Curs PEET CapitoiLti 4. [ledutt:rea polucirii atnto,tfcric.a in CC.l

4. REDUCEREA POLUARII ATMOSFERICE iN CCA

4.1. Categorii de poluanfi

in Tabelul 4.1 sunt prezentali principalii poluanli atmosferici rezultali din ardereacombustibililor fosili. Dintre aceqtia, in cazul CCA (Central[ Conven]ionali cu Abur) cei maiimportan{i poluan}i sunt oxizii de sulf, oxizii de azol gi pulberile. Existh norme care prev6dlimitele maxime admisibile pentru concentra{iile acestoi trei poluan{i in gazele de ardereevacuate in atmosferS.

Tabelul 4.1 Polua i din arderea contbustibililorPoluant Efecte

Efecte negative asupra regnului animal (afecteazd. vederea

4.2 Reducerea emisiilor de oxizi de azot(No,)

4.2.1 Formarea de oxizilor de azot

Oxizii de azot formafi in timpul arderii combustibililor fosili sunt in principal NO gi NO2,in care No are un procent de peste 90% din totalul NOr. La^evacuarea'gazelor de ardere inatmosferd are loc un proces rapid de conversie a No in Noz. in funclie dJ modul de formare,oxizii de azot se impart in trei categorii:

' NO" termic: Rezultd din reac{ia dintre oxigenul qi azotul din aerul de ardere. Emisiade NO" termic este cu atAt mai mare cu c6t temperatura in focar qi excesul de aer auvalori mai ridicate.

' NO* combustibil: Rezultd din oxidarea compuqilor de azot din combustibil.' NO^ prompt: Rezultd din reacfia dintre radicalii de combustibil (de exemplu CH) qi

azotul molecular Nz din aer, urmatd de oxidare; produce o fractiune mica de NO*.

Oxizi de sulf (SO2, SO3) Dduneazd. direct organi smul ui uman.Acfioneazd asupra florei qi faunei.Determind formarea ploilor acide.

Oxizi de azot Q.,lO, NOz) Dduneazd direct organismului uman.Determind formarea ploilor acide.

Pulberi (cenuga zburdioare Iritalii ale mPcoaselor oculare Ei cele ale cdilor respirato.iiDioxidul de carbon (CO2 Contribuie la efectul de serd.Protoxidul de azot G.JzO) Contribuie la efectul de serd.

Favorizeazd distrugerea pdturii protectoare de ozon dinstratosferS.

Monoxidul de carbon (CO) Efecte toxice asupra regnului animal (fir"r*hemoglobinei din s0nge, ducAnd in final la inrdutdlireaalimentlrii cu oxigen a organismului si la sufocare).

Clorul; fluorul (Cl, F) Formare de acizi (HCl, HF) cu efecte toxice.Fluorul contribuie la distrugerea stratului de ozon.

Metale grele (Cr, Ni, Cd, As, pb,Hg - mercurul, etc.

Efecte toxice qi cancerigene. Exemple: plumbut - anernrei intoxicalii cronice; Mercurul - neurotoxind.

Funinginea (carbon nears)

ll10

Curs PEET Capitolul 4. Reducerea poludrii atmo.sfbrice in CCA

Tehnologiile de reducere a emisiilor de oxizi de azot se impart in doulprimare (cele care sunt utilizate penfu controlul formdrii NO*) Si mdsuriaclioneazd, asupra gazelff de ardere).

categorii: mdsurisecundare (care

4.2.2 N{.dslri primare de reducere a emisiilor de oxizi de azot

Cum pentru oxidarea azotului trebuie sa se indeplineascd simultan dou[ condilii:r atmosferd bogatd in oxigen;r temperaturd ridicatd de lucru;

Tehnologia de ardere trebuie sd se asigure (mdsurd primard):I un exces mic de aer (oxigen substoechiometric) in zonele cu temperaturi mari;I temperaturd redusd in zonele cu exces mai mare de aer.

4.2.2.1 Arderea cu trepte de aer

Procedeul se aplicd la nivelul focarului. Reducerea NO* prin introducerea aerului in etapesebazeazd, pe crearea a douf, zone distincte de ardere in focar: o zond primard, cu lipsd de oxigen9i o zond secundard cu exces de oxigen pentru a asigura arderea completd a combustibilului.

gaze de ardere

combustibil.-----------.-..

.------_-.------

aer

Fig. 4.1 Principiul de aplicare a arderii cu trepte de aer

Aceastd metod[ reduce cantitatea de oxigen din prima zond de ardere la 70 - 90 % dinnecesar. Arderea substoechiometrici limiteazd, conversia azotului din aer in NO*. Este redusdastfel formarea de NO* termic. tn cea de a doua zond arderea devine completd prin introducerearestului de aer necesar. Temperatura joasd din a doua zoni de ardere limiteazd, de asemeniproducfia de NO* termic.

Exist6 dou5. mari dezavantaje dacd procedeul nu este corect aplicat: formarea de monoxidde carbon qi arderea incompletd a carbonului.

4.2.2.2 Arderea cu trepte de combustibil

Metoda sebazeazd,pe crearea-mai multor zone in focar in care sunt introduqi in etape at6tcombustibilul, c6t qi aerul de ardere. in Figura 4.2 este prezentat schematic acest procedeu.

Procesul presupune aparilia in focar a trei zone:

' in zona primaril se arde 85 - 90 % din combustibil intr-o atmosferl cu exces relativscdzut de aer.

ZONA II

I> ItJ

ZONA I

l"<1tt

2tI0

Fig- 4.2 Principiul de aplicare a arderii cu trepte de combustibil

, , ii zona d.e.postardere se pot folosi diferili combustibili, dar ?n general se preferf, gazul

natural' In principiu procedeul poate fi implementat pentru toate tipurile de combustibilili incombina{ie cu alte tehnici de denitrificare.

4.2.2.3 Recircular ea gazelor de ardere

Procedeul constd in recircularea in focar a unei pd.rfi din gazele arse evacuate dingeneratorul de abur (vezi Figura 4.3).^Efectul este reprezentat de diminuarea temperaturii qireducerea excesului de oxigen in focar. in consecinla se ieduce emisia de NO* termic. prelevareagazelor de ardere pentru recirculare se face in general dupdpreincdlzitorul regenerativ de aer.

Pentru o instalalie funclion6nd pe cirbune, NO* iermic nu reprezint["dec6t o micd frac]iedin NO* total. in consecinld, ,.du""r.u atinsd pentru centralele pe c[rbune este de ordinul 5% sid2 20 - 50 % pentru centralele pe combustibil lichid sau pe gaz natural. Recircularea implicaL0 - 12 %o dinvolumul total de gaze de ardere.

Curs PEET Capitolul 4. Rethtterau polutlr.iiatmo.sleric.e in (,(..4

In a doua zond (numita zond de postarc-lere) este introclus restul de combustibil. Seproduc radicaii de hidrocarburi care recluc oxizii de azot lormali anterior la azotmolecular. Formarea oxidului de azot in zona de postardere poate fi pastratl la unnivel redus prin temperaturi de ardere scdzute.In a treia zond" arderea se complereazd prin adaugarea restului de aer. Chiar dacd inzona a doua se reduce circa (70 - 80) o/o din NO,-ul f,ormat in prima zond, totugi NOformat in cea de-a treia zond scade rata generald de redu."r. u Nor, prin acestprocedeu, la circa (50 - 60) %.

I uurrde ardere

combustibil

aer

---.._.----_---.combustibil

Electrofiltru

Fig. 4.3 Schema de recirculare a gazelor de ardere

Focar

$.

EsE

. Preincdlzitor8l09lC aer

ZONA I

Ir = 1,1

3/10

Curs PEET CapitolLrl 1. Rec/ucercu polutit'ii uLrtttt.sf crite in r'(. ..1

4.2.2.4 Arzitoare cu NOx redus

A. Arzatoare cu treple de aer

Procedeul este similar cu cel prezentat in $ 4.2.2 1. fiind aplicat de data aceasta la nivelularzdtorului. in acest proces aerul primar este amestecat cu cantitatea totala de combustibil,rezultAnd o zond cu exces de aer subunitar qi temperaturd scdzutd. Ambeie au efecte de inhibare aprocesului de formare a oxizilor de azot. lJrnteazd zone in care se introduce restul de aer (aersecundar ;i te4iar) pentru completarea arderii.

B. Arzdtoare cu trepte de combustibil

Aceastd tehnicd are drept scop si reduci oxizii de azot deja formali, prin addugarea uneicote din combustibil in a doua fazE, de ardere. Introducerea in trepte a combustibilului este desuttlizatl. in aplicaliil e c\ gaze naturale.

In prima zond a arzdtorului este introdusd o cotd de combustibil impreunf, cu o parte dinaerul de ardere (flacara primard). Aceastd zon6 se caracterizeazd. printr-o temperaturd relativredusd a fldcbrii, care inhibd producerea de NO*. in a doua zond a arzdtorului este introdus restulde combustibil, in condilii de exces de aer scf,zut (flac[ra secundard). Este creatdo atmosferf, incare oxizii de azol deja formali pot fi reduqi. Finalizarea arderii se face intr-o a treia etapf,, incare se introduce restul de aer.

Arderea in trepte de combustibil poate fi completatd cu o recirculare internd a gazelor d,eardere. Prin injectarea unei cote de gaze de ardere in zona de combustie temperatura qiconcentraiia de oxigen din flaciri scad, rezultAnd o reducere a No*.

C. Exemplu de arzdtor cu I,IO, redus

Aer secundar Arzdtor cu trepte de aer qi

recircularea unei cote de gaze deardere (cu conlinut de Oxigen mic;i care sd aibd rolul de a rdciiflacdra fdrd, a mdrii aportul inOxigen).

Diferitele intr[ri de aer(comburant) trebuie sd creezestraturi concentrice in raport cuaxul flf,cdrii.

Aer de transport +clrbune praf

Aer primar

I Perdea de separarelg.a. recirculate.

Fig. 4.4 Exemplu de orzdtor cu produc{ie redusd de NO, - Arzdtor cu trepte de aer Sirecircularea unei cote de gaze de ardere

Exemplul din figura de mai sus, care se referd la un arzdtor de cdrbune praf, folosegte 4 canaleconcentrice:. Canalul central pentru aerul primar.

' Canalul inelar semicentral pentru aerul (gazele de ardere) de transport gi cdrbunele praf.

' Canalul inelar semiexterior pentru realizarea unei perdele de separare gi rlcire din gaze deardere recirculate, cu conlinut redus de oxigen gi temperaturr micd.. Canalul inelar exterior pentru aerul secundar.

1tt0

Curs PEET CapitolLrl 4. Ret/ucere u poludt.ii utntosf enL:e irt ('('..t

4.2.3 Misuri secundare de reducere a N0,

Dacd mdsurile primare pentru reducerea orizilor de azot in focare nu sunt suficiente,trebuiesc aplicate mdsuri secundare care acfioneaza astrpra gazelor de ardere evacuate dingeneratorul de abur. Costurile lor specifice de ini,'esti1ie. ca gi costurile lor specifice deexploatare sunt mai mari decdt cele corespunzitoare mdsurilor primare. insd. pentru incadrareain limitele de emisii, aceste misuri nu pot fi evitate. indeosebi in cazul grupurilor energetice demare putere care funcfioneaz5" pe cirbune.

Procedeul cel mai utllizat este acela in care se rcalizeaz[ o injeclie de amoniac sau uree influxul de gaze de ardere. injeclia se poate realiza cll, sau fard,prezen{a unui catalizator.

4.2.3.1 Reducere selectivl necataliticl (SNCR)

Reducerea selectivd non-catalitica (SI/Cfi - Selective non-catalytic reduction) este unprocedeu de reducere a NO* la azot molecular, prin injeclia unui reactiv intr-o zon[ cutemperaturd mare a gazelor de ardere - direct in partea superioard a generatorului de abur.Reactivul utllizat este amoniacul (lr{H3) sau ureea. Acest procedeu nu necesitf, prezenfa unuicatalizator. Eficienfa (e) este de circa 50 %.

? _-n

- "onttttt. cotol

c ornrro

e - eficien{a procedeului de reducere/re{inere a noxelorcamonte - concentralia de noxe amonte de zona de reducere/re[inere a noxelor,'cavat- concentratia de noxe aval de zona de reducere/relinere a noxelor.

Observalie.'Formula eficienlei (4.1) se aplicd pentru toate procedeele sau echipamentele deretinere a noxelor.

. Amoniacul reaclioneazd cu NO*-ul din gazele de ardere, rezult6nd azot molecular si ap6:

2 NH3 + 2NO + YzOz=2Nz + 3 HzO (reducere) (4.2)

NO + NO2 + 2 NH3 =2 N2 + 3 HzO (reducere) (4.3)

Temperatura optimd de reaclie se situeazi intr-un interval care trebuie respectat cudeosebitl strictele: 850 qi 1100 'C. Peste acest interval amoniacul este oxidat (reaclia4.4)

4NH3 + 5Oz-- 4NO + 6HzO (oxidare) (4.4)

9i in acest fel se produce gi mai mult oxid de azot, iar sub, rata de conversie este preascdzutd gi se elimind amoniac in atmosferd.

Un generator de abur echipat cu SNCR trebuie s[ aibb mai multe puncte de injecfie aamoniacului astfel ?ncdt, indiferent de incdrcare, reac{ia sd aib[ loc in intervalul opti- d.temperaturE.

Urmdtoarele condilii sunt importante pentru ca un proces SNCR s6 funclioneze bine:o amestecul complet al gazelor de ardere cu NH3;

' injecfia NH: la temperatura optim6 la toate nivele de inclrcare ale generatorului deabur.

Procedeul SNCR este mai pulin costisitor dec6t procedeul SCR gi mai ales este mult maisimplu de pus in practicd.

(4.r)

5lr0

Curs PEET (.apitolul 4. [leduc:erea ytctlrrir.iitttntoslerice in ('(',1

4.2.3.2 Reducere catalitici selectivi (SCR)

Reducerea selectivd cataiitica (,SCn Selective catalytic reciuction) este un procedeu dereducere a NO* la N2 gi H2O. prin injec{ia de reactiv in gazele de ardere. in prezen{a uluicatahzator. Agentul reducS.tor (reactivul) este injectat in gazele de ardere inaintea catalizatorului.Ca qi in cazul SNCR, acesta poate fi amoniacui sau ureea. Eficienla procedeului (4.1) poatedepaqi 80 - 90 04. Reactivul cel rnai folosit este amoniacul (NH:), insa. datorita prezenleicatalizatorului, acesta se injecteazd in zone cu temperaturi mai mici ale gazelor c1e ardere, incomparalie cu cele cerute de procedeul SNCR. Amoniacul reaclioneazd cr-r NO.-ul din gazele deardere pe suprafa!a catalizatorului. la o temperatura intre 320 qi 420 oC, rezultAnd azot molecularqi ap5 (aceleapi reaclii de mai sus).

2NH: +2NO + YzOz=2Nz + 3 HzO (reducere) (a.2)

NO+NO2+2NH3 =2N2+3H2O (reducere) (43)

Instalalia trebuie sA se situeze imediat in avai de generatorul de abur. inainte depreincdlzitorul regenerativ de aer. pentru ca temperatura gazelor s[ corespundf, domeniului optimde acliune al catalizatorului.

Pentru o instalalie noud sistemul prezentat mai sus este uqor de implementat, insd pentruo instalalie existentf, este aproape imposibil, datoritd lipsei de spatiu dintre generatorul de abur qipreincdlzitorul de aer. In acest caz o solulie constl in efectuarea acestei denitrificdri mai in avai,dupd filtrul de cenug6. in acest caz, gazele de ardere trebuie incdlzite din nou pentru a atingetemperatura cerutd de reaclie, ceea ce inseamnd un consum suplimentar de combustibil.

Catahzatontl folosit poate avea diferite geometrii ca fagure sau tip placd. Catalizatorii potfr realiza\i din oxizi de metale grele, zeolili, oxizi de fier sau carbon activ. performanlele qidurata de viatd a catahzatorilor sunt puternic influenlate de concentralia de pulberi din gazele deardere.

4.3 Reducerea emisiilor de oxizi de sulf

Se deosebesc trei cai de reducere a emisiilor de sulf:. desulfurareacombustibilului. alegerea corespunzdtoare a combustibiluluio desulfurarea gazelor

4.3.1 Desulfurarea combustibilului

Desulfurarea combustibililor lichizi poate fr reahzatd in timpul procesului de rafinare.Procedeul este destul de costisitor.

Pentru combustibilii solizi principala solulie este gazeifi carea. in urma gazeificdrii (Fig.4.5) tezultd un amestec de gaze combustibile (CO, H2, CHa,) in care sulful se regdsegte subforma de hidrogen sulfurat (HzS), acesta putAnd fi indep[rtat cu ugurin]d.

gaz de gazogen

curf,lat

abur zgurl qi(HzO) cenuqi

noxerelinute

Fig. 4.5 Schema simplificatd a instalaliei de gazeificare

Aer sau Or

Instalaliiinere noxe

6tta

Curs PEET CapitolLrl 4. Reiltrc'creu ltctludrii uttttr-tsfet'it'e in ('(-.1

Gazeificarea este un prooes fizico-chimic ce are loc la temperatura ridicata qi controlatdintr-un mediu substoechiometric d.p.d.r,. ai conlinutului de oxigen 5i bogat in vapori de ap[.Scopul gazeificdrli este ob{inerea unui combustibil gazos pornind de Ia combustibilul greu.

instalalia in care are loc procesul de gazeificare se numegte gazogen. iar combustibilul gazos

oblinut este denumrt gaz de sintezd sau gaz de gazogen.Observalie . gazeiftcarea se va relua gi trata pe larg intr-un capitol/curs ulterior.

4.3.2 Alegerea corespunzitoare a combustibilului

O alta posibilitate de a reduce emisia de SOz este alegerea unui anumit combustibil (infaza de proiectare) sau schimbarea celui utilizat in mod curent in exploatare. Exemple:

, Inlocuirea pdcurii cu gaz natural. Confinutul de sulf din gazul natural este practicneglijabil, rezultAnd o reducere drastica a emisiei de SOz .

. Utilizarea unui cdrbune cu confinut redus de sulf (< 1 %). Prelul pentru un astfel de

cdrbune este relativ ridicat.

4.3.3 Desulfurarea gazelor de ardere

Existd trei procedee principale de reducere a confinutului de oxizi de sulf din g.a.:. procedeul uscato procedeul semiumedr procedeul umed

4.3.3.1 Procedeul uscat (reactant uscat - produgii de reaclie uscatri)

Metoda presupune injeclia directd a unui reactant (aditiv) uscat in canalele de gaze deardere. Reactanlii uzuah sunt : piatr[ de var (calcar i carbonat de calciu) pulverizatd (CaCO3),var hidratat (var stins) (Ca(OH)z) gi dolomita (amestec de CaCO: gi MgCO3). in focar, cf,lduraproduce descompunerea reactantului qi transformarea lui in compuqi reactivi (CaO, MgO).Compuqii reactivi reac\ioneazd cu SOz, formflnd sulfi1i (CaSOr, MgSO:). Sulfilii nu sunt produsestabile din punct de vedere chimic qi prin reaciie cu oxigenul rezultd, sulfa{i de Ca qi Mg (CaSOa,MgSO+). In continuare produqii de reaclie sunt refinuli de cdtre filtrele de pulberi. Simplificat,reacliile pot fi scrise in modul urmdtor:

La temperatura din focar CaCO3 se descompune:CaCOt + CaO * COz, iar CaO (oxidul de calciu / varul nestins) reaclioneazd cu SO2 qi SO3:

CaO + SOz = CaSO: (re(inerea SOz in sulfitul de Calciu)CaO + SO: = CaSO+ (refinerea SO: in sulfatul de Calciu)

= relinerea SO2 in focar qi transformarea sa intr-un produs solid netoxic.

Aditivii pot fi injectali in diferite puncte ale traseului gazelor de ardere (vezi Figura 4.6).Daca injecfia se efectueazd. dupd filtrul de cenuqd este necesard introducerea unui filtrusuplimentar care sI refind produsele rezultate in urma desulfurdrii.

0)

0)L(s

oEoN$to)

Fig. 4.6 Posibilitdti de injeclie a reactanlilor tn cadrul desulfurdrii uscateI - moard de c[rbune; 2 * focar;3 - canale de gaze de ardere din circuitului apd-abur a generatorului de abur;

4 - filtru de pulberi; 5 - coq de fum

7tt0

Curs PEET Capitolul 4. Ratlrtcercu polutit.ii utnrrt.sferit'c in C{ 1

Punctul cle injeclie trebuie sa lina seama de ternperatura optirnd de reacfie dintre reactan{i9i oxizii de sul1-. in cazul utilizarii de compugi ai calciului. don'reniul de temperaturd tavorabilreac{iei cu oxizii de sulf este de 800 - 1000 .C.

1.3.3.2 Procedeul semiumed i,rentiu,scat (reactant umed - produpii cle reac{ie uscaii)

Procedeul semiumed s-a dezvoitat pe baza faptului ca absorblia SO2 de cdtre compuqiicalciului poate fi imbunat[fita prin umidificarea acestora, folosindu-se Ca(OH)2 (varul stinil. inurma acestLti proces, apa din absorbant vaporizeazd, qi SO2 reac{ioneaza cu agentul de absorblie.Reacliile care au loc sunt date in Figura 4.7. Umidificarea Ca(OH)2 cregte qi mai multreactivitatea acestuia. Astfel, varul stins se injecteazd. in gazele de ardere impreund cu apa.Procesul de vaporizare are loc pina cdnd produgii de reacfie iau forma unei pulberi uscate, careeste ulterior relinutd in filtrul de cenuqf,.

In raport cu procedeul uscat se ating eficienle mai ridicate de desulfurare (pentru aceeaqicantitate de reactiv), dar costurile investilionale qi de operare sunt mai ridicate. Din punct devedere al raspAndirii pe plan mondial, procedeul semiumed ocupd locul al doilea dupa ce1 umed.

caiorria

QI*Q

^,o,/ I

'CaOY

sor fqlfi:" so.

-

|.-^-2\-- ,,.^Vl

CE(oH)r< * /)o,/ I \,,'.'], cac

tr;il

Gaze de ardere

rl,/ L___

Recirculare pafiiala

Pulverizator rotati',,,,

/ Filtru cie pral

Gaze de ardere curate

Depozrtare

Fig. 4.7 Procesul semiumed de desulfurare; mecanismul relinerii SO2 Si schemq instalaliei

Procedeul semiumed implic[ costuri de investitie mai mici in compararie cu procedeulumed. Totuqi, unul din dezavantajele acestuia fa1[ de cel umed este dat de iaptul c6 piodugii dereacfie sunt greu de valoriflcat.

4.3.3.3 Procedeul umed (reactant umed - produgii de reacfie umezi)

Procedeul umed este cea mai folositS tehnologie de desulfurare a gazelcr de ardere, fiindint6lnit in aproximativ 80 Yo din cazuri; de asemenea are qi cea mai mare eficienjl de desulfurare.

Reactivul folosit poate fi calcarul (CaCO3), sau varul nestins (CaO) qi apoi stins(Ca(OH)2). Reactivii se introduc impreund cu apa (solutie apoasd). Desulfurarea umeda sebazeazd' pe o reacfie de refinere a SO2 ?n compugi solizi nontoxici. IJtllizareacarbonatului decalciu este avantajoasd deoarece este disponibil in cantititi mari in multe lari qi este ieftin. prindeshidratarea produgilor de reaclie rezultd gips (daca se introduce gi oxigen in reacfie) sau unamestec de sulfat qi sulfit de calciu. Gipsul rezultat este de calitate foarte bunA gi poate fi utilizatin industria materialelor de constructie. Apa reziduald evacuat[ trebuie tratati. Componentaprincipal[ a instala]iei este reprezentata de un turn (scrubber) in care are loc amestecul intregazele de ardere qi reactanli.

Principala reacfie chimicd care are loc in timpul desulfurdrii cu carbonat de calciu este:

SO2 + CaCOs + 2 HzO + l/2 Oz -+ CaSOa .2 H2O (Ships) + COz

8 / 10

g.a. cr-i SO2 g.a. curate

calcar + apd

(CaCOj+ grgl (CaSO1 2 H)O)

aer (O2) apd reziduald

Instctlalie dedesulfurare

umedii a g.a

Curs PEET - Capitoiul 4. llcthrcerea poluiirii otntt).\fL.t.iL.e itt L'r,'.j

Fig. 4.8 SchiSa instalaliei de desulfurare umedd a gazelor de ardere

4.4. Reducerea emisiilor de pulberi

4.4.1 Generalitlfi

in timpul arderii, materia anorganicd a cirbunelui se transformd in pulberi. O cot[ dinaceste pulberi este relinutdlabaza focarului, dar cea mai mare parte este antrenatd de gazele deardere. cele mai utilizate filtre de pulberi (cenuqd) in ccA sunt:

- Filtrul electrostatic (electrofiltru);- Filtrul textil (filtrul sac).Prin performanfele lor, aceste douh tipuri de filtre pot asigura emisii de pulberi sub

valorile limita impuse de legislalia de mediu.

4. 4.2 F iltrul electros tatic

Filtrul electrostatic este folosit in mod curent in centralele termoelectrice de mare putere.Acesta este compus din rdnduri de placi dispuse paralel care forme azd cdi prin care curg

gazele de ardere. Aceste pldci forme azd, electrozli ds depunere (ED) pozitivi, legalila pamAnt. iicentrul fiecdrei treceri se afld electrozii de ionizare (EI) ionectali la polul negativ al unei surse decurent continuu de inaltd tensiune. Acegti electrozi sunt sub forma unor relelI de s6rm6.

Fig. 4.9 Electrofiltru (EF); principiu de functrionare1 - Emisie de electroni (descdrcare Corona); 2 -incdriarea particulelor cu sarcinielectrice;

3 - Transportul particulelor incircate; 4 - Depuneiea particulelor pe ED;5 - indepdrtarea particulelor de pe ED prin lovituri mecanice

Datoritr intensitatii ridicate a cdmpului din jurul EI se produce o descdrcare Corona (suntemiqi purtdtori de sarcin6 negativl). Moleculele d," gu, care se afl6 in zona EI sunt ionizate gimigreazd' cdtre electrozii de sarcini opusd (electrozii de depunere). Ionii se ciocnesc cu particuledin fluxul de gaze de ardere, aderdla acestea gi le transferd'sarcina electricd. in momentul in careating o incdrcare electricd suficient de ridicatd, particulele migreazdla r6ndul lor cdtre ED.

'lurrr de rrrt..ttre

umedd a gazelor de ardere

9lta

Curs PEET Capitolul 4. Retluc.ereo poluitr.ii utnto.t:/'errc.e in C(' 1

Particulele se depun pe ED sr-rb tbrma urlui strat de praf. Prin acest strat particuieleelibereazl sarcinile lor electrice c5"tre suprafala electrodului. Aturrci cAnd stratul are o grosimesuficieut de mare, electrozii sunt scuturali cu ajutorul unor sisteme mecanice.

Fig. 4.10 Elecn"ofi.ltru: schemd siruplificatd

4.4.3 Filtre textile (sac)

Filtru textil reprezintd. una dintre cele mai e{iciente solu{ii de reducere a emisiei depulberi, eficienla luj dep[qind 99 Yo, cea ce-l face obligatoriu in cazul unor substanle solidefoarte periculoase. in genetal el este realizat din una sau mai multe unitali plasate in paralelconfindnd giruri de unitali filtrante. Acest unitali filtrante se prezintd sub forma unor cilindriexecutati din material tgxtil. Jesdtura este deasd, din material termorezistent, avAnd ochiurile maimici decdt particulele. in Fig. 4. i 1 este prezentatun exemplu de astfel de filtru.

faza de curdtare faza defiltrarefiltru

Fig. 4.11 Configuralia unui filtru sac| -gaze de arderenefiltrate;2-unitate filtrantd;3 -carcas6; 4-gazede ardere filtrate;5 -ventilator;

6 - clapete; 7 - p6lnie de colectare pulberi; 8 - vane de evacuare a pulberilor colectate

Particulele sunt refinute pe suprafala interioari a unit[1ilor filtrante gi apoi cad in palniilede colectare. O parte dintre particule r6mAn totuqi pe suprafafa textild. in timp aie loc o infundarea filtrului, pierderile de presiune pe parte de gaze de ardere crescdnd peste limitele admise.Periodic este necesard o curdlare a suprafelelor unit5lilor filtrante. Rezultd o funclionare ciclicd ainstalaliei, altemAnd perioade (mai lungi) de filtrare cu altele (mai scurte) de cur[]are.

Cele mai cunoscute metode de curdfare sunt:r utilizarea unui flux invers de aer comprimat sau gaze de ardere filtrate (Figura 4.I l);r scuturare mecanic5.Prin utilizarea corespunzdtoare a unui sistem de clapete, o unitate se poate afla in faza de

curitare, in timp ce celelalte sunt menfinute in etapa de filtrare a gazelor de ardere. in acest mod,pentru curdfare nu este necesard oprirea intregii instalafii.

Pulberile depuse cad in pAlnii situate labaza electroflltrului. de unde sunt desc[rcateulterior. Eficienla de reducere a concentrafieide pulberi din gazele de ardere este deosebitde ridicat[, depnqind 90 %. in Figura 4.9 esreprezenlat schematic principiul de funclionareal unui electrofiltru.

in practica, filtrul este imp6(it intr-unnumf,r de cAmpuri distincte. O configura[ietipicn pentru electrofiltru este prezentatd inFigura 4.10. Forma tablelor trebuie sd evitereantrenarea (vezi "buzunarele" din dreptulelectrozilor de ionizare).

l0 / 10