FI123832B - Järjestely ja menetelmä sähkösuodattimessa - Google Patents

Description

Järjestely ja menetelmä sähkösuodattimessa

Tausta

Keksinnön kohteena on järjestely kattilalaitoksen sähkösuodattimen yhteydessä, joka sähkösuodatin käsittää eristinkammion ja ensimmäisen huuh-5 telukanavan lämpimän huuhtelukaasun johtamiseksi eristinkammioon, joka ensimmäinen huuhtelukanava on kytketty kattilalaitoksen prosessi-kaasua johtavaan kanavaan, jolloin eristinkammioon on syötettävissä prosessi-kaasua.

Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä kattilalaitoksen sähkösuodattimen yhteydessä, joka sähkösuodatin käsittää eristinkammion ja en-10 simmäisen huuhtelukanavan lämpimän huuhtelukaasun johtamiseksi eristinkammioon, jossa menetelmässä johdetaan eristinkammioon kattilalaitoksen prosessi-kaasua huuhtelukaasuna käytettäväksi.

Sähkösuodattimia käytetään muun muassa savukaasujen puhdistamiseksi hiukkasista.

15 Sähkösuodattimien eristinkammioissa käytetään lämminilmahuuhte- lua tiivisteilmana suojaamaan sähköisiä eristimiä pölyltä ja kondenssilta. Huuh-teluilma lämmitetään sähkölämmittimellä tarvittavaan lämpötilaan, joka on esimerkiksi 140 °C.

Kohoavan sähkön hinnan myötä ongelmaksi on muodostunut läm-20 minilmahuuhtelun kustannukset.

Lyhyt selostus

Keksinnön mukaiselle järjestelylle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patentit 25 tivaatimuksissa on esitetty, o ™ Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen ° selitysosassa ja piirustuksissa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö § voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa £ tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä

CL

30 keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Täi-

LO

cvj löin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat S olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia. Keksinnön eri suoritusmuotojen piirteitä voi keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa 35 toisten suoritusmuotojen yhteydessä.

2

Seuraavassa on lueteltu keksinnön eräiden suoritusmuotojen piirteitä sattumanvaraisessa järjestyksessä: Sähkösuodattimen eristinkammio on kytketty ensimmäisellä huuhte-lukanavalla kattilalaitoksen prosessi-kaasua johtavaan kanavaan, jolloin eris-5 tinkammioon on syötettävissä prosessi-kaasua. Etuna on, että eristinkammion huuhtelukaasua ei välttämättä tarvitse erikseen lämmittää.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että prosessi-kaasu on kattilalaitoksen sekundääri-, tertiääri- tai muuta vastaavaa ilmaa. Etuna on, että ainakin jokin mainituista ilmoista on huuhtelukaasulle sopivassa lämpötilassa.

10 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että prosessi-kaasun lämpötila on alueella 80 °C - 300 °C. Etuna on se, että prosessi-kaasua ei tarvitse lämmittää ennen sen syöttämistä eristinkammioon.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että järjestely käsittää lämmityslaitteen ja toisen huuhtelukanavan, joka on kytketty lämmityslaitteen 15 ja eristinkammion välille, jolloin lämmityslaitteella lämmitetty kaasu on johdettavissa eristinkammioon huuhtelukaasuksi, joka toinen huuhtelukanava on kytketty sitä avaavaksi ja sulkevaksi sovitetun venttiilijärjestelyn kautta eristinkammioon. Etuna on se, että voidaan syöttää eristinkammioon lämmityslaitteella lämmitettyä kaasua kattilalaitoksen käynnistysvaiheen tai muun sellaisen 20 vaiheen aikana, jolloin kattilalaitoksesta ei ole saatavana sopivan lämpöistä huuhtelukaasua.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että venttiilijärjestely käsittää 3-tieventtiilin, joka on sovitettu ensimmäiseen huuhtelukanavaan ja jonka kolmas yhde on kytketty toiseen huuhtelukanavaan, ja että venttiilijärjestely 25 käsittää ohjausvälineet mainitun 3-tieventtiilin säätämiseksi ja huuhtelukaasun tulon vaihtamiseksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta toiseen huuhtelukana- co 5 vaan ja päinvastoin. Etuna on se, että huuhtelukaasun lähdettä voidaan vaih-

C\J

^ taa yksinkertaisin ja luotettavin välinein.

v Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kattilalaitoksen

CO

° 30 käynnistysvaiheen aikana syötetään eristinkammioon huuhtelukaasua lämmi- | tyslaitteen ja toisen huuhtelukanavan kautta, ja kattilalaitoksen saavutettua normaalikäyntinsä vaihdetaan eristinkammioon syötettäväksi huuhtelukaasuksi kattilalaitoksen prosessi-kaasu. Etuna on se, että eristinkammioon saadaan £ syötettyä hyvälaatuista huuhtelukaasua kaikissa tilanteissa.

CVJ

3

Kuvioiden lyhyt selostus Järjestelyä ja menetelmää selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä järjestelyä ja menetelmää, ja 5 kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista järjestelyä ja menetel mää.

Kuvioissa asia on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Yksityiskohtainen selostus 10 Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti eräs järjestely ja menetelmä.

Sinänsä tunnettu sähkösuodatin 1 käsittää eristinkammion 2, joka on tässä tapauksessa jaettu neljään kenttään 3a, 3b, 3c, 3d. Jokaisella kentällä 3a - 3d on pohjasuppilonsa 4a - 4d, joiden kautta savukaasuista poistettu kiintoaines poistetaan eristinkammioista 2.

15 Sähkösuodatin 1 käsittää lukuisia komponentteja ja elementtejä, muun muassa sähköisiä eristimiä, kannakkeita, ravistimia, painelähettimiä jne, joita ei ole esitetty kuvioissa asian esittämisen yksinkertaistamiseksi.

Sähkösuodattimen 1 tehtävänä on puhdistaa termisen prosessin tuloksena syntyneitä savu- ja tuotekaasuja. Termisellä prosessilla tarkoitetaan 20 tässä yhteydessä polttoaineen käsittelyä kattilalaitoksessa esimerkiksi polttamalla, kaasuttamalla tai pyrolysoimalla.

Kattilalaitos 5 voi käsittää yhden tai useamman soodakattilan, ker-rosleijukattilan (BFB), kiertoleijukattilan (CFB), kaasutinlaitoksen, pyrolyysilai-toksen, arinakattilan tms.

25 Kattilalaitoksen 5 toiminnassa käytetään prosessi-ilmaa tai -kaasua.

5 Prosessi-ilmasta ja prosessikaasusta käytetään jatkossa tässä selityksessä

(M

^ termiä prosessi-ilma.

T Prosessi-ilma voi olla esimerkiksi kattilalaitoksen polttoprosessissa ° tarvittavaa sekundääri- tai tertiääri-ilmaa tai muuta vastaavaa ilmaa.

| 30 Järjestely käsittää ensimmäisen huuhtelukanavan 6, jonka kautta ^ syötetään sopivaa prosessi-ilmaa eristinkammioon 2 sen huuhteluilmaksi.

Huuhtelukanava 6 voi olla sinänsä tunnetusta, esimerkiksi metallisesta, put- ™ kesta tai kanavasta muodostettu elementti. Se voi käsittää esimerkiksi lämpö- 00 eristekerroksen.

4

Ensimmäinen huuhtelukanava 6 on liitetty kattilalaitoksen 5 prosessi-ilmaa johtavaan kanavaan tai kammioon. Huomautettakoon, että huuhtelu-kanavan 6 kytkentää kattilalaitoksen 5 prosessi-ilmaa johtavaan kanavaan tai kammioon ei ole esitetty kuvioissa.

5 Ensimmäinen huuhtelukanava 6 on liitetty huuhteluyhteessä 7 eris- tinkammioon 2. Eristinkammion 2 huuhteluilmaksi johdettavan ilman lämpötila on edullisesti 80 °C - 300 °C. Kattilalaitoksen 5 prosessi-ilmaa johtava kanava tai kammio, johon ensimmäinen huuhtelukanava 6 on kytketty, sisältää edullisesti prosessi-ilmaa, jonka lämpötila on mainitulla lämpötila-alueella.

10 Yhden ja saman kattilalaitoksen 5 prosessi-ilmaa voidaan syöttää useampaankin eristinkammioon 2. Ensimmäinen huuhtelukanava 6 esimerkiksi voidaan laatia niin, että se haarautuu useaan eristinkammioon 5.

Huuhteluilmaksi johdettavaan ilmaan voidaan kohdistaa sen ominaisuuksiin vaikuttavia toimenpiteitä. Tätä tarkoitusta varten voi ensimmäinen 15 huuhtelukanava 6 käsittää yhden tai useamman huuhtelukanavan säätöväli-neen 8. Tällainen säätöväline voi olla esimerkiksi sulkuventtiili, jolla huuhtelu-kanava 6 voidaan sulkea, säätöventtiili tai -pelti tai muu vastaava elin, jolla säädetään huuhteluilman virtausmäärää tai -painetta.

Kuviossa 1 esitetyn järjestelyn ja menetelmän etuna voidaan maini-20 ta muun muassa se, että prosessi-ilmaa ei tarvitse ainakaan merkittävissä määrin lämmittää ennen sen syöttämistä eristinkammioon 2, minkä ansioista voidaan säästää energiakuluissa. Lisäksi etuna on se, että järjestely ja menetelmä ovat toteutettavissa pienin kustannuksin.

Huuhteluilman osuus kattilalaitoksen 5 prosessi-ilmasta on häviävän 25 pieni. Kattilalaitoksen 5 prosessi-ilman paine on tyypillisesti niin korkea, että ensimmäiseen huuhtelukanavaan 6 ei välttämättä tarvitse liittää painetta nos-5 tavaa pumppua.

C\J

^ Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen järjestelyjä mene- v telmä eroaa kuviossa 1 esitetystä lähinnä siinä suhteessa, että järjestely käsit- 00 ° 30 tää lämmityslaitteen 9, joka on kytketty toisen huuhtelukanavan 10 ja venttiili- | järjestelyn 11 välityksellä eristinkammioon 6. Lämmityslaite 9 on esimerkiksi sähkötoiminen lämmityslaite.

Toiseen huuhtelukanavaan 10 voidaan kytkeä puhallin 12, joka ™ syöttää ilmaa lämmityslaitteen 9, toisen huuhtelukanavan 10 ja venttiilijärjeste- 00 35 lyn 11 kautta eristinkammioon 6. Puhallin paineistaa ilman esimerkiksi noin 5 3000 Pa paineeseen ja lämmityslaite 9 lämmittää sen esimerkiksi noin 140 °C lämpötilaan.

Venttiilijärjestely 11 on sovitettu avaamaan ja sulkemaan toista huuhtelukanavaa 10 eristinkammion 2 suhteen. Kuviossa 2 esitetyssä suori-5 tusmuodossa venttiilijärjestely 11 käsittää 3-tieventtiilin, joka on sovitettu ensimmäiseen huuhtelukanavaan 6.

Toinen huuhtelukanava 10 on kytketty 3-tieventtiilin kolmanteen yh-teeseen 13. Säätämällä 3-tieventtiiliä voidaan huuhteluilman lähdettä vaihtaa kattilalaitoksesta 5 ensimmäistä huuhtelukanavaa 6 pitkin tulevan ilman ja 10 lämmityslaitteesta toista huuhtelukanavaa 10 pitkin tulevan ilman välillä.

Venttiilijärjestelyn 11 toiminnan ohjaamiseksi on järjestely varustettu venttiilin ohjausvälineillä 14.

Kattilalaitoksen 5 käynnistyksen aikana, siis ennen kuin se on saavuttanut normaalin käyntitilansa, ei huuhteluilmaksi sopivaa prosessi-ilmaa ole 15 välttämättä saatavana. Erään ajatuksen mukaisesti venttiilin ohjausvälineet 14 sovitetaan ohjaamaan venttiilijärjestelyä 11 niin, että kattilalaitoksen 5 käynnistysvaiheen aikana eristinkammioon 2 syötetään lämmityslaitteen 9 lämmittä-mää huuhteluilmaa toisesta huuhtelukanavasta 10. Kattilalaitoksen 5 saavutettua normaalikäyntinsä vaihdetaan eristinkammioon 2 syötettäväksi huuhteluil-20 maksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta saatava kattilalaitoksen prosessi-ilma. Tällöin lämmityslaite 9 ja puhallin 12 edullisimmin sammutetaan niiden energiankulutuksen minimoimiseksi.

Kuviossa 2 esitetyn järjestelyn ja menetelmän etuna on muun muassa se, että oikeanlaatuisen huuhteluilman syöttö voidaan taata kaikissa vai-25 heissä kattilalaitoksen 5 tilasta riippumatta, ja että sähkönkulutusta voidaan vähentää merkittävissä määrin.

CO

5 Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-

C\J

^ daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hake- T muksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombi- ° 30 naatioiden muodostamiseksi.

| Yhteenvetona voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, että prosessi-kaasu on kattilalaitoksen sekundääri-, terti-ääri- tai muuta vastaavaa ilmaa.

™ Edelleen voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle menetelmälle 00 35 on tunnusomaista se, että huuhtelukaasu on kattilalaitoksen sekundääri-, terti ääri- tai muuta vastaavaa ilmaa.

6

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu eräiden esimerkkien avulla, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellu-5 tukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

CO

δ

C\J

i o co o

X

cc

CL

1^

LO

C\l

O

CM

7

Viitenumerot 1 sähkösuodatin 2 eristinkammio 5 3a-d kenttä 4a-d pohjasuppilo 5 kattilalaitos 6 ensimmäinen huuhtelukanava 7 huuhteluyhde 10 8 huuhtelukanavan säätövälineet 9 lämmityslaite 10 toinen huuhtelukanava 11 venttiilijärjestely 12 puhallin 15 13 kolmas yhde 14 venttiilin ohjausvälineet

CO

δ c\j i o co o

X

cc

CL

LO

C\l

O

CM

Claims (10)

1. Järjestely kattilalaitoksen sähkösuodattimen yhteydessä, joka sähkösuodatin (1) käsittää eristinkammion (2), 5 ensimmäisen huuhtelukanavan (6) lämpimän huuhtelukaasun joh tamiseksi eristinkammioon (2), joka ensimmäinen huuhtelukanava (6) on kytketty kattilalaitoksen (5) prosessi-kaasua johtavaan kanavaan, jolloin eristinkammioon (2) on syötettävissä prosessi-kaasua, tunnettu siitä, että 10 prosessi-kaasu on kattilalaitoksen (5) sekundääri-, tertiääri- tai muu ta vastaavaa ilmaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kattilalaitos (5) on jokin seuraavista: 15 soodakattila, kerrosleijukattila (BFB), kiertoleijukattila (CFB), kaasutinlaitos, pyrolyysilaitos, 20 arinakattila.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prosessi-kaasun lämpötila on alueella 80 °C - 300 °C.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnet- „ tu siitä, että se käsittää 0 lämmityslaitteen (9), ό toisen huuhtelukanavan (10), joka on kytketty lämmityslaitteen (9) ja ^ eristinkammion (2) välille, jolloin lämmityslaitteella (9) lämmitetty kaasu on joh- ° 30 dettavissa eristinkammioon (2) huuhtelukaasuksi, £ joka toinen huuhtelukanava (10) on kytketty sitä avaavaksi ja sulke- ^ vaksi sovitetun venttiilijärjestelyn (11) kautta eristinkammioon (2). m CVJ

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et- CVJ 35 tä venttiilijärjestely (11) käsittää 3-tieventtiilin, joka on sovitettu ensimmäiseen huuhtelukanavaan (6) ja jonka kolmas yhde (13) on kytketty toiseen huuhtelukanavaan (10), ja että venttiilijärjestely (11) käsittää ohjausvälineet (14) mainitun 3-tieventtiilin säätämiseksi ja huuhtelukaasun tulon vaihtamiseksi ensimmäisestä 5 huuhtelukanavasta (6) toiseen huuhtelukanavaan (10) ja päinvastoin.

6. Menetelmä kattilalaitoksen sähkösuodattimen yhteydessä, joka sähkösuodatin (1) käsittää eristinkammion (2), 10 ensimmäisen huuhtelukanavan (6) lämpimän huuhtelukaasun joh tamiseksi eristinkammioon (2), jossa menetelmässä johdetaan eristinkammioon (2) kattilalaitoksen (5) prosessi-kaasua huuhtelukaasuna käytettäväksi, tunnettu siitä, että huuhtelukaasu on kattilalaitoksen (5) sekundääri-, tertiääri- tai muuta vastaavaa ilmaa. 15

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa johdetaan prosessi-kaasua huuhtelukaasuksi jostakin seuraavan luettelon kattilalaitoksesta (5): soodakattila, 20 kerrosleijukattila (BFB), kiertoleijukattila (CFB), kaasutinlaitos, pyrolyysilaitos, arinakattila. 25

8. Jonkin patenttivaatimuksen 6-7 mukainen menetelmä, jossa o johdetaan huuhtelukaasuksi kaasua, jonka lämpötila on alueella 80 °C - 300 CvJ o °C- 00 ° 30

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä, jossa | kattilalaitoksen (5) käynnistysvaiheen aikana syötetään eristinkammioon (2) huuhtelukaasua lämmityslaitteen (9) ja toisen huuhtelukanavan (10) kautta, ja [J5 kattilalaitoksen (5) saavutettua normaalikäyntinsä vaihdetaan eris- £ tinkammioon (2) syötettäväksi huuhtelukaasuksi kattilalaitoksen (5) prosessi- 00 35 kaasu.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, jossa johdetaan huuhtelukaasu eristinkammioon (2) 3-tieventtiilin kautta, joka 3-tieventtiili on sovitettu ensimmäiseen huuhtelukanavaan (6) ja jonka 3-tieventtiilin kolmas yhde (13) on kytketty toiseen huuhtelukanavaan (10), ja 5 ohjataan mainittua 3-tieventtiiliä huuhtelukaasun tulon vaihtamiseksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta (6) toiseen huuhtelukanavaan (10) ja päinvastoin. CO δ C\J i o co o X cc CL LO C\l O CM