KR102026054B1 - 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 - Google Patents
정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102026054B1 KR102026054B1 KR1020190043816A KR20190043816A KR102026054B1 KR 102026054 B1 KR102026054 B1 KR 102026054B1 KR 1020190043816 A KR1020190043816 A KR 1020190043816A KR 20190043816 A KR20190043816 A KR 20190043816A KR 102026054 B1 KR102026054 B1 KR 102026054B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dust collecting
- collecting plate
- discharge
- mist
- dust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 53
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims description 5
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 title description 16
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 216
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000012719 wet electrostatic precipitator Substances 0.000 description 4
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012718 dry electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/40—Electrode constructions
- B03C3/45—Collecting-electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/74—Cleaning the electrodes
- B03C3/78—Cleaning the electrodes by washing
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
본 발명은 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치는 후단에서 미스트(mist) 및 미세먼지를 제거하는 장치가 복합된 탈황장치(FGD: FLUE-GAS DESULFURIZATION)에 있어서, 판상에 홀이 형성되어 홀의 가장자리를 따라서 상기 미스트 및 미세먼지를 하전시키는 복수의 방전핀이 형성되며 제 1 집진 전극을 형성하는 방전집진 플레이트, 판상으로 제 2 집진 전극을 형성하여 상기 방전집진 플레이트와의 전위차에 의한 전기력으로 상기 하전된 미스트 및 미세먼지를 집진시키는 집진 플레이트 및 상기 방전집진 플레이트 및 상기 집진 플레이트를 내부에 수용하는 챔버를 포함하고, 상기 방전집진 플레이트 및 집진 플레이트는 상기 미스트 및 미세먼지의 이동 경로와 평행하게 서로 반복되도록 복수 개 형성되고, 상기 챔버의 일측에는 외측 바깥으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 단부에는 외부의 공기를 유입시키는 유입구가 형성되며, 상기 돌출부의 내측면에는 발열장치가 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈황장치의 후단에서 배출되는 미스트(mist) 및 미세먼지를 제거시키는 전기집진장치를 포함하는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치에 관한 것이다.
최근에 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 미세먼지와 같은 대기 오염의 문제가 심각한 문제로 대두되고 있고, 이러한 대기 오염을 저감시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대기 오염은 화력발전소, 자동차, 및 각종 공장 등에서 배출되는 유해가스 및 먼지 등 여러 원인으로 발생한다.
도 1은 화력발전소에서 배출되는 배기가스 및 먼지 처리 시스템의 일 예를 도시한다.
화력발전소의 보일러(10)에서 배출되는 배기가스에 포함된 대표적인 오염물질은 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 분진 등이다. 이때, 화력발전소의 보일러(10)에서 배출되는 가스는 첫 번째 단계로 선택적환원촉매(SCR: Selective Catalytic Reduction) 방식의 탈질장치(20)에 의하여 질소산화물이 제거되고, 다음 건식 전기집진기(ESP: ElectroStatic Precipitator)(30)에 의해 먼지가 제거되고, 건식 ESP(30)의 후단에 있는 탈황장치(FGD: Flue Gas Desulferlizer)(40)에 의해 황산화물이 제거가 된다. 이때, FGD(40)에서 미처 제거되지 못한 황산(H2SO4) 또는 FGD(40)에서 사용되는 반응제의 미스트(mist) 및 건식 ESP(30)에서 제거되지 못하는 초미세먼지들은 후단에 있는 미스트 제거장치(ME: Mist Eliminator)(50) 및 습식 전기집진기(ESP)(60)에 의해 순차적으로 제거된다.
도 2는 종래의 습식 FGD 장치 및 후단(상단)에 형성된 미스트 제거장치(ME)와 습식 전기집진기(ESP) 조합의 처리 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1에서와 같이 건식 ESP(30)를 통해 먼지가 처리된 가스는 도 2의 처리 시스템의 흡수탑 내부로 공급되는데, 하부의 습식 FGD(40)에서 물을 포함하는 액체의 반응제를 분사시켜 흡수탑 내부로 공급되는 기체 상태인 황산화물과의 기액 반응에 의해 황산화물은 처리되어 배출된다. 이때, 기액 접촉을 마친 처리가스 중에는 미스트 및 건식 ESP(20)에서 처리되지 못한 초미세먼지가 포함되는데, 습식 FGD(40)의 후단(상부)에는 관성 방식의 필터를 이용한 미스트 제거장치(50)가 형성되어 미스트를 제거하고, 미스트 제거장치(50)의 후단(상부)에는 습식 ESP(60)가 형성되어 최종적으로 초미세먼지를 제거하게 된다. 이때, 미스트 및 초미세먼지를 제거하기 위한 미스트 제거장치(50) 및 습식 ESP(60)의 전체 높이가 20m를 초과할 정도로 장치의 크기가 컸다.
또한, FGD(40)의 후단에는 4m/sec 이상의 고속의 속도로 유체가 토출되는데, 상기 속도로 유동하는 유체에 대해서도 고효율도 미스트 및 미세먼지를 제거할 수 있는 장치가 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 습식 탈황장치(FGD: FLUE-GAS DESULFURIZATION)의 후단에서 집진판 사이의 간격을 줄여 전체 장치의 크기를 줄이며 탈황장치의 후단에서 고속으로 토출되는 미스트 및 미세먼지를 고효율로 제거시킬 수 있는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 후단에서 미스트(mist) 및 미세먼지를 제거하는 장치가 복합된 탈황장치(FGD: FLUE-GAS DESULFURIZATION)에 있어서, 판상에 홀이 형성되어 홀의 가장자리를 따라서 상기 미스트 및 미세먼지를 하전시키는 복수의 방전핀이 형성되며 제 1 집진 전극을 형성하는 방전집진 플레이트; 판상으로 제 2 집진 전극을 형성하여 상기 방전집진 플레이트와의 전위차에 의한 전기력으로 상기 하전된 미스트 및 미세먼지를 집진시키는 집진 플레이트; 및 상기 방전집진 플레이트 및 상기 집진 플레이트를 내부에 수용하는 챔버를 포함하고, 상기 방전집진 플레이트 및 집진 플레이트는 상기 미스트 및 미세먼지의 이동 경로와 평행하게 서로 반복되도록 복수 개 형성되고, 상기 챔버의 일측에는 외측 바깥으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 단부에는 외부의 공기를 유입시키는 유입구가 형성되며, 상기 돌출부의 내측면에는 발열장치가 형성되는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치에 의해 달성될 수가 있다.
여기서, 상기 탈황장치는 액체의 반응제를 분사하여 기체상인 황산화물과 반응시켜 상기 황산화물을 제거시키는 습식 탈황장치일 수가 있다.
여기서, 상기 홀은 직사각 형상으로 복수 개 형성될 수가 있다.
여기서, 상기 방전집진 플레이트의 홀 가장자리에 형성되는 상기 방전핀 사이의 거리는 72mm 이하일 수가 있다.
여기서, 상기 방전집진 플레이트의 전체 면적 대비 상기 홀의 면적을 제외한 집진 면의 비는 0.262 이상일 수가 있다.
여기서, 상기 복수의 방전집진 플레이트를 상호 고정시키는 제 1 로드; 및 상기 복수의 집진 플레이트를 상호 고정시키는 제 2 로드를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 방전집진 플레이트에는 상기 제 1 로드가 고정되는 고정홀 및 상기 제 2 로드가 이격되어 관통하여 지나가도록 하는 관통홀이 형성되고, 상기 집진 플레이트에는 상기 제 2 로드가 고정되는 고정홀 및 상기 제 1 로드가 이격되어 관통하여 지나가도록 하는 관통홀이 형성될 수가 있다.
여기서, 상기 제 1 로드에 연결되는 고전압 인가부를 통해 상기 복수의 방전집진 플레이트에 고전압을 인가시키고, 상기 제 2 로드를 접지시켜 상기 복수의 집진 플레이트를 접지시킬 수가 있다.
여기서, 상기 탈황장치는 화력발전소의 배기가스 처리장치에 사용될 수가 있다.
여기서, 상기 집진 플레이트에 수막을 형성하거나 액체를 분사시켜 상기 집진 플레이트에 집진된 미스트 및 미세먼지를 제거시킬 수가 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치에 따르면, 집진부의 집진 전극을 형성하는 평판 내에 홀을 형성하고 홀의 가장자리에 입자를 하전시키기 위한 방전핀을 형성하는 방법으로 하전부를 형성함으로써, 두 평판을 이용하여 하전 및 집진을 수행할 수가 있고 두 평판 사이의 간격을 줄일 수가 있어서 전체 장치의 크기를 줄일 수가 있다는 장점이 있다.
또한, 탈황장치의 후단에서 별도의 관성 방식의 필터를 이용하지 않고 미스트를 고효율로 제거시킬 수가 있다는 장점도 있다.
또한, 방전 집진 플레이트의 최적 형상을 제시함으로써 FGD 후단에서 4m/sec 이상의 속도로 이동하는 유체에 대해서 고효율로 미스트 및 미세먼지를 제거시킬 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 화력발전소에서 배출되는 배기가스 및 먼지 처리 시스템의 일 예를 도시한다.
도 2는 종래의 습식 FGD 장치 및 후단(상단)에 형성된 미스트 제거장치(ME: Mist Eliminator)와 습식 전기집진기(ESP: ElectroStatic Precipitator) 조합의 처리 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전집진 플레이트의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 플레이트의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치의 평면도이다.
도 6은 방전집진 플레이트에서 방전핀 사이의 간격에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시한다.
도 7은 도 6의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 방전집진 플레이트에서 집진 비율에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시한다.
도 9는 도 8의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 2는 종래의 습식 FGD 장치 및 후단(상단)에 형성된 미스트 제거장치(ME: Mist Eliminator)와 습식 전기집진기(ESP: ElectroStatic Precipitator) 조합의 처리 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전집진 플레이트의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 플레이트의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치의 평면도이다.
도 6은 방전집진 플레이트에서 방전핀 사이의 간격에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시한다.
도 7은 도 6의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 방전집진 플레이트에서 집진 비율에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시한다.
도 9는 도 8의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전집진 플레이트의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 플레이트의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치의 평면도이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치는 도 1을 참조로 설명한 바와 같이 화력발전소의 배기가스 처리장치의 일 구성 요소로서 사용될 수가 있다. 보다 자세히는 도 2를 참조로 설명한 바와 같이 탈황장치(FGD)(40)의 후단(상부)에 설치되어 습식 탈황장치(40)에서 발생하는 미스트 및 미세먼지를 제거하기 위해 사용될 수가 있다. 즉, 도 2에서 종래의 미스트 제거장치(50) 및 습식 탈황장치(60)가 제거되고 제거된 부분에 본 발명에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치가 설치되어 사용될 수가 있다. 하지만, 본 발명의 미스트 및 미세먼지 제거장치는 탈항장치(40)의 후단에만 사용되는 것으로 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 탈황장치(40)는 액체 상의 반응제를 노즐을 통해 분사시켜 기체인 황산화물과의 기체액체 반응에 의해 황산화물을 제거시키는 습식 탈황장치(40)일 수가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치는 방전집진 플레이트(110) 및 집진 플레이트(120)를 포함하여 구성될 수가 있다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 방전집진 플레이트(110)는 판상으로 형성되고 판상의 면에는 홀(115)이 형성된다. 이때, 본 발명에서 바람직한 홀의 형상은 직사각 형상의 홀(115)이다. 직사각 형상의 홀(115)는 소정의 규칙으로 배열되어 복수 개로 형성될 수가 있고, 각각의 홀(115) 가장자리를 따라 복수의 방전핀(116)이 형성될 수가 있다. 방전핀(115)은 단부가 날카로운 탐침의 형태로 형성될 수가 있다. 홀(115)에 형성되는 방전핀(116) 사이의 거리(방전핀(116)의 밀도)를 포함하는 방전집진 플레이트(110)의 형상 설계에 관한 자세한 내용은 도 6 내지 도 9를 참조로 후술하기로 한다.
상기 방전집진 플레이트(110)에 양극 또는 음극의 고전압이 인가되면 방전핀(116)에서 코로나 방전이 발생하여 주위의 공기 또는 가스 분자로부터 음이온 또는 양이온을 생성시키게 된다. 고전압이 인가되는 방전핀(116)으로부터 생성된 이온들은 지나가는 입자상 물질인 미스트 또는 미세먼지를 상기 이온의 극성에 따라서 양전하 또는 음전하로 하전시키게 된다. 이와 같이 하전된 입자상 물질은 방전집진 플레이트(110)와 후술하는 집진 플레이트(120) 사이에 형성되는 전기장의 힘에 의해 이동하여 집진 플레이트(120) 상에 포집될 수가 있다.
이와 같이, 방전집진 플레이트(110)는 홀(115)의 가장자리에 형성된 방전핀(116)에 의해 입자를 하전시키기 위한 하전부의 역할을 수행하도록 하고 이를 제외한 나머지 판상의 면은 하전된 입자를 집진시키기 위한 집진부의 역할을 할 수가 있다.
도 4에 도시되어 있는 것과 같이 집진 플레이트(120)는 판상으로 형성되어 방전집진 플레이트(110)와의 전위차에 의해 발생하는 전기장의 힘으로 전술한 바와 같이 하전된 미스트 및 미세먼지를 판상에 집진시킨다.
방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120)에는 각각 다른 극성의 전압을 인가시키거나, 방전집진 플레이트(110)에는 고전압을 인가시키고 집진 플레이트(120)는 접지시키는 방법으로, 방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120) 사이에 전위차를 형성할 수가 있고, 전위차에 의해 발생되는 전기장의 힘으로 특정 극성으로 하전된 미스트 및 미세먼지를 이동시켜 집진 플레이트(120) 상에 집진시킬 수가 있다.
이때, 탈황장치(40)에서 발생하는 미스트와 미세먼지가 이동하는 경로인 탈황장치(40)의 후단에 본 발명에 따른 탈황장치의 미스트 및 미세먼지 제거장치가 형성될 수가 있는데, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 미스트 및 미세먼지의 이동 경로와 평행하게 방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120)가 서로 반복되도록 복수 개 배치시켜 집진 효율을 향상시키도록 한다.
도 5에서는 복수의 방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120)가 서로 반복되도록 복수 개 배치되는 일 예를 보여주기 위한 도면으로 실제 탈황장치(40)의 후단에는 더 많은 개수의 방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120)가 서로 반복되도록 복수 개 배치될 수가 있다.
또한, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 복수의 방전집진 플레이트(110)가 일정한 간격을 유지하면서 지지될 수 있도록 상호 고정시키는 제 1 로드(130)와 복수의 집진 플레이트(120)가 일정한 간격을 유지하면서 지지될 수 있도록 상호 고정시키는 제 2 로드(140)가 형성될 수가 있다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 방전집진 플레이트(110)에는 제 1 로드(130)가 고정되도록 하는 고정홀(117) 및 제 2 로드(140)가 이격되어 관통하여 지나가도록 상대적으로 직경이 큰 관통홀(118)이 소정의 개수로 형성될 수가 있다. 나아가, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 집진 플레이트(120)에는 방전집진 플레이트(110)의 고정홀(117)에 대응하는 위치에 제 1 로드(130)가 이격되어 관통하여 지나가도록 하는 관통홀(128)이 형성되고, 방전집진 플레이트(110)의 관통홀(118)에 대응하는 위치에 제 2 로드(140)가 고정되도록 하는 고정홀(127)이 소정의 개수로 형성될 수가 있다.
따라서, 제 1 로드(130)는 복수 개로 형성되는 방전집진 플레이트(110)의 고정홀(117) 및 집진 플레이트(120)의 관통홀(128)에 삽입되는 형태로 고정 형성되나, 직경이 큰 관통홀(128)과는 접촉하지 않고 이격하여 관통하도록 함으로써 복수 개의 방전집진 플레이트(110)만 지지하도록 하며 집진 플레이트(120)와는 전기적으로 분리시킬 수가 있다.
나아가, 제 2 로드(140)는 복수 개로 형성되는 방전집진 플레이트(110)의 관통홀(118) 및 집진 플레이트(120)의 고정홀(127)에 삽입되는 형태로 고정 형성되나, 직경이 큰 관통홀(128)과는 접촉하지 않고 이격하여 관통하도록 함으로써 복수 개의 집진 플레이트(120)만 지지하도록 하며 방전집진 플레이트(110)와는 전기적으로 분리시킬 수가 있다.
이때, 제 1 로드(130)는 고전압 발생부와 연결될 수가 있는데, 제 1 로드(130)에 고전압이 인가되면 제 1 로드(130)와 접촉하는 복수의 방전집진 플레이트(110)에 고전압을 인가시킬 수가 있다.
마찬가지로, 제 2 로드(140)를 접지시키도록 하여 제 2 로드(130)와 접촉하는 복수의 집진 플레이트(120)를 접지시킬 수가 있다.
챔버(200)는 복수의 방전집진 플레이트(110)와 복수의 집진 플레이트(120)를 내부에 수용하도록 한다. 이때, 챔버(200)의 하측은 탈황장치의 후단과 연결되어 고속의 유체가 4m/sec 이상의 속도로 챔버(200) 내부로 유입된다.
도 5에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 로드(130)와 제 2 로드(140)는 챔버(200)를 관통하도록 형성될 수가 있고, 챔버(200) 외부에 형성되는 고전압 발생부를 통해 제 1 로드(130)에 고전압을 인가시킬 수가 있으며, 챔버(200) 외부에서 제 2 로드(140)를 접지시킬 수가 있다. 이때, 챔버(200)의 내측은 비금속 재질로 형성되어 유체에 의해 챔버 내부가 부식되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 챔버(200)의 일측에는 고속의 공기가 유입되는 유입구(205)가 형성되는데, 챔버(200) 내부로 공기를 고속으로 유입시켜 챔버(200) 내부가 유체에 의해 부식되는 것을 방지하도록 한다. 나아가, 유입구(205) 주위의 내측면에는 열선과 같은 발열장치(210)를 형성하여 고속으로 유입되는 공기를 건조시킴과 동시에 고온의 공기로 챔버(200) 내부를 건조시켜 챔버(200) 내부가 부식되는 것을 방지하도록 할 수가 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 집진 플레이트(120)에 수막을 형성하거나 집진 플레이트(120)를 향하여 액체를 분사시키는 장치(미도시)가 별도로 설치하여, 집진 플레이트(120) 상에 집진된 미스트 및 미세먼지를 수막 또는 분사되는 액체에 의해 탈진시키도록 할 수가 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 방전집진 플레이트(110)는 입자를 하전시키기 위한 하전부의 역할과 하전된 입자를 집진시키는 집진부의 역할을 동시에 수행할 수가 있고, 이와 같이 제작할 경우 두 플레이트(110, 120) 사이의 간격을 좁게 하여도 고효율로 하전된 입자의 집진이 가능하다. 실제로 도 2의 종래의 습식 ESP(60)의 경우 두 평판 사이의 거리가 약 30cm로 제작되었으나, 본 발명의 경우 방전집진 플레이트(110)와 집진 플레이트(120) 사이의 거리가 약 6cm로 컴팩트하게 제작할 수가 있다.
또한, 본 발명에서는 도 2와 같이 별도의 미스트 제거장치(50)를 구비할 필요가 없이 미스트 및 미세먼지를 동시에 제거시킬 수가 있다. 따라서, 도 2의 종래의 탈황장치(40)에서 탈황장치(40) 후단의 미스트 제거장치(50) 및 습식 ESP(60)의 높이가 20m 이상이었으나, 본 발명에 따른 장치를 탈황장치 후단에 설치할 경우 별도의 미스트 제거장치(50)를 설치할 필요가 없고 두 플레이트(110, 120) 사이의 거리를 컴팩트하게 줄일 수가 있으므로 탈황장치(40)의 후단에서 미스트 및 미세먼지를 제거시키는 장치의 높이가 10m 이하로 제작될 수가 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조로 방전집진 플레이트(110)의 형상 설계에 관하여 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 방전집진 플레이트에서 방전핀 사이의 간격에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시하고, 도 7은 도 6의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이고, 도 8은 방전집진 플레이트에서 집진 비율에 따른 집진 성능을 테스트하기 위해 제작한 여러 형태의 방전집진 플레이트의 사진을 도시하고, 도 9는 도 8의 방전집진 플레이트를 이용하여 수행한 집진 성능의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 다양한 형태로 설계된 방전집진 플레이트(110)의 사진을 보여주는데, 방전집진 플레이트(110)의 두께는 모두 2mm이고, 홀(115)의 형상 및 개수는 모두 동일하다. 단, 각각의 방전집진 플레이트(110)에는 방전핀(116) 사이의 거리가 다르게 제작되었다. 보다 자세히는, 직사각 형상의 홀(115)의 장변에 방전핀(116)을 형성하는데 각각의 줄(라인)에서 방전핀(116) 사이의 간격을 다르게 방전집진 플레이트(110)를 제작하였고, 각각의 방전집진 플레이트(110)를 이용하여 4m/s 이상의 속도로 유입되는 유체에 대하여 PM 2.5 이하의 미세먼지에 대하여 집진 성능을 테스트하였다.
이에 대한 결과가 도 7의 그래프에 도시되어 있는데, 방전핀(116) 사이의 거리가 72mm 이하일 때에는 고효율의 집진 성능을 보였으나, 72mm 이상이 됨에 따라서 집진 효율이 급격하게 떨어짐을 확인할 수가 있다. 따라서, 상기와 같은 실험을 통해 방전핀(116) 사이의 거리를 짧게 형성하면 할수록 집진 효율이 향상됨을 확인할 수가 있고, 방전핀(116) 사이의 거리를 72mm 이하로만 형성하면 방전핀(116) 사이의 거리가 짧아지더라도 집진 효율이 크게 상승하지 않고 거의 일정한 값을 유지함을 확인할 수가 있다.
또한, 도 8은 다양한 형태로 설계된 방전집진 플레이트(110)의 또 다른 사진을 보여주는데, 방전집진 플레이트(110)의 두께는 모두 2mm이고, 전체 크기는 동일하다. 또한, 방전핀(116) 사이의 거리도 동일하다. 단, 직사각 형상의 홀(115)의 개수 및 면적이 달라서 전체 방전집진 플레이트(110)의 면적 대비 홀(115)의 면적을 제외한 집진면의 면적비(집진 비율)가 상이하다. 즉, 동일 크기의 방전집진 플레이트(110)에 대해서 좌측의 방전집진 플레이트(110)는 집진 비율이 크고, 우측의 방전집진 플레이트(110)는 집진 비율이 작다.
도 8과 같이 제작된 각각의 방전집진 플레이트(110)를 이용하여 4m/s 이상의 속도로 유입되는 유체에 대하여 PM 2.5 이하의 미세먼지에 대하여 집진 성능을 테스트한 결과가 도 9의 그래프에 도시되어 있는데, 도 9에 도시되어 있는 것과 같이 집진 비율이 작을수록 집진 성능이 떨어짐을 확인할 수가 있었고, 집진 비율이 0.262 이상일 때 유의미한 집진 효율을 가지는 것으로 파악된다.
도 6 내지 도 9를 참조로 설명한 내용을 종합하였을 때, 방전집진 플레이트(110)의 형상 설계를 할 때에는 홀(115)에 형성된 방전핀(116) 사이의 거리를 소정의 값(72mm) 이하로 제작하되 집진 비율(0.262 이상)이 클수록 집진 성능이 향상됨을 확인할 수가 있다. 따라서, 상기 특징을 고려하여 방전집진 플레이트(110)의 형상 설계를 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10: 보일러 20: 탈질장치(SCR)
30: 건식 전기집진기(ESP) 40: 탈황장치(FGD)
50: 미스트 제거장치(ME) 60: 습식 전기집진기(ESP)
110: 방전집진 플레이트 115: 홀
116: 방전핀 117: 고정홀
118: 관통홀 120: 집진 플레이트
127: 고정홀 128: 관통홀
130: 제 1 로드 140: 제 2 로드
200: 챔버 205: 유입구
210: 발열장치
30: 건식 전기집진기(ESP) 40: 탈황장치(FGD)
50: 미스트 제거장치(ME) 60: 습식 전기집진기(ESP)
110: 방전집진 플레이트 115: 홀
116: 방전핀 117: 고정홀
118: 관통홀 120: 집진 플레이트
127: 고정홀 128: 관통홀
130: 제 1 로드 140: 제 2 로드
200: 챔버 205: 유입구
210: 발열장치
Claims (10)
- 후단에서 미스트(mist) 및 미세먼지를 제거하는 장치가 복합된 탈황장치(FGD: FLUE-GAS DESULFURIZATION)에 있어서,
판상에 홀이 형성되어 홀의 가장자리를 따라서 상기 미스트 및 미세먼지를 하전시키는 복수의 방전핀이 형성되며 제 1 집진 전극을 형성하는 방전집진 플레이트;
판상으로 제 2 집진 전극을 형성하여 상기 방전집진 플레이트와의 전위차에 의한 전기력으로 상기 하전된 미스트 및 미세먼지를 집진시키는 집진 플레이트; 및
상기 방전집진 플레이트 및 상기 집진 플레이트를 내부에 수용하는 챔버를 포함하고,
상기 방전집진 플레이트 및 집진 플레이트는 상기 미스트 및 미세먼지의 이동 경로와 평행하게 서로 반복되도록 복수 개 형성되고,
상기 챔버의 일측에는 외측 바깥으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 단부에는 외부의 공기를 유입시키는 유입구가 형성되며, 상기 돌출부의 내측면에는 발열장치가 형성되는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 탈황장치는 액체의 반응제를 분사하여 기체상인 황산화물과 반응시켜 상기 황산화물을 제거시키는 습식 탈황장치인 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 홀은 직사각 형상으로 복수 개 형성되는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 방전집진 플레이트의 홀 가장자리에 형성되는 상기 방전핀 사이의 거리는 72mm 이하인 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 방전집진 플레이트의 전체 면적 대비 상기 홀의 면적을 제외한 집진 면의 비는 0.262 이상인 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 방전집진 플레이트를 상호 고정시키는 제 1 로드; 및
상기 복수의 집진 플레이트를 상호 고정시키는 제 2 로드를 더 포함하는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 방전집진 플레이트에는 상기 제 1 로드가 고정되는 고정홀 및 상기 제 2 로드가 이격되어 관통하여 지나가도록 하는 관통홀이 형성되고,
상기 집진 플레이트에는 상기 제 2 로드가 고정되는 고정홀 및 상기 제 1 로드가 이격되어 관통하여 지나가도록 하는 관통홀이 형성되는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 로드에 연결되는 고전압 인가부를 통해 상기 복수의 방전집진 플레이트에 고전압을 인가시키고,
상기 제 2 로드를 접지시켜 상기 복수의 집진 플레이트를 접지시키는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 탈황장치는 화력발전소의 배기가스 처리장치에 사용되는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 집진 플레이트에 수막을 형성하거나 액체를 분사시켜 상기 집진 플레이트에 집진된 미스트 및 미세먼지를 제거시키는 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190043816A KR102026054B1 (ko) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190043816A KR102026054B1 (ko) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180002057A Division KR102026010B1 (ko) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190084906A KR20190084906A (ko) | 2019-07-17 |
| KR102026054B1 true KR102026054B1 (ko) | 2019-09-26 |
Family
ID=67512574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190043816A Active KR102026054B1 (ko) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102026054B1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102526870B1 (ko) | 2021-01-22 | 2023-05-03 | 한국기계연구원 | 탈황 및 탈질을 동시에 수행하는 장치 및 탈황 및 탈질을 동시에 수행하기 위한 조성물 |
| KR102698441B1 (ko) | 2021-07-20 | 2024-08-27 | 한국기계연구원 | 탈황 및 탈질을 포함하는 배기가스 처리 시스템 |
| CN114789089B (zh) * | 2022-03-11 | 2022-11-11 | 西尼机电（杭州）有限公司 | 一种具有空气消毒过滤功能的负压电梯轿厢 |
| KR20230159734A (ko) | 2022-05-12 | 2023-11-22 | 한국기계연구원 | 탈황, 탈질 및 미세먼지 저감을 동시에 수행하는 배기가스 처리 시스템 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070039472A1 (en) | 2005-08-17 | 2007-02-22 | American Standard International, Inc. | Air filtration system |
| KR100818639B1 (ko) | 2006-10-02 | 2008-04-01 | 이아름드리 | 습식전기이오나이져 |
| KR101168993B1 (ko) | 2011-10-28 | 2012-07-26 | 주식회사 제이텍 | 전기 집진기의 배기가스 재순환 장치 |
| KR101270469B1 (ko) | 2012-02-23 | 2013-06-04 | 케이씨코트렐 주식회사 | 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치 |
| KR101570113B1 (ko) | 2014-09-29 | 2015-11-18 | 한국기계연구원 | 탈진장치가 구비된 전기집진기 |
| KR101576492B1 (ko) | 2015-07-14 | 2015-12-10 | 오태진 | 전기 집진기 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970021008U (ko) * | 1995-11-13 | 1997-06-18 | 공기청정기의 전기집진장치 | |
| US6550751B1 (en) | 1997-11-26 | 2003-04-22 | Marsulex Environmental Technologies Corp. | Gas-liquid contactor with liquid redistribution device |
| KR101448881B1 (ko) * | 2012-10-09 | 2014-10-13 | 한국기계연구원 | 정전 복합형 통합 오염가스 처리 시스템 |
-
2019
- 2019-04-15 KR KR1020190043816A patent/KR102026054B1/ko active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070039472A1 (en) | 2005-08-17 | 2007-02-22 | American Standard International, Inc. | Air filtration system |
| KR100818639B1 (ko) | 2006-10-02 | 2008-04-01 | 이아름드리 | 습식전기이오나이져 |
| KR101168993B1 (ko) | 2011-10-28 | 2012-07-26 | 주식회사 제이텍 | 전기 집진기의 배기가스 재순환 장치 |
| KR101270469B1 (ko) | 2012-02-23 | 2013-06-04 | 케이씨코트렐 주식회사 | 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치 |
| KR101570113B1 (ko) | 2014-09-29 | 2015-11-18 | 한국기계연구원 | 탈진장치가 구비된 전기집진기 |
| KR101576492B1 (ko) | 2015-07-14 | 2015-12-10 | 오태진 | 전기 집진기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190084906A (ko) | 2019-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102026010B1 (ko) | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 | |
| KR102026054B1 (ko) | 정전 미스트 및 미세먼지 제거장치가 복합된 탈황장치 | |
| US9839916B2 (en) | Wet-type electric dust collection device and dust removal method | |
| JP4244022B2 (ja) | ガス処理装置 | |
| EP2868384B1 (en) | Wet electric dust-collecting device and exhaust gas treatment method | |
| US7459009B2 (en) | Method and apparatus for flue gas desulphurization | |
| CA2355396A1 (en) | Barrier discharge conversion of so2 and nox to acids | |
| CN104994960A (zh) | 集尘器、集尘系统,及集尘方法 | |
| JP2009131795A (ja) | 湿式電気集塵機 | |
| KR101896948B1 (ko) | 펄스를 이용한 조합형 미세먼지 및 질소산화물 제거 장치 | |
| JP5281858B2 (ja) | 排ガス処理装置 | |
| US7559976B2 (en) | Multi-stage collector for multi-pollutant control | |
| US7311887B2 (en) | Hybrid wet and dry electrostatic precipitator ammonia scrubber | |
| JP3984059B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JP2002159879A (ja) | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システム | |
| KR102270176B1 (ko) | 초고속 정전 초미세입자 제거장치가 장착된 탈황장치 | |
| JP7053393B2 (ja) | 脱硝装置および脱硝方法、排気ガス処理設備および排気ガス処理方法 | |
| JP2015136683A (ja) | 電気集塵装置及び集塵方法 | |
| JP3322654B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| KR101334937B1 (ko) | 탄소와이어 집진시스템을 이용하는 배기가스 처리장치 | |
| JP6804234B2 (ja) | 粒子除去装置 | |
| KR20240067377A (ko) | 암모니아를 이용한 탈황, 탈질 및 미세먼지 저감 장치 | |
| KR102013023B1 (ko) | 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법 | |
| KR20180057747A (ko) | 수막형 스크러버 및 이를 이용한 집진 방법 | |
| KR20230074946A (ko) | 일체형 집진 필터팩 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0107 | Divisional application |
Comment text: Divisional Application of Patent Patent event date: 20190415 Patent event code: PA01071R01D Filing date: 20180108 Application number text: 1020180002057 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20190705 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20190920 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20190920 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220610 Start annual number: 4 End annual number: 4 |