Oczyszczanie spalin, które wspiera ekologiczną i zgodną z przepisami pracę zakładu
Skrubery, reaktory katalityczne i filtry cząstek stałych usuwają zanieczyszczenia ze spalin. Aby zoptymalizować efektywność procesu usuwania zanieczyszczeń zastosowano analizatory gazów procesowych, które wykonują pomiary w czasie rzeczywistym. Wysoka sprawność systemów oczyszczania spalin przekłada się na znaczne oszczędności materiałów pochłaniających oraz ograniczenie czynności konserwacyjnych wykonywanych przez operatorów instalacji.
Zanim na końcu procesu będzie można uwolnić do atmosfery czyste powietrze, gazy powstałe w procesie spalania muszą najpierw zostać odpylone, a następnie przepłukane. Zarówno skrubery mokre (rozpylona ciecz), jak i suche skrubery (proszek chemiczny) idealnie nadają się do usuwania chlorowodoru, dwutlenku siarki, fluorowodoru, metali ciężkich, dioksyn i cząstek stałych. Ważne jest, aby określone zanieczyszczenia nie przekraczały lokalnych wartości dopuszczalnych emisji, określonych np. w europejskiej dyrektywie w sprawie spalania odpadów 2000/76/WE. Dlatego już na etapie planowania instalacji spalania odpadów, niezwykle istotne jest dobranie takiego procesu i układów pomiarowych, aby możliwe było dokładne rejestrowanie stężenia zanieczyszczeń przed i za systemami oczyszczania spalin. Oprócz niewielkiej liczby gazowych związków organicznych, największe zagrożenie pod względem toksyczności stanowi rtęć. Im niższy poziom stężenia, tym większe odstępy między cyklami kontroli w spalarni odpadów. Ale to tylko jedna z zalet ciągłego monitorowania. Pomiary poziomów stężenia pozwalają na kontrolowanie zużycie materiałów pochłaniających, niezbędnych do działania skrubera. Zastosowanie dokładnie odmierzonych i odpowiednich ilości, np. zawiesiny wapiennej lub wodorowęglanu, pozwala operatorom zmniejszyć koszty.
Jak zoptymalizować procesy oczyszczania spalin
Optymalizacja procesu oczyszczania spalin zaczyna się od zrozumienia kluczowych parametrów wpływających na efektywność usuwania zanieczyszczeń. Monitorowanie tych parametrów otwiera wyraźne możliwości poprawy wydajności i redukcji kosztów.
Jak działa system denitryfikacji SNCR lub SCR
Wyzwania związane z zastosowaniem systemów SNCR (selektywnej redukcji niekatalitycznej) i SCR (selektywnej redukcji katalitycznej) w spalarniach odpadów obejmują rygorystyczne wymagania dotyczące okna temperaturowego, nierównomierny przepływ i rozkład temperatury, wysokie zużycie dodatków, ucieczka amoniaku powodująca wtórne zanieczyszczenie oraz wysokie koszty konserwacji katalizatorów w systemach SCR.
W przypadku oczyszczania gazu metodą selektywnej redukcji niekatalitycznej, NH3 lub wodny roztwór mocznika wtryskuje się bezpośrednio za komorą spalania w temperaturze od 850 do 1100°C (od 1560°F do 2000°F). W tych warunkach toksyczny gaz NOx reaguje ze związkami amoniaku, przekształcając się w azot i wodę. Obie substancje są nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt.
- Podczas procesu SNCR, GM700 śledzi ucieczkę NH₃ bezpośrednio na wylocie komory spalania, aby sprawdzić prawidłowe dozowanie odczynnika.
- Na wlocie SCR, GM32 mierzy stężenie NO, co pozwala upewnić się, czy katalizator odbiera odpowiednią ilość zanieczyszczeń.
- Na wylocie SCR, GM32 monitoruje poziom pozostałego NO, podczas gdy GM700 mierzy resztkową ucieczkę NH₃, w celu potwierdzenia ogólnej wydajności denitryfikacji.
- Levelflex FMP54 z funkcją kompensacji wpływu fazy gazowej mierzy poziom amoniaku w zbiorniku, aby zapewnić jego odpowiednią ilość podczas pracy.
- Dzięki dokładnemu pomiarowi przepływu za pomocą Proline Promass F 300 można utrzymywać prawidłowy poziom amoniaku w komorze spalania.
Monitorowanie efektywności filtrów i pomiary stężenia pyłu
Gazy spalinowe są odpylane za pomocą elektrofiltrów (ESP) i/lub filtrów workowych. Podczas oczyszczania spalin metodą suchą, filtr tkaninowy oddziela zarówno pyły, jak i wodorowęglany, a także aktywuje węgiel. W celu kontroli wydajności filtra ESP lub filtra workowego można zmierzyć stężenie pyłu, przed i za filtrem przeciwpyłowym.
Do tego celu idealnie nadają się pyłomierze DUSTHUNTER, które wykorzystują diody laserowe do pomiaru na zasadzie światła rozproszonego. Wybór odpowiedniej wersji pyłomierza DUSTHUNTER zależy od warunków pomiaru i stężenia pyłu.
Dokładny pomiar temperatury za pomocą iTHERM ModuLine TM131 pomaga w optymalnym usuwaniu SO₃ i wykrywaniu przenikania drobnych cząstek.
Chcąc zapewnić niezawodne działanie filtra i efektywną pracę wentylatora, konieczne jest monitorowanie różnicy ciśnień w filtrach ESP lub workowych, ponieważ w ten sposób można łatwo wykryć zatkanie filtra i zoptymalizować cykle czyszczenia. Natomiast, dzięki przetwornikom różnicy ciśnień Deltabar PMP55 i Deltabar PMD75B możliwe jest bardzo dokładne monitorowanie stanu filtrów.
Pomiar parametrów procesu na wlocie skrubera spalin
W oczyszczających spaliny skruberach, substancje takie jak m.in. HCl i SO2 są redukowane za pomocą odpowiednich odczynników . Natomiast w celu usunięcia rtęci dodawany jest węgiel aktywny.
- MCS300P HW mierzy jednocześnie zawartość SO2, HCl, H2O i opcjonalnie O2, jak również innych składników gazu. Sonda z podgrzewanym filtrem, w sposób ciągły pobiera próbki spalin, które następnie są kierowane przez podgrzewaną linię poboru próbek do analizatora, który ma również podgrzewaną komorę. Oryginalny skład, w tym zawartość wody, jest utrzymywany powyżej kwasowego punktu rosy. W ten sposób można wyeliminować ryzyko korozji spowodowanej kondensacją. MCS300P HW wysyła sygnały do sterownika procesu, co umożliwia optymalizację ustawień skrubera spalin. Te informacje mogą się przydać przy załadunku na ruszty odpadów o nieznanym składzie.
- Wykorzystując zasadę Zeemana, MERCEM300Z mierzy zawartość Hg bez czułości skrośnej, a pomiar jest stabilny i nie wymaga dużych nakładów na konserwację, nawet przy wysokich stężeniach SO2. W krótkim czasie można przedsięwziąć odpowiednie środki zaradcze i zmniejszyć szczytowe stężenie Hg w surowym gazie, które czasami przekracza 3000 μg/m³. Takie pomiary przyczyniają się w znacznym stopniu do obniżenia kosztów odczynników.
- Dokładna kontrola temperatury za pomocą iTHERM Moduline TM131 i iTHERM ModuLine TM151 pomaga utrzymać odpowiednie parametry pracy absorbera
- Niezawodne monitorowanie różnicy ciśnień za pomocą Deltabar PMD55B i Deltabar PMD75B zapobiega zablokowaniu i zanieczyszczaniu skrubera
- Prawidłowe natężenie przepływu płynu czyszczącego i spalin, przekłada się na stabilną wydajność czyszczenia: t-mass I 500 do pomiaru spalin, Proline Promag P 10 do pomiaru zawiesiny wapiennej i Promag W 400 lub Promag W 10 do dozowania rozpylanej wody.