DE2608004C3

DE2608004C3 - Verfahren zum Betrieb einer Entstaubungsanlage und Vorrichtung dazu

Info

Publication number: DE2608004C3
Application number: DE2608004A
Authority: DE
Inventors: Paul Van Ackeren; Heinz Dahlmann; Helmut Ing.(Grad.) Gauter; Wilhelm Thielmann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1979-06-07
Also published as: FR2342092B1; GB1572875A; US4155725A; DE2608004A1; JPS52105374A; DE2608004B2; FR2342092A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer aus einem Wäscher mit veränderbarem Querschnitt und aus einem Gebläse mit verstellbaren Drallschaufeln bestehenden Entstaubungsanlage, insbesondere einer Rauchgasentstaubungaanlage von Stahlwerksöfen und Konvertern.

Bei dem Begriff »Wäscher« handelt es sich im wesentlichen um Ringspaltwäscher oder um Venturiwäscher. Der Begriff »verstellbare Drallschaufeln« gilt allgemein für Mittel zur Veränderung der Förderhöhe und/oder der Fördermenge von Gebläsen.

Bei einer derartigen Entstaubungsanlage (Druckschrift der Firma Bischoff, »Entstaubung in der Eisen- und Stahlindustrie«, K. R. Hegemann, 1972) eines Konverters erzeugt der auf maximale Wirkung im Differenzdruck fest eingestellte Wäscherquerschnitt bei zeitweisem Anfall geringerer Staubmengen des Konverters einen im Grunde viel zu hohen Druckabfall und verursacht damit in jenen Betriebszeilen einen zu hohen Stromverbrauch des Gebläsemotors.

Die Erfindung bezweckt, den Betrieb verfahrensmäßig so zu verbessern, daß mit Hilfe einer fortlaufenden Querschnittsänderung des Wäschers, bezogen auf die Gesamtbetriebszeit, Antriebsstrom gespart wird. Zur Lösung dieser neuen Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der momentane spezifische Reststaubgehalt des Trägergases kontinuierlich gemessen und einem Regler zugeleitet wird, der durch Steuereingriff in die Stelleinrichtung des Wäschers den Meßwert konstant hält und in Auswirkung davon die Antriebsleistung des Gebläses fortlaufend verändert

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung verwendet, bei der — wie bekannt —· an der Eintrittshaübe ein Druckmeßgerät als Geber eines auf die verstellbaren Dfallschaufeln einwirkenden Regelkreises vorgesehen ist.

Diese Vorrichtung wird effindungsgerhäß so ausgestaltet, daß sie ein fotometrisches, in einem beheizbaren Teststromkanal angeordnetes Staubmeßgerät als Geber eines zweiten Regelkreises aufweist, der ein auf ein die Einrichtung zur Querschnittsveränderung des Wäschers verstellendes Organ geschaltetes Steuergerät enthält.

Wie im weiteren beschrieben ist, dient zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Zusammenwirken zweier Regler, wobei der zweite, auf die Charakteristik des Wäschers einwirkende Regler erst

ίο das Vorhandensein eines Gerätes voraussetzt, das geeignet ist, den Staubgehalt der als Nebelschwaden ausgeblasenen Abgase fortlaufend und praktisch ohne Zeitverzug zu messen.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Grafik und als Beispiel einer Vorrichtung ;ur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Im weiteren ist die Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Kurventafel der Charakteristik eines Ringspaltwäschers mit Eintragung zweier konkreter Fälle.

F i g. 2 eine Kurventafel der Charakteristik eines Radialgebläses mit verstellbarem Draüeitkranz mit Eintragung der beiden konkreten Fälle.
Fig.3 schematisch einen Stahlwerkskonverter mit einer Entstaubungsanlage.

Oberhalb eines Blasstahlkonverters 1 ist über eine Haube 2 ein Rauchrohr 3 angeordnet das zu einem Ringspaltwäscher 4 führt. Der Ringspaltwäscher besteht aus einer Sammelkammer 4a, die sich über eine Einschnürungsstelle 46 mit veränderlichem Querschnitt und über ein sich konisch erweiterndes Rohr 4c zur Wäscherkammer 4c/erstreckt. Weitere Bestandteile des Wäschers sind ein Wassereinspritzsystem 4e und ein höhenverstellbarer Kegel 4f. 5 ist das Stellorgan für den Kegel 4/und 6 der Wasserablauf der Wäscherkammer 4c/, beispielsweise ein Syphon. An die Wäscherkammer 4d schließt sich ein Absaugrohr 7 an, mit dem das nebelartig nasse Abgas als Trägergas der Rests'.aubmenge einem Saugzuggebläse 8 zugeleitet wird, um von diesem in die Umgebung ausgeblas, π zu werden. Das Saugzuggebläse, das in diesem Falle vereinfacht dargestellt ein Gebläse mit Axiallaufrad Ba ist, in Wirklichkeit aber wegen der hier in Betracht kommenden Druckverhältnisse ein Radialgebläse ist, besitzt einen Motor 86 konstanter Drehzahl und verstellbare Drallschaufeln 8r 8c/ ist die Stelleinrichtung des Leitkranzes. 9 ist ein fotometrisches, kontinuierlich anzeigendes Staubmeßgerät. Es wird über ein in den Druckstutzen des Abgasrohres eintauchendes beheiztes Sondenrohr 10 gespeist, wobei die Strömung in dem Rohr 10 durch ein Verbindungsrohr 11 vom Unterdruck im Rohr 7 hergestellt wird.

In dem Schema nach Fig. 3 sind zwei Regelkreise eingetragen. Einer erstreckt sich über eine Meßleitung 12a eines Steuergerätes 12 und über eine Steuerleitung 126 zu dem Stellorgan 7,8 und 10 zurück zum Meßgerät 9 fort. Der andere, bekannte Regelkreis erstreckt sich von einem an der Haube 2 angeordneten Druckmeßgerät Π über eine Meßleitung 14a eines Steuergerätes 14 und über eine .Steuerleitung 146 zu dem Stellorgan 8c/ des Gebläses und schließt sich über die entsprechenden mechanischen Teile zum Kreis,

Dieser andere Regelkreis bewirkt, daß in dem Spalt zwischen der Haube Und dem Rand des Konverters keine Gase nach außen blasen, aber auch möglichst keine Beiluft angesaugt wird. Das Meßgerät 13 soll also infolge des Reglers nie einen Überdruck anzeigen, aber auch keinen nennenswerten Unterdruck.

Die Erfindung geht davon aus, daß behördliche Vorschriften einen Staubgehalt von beispielsweise 150mg/Nm^J zulassen. Gemäß der Aufgabenstellung erstrebt ist ein über die Zeit konstanter Wert, der deutlich unterhalb des maximalen Wertes liegt, aber aus Energieersparnisgründen nicht zu klein ist Angenommen dieser Wert sei 100 mg/Nm¹. Aus der Charakteristik des Ringspaltwäschers 4 ergeben sich Kurven, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind. Die mittlere Linie entspricht dem Sollwert 100 mg/Nm³. Parameter-Linien links davon entsprechen höheren Sollwerten als 100 und solche rechts davon kleineren Sollwerten als 100.

Das Schaubild nach Fig.2 enthält sogenannte Drosselkurven Δ ρ in Abhängigkeit von der Fördermenge Q. Die Kurvenschar ist geschnitten von einer Anzahl Widerstandsparabeln. Die Ziffern 1—6 bezeichnen verschiedene Stellungen der Drallschaufeln.

Angenommen der Punkt A auf der Linie 100 in F i g. 1 würde dem Zustand entsprechen, bei dem der maximale Vorstaubauswurf des Konverters 1 stattfindet. In F i g. 2 stellt sich derselbe Punkt A auf der Linie der DrallschaufclstcHung 1 ein. Die durch den Punkt A gehende Widerstandslinie der F i g. 2 kennzeichnet den Momentanzustand, der einer bestimmten Stellung des Kegels 4/des Wäscheis 4 entspricht Nimmt jetzt der Vorstaubgehalt durch irgendeine Änderung im Blasprozeß des Konverters ab, so reagiert darauf das Staubmeßgerät 9, indem es einen Wert, der kleiner ist als 100, dem Steuergerät 12 mitteilt Zur Behebung dieser »Störung« wird der Kegel 4/"etwas angehoben, so daß die Widerstandslinie in Fig.2 einen flacheren Verlauf erhält, d. h. der Punkt A sich zu dem Punkt A' hin verlagert Auf diese Änderung reagiert das Druckmeßgerät 13, weil durch das kleinere Δ ρ die Menge der angesaugten Beiluft größer geworden ist Der vom Gerät 13 registrierte Druckabfall im Spalt der Haube wird dem Steuergerät 14 mitgeteilt, das zur Behebung dieser »Folgestörung« das Stellgerät 8c/der Drallschaufeln 8c veranlaßt, den Betriebspunkt von der Drosselkurve 1 kontinuierlich auf die Drosselkurve 2 und dann auf Ce Drosselkurve 3 zu verschieben, bis sich in einer Zwischenstellung vor der Drosselkurve 4 ein neuer stationärer Zustand B einstellt. Dps dabei

veränderte Δ ρ war natürlich nicht ohne Einfluß auf den sogenannten Wirkungsgrad des Wäschers, der infolge der Tätigkeit des Steuergerätes 14 kompensierend über das Meßgerät 9 das Steuergerät 12 veranlaßte, den Kegel 4/in die jeweils passende Höhenlage zu bringen. Insoweit gilt Fig.2 nur angenähert, denn jede Änderung der Kegelstellung bewirkt wiederum den Übergang auf eine andere Widerstandslinie. Es sollte nur die grundsätzliche Abhängigkeit aufgezeigt werden, die sich auch in F i g. 1 im Übergang des Betriebspunktes A auf den Betriebspunkt B äußert Wesentlich hierbei ist, daß die Punktverschiebung A auf B in F i g. 1 letztlich wieder genau auf die Linie 100 zu liegen kommt. Bei einem anderen Beispiel ist davon ausgegangen, daß der Dralleitkranz mit der Drosselkurve 6 auf ein ganz geringes Q eingestellt ist In Fig.2 ist dies der Betriebspunkt Q ohne daß sich an der im vorigen Absatz definierten Stellung des Ksgels 4f etwas geändert hat Entsprechend liegt der Punkt C auf der Linie 100 der Fig. 1 so, daß dieser Punkt einem sehr niedrigen Vorstaubgehalt entspricht. Wird der Vorstaubgehalt größer, wird dies zuerst wieder von dem Gerät 9 festgestellt mit der Wirkung, daß der Kegel 4f abgesenkt wird bis zur Einstellung der Widerstandslinie, die dem Punkt C in F i g. 2 entspricht Die geänderten Mengenverhältnisse veranlassen das Druckmeßgerät 13, den Betriebspunkt durch Verstellung der Drallschaufeln 8c auf die Kurve Nr. 3 hin zu verschieben so, daß in grober Annäherung schließlich der Punkt D erreicht

jo wird. In dem Endergebnis maßgebend ist auch hier, daß von dem Ausgangspunkt C auf der Linie 100 der F i g. 1 der neue Punkt D ebenfalls auf der Linie 100 liegt und damit der Druckabfall Δ ρ im Wäscher immer nur so groß ist, wie er aus den Bedingungen der Emissionsbegrenzung notwendig ist

Aufgrund des beschriebenen Verfahrens ist die Antriebsleistung des Gebläsemotors immer nur so groß, wie es jeweils der Konverterbetrieb zur vorgeschriebenen Entstaubung der Abgase erfordert. Über die gesamte Betriebszeit gesehen macht dies eine erhebliche Stromersparnis aus, zumal es sich bei solchen Anlar»n um Antriebsleistungen von mehreren MW handelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer aus einem Wäscher mit veränderbarem Querschnitt und aus einem Gebläse mit verstellbaren Drallschaufeln bestehenden Entstaubungsanlage, insbesondere einer Rauchgasentstaubungsanlage von Stahlwerksöfen und Konvertern, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane spezifische Reststaubgehalt des Trägergases kontinuierlich gemessen und einem Regler zugeleitet wird, der durch Steuereingriff in die Stelleinrichtung des Wäschers den Meßwert konstant hält und in Auswirkung davon die Antriebsleistung des Gebläses fortlaufend verändert.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei einer Entstaubungsanlage mit einem an der Eintrittshaube angeordneten Druckmeßgerät ais Geber eines auf die verstellbaren Drallschaufeln einwirkenden Regelkreises, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein fotometrisches, in einem beheizbaren Testsiromkanai angeordnetes StaubinsSgsräi (S) äis Geber eines zweiten Regelkreises aufweist, der ein auf ein die Einrichtung (4f) zur Querschnittsveränderung des Wäschers (4) verstellendes Organ (5) geschaltetes Steuergerät (12) enthält.