Zmniejszenie emisji pyłu i zanieczyszczeń gazowych poprzez zastosowanie filtrów workowych Luehr Filter

Transkrypt

1 Zmniejszenie emisji pyłu i zanieczyszczeń gazowych poprzez zastosowanie filtrów workowych Luehr Filter VIII Konferencja Techniczna Warszawa 6-7 Listopada 2013

2 Plan prezentacji Prezentacja firmy LUEHR FILTER Filtry z płaskimi workami Separacja cząstek w spalarni Sucha sorpcja z Ca(OH) 2 Kondycjonowana sucha sorpcja Ca(OH) 2 Sucha sorpcja z NaHCO 3 Podsumowanie

3 LUEHR FILTER GmbH & Co. KG

4 LUEHR FILTER GmbH & CO. KG Prywatna firma: Założona w 1938 roku Ok. 300 pracowników Obroty ok. 70 Mln Euro* *(bez holdingów i filii) Przedstawiciel na terenie Polski - LUHR FILTER POLSKA sp. z o. o. Wrocław Rozwój, projektowanie, wykonanie i montaż instalacji do oczyszczania gazów na całym świecie przy jednoczesnym zachowaniu najwyższych standardów: Wyłapywanie cząsteczek pyłu z powietrza i gazów wylotowych Sucha i półsucha chemisorpcja kwaśnych gazów takich jak HF, HCl, SOX Adsorpcja PCDD/PCDF i metali ciężkich takich jak Hg Opcjonalne badania nad odzyskiem ciepła Cel działalności: Aktywna postawa na rynku Innowacyjny rozwój

5 Filtry z płaskimi workami

6 Podstawowy schemat działania filtra Schemat filtra poziomego bez systemu regeneracji Uproszczony schemat budowy i zasady działania Komora dystrybucyjna Powietrze zanieczyszczone Płaski element filtrujący Perfor. płyta Komora czystego powietrza Tylna ściana Zanieczyszczone powietrze Płyta perforowana Ustnik Czyste powietrze Lej zbiorczozsypowy pyłu Czyste powietrze Platforma obsługowa Wyładunek pyłu Uchwyty na tylnej ścianie Ustniki i perforowana płyta

7 Zalety płaskich worków: Otwory siatki kosza wsporczego - 25 x 25 mm System uszczelniania worków zaprojektowany i opatentowany przez Lühr Filter Czyste powietrze Ustnik Perforowana płyta Rozmieszczenie worków filtracyjnych Samo usztywniająca się konstrukcja = < 2,8 m Waga płaskiego worka poddana przepływowi cząsteczek pyłowi ok. 3 kg Kosz wsporczy worka posiada szpiczastą górną krawędź Uchwyt dla płaskich worków Zanieczyszczone powietrze

8 Obsługa i utrzymanie: Łatwy dostęp do worków Możliwość obsługi przez jedną osobę Zanieczyszczone powietrze Perforowana płyta Praca od strony gazu czystego Ustnik Ściana tylna Łatwa instalacja i wyjmowanie worka filtracyjnego Waga płaskiego worka poddana przepływowi cząsteczek pyłowi ok. 3 kg Czyste powietrze

9 Ważne aspekty w zakresie projektowania filtrów workowych dla kotłów opalanych RDF. Obliczanie powierzchni filtracyjnej Wilgotny - warunki normalne oznaczają temperaturę 273K i ciśnienie 101,3 kpa, określają normalny metr sześcienny Suchy - warunki umowne oznaczają temperaturę 273K, ciśnienie 101,3 kpa i gazy suche o zawartości pary wodnej nie większej niż 5 g/kg gazów odlotowych, określają normalny metr sześcienny Przepływ rzeczywisty = Upraszczając: [ przepływ normalny (wilgotny) ciśnienie atmosferyczne hpa +ciśnienie statyczne hpa temperatura gazu K Przepływ rzeczywisty = (273+T)/273 * przepływ normalny (wilgotny) ( 273,15 [K] 1013,25 [hpa] )] Minimalna wielkość powierzchni filtracyjnej: Powierzchnia filtracyjna = (Przepływ w warunkach rzeczywistych/60)*obciążenie materiału filtracyjnego

10 Ważne aspekty w zakresie projektowania filtrów workowych dla kotłów opalanych RDF - Przykład V = Nm 3 /h (wilgotny) T = 180 C V = Nm3 h wilgotny m3 h (rzeczywisty) Obciążenia materiału filtracyjnego dla pyłów po spalaniu RDF ƍ = 0,90 m/min Sorpcja z Ca(OH)2 Minimalna wielkość powierzchni filtracyjnej -> S = , m2 60

11 Sucha sorpcja z Ca(OH)2

12 Podstawowy wariant- sucha sorpcja z użyciem Ca(OH) 2

13 Zalety i wady podstawowego wariantu suchej sorpcji z wykorzystaniem Ca(OH) 2 Zalety: Mało skomplikowany projekt instalacji Niskie koszty inwestycyjne Wady: Ograniczona sprawność separacji Ograniczone wykorzystanie addytywu Brak możliwości ustawienia optymalnej temperatury reakcji Częsta potrzeba utylizacji środków silnie reagujących Ca(OH) 2 Kosztowna utylizacja materiału filtracyjnego

14 Kondycjonowana sucha sorpcja Ca(OH) 2

15 Schemat Bębna Kondycjonującego - Proces recyrkulacji cząstek

16 Zalety recyrkulacji cząstek: Zwiększenie stopnia separacji dla kwasowych składników gazu brudnego i/lub redukcja ilości wtryskiwanego addytywu Zwiększanie czasu pozostania cząstek w systemie Większa gęstość cząstek addytywu w pobliżu reaktora przed filtrem (czas reakcji w reaktorze powyżej 2 sek.) Osiągnięcie częstych zmian położenia recyrkulowanych cząstek osadzających się na materiale filtracyjnym

17 Bęben Kondycjonujący- Proces Recyrkulacji (KUV) Gaz czysty Gaz brudny Filtr workowy Bęben kondycjonujący dla komory reakcyjnej Reaktor z dwoma przejściami Kanał gazu czystego Bęben kondycjonujący Przenośnik ślimakowy Funkcje bębna kondycjonującego: Zapobieganie odkładania się cząstek podczas procesu utylizacji zstępującego przepływu gazu brudnego Osiągnięcie jednolitego rozprowadzenie cząstek w gazie brudnym nawet w przypadku ich wysokiego stężenia takiego jak do 200 g/m³ Rozdrabnianie dużych skupisk cząstek z prędkością opadania wyższą niż gazu wstępującego ku górze

18 Sorpcja chemiczna z recyrkulacją cząstek i kondycjonowaniem gazu Kolejność reakcji przy temperaturach rzędu C SO 3 > HF >> HCl >>> SO 2 >>>> CO 2

19 Zalety i wady sorpcji chemicznej z recyrkulacją cząsteczek i kondycjonowaniem gazu Zalety: niższe koszty addytywu ze względu na lepsze wykorzystanie regulowana, optymalna temperatura reakcji możliwe jest użycie ogólnodostępnego Ca(OH) 2 lepsza działanie addytywu nawet w przypadku węgla aktywnego/koksu Wady: bardziej skomplikowany sprzęt wyższe koszty inwestycyjne dodatkowe koszty na sprężone powietrze w przypadku instalacji chłodnicy

20 Sucha sorpcja z NaHCO3

21

22 Zalety i wady suchej sorpcji z NaHCO 3 Zalety: Wady: Wysoka reaktywność addytywu Nieskomplikowana instalacja W porównaniu do ilości wtryskiwanego addytywu, pozostałości są zredukowane (zaleta w rozumieniu niskich kosztów gospodarki odpadami) Mała higroskopijność wytwarzanych soli Niekorzystny stosunek addytywu do gazu brudnego Konieczność rozdrabniania addytywu przed wtryskiwaniem go do gazu brudnego wysoki koszt zakupu addytywu

23 Podsumowanie

24 Kryteria wyboru: Wymagane stopnie separacji (wartości średnie oraz maksymalne) Koszty inwestycyjne Koszty operacyjne takie jak dostarczenie czy utylizacja addytywu oraz koszty zużycia energii (prądy powietrza, sprężone powietrze) Koszty utrzymania Dostępność instalacji i niezawodność działania Elastyczność w kwestii zmian wartości gazu brudnego, limitów emisji oraz specyficznych kosztów operacyjnych

25 Podsumowanie: Filtry workowe w połączeniu z procesami suchej lub pół-suchej sorpcji spełniają wymogi dotyczące limitów emisji gazów w elektrociepłowniach opalanych RDF. W celu znalezienia optymalnego rozwiązania, dostępne są różnorodne technologie i warianty. Wybór procesu technologicznego zależy od danej instalacji.

26 Bardzo dziękuję za uwagę! LUHR FILTER POLSKA Paweł Żumirski ul. Klecińska Wrocław Polska Phone: Fax: Wyłączny przedstawiciel w Polsce: