DE2424432C3 - Electro separator with horizontal flow - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft horizontal durchströmte Elektroabscheider, insbesondere zur Rauchgasreinigung mit von Teilgasmengen durchströmten über- und hintereinander liegenden und parallel geschalteten elektrischen Abscheidefeldern, deren elektrische Abscheideeinrichtungen parallele Reihen von geerdeten Niederschlagselektroden und Hochspannung führende Sprühelektroden mit Klopfvorrichtungen und Staubfangtaschen aufweisen, wobei die Niederschlagselektroden in allen unten liegenden Elektrodenreihen geschlossene Hohlelektroden sind, die an ihren oberen Enden staubdicht mit den Staubfangtaschen des jeweils darüberliegenden Abscheidefeldes in Verbindung stehen und den in diesem Abscheidefeld ausgeschiedenen Staub nach unten führen, und wobei für alle übereinander angeordneten und räumlich voneinander getrennten Abscheidefeldern nur in einer unteren Ebene gemeinsame Staubsammekrichter vorgesehen sind.The invention relates to electrostatic precipitators with horizontal flow, in particular for flue gas cleaning with partial gas flows flowing through them, one behind the other and one behind the other and connected in parallel electrical separation fields whose electrical separation devices have parallel rows of grounded Precipitation electrodes and high-voltage spray electrodes with knocking devices and dust bags have, the collecting electrodes being closed in all rows of electrodes lying below Hollow electrodes are at their upper ends dust-tight with the dust bags of the respective overlying separation field are in connection and the separated in this separation field Lead dust down, and being for all superimposed and spatially separated Separation fields are only provided in a lower level common dust collector.

Bei bekannten Ausführungsformen solcher Elektroabscheider (z.B. gemäß OS 14 57 177) sind auch die Abscheidefelder in den oberen Stockwerken der Elektroabscheideranlage mit eigenen Staubbunkern ausgerüstet, die einen wesentlichen Teil der gesamten Bauhöhe einnehmen.In known embodiments of such electrostatic precipitators (e.g. according to OS 14 57 177), the Separation fields on the upper floors of the electric separator system with their own dust bunkers equipped, which take up a significant part of the overall height.

Die Entwicklung der Kesselgrößen führte zu der Tendenz, daß die Elektroabscheider herkömmlicher Bauart die Blockbreiten der Anlage bestimmen. Diese Tatsache ist dadurch gegeben, daß eine Verlängerung der Niederschlagsplatten über etwa 15 m aus elektrisehen, strömungstechnischen und Montagegründen mit Nachteilen verbunden ist. Außer dem Nachteil des Platzbedarfes ergeben sich bei breiten Abscheideranlagen Probleme der Strömungsverteilung und hohe Investitionskosten.The evolution in kettle sizes tended to make the electrostatic precipitators more conventional Design determine the block widths of the system. This fact is given by the fact that an extension of the precipitation plates over about 15 m for electrical, fluidic and assembly reasons Disadvantages associated. In addition to the disadvantage of space requirements, there are large separator systems Problems of flow distribution and high investment costs.

Die vorliegende Erfindung gent von der Überlegung aus daß die Dimensionierung der elektrischen Felder durch einen optimalen Wert der elektrischen Leistung der Hochspannungs-Stromversorgung begrenzt ist. Soweit die Leistung der HS-Aggregate einen Wert von etwa 300OmA übersteigt, treten unzulässig hohe Kurzschlußleistungen bei satten Überschlägen auf. Damit ist eine hohe Beanspruchung verbunden, die zu Schäden an den Anlagen führen kann (z. B. Sprühero-The present invention is based on the consideration that the dimensioning of the electric fields is limited by an optimal value of the electrical power of the high-voltage power supply. If the output of the HS units exceeds a value of around 300OmA, unacceptably high levels occur Short-circuit power with heavy flashovers. This is associated with a high level of stress that too Can cause damage to the systems (e.g. spray

Es ist deshalb erforderlich, die elektrische Leistung jedes Ahscheidefeldes in gewissen Grenzen zu halten und die gesamte Elektroabscheideranlage vielfach in elektrisch und mechanisch getrennte Abscheidefeider zu unterteilen. — Dies wird um so mehr notwendig, weil die neuen Luftreinhaltungsvorschriften die Einhaltung des zulässigen Staubauswurfes auch bei Störfäüen eines Elektroabscheider verlangen. Es wird z.B. gefordert, daß der Reingasstaubgehait 150 mg/Nm³ auch bei Ausfall einer Abscheiderstraße oder Ausfall eines Abscheiderfeldes nicht überschritten wird.It is therefore necessary to keep the electrical output of each separation field within certain limits and to subdivide the entire electrical separator system in many cases into electrically and mechanically separated separators. - This is all the more necessary because the new air pollution control regulations require compliance with the permissible dust emission even in the event of an electrical separator malfunction. It is required, for example, that the clean gas dust content of 150 mg / Nm ^{3 is} not exceeded even if a separator line fails or a separator field fails.

Es ist bereits bekannt (nach US-Patent 25 88 364), den gesamten Strömungsquerschnitt eines horizontal durchströmten Elektroabscheiders durch eine besondere Ausführungsform der Niederschlagselektroden und der hiermit verbundenen Staubfangtaschen in überein anderliegende Teilquerschnitte zu unterteilen, in denen Teilgasmengen, die über- und hintereinander liegenden parallel geschalteten elektrischen Abscheidefelder gleichzeitig durchströmen. Die Niederschlagselektrode;¹, sind hierbei als geschlossene Hohlelektroden ausgebildet, die an ihren oberen Enden staubdicht mit den Staubfangtaschen des jeweils darüberliegenden Abscheidefeldes in Verbindung stehen und den in diesem Abscheidefeld ausgeschiedenen Staub nach unten führen, in Staubsammeltrichter die gemeinsam für alle Abscheidefelder unterhalb des Abscheidergehäuses angeordnet sind.It is already known (according to US Pat. No. 2,588,364) to subdivide the entire flow cross-section of a horizontally traversed electrostatic precipitator by means of a special embodiment of the collecting electrodes and the associated dust collection pockets in superimposed partial cross-sections in which partial gas quantities, the superimposed and one behind the other, parallel flow through switched electrical separation fields at the same time. The collecting electrode; ¹ , are designed as closed hollow electrodes, which at their upper ends are in a dust-tight connection with the dust collection pockets of the respective separation field above and guide the dust separated in this separation field downwards, in dust collecting funnels which are arranged below the separator housing together for all separation fields.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Platzbedarf großer Elektroabscheideranlagen zu verringern durch Anwendung von horizontal durchströmten Elektroabscheidern mit getrennten Abscheidefeldern über- und hintereinander und zugleich die Größenordnung und die Bauhöhe jedes elektrischen Feldes in günstigsten Grenzen zu halten, in denen die geschilderten Nachteile vermeidbar sind, wobei die Unterteilung in einzelne elektrische Abscheidefelder derart vorgesehen sein soll, daß bei Ausfall einer Abscheiderstraße oder eines Abscheiderfeldes der zulässige Staubauswurf nicht überschritten wird.The present invention is based on the object of reducing the space required by large electrostatic precipitators to be reduced by the use of horizontal flow electrostatic precipitators with separate separation fields one above the other and one behind the other and at the same time the size and height of each electrical Field to keep within the most favorable limits in which the disadvantages described can be avoided, with the Subdivision into individual electrical separation fields should be provided so that if one fails Separator line or a separator field, the permissible dust emission is not exceeded.

In der Elektroabscheideranlage nach US-Patent 25 88 364 sind für die in Gasrichtung hintereinander liegenden Abscheideeinrichtungen getrennte Klopfvorrichtungen vorgesehen.In the electrostatic precipitator system according to US Pat. No. 25 88 364, one behind the other is for the gas direction separate knocking devices provided lying separating devices.

Demgegenüber wird die Aufgabe nach vorliegender Erfindung dadurch gelöst, daß die Sprüh- und Niederschlagselektroden sowie die Staubfangtaschen jedes der über- und hintereinander angeordneten elektrischen Abscheidefelder getrennte Klopfvorrichtungen und getrennte Stromversorgungen haben.In contrast, the object is achieved according to the present invention in that the spray and Precipitation electrodes as well as the dust collection pockets of each of the arranged one above the other and one behind the other electrical separation fields have separate knocking devices and separate power supplies.

Hiermit wird die Möglichkeit gegeben, auch bei Ausfall eines Abscheidefeldes oder bei Ausfall ailer in einem Teilquerschnitt der Elektroabscheideranlage hintereinander angeordneten elektrischen Abscheidefelder (in einer sogenannten Filterstraße), die jeweils von einer Teilgasmenge durchströmt werden, dieThis gives the option of even if one separation field fails or all of the in a partial cross-section of the electrical separation system arranged one behind the other electrical separation fields (in a so-called filter line), each are flowed through by a partial amount of gas that

Stromversorgung und die Klopfeinrichtungen für Elektroden und Staubtaschen in diesem Bereich auszuschalten und gleichzeitig in den weiter in Betrieb befindlichen Abscheidefeldern die Abscheidespannung und die KJopfperioden für diesen besonderen Betriebsfall entsprechend dem festgelegten Garantiewert optimal einzuregeln.Power supply and the knocking devices for electrodes and dust bags in this area switch off and at the same time the separation voltage in the separation fields that are still in operation and the KJopf periods for this particular operating case to be optimally adjusted according to the specified guaranteed value.

Eine solche getrennte Stromversorgung für alle elektrischen Einrichtungen jedes Abscheidefeldes sowie die Anordnung von getrennten Klopfvorrichtungen für Fiektroden und Staubfangtaschen wurde in den entgegen gehaltenen US-Patentschriften 25 88 364 und 26 26 676 nicht offenbart. — Auch die deutschen Patentschriften 3 64 808 und 4 63 717 sowie DT-Gbm 18 91 442zeigen solche Anordnungen nicht.Such a separate power supply for all electrical devices of each separation field as well the arrangement of separate tapping devices for fiectrodes and dust bags has been implemented in the contrary to held US Patents 25 88 364 and 26 26 676 not disclosed. - The Germans too Patents 3 64 808 and 4 63 717 as well as DT-Gbm 18 91 442 do not show such arrangements.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sifh auf Großanlagen, bei denen 2 Luftvorwärmer, 2 Saugzüge und 2 Frischlüfter vorgesehen jind. In diesem Falle werden 2. B. bei einem zweistöckigen Eiektroabscheider die Rauchgase, die aus dem einen Luftvorwärmer kommen durch die elektrischen Abscheidefelder der unteren Etage zu einem Saugzug geführt und in der oberen Etage der Elektroabscheideranlage strömen die Rauchgase aus dem anderen Luftvorwärmer in entgegengesetzter Richtung. Auf diese Weise wird die Bunkerstaubbelastung gleichmäßiger verteilt, denn bei zweifeldrigen Elektroabscheidern fallen im erster. Feld etwa 90 % und im zweiten Feld etwa 10 °/o des Staubes aus Die Bunkerkapazität des zweiten Feldes wird daher bei normaler Bauweise nicht optimal genutzt, während durch die entgegengesetzte Führung der Rauchgase durch die elektrischen Felder der oberen Etage erfindungsgernäß eine gleichmäßigere Belastung der Staubaustragseinrichtungen zu erzielen ist.Another embodiment of the invention relates to large systems in which 2 air preheaters, 2 Induced drafts and 2 fresh fans provided jind. In this Traps become 2. B. in a two-story electric separator the flue gases that come from one air preheater through the electrical separation fields The lower level is led to an induced draft and the flow in the upper level of the electrostatic precipitator system Flue gases from the other air preheater in the opposite direction. In this way, the Bunker dust load is more evenly distributed, because two-field electrostatic precipitators fall in the first. field about 90% and in the second field about 10% of the dust The bunker capacity of the second field is therefore not used optimally with normal construction, while due to the opposite guidance of the flue gases through the electrical fields of the upper floor According to the invention, a more uniform load on the dust discharge devices can be achieved.

Die Abführung des ausgeschiedenen Staubes aus den elektrischen Abscheidefeldern der oberen Etage jeweils durch die Hohlelektroden der darunter angeordneten Felder wird durch die periodische Rüttlung oder Klopfung der Staubfangtaschen und Niederschlags-Elektroden unterstützt Die Bemessung des Förderquerschnittes der Hohlelektroden und die Profilierung dieser Elektroden kann auf die Restladung des Staubes abgestimmt sein. Außerdem ist die Möglichkeit gegeben, die Innenflächen der Hohlelektroden isolierend oder staubabweisend zu gestalten durch entsprechende Behandlung oder durch Oberflächenüberzüge aus isolierenden oder staubabweisenden Stoffen (z. B. Teflon).The removal of the separated dust from the electrical separation fields on the upper floor through the hollow electrodes of the fields arranged underneath is caused by the periodic vibration or Tapping the dust catcher pockets and precipitation electrodes supports the dimensioning of the conveying cross-section the hollow electrodes and the profiling of these electrodes can affect the residual charge of the dust be coordinated. It is also possible to isolate the inner surfaces of the hollow electrodes or to make them dust-repellent through appropriate treatment or surface coatings made of insulating or dust-repellent materials (e.g. Teflon).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen schematisch dargestellt.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings.

Es zeigtIt shows

Abb. 1 einen Aufriß-Querschnitt durch einen zweistöckigen horizontal durchströmten Elektroabscheider, Fig. 1 is an elevation cross-section through a two-story, horizontal flow electrostatic precipitator,

Abb. 2 die Seitenansicht eines zweistöckigen Elektroabscheider, dessen obere Etagenfelder im Gegenstrom zur Gasrichtung in den unteren Abscheidefeldern durchströmt werden.Fig. 2 is a side view of a two-tier electrostatic precipitator, the upper tier of which is in the Flow countercurrent to the gas direction in the lower separation fields.

In Abb. 1 ist das oberste Abscheidefeid mit normal üblichen Sprüh- und Niederschlags-Elektroden 1 und 2 ausgerüstetIn Fig. 1, the top separator is normal the usual spray and precipitation electrodes 1 and 2

Das Abscheidergehäuse 3 wird durch die Anordnung der Staubfangschurren am unteren Ende des oberen Abscheidefeldes in getrennte Strömungsquerschnhte unterteilt. Gegebenenfalls können somit die oberen und unteren Abscheidefelder in entgegengesetzter Richtung von Rauchgasteilmengen durchströmt werden, um somit eine gleichmäßigere Bunkerstaubbelastung zu erzielen.The separator housing 3 is due to the arrangement of the dust chutes at the lower end of the upper Separation field divided into separate flow cross-sections. If necessary, the upper and Lower separation fields are traversed by partial amounts of smoke gas in the opposite direction thus to achieve a more even bunker dust load.

Die Klopf- oder Rütteleinrichtungen des oberen Abscheidefeldes, die normalerweise die Erschütterung der Klopfgestänge 5 bewirken, können gleichzeitig die Staubfangschurren 4 erschüttern. Diese Staubfangschurren 4 können hierzu in gewissen Grenzen beweglich gehalten sein.The knocking or shaking devices of the upper separation field, which normally cause the vibration the knocking linkage 5 can shake the dust chute 4 at the same time. These dust chutes 4 can be kept movable within certain limits for this purpose.

Die Erschütterung der Hohleiektroden 7 des unteren Feldes kann durch Klopfeinrichtungen erfolgen, die auf die unteren Klopfgestänge 5a einwirken oder durch Klopf- und Rütteleinrichtungen, mit denen die Aufhängeträger 6 der Hohlelektroden erschüttert werden.The vibration of the hollow electrodes 7 of the lower Field can be done by knocking devices that act on the lower knocking linkage 5a or through Knocking and shaking devices with which the suspension supports 6 of the hollow electrodes are shaken.

Zur Sammlung und Abführung des ausgeschiedenen Staubes aus beiden übereinander angeordneten elektrischen Abscheidefeldern dient der untere Staubsammelbunker8. For the collection and removal of the excreted dust from the two electrical ones arranged one above the other The lower dust collection bunker8 is used for separation fields.

Abb. 2 zeigt schematisch und beispielhaft die Beaufschlagung der oberen Abscheidefelder des zweistöckigen Elektroabscheidcrs im Gegenstrom.Fig. 2 shows schematically and as an example the application of the upper separation fields of the two-story Electro separators in countercurrent.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Platzbedarf großer Elektroabscheideranlagen in der Grundrißbreite mindestens auf die Hälfte reduziert wird und hierbei zugleich durch eine vielfache Unterteilung in mechanisch und elektrisch getrennte Abscheidefelder ermöglicht wird, die elektrische Leistung der Hochspannungs-Versorgungsaggregate und die Abscheide-Leistung für jedes getrennte Abscheidefeld auf einen günstigsten Höchstwert einzustellen.The advantages achieved by the invention are in particular that the space required is greater Electrostatic precipitator systems are reduced by at least half in the floor plan width and this at the same time made possible by a multiple subdivision into mechanically and electrically separated separation fields becomes, the electrical power of the high-voltage supply units and the separation performance for each separate separation field to a favorable one Set maximum value.

Hierbei gestattet die platzsparende Bauweise des Elektroabscheiders die gesamte Elektroabscheideranlage so ausreichend groß zu bemessen, daß bei Ausfall einer Abscheiderstraße oder eines Abscheiderfeldes die Einhaltung des zulässigen Staubauswurfes gewährleistet werden kann.The space-saving design of the electrostatic precipitator allows the entire electrostatic precipitator system to be dimensioned sufficiently large that in the event of failure of a separator line or a separator field the Compliance with the permissible dust emission can be guaranteed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Horizontal durchströmter Elektroabscheider, insbesondere zur Rauchgas-Reinigung mit von Teilgasmengen durchströmten über- und hintereinander liegenden und parallel geschalteten elektrischen Abscheidefeldern, deren elektrische Abscheide-Einrichtungen parallele Reihen von geerdeten Niederschlagselektrode!! und Hochspannung führende Sprühelektroden mit Klopfvorrichtungen und Staubfangtaschen aufweisen, wobei die Niederschlagselektroden in allen unter liegenden Elektrodenreihen geschlossene Hohlelektroden sind, die an ihren oberen Enden staubdicht mit den Stauhfangtasehen des jeweils darüberliegenden Abscheidefeldes1. Horizontal electrostatic precipitator, especially for flue gas cleaning with from Partial amounts of gas flowed through one above the other and one behind the other and connected in parallel electrical Deposition fields whose electrical deposition devices have parallel rows of grounded Precipitation electrode !! and high voltage spray electrodes with knocking devices and Have dust collection pockets, the collecting electrodes in all underlying rows of electrodes are closed hollow electrodes, which see at their upper ends dust-tight with the storage bag of the separation field above in Verbindung stehen und den in diesem Abscheidefeld ausgeschiedenen Staub nach unten führen, und wobei für alle übereinander angeordneten und räumlich voneinander getrennten Abscheidefelder nur in einer unteren Ebene gemeinsame Staubsammeltrichter vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüh- und Niederschlagselektroden (1; 2) sowie die Staubfangtaschen jedes der über- und hintereinander angeordneten elektrischer, Abscheidefelder getrennte Klopfvorrichtungen und getrennte Stromversorgungen haben.are connected and lead down the dust separated in this separation field, and where for all separation fields arranged one above the other and spatially separated from one another common dust collecting funnels are provided only in a lower level, characterized in that the spray and collecting electrodes (1; 2) as well as the dust collection pockets of each of the electrical, Separation fields have separate knocking devices and separate power supplies. 2. Elektroabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Abscheidefelder der oberen und der unteren Etagen in entgegengesetzter Richtung von den Rauchgasen durchströmt werden.2. Electrical separator according to claim 1, characterized in that the electrical separation fields the upper and lower floors in opposite directions from the smoke gases are flowed through.