DD230797A1

DD230797A1 - Verfahren und elektrofilter zum abscheiden von brennbaren staeuben aus gasen

Info

Publication number: DD230797A1
Application number: DD25311983A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Kersting
Original assignee: Rheinische Braunkohlenw Ag
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1985-12-11
Also published as: DE3227320A1; DE3227320C2; AU1672183A; GR77505B

Abstract

Bei Elektrofiltern zum Abscheiden brennbarer Staeube aus Gasen wird so vorgegangen, dass zwei in Stroemungsrichtung der zu reinigenden Gase hintereinander angeordnete Bereiche vorgesehen sind, von denen der erste in der ueblichen Weise so betrieben wird, dass Ueberschlaege vermieden werden. In diesem Bereich wird die Staubkonzentration im Gas soweit verringert, dass das aus diesem bereits austretende Gas nicht mehr gezuendet werden und damit nicht explodieren kann. Der folgende Bereich des Elektrofilters wird mit einer elektrischen Feldstaerke betrieben, bei welcher eine bestimmte Anzahl von Ueberschlaegen pro Zeiteinheit auftritt. Dies kann gefahrlos in Kauf genommen werden, da Explosionen nicht mehr moeglich sind. Andererseits fuehrt das Betreiben des zweiten Bereiches mit Ueberschlagregelung zu einer merklichen Verbesserung der Abscheideleistung, so dass insgesamt bei gegebener Filtergroesse eine hoehere Abscheideleistung erreichbar ist. Fig. 1

Description

Rheinische Braunkohlenwerke AG.

Verfahren und Elektrofilter zum Abscheiden von brennbaren Stäuben aus Gasen

Anwendung der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Elektrofiltern zum Abscheiden brennbarer Stäube aus Gasen sowie einen hierfür verwendbaren Elektrofilter.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Zur Staubabscheidung aus Abgasen, ζ. B. von Fluqasche aus Kesselabgasen und von Braunkohlenstaub aus den Brüden der Trockner in Brikettfabriken , werden allgemein elektrostatische Filter eingesetzt. Die Abscheideleistuna -der Entstaubunqsqrad - dieser Filter hänat unter anderem stark von der elektrischen Feldstärke ab. Die theoretisch maximale Feldstärke wird durch die soqenannte Überschlaqspannunq begrenzt.

Im Falle der Abscheidung von unbrennbaren Stäuben ist es zur Maximierung der Abscheideleistung üblich und bekannt, eine sogenannte überschlagsregelunq anzuwenden. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass eine gewisse Anzahl von Überschlägen je Zeiteinheit zuaelassen oder vorgeaeben wird, so dass, im Zeitintegral, derartige Filter kurz unter den Überschlaqsbedingungen gefahren werden..

Diese Betriebsweise ist jedoch bei Filteranlaqen für brennbare Stäube nicht anwendbar, da die als Messarösse angesetzten überschläqe brennbare Staub-Gasgemische entzünden können. Aus diesem Grunde werden derartige Filteranlagen, z.B. Brüden-Elektrofilter in Braunkohlen-Brikettfabriken, mit einem deutlichen Sicherheitsabstand unterhalb

der Uberschlaqsqrenzen betrieben. Die Einhaltunq dieses Sicherheitsabstandes wird durch eine Konstantstromreqelunq bewirkt. Diese Betriebsweise erzwingt, bei vorqeqebenem Bauvolumen, eine merklich geringere Abscheideleistung des Filters als theoretisch möglich wäre.

Ziel der Erfindung:

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben von Elektrofiltern zum Abscheiden brennbarer Stäube aus Gasen, bei welchen der Elektrofilter zur Vermeidung von überschlagen in einem Abstand unterhalb der Überschlagsgrenze betrieben und dabei die Staubbeladung des Gases während des Durchganges durch den Elektrofilter auf einen Wert unterhalb der -Explosionsqrenze verringert wird.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein-derartiges Verfahren und den dazu benutzten Elektrofilter so auszugestalten, dass die Abscheideleistung bei vorgegebenem Bauvolumen merklich erhöht wird, ohne dass dadurch die Betriebssicherheit irgendlwelche Einbussen erleidet.

Darlegung des Wesens der Erfindunq:

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Elektrofilter in dem Bereich, im*welchem die Staubbeladunq unterhalb der Explosionsqrenze abgesunken ist, mit Überschlagsregelunq qefahren wird.

Die Erfindunq basiert somit auf der Überleguno, dass im Verlauf der Behandlung, die das Gas-Staub-Gemisch im Filter erfährt, die dabei eintretende Staubabscheidung an irqendeinem Punkt oder einr Grenze zu einer derarticten Verrinaerung des verbleibenden Staubgehaltes führt, dass eine Explosionsgefahr nicht mehr geaeben ist. Bezüqlich der Explosionsgefahr kann somit der Filter in einen kritischen und einen unkritischen Bereich unterteilt werden. Dies sei

an folgendem Beispiel erläutert, das sich auf einen Elektro-, filter zum Abscheiden von Braunkohlenstaub bezieht: Auf der Rohgasseite, also der Eintrittsseite des Elektrofilters, ist mit Staubbeladunqen von 50 - 150 q/m (i.N.) Gas zu rechnen. Auf der Reinqasseite, also der Austrittsseite, des. Eiltars

ο Π- 'N.l Gas

werden Staubgehalte von weniger aLs,1OO inq/m , . , , gefordert. Böim Durchströmen^des Tilters wird somit der Staubgehalt vom Ausganqswert auf den Endwert reduziert.

Brennbare Stäube, in diesem Fall Braunkohlenstaub, werden auch durch die ihnen eigenen Explosionsqrenzen charakterisiert. Die obere Explosionsqrenze lieqt für Braunkohlenstaub bei 7000 q/m³ Luft (i.N.), die untere bei 40 q/m³ Luft (i.N.). Oberhalb und unterhalb der Explosionsqrenzen ist keine Zündung des Gemisches möqlich. Somit lieqt der kritische Bereich bei der vorausgesetzten Annahme bei 150 -40 g/m (i.N.), der unterkritische bei 40 q/m bis 100 mg/m (i.N.). Aus Sicherheitsqründen wird man die Grenze von 40 q/m auf z. B. 30 q/m (i.N.) verschieben.

Die Erfindung sieht auf der Grundlaqe des vorgenannten Beispiels vor, die Staubkonzentration des Gases in einem ersten Bereich des Elektrofilters, in welchem eine Zündunq und somit eine Explosion des Gemisches möqlich sind, bis unter die untere Explosionsqrenze abzubauen, wobei in diesem Bereich die übliche Betriebsweise mit einer elektrischen Feldstärke unterhalb der Überschlaqsqrenze zur Anwendunq kommt. Im folgenden Bereich, in den das Staub-Gas-Gemisch mit einer nicht mehr zündbaren und somit explosionsfahiqen Zusammensetzung eintritt, kann dann mi*- einer elektrischen Feldstärke gefahren werden, bei welcher eine bestimmte Anzahl von Überschlägen pro Zeiteinheit auftritt.

Im ersten, dem kritiscxhen Bereich kann die Filterunq in üblicher Weise mit Konstant stromregelung durchgeführt werden. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, in beiden

Bereichen die gleichen Niederschlaqselektroden zu verwenden; die Sprühelektroden sind jedoch elektrisch gegeneinander isoliert. Die Sprühelektroden sind hierbei in einen oberen, unterkritischen und einen unteren, kritischen Bereich aufgeteilt, wobei die zumeist verwendeten Halterahmen der Sprühelektroden des unteren Bereiches in'einfacher Weise mittels Isolatoren an den Halterahmen des oberen Bereiches aufgehängt werden können.

Die Sprühelektroden des oberen, unterkritischen Bereiches können von einer Gleichrichter-Trafo-Einheit über eine Überschlagsregelung gespeist werden. Beide Systeme arbeiten gegen dieselben Fangelektroden und benutzen damit die gleiche Reinigungsvorrichtung.

Ein wesentlicher Vorteil der Lehre gemäss der Erfindung besteht darin, daß sie ohne qrossen Aufwand, auch an bereits vorhandenen Elektrofiltern verwirklicht werden kann.

Aus führungsbeispiel:

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 im Schema einen Längsschnitt durch einen

Elektrofilter, Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verlaufs der

Staubabscheidung innerhalb des Filters.

Innerhalb eines nicht dargestellten Gehäuses sind in der üblichen Weise Sprühelektroden 12 und Fangelektroden 14 in bestimmten Abständen voneinander anqeord.net. Die Sprühelektroden 12 sind dabei über die Höhe des Filters, also auer zur Strömungsrichtunq der zu reinigenden Gase derart unterteilt, dass zwei Bereiche 12a und 12b entstehen, die

gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die Fangelektroden 14 hingegen erstrecken sich über die gesamte Höhe des Filters.

Die Spr-ühelektroden 12b des unteren, kritschen Bereiches werden von einer Gleichrichter-Trafo-Einheit über eine Kostantstromregelung gespeist. Die Sprühelektroden des oberen, unterkritischen Bereiches werden von einer Gleichrichter-Trafo-Einheit über eine Überschlagsregelung aespeist. Die Sprühelektroden beider Bereiche 12a und 12b wirken mit denselben, durchgehenden Fangelektroden 14 zusammen, so dass auch dieselben Reinigungsvorrichtungen verwenden können, durch die der Staub von den Fangelektroden 14 abgenommen wird.

Das zu reinigende Gas tritt in Richtuna des Pfeiles 16 in den Filter ein. Das gereinigte Gas verlässt den Filter in Richtung des Pfeiles 18.

Fiq . 2 der Zeichung zeigt den Verlauf der Entstaubung bei einem Braunkohlen-Brüden-Gemisch, bei dem das Gemisch mit dem Anteil von etwa 160 q/m in den Filter eintritt. Bei Erreichen eines Staubgehaltes von 40 g/m wird die Grenze vom kritischen zum unkritischen Bereich durchschritten, so dass der in Fig. 1 mit 12a bezeichente Bereich unter Belassung eines gewissen Sicherheitsabstandes oberhalb der Linie 20 der Fig. 2 beginnen kann.

Claims

Erfindunqsanspruch :

1. Verfahren zum Betreiben von Elektrofiltern zum Abscheiden brennbarer Stäube aus Gasen, bei welchem der Elektrofilter zur Vermeidunq von Überschläqen in einem Abstand unterhalb der Überschlagsgrenze betrieben und dabei die Staubbeladung des Gases während des Duchqanqes durch den Elektrofilter auf einen Wert unterhalb der Explosionsgrenze verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrofilter in dem Bereich, in welchem die Staubbeladung unterhalb der Explosionsgrenze abgesunken ist, mit Öberschlagsregelung gefahren wird .
2. Elektrofilter zum Abscheiden von brennbaren Stäuben aus Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrofilter in weniqstens zwei Bereiche (12a, 12b) unterteilt ist, von denen der Bereich (12b), in welchem die Beladung des zu reiniqenden Gemisches innerhalb der Explosionsqrenzen liegt, mit einer elektrischen Feldstärke betrieben wird, die das Auftreten von Überschlägen ausschließt, und weniastens ein Abschnitt des Bereiches (12a), in dem die Staubkonzentration unterhalb der Explosionsgrenzen liegt, mit einer elektrischen Feldstärke betrieben wird, bei welcher eine bestimmte Anzahl von Überschlagen^! auftritt.
3. Elektrofilter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Filterbereiche in einem Gehäuse qeordnet sind.
4. Elektrofilter nach Punkt 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangelektroden (14) und gaf. die ihnen zugeordneten Reinigungseinrichtungen beide Bereiche durchsetzen.

- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -