DE3803561A1 - Heissgasfilterapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißgasfilterapparat mit einem einzigen großen Rohgaseinlaßraum und einem einzigen Reingasauslaßraum, wobei zwischen den beiden Räumen eine Lochplatte angeordnet ist, in die Filterelemente eingebettet sind.

Bei solchen bekannten Einkammerfiltern bildet die Lochplatte die Halterung für die Filterelemente und die Trennung zwischen dem Rohgaseinlaßraum und dem Reingasauslaßraum. Die mögliche Größe der Lochplatte ist aus fertigungstechnischen und Werkstoff-Gründen beschränkt. Besteht die Lochplatte aus Stahl, dann nehmen mit zunehmender Größe auch die Probleme zu, die auf den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der keramischen Filterelemente und der Lochplatte beruhen.

Es sind auch Mehrkammerfilter bekannt. Dort ist in jeder Kammer eine eigene Lochplatte angeordnet. Die Trennung der Kammern und die Lagerung der Lochplatten erfolgt mit Stahlkonstruktionen. Diese sind bei Heißgasfiltern wegen der Wärmeausdehnungskoeffizienten problematisch. Für jede der Kammern ist wenigstens ein eigener Reingasauslaß nötig. Dies führt zu einem apparativ großen Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen großen Heißgasfilterapparat der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der als Einkammerfilter mit großen Abmessungen aufbaubar ist und bei dem Wärmespannungen und Abdichtungsprobleme weitgehend reduziert sind.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Heißgasfilterapparat der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden Räume durch eine gemeinsame Tragplatte getrennt sind, daß die Tragplatte aus Feuerfestmaterial besteht, daß in der Tragplatte mehrere Ausnehmungen vorgesehen sind und auf jede Ausnehmung eine Lochplatte mit einer Mehrzahl von Filterelementen aufgesetzt ist und daß die Lochplatte aus Keramik besteht.

Die Tragplatte aus Feuerfestmaterial, wie insbesondere Feuerbeton, läßt sich in sehr großen Abmessungen fertigen. Sie nimmt eine Mehrzahl von keramischen Lochplatten auf, die in ihrem Durchmesser wesentlich kleiner als die Tragplatte sind und die keramischen Filterelemente tragen. Dadurch ist ein Einkammerfilter mit großen Abmessungen geschaffen, bei dem die Lochplatten selbst nicht große Abmessungen aufweisen müssen.

Dadurch, daß die Tragplatte aus feuerfestem Material und die keramische Lochplatte sowie die keramischen Filterelemente ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, treten gefährliche Wärmespannungen nicht auf. Darüberhinaus ist eine Abdichtung zwischen der Tragplatte und den Lochplatten sowie den Filterelementen auf einfache Weise, beispielsweise durch keramisches Fasermaterial, möglich, so daß Leckströme zwischen der Rohgasseite und der Reingasseite weitgehend vermieden sind.

Günstig ist weiterhin, daß sich jede Lochplatte mit ihren Filterelementen separat austauschen läßt. Dies erleichtert die Wartung.

Da trotz der großen Filterkapazität der Filterapparat nur einen Rohgaseinlaß und einen Reingasauslaß aufweisen muß, ist der Bauaufwand reduziert.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist für die Filterelemente jeder Lochplatte eine eigene Rückblasvorrichtung vorgesehen. Dadurch können die Filterelemente kontinuierlich (on-line) oder zyklisch (off-line) durch Rückblasen abgereinigt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt eines Filterapparats,

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt des Filterapparats, und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Filterapparats, schematisch.

Ein Heißgasfilterapparat weist ein Gehäuse 1 auf, das innen mit einer feuerfesten Isolationsschicht 2 versehen ist. Am Gehäuse 1 ist ein Rohgaseinlaß 3 und ein Reingasauslaß 4 ausgebildet.

Im Gehäuse 1 ist eine Tragplatte 5 aus Feuerbeton in Sandwich-Bauweise angeordnet. Diese ragt mit ihrem Rand 6 in eine Aussparung 7 der Isolationsschicht 2. Die Tragplatte 5 trennt den Rohgaseinlaßraum 8 vom Reingasauslaßraum 9.

Die Tragplatte 5 ist mit mehreren Ausnehmungen 10 versehen. Mach Fig. 2 sind fünf Ausnehmungen 10 und nach Fig. 3 sind drei Ausnehmungen 10 vorgesehen. Auf jede Ausnehmung 10 ist eine Lochplatte 11 aufgesetzt, die eine Vielzahl von Filtertüllen 12 trägt. Die Lochplatte 11 besteht aus einer technischen Keramik, wie beispielsweise einer SiC-Keramik. Sie weist einen Durchmesser von 1 m bis 1,5 m auf. Beispielsweise sind in sie 73 bis 85 Filtertüllen 12 eingesetzt, die durch die Ausnehmungen 10 ragen. Der Durchmesser des Gehäuses 1 bzw. der Tragplatte 5 beträgt etwa 3 m bis 6 m.

Zur Abdichtung des Rohgaseinlaßraumes 8 gegen den Reingasauslaßraum 9 kann zwischen die Ränder der Ausnehmungen 10 und der Lochplatten 11 keramisches Fasermaterial eingelegt sein. Ebenso können die Filtertüllen 12 mittels keramischen Fasermaterials gegen ihre Lochplatte 11 abgedichtet sein.

Am Gehäuse 1 ist für die Filtertüllen 12 jeder Lochplatte 11 eine eigene Rückblasvorrichtung 13 angeordnet. Diese weist einen Druckluftbehälter 14 auf, der über eine Verrohrung 15 den Filtertüllen 12 einer Lochplatte 11 zugeordnet ist.

Der beschriebene Filterapparat ist zur Reinigung von Rohabgasen geeignet, die beispielsweise eine Temperatur von 900°C bei 20 bar aufweisen und z.B. einer Gasturbine zugeführt werden. Zur Entfernung der abgefilterten Partikel ist am Gehäuse 1 ein Austrag 16 vorgesehen.

Da die Tragplatte 5, die Lochplatten 11 und die Filtertüllen 12 ähnliche, und zwar niedrige Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen, treten den Aufbau gefährdende Wärmespannungen nicht auf. Der Sitz des Randes 6 der Tragplatte 5 in der Isolationsschicht 2, der Sitz der Lochplatten 11 auf der Tragplatte 5 und der Sitz der Filtertüllen 12 auf der jeweiligen Lochplatte 11 bleiben auch unter hohen Temperaturen dicht.

Zu Wartungszwecken lassen sich die Lochplatten 11 mit den Filtertüllen 12 einzeln von der Tragplatte 5 abheben und gegebenenfalls auswechseln.

In anderer Ausgestaltung der Erfindung können die Lochplatten 11 auch anders als in den Fig. 1 und 2 dargestellt verteilt sein. Es ist auch möglich, vier, sechs oder mehr Lochplatten 11 auf der Tragplatte 5 vorzusehen.

Claims (5)

1. Heißgasfilterapparat mit einem einzigen großen Rohgaseinlaßraum und einem einzigen Reingasauslaßraum, wobei zwischen den beiden Räumen eine Lochplatte angeordnet ist, in die Filterelemente eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räume (8, 9) durch eine gemeinsame Tragplatte (5) getrennt sind, daß die Tragplatte (5) aus Feuerfestmaterial besteht, daß in der Tragplatte (5) mehrere Ausnehmungen (10) vorgesehen sind und auf jede Ausnehmung (10) eine Lochplatte (11) mit einer Mehrzahl von Filterelementen (12) aufgesetzt ist und daß die Lochplatte (11) aus Keramik besteht.

2. Heißgasfilterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Filterelemente (12) jeder Lochplatte (11) eine geeignete Rückblasvorrichtung (13) vorgesehen ist.

3. Heißgasfilterapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (5) aus Feuerbeton-Sandwich-Bauweise besteht.

4. Heißgasfilterapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatten (11) aus einer technischen Keramik bestehen.

5. Heißgasfilterapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (5) mit ihrem Rand (6) in einer Aussparung (7) einer feuerfesten Isolationsschicht (2) sitzt, die im Innern des Filterapparats angeordnet ist.