DE202014005447U1 - Isolator für Elektrofilter mit integrierter Heiz- und Glüheinheit für die Rußoxidation - Google Patents

Abstract

Isolator aus Keramik (5) für Elektrofilter mit integriertem elektrischen Heiz- und Glühelement dadurch gekennzeichnet, dass durch Beheizung des Isolators auf ca. 100–120°C eine Abscheidung von Feuchtigkeit aus Verbrennungsabgasen sicher vermieden werden kann.

Description

• Der Stand der Technik bei der Verfeuerung von Biomasse ist derzeit, dass mangels geeigneter Filteranlagen umweltschädliche Feinstäube emittiert werden. Ab 2015 verlangt der Gesetzgeber im Rahmen der novellierten 1. Bundesimmissionsschutzverordnung relative strenge Staubgrenzwerte für Biomassekessel ab einer Nennleistung von 4 kW für neue Heizkessel. Der Grenzwert für Staub von 20 mg/m³ wird in den allermeisten Fällen nur mit Hilfe zusätzlicher Filteranlagen eingehalten werden können.
• Ein bekannter Abscheidertyp ist der Elektrofilter. Gemäß Zeichnung in der Anlage strömt das mit Staub beladene Rohgas (1) in das Filtergehäuse ein. Die enthaltenen Staubpartikel werden mittels einer Sprühelektrode (3) negativ aufgeladen und werden an der positiv geladenen Niederschlagselektrode (2) abgeschieden. Das von Staub gereinigte Abgas strömt aus dem Elektrofilter aus (8). Die Sprühelektrode (3) ist an ein Hochspannungsgerät (7) mit typischen Spannungen von 15 kV–25 kV (Kleinstelektrofilter für Biomassekessel) angeschlossen. Damit ein Kurzschluss zum Gehäuse sicher vermieden werden kann, ist die Durchführung der Sprühelektrode in das Gehäuse mit einem elektrischen Isolator (üblicherweise Keramik oder PTFE) (4, 5) versehen.
• In der Praxis zeigt sich jedoch, dass sich insbesondere beim An- und Abfahren sowie auch bedingt durch schlechte Verbrennungsqualität im Biomassekessel Feuchtigkeit und Ruß auf der Isolatoroberfläche ablagern. Dadurch wird die Oberfläche des Isolators elektrisch leitend und es findet ein Spannungsüberschlag zwischen Sprühelektrode und Gehäuse statt wodurch die Staubabscheidung vollständig zum Erliegen kommt.
• Der neuartige Isolator (5) beinhaltet daher ein elektrisches Heizelement (Heizwicklung integriert in die Keramik, Anschluss siehe (6)), das es ermöglicht, den Isolator beim Anfahren des Heizkessels und damit des Elektrofilters auf eine Temperatur zu bringen, die eine Betauung mit Feuchtigkeit aus dem Abgas sicher verhindert. Hierzu sind ca. 100–120°C notwendig. Desweiteren ermöglicht das Heizelement ein regelmäßiges Aufheizen bis auf über 500°C so dass eine sichere Oxidation des anhaftenden Rußes erreicht wird. Die Oberfläche des Isolators wird dadurch wieder vollständig gereinigt und die Isolationswirkung wird dadurch wieder vollständig hergestellt. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist in den Isolator (5) ein zusätzliches Keramikrohr (4) eingelassen, das einen Spannungsüberschlag zwischen integrierter Heizwicklung und Sprühdraht sicher verhindert.
• Durch den neuartigen Isolator kann eine bedeutende Steigerung der Betriebssicherheit und der Praxistauglichkeit von kleinen Elektrofiltern erreicht werden.

Claims (3)

1. Isolator aus Keramik (5) für Elektrofilter mit integriertem elektrischen Heiz- und Glühelement dadurch gekennzeichnet, dass durch Beheizung des Isolators auf ca. 100–120°C eine Abscheidung von Feuchtigkeit aus Verbrennungsabgasen sicher vermieden werden kann.
2. Isolator nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Heizelement so ausgelegt ist, dass die Glühtemperatur von mindestens 500°C zur Oxidation des anhaftenden Rußes und anderer organischer Anlagerungen erreicht wird.
3. Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Keramikrohr (4) eingelassen ist, um einen elektrischen Überschlag zwischen Heizelement und Sprühelektrode sicher zu vermeiden.

Images