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습식 정전기 집진기

습식 전기집진기는 0.01미크론 이상의 미세먼지를 포집할 수 있으며, 집진율은 99%에 달하여 높은 집진 효율을 자랑합니다. 또한, 전기장의 유효 면적과 길이를 확장하여 필요에 따라 집진 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 배기가스 처리 용량이 커서 대규모 설비 구축이 가능하며, 단일 전기집진기의 최대 전기장 단면적은 400제곱미터에 이를 수 있습니다.

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제품 상세 정보

제품 설명

정전기 집진기의 분류

청소 방법에 따라 건식 정전기 집진기, 습식 정전기 집진기, 안개 입자 정전기 집진기 및 반습식 정전기 집진기로 나눌 수 있습니다.

(1) 건식 정전기 집진기연소 가스 내의 먼지는 건조 상태로 포집되고, 집진판에 쌓인 먼지는 기계적 진동과 전자기 진동을 통해 제거됩니다.

(2) 습식 정전기 집진기집진기에 모인 먼지의 경우, 물 분무를 통해 먼지를 넘치게 하거나 적절한 방법을 사용하여 집진기 표면에 수막을 형성함으로써 집진기에 쌓인 먼지와 물이 함께 집진기 하단으로 흘러내려 배출되도록 합니다. 이러한 청소 방법을 습식 정전기 집진기라고 합니다.

(3) 안개 입자 정전기식 안개 제거기정전기 집진기를 사용하여 황산 안개나 타르 안개와 같은 미세 입자를 포집한 다음, 포집 및 제거된 후 액체 상태로 흘려보냅니다.

(4) 반습식 정전기 집진기건식 집진기와 습식 집진기의 장점을 모두 갖춘 건식-습식 혼합형 집진기(반습식 집진기라고도 함)는 고온의 연소 가스가 먼저 두 개의 건식 집진실을 통과한 후, 굴뚝을 통해 습식 집진실을 거쳐 배출되는 구조입니다.

정전기 집진기의 분류

습식 정전기 집진기(습식 전기 집진기라고도 함)는 다음과 같이 작동합니다.

1. 공정 시작 시 정전기를 띤 미립자가 습식 정전기 집진기의 공기 흐름으로 유입됩니다.

2. 공기 흐름은 먼저 물 분무실을 통과하며, 여기서 분무액이 공기 중의 입자를 포집하고 가습합니다.

3. 분무액은 공기 중의 입자를 물방울에 흡착시켜 물방울을 무겁게 만들고 바닥으로 가라앉게 합니다.

4. 이들은 바닥 침전조의 물과 접촉하고 있으므로 공기 흐름과 완전히 분리되어 있습니다.

5. 정전기장은 집진 효과를 향상시키는 데 사용됩니다. 습식 정전기 집진기에서는 정전기 발생기가 물 분무실로 분사하는 분무 입자가 정전하를 띠게 됩니다.

6. 정전하를 띤 입자가 물방울에 부착되면 정전기력과 농도가 크게 증가된 습윤 표면에 의해 물방울에 더욱 효과적으로 부착됩니다.

7. 정전기 처리 후 물방울은 침전조로 재흡수되며, 공기가 집진기를 통과하기 전에 입자상 물질의 농도가 감소됩니다.

8. 정화된 공기는 환경으로 방출되어 먼지 제거 효과를 얻습니다.

습식 정전기 집진기의 작동 원리는 주로 물 분무와 정전기 효과의 조합을 통해 공기 중의 입자를 분리하고 공기를 효과적으로 정화하는 데 있습니다.

습식 전기집진기는 습식 탈황 공정 후 추가 설치되는 2차 집진 설비의 일종입니다. 습식 전기집진기는 미량 먼지 및 미세 입자를 처리하는 새로운 집진 설비로, 주로 습식 가스 중의 먼지, PM2.5, 에어로졸, 악취, 산성 안개, 물방울 및 기타 유해 물질을 제거하는 데 사용되며, 대기 중 먼지 오염 제어에 이상적인 설비입니다.

습식 전기집진기는 주로 유입 및 배출 연도, 집진기 본체, 편향판, 정류 격자, 양극 집진판, 음극 배관, 절연 상자, 세척수 시스템, 전원 공급 장치 및 제어 시스템으로 구성됩니다. 구조 유형은 크게 판형과 관형 두 가지로 나뉩니다. 판형 집진기는 표면이 매우 평평하고 수막 형성이 우수하며 코로나 방전이 판 사이에 분포되어 있습니다. 본체는 건식 전기집진기와 유사하며, 경사 또는 직선으로 이동하는 연도 가스를 처리할 수 있습니다. 관형 집진기는 일반적으로 원형 또는 다각형 금속관이 평행하게 배열된 형태이며, 코로나 방전이 중앙에 분포되어 직선으로 이동하는 연기만 처리할 수 있습니다. 습식 전기집진기의 외부 부품은 일반 탄소강을 사용하고, 내부는 부식 방지를 위해 코팅 처리합니다. 설치 시에는 내부, 특히 용접 부위와 부품 접합부의 손상 여부에 주의해야 합니다.

습식 전기집진기는 크게 두 가지 구조 형태로 나뉩니다. 하나는 내식성 전도성 재료를 집진재로 사용하는 방식이고, 다른 하나는 물 분무 또는 오버플로우를 통해 전도성 수막을 형성하고 비전도성 비금속 재료를 집진재로 사용하는 방식입니다. 또한, 배기가스의 흐름 방향에 따라 횡류형과 수직류형으로 구분할 수 있습니다. 횡류형은 주로 판형 구조이며, 가스 흐름 방향은 수평 방향으로 드나듭니다. 구조는 건식 전기집진기와 유사하며, 수직류형은 주로 관형 구조이고 가스 흐름은 수직 방향으로 드나듭니다.

습식 정전기 집진기는 횡류형과 수직류형으로 나눌 수 있다. 동일한 환기 단면적에서 수직류형 습식 집진기의 집진 효율은 횡류형의 두 배이다.

습식 정전기 집진기의 구성

습식 전기집진기(WESP)는 주로 구조 본체, 음극 시스템, 양극 시스템, 분무 세척 시스템, 수처리 시스템, 전기 제어 시스템 등으로 구성됩니다(그림 참조). WESP 본체는 기본적으로 건식 전기집진기와 동일하며, 입구 혼, 출구 혼, 외피, 방전 전극 및 프레임, 집진 절연체, 분무 노즐 및 배관을 포함합니다.

(1) 음극 시스템음극 시스템은 음극 지지 빔, 음극선, 추 및 하부 음극 프레임으로 구성됩니다. 음극선의 상단은 음극 지지 빔에 매달리고, 하단은 음극선과 추에 연결됩니다. 음극선의 선택 원칙은 내구성, 낮은 코로나 전압, 강력한 방전력, 높은 코로나 전류 밀도, 우수한 강성, 내결함성, 강한 염화이온 부식성(예: 납-안티몬 합금 재료)입니다. 미세 분진 충전 요구 사항을 충족하기 위해 일반적으로 톱니형 선이 방전 전극으로 사용됩니다. 다양한 음극선의 선택 매개변수는 다음과 같습니다.

(2) 양극 시스템이 양극 시스템은 분무 및 세척의 작동 요구 사항을 충족하기 위해 특수한 양극판(튜브) 구조를 사용합니다. 수직 습식 전기 집진기의 경우, 현재 대부분의 양극 시스템은 육각형의 전도성 및 난연성 유리 섬유 강화 플라스틱 튜브 다발을 집진 기둥으로 사용합니다. 벌집형 전극은 내부 접선 원의 직경이 φ350mm/360mm이고 벽 두께가 3mm, 길이가 6000mm인 육각형 CFRP 벌집형 튜브로 구성되며, 튜브 다발의 지지대에 매달려 있습니다.

(3)분무 및 세척 시스템분무 및 세척 시스템은 일반적으로 습식 정전기 집진기의 상부에 설치됩니다. 분무된 물방울은 연도 가스와 함께 WESP 습식 정전기 집진기의 작동 영역으로 유입되어 전기장의 작용으로 집진 전극으로 이동하여 전극 표면에 수막을 형성합니다. 중력에 의해 물방울은 집수조 또는 탈황탑으로 운반됩니다. 안개 형태의 물방울은 정전기 집진기의 집진 효율에 여러 가지 중요한 영향을 미칩니다.

1. 안개 방울은 방전 전극을 깨끗하게 유지하여 코로나 방전을 강화합니다. 안개 방울이 집진기에 닿아 얇고 균일한 수막을 지속적으로 형성함으로써 비저항이 낮은 분진의 "2차 비산"을 방지하고, 비저항이 높은 분진의 "코로나 방지" 현상을 조절하며, 점성이 강한 분진이 전극에 달라붙는 것을 방지하여 가연성 및 폭발성 분진 집진에 적합합니다.

2. 물방울은 방전 전극과 코로나 영역에 직접 분사되며, 방전 전극은 분무기 역할도 할 수 있습니다. 동일한 전원 공급으로 코로나 방전, 물 분무, 물안개 발생 및 먼지 입자 대전을 구현할 수 있으며, 정전기와 물안개의 유기적 결합을 실현할 수 있습니다.

3. 물방울이 방전 전극에 직접 분사되어 높은 전하를 띠므로, 전기장 내에서 분무수의 충돌 차단 및 흡착판 방식보다 먼지 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

4. 물방울을 방전 전극과 코로나 영역에 분사하여 물안개를 더욱 미세하게 분무합니다. 정전기와 분무 장치 사이에 직접적인 접촉이 없으므로 절연 문제가 발생하지 않습니다.

5. 버 전극은 강력한 정전기장을 생성할 수 있고, 우수한 코로나 방전 능력을 가지며, 정전기와 안개 방울의 시너지 효과로 높은 집진 효율을 나타냅니다.

6. 물방울이 집진봉에 물 흐름을 형성하여 집진봉(파이프)을 항상 깨끗하게 유지하므로 진동 장치가 필요 없고, 진동 청소로 인한 건식 집진으로 발생하는 2차 오염을 방지할 수 있습니다.

(4) 수처리 시스템: 수처리 시스템은 순환수 탱크, 순환수 펌프, 배수 탱크, 배수 펌프, 알칼리 저장 탱크, 알칼리 계량 펌프, 산업용수 탱크, 산업용수 펌프 및 관련 배관으로 구성됩니다. 분무 및 집진 후, 집진액은 먼저 배수 탱크에 모인 후 수산화나트륨(NaOH) 용액을 첨가하여 pH를 조절하고, 보충수로 탈황 시스템에 방류합니다. 나머지 물은 배수 탱크를 통해 순환수 탱크로 다시 유입됩니다. 순환수 탱크의 순환수는 산업용수와 알칼리를 첨가하여 pH 8~10으로 조절되며, 이 물은 습식 전기 집진기의 순환수로 사용되어 분무 노즐로 다시 공급됩니다. 외부 방류로 손실되는 물은 산업용수로 보충됩니다.

(5) 전기 제어 시스템WESP 습식 정전기 집진기의 전기 제어 시스템은 저전압 제어 시스템과 고전압 제어 시스템의 두 부분으로 구성됩니다. 전기 부하는 주로 WESP 집진기 본체, 절연 상자 가열 장치, 워터 펌프 등으로 이루어져 있습니다. 저전압 제어 시스템은 절연 상자 가열 장치의 전력 분배 제어에 사용되며, PLC 제어 시스템을 통해 절연 상자 가열 장치의 자동화를 구현하여 절연 상자의 온도를 항상 100~120℃로 유지합니다. 고전압 제어 시스템은 주로 고전압 제어 캐비닛과 고전압 발생기로 구성되며, 코로나 전극 장치에 전력을 공급하여 코로나장을 형성하고 배기가스를 심층 정화합니다.

요약하자면, 습식 정전기 집진기의 구성 요소는 복잡하고 다양하며, 각 구성 요소는 중요한 역할을 합니다. 정전기 집진 장치, 물 순환 시스템, 환기 시스템 및 제어 시스템은 서로 협력하여 집진 및 공기 정화를 수행합니다. 이러한 구성 요소들의 협력적인 작동을 통해 습식 정전기 집진기는 효율적이고 신뢰할 수 있는 대기 오염 제어 장비가 됩니다.

정전기 집진기의 작동 원리

정전기 집진기의 작동 원리는 고전압 전기장을 이용하여 배기가스를 이온화하고, 공기 흐름 속의 대전된 먼지를 전기장의 작용으로 공기 흐름에서 분리하는 것입니다. 음극은 단면 형상이 다양한 금속선으로 만들어지며 방전 전극이라고 합니다. 양극은 다양한 기하학적 형상의 금속판으로 만들어지며 집진 전극이라고 합니다. 정전기 집진기의 성능은 먼지의 특성, 장비 구조, 배기가스 속도 등 세 가지 요인의 영향을 받습니다. 먼지의 비저항은 전기 전도도를 평가하는 지표로, 집진 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 비저항이 너무 낮으면 먼지 입자가 집진 전극에 머무르기 어려워 공기 흐름으로 되돌아가게 됩니다. 반대로 비저항이 너무 높으면 집진 전극에 도달한 먼지 입자의 전하가 쉽게 방출되지 않고, 먼지 층 사이의 전압 차이로 인해 국부적인 절연 파괴 및 방전이 발생할 수 있습니다. 이러한 조건들은 집진 효율 저하의 원인이 됩니다.

정전기 집진기의 전원 공급 장치는 제어 박스, 승압 변압기 및 정류기로 구성됩니다. 전원 공급 장치의 출력 전압은 집진 효율에 큰 영향을 미치므로 정전기 집진기의 작동 전압은 40~75kV 이상, 또는 100kV 이상으로 유지해야 합니다.

다른 집진 장비와 비교했을 때, 전기집진기는 에너지 소비량이 적고 집진 효율이 높습니다. 연도 가스 중 0.01~50μm 크기의 미세먼지 제거에 적합하며, 고온 고압의 연도 가스 환경에서도 사용 가능합니다. 실제 적용 결과, 처리 가스량이 많을수록 전기집진기의 투자 및 운영 비용이 더욱 경제적입니다.

정전기 집진기의 성능에 영향을 미치는 요인

정전기 집진기의 성능은 분진의 특성, 장비 구조, 배기가스 속도 등 세 가지 요인의 영향을 받습니다. 분진의 비저항은 전기 전도도를 평가하는 지표로, 집진 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 비저항이 너무 낮으면 분진 입자가 집진 전극에 부착되기 어려워 공기 흐름으로 되돌아가게 됩니다. 반대로 비저항이 너무 높으면 집진 전극에 도달한 분진 입자의 전하가 쉽게 방출되지 않고, 분진층 사이의 전압 차이로 인해 국부적인 절연 파괴 및 방전이 발생할 수 있습니다. 이러한 조건들은 집진 효율 저하의 원인이 됩니다. 정전기 집진기는 분진 농도가 비교적 낮은 가스 처리에 적합하며, 고농도 분진 문제에는 다른 집진 장비를 고려해야 합니다.

1. 응축: 흐르는 기체 흐름의 열역학적 특성을 제어하여 응축을 유도하는 경우, 입자는 응축 과정에서 성장 핵의 역할을 할 수 있습니다. 액체로 코팅된 입자는 앞서 설명한 중요한 포획 메커니즘에 의해 더 쉽게 포획됩니다. 응축은 일반적으로 저압에서 고압으로 증기 응축을 유도하거나, 포화 흐름에 수증기를 주입하거나, 또는 흐름을 직접 냉각하는 등의 방법으로 얻을 수 있습니다.

2. 장애물: 작은 입자가 유체 내의 장애물 주변을 움직일 때, 입자의 상대적으로 큰 물리적 크기 때문에 장애물과 접촉할 수 있습니다. 이는 먼지 입자와 물방울의 상대적인 활동에서도 발생합니다.

3. 관성 충돌: 입자가 흐르는 가스 속에 섞여 있을 때, 흐르는 가스가 장애물을 만나면 관성 때문에 입자들이 장애물을 우회하여 가스 흐름을 뚫고 지나가게 되고, 일부 입자는 장애물에 부딪히게 됩니다. 이러한 현상이 발생할 확률은 여러 변수, 특히 입자의 관성 크기와 장애물의 크기(습식 집진기의 경우 장애물은 물방울)에 따라 달라집니다. 집진기에서는 먼지 입자와 비교적 큰 물방울 사이에서 관성 충돌이 발생합니다.

4. 정전기 대전: 입자와 물방울 사이에 서로 다른 정전하가 존재하면 먼지 입자와 물방울이 결합하는 효과가 더욱 커집니다. 정전기 스크러버는 이러한 메커니즘을 이용하여 먼지와 물방울 사이의 인력을 강화함으로써 집진 효율을 향상시킵니다.

5. 확산: 공기역학적 입자 크기가 0.3μm 미만(비중 1)인 작은 입자는 확산에 의해 포획되는 데 중요합니다. 질량이 작아 관성 충돌이 적고, 물리적 크기가 작아 쉽게 막히지 않기 때문입니다. 작은 입자가 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동하는 과정을 확산이라고 합니다. 확산은 미세 입자가 주변 기체 분자 및 다른 입자와 충돌하면서 무작위로 움직이는 브라운 운동의 결과로 중요하게 작용합니다. 이러한 입자가 액적에 포획되면 액적 주변 영역의 입자 농도가 감소하고, 다른 입자들이 다시 고농도 영역에서 액적 주변의 저농도 영역으로 이동합니다.