BI-CORONA®-TECHNOLOGIE - Balcke-Dürr

Die neue Generation bewährter Elektrofiltertechnik:
BI-CORONA ® -TECHNOLOGIE
BI-CORONA ® -TECHNOLOGIE PRINZIP
Der Firma Balcke-Dürr GmbH ist es gelungen, eine wesentliche
Verbesserung der Elektrofiltertechnik für die Abscheidung
von Stäuben aus Rauchgasen von Kesselfeuerungen
und anderen industriellen Emittenten zu entwickeln.
Pilotversuchsanlage
Basis hierfür bildet die so genannte Bi-Corona ® -Technologie,
mit der eine sehr viel effizientere Abscheidung gerade
im Feinstaubbereich möglich wird. Im Prinzip folgt die
Bi-Corona ® -Technologie dem Ansatz, den unterschiedlichen
physikalischen Anforderungen bei der Partikelaufladung
durch Ionisation und der Partikelabscheidung im
elektrischen Hochspannungsfeld Rechnung zu tragen. In
konventionellen Elektrofiltern zur Gasreinigung wurden
bislang zwar unterschiedliche Sprüh- und Niederschlagselektrodenausführungen
und -geometrien eingesetzt, eine
konsequente Optimierung der Elektroden hinsichtlich der
Haupteinflussfaktoren fand jedoch nicht statt.
Angeregt durch die so genannten Zwei-Stufen-Filter zur
Raumluftfiltration, wurde für die Gasreinigung eine Technik
entwickelt, die durch Kombination unterschiedlicher
Sprühelektroden zur Partikelaufladung und -abscheidung
sowie entsprechend angepasster Niederschlagselektroden
und Filtersteuerungen erhebliche Verbesserungen
bringt.
1
ELEKTROFILTER
Das Grundprinzip ist in Bild 1 am Beispiel einer Filtergasse
dargestellt. In Strömungsrichtung gesehen passiert das
staubbeladene Gas zunächst eine so genannte Ionisierungszone
(4). Hier wird durch entsprechend gestaltete
Sprühelektroden (6) und die angepasste Hochspannungsversorgung
(1) eine starke Corona erzeugt, die eine elektrische
Aufladung der Staubpartikel bewirkt. In der nachfolgenden
Abscheidezone (5) ist die Elektrodenausführung
(7) völlig anders. So wird hier nur eine schwache
Corona erzeugt und damit auch nur ein geringer elektrischer
Wind, was die Partikelorientierung im elektrischen
Feld in Richtung auf die Abscheidung an den geerdeten
(12) Niederschlagselektrodenplatten (3) begünstigt. Da
alle Sprühelektroden eines Hochspannungsfeldes (11) in
einem Rahmen (2) befestigt sind, wird die Hochspannungsregelung
grundsätzlich von der Charakteristik der
Ionisationselektrode gesteuert.
In Abhängigkeit von der Größe des Filters und der Anzahl
der elektrischen Felder kann die Anzahl und Aufteilung der
Ionisations- und Abscheidezonen weiter optimiert werden.
Bild 1 Grundprinzip
40
30
20
10
0
5
11
7 3
3 4 6 2
12
Flow
U/I-Charakteristiken der Bi-Corona ® -Elektroden
Beispiele für Einzelcharakteristiken von Negativ-Elektrodenformen
für den Ionisations- und den Abscheidebereich
Sprühstrom [mA.ar]
A-Typ für Ionisationsbereich
B-Typ für Ionisationsbereich
C-Typ für Ionisationsbereich
D-Typ für Abscheidebereich
E-Typ für Abscheidebereich
F-Typ für Abscheidebereich
0 20 40 60 80 100
angelegte Hochspannung [ kV.av]

Eine weitere Ausführungsform des Bi-Corona ® -Systems
mit spezifischen Vorteilen ist die so genannte „Double
Lane“- Ausführung, wie sie in Bild 2 dargestellt ist. In
Folge der unterschiedlichen Plattenabstände bei der
Ionisations- und Abscheidezone können hier prinzipiell
höhere Spannungen gefahren werden als bei der „Single
Lane“-Ausführung, was das Abscheideverhalten nochmals
verbessert.
Bild 2 „Double Lane“-Ausführung
VORTEILE
■ Geringerer Energieverbrauch
■ Bessere Staubabscheidung
■ Reduzierung des „Re-Entrainment“ von Feinstaub
■ Einfacher Umbau bei bestehenden Elektrofiltern
ANWENDUNGSTEST
Eine Reduzierung des Feinstaubgehaltes (< 2,5 µm Partikelgröße)
gegenüber der konventionellen Technologie
konnte an einer Pilotanlage hinter einem Braunkohlekessel
bereits nachgewiesen werden.
Neben einer Ausführung für Neuanlagen wurde parallel
auch eine für den Umbau von bestehenden Elektrofilteranlagen
geeignete Ausführung, die so genannte „Single
Lane“-Ausführung, entwickelt; diese wird derzeit ebenfalls
messtechnisch aufgenommen.
Laborversuchsstand
Balcke-Dürr GmbH
Ernst-Dietrich-Platz 2
40882 Ratingen
Tel.: +49 (0) 2102 16 69-0
Fax: +49 (0) 2102 16 69-617
bdinfode@cts.spx.com
www.balcke-duerr.de
Ein Unternehmen der
NIEDERLASSUNG
ROTHEMÜHLE
Balcke-Dürr GmbH
Wildenburger Straße 1
57482 Wenden
Tel.: +49 (0) 2762 611-0, Fax: -420
inform@balcke-duerr.de
www.rothemuehle.com
Bi-Corona ®
-Enhancementfaktor als Funktion
der Staubbeladung
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1
0,31
0 500 1000 1500 2000
Partikelgrößenverteilungen
Konventionell/Bi-Corona ® im Vergleich
Partikelkonzentration dC (Partikel/cm 3
)
1200
1000
800
600
400
200
0
Inlet dust content [mg/Nm 3 tr]
0,38
0,47
0,58
0,72
0,90
1,12
1,38
Mittlerer Partikeldurchmesser
1,72
2,13
BiCo-EP k-Enhancement
Vergleichsdiagramme WELAS-Messungen am 14.7.05
Pilotversuchsanlage (gefördert vom Land NRW)
2,64
3,28
4,07
5,05
6,27
Bi-Corona ®
Bi-Corona ®
Referenzfilter
Rohgas
7,78
9,65
12,0
14,9