Elektrostatické odlučovače – obecné informace

Regulace znečištění ovzduší filtrováním prachových částic ze spalin vznikajících spalováním pevných paliv

Spaliny vznikající spalováním pevných paliv v peci obsahují mnoho prachových částic. Když komín uvolňuje tyto plyny do atmosféry bez filtrování prachových částic, může se atmosféra znečistit. Proto se v aplikacích spalování paliv používají speciální filtry, které odstraňují co nejvíce prachových částic ze spalin před jejich uvolněním do atmosféry. Tímto způsobem můžeme kontrolovat znečištění ovzduší. Tuto úlohu v systémech pecí plní elektrostatický odlučovač (ESP). Toto zařízení je instalováno v cestě spalin z pece do komína, aby mohlo filtrovat spaliny před jejich vstupem do komína.

Jak fungují elektrostatické odlučovače

Princip fungování ESP je poměrně jednoduchý. Filtr má dvě sady elektrod – jednu kladnou a jednu zápornou. Záporné elektrody mají tvar tyčí nebo drátěného pletiva. Kladné elektrody jsou destičky. Kladné a záporné elektrody jsou v elektrostatickém odlučovači uspořádány vertikálně, střídavě jedna za druhou. Záporné elektrody jsou připojeny k zápornému pólu vysokonapěťového stejnosměrného zdroje a kladné elektrody jsou připojeny ke kladnému pólu stejnosměrného zdroje. Kladný pól stejnosměrného zdroje lze uzemnit, aby se na záporných elektrodách vytvořilo silnější záporné napětí.

Vzdálenost mezi každou zápornou elektrodou a kladnou elektrodou a stejnosměrné napětí aplikované na ně jsou voleny tak, aby napěťový gradient mezi každou zápornou elektrodou a sousední kladnou elektrodou byl dostatečně velký k ionizaci média mezi nimi. Médium mezi elektrodami je vzduch a v důsledku vysoké negativity elektrod může kolem elektrodových tyčí nebo drátěného pletiva docházet ke koronovému výboji. Molekuly vzduchu v poli mezi elektrodami jsou ionizovány, takže tento prostor bude obsahovat velké množství volných elektronů a iontů.

Celý systém je uzavřen v kovové nádobě, která na jedné straně obsahuje vstup pro výfukové plyny a na druhé straně výstup pro filtrované plyny. Jakmile výfukové plyny vstoupí do elektrostatického odlučovače, prachové částice obsažené v plynech se srazí s volnými elektrony dostupnými v médiu mezi elektrodami a tyto volné elektrony se na prachové částice navážou. V důsledku toho se prachové částice záporně nabijí. Tyto záporně nabité částice jsou pak přitahovány elektrostatickou silou kladných desek.

Nabité prachové částice se následně pohybují směrem k kladným deskám a usazují se na kladných deskách. Zde se na kladných deskách odstraní přebytečný elektron z prachových částic a částice vlivem gravitace odpadají. Kladné desky se nazývají sběrné desky. Po průchodu elektrostatickým odlučovačem se výfukové plyny téměř zbaví částic popela a nakonec se komínem vypouštějí do atmosféry. Elektrostatický odlučovač přímo nepřispívá k výrobě elektřiny v tepelné elektrárně, ale pomáhá udržovat čistou atmosféru, což je pro živé organismy velmi důležité. Pod komorou elektrostatického odlučovače jsou instalovány trychtýře pro sběr prachových částic. Pro urychlení odstraňování prachu ze sběrných desek lze nahoře použít vodní moduly.

Vlastnosti a použití elektrostatických odlučovačů

Výhody elektrostatických odlučovačů

• Kontinuální odstraňování prachu z významného množství výfukových plynů;
• Vysoká účinnost filtrace vyplývající mimo jiné z nízkého odporu proudění plynných směsí;
• Možnost dosažení vysoké účinnosti – až 99 %;
• Filtrace plynů při vysokých teplotách.

Nevýhody elektrostatických filtrů

• Potřeba dodatečné ochrany nebo dražších řešení kvůli riziku vznícení hořlavých plynů;
• Vysoké výrobní náklady;
• Velký filtr rozměry;
• Citlivost na změny prostředí a charakteristik spalin – teplota, vlhkost, odpor.

Aplikace elektrostatických filtrů

• Odstraňování uhelného prachu z kotlů;
• Odstraňování prachu z metalurgických procesů, např. spékání surovin;
• Odstraňování prachu a odvápňování surového plynu v koksovnách;
• Odstraňování prachu z pecních plynů v cementárnách;
• Odstraňování prachu ze spalin v uhelných elektrárnách.

Co je to zdroj vysokého napětí?

Zdroj vysokého napětí je složitý obvod pro přeměnu energie, který převádí nižší napěťový potenciál na vyšší napěťový potenciál. Pojem „vysoké napětí“ je relativní, nikoli kvantitativní. Typická výstupní napětí pro vysokonapěťové napájecí zdroje se pohybují od několika desítek V do přibližně 500 kV.

Vysokonapěťové napájecí zdroje mohou pracovat se vstupním napětím stejnosměrného i střídavého proudu. Vstupní napětí stejnosměrného proudu je ekonomické pro použití v aplikacích s nízkým výkonem (od 1 W do 125 W). Typická vstupní napětí stejnosměrného proudu jsou +12 V DC a +24 V DC. Vysokonapěťové vstupní zdroje střídavého proudu mohou pracovat s různými vstupními napětími od 100 V AC do 480 V AC, jednofázově nebo třífázově, v závislosti na konstrukci. Vysokonapěťové napájecí zdroje s korekcí účiníku/univerzálním vstupem mohou pracovat od 90 do 264 V AC bez nutnosti zásahu uživatele.

Je třeba zohlednit polaritu vysokonapěťového stejnosměrného napájecího zdroje. Jednotky jsou k dispozici s pevnou kladnou polaritou, pevnou zápornou polaritou nebo reverzibilní polaritou. Některé napájecí zdroje specifické pro danou aplikaci mohou elektronicky obrátit polaritu výstupu pomocí přepínače nebo signálu dálkového ovládání.

Výstup vysokonapěťového napájecího zdroje je připojen ke koncovému zařízení pomocí vysokonapěťového kabelu s odpovídající kapacitou. Menší a úspornější zařízení používají trvale připojený vysokonapěťový kabel, zatímco větší zařízení používají odnímatelný, stíněný koaxiální vysokonapěťový kabel.

Servis vysokonapěťového napájení pro elektrostatické odlučovače

DACPOL Service nabízí profesionální servis vysokonapěťových napájecích zdrojů pro elektrostatické odlučovače, včetně uvedení do provozu, údržby a oprav. Díky našim dlouholetým zkušenostem s výrobcem vysokonapěťových napájecích zdrojů, firmou NWL, poskytujeme komplexní servis pro napájecí zdroje NWL PowerPlus a další napájecí zdroje dostupné na trhu. Více informací naleznete na našich webových stránkách v sekci SERVIS A OPRAVY.
Máte-li jakékoli dotazy, kontaktujte nás prosím přímo!