DE3308264C3 - Vorrichtung zur Aufhängung eines Sprühsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufhängung eines Sprühsystems eines Vertikal-Elektroab­ scheiders gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Vorrichtung wurde im Jahre 1975 von der Firma Walther & Cie AG, 5000 Köln 80 in Arbeitsgemeinschaft mit der Firma Apparatebau Rotemühle an das Kraftwerk Weiher der Saarbergwerke geliefert. Diese Vorrichtung gemäß der Zeichnung Nr. 0/1382/12/3111/1311/4 enthält in im wesentlichen gasdichten Dachträgern, welche sich über die gesamte Länge des Gehäuses erstrecken, Stützisolatoren, welche auf U- Schienen angeordnet sind. Diese U-Schienen sind ebenso wie eine der Tragsäule umgebende Isolatorhaube auf der Gehäusedecke angeordnet. Die Dachträger weisen ein großes Bauvolumen auf und eine Verlängerung des Strömungsweges zwischen dem Gehäuse und dem Innenraum des Dachträgers kann nicht ohne weiteres vorgenommen werden.

Aus der GB-PS 4 14 182 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, deren durch die Deckenöffnung geführte Tragsäule von einem Schutzrohr beabstandet umgeben ist. Dieses Schutzrohr enthält einen Ring mit Düsen, durch welche Schutzgas eingeblasen wird, um eine Gasströmung aus dem Abscheideraum in die oberhalb der Gehäusedecke befindliche Kammer mit den Stützisolatoren sowie dem Träger zu ver­ hindern. Die genannte Kammer weist in der horizontalen Ebene die gleichen Außenabmessungen wie der Abscheideraum auf, dessen vertikale Außenwände über die Gehäusedecke nach oben hinaus verlängert sind und dort die Außenwände der Kammer bilden. Es ist eine einzige, zentrisch an­ geordnete Tragsäule für das Sprühsystem vorgesehen. Das durch den Düsenring einzublasende Schutzgas erfordert zusätzliche Vorkehrungen zur Förderung und Einleitung, wodurch einerseits der Fertigungsaufwand erhöht wird und andererseits die Betriebskosten nachteilig beeinflußt werden. Für große Elektroabscheider, deren Gehäusedurch­ messer mehrere Meter betragen, können durch die zentrische Anordnung erhebliche Stabilitätsprobleme auftreten, zumal dann die Gehäusedecke sehr massiv ausgebildet werden muß. Die Stützisolatoren weisen eine vergleichsweise große Bauhöhe auf, welche ein nicht unerhebliches zusätzliches Gewicht bedingt, das gemeinsam mit dem Gewicht des Sprüh­ systems von der Gehäusedecke abgefangen werden muß.

Aus der DE-GM 17 72 037 ist ein Elektroabscheider bekannt, dessen Tragsäule von einem Tauchhelm umgeben ist. Dieser Tauchhelm ragt in eine ringförmige und mit einer Isolier­ flüssigkeit gefüllte Tauchtasse der Gehäusedecke hinein. Es sind zusätzliche Maßnahmen zur Reinigung der Isolier­ flüssigkeit notwendig, um eine unzulässige Abnahme der Isolierfähigkeit zu verhindern. Hierfür sind insbesondere zusätzliche Leitungen, ein Filter sowie eine Pumpe für die Isolierflüssigkeit notwendig, wodurch einerseits ein nicht unerheblicher Installationsaufwand und andererseits ein entsprechender Aufwand für den Betrieb und die In­ standhaltung bedingt sind. Die Isolatoren sind oberhalb der Gehäusedecke in einer Kammer angeordnet, deren ver­ tikale Außenwände als Verlängerung der Außenwände des Elektroabscheiders ausgebildet sind.

Des weiteren ist aus der DD-PS 7 754 ein Elektroabscheider mit einer oberen Kammer bekannt, in welcher ein Durchfüh­ rungsisolator mit einer Verlängerung gasdicht, und zwar über Packungen, an einem Stutzen angeordnet ist. Die Verlängerung umgibt die Tragsäule, so daß die Gefahr von Beschädigungen infolge von Biegebeanspruchungen gegeben ist. In der Praxis wird zur Revision oder Reinigung der Elektrodenrahmen regelmäßig vom Personal betreten, wodurch Biegemomente an der Tragsäule und letztendlich sowohl an der genannten Verlängerung als auch am Durchführungsisola­ tor auftreten. Eventuelle Beschädigungen der Verlängerung oder des Durchführungsisolators können zu Überschlägen führen und erfordern einen großen Reparaturaufwand.

Ferner ist aus der US-PS 37 65 154 ein Elektroabscheider bekannt, dessen Sprühsystem mittels zwei seitlich des Gehäuses angeordneten Tragsäulen abgefangen ist. Eine im oberen Abscheideraum angeordnete Quertraverse ist in zwei diametral angeordneten und seitlich aus dem Gehäuse herausragenden Stutzen mit den beiden Tragsäulen verbun­ den. Auf den genannten Stutzen ist jeweils über flüssig­ keitsgefüllten Kammern, in welche eine mit der Tragsäule verbundene Tauchglocke hineinragt, eine dichte Kammer mit den Stützisolatoren angeordnet. Die seitliche Heraus­ führung und Anordnung der Kammern mit den Stützisolatoren erfordert nicht nur ein zusätzliches Bauvolumen, sondern erfordert darüber hinaus im Hinblick auf die Stabilität und Funktionssicherheit einen erheblichen konstruktiven Aufwand.

Schließlich ist aus der US-PS 27 37 258 ein Vertikal- Elektroabscheider bekannt, dessen Sprühsystem mittels zwei Tragsäulen in separaten Kammern auf der Gehäusedecke abgefangen ist. In jeder Kammer befindet sich ein ringför­ miger Isolator, der als Durchführungsisolator ausgebildet ist. Im oberen Teil des Abscheideraumes ist ein die Tragsäule umgebendes Schutzrohr angeordnet. Der ringför­ mige Isolator muß für hohe Belastungen ausgelegt sein, damit auch bei einer unsymmetrischen Belastung, beispiels­ weise beim Begehen des Elektrodenrahmens, Beschädigungen vermieden werden. Im Inneren der ringförmigen Isolatoren und Schutzrohre können im Laufe der Zeit Schmutzablage­ rungen entstehen, die zu Überschlägen führen können. Eine Vergrößerung der freien Weglänge würde bei einer Verlänge­ rung des Schutzrohres zu einer Vergrößerung der Bauhöhe des Elektroabscheiders führen oder aber bei einer Verlän­ gerung der ringförmigen Isolatoren deren Gewicht und deren Bauvolumen beträchtlich vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Vorrichtung der genannten Art mit geringem konstruktivem Aufwand dahingehend weiterzubilden, daß bei geringem Bauvolumen die Verschmutzungsgefahr der Stützisolatoren reduziert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet eine funktionssichere Aufhängung des Sprühsystems bei wesent­ lich reduzierter Verschmutzungsgefahr der Stützisolatoren. Die wenigstens zwei, im wesentlichen gasdichten Isolato­ rennischen verhindern praktisch eine Strömung von ver­ schmutztem Gas zu den Stützisolatoren. Während des Betrie­ bes entstehen keine zusätzlichen Kosten, wie es bei Verwendung von Sperrgas der Fall ist. Aufgrund der Anord­ nung der Isolatorennischen jeweils mittels einer Konsole auf der Gehäusedecke kann die Länge der Schutzrohre den jeweiligen Erfordernissen entsprechend vorgegeben werden, ohne daß hierzu lange und schwere Stützisolatoren notwen­ dig würden.

Nach der Art des Baukastensystems können die Isolatorennischen vorgefertigt und jeweils einer entsprechenden Konsole zugeordnet werden.

Das Bauvolumen der Isolatorennischen und die Höhe der Stützisolatoren können klein gehalten werden, wodurch Konstruktions- und Kostenvorteile erreicht werden. Mittels des ringförmigen Isolators, der in jeder Isolato­ rennische zwischen den Isolatoren zur Verlängerung des Schutzrohres angeordnet ist, wird der zur Verfügung stehende Raum gut ausgenutzt. Die wirksame Länge des Schutzrohres wird mittels des ringförmigen Isolators verlängert, wobei die Gesamthöhe und das Volumen der Isolatorennischen gleichwohl klein gehalten werden. Je nach den Einsatzbedingungen des Vertikal-Elektroabschei­ ders und der Anordnung der Stutzen für den Gaseintritt oder Gasaustritt können die Isolatorennischen zur Mitte der Gehäusedecke versetzt an den jeweils günstigen Stellen positioniert werden und es sind insoweit keine Einschrän­ kungen bei der Konstruktion zu beachten. So können die Isolatorennischen derart angeordnet sein, daß mittels den Tragsäulen für den Elektrodenrahmen des Sprühsystems eine im wesentlichen symmetrische Lastaufteilung erreicht wird. Ferner kann auch eine asymmetrische Anordnung der Isolato­ rennischen vorgesehen werden, zumal die Stützisolatoren im wesentlichen Druckkräfte aufnehmen müssen und selbst bei auf die Tragsäulen einwirkenden Biegemomenten eine Gefähr­ dung der Stützisolatoren nicht zu befürchten ist.

In einer besonderen Weiterbildung sind die Stützisolatoren nahe dem Schutzrohr angeordnet, welches durch die jewei­ lige Öffnung der Gehäusedecke in den oberen Abscheideraum hineinragt. Der Träger kann vergleichsweise klein aus­ gebildet sein, und aufwendige Rahmenkonstruktionen oder dergleichen können entfallen.

Die Vorrichtung gelangt vor allem bei Vertikal-Elektroab­ scheidern zum Einsatz, deren Gehäuse einen Durchmesser größer als 2,5 m aufweist. Bei solchen Großanlagen ist das Problem von unzulässigen Biegebeanspruchungen aufgrund der großen Hebelarme bzw. des großen Durchmessers des oberen Elektrodenrahmens besonders groß. Schließlich ist bei derartigen Großanlagen die relativ kleine Isolatorennische von Vorteil, die gegebenenfalls mit geringen Energiekosten beheizt werden kann. Schließlich ermöglichen die Isolato­ rennischen, und zwar sowohl bei kleinen Elektroabscheidern als auch bei Großanlagen, eine vereinfachte Ausbildung und Anordnung von Leitungen im Falle einer zusätzlichen Versorgung mit Sperrgas.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des oberen Teils des Vertikal-Elektroabscheiders,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Elektroabscheider in Blickrichtung II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 + 4 Ausführungsformen des Vertikal-Elektroabschei­ ders mit modifizierten Stützisolatoren.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist der obere Teil eines Abscheiderge­ häuses 2 dargestellt, welches mit einer Decke 4 oben abge­ schlossen ist. Innerhalb des Abscheidergehäuses 2 sind in bekannter Weise Waben, Röhren oder Platten als Niederschlagselektroden 6 angeordnet, welchen Sprühelektroden 8 zugeordnet sind. Die Sprüh­ elektroden 8 sind an einem oberen Elektrodenrahmen 10 befestigt. Das zu reinigende Gas strömt in vertikaler Richtung von unten nach oben. In einen oberen Abscheiderraum 12 mündet ein Stutzen für den Gaseintritt oder Gasaustritt.

Der Elektrodenrahmen 10 ist mit zwei vertikalen Tragsäulen 16 verbunden, welche durch zentrale Öffnungen 16 in der Gehäusedecke 4 nach oben geführt sind. Die Tragsäulen 16 sind übereinstimmend ausgebildet und angeordnet, und es wird nachfolgend nur das eine System erläutert. Das obere Ende der Tragsäule 16 ist mit einem Träger 20 verbunden, welcher auf insgesamt vier Stützisolatoren 22 aufliegt. Eine Isolatorennische 32 mit den Stützisolatoren 22 ist über Konsolen 24, welche eine vorgegebene Höhe aufweisen, in einem vorgegebenen Abstand über der Gehäusedecke 4 angeordnet. Die Tragsäule 16 ist zumindest teilweise von einem Schutzrohr 26 umgeben, wobei dessen Länge aufgrund der Kon­ solen 24 vorgegeben werden kann. Zwischen der Öffnung 18 der Gehäusedecke 4 und dem Boden der Isolatorennische 32 ist das Schutzrohr 26 angeordnet, auf welchem innerhalb der Isolatorennische 32 der ringförmige Isolator 28 zwischen den Stützisolatoren 22 angeordnet ist.

Die Stützisolatoren 22 befinden sich innerhalb der im wesent­ lichen gasdicht ausgebildeten Isolatorennische 32, um einen weiteren Schutz vor Verschmutzungen zu gewährleisten. Die Isolatorennische 32 ist zweckmäßig mit einem abnehmbaren Dach 34 versehen, damit Montagearbeiten und evtl. Revisionsarbeiten problemlos durchgeführt werden können. Durch die strichpunktierte Linie 36 ist eine Durchführung für die elektrische Einspeisung angedeutet. Hier kann ein üblicher Durchführungsisolator vorge­ sehen sein, der nicht von dem Gewicht des Elektrodenrahmens be­ lastet ist und auch nicht auf Biegung beansprucht wird. Die Stützisolatoren 22 müssen im wesentlichen nur Druckkräfte aufnehmen. Es ist ersichtlich, daß durch diese erfindungswesentlichen Maßnahmen die Gefährdung der Isolatoren unter allen Betriebsbedingungen praktisch ausgeschlossen ist.

Die Aufsicht gemäß Fig. 2 zeigt zwei Isolatorennischen 32, zwischen welchen ein Stutzen 14 für den Gaseintritt oder Gasaus­ tritt in der Mitte der Gehäusedecke 4 sich befindet. Der Stutzen 14 kann im Rahmen der Erfindung auch an einer anderen Stelle der Gehäusedecke 4 oder aber auch an der Seite des Gehäuses 2 ange­ ordnet sein. Die dargestellte Ausführungsform hat sich jedoch als besonders günstig erwiesen, zumal hinsichtlich der Anordnung des Stutzens eine große Variationsbreite gegeben ist. Die beiden Isolatorennischen 32 sind übereinstimmend aufgebaut, wobei zur besseren Übersichtlich­ keit die Dächer nicht dargestellt sind. Der Träger 20 weist hier eine Platte 38 auf, an welcher die Tragsäule 16 befestigt ist. Die Platte 38 liegt oben auf zwei Längsträgern 40 auf, welche ihrer­ seits oben auf den vier Stützisolatoren 22 aufliegen. Es ist er­ sichtlich, daß hier eine im wesentlichen symmetrische Belastung der vier Stützisolatoren 22 erreicht wird und daß ferner auch bei Biegemomenten infolge einer Begehung des Elektrodenrahmens 10 auf die Stützisolatoren 22 im wesentlichen vertikal gerichtete Druck­ kräfte wirksam sind.

In Fig. 3 und 4 sind Ausführungsformen dargestellt, welche sich in Ausbildung und Anordnung von Stützisolatoren 22 und Träger 20 unterscheiden. Gemäß Fig. 3 sind zwei Stützisolatoren 22 vorgese­ hen, welche im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind hingegen kegelstumpfförmige Isolatoren 22 vorhanden. Erfindungsgemäß können bei dem Vertikal- Elektroabscheider den jeweiligen Anforderungen entsprechende Stütz­ isolatoren vorgesehen werden, ohne in irgendeiner Weise Kompro­ misse eingehen zu müssen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Aufhängung eines Sprühsystems eines Vertikal-Elektroabscheiders, mit einer durch eine Öffnung einer Gehäusedecke geführten Tragsäule, welche die Stromzuführung bildet, mit oberhalb der Gehäusedecke angeordneten Stützisolatoren, auf welchen ein mit der Tragsäule verbundener Träger angeordnet ist und mit einem um die Tragsäule beabstandet angeordneten Schutzrohr, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützisolatoren (22) und der Träger (20) in einer im wesentlichen gasdichten Isolatorennische (32) angeordnet sind,
daß wenigstens eine weitere, gleichfalls im wesentlichen gasdichte Isolatorennische (32) mit Stützisolatoren (22) und mit einem weiteren Träger (20) vorgesehen ist, mit welchem eine gleichfalls durch die Öffnung der Gehäusedecke geführte Tragsäule verbunden ist,
daß die Isolatorennischen (32) jeweils mittels einer Konsole (24) in einem vorgegebenen Abstand auf der Gehäusedecke (4) beabstandet voneinander angeordnet sind
und daß in jeder Isolatorennische (32) zwischen den Stützisolatoren (22) zur Verlängerung des Schutzrohres (26) ein ringförmiger Isolator (28) angeordnet ist, wobei das Schutzrohr (26) zwischen der Gehäusedecke (4) und dem Boden der Isolatorennische (32) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützisolatoren (22) nahe dem Schutzrohr (26) angeordnet sind, welches durch die jeweilige Öffnung (18) der Gehäusedecke (4) in den oberen Abscheideraum (12) hineinragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem bevorzugt in der Mitte der Gehäusedecke (4) ange­ ordneten Stutzen (14) für den Gaseintritt oder Gasaustritt die Isolatorennischen (32) von der Mitte versetzt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser des Gehäuses (2) größer als 2,5 m ist.