DE3628452A1 - Elektrostatischer staubabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Staubabschei­ der mit mehreren gassenförmigen Filterzonen, mit Nieder­ schlags- und Hochspannungselektroden zur Reinigung eines mit Staub beladenen Abgases, wobei der an den Niederschlagselek­ troden abgeschiedene Staub in untere Staubsammelbunker auf­ gefangen und abgeschieden wird.

Derartige Staubabscheider werden in Industrieanlagen zur Rei­ nigung von Abgasen eingesetzt. Dabei ist die Gasströmung von fundamentaler Bedeutung für die elektrische Abscheidung. Ihr Einfluß auf die gesamte Wirkungsweise des Elektrofilters ist dem der Koronaentladung und der elektrostatischen Kräfte, die auf die Staubteilchen wirken mindestens gleichzusetzen. Eine stark gestörte Gasströmung kann durch Wiederaufwirbe­ lung von Staub vor den Niederschlagselektroden und aus den Bunkern eine erhebliche Verschlechterung des Abscheidegrades bewirken.

Es werden dieserhalb von den Betreibern derartiger Elektro­ filter bestimmte Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Strömungsverteilung gestellt. Ausgehend von einer gleich­ förmigen mittleren Gasverteilung und einer gleichmäßigen Staubgehaltsverteilung über Filterhöhe und Filterbreite beim Filtereintritt der Rohgase, ergibt sich erfahrungsgemäß bei unverändertem Strömungsverhalten eine mittlere Staubvertei­ lung, deren Schwerpunkt praktisch im unteren Bereich des Austritts aus der letzten Filterzone liegt.

Dies bedeutet aber, daß der spezifische Staubgehalt des Rein­ gases im unteren Bereich relativ extrem hoch und im oberen Bereich relativ extrem niedrig vorliegt, um in Summe den mittleren Reingasstaubgehalt am Austritt aus dem Elektrofilter zu bilden.

Ein besonderer Nachteil dieser idealen Strömungsverteilung ist die Gefahr sehr abscheidegradschädlicher Bunkerströ­ mungen, die man mit mehr oder minder viel Erfolg normaler­ weise durch Bunkerschürzen oder Schottenbleche oder ähnliches zu vermeiden sucht. Ein Elektrofilter besteht bekanntlich aus einer Vielzahl parallel geschalteter einzelner Gassen, wel­ che - da elektrisch ebenfalls parallel geschaltet - auch als parallel geschaltete Einzelelektrofilter betrachtet werden können. Es ist aus diesem Grunde fraglos von größter Wichtig­ keit, daß die Strömungsverteilung in einer Weise zu erfolgen hat, daß jede Gasse mit der gleichen Gasmenge beaufschlagt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrostati­ schen Staubabscheider der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem jegliche Gasströmung innerhalb der Staubsammelbunker vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das mit Staub belade­ ne Rohgas vor den Filterzonen einer Strömungsverteilung unter­ worfen wird, zufolge der das Rohgas mit gleichen Gasmengen in die Filtergassen eintritt und dabei über die Filterbreite gleichmäßig und über die Filterhöhe ungleichmäßig mit einem Maximum im oberen Filterbereich verteilt wird.

Mit diesem Verfahren wird die Strömungsverteilung über der Filterhöhe in der Weise beeinflußt, daß im oberen Filterbe­ reich ein deutliches Strömungsübergewicht besteht, wohinge­ gen im unteren Filterbereich die Strömung deutlich gegen ein Minimum geht.

Wenn man wiederum davon ausgeht, daß diese Strömungsvertei­ lung über die Filterlänge beibehalten wird bis zum Filteraus­ tritt, dann wird ersichtlich, daß bei kaum veränderter mittlerer Staubverteilung am Austritt der Gesamtstaubauswurf aufgrund geringerer Strömung im unteren Filterbereich erheb­ lich niedriger ausfällt. Dabei muß nicht befürchtet werden, daß die Abscheidung im oberen Filterbereich aufgrund höherer Strömungsgeschwindigkeit in einer Weise abfällt, daß das im unteren Filterbereich verbesserte Abscheideverhalten auf­ grund geringerer mittlerer Geschwindigkeit nachteilig über­ kompensiert würde. Die Gründe hierfür sind in der schnellen Bildung von Staubagglomeraten im Filteroberteil an den Nieder­ schlagselektroden gegeben, wobei natürliches Sinkverhalten des Staubes und Formgebung der Niederschlagselektroden unter­ stützend wirken.

Eine besonders vorteilhafte Strömungsverteilung wird dadurch erreicht, daß in der Rohgashaube mehrere entsprechend ausge­ staltete Strömungsgitter hintereinander mit Abstand voneinan­ der angeordnet sind und als Stabgitter oder Lochbleche ausge­ bildet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Staubabscheider,

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1, mit zwei getrennten Gasein- und Gasaustritten.

Der elektrostatische Staubabscheider 1 besteht aus einem Ge­ häuse 2, einer Rohgasleitung 3, einer Rohgashaube 4, einer Reingashaube 5, einer Reingasleitung 6 und den Staubsammel­ bunkern 7. Innerhalb des Gehäuses 2 sind mehrere Filterzonen 8-11 vorgesehen, die Filtergassen 12-17 bilden. Gemäß Fig. 2 ist der Staubabscheider 1 durch eine Trennwand 28 in zwei Filterstränge 18 und 19 aufgeteilt, wobei jedem Strang eine Rohgasleitung 3 a bzw. 3 b mit Rohgashaube 4 a bzw. 4 b, so­ wie eine Reingasleitung 6 a bzw. 6 b mit Reingashauben 5 a bzw. 5 b zugeordnet sind. In Fig. 1 ist die gleichförmige mittlere Gasverteilung über die Filterhöhe als punktierte Linie 20 dar­ gestellt. Gleichzeitig stellt die gestrichelte Linie 21 mit dem eingeschlossenen schraffierten Feld die angenommene gleichmäßige Staubverteilung über die Filterhöhe am Filter­ eintritt dar. Auf der Filteraustrittsseite ergibt sich erfah­ rungsgemäß bei unverändertem Strömungsverhalten eine mittle­ re Staubverteilung, die mit gestrichelter Linie 21 a darge­ stellt ist und deren Schwerpunkt praktisch im untersten Be­ reich des Austrittes aus dem letzten elektrischen Feld liegt, so wie schraffiert dargestellt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme stellt sich am Fil­ tereintritt eine Strömungsverteilung ein, die mit strich­ punktierter Linie 23 dargestellt ist. Am Filteraustritt ist die Strömungsverteilung mit der strichpunktierten Linie 23 a dargestellt, wobei die mittlere Geschwindigkeit mit den Pfei­ len 24 bzw. 24 a gekennzeichnet ist. Da die Strömungsvertei­ lung über die Filterlänge vom Eintritt bis zum Austritt weit­ gehend beibehalten wird, wird ersichtlich, daß bei kaum ver­ änderter mittlerer Staubverteilung der Gesamtstaubauswurf er­ heblich niedriger ausfällt.

Die mittlere Strömungsverteilung ist über die Breite des Fil­ ters gesehen in den einzelnen Filtersträngen in Fig. 2 wieder­ um mit den strichpunktierten Linien 22 und 22 a sowie den Pfei­ len 24 und 24 a gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Strömungsverteilung wird durch mehrere Strömungsgitter 25, 26 und 27 erreicht, die in der Rohgas­ haube 4 bzw. in den Rohgashauben 4 a und 4 b angeordnet sind. Sie können aus Stabgittern oder Lochblechen bestehen und mit Abstand hintereinander angeordnet sein. In den Filtersträngen 18 und 19 sind die Strömungsgitter mit 25 a, 25 b, 26 a, 26 b und 27 a und 27 b bezeichnet.

Die die Strömungsverteilung bewirkende Ausgestaltung der Strömungsgitter ist nicht dargestellt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Staubab­ scheiders mit mehreren gassenförmigen Filterzonen, mit Niederschlags- und Hochspannungselektroden zur Reinigung eines mit Staub beladenen Abgases, wobei der an den Nie­ derschlagselektroden abgeschiedene Staub in untere Staub­ sammelbunker aufgefangen und abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Staub beladene Rohgas vor den Filterzonen einer Strömungsverteilung unterworfen wird, zufolge der das Rohgas mit gleichen Gasmengen in die Filtergassen eintritt und dabei über die Filterbreite gleichmäßig und über die Filterhöhe ungleichmäßig mit ei­ nem Maximum im oberen Filterbereich verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverteilung über die Filterhöhe gesehen von der Filtermitte ausgehend nach obenhin gleichmäßig ansteigt und nach untenhin gleichmäßig abnimmt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­ sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Strö­ mungsverteilung der Rohgase in der Rohgashaube (4) ent­ sprechend ausgestaltete Strömungsgitter (25 bis 27) ange­ ordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsgitter (25 bis 27) mehrere hintereinander mit Abstand voneinander angeordnete Stabgitter oder Lochbleche vorgesehen sind.