Droge Elektrostatisch filter/Electrostatic Percipitator (ESP)/Droge E-filter/Droge ESP/Droge Elektrostatische Precipitator/Elektrofilter

Natuurlijk vervangingsmoment

Nee

Toepasbaarheid

De voornaamste toepassingsgebieden zijn complexe grote rookgasreinigingsystemen in energiecentrales en afvalverbrandingsinstallaties.

componenten

Verwijderde componenten

Verwijderings-efficiëntie1, %

Restemissie,

mg/m03

Validatiekengetal

Stof, aërosolen
PM1

PM2
PM5


> 97

> 98

> 99,9

5 – 20

3

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

randvoorwaarden

Debiet, m03/uur

360.000 – 2.000.000 (plaatfilter)

1.800 – 180.000 (pijpfilter)

Temperatuur, °C

≤ 700

Druk

Atmosferisch

Drukval, mbar

0,5 – 3

Stof, mg/m03

2 - 110 (plaatfilter)

1 – 10 (pijpfilter)

Beschrijving

Een droge elektrostatische filter is een apparaat dat door middel van elektrische velden deeltjes lading geeft (ionisatie) en uit een gasstroom onttrekt naar verzamelelektroden. De afgescheiden deeltjes vallen door de zwaartekracht of, zoals bij vaste stoffen door periodiek kloppen of trillen van de verzamelelektroden, en komen in een stortbunker terecht.

Er zijn twee typen droge elektrostatische filters:

  • De plaatfilter waar het gas horizontaal langs plaatmateriaal wordt gevoerd
  • De pijpfilter waarbij het gas verticaal door buizen wordt gevoerd

Principeschema

Electrostatische filter

Financiële aspecten

Investeringen, EUR/1.000 m03 /uur

10.000 – 30.000 (voor systemen van 30.000 – 200.000 m03/uur)1

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur

0,05 – 0,1 (voor systemen > 50.000 m03/uur)

Personeel, uur/dag

circa 0,25 (onderhoud elektrodes)

Hulp en reststoffen, EUR/ton

Verwerkingskosten van het afgescheiden stof zijn afhankelijk van de aard van de reststof.

Bij recycling: 0

Inert niet gevaarlijk afval: circa 75

Gevaarlijk afval: 150 – 250

Energieverbruik, kW/1.000 m03/uur

0,2 - 1

Kostenbepalende parameters

Debiet, stofconcentratie, rendement

Baten

Gebruik afgescheiden stof

1 Kosten kunnen hoger uitpakken wanneer in verband met de aard van de af te vangen stoffen het systeem in bijvoorbeeld roestvast staal of titanium uitgevoerd dient te worden.

Uitgebreide beschrijving

Varianten

De tweetraps elektrofilter is opgebouwd uit twee compartimenten waarbij in het eerste compartiment de ionisatie (lading geven) van deeltjes plaatsvindt en in het tweede compartiment de deeltjes worden afgevangen en verzameld.

Installatie: ontwerp en onderhoud

Materiaalkeuze: staal

  • Dimensioneringsgrondslag: debiet, gassnelheid in filter (0,6 – 1 m/s)
  • Inhoud (m3/1.000 m03/uur): 1,4 – 2,8

Constructieve aspecten

Een elektrofilter bestaat uit één of meer kamers waarover het te reinigen gas gelijkmatig wordt verdeeld. Dit gebeurt door middel van een gasverdeelscherm. Het systeem is opgebouwd uit een aantal onafhankelijk van elkaar werkende en in serie geplaatste velden. Het eerste veld verwijdert het grootste deel van het stof, terwijl de laatste velden er zijn om restemissies laag te houden. Onafhankelijke regelbare velden genieten de voorkeur vanwege de bedrijfszekerheid, ieder van deze velden dient met een eigen stoftrechter uitgevoerd te zijn.

Reiniging van elektrodes

Door het kloppen van de elektrodes kan het afgevangen stof worden verzameld in de stoftrechter. Maar wanneer er teveel platen tegelijk worden gereinigd zal de restemissie tijdelijk hoger zijn, het is dus gunstig het aantal simultaan geklopte elektrodes te beperken.

De platen moeten regelmatig geklopt worden om te voorkomen dat de vliegaslaag te dik wordt waardoor de efficiëntie afneemt. Maar wanneer te vaak geklopt wordt, wordt de vliegaslaag niet voldoende dik, breekt in stukken en wordt meegenomen in de gasstroom. De configuratie van de platen is in dit verband belangrijk, waarbij zones met geringe gassnelheid en de hoogte/breedte verhouding van de platen bepalend zijn voor een goed rendement.

Onderhoud

Elektrofilters zijn relatief gevoelig voor onderhoud en juiste afstellingen. In het bijzonder de afvoer van stof en het klopmechanisme kunnen voor extra onderhoud zorgen.

Monitoring

De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf 3.7 en bijlage 4.7 verwezen. Het systeem zelf dient regelmatig gecontroleerd te worden op corrosie van de elektroden en het isolatiemateriaal.

Voor- en nadelen milieu

Specifieke voordelen

  • Zeer hoog rendement (ook voor kleine deeltjes)
  • Stof kan droog worden afgescheiden, dit biedt de mogelijkheid tot hergebruik
  • Geschikt voor zeer grote gasstromen
  • Geschikt voor hoge temperaturen
  • Het rendement van elektrofilters kan door aanbouw van meerdere velden of zones worden vergroot
  • Lage drukvallen

Specifieke nadelen

  • Minder geschikt voor processen met variabele gasstromen, temperaturen en stofconcentratie. Dit kan door automatische regelingen gedeeltelijk worden opgevangen. Variabele bedrijfsomstandigheden zijn geen probleem, als de installatie is ontworpen op de meest ernstige situatie
  • Gevoelig voor onderhoud en juiste afstellingen
  • Explosiegevaar bij brandbaar stof (zoals roet)
  • Reinigingscapaciteit is afhankelijk van de geleidbaarheid van de af te scheiden deeltjes
  • Neemt veel ruimte in beslag

Hulpstoffen
Geen

Cross Media Effects

Het afgevangen stof kan afhankelijk van de aard worden hergebruikt als bijvoorbeeld vulmiddel in de asfalt- en cementsector, of moet als afval worden verwerkt.

Informatiebron

  1. Factsheets luchtemissiebeperkende technieken, InfoMil
  2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066
  3. IPPC, BREF, Large Combustion Plants, July 2006
  4. IPPC, BREF Waste water and Waste Gas Treatment, 2003
  5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008
  6. Nederlandse elektriciteitscentrale, emissiemeting, 2008
  7. Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geemitteerd fijnstof bij industriële bronnen, TNO oktober 2006.