DE886886C - Verfahren zum Betrieb von Elektrofiltern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betrieb von Elektrofiltern Beim Betrieb von Elektrofiltern ist bereits im Beginn der Entwicklung vor q.o Jahren die Forderung aufgetaucht, die mechanischen und Röhrengleichrichter durch stationäre Gleichrichterelemente, wie beispielsweise eine elektrolytische Gleichrichtung und eine Gleichrichtung über eine Spitzenentladung nach einer Platte, zu ersetzen. Die Gleichrichtung durch Spitze -Platte hat man dabei durch Zufuhr von Preßluft in einem konzentrischen Ring .um die Spitze herum gegen -die Platte zu verbessern versucht und auch die Schaltung von vier Spitze-Platte-Einheiten als Vollwellenschaltung vorgeschlagen. Man hat ferner vorgeschlagen, die vom Staub- und Feuchtigkeitsgehalt der Gase abhängige Durchbruchfel,dstärke als MaB-stal) zur Ermittlung des Staubgehalts von Kamingasen zu benutzen. Die jeweilige Durchbruchfeldstärke von Drähten und Stäben sowohl bei Wechselals auch .bei Gleichspannung bzw. Wechsel- und Gleichspannungskorona ist in experimentellen Versuchen von W. O. S c h u m a n n in seinem Buch »Elektrische Durchbruchfeldstärke von Gasen«, Berlin 1923, eingehend durch Messungen an einem konzentrisch in einem Zylinder angeordneten Draht ermittelt worden (S. 81 bis go a. a. O.). Danach ist die maximale Durchbruchfeldstärke (in kV/cm) im wesentlichen vom Drahtradius abhängig. Die Feuchtigkeit wird innerhalb normaler Grenzen als wirkungslos bezeichnet.
• Die mit dieser bekannten Koronaentladung verbundene Gleichrichterwirkung wird nach der Erfindung dazu benutzt, .die an einem Elektrofilter angelegteWechselspannung unmittelbar durch die entsprechende elektrische Dimensionierung des Filters selbst gleichzurichten und damit jede Art von bisher üblichen Gleichrichtern zu ersparen. Die Gleichrichterwirkung einer mit Wechselspannung betriebenen Sprühstrecke beruht bekanntlich auf der unterschiedlichen Beweglichkeit positiver und negativer Ionen. iE:xperimentelle Unter-. suchungen haben nun beispielsweise ergeben, daß die beste Gleichrichtung bei o,i mm starkemDraht und 20 mm lichtem Rohrdurchmesser zwischen 4,0 und 4,7 kV eintritt, bei 0,3 mm starkem Draht in dem engeren Bereich zwischen 5,4 und 5,gleV und bei o,5 mm starkem Draht nur noch zwischen 6,1 und 6,4 kV. Des weiteren hat sich gezeigt, daß mit wachsender Spannung die Gleichrichterwirkung wieder nachläßt. Für den praktischen Elektrofilterbetrieb kommen die etwa iofachen Dimensionen, also, beispielsweise für ein 'Niederschlagsrohr von 200 mm lichtem Durchmesser und einer Sprühdrahtstärke von i mm bzw. 3 mm und 5 mm die Hochspannungsgrenzen von 4o bis .I7 bzw. 54 bis 59 bzw. 61 bis 64 kV in Frage. Durch Einschaltung von Kondensatoren können nötigenfalls GUttungen des modulierten Gleichstroms vorgenommen werden. Ferner steht nichts im Wege vier Elektrofilter in bekannter Weise so zu schalten, daß beide Wellenhälften des Wechselstroms gleichgerichtet werden (Vollwellenschaltung).
• Um betriebliche Schwankungen im Spannungsabfall z. B. durch Änderung .der Gaszusammensetzung, Gastemperatur, Staubgehalt und Staubzusammensetzung usw. möglichst auszuschalten, können: entsprechende Regelvorrichtungen, beispielsweise auf der Primärseite des Transformators, eingebaut werden.
• Da die Gleichrichtung der Spannung im Elektrofilter gleichzeitig mit einem Spannungsabfall bis auf IE:rdpotential (die Niederschlagselektroden sind bekanntlich geerdet) verbunden ist, kommt eine Hintereinanderschaltung kaum in Frage, dafür jedoch eine Parallelschaltung, sofern die betrieblichen Bedingungen dies zulassen. In dieser Hinsicht ist es bei dem Verfahren nach der Erfindung wesentlich, stets gleiche Bedingungen hinsichtlich Gastemperatur, Zusammensetzung des Staubes usw. zu haben oder gegebenenfalls durch geeignete Maßnahmen solche Betriebsschwankungen zu dämpfen.
• Unter das nach der Erfindung beänspruchte Prinzip,. das Elektrofilter selbst als Gleichrichter auszubilden, fällt auch die Vorschaltung von aus Sprühdrähten und Rohren bestehenden Gleichrichtereinheiten vor däs Elektrofilter. Um hierbei noch eine Spannung nach Gleichrichtung auf die Sprühelektrode des Filters übertragen zu können, müssen naturgemäß' nicht nur die Sprühdrähte, sondern auch die konzentrisch um sie herum angeordneten Rohre von beispielsweise 2o mm Durchmesser .oder -sonstige. Oberflächenformen gegen Erde isoliert sein. Die Parallel- und/oder Hintereinanderschaltung vieler solcher kleiner Gleichrichtereinheiten, die gegebenenfalls in einem gemeinsamen Isolierraum angeordnet sind, erscheint alsdann möglich.
• An Stelle .des zylindrischen Mantels können andere, auch geschlossene Oberflächenformen, wie beispielsweise Kugeln, Halbkugeln, Drahtringe usw., Verwendung finden, in jeweils symmetrischer Anordnung zu den Sprühdrähten. Im wesentlichen kommt es darauf an, die bekannte Ausbildung von Spitze-Platte rotationssymmetrisch um den Sprühdraht herum vorzunehmen und zur Gleichrichtung des Wechselstroms im Elektrofilter anzuwenden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Elektrofiltern, .dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Sprühelektrode (Elektroden) angelegter hochgespannter Wechselstrom durch entsprechende Dimensionierung der Sprühelektroden, ihres Abstandes von den hTiederschlagselektroden und der elektrischen Spannung unmittelbar im Elektrofilter selbst als gleichgerichtete _ Spannung zur Auswirkung gelangt.
2. 2. Elektrische Dimensionierung von Elektrofiltern zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise bei iooa mm radialem Abstand der vorteilhaft rohrförmigen Niederschlagselektroden von den Sprühelektroden .die Wechselhochspannung bei i mm Sprüh@drahtstärke zwischen 40 und 47kV, bei 3 mm Sprühdrahtstärke zwischen 54 und 59 kV und bei 5 mm Sprühdrahtstärke zwischen 61 und 64 kV, gegebenenfalls.automatisch, eingeregelt wird.
3. 3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterwirkung in eine dem Elektrofilter vorgeschaltete, aus Sprühdraht und rohrförmiger Elektrode bestehende Gleichrichtereinheit oder -einheiten verlegt wird.
4. 4. Ausführungsform .der Verfahren nach Ansprüchen i und 3 durch Schaltung von vier als Gleichrichter wirkenden Elektrofiltern nach Art der Vollwellenschaltung (Graetzsche Schaltung).