[XJY, 혁신을 선도하다]: 고로 가스 분진 제거에 백필터 집진 기술을 탁월하게 적용

2024년 8월 14일

전면적인 환경 보호 및 에너지 절약 시행을 배경으로, 업그레이드 먼지 제거고로 가스 기술의 발전과 고로 가스의 집진 효과 강화는 현대화 건설 및 관련 산업 발전의 필연적인 추세가 되었습니다. 고로 가스 집진 기술의 지속적인 혁신과 적용으로 집진 및 정화 기술은 습식 집진에서 건식 집진(백 집진, 정전기 집진 등 포함)으로 발전해 왔습니다. 이를 바탕으로, 먼지 제거 백 본 논문에서는 기술을 예시로 들어 관련 개요부터 시작하여 고로 가스 분진 제거에 있어 백 집진 기술의 적용을 분석하고 기존의 문제점을 제시한다.

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1. 집진백 기술 개요

전면적인 환경보호 건설 및 자원 절약 건설 시행이라는 배경 속에서 백필터 집진 기술은 일정 수준의 발전 성과를 거두었으며, 장비 기술, 자동 제어 기술, 제품 서비스, 시스템 부속품, 특수 섬유 필터 소재 등이 다양한 수준으로 개선되었습니다.

2. 적용 메커니즘 백 먼지 제거 기술 고로 가스 분진 제거

2.1. 여과재 수집 백필터

백필터 기술을 고로 가스의 분진 정화 및 제거에 적용할 경우, 백필터 내부의 필터 재료는 관성 충돌 효과, 정전기 효과, 선별 효과, 확산 효과 및 중력 침전 효과를 통해 분진 입자를 포집합니다.

예를 들어, 고로 내부의 큰 분진 입자들이 공기 흐름의 영향을 받아 백필터의 섬유 트랩에 가까워지면 빠르게 이동합니다. 이 큰 입자들은 관성력에 의해 공기 흐름의 경로에서 벗어나 원래 궤적을 따라 앞으로 나아가면서 트랩 섬유와 충돌하고, 트랩 섬유 필터의 효과로 인해 고형화됩니다. 이렇게 분진 입자들이 여과됩니다. 동시에, 공기 흐름이 백필터의 필터 재질을 통과할 때 마찰력에 의해 정전기 효과가 발생하여 분진 입자들이 대전되고, 전위차와 쿨롱 힘의 작용으로 흡착되어 포집됩니다.

2.2. 백형 집진기의 먼지층 포집

일반적으로 백필터의 필터백은 섬유로 만들어집니다. 정화 및 여과 과정에서 먼지 입자는 필터 소재 망의 공극에서 "가교 현상"을 일으켜 필터 소재 망의 기공 크기를 줄이고 점차 먼지층을 형성합니다. 먼지층 내 먼지 입자의 직경이 필터 소재 섬유의 직경보다 일정 수준 이상 작기 때문에 먼지층의 여과 및 차단 효과가 나타나 백필터의 집진 효율이 향상됩니다.

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2.3. 백필터를 이용한 고로 가스 분진의 정화 및 제거. 일반적으로 고로 가스에 포함된 연기와 분진의 입자 크기는 작은 것부터 큰 것 순으로 분포합니다. 따라서 백필터 작동 과정에서 분진 입자를 포함한 공기 흐름은 백필터의 필터 재료를 통과하게 됩니다. 이 과정에서 큰 분진 입자는 중력에 의해 필터 재료 내부 또는 필터 재료 망 표면에 남게 되고, 작은 분진 입자(필터 천의 빈 공간보다 작은 입자)는 브라운 운동에 의해 충돌, 걸러지거나 필터 재료 표면의 빈 공간에 남게 됩니다. 필터 재료에 포집된 분진 입자가 지속적으로 축적됨에 따라 필터 백 표면에 분진층이 형성되고, 어느 정도까지는 필터 백의 "필터 막" 역할을 하여 백필터의 정화 및 분진 제거 효과를 향상시킵니다.

3. 적용 백 먼지 제거 기술 고로 가스 집진

3.1. 응용 프로그램 개요

백필터 집진 시스템은 주로 역송풍식 재 제거 시스템, 제어 시스템, 반정밀 가스 배관 시스템, 반정밀 가스 안전 온도 시스템, 재 이송 및 재 배출 시스템 등으로 구성되며, 고로 가스의 정화 및 집진을 구현하는 데 사용됩니다.

3.2. 백형 집진 시스템의 적용

3.2.1. 역풍식 그을음 제거 시스템의 적용

백필터 집진 시스템에서 역송풍식 재 제거 시스템은 크게 가압식 역송풍식 재 제거 시스템과 질소 펄스식 역송풍식 재 제거 시스템 두 가지로 나눌 수 있다. 가압식 역송풍식 재 제거 시스템은 내부 필터 방식이다. 백필터의 필터백을 통해 분진이 포함된 가스가 외부로 흐를 때, 역송풍식 재 제거 시스템의 작용으로 공기 흐름 방향이 외부에서 내부로 바뀌게 되어 필터백에 집진되어 분진을 제거하는 효과를 낸다. 질소 펄스식 역송풍식 집진 시스템은 분진 입자를 포함한 가스를 필터백 하단에서 외부 표면으로 불어넣는 방식이다. 집진층의 역할을 강화하는 동시에 펄스 밸브를 이용하여 필터백 외부 표면에 쌓인 분진을 제거할 수 있다. 역송풍식 재 제거 시스템의 효과를 극대화하기 위해서는 적용 환경에 따라 구체적인 분석을 수행해야 한다.

3.2.2. 차압 감지 시스템의 적용

백필터 적용 과정에서 차압 감지 시스템의 안전성과 안정성을 확보하는 것은 매우 중요합니다. 일반적으로 차압 감지 지점은 주로 가스 유입 및 유출 배관과 필터 박스 본체의 청정 가스실에 분포합니다. 시스템 설치의 과학성과 합리성은 차압 신호 감지의 정확성과 정밀도를 보장하는 핵심 요소이며, 감지 정확도는 집진기 유지보수 품질을 향상시키는 중요한 수단일 뿐만 아니라 필터 백의 수명 연장, 시스템 품질 개선 및 에너지 소비 절감에도 크게 기여합니다.

3.2.3. 반청정 가스 안전 온도 제어 시스템의 적용

철강 기업의 고로 제련 공정에서 고로 설비에서 발생하는 가스는 중력 정화 및 집진 작용을 통해 "준정질 가스"가 됩니다. 동시에, 준정질 가스는 집진기의 블라인드 밸브, 버터플라이 밸브 및 준정질 가스 배관을 통해 백필터로 유입되어 집진됩니다. 일반적으로 준정질 가스가 집진기 배관으로 유입될 때 가스 온도가 일정 수준 상승합니다. 온도가 상승함에 따라 공기 흐름이 집진기 내부의 백필터를 손상시키고 연소시킬 수 있습니다. 따라서 온도 안전을 확보하기 위해 준정질 가스 안전 온도 제어 시스템을 설치하여 온도를 제어해야 합니다.

3.2.4. 기타 적용 전략

백필터의 성능을 최대한 발휘하고 작동 중 에너지 소비를 줄이기 위해서는, 적용 과정에서 집진기 박스의 밸브를 과학적으로 선택하여 시스템의 안전성과 기밀성을 확보하고 집진 과정에서 가스 누출을 방지해야 합니다. 일반적으로 시스템 네트워크의 압력 변화가 버터플라이 밸브에 악영향을 미칠 경우, 직선형 플레이트 집진 버터플라이 밸브를 사용하거나 집진공을 설치하여 버터플라이 밸브의 성능을 강화할 수 있습니다.