DE2839542C2

DE2839542C2 - Elektroabscheider

Info

Publication number: DE2839542C2
Application number: DE2839542A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 5963 Wenden Brandt; Werner Ing.(grad.) 5960 Olpe Kantelhardt
Original assignee: Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler 5963 Wenden De GmbH; Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler 5963 Wenden GmbH
Current assignee: Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1986-08-28
Also published as: IT1122953B; JPS5539297A; US4263022A; JPS6255900B2; IT7925454A0; ZA794828B; DE2839542A1; BR7905791A; ES483883A1

Description

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^I - zum Stand der Technik. und 1 b sowie 2a und 2b angeordnet, die im Abstand der f:^; Nachteilig bei den Elektroabscheidern mit ausschließ- Gassenteilung 28 dicht nebeneinander aufgebaut sind.

iich oben wirksamen Klopfeinrichtungen ist jedoch, daß Weitere gleich aufgebaute Abscheidefelder befinden

? die angelagerten Staubschichten nicht mit Sicherheit sich in F i g. 1 nicht sichtbar hinter den Abscheidefeldern

% von der ganzen Länge der Elektroden abgelöst werden 5 la, 16 sowie 2a, 26. Die Abscheidefelder la und 1 b bzw.

ψ können. Die Effektivität dieser bekannten Klopfeinrich- 2a und Zb (zusammen mit den jeweils dahinterliegenden

f'_L tungen ist also unbefriedigend. Abscheidefeldern) stellen eine Elektroabscheidereinheit

j|j Nur Klopfeinrichtungen, die innerhalb des Gehäuses dar. Das Gehäuse 1 schließt, vorzugsweise im Abstand

vJ so vorgesehen werden, daß sie nicht nur auf die Enden der Gassenteilung 28 mit einer Trennwand 3 an das

fe der Elektroden einwirken, gewährleisten aber einen gu- 10 Nachbargehäuse 2 an. In den Gehäusen 1 und 2 sind

tg ten Abreinigurigseffekt geerdete Niederschlagselektroden 4 in Reihen neben-

II Zweck der Erfindung ist es, die den bekannten Elek- einander bspw. im Abstand von 250 bis 300 mm ange- % troabscheidern eigentümlichen Unzulänglichkeiten zu ordnet

(- beseitigen und zugleich den Aufwand für die Antriebe Zwischen benachbarten Niederschlagselektroden 4 i! der Klopfeinrichtungen zu vermindern. Es liegt deshalb 15 werden dabei jeweils im Abstand der Gassenteilung 28

ϊξ der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für Gasse»« gebildet, durch welche die zu entstaubenden

S die sowie den Aufbau der außerhalb des Gehäuses der Gase hindurchströmen können.

[| Elektroabscheider vorzusehenden Funktionsteile der In jeder dieser Gassen sind dabei Sprühelektroden 5

I? Antriebsvorichtungen zu vermindern, zugleich aber ei- angeordnet, die entweder in besonderen Rahmen einge-"3 ne sichere elektrische Trennung der verschiedenen 20 spannt sind oder aber freihängend an ihren unteren En-

;;■ Hochspannungsfelder voneinander zu gewährleisten. den Spanngewichte tragen.

ti Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch Sowohl die Niederschlagselektroden 4 als auch die ]·: die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1. Sprühelektroden 5 müssen in gewissen Zeitabständen ■-ι Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der von der angelagerten Staubschicht befreit werden. Um \;.· Klopfantriebe muß für die Wirkungsweise der Sprühsy- 25 das zu erreichen, sind innerhalb der Gehäuse 1 und 2 für sterne sichergestellt werden, daß im Kupplungsbereich die Abscheidefelder la und \b sowie 2a und 2b jeweils ;-i der Klopferwellen keine Spannungsüberschläge zwi- mechanisch arbeitende Klopfeinrichtungen vorgesehen, Ii sehen den benachbarten Hochspannungsfeldern auftre- von denen in F i g. 1 der Einfachheit halber nur die Klopfe ten können, d.h. es muß eine genügend lange Kriech- fenvellen 6a bzw. 66 dargestellt sind.
I;. strecke zwischen den benachbarten Hochspannungsfel- 30 An jeder dieser Klopferwellen 6a bzw. 6b sind eine ξ dern im Einbaubereich der Klopferwelle geschaffen Vielzahl sogenannter Purzelhämmer 7 über Kurbelar-• '■:', werden. Erreicht wird dies auf einfache Art und Weise me 8 angelenkt, wie das aus F i g. 2 ersichtlich ist Die i? durch die Merkmale des Anspruchs 2. Als besonders freien Enden dieser Purzelhämmer 7 wirken dabei auf is zweckmäßig hat es sich hierbei erwiesen, wenn auch die Ambosse ein, die sich an den Aufhängeträgern und/oder U Merkmale der Ansprüche 3 und 4 zum Einsatz gelangen. 35 Halterahmen für die Niederschlagselektroden 4 bzw. % Da die Klopferwellen beim Betrieb der Klopfeinrich- die Sprühelektroden 5 befinden.
>*j tungen, bedingt durch die eigentümliche Wirkungsweise Die Klopfeinrichtungen werden lediglich zeitweilig ι;· der von ihnen angetriebenen Purzelhämmer, beträchtli- und in voreinstellbaren Zeitabständen durch Drehan-6; chen Stoßbelastungen unterliegen, müssen die zwischen trieb der Klopferwellen 6a und 6b in Tätigkeit gesetzt, h die einzelnen Klopferwellen eingeschalteten Isolations- 40 und zwar immer dann, wenn sich eine Staubschicht von : kupplungen eine hohe Biegebruchfestigkeit haben. Die- vorbestimmter Stärke an den Niederschlagselektroden 1 se wird durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkma- 4 und/oder den Sprühelektroden 5 angesammelt hat, so ί; Ie sichergestellt daß große Teile aus der Staubschicht ausbrechen und C Eine baulich besonders zweckmäßige sowie montage- mit genügender Sinkgeschwindigkeit, d. h. nur unter ge- '■'·. technisch einfach zu handhabende Ausgestaltung der 45 ringerStaubaufwirbelungin Bunker9fallen.
;■; Isolationskupplungen ergibt sich bei Anwendung der in Die Klopfeinrichtungen für die Abscheidefelder la s den Ansprüchen 6 bis 8 angegebenen Maßnahmen. und 1 b sowie 2a und 2b werden jeweils durch gemeinsa-In der Zeichnung =st der Gegenstand der Erfindung an me Antriebe 10 betätigt, welche an den Außenseiten der einem Ausführungsbeispiel dargestellt Dabei zeigt Gehäuse 1 und 2 montiert sind. Diese Antriebe 10 sind Fig. 1 in stark vereinfachter, schematischer Darstel- so dabei jeweils über eine Isolationskupplung 11" mit dem : lung einen Vertikalschnitt durch zwei getrennt funk- einen Ende der Klopferwellen 6a verbunden, während ^;; tionsfähige in einem Doppelgehäuse untergebrachte deren anderes Ende, wiederum über Isolationskupplun-Elektroabscheidereinheiten mit jeweils zwei nebenein- gen 11', mit den achsgleich angeordneten Klopferwellen anderliegenden elektrisch getrennten Abscheidefeldern 6b der Abscheidefelder \b bzw. 2b in Antriebsverbinim Einbaubereich der Sprührahmenklopfeinrichtung, 55 dung gehalten sind. Damit bedienen die Antriebe 10 ί Fig. 2 in größerem Maßstab und ausführlicherer gemeinsam und gleichzeitig jeweils die Klopfeinrichtun- ;■■■ Darstellung sowie teilweise im Schnitt den in Fig. 1 mit gen beider Abscheidefelder la und \b bzw. 2a und 2b

II gekennzeichneten Teilbereich, der Elektroabscheideranlage.

, F i g. 3 teilweise im Schnitt und teilweise in Ansichts- Da die in den Gehäusen 1 und 2 untergebrachten ■: darstellung die Isolationskupplung nach F i g. 2, und 60 Klopfeinrichtungen jeweils der an den Abscheidefel-F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 2. dern la und 16 bzw. 2a und 2b anliegenden, unterschied- ^; In F i g. 1 der Zeichnung ist in schematisch vereinfach- liehen Hochspannung von 30 bis 60 KV ausgesetzt sind, ter Darstellung eine Elektroabscheideranlage gezeigt, müssen insbesondere die Isolationskupplungen 11', vorwie sie bspw. in zweifacher Ausführung bei Kraftwerks- zugswe'se aber auch die Isolationskupplungen 11" so blöcken hoher Leistung für die Rauchgasentstaubung 65 ausgebildet sein, daß sie eine Kriechstrecke aufbauen, zum Einsatz gelangt. In jedem Gehäuse 1 und 2 sind welche unter allen Betriebsbedingungen Spannungsbaulich gleiche, jedoch eine getrennte Hochspannungs- Übertritte nach außen und insbesondere Spannungsversorgung aufweisende parallele Abscheidefelder la Überschläge zwischen den verschiedenen Hochspan-

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nungsfeldern verhindern. Die Kupplung der Verbindungsflansche 20' und 20"

An sich kann diese Wirkung durch Benutzung der mit den Gegenflanschen 24' und 24" erfolgt dabei durch üblichen Drehstabilisatoren verhältnismäßig großer Kupplungsschrauben 27' und 27", die in passende Loch-Länge erreicht werden. Der für deren Einbau notwendi- kränze dieser Flansche eingesetzt werden, ge Freiraum steht jedoch unter Berücksichtung der 5 Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Isola-Gassenteilung 28 als Abstand zweier nebeneinanderlie- tionskupplung im Bedarfsfalle auch eingesetzt werden, gender Abscheidefelder la und ib bzw. 2a und 2b im um die Klopferwellen benachbarter, jedoch in unterGehäuse 1 bzw. 2 einer Elektroabscheidereinheit nicht schiedlichen Gehäusen untergebrachter Abscheidefelzur Verfügung. der miteinander zu verbinden. Wenn Isolationskupplun-

Um trotzdem genügend lange Kriechstrecken zwi- 10 gen im Bereich der Trennwand 3 vorgesehen werden, sehen den Enden der Klopferwellen 6a und 6b sowie die die Klopferwellen 6b des Abscheidefeldes ib mit gegebenenfalls auch auf der Antriebsseite der Wellen 6a den Klopferwellen 66 des Abscheidefeldes 2Zj verbinzu schaffen, werden die Isolationskupplungen 11' und den, können gegebenenfalls die Antriebe 10 am Gehäu-11" mit Scheibenisolatoren 12 ausgerüstet, wie sie aus se 1 oder am Gehäuse 2 eingespart werden. den F i g. 2 bis 4 ersichtlich sind. 15

Ein Scheibenisolator 12 ist dabei aus Aluminiumoxyd- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

keramik (AI2O3) geformt, die eine Vickershärte zwisehen 23 000 und 25 500 N/mm² und eine Biegebruchfestigkeit zwischen 300 und 500 N/mm² aufweist und daher den bei den Klopfeinrichtungen auftretenden Be- triebsspannungen ohne weiteres standhält

Die Scheibenisolatoren 12 weisen dabei beidseitig an den eigentlichen Scheibenkörpern 13 einstückig angeformte Naben 14' und 14" auf, deren jede an ihrem Umfang Mitnehmerflächen 15 besitzt, die gemäß F i g. 4 sich diametral gegenüberliegen.

Der Scheibenkörper 13 ist sowohl an seinen beiden Seitenflächen als auch an seiner Mantelfläche zur Verlängerung der Kriechstrecke mit Rillungen 16 versehen. Dabei ist der Durchmesser des Scheibenkörpers 13 größer bemessen als der seitliche Abstand zwischen den einander zugewendeten Seitenwandungen der beiden Elektroabscheidergehäuse 1 und 2. Hierdurch wird in Verbindung mit den am Scheibenkörper 13 ausgebildeten Rülungen 16 zwischen den einander zugewendeten Enden der beiden Klopferwellen 6a und 6b bzw. zwisehen den Klopferwellen 6a und den Antrieben 10 eine Kriechstrecke geschaffen, die genügend groß bemessen ist, um Spannungsübertritte oder gar Spannungsüberschlage sicher zu verhindern.

Damit die Scheibenisolatoren 12 drehfest mit den Klopferwellen 6a und 6b verbunden werden können, werden ihre Naben 14' und 14" jeweils von Verbindungsmuffen 17' und 17" umgriffen, die einerseits an den Mitnehmerflächen 15 drehfest angreifen und andererseits durch Kittfüllungen 18 auch axial festgehalten sind.

Das andere Ende der Verbindungsmuffe 17 hat eingeformte Klauen 19, in die ein Verbindungsflansch 20' oder 20" über einen radialen Klauenzapfen 2Γ bzw. 21" drehfest, aber axial verschieblich eingerückt ist

An seiner freien Stirnfläche ist der Verbindungs- ·

flansch 20' bzw. 20" mit einer Zentrierschulter 22' bzw. 22" ausgestattet, die mit einem Zentrieransatz 23' bzw. 23" an den freien Stirnflächen eines Gegenflansches 24' bzw. 24" in Eingriff gebracht werden kann, welcher wiederum drehfest mit den Enden der Klopferwellen 6a bzw. 6b verbunden ist Die Tiefe der Zentrierschultern 22* bzw. 22" und die Länge des Zentrieransatzes 23' und 23", d. h, die Eingriffstiefe 25' bzw. 25" zwischen Verbindungsflansch 20' bzw. 20" und Gegenflansch 24' bzw. 24" ist geringer als das Axialspiel 26' bzw. 26" zwischen den ineinandergreifenden Klauenkupplungsteilen 19, 21' bzw. 19,21". Hierdurch wird erreicht daß die Isolationskupplungen 11' und 11" im Bedarfsfall ein- und ausgebaut werden können, ohne daß hierzu eine Axialverlagerung der Klopferwellen 6a und 6b notwendig

Claims

1 2 Die Erfindung betrifft einen Elektroabscheider mit Patentansprüche: mehreren in Richtung des Staubgasstromes nebeneinander in einem kastenförmigen Gehäuse angeordneten

1. Elektroabscheider mit mehreren in Richtung Abscheidefeldern, deren jedes aus mehreren Reihen im des Staubgasstromes nebeneinander in einem ka- 5 Abstand nebeneinander angeordneter Niederschlagsstenförmigen Gehäuse angeordneten Abscheidefel- elektroden und in den dazwischen gebildeten Gassen dem, deren jedes aus mehreren Reihen im Abstand gespannten und unter Hochspannung stehenden Sprühnebeneinander angeordneter Niederschlagselek- elektroden besteht, wobei in dem Gehäuse mechanisch troden und in den dazwischen gebildeten Gassen betätigte Klopfeinrichtungen vorgesehen sind, welche gespannten und unter Hochspannung stehenden io aus auf Wellen angeordneten Purzelhämmern bestehen, Sprühelektroden besteht, wobei in dem Gehäuse die jeweils auf Ambosse an den Halterungen der Niemechanisch betätigte Klopfeinrichtungen vorgese- derschlagselektroden und/oder der Sprühelektroden hen sind, welche aus auf Wellen angeordneten Pur- einwirken.

zelhämmern bestehen, die jeweils auf Ambosse an Bei derartigen Elektroabscheidern ist der Antrieb für

den Halterungen der Niederschlagselektroden und/ 15 die Welle der Klopfeinrichtung seitlich außerhalb des

oder der Sprühelektroden einwirken, dadurch kastenförmigen Gehäuses angeordnet, wie das bspw.

gekennzeichnet, daß die Klopferwellen für aus dem DE-GM 19 35 026, der DE-OS 20 55 626 und

die .Sprühelektroden (6a, 6b) benachbarter Abschei- der US-PS 28 64 459 hervorgeht Da die Klopfeinrich-

defelder (la, \b bzw. 2a, 2b) miteinander fluchten, tung für die Sprühelektroden unter Hochspannung

daß die Klopferwellen durch Isolationskupplungen 20 steht, muß zwischen ihr und dem Antrieb ein Isolator

(1Γ) miteinander verbunden sind und daß die Klop- eingefügt werden. Damit sich keine übermäßigen

ferwellen einen gemeinsamen Antrieb (10) aufwei- Stromablagerungen auf diesem Isolator bilden können,

sen. wird er in der Regel außerhalb des Abscheidergehäuses

Z Elektroabscheider nach Anspruch 1, dadurch angeordnet und benötigt dort also zusätzlichen Einbaugekennzeichnet, daß die Isolationskupplungen (H') 25 raum.

als Scheibenisolatoren (12) ausgebildet sind, die über Bei den heute vielfach üblichen Kraftwerksblöcken

Verbindungsflansche (20', 20") zwischen den Enden hoher Leistung sind zur optimalen Rauchgasentstau-

benachbarter Klopferwellen (6a, 6b)befestigbar sind bung meistens mehrere parallel zu betreibende Elektro-

(Fig.

2). abscheidereinheiten erforderlich. So wird bspw. ein

3. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 und 30 Kraftwerksblock von 7000 MW Leistung mit 4 neben-2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser einander angeordneten Elektroabscheider-Einheiten der Scheibenisolatoren (12) größer als der Abstand ausgerüstet Das Sprühsystem jeder der für sich in eizwischen den Enden der benachbarten Klopferwel- nem kastenförmigen Gehäuse untergebrachten, aus len (6a, 66,JiSt(F ig. 2). mehreren hintereinander liegenden Abscheidezonen

4. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 3, 35 besehenden Einheiten ist neben der zonenweisen Undadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenisolatoren terteilung nochmals in zwei oder mehrere nebeneinan-(12) sowohl an ihren Seitenflächen als auch an ihrer derliegende Felder elektrisch getrennt und jeweils mit Mantelfläche zur Verlängerung der Kriechstrecke einer eigenen Hochspannungsversorgung ausgestattet mit Rillungen (16) versehen sind (F i g. 2). Dementsprechend besitzt auch jedes der unabhängig

5. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 4, 40 voneinander betriebsfähigen, nebeneinanderliegenden dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenisolatoren Felder eine eigene Klopf einrichtung für die Sprühelek-(12) aus Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃) bestehen. troden, deren Antrieb, bspw. bei der Aufteilung auf zwei

6. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 5, Felder, jeweils gegenüberliegend an der Gehäuseseitendadurch gekennzeichnet, daß die Naben (14', 14") wand außen angeordnet ist Diese jeweils in getrennten, der Scheibenisolatoren (12) Mitnehmerflächen (15) 45 kastenförmigen Gehäusen untergebrachten Elektroabhaben, die von den Verbindungsmuffen (17', 17") scheider benötigen einen beträchtlichen Einbauraum umgriffen sind, welche wiederum axial verschieblich und müssen deshalb zur optimalen Nutzung des zur aber drehfest mit Verbindungsflanschen (20', 20") in Verfügung stehenden Baugeländes möglichst dicht ne-Eingriffstehen(19,21'bzw.l9,21";Fig.2). beneinander aufgebaut werden. Die vorbekannte An-

7. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, 50 Ordnung der Antriebe für die Klopfeinrichtungen läßt es dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsmuffen jedoch nicht zu, die getrennt betriebsfähigen Elektroab-(17', 17") und Verbindungsflansche (20', 20") über scheider mit ihren Gehäusen sozusagen Wand an Wand Klauenteile (19,2Γ bzw. 19,21") miteinander in Ein- aufzubauen, weil zwischen benachbarten Abscheidergegriff stehen und der Verbindungsflansch (20', 20") an hausen jeweils genügend Freiraum für die Anordnung seiner freien Stirnfläche eine Zentrierschulter (22', 55 von Wartungs- und Montagebühnen im Bereich der ein-22") hat, die mit einem Zentrieransatz (23', 23") des zelnen Antriebe vorgesehen werden muß.

am Ende der Klopferwellen (6a, 6b) befestigten Ge- Durch die US-PS 25 88 364 ist bereits ein Elektroab-

genflansches (24', 24") in Eingriff bringbar ist scheider bekannt, welcher nicht nur zwei in Richtung

(F i g. 2). des Staubgasstromes hintereinanderliegende Abschei-

8. Elektroabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 7, 60 dezonen, sondern auch zwei nebeneinander angeordnedadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffstiefe (25', te Abscheidefelder aufweist Bei diesem Elektroabschei-25") des Zentrieransatzes (23', 23") am Gegen- der sind dabei jedoch die Klopfeinrichtungen oben auf flansch (24', 24") geringer als das Axialspiel (26', 26") den Gehäusen angeordnet.

der Klauenteile (19,2V bzw. 19,21") zwischen Ver- Ausschließlich oben auf die Elektroden von Elektrobindungsmuffe (17', 17") und Verbindungsflansch 65 abscheidern einwirkende Klopfeinrichtungen gehören (20', 20") bemessen ist (F i g. 2). bei bezogen auf die Richtung des Staubgasstromes ausschließlich hintereinanderliegend angeordneten Abscheidezonen auch schon durch die US-PS 15 51 724