DE2441233C2 - Elektrostatischer Staubabscheider - Google Patents

Description

wieder abgeschieden werden, worauf sich evtl. der Vorgang mehrmals wiederholt. Durch dieses Mitreißen des aufgewirbelten abgeschiedenen Staubes wird der Abscheidegrad herabgesetzt. Der eindeutige Beweis für die Wirkung einer solchen Klopfung auf den Reingas-Staubgehalt ergibt sich, wenn man eine optische Staubdichtemessung im Reingas hinter dem elektrostatischen Abscheider anordnet. Die Schreibstreifen zeigen deutlich teilweic; erhebliche Staubspitzen, die s;ch mit dem Rhythmus der Klopfung innerhalb eines elektrostatischen Abscheiders ohne weiteres in Verbindung bringen lassen.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, diese Nachteile zu vermeiden und insbesondere den in Plattennähe wieder aufgewirbelt π Staub zu fangen und dem Gasraum zu entziehen, urn. so die nachteiligen Wirkungen eines Klopfschlages in bezug auf den Abscheidegrad zu verhindern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die in Gasströmungsrichtung jeweils letzte Niederschlagselektrüdt mindestens des letzten elektrischen Feldes als Hohlkastenelektrode ausgebildet ist, daß am hinteren Ende dieser Hohlkastenelektroden längs ihrer Schmalseiten, sich mindestens teilweise über die Höhe der Hohlkastenelektroden erstreckende Absaugeschlitze sowie die hinteren Enden der Hohlkastenelektroden in einem Abstand umgebende, entgegen der Gasströmung offene Abschälbleche angeordnet sind, und daß in bekannter Weise Mittel zum Abführen, Abscheiden und Zurückführen der in die Hohlkastenelektroden abgesaugten Staubgasströme angeordnet sind.

Es wurde überraschend gefunden, daß sich diese wieder aufgewirbelten Staubströme sehr stark in der Nähe der Niederschlagselektrodenwände konzentrieren und dort längs der Wände entlangströmen bzw. wieder abgeschieden werden, so daß eine Abschälung bzw. Umlenkung und Absaugung durch Absaugschütze in das Innere einer Hohlkastenelektrode vollständig ausreicht, um dieses Problem zu lösen.

Gemäß ein^r bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Abschälblech am hinteren Ende der Hohlkastenelektrode, diese U-förmig bzw. halbkreisförmig umgebend, angeordnet.

Die Erfindung ist nicht auf diese bevorzugte Ausgestaltung beschränkt. Natürlich kann die Abschälelektrode U-förmig, rechteckig oder dreieckig ausgebildet sein, wesentlich ist nur. daß der Abstand der vorderen Kanten des Abschälbleches von der Hohlkastenelektrode in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß die Masse der i>i Wandnähe konzentrierten Staubströmung von dem Hauptgasstrom abgetrennt wird

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Wandabstand der vorderen Kanten der der Gasströmung entgegenstehenden Abschälble· ehe zu der Hohlkastenelektrode etwa '/« bis V₄ des Abstandes /wischen den sich gegenüberliegenden Hohlkastenplatten.

Im allgemeinen genügt es, den Abstand der Kanten des Abschälbleches so /u wählen, daß er etwa V» des Wandabstandes beträgt, d. h. bei einem Abstand der Hohlkästenpia!(en-Voneinander' von 260 mrri ca, 32 mm und bei einem '/4 Abstand ca. 65 mm. Welchen Absland man wählt ist Weitgehend von der Gasgeschwindigkeit und der Anordnung der Klopfvorrichtung abhängig. Findet die Klopfschlageinleitung in einer Plattenwand in Gasrichlung gesehen am lihde eines Feldes statt, dann wird man den größeren Abstand Wahlen und findet sie am Anfang der Plattenwand statt, wird man den kleineren Abstand wählen. Die Begründung liegt darin, daß beim Einleiten des Klopfschlages die höchsten Beschleunigungskräfte in der Umgebung der Einleite stelle auftreten, d. h. daß hier der Staub am stärksten dispergiert und aufgewirbelt wird, während die Beschleunigungskräfte über die gesamte Platte gesehen sich mit zunehmender Entfernung von der Einleitestelle immer stärker verringern, wie es beispielsweise aus ίο »Staub«, Band 23, 1963, Nr. 11, Seiten 478 bis 485, insbesondere Bild 9, bekannt ist.

Nach einer weiteren erFmdungsgemäßen Aubgestal-

tung ist am unteren Ende der Abschälbleche ein mit der Hohlkastenelektrode verbundener wannenförmiger Bo-

ΐί den angeordnet. Dadurch wird verhindert, daß der Staub nach unten in den Bunker rieselt und dabei von der Gasströmung mitgerissen wird. E- wird vielmehr in die Absaugeschlitze geleitet, falls er in erhöhter Konzentration am unteren Ende abgesaugt werden muß.

Nach einer weiteren Ausgestaltung '!er Erfindung ist die Hohlkastenelektrode am unteren Ende über einen Kompensator in eine Absaugeleitung übergehend angeordnet.

Zur Abführung des Staubes ist es zweckmäßig, daß sich die Hohlkastenelektrode nach unten verjüngend in eine Absaugeleitung übergeht. Zweckmäßigerweise wird dabei ein Kompensator zwischengeschaltet, um die Erschütterungen der Hohlkastenelektnde bei einem jn Klopfschlag und Wärmedehnungen auffangen zu können. Dadurch, daß die Hohlkastenelektrode mit den anderen Elektrodenstreifen einer Elektrodenwand eines Feldes mitgeklopft wird, wird gleichzeitig einer Absatzbildung innerhalb der Hohlkastenelektrode entgegengewirkt und die Staubförderung begünstigt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die abgesaugte Gasmenge eines Feldes an der Hohlkastenelektrode 8— 12% der Gesamtga·menje.

Es hat sich gezeigt, daß 8-12% der Gesamtgasmenge genügen, damit eine weitgehend vollständige Abs> Jgung der in Wandnähe konzentrierten Staubströrre erfolgt.

Nach einer weiteren bevorzugten A'isgestjltung der Erfindung sind die Absaugeschlitze der Hohlkastenelek-4) trode so ausgebildet, daß in den Absaugeschlitzen etwa die 6 —8fache Gasgeschwindigkeit der Hauptströmung in den Gasgassen herrscht. Erfindungsgemäß werden also etwa 8—12% der Gasmenge durch die Absaugeschlitze mit der 6 —8fachen Gasgeschwindigkeit der >o Hauptgasstromung in den Gasgassen abgesaugt. Frei steht dabei vollkommen die Wahl der Schlitze, eng über die gesamte Höhe durchgehend oder mehrere getrennte Absaupeschlitze. die entsprechend breiter ausgebildet werden können.

Um die Absaugurg gleichmäßig über die Höhe der Hohlkastenelektrode zu erzwingen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Inneren der Hohlkastenelektrode zur Vergleichmäßigung der Gas- und Staubabsaugung durch die Schlitze über die Höhe ^o der Hohlkiis'enelektrode eine diagonale Abdichtung angeordnet

^; Durch die erfindungsgemäße Höhlkäst-irielektföde mit dem Abschälblech wird erreicht, daß die mit erhöhter Staubkonzentration durch die Wiederaufwirbelung hervorgerufene wandrtahe Staubströmung voll» ständig beseitigt wird und damit der Abscheidegrad des elektrostatischen Staubabscheiders wirksam erhöht wird.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielhaft erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäßen Staubabsehälvorrichtungen in einem zweifeldrigen elektrostatischen Staubabscheider, ·

Fig. 2 die konstruktive Ausgestaltung der Hohlkastenelektrode mit Abschälblech,

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt zu F ί g. 2,

Fig.4 einen Aufriß der erfindungsgemäßen Elektrode innerhalb einer Gasse, in

In Fig. 1 ist mit I das elektrostatische Staubabscheidergehäuse und mit 2 und 3 das erste und zweite elektrische Feld des Staubabscheiders bezeichnet. Die elektrischen Felder bestehen aus Niederschlagselektrodenstreifen 4, die zusammen eine Niederschlagselektro- f-5 denwand bilden. Die Niederschlagselektrodenstreifen sind hier nur angedeutet bis auf den jeweils letzten Streifen mit den erfindungsgemäßen Hohlkastenelektroden 5, 5s mit den Abschälblechen 6 und 6a. Die an ihrem unteren Ende sich verjüngenden Kastenelektro- 2ii den 5, 5a gehen in ein Staubsamrnelrohr 7, Ta über, aus dem der Staub über ein Gebläse 8 oder 8a abgesaugt wird. Zweckmäßigerweise wird der Staub vom Ende des zweiten Feldes 3 über das Sammelrohr 7a und das Gebläse 8a wieder in den Abscheidereintritt 9 zurückgeführt und dort im unteren Drittel des Rohgaskanales eingeführt. Dadurch gelangt der Staub in den unteren Abscheiderteil und wird hier als konzentrierte Staubsträhne weitgehend abgeschieden oder an der Abschälvorrichtung 6 des ersten Feldes 2 m abgeschieden und wieder abgesaugt bzw. von den Bunkertrennblechen 14 und 14a zurückgehalten. Der im Sammelrohr 7 des ersten Feldes anfallende Staub kann über einen separaten Staubabscheider 11 geführt werden, wobei der Staub abgeschieden wird und das gereinigte Gas über das Gebläse 8 in den Reingaskanal 12 geleitet wird.

In den Fig.2 bis 4 ist die nähere konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hohlkastenelektrode 5 und 5a mit den Abschälblechen 6 und Ga dargestellt- Diese Hohlkastenelektroden, meist zwischen 4,5 bis 12 m ifi der Höhe, sind an ihrem oberen Ende an einem hier nicht gezeigten Traggestänge aufgehängt und werden an ihrem unteren Ende durch Schrauben 10 mit dem Klopfgestänge 21 verbunden, das an einem Ende einen Amboß 20 aufweist* auf den ein hier nicht dargestellter Klopfhammer periodisch aufschlägt. Die Hohlkastenelektrode ist auf ihrer Außenseite glatt und geht an ihrem unteren Ende sich auf den Querschnitt den Absauglcitung 13 verjüngend in einen kompensator 19 über.

In Fig.4 ist im Aufriß ein Schnitt durch einen Teil einer Gasgasse dargestellt mit der erfindungsgemäßen Hohlkastenelektrode 5 zwischen dem Klopfgestänge 21 sowie dem Amboß 20 am Ende des Klopfgestänges. Die Hohlkastenelektrode 5 weist an ihrem hinteren Ende über die Höhe verlaufende Schlitze oder einen Schlitz auf und ist umgeben von einem in diesem speziellen Beispiel halbkreisförmigen Abschälblech 6, dessen äußere entgegen der Gasrichtung liegende Kanten 15 sich in einem Abstand a von der Hohlkastenelektrode befinden. Vor der Hohlkastenelektrode 5 befinden sich die üblichen Niederschlagselektrodenstreifen 4, die meist als vsrofilierte Fläche ausgebildet sind. In der Mitte der Gasgasse befindet sich ein sog. Sprührahmen 16, in dem die Sprüh- bzw. Ionisierungselektroden 17 eingespannt sind. Die lonisierunpselektroden können aber auch als freihängende gewichtsbelastete mit Spitzen besetzte lonisierungselektroden ausgebildet sein. Um eine gleichmäßige Absaugung über die Höhe der Hohlkastenelektrode 5 zu erhalten, ist, wie aus F i g. 2 hervorgeht, schräg diagonal (gestrichelt gezeichnet) eine Abdichtung 18 vorgesehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrostatischer Staubabscheider mit parallelen, gasgassenbildenden Niederschlagselektroden- i wänden aus einzelnen profilierten Niederschlagselektrodenstreifen mit Vorrichtungen zum Abreinigen der Niederschlagselektrodenstreifen, mit zwischen den Niederschlagselektrodenwänden angeordneten Ionisierungselektroden sowie Abschäl- id Vorrichtungen für konzentrierte, insbesondere wieder aufgewirbelte, Staubgasströme, dadurch gekennzeichnet, daß die in Gasströmungsrichtung jeweils letzte Niederschlagselektrode mindestens des letzten elektrischen Feldes als Hohlka- ü Etenelektrode (5,5a) ausgebildet ist, daß am hinteren Ende dieser Hohlkastenelektroden längs ihrer Schmalseiten sich mindestens teilweise über die Höhe der Hohlkastenelektroden erstreckende Absaugeschlitze sowie die hinteren Enden der Hohlkastenelektrorlcui in einem Abstand umgebende, entgegen der Gasströmung offene Abschäibieche (6, 6a) angeordnet sind, und daß in bekannter Weise Mittel zum Abführen, Abscheiden und Zurückführen der in die Hohlkastenelektroden abgesaugten Staubgasströme angeordnet sind.

2. Elektrostatischer Staubabscheider nach Anspruch 1. daduii.ii gekennzeichnet, daß das Abschälblech (6) am hinteren Ende der Hohlkastenelektrode (5, 5a) diese U-förmig oder halbkreisförmig umgebend angeordnet ist.

3. Elektro-.atischer Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ^kennzeichnet, daß die Hohlkastenelektrode (5, 5a) am unteren Ende über einen Kompensator (59) in ine Absaugleitung (13) übergehend angeordnet ist.

4. Elektrostatischer Staubabscheider nach den Ansprüchen I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die abgesaugte Gasmenge eines Feldes an der Hohlkastenelektrode (5, 5a) ca. 8-12% der Gesamtgasmenge beträgt.

5. Elektrostatischer Staubabscheider nach den Ansprüchen I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß dit Absaugeschlitze der Hohlkastenelektrode (5, 5a,} für eine Absaugegeschwindigkeit in den Schlitzen von der 6 —8fachen Gasgeschwindigkeit der Hauptströmung in den Gasgassen ausgebildet ist.

6. Elektrostatischer Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabstand der vorderen Kanten der der Gasströmung entgegenstehenden Abschälbleche (6, 6a)/u der Hohlkauenelektrode (5,5a^etwa V₈ bis V₄ des Abstandes zwischen sich gegenüberliegenden Hohlkastenplatten beträgt.

7 Elektrostatischer Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Abschälbleches (6, f>a) ein mit der Hohlkastenelektrode (5, 5a) verbundener wannen förmiger Boden angeordnet ist.

8. Elektrostatischer Staubabscheider nach den ω Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergieichmäßigüng der Gas- und Staubabsaugung durch die Schlitze über die Hohe der Hohlkastenelektrode (5, 5a) eine diagonale Abdichtung (18) angeordnet ist, Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Staubabscheider mit parallelen, gasgassenbildenden Niederschlagselektrodenwänden aus einzelnen profilierten Niederschlagselektrodenstreifen mit Vorrichtungen zum Abreinigen der Niederschlagselektrodenstreifen, mit zwischen den Niederschlagselektrodenwänden angeordneten Ionisierungselektroden sowie Abschälvorrichtungen für konzentrierte, insbesondere wieder aufgewirbelte, Staubgasströme.

Elektrostatische Staubabscheider mit nachgeschalteten Abschälvorrichtungen sind aus der DE-OS 14 57 095 bekannt. Nach diesem Stand der Technik wird ein höher konzentrierter Teilstrom im unteren Teil des Gasaustritts eines elektrostati^rchen Abscheiders abgeschält und entweder in den Abscheidereintritt zurückgeführt uder über einen separaten Staubabscheider in einen nachfolgenden Abschnitt des Reingaskanales eingeleitet.

Nachteilig hierbei ist, daß der auf den Niederschlagselektroden abgeschiedene Staub bei einem Kopfschlag wieder aufgewirbelt wird und zwar über die gesamte Hohe der Niederschlagselektrode.

Man hat versucht, den Reststaubgehalt hinter dem elektrostatischen Staubabscheider durch jalousieartige mechanische Staubabscheider, beispielsweise nach der GB-PS 7 27 123 abzutrennen. Dieser Staubabscheider erstreckt sich zwar über die gesamte Höhe des Gaskanales. er hat jedoch den Nachteil, daß insbesondere die feinsten Staubfraktionen, wie sie im Reingas hinter einem elektrostatischen Staubabscheider mit hohem Abscheidegrad auftreten, mit nur geringem Effekt abgeschieden werden, weil die feinen Staubteilchen im wesentlichen der Gasströmung folgen und die Trägheitskräfte zu gering sind, um die Staubteilchen in diesem Abscheider zurückzuhalten. Solche Abscheider hinter einem elektrostatischen Staubabscheider neigen auch leicht zu Verstopfungen, weil die äußerst feinen und aufgelader.en Staubteilchen besonders fest an den Abscheideflächen haften und die Verstopfungen von Gaskanälen begünstigen.

Es ist ferner bekannt, agglomerierte Staubteilchen aus einem elektrostatischen Abscheider durch am Ende des Abscheiders angeordnete Fangtaschen aus dem Gasstrom zu entfernen (DE-AS 10 91 540). Auch hier muß mit einer Verstopfung der vielen Elemente gerechnet werden.

Während in elektrostatischen Staubabscheidern die Niederschlagung der Staubteilchen im allgemeinen kein Problem mehr darstellt, denn unter Berücksichtigung des elektrischen Staubwiderstandes kann jeder Staub durch Konditionierung in einen elektrisch gut abschei defähigen Zustand gebracht werden (Zement — Kalk — Gips. Nr. 5/1968. Seiten 199-208). ist die Staubabführung von den Elektroden ein besonderes Problem, insbesondere bei trocken arbeitenden Elektrofiltern.

Aus diesem Grunde hat man versucht, das Problem durch die besondere Gestaltung der Niederschlagselektroden zu lösen. Beispielsweise durch Hohlkastenelektroden mit Fangschlitzen, durch die der Staub dem Gasstrom entzogen wird oder durch profilierte Niedersehlagselektrodenstreifen mit strömungstoten oder strömungsschwachen Bereichen auf der Elektrode, in denen der abgeschiedene Staub nach unten in die Bunker rieseln soll. Dies gelingt jedoch nicht vollständig, Weil bei jedem Kopfschlag zum Ablösen des Staubes von seiner Unterlage ein gewisser Teil des abgelösten Staubes von der vorbeifÜeßenden Gasströmung erfaßt, wieder aufgewirbelt und mitgerissen wird; er müß