세라믹 필터 튜브 사전 코팅: 왜 중요한가와 수행 방법

캠페인 전에 필터 튜브를 사전 코팅하는 것은 플랜트가 살 수 있는 가장 저렴한 보험이며, 가장 자주 건너뛰는 단계입니다. 건너뛰는 이유는 즉시 나쁜 일이 발생하지 않기 때문입니다. 용기가 가동되고, 압력이 정상으로 보이며, 문제는 몇 달 후 차압이 다시 내려오지 않을 때에야 표면화됩니다. 그때쯤이면 세라믹 벽의 기공은 애초에 접촉해서는 안 될 물질로 이미 막혀 있습니다.

경질 세라믹 필터 튜브는 80%가 넘는 기공률을 지닌 다공성 벽을 통해 여과한다. 이러한 개방 구조가 1 m/min의 표면 속도(청정 상태)에서 초기 압력 강하를 300 Pa까지 낮게 유지하는 요인이며, 또한 시동 중에 튜브를 취약하게 만드는 요인이기도 하다. 점착성 비산재, 타르, 오일 미스트는 깨끗한 튜브 표면에 얌전히 머물지 않는다. 이들은 기공 입구로 파고들며, 일단 그곳에 자리 잡으면 어떤 압축 공기 펄스도 이들을 떼어내지 못한다.

사전 코팅이 실제로 하는 일

사전 코팅은 공정 가스가 도달하기 전에 튜브 외부에 의도적으로 도포한 건조하고 유동성이 좋은 분말 층입니다. 이는 튜브 표면을 희생층으로 바꿉니다. 공정 분진은 사전 코팅 위에 쌓이고, 사전 코팅은 세정 시 제거되며, 아래의 세라믹은 끈적한 성분을 전혀 접하지 않습니다. 여과 원리 는 변하지 않습니다. 가스는 여전히 벽을 통과하고 분진은 외부에 남습니다. 그러나 최초 포집을 수행하는 물질이 이제 구조재가 아닌 교체 가능한 것이 됩니다.

운전자가 즉시 알아차리는 두 번째 이점도 있습니다. 사전 코팅된 튜브는 안정적인 차압에 더 빨리 도달합니다. 첫 번째 분진 케이크가 이미 분진 케이크처럼 거동하는 표면에 형성되므로, 압력 추세는 케이크가 불균일하게 형성되며 하루나 이틀 동안 표류하는 대신 몇 시간 내에 운전 밴드에 안착합니다.

사실상 튜브가 무엇으로 보호될지를 선택하는 것입니다. 다음 정비 때 교체할 수 있는 석회 분말 층과 화학 세정이나 새 튜브가 필요한 타르 층 중에서 선택한다면, 결정은 자명합니다.

사전 코팅이 선택 사항이 아닌 경우

일부 가스 흐름은 첫 순간부터 노출된 튜브를 혹독하게 다룹니다. 아래 표는 사전 코팅을 권장 사항이 아닌 필수 단계로 취급하는 상황을 나열합니다.

상황	사전 코팅 없을 때 발생하는 일	권장 사전 코팅
시동 및 승온, 모든 연료	응축수와 끈적한 미분이 차갑고 노출된 벽에 도달	석회 분말 또는 석회석 분말
바이오매스 보일러	알칼리 함량이 높고 끈적한 플라이애시가 세라믹에 직접 결합	수산화석회 또는 석회석 분말
RDF 및 폐기물 유래 연료	플라스틱 유래 타르와 오일이 기공 내에서 응축	석회 분말, 넉넉히 도포
타르 또는 오일 미스트를 함유한 가스 흐름	타르가 기공 구조로 침투하여 경화	석회 분말, 24시간 후 반복
습기가 많은 용기에서 장기간 정지 후 재시작	잔류 수분이 첫 번째 먼지 케이크를 점착성으로 만듭니다	재시작 전 석회 분말

공통된 문제는 점착성입니다. 공정 흐름의 먼지나 증기상이 관벽 온도에서 끈적거린다면 — 그리고 가열 중에는 관벽이 차갑게 시작하기 때문에 항상 그렇습니다 — 그 흐름이 도달하기 전에 관을 보호해야 합니다. 연료 유형별 전체 적용 세부 사항은 저희 적용 분야 페이지를 참조하십시오.

프리코트 재료 선택

석회 분말과 석회석 분말은 기본 프리코트 재료이며, 그럴 만한 이유가 있습니다: 건조하고, 저렴하고, 알칼리성이며, 대형 용기가 필요로 하는 양만큼 구할 수 있습니다. 가스 흐름이 산성인 경우, 프리코트는 유용한 이중 역할을 하는데, 알칼리성 층이 운전 첫 분부터 산성 성분을 중화하기 시작하기 때문입니다.

• 건조하고 자유 유동성. 습한 분말은 코팅 대신 케이크를 형성하며, 이슬점 이상을 유지하려는 용기 안으로 자체 수분을 가져옵니다.
• 연속적인 층을 형성할 만큼 충분히 미세하고, 기공에 침투하지 않을 만큼 충분히 굵게. 목표는 표면 위의 층이지, 기공의 부분적 막힘이 아닙니다.
• 공정과 화학적으로 호환. 산성 흐름에서는 알칼리성 분말이 도움이 됩니다. 하류에서 알칼리성이 문제가 되는 경우에는 대신 불활성 광물 분말을 사용하십시오.
• 대량으로 구할 수 있음. 대형 구획에는 수백 킬로그램이 필요하며, 여러 시간에 걸쳐 균일하게 투입됩니다.

공정 플라이애시를 프리코트로 사용하는 것은 피하십시오. 무료이기 때문에 유혹적이지만, 보호하려는 흐름에서 나온 플라이애시는 보통 점착성 물질 그 자체이며, 이를 깨끗한 관에 재순환시키는 것은 목적에 어긋납니다.

세라믹 필터 튜브 프리코트 방법, 단계별

1. 먼저 기계적 작업을 완료하십시오. 분말을 투입하기 전에 설치와 형광 분말 누출 검사를 완료하십시오. 누출되는 용기에 프리코트를 하면 누출을 숨기고 투입량을 낭비합니다.
2. 용기를 산 이슬점 이상으로 올리십시오. 따뜻한 용기에 프리코트하십시오. 이슬점 이하의 차가운 벽에 도포된 분말은 수분을 흡수하여 케이크를 형성합니다.
3. 팬을 가동하고 여과 속도를 2–5 cm/s로 설정하십시오. 이는 여과 면적 m²당 약 1.2–3.0 m³/min이며 — 용기가 운전 시 작동할 것과 동일한 범위입니다.
4. 용기 상류에 석회 분말 또는 석회석 분말을 공급하십시오. 덕트 또는 용기 입구에 주입하여 분말이 튜브에 도달하기 전에 가스 내에서 완전히 분산되도록 하십시오.
5. 차압이 안정적인 증가폭만큼 상승할 때까지 투입을 유지하십시오. 시계보다 추세를 보세요. 같은 층에 도달하려면 용기마다 필요한 양이 다릅니다.
6. 펄스 제트 세척 시스템을 끄거나 매우 긴 간격으로 유지하세요. 프리코팅 중 세척은 방금 코팅한 튜브에서 층을 벗겨냅니다.
7. 층이 균일한지 확인하세요. 가능하면 검사 포트를 열고 입구에 가장 가까운 튜브와 가장 먼 튜브를 모두 살펴보세요.
8. 차압이 안정되면 정상 운전으로 전환하세요. 공정 흐름을 서서히 유입시키고 프리코트가 운전 중 먼지 케이크로 전환되도록 하세요.
9. 장기간 정지 후에는 다시 도포하세요. 프리코트는 습한 용기에서 정지 기간을 견디지 못합니다. 모든 재시동을 새로운 시동으로 취급하세요.

적정 면속도 유지

여과 속도는 프리코트가 균일하게 안착되는지를 결정합니다. 2–5 cm/s에서 분말은 가스를 따라 모든 튜브의 모든 부분에 도달하여 일정한 두께의 층을 형성합니다. 속도를 그 범위 이상으로 올리면 분말이 가스 속도가 가장 높은 곳에 집중되어 입구에 가장 가까운 튜브는 두꺼운 층이 생기고 구획의 먼 쪽 끝은 거의 벗겨진 상태로 남습니다.

너무 낮은 것도 문제입니다. 범위 아래에서는 가스가 구획 전체 길이를 통해 분말을 운반하지 못하고 층이 아래에서 위로 불균일하게 형성됩니다. 프리코팅에 효과적인 범위는 운전에도 효과적인 동일한 범위이며, 이는 편리합니다: 2–5 cm/s, 또는 여과 면적 m²당 ≈1.2–3.0 m³/min입니다.

좋은 프리코트와 나쁜 프리코트 구별하기

세 가지 실패 징후가 거의 모든 경우를 포괄하며, 세 가지 모두 압력 추세만으로 판독할 수 있습니다.

• 너무 얇음. 투입 중 차압이 거의 움직이지 않습니다. 튜브가 보호되지 않아 첫 번째 끈적한 먼지가 세라믹에 도달합니다. 압력 상승이 확실해질 때까지 투입을 계속하세요.
• 너무 두꺼움. 압력이 처음부터 급격히 상승하고 공정 먼지가 도착하기도 전에 용기가 운전 범위의 상단 근처에 도달합니다. 투입 속도를 줄이고 세척이 층의 일부를 제거하도록 하세요.
• 불균일. 압력이 천천히 상승하고 안정되지 않습니다. 분산 불량 여부를 위해 주입 지점을 확인하고 여과 속도가 2–5 cm/s 범위 내에 있는지 검증하세요.

참고로, 깨끗한 튜브는 1 m/min 면속도(청정)에서 300 Pa에서 시작하며, 안정 운전 시 시스템 저항은 900–1,500 Pa 범위 어딘가에 안정됩니다. 프리코트는 첫 번째 수치에서 두 번째 수치를 향해 부분적으로 이동시켜야 하며, 그 이상을 넘어서는 안 됩니다. 당사의 공개된 성능 수치 는 촉매 및 비촉매 등급 모두에 대한 전체 그림을 제공합니다.

프리코트 후: 세척 설정 및 운전 전환

정상 운전이 시작되면 세정은 표준 설정으로 돌아갑니다: 0.4–0.7 MPa, 0.1–0.15초, 차압에 의해 트리거됩니다. 튜브가 강성이므로 펄스는 엘리먼트를 휘게 하지 않고 케이크를 시트 형태로 떼어내므로, 2차 분진이나 각 사이클 후 압력 스파이크가 없습니다. 프리코트는 운전 중인 분진 케이크와 정확히 동일하게 거동하며, 처음 몇 번의 세정 사이클 후에는 사실상 그렇게 됩니다.

재튜브 후 첫 번째 캠페인에서는 세정 트리거를 보수적으로 설정하고 케이크가 최종적으로 원하는 것보다 약간 더 두껍게 운전되도록 하십시오. 약간 더 두꺼운 케이크는 튜브를 보호하며, 일주일 분량의 압력 데이터를 확보한 후에 설정값을 좁힐 수 있습니다. 같은 접근 방식이 비촉매 세라믹 섬유 필터 튜브 DeNOx 요구 사항 없이 점착성 운전을 하는 경우에도 적용됩니다.

자주 묻는 질문

한 구획에 프리코트 분말이 얼마나 필요합니까?

이는 용기 부피가 아니라 여과 면적에 따라 달라지므로 면적을 기준으로 작업하십시오: 차압이 명확하고 안정적인 상승을 보일 때까지 투입하고, 그 양을 다음 시동을 위해 기록하십시오. 첫 프리코트에서는 분말을 계량하여 투입하고 압력 곡선을 기록하여 두 번째가 추측이 아닌 반복 가능한 것이 되도록 하십시오.

프리코팅이 적절한 시동 가열을 대체할 수 있습니까?

아니요, 그리고 이것은 흔한 오해입니다. 프리코트는 점착성 분진으로부터 튜브를 보호합니다; 용기를 응축으로부터 보호하지는 않습니다. 먼저 용기를 산 노점 이상으로 올린 다음 프리코트하십시오. 차갑고 습한 벽에 도포된 분말은 케이킹되며, 케이킹된 분말은 분말이 없는 것보다 나쁩니다.

프리코트는 세정 시스템을 작동시키면서 도포해야 합니까?

아니요. 층이 형성될 때까지 펄스젯 시스템을 중지하거나 매우 긴 간격으로 설정하십시오. 투입 중 세정은 방금 도포한 분말을 제거하고 튜브를 부분적으로만 보호된 상태로 남기며, 이는 효과가 있는 것처럼 보이기 때문에 두 결과 중 최악입니다.

프리코팅은 얼마나 자주 반복해야 합니까?

모든 냉간 시동 시, 그리고 용기가 노점 이하로 냉각될 만큼 충분히 긴 정지 후에는 항상 반복하십시오. 연속으로 운전되는 플랜트에서는 운전 중인 분진 케이크가 사실상 스스로 유지되며 프리코팅은 일상적인 절차라기보다 시동 절차입니다.

프리코트를 그대로 두면 필터 수명이 단축됩니까?

아니요. 석회 또는 석회석 프리코트는 세라믹과 화학적으로 호환되며 정상적인 펄스젯 세정에 의해 제거됩니다. 수명을 단축시키는 것은 프리코트가 방지하기 위해 존재하는 물질입니다: 타르, 오일 미스트 및 응축된 산이 기공 구조로 스며드는 것으로, 어떤 세정 사이클로도 제거되지 않습니다.