DE202010016019U1 - Boiler with an electrostatic precipitator - Google Patents

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Abstract

Heizkessel (10), mit einem Brennraum (12), wenigstens einem Wärmetauscher (31) zum Übertragen von Abgaswärme auf Wasser und einem Abgasweg (13) zum Ableiten von Abgasen in einem Abgasstrom (S), und elektrostatischer Abscheider (50), der eine Sprühelektrode (51) und eine Kollektorelektrode (52) zum Abscheiden von Partikeln aus dem Abgasstrom (S) umfasst, dadurch gekennzeichnet, • dass mindestens ein elektrostatischer Abscheider in den Heizkessel integriert ist, und • dass die Kollektorelektrode (52) des mindestens einen elektrostatischen Abscheiders an einer Innenwand (33) • mindestens eines Wärmetauscherrohrs (32) des Wärmetauschers (31) und/oder • mindestens eines innerhalb des Heizkessels (10) angeordneten Abgasrohres ausgebildet ist, und • dass zur Abreinigung der abgeschiedenen Partikel von der Innenwand (33) mindestens ein Abreinigungsmittel (62) vorgesehen ist.Heating boiler (10), with a combustion chamber (12), at least one heat exchanger (31) for transferring exhaust heat to water and an exhaust gas path (13) for discharging exhaust gases in an exhaust gas stream (S), and an electrostatic separator (50), one of which Spray electrode (51) and a collector electrode (52) for separating particles from the exhaust gas flow (S), characterized in that • that at least one electrostatic precipitator is integrated into the boiler, and • that the collector electrode (52) of the at least one electrostatic precipitator on an inner wall (33) • at least one heat exchanger pipe (32) of the heat exchanger (31) and / or • at least one exhaust pipe arranged inside the boiler (10) is formed, and • that for cleaning the separated particles from the inner wall (33) at least a cleaning means (62) is provided.

Description

Die Neuerung betrifft einen Heizkessel mit einem elektrostatischen Abscheider gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1The innovation relates to a boiler with an electrostatic precipitator according to the preamble of claim 1

Beim Betreiben einer Heizungsanlage bilden sich im Abgasweg im Laufe der Zeit Ablagerungen von aus dem Abgasstrom abgeschiedenen Partikeln. Da zu starke Ablagerungen unter Umständen zur Verstopfung des Abgasweges führen können oder bei einem wasserführenden Heizkessel mit Wärmetauschern z. B. durch Verringerung der Wärmeübertragungsleistung der Wärmetauscher die Funktion der Heizungsanlage beeinträchtigen, müssen diese regelmäßig abgereinigt werden. Im Stand der Technik sind verschiedene Wege zur Abreinigung der Ablagerungen bekannt. Besonders verbreitet ist eine mechanische Abreinigung der Ablagerungen z. B. mit bürstenartigen Reinigungsmitteln.When operating a heating system, deposits of particles separated from the exhaust gas flow form over time in the exhaust path. Since excessive deposits can possibly lead to clogging of the exhaust path or in a water-bearing boiler with heat exchangers z. B. affect the function of the heating system by reducing the heat transfer performance of the heat exchanger, they must be cleaned regularly. In the prior art, various ways of cleaning the deposits are known. Particularly common is a mechanical cleaning of the deposits z. B. with brush-like detergents.

Allerdings wird nur ein Teil der im Abgasstrom enthaltenen Partikel selbsttätig im Abgasweg abgeschieden. Um die Emission von Stäuben aus Abgasen weiter zu reduzieren, werden bei Heizungsanlagen deshalb häufig Abgasreinigungsanlagen mit elektrostatischen Abscheidern verwendet. Diese sollen die Staubpartikel aus den Abgasen herausfiltern, so dass das verbleibende, gereinigte Abgas bedenkenlos an die Umwelt abgegeben werden kann.However, only a part of the particles contained in the exhaust stream is separated automatically in the exhaust path. In order to further reduce the emission of dusts from exhaust gases, heating systems therefore often use exhaust gas purification systems with electrostatic precipitators. These are to filter out the dust particles from the exhaust gases, so that the remaining, purified exhaust gas can safely be released to the environment.

Solche elektrostatischen Abscheider, die eine Sprühelektrode und eine Kollektorelektrode aufweisen, wobei zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld ausgebildet werden kann, sind auch bekannt als Elektrofilter. Um die Staubpartikel abzuscheiden, wird an die Sprühelektrode eine Hochspannung angelegt. Dadurch bildet sich eine Corona-Entladung aus, durch welche die mit dem Abgas durch das elektrische Feld strömenden Partikel unipolar aufgeladen werden. Aufgrund dieser Aufladung wandern die Partikel durch die elektrostatischen Coulomb-Kräfte zur Kollektorelektrode. Da zu starke Ablagerungen an der Kollektorelektrode die Funktion des elektrostatischen Abscheiders beeinträchtigen, müssen diese Ablagerungen ebenfalls regelmäßig abgereinigt werden. Im Stand der Technik sind verschiedene Wege zur Abreinigung der Kollektorelektrode bekannt. Besonders verbreitet ist hierbei ebenfalls eine mechanische Abreinigung der Kollektorelektrode.Such electrostatic precipitators, which have a spray electrode and a collector electrode, wherein an electric field can be formed between the electrodes, are also known as electrostatic precipitators. To deposit the dust particles, a high voltage is applied to the spray electrode. As a result, a corona discharge is formed, through which the particles flowing with the exhaust gas through the electric field are charged in a unipolar manner. Due to this charge, the particles migrate to the collector electrode due to the electrostatic Coulomb forces. Since excessive deposits on the collector electrode impair the function of the electrostatic precipitator, these deposits must also be cleaned regularly. In the prior art, various ways of cleaning the collector electrode are known. Particularly common here is also a mechanical cleaning of the collector electrode.

Heizungsanlagen, die alle genannten Bauteile aufweisen, sind vergleichsweise aufwändig aufgebaut. Weil neben dem elektrostatischen Abscheider und dem Abreinigungsmittel beispielsweise auch die Feuerung und der Wärmetauscher der Heizungsanlage überwacht, gesteuert und gewartet werden müssen ist zudem auch die Steuerung und die Wartung einer solchen Heizungsanlage aufwändig.Heating systems, which have all mentioned components, are constructed comparatively complex. Because in addition to the electrostatic precipitator and the cleaning agent, for example, the furnace and the heat exchanger of the heating system must be monitored, controlled and maintained also the control and maintenance of such a heating system is complex.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es diesen und weitere Nachteile im Stand der Technik zu überwinden und eine Heizungsanlage zur Verfügung zu stellen, mit der eine Verstopfung des Abgasweges sicher vermieden werden kann. Die Heizungsanlage soll zudem geringe Emissionswerte aufweisen, und gleichzeitig möglichst einfach aufgebaut und kostengünstig in der Herstellung, Steuerung und Wartung sein.Object of the present innovation is to overcome these and other disadvantages of the prior art and to provide a heating system available, with a blockage of the exhaust path can be safely avoided. The heating system should also have low emissions, and at the same time be as simple as possible and inexpensive to manufacture, control and maintenance.

Hauptmerkmale der Neuerung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.Main features of the innovation are indicated in the characterizing part of claim 1. Embodiments are the subject of claims 2 to 9.

Bei einem Heizkessel, mit einem Brennraum, wenigstens einem Wärmetauscher zum Übertragen der Abgaswärme auf Wasser und einem Abgasweg zum Ableiten von Abgasen in einem Abgasstrom, sieht die Neuerung vor, dass mindestens ein elektrostatischer Abscheider, der eine Sprühelektrode und eine Kollektorelektrode zum Abscheiden von Partikeln aus dem Abgasstrom umfasst, in den Heizkessel integriert ist, und dass die Kollektorelektrode des mindestens einen elektrostatischen Abscheiders an einer Innenwand mindestens eines Wärmetauscherrohrs des Wärmetauschers und/oder an einer Innenwand mindestens eines innerhalb des Heizkessels angeordneten Abgasrohres ausgebildet ist, und dass zur Abreinigung der abgeschiedenen Partikel von der Innenwand mindestens ein Abreinigungsmittel vorgesehen ist.In a boiler having a combustion chamber, at least one heat exchanger for transferring the exhaust heat to water and an exhaust path for discharging exhaust gases in an exhaust gas flow, the innovation provides that at least one electrostatic precipitator comprising a spray electrode and a collector electrode for separating particles the exhaust gas flow is integrated in the boiler, and that the collector electrode of the at least one electrostatic precipitator is formed on an inner wall of at least one heat exchanger tube of the heat exchanger and / or on an inner wall of at least one disposed within the boiler exhaust pipe, and that for cleaning the deposited particles at least one cleaning agent is provided from the inner wall.

Bei der neuerungsgemäßen Ausgestaltung des Heizkessels ist an dem Wärmetauscher oder dem heizkesselinternen Abgasrohr die Kollektorelektrode des elektrostatischen Filters ausgebildet. Dies vereinfacht den Aufbau und schafft zudem eine wichtige Vorraussetzung dafür, dass die Abreinigung der aktiv an der Kollektorelektrode des elektrostatischen Abscheiders abgeschiedenen Partikel zusammen mit der Abreinigung der sich selbsttätig bildenden Ablagerungen von Partikeln an der Innenwand des Wärmetauscherrohrs durch das Abreinigungsmittel bewirkt werden kann.In the embodiment of the boiler according to the invention, the collector electrode of the electrostatic filter is formed on the heat exchanger or the heating boiler internal combustion gas pipe. This simplifies the structure and also provides an important prerequisite for the fact that the cleaning of the actively deposited at the collector electrode of the electrostatic precipitator particles can be effected together with the cleaning of the self-forming deposits of particles on the inner wall of the heat exchanger tube by the cleaning agent.

Somit kann einer Verstopfung des Abgasweges entgegengewirkt und gleichzeitig sichergestellt werden, dass die Funktionsweise des elektrostatischen Abscheiders und die Wärmeübertragungsleistung des Wärmetauschers nicht beeinträchtigt werden. Dies vereinfacht den Aufbau der Heizungsanlage und reduziert zudem die Herstellkosten.Thus, a blockage of the exhaust path can be counteracted and at the same time ensured that the operation of the electrostatic precipitator and the heat transfer performance of the heat exchanger are not affected. This simplifies the construction of the heating system and also reduces the manufacturing costs.

Darüber hinaus vereinfacht die neuerungsgemäße Ausgestaltung durch die Integration der Kollektorelektrode in das Wärmetauscherrohr und durch das gemeinsame Abreinigungsmittel der beiden Komponenten auch die Steuerung, Überwachung und Wartung der Heizungsanlage.In addition, the innovation according to the invention simplifies the integration, control of the collector electrode in the heat exchanger tube and the common cleaning means of the two components, the control, monitoring and maintenance of the heating system.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung ist ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen, der strömungsaufwärts des elektrostatischen Abscheiders angeordnet ist. Dieser zweite Wärmetauscher reduziert die Temperatur des am elektrostatischen Abscheider ankommenden Abgases und ermöglicht daher, dass eine Überhitzung der Elektrofilterbauteile mit einem einfachen Mittel zuverlässig vermieden werden kann. In a preferred embodiment of the innovation, a second heat exchanger is provided, which is arranged upstream of the electrostatic precipitator. This second heat exchanger reduces the temperature of the exhaust gas arriving at the electrostatic precipitator and therefore makes it possible to reliably avoid overheating of the electrostatic filter components with a simple means.

Die Reduzierung der Abgastemperatur vereinfacht außerdem die Bereitstellung eines thermophoretischen Partikelabweisemittels an dem Elektrofilter, da die Erzeugung der für die Thermophorese notwendigen Übertemperatur des Partikelabweisemittels im Vergleich zu dessen Umgebung erleichtert wird. Das Partikelabweisemittel vermeidet oder verringert Ablagerungen von Partikeln am elektrostatischen Filter und verlängert somit die Wartungsintervalle des Filters.The reduction of the exhaust gas temperature also simplifies the provision of a thermophoretic particle repelling agent on the electrostatic precipitator since it facilitates the generation of the excess temperature of the particulate repellent necessary for the thermophoresis compared to its surroundings. The particle repellent avoids or reduces deposits of particles on the electrostatic filter and thus extends the maintenance intervals of the filter.

Je nach Ausgestaltung kann der strömungsaufwärts des elektrostatischen Abscheiders angeordnete Wärmetauscher als Sammelwärmetauscher ausgebildet sein. Abhängig von der Leistungsgröße kann ein derartiger Sammelwärmetauscher beispielsweise zwei bis acht oder mehr Wärmetauscherrohre umfassen. In den einzelnen Wärmetauscherrohren des Sammelwärmetauschers können außerdem Mittel wie Turbulatoren oder hohlzylindrische Verdrängungskörper enthalten sein, die zur Heranführung des Abgases an die Wärmetauscherfläche durch Ringspaltströmung oder durch Turbulenzbildung dienen. Vorteilhaft bei der Verwendung von Turbulatoren ist außerdem das Aufreißen eventuell vorhandener laminarer Grenzschichten in der Abgasströmung und somit die Verbesserung der Wärmeübertragung vom Abgas über das Wärmetauscherrohr an das Kesselwasser.Depending on the configuration, the heat exchanger arranged upstream of the electrostatic precipitator may be designed as a collecting heat exchanger. Depending on the power size, such a collecting heat exchanger may for example comprise two to eight or more heat exchanger tubes. In the individual heat exchanger tubes of the collecting heat exchanger may also contain agents such as turbulators or hollow cylindrical displacement body, which serve to bring the exhaust gas to the heat exchanger surface by annular gap flow or by turbulence. Another advantage of using turbulators is the rupture of any existing laminar boundary layers in the exhaust gas flow and thus the improvement of the heat transfer from the exhaust gas through the heat exchanger tube to the boiler water.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Neuerung beinhaltet, dass am elektrostatischen Abscheider ein thermophoretisches Partikelabweisemittel vorgesehen ist. Das thermophoretische Abweisemittel schützt die Hochspannungszufuhr der Sprühelektrode vor der Ablagerung von Partikeln aus dem Partikelstrom. Dies ist wichtig, da durch die Partikelablagerungen im Laufe der Zeit eine elektrisch leitende Oberfläche gebildet werden kann, die ein Durchschlagen der Hochspannung zur Innenwand des Abgasweges zur Folge hätte. Die beschriebene Ausgestaltung der Neuerung erhöht daher die Betriebsicherheit einer Heizungsanlage. Die Übertemperatur am Partikelabweisemittel, die für die Thermophorese der Partikel notwendig ist, kann dabei beispielsweise durch Übertragung der Wärme aus dem Brennraum über einen Metallkörper als wärmeleitende Verbindung oder mit Hilfe eines andern geeigneten Wärmeleitmittels erzeugt werden.A preferred development of the innovation includes that a thermophoretic particle repelling agent is provided on the electrostatic precipitator. The thermophoretic repellent protects the high voltage supply of the spray electrode from the deposition of particles from the particle stream. This is important because over time an electrically conductive surface can be formed by the particle deposits, which would result in a breakdown of the high voltage to the inner wall of the exhaust path. The described embodiment of the innovation therefore increases the operational safety of a heating system. The excess temperature at the Partikelabweisemittel, which is necessary for the thermophoresis of the particles, can be generated for example by transfer of heat from the combustion chamber via a metal body as a heat conducting compound or with the aid of another suitable heat conduction.

Eine besonders wichtige Ausgestaltung der Neuerung sieht vor, dass das Abreinigungsmittel die Kollektorelektrode durch eine an der Innenwand anliegende, beweglich gelagerte Wendel mechanisch abreinigt. Ein mechanisches Abreinigungsmittel ist besonderst robust und kostengünstig. Durch diese Ausgestaltung kann daher mit einfachen Mitteln eine Verengung und/oder Verstopfung des Abgasweges verhindert und gleichzeitig eine konstante Wärmeübertragungsleistung des Wärmetauschers sichergestellt werden. Neben einer Wendel kann beispielsweise auch ein Schaber oder ein Bürste zur mechanischen Abreinigung verwendet werden.A particularly important embodiment of the innovation provides that the cleaning means mechanically cleans the collector electrode by a voltage applied to the inner wall, movably mounted coil. A mechanical cleaning agent is particularly robust and inexpensive. By this configuration can therefore be prevented by simple means a narrowing and / or blockage of the exhaust path and at the same time a constant heat transfer performance of the heat exchanger can be ensured. In addition to a helix, for example, a scraper or a brush for mechanical cleaning can be used.

In einer Weiterbildung der Neuerung ist der Abgasweg durch ein schaltbares Verschlussmittel verschließbar. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, dass durch das Verschlussmittel der Zug des Heizkessels unterbrochen werden kann, sodass bei der Abreinigung ein unerwünschter Partikelaustrag über den Heizkesselzug (Schornsteinzug) vermieden werden kann. Auf diese Weise können die Emissionswerte der Heizungsanlage gesenkt werden. Vorteilhafterweise wird das Verschlussmittel strömungsabwärts des Abreinigungsmittels angeordnet.In a further development of the innovation, the exhaust gas path can be closed by a switchable closure means. An advantage of this design is that can be interrupted by the closure means the train of the boiler, so that during the cleaning an undesirable particulate discharge on the Heizkesselzug (chimney draft) can be avoided. In this way, the emission values of the heating system can be lowered. Advantageously, the closure means is arranged downstream of the cleaning means.

Davon ausgehend sieht eine Weiterbildung vor, dass das Verschlussmittel in einer ersten Position derart im Abgasweg angeordnet ist, dass es außerhalb des Abgasstroms liegt und der Abgasweg somit frei durchgängig für den Abgasstrom ist. In einer zweiten Position verschließt das Verschlussmittel den Abgasweg. Durch diese Anordnung des Verschlussmittels kann dessen thermische und mechanische Belastung durch den heißen Partikelstrom des Abgasstroms verringert werden. Bei verschlossenem Abgasweg wird der Heizkesselzug unterbrochen, sodass das Verschlussmittel auch in der zweiten Position keinem heißen Partikelstrom ausgesetzt ist.Based on this, a development provides that the closure means is arranged in a first position in the exhaust path such that it lies outside of the exhaust gas flow and thus the exhaust path is freely continuous for the exhaust gas flow. In a second position, the closure means closes the exhaust path. By virtue of this arrangement of the closure means, its thermal and mechanical load can be reduced by the hot particle flow of the exhaust gas flow. If the flue gas path is closed, the boiler flue is interrupted so that the flask is not exposed to any hot particle flow even in the second position.

Eine bevorzugte Ausführungsform von der Neuerung sieht vor, dass mindestens ein zweites Abreinigungsmittel vorgesehen ist, welches an einer Innenwand mindestens eines Wärmetauscherrohrs des zweiten Wärmetauschers angeordnet ist. Durch das zweite Abreinigungsmittel kann verhindert werden, dass der Abgasweg im Bereich des zweiten Wärmetauschers durch Partikelablagerung verengt oder verstopft wird. Außerdem kann eine gleichbleibende Wärmeübertragungsleistung des zweiten Wärmetauschers durch das regelmäßige Abreinigen der Ablagerungen durch das Abreinigungsmittel sichergestellt werden.A preferred embodiment of the innovation provides that at least one second cleaning means is provided, which is arranged on an inner wall of at least one heat exchanger tube of the second heat exchanger. By the second cleaning agent can be prevented that the exhaust path is narrowed or blocked in the region of the second heat exchanger by particle deposition. In addition, a constant heat transfer performance of the second heat exchanger can be ensured by the regular cleaning of the deposits by the cleaning agent.

Eine weitere Ausgestaltung der Neuerung sieht vor, dass jedes Abreinigungsmittel einen mechanischen Antrieb aufweist. Eine andersartige Ausgestaltung sieht hingegen vor, dass beide Abreinigungsmittel über einen gemeinsamen Antrieb betreibbar sind. Auf diese Weise kann die Anzahl der notwendigen Komponenten weiter reduziert und die Steuerung der Abreinigungsmittel vereinfacht werden.A further embodiment of the invention provides that each cleaning means has a mechanical drive. A different embodiment, however, provides that both cleaning means are operable by a common drive. In this way, the number of necessary components further reduced and the control of the cleaning agents are simplified.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche, sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further features, details and advantages of the innovation will become apparent from the wording of the claims, as well as from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 einen neuerungsgemäßen Heizkessel im Querschnitt. 1 a renewal of the boiler in cross section.

In 1 ist der Querschnitt eines allgemein mit 10 bezeichneten Heizkessels dargestellt. Der Heizkessel 10 umfasst eine Feuerung 11 und einen Abgasweg 13 zum Ableiten von Abgasen.In 1 is the cross section of a general with 10 designated boiler shown. The boiler 10 includes a furnace 11 and an exhaust path 13 for the discharge of exhaust gases.

Die Feuerung 11 ist in einem Brennraum 12 des Heizkessels 10 angeordnet. Der Heizkessel 10 weist außerdem einen Wärmetauscher 31 auf, der ein Wärmetauscherrohr 32 umfasst. An der Innenwand 33 des Wärmetauscherrohrs 32 ist eine Kollektorelektrode 52 eines elektrostatischen Abscheiders 50 des Heizkessels 10 ausgebildet.The furnace 11 is in a combustion chamber 12 of the boiler 10 arranged. The boiler 10 also has a heat exchanger 31 on, which is a heat exchanger tube 32 includes. On the inner wall 33 of the heat exchanger tube 32 is a collector electrode 52 an electrostatic precipitator 50 of the boiler 10 educated.

Im Wärmetauscherrohr 32 ist zudem eine Wendel 64 eines Abreinigungsmittels 62 vorgesehen, die an der Innenwand 33 anliegt. Abreinigungsmittel 62 dient der Abreinigung von aus dem Partikelstrom abgeschiedenen Partikeln.In the heat exchanger tube 32 is also a helix 64 a cleaning agent 62 provided on the inner wall 33 is applied. Abreinigungsmittel 62 serves for the purification of particles separated from the particle stream.

Der Heizkessel 10 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen zweiten Wärmetauscher 33, der strömungsaufwärts des elektrostatischen Abscheiders 50 angeordnet ist, und der im vorliegend Fall als Sammelwärmetauscher mit zwei Wärmetauscherrohren 35 ausgebildet ist. In den beiden Wärmetauscherrohren 35 des Wärmetauschers 34 ist jeweils eine Wendel 65 eines Abreinigungsmittels 63 vorgesehen, die an der Innenwand 36 des Wärmetauscherrohrs 35 anliegt.The boiler 10 comprises in the illustrated embodiment a second heat exchanger 33 , which is upstream of the electrostatic precipitator 50 is arranged, and in the present case as a collecting heat exchanger with two heat exchanger tubes 35 is trained. In the two heat exchanger tubes 35 of the heat exchanger 34 is a helix 65 a cleaning agent 63 provided on the inner wall 36 of the heat exchanger tube 35 is applied.

Der elektrostatische Abscheider 50 weist eine Sprühelektrode 51 auf, die im Abgasweg 13 angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Die Sprühelektrode 51 ragt etwa mittig in das dem Brennraum 12 zugewandte Ende, des Wärmetauscherrohrs 32, des ersten Wärmetauschers 31 hinein.The electrostatic precipitator 50 has a spray electrode 51 on that in the exhaust path 13 arranged and firmly connected to this. The spray electrode 51 protrudes approximately in the center of the combustion chamber 12 facing the end of the heat exchanger tube 32 , the first heat exchanger 31 into it.

Die Sprühelektrode 51 umfasst eine Isolationseinrichtung 53, die ein Durchschlagen der Hochspannung der Sprühelektrode 51 auf den Abgasweg 13 verhindert. Unter Umständen kann die Isolationseinrichtung 53 mit einem thermophoretischen Partikelabweisemittel versehen sein. Hierzu kann die Isolationseinrichtung z. B. durch eine wärmeleitende Verbindung mit dem Brennraum beheizt werden.The spray electrode 51 includes an isolation device 53 which is a strike through the high voltage of the spray electrode 51 on the exhaust path 13 prevented. Under certain circumstances, the isolation device 53 be provided with a thermophoretic particle repellent. For this purpose, the isolation device z. B. be heated by a heat conductive connection to the combustion chamber.

In der dargestellten Ausführungsform ist neben Abreinigungsmittel 62 ein weiteres Abreinigungsmittel 63 vorgesehen Abreinigungsmittel 63 ist dem als Sammelwärmetauscher ausgebildeten zweiten Wärmetauscher 34 zugeordnet, und umfasst zwei Wendeln 65, von denen jeweils eine in einem der beiden Wärmetauscherrohre 35 des zweiten Wärmetauschers 34 angeordnet ist.In the illustrated embodiment, in addition to cleaning agent 62 another cleaning agent 63 provided cleaning agent 63 is the second heat exchanger designed as a collecting heat exchanger 34 assigned, and includes two coils 65 , one of which in each of the two heat exchanger tubes 35 of the second heat exchanger 34 is arranged.

Bei Betrieb des Heizkessels 10 werden die Abgase, die an der Feuerung 11 im Brennraum 12 entstehen, durch einen Abgasweg 13 in einem Abgasstrom S abgeleitet. Die Wärmetauscher 31, 34 dienen der Übertragung der Abgaswärme auf Wasser Hierzu werden die zugehörigen Wärmetauscherrohre 32, 35 wassergekühlt. Durch den elektrostatischen Abscheider 50 werden Partikel aus dem Abgasstrom S an der Kollektorelektrode 52 abgeschieden.During operation of the boiler 10 be the fumes that are at the firing 11 in the combustion chamber 12 emerge through an exhaust path 13 derived in an exhaust stream S. The heat exchangers 31 . 34 serve to transfer the exhaust heat to water to this are the associated heat exchanger tubes 32 . 35 water-cooled. Through the electrostatic precipitator 50 become particles from the exhaust stream S at the collector electrode 52 deposited.

Die Wendeln 64, 65 der Abreinigungsmittel 62, 63 liegen jeweils an der Innenwand 33, 36 der Wärmetauscherrohre 32, 35 der beiden Wärmetauscher 31, 34 an und reinigen diese von aus dem Partikelstrom abgeschiedenen Partikeln. Auf diese Weise wird ein Verstopfen der Wärmetauscherrohre 32, 35 vermieden. Außerdem wird durch die Abreinigung der Ablagerungen von aus dem Abgas abgeschiedenen Partikeln eine konstante Wärmeübertragungsleistung der Wärmetauscher 31, 34 gewährleistet.The coils 64 . 65 the cleaning agent 62 . 63 lie respectively on the inner wall 33 . 36 the heat exchanger tubes 32 . 35 the two heat exchangers 31 . 34 and clean these particles separated from the particle flow. In this way, a clogging of the heat exchanger tubes 32 . 35 avoided. In addition, by the purification of the deposits of particles separated from the exhaust gas, a constant heat transfer performance of the heat exchangers 31 . 34 guaranteed.

Die Abreinigungsmittel 62 ist ferner derart ausgebildet, dass die Kollektorelektrode 52 des elektrostatischen Abscheiders 50, die an der Innenwand 33 des Wärmetauscherrohrs 32 ausgebildet ist, bei der mechanischen Abreinigung des Wärmetauscherrohrs 32 durch die Wendel 64 mit abgereinigt wird. So kann gleichzeitig ein Verstopfen der Wärmetauscherrohre 32, 35 vermieden, eine konstante Wärmeübertragungsleistung der Wärmetauscher 31, 34 gewährleistet und sichergestellt werden, dass die Funktion des elektrostatischen Abscheiders 50 nicht durch Ablagerungen von Partikeln beeinträchtigt wird.The cleaning agents 62 is further formed such that the collector electrode 52 of the electrostatic precipitator 50 on the inside wall 33 of the heat exchanger tube 32 is formed in the mechanical cleaning of the heat exchanger tube 32 through the helix 64 is cleaned with. Thus, at the same time clogging of the heat exchanger tubes 32 . 35 avoided, a constant heat transfer performance of the heat exchanger 31 . 34 ensure and ensure that the function of the electrostatic precipitator 50 is not affected by deposits of particles.

Die Abreinigungsmittel 62, 63 sind mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden. Um eine mechanische und thermische Belastung des Antriebs zu vermeiden, ist dieser bevorzugt außerhalb des Abgasweges 13 angeordnet.The cleaning agents 62 . 63 are connected to a drive, not shown. In order to avoid a mechanical and thermal load on the drive, this is preferably outside the exhaust path 13 arranged.

Der Abgasweg 13 des Heizkessels 10 kann mit einer Abgasleitung einer Heizungsanlage verbunden werden. Durch diese Abgasleitung kann der Abgasstrom S aus der Heizungsanlage abgeführt werden.The exhaust path 13 of the boiler 10 can be connected to an exhaust pipe of a heating system. Through this exhaust pipe, the exhaust stream S can be removed from the heating system.

Die Neuerung ist nicht auf eine der vorgeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger weise abwandelbar. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreiben und der Zeichnung von vorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich, als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The innovation is not limited to one of the prescribed embodiments, but in many ways modifiable. All of the claims, the description and the drawing of the foregoing features and advantages, including design details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention, both in itself, and in various combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

SS
Abgasstromexhaust gas flow
1010
Heizkesselboiler
1111
Feuerungheating
1212
Brennraumcombustion chamber
1313
Abgaswegexhaust path
3131
Wärmetauscherheat exchangers
3232
Wärmetauscherrohrheat exchanger tube
3333
Innenwandinner wall
3434
Wärmetauscherheat exchangers
3535
Wärmetauscherrohrheat exchanger tube
3636
Innenwandinner wall
5050
elektrostatischer Abscheiderelectrostatic precipitator
5151
Sprühelektrodespray electrode
5252
Kollektorelektrodecollector electrode
5353
Isolationseinrichtungisolation means
6262
AbreinigungsmittelAbreinigungsmittel
6363
AbreinigungsmittelAbreinigungsmittel
6464
Wendelspiral
6565
Wendelspiral

Claims (9)

Heizkessel (10), mit einem Brennraum (12), wenigstens einem Wärmetauscher (31) zum Übertragen von Abgaswärme auf Wasser und einem Abgasweg (13) zum Ableiten von Abgasen in einem Abgasstrom (S), und elektrostatischer Abscheider (50), der eine Sprühelektrode (51) und eine Kollektorelektrode (52) zum Abscheiden von Partikeln aus dem Abgasstrom (S) umfasst, dadurch gekennzeichnet, • dass mindestens ein elektrostatischer Abscheider in den Heizkessel integriert ist, und • dass die Kollektorelektrode (52) des mindestens einen elektrostatischen Abscheiders an einer Innenwand (33) • mindestens eines Wärmetauscherrohrs (32) des Wärmetauschers (31) und/oder • mindestens eines innerhalb des Heizkessels (10) angeordneten Abgasrohres ausgebildet ist, und • dass zur Abreinigung der abgeschiedenen Partikel von der Innenwand (33) mindestens ein Abreinigungsmittel (62) vorgesehen ist.Boiler ( 10 ), with a combustion chamber ( 12 ), at least one heat exchanger ( 31 ) for transferring exhaust heat to water and an exhaust path ( 13 ) for discharging exhaust gases in an exhaust gas stream (S), and electrostatic precipitator ( 50 ), which has a spray electrode ( 51 ) and a collector electrode ( 52 ) for separating particles from the exhaust stream (S), characterized in that • at least one electrostatic precipitator is integrated in the boiler, and • that the collector electrode ( 52 ) of the at least one electrostatic precipitator on an inner wall ( 33 ) • at least one heat exchanger tube ( 32 ) of the heat exchanger ( 31 ) and / or • at least one inside the boiler ( 10 ) arranged exhaust pipe, and • that for cleaning the deposited particles from the inner wall ( 33 ) at least one cleaning agent ( 62 ) is provided. Heizkessel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Wärmetauscher (34) vorgesehen ist, der strömungsaufwärts des elektrostatischen Abscheiders (50) angeordnet ist.Boiler ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a second heat exchanger ( 34 ), which is upstream of the electrostatic precipitator ( 50 ) is arranged. Heizkessel (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am elektrostatischen Abscheider (50) ein thermophoretisches Partikelabweisemittel vorgesehen ist.Boiler ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the electrostatic precipitator ( 50 ) a thermophoretic particle repelling agent is provided. Heizkessel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abreinigungsmittel (62) die Kollektorelektrode (52) durch eine an der Innenwand (33) anliegende, beweglich gelagerte Wendel (64) oder eine Bürste oder einen Schaber mechanisch abreinigt.Boiler ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning agent ( 62 ) the collector electrode ( 52 ) by a on the inner wall ( 33 ) fitting, movably mounted helix ( 64 ) or a brush or a scraper mechanically cleaned. Heizkessel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasweg (13) durch ein schaltbares Verschlussmittel verschließbar ist.Boiler ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust path ( 13 ) Can be closed by a switchable closure means. Heizkessel (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel in einer ersten Position derart im Abgasweg (13) angeordnet ist, dass es außerhalb des Abgasstroms (S) liegt, und dass das Verschlussmittel in einer zweiten Position den Abgasweg (13) verschließt.Boiler ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the closure means in a first position in the exhaust path ( 13 ) is arranged so that it lies outside the exhaust gas stream (S), and that the closure means in a second position the exhaust gas path ( 13 ) closes. Heizkessel (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Abreinigungsmittel (63) vorgesehen ist, welches an einer Innenwand (36) mindestens eines Wärmetauscherrohrs (35) des zweiten Wärmetauschers (34) angeordnet ist.Boiler ( 10 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that at least one second cleaning agent ( 63 ) is provided, which on an inner wall ( 36 ) at least one heat exchanger tube ( 35 ) of the second heat exchanger ( 34 ) is arranged. Heizkessel (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abreinigungsmittel (62, 63) einen mechanischen Antrieb aufweist.Boiler ( 10 ) according to claim 7, characterized in that each cleaning agent ( 62 . 63 ) has a mechanical drive. Heizkessel (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Abreinigungsmittel (62, 63) über einen gemeinsamen Antrieb betreibbar sind.Boiler ( 10 ) according to claim 7, characterized in that both cleaning agents ( 62 . 63 ) are operable via a common drive.
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