DE1532998A1 - Warmhalteeinrichtungen fuer Elektrofilter - Google Patents

Description

Apparatebau Rothemühle '* Pat. 613/63/Et/Cs

Brandt & Kritzler

5961 Hothemuhle ü. Olße 1532998

Patent- und Qebrauchsmusterhilfsanmeldung "WarInhalteeinrichtungen für Elektrofilter"

Die Erfindung betrifft Elektrofilter mit Einrichtungen zur Beheizung und Warmhaltung der gasberührten Wände vor der Inbetriebnahme und während langer Betriebspausen.

In Fällen, in denen die zu reinigenden Gase soviel Feuchtigkeit oder Säurebestandteile enthalten, daß ihr Taupunkt über dem der Umgebungstemperatur liegt, treten während der B±»fahrperiode der Elektrofilteranlage Feuchtigkeitsniederschläge an den von den Gasen berührten Flächen auf. In diesem Zustand können die Elektrofiltereinrichtungen zunächst noch nicht eingeschaltet werden und zwar aus zwei Gründern

Die Ho chspannungs isolator en, die die Ho chspannungs einrichtung des Elektrofilter tragen, sind durch die Benetzung mit säurehaltigem Wasser auf der Gasseite mit einem stromleitenden Überzug versehen. Der ins Filter eingeführte Strom würde über diese Strombrücke zur iurde abgeleitet werden, womit die stromversorgenden Einrichtungen wegen Überlastung abschalten oder wodurch die Isolatoren beschädigt und zerstört werden.

Die Kriechströme durch den Feuchtigkei>sfilm schädigen die Oberfläche der Isolatoren so, daß wiederholte Schädigungen zu deren Zerstörung führen.

Der andere Grund, der die Zuschaltung des Elektrofilters des feuchten Zustan.des der gasseitig berührten Flächen behindert) Ijeruht auf der Tatsache, daß die Feuchtigkeit den Staub ao haftend,, macht, daß er schlecht von den Elektroden und von den Wänden absulöaen ist und darüber hinaus geht die Feuchtigkeit mit de» Staub chemische Verbindungen ein, die zu harten, schwer oder kaum zu entfernenden Dauervers chmutaungen führen. 009811/1154

Aus den vorgenannten Gründen können die Elektrofilter elektrisch erst dann zugeschaltet werden, wenn alle gaeberiihrten Teile auf Temperaturen oberhalb der Taupunktstemperatur aufgewärmt sind·

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse die zugehörige Feuerung aus der die zu reinigenden Gase entstammen, mit leicht entzündlichen Brennstoffen zu beschicken, wie z. B. Heizöl, bis die Feuerraumtemperatur so weit angewachsen ist, daß die zur Verfeuerung bestimmten Brennstoffe allein weiterziinden oder daß das Verfahren allein oder mit entsprechender Unterstützung weiterlaufen kann. Während dieser Anfahrperiode wird die ganze Anlage langsam aufgeheizt durch die aus dem Anfahrvorgang stammende Wärme* Je nach der Höhe des Taupunktes wird etwa ein Zeitraum von 1/2 bis 2 Stunden für diese Aufheizung benötigt. Die am Ende der Verfahrenseinrichtung befindlichen Anlageteile wärmen sich dabei naturgemäß langsamer an als die Feuerung und es ist int allgemeinen der Fall, daß bei der Umschaltung der Feuerung auf das Verfahren, womit auch die Staubbildung einsetzt, das zugehörige Elektrofilter noch nicht auf eine Temperatur angeheizt ist, die über dem Taupunkt liegt. Fährt man die Anlage während dieser Zeit der Aufheizung ohne elektrische Gasreinigung, so ergibt sich eine erhebliche Belästigung der Umgebung und somit ein Verstoß gegen, die Bestimmungen zur Heinhaltung der Luft. Ein solcher Zustand muß unbedingt vermieden werden«

Man behilft sich üblicherweise Bo₉ daß man diesen unzulässigen Zustand übersieht oder daß man den An fahr-Vorgang unter Einsatz des kostspieligen Brennstoffes und unter Vorzieht auf die Durchführung des Verfahrens so lange ausdehnt« bis die Temperatur der Elektrofilter deren Zuschaltung zuläßt. Dies kann erhebliche Kosten verursachen, z. B. bei der Müllverbrennung. Müllverbrennungsanlagen ■ beiten im allgemeinen nur periodisch und gelten meistens täglich oder wöchentlich mehrmals außer Betrieb, womit sie mehr oder minder bald · auskühlen. Sie müssen dementsprechend jeweils wieder bis über die Taupunktatemperatur durch öl verbrennung aufgeheizt werden, bevor; die Müllverbrennung beginnen kann· Dies bedeutet eine Verschwendung teuren Brennstoffes statt der Vernichtung eines nutzlosen Abfall- · Produktes. 009011/1154

dieeer üiumträglichkeit su begegnen, hat «an bisher schon Maß-

getroffen sur Vorwärmung der Isolatoren durch elektrische ,Heizelemente, die üb die Isolatoren angeordnet werden· Man startet 41e Beheizung dieser Isolatoren in solchen Fällen eine gewisse Zeit, «a&d BWar eine bis zwei Stunden, ror dem Anfahren der Anlage, so daß deren Temperatur auch während des Anfahrvorganges über der Taupunktβ-temperatur liegt. NaA mußte aber in Kauf nehmen, daß die übrigen Randteile dor B-Filter durch die Nässe sehr stark verschmutzten. Dies Wirkt «ich vor allen Dingen an den Sprühelektroden und an den Niederschlag· elektroden «.us, an denen die verhärteten Ansätze den Strom- :$tbergang und damit da· Verfahren der elektrischen Grasreinigung bemim*·*«· Nan nahm dabei auf sich, daß diese elektroden in verhältnis- |alAig kursen Zeitabständen mit einem erheblichen Aufwand an Arbeit, M· fe· duroh Abschaben oder durch Waschen-mit Wasser, unter Umständen entsprechend präpariertem Wasser, oder durch Sandstrahlen- gewerden muAton.

EtfinAang liegt die Aufgabe sugrunde, neben der Beheizung der _|Ülflatoren ^**" ^or Iabetriebsetsung dor Anlage und während langer

auch die übrigen gasberührten Winde im inneren des über der Taupunktetemperatur der zu reinigenden Oase

Hi««e Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nantelwänuntoroo Teile· de· Elektrofilter· elektrisch auf Temperaturen

worden, die soweit über den Taupunktetemperaturen liegen, Laftkonvektion-mit der aufsteigenden Luftbewegung alle übrigen ft»HfflMTIiTTi dos Filter· auf eine über dem Taupunkt liegende Temperatur

' iii¥l ül ■ während dor Abstellung der Anlage über der Taupunkt·- warmhält.

Km»· Kptd Abschaltung dor Beheieungseinrichtung erfolgt dabei von Qiormoetaten, der dlo Temperatur der Oase im FiIterinnern ab- » in dor Weise, daß die Beheizung automatisch suge schalt et i^AiWIt WMBOi die Temperatur unter den Einstellwert de· Thermostaten i$3akt und dagegen abgeschaltet wird, wenn sie über diese ansteigt..

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BAD OHlGiNAL

Die Zu- und Abschaltungen können je nach dem Grad der zu erwartenden Abkühlung auch stufenweise erfolgen, wobei beispielsweise . die Stufenschaltung mittels einer Stern-Dreieckschaltung bewirkt werden kann·

Im Falle der Verfügbarkeit billigen Nacttetromes kann erfindungsgemäß davon Gebrauch gemacht werden, daß mittels einer Schaltuhr die Beheizung im wesentlichen während der Zeit erfolgt, zu der billiger Nachtstrom zur Verfügung steht und daß in der übrigen Zeit die Beheizung durch eine Stufenschaltung auf eine elektrische Teilleistung geβehaltet wird. »

Desweiteren sollen die elektrischen Heizelemente der erfindungsgei

mäßen Einrichtung einzeln mit automatischen Bimetallschaltern ausgestattet sein, um deren überhitzung und Beschädigung zu vermeiden, falls im Fall von Ansammlungen größerer Staubschichten an den beheizten Wandteilen die Wärmeabführung zu den Gasen des FiIterinnern behindert ist.

Um eine ausreichende Beheizung des Filterinnern zu erreichen, muß

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je m Volumeninhalt des Filters eine Mindestleistung von 50 W dur die Heizelemente den beheizten Wänden zugeführt werden.

Die für die Beheizung vorgesehenen elektrischen Heizelemente müssen eine verhältnismäßig große Wandfläche beheizen, damit durch die freie Konvektion der Gase im Filterinnern eine genügende Wärmeabfuhr von den beheizten Flächen an das Gas erfolgt. Dazu wird für 1 kW Heizleistung mindestens eine wärmeabgebende Wandfläche von 3 di2 benötigt. Es ist dabei vorausgesetzt, daß die Heizelemente nicht notwendigerweise eine solche Fläche selbst bedecken müssen, denn die Wärmeübertragung von den an den Wänden anliegenden Heizelementen erfolgt bei einem sehr viel geringeren Temperaturabfall als die Wärmeübertragung von den Wänden an das Gas im Filterinnern· Durch die Wärmeleitung in den eisernen FiIterwandungen verteilt sich die von den Heizelementen zugeführte Wärme auf eine größere wärmeabführende

Z Innenfläche. Sofern die Fläche der Heizelemente geringer ist als 3 m

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je kW Heizleistung, sollen die Heizelemente jedoch in solchen Abständen an die Außenwandungen angebracht werden, daß je kW elektrischer Leistung eine wärmeabgebende Fläche der Innenwandungen von

mindestens 3 m zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß soll der temperaturfühlende Thermostat, der die Zu- und Abschaltung besorgt, im Inneren des E-Filters an einer Stelle angeordnet werden, die der Abkühlung in stärkerem Maße unterliegt. Dies ist in bekannter Weise ein möglichst tiefer Punkt des bestromten Filterinnern. Desweiteren soll der Thermostat an einer solchen Stelle angeordnet werden, wo er einer Beschädigung und einer Verschüttung durch Staub am wenigsten ausgesetzt ist. Beide Bedingungen wer-* den am besten erfüllt durch eine Einbaustelle über dem dachförmigen Sattel, der von zwei benachbarten Staubtrichtern gebildet wird.

In der Patentzeichnung ist ein Elektrofilter mit horizontalem Gasdurchgang in an sich bekannter Ausführungsweise beispielhaft und achematisch dargestellt. Darin bezeichnet (1) das Gehäuse. (2) ist der Gaseintrittsquerschnitt. Die Gase strömen in Pfeilrichtung (3) ein und verlassen das Filter auf der gegenüberliegenden Gasaustrittsseite (4) in gleicher Richtung.

Die Staubsaimnelbunker (5) sind trichterförmig ausgebildet. Sie haben an ihren unteren Enden die Staubauslassöffnungen (6). Im Elektrofiltergehäuse (i) hängen die geerdeten Niederschlagselektroden (7), in Reihen, pe»et&3r»4-¥&we-gliefe, an oberen Plattenträgern (8). Sie bilden parallele, 200 bis 3OO mm breite Gassen für die hindurchströmenden Gase.

In den Mittenebenen dieser Gase sind die Sprührahmen (9) mittels Tragbügeln (1O) und Tragrahmen (11) an oberen Isolatoren (12) hängend angeordnet.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen bestehen aus Heizelementen (I3) die zwecks guter Wärmeübertragung dicht an die Gehäusewände angelegt sind, einem Thermostaten (14) der im Gehäuseinneren über dem dachförmigen Sattel zwischen zwei Staubsammeltrichtern angeordnet ist und der durch eine Schutzkappe (15) gegen eine Verschüttung durch Staub geschützt wird. 0 0 9811/115 4 +) innen und außen

Bimetallschalter An den Trichterauslaufen eind ¥«apeva*ny«e(A«ar (17) angeordnet.

Die Beheizung der Iaolatoren (12) erfolgt alt den Heiakörpern.(ti) und alle Heizelemente werden über die Schaltuhr (18) betätigt·

Im dargestellten Aueführungebeispiel sind die Heiaelemente für die Beheizung der gasberührten Flächen an den tiefsten Stellen des Filtergehäuseβ, vor allem an den Wänden der Staubeammelbunker angebracht, von wo aus das ganze Gehäueeinnere an besten durchwärmt werden kann·

Es steht jedoch nichts im Wege, die Heizelemente auch an anderen Stellen der Wandungen, z. B. an den Seitenwandungen, anzubringen oder sie sogar an den Innenwandungen anzuordnen, von wo aus sie beispielsweise durch Infrarotstrahlung das Filterinnere erwärmen können. Jedenfalls empfiehlt sich aber wenigstens für einen Teil der Heizleistung Heizelemente an den tieferen Stellen der Trichter anzuordnen, um gleichzeitig die an sich bekannte Beheizung der Trichterausläufe au bewirken, deren Zweck es ist, den anfallenden Staub auch bei Ansammlung in den Staubsammelbunkern warm und damit trocken und rieselfähig zu halten.

Ss ist im übrigen vorausgesetzt, daß alle Außenwandungen des Filtergehäuses einschließlich der Trichter und des Daches mit einer Wärmeisolierung versehen sind, um auch durch diesen Schutz die Auskühlung soweit wie möglich zu verhindern und daß die beheizten Elemente jedenfalls von dieser Wärmeisolierung überdeckt werden, um Wärmeverluste von den Heizelementen nach außen soweit wie möglich zu vermeiden.

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Claims (1)

1. A η β prüche

   . %,) Blektrofilter mit Einrichtungen zur Beheizung der gasberührten

   Wände vor dar Inbetriebnahme und zur Warmhaltung während langer '" Betriebspausen, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Heizkörpern

   * (16) an dan Isolatoren (12) auch im unteren Teil des Elektrofiltere an den Genaueβwändeη und vor allem an den Bunkerwänden ■' j (5) weitere Heizelemente (I3) innren oder außen dicht anliegend ' ^J befestigt sind und daß ein Thermostat (ik) mit einer Schutzkappe (15) in Gehäuseinnern über dem dachförmigen Sattel zwischen zwei Staubsammalbunkern angeordnet ist'.

   · 2·) Blektrofilter «it Varahalteeinrichtdngen nach Anspruch 1, dadurch

   , : gekennzeichnet, daß eine Schaltuhr (18) in der Stromzuführung BU den Thermostaten (1^) und den Heiaelementen (13) angeordnet ist, die zu Zeiten des Bezuges billigen Nachstromes die Beheizung auf volle elektrische Leistung und zu Zeiten teuren Tagesstromes auf eine Teilleistung abschaltet.

   3») Blektrofilter nyi-t Warmhalteeinrichtungen nach Anspruch 1 und 2, daduroh gekennzeichnet, daß die elektrischen Heizelemente einsein mit automatischen Bimetallschaltern (I7) ausgestattet sind, die die Heizelemente bei gestauter Wärmeabgabe vor schädlicher überhitzung schützen.

   k·) Blektrofilter mit'Warmhalteeinrichtungen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Heizelemente sd über die unteren Flächen der Hantelwände des Elektrofiltergehäuses und seiner Staubbunker verteilt sind, daß für die Wärmeabfuhr von den Heizelementen an das Gas im FiI te rinnern je krf Heizleistung mindestens 'J m/ Vo lumen inhalt des Elektrofiltergehäuses eine Heizleistung von mindestens 50 W zugeführt wird.

   /+) wärmeabgebende Mantdflache verfügbar sind, wobei je m

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   5.) Verfahren zur Beheizung und Warmhaltung der gasberührten Wände im Elektrofilter vor dessen Inbetriebsetzung und während langer Betriebspausen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Beheizungseinrichtungen derart gesteuert werden von einem einstellbaren Thermostaten, der die Temperatur der Gase im Filterinnern abfühlt, daß die Beheizung automatisch zuschaltet, wenn die vom Thermostaten erfaßte Temperatur unter den eingestellten Wert sinkt und wieder abschaltet, wenn der eingestellte Wert wieder erreicht oder überschritten wird, wobei die Zu- und Abschaltung der Heizelemente durch einen Stufenschalter erfolgt in zwei oder mehreren Stufen in Abhängigkeit von der Größe der Unterschreitung der eingestellten Temperatur.

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