Мокрые или сухие электрофильтры: как выбрать для вашего газового потока

Сухие и влажные электрофильтры используют электрические силы для сбора частиц из газового потока. Их основное различие заключается в том, как они удаляют материал с собирающих поверхностей: сухой ЭФ обычно удаляет отложения механическим постукиванием, а влажный ЭФ использует промывку жидкостью. Это различие влияет на регенерацию пыли, техническое обслуживание, потребность в воде и утилизацию отходов. Сухой сбор может подойти для процесса, требующего восстанавливаемого порошка; Влажный сбор заслуживает внимания из-за тумана, влажных отложений и некоторых липких материалов. Выбор между ними зависит от фактических условий газа, свойств частиц и требований к выходу. Ни слово «мокрый», ни процент удаления заголовка не определяют, какая конструкция будет лучше работать на конкретном заводе.

В чем основная разница между мокрыми и сухими ESP?

Внутри ESP высоковольтный разряд создает ионы, которые заряжают взвешенные частицы. Электрическое поле направляет эти частицы к собирающим поверхностям. В этом случае для успешной работы необходимо, чтобы собранный материал покинул оборудование, не попадая обратно в поток газа.

В типичном сухом ЭЦН встряхивающие механизмы встряхивают или ударяют собирающие элементы, так что скопившаяся пыль попадает в бункеры. Система разгрузки передает этот материал на хранение, повторное использование или утилизацию. Некоторое количество пыли может повторно уноситься во время очистки, что делает выделение отложений и поток газа важными для общей производительности.

Мокрый электростатический осадитель (WESP) использует промывку для удаления собранного материала в виде жидкости или суспензии. В зависимости от конструкции очистка может включать постоянную пленку жидкости, периодическую промывку или их комбинацию. Электростатическое поле остается основным механизмом сбора; моющая система удаляет отложения с поверхностей.

В информационных бюллетенях ESP по проволочным пластинам Агентства по охране окружающей среды США EPA-452/F-03-028 и EPA-452/F-03-030, опубликованных в 2003 году, описывается это различие между сухим встряхиванием и влажной промывкой.

Пластинчатая и трубчатая конструкции – это отдельное конструктивное различие. Термины «сухой» и «мокрый» описывают подход к очистке поверхностей сбора и обработке материалов; они сами по себе не определяют геометрию электрода.

Какие условия газа и частиц подходят для каждой конструкции?

Сухая пыль, удельное сопротивление и восстановление материала

Сухой сбор заслуживает рассмотрения, когда материал можно отделить от поверхностей и обращаться с ним как с порошком, особенно если сохранение его в сухом состоянии имеет ценность для повторного использования. Оценка также должна установить, как пыль ведет себя электрически.

Сопротивление пыли характеризует, насколько сильно осажденный материал сопротивляется электропроводности. Слой с высоким сопротивлением может создавать условия, которые приводят к задняя корона: электрический пробой в отложениях создает ионы, которые мешают эффективной зарядке и сбору частиц. С другой стороны, очень низкое удельное сопротивление может ослабить удержание частиц и увеличить их повторный унос.

EPA-452/F-03-028 объясняет оба эффекта и определяет температуру, влажность, состав газа и свойства частиц как важные факторы. Следовательно, значение удельного сопротивления, полученное в несвязанных условиях, может быть плохой основой для прогнозирования производительности станции. Изменения топлива, сырья или рабочей температуры заслуживают внимания, даже если само оборудование не менялось.

Маркировка «сухой ЭФ» не означает, что газ не содержит водяных паров. При проектировании по-прежнему необходимо учитывать влажность, конденсат и состояние отложений на собирающих поверхностях. Сухой порошок, который становится липким в предлагаемых условиях, представляет собой другую проблему очистки.

Влажные аэрозоли, липкие отложения и кондиционирование газа

Мокрый ЭФ становится полезным вариантом, когда собранный материал уже влажный, когда основной целью является мелкодисперсный туман или когда отложения трудно удалить путем сухого встряхивания. Стирка снижает необходимость удаления слоя сухой пыли и позволяет избежать механизма повторного уноса, связанного с постукиванием.

Кислотный туман и смоляной туман являются примерами жидких аэрозолей, которые могут оправдать такую ​​оценку. Их присутствие также делает важными совместимость материалов и дренаж: сбор едких или липких веществ приводит к образованию остатков, которые необходимо надежно удалить.

Фаза частицы должна оставаться явной. Аэрозоль состоит из взвешенных твердых частиц или капель жидкости; газообразное соединение диспергируется на молекулярном уровне. Задача WESP по сбору пыли или тумана не предусматривает удаление газообразных ЛОС или других загрязнителей газовой фазы. Любая необходимая обработка газа должна оцениваться как отдельная функция процесса.

Влажная работа также требует совместимой температуры на входе, влажности, загрузки и распределения газа. В EPA-452/F-03-030 обсуждается предварительная обработка для приведения температуры и нагрузки загрязняющих веществ в управляемый диапазон. Сама по себе высокая влажность не является доказательством того, что конкретный WESP подходит, а сами по себе мелкие частицы не делают сухой сбор непригодным.

Какие изменения в водопользовании, обращении с отходами и обслуживании?

Выбор очистки определяет, куда направляются уловленные загрязнения. Этот пункт назначения должен быть частью выбора оборудования с самого начала.

Сухой ЭФ требует надежного встряхивания, разгрузки бункера и удаления пыли. Если материал накапливается быстрее, чем его можно удалить, производительность сбора и доступность оборудования могут ухудшиться. Извлечение полезно только в том случае, если собранный порошок соответствует требованиям процесса к качеству; в противном случае необходимо обеспечить подходящее хранение и утилизацию.

Влажный ЭФ требует наличия функционирующего маршрута подачи жидкости. Смывка должна достигать намеченных поверхностей, сливы должны оставаться открытыми, а полученная жидкость должна быть совместима с последующей обработкой или утилизацией. Рециркуляция может снизить потребность в пресной воде, но рециркуляционная система по-прежнему нуждается в водном балансе и средствах контроля накопленных загрязняющих веществ.

Агентство по охране окружающей среды Руководство по затратам на борьбу с загрязнением воздухаВ главе об электрофильтрах, датированной сентябрем 1999 г., обсуждается влажная очистка вместе с рециркуляцией и обработкой отходов. Эти вспомогательные функции относятся к оперативной оценке, даже если они поставляются отдельно от осадителя.

Материалы должны выдерживать воздействие газа, а для влажного оборудования – промывочной жидкости и собранных загрязнений. Общее заявление о коррозионной стойкости не может заменить этот обзор. Аналогичным образом, только низкий перепад давления или номинальное высокое напряжение не могут определить общую потребность в энергии. Вентиляторы, насосы, чистящее оборудование и системы переработки отходов — все это влияет на сравнение.

Как следует сравнивать эффективность удаления и выбросы на выходе?

Процент удаления становится полезным только тогда, когда известны входная нагрузка и основа измерения. Две системы могут обеспечить одинаковый процент удаления, производя при этом существенно разные концентрации на выходе.

Рассмотрим иллюстративный расчет с одинаковым потоком газа на входе и выходе, постоянным объемом газа и одинаковым измеренным количеством твердых частиц в обеих точках. При этих предположениях:

Концентрация на выходе = Концентрация на входе × (1 – эффективность удаления)

Используйте эффективность в виде дроби в этом уравнении: 99% равно 0,99.

Это обучающие значения, а не результаты испытаний HUISHENG или пределы выбросов. Более высокая нагрузка на входе приводит к более высокой концентрации на выходе, несмотря на одинаковый процент удаления.

При изменении расхода газа сравните массовый расход твердых частиц. Благодаря совместимым измерениям концентрации и расхода газа:

Эффективность удаления (%) = [1 − (Cout × Qout) / (Cin × Qin)] × 100

Здесь C — концентрация, а Q — объемный расход. Каждая концентрация должна быть сопоставлена ​​с потоком, выраженным на основе сопоставления. Охлаждение, изменение влажности или разбавление могут привести к ошибочным расчетам только концентрации. Отчетную концентрацию с поправкой на кислород не следует объединять с нескорректированным потоком газа для расчета удаления массы.

Прежде чем сравнивать отчеты об испытаниях, установите эталонную температуру и давление, используют ли результаты сухой или влажный газ, а также необходимую поправку на кислород. Также проверьте, является ли указанное количество общим количеством твердых частиц, фракцией определенного размера или конкретным компонентом тумана. Эффективность по общей пыли не описывает автоматически производительность для каждого размера частиц или фракции загрязняющих веществ.

Эксплуатационные измерения служат другой цели. Агентство по охране окружающей среды Мониторинг методом контроля — электростатические осадители Руководство определяет электрические и технологические переменные, которые помогают оценить работу. Тенденции напряжения, тока и связанные с ними тенденции могут выявить изменения, но они сами по себе не демонстрируют определенную концентрацию на выходе. Приемка требует согласованных измерений содержания загрязняющих веществ, условий эксплуатации и метода испытаний.

Где в технологическом комплексе можно использовать мокрый ESP?

Мокрый ЭЦН часто подвергается оценке как этап доводки после того, как другое оборудование изменило температуру, загрузку или состав газа. Условия на входе — это условия на выходе из вышестоящего оборудования, которые могут заметно отличаться от условий на исходном технологическом выпуске.

Например, поток газа может проходить через удаление крупных частиц и очистку влажного газа, прежде чем WESP соберет оставшуюся мелкую пыль или туман. Другие варианты могут потребовать охлаждения или снижения нагрузки на более ранних этапах процесса. Каждый этап должен иметь определенную роль, а эксплуатационные изменения на этапе добычи должны быть отражены в проектных условиях WESP.

HUISHENG поставляет мокрый электрофильтр для мелкой пыли, кислотного тумана, смоляного тумана и аэрозолей в дымовых газах с высокой влажностью, включая применения после десульфурации. Указанная схема очистки сочетает в себе непрерывное распыление водяной пленки с периодической промывкой пластин. Это оборудование показывает, почему удаление отложений и обработка жидкости должны оцениваться вместе на этапе очистки влажного газа.

Для этого типа установки необходимо определить расход газа на входе в предполагаемое оборудование с учетом его температуры, давления и влажности. При проектировании также учитывается ожидаемая нагрузка частиц или тумана, соответствующие коррозионные компоненты и рабочий диапазон предшествующего оборудования. Положение продукта на диаграмме процесса само по себе не определяет его требуемый размер или производительность на выходе.

Оборудование для промывки воды, системы очистки жидкостей, воздуховоды и средства управления также нуждаются в четких границах поставок. Их включение в комплексный проект процесса не означает, что каждый элемент автоматически становится частью комплекта осадителя.

Как превратить сравнение в решение о выборе?

Начните с состояния материала, который необходимо собрать. Если в процессе образуется сухая, способная к высвобождению пыль, и сохранение порошка полезно, оцените сухой сбор, а также удельное сопротивление, газовые условия и обращение с бункером. Если поток содержит неприятный туман или влажные, липкие отложения, оцените влажный сбор наряду с кондиционированием газа, промывкой и обработкой остатков.

Затем проверьте предпочтительный маршрут на соответствие эксплуатационным ограничениям завода. Мокрый вариант требует работоспособного места для работы с жидкостью. Сухой вариант требует надежного удаления отложений и удаления пыли. Оба требуют соответствующего электрооборудования, газораспределения и доступа для обслуживания.

Наконец, определите, какие доказательства будут свидетельствовать об успехе. Нагрузка на входе и ее изменение, требуемый результат на выходе, объем газа и метод измерения должны быть одинаковыми во всех предложениях. Это дает более сильное сравнение, чем выбор между двумя основными показателями эффективности.

Для проекта, рассматривающего влажный сбор электростатического заряда, обсудить требования к потоку и сбору газа с HUISHENG. Наиболее полезной исходной информацией является состояние газа, поступающего в предлагаемую систему WESP, частицы или капли, которые необходимо удалить, требуемый результат на выходе и доступный маршрут для промывочной жидкости и собранного остатка.