DE202007010369U1 - Fine dust filter for small combustion plants for renewable raw materials - Google Patents

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Abstract

Feinstaubfilter für Kleinfeuerungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe, bei denen bei der Verbrennung ein großer Staubgehalt im Rauchgas anfällt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feinstaubfilter (10) einer Verbrennungsanlage nachgeschaltet ist und im Feinstaubfilter (10) eine Bypassklappe (4) die Rauchgasführung über Filterpatronen (1) in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur festlegt.Feinstaubfilter for small combustion plants for renewable Raw materials in which a high dust content in the flue gas during combustion accrues, characterized in that a fine dust filter (10) of a combustion plant downstream and in the fine dust filter (10) is a bypass flap (4) the flue gas duct via filter cartridges (1) depending the flue gas temperature sets.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Feinstaubfilter für Kleinfeuerungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe, wie zum Beispiel Getreidekörner, Pellets aus Getreidestroh oder anderen Pflanzenteilen, bei denen während der Verbrennung ein großer Staubgehalt im Rauchgas anfällt.The The invention relates to a fine dust filter for small combustion plants for renewable Raw materials, such as cereal grains, pellets from cereal straw or other parts of plants where there is a high dust content during combustion accumulates in the flue gas.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Filtersysteme, wie Absetzkammern und Fliehkraftabscheider, Elektrofilter, Nassabscheider bzw. Filteranlagen mit textilen und metallischen Filtermedien bekannt. Es kann bei diesen bekannten Filteranlagen mehr oder weniger eine Staubpartikelfilterung durchgeführt werden, welche aber in manchen Verfahrensweisen nicht den Anforderungen entspricht. Als Nachteil der gegebenen Filteranlagen ist in jedem Fall der hohe Kostenaufwand für den entsprechenden Aufbau und die Inbetriebnahme der Filteranlagen durch zusätzliche Energiekosten und hohe Kosten bei der Realisierung, insbesondere bei Elektrofiltern für größere Anlagen, zu sehen. Diese Nachteile des Standes der Technik werden durch die Erfindung gemäß der Zielsetzung und Aufgabenstellung negiert.Out In the prior art are various filter systems, such as settling chambers and centrifugal separators, electrostatic precipitators, wet scrubbers or filter systems known with textile and metallic filter media. It can at these known filter systems more or less a dust particle filtration carried out which in some procedures do not meet the requirements equivalent. As a disadvantage of the given filter systems is in any case the high cost of the appropriate structure and commissioning of the filter systems by additional Energy costs and high costs of realization, in particular for electrostatic precipitators for larger plants, to see. These disadvantages of the prior art are due to the Invention according to the objective and task negated.

Ziel der Erfindung ist es, einen Feinstaubfilter für kleine Feuerungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe zu finden, bei dem ein einfacher Aufbau und ein positiver Kosten-Nutzen-Effekt sich darstellen.aim The invention is a fine dust filter for small combustion plants for renewable resources to find, with a simple structure and a positive cost-benefit effect present themselves.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Feinstaubfilter für Kleinfeuerungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe zu realisieren, wobei in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur aus der Kleinfeuerungsanlage eine Steuerung der Rauchgasführung innerhalb des Feinstaubfilters ausgeführt wird.task The invention is a fine dust filter for small combustion plants for renewable Raw materials to realize, depending on the flue gas temperature from the small combustion plant control of the flue gas duct within executed the fine dust filter becomes.

Die Erfindung wird nachstehend gemäß dem Patentanspruch 1 und seinen Unteransprüchen dargestellt.The Invention is hereinafter according to the patent claim 1 and its dependent claims shown.

Daraus folgt,

  • – dass ein Feinstaubfilter einer Verbrennungsanlage nachgeschaltet ist und im Feinstaubfilter eine Bypassklappe die Rauchgasführung über Filterpatronen in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur festlegt,
  • – dass die Bypassklappe, Öffnung a, bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur des Rauchgases geschlossen ist und das Rauchgas über den Rohrstutzen Filtereingang über die Bypassklappe, Öffnung b, und den Rauchgaskanal hin zum Rohrstutzen Filterausgang strömt,
  • – dass bei einem Normalbetrieb der Feuerungsanlage das Rauchgas durch die Öffnung a und über die Filterpatronen hin zum Rohrstutzen Filterausgang strömt,
  • – dass die Bypassklappe oberhalb des Feinstaubfilters angeordnet ist, wobei die Bypassklappe die Rauchgasführung durch zwei Öffnungen a und b der Rauchgasführung in den oberen Filterpatronenbereich hin zu den Filterpatronen oder ohne Durchführung des Rauchgases über die Filterpatronen durch einen Rauchgaskanal hin zum Rohrstutzen Filterausgang steuert,
  • – dass die Steuerung der Bypassklappe motorbetrieben mit dem Elektroschaltkasten verbunden ist und die Steuersignale über Rauchgastemperaturmessung an dem Filtereingang entstehen.
It follows,
  • - That a fine dust filter is connected downstream of a combustion system and in the fine dust filter a bypass flap sets the flue gas duct via filter cartridges as a function of the flue gas temperature,
  • - that the bypass flap, opening a, is closed when the dew point temperature of the flue gas falls below the flue gas and flows through the pipe socket filter inlet via the bypass flap, opening b, and the flue gas channel to the pipe socket filter outlet,
  • That during a normal operation of the firing system, the flue gas flows through the opening a and the filter cartridges to the pipe socket filter outlet,
  • That the bypass flap is arranged above the fine dust filter, wherein the bypass flap controls the flue gas duct through two openings a and b of the flue gas duct in the upper filter cartridge area towards the filter cartridges or without passage of the flue gas through the filter cartridges through a flue gas duct to the pipe socket filter outlet,
  • - That the control of the bypass flap is motor-connected to the electrical control box and the control signals arise via flue gas temperature measurement at the filter input.

Die erfinderische Leistung der diesseitig beschriebenen Erfindung liegt darin begründet, dass in der Kombination mehrerer Komponenten aus der Filtertechnik und deren Einsatz bei Kleinfeuerungsanlagen realisiert ist.The inventive performance of the invention described here lies founded in that in the combination of several components of the filter technology and their use is realized in small combustion plants.

In den Feuerungsanlagen ist durch die Nutzung dieser Filteranlage eine Verbrennung von nachwachsenden Rohstoffen, wie Getreidekörner, Pellets aus Getreidestroh oder anderen Pflanzenteilen, bei denen während der Verbrennung ein großer Staubgehalt im Rauchgas anfällt, möglich.In The combustion plants is through the use of this filter system a Combustion of renewable resources, such as grains, pellets Cereal straw or other parts of plants during which Burning a big one Dust content in the flue gas accumulates, possible.

Durch Gestaltung der Filteranlage ist ein kontinuierlicher Heizbetrieb ohne Unterbrechung gewährleistet. Besonderer Vorteil ist, dass durch den Einsatz einer Bypassklappe die Filterpatronen nicht mehr mit Konzentrat beaufschlagt werden. Dieses wird mit Hilfe der Ansteuerung der Bypassklappe, die bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur öffnet, realisiert. Es ist somit nicht erforderlich, die Rauchgastemperatur bei Unterschreiten des Taupunktes mit einem elektrischen Heizstab oder anderen Erwärmungsmöglichkeiten zu erhöhen. Damit wird die Standzeit der Filterpatronen wesentlich verlängert und ein Verkleben der Filterpatronen verhindert.By Design of the filter system is a continuous heating operation guaranteed without interruption. The particular advantage is that through the use of a bypass flap the filter cartridges are no longer supplied with concentrate. This is done by means of the control of the bypass flap, which at Below the dew point temperature opens, realized. It is thus not required, the flue gas temperature falls below the Dew point with an electric heating element or other heating options to increase. Thus, the service life of the filter cartridges is significantly extended and prevents sticking of the filter cartridges.

Weiterhin ist es möglich, Filterpatronen aus einem Edelstahlgewebe bzw. aus einem teflonbeschichteten Gewebe zu verwenden.Farther Is it possible, Filter cartridges made of a stainless steel mesh or a Teflon-coated To use tissue.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Dazu ist eineThe Invention will be described below with reference to an embodiment. This is one

1 Feinstaubfilter
ausgeführt. 1 Feinstaubfilter
executed.

Aus der 1 ist der funktionelle Aufbau des Feinstaubfilters 10 ersichtlich. Die Filteranlage besteht aus einem doppelwandigen, isolierten Metallgehäuse, in dem die Filterpatronen 1 zur Abscheidung der Staubbestandteile aus dem Rauchgas eines Festbrennstoffkessels für Biomassebrennstoffe verwendet werden. Der Feinstaubfilter 10 ist einer kleinen Verbrennungsanlage nachgeschaltet. Der aus der Verbrennungsanlage austretende staubbeladene Abgasstrom wird direkt über den Rohrstutzen Filtereingang 3 in die Filteranlage eingeleitet. Bei der Verbrennung im Volllast- und Teillastbetrieb, wobei die Rauchgastemperatur des in die Filteranlage eintretenden Abgases oberhalb des Taupunktes liegt, ist die Bypassklappe 4, Öffnung b geschlossen, und die Abgase gelangen über die Rauchgasführung Bypass geschlossen durch die Öffnung a in den Filterraum.From the 1 is the functional structure of the fine dust filter 10 seen. The filter system consists of a double-walled, insulated metal housing in which the filter cartridges 1 be used for the separation of the dust components from the flue gas of a solid fuel boiler for biomass fuels. The fine dust filter 10 is downstream of a small incinerator. The dust-laden exhaust gas stream leaving the incinerator is filtered directly via the pipe socket entrance 3 introduced into the filter system. During combustion in full load and part load operation, wherein the flue gas temperature of the exhaust gas entering the filter system is above the dew point, the bypass flap 4 , Opening b closed, and the exhaust gases pass through the flue gas guide bypass closed through the opening a in the filter chamber.

Dort erfolgt an den Außenseiten der Filterpatronen 1 die Staubabscheidung, wobei die Filterpatronen 1 aus Edelstahlgewebe bestehen. Als Filter können auch teflonbeschichtete plissierte Gewebefilter zum Einsatz kommen, wobei die Temperatur bis 180 °C eingegrenzt ist, wogegen bei den verwendeten Edelstahlgeweben als Filterpatronen eine höhere Temperaturbeständigkeit bis zu 400 °C möglich ist. Die kontinuierliche Abreinigung der Filterpatronen 1 geschieht über Druckluftstöße durch die Rohre 2. Diese Abreinigung erfolgt entweder zeitabhängig oder wenn ein vorgegebener Differenzdruck (Filterverschmutzungsgrad) erreicht ist. Durch die Druckluftimpulse über die Rohre 2 wird der Staubkuchen, der sich an den Außenseiten der Filterpatronen 1 gebildet hat, abgelöst.There takes place on the outsides of the filter cartridges 1 the dust separation, with the filter cartridges 1 Made of stainless steel mesh. Teflon-coated pleated fabric filters may also be used as filters, the temperature being limited to 180 ° C., whereas in the case of the stainless steel fabrics used as filter cartridges a higher temperature resistance of up to 400 ° C. is possible. The continuous cleaning of the filter cartridges 1 happens via compressed air surges through the pipes 2 , This cleaning is either time-dependent or when a predetermined differential pressure (filter contamination level) is reached. Through the compressed air pulses through the pipes 2 will be the dust cake that sticks to the outsides of the filter cartridges 1 has formed detached.

Die Steuerung erfolgt über eine dafür applizierte Steuereinheit, die die Druckluft durch öffnen der entsprechenden Magnetventile für die Abreinigung freigibt. Dieser Staub wird in dem Staubsammelbehälter 6 aufgefangen, welcher manuell entleert werden muss. Alternativ ist auch ein gesteuerter Staubaustrag möglich. Unterschreitet die Rauchgastemperatur den Taupunkt, während des An- und Abfahrens der Heizungsanlage bzw. im Gluterhaltungsbetrieb, wird die Öffnung a geschlossen, und die Abgase werden durch die Öffnung b und über den Rauchgaskanal 11 hin zum Rohrstutzen Filterausgang 5 mit Hilfe eines Radialventilators in den Kamin eingeleitet. Der Radialventilator ist an dem Rohrstutzen Filterausgang 5 angeschlossen. Der Radialventilator wird mit einem Frequenzumrichter geregelt. Als Regelgröße dient der vom Kesselhersteller vorgegebene Unterdruck, der am Filtereingangsstutzen 3 gemessen wird.The control is carried out by a dedicated control unit, which releases the compressed air by opening the corresponding solenoid valves for cleaning. This dust is in the dust collector 6 caught, which must be emptied manually. Alternatively, a controlled dust discharge is possible. If the temperature of the flue gas falls below the dew point, during start-up and shut-down of the heating system or in the gluten-holding mode, the opening a is closed and the exhaust gases pass through the opening b and over the flue gas duct 11 towards the pipe socket filter outlet 5 initiated with the help of a centrifugal fan in the fireplace. The centrifugal fan is at the pipe socket filter outlet 5 connected. The centrifugal fan is controlled by a frequency converter. The controlled variable is the negative pressure specified by the boiler manufacturer, that at the filter inlet port 3 is measured.

Für die Umschaltung der Bypassklappe 4 dient die ebenfalls im Filtereingangsstutzen 3 gemessene Rauchgastemperatur. Mit der dafür entwickelten Steuereinheit wird ein Stellmotor angesteuert, der entsprechend der gemessenen Rauchgastemperatur die Bypassklappe 4 öffnet bzw. schließt. Besonderheit dieser Bypassklappe 4 ist die gezielte Rauchgasführung, entweder über die Filterpatronen 1 oder direkt über den Rauchgaskanal 11 in den Kamin, in Abhängigkeit von der Rauchgastemperatur. Alle Elektroanschlüsse und Schalteinrichtungen sind im Schaltkasten 7 untergebracht.For switching the bypass flap 4 which also serves in the filter inlet 3 measured flue gas temperature. With the control unit developed for this purpose, a servomotor is controlled, the bypass flap according to the measured flue gas temperature 4 opens or closes. Special feature of this bypass flap 4 is the targeted flue gas duct, either via the filter cartridges 1 or directly over the flue gas duct 11 into the chimney, depending on the flue gas temperature. All electrical connections and switching devices are in the control box 7 accommodated.

11
Filterpatronenfilter cartridges
22
Druckluftrohre mit MagnetventileCompressed air pipes with solenoid valves
33
Rohrstutzen Filtereingangpipe socket filter input
44
Bypassklappebypass damper
55
Rohrstutzen Filterausgang/Anschluss Radialventilatorpipe socket Filter outlet / connection radial fan
66
Staubsammelbehälterdust collection
77
Elektroschaltkastenelectrical switch
1010
FeinstaubfilterFeinstaubfilter
1111
RauchgaskanalFlue
aa
Rauchgasführung Bypass offen aFlue gas duct bypass open a
bb
Rauchgasführung Bypass offen bFlue gas duct bypass open b

Claims (5)

Feinstaubfilter für Kleinfeuerungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe, bei denen bei der Verbrennung ein großer Staubgehalt im Rauchgas anfällt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feinstaubfilter (10) einer Verbrennungsanlage nachgeschaltet ist und im Feinstaubfilter (10) eine Bypassklappe (4) die Rauchgasführung über Filterpatronen (1) in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur festlegt.Fine dust filter for small combustion plants for renewable raw materials, which incur a large dust content in the flue gas during combustion, characterized in that a fine dust filter ( 10 ) is connected downstream of a combustion plant and in the fine dust filter ( 10 ) a bypass flap ( 4 ) the flue gas duct via filter cartridges ( 1 ) depending on the flue gas temperature. Feinstaubfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassklappe (4), Öffnung (a), bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur des Rauchgases geschlossen ist und das Rauchgas über den Rohrstutzen Filtereingang (3) über die Bypassklappe (4), Öffnung (b), und den Rauchgaskanal (11) hin zum Rohrstutzen Filterausgang (5) strömt.Fine dust filter according to claim 1, characterized in that the bypass flap ( 4 ), Opening (a), is closed when falling below the dew point temperature of the flue gas and the flue gas through the pipe socket filter inlet ( 3 ) via the bypass flap ( 4 ), Opening (b), and the flue gas duct ( 11 ) to the pipe socket filter outlet ( 5 ) flows. Feinstaubfilter nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Normalbetrieb der Feuerungsanlage die Öffnung (a) geöffnet ist und das Rauchgas über die Filterpatronen (1) hin zum Rohrstutzen Filterausgang (5) strömt.Fine dust filter according to claims 1 and 2, characterized in that during normal operation of the firing system, the opening (a) is open and the flue gas through the filter cartridges ( 1 ) to the pipe socket filter outlet ( 5 ) flows. Feinstaubfilter nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassklappe (4) im oberen Bereich des Feinstaubfilters (10) angeordnet ist, wobei die Bypassklappe (4) die Rauchgasführung durch zwei Öffnungen der Rauchgasführung in den unteren Bereich des Feinstaubfilters (10) hin zu den Filterpatronen (1) oder ohne Durchführung des Rauchgases über die Filterpatronen (1) durch einen Rauchgaskanal (11) hin zum Rohrstutzen Filterausgang (5) steuert.Fine dust filter according to one of the above claims, characterized in that the bypass flap ( 4 ) in the upper part of the fine dust filter ( 10 ), wherein the bypass flap ( 4 ) the flue gas duct through two openings of the flue gas duct in the lower portion of the particulate matter filter ( 10 ) to the filter cartridges ( 1 ) or without passing the flue gas over the filter cartridges ( 1 ) through a flue gas duct ( 11 ) to the pipe socket filter outlet ( 5 ) controls. Feinstaubfilter nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Bypassklappe (4) motorbetrieben mit dem Elektroschaltkasten (7) verbunden ist und die Steuersignale über Rauchgastemperaturmessung an dem Filtereingang (3) entstehen.Fine dust filter according to one of the above claims, characterized in that the control of the bypass flap ( 4 ) powered by the electric control box ( 7 ) and the control signals via flue gas temperature measurement at the filter input ( 3 ) arise.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202008004742U1 (en) 2008-04-07 2008-06-05 Göttert, Thomas Device for pollutant removal from flue gases from small combustion plants
DE102015103337A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-08 Oberland Mangold Gmbh Flue gas dust filter

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