Что выбрать: рукавный фильтр или электрофильтр?

 

Всем, кто читал произведение Джонатана Свифта «Путешествия Гулливера», известны беспощадные споры между остроконечниками и тупоконечниками на предмет того, как же правильно разбивать вареное яйцо. Похожая ситуация иногда возникает в промышленной аспирации при выборе пылеочистного оборудования, а именно рукавного фильтра или электрофильтра. Среди проектировщиков систем аспирации есть приверженцы одного из этих типов оборудования для очистки промышленных выбросов и, соответственно, противники другого.

Попробуем разобрать эту ситуацию и изложить свое видение, основанное на нашем опыте и имеющейся общедоступной информации.

Преимущественной областью применения электрофильтров, с точки зрения экономической целесообразности, является очистка больших объемов газа, например ТЭС с  объемом воздуха 500 тыс.-2 млн. м3/ч. При этом с уменьшением производительности установок по газу удельные капитальные затраты сильно возрастают.

фильтр рукавный цементный заводФактом является то, что для сооружения электрофильтра требуются гораздо большие временные и капитальные затраты, по сравнению с аналогичным рукавным фильтром.

Серьезными ограничениями, сужающими область применения сухих электрофильтров, является невозможность добиться в них стабильной остаточной запыленности ниже 50 мг/м3 без значительного увеличения затрат на очистку, недостаточная эффективность улавливания при высоком удельном электрическом сопротивлении пыли, а также неприменимость электрического метода очистки для взрывоопасных сред.

В этом отношении рукавные фильтры имеют определенные преимущества перед электрофильтрами. При их использовании могут быть стабильно обеспечены остаточная запыленность ниже 50 мг/м3 (а это требование экологического законодательства!) независимо от свойств улавливаемой пыли и колебаний технологического режима, работа в широком диапазоне расхода очищаемого газа.

По сравнению с электрофильтрами, время на монтаж, а также его стоимость и ввод в эксплуатацию рукавного фильтра значительно меньше.

Наладка электрофильтра – довольно длительный и трудоемкий процесс и требует высокой квалификации инженеров, оплата работы которых может достигать значительных размеров.

Для питания электрофильтра постоянным током высокого напряжения применяются агрегаты питания, преобразующие переменный ток в постоянный. Выпрямленный ток высокого напряжения (8

0-110кВ, 400-1600мА) от агрегатов питания подается высоковольтными кабелями через токоподводы, шины, резисторы к коронирующим электродам электрофильтра. Агрегаты питания очень часто устанавливаются в  отдельном помещении – преобразовательной подстанции.

 

Зачастую затраты на преодоление гидравлических потерь рукавных фильтров компенсируются потребляемой мощностью таких источников питания у электрофильтров, т.к. они устанавливаются на каждое электрическое поле.

Также к недостаткам электрофильтров наряду с их высокой стоимостью следует отнести высокую зависимость процесса улавливания золы к отклонениям от заданного технологического режима, а также к механическим дефектам внутреннего оборудования, например:

  • невозможность добиться стабильной остаточной запыленности из-за сильной зависимости от дисперсного состава золы, удельного электрического сопротивления, которое в свою очередь зависит от температуры и влажности дымовых газов и конкретного типа сжигаемых углей. Электрофильтры низкоэффективные при улавливании высокоомных пылей.
  • высокие требования к качеству поставляемого оборудования и квалификации монтажной организации, например допустимое отклонение разрядного расстояния составляет всего 5мм (требование действует по всей плоскости электродов, размеры которых по длине составляют 2,5-4м, а по высоте от 6 до 15м).
  • высокие требования к техническому уровню эксплуатационного персонала. Постоянный контроль за юстировкой электродной системы, состоянием опорных изоляторов, механизмов встряхивания и т.п.
  • установленный ресурс до капитального ремонта составляет порядка 7 лет, при этом, как правило, максимальной эффективности работы электрофильтра можно добиться только при полной замене внутреннего механического оборудования и точной юстировке электродной системы.электрофильтр

Электрофильтры были довольно распространены ранее, однако сегодня, в результате появления большого количества высокотехнологичных тканей, применяемых для изготовления фильтровальных рукавов, во многих технологических сегментах применяют рукавные фильтры, как более эффективные и надежные установки.

Как следствие, появилось много запросов на реконструкцию и переделку старых электрофильтров именно в рукавные фильтры – для повышения качества и эффективности очистки пылегазовых смесей.

Примеры таких замен электрофильтров в рукавные фильтры:

  1. «Реконструкция вертикального электрофильтра «Лурги» на ЗАО «Магистраль» (г. Санкт-Петербург) за сушильным барабаном и шаровой мельницей помола минерального порошка для асфальтобетонного завода.
  2. ЗАО «Пикалевскийцемент» («Евроцементгрупп») все электрофильтры за цементными мельницами переоборудованы в рукавные фильтры. Фильтры позволили снизить выбросы готовой продукции в атмосферу и повысить производительность мельниц.
  3. На цементном заводе «Коммунар» (ЗАО «Волгацемент» г. Вольск) в корпусе электрофильтра был установлен рукавный фильтр, позволивший включить две мельницы на один фильтр, в то время как ранее за каждой мельницей стоял индивидуальный электрофильтр.
  4. Алексеевский цементный завод. Проведена замена злектрофильтров УГ и циклонов за холодильниками вращающихся печей № 5-8 и электрофильтров сушильных барабанов №6,7 на рукавные фильтры с импульсной продувкой.
  5. «Северсталь» электросталеплавильный цех. реконструкция трех крупногабаритных электрофильтров с преобразованием их в рукавные фильтры с импульсной регенерацией (общей производительностью 2 млн м3/час).
  6. «Северсталь». Реконструкция газоочистки вращающейся печи №7 обжига доломита (вместо электрофильтра УГ рукавный фильтр с импульсной регенерацией).
  7. ООО «Производственная компания «Кузнецкий цементный завод». Реконструкция старых электрофильтров: переделка их в рукавные фильтры с использованием корпусов электрофильтров.
  8. ОАО Новотроицкий цементный завод. Проведена замена электрофильтров двух сушильных барабанов на рукавные фильтры.
  9. Сухоложский завод металлофлюсов. Реконструкция электрофильтра ДВП на рукавный фильтр.
  10. ОАО «Чусовской металлургический завод». Реконструкция электрофильтра ЭГА в рукавный фильтр. Реконструкция электрофильтра ЭГА в рукавный фильтр, аспирация хвостовой части агломашины.
  11. Группа МАГНЕЗИТ. На участке №2 департамента по производству порошков реконструкция пылегазоулавливающей установки (ПГУУ) за вращающейся печью №2 с заменой электрофильтра на более эффективный рукавный фильтр. Мероприятия проводятся в рамках инвестиционного по улучшению экологической ситуации.
  12. Запорожский абразивный комбинат. Реконструкция газоочистки с переоборудованием электрофильтра в рукавный фильтр.
  13. Кременчугский автомобильный завод АвтоКРАЗ. Реконструкция газоочистки: электрофильтр УГ в рукавный фильтр.
  14. Реконструкция аглофабрики ММК им. Ильича. В течение трех лет были капитально отремонтированы 8 из 12 агломашин. На агрегатах зоны охлаждения аглокорпуса №1 работают электрофильтры французского производства. Рукавные фильтры запущены на трех агломашинах, но уже до конца 2020 года все 12 агломашин подключат к новым системам очистки.
  15. Хайдельберг Цемент Украина, Кривой Рог. Реконструкция системы обеспыливания печных газов (строительство колонки охлаждения и замена электрофильтра на рукавный фильтр).
  16. Хайдельберг Цемент Украина, Кривой Рог. Замена фильтра сушильного барабана №5,6 (электрофильтр на рукавный).
  17. Хайдельберг Цемент Украина, Кривой Рог. Замена электрофильтра на рукавный фильтр на сушильном барабане №2 (Отделение «Сушка материалов»).
  18. Хайдельберг Цемент Украина. Новоамвросиевское производство. Донцемент. Замена фильтра печи №7 (электрофильтр на рукавный).
  19. Хайдельберг Цемент Украина Новоамвросиевское производство. Донцемент. Замена фильтра печи №8 (электрофильтр на рукавный).
  20. Хайдельберг Цемент Украина. Днепродзержинское производство. Замена фильтров сушильных барабанов (электрофильтры на рукавные).
  21. ОАО «Полтавский ГОК». Реконструкция электрофильтров мельничного тракта в рукавные фильтры.
  22. МК Азовсталь. Реконструкция электрофильтра доменной печи №4 в рукавный фильтр.
  23. ДМК им.Дзержинского. Реконструкция электрофильтров  вращающихся печей №№1, 2  огнеупорно-известкового  цеха  с целью снижения выбросов пыли в атмосферу до 20  мг/м3.
  24. АрселорМиттал Кривой Рог. Реконструкция установки очистки газа от вращающейся печи №2 огнеупорно-известкового цеха с заменой электрофильтра на рукавный фильтр.

Наше субъективное мнение: учитывая уровень современных технологий в пылегазоочистке, в диапазоне производительностей 0- 500 000 м3/час и диапазоне температур до 260 °С рукавные фильтры значительно эффективнее, дешевле, удобнее в эксплуатации и надежнее, чем электрофильтры.