Descrizione
Un precipitatore elettrostatico (ESP) rimuove le particelle da un flusso di gas utilizzando energia elettrica per caricare le particelle positivamente o negativamente. Le particelle cariche vengono quindi attratte dalle piastre del collettore che trasportano la carica opposta. Le particelle raccolte possono essere rimosse dalle piastre di raccolta come materiale secco (ESP secco) o possono essere lavate dalle piastre con acqua (ESP umido). Gli ESP sono in grado di ottenere efficienze di raccolta superiori al 99%.
Un ESP è costituito principalmente dai seguenti quattro componenti: piastre di distribuzione del gas, elettrodi di scarico, superfici di raccolta (piastre o tubi) e rapper. Le piastre di distribuzione del gas sono costituite da diverse piastre forate che aiutano a mantenere una corretta distribuzione del flusso del flusso di gas in ingresso. Gli elettrodi di scarico sono divisi in campi. La maggior parte degli ESP ha tre o quattro campi in serie; tuttavia, unità molto grandi possono avere fino a quattordici campi in serie. Elettrodi di scarico sono eccitati da un singolo trasformatore-raddrizzatore (T-R) set di alimentazione. Gli elettrodi eccitati creano ioni che si scontrano con le particelle e applicano la carica elettrica alle particelle contenute nel flusso di gas in ingresso. Le piastre o i tubi di raccolta forniscono le superfici di raccolta per il particolato caricato. Il sistema di raping è responsabile della rimozione del particolato raccolto dalle superfici di raccolta.
Gli ESP sono generalmente classificati come ESP asciutti (i più comunemente usati) e ESP bagnati. La differenza principale tra le due classificazioni è il metodo con cui vengono pulite le piastre del collettore. Negli ESP a secco, le piastre del collettore vengono pulite applicando impulsi meccanici o vibrazioni alle piastre, che colpiscono il particolato raccolto (denominato rapping). Negli ESP bagnati, le piastre del collettore vengono pulite risciacquando con acqua. Gli ESP bagnati sono tipicamente impiegati quando i flussi di gas contengono particelle appiccicose con bassa resistività.
Le prestazioni ESP possono essere influenzate dalla resistività delle particelle. La resistività delle particelle è la proprietà che influenza la deposizione e la rimozione di particelle dalle piastre di raccolta. La situazione desiderabile è quella di avere particelle che conducono via parte della loro carica una volta raggiunta la piastra, in modo che la deposizione di altre particelle non sia inibita, ma mantenga abbastanza della loro carica per tenerle leggermente alla piastra. La caratteristica è definita resistività moderata. Se le particelle hanno una resistività molto elevata, sono lente a condurre via la loro carica, causando una carica negativa sulle piastre che inibiscono il deposito di altre particelle. Se le particelle hanno resistività molto bassa, perdono rapidamente la loro carica quando raggiungono la piastra e raccolgono la carica della piastra, facendole respingere nel flusso di gas dove vengono ricaricate negativamente.
Per ulteriori informazioni, vedere il riquadro Maggiori informazioni sui precipitatori elettrostatici.
Informazioni di monitoraggio
Gli indicatori primari delle prestazioni degli ESP sono la concentrazione di uscita del particolato, che può essere misurata con un sistema di monitoraggio continuo delle emissioni di particolato (CEMS), opacità, potenza corona secondaria, tensione secondaria (tensione attraverso gli elettrodi) e corrente secondaria (corrente agli elettrodi). Altri indicatori di prestazione sono il tasso di scintilla, la corrente primaria, la tensione primaria, la temperatura del gas in ingresso, la portata del gas, il funzionamento del rapper e il numero di campi in funzione.
Il Documento di orientamento tecnico CAM (Compliance Assurance Monitoring) è una fonte di informazioni sugli approcci di monitoraggio per diversi tipi di dispositivi di controllo. Le informazioni specifiche fornite nel CAM TGD relative agli ESP includono esempi di sottomissioni CAM basate su casi di studio di strutture effettive.
Per ulteriori informazioni, vedere la casella Monitoraggio e la regola CAM.
Costi
I costi dei precipitatori elettrostatici sono discussi nel EPA Air Pollution Control Cost Manual*, Sezione 6, Capitolo 3 – Precipitatori elettrostatici (Sesta edizione)(70 pp, 586 K, About PDF).. I costi dei sistemi di monitoraggio, sia monitor a emissione continua che sistemi di monitoraggio parametrico, sono affrontati nel Manuale dei costi di controllo dell’inquinamento atmosferico EPA*, Sezione 2, Capitolo 4 – Monitor (Sesta edizione)(42 pp, 540 K, About PDF)
Sono stati sviluppati strumenti specifici per stimare i costi ESP quando utilizzati per controllare il particolato proveniente da centrali elettriche a carbone e caldaie
Come indicato sopra nella sezione monitoraggio, gli indicatori delle prestazioni ESP includono la concentrazione in uscita del particolato, che può essere misurata con un particolato CEMS. I costi associati all’acquisto e all’installazione di un CEMS possono essere stimati utilizzando il modello di costo CEMS EPA versione 3.0.
Per ulteriori informazioni, vedere il riquadro Maggiori informazioni sui precipitatori elettrostatici e sui costi