DE1457073A1 - Steuervorrichtung fuer Elektroabscheider - Google Patents

Description

LODGS - GOTiRBLL LIMITED, George Street Parade, Birmingham. 3, Warwickshire, England

Steuervorrichtung für .Elektroabscheider

Für diese Patentanmeldung wird die Priorität der entsprechenden britischen Anmeldung No. 35667A>5 "vom 1. September 1964- \n Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bezüglich der elektro statischen Abscheidungο

Bei der elektrostatischen Abscheidung von Staub oder dgl« aus Gasen kann unter Wirkung der Eigenschaften des Staubes der Wirkungsgrad der Abscheidungsvorrichtung nachteilig beeinflußt werden. Man hat schon vorgeschlagen, die3e nachtei lige Wirkung durch den Zusatz ¹TOn Eonditionierungsmitteln zu den Gasen zu beheben_e ·

Gegenstand der Erfindung ist es, eine verbesserte Anordnung für die elektrostatische Abscheidung zu schaffen, bei der der Zusatz an Konditionierungsmitteln sorgfältig gesteuert wird.

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Als Konditionierungsmittel können Schwefeltrioxid, Ammoniak und !Phosphor benutzt werden· iirfindungsgemäß ist eine Vorrichtung vorgesehen, die für die Steuerung der Arbeitsweise eines elektrostatischen Abscheiders geeignet ist, und durch die eine praktisch größtmögliche Potentialdifferenz zwischen den JSlektroden des Abscheiders bei einer praktisch geringsten Jänergiezuführung zu den .Elektroden aufrechterhalten wird j die Vorrichtung weist einen Verdampfer auf, der für die Zuführung des Konditionierung smitteis zu dem im Abscheider zu behandelnden oder zu ihm eintretenden Gas angepaßt ist; weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die die Zuführungsgeschwindigkeit des Konditionierungsmittels so gesteuert wird, daß eine zuvor eingestellte Energiezuführung zu den Elektroden erreicht wird»

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben eines Elekt ro ab scheiders, bei dem eine größtmögliche Potentialdifferenz zwischen den Elektroden des Abscheiders bei einer kl einst möglich en Energie zufuhr zu den JSlektroden für diese Potentialdifferenz aufrechterhalten wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß Schwefeltrioxid dem in den Abscheider eintretenden Gras so zugeführt wird, daß den Elektroden eine praktisch konstante Energie zugeführt wird· Die Mittel zur Zuführung des Schwefeltrioxids bestehen aus einer Vorrichtung zur Steuerung der Zuflußgeschwindigkeit derart, daß eine praktisch konstante Energiezufuhr zu den Elektroden erreicht wird} die Vorrichtung besitzt eine als

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Signalgeber ausgebildete Meßvorrichtung für die Energiezufuhr und aus einem Ventil zur Veränderung der Zuflußgeschwindigkeit des Schwefeltrioxids und aus einem in Abhängigkeit von dem Signal der Meßvorrichtung betätigbaren Relais für das Ventil·

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine praktisch konstante Energiezufuhr zu den Elektroden erreicht. Hierbei werden nicht mehr als fünfzig Teile Schwefeltrioxid für eine Million Gasteile in das in den Abscheider eintretende Gas eingeführt} die Zuflußgeschwindigkeit des Schwefeltrioxids wird so gesteuert, daß ein praktisch konstanter Energiezufluß zu den Elektroden erreicht wird. Zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades des Elektroabscheider kann sich ζ·Β. die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden auf 50 kV und der zwischen denselben fließende Strom auf 120 mA. belaufen! dies entspricht einer den Elektroden zugeführten Energie von 6000 W·

Beim Vorliegen eines Staubes mit unüblichen und nachteiligen Eigenschaften und ohne die erfindungsgemäße Steuerung der Potentialdifferenz kann sich diese an den Elektroden auf nur 20 kV belaufen, während der Strom 300 mA beträgt entsprechend einer zugeführten Energie von 6000 W. In diesem Fall ergibt sich, daß die Veränderung der zugeführten Energie zu einer geringfügigen Veränderung der Potentialdifferenz an den Elektroden über einen weiten Bereich führt} bei der Steuerung des Abscheiders zur Aufrechterhaltung einer größtmöglichen

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Potentialdifferenz bei einer geringetmöglichen Energie zur !Urzeugung dieser Potentialdifferenz kann diese an den Elektroden praktisch bei 20 kV bleiben, während sich der Strom auf nur 50 mA beläuft} dieses entspricht einer zugeführten Energie von 1000 W_e

Beim Vorliegen eines anderen Staubes mit ebenfalls nachteiligen Eigenschaften und bei Anwendung der Steuerung der Potentialdifferenz kann eine Potentialdifferenz an den Elektroden von 50 kV bei einem Strom von 20 mA erreicht werden, was wiederum einer zugeführten Energie von 1000 W entspricht«

Jede Zunahme in der zugeführten Energie führt in diesem Falle zu einer Abnahme der Potentialdifferenz an den Elektroden»

In jedem dieser Fälle wird bei der erfindungsgemäßen Steuerung der Potentialdifferenz an den Elektroden das Konditionsmittel zugeführt, um die nachteilige Wirkung auszugleichen und die optimalen Werte von 50 kV und 120 mA und damit 6000 W zu erhaltene

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unt&r Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 ist ein elektrisches Schaltdiagramm der Anlage. Fig. 2 ist ein Teilschnitt von Teilen der Anlage»

Die Anlage weist einen Elektroabscheider P und eine Vorrichtung für das Steuern des Abscheiders P auf. Die Vorrichtung

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weist eine Steueranordnung 0 auf, durch die eine praktisch größte Potentialdifferenz zwischen den Entladungselektroden E_D und den geerdeten Sammelelektroden iän des Abscheiders aufrechterhalten wird und bei einer praktisch geringstmöglichen zugeführten Energie zu den Elektroden Ej,, K, sowie eine Anordnung (Fig. 2) für die Zufuhr von SO-, durch die SO^-Gas einem Kamin 20 zugeführt wird, durch den das mit Staub beladene Gas auf seinem Weg zu dem Abscheider P bei dem Betrieb der Anlage hindurchtritt. Die Anordnung für die Zufuhr des SO* weist eine Vorrichtung auf, die dazu dient, die Zuführungsgeschwindigkeit des SO- zu steuern, so daß die den Elektroden Ejj, Eq zugeführte Energie auf einem praktisch konstanten, zuvor eingestellten Wert gehalten wird. Die Vorrichtung weist ein Wattmeter W, ein Relais R und ein motorisch betätigtes Ventil V auf·

Die Steuereinrichtung weist einen Spannungstransformator TR auf, dessen Niederspannungsseite mit einer Wechselspannungs-Quelle M über einen der Spannungsregelung dienenden Einspulen-Transformator VR verbunden ist} die Hochspannungsseite ist über einen drehbaren Gleichrichter RR, einen plötzliche Spannungsanstiege unterdrückenden Widerstand Rq und Erdung mit den Elektroden E_n, üU verbundene

Der Transformator VR ist durch die Steueranordnung C regelbar, wodurch die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden Ej₀, ^Hq gesteuert wird. Die Steueranordnung G entspricht ' der in der britischen Patentschrift 859 784 beschriebenen Steueranordnung,

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iäin Spannungsteiler mit Widerständen Sg, R₃ liegt zwischen den Elektroden Jö^, Ji₀ und die Potentialdifferenz über den Widerstand Rr. gibt ein Signal an die Steueranordnung O ab, das proportional der Potentialdifferenz zwischen den üJlektroden Ε·,,, üU ist. üiin Stromtransformator GT ist in Serie mit der Niederspannungsseite des Transformators TR geschaltet und führt der Steueranordnung C ein Stromsignal

Bei dem Betrieb der Anlage regelt die Steueranordnung G den Transformator VR so ein, daß die Potentialdifferenz über die iiiederspannungsseite des Transformators TR solange zunimmt, wie sich eine wesentliche Zunahme der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden JS-p, Ες, ergibt· Die Steueranordnung G ermöglicht jedoch nicht eine Zunahme der Potentialdifferenz an der Niederspannungsseite über einen Punkt hinaus, bei dem die Potentialdifferenz an den Elektroden abzufallen beginnt oder praktisch konstant wirdo : ,

Der Wattmeter W ist in Serie mit der iiiederspannungsseite des Transformators TR geschaltet und so angepaßt, daß die den Elektroden E^, Sq zugeführte Energie gemessen wird, und kann ein entsprechendes Signal geben, das dem Relais R zugeführt wird, das so angeordnet ist, daß das motorische Ventil V aufgrund des Signals betätigt wird. Wenn der konstante, zuvor eingestellte Wert der zugeführten Energie, der sich z.B, auf etwa 6000 W belaufen kann, ohne Anwenden von 30* erhalten werden kann, wird das Ventil V geschlossen und kein SO^ in

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den Kamin 20 eingeführt. Wenn jedoch die uJnergie unter den zuvor eingestellten Wert abfällt, beginnt sich das Ventil V zu öffnen und setzt den Öffnungsvorgang fort, bis die Energie diesen Wert erreicht und beginnt sich sodann wiederum zu schließen. Dieser Arbeitszyklus wird wiederholt und die zugeführte Menge an SO, erfährt eine dementsprechende Veränderung· Das Ventil V ist so angeordnet, daß sich dasselbe langsam öffnet und schließt, und zwar entweder mit konstanter Geschwindigkeit oder in einer Reihe gleich schneller Arbeitsschritte, und so kann das Ventil z.B. 50 Minuten benötigen, um sich kontinuierlich von einer vollständig geöffneten in eine vollständig geschlossene Lage zu bewegen·

Die Anordnung für das Zuführen des ÖO, (Fig. 2) weist zwei Vorratsbehälter 50a, 50b für stabilisiertes flüssiges SO, und einen Verdampfer 60 auf, und die Vorratsbehälter 5Oa₁30b sind jeweils mit einer Leitung 11 verbunden, die zu dem Verdampfer 60 führt und sind jeweils mit einem Auslaßventil 30a, 31b versehen, so daß man flüssiges SO* in die Leitung 11 von einem Vorratsbehälter aus fließen lassen kann, während der andere Behälter erneut gefüllt wird. Das Ventil V ist in der Leitung 11 vorgesehen, und es ist ein weiteres Ventil 40 ebenfalls in dieser Leitung angeordnet, um so die mögliche Zuführungsgeschwindigkeit des SO, in den Kamin 20 in dem Fall zu begrenzen, daß sich das Ventil V übermäßig aufgrund von Fehlern in den elektrischen Schaltkreisen öffnet. Von dem Ventil V aus führt die Leitung 11 über einen Durchflußmesser 52 zu einem Überlaufgehäuse 55 des Verdampfers 60, wobei dieses Gehäuse 55 über

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eine Leitung "34- mit dem Innern einerkegelförmigen Kammer 35 verbunden ist, in dem unteren Teil der Kammer 35 ist ein Abzugshahn 29 vorgesehen*

Die Leitung 34- ist von einem Heizelement 36 und die Kammer von einem Heizelement 38 umgeben« Bei dem Betrieb der Vorrichtung wird stabilisiertes flüssiges SO* in der Leitung 34-verdampft, und wenn nicht verdampfte Flüssigkeit in die Kammer 35 gelangt, wird sie vollständig in ihr verdampft«

Von der Kammer 35 führt eine Leitung 17 zu einem Verteiler 18, der mit Abzweigrohren 19 versehen ist, die in den Kamin 20 hineinragen«, Jedes Abzweigrohr 19 besitzt eine Vielzahl von in gleichem gegenseitigen Abstand angeordneten Verteilungsöffnungen 50 gleichen Querschnitts» Die Abzweigleitungen 19 liegen in Sichtung des Gasflusses durch den Kamin 20, Beim Betrieb wird heiße trockene Luft in die Leitung 17 über die Zufuhrleitung 24- und eine ein Heizelement 23 enthaltende _v Kammer 22 und die Ausströmleitung 21 eingeführt. In der Ausströmleitung 21 ist ein Ventil 27 vorgesehen· Trockenes ÖO^-Gas wird in der Leitung 17 mit der zugeführten trockenen Luft gemischt und das Gemisch fließt durch den Verteiler 18 in die Abzweigleitungen 19 und tritt durch die öffnungen 50 in den Kamin aus. Die SO^-Konzentration des Gemisches wird unter 12,5 % gehalten. Die in den Kamin 20 eingeführte SOj-Menge beläuft sich üblicherweise auf nicht mehr als fünfzig Teile SO^ auf eine Million Teile Gas} üblicherweise werden bei Verwendung von britischen Kohlen 3-25 Anteile benutzt. .

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.fts können verschiedene Abwandlungen der Anlage vorgesehen werden, So werden bei bestimmten abgewandelten Ausführungsformen der Anlagen die folgenden Abänderungen entweder einzeln oder zusammen ausgeführt:

a) Der Transformator VR wird durch einen sättigungsfähigen Reaktor ersetzt.

b) Der drehbare Gleichrichter RR wird durch einen statischen Selen- oder Silicium-Grleichrichter ersetzt.

c) Der Wattmeter W in Serie mit der Mederspannungsseite des Transformators TR wird durch ein Wattmeter in Serie mit der Hochspannungsseite des Transformators ersetzt·

d) Die Steuerung für die Potentialdifferenz wird in der Weise ausgeführt, wie es im allgemeinen in der britischen Patentschrift 832 342 beschrieben ist.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Steuervorrichtung für Elektroabscheider, durch die eine größtmögliche Potentialdifferenz zwischen den Elektroden des Abscheiders bei einer geringstmöglichen Energiezuführung zu den Elektroden aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Verdampfer (60) aufweist, der für die Zuführung des Konditionierungsmittels zu dem in den Abscheider (W,R,V) eintretenden Gas angepaßt ist, und daß eine Anordnung vorgesehen ist, durch die die Zuführungsgeschwindigkeit des Konditionierungsmittels so gesteuert wird, daß eine zuvor eingestellte Energiezuführung zu den Elektroden erreicht wird·

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Wattmeter (W), ein Relais (R) und ein motorisch betätigtes Ventil (V) aufweist.

   5. Verfahren zum Steuern der Arbeitsweise eines Elektroabscheiders, bei der eine größtmögliche Potentialdifferenz zwischen den Elektroden des Abscheiders bei einer kleinstmöglichen Energiezufuhr zu den Elektroden aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefeltrioxid dem in den Abscheider eintretenden Gas so zugeführt wird, daß den Elektroden eine praktisch konstante Energie zugeführt wird·

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