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ENVIROTHERMElektrofilter: Einsatz in der WTA-Anlage der RWE Power AGESP: Innovative use in lignite drying plant with WTA technology
„Trocken-Elektrofilter: Innovativer Einsatz in der WTA Braunkohlentrocknung der RWE Power AG“
Technical information about
Electrostatic PrecipitatorInnovative use in WTA technology for lignite drying
Plant from RWE Power AG
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Raw Gas
RohgasBrüden aus Kohletrocknung
Electrical Power
Elektrische Energie
Clean Gas
Reingas
Collected particles
abgeschiedener Braunkohlestaub
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Gas: Steam withcoal dust
Volume flow: 180.000 m³/h
Temperature: 130 °C
Pressure: 1,300 bar g
Collection area: 4.344 m²
High tensionvoltage:
86.000 V
Current: 1.200 mA
Dust outlet total: 22 t/h
Clean dustconcentration
20 mg/m³ (i.N.)
Complete trace heating of the whole casing surface
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Typical frame construction of an ESP with internal bracings
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Construction details for the ESP(To be seen on next page)
• Design for 300 mbar over pressure• Material: common carbon steel, only Trough type hoppers with inliner from stainless
steel.• All Internals are designed to prevent dust accumulation on surfaces (no horizontal
corners, no horizontal bars)• Hopper in trough type shape with long screw inside• Discharge frame pipes gastight to prevent dust inside• Purging of Isolators with N2/ Steam during operation• Washing of ESP internals with water, used only prior to maintenance • Rapping of distribution planes required• Additional flexible vanes from flexible textile material
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Discharge electrodes pipes gastight to
prevent dust inside
Additional flexible vanes from flexible textile material Hopper in trough type shape
Rapping of distribution planes required
Washing of ESP internals with water, used only prior to maintenance
Purging of Isolators with N2/ Steam during operation
Darstellung mit WTA E-Filter und den WTA specifischen Auslegungsdetails
Material: common carbon steel, only Trough type hoppers with inliner from stainless steel.
All Internals are designed to prevent dust accumulation on surface (no corners, no horizontal bars)
Design for 300 mbar over pressure
Complete trace heating of the whole casing surface
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Verfahrensschritte
1. Elektronen-Emission• Korona der Elektrode
2. Ladung Staubpartikeln• Diffusionsladung für
Partikel < 0,5 µm• Feldladung für
Partikel > 0,5 µm3. Transport der geladenen
Partikel• Coulombsche Kraft• Stokesches Gesetz
4. Staubansammlung an der Niederschlagselektrode• Kohäsion / Adhäsion • Spannung
5. Staubabreinigung von der Niederschlagselektrode• mechanisches Klopfen• Schwingung
Staubbelag
Nieder-schlags-elektroden-fläche
KlopfmechanikSprühelektrode mit negativerHochspannung (20 – 111 kV)
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Electrode SystemZT 24 / VARIODYN 15
Sprüh- und Nieder-schlagselektrodeZT 24 / VARIODYN 15
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Discharge Frame withVARIODYN 15 Electrodes
Sprührahmen mit VARIODYN 15 Elektroden
Discharge frames in WTA design: pipes gastight welded to prevent anydust inside of the frame
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Distribution of Rapping Acceleration in g Values over the Surface of a Collecting Electrode Type ZT 24
Verteilung der Klopfbeschleunigungen in g an der Oberfläche einer Niederschlagselektrode Typ ZT 24
Klopfschlag
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ESP (Background) to separete Lignite dust from exhaust vapour;Small unit (foreground) is bag filter for all aspiration streams (not part of the process)
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Erection trough type ESP hopper
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Erection of collecting electrode plates
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Roof: Raincover, Insulation and steam traceheating
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Support insulator on roof levelCasing 10% trace heated with steam pipes
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TR-Unit (transformer-rectifier for high tension)
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Ducts from lignite dryer, on the way to ESP (background)
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Gas distribution plates in gas inlet Passages with collecting electrodes (plates) and discharge electrodes (frames with spanned wires)
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Rheinisches Braunkohlerevier
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WTA lignite drying gives 4-6 % more efficiency compared with integrated lignite drying in boiler
Rauchgas+ Brüden1,000°C
heißesRauchgas
Roh-kohle
Trockenkohle+ Rauchgas+ Brüden
Kessel
TBK-Konzept:Separate Trocknung (WTA)
Kessel
Rauchgas
Trockenkohle
WTA
BoA-Konzept:integrierte Trocknung
Roh-kohle
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53 t/h Rohkohle
WTA 1 Frechen1993 – 1999
ca. 20.000 Betriebsstd.
Grobkorntrocknunggroßtechnisch
einsatzreif
29 t/h Rohkohle
WTA 2 Frechen2000 – 2004
ca. 8.000 Betriebsstd.
Feinkorntrocknung einfache, robuste Technik geringe Investitionskosten
210 t/h Rohkohle
WTA 2 Niederaußemab 2009
Bisher ca. 3500 Betriebsstd.
FeinkorntrocknungErste vorkommerzielle
Anlage
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Trockenkohleproduktion: 110 t/hWasserverdampfung: 100 t/h
Rohkohlekörnung: 0 - 2 mm Rohkohleeinsatz: 210 t/h
WTA-Konzeption für 1000 MW BlockWTA-Prototypanlage
Auslegungsdaten WTA-Prototypanlage
840 t/hRohbraunkohle
1. Strang
2. Strang
3. Strang
4. Strang
Trockenkohle
440 t/h
Umfang WTA-Prototyp