DE2839542A1

DE2839542A1 - Elektrofilter

Info

Publication number: DE2839542A1
Application number: DE19782839542
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Brandt; Werner Ing Grad Kantelhardt
Original assignee: Apparatebau Rothemuehle Brandt & Kritzler; Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Current assignee: Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-03-27
Also published as: IT1122953B; JPS5539297A; US4263022A; DE2839542C2; JPS6255900B2; IT7925454A0; ZA794828B; BR7905791A; ES483883A1

Description

2839S42

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCH ^SERO_-MOlLER---B, GÖOSSE -F. POLLMEIER ~ ΛΛ-. September Ί978 m.ni 7?-95Q .

Apparatebau Eothemühle Brandt &'Kritzler, 5963 Wenden 5 - Eothemühle

Elektrofilter

Die Erfindung betrifft einen Elektrofilter mit mehreren nebeneinander in einem kastenförmigen Gehäuse angeordneten Abscheidefeldern, deren ,jedes aus mehreren Reihen im Abstand nebeneinander angeordneter Niederschlagselektroden und in den dazwischen gebildeten Gassen gespannten und unter Hochspannung stehenden Sprühelektroden besteht, wobei in dem Gehäuse mechanisch betätigte Klopfeinrichtungen vorgesehen sind, welche aus auf V/ellen angeordneten Purzelhämmern bestehen^ die Jeweils auf Ambosse an den Hälterungen der Niedersehiagselektröden und/oder der Sprühelektroden einwirken. ·

Bei derartigen Elektrofiltern ist der Antrieb für die Welle der Klopfeinrichtung seitlich außerhalb des kastenförmigen Gehäuses angeordnet, wie das bspw. aus dem DE-Gbm 1 935 hervorgeht. Da die Klopfeinrichtung für die Sprühelektroden unter Hochspannung steht, nmß zwischen ihr und dem Antrieb ein Isolator eingefügt werden» Damit sich keine übermäßigen Staubablagerungen auf diesem Isolator bilden können, wird er in der Regel außerhalb des Filtergehäuses angeordnet und benötigt dort also zusätzlichen Einbauraum.

Bei den heute vielfach üblichen Kraftwerksblöcken hoher Leistung sind zur optimalen Rauchgasentstaubung meistens mehrere parallel zu betreibende Elektrofiltereinheiten erforderlich. So wird bspw. ein Kraftwerksblock von 70Ό MIi/ Leistung mit vier nebeneinander angeordneten Elektrofiltereinheiten ausgerüstet. Das Sprühsystem jeder der für sich

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in einem kastenförmigen Gehäuse untergebrachten, aua menreren hintereinanderliegenden Abscheidezonen bestehenden Einheit ist neben der zonenweisen Unterteilung nochmals in zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Felder elektrisch getrennt und jeweils mit einer eigenen Hochspannungsversorgung ausgestattet. Dementsprechend besitzt auch jedes dor unabhängig voneinander betriebsfähigen, nebeneinanderliegenden Felder eine getrennte Sprühelektrodenklopfeinrichtung, deren Antrieb bspw. bei der Aufteilung auf zwei Felder 'jeweils gegenüberliegend an der Gehäuseseitenwand außen angeordnet ist. Diese jeweils in getrennten kastenförmigen Gehäusen untergebrachten Elektrofilter benötigen einen beträchtlichen Einbauraum und müssen deshalb zur optimalen Nutzung des zur Verfügung stehenden Baugeländes möglichst dicht nebeneinander aufgebaut werden. Die vorbekannte Anordnung der Antriebe für die Klopfereinrichtungen läßt es jedoch nicht zu, die getrennt betriebsfähigen Elektrofilter mit ihren Gehäusen sozusagen Wand an V.'and aufzubauen, weil nämlich zwischen benachbarten Filtergehäusen jeweils genü Freiraum für die Anordnung von Vartungs- und Montagebühnen im Bereich der einzelnen Antriebe vorgesehen werden muß.

Zweck der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und zugleich den Aufwand für die Antriebe der Klopfeinrich tungen zu vermindern. Daher liegt die Aufgabe vor, den Auf wand für die sowie den Aufbau der außerhalb des Elektrofil tergehüuses vorzusehenden Funktionsteile der Antriobsvorrichtungen zu vermindern und zugleich eine sichere elektri sche Trennung der verschiedenen Hochspannungsfelder gegeneinander zu gewährleisten.

Grundsätzlich wird diese Aufgabe noch der Erfindung durca die Kennzeichnungsnerkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Bei der Ausgestaltung der Klopfantriebe nach Ansprach ", ..ι if Tür die Wirkungsweise de.- oprühsystems sichergestellt werden, daß im Kupplungsbereich der Klopi'erwellon keine

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opannungsüberschläge zwischen den benachbarten Hoch^pannungG-feldern auftreten können. D. h., es muß"eine genügend lange Kriechstrecke zwischen den benachbarten IIochspanrmn^sfGldern im Einbaubereich der Klopferwellen geschaffen werden. Erreicht wird dies auf einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 2. Hierbei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Merkmale der Ansprüche 3 und 4- zum Einsatz zu bringen.

Da die Klopferwellen beim Betrieb der Klopfeinrichtungen, bedingt durch die eigentümliche Wirkungsweise der von ihnen angetriebenen Purzelhämaer, beträchtlichen Stoßbelastungen unterliegen, müssen die zwischen die einzelnen Klopferwellen eingeschalteten Isolationskupplungen eine hohe Biegebruchfestigkeit haben. Diese wird durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkaale sichergestellt.

Eine baulich besonders zweckmäßige sowie montägetechnisch einf.ach zu handhabende Ausgestaltung der Isolationskupplungen ergibt sich bei Anwendung der in den Ansprüchen 6 bis angegebenen Maßnahmen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigen

Figur 1 in stark vereinfachter, schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch zwei getrennt funktionsfähige in einem Doppelgehäuse untergebrachten Elektrofiltereinheiten mit jeweils zwei nebeneinanderliegenden elektriscxi getrennten Abscheidefel*- dern im Einbaubereich der Sprührahmenklopfeinrichtung,

Figur 2 in größerem Maßstab und ausführlicherer Darstellung sowie teilweise im Schnitt den in Fig. 1 mit II gekennzeichneten Teilbereich,

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Figur 3 teilweise im Schnitt und teilweise in Ansichts- | darstellung die Isolationskupplung nach Fig. 2 und

Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in schematise!! vereinfachter Darstellung eine Elektrofilteranlage gezeigt, wie sie bspw." ! in zweifacher Ausführung bei Kraftwerksblöcken hoher Leistung für die Rauchgasentstaubung zum Einsatz gelangt. In i jedem Gehäuse 1 und 2 sind baulich gleiche, jedoch eine getrennte Hochspannungsversorgung aufweisende parallele Abscheidefelder 1a und "Ib sowie 2a und 2b angeordnet, die im Abstand der Gassenteilung 28 dicht nebeneinander aufgebaut sind. V/eitere gleich aufgebaute Abscheidefelder befinden sich in Fig. 1 nicht sichtbar hinter den Abscheidefeldern 1a, 1b sowie 2a, 2b. Die Abscheidefelder 1a und 1b bzw. 2a und 2b (zusammen mit den jeweils dahinterliegenden Abscheidefeldern) stellen eine Elektrofiltereinheit dar. Das Gehäuse 1 schließt, vorzugsweise im Abstand der Gassenteilung 28, mit der Trennwand 3 an das Nachbargehäuse 2 an. In den Gehäusen 1 und 2 sind geerdete Kiederschlagselektroden 4 in Reihen nebeneinander bspw. in Abstand von 250 bis 300 mm angeordnet.

Zwischen benachbarten Niederschlagselektroden 4 werden dabei jeweils im Abstand der Gassenteilung 28 Gsssen gebildet, durch welche die zur entstaubenden Gase hindurchströmen können.

In jeder dieser Gassen sind dabei Sprühelektroden 5 angeordnet, die entweder in besonderen Rahmen eingespannt sind oder aber freihängend an ihren unteren Enden Spanngewichte tragen.

Sowohl die Niederschlagselektroden 4 als auch die Sprühelektroden 5 müssen in gewissen Zeitabständen von der angelagerten

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Staubschicht befreit werden. Um das zu erreichen, sind innerhalb der Gehäuse 1 und 2 für die Abscheidefelder la und 1b sowie 2a und 2b Jeweils mechanisch arbeitende Klopfeinrichtungen vorgesehen, von denen in Pig. 1 der Einfachheit halber nur die Klopferwellen 6a bzw. 6b dargestellt sind.

An jeder dieser Klopferwellen 6a bzw. 6b sind eine Vielzahl sogenannter Purzelhämmer 7 über Kurbelarme 8 angelenkt, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die freien Enden dieser Purzelhäramer 7 wirken dabei auf Ambosse ein, die sich an den Aufhängeträgern und/oder Halterahmen für die Niederschlagselektroden 4 bzw. die Sprühelektroden 5 befinden.

Die Klopfeinrichtungen werden lediglich zeitweilig und in voreinstellbaren Zeitabständen durch Drehantrieb der Klopferwellen 6a und 6b in Tätigkeit gesetzt, und zwar immer dann, wenn sich eine Staubschicht von bestimmter Stärke an den Niederschlagselektroden 4 und/oder den Sprühelektroden 5 angesammelt hat, so daß große Teile aus der Staubschicht ausbrechen und nit genügender Sinkgeschwindigkeit, d. h., nur unter geringer Staubaufwirbelung in die Bunker 9 fallen.

Die Klopfeinrichtungen für die Abseheidefelder 1a"und 1b sowie 2a und 2b werden Je¹WeUs durch gemeinsame Antriebe 10 betätigt, welche an den Außenseiten der Gehäuse1 und 2 montiert sind. Diese Antriebe 10 sind dabei jeweils über eine Isolationskupplung 11" mit dem einen .Ende der Klopferwellen Ga verbunden, während deren anderes jünde, wiederum über Isolationskupplungen 11', mit den achsgleich angeordneten Klopferwellen 6b der Abscheidefelder 1b bzw. 2b in Antriebsverbindung gehalten sind. Damit bedienen die Antriebe 10 gemeinsam und gleichzeitig jeweils die Klopfeinrichtungen beider Abscheidefeider 1a und Ib bzw. 2a und 2b der Elektrofilteranlage. -

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Die Scheibenisolatoren 12 weisen dabei beidseitig an den eigentlichen Scheibenkörpern 13 einstückig angeformte Naben 14-' und 14" auf, deren Jede an ihrem Umfang Mitnehmerflachen 15 besitzt, die gemäß Fig. 4 sich diametral gegenüberliegen.

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Da die in den Gehäusen 1 und 2 untergebrachten Klopfeinrichtungen jeweils der an den Abscheidefeldern 1a und 1b bzw. 2a und 2b anliegenden, unterschiedlichen Hochspannung von 30 bis 60 KV ausgesetzt sind, müssen insbesondere die Ioolationskupplungen 11', vorzugsweise aber auch die Isolationskupplungen 11" so ausgebildet sein, daß sie eine Kriechstrekke aufbauen, welche unter allen Betriebsbedingungen Spannungsübertritte nach außen und insbesondere Spannungsüberschläge zwischen den verschiedenen Hochspannungsfeldern verhindern.

An sich kann diese Wirkung durch Benutzung der üblichen Drehstabisolatoren verhältnismäßig . großer Länge erreicht werden. Der für deren Einbau notwendige Freiraura steht jedoch unter Berücksichtigung der Gassenteilung 28 als Abstand zweier nebeneinanderliegender Abscheidefelder 1a und 1b bzw. 2a und 2b im Gehäuse 1 bzw. 2 einer Elektrofiltereinheit nicht zur Verfügung.

Um trotzdem genügend lange Kriechstrecken zwischen den Enden der Klopferwellen 6a und 6b sowie gegebenenfalls auch auf der Antriebsseite der Ve11en 6a zu schaffen, werden j

die Isolationskupplungen 11' und 11" mit Scheibenisolato- ' ren 12 ausgerüstet, wie sie aus den Figuren 2 bis 4 ersieht- I lieh sind.

Ein Scheibenisolator 12 ist dabei aus Aluminiumoxydkercraik ; O₂) geformt, die eine Vickershärte zwischen 23000 und ,

255OO N/mm und eine Biegebruchfestigkeit zwischen 3OO und i

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500 N/mm aufweist und daher den bei den Klopfeinrichtun- J

gen auftretenden Betriebsspannungen ohne weiteres stand- j

hält. :

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Der Scheibenkörper 13 ist sowohl an seinen beiden Seitenflächen als auch an seiner Mantelfläche zur Verlängerung der Kriechstreeke mit Rillungen 16 versehen. Dabei ist der Durchmesser des Scheibenkörpers 13 größer bemessen als der seitliche Abstand zwischen den einander zugewendeten Seitenwandungen der beiden Elektrofilter-Gehäusen 1 und 2. Hierdurch wird in Verbindung mit den am Scheibenkörper 13 ausgebildeten Rillungen 16 zwischen den einander zugewendeten Enden der beiden Klopferwellen 6a und 6b bzw. zwischen den Klopferwellen 6a und den Antrieben 10 eine Kriechstreeke geschaffen, die genügend groß bemessen ist, um Spannungsübertritte oder gar Spannungsüberschläge sicher zu verhindern.

Damit die Scheibenisolatoren 12 drehfest mit den Klopferwellen 6a und 6b verbunden werden können, werden ihre Naben 14^f und 14" jeweils von Verbindungsmuffen 17* und 17" umgriffen, die einerseits an den Mitnehmerflächen 15 drehfest angreifen und andererseits durch Kittfüllungen 18 auch axial festgehalten sind.

Das andere Ende der Verbindungsinuffen 17 hat eingeformte Klauen 19, in die ein Verbindungsflansch 20' oder 20" über einen radialen Klauenzapfen 21' bzw. 21" drehfest, aber axial verschieblich eingerückt ist.

An seiner freien Stirnfläche ist der Verbindungsflansch 20' bzw. 20" mit einer Zentrierschulter 22* bzw. 22" ausgestattet, die mit einem Zentrieransatz 23' bzw. 23" an der freien Stirnfläche eines Gegenflansches 24' bzw. 24" in Eingriff gebracht werden kann, welcher wiederum drehfest mit den Enden der Klopferwellen 6a bzw. 6b verbunden ist. Die Tiefe der Zentrierschulter 22' bzw.. 22" und die Länge des Zentrieransatzes 23' und 23", d. h., die Eingriffstiefe 25' bzw, 25" zwischen Verbir.dungsflansch 20' bzw. 20" und Gc- j genflansch 24' bzw. 24" ist geringer als das Axialspiel 26' bzw. 26" zwischen den ineinandergreifenden Klauenkupplungs-

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teilen 19, 21' bzw. 19» 21". Hierdurch wird erreicht, daß die Isolationskupplungen 11' und 11" im Bedarfsfall ein- und ausgebaut werden können, ohne daß hierzu eine Axialverlagerung der Klopferwellen 6a und 6b notwendig wird.

Die Kupplung der Verbindungsflansche 20' und 20" mit den Gegenflanschen 24' und 2A-" erfolgt dabei durch Kupplungsschrauben 27' und 27", die in passende Lochkränze dieser Plansche eingesetzt werden.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Isolationskupplung im Bedarfsfälle auch eingesetzt werden, um die Klopferwellen benachbarter, jedoch in unterschiedlichen Gehäusen untergebrachter Abscheidefeider miteina. der zu verbinden. Venn Isolationskupplungen im Bereich der irennwand 3 vorgesehen werden, die die Klopferwellen 6b des Abscheidefeldes 1b mit den Klopferwellen 6b des Abscheidefeldes 2b verbinden, können gegebenenfalls die Antriebe am Gehäuse 1 oder am Gehäuse 2 eingespart werden.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

( 1.)Elektrofilter mit mehreren nebeneinander in einem kastenförmigen Gehäuse angeordneten Abscheidefeldern, deren jedes aus mehreren Reihen im Abstand nebeneinander ungeordneter Niederschlagselektroden und in den dazwischen ι gebildeten Gassen gespannten und unter Hochspannung ate- f henden Sprühelektroden bestellt, wobei in dem Gehäuse me- j chanisch betätigte Klopfeinrichtungen vorgesehen sind, j welche aus auf Wellen angeordneten Purzelhämmern be.^c3tehen, die jevni.lr. ε-uf Ambosse an di"i ■ ^τ?ε it. irung-en der Niederschlagselektroden und/oder der Sprühelektroden ein- j

wirken, .

dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander fluchtender; Klopf erteilen für die Sprühelektroden (6ε, Sb) benachbarter Abscheidefelder .

(1a, 1b bzw. 2a, 2b) durch Isola.tionskupplungen (-11-¹) miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Antrieb

(10) aufweisen.

2. Elektrofilter nach Ansprach 1, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationskupplungen (^¹I') als Scheibenisolatoren (12) ausgebildet sind, die über Verbindungsflansche (20', 20") zwischen ler, 2nd en benachbarter Klopferwellen (6a, 6b) befestigbar sind (Fig. 2).

3. Elektrofilter nach den Ansprüchen--1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheibenisolatoren (12) größer als der Abstand zwischen den Enden der benachbarten Klopferwellen (6a, 6b) ist (Fig. 2).

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Elektrofilter nach den Ansprüchen 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenisolatoren (12) sowohl an ihren Seitenflächen als auch an ihrer Mantelfläche zur Verlängerung der Kriechstrecke mit Rillungen (16) versehen sind (Fig. 2).

Elektrofilter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenisolatoren (12) als Aluminiumoxidkeramik (Al₂CO bestehen.

6. Elektrofilter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (14', 14") der Scheibenisolotoren (i?) Mitnehmerflachen (15) haben, die von Verbindungsmuff e:i (17'> 17") umgriffen sind, welche wiederum axial verschieblich aber drehfest mit V,erbindungsflanschen (20', 20") in Eingriff stehen (19, 21' bzw. 19, 21"; Pig. 2).

7. Elektrofilter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsmuffen (17', 17") und Verbindungsilansche (20', 20") über Klauenteile (19, 21' bzw. 19, 2".") miteinander in Eingriff stehen und der Verbindungsflansch (20', 20") an seiner freien Stirnfläche eine Zentrierschulter (22¹, 22") hat, die mit einem Zentrieransatz (23¹, 23") des 32 Ende der Klopferwellen (6a, Gb) befestigten Gegenflansches (24¹, 24") in Singriff bringbar ist (Fig. 2).

8. Elektrofilter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (25', 25'¹) des Zentrieransatzes (23', 2V) am Ge^enflansch (24¹, 24") geringer als die Verschiebbarkeit (26¹, 26") der Klauenteile (19, 21' bzw. 19, 21") zwischen Verbindungsauffe (17¹, 17") und Verbindungsflansch (20^r, 20") bemessen ist (Fig. 2).

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