DE2829210A1

DE2829210A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der abscheideleistung von elektrofiltern

Info

Publication number: DE2829210A1
Application number: DE19782829210
Authority: DE
Inventors: Hermann Schmidt
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1980-01-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Abscheideleistung von Elektrofiltern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Abscheideleistung von Elektrofiltern mit einer Mehrzahl parallel zum Gasstrom angeordneten, Gasgassen bildenden Niederschlagselektrodenwänden durch Sperrung des Gasdurchgangs bei einzelnen Gassen während der mechanischen Abreinigung der Niederschlagselektrodenwände, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei derartigen Elektrofiltern müssen die auf den Niederschlagselektrodenwänden abgeschiedenen Staubmengen periodisch abgereinigt werden, um die volle Abscheideleistung aufrechtzuerhalten0 Dabei werden die Niederschlagselektrodenwände in bekannter Weise durch Klopfeinrichtungen in Schwingungen versetzt, wodurch die anhaftenden Staubschichten abgelöst werden und in die darunter befindlichen Staubsammelbunker fallen. Bei dieser Abreinigung wird ein Teil des bereits niedergeschlagenen Staubes durch den Gasstrom wieder aufgewirbelt und aus dem Filter ausgetragen.
Um diese sogenannten Klopfverluste gering zu halten, wird üblicherweise die Geschwindigkeit des Gasstromes sehr klein gewählt und mehrere Kraftfelder hintereinander angeordnet, was zu großen baulichem Aufwand führt.
Zur Vermeidung von Klopfverlusten ist es bekannt, an der Eintritts- oder Austrittsseite der Gasgassen Absperrklappen oder dergleichen vorzusehen, die bei Bedarf aus einer Ruhestellung parallel zum Gasstrom in eine Betriebsstellung quer zum Gasstrom geschwenkt werden können (vergl. US-PS 25 54 247)¢ Auf diese Weise können eine oder mehrere Gasgassen für die Dauer der mechanischen Abreinigung der Niederschlagselektrodenwände abgesperrt werden, so daß hier keine Gasströmung stattfindet und somit auch kein Staub wieder aufgewirbelt werden kann.
Derartige Absperreinrichtungen erfordern jedoch einen erheblichen Aufwand, der gemessen an der Verbesserung der Abscheideleistung oft nicht zu rechtfertigen ist. Der Hauptnachteil derartiger Absperreinrichtungen besteht darin, daß die Lagerstellen der beweglichen Teile dem heißen Gasstrom und dem darin mitgeführten Staub ausgesetzt sind, wodurch häufig Betriebsstörungen verursacht werden, so daß au den Investitionskosten noch ein hoher Wartungs- und Reparaturaufwand kommt, Es besteht somit die Aufgabe, die Verbesserung der Abscheideleistung von Elektrofiltern bei dem beschriebenen Abreinigungsverfahren auf andere, wirtschaftlichere Weise zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, daß im Bereich der abzureinigenden Niederschlagselektrodenwand während der Abreinigungsphase eine Hilfsgasmenge entgegengesetzt zur normalen Gasstromrichtung eingeblasen wird.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß eine Gasmenge mit bestimmter Strömungsgeschwindigkeit durch eine wesentlich kleinere Gasmenge mit höherer Strömungsgeschwindigkeit und entgegengesetzter Strömungsrichtung abgebremst werden kann, wobei sich die Größe des erforderlichen Gegenstroms aus dem Impuls satz berechnen läßt, ohne daß hierzu Einzelheiten über den turbulenten Mischungsvorgang bekannt sein müssen. Modellrechnungen haben ergeben, daß zum Abbremsen eines Gasstromes mit einer Geschwindigkeit von z.B. 1,5 m/s für den Gegenstrom 1 % der Gasmenge mit einem Druck von 20 mbar ausreichend sind.
Zweckmäßigerweise wird die Bilfsgasmenge über parallel zu den Begrenzungskanten der Niederschlagselektrodenwände angeordnete Düsenrohre eingeblasen, wobei die rechts und links von der jeweils geklopften Niederschlagselektrodenwand liegenden Gasgassen abgesperrt werden. Als Hilfsgas kann entweder Luft oder gereinigtes Gas aus dem Hauptgasstrom verwendet werden. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird das Hilfsgas auf den erforderlichen Druck komprimiert, ggfs. noch zusätzlich erwärmt und über Verteilungsleitungen, in denen Absperrorgane angeordnet-sind, den Dusenrohren zugeleitet. Für das Komprimieren kann das Hauptgebläse oder ein Hilfsgebläse verwendet werden. Das Einblasen des Hilfsgases wird vorteilhafterweise von derselben Einrichtung mitgesteuert, die zur Steuerung der Abreinigungsvorrichtung dient. Damit die Düsenrohre nicht durch Staub zugesetzt werden, wird außerhalb der Abreinigungsphase ein Bruchteil der Hilfsgasmenge zur Düsenspülung ständig eingeblasen.
Außerdem ist vorgesehen, daß die eingeblasene Hilfsgasmenge in Abhängigkeit vom Hauptgasstrom, der schwanken kann, geregelt wird. Schließlich ist vorgesehen, daß die Hilfsgasmenge -vorwiege-nd oder ausschließlich nur im unteren Bereich der Niederschlagselektrodenwände eingeblasen wird, wo der wesentliche Teil der Klopfverluste auftritt.
Zur Durchführurg des verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die im wesentlichen gekennzeichnet ist durch parallel zu jeder stromabwärts oder stromauSwärts liegenden Begrenzungskante der Niederschlagselektrodenwände angeordnete Rohre mit dosen bzw. Bohrungen, Verteilungsleitungen mit steuerbaren Absperrorgangen und eine Hilfsgas-Hauptleitung für den -Tilfsgasstrom. Falls aus Korrosionsgründen erforderlich, kann in der Hilfsgas-Hauptleftung eine Beheizungseinrichtung und eine Filtereinrichtung vorgesehen sein. Für den Fall, daß als Hilfsgas gereinigtes Gas aus dem Hauptgasstrom verwendet wird, ist die Hilfsgas-Hauptleitung auf der Druckseite des Hauptgebläses mit der Leitung für den gereinigten Hauptgasstrom verbunden.
Die Erfindung ermöglicht die Absperrung einer oder mehrerer Gasgassen während der mechanischen Abreinigung der Niederschlagselektrodenwände ohne mechanisch bewegte Teile innerhalb des Filters, so daß alle damit verbundenen Nachteile entfallen. Die erforderlichen Einrichtungen sind hinsichtlich der Investitionskosten günstiger als mechanische Absperreinrichtungen, erfordern nur geringe Betriebskosten und sind vor allem wesentlich betriebssicherer. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Figur 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein Niederschlags elektrodenfeld.
Figur 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen zweifeldrigen Elektrofilter.
Die aus profilierten Blechen bestehenden Niederschlagselektrodenwände 1 sind im Elektrofilter vertikal im Abstand zueinander angeordnet, wodurch eine Anzahl von Gasgassen gebildet wird. Außerhalb der Abreinigungsphase werden alle Gasgassen gleichmäßig mit Teilströmen beaufschlagt, deren Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1 bis 2 m/s liegt.
Die Ble1rt-rodenwände 1 müssen von Zeit zu Zeit durch mechanische Klopfs^hläge vom anhaftenden Staub abgereinigt werden. Dies ist in der Darstellung gemäß Figur 1 für die mittlere Niederschlagselektrodenwand durch Querpfeile angedeutet. Damit der abgeklopfte Staub vom Gasstrom nicht wieder aufgewirbelt und ausgetragen wird, muß der Gasstrom zu beiden Seiten der Niederschlagselektrodenwand während der Abreinigungsphase stark gedrosselt, oder gänzlich abgesperrt werden. Erfindungsgemäß erfolgt dies durch Einblasen einer Hilfsgasmenge entgegengesetzt zur normalen Gasstromrichtung. Dazu sind parallel zu jeder stromabwärts liegenden Begrenzungskante 2 der Niederschlagsleketrodenwände 1 Rohre 3 mit Düsen oder Bohrungen 4 angeordnet, durch die die HilSsgasmenge eingeblasen wird. Zweckmäßigerweise werden das der abzureinigenden-* Niederschlagselektrodenwand und die beiden benachbarten Rohre für das Einblasen der Hilfsgasmenge eingeschaltet, wodurch sich ein Gasströmungsprofil gemäß der Pfeildarstellung am linken Rand der Figur1 ausbildet. In den beiden Gasgassen rechts und links neben der abzureinigenden Niederschlagselektrodenwand, kommt die Gasströmung ganz zum Erliegen oder es wird sogar eine schwache Gasströmung entgegengesetzter Richtung erzeugt. In den beiden dazu benachbarten Gasgassen * zugeordnete wird die Gasgeschwindigkeit verringert, während sie in den weiter außenliegenden Gasgassen in ursprünglicher Größe vorhanden bleibt. Der Hilfsgasstrom ist durch ausgezogene Pfeile und sein Wirkungsbereich durch gestrichelte Linien dargestellt.
In Figur 2 ist schematisiert die Führung des Hilfsgasstromes dargestellt. Der zu reinigende Gasstrom tritt durch die Leitung 15 in das Elektrofiltergehäuse 14 4 ein und wird über eine Gasverteilungseinrichtung 13 gleichmäßig über die Höhe und Breite der Filterfelder verteilt. Diese bestehen aus vertikal angeordneten Niederschlagselektrodenwanden 1, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel zu deren stromabwärts liegenden Begrenzungskanten 2 parallel angeordnete Rohre 3 vorgesehen sind, die Düsen oder Bohrungen 4 aufweisen, um einen Hilfsgasstrom entgegengesetzt zur Hauptgasstromrichtung einblasen zu können. Der Hilfsgasstrom wird den Rohren 3 über eine Verteilungsleitung 5 zugeführt, die je Niederschlagselektrodenwand einen Abgang ( a bis f) aufweist. In der Zuleitung ist ein steuerbares Absperrorgan 6 angeordnet, wodurch das Einblasen des Hilfsgasstromes zu den jeweils abzureinigenden Ni ederschlagselektrodenwänden geregelt wird.
Der Hilfsgasstrom kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, über eine Hilfsgas-Hauptleitung 7 der Leitung 11 für den gereinigten Hauptgasstrom auf der Druckseite des Hauptgebläses 12 entnommen werden. Die Hilfsgas-Hauptleitung 7 kann durch ein Hauptabsperrorgan 16 abgeschlossen werden.
Außerdem können in der Hilfsgas-Hauptleitung 7 eine Beheizungseinrichtung 9 und eine Filtereinrichtung 10 für den Hilfsgasstrom vorgesehen sein.
Patentansprüche Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zur Verbesserung der Abscheideleistung von Blektrofiltern mit einer Mehrzahl parallel zum Gasstrom angeordneten, Gasgassen bildenden Niederschlagselektrodenwänden durch Sperrung des Gasdurchgangs bei einzelnen Gassen während der mechanischen Abreinigung der Niederschlagselektrodenwände, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der abzureinigenden Niederschlagselektrodenwand während der Abreinigungsphase eine Bilisgasmenge entgegengesetzt zur normalen Gasstromrichtung eingeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilisgasinenge über parallel zu den Begrenzungskanten der Niederschlagselektrodenwände angeordnete Düsenrohre eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsgas Luft oder gereinigtes Gas aus dem Hauptgasstrom verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsgas komprimiert, ggfs. zusätzlich erwärmt und über Verteilungsleitungen mit Absperrorgangen den Düsenrohren zugeleitet wird.
50 Verfahren nach -einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblasen des Hilfsgases von der Einrichtung zur Steuerung der Abreinigungsvorrichtung mitgesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsgasmenge vorwiegend oder ausschließlich im unteren Bereich der Niederschlagselektrodenwände eingeblasen wird.
70 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Abreinigungsphase ein Bruchteil der Hilfsgasmenge zur Düsenspülung ständig eingeblasen wird.
8 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeblasene Hilfsgasmenge in Abhangigkeit vom Hauptgasstrom geregelt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, im wesentlichen gekennzeichnet durch parallel zu jeder stromabwärts oder stromaufwärts liegenden Begrenzungskante (2) der Niederschlagselektrodenwände (1) angeordnete Rohre (3) mit Düsen bzw.

Bohrungen (4), Verteilungsleitungen (5) mit steuerbaren Absperrorganen (6) und eine Hilfsgas-Hauptleitung (7) für den Hilfsgasstrom.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hilfsgas-Hauptleitung (7) eine Beheizungseinrichtung (9) und eine Filtereinrichtung (10) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kilfsgas-Kauptleltung (7) auf der Druckseite des Hauptgebläses (12) mit der Leitung (11) für den gereinigten Hauptgasstrom verbunden ist0