DE3430415A1

DE3430415A1 - Verfahren zur leitung von rauchgas einer feuerungsanlage ueber einen rauchgasfilter mit rauchgasventilator in einem kamin und anlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3430415A1
Application number: DE19843430415
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 4400 Münster Martin; Carl-Claus 2807 Achim Schmelk; Friedrich Dipl.-Ing. 2070 Ahrensburg Zeddies
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1984-08-18
Filing date: 1984-08-18
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE3430415C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leitung von
Rauchgas einer Feuerungsanlage über einen Rauchgasfilter mit Rauchgasventilator in einen Kamin und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Für Feuerungsanlagen ist es erforderlich, zur Reinhaltung der Luft den Anteil der Schadstoffe im aus dem Schornstein austretenden Rauchgas zu begrenzen. Bei mittleren und größeren Feuerungsanlagen werden den Kesseln deshalb regelmäßig Filter nachgeschaltet, die im Rauchgaskanal angeordnet werden und denen jeweils ein Saugzugventilator zur Kompensation des Filterwiderstandes im Rauchgaskanal zugeordnet wird. Bekannt und üblich ist die Verwendung von Textilfiltern. Der dem Filter zugeordnete Saugzugventilator wird bei Kesseln für feste Brennstoffe, insbesondere mit Sattelrostfeuerung, zusätzlich zum eigentlichen Saugzugventilator, der der Feuerung zugeordnet ist und der Leistungsregelung des Kessels dient, benötigt.
Außerdem erfordert der dem Filter zugeordnete Ventilator eine aufwendige Leistungsregelung, um unterschiedliche Strömungswiderstände, verursacht durch unterschiedliche Verschmutzungsgrade, auszugleichen.
Um bei Ausfall eines Ventilators und abgeschalteter Feuerung restliche Rauchgase noch über den Schornstein abführen zu können, ist es erforderlich, parallel zur Filteranordnung einen Umgehungskanal vorzusehen, der den Rauchgasaustritt der Feuerungsanlage mit dem Kamin verbindet. Damit der Rauchgasstrom über den Umgehungskanal geleitet werden kann, müssen in dem der Filteranordnung zugeordneten Hauptrauchgaskanalabschnitt Absperreinrichtungen wie Klappen od. dgl. vorgesehen werden, deren Betätigung wieder besondere Steuereinrichtungen erfordert. Insgesamt sind somit die bekannten Filteranordnungen hinsichtlich des konstruktiven Aufwands und der Störanfälligkeit mit erheblichen Nachteilen behaftet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Aufrechterhaltung der für den Betrieb der Feuerungsanlage im Rauchgaskanal erforderlichen Unterdruckzonen die Rauchgasführung so auszubilden, daß bei sicherer Reinigung des Rauchgases besondere rauchgasseitige Regeleinrichtungen sowie geregelte Abstellorgane für die Filteranordnung nicht erforderlich sind.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß der Rauchgasstrom bei Betrieb der Filteranordnung erst durch einen zum Rauchrohr als Beipaß ausgebildeten Kanalabschnitt mit Filter und filterseitigem Rauchgasventilator und dann in das Rauchrohr und bei Stillstand des filterseitigen Rauchgasventilators über eine Kurzschlußstrecke direkt in das Rauchrohr geleitet wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anlage durch einen mit der Feuerungsanlage verbundenen einen Filter und den filterseitigen Rauchgasventilator aufweisenden Kanalabschnitt gekennzeichnet, dessen einströmseitiger vor dem Filter befindlicher Kanalbereich mittels eines als Kurzschlußstrecke ausgebildeten Kanals mit dem Rauchrohr verbunden ist und der als Beipaß zu dem Kanal ausgebildet ist.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Rauchrohr-Anlage mit einer Vorrichtung zur Rauchgasreinigung in einer schematischen Darstellung Fig. 2 die Rauchrohr-Anlaoe nach Fig. 1 in einem schematischen Fließschaubild Fig. 3 das Kurzschluß-Kanalstück der Rauchrohr-Anlage nach Fig. 1 Fig. 4 und 5 Detailausbildungen des Kurzschluß-Kanalstücks in vergrößerten Darstellung n Fig. 6 den Rauchgasdruckverlauf in der Rauchrohr-Anlage bein Nennlast in einer schematischen Darstellung Fig. 7 den Rauchgasdruckverlauf in der Rauchrohr-Anlage bei Teillast in einer schematischen Darstellung In den Fig. 1 und 2 ist die Anlage 1 zur Reinigung von Rauchgas schematisch dargestellt. Am Rauchgasausgang der Feuerungsanlage 2 ist ein Rauchgasventilator 3 angeordnet, der zweckmäßigerweise drehzahlregelbar ausgebildet ist um den in der Feuerungsanlage 2 erforderlichen Unte-druck in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe sicherstellen zu können. An dem druckseitigen Ausgang des Rauchgasventilators 3 ist ein Rauchrohrabschnitt 30 angeordnet, der mit einem Kanalabschnitt 7 verbunden ist.
In dem Kanalabschnitt 7 ist ein Rauchgasventilator 4 und zur Reiniguny des Rauchgases ein Filter 5 angeordnet. Der Filter 5 kann als Textilfilter oder Naßfilter ausgebildet sein. Die Verwendung eines Naßfilters ist besonders vorteilhaft, da Textilfilter nur Feststoffpartikel abscheiden können. Naßfilter können dagegen außer der Feststoffpartikelabscheidung mit Waschflüssigkeiten betrieben werden, die über die Feststoffabscheidung hinaus dem Rauchgasstrom umweltbelastende Schadstoffe entziehen. Der Strömungswiderstand von Naßfiltern weist darüberhinaus nicht die Veränderlichkeiten auf die Textilfiltern bei unterschiedlichem Verschmutzungsgrad anhaften. Der Kanalabschnitt 7 ist als Beipaß eines als Kurzschlußstrecke ausgebildeten Kanals 8 ausgebildet, der mit dem Rauchrohr 10 verbunden ist. Der Kanal 8 ist in dem einströmseitigen vor dem Filter 5 befindlichen Kanalbereich 11 des Kanalabschnitts 7 angeschlossen und entgegengesetzt zur Strömungsrichtung Y des Rauchgases im Kanalabschnitt 7 schiefwinklig zu diesem angeordnet. Der Winkel OC zwischen dem Kanalabschnitt 7 und dem Kanal 8 soll gleich oder kleiner als 45" sein und im Regelfall zwischen 20° und 30° betragen.
Der als Kurzschlußstrecke dienende Kanal 8 ist in einem Kurzschluß-Kanalstück 26 ausgebildet. Dieses besteht aus zwei Kanalformstücken 24, 25, die mittels einer Flanschverbindung 23 miteinander verbunden sind (Fig. 3). Das eine Kanalformstück 24 ist in den Kanalabschnitt 7 und das andere Kanalformstück 25 in das Rauchrohr 10 integriert. Hierzu dienen weitere Flanschverbindungen 22.
Der Eckabschnitt 12 des Kanals 8 ist gerundet ausgebildet. An der dem Eckabschnitt 12 zugeordneten Kanalwand 13 befindet sich an dem dem Rauchrohr 10 abgewandten Bereich ein über die Höhe des Kanals 8 ballig nach innen gewölbter Wandabschnitt 14 (Fig. 3). Die Formgebung dieses Wandabschnittes 14 begünstigt die Strömungsgeschwindigkeit im Kanal 8 und dient der besseren Ablösung des Rauchgasstrornes vom Eckabschnitt 12 bei Verringerung der Wirbelbildung. Hierdurch wird verhindert, daß bei Betrieb des filterseitigen Rauchgasventilators 4 aus dem Kanalbereich 11 Rauchgase in das Rauchrohr 10 eindringen können.
Gleichzeitig wird durch den ballig nach innen gewölbten Wandabschnitt 14 in dem Kanal 8 eine Düse ausgebildet, durch die aus dem Rauchrohr 10 durch Induktion Rauchgas in den Kanalabschnitt 7 angesaugt wird. Der Winkel CC und die Größe der Wölbung des Wandabschnitts 14 werden für den Vollastfall ausgelegt, so daß bei Teillast eine größere Beimischung von Rauchgas aus dem Rauchrohr 10 in den Kanalabschnitt 7 bewirkt wird als bei Vollastbetrieb.
Anzustreben ist eine möglichst große Wölbung des Wandabschnitts 14, da hierdurch ein Strömen von Rauchgas aus dem Kanalabschnitt 7 über den Kanal 8 in das Rauchrohr 10 ausgeschlossen wird.
Es ist auch möglich, die konvexe Wölbung des Randabschnitts 14 einstellbar auszubilden. Hierzu ist wie in Fig. 4 dargestellt auf dem Wandabschnitt 17 der Kanalwand 13 eine konvex ballig nach innen gewölbte Platte 15 angeordnet, die mittels einer Stelleinrichtung 16 einstellbar ist. Die Stelleinrichtung 16 besteht aus einem Gewindeblock, der an dem Wandabschnitt 17 befestigt ist und durch den eine Spindel 18 geführt ist. Durch Verdrehung der Spindel 18 wird die Wölbung der Platte 15 eingestellt. Die Platte 15 erstreckt sich ebenfalls über die Höhe des Kanals 8. Zweckmäßig ist es, die Platte 15 mit einer Vorspannung zu versehen, so daß sie an ihren Randabschnitten bei der jeweils gewünschten Wölbung stets auf dem Wandabschnitt 17 aufliegt.
Es ist auch möglich, zusätzlich zum ballig nach innen gewölbten Wandabschnitt 14 ein Leitblech 19 vorzusehen, das winklig zum Wandabschnitt 14 angeordnet ist und bezüglich seiner Stellung mittels einer Stelleinrichtung 20 einstellbar ist (Fig. 5). Die Stelleinrichtung 20 kann eine Spindel 21 aufweisen, durch deren Verdrehung das Leitblech 19 verschwenkt wird.
In den Fig. 6 und 7 ist der Druckverlauf von der Feuerungsanlage 2 bis zum Kamin 6 für den Nennlastfall und den 20%-Teillastfall dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 27 ist der Bereich unter dem Brennstoffbett, mit dem Bezugszeichen 28 der Bereich über dem Brennstoffbett und mit dem Bezugszeichen 29 das Kesselende gekennzeichnet.
Aus beiden Diagrammen ist ersichtlich, daß im Bereich des Kurzschluß-Kanalstücks 26 der Druck im Rauchrohr 10 und filterseitigen Kanalabschnitt 7 gleich ist. Darüberhinaus ermöglicht das Kurzschluß-Kanalstück 26 eine annähernde Konstanthaltung des zu reinigenden Volumenstroms, so daß beim Einsatz von Naßfiltern deren Betrieb von der Strömungsseite her nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Bez.: Verfahren zur Leitung von Rauchgas einer Feuerungsanlage über einen Rauchgasfilter mit Rauchgasventilator in einen Kamin und Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

PATENTANSPRÜCHE rn W Verfahren zur Leitung von Rauchgas einer Feuerungsanlage über einen Rauchgasfilter mit Rauchgasventilator in einen Kamin, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasstrom bei Betrieb der Filteranordnung erst durch einen zum Rauchrohr als Beipaß ausgebildeten Kanalabschnitt mit Filter und filterseitigem Rauchgasventilator und dann in das Rauchrohr und be Stillstand des filterseitigen Rauchgasventilators über eine Kurzschlußstrecke direkt in das Rauchrohr geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem Kanalabschnitt mit Naßfilter und filterseitigem Ventilator von der Feuerungsanlage zuströmenden Rauchgas über die Kurzschlußstrecke im Rauchgasfilter gereinigtes Rauchgas durch Induktion beigemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem ungereinigten Rauchgas ca. 10 bis 20 Volumenprozent gereinigtes Rauchgas beigemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand der Kurzschlußstrecke kleiner ist als der Strömungswiderstand des zwischen Kurzschlußstrecke und Rauchrohr ausgebildeten, den filterseitigen Rauchgasventilator und Filter aufweisenden Kanalabschnitt des Beipasses.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb des filterseitigen Rauchgasventilators der Rauchgasdruck im Bereich der beipaßseitigen Öffnung der Kurzschlußstrecke gleich groß oder kleiner ist, als der Rauchgasdruck im Bereich der rauchgasseitigen Öffnung der Kurzschlußstrecke.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverlust in der Kurzschlußstrecke kleiner oder gleich 10 Pa ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des beipaßseitigen Abschnitts der Kurzschlußstrecke eine Abschirmströmung ausgebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Naßfilter verwendet wird.
9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen mit der Feuerungsanlage (2) verbundenen einen Filter (5) und den filterseitigen Rauchgasventilator (4) aufweisenden Kanalabschnitt (7), dessen einströmseitiger vor dem Filter (5) befindlicher Kanalbereich (11) mittels eines als Kurzschlußstrecke ausgebildeten Kanals (8) mit dem Rauchrohr (10) verbunden ist und der als Beipaß (9) zu dem Kanal (8) ausgebildet ist.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8) entgegengesetzt zur Strömungsrichtung Y des Rauchgases im Kanalabschnitt (7) schiefwinklig zu diesem angeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel i zwischen dem Kanalabschnitt (7) und dem Kanal (8) gleich oder kleiner als 45O ist.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel i 20°-30° beträgt.
13. Anlage nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeich- / net, daß die dem spitzwinkligen Eckabschnitt (12) des Kanals (8) zugeordnete Kanalwand (13) an dem dem Rauchrohr (10) abgewandten Bereich über die Höhe des Kanals (8) einen ballig nach innen gewölbten Wandabschnitt (14) aufweist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Wölbung des Wandabschnitts (14) einstellbar ausgebildet ist.
15. Anlage nach Aspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des dem spitzwinkligen Eckabschnitt (12) des Kanals (8) zugewandten Abschnitts der Kanalwand (13) eine sich über die Höhe des Kanals (8) erstreckende an der Kanalwand (13) anliegende ballig nach innen gewölbte Platte (15) angeordnet ist, deren Wölbung mittels einer Stelleinrichtung (16) einstellbar ist.
16. Anlage nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wandabschnitt (14) ein nach innen gerichtetes sich über die Höhe des Kanals (8) erstreckendes Leitblech (19) angeordnet ist.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (19) winklig zum Wandabschnitt (14) mittels einer Stelleinrichtung (20) einstellbar ist.
18. Anlage nach Anspruch 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8) durch zwei mittels einer Flanschverbindung (23) od. dgl. verbundene als Abzweig ausgebildete Kanalformstücke (24, 25) gebildet ist, von denen das eine Kanalformstück (14) in den Kanalabschnitt (7) und das andere Kanalformstück (25) in das Rauchrohr (10) integriert ist.
19. Anlage nach Anspruch 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (5) als Naßfilter ausgebildet ist.