Trocken- Elektrofilter

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1 Trocken- Elektrofilter zur Rauchgasentstaubung

2 Das Gesamt-Know-how macht den Unterschied Scheuch verfügt über umfangreiches Know-how in der Filtrationstechnik mit Erfahrungswerten aus tausenden Filteranlagen, die weltweit in unterschiedlichen Industriebereichen im Einsatz sind. Je nach Anwendungsfall bieten wir verschiedene Verfahren und Systemkombinationen zur Entstaubung an: Schon seit Jahren legen wir besonderen Wert auf die Optimierung der einzelnen Geräte und Komponenten hinsichtlich ihrer Effizienz. Eine ganzheitliche Betrachtung der Gesamtanlage (u.a. Anströmung, Strömungsverteilung im Gerät, Rohrleitungsführung) zur besseren Adaption an den Prozess ist wesentliche Vorbedingung für möglichst geringe Lebenszykluskosten. l Fliehkraftabscheider zur Vorabscheidung l Elektrostatische Abscheider l Gewebefilter, ergänzt mit Sorptionsverfahren zur zusätzlichen Schadstoffabscheidung l Rauchgaskondensationsanlagen zur Wärmerückgewinnung (ERCS) Alle Filtrationstechniken gehen auf die eigene Entwicklungsarbeit von Scheuch zurück und haben in ihren wichtigsten Funktionsbereichen patentrechtliche Absicherungen. Anwendungsbereich Rauchgasentstaubung Zur Entstaubung der Rauchgase von Biomasse- Kesselanlagen setzen wir vorwiegend Trocken- Elektrofilter ein. Dieses System erweist sich dabei als besonders betriebssicher, da es im Vergleich zum Gewebefilter relativ unempfindlich gegenüber dem Eintrag von Funken ist und Lastschwankungen des Kessels sehr gut toleriert. Vorteile der Trocken-Elektrofilter l Heißgasbeständigkeit (bis 300 C Standardausführung, darüber temperaturabhängige Sonderausführung) l Hohe Abscheideeffizienz (Abscheidegrade über 99 %) l Unempfindlich gegen Lastschwankungen, Funkenflug, Überhitzung und sporadische Taupunkt-Unterschreitung l Niedrige Betriebskosten aufgrund des geringen Druckverlustes (somit der Ventilatorleistung) und des geringen Wartungsaufwandes (keine Ersatzfilterschläuche) l Hohe Standzeit und hohe Verfügbarkeit l Jederzeitige Nachrüstung mit geringem Aufwand, da aufgrund des niedrigen Druckverlustes nur geringfügige Adaptionen der Anlage erforderlich sind l Geringe Schallemissionen

3 Richtige Auslegung und Ausführung bestimmen Effizienz Die Auslegung von Elektrofiltern zur Rauchgasreinigung nach Biomasse-Verbrennungsprozessen erfordert hohes Verfahrens-Know-how, da eine Vielzahl an Parametern zu berücksichtigen ist. Einerseits sind die direkt auf die Abscheideeffizienz Einfluss nehmenden Rauchgasparameter und die Aschezusammensetzung, andererseits aber auch die Rahmenbedingungen des Prozesses zu beachten. Durch die richtige Beurteilung der Vorund Nachteile der verschiedenen Technologien bzw. Technologiekombinationen, beispielsweise mit nachgeschalteten Wärmerückgewinnungssystemen, ist eine optimale kundenspezifische Lösung erzielbar. Scheuch Trocken-Elektrofilter überzeugen durch geringe Investitionskosten l Hohe Abscheideeffizienz l Kompakte Bauweise l Optimale Anströmung und Gasverteilung l Bedarfsgerechte Auslegung (Systemkombinationen mit Vorabscheider) l Baukastenprinzip mit hohem Vormontagegrad geringe Betriebskosten l Niedriger Druckverlust l Steuerung über digitale Echtzeitregelung l Kesselabhängige Leistungsanpassung der Hochspannung (Teillastbetrieb) l Leistungsregelung der Hochspannung über Staubmessung hohe Verfügbarkeit l Alle Anlagenkomponenten sind aus eigener Entwicklung l Hohe Qualität durch Eigenfertigung l Umfassendes Wartungskonzept Alles aus einer Hand Besonders hervorzuheben ist, dass neben der Einzelkomponente Elektrofilter die komplette Fördertechnik (Austragorgane) sowie weitere Komponenten, wie Zyklone und Ventilatoren, ebenso aus eigener Entwicklung und Fertigung stammen und anlagenspezifisch abgestimmt sind. Die Gesamtabwicklung ohne Schnittstellenprobleme sowie weitere System-Kombinationen einschließlich unserer Wärmerückgewinnsysteme leisten einen wichtigen Beitrag zu hoher Anlageneffizienz für den Betreiber.

4 Das Prinzip der elektrostatischen Abscheidung Partikelaufladung Die Partikelabscheidung im Elektrofilter beruht auf dem Prinzip der elektrostatischen Abscheidung. Von einer negativ geladenen Sprühelektrode werden Elektronen emittiert und zur positiv geladenen Niederschlagselektrode hin beschleunigt. Die durch den Filter strömenden Partikel werden durch diese beschleunigten Elektronen bzw. sich anlagernde Ionen negativ geladen und bewegen sich ebenfalls in Richtung positiver Niederschlagselektrode. Sprühelektrode Elektron aufgeladenes Staubteilchen abgeschiedenes Staubteilchen Niederschlagsplatten Trafo neutrale ionisierte Gasmoleküle Partikelabscheidung Der sich an den profilierten Niederschlagselektroden anlagernde Staub wird zyklisch durch Klopfen abgereinigt und so aus dem Gasstrom entfernt. Durch die Ausbildung von sogenannten Fangtaschen an den Niederschlagselektroden wird ein Mitriss, so genanntes Reentrainment, von bereits abgeschiedenen Partikeln verhindert. Elektrofilter eignen sich somit bestens zur Abscheidung von Feinstaub aus Gasströmen. Profilierte Niederschlagsplatten Sprühelektrode Strömungsschatten Fangtaschen

5 Stand der Technik bleibt in Bewegung Um den Stand der Technik weiter zu verbessern, legen wir großes Augenmerk auf Forschungsund Entwicklungsprojekte. Grundlagenversuche im firmeneigenen Technikum dienen dazu, beispielsweise die Vorgänge in der Abscheidezone von Trocken-Elektrofiltern noch besser verstehen zu können. Entwicklungsthemen, an denen ständig gearbeitet und weiterentwickelt wird, sind u.a. die Strömungsverteilung, Elektrodengeometrie, unterschiedliche Partikelkollektive und Staubeigenschaften, Hochspannungsversorgung, Abreinigung und Reentrainment sowie auch mechanische Konstruktion und Staubaustrag. Strömungsoptimierung zur Effizienzsteigerung Die homogene Strömungsverteilung in der Abscheidezone eines Elektrofilters ist ein entscheidendes Kriterium für die bestmögliche Funktion. Darüber hinaus gilt es Bypassströmungen zu vermeiden und Staubmitriss (Reentrainment) beim Klopfvorgang zu minimieren. Schon seit Jahren arbeitet Scheuch daher mit einer CFD-Software Computational Fluid Dynamics -, die auf der Basis numerischer Strömungsberechnungen die Möglichkeiten zur Strömungsoptimierung bietet. Weiters können hiermit die Wege der Partikel im Elektrofilter und die Strömungsverteilung im elektrischen Feld immer exakter vorhergesagt werden. Praxiswerte für Forschung und Entwicklung Betriebsdatenerfassungen und Anlagenmessungen gewährleisten einen verifizierten Up- Scale in den Industriemaßstab. Durch begleitende Untersuchungen im firmeneigenen Labor werden unsere Kunden bei Problemen unterstützt und Anlagen vor Ort optimiert. Zum Beispiel kann, bei Vorhandensein einer kontinuierlichen Reingasstaubmessung, ein Energieoptimierungsprogramm installiert werden, um bei Anlagenteillastbetrieb den Leistungsinput zu reduzieren. Betriebskosten können so gesenkt und elektrische Energie eingespart werden. Simulation zur Spezifikation Durch intensive Entwicklungsarbeit auf diesem Gebiet werden von Scheuch nunmehr komplette Elektrofilter schon in der Planungsphase per Simulation spezifiziert. Auf kostenintensive und zeitraubende Modellaufbauten und Messungen im werkseigenen Technikum kann für die meisten Anwendungsfälle verzichtet werden. Mithilfe dieses Werkzeuges werden ungünstige Anströmsituationen bei Elektrofiltern berücksichtigt und durch die Wahl geeigneter Leit- und Verteileinrichtungen meistens kompensiert. Für den Kunden ergibt sich somit der Vorteil, den Elektrofilter als Aggregat noch exakter und meist Platz sparender in die Gesamtanlage einplanen zu können.

6 Hohe Wirtschaftlichkeit d

7 urch ausgereifte Technik Funktionsweise Das staubbeladene Rauchgas tritt waagrecht über Gasverteilbleche in das Filter ein und wird gleichmäßig auf mehrere Gassen aufgeteilt, die durch die Wände der geerdeten Niederschlagselektroden gebildet werden. In der Mitte jeder Gasse befinden sich Sprühelektroden, an denen eine hohe negative Spannung anliegt und die durch eine Korona-Entladung das Gas ionisieren. Die Staubpartikel werden beim Durchströmen durch das Auftreffen der Gasionen negativ aufgeladen und anschließend an den positiv geladenen Niederschlagselektroden angelagert. Der sich an den Niederschlagselektroden ansammelnde Staubbelag wird durch ein Klopfwerk periodisch abgereinigt, fällt in die Staubsammelwanne und wird über eine Förderschnecke ausgetragen. Um etwaige Anhaftungen an den Sprühelektroden zu vermeiden, werden diese ebenfalls über eine eigene Klopfvorrichtung abgereinigt.

8 Geringer Wartungsaufwand durch gute Zugänglichkeit Einfach und schnell durchzuführende Wartungsaufgaben leisten einen wesentlichen Beitrag zur hohen Anlagenverfügbarkeit und wirken sich positiv auf der Betriebskostenseite aus. Dies spart nicht nur Zeit und Geld, sondern bietet auch eine höhere Sicherheit für das Betreiberpersonal. Gute Zugänglichkeit Scheuch-Trocken-Elektrofilter sind konstruktiv für beste Zugänglichkeit zu allen relevanten Wartungspunkten ausgeführt. Sie verfügen über Begehbühnen im Bereich der Klopfwerke, bieten großzügig dimensionierte Kontrolltüren zum seitlichen Einstieg, ausreichend Abstand für einen Check und die Reinigung der Filtergassen, wobei die Gasverteilbleche ein- bzw. aushängbar sind. Trafo auf Rollen Einfache Wartung Neben guter Zugänglichkeit erleichtern spezifische Vorkehrungen die Wartungsarbeiten durch das Betreiberpersonal. So ist eine Isolator- Kontrolle von außen möglich, ein Einstieg in das Filter zur Reinigung der Isolatorinnenseite nicht erforderlich. Bei Erfordernis ist ein Wechsel der Stützisolatoren mit geringem Demontageaufwand verbunden. Das notwendige Erden der Trafoanlage erfolgt an der leicht zugänglichen Kontrollöffnung des HS-Isolators am Filterdach. Erdungsgarnitur Sicherheit Mit einem optionalen Safety-Key-System kann der Einstieg in die Filteranlage sowie das Erden der Trafoanlage nur nach Durchlauf eines vorgegebenen Sicherheitsplanes durchgeführt werden. Jeder Schritt erfolgt daher nur in Abhängigkeit des vorhergehenden.

9 Service rechnet sich durch hohe Verfügbarkeit Eine hohe Verfügbarkeit der Filteranlage ist die wesentliche Anforderung der Betreiber. Scheuch bietet mit dem Know-how seiner Experten moderne Upgrade- und Instandhaltungskonzepte. Umfassende Messverfahren zur Gas- und Staubanalyse, Funktionskontrolle und Schallakustik bieten eine bestmögliche Betreuung mit dem Ziel der höchstmöglichen Verfügbarkeit der Anlage. Wartungsvertrag Betriebsstillstände kommen teuer. Daher ist es ratsam, Inspektions- und Wartungsarbeiten einmal pro Jahr durchführen zu lassen, damit frühzeitig Schwachpunkte erkannt und beseitigt werden können. Mit diesen Maßnahmen gewährleisten wir eine dauerhafte und einwandfreie Funktion der Anlage. Wir raten daher zum Abschluss eines Inspektions- und Wartungsvertrages. Messung der Staubkonzentration abreinigung und Staubaustragorgane sowie der elektrischen Steuerung, ebenso eine detaillierte Überprüfung der Begleitheizungen und Kontrolle der Isolatoren. Geringste Wartungskosten Der Termin wird mit dem Kunden vorher festgelegt, damit auch seitens des Kunden der Service vorbereitet werden kann (z.b. sollten die Kesselanlagen ausgekühlt bzw. vor der Wartung eine Reinigung der Anlage durchgeführt sein). Teuere Reparaturen, ungeplante Ausfälle und Stillstände können hierdurch in der Regel vermieden werden. Nach Abschluss der Inspektion und Wartung erhält der Kunde ein Protokoll über den Umfang der durchgeführten Arbeiten mit Hinweis auf eventuell auszuführende Reparaturen. Aufklappbare Isolatorabdeckung Check: Punkt für Punkt Wir gewährleisten, dass Ihre Anlage regelmäßig nach unseren Wartungsvorschriften überprüft wird. Dazu gehören u.a. Funktionsprüfung HS- Versorgung, technische Prüfung der Anlage auf Funktionsmängel, Funktionsprüfung der Abreinigungseinheiten und der Überwachungs-, Schutzund Sicherheitseinrichtungen, der Elektroden- Erden des Isolators

10 Ein komplettes Programm Es beinhaltet Kompaktfilter, die für Kesselanlagen ab ca. 250 kw eingesetzt werden, Systemkombinationen mit integriertem Vorabscheider und Kombinationen aus separatem Multizyklon und Trocken-Elektrofilter. In Abhängigkeit von den vorliegenden Rauchgasparametern und Rahmenbedingungen kommen je nachdem 1-, 2- oder 3-feldrige Trocken-Elektrofilter zum Einsatz. Scheuch verfügt über ein fein abgestuftes Baureihensystem im Baukastenprinzip für den Leistungsbereich von 250 kw bis rund 100 MW Feuerungswärmeleistung. Dies entspricht einer Luftmenge von bis rund Bm³/h. Elektrofilter COMPACT ab 250 kw Elektrofilter mit direkt angebautem Kamin Elektrofilter mit integriertem Multizyklon Elektrofilter mit vorgeschaltetem Multizyklon

11 Leistungsbereich 250 kw bis 100 MW FWL Elektrofilter mit angebautem Kamin Elektrofilter mit Einfeldriger Elektrofilter integriertem Multizyklon Einfeldriger Elektrofilter mit Multizyklon Zweifeldriger Elektrofilter mit Multizyklon Zweifeldriger Elektrofilter mit ERCS-Anlage Dreifeldriger Elektrofilter

12 Rauchgasreinigung nach Maß Mit einem kompletten Programm zur Entstaubung, Schadstoffreduktion und Wärmerückgewinnung bieten wir kundenspezifische Speziallösungen auf höchstem technischen Niveau in ökologischer und ökonomischer Hinsicht. Schlauchfilter Gewebefilteranlagen eignen sich aufgrund ihres ausgezeichneten Filtrationsverhaltens bestens zur Abscheidung von Feinstäuben bis zu garantierten Werten < 3 mg/nm³ und in Kombination mit sorptiven Verfahren zur Schadstoffreduktion. Sorptionsverfahren Bei der energetischen Verwertung von behandelten und belasteten Brennstoffen sowie von Müll und Reststoffen kommen eigenentwickelte Adsoprtions- und Absorptionsmethoden bei der Reinigung der Abgase zur Anwendung. Wärmerückgewinnung per ERCS Wird naturbelassene und feuchte Biomasse zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt, dann empfiehlt sich meist der Einsatz von Abgaskondensationsanlagen. Unsere ERCS-Verfahren bieten hocheffiziente Wärmerückgewinnung und energieoptimierte Entschwadung. Scheuch GmbH Weierfing 68, A-4971 Aurolzmünster, Tel.: +43/7752/905-0, Fax: -370

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