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Über dieses Buch

Der Leser erhält informationen zu Anlagen der elektrischen Gasreinigung, wie sie in Kraftwerken, Stahlwerken, Zementwerken, Chemieanlagen, KWK-Anlagen und Biomassekraftwerken betrieben werden.

Elektrostatische Abgasfilter stellen hohe Anforderungen an eine sorgfältige und vollständige Erdung. Dabei prallen die teilweise gegensätzlichen Anforderungen der Schutzerde, der Funktionserde und der EMV-Erde aufeinander, die nicht zuletzt durch Normen und Vorschriften festgelegt sind. Das Buch bietetHintergrundinformationen zu den verschiedenen Erdungsarten sowohl auf technischer als auch auf rechtlicher Ebene. Aus den Anforderungen und Hintergrundinformationen werden die Lösungen für hochwertige Erdungen im Elektrostatischen Abgasfilter abgeleitet, die insgesamt dazu führen, dass das Elektrofilter effizienter arbeitet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Übersicht zu Aufbau und Funktion von Elektrofiltern

Ein Elektrofilter besteht in seinem aktiven Teil aus mehreren Kanälen, die aus geerdeten Platten gebildet werden, den Niederschlagselektroden. Die Platten können gerade sein oder auch Rohre formen, z. B. Zylinder oder Prismen. Durch die freien Gassen dazwischen oder durch die Rohre strömt das partikelbeladene Gas (siehe Abb. 1.1 und 1.2). Plattenfilter werden in der Regel horizontal, Röhrenelektrofilter vertikal von unten nach oben durchströmt.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

2. Das elektrische Feld im Elektrofilter

Die Fragestellungen des elektrostatischen Feldes im Elektrofilter werden am einfachsten in Zylinderkoordinaten an einem rotationssymmetrischen Feld erörtert (Abb. 2.1).
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

3. Elektrische Beladung der Partikel

Ein elektrisch neutrales Partikel bewegt sich auch in einem hochgespannten Feld nicht, da keine resultierende elektrostatische Kraft entsteht, die es zu einer der Elektroden hinzieht. Dennoch hat es eine elektrische Wirkung (Abb. 3.1).
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

4. Elektrisches Modell des Elektrofilters

Um das elektrotechnische Verhalten des Elektrofilters zu verstehen und vor allem später bei Optimierungen die richtigen Maßnahmen einzuleiten, ist es hilfreich, rechnerische Modelle anzuwenden, die das elektrotechnische Verhalten des Elektrofilters mit genügender Genauigkeit abbilden (Abb. 4.1).
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

5. Spannungsversorgung eines Elektrofilters

Für die korrekte Funktion des Elektrofilters sind hohe Feldstärken zur Ablenkung der beladenen Partikel vonnöten. Diese Feldstärken können bei den Abständen zwischen den Sprüh- und den Abscheideelektroden nur erreicht werden, wenn entsprechend hohe Spannungen in das Elektrofilter eingetragen werden. Derartige Spannungen lassen sich durch zwei verschiedene Prinzipien erzeugen:
  • Durch Spannungsvervielfacher, die aus Netzwerken von Dioden und Kapazitäten gebildet werden sowie
  • durch elektromagnetische Spannungswandler in Form von Transformatoren oder Übertragern, je nach Frequenz.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

6. Strömungsführung im Elektrofilter

So komplex sich die verfahrenstechnisch-elektrischen Vorgänge in einem Elektrofilter darstellen, so einfach sind die Forderungen nach einer guten Strömungsverteilung. Wenn irgendwo im Filter ein zu scharfer Wind weht, wird der mühsam eingesammelte Staub wieder aufgewirbelt und gelangt nicht mehr aus dem Gasstrom in den Staubbunker, über den er eigentlich aus dem System abgezogen werden soll. Deswegen ist eine genaue Führung der Gasströmung durch das Filtergehäuse elementar für ein gutes Abscheideergebnis.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

7. Aspekte zur Gestaltung eines Elektrofilters

Elektrofilter finden ihren Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen: in Kraftwerken, Stahlwerken, Zementanlagen, Chemiebetrieben. Überall haben sich Elektrofilter als betrieblich robuste und effektive – oft die einzige – Lösung zur Staub- und Aerosolabscheidung erwiesen. Aus der großen Zahl der Einsatzfälle haben sich auch angepasste Bauweisen ergeben, die zum speziellen Wissen der einzelnen Hersteller gehören. Eine allgemein verbindliche Festlegung der Konstruktion eines Elektrofilters ist deshalb nicht möglich.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

8. Auslegung eines Elektrofilters

Noch vor wenigen Jahrzehnten wurden Elektrofilter allein nach dem durch Messungen gewonnenen w-Wert in Anlehnung an Gl. (8.14) ausgelegt.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

9. Schlussbemerkungen

Über eine Zeit von mehr als 30 Jahren reinigen heute eine ganze Reihe von Elektrofiltern Abgase von festen und flüssigen Partikeln und das praktisch mit derselben Ausstattung, die auch bei der Inbetriebnahme eingebaut war. Natürlich wurden einige Verschleißteile ausgebessert oder ersetzt, wie Ambosse, Hämmer oder Lager der Klopferwellen. Diese Elektrofilter stehen in fossil gefeuerten Kraftwerken, Stahlwerken, Zementanlagen, Müllverbrennungsanlagen und vielen weiteren Anlagentypen. Nicht zu vergessen, die vielen kleineren und kleinen Elektrofilter in holzverarbeitenden Betrieben und in Werkstätten, wo sie die Luft gemäß Arbeitsstättenverordnung sauber halten.
Josef von Stackelberg, Manfred Schmoch

Backmatter

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