadierung der Teller erhöht die Sperrwirkung zusätzlich. Die grössenmässige Abstufung der Teller hat den Vorteil, dass sie zwar als mehrere hintereinandergeschaltete Sperren für die Partikel wirken, aber den Luftwiderstand für die vorbeiströmende Spülluft nicht über die Massen erhöhen.advantageously, is also one opposite the Plate bigger another plate provided. Cascading plates increases the barrier effect additionally. The size gradation The plate has the advantage that it can be used as several cascades Lock for the particles act, but the air resistance for the purging air flowing over the Increase masses.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite Wirbelammer so ausgebildet, dass das Rauchgas in ihr möglichst lange verweilt. Dadurch bleibt den Partikeln mehr Zeit sich am Boden oder an der Wand der zweiten Wirbelkammer abzulagern.To Another feature of the invention is the second cyclone designed so that the flue gas lingers in it as long as possible. This remains the particles more time on the ground or on the wall of the second Deposit vortex chamber.

Zudem können beim erfindungsgemässen Elektrofilter die erste Wirbelkammer oberhalb der zweiten Wirbelkammer und der Rauchgasauslass im oberen Bereich der zweiten Wirbel kammer angeordnet sein. Eine solche Anordnung des Rauchgasauslasses bewirkt, dass das Rauchgas nicht sofort wieder aus der Wirbelkammer entweicht.moreover can in the inventive electrostatic precipitator the first vortex chamber above the second vortex chamber and the Flue gas outlet arranged in the upper region of the second vortex chamber be. Such an arrangement of the flue gas outlet causes the flue gas does not escape immediately from the vortex chamber.

Das erfindungsgemässe Elektrofilter kann auch mit einem Gebläse zum Einblasen des Rauchgases in die erste Wirbelkammer oder einem Gebläse zum Absaugen des Rauchgases aus der zweiten Wirbelkammer ausgestattet sein. Dadurch lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit des in die erste Wirbelkammer eingeblasenen Rauchgases erhöhen was zur Folge hat, dass auch die Menge an angesaugter Spülluft steigt.The invention Electrostatic precipitator can also be used with a blower to inject the flue gas in the first vortex chamber or a blower for exhausting the flue gas be equipped from the second vortex chamber. This allows the flow rate of the blown into the first vortex chamber smoke gas increase what As a result, the amount of sucked scavenging air increases.

Des Weiteren kann das erfindungsgemässe Elektrofilter auch mit einem Gebläse zum Einblasen der Spülluft in die erste Wirbelkammer ausgestattet sein. Vorteilhafterweise kann damit die Menge an Spülluft, die am Isolator entlang strömt, erhöht werden, um so die Reinhaltung des Isolators weiter zu verbessern.Of Further, the inventive electrostatic precipitator also with a blower for blowing in the scavenging air be equipped in the first vortex chamber. advantageously, can thus reduce the amount of scavenging air, which flows along the insulator, elevated so as to further improve the purity of the insulator.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung weiter erläutert. embodiments The invention will be further explained with reference to the drawing.

1 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Elektrofilters im Querschnitt. 1 shows a possible embodiment of the inventive electrostatic precipitator in cross section.

2 zeigt eine weitere Ansicht des in 1 dargestellten erfindungsgemässen Elektrofilters. 2 shows another view of the in 1 illustrated inventive electrostatic precipitator.

Das erfindungsgemässe Elektrofilter ist grundsätzlich für sämtliche Feuerungsanlagen geeignet. Vorzugsweise findet es jedoch Anwendung in Kleinfeuerungsanlagen. Das Elektrofilter wird dazu in den Abgastrakt, also das Absaugrohr oder den Kamin der Feuerungsanlage, eingebaut.The invention Electrostatic precipitator is basically for all Firing systems suitable. Preferably, however, it finds application in small combustion plants. The electrostatic precipitator is to the exhaust tract, So the suction pipe or the chimney of the firing system, installed.

Damit das Elektrofilter langfristig keinen Leistungsschwankungen unterliegt, wird beim erfindungsgemässen Elektrofilter dafür gesorgt, dass sich die im Rauchgas befindlichen Partikel nicht oder nur kaum am Elektrodenisolator der Filterelektrode ablagern und somit die Wirkung des Elektrodenisolators nicht beeinträchtigen können.In order to the electrostatic precipitator is not subject to power fluctuations in the long term, is the inventive Electrostatic filter for it ensure that the particles in the flue gas are not or only barely deposit on the electrode insulator of the filter electrode and thus not affect the effect of the electrode insulator can.

Die Reinhaltung des Elektrodenisolators erfolgt dadurch, dass an diesem während des Betriebs der Feuerungsanlage kontinuierlich Spülluft entlang strömt, so dass Partikel gar nicht erst in die unmittelbare Nähe des Isolators gelangen. Der Elektrofilter ist daher auch wartungsarm. Vorteilhafterweise wird der dafür erforderliche Spülluftstrom durch das in die erste Wirbelkammer strömende Rauchgas erzeugt. Dazu wird Rauchgas seitlich, vorzugsweise tangential in die erste Wirbelkammer eingeblasen und erzeugt im Zentrum auf diese Weise einen Unterdruck, der wiederum dafür sorgt, dass die Spülluft ins Zentrum der ersten Wirbelkammer gesaugt wird, ohne dass es eines eigenen Ventilators oder Gebläses zum Einblasen der Spülluft bedarf.The Keeping clean of the electrode insulator takes place in that at this while the operation of the furnace continuous scavenging air flows along, so that Particles do not even get into the immediate vicinity of the insulator. The electrostatic filter is therefore also low maintenance. advantageously, will be the one for it required purge air flow generated by flowing into the first vortex chamber flue gas. To Flue gas is laterally, preferably tangentially in the first vortex chamber blown in and generates in the center in this way a negative pressure, the again for that ensures that the purge air is sucked into the center of the first vortex chamber, without it one own fan or blower for Blowing in the scavenging air requirement.

Somit ist in erster Linie die Geometrie beziehungsweise die Bauform der ersten Wirbelkammer entscheidend wie stark die Spülluft in die Wirbelkammer gesaugt wird. Die se Art der Ansaugung der Spülluft kann als passive Ansaugung bezeichnet werden.Thus, in the first place, the geometry or the design of the first vortex chamber decisive how strongly the purge air is sucked into the vortex chamber. The se type of suction of purging air can be referred to as passive suction.

In 1 ist eine erste Ausführungsform des Elektrofilters für eine Feuerungsanlage im Querschnitt gezeigt. Das von den Partikeln zu reinigende Rauchgas RG wird in eine erste Wirbelkammer 1 über einen Rauchgaseinlass 2 eingeblasen. Der Rauchgaseinlass 2 ist dabei wie in 2 gezeigt, vorzugsweise tangential zur ersten Wirbelkammer 1 angeordnet beziehungsweise so angeordnet, dass das Rauchgas tangential in die Wirbelkammer strömt. Das in die erste Wirbelkammer 1 einströmende Rauchgas RG wird dadurch zuerst kreisförmig an der Wand der ersten Wirbelkammer 1 entlang geführt und erzeugt auf diese Art im Zentrum der ersten Wirbelkammer 1 einen Unterdruck. Dadurch wird Spülluft SL über einen Ansaugstutzen 8, der sich oberhalb der ersten Wirbelkammer 1 befindet, ins Zentrum der Wirbelkammer 1 gesaugt. Die Spülluft SL streicht dabei an einem Isolator 7 und an bis zu drei Tellern 11, 12 und 13 vorbei. Dadurch wird erreicht, dass, wenn überhaupt, nur sehr wenige im Rauchgas RG vorhandene Partikel sich am Isolator 7 ablagern können. Der Isolator 7 wird über Haltestege 14 gehalten und sorgt dafür, dass die unter Hochspannung stehende Elektrodenhalterung 15 und die mit der Elektrodenhalterung 15 verbundene Elektrodenanordnung 6 nicht mit den auf Massepotenzial liegenden Haltestegen 14 und der Wandung der ersten Wirbelkammer 1 in Verbindung kommt. Die Spannungsversorgung der Elektrodenanordnung 6 erfolgt über ein Hochspannungskabel 9, das mit einer in 1 nicht gezeigten Hochspannungsquelle verbunden ist.In 1 a first embodiment of the electrostatic precipitator for a furnace is shown in cross-section. The flue gas RG to be cleaned by the particles is transformed into a first vortex chamber 1 via a flue gas inlet 2 blown. The smoke gas inlet 2 is there like in 2 shown, preferably tangential to the first vortex chamber 1 arranged or arranged so that the flue gas flows tangentially into the vortex chamber. That in the first vortex chamber 1 inflowing flue gas RG is thereby first circular on the wall of the first vortex chamber 1 guided along and generated in this way in the center of the first vortex chamber 1 a negative pressure. This will purge air SL via an intake 8th that is above the first vortex chamber 1 located in the center of the vortex chamber 1 sucked. The purge air SL strokes an insulator 7 and up to three plates 11 . 12 and 13 past. This ensures that, if at all, only very few particles present in the flue gas RG are present on the insulator 7 can deposit. The insulator 7 is about holding webs 14 and ensures that the high voltage electrode holder 15 and those with the electrode holder 15 connected electrode arrangement 6 not with the grounding bars 14 and the wall of the first vortex chamber 1 comes in contact. The voltage supply of the electrode arrangement 6 via a high voltage cable 9 that with an in 1 not shown high voltage source is connected.

Die Elektrodenanordnung 6 weist mehrere horizontal verlaufende, sternförmig angeordnete Elektroden 6.1 und eine vertikal, sich in einen rohrförmigen Auslass 5 der ersten Wirbelkammer 1 erstreckende Elektrode 6.2 auf. Sowohl die horizontal verlaufenden Elektroden 6.1 als auch die vertikal verlaufende Elektrode 6.2 sind vorzugsweise stabförmig ausgebildet und verlaufen zu ihren Enden hin spitz. Je spitzer die Elektroden 6.1 und 6.2 ausgebildet sind, desto höher ist die an den Enden der Elektroden 6.1 und 6.2 sich ausbildende elektrische Feldstärke.The electrode arrangement 6 has several horizontally extending, star-shaped electrodes 6.1 and a vertical, in a tubular outlet 5 the first vortex chamber 1 extending electrode 6.2 on. Both the horizontal electrodes 6.1 as well as the vertical electrode 6.2 are preferably rod-shaped and are pointed towards their ends. The sharper the electrodes 6.1 and 6.2 are formed, the higher is the at the ends of the electrodes 6.1 and 6.2 developing electric field strength.

Die im Rauchgas RG vorhandenen Partikel werden in der ersten Wirbelkammer 1 mit Hilfe der Elektroden 6.1 und 6.2 elektrostatisch aufgeladen. Anschliessend strömt das mit Spülluft vermischte Rauchgas RGSL durch den rohrförmigen Auslass 5 in eine zweite Wirbelkammer 3, die so ausgebildet ist, dass sich das Gemisch aus Rauchgas und Spülluft RGSL dort möglichst lange aufhält. Während der Zeitdauer, während der sich das Gemisch aus Rauchgas und Spülluft RGSL in der zweiten Wirbelkammer 3 befindet, lagern sich die elektrostatisch aufgeladenen Partikel vorzugsweise im unteren Bereich 3.1 und am Boden 3.2 der zweiten Wirbelkammer 3 ab. Das so gereinigte Rauchgas tritt dann aus dem Abgas- oder Abluftauslass 4 als gereinigte Abluft AL aus der zweiten Wirbelkammer 3 aus.The particles present in the flue gas RG become in the first vortex chamber 1 with the help of the electrodes 6.1 and 6.2 electrostatically charged. Subsequently, the flue gas RGSL mixed with purging air flows through the tubular outlet 5 in a second vortex chamber 3 , Which is designed so that the mixture of flue gas and purge air RGSL there as long as possible. During the period of time during which the mixture of flue gas and purge air RGSL in the second vortex chamber 3 is located, store the electrostatically charged particles preferably in the lower region 3.1 and on the ground 3.2 the second vortex chamber 3 from. The thus purified flue gas then exits the exhaust or exhaust outlet 4 as purified exhaust air AL from the second vortex chamber 3 out.

Um den Spülluftstrom SL noch zu verstärken kann zusätzlich ein Gebläse 10 oberhalb des Ansaugstutzens 8 angeordnet sein.In order to strengthen the scavenging air flow SL, a blower can additionally be provided 10 above the intake manifold 8th be arranged.

Die Anzahl der erforderlichen Teller zum Zurückhalten der Partikel ist ebenfalls von den technischen Rahmenbedingungen abhängig. Unter gewissen Bedingungen kann auf die Teller gänzlich verzichtet werden. Falls sichergestellt werden soll, dass sich auch beim Hochfahren der Feuerungsanlage keine Partikel auf dem Isolator 7 ablagern, ist die Verwendung eines oder mehrerer Teller auf dem Isolator 7 ratsam. Die Teller 10, 11 und 12 können aus Kunststoff sein und vorteilhafter Weise zusammen mit dem Isolator 7 als ein Formteil gestaltet werden. Alternativ dazu können sie auch aus Metall bestehen, was den Vorteil höherer Robustheit und Hitzebeständigkeit bietet.The number of plates required to retain the particles also depends on the technical conditions. Under certain conditions, the plates can be dispensed with altogether. If it is to be ensured that no particles are present on the insulator even when the firing system is started up 7 Depositing is the use of one or more plates on the insulator 7 advisable. The plates 10 . 11 and 12 can be made of plastic and advantageously together with the insulator 7 be designed as a molding. Alternatively, they can be made of metal, which offers the advantage of greater robustness and heat resistance.

Damit sich die elektrostatisch geladenen Rauchgaspartikel am Boden und der Wand der zweiten Wirbelkammer 3 abscheiden, ist diese zumindest in dem Bereich, in dem sich die Partikel abscheiden sollen, leitfähig ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Wirbelkammer 3 aus Stahlblech, Chromstahl oder Aluminium.So that the electrostatically charged flue gas particles at the bottom and the wall of the second vortex chamber 3 Depositing, this is conductive, at least in the area in which the particles are to be deposited. Preferably, the second vortex chamber 3 made of sheet steel, chrome steel or aluminum.

Für die Effizienz der Partikelabscheidung spielt neben dem elektrischen Feld, das sich zwischen der vertikalen Elektrode 6.2 dem rohrförmigen Auslass 5 der ersten Wirbelkammer 1 bildet, auch die Geometrie der zweiten Wirbelkammer 3 eine Rolle. Um die Partikel am Boden 3.2 und der Wand 3.1 der zweiten Wirbelkammer 3 abzuscheiden ist es vorteilhaft, wenn der Rauchgas-Spülluftstrom RGSL ausreichend lange in der zweiten Wirbelkammer 3 verweilen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases RG reduziert wird, oder dass die Wegstrecke, die das Rauchgas RG in der zweiten Wirbelkammer 3 zurückzulegen hat, gross gemacht wird. Dadurch bleibt den Partikeln mehr Zeit sich am Boden 3.2 oder an der Wand 3.1 der zweiten Wirbelkammer 3 abzulagern.For the efficiency of particle deposition plays in addition to the electric field that extends between the vertical electrode 6.2 the tubular outlet 5 the first vortex chamber 1 also forms the geometry of the second vortex chamber 3 a role. To the particles on the ground 3.2 and the wall 3.1 the second vortex chamber 3 it is advantageous if the flue-gas scavenging air stream RGSL is sufficiently long in the second swirling chamber 3 can stay. This can be achieved, for example, by reducing the flow rate of the flue gas RG, or by the distance that the flue gas RG in the second vortex chamber 3 has to go big. This leaves the particles more time on the ground 3.2 or on the wall 3.1 the second vortex chamber 3 deposit.

In 2 ist das erfindungsgemässe Elektrofilter im Querschnitt entlang der in 1 angegebenen Schnittlinie A-A gezeigt.In 2 is the inventive electrostatic filter in cross section along in 1 indicated section line AA.

In der Regel wird das Elektrofilter so eingebaut, dass sich die erste Wirbelkammer 1 oberhalb der zweiten Wirbelkammer 3 befindet.In general, the electrostatic precipitator is installed so that the first vortex chamber 1 above the second vortex chamber 3 located.

Als Hochspannungsquelle kann beispielsweise ein Hochspannungstransformator mit nachgeschaltetem Gleichrichter verwendet werden. Typischerweise weist der Hochspannungstransformator eine Leistung zwischen 20 und 200 VA auf und kann mit 220 V/50 Hz oder auch mit 110 V/60 Hz Wechselstrom betrieben werden. Die Aufladung der Elektroden 6.1 und 6.2, welche auch als Sprühelektroden bezeichnet werden, kann wahlweise negativ oder positiv gegenüber dem Bezugspotential Masse erfolgen.As a high voltage source, for example, a high voltage transformer with nachge switched rectifier can be used. Typically, the high voltage transformer has a power between 20 and 200 VA and can be operated with 220 V / 50 Hz or even with 110 V / 60 Hz alternating current. The charging of the electrodes 6.1 and 6.2 , which are also referred to as Sprühelektroden, can be either negative or positive with respect to the ground reference potential.

Die Reinigung des Kollektors, also der zweiten Wirbelkammer 3, kann dadurch erfolgen, dass die zweite Wirbelkammer 3 ausgebaut und anschliessend beispielsweise von Hand unter Zuhilfenahme von Wasser oder speziellen Reinigungsmitteln von den darin abgelagerten Partikeln befreit wird. Falls erforderlich kann während der Reinigungsarbeiten auch der rohrförmige Auslass 5 der ersten Wirbelkammer 1 gereinigt werden.The cleaning of the collector, so the second vortex chamber 3 , can be done by the second vortex chamber 3 removed and then freed, for example, by hand with the aid of water or special cleaning agents from the particles deposited therein. If necessary, during the cleaning work, the tubular outlet 5 the first vortex chamber 1 getting cleaned.

Wenn ein unterbrechungsfreier Dauerbetrieb der Feuerungsanlage gewährleistet werden soll, können zwei Elektrofilter parallel in den Abgasweg eingebaut werden. Durch Klappen kann der Rauchgasstrom umgelenkt werden, so dass während der Reinigung des einen Elektrofilters das Abgas durch das andere Elektrofilter abgeführt wird.If Ensures uninterrupted continuous operation of the furnace should be able to two electrostatic filters are installed in parallel in the exhaust path. By Flaps, the flue gas flow can be deflected, so that during the Cleaning the one electrostatic precipitator the exhaust gas through the other electrostatic precipitator dissipated becomes.

Das Elektrofilter kann so dimensioniert werden, dass sich beim üblichen Betrieb einer automatischen Feuerung als Hauptwärmeerzeuger ein Reinigungszyklus von ein bis zwei Monaten erreichen lässt. Bei sporadischem Betrieb der Feuerungsanlage ergeben sich entsprechend längere Reinigungszyklen.The Electrostatic precipitator can be dimensioned so that the usual Operation of an automatic furnace as the main heat generator a cleaning cycle of one to two months. In sporadic operation the firing system result in correspondingly longer cleaning cycles.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.The previous description of the embodiments according to the present invention This invention is for illustrative purposes only and not for purpose the restriction the invention. In the context of the invention are various changes and Modifications possible, without departing from the scope of the invention and its equivalents.

11
erste Wirbelkammerfirst swirl chamber
22
RauchgaseinlassFlue gas inlet
33
zweite Wirbelkammersecond swirl chamber
3.13.1
Seitenwand der zweiten WirbelkammerSide wall the second vortex chamber
3.23.2
Boden der zweiten Wirbelkammerground the second vortex chamber
44
Abluftauslassexhaust outlet
55
rohrförmiger Auslasstubular outlet
66
FilterelektrodenanordnungFilter electrode assembly
6.16.1
horizontale Filterelektrodehorizontal filter electrode
6.26.2
vertikale Filterelektrodevertical filter electrode
77
Isolatorinsulator
88th
Ansaugstutzenintake
99
HochspannungskabelHigh voltage cables
1010
Ventilatorfan
1111
erster Partikelrückhaltetellerfirst Particle retention plate
1212
zweiter Partikelrückhaltetellersecond Particle retention plate
1313
dritter Partikelrückhaltetellerthird Particle retention plate
1414
Haltestegholding web
1515
Elektrodenhalterungelectrode holder
RGRG
Rauchgasflue gas
SLSL
Spülluftpurge air
RGSLRGSL
Rauchgas-SpülluftgemischFlue gas Spülluftgemisch
ALAL
Abluftexhaust

Claims (13)

Elektrofilter für eine Feuerungsanlage, – mit einer ersten Wirbelkammer (1), die einen Rauchgaseinlass (2) und einen Spüllufteinlass (8) aufweist und so ausgebildet ist, dass einströmendes Rauchgas (RG) Spülluft (SL) angesaugt, und die einen rohrförmigen Auslass (5) aufweist, – mit einer Filterelektrodenanordnung (6) und einem die Filterelektrodenanordnung (6) haltenden Isolator (7), welcher im Spülluftstrom (SL) angeordnet ist, und – mit einer zweiten Wirbelkammer (3), die mit dem rohrförmigen Auslass (5) verbunden und so ausgebildet ist, dass die im Rauchgas (RG) befindlichen Partikel sich in ihr ablagern, und die einen Rauchgasauslass (4) für das von den Partikeln befreite Rauchgas (AL) aufweist.Electrostatic precipitator for a firing plant, - with a first vortex chamber ( 1 ), which has a flue gas inlet ( 2 ) and a scavenging air inlet ( 8th ) and is designed so that inflowing flue gas (RG) sucked purge air (SL), and a tubular outlet ( 5 ), - with a filter electrode arrangement ( 6 ) and a filter electrode arrangement ( 6 ) holding insulator ( 7 ), which is arranged in the purge air flow (SL), and - with a second vortex chamber ( 3 ) connected to the tubular outlet ( 5 ) and is designed so that the particles in the flue gas (RG) are deposited in it, and a flue gas outlet ( 4 ) for the freed of the particles flue gas (AL). Elektrofilter nach Patentanspruch 1, bei dem die Filterelektrodenanordnung (6) in der ersten Wirbelkammer (1) angeordnet ist.Electrofilter according to claim 1, in which the filter electrode arrangement ( 6 ) in the first vortex chamber ( 1 ) is arranged. Elektrofilter nach Patentanspruch 1 oder 2, bei dem die Filterelektrodenanordnung (6) horizontal verlaufende Elektroden (6.1) aufweist.Electrofilter according to claim 1 or 2, in which the filter electrode arrangement ( 6 ) horizontally extending electrodes ( 6.1 ) having. Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei dem die Filterelektrodenanordnung (6) eine vertikal verlaufende Elektrode (6.2) aufweist, die im rohrförmigen Auslass (5) angeordnet ist.Electrofilter according to one of Claims 1 to 3, in which the filter electrode arrangement ( 6 ) a vertically extending electrode ( 6.2 ), which in the tubular outlet ( 5 ) is arranged. Elektrofilter nach Patentanspruch 3 oder 4, bei dem die Elektrode (6.1; 6.2) stabförmig ausgebildet ist und zum Ende hin spitz ausläuft.Electrofilter according to Claim 3 or 4, in which the electrode ( 6.1 ; 6.2 ) is rod-shaped and runs out pointed towards the end. Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, bei dem die erste Wirbelkammer (1) so ausgebildet ist, dass das einströmende Rauchgas (RG) anfänglich an der Wand der Wirbelkammer (1) entlang strömt und im Zentrum der Wirbelkammer (1) einen Unterdruck erzeugt, um die Spülluft (SL) anzusaugen.Electrofilter according to one of claims 1 to 5, in which the first vortex chamber ( 1 ) is designed so that the inflowing flue gas (RG) initially at the wall of the vortex chamber ( 1 ) flows along and in the center of the vortex chamber ( 1 ) generates a negative pressure to suck the purge air (SL). Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, – bei dem die erste Wirbelkammer (1) einen runden Querschnitt aufweist, – bei dem der Rauchgaseinlass (2) an der ersten Wirbelkammer (1) so angeordnet ist, dass das Rauchgas (RG) tangential einströmt, und – bei dem der rohrförmige Auslass (5) und der Spüllufteinlass (8) im Zentrum der ersten Wirbelkammer (1) angeordnet sind.Electrofilter according to one of the claims 1 to 6, - in which the first vortex chamber ( 1 ) has a round cross-section, - in which the flue gas inlet ( 2 ) at the first vortex chamber ( 1 ) is arranged so that the flue gas (RG) flows tangentially, and - in which the tubular outlet ( 5 ) and the scavenging air inlet ( 8th ) in the center of the first vortex chamber ( 1 ) are arranged. Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, mit wenigstens einem Teller (11; 12; 13), der am Isolator (7) angeordnet ist.Electrofilter according to one of claims 1 to 7, with at least one plate ( 11 ; 12 ; 13 ) on the insulator ( 7 ) is arranged. Elektrofilter nach Patentanspruch 8, mit einem gegenüber dem Teller (11) grösseren weiteren Teller (12; 13).Electrofilter according to claim 8, with one opposite the plate ( 11 ) bigger more plates ( 12 ; 13 ). Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, bei dem die zweite Wirbelammer (3) so ausgebildet ist, dass das Rauchgas (RG) in ihr möglichst lange verweilt.Electrofilter according to one of Claims 1 to 9, in which the second cyclone ( 3 ) is designed so that the flue gas (RG) dwells in it as long as possible. Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, – bei dem die erste Wirbelkammer (1) oberhalb der zweiten Wirbelkammer (3) angeordnet ist, und – bei dem der Rauchgasauslass (4) im oberen Bereich der zweiten Wirbelkammer (3) angeordnet ist.Electrofilter according to one of the claims 1 to 10, - in which the first vortex chamber ( 1 ) above the second vortex chamber ( 3 ), and - in which the flue gas outlet ( 4 ) in the upper region of the second vortex chamber ( 3 ) is arranged. Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, mit einem Gebläse zum Einblasen des Rauchgases (RG) in die erste Wirbelkammer (1).Electrostatic precipitator according to one of the claims 1 to 11 , with a blower for blowing the flue gas (RG) into the first vortex chamber ( 1 ). Elektrofilter nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, mit einem Gebläse (10) zum Einblasen der Spülluft (SL) in die erste Wirbelkammer (1).Electrostatic precipitator according to one of the claims 1 to 12 , with a blower ( 10 ) for blowing the purging air (SL) into the first vortex chamber ( 1 ).
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