Beschrijving maatregel
Proces/deelproces: Beperking van stofemissies
Beschrijving
Het werkingsprincipe van elektrostatische afscheiders berust op de afscheiding van vaste of vloeibare deeltjes onder invloed van een elektrisch veld.
Er bestaan zowel droge als natte elektrofilters. Bij de natte filters binden de deeltjes zich aan vloeistofdruppeltjes, welke vervolgens worden afgescheiden.
Vaste of vloeibare deeltjes in een gasstroom, die worden blootgesteld aan gasionen in een elektrisch veld, worden door botsing met deze gasionen opgeladen. Onder invloed van een elektrisch veld worden ze daarna uit de gasstroom afgebogen. De aldus afgescheiden deeltjes kunnen worden afgevangen op verzamelelektroden of collectoren. Afvoer van het afgescheiden stof vindt plaats door de zwaartekracht (bij natte filters), of zoals bij vaste stoffen, door periodiek kloppen of trillen van de verzamelelektroden, waarbij de afzetting als plakken of brokken van de verzamelelektroden valt in een er onder geplaatste trechter.
Figuur 31: elektrostatische filter: a) plaattype, b) buistype, c) detail van een filterelement van het plaattype (S. Van Loo en J. Koppejan; 2007)
Toepassingsgebied
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de technische toepasbaarheid van deze maatregel.
|
Vaste |
Vloeibare |
Gasvormige |
Nieuw |
Bestaand |
Klein |
Middelgroot |
Groot |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Met elektrofilters kunnen naast grof stof ook kleine stofdeeltjes afgevangen worden. Met natte filters ook de zeer kleine stofpartikels.
Elektrostatische filters zijn goed gekend voor verwijdering van as uit rookgassen van energiecentrales, afvalverbrandingsinstallaties en vergelijkbare grootschalige toepassingen. Elektrofilters kunnen voor alle conversiesystemen worden gebruikt.
Deze filters zijn bestand tegen hoge afgastemperaturen (300-450°C), waardoor gebruik gemakkelijk is en onderhoud gering, bovendien worden ze gekenmerkt door lage drukverliezen (0,2-0,4 kPa). Een ander voordeel is dat stofdeeltjes tot 0,01 µm kunnen worden afgevangen.
Echter sommige stofpartikels, v.b. afkomstig van verbranding van stro, zijn moeilijk ioniseerbaar. Als de hoeveelheid partikels te klein is, komt deze daarenboven moeilijk los van de elektroden. De partikels kunnen dan mogelijk condenseren en zicht afzetten in de schouw.
Milieuvoordeel
Elektrostatische filters hebben een hoog afscheidingsrendement (> 95-99%). Restemissies van 30-50 mg/Nm³ worden haalbaar geacht. De restemissies zijn afhankelijk van het stofaanbod en de stofeigenschappen.
Teneinde de vorming van dioxines en furanen te voorkomen, moeten langere verblijftijden van rookgassen en stof in een temperatuursbereik van 250 tot 400 °C vermeden worden. Daaruit volgt dat een eventuele stofafscheiding bij temperaturen beneden 200°C moet gebeuren.
Bij gebruik van natte elektrofilters ontstaat er ook een afvalwaterproblematiek.
Financiële aspecten
De investeringskosten en operationele kosten uit verschillende literatuurbronnen zijn hieronder samengevat. Ecolas (Ecolas, 2006) geeft een kostenvork van 8.9 tot 40 €/kWth, Novem (Novem, 2000) geeft een investeringskost van € 185.000 voor droge E-filter en € 345.000 voor natte E-filter op een installatie van 1 MWth en 1900 Nm³/h. Vyncke en Typhoon geven hierbij eerder een kost van € 150.000 voor 1 MWth en € 280.000 voor 3MWth
De energiekost bedraagt 0,2-0,3 kWh per 1.000 m³ en is grotendeels het gevolg van het opwekken van de elektrische velden tussen de elektrodes. De overige werkingskosten zijn personeel, onderhoud en afvoer van vliegas. De totale werkingskosten variëren sterk van toepassing tot toepassing. Ze variëren van 1.500 tot 25.000 euro per jaar per 1.000 Nm³/h capaciteit, waarbij de hoogste waarden typisch zijn voor onderhoudsintensieve toepassingen (corrosieve gassen, kleverig stof,…). Ecolas geeft operationele kosten van 0,03 – 0,35 €/kWth.jaar (Ecolas, 2006).