DE4227220A1 - Verfahren zur trockenen Entstaubung von Rauchgasen - Google Patents

Description

Die vor liegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Entstaubung von Rauchgasen aus Schmelz- oder Verbrennungsöfen in einer Filteranlage, die ein oder mehrere Staubgasfilter mit brennbaren oder gegen höhere Temperaturen empfindlichen Filter­ flächen aufweist.

Rauchgase aus Schmelz- oder Verbrennungsöfen enthalten neben gasförmigen Verbrennungsprodukten auch mitgeführte Feststoff­ partikel unterschiedlicher Art und Größe. Diese Partikel können u. a. aus festen Verbrennungsrückständen, Abdeck- bzw. Schmelz­ salzen oder auch flächigen flugfähigen Feststoffen, wie z. B. Folien aus Metall oder Verpackungsmaterialien, bestehen. Aufgrund der in den Öfen herrschenden hohen Temperaturen liegt zumindest ein Teil der im Rauchgas mitgeführten Feststoffe in glühender bzw. glimmender Form vor. Gelangen derartige Feststoffe ungehin­ dert auf die zur trockenen Entstaubung üblicherweise verwendeten textilen Filterflächen, entstehen zwangsläufig Filterbrände, die zu erheblichen Anlagenschäden führen können. Daher ist es erfor­ derlich, die glühenden Feststoffe vor dem Eintritt des Rauchgases in die Staubgasfilter weitestgehend unschädlich zu machen oder aus dem Gasstrom zu entfernen.

Um glühende Feststoffe in Rauchgasen unschädlich zu machen, ist es z. B. bekannt, den Strömungsweg des Rauchgases bis zum Ein­ tritt in das Staubgasfilter ausreichend lang auszulegen und auf diese Weise eine möglichst vollständige Verbrennung zu gewähr­ leisten. Eine Abtrennung der glühenden Feststoffe kann z. B. erfolgen durch Abscheidung in Umlenkvorrichtungen, Kühlern oder Zyklonen. Nach DE-OS 18 07 057 wird vorgeschlagen, zusätzlich umlaufende Einrichtungen in den Strömungsweg des Rauchgases zu schalten, wodurch die glühenden Teilchen zerkleinert werden und schneller verbrennen können. Allerdings sind auch in diesem Fall ausreichend lange Verweilzeiten des Rauchgases vor dem Eintritt in das Staubgasfilter einzuhalten.

In der Praxis zeigt sich jedoch, daß die bekannten Maßnahmen keine ausreichende Sicherheit gegen das Auftreten von Filter­ bränden bieten. Glühende Feststoffpartikel können insbesondere dann in die Staubgasfilter gelangen, wenn

• - Störungen im Betrieb der Anlage auftreten, oder
• - brennfähige Partikel z. B. an heißen Anlagenteilen entzündet werden, oder
• - durch unzureichende Verweilzeit eine ausreichende Verbren­ nung der Partikel nicht gewährleistet ist, wie z. B. bei Störungen in der Gasströmung oder wenn glühende Partikel mit einer Staubschicht bedeckt sind.

Die auf diese Weise entstehenden Filterbrände können zur völligen Zerstörung des betroffenen Filters und insbesondere auch des Filtergehäuses führen. Zudem liegen bei kompakt gebauten Filter­ anlagen mit mehreren Staubgasfiltern die Aggregate dicht neben­ einander. Dadurch besteht die Gefahr, daß auch die nicht betrof­ fenen Filter beschädigt oder gar zerstört werden, so daß neben dem Sachschaden ein erheblicher wirtschaftlicher Schaden durch den Produktionsausfall entsteht. Bei den bekannten Verfahren sind keine Maßnahmen vorgesehen, den Sachschaden bei einem trotz hoher Sicherheitsvorkehrungen aufgetretenen Filterbrand möglichst gering zu halten und langfristige Stillstandszeiten zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur trockenen Entstaubung von Rauchgasen aus metallurgischen Schmelz- oder Verbrennungsaggregaten in Staubgasfiltern mit brennbaren oder gegen höhere Temperatur empfindlichen Filter­ flächen zu entwickeln, bei dem einerseits die Entstehung von Filterbränden weitestgehend verhindert wird und andererseits die Schäden durch dennoch auftretende Filterbrände weitestgehend minimiert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mitgerissenen bren­ nenden bzw. glühenden Feststoffanteile in mehreren Schritten aus dem Rohgasstrom entfernt bzw. weitestgehend unschädlich gemacht. Zunächst werden die Grobanteile des mitgeführten Feststoffes, wie z. B. Folien, in einem Grobabscheider aus dem Rohgasstrom abge­ trennt. Zyklonabscheider sind hier nicht geeignet, da derartige Aggregate eine ausreichende Abtrennung insbesondere von flächigen, flugfähigen Feststoffen nicht gewährleisten können. Als Grobabscheider werden daher vorzugsweise einzelne oder mehrere hintereinander angeordnete stationäre Loch- bzw. Sieb­ bleche oder Drahtgitter verwendet. Um ein Zusetzen der Grobab­ scheider zu vermeiden, können diese Vorrichtungen z. B. mit einem selbstregelnden, druckdifferenzabhängigen Selbstreinigungs­ mechanismus durch Vibrationsimpulse ausgestattet werden. Auf diese Weise wird ein weitgehend wartungsfreier Betrieb sicher­ gestellt.

In einer anschließenden Verfahrensstufe werden dem Rohgas Additive zugesetzt, um die Brennfähigkeit der verbleibenden Staubpartikel zu mindern und den Anteil brennender bzw. glühender Partikel erheblich zu reduzieren. Als Additive eignen sich insbesondere Kalk, Soda und Steinmehl oder deren Mischungen. Die Additive lagern sich auf den im Rohgasstrom mitgeführten Staub­ partikeln ab und verringern dadurch deren freie Oberfläche. Die Entzündungsgefahr der Staubpartikel wird dadurch drastisch gesenkt. Gleichzeitig werden vorhandene brennende bzw. glühende Staubpartikel zu einem erheblichen Anteil erstickt. Bei geeig­ neter Wahl der Additive können an dieser Stelle auch gasförmige Schadstoffe, wie z. B. Chlor, Fluor u. a., aus dem Rohgas adsor­ biert werden.

Vorzugsweise erfolgt die Additivzugabe dadurch, daß das Rohgas durch eine Feststoffschüttung aus den Additiven geleitet wird. Auf diese Weise wird ein intensiver Kontakt der Staubpartikel und des Rohgases mit den Additiven gewährleistet. Dieser Verfahrens­ schritt wird vorzugsweise in einem Reaktor durchgeführt, der in den Rohgasstrom geschaltet ist, wobei die Additive ggf. zusammen mit dem in dieser Stufe bereits abgeschiedenen Staub in einem Kreislauf durch den Reaktor geführt werden. Verbrauchtes Material wird regelmäßig aus dem Kreislauf entnommen und durch frisches Material ergänzt.

Das Rohgas wird im Anschluß an diesen Verfahrens schritt durch ein Funkenerkennungssystem geführt. Hier werden die im Rohgasstrom möglicherweise noch enthaltenen Funken (glühende Staubpartikel) registriert. Das Funkenerkennungssystem besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Funkendetektoren. Besonders geeignet als Funkendetektoren sind Infrarotsensoren, die sowohl eine hohe Empfindlichkeit als auch eine hohe Ansprechgeschwindigkeit besitzen. Auf diese Weise gelingt es einerseits auch verdeckte Funken, wie z. B. Feststoffpartikel, die im Inneren noch glühen und an der Oberfläche bereits abgekühlt oder mit einer Staub­ schicht bedeckt sind, zu erfassen. Andererseits wird so gewähr­ leistet, daß auch Funken, die sich aufgrund hoher Gasströmungs­ geschwindigkeiten nur äußerst kurz im Erfassungsbereich der Detektoren befinden, registriert werden.

Die Funkendetektoren sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt in einer Ebene auf dem Umfang des gasführenden Querschnitts ange­ ordnet. Anzahl und Abstand der Detektoren wird dabei so gewählt, daß eine Erfassung des gesamten Strömungsquerschnittes gewähr­ leistet ist. Zu diesem Zweck können die Funkendetektoren auch in mehreren hintereinanderliegenden Ebenen angeordnet sein. Soweit dies konstruktionsbedingt möglich ist, liegen die Ebenen vorzugs­ weise senkrecht zur Strömungsrichtung des Rohgases.

Im Falle einer Funkenerkennung erzeugen der bzw. die ansprechen­ den Detektoren Signale, die einer Auswertungseinheit zugeführt werden. Über diese Auswertungseinheit wird im Bedarfsfall auto­ matisch ein Funkenlöschsystem aktiviert, das in einem bestimmten Abstand zu dem Funkenerkennungssystem in Richtung des Gasweges angeordnet ist. Das Funkenlöschsystem besteht aus Löschdüsen, durch die ein geeignetes Löschmittel in den Rohgasstrom eingedüst werden kann.

Die Löschdüsen sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt in einer Ebene auf dem Umfang des gasführenden Querschnitts angeordnet. Anzahl und Abstand der Löschdüsen wird dabei so gewählt, daß eine Erfassung des gesamten Strömungsquerschnittes gewährleistet ist. Zu diesem Zweck können die Löschdüsen auch in mehreren hinter­ einanderliegenden Ebenen angeordnet sein. Soweit dies konstruktiv möglich ist, liegen die Ebenen vorzugsweise senkrecht zur Strö­ mungsrichtung des Rohgases.

Der Abstand zwischen dem Funkenlöschsystem und dem vorgeschal­ teten Funkenerkennungssystem wird angepaßt an die Gasgeschwin­ digkeit und die Ansprechgeschwindigkeit der einzelnen Systeme, so daß eine sehr hohe Treffsicherheit bei der Funkenlöschung gewähr­ leistet ist.

Als Löschmittel eignen sich übliche flüssige oder gasförmige Feuerlöschmittel, wie z. B. fluorierte Kohlenwasserstoffe oder Kohlendioxid. Bevorzugt wird Wasser als Löschmittel verwendet. Bei einer Funkenerkennung wird sehr kurzzeitig ein Nebel aus diesem Löschmittel in dem entsprechenden Leitungsabschnitt erzeugt, den die Funken passieren. Die bei einem Löschvorgang eingesetzte Wassermenge sollte so bemessen werden, daß eine Löschung der Funken gewährleistet ist, aber eine Beschädigung der Filterflächen nicht auftritt. Daher wird das Löschmittel vor­ zugsweise unter hohem Druck eingedüst. Auf diese Weise wird eine hohe Löschwirksamkeit bei minimalem Löschmittelverbrauch sicher­ gestellt.

In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Funkenerkennungssystem und das Funkenlöschsystem noch innerhalb des Reaktors für die Additivzugabe angeordnet, und zwar an einer Stelle nach dem Durchtritt des Rohgases durch die Fest­ stoffschüttung. Hier herrscht eine weitgehend laminare, gleich­ mäßige Gasströmung, so daß optimale Bedingungen für eine exakte Funkenerkennung und eine Funkenlöschung mit höchstmöglicher Treffsicherheit gegeben sind.

Überschreitet die Anzahl der pro Zeiteinheit registrierten Funken bestimmte Werte, besteht einerseits die Gefahr daß eine Störung oder ein Brand in den vorgeschalteten Anlagenteilen aufgetreten ist. Zudem kann bei einer hohen Löschhäufigkeit eine unzulässig große Löschmittelmenge, insbesondere bei der Verwendung von Wasser, in die nachgeschaltete Filtereinheit gelangen und hier zu Beschädigungen führen oder deren Wirksamkeit beeinträchtigen. Die mit dem Funkenerkennungssystem und Funkenlöschsystem verbundene Auswertungseinheit wird daher vorzugsweise so konzipiert, daß beim Überschreiten vorgebbarer Grenzwerte für die Anzahl er­ kannter Funken bzw. die Anzahl der Löschvorgänge zumindest Warnmeldungen ausgegeben werden. Zudem kann in diesem Fall eine automatische Abschottung der betroffenen Anlagenteile oder auch eine Abschaltung der gesamten Anlage vorgesehen werden.

Liegt die Temperatur des Rohgases im Bereich der Temperatur der glühenden Feststoffteilchen, so ist eine einwandfreie Erkennung bzw. Unterscheidung einzelner Funken nicht mehr gewährleistet. In diesem Fall werden zur Abkühlung des Rohgasstroms geeignete Wärmetauscher verwendet. Diese werden bevorzugt zwischen der Grobabscheidung und der Additivzugabe angeordnet. Hierdurch werden zudem die Filterflächen vor einer unzulässig hohen Tem­ peraturbelastung geschützt.

Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen die erfindungsgemäß auf der Rohgasseite der Filtereinheiten vorgenommen werden, gewähren eine extrem hohe Sicherheit gegen das Eindringen von brennenden bzw. glühenden Feststoffpartikeln in die Filtereinheiten, so daß die Entstehung von Filterbränden weitestgehend verhindert wird. Aufgrund von Störungen im Anlagenbetrieb oder z. B. durch eine Wiederentzündung von Feststoffpartikeln, insbesondere Salzen, in der Filtereinheit könnten allerdings dennoch einzelne Filter­ brände auftreten.

Um in diesen Fällen eine sehr schnelle Erkennung und Lokalisie­ rung etwaiger Filterbrände sicherzustellen, wird das nach dem Durchgang durch die Filtereinheit vorliegende Reingas erfindungs­ gemäß durch ein weiteres Funkenerkennungssystem geleitet. Dieses Funkenerkennungssystem entspricht in Aufbau und Anordnung dem bereits für die Rohgasseite beschriebenen Funkenerkennungssystem. Die Signale der beim Auftreten von Funken im Reingasstrom an­ sprechenden Funkendetektoren werden ebenfalls einer Auswertungs­ einheit zugeführt.

Werden Funken im Reingasstrom einer Filtereinheit registriert, besteht die Gefahr, daß ein Brand in diesem Filter aufgetreten ist. In diesem Fall werden über die Auswertungseinheit eine Reihe von weitestgehend automatisierten Maßnahmen eingeleitet.

Zunächst wird zumindest das Filter, in dessen Reingasseite Funken erkannt wurden, über geeignete Absperrschieber, die vor und hinter jedem Filter angeordnet sind, vollständig abgeschottet. Dadurch wird ein Sauerstoff zutritt unterbunden. Bei modularem Aufbau der Entstaubungsanlage kann der Rohgasstrom auf nicht betroffene Filtereinheiten umgeleitet werden. Falls dies nicht möglich ist, wird zudem die gesamte Anlage abgeschaltet.

Anschließend wird der Temperaturverlauf im Gehäuse des be­ troffenen Filters überwacht. Zu diesem Zweck sind in jedem Filtergehäuse geeignete Temperaturmeßvorrichtungen angebracht, die mit der Auswertungseinheit verbunden sind.

Werden nach der Abschottung vorgegebene Grenzwerte für die gemessene Temperatur oder Temperaturanstiegsgeschwindigkeit überschritten, wird dies von der Auswertungseinheit als akuter Filterbrand eingestuft. In diesem Fall wird unmittelbar in das Filtergehäuse ein Löschmittel, vorzugsweise Wasser, eingedüst. Zu diesem Zweck ist jedes Filtergehäuse mit einer fest installierten Löschvorrichtung′ versehen. Die Löschvorrichtung besteht vorzugs­ weise aus einer oder mehreren Löschdüsen, die an der Oberseite des Filtergehäuses angeordnet sind und von einer fest installier­ ten Löschmittelleitung gespeist werden. Anzahl und Anordnung der Düsen werden so gewählt, daß der gesamte Querschnitt der Filter­ einheit flächendeckend vom Löschmittel erfaßt wird. Auf diese Weise kann ein aufgetretener Filterbrand schnell und effizient gelöscht werden, wobei die Brandschäden äußerst gering gehalten werden. Dadurch werden insbesondere Schäden am Filtergehäuse verhindert.

Um Beschädigungen des Filtergehäuses bzw. dessen Tragkonstruktion durch das Gewicht des Löschwassers zu vermeiden, kann das Filter­ gehäuse an der Unterseite mit Klappen versehen werden, die sich selbsttätig öffnen, sobald die Löschmittelmenge im Filtergehäuse zulässige Werte übersteigt.

Werden nach der Abschottung des betroffenen Filters die zu­ lässigen Werte für die Temperatur bzw. die Temperaturanstiegs­ geschwindigkeit nicht überschritten, kann die Abschottung auf­ gehoben werden und ggf. die Anlage wieder in Betrieb genommen werden. Werden nach der Wiederinbetriebnahme keine weiteren Funken auf der Reingasseite des Filters festgestellt, kann allenfalls ein geringfügiger Brandherd im Filter vorgegelegen haben. Dieser wurde allein durch die Abschottung des betroffenen Filters erstickt. Um festzustellen, ob durch einen derartigen Brandherd Beschädigungen der Textilfilter eingetreten sind, kann eine Staubdichteüberwachung durch ein auf der Reingasseite des Filters angeordnetes Staubdichtemeßgerät vorgenommen werden. Werden hier erhöhte Werte angezeigt, wurden die Filterflächen beschädigt und müssen ersetzt werden. Anderenfalls kann die Anlage ohne weitere Wartung in Betrieb bleiben.

Bei wiederholtem Auftreten von Funken auf der Reingasseite eines Filters werden die beschriebenen Maßnahmen erneut eingeleitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit einem reingasseitigen Funken­ erkennungssystem erlaubt damit eine sehr rasche Erkennung und Lokalisierung von Filterbränden. Durch die damit verbundenen Maß­ nahmen werden Schäden durch etwaige Brände auf ein Minimum begrenzt, und zwar im wesentlichen auf die textilen Filter­ flächen. Die Ausdehnung von Brandherden wird durch schnelle, gezielte Löschung verhindert. Beschädigungen von Filtergehäusen werden dabei nahezu vollständig verhindert. Längere Stillstands­ zeiten gesamter Anlagen können insbesondere dann vermieden werden, wenn die Anlagen modular aufgebaut sind und jedes Filter mit einem reingasseitigen Funkenerkennungssystem ausgerüstet ist. Hier wird im Störungsfall unmittelbar festgestellt, welche Module betroffen sind und welche nicht. Der Anlagenbetrieb kann dann mit den nicht betroffenen Modulen aufrechterhalten werden.

Insgesamt gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren mit den beschriebenen rohgasseitigen und reingasseitigen Maßnahmen die trockenen Entstaubung von Rauchgasen aus metallurgischen Schmelz- oder Verbrennungsaggregaten in Staubgasfiltern mit brennbaren oder gegen höhere Temperatur empfindlichen Filterflächen, wobei sowohl die Entstehung von Filterbränden weitestgehend verhindert wird, als auch die Schäden durch dennoch auftretende Filterbrände weitestgehend minimiert werden.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt beispielhaft das Fließbild einer Entstaubungsanlage nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das von einem Aluminium­ umschmelzofen (Drehtrommelofen) abgesaugte Rohgas 1 passiert zunächst einen Grobabscheider 2, der aus einem oder mehreren hintereinandergeschalteten stationären Sieb- bzw. Lochblechen besteht. Der Lochdurchmesser beträgt etwa 8 bis 10 mm. Hier werden grobe glühende Feststoffe, wie z. B. Folien o. ä., aus dem Rohgas abgetrennt. Anschließend wird der Rohgasstrom aufgeteilt und in mehreren parallel verlaufenden Anlagensträngen zu den einzelnen Filtereinheiten weitergeführt. Die Anlagenstränge können mit Hilfe der Absperrklappen 3 einzeln abgeschottet werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Rohgasstrom bei Ausfall eines Filters auf die nicht betroffenen Anlagenstränge umzuleiten. In einem nachgeschalteten Wärmetauscher 4 wird das Rohgas von Temperaturen zwischen 300 und 600°C auf eine Tem­ peratur von etwa 120°C abgekühlt. Im Reaktor 5 wird das Rohgas durch eine Feststoffschüttung 6 aus feinteiligen Additiven als Additive werden bevorzugt Kalk, Soda, Steinmehl oder deren Mischungen verwendet. Die Additivmischung wird in einem Kreislauf durch den Reaktor 5 geführt, wobei auch bereits abgeschiedener Staub in den Reaktor 5 zurückgeführt wird. Die Brennfähigkeit des Staubes wird hier durch Verkleinerung der freien Oberfläche und auch durch Verdünnung reduziert. Gleichzeitig wird zumindest ein Teil der glühenden Teilchen erstickt. Zudem wird ein Teil des im Rohgas enthaltenen Feststoffes bereits an dieser Stelle abge­ schieden.

Nach dem Durchtritt des Rohgases durch die Feststoffschüttung 6 erfolgt eine Prüfung auf verbliebene Funken im Rohgasstrom durch das Funkenerkennungssystem 7, das aus mehreren Infrarotsensoren besteht. Die Infrarotsensoren sind in einer Ebene auf dem Umfang des Reaktorteils, der sich an die Feststoffschüttung anschließt, angeordnet. Der Abstand der Sensoren untereinander beträgt etwa 600 bis 700 mm. Die im Falle einer Funkenerkennung von den Sensoren abgegebenen Impulse werden einer Auswertungseinheit 8 zugeführt. Werden hier Funken erkannt, so wird über die Aus­ wertungseinheit ein nachgeschaltetes Löschsystem 9 aktiviert. Das Löschsystem 9 besteht aus mehreren Löschdüsen die mit Lösch­ wasser (20) unter hohem Druck beaufschlagt werden. Zum Löschen wird durch kurzzeitiges öffnen der Düsen ein Wassernebel in dem Teil des Reaktors erzeugt, den die erkannten Funken passieren müssen. Die Löschdüsen sind wie die Infrarotsensoren in einer Ebene auf dem Umfang des Reaktorteils angeordnet. Der Abstand zwischen dem Funkenerkennungssystem 7 und dem Funkenlöschsystem 9 kann bei Gasgeschwindigkeiten von etwa 15 bis 20 m/s mehrere Meter betragen.

Die Anordnung des Funkenerkennungssystems 7 und des Funkenlösch­ systems 9 innerhalb des Reaktors 5 hat den wesentlichen Vorteil, daß aufgrund der unmittelbar nach dem Durchtritt des Rohgases durch die Feststoffschüttung vorliegenden, gleichmäßigen Gas­ strömung eine extrem hohe Treffsicherheit beim Erkennen und Löschen der Funken erzielt wird. Die beiden Systeme können aber auch in einem Rohrleitungsabschnitt im Anschluß an den Reaktor 5 angeordnet werden.

Die Anzahl der erkannten Funken bzw. die Anzahl der Löschvorgänge wird kontinuierlich von der zugehörigen Auswertungseinheit 8 überwacht. Werden dabei bestimmte vorgebbare Maximalwerte über­ schritten, werden automatisch Warnmeldungen ausgegeben. Zudem kann in diesem Fall eine automatische Abschottung der betroffenen Anlagenbereiche oder auch eine Abschaltung der gesamten Anlage vorgesehen werden, damit eine schnelle Lokalisierung und Be­ seitigung einer etwaigen Betriebsstörung erfolgen kann. In der beschriebenen Anlage hat sich diesbezüglich ein Erfahrungswert von etwa 3 bis 5 Erkennungs- bzw. Löschvorgängen pro 30 ms als geeignet erwiesen.

Das Rohgas gelangt anschließend in die Staubgasfilter 10, die mit Textil-Filterschläuchen ausgestattet sind. Die Beständigkeit des Filtertuchs liegt in diesem speziellen Fall bei etwa 135°C. Nach der Staubabscheidung im Filter 10 passiert das erhaltene Reingas 11 ein zusätzliches Funkenerkennungssystem 12. Dieses ist analog zum rohgasseitigen Funkenerkennungssystem 7 ausgebildet und in einem sich an das Filter 10 anschließenden Rohrleitungs­ abschnitt angeordnet. Die von den Infrarotsensoren dieses Systems abgegebenen Impulse werden von der Auswertungseinheit 13, die ggf. mit der Auswertungseinheit 8 gekoppelt sein kann, re­ gistriert.

Werden Funken im Reingasstrom eines Filters 10 erkannt, wird unmittelbar geprüft, ob möglicherweise ein Filterbrand entstanden ist. Dazu wird zunächst das Filter, in dessen in dessen Auslaß Funken erkannt wurden, über automatisch betätigbare Absperr­ schieber 14, die vor und hinter jedem Filter angeordnet sind, vollständig abgeschottet. Bei der hier beschriebenen modular aufgebauten Anlage kann der Rohgasstrom durch Betätigung der entsprechenden Absperrvorrichtungen 3 auf die nicht betroffenen Anlagenstränge umgeleitet werden.

Gleichzeitig wird der Temperaturverlauf im betroffenen Filter­ gehäuse überwacht. Dazu wird eine in das Filtergehäuse inte­ grierte Temperaturmeßvorrichtung 15 verwendet, die mit der Auswertungseinheit 13 verbunden ist.

Werden nach der Abschottung vorgegebene Grenzwerte für die gemessene Temperatur oder Temperaturanstiegsgeschwindigkeit überschritten, wird dies von der Auswertungseinheit 13 als Filterbrand erkannt. Als vorzugebender Grenzwert für die Tem­ peratur hat sich hier z. B. ein Wert, der etwa 10% über der zulässigen Belastungstemperatur des eingesetzten Filtermaterials liegt, als geeignet erwiesen. In einem derartigen Fall wird unmittelbar in das Gehäuse des betroffenen Filters Lösch­ wasser (20) eingedüst. Zu diesem Zweck ist jedes Filtergehäuse mit einer fest installierten Löschvorrichtung 16 versehen, die aus mehreren Löschdüsen besteht, die in die Oberseite des Fil­ tergehäuses integriert sind. Die Löschdüsen werden über eine stationäre Löschmittelleitung gespeist.

Um Beschädigungen des Filtergehäuses bzw. dessen Tragkonstruktion durch das Gewicht des Löschwassers zu vermeiden, ist das Filter­ gehäuse an den Rumpfseiten mit Klappen 17 versehen, die sich selbsttätig öffnen, sobald die Löschmittelmenge im Filtergehäuse zulässige Werte übersteigt.

Werden nach der Abschottung des betroffenen Filters die zu­ lässigen Werte für die Temperatur bzw. die Temperaturanstiegs­ geschwindigkeit nicht überschritten, werden die Absperrschieber 14 wieder geöffnet. Werden danach keine weiteren Funken auf der Reingasseite des fraglichen Filters festgestellt, kann allenfalls ein geringfügiger Brandherd im Filter vorgegelegen haben, der durch die Abschottung des betroffenen Filters erstickt wurde. In diesem Fall ist zu prüfen, ob dennoch Schäden an den Filter­ tüchern entstanden sind. Zu diesem Zweck ist auf der Reingasseite des Filters ein geeignetes Staubdichtemeßgerät 18 angeordnet. Werden hier die zulässigen Staubdichtewerte überschritten, sind die Filterflächen beschädigt und müssen ersetzt werden. Anderen­ falls kann die Anlage ohne weitere Wartung in Betrieb bleiben.

Bei wiederholtem Auftreten von Funken auf der Reingasseite des Filters nach der Wiederinbetriebnahme werden die beschriebenen Maßnahmen erneut eingeleitet.

Claims (24)

1. Verfahren zur trockenen Entstaubung von Rauchgasen aus Ver­ brennungs- oder Schmelzaggregaten in einer Filteranlage, die ein oder mehrere Staubgasfilter mit brennbaren oder gegen höhere Temperaturen empfindliche Filterflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfaßt

• a) Abtrennung grober, glühender Feststoffanteile aus dem Roh­ gasstrom in einem Grobabscheider (2),
• b) Zugabe eines oder mehrerer Additive zum Rohgasstrom zur Reduzierung der Brennfähigkeit des im Rohgasstrom mitge­ führten Staubes,
• c) automatische Registrierung und Löschung von Funken mittels eines Funkenerkennungssystems (7) und eines nachgeschalteten Funkenlöschsystems (9) im Rohgasstrom vor dem Filter,
• d) automatische Registrierung von Funken mittels eines weiteren Funkenerkennungssystems (12) im Reingasstrom nach dem Fil­ ter, und
• e) Einleiten von Maßnahmen zur Erkennung, Lokalisierung, Be­ grenzung sowie Löschung eines aufgetretenen Filterbrandes im betroffenen Filtergehäuse beim Ansprechen des Funkener­ kennungssystems (12) im Reingasstrom.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobabscheidung mittels eines oder mehrerer aufeinanderfol­ gender Sieb- bzw. Lochbleche oder Drahtgitter durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohgasstrom zur Additivzugabe durch eine Feststoffschüttung (6) aus den Additiven geleitet wird.

4. verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivzugabe in einem Reaktor (5) erfolgt, wobei die Fest­ stoffschüttung in einem Kreislauf durch den Reaktor (5) ge­ führt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive Kalk, Soda, Steinmehl oder deren Mischungen verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenerkennungssysteme (7, 12) im Rohgasstrom und im Reingasstrom aus einem oder mehreren Fun­ kendetektoren bestehen, die auf Infrarotbasis arbeiten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkendetektoren auf dem Umfang des gasführenden Quer­ schnitts verteilt in einer oder mehreren aufeinanderfolgen­ den Ebenen so angeordnet sind, daß der gesamte Querschnitt erfaßt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Funkenlöschsystem (9) aus einer oder mehreren Löschdüsen besteht, die mit einem flüssigen oder gasförmigen Löschmittel (20) unter Druck beaufschlagt wer­ den.

9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüsen auf dem Umfang des gasführenden Querschnitts ver­ teilt in einer oder mehreren aufeinanderfolgenden Ebenen so angeordnet sind, daß der gesamte Querschnitt erfaßt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Löschdüsen als Hochdrucklöschdüsen ausge­ bildet sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohgasseitige Funkenerkennungssystem (7) und das zugehörige Funkenlöschsystem (9) in einem An­ lagenbereich unmittelbar nach der Additivzugabe angeordnet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Funkenerkennungssystem (7) und das Funkenlöschsystem (9) innerhalb des Reaktors (5) nach dem Durchtritt des Rohgases durch die Feststoffschüttung (6) angeordnet sind.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Registrierung von Funken durch das Funkenerkennungssystem (7) über eine mit den Sen­ soren dieses Systems verbundene Auswertungseinheit (8) auto­ matisch die nachgeschalteten Löschdüsen kurzzeitig betätigt werden, wobei ein Löschmittelnebel in dem Anlagenbereich erzeugt wird, den die Funken passieren.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten einer vorgegebenen Anzahl von registrierten Funken bzw. Löschvorgängen über die Auswertungseinheit (8) zumindest die betroffenen Anlagenbereiche abgeschottet und gegebenenfalls abgeschaltet werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funkenregistrierung durch das Funkenerkennungssystem (12) im Reingasstrom über eine mit den Sensoren dieses Systems verbundene Auswertungseinheit (13) zumindest die folgenden Schritte eingeleitet werden

• a) Abschotten und des betroffenen Filters,
• b) Überwachung des Temperaturverlaufs im Filtergehäuse,
• c) Aktivierung von Löschvorrichtungen (16) unmittelbar im Fil­ tergehäuse bei Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur oder Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Filtergehäuse.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschottung durch automatisch be­ tätigbare Absperrschieber (14) durchgeführt wird, die vor und hinter jedem Filter (10) angeordnet sind.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Filtergehäuse mindestens eine Temperaturüberwachungseinrichtung (15) angeordnet ist, die mit der Auswertungseinheit (13) verbunden ist.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Filtergehäuse eine Löschvor­ richtung (16) angeordnet ist, die das Einleiten von flüs­ sigen oder gasförmigen Löschmitteln (20) unmittelbar in das Innere des Filtergehäuses ermöglicht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschvorrichtung (16) aus einer oder mehreren Löschdüsen besteht, die in die Oberseite des Filtergehäuses integriert und so angeordnet sind, daß der gesamte Querschnitt des Fil­ tergehäuses flächendeckend erfaßt wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil jedes Filtergehäuses seitliche Klappen (17) angebracht sind, die sich beim Über­ schreiten einer vorgegebenen Löschmittelmenge im Filterge­ häuse selbsttätig öffnen, wobei das flüssige Lösch­ mittel (20) abfließt.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubdichte im Reingas mit einem Staubdichtemeßgerät (18), das mit der Auswertungseinheit (13) verbunden ist, überwacht wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstaubungsanlage modular aufgebaut ist und der Rohgasstrom über mehrere voneinander unabhängige Filter (10) geführt wird.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas über Wärmetauscher (4) ab­ gekühlt wird, die zwischen dem Grobabscheider (2) und dem Reaktor (5) angeordnet sind.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Löschmittel (20) Wasser, Kohlen­ dioxid oder fluorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden.