KR20100014159A - 여과 시스템 작동 방법 - Google Patents

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로버트 더블유 테일러
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 입자상 물질 및 기체상 오염물질 양자를 포함하는 배연(flue gas)을 여과하는 여과 시스템을 작동하는 방법으로서, 상기 여과 시스템은 주기적인 펄스 세정(pulse cleaning)으로 세정되는 직물 여과기(120, 140, 240)와, 상기 입자상 물질이 상기 직물 여과기(120, 140, 240) 상에 수집되기 전에 상기 입자상 물질의 적어도 일부에 전하를 부여하는, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)의 상류측의 방전 전극(160)과, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)의 상류측에서 상기 배연 내로 주입되어 상기 기체상 오염물질의 적어도 일부를 흡수하는 흡착제를 포함하며, a) 변경된 펄스 세정 간격 설정을 결정하기 위해 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 펄스 세정 간격 설정을 하나 이상의 증가된 펄스 세정 간격 설정으로 증가시키는 단계 및 b) 상기 변경된 펄스 세정 간격 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는 여과 시스템 작동 방법이다.

Description

여과 시스템 작동 방법{METHODS FOR OPERATING A FILTRATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 기체 또는 다른 유체의 증기로부터 입자상 물질(particulate matter) 및/또는 기체상 오염물질을 제거하기 위한 여과 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명은 흡착제의 사용을 감소시키는 보다 비용 효율적이고 그리고/또는 효과적인 여과 시스템 및 방법, 및 다른 경제적 이점을 취하는 여과 시스템 및 방법에 관한 것이다.
직물 여과(fabric filtration)는 기체 증기 내의 입자상 물질을 분리해 내기 위한 통상적인 기술이다. 산업적인 설정(setting)에 있어서, 직물 여과는 종종, 백하우스(baghouse)로 알려진 장치에서 실행된다. 일반적으로, 백하우스는 오염된 입자 함유 기체를 수용하기 위한 입구 및 정화된 기체가 백하우스를 떠나는 출구를 포함한다. 하우징의 내부는 튜브 시트에 의해 오염된 기체 또는 상류측 플리넘과 정화된 기체 또는 하류측 플리넘으로 분리되며, 오염된 기체 플리넘은 입구와 유체 연통하고, 정화된 기체 플리넘은 출구와 유체 연통한다. 튜브 시트는 전형적으로 복수의 개구부를 포함하고, 각각이 개구부 중 하나를 덮는 복수의 여과기 요소를 지지한다. 일반적으로, 여과기 요소는 지지 구조체 및 직물 여과기 매체를 포함한 다.
작동 시, 입자 함유 또는 오염 기체가 백하우스 내로, 보다 구체적으로는 입구를 통해 오염 기체 플리넘 내로 도입된다. 그 후, 기체는 직물 여과기 매체를 통해 여과기 코어 내의 내측 공간으로 유동한다. 기체가 여과기 매체를 통해 유동함에 따라, 기체에 의해 운반되는 입자상 물질은 여과기 매체의 외측에 결합하여, 여과기 상에 축적되거나 오염 기체 플리넘의 하부로 낙하한다. 따라서, 정화된 기체는 튜브 시트 내의 개구부를 통해 정화된 기체 플리넘으로 유동한다. 그 후, 정화된 기체는 출구를 통해 백하우스 외부로 유동한다.
입자상 물질이 여과기 상에 축적되거나 들러붙게 됨에 따라, 기체의 유량은 감소되고, 여과기를 가로지르는 압력 강하가 증가한다. 요구되는 유량을 복구하기 위해, 역압 펄스(reverse pressure pulse)가 여과기에 적용될 수 있다. 역압 펄스는 여과기 매체를 팽창시키고, 오염 기체 플리넘의 하부로 낙하하는 입자상 물질을 분리한다. 비록, 여과기 물질 기술이 충분히 발전하여 소정의 여과기 요소가 교체가 요구되기 이전에, 이러한 방식으로 수천번 정화될 수 있지만, 여과기의 유효 수명의 추가적인 연장이 경제적으로 바람직하다. 연장된 여과기 수명은 여과기의 비용을 절감할 뿐만 아니라, 종종 난해하고 고가이며 백하우스의 작동이 멈추어야 하는 여과기 교체에 대한 비용 역시 절감한다.
기체 증기로부터 입자상 물질을 분리하기 위한 다른 통상적인 기술은 정전 집진기와 같은 정전기 장치를 사용하는 것이다. 이러한 장치에서, 입자상 물질은 전자적으로 대전되고, 그 후에 전기장의 작용으로 수집된다. 전형적인 정전기 장치는 고전압으로 유지되는 장전 전극 및 상대적으로 저전압 또는 접지로 유지되는 비-방전 전극을 제공한다. 입자 함유 기체 스트림이 전극을 지나 유동함에 따라, 전극 사이에 존재하는 전기장은 통과하는 입자상 물질의 소정 비율을 대전하도록 작동하고, 이들이 비-방전 전극 상에 수집될 수 있도록 한다. 또한, 방전 전극이 직물 여과기와 관련하여 사용되는 경우, 대전된 입자는 입자의 유사 전하가 서로 반발하기 때문에 덜 조밀한 오염층을 생성한다. 덜 조밀한 입자의 층으로, 펄스 세정 사이의 기간은 직물 여과기를 가로지르는 압력 강하에 있어서의 증가를 발생시키지 않고 증가될 수 있다.
다양한 흡착제가 기체상 오염물질을 흡수하기 위해 배출물 또는 배연 내로 주입될 수 있다. 주입되는 흡착제의 유형은 일반적으로 제거될 오염물질의 함수이다. 흡착제의 주입 속도는 일반적으로 요구되는 오염물질 제거 속도 및 흡착제의 효율의 함수이다. 예를 들어, 분말 활성탄(이하, PAC)은 기체상 오염물질 수은을 흡수하기 위해 배연 내로 주입될 수 있는 흡착제이다. 전형적으로, PAC는 처리될 배연의 백만 실 입방 피트(actual cubic feet) 당 0.5 파운드로부터 10 파운드 이상의 범위의 양으로 주입된다. 현재 규정 표준에 따른 수은의 적합한 배출 레벨이 달성되기에 충분한 PAC 주입의 비용은 상당할 수 있다.
현재, 펄스 세정 사이의 잠재적으로 긴 기간이 주어지는 경우, 여과 시스템은 일반적으로 흡착제 주입 속도, 직물 여과기 세정 사이클 및 다른 작동 변수를 조작함으로써 실현될 수 있는 효율을 고려하지 않는다. 즉, 방전 전극 및 펄스 세 정 사이의 결과적으로 긴 기간으로, 직물 여과 시스템은 이하 상세하게 설명되는 바와 같이, 세정 사이클을 절감하고, 여과기 백 수명을 연장하며, 및/또는 흡착제의 사용을 감소시키는 보다 비용 효율적인 방법으로 작동될 수 있다.
따라서, 본원은 입자상 물질 및 기체상 오염물질 양자를 포함하는 배연(flue gas)을 여과하는 여과 시스템을 작동하는 방법으로서, 상기 여과 시스템은 주기적인 펄스 세정(pulse cleaning)으로 세정되는 직물 여과기와, 상기 입자상 물질이 상기 직물 여과기 상에 수집되기 전에 상기 입자상 물질의 적어도 일부에 전하를 부여하는, 상기 직물 여과기의 상류측의 방전 전극과, 상기 직물 여과기의 상류측에서 상기 배연 내로 주입되어 상기 기체상 오염물질의 적어도 일부를 흡수하는 흡착제를 포함하며, 상기 여과 시스템은 상기 여과 시스템의 배출물 내에 함유된 기체상 오염물질의 레벨의 측정으로 이루어지는, 적어도 기체상 오염물질 배출 레벨을 포함하는 작동 조건을 측정하고, 상기 여과 시스템은, 작업자에 의해 조작될 수 있고 펄스 세정 사이의 시간을 포함하는 펄스 세정 간격 설정을 포함하는, 상기 여과 시스템 작동 방법에 있어서, a) 변경된 펄스 세정 간격 설정을 결정하기 위해 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 펄스 세정 간격 설정을 하나 이상의 증가된 펄스 세정 간격 설정으로 증가시키는 단계로서, 상기 변경된 펄스 세정 간격 설정은 펄스 세정 간격 설정에 대한 추가적인 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인, 펄스 세정 간격 설정 증가 단계와, b) 상기 변경된 펄스 세정 간격 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는 여과 시스템 작동 방법을 개시한다.
상기 여과 시스템은 흡착제가 상기 배연 내로 주입되는 속도(rate)로 이루어진 작업자 제어식 흡착제 주입 속도 설정과, 상기 방전 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨을 상기 직물 여과기의 전체 천 면적(cloth area)으로 나누어 이루어진 작업자 제어식 전류 밀도 설정을 더 포함하며, c) 변경된 흡착제 주입 속도 설정을 결정하기 위해 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 흡착제 주입 속도 설정을 하나 이상의 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 감소시키는 단계로서, 상기 변경된 흡착제 주입 속도 설정은 상기 흡착제 주입 속도 설정에 대한 추가적인 감소로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하게 되는 대략적인 설정인, 상기 흡착제 주입 속도 설정 감소 단계와, d) 상기 변경된 흡착제 주입 속도 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계와, e) 변경된 전류 밀도 설정을 결정하기 위해, 상기 직물 여과기에 걸쳐 압력 강하를 모니터링하면서, 상기 전류 밀도 설정을 하나 이상의 증가된 전류 밀도 설정으로 증가시키는 단계로서, 상기 변경된 전류 밀도 설정은 전류 밀도 설정에 대한 추가적인 증가가 압력 강하에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인, 상기 전류 밀도 설정 증가 단계와, f) 상기 변경된 전류 밀도 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 더 포함한다.
상기 여과 시스템은, 상기 직물 여과기 및 상기 방전 전극의 상류측에 있는 수집 장치로서, 유도 정전하의 힘을 사용하여 상기 배연으로부터 입자상 물질을 제거하는 정전 집진기와, 상기 정전 집진기를 떠라 상기 직물 여과기를 향해 하류측 으로 진행하도록 허용되는 입자상 물질의 레벨로 이루어지는 작업자 제어식 입구 입자상 물질 로딩 설정을 더 포함하며, g) 변경된 입구 입자상 물질 로딩 설정을 결정하기 위해, 상기 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정을 하나 이상의 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정으로 증가시키는 단계로서, 상기 변경된 입구 입자상 물질 로딩 설정은 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정에 대한 추가적인 증가가 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인, 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정 증가 단계와, h) 상기 변경된 입구 입자상 물질 로딩 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 전술된 단계는 단계(e), 단계(f), 단계(a), 단계(b), 단계(g), 단계(h), 단계(c), 단계(d)의 순서로 실행될 수 있다.
상기 단계(a) 및 단계(b)의 완성에는, (1) 최초 펄스 세정 간격 설정으로부터 증가된 펄스 세정 간격 설정으로 상기 펄스 세정 간격 설정을 증가시키는 단계와, (2) 상기 증가된 펄스 세정 간격 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하는지를 결정하는 단계와, (3) 만약, 상기 증가된 펄스 세정 간격 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 펄스 세정 간격 설정에 대한 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하지 않을 때까지, 상기 (1) 및 (2) 단계를 반복하는 단계와, (4) 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소로 야기되는 최종 펄스 세정 간격 설정, 또는 상기 감소가 야기되지 않는다면, 최초 펄스 세정 간격 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함한다.
상기 단계(c) 및 단계(d)의 완성에는, (1') 최초 펄스 세정 간격 설정으로부터 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 상기 흡착제 주입 속도 설정을 감소시키는 단계와, (2') 상기 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하게 되는지를 결정하는 단계와, (3') 만약 상기 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하지 않게 되는 것으로 결정되는 경우, 상기 흡착제 주입 속도 설정에 대한 감소로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과할 때까지, 상기 단계(1') 및 단계(2')를 반복하는 단계와, (4') 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하도록 야기하지 않은 최종 흡착제 주입 속도 설정, 또는 만약 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과한 경우 최초 흡착제 주입 속도 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함한다.
상기 단계(e) 및 단계(f)의 완성에는, (1") 초기 전류 밀도 설정으로부터 증가된 전류 밀도 설정으로 상기 전류 밀도를 증가시키는 단계와, (2") 상기 증가된 전류 밀도 설정이 상기 직물 여과기를 가로지르는 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하는지 여부를 결정하는 단계와, (3") 만약, 상기 증가된 전류 밀도 설정이 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 전류 밀도 설정에 대한 증가가 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하지 않을 때까지, 상기 단계(1") 및 단계(2")를 반복하는 단계와, (4") 상기 압력 강하에 있어서의 감소를 야기한 최종 전류 밀도 설정, 또는 상기 감소를 야기하지 않은 경우에 최초 전류 밀도 설정에서 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함한다.
상기 단계(g) 및 단계(h)의 완성에는, (1"') 최초 입구 입자상 물질 로딩 설정으로부터 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정까지 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정을 증가시키는 단계와, (2"') 상기 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하는지 여부를 결정하는 단계와, (3"') 만약, 상기 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정에 대한 증가가 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기할 때까지, 상기 단계(1"') 및 단계(2"')를 반복하는 단계와, (4"') 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소로 야기되는 최종 입구 입자상 물질 로딩 설정, 또는 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소가 야기되지 않는 경우, 상기 최초 입구 입자상 물질 로딩 설정에서 상기 여과 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 흡착제는 분말 활성탄을 포함하고, 상기 기체상 오염물질은 수은을 포함한다.
상기 여과 시스템은 또한, 적어도, 상기 직물 여과기를 가로지르는 압력 강하로 이루어지는 압력 강하 및 상기 여과 시스템의 배출물 내의 입자상 물질의 레벨로 이루어지는 입자상 물질 배출 레벨을 포함하는 다른 작동 조건을 측정하며, 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는지 여부를 결정하는 단계와, 상기 압력 강하가 미리 설정된 최대 압력 강하를 초과하는지 여부를 결정하는 단계와, 상기 입자상 물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 입자상 물질 배출 레벨을 초과하는지를 결정하는 단계 중 적어도 2개를 더 포함한다.
본원의 이들 특징 및 다른 특징은 도면 및 첨부된 특허청구범위와 함께 고려될 때 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명의 검토로 명백해 질 것이다.
이제, 여러 관점 전반에 걸쳐 여러 도면번호가 유사한 부분을 나타내는 도면을 참조하여 보면, 도 1은 본 발명의 예시적인 실시예가 작동될 수 있는 여과 시스템의 개략도로서, 부분적으로 단면이 도시된 도면이다. 여과 시스템(10)은 일반적으로 폐쇄된 하우징(20) 및 복수의 여과기 조립체(100)를 포함할 수 있다. 각각의 여과기 조립체(100)는 여과기 요소(120) 및 상기 여과기 요소(120)에 부착되어 아래로 연장되는 예비-수집기 본체 구성요소(130)를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 또한, 예비-수집기 방전 전극(160)을 포함할 수도 있다. 오염 기체가 하우징(20)으로 진입할 수 있으며, 청정 기체가 배출될 수도 있다. 보다 구체적으로, 오염 기체는 상기 오염 기체 내의 입자상 물질의 적어도 일부를 제거하도록 작동될 수 있는 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160)에 인접하여 통과할 수 있다. 따라서, 기체는 추가적인 입자상 물질이 제거될 수 있는 여과기 요소(120)를 통과할 수 있다. 그러나, 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160)의 작동으로 인해, 여과기 요소(120)는 제거될 미립자의 양이 보다 적게 되고, 따라서 여과기 요소의 여과기 물질은 장기간의 유효 수명을 위해 보다 적은 횟수의 세정 사이클이 필요하게 될 것이다.
하우징(20)은 튜브 시트(50)에 의해 제 1 플리넘(30) 및 제 2 플리넘(40)으로 분리될 수 있다. 하우징(20) 및 튜브 시트(50) 양자에 적합한 재료는 금속 플레이트일 수 있다. 또한, 하우징(20)은 제 1 플리넘(30)과 유체 연통하는 입구(60) 및 제 2 플리넘(40)과 유체 연통하는 출구(70)를 포함할 수 있다. 축적 챔버(80)가 제 1 플리넘(30)의 하부 단부에 위치될 수 있으며, 불규칙적이고 경사진 벽에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 축적 챔버(80)는 도 1에 도시된 것과 같이 V자형 단면을 가질 수 있다.
튜브 시트(50)의 적어도 일부는 실질적으로 평면일 수 있다. 튜브 시트(50)는 시트(50)의 평면부를 통해 연장되는 개구부(90)와 같은 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 도 1은 튜브 시트(50)로부터 현수되어 시트 튜브(50) 내의 개구부(90)를 통해 연장되는 복수의 여과기 조립체(100)를 도시한다. 각각의 여과기 조립체(100)는 상단부에서 튜브 시트(50)에 의해 지지될 수 있으며, 실질적으로 수직 방향으로 하방으로 현수될 수 있다. 작동시, 시트(50) 내의 각각의 개구부(90)와 연관되는 여과기 조립체(100)가 있을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 예시된 바와 같이, 여과기 조립체(100)는 축적 챔버(80) 내로 연장되지 않지만, 여과기 조립체가 축적 챔버(80) 내로 연장될 수 있는 길이로 제조될 수 있다는 것은 명백하다.
각각의 여과기 조립체(100)는 여과기 요소(120) 및 예비-수집기 본체 구성요소(130)를 포함할 수 있다. 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 여과기 요소(120)의 하단부에 의해 결합 및 지지될 수 있다. 예비-수집기 방전 전극(160)은 여과기 조립체(100) 사이에 수직 방향으로 현수될 수 있다.
여과기 조립체(100)는 백하우스(baghouse) 산업에 잘 알려진 것처럼, 통상의 하우징(20) 내의 수직방향으로 연장되는 매트릭스로 배열될 수 있다. 방전 전극(160)은 통상적인 백하우스 내의 복수의 상이한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 방전 전극(160)은 여과기 조립체(100) 사이에서 자체의 열 및 종대로 위치될 수 있으며, 또한 여과기 조립체(100)와 정렬될 수 있다. 대안적으로, 방전 전극(160)은 그들의 장치로부터 오프셋되어, 사실상 방전 전극이 4개의 여과기 조립체(100)의 각 정사각형의 중심에 위치될 수 있다. 방전 전극(160)이 하나 걸러 또는 세개의 여과기 조립체(100) 당 하나씩 위치될 수 있거나, 또는 4개의 여과기 조립체(100)의 정사각형에 위치될 수 있다는 점도 본 발명의 범주에 해당된다. 물론, 방전 전극(160)에 대한 추가적인 위치도 본 발명의 범주에 포함된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 여과기 조립체(100)는 개구부(90)에서 칼라(180)에 의해 튜브 시트(50)에 결합될 수 있다. 비록, 여과기 조립체(100)가 원형 단면을 갖는 것으로 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니나, 타원형 또는 직사각형과 같은 소정의 적합한 구성의 단면이 사용될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 연결부(200)에서 여과기 요소(120)에 결합되어, 예비 -수집기 본체 구성요소(130)가 여과기 요소(120)로부터 상류측에서 여과기 요소(120)와 동축으로 연장될 수 있다. 칼라(180) 및 연결부(200)는 이하 설명될 것이다.
여과기 요소(120)는 바람직하게는, 주름식 여과기 매체를 포함할 수 있다. 주름식 여과기 매체는 그 내측 및 외측 둘레에서 주름진 접힘부를 갖는 실질적으로 관형 형상으로 형성될 수 있다. 주름식 여과기 매체는 요구되는 여과 필요조건을 위해 적합한 소정의 재료로 구성될 수 있다.
예비-수집기 본체 구성요소(130)는 바람직하게는, 관형 형상을 가질 수 있다. 예비-수집기 본체 구성요소(130)가 이러한 형상에 한정되지 않으며, 직사각형 또는 타원형과 같은 다른 형상이 본 발명의 범주 내에 포함된다는 것을 이해해야 한다. 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 소정의 적합한 전기 전도성 재료로 제조될 수 있으며, 또는 대안적으로 소정의 적합한 전기 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 전도성 탄소강과 같은 금속으로 실질적으로 제조될 수 있다. 본 예에서, 예비-수집기 본체 구성요소(130)의 외측면 또는 측벽(190)은 실질적으로 연속적일 수 있다. 즉, 어떠한 구멍이나 천공부도 갖지 않는다. 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 그 내측면을 따라 연장되는 대류성 냉각 채널(도 2에 도시되지 않음)을 가질 수 있다. 대류성 냉각 채널은 칼라(180)로부터 여과기 조립체(100) 및 연결부(200)를 통해 하부로 루핑(looping)되고, 예비-수집기 본체 구성요소(130)를 통해 순환되어, 칼라(180)로 복귀하는 종래의 루프 냉각 회로를 포함할 수 있다. 공기, 물 또는 다른 냉각제와 같은 냉각제가 예비-수집기 본체 구성요소(130)의 표면을 냉각하기 위해 대류성 냉각 채널을 통해 순환될 수 있다.
방전 전극(160)은 수직방향으로 연장될 수 있으며, 예비-수집기 본체 구성요소(130)로부터 수평 방향으로 단거리 이격될 수 있다. 방전 전극(160)은 스테인리스 스틸의 얇은 와이어와 같은 전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 작동 시, 이하 설명되는 바와 같이, 방전 전극(160)이 전압원에 전기적으로 접속되어, 예비-수집기 본체 구성요소(130)에 대해 상대적인 전기 전위 또는 전하를 획득 및 유지한다. 일 예에서, 방전 전극(160)은 변압기 및 정류기(도시되지 않음)를 통해 선전압(line voltage)에 접속되어, 방전 전극이 직류 부전압 20,000 볼트 내지 직류 부전압 50,000 볼트의 전압 전위로 유지된다. 방전 전극(160)은 완전히 또는 부분적으로 [즉, 예비-수집기 본체 구성요소(130)의 길이에 대응하는 길이만] 차폐되어, 전류가 예비-수집기 본체 구성요소(130)와 방전 전극(160) 사이에서 아크(arc)를 발생시킬 가능성을 감소시킬 수 있다. 만약, 방전 전극(160)이 예비-수집기 본체 구성요소(130)에 물리적으로 인접하여 위치되거나, 또는 방전 전극(160) 및/또는 예비-수집기 본체 구성요소(130)에 제공되는 전기 전위나 전하가 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160) 사이의 간격에 대해 상대적으로 현저하게 크다면, 차폐가 제안된다.
칼라(180)에 의해 개구부(90)에서 튜브 시트(50)에 결합되는 여과기 조립체(100)의 다른 예가 도 3에 도시된다. 본 예에서, 여과기 조립체(150)는 주름식 여과기 요소(120) 대신 백 여과기 요소(bag filter element; 140)를 포함할 수 있 다. 백 여과기 요소(140)는 가요성의 유연한 직물로 제조될 수 있다. 직물은 요구되는 여과 필요조건에 적합한 소정의 재료일 수 있다. 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 연결부(170)에서, 여과기 백 요소(140)에 결합되어, 예비-수집기 본체 구성요소(130)가 백 여과기 요소로부터 상류측에서 여과기 백 요소(140)와 동축으로 연장될 수 있다. 대류성 냉각 채널(도시되지 않음)은 도 2의 예와의 관계에서 전술된 바와 같이 제공될 수 있다.
예비-수집기 본체 구성요소(220)를 포함하는 다른 예에 따른 여과기 조립체(210)가 도 4에 도시된다. 본 예에서, 여과기 조립체(210)는 주름식 여과기 요소(240)를 더 포함한다. 또한, 본 예에서, 예비-수집기 본체 구성요소(220)는 중공형 튜브이며, 이 튜브를 통해 복수의 개구부 또는 천공부(230)가 연장된다. 바람직하게는, 예비-수집기 본체 구성요소(220)는 천공부(230)에 의해 점유되는 표면적의 대략 30% 내지 60%를 갖는다. 천공부(230)의 주요 기능은 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 중량을 감소시키는 것이다. 앞선 예에서처럼, 예비-수집기 본체 구성요소(220)는 소정의 적합한 전기 전도성 재료로 제조 또는 코팅될 수 있다. 예비-수집기 본체 구성요소(220)가 제조될 수 있는 적합한 재료 중 하나는 탄소강이다. 대류성 냉각 채널(도시되지 않음)은 도 2의 예와 관련하여 전술된 바와 같이 제공될 수 있다.
여과기 조립체(210)가 부분적으로 설치된 것으로 도 5에 도시된다. 여과기 조립체(210)는 튜브 시트(50) 내의 개구부(260)를 통해, 그리고 탄성 장착 밴드(250)를 통해 연장될 수 있다. 밴드(250)는 여과기 조립체(210)가 정확하게 절 단되지 않은 개구부와 함께 사용될 수 있음을 보장할 수 있다. 밴드(250)는 스테인리스 스틸과 같은 탄성 금속을 포함할 수 있으며, 직물로 덮힐 수 있다. 밴드(250)는 개구부(260)의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖도록 구성될 수 있으며, 용이하게 변형되고 개구부(260) 내로 삽입되어 밴드(250)의 외측면이 개구부(260)를 형성하는 표면과 편안하게 결합할 것이다. 밴드(250)는 튜브 시트(50) 내의 개구부(260) 및 여과기 조립체(210) 사이의 밀봉부를 제공할 수 있다.
또한, 여과기 조립체(210)는 여과기 조립체(210)를 튜브 시트(50)에 부착하기 위해 상단부에 위치되는 장착 슬리브(270)를 포함할 수 있다. 장착 슬리브(270)는 스탬핑(stamping) 가공, 인발 가공 또는 그 외 성형 가공된 금속과 같은 적합한 재료로 제조될 수 있다. 장착 슬리브(270)는 청정 기체 플리넘(40)과 유체 연통하기 위한 여과기 조립체(210)의 개방 단부를 형성할 수 있다. 장착 슬리브(270)는 여과기가 작동 위치로 이동되는 경우, 밴드(250)의 일부를 수용하기 위한 채널(280)을 포함하도록 형상화될 수 있다. 장착 슬리브(270)는 내부에 위치되도록 구성되는 관형부(290)를 더 포함할 수 있으며, 또한 튜브 시트(50) 내의 개구부(260)를 통해, 그리고 밴드(250)를 통해 연장될 수 있다.
코어(310)는 장착 슬리브(270)에 고정되어 상기 장착 슬리브로부터 연장될 수 있다. 코어(310)는 천공된 시트 금속, 익스팬디드 금속(expanded metal), 또는 메시 스크린과 같은 적합한 재료로 제조될 수 있다. 장착 슬리브(270) 내의 반경 방향 내측 채널(300)은 코어(310)의 상단부를 수용할 수 있다. 코어(310)의 상단부 및 장착 슬리브(270)는 용접, 리벳, 고정구 또는 금속 변형부와 같은 적합한 방 식으로 함께 연결될 수 있다. 따라서, 여과기 조립체가 미립자의 상대적으로 집중된 축적을 갖고, 대류성 냉각 채널이 액체 냉각제로 충전되는 경우라도, 튜브 시트(50)로부터 현수됨에 따라, 여과기 조립체(210)의 중량을 지지할 수 있는 상대적으로 강한 연결 및 구조가 존재할 수 있다. 따라서, 연결부는 장착 슬리브(270)와 코어(310) 사이에 전기적 연통을 성립하여 이들 구조가 동일한 전기 전위를 가질 수 있다.
주름진 여과기 요소(240)는 코어(310) 주위에 동심적으로 위치될 수 있다. 주름진 여과기 요소(240)는 그 내측 및 외측 둘레에 주름 접힘부를 갖는 코어(310)의 둘레 주위에 실질적으로 관형 형상으로 형성될 수 있다. 주름진 요소(240)는 요구되는 여과 필요사항을 위해 소정의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 주름진 요소(240)의 상단부는 또한 장착 슬리브(270)의 채널(300)에 위치될 수 있으며, 주름진 요소 및 장착 슬리브를 밀봉하는 작용을 하는 포팅 재료(potting material; 320)에 위치될 수 있다. 주름진 요소(240)는 코어(310)의 반경 방향 내측으로 위치될 수 있다.
여과기 요소(240) 및 예비-수집기 본체 구성요소(220)는 나사 가공된 연결부(200)에 의해 연결될 수 있다. 나사 가공된 연결부(200)는 여과기 조립체(210)의 하단부(도 4에 도시된 것과 같음)에 위치되는 칼라(350)를 포함할 수 있다. 칼라(350)는 수용 내측 나사 가공부(360)를 구비할 수 있다. 칼라(350)는 용접, 리벳, 고정구 또는 금속 변형부와 같은 적합한 방식으로 코어(310) 및/또는 여과기 요소(240)에 고정될 수 있으며, 본 예에서, 이는 포팅 재료(330)에 의해 주름진 여 과기 요소(240)에 밀봉될 수 있다. 칼라(350)와 코어(310) 사이의 연결은 이들 2개의 구조 사이의 전기적 연통부를 생성하여 이들이 동일한 전기 전위를 갖게 된다.
나사 가공된 연결부(200)는 또한, 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 상단부에 위치되는 칼라(370)를 포함할 수 있다. 칼라(370)는 수용부(360)와의 나사 결합을 위해 외측 나사 가공된 관형부(380)를 구비할 수 있다. 칼라(370)는 용접, 리벳, 고정구 또는 금속 변형부와 같은 적합한 방식으로 예비-수집기 본체 구성요소(220)에 고정될 수 있다. 따라서, 전기적 연통은 칼라(350), 칼라(370) 및 예비-수집기 본체 구성요소(220) 사이에 생성되어, 이들 구조가 동일한 전기 전위를 가질 수 있다.
압축성 가스킷(390)이 여과기 조립체(210)의 칼라(350)의 하단면과 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 칼라(370)의 상단면 사이에 위치될 수 있다. 가스킷(390)은 여과기 요소(240) 및 예비-수집기 본체 구성요소(220)가 종방향 중심 축선(A)을 중심으로 상대적으로 회전하여 나사 가공부(360, 380)와 결합하고, 칼라(370)를 칼라(350) 내로 나사 결합시킬 수 있는 경우, 여과기 요소(240) 및 예비-수집기 본체 구성요소(220)가 함께 연결될 수 있기 때문에 압축할 수 있다. 연결 장치(200)는 튜브 시트(50) 내의 개구부(90, 260)의 유효 크기를 통해 고정될 수 있는 크기 및 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 작동 중량을 지지하는데 충분한 강도를 가질 수 있다. 물론, 클램프 등과 같은 다른 연결 장치가 여과기 조립체 및 예비-수집기 장치 본체 구성요소를 연결하기 위해 대안적인 예에 적용될 수 있 다는 것을 이해해야 한다.
예비-수집기 본체 구성요소(220)의 측벽이 튜브 시트(50)에 전기적으로 접속된다는 것을 이해해야 한다. 이러한 전기 접속은 일련의 물리적 접속부를 통해 이루어진다. 먼저, 본체 구성요소(220)의 측벽은 칼라(370)와 접촉하고, 칼라(370)는, 예비-수집기 본체 구성요소(220)가 여과기 조립체(210) 상에 설치되는 경우, 칼라(350)와 접촉한다. 칼라(350)는 코어(310)와 물리적 접촉을 하며, 코어(310)는 장착 슬리브(270)와 물리적 접촉을 한다. 다음으로 장착 슬리브(270)는 장착 밴드(250)와 접촉하고, 장착 밴드는 튜브 시트(50)와 접촉한다. 마지막으로, 튜브 시트(50)는 하우징(20)과 접촉한다. 따라서, 예비-수집기 본체 구성요소(220)는 하우징(20)과 동일한 전기 전위를 가질 것이다. 전술한 바와 같이, 바람직하게는, 하우징(20)이 접지되기 때문에, 예비-수집기 본체 구성요소(220) 또한 접지된다.
예비-수집기 본체 구성요소(220)는 하나 이상의 대류성 냉각 채널(410)을 더 구비할 수 있다. 일부 예에서, 대류성 냉각 채널(410)은 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 내측면 주위로 둘레 방향으로 연장될 수 있다. 일부 예에서, 도 5에 예시된 바와 같이, 대류성 냉각 채널(410)은 대류성 냉각 채널과 예비-수집기 본체 구성요소(220) 사이의 대류성 교환이 최대가 되도록 꾸불꾸불하게 권취될 수 있다. 대류성 냉각 채널(410)은 복수의 천공부(230)를 통해 엮일 수 있다. 따라서, 대류성 냉각 채널(410)은 예비-수집기 본체 구성요소(220)를 나선을 그리며 하강할 수 있으며, 그 후에 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 내측면을 따라 수직 트랙(도시되지 않음)을 통해 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 상단으로 복귀하여 회로를 완성한다.
종래의 방법에 따라, 대류성 냉각 채널은 냉각 회로의 나머지 부분을 형성하는 공급 채널(도시되지 않음) 및 드레인 채널(도시되지 않음)에 의해 공급 및 배수될 수 있다. 대류성 냉각 채널의 제 1 단부는 공급 채널에 연결될 수 있다. 당업계에 알려진 방법 및 시스템에 따라, 공급 채널은 종래의 냉각제 펌프(도시되지 않음)에서 개시하여, 제 2 플리넘(40)으로 이동하고, 튜브 시트(50)를 따라 개구부(90)를 통해 여과기 조립체(100)의 내측을 통해 하방으로 예비-수집기 본체 구성요소(220)의 상단으로 이동하며, 예비-수집기 본체 구성요소는 종래 방법에 의해 대류성 냉각 채널(410)과 연결될 수 있다.
드레인 채널(도시되지 않음)은 대류성 냉각 채널의 제 2 단부와 연결될 수 있다. 당업계에 알려진 종래의 방법 및 시스템에 따라, 이러한 연결로부터, 드레인 채널은 여과기 조립체의 내측을 통해 상향으로 이동하고, 개구부(90)를 통해, 튜브 시트(50)를 따라, 제 2 플리넘(40) 외부로, 이동하여 열 교환기(도시되지 않음)로 이동한다. 열 교환기는 냉각제 회로에 어떠한 특정 냉각제가 사용되더라도 함께 사용할 수 있는 소정의 공지된 열 교환기일 수 있다. 예를 들어, 종래의 교차 유동 대류성 열 교환기가 사용될 수 있다. 열 교환기로부터, 드레인 채널이 냉각제 펌프에 연결되어 냉각 회로를 완성할 수 있다.
작동 시, 방전 전극(160) 및 예비-수집기 본체 구성요소(220; 도 3 또는 도 4, 130; 도 2)는 전압 전위에 있어서의 차이를 가질 수 있다. 전술된 바와 같이, 일 예에서, 방전 전극(160)은 변압기 및 정류기(도시되지 않음)를 통해 선전압에 결합되어, 방전 전극(160)이 -20,000 내지 -50,000 직류 전압 사이의 전압 전위로 유지되고, 본체 구성요소(220; 도 3 또는 도 4, 130; 도 2)는 접지된다. 방전 전극(160)이 양의 전기 전위로 제공되고 전압이 반대로 될 수 있음을 이해해야 한다. 물론, 절연 및 차폐와 같은 예방 조치가 방전 전극(160)과 예비-수집기 본체 구성요소(220; 도 3 또는 도 4, 130; 도 2) 사이의 전기 접촉을 방지하며, 튜브 시트(50) 및/또는 하우징(20)이 사용될 수 있다.
미립자-함유 기체가 입구(60)를 통해 제 1 플리넘(30; 도 1)으로 진입할 수 있다. 팬(도시되지 않음)은 기체가 시스템(10)을 통해 이동할 수 있도록 사용될 수 있다. 일단 제 1 플리넘(30)에서, 기체는 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160)에 인접하여 통과할 수 있다. 전술된 바와 같이, 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160)은 전력 공급원 또는 접지에 개별적으로 결합되어 이들 구성요소 사이에 전기 전위차가 존재하게 할 수 있다. 이러한 전기 전위차는 기체 내의 입자상 물질의 적어도 일부가 예비-수집기 본체 구성요소(130) 상에 수집될 수 있도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 방전 전극(160)은 인접하여 있는 공기 중의 미립자가 대전되도록, 음이온을 방출할 수 있다. 그 후, 음으로 대전된 미립자는 접지된 예비-수집기 본체 구성요소(130)로 정전기적으로 끌릴 수 있으며, 예비-수집기 본체 구성요소 상에 모여서 접지로 전하를 보낼 수 있다. 어떠한 전기장 또는 전위도 여과기 조립체(100)의 여과기 요소(120)에 걸쳐 의도적으로 생성되지 않는다.
따라서, 기체는 여과기 요소(120)(도 2)를 통해 여과기 조립체(100)의 내측 으로 통과할 수 있으며, 이는 [예비-수집기 본체 구성요소(130)에 의한 미립자의 예비-수집으로 인해 보다 적어질] 기체에 의해 운반되는 입자상 물질이 여과기 요소에 의해 분리되고 여과기 요소 상에 또는 내부에 축적되거나 기체로부터 분리되며, 제 1 플리넘(30)의 하단부(80)에 낙하할 수 있도록 할 것이다. 다음으로, 세정된 기체는 여과기 조립체(100)의 내측으로부터 튜브 시트(50) 내의 개구부(90)를 통해 제 2 플리넘(40)으로 이동한다. 불행히도, 세정된 기체는 출구(70)를 통해 시스템(10)을 빠져 나갈 것이다.
전술된 바와 같이, 예비-수집기 본체 구성요소(130) 및 방전 전극(160)은 전력 공급원 또는 접지에 개별적으로 결합되어, 이들 요소 사이에 전기 전위차가 존재하도록 할 수 있다. 또한, 유입 미립자는 일반적으로, 음의 전하를 갖는다. 이러한 미립자는 음으로 대전된 방전 전극(160)에 의해 방출되며, 예비-수집기 본체 구성요소(130)의 접지 전하에 정전기적으로 끌릴 것이다. 따라서, 바람직하게는, 예비-수집기 방전 전극(160)은 큰 음의 전압에 전기적으로 접속될 수 있으며, 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 접지에 전기적으로 접속될 수 있으며, 이는 미립자가 예비-수집기 본체 구성요소 상에 수집될 수 있도록 하는 경향이 있다.
충분한 사용 후에, 예비-수집기 본체 구성요소(130)는 입자상 물질로 코팅될 것이다. 이러한 미립자의 코팅은 예비-수집기 본체 구성요소(130)가 추가적인 공기의 입자상 물질을 수집하는 것을 곤란하게 할 수 있다. 보다 구체적으로, 입자상 물질의 전기 저항력이 예비-수집기 본체(130)를 효과적으로 절연하도록 작용한다. 이 때문에, 공기 중의 미립자는 예비-수집기 본체(130)에 끌리는데 실패하거 나, 입자상 물질 코트의 전기적 저항과 관련된 전압 강하를 극복하기 위해 우선적으로 높은 음 전하를 대전해야 할 것이다. 양자의 결과 모두 바람직하지 않다. 당업자가 고려하게 될 것처럼, 입자상 물질의 코팅의 전기 저항은 온도에 따라 직접적으로 변경된다. 즉, 입자상 물질의 코팅의 온도가 증가함에 따라, 그 전기 저항도 증가한다. 따라서, 만약 입자상 물질의 코팅이 보다 낮은 온도로 유지된다면, 추가적으로 음으로 대전된 공기 중의 미립자는 계속하여 끌려올 것이며, 예비-수집기 본체에 부착될 수 있다.
전술된 냉각 회로[대류성 냉각 채널(410)과 함께]가 예비-수집기 본체(130)를 냉각하는데 사용될 수 있으며, 다시 예비-수집기 본체는 그 상에 수집된 입자상 물질을 냉각하여, 전기 저항을 낮추고 예비-수집기 본체(130)가 추가적으로 음으로 대전된 공기 중의 미립자를 끌어드릴 수 있도록 한다. 냉각제 펌프(도시되지 않음)는 예비-수집기 본체(130) 내에서 공급 채널(도시되지 않음)를 통해 대류성 냉각제 채널(410)로 냉각제를 순환시킬 수 있다. 대류성 냉각제 채널(410)과 예비-수집기 본체(130) 사이의 인터페이스는 열 교환을 촉진하는 금속과 같은 물질일 수 있다. 따라서, 냉각제는 대류성 냉각 채널(410)을 통해 순환할 수 있고, 열 흡수에 의해 예비-수집기 본체(130)를 냉각할 수 있다. 대류성 냉각 채널(410)을 통해, 냉각제가 드레인 채널(도시되지 않음)을 통해 열 교환기(도시되지 않음)로 유동할 수 있다. 일부 예에서, 냉각제는 재순환되지 않을 수 있다는 것을 주의해야 한다. 열 교환기에 있어서, 냉각제는 대류성 냉각 채널(410)에 흡수된 열이 방산되도록 냉각될 수 있다. 그 후, 냉각제는 회로가 새롭게 개시되는 냉각제 펌프로 유동할 수 있다.
또한, 종래의 백하우스 여과 시스템은 여과기 요소에 걸친 수용 가능한 압력 강하값을 나타내기 위해 미립자 크기의 다양한 혼합을 요구한다. 종래 직물 여과기에서, 유입 미립자의 크기 분배가 감소함에 따라, 시스템 압력 강하는 증가할 것이고 펄스 세정 간격이 감소할 것이다. 다시 말해, 미립자 크기가 보다 균일해짐에 따라, 시스템 압력 강하는 보다 빈번한 세정에 대한 요구가 증가한다. 미세 먼지는 시스템 압력 강하를 끌어올리는 여과기 요소의 표면 상의 매우 촘촘한 먼지층을 생성하는 경향이 있다.
본 발명의 전기 자극식 직물 여과 시스템은 유입 미립자를 대전하는 것으로 본 문제를 극복한다. 상대적으로 큰 미립자는 상대적으로 작은 미립자보다 용이하게 대전되며, 따라서 이들 큰 미립자는 예비-수집기 본체(130)에 보다 용이하게 끌려서 보다 적은 "유사" 대전 입자가 여과기 요소의 표면에 모이도록 한다. 이들 "유사" 대전 작은 미립자는 여과기 요소의 표면 상에서 서로 반발하는 경향이 있으며, 이는 보다 다공성의 먼지층을 생성한다. 결과적으로, 미립자 부하의 예비 세정을 본 적용예의 전기 자극 직물 여과기와 조합하는 것은 종래의 펄스 제트 여과기 시스템에 의한 압력 강하 문제를 감소시켜, 펄스 세정 사이클의 주기를 감소시키며, 이는 당업자가 인식하게 바와 같이 여과기 요소에 대한 유효 수명을 증가시킨다.
전술된 전기 자극 직물 여과 시스템(대류성 냉각 채널을 구비한 경우 또는 구비하지 않은 경우) 및 펄스 세정 사이클의 결과적인 감소로, 여과 공정을 제어하 는 보다 비용 효율적인 방법 또는 시스템이 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 적용될 수 있다. 당업자는 기체상 오염물질을 흡수하기 위해, 다양한 흡착제가 배연에 주입될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 주입된 흡착제의 유형은 일반적으로 제거될 오염물질의 함수이다. 흡착제의 주입율은 요구되는 오염물질 제거율 및 흡착제의 효율의 함수이다.
예를 들어, 분말 활성탄(이하 "PAC")이 기체상 오염물질 수은을 흡수하기 위해 배출되거나 배연으로 주입될 수 있는 흡착제이다. 전형적으로, PAC는 처리되는 배연의 백만 실 입방 피트(million actual cubic feet) 당 0.5 파운드 내지 10 파운드 범위의 양으로 주입된다. 수은의 적합한 배출 수준이 현재의 규제적 표준에 따라 얻어지도록 충분한 PAC를 주입하는 비용은 현저할 수 있다. 즉, 발전소 또는 다른 유사한 설비의 상대적으로 연속적인 작동 모드 및 처리될 기체의 대용적에 근거하여, PAC 비용은 총 작동 비용의 상당한 부분일 수 있다.
일반적으로, 기체 스트림으로 주입된 PAC는 수은을 흡수하고, 그 후에 미립자 제거 장치에 수집된다. 미립자 제거 장치가 직물 여과기인 경우, PAC는 일반적으로 세정 사이클이 발생할 때까지 여과기 백의 표면 상에 존재한다. 세정 사이에 여과기 백의 표면 상에 잔류하는 PAC는 추가적인 수은이 기체 스트림으로부터 제거되도록 직물 여과기를 통해 이동하는 배연과 지속적으로 상호 작용한다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 직물 여과기를 세정 또는 펄스 세정하는 것은 일반적으로 직물 여과기 백의 세정 가스 출구에서 압축 공기의 블라스트 또는 펄스를 도입함으로써 실행된다. 압축 공기의 유동은 여과기 백을 통한 유동을 역전시 켜, 직물 여과기(및 그 내부에 함유되는 수은) 상에 수집된 먼지가 백 하우스의 바닥부에서 호퍼 내로 강하되며, 그 후 제거될 수 있다.
종래의 백 하우스의 직물 여과기가 세정되는 빈도는 먼지가 여과기 백의 표면 상에 수집되는 속도에 직접 비례한다. 물론, 여과기 백의 오염 기체 측 상에 축적되는 먼지층이 증가함에 따라, 직물 여과기를 가로질러 나타나는 압력 손실도 증가한다. 압력 손실은 여과기 백의 오염 기체 측과 소정 레벨의 배연의 유동을 유지하도록 요구되는 세정 측 사이의 압력차이다. 배연은 압력 손실이 미리 설정된 한계에 도달할 때까지 계속 증가하는 먼지 두께를 통해 강제된다. 이러한 먼지의 성장을 통해 적절한 수준의 유동을 유지하는 것은 직물 여과기를 통해 배연을 인출하는 팬에 의해 보다 큰 에너지 소비를 요구한다. 미리 설정된 압력 손실 제한에서, 세정 또는 펄스 부여 공정이 개시되고, 시스템 압력 손실이 하한값에 도달할 때까지 계속된다. 이러한 세정 사이클은 시스템 내의 압력 손실의 상승율에 의해 성립되는 세정 간격 사이의 빈도로 계속된다. 압력 손실의 상승율은 쌓인 먼지, 입자 크기 및 먼지층의 밀도의 함수이다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 예비-수집기 방전 전극(160)과 같은 예비-수집기 방전 전극을 포함하는 전술된 여과 시스템(10)과 같은 여과 시스템은 펄스 세정이 필요한 빈도를 감소, 즉 세정 사이의 간격을 증가시킬 수 있다. 예비-수집기 방전 전극은 일반적으로 종래 직물 여과기 내로 전기장을 도입함으로써 작용한다. 추가적인 상세 설명에서 전술된 바와 같이, 음 전하는 여과기 백 사이에 혼합되는 방전 전극으로부터 발산한다. 결과적으로, 여과기 백의 표면에 도달하는 먼지는 일반적으로 음으로 대전된다. 먼지 입자는 이러한 "유사" 전하로 인해 서로 반발한다. 음전하의 존재로 인해 서로 촘촘하게 뭉쳐지지 않는, 즉 배연이 유동할 수 있는 보다 많은 다공성 매체인 먼지층을 야기한다. 따라서, 동일한 쌓인 먼지 및 여재비(air to cloth ratio)에 대해, 방전 전극을 포함하는 여과 시스템에서 발견되는 시스템 압력 강하는 종래의 직물 여과기 하우스의 약 1/3 내지 1/4이다. 작동 목적이 미리 설정된 한계 이하로 전체 시스템 압력 강하를 유지하는 것이기 때문에, 세정 또는 펄스 작업 간격은 종래 백 하우스에 비해 방전 전극을 포함하는 직물 여과기 시스템에서 현저하게 확장될 수 있다.
본 경우에 있어서 PAC인 흡착제의 일정한 주입 속도로 직물 여과 시스템 내에서, 본 경우에서는 수은이었던 배연에서 통상적으로 발견되는 기체상 오염물질의 입구 및 출구 레벨이 측정되었던 실지 시험(field test) 동안, 펄스 세정이 있은 후에, 오염물질의 출구 레벨이 일 지점으로부터 계속하여 감소하였음이 관측되었다. 즉, 여과 시스템이 펄싱(pulsing) 되었을 때, 출구 수은 레벨은 일정 기간 동안 즉시 증가하였으며, 그 후에 한 때 직물 여과기 상에 형성된 먼지 입자의 증가 후, 하방 톱니 형상 패턴을 개시하였다. 이것이 의미하는 바는 흡착제가 장시간동안 여과기 백의 표면 상에 잔류할 수 있도록 함으로써, 흡착제의 양의 증가 없이, 증가된 수은 제거를 달성할 수 있다는 것이다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 여과 시스템을 작동할 때 발생되는 여러 다양한 작동 비용이 있다. 직물 여과기를 가로지르는 압력 손실을 극복하기 위해 필요한 팬 능력(fan horsepower)의 비용은 종종 현저한 비용이곤 한다. 상당히 가변적 으로 영향을 미치는 여과기 하우스 압력 강하는 펄스 세정 간격이다. 보다 큰 시스템 압력 손실은 팬에 의한 증가된 전력 소비를 야기한다. 다른 다양한 작동 비용은 직물 여과기 백의 비용이다. 일반적으로, 당업자가 이해하는 바와 같이, 백의 수명은 펄스 세정의 빈도에 직접적으로 관련이 있다. 즉, 빈번한 펄스 세정이 여과기 백 수명을 단축시키는 반면, 세정 사이클 사이의 보다 긴 간격은 백의 수명을 연장한다.
기체상 오염물질 감소의 특정 레벨을 달성하기 위해 요구되는 흡착제의 비용 또한 현저한 작동 비용일 수 있다. 일반적으로, 예를 들어 흡착제 주입 속도의 증가는 기체상 오염물질 배출 레벨을 감소시키는 결과를 가져온다. 또한, 여과 시스템의 작업자는 종종 시멘트 제조 공정에서 원료로서의 사용을 위해 직물 여과기 상에 수집된 여과된 비산회를 시멘트 제조업자에게 판매한다. 비산회 내의 PAC와 같은 흡착제의 소정량의 존재는 시멘트 생산 공정에 있어서 첨가제로서 비산회의 판매를 불가능하게 한다. 또한, 많은 지역에서는, 너무 많은 PAC(높은 레벨의 탄소를 함유함)가 사용된 경우, 매립지 내의 일부 비산회에 대한 편리하고 저렴한 처리를 저해할 수 있는 특정 레벨 이상의 탄소를 함유하는 매립 폐기물을 제한한다. 결과적으로, 흡착제 PAC에 의한 수은의 제거의 예를 지속하기 위해, 수은의 허용 가능한 레벨을 유지하는데 사용되는 PAC의 양을 감소시키는 것은 사용자에게 경제적 이익을 제공할 수 있다.
예비-수집기 방전 전극을 포함하는 직물 여과 시스템은 일반적으로 백 하우스가 펄스 세정 없이, 장시간 동안 작동할 수 있도록 한다. 이는 종래 방식에 비 해 보다 넓은 범위에 걸쳐 여과기 백의 표면 상에 먼지가 존재하는 시간을 변경하는 능력을 도입한다. 즉, 예를 들어 세정 간격은 시스템 압력 강하 및 흡착제가 여과기 백의 표면 상에 존재한 시간을 고려하여 규정되었다. 설비 작업자가 이러한 추가적인 제어 입력의 이점을 취할 수 있는 이하 상세하게 설명되는 바와 같은 알고리즘, 제어 프로그램, 논리 흐름도, 및/또는 소프트웨어 프로그램이 개발될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 소정의 실시예에 따른 제어 또는 소프트웨어 프로그램은 시스템의 작동이 연속 기반(continuous basis)에 대한 설비 작업자의 목적에 부합하는 것을 보장하도록 성립된 경고 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 경고 레벨은 시스템에 사용 가능한 백하우스를 통한 최대 압력 강하와 관련될 수 있다. 시스템 압력 강하가 상한선에 도달한 때, 펄스 세정은 소정의 최적 제어 입력을 생성 및 초과할 것이다. 마찬가지로, 제어 프로그램은 최대 출구 수은 배출 레벨로 프로그램될 수 있다. 만약, 최대 배출 레벨에 접근한 경우, 흡착제 주입 속도는 최대의 미리 설정된 레벨 또는 기준 레벨까지 증가될 수 있다. 그러나, 시스템이 미리 설정된 배출 레벨 및 압력 강하 한도 내에서 작동하는 경우, 제어 프로그램은 예를 들어, 보다 높은 압력 강하가 백하우스 내의 직물 여과기에 걸쳐 이루어질 때 소비되는 추가적인 팬 마력에 관련된 에너지 비용에 대해 흡착제의 비용을 비교할 수 있다. 그 후, 제어 프로그램은 흡착제의 주입 속도 또는 펄스 세정 간격을 변경하는 것이 보다 비용 효율적인지를 경제적인 관점에서 선택할 수 있다. 상대적인 시간에 근거한 흡착제 및 팬 마력에 대한 비용은 이하 보다 상세하게 설 명될 다른 인자들과 함께 결정을 이끌어 낼 수 있다.
수은의 경우에 있어서, 배출 레벨은 예를 들어, 종래의 연속적인 배출 모니터(CEM) 데이터로부터 얻을 수 있다. 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 압력 강하가 제 1 우선 변수로서 성립될 것이다. 목표 기준 압력 강하는 세정 간격을 수립할 것이다. 수은 배출 레벨이 변경됨에 따라, 예를 들어 흡착제 주입 속도가 조절될 수 있다. 시스템은 흡착제의 감소된 양으로 수은 배출 한도에 대한 순응성을 달성하려할 수 있다. 이상적으로, 설비의 제어 프로그램 또는 작동 시스템은 가장 낮은 압력 손실 및 충분한 수은 흡수 레벨을 제공하는 흡착제 주입 속도로 여과 시스템을 작동할 것이다. 전술된 단락(및 이후의 단락)에 제공된 많은 예들은 수은의 배출 레벨 및 흡착제 PAC에 의한 수은의 흡착을 다룬다. 이는 단지 예시적인 것이다. 당업자는 본원에 개시된 발명이 예를 들어, 황산 기체와 흡착제 석회 중탄산소다석(sorbent lime trona), 또는 중탄산나트륨과 흡착제 산화마그네슘이 짝을 이루는 소정의 다른 기체상 오염물질/흡착제에도 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 6은 본 적용분야의 실시예가 사용될 수 있는 예시적인 여과 시스템(600)의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 연료(606)는 상기 연료가 연소되는 보일러(608)에 전달될 수 있다. 연소에 의해 생성되는 에너지는 예를 들어, 전기를 발생시키는 증기 터빈(도시되지 않음) 내에서 증기를 발생시키도록 사용될 수 있다. 보일러(608) 이후에, 연소로부터의 배연 또는 배기가스는 앞서 상세하게 설명된 바와 같이, 예비-수집기 방전 전극을 포함하는 백하우스 여과기(612)를 통해 이동할 수 있다. 배연은 입자상 물질 및 기체상 오염물질을 포함할 수 있다. 백하우스 여과기(612)는 직물 여과기로 배연으로부터 입자상 물질을 여과할 수 있다. 백하우스 여과기(612) 이후에, 배연은 팬(614)을 통해 유동할 수 있으며, 상기 팬은 시스템(600)을 통해, 여과된 배연이 여과 시스템(600)을 빠져나갈 수 있는 출구로 배연을 끌어 당기도록 작동한다. 보일러(608)와 백하우스 여과기(612) 사이에, PAC와 같은 흡착제(616)가 배연 내로 주입되어 수은과 같은 소정의 기체상 오염물질을 제거할 수 있다.
당업자는 여과 시스템(600)이 상기 시스템 내의 많은 작동 변수를 조작 및 제어하는 다중 센서, 액추에이터, 밸브, 기계적 시스템 등(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 이들 하드웨어 장치 및 시스템은 종래의 작동 시스템(도시되지 않음)에 데이터 및 정보를 송신할 수 있으며, 이들 종래의 작동 시스템에 의해 제어 및 조작될 수 있다. 즉, 작동 시스템은 시스템으로부터 데이터를 얻어, 상기 데이터를 처리하여, 소프트웨어 프로그램의 일부를 형성할 수 있는 일련의 지시 또는 논리 유동 다이아그램에 따라 시스템의 다양한 기계적 장치를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 여과 시스템(600)을 제어하기 위해 소프트웨어 프로그램에 사용될 수 있는 논리 흐름도(700)을 예시한다. 당업자는 상기 논리 흐름도(700)이 작동 시스템에 의해 실시 및 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예에서, 작동 시스템은 소정의 적절한 고전력 고체 스위칭 장치를 포함할 수 있다. 작동 시스템은 컴퓨터일 수 있으나, 이는 단지 본원의 범 주 내에 속하는 적절한 고전력 제어 시스템의 예시에 불과하다. 예를 들어, 제한적이지 않게, 작동 시스템은 실리콘 제어 정류기(SCR), 사이리스터(thyrister), MOS-제어 사이리스터(MCT) 및 절연 게이트 양극 트랜지스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 작동 시스템은 또한, 전체적인 시스템 레벨 제어를 위한 메인 또는 중앙 프로세서 섹션, 및 여러 다양한 특정 조합, 기능 및 중앙 프로세서 섹션의 제어하의 다른 공정을 전용으로 실행하는 개별 섹션을 구비하는 ASIC와 같은 단일 특수용도 집적 회로로서 실행될 수 있다. PLDs, PALs, PLAs 등과 같은 별도의 요소 회로 또는 프로그래밍 가능한 논리 장치를 포함하는 배선 연결식 전자 또는 논리 회로와 같은 다양한 별도의 전용 또는 프로그래밍 가능한 집적 또는 다른 전자 회로 또는 장치를 사용하여 작동 시스템이 실행될 수도 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 작동 시스템은 또한, 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤과 같은 적합하게 프로그램된 범용 컴퓨터, 또는 CPU 또는 MPU와 같은 다른 프로세서 장치를 단독으로 또는 하나 이상의 주변 데이터 및 신호 처리 장치와 함께 사용하여 실행될 수도 있다. 일반적으로, 유한 상태 기계가 논리 흐름도(700)을 실행할 수 있는 소정의 장치 또는 유사한 장치가 작동 시스템으로서 사용될 수도 있다. 분산된 처리 구조는 최대의 데이터/신호 처리 능력 및 속도를 위해 바람직할 수 있다.
논리 흐름도(700)의 작동의 일부로서, 소정의 작동 매개변수가 시스템 작업자에 의해 성립될 수 있다. 이들 매개변수는 1) 최대 압력 강하(직물 여과기에 걸쳐 허용되는 최대 압력 강하를 나타냄); 2) 최대 입자상 물질 배출 레벨(배출된 배연 내에 허용되는 최대 레벨의 입자상 물질을 나타냄); 3) 최대 기체상 오염물질 배출 레벨(예를 들어, 수은과 같은 기체상 오염물질의 최대 허용 가능한 배출 레벨을 나타냄); 4) 흡착제 비용(흡착제의 비용을 나타냄); 5) 기준 펄스 세정 간격(펄스 세정 사이의 간격으로서, 본 매개변수를 위해 설정되는 "기준선"은 대략적이거나 보다 짧은 간격 설정을 나타냄); 6) 기준선 흡착제 주입 속도(흡착제 주입 속도로서, 본 매개변수를 위해 설정되는 "기준선"은 대략적이거나 상대적으로 높은 흡착제 주입 속도인 것을 나타냄); 7) 기준선 전류 밀도(방전 전극을 통해 흐르는 전체 전류를 백하우스 내의 직물 여과기의 총 천 면적으로 나눈 것으로, 본 매개변수를 위해 설정되는 "기준선"은 일반적으로 대략적이거나 상대적으로 낮은 전류 밀도인 것을 나타냄)를 포함할 수 있다.
또한, 작동 상태와 관련된 소정의 데이터가 수집되어 논리 흐름도(700)의 작동의 일부로서 작동 시스템에 전달될 수 있다. 이러한 정보는 종래의 수단 및 방법, 센서 및 구매 가능한 시스템 및 장치를 통해 얻어질 수 있으며, 1) 압력 강하(직물 여과기에 걸쳐 측정된 측정 압력 강하를 나타냄); 2) 입자상 물질 배출 레벨(배출된 기체상 배연 내의 입자상 물질의 측정된 레벨을 나타냄); 3) 기체상 오염물질 배출 레벨(예를 들어, 수은과 같은 기체상 오염물질의 측정된 배출 레벨을 나타냄)을 포함할 수 있다. 작동 상태 데이터는 작동 시스템에 의해 연속적으로 또는 주기적으로 갱신되어, 논리 흐름도(900)을 실행함에 따라, 새로운 데이터가 작동 시스템에 이용 가능하게 된다.
또한, 여과 시스템은 상기 시스템이 작동하는 방식을 변경하기 위해 시스템 작업자에 의해 조작될 수 있는 소정의 작동 변수 또는 설정을 가질 수 있다. 이들 은 1) 전류 밀도(방전 전극을 통해 유동하는 전체 전류를 여과기 직물의 전체 천 면적으로 나눈 것을 나타냄); 2) 펄스 세정 간격(펄스 세정 사이의 시간을 나타냄); 3) 흡착제 주입 속도(흡착제의 주입 속도를 나타냄)를 포함할 수 있다.
논리 흐름도(700)은 복수의 작동 매개변수, 다수 유형의 작동 상태 데이터, 다수의 작동 설정 및 다수의 별도의 단계를 포함하도록 기술된다. 당업자는 작동 매개변수, 작동 상태 데이터의 유형, 또는 다수의 별도의 단계 모두가 본원의 소정의 실시예에 필수적인 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 이들을 본원에 포함하는 것은 예시적일 뿐이다. 또한, 전술된 바와 같이, 작동 상태 데이터는 용이하게 수집되어 종래의 수단 및 방법에 따라 작동 시스템에 전달될 수 있다. 또한, 논리 흐름도(700)에 의해 명백한 바와 같이, 여과 시스템(600)은 시스템의 경제적 관점에 영향을 미치는 여과 시스템(600)의 작동을 변경하기 위해 시스템 작업자에 의해 조절될 수 있는 다수의 작동 변수 또는 설정을 구비한다. 이들은 1) 전류 밀도; 2) 펄스 세정 간격; 3) 흡착제 주입 속도를 포함한다. 이들 설정은 당업자가 이해하는 바와 같이, 종래의 수단, 방법 및 시스템에 따라 여과 시스템(600) 내에서 조절 및 실행되는 새로운 설정일 수 있다.
본원의 예시적인 실시예에 따라, 논리 흐름도(700), 또는 공정은 다음과 같이 작동할 수 있다. 여과 시스템(600)이 초기에 기준선 설정에서 작동할 수 있으며, 논리 흐름도(700)는 상기 시스템이 보다 비용 효율적으로 작동하도록 이들 설정을 변형하는데 사용될 수 있다는 점을 주의해야 한다. 다른 경우에는, 논리 흐름도(700)는 논리 흐름도(700)의 작동을 통해 앞서 변경되었거나 다른 이유로 변경 되었던 설정을 변경하는데 사용될 수 있다. 단계(706)에서, 공정은 다음 사항을 결정할 수 있다: 입자상 물질 배출 레벨이 최대 입자상 물질 배출 레벨을 초과하는가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(708)로 진행하며, 단계(708)에서는 적절한 조치가 취해진다. 예를 들어, 알람이 울리거나 작업자에게 자각시킨다. 만약, "아니오"인 경우, 공정은 단계(710)로 진행할 수 있다.
단계(710)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 기체상 오염물질 배출 레벨이 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는가? 기체상 오염물질은 예를 들어, 수은일 수 있다. 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(712)로 진행할 수 있으며, 단계(712)에서는 적절한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 시스템은 흡착제 주입 속도를 증가시키거나, 기준선 흡착제 주입 속도로 복귀할 수 있다. 만약, "아니오"인 경우, 공정은 단계(714)로 진행할 수 있다.
단계(714)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 압력 강하가 최대 압력 강하 이상인가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(716)로 진행할 수 있으며, 단계(716)에서는 적절한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 시스템은 펄스 세정 간격을 감소시킬 수 있다(즉, 펄스 세정이 보다 빈번하게 됨). 만약 "아니오"인 경우, 공정은 단계(718)로 진행할 수 있다.
단계(718)에서, 공정은 전류 밀도를 증가시킬 수 있다. 이는 백하우스 여과기(612) 내의 예비-수집기 방전 전극을 가로질러 보다 많은 전류를 인가함으로써 실행될 수 있다. 공정은 단계(720)로 속행될 수 있다. 단계(720)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 증가된 전류 밀도가 직물 여과기에 걸쳐 압력 강하를 감소 시켰는가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(718)로 복귀할 수 있으며, 단계(718)에서는, 공정이 단계(720)에서 "아니오"라는 답변을 얻을 때가지 단계(718)와 단계(720) 사이에서 반복될 수 있다. "아니오"라는 답변의 경우, 공정은 단계(721)로 진행할 수 있다. 단계(721)에서, 공정은 전류 밀도를 이전의 전류 밀도[즉, 압력 강하를 야기했던 최종 전류 밀도, 또는 단계(718)와 단계(720)의 작동을 통해 압력 강하가 기록되지 않았다면, 단계(718) 이전의 전류 밀도 설정]로 설정할 수 있다. 새로운 전류 밀도[만약, 전류 밀도가 단계(718, 720 및 721)를 통해 실질적으로 변경되었다고 가정할 경우]는 "변경된 전류 밀도"로서 언급될 수 있다.
단계(722)에서, 공정은 펄스 세정 간격을 증가시킬 수 있으며(즉, 보다 긴 간격은 펄스 세정이 발생하는 빈도를 낮게 함), 단계(724)로 진행한다. 단계(724)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 펄스 세정 간격에 있어서의 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨을 감소시켰는가? 만약 "예"인 경우, 공정은 단계(722)로 복귀할 수 있으며, 단계(722)에서는 단계(724)가 "아니오"라는 답변을 얻을 때까지 단계(722) 및 단계(724)를 통해 반복할 수 있다. "아니오"라는 답변의 경우에, 공정은 단계(726)로 진행할 수 있다. 단계(726)에서, 공정은 펄스 세정 간격을 이전의 펄스 세정 간격[즉, 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기한 최종 펄스 세정 간격 설정, 또는 만약 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 어떠한 감소도 단계(722, 724)의 작동을 통해 기록되지 않았던 경우, 단계(722)에 도달하기 이전의 펄스 세정 간격 설정]으로 설정될 수 있다. 새로운 펄스 세정 간격[만약, 펄스 세정 간격이 단계(722, 724, 726)를 통해 사실상 변경된 경우]은 "변경된 펄스 세정 간격"으로서 언급될 수 있다.
단계(726)로부터, 공정은 단계(728)로 진행할 수 있다. 단계(728)에서, 공정은 흡착제 주입 속도를 감소시킬 수 있다. 단계(728)로부터, 공정은 단계(730)로 진행할 수 있다. 단계(730)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 흡착제 주입 속도에 있어서의 감소로 인해, 최대 기체상 오염물질 배출 레벨보다 크도록 기체상 오염물질 배출 레벨이 증가하였는가? 만약 단계(730)가 "아니오"라는 답변을 얻는다면, 공정은 단계(730)가 "예" 라는 답변을 얻을 때까지, 단계(728, 730)를 통해 반복될 수 있다. 일단 단계(730)가 "예"라는 답변을 얻으면, 공정은 단계(732)로 이어질 수 있다. 단계(732)에서, 공정은 흡착제 주입 속도를 이전의 흡착제 주입 속도[즉, 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는 기체상 오염물질 배출 레벨을 야기하지 않았던 최종 흡착제 주입 속도, 또는 만약 어떠한 흡착제 주입 속도도 단계(728, 730)의 작동을 통해 이러한 조건을 만족하지 못하였다면, 단계(728)에 도달하기 이전의 흡착제 주입 속도]로 설정될 수 있다. 새로운 흡착제 주입 속도[만약, 흡착제 주입 속도가 단계(728, 730, 732)를 통해 실질적으로 변경된 경우]는 "변경된 흡착제 주입 속도"로서 언급될 수 있다.
당업자는 흐름도(700)에서 설명된 바와 같은 전류 밀도, 펄스 세정 간격, 및/또는 흡착제 주입 속도와 같은 작동 변수를 변경하는 것이 여과기 시스템(600)을 작동하는 것과 관련한 비용에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 전류 밀도 설정은 적어도 2개의 측면에서 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 전류 밀도에 있어서의 증가는 예비-수집기 방전 전극 작동과 관련된 전력 비 용을 반드시 증가시킬 것이다. 둘째, 전술된 바와 같이, 전류 밀도에 있어서의 증가는 직물 여과기를 가로지르는 압력 강하에 있어서의 감소를 야기할 수 있다. 이러한 압력 강하는 일반적으로 여과 시스템을 통한 요구되는 체적의 배연을 팬에 의해 끌어당길 필요가 있는 에너지를 감소시키며, 이는 물론 팬 작동 비용을 낮출 것이다.
펄스 세정 간격을 제어하는 설정은 또한 적어도 2개의 측면에서 여과 시스템(600)의 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 당업자는 펄스 세정 사이의 간격이 길수록 일반적으로 직물 여과기 백의 수명이 연장되며, 이는 백 교체 비용을 감소시킬 것이라는 점을 이해할 것이다. 상이한 펄스 세정 간격하에서, 평균 백 수명을 계산함으로써, 세정 사이의 보다 긴 간격과 관련된 절약이 결정될 수 있다. 둘째, 세정 사이의 보다 짧은 간격은 일반적으로 여과기 백이 직물 여과기 전반에 걸쳐 보다 적은 압력 강하로 작동되며, 이는 전술된 바와 같이, 팬이 보다 적은 에너지를 사용할 수 있게 한다는 것을 의미한다.
흡착제 주입 속도 설정은 또한 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 흡착제 주입 속도에 있어서의 증가는 일반적으로 사용된 흡착제의 양에 있어서의 증가를 가져오며, 이는 물론 흡착제에 대한 전체 비용을 증가시킨다. 둘째, 수은 흡착제 PAC의 예를 다시 고려하여 보면, 흡착제 주입 속도에 있어서의 증가는 재(ash)의 탄소 성분이 너무 높아 재가 비용 효율적인 방식으로 판매 또는 처리될 수 없다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 흡착제 사용을 감소시키는 것은 재의 처리에 있어서의 절약 뿐만 아니라보다 낮은 흡착제 비용의 결과를 가져온다. 당업 자는 이와 같은 모든 잠재적인 비용/절약은 전형적으로, 본원에 개시된 것과 같은 여과 시스템에 수집 및 기록되는 데이터로 종래의 수단 및 방법을 사용하여 계산될 수 있음을 이해할 것이다.
따라서, 단계(740)에서, 작동 변수의 비용 대 절약 분석 및 이들의 변경이 여과 시스템 상에 갖는 효과는 설비가 비용 효율적인 방식으로 작동하고 있는지 여부를 결정할 수 있도록 이행될 수 있다. 즉, 공정은 전술된 바와 같이, 전류 밀도에 대한 새로운 설정, 펄스 세정 간격 및/또는 흡착제 주입 속도를 포함할 수 있는 작동 변수에 대한 소정의 변형이 비용 효율적인지를 결정하도록 비용/절약 분석을 실행할 수 있다. 일반적으로, 이러한 비용/절약 분석은 다음의 작동 비용이 영향을 받는 방식의 결정을 포함할 것이다: 1) 흡착제의 비용; 2) 직물 여과기 백의 교체 비용; 및 3) 팬과 관련된 전력 비용. 다른 비용 역시 분석될 수 있다.
예를 들어, 단계(706 내지 732)의 일부 또는 전체의 작동을 통한, 흐름도(700)의 공정은 전류 밀도가 이전의 설정 또는 전류 밀도를 위한 기준선 매개변수로부터 증가되어야 하며, 펄스 세정 간격이 이전의 설정 또는 펄스 세정 간격에 대한 기준선 매개변수보다 길게 되어야 하며, 또한 흡착제 주입 속도가 이전의 설정 또는 흡착제 주입에 대한 기준선 매개변수로부터 감소되어야 할 것을 제안할 수 있다. 이러한 방식에 있어서 여과 시스템 작동과 관련된 추가적인 비용은 일반적으로 전류 밀도를 증가시키는 것과 관련된 증가된 전력 비용을 포함할 것이다. 또한, 추가적인 비용은 팬을 작동시키는데 필요한 증가된 전력 비용을 포함할 것이다. 즉, 보다 긴 펄스 세정 간격으로 인해, 직물 여과기를 가로지르는 평균 압력 강하는 일반적으로 보다 높을 것이며, 이는 팬이 시스템을 통해 배연을 취출하는데 보다 많은 에너지를 소비할 것을 요구할 것이다. 본 예에 따라 여과 시스템을 작동하는 것과 관련된 비용 절감은 일반적으로, 1) 보다 낮은 전체 여과기 백 교체 비용(즉, 펄스 세정의 빈도가 낮다는 것은 백 수명이 길다는 것을 의미함); 2) 감소된 흡착제 주입 속도로 인한 감소된 흡착제 비용을 포함할 것이다. 전술된 것과 같은 다른 비용에 대해서도 고려될 수 있다.
단계(740)에서, 공정은 비용과 절감을 비교할 수 있으며, 이러한 비교를 바탕으로, 새로운 작동 변수가 비용 효율적인지 여부를 권고할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 만약 추가적인 비용이 절감액을 초과하는 경우, 공정은 새로운 작동 변수, 즉 단계(706 내지 732)의 작동을 통해 추천되었던 전류 밀도, 펄스 세정 간격, 및/또는 흡착제 주입 속도가 거부되고, 설정은 기준선 또는 이전의 값으로 복귀될 것을 결정할 수 있다. 한편, 만약 절감액이 비용을 초과하는 경우, 공정은 단계(740)에서, 새로운 작동 변수가 허용되어야하고, 여과 시스템이 계속하여 새로운 설정으로 작동되어야 한다는 것을 결정할 수 있다. 단계(740)에서, 공정은 공정의 개시, 즉 단계(706)로 복귀하여, 다시 또는 장래의 미리 설정된 시간에 논리 흐름도(700)를 통해 순환할 수 있다.
도 8은 본 적용예의 실시예가 사용될 수 있는 다른 예시적인 여과 시스템(800)의 개략도를 도시한다. 전술되고 예시된 여과 시스템(600)과 유사하게, 연료(606)는 상기 연료가 연소되는 보일러(608)에 전달될 수 있다. 연소에 의해 생성된 에너지는, 예를 들어 전기를 발생시키는 증기 터빈(도시되지 않음)에서 증기 를 발생시키는데 사용될 수 있다. 보일러(608) 후에, 연소로부터의 배연 또는 배기는 정전기적 침전기("ESP"; 802)를 통해 이동할 수 있다. 전술된 바와 같이, 정전기적 침전기는 직물 여과기 대신 유도 정전하의 힘을 사용하여 배연(예를 들어, 공기)으로부터 입자를 제거하는 미립자 수집 장치이다. ESP(802)는 배연으로부터 상당량의 입자상 물질을 제거할 수 있다.
ESP(802)로부터, 배연은 앞서 상세하게 개시된 바와 같이, 예비-수집기 방전 전극을 포함하는 백하우스 여과기(612)를 통해 이동할 수 있다. 배연은 입자상 물질 및 기체상 오염물질을 포함할 수 있다. 백하우스 여과기(612)는 배연으로부터 남아 있는 입자상 물질의 대부분을 여과할 수 있다. 백하우스 여과기(612) 후에, 배연은 여과 시스템(600)을 통해 출구로 배연을 끌어 당기는 팬(614)을 통해 유동할 수 있으며, 여과된 배연은 여과 시스템(600)으로부터 방출된다. 보일러(608)와 백하우스 여과기(612) 사이에서, PAC와 같은 흡착제(616)가 수은과 같은 소정의 기체상 오염물질을 제거하기 위해 배연의 유동으로 주입될 수 있다.
당업자는 여과 시스템(800)이 상기 시스템 내의 많은 작동 변수를 조작 및 제어하는 다중 센서, 액추에이터, 밸브, 기계적 시스템 등(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이들 하드웨어 장치 및 시스템은 종래의 작동 시스템(도시되지 않음)에 데이터 및 정보를 송신하고, 상기 종래의 작동 시스템에 의해 제어 및 조작될 수 있다. 즉, 작동 시스템은 여과 시스템으로부터 데이터를 습득하고, 상기 데이터를 처리하며, 소프트웨어 프로그램의 일부를 형성할 수 있는 일련의 지시 또는 논리 흐름도에 따라 시스템의 다양한 기계적 장치를 제어할 수 있다.
도 9는 본 적용예의 예시적인 실시예에 따라, 여과 시스템(800)을 제어하도록 소프트웨어 프로그램 내에 사용될 수 있는 논리 흐름도(900)를 도시한다. 당업자는 논리 흐름도(700)와 유사하게, 논리 흐름도(900)가 작동 시스템에 의해 실행 및 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 논리 흐름도(900)의 작동의 일부로서, 소정의 작동 매개변수가 시스템 작업자에 의해 성립될 수 있다. 이들 매개변수는 1) 최대 압력 강하(직물 여과기를 통해 허용되는 최대 압력 강하를 나타냄); 2) 최대 입자상 물질 배출 레벨(방출된 배연 또는 설비 배기 내에 허용되는 입자상 물질의 최대 레벨을 나타냄); 3) 최대 기체상 오염물질 배출 레벨(예를 들어, 수은과 같은 기체상 오염물질의 허용 가능한 최대 방출 레벨을 나타냄); 4) 흡착제 비용(흡착제의 비용을 나타냄); 5) 기준선 펄스 세정 간격(펄스 세정 사이의 간격을 나타내는 것으로, 이 매개변수에 대한 "기준선" 설정은 일반적으로 보합 또는 상대적으로 큰 흡착제 주입 속도임); 7) 기준선 전류 밀도(방전 전극을 통해 흐르는 전체 전류를 백하우스 내의 직물 여과기의 전체 천 면적으로 나눈 것을 나타냄-- 이 매개변수에 대한 "기준선" 설정은 일반적으로 보합이거나 상대적으로 낮은 전류 밀도임); 8) 기준선 입력 미립자 로딩[ESP(802)를 떠나 백하우스 여과기(612)로 진입하는 입자상 물질의 양 또는 레벨을 나타내는 것으로, 이 매개변수에 대한 "기준선" 설정은 일반적으로 보합이거나 상대적으로 낮은 레벨의 입구 입자상 물질 로딩, 즉 ESP(802)를 떠나 백하우스 여과기(612)로 진입하는 소량의 입자상 물질]; 9)최대 입구 입자상 물질 로딩(입구 입자상 물질의 최대 허용 가능한 레벨을 나타 냄)를 포함할 수 있다.
또한, 소정의 데이터 관련 작동 조건이 논리 흐름도(900)의 일부로서 작동 시스템에 수집 및 전달될 수 있다. 이러한 정보는 종래의 수단 및 방법, 센서 및 구매 가능한 시스템 및 장치를 통해 얻을 수 있으며, 1) 압력 강하(직물 여과기를 전반에 걸쳐 측정되는 측정된 압력 강하를 나타냄); 2) 입자상 물질 배출 레벨(방출된 배연 내의 입자상 물질의 측정된 레벨을 나타냄); 및 3) 기체상 오염물질 배출 레벨(예를 들어, 수은과 같은 기체상 오염물질의 측정된 방출 레벨을 나타냄)을 포함할 수 있다. 작동 조건 데이터는 논리 흐름도(900)를 실행함에 따라, 새로운 데이터가 작동 시스템에 이용 가능하도록 연속적으로 또는 주기적으로 작동 시스템에 의해 업데이트될 수 있다.
여과 시스템은 시스템 작업자 또는 작업자에 으해 시스템 작동 방식이 변경되도록 조작될 수 있는 소정의 작동 설정을 가질 수 있다. 이들은 전류 밀도(방전 전극을 통해 흐르는 전체 전류를 여과기 직물의 전체 천 면적으로 나눈 것으로 나타냄); 2) 펄스 세정 간격(펄스 세정 사이의 시간을 나타냄); 3) 흡착제 주입 속도(흡착제의 주입 속도를 나타냄); 및 4) 입구 입자상 물질 로딩[ESP(802)를 떠나 계속하여 백하우스 여과기(612)를 향해 하류측으로 진행하도록 허용되는 입자상 물질의 양을 나타냄)을 포함할 수 있다.
논리 흐름도(900)는 복수의 작동 매개변수, 다수의 유형의 작동 조건 데이터, 및 다수의 별도의 단계를 포함하도록 기술된다는 것을 주의해야 한다. 당업자는 작동 매개변수, 작동 조건 데이터의 유형, 또는 다수의 별도의 단계의 전부가 본원의 소정의 실시예에 요구되는 것은 아니라는 점을 이해할 것이다. 이들의 포함은 단지 예시적인 것이다. 또한, 전술된 바와 같이, 작동 조건 데이터는 종래의 수단 및 방법에 따라 작동 시스템에 수집 및 전달될 수 있다. 또한, 논리 흐름도(900)가 명확해짐에 따라, 여과 시스템(800)은 작업자에 의해 보다 비용 효율적일 수 있도록 여과 시스템(800)의 작동을 변경하기 위해 조작될 수 있는 다수의 작동 변수 또는 설정을 갖는다. 이들은 1) 전류 밀도; 2) 펄스 세정 간격; 3) 흡착제 주입 속도; 및 4) 입구 입자상 물질 로딩을 포함한다. 이들 설정은 조작될 수 있으며, 새로운 설정은 당업자가 이해하고 이하 설명되는 바와 같이, 종래의 수단, 방법 및 시스템에 따라 여과 시스템(800) 내에서 실행될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 논리 흐름도(900)가 다음과 같이 작동할 수 있다. 여과 시스템(800)은 초기에 기준선 설정에서 작동될 수 있으며, 논리 흐름도(900)는 상기 시스템이 보다 비용 효율적인 방식으로 작동되도록 이들 설정을 변경하는데 사용될 수 있다는 점을 유의해야 한다. 한편, 논리 흐름도(900)는 논리 흐름도(900)의 작동을 통해 또는 다른 이유로 인해 기준선 설정으로부터 미리 변경된 설정을 변경하는데 사용될 수 있다. 단계(906)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 입자상 물질 배출 레벨이 최대 입자상 물질 배출 레벨을 초과하는가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(908)로 진행할 수 있으며, 단계(908)에서는 적절한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 알람이 울리거나 작업자에게 경고를 줄 수 있다. 만약, "아니오"인 경우, 공정은 단계(910)로 진행할 수 있다.
단계(910)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 기체상 오염물질 배출 레벨 이 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는가? 기체상 오염물질은 예를 들어, 수은일 수 있다. 만약 "예"인 경우, 공정은 단계(912)로 진행할 수 있으며, 단계(912)에서는 적절한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 시스템은 흡착제 주입 속도를 증가시키거나 기준선 흡착제 주입 속도로 복귀시킬 수 있다. 만약 "아니오"인 경우, 공정은 단계(914)로 진행할 수 있다.
단계(914)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 압력 강하가 최대 압력 강하 이상인가? 만약 "예"인 경우, 공정은 단계(916)로 진행할 수 있으며, 단계(916)에서는 적절한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 시스템은 펄스 세정 간격을 감소시킬 수 있다(즉, 펄스 세정을 보다 빈번하게 할 수 있다). 만약, "아니오"인 경우, 공정은 단계(918)로 진행할 수 있다.
단계(918)에서, 공정은 진류 밀도를 증가시킬 수 있다. 이는 백하우스 여과기(612) 내의 예비-수집기 방전 전극에 걸쳐 보다 많은 전류를 적용함으로써 실행될 수 있다. 그 후, 공정은 계속하여 단계(920)로 진행할 수 있다. 단계(920)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 증가된 전류 밀도로 인해 직물 여과기에 걸쳐 압력 강하에 있어서의 감소가 발생하였는가? 만약 "예"인 경우, 공정은 단계(918)로 복귀될 수 있으며, 공정은 상기 공정이 단계(920)에서 "아니오"라는 답변을 얻을 때까지 단계(918)와 단계(920) 사이에서 반복할 수 있다. "아니오"라는 답변의 경우에, 공정은 단계(921)로 진행할 수 있다. 단계(921)에서, 공정은 전류 밀도를 이전의 전류 밀도[즉, 압력 강하의 결과를 가져온 최종 전류 밀도 설정, 또는 만약 단계(918) 및 단계(920)의 작동을 통해 어떠한 압력 강하도 기록되지 않았다면, 단 계(918)에 도달하기 전의 전류 밀도 레벨]로 설정할 수 있다. 새로운 전류 밀도[만약, 전류 밀도가 단계(918, 920, 921)를 통해 실질적으로 변경된 경우]는 "변경된 전류 밀도"로 언급될 수 있다.
단계(922)에서, 공정은 펄스 세정 간격을 증가시킬 수 있으며(즉, 펄스 세정이 보다 적은 빈도로 발생하도록 간격을 길게 할 수 있다), 단계(924)로 진행할 수 있다. 단계(924)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 펄스 세정 간격에 있어서의 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨을 감소시켰는가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(922)로 복귀할 수 있으며, 공정은 단계(924)가 "아니오" 라는 답변을 낼 때까지 단계(922) 내지 단계(924)를 통해 반복될 수 있다. "아니오"라는 답변의 경우에, 공정은 단계(926)로 진행할 수 있다. 단계(926)에서, 공정은 펄스 세정 간격을 이전의 펄스 세정 간격[즉, 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기한 최종 펄스 세정 간격 설정, 또는 만약 단계(922 내지 924)를 통해 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 어떠한 감소도 기록되지 않은 경우, 단계(922)에 도달하기 이전의 펄스 세정 간격]으로 설정할 수 있다. 새로운 세정 간격[만약, 펄스 세정 간격이 단계(922, 924, 926)를 통해 실질적으로 변경된 경우]은 "변경된 펄스 세정 간격"으로 언급될 수 있다.
단계(926)로부터, 공정은 단계(928)로 진행할 수 있다. 단계(928)에서, 공정은 입구 입자상 물질 레벨을 증가시킬 수 있다. 즉, ESP (802)를 떠나 백하우스 여과기로 진입하는 입자상 물질의 양을 증가시킬 수 있다. 이는 예를 들어, ESP(802)로의 전력을 감소시킴으로써 실행될 수 있다. 단계(928)로부터, 공정은 단계(930)로 진행할 수 있다. 단계(930)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 입구 입자상 물질 로딩에 대한 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하였는가? 만약, 공정이 단계(930)에서 "예"를 낸 경우, 공정은 단계(932)로 진행할 수 있으며, 다음의 결정이 이루어질 수 있다: 입구 입자상 물질 로딩이 최대 입구 입자상 물질 로딩 이하인가? 만약, "예"인 경우, 공정은 단계(928)로 복귀할 수 있으며, 여기서 입구 입자상 물질 로딩은 다시 증가된다. 일단 단계(930) 또는 단계(932) 중 어느 하나가 "아니오"라는 답변을 얻으면, 공정은 단계(934)로 계속하여 진행할 수 있다. 단계(934)에서, 공정은 입구 입자상 물질 로딩을 이전의 입구 미립자 로딩 레벨[즉, 1) 기체상 오염물질 배출 레벨을 감소시키지 못했던(단계(930)에 의해 결정된 바와 같음) 또는 2) 최대 입구 입자상 물질 로딩 레벨(단계(932)에 의해 결정된 바와 같음)을 초과하지 않았던 최종 입구 입자상 물질 로딩 레벨, 또는 어떠한 새로운 입구 입자상 물질 로딩 레벨도 이들 기준 중 어느 하나도 만족한 것이 없었던 경우, 공정이 단계(928)에 도달하기 이전에 설정된 입구 입자상 물질 로딩]로 설정할 수 있다. 새로운 입구 입자상 물질 로딩[만약, 입구 입자상 물질 로딩 레벨이 단계(928, 930, 932, 934)의 작동을 통해 실질적으로 변경된 경우]은 "변경된 입구 입자상 물질 로딩"으로 언급될 수 있다.
단계(934)로부터, 공정은 단계(936)로 진행할 수 있다. 단계(936)에서, 공정은 흡착제 주입 속도를 감소시킬 수 있다. 단계(936)로부터, 공정은 단계(938)로 진행할 수 있다. 단계(938)에서, 공정은 다음을 결정할 수 있다: 흡착제 주입 속도에 있어서의 감소로 인해 기체상 오염물질 배출 레벨이 증가하여 최대 기체상 오염물질 배출 레벨보다 커졌는가? 만약 단계(938)가 "아니오" 라는 답변을 얻으면, 공정은 단계(938)가 "예"라는 답변을 얻을 때까지 단계(936) 내지 단계(938)를 통해 반복될 수 있다. 일단 단계(938)가 "예"라는 답변을 얻은 경우, 공정은 계속하여 단계(939)로 진행할 수 있다. 단계(939)에서, 공정은 흡착제 주입 속도를 이전의 흡착제 주입 속도[즉, 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는 기체상 오염물질 배출 레벨을 야기하지 않는 최종 흡착제 주입 속도 설정, 또는 만약 어떠한 흡착제 주입 속도고 이러한 기준을 만족하지 못한 경우, 공정이 단계(936)에 도달하기 이전의 흡착제 주입 속도의 설정]로 설정할 수 있다. 새로운 흡착제 주입 속도[만약, 흡착제 주입 속도가 단계(936, 938, 939)를 통해 실질적으로 변경된 경우]는 "변경된 흡착제 주입 속도"로서 언급될 수 있다.
당업자는 흐름도(900)에서 설명된 바와 같은 전류 밀도, 펄스 세정 간격, 입구 입자상 물질 로딩, 및/또는 흡착 주입 속도와 같은 작동 변수를 조정하는 것이 여과 시스템(600)을 작동하는 것과 관련한 비용에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 전류 밀도 설정은 적어도 2가지 측면에서 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 전류 밀도에 있어서의 증가는 예비-수집기 방전 전극을 작동하는 것과 관련된 전력 비용을 필연적으로 증가시킬 것이다. 둘째, 전술된 바와 같이, 전류 밀도에 있어서의 증가는 직물 여과기 전반에 걸쳐 압력 강하에 있어서의 감소를 야기할 수 있다. 이러한 압력 강하는 일반적으로 여과 시스템을 통해 요구되는 체적의 배연을 끌어 당기는데 있어 팬에 의해 요구되는 에너지를 감소시키며, 이는 당연히 팬 작동 비용을 낮출 것이다.
펄스 세정 간격을 제어하는 설정은 또한 적어도 2가지 측면에 있어서 여과 시스템(600)의 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 당업자는 펄스 세정 사이의 간격이 길수록 일반적으로 직물 여과기 백의 수명이 연장되며, 이는 백 교체 비용을 감소시킬 것이라는 것을 이해할 것이다. 상이한 펄스 세정 간격하에서 평균 백 수명을 계산함으로써, 세정 사이의 보다 긴 간격과 관련된 절감이 결정될 수 있다. 둘째, 세정 사이의 보다 짧은 간격은 일반적으로 직물 여과기 전반에 걸친 보다 적은 압력 강하로 여과기 백이 작동하며, 이는 전술된 바와 같이 팬이 보다 적은 에너지를 사용할 수 있도록 한다는 것을 의미한다.
흡착제 주입 속도 설정은 또한 작동 비용에 영향을 미칠 수 있다. 첫째, 흡착제 주입 속도에 있어서의 증가는 일반적으로 사용된 흡착제의 양에 있어서의 증가를 야기할 것이며, 이는 당연히 흡착제의 전체 비용을 증가시킬 것이다. 둘째, 수은 흡착제 PAC의 예를 다시 고려하여 보면, 흡착제 주입 속도에 있어서의 증가는 재의 탄소 성분이 너무 높아 재가 비용 효율적으로 판매 또는 처리될 수 없다는 것을 의미한다. 따라서, 흡착제 사용을 감소시키는 것은 재의 처리에 있어서의 절감 뿐만 아니라 보다 낮은 흡착제 비용의 결과를 가져올 수 있다. 당업자는 이들 잠재적인 비용/절감 모두가, 전형적으로 본 적용예에 기재된 것과 같은 여과 시스템에서 수집 및 기록되는 데이터로 종래의 수단 및 방법을 사용하여 계산될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
따라서, 단계(940)에서, 작동 변수의 비용 대 절감액 분석 및 이들의 변경이 여과 시스템에 미치는 효과는 설비가 비용 효율적인 방식으로 작동되는지 여부를 결정할 수 있도록 완료될 수 있다. 즉, 공정은 전술한 바와 같이, 전류 밀도, 펄스 세정 간격, 및/또는 흡착제 주입 속도에 대한 새로운 설정을 포함할 수 있는 작동 변수에 대한 소정의 변경이 비용 효율적인지 여부를 결정하기 위해 비용/절감액 분석을 실행할 수 있다. 일반적으로, 이러한 비용/절감액 분석은 다음의 작동 비용이 어떻게 영향을 받는지에 대한 결정을 포함할 것이다: 1) 흡착제의 비용 2) 직물 여과기 백의 교체 비용; 및 3) 팬과 관련된 전력 비용. 다른 비용도 역시 분석될 수 있다.
예를 들어, 단계(906 내지 932)의 일부 또는 전체의 작동을 통한, 흐름도(900)의 공정은 전류 밀도가 이전의 설정 또는 전류 밀도에 대한 기준선 매개변수로부터 증가되어야 하고, 펄스 세정 간격이 이전의 설정 또는 펄스 세정 간격에 대한 기준선 매개변수보다 길게 되며, 흡착제 주입 속도가 이전의 설정 또는 흡착제 주입에 대한 기준선 매개변수로부터 감소되어야 하는 것을 권고할 수 있다. 이러한 방식으로 여과 시스템을 작동하는 것과 관련된 추가 비용은 일반적으로 전류 밀도 증가와 관련된 증가된 전력 비용을 포함할 것이다. 또한, 추가 비용은 팬을 작동하는데 요구되는 증가된 전력 비용을 포함할 것이다. 즉, 보다 긴 펄스 세정 간격으로 인해, 직물 여과기 전반에 걸친 평균 압력 강하는 일반적으로 더 높을 것이며, 이는 시스템을 통해 배연을 취출하는데 있어 팬으로 하여금 보다 많은 에너지를 소비하도록 요구할 것이다. 본 예에 따라 여과 시스템을 작동하는 것과 관련된 비용 절감은 일반적으로 1) 보다 낮은 전체 직물 여과기 백 교체 비용(즉, 보다 낮은 빈도의 펄스 세정은 백 수명이 길다는 것을 의미함); 2) 감소된 흡착제 주입 속도로 인한 감소된 흡착제 비용을 포함할 것이다. 전술된 바와 같은 다른 비용도 고려될 수 있다.
단계(940)에서, 공정은 비용 및 절감액을 비교할 수 있으며, 이를 바탕으로, 새로운 작동 변수가 비용 효율적인지 여부에 대해 추천할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 추가적인 비용이 절감액을 초과하는 경우, 공정은 새로운 작동 변수, 즉 단계(706 내지 732)의 작동을 통해 추천된 전류 밀도, 펄스 세정 간격, 및/또는 흡착제 주입 속도가 거부되고, 설정이 기준선 또는 이전 값으로 복귀될 것을 결정할 수 있다. 한편, 만약 절감액이 비용을 초과하는 경우, 단계(940)에서의 공정은 새로운 작동 변수가 허용되고, 여과 시스템이 계속하여 새로운 설정으로 작동하는 것을 결정할 수 있다. 단계(940) 후에, 공정은 공정의 개시, 즉 단계(906)로 복귀하여 다시 논리 흐름도(900)를 통해, 또는 장래에 미리 설정된 시간에 순환될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 전술한 설명으로부터, 당업자는 개선예, 변경예 및 변형예를 이해할 것이다. 당업계에서의 이러한 개선예, 변경예 및 변형예는 첨부된 특허청구범위에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 전술된 것은 본원에 기술된 실시예에만 관련된 것이며, 다수의 변경예 및 변형예들이 첨부된 청구범위 및 이의 등가물에 의해 규정되는 것과 같은 본 명세서의 취지 및 범주를 벗어남이 없이 본원에 적용될 수 있다는 것을 명백히 한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예가 작동할 수 있는 여과 시스템의 부분 단면 사시도,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 여과기 조립체 및 예비-수집기 장치의 일 실시예에 대한 정면도,
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 여과기 조립체 및 예비-수집기 장치의 제 2 실시예에 대한 정면도,
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 여과기 조립체 및 예비-수집기 장치의 다른 실시예에 대한 정면도,
도 5는 도 4의 5-5선을 따라 대략적으로 취해진 도 4에 도시된 여과기 조립체 및 예비-수집기 장치의 확대 단면도,
도 6은 본원의 예시적인 실시예가 사용될 수 있는 여과 시스템의 흐름도,
도 7은 본원의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시하는 흐름도,
도 8은 본원의 예시적인 실시예가 사용될 수 있는 여과 시스템의 흐름도,
도 9는 본원의 대안적인 실시예에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
※본원의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10: 여과 시스템 20: 하우징
30: 제 1 플리넘 40: 제 2 플리넘
50: 튜브 시트 60: 입구
70: 출구 80: 축적 챔버
90: 개구부 100: 여과기 조립체
120: 주름식 여과기 요소 130: 예비-수집기 본체 구성요소
140: 백 여과기 요소 150: 여과기 조립체
160: 예비-수집기 방전 전극 170: 연결부
180: 칼라 190: 측벽
200: 연결부 210: 여과기 조립체
220: 예비-수집기 본체 구성요소 230: 천공부
240: 주름식 여과기 요소 250: 장착 밴드
260: 개구부 270: 장착 슬리브
280: 채널 290: 관형부
300: 반경방향 내측 채널 310: 코어
320: 포팅 재료 330: 포팅 재료
350: 칼라 360: 나사가공부
370: 칼라 380: 나사가공부
390: 압축성 가스킷 410: 대류성 냉각 채널
600: 여과 시스템 606: 연료
608: 보일러 612: 백하우스 여과기
614: 팬 616: 흡착제
802: 정전 집진기

Claims (10)

  1. 입자상 물질 및 기체상 오염물질 양자를 포함하는 배연(flue gas)을 여과하는 여과 시스템 작동 방법으로서, 상기 여과 시스템은 주기적인 펄스 세정(pulse cleaning)으로 세정되는 직물 여과기(120, 140, 240)와, 상기 입자상 물질이 상기 직물 여과기(120, 140, 240) 상에 수집되기 전에 상기 입자상 물질의 적어도 일부에 전하를 부여하는, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)의 상류측의 방전 전극(160)과, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)의 상류측에서 상기 배연 내로 주입되어 상기 기체상 오염물질의 적어도 일부를 흡수하는 흡착제를 포함하며, 상기 여과 시스템은 상기 여과 시스템의 배출물 내에 함유된 기체상 오염물질의 레벨의 측정을 포함하는 적어도 기체상 오염물질 배출 레벨을 포함하는 작동 조건을 측정하고, 상기 여과 시스템은, 작업자에 의해 조작될 수 있고 펄스 세정 사이의 시간을 포함하는 펄스 세정 간격 설정을 포함하는, 상기 여과 시스템 작동 방법에 있어서,
    a) 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 펄스 세정 간격 설정을 하나 이상의 증가된 펄스 세정 간격 설정으로 증가시키는 것에 의해, 펄스 세정 간격 설정에 대한 추가적인 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인 변경된 펄스 세정 간격 설정을 결정하는 단계와,
    b) 상기 변경된 펄스 세정 간격 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 시스템은 흡착제가 상기 배연 내로 주입되는 속도(rate)를 포함하는 작업자 제어식 흡착제 주입 속도 설정과, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)의 전체 천 면적(cloth area)으로 나누어진 상기 방전 전극(160)을 통해 흐르는 전류의 레벨을 포함하는 작업자 제어식 전류 밀도 설정을 더 포함하며,
    c) 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 흡착제 주입 속도 설정을 하나 이상의 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 감소시키는 것에 의해, 흡착제 주입 속도 설정에 대한 추가적인 감소로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하게 되는 대략적인 설정인 변경된 흡착제 주입 속도 설정을 결정하는 단계와,
    d) 상기 변경된 흡착제 주입 속도 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계와,
    e) 상기 직물 여과기(120, 140, 240)를 가로지르는 압력 강하를 모니터링하면서, 상기 전류 밀도 설정을 하나 이상의 증가된 전류 밀도 설정으로 증가시키는 것에 의해, 전류 밀도 설정에 대한 추가적인 증가가 압력 강하에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인 변경된 전류 밀도 설정을 결정하는 단계와,
    f) 상기 변경된 전류 밀도 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 여과 시스템은, 상기 직물 여과기(120, 140, 240) 및 상기 방전 전극(160)의 상류측에 있는 수집 장치로서, 유도 정전하의 힘을 사용하여 상기 배연으로부터 입자상 물질을 제거하는 정전 집진기(802)와, 상기 정전 집진기를 떠나 상기 직물 여과기(120, 140, 240)를 향해 하류측으로 진행하도록 허용되는 입자상 물질의 레벨을 포함하는 작업자 제어식 입구 입자상 물질 로딩 설정을 더 포함하며,
    g) 상기 기체상 오염물질 배출 레벨을 모니터링하면서, 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정을 하나 이상의 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정으로 증가시키는 것에 의해, 입구 입자상 물질 로딩 설정에 대한 추가적인 증가가 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하지 않는 대략적인 설정인 변경된 입구 입자상 물질 로딩 설정을 결정하는 단계와,
    h) 상기 변경된 입구 입자상 물질 로딩 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계들은 단계(e), 단계(f), 단계(a), 단계(b), 단계(g), 단계(h), 단계(c), 단계(d)의 순서로 실행되는
    여과 시스템 작동 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계(a) 및 단계(b)의 완료는,
    (1) 최초 펄스 세정 간격 설정으로부터 증가된 펄스 세정 간격 설정까지 상기 펄스 세정 간격 설정을 증가시키는 단계와,
    (2) 상기 증가된 펄스 세정 간격 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하는지를 결정하는 단계와,
    (3) 상기 증가된 펄스 세정 간격 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 펄스 세정 간격 설정에 대한 증가가 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하지 않을 때까지, 상기 (1) 및 (2) 단계를 반복하는 단계와,
    (4) 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기한 최종 펄스 세정 간격 설정, 또는 상기 감소가 야기되지 않은 경우, 최초 펄스 세정 간격 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계(c) 및 단계(d)의 완료는,
    (1') 최초 흡착제 주입 속도 설정으로부터 감소된 흡착제 주입 속도 설정까 지 상기 흡착제 주입 속도 설정을 감소시키는 단계와,
    (2') 상기 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하게 되는지를 결정하는 단계와,
    (3') 상기 감소된 흡착제 주입 속도 설정으로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하지 않게 되는 것으로 결정되는 경우, 상기 흡착제 주입 속도 설정에 대한 감소로 인해 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하게 될 때까지, 상기 단계(1') 및 단계(2')를 반복하는 단계와,
    (4') 상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 상기 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하지 않은 최종 흡착제 주입 속도 설정, 또는 상기 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과한 경우 최초 흡착제 주입 속도 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(e) 및 단계(f)의 완료는,
    (1") 초기 전류 밀도 설정으로부터 증가된 전류 밀도 설정까지 상기 전류 밀도를 증가시키는 단계와,
    (2") 상기 증가된 전류 밀도 설정이 상기 직물 여과기(120, 140, 240)를 가 로지르는 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하는지 여부를 결정하는 단계와,
    (3") 상기 증가된 전류 밀도 설정이 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 전류 밀도 설정에 대한 증가가 압력 강하에 있어서의 감소를 야기하지 않을 때까지, 상기 단계(1") 및 단계(2")를 반복하는 단계와,
    (4") 상기 압력 강하에 있어서의 감소를 야기한 최종 전류 밀도 설정, 또는 상기 감소를 야기하지 않은 경우에 최초 전류 밀도 설정으로 상기 여과 시스템을 작동하는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단계(g) 및 단계(h)의 완료는,
    (1"') 최초 입구 입자상 물질 로딩 설정으로부터 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정까지 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정을 증가시키는 단계와,
    (2"') 상기 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 대한 감소를 야기하는지 여부를 결정하는 단계와,
    (3"') 상기 증가된 입구 입자상 물질 로딩 설정이 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기하는 것으로 결정된 경우, 상기 입구 입자상 물질 로딩 설정에 대한 증가가 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기할 때까지, 상기 단계(1"') 및 단계(2"')를 반복하는 단계와,
    (4"') 상기 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소를 야기한 최종 입구 입자상 물질 로딩 설정, 또는 기체상 오염물질 배출 레벨에 있어서의 감소가 야기되지 않는 경우, 상기 최초 입구 입자상 물질 로딩 설정으로 상기 여과 시스템을 작동시키는 단계를 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착제(616)는 분말 활성탄을 포함하고, 상기 기체상 오염물질은 수은을 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 시스템은 또한, 적어도, 상기 직물 여과기(120, 140, 240)를 가로지르는 압력 강하를 포함하는 압력 강하, 및 상기 여과 시스템의 배출물 내의 입자상 물질의 레벨을 포함하는 입자상 물질 배출 레벨을 포함하는 다른 작동 조건을 측정하며,
    상기 기체상 오염물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 기체상 오염물질 배출 레벨을 초과하는지 여부를 결정하는 단계와,
    상기 압력 강하가 미리 설정된 최대 압력 강하를 초과하는지 여부를 결정하는 단계와,
    상기 입자상 물질 배출 레벨이 미리 설정된 최대 입자상 물질 배출 레벨을 초과하는지를 결정하는 단계 중 적어도 2개의 단계를 더 포함하는
    여과 시스템 작동 방법.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784657B2 (en) * 2007-08-07 2014-07-22 Drexel University Plasma discharge self-cleaning filtration system
WO2011152357A1 (ja) * 2010-06-02 2011-12-08 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 集塵装置の運転方法及び集塵装置
US8409327B2 (en) * 2010-06-04 2013-04-02 General Electric Company Control of grounded surface geometry in electrostatically enhanced fabric filters
US8540805B2 (en) * 2010-11-10 2013-09-24 General Electric Company Filter assembly for use in a turbine system
US8562724B2 (en) * 2011-03-01 2013-10-22 General Electric Company Methods and systems for removing pollutants from fluid stream
EP2556878B1 (en) * 2011-08-12 2017-05-31 General Electric Technology GmbH A filter device comprising a system for detecting a local operation condition in an individual filter unit or in a group of filter units and corresponding method
US20130092028A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 General Electric Company Device and method for cleaning baghouse filters
US20130340621A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-26 Richard Tanis Coalescing filter device for collecting mist and extracting particles
US9144760B2 (en) * 2012-07-03 2015-09-29 The University Of Akron Liquid drainage from coalescing filter medium with drainage channels
BR112015021316B1 (pt) 2013-03-04 2021-11-03 Donaldson Company, Inc Sistema de filtro de ar e método de limpeza de um ou mais elementos de filtro em um sistema de filtros de ar
US10022666B2 (en) * 2014-02-06 2018-07-17 GCC of America, Inc. Kiln baghouse with dynamically selectable and reconfigurable polishing and non-polishing operations
US20150336041A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Bha Altair, Llc Segmented Filter Assembly
JP6202072B2 (ja) * 2015-11-04 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 筒内圧センサ
CN105561693A (zh) * 2015-12-21 2016-05-11 新疆天业（集团）有限公司 一种集装箱灌装聚氯乙烯粉料除尘方法
EA037946B1 (ru) * 2016-03-02 2021-06-10 Дональдсон Компани, Инк. Фильтрующий элемент с внутренней опорой и способы
US10195559B2 (en) * 2016-10-10 2019-02-05 Bha Altair, Llc Connector and joined pleated filter sections
RU2661509C1 (ru) * 2017-09-25 2018-07-17 Виталий Григорьевич Ерошенко Вертикальный трубчатый электрофильтр
JP7203674B2 (ja) * 2019-04-11 2023-01-13 日立造船株式会社 排ガス処理装置および排ガス処理方法
CN110975516B (zh) * 2019-11-28 2021-12-28 东南大学 一种烟气中吸附剂喷射耦合布袋除尘脱除VOCs的装置及其方法
US20220026887A1 (en) * 2021-07-07 2022-01-27 Engel Austria Gmbh Method for optimizing and/or operating a production process, a feedback method for a production process, and a production plant and computer program for performing the method

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893828A (en) * 1973-06-11 1975-07-08 Wahlco Inc Electrostatic precipitator central monitor and control system
US4779207A (en) * 1987-01-06 1988-10-18 The Chemithon Corporation SO3 flue gas conditioning system
US4811197A (en) * 1987-09-02 1989-03-07 Environmental Elements Corp. Electrostatic dust collector system
JPH03270745A (ja) * 1990-03-22 1991-12-02 Daikin Ind Ltd 電気集塵装置の異常検知回路
US5597403A (en) * 1994-06-07 1997-01-28 The Chemithon Corporation Flue gas conditioning system for intermittently energized precipitation
US5505766A (en) * 1994-07-12 1996-04-09 Electric Power Research, Inc. Method for removing pollutants from a combustor flue gas and system for same
US5938818A (en) * 1997-08-22 1999-08-17 Energy & Environmental Research Center Foundation Advanced hybrid particulate collector and method of operation
US6152988A (en) * 1997-10-22 2000-11-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Enhancement of electrostatic precipitation with precharged particles and electrostatic field augmented fabric filtration
US6610263B2 (en) * 2000-08-01 2003-08-26 Enviroscrub Technologies Corporation System and process for removal of pollutants from a gas stream
US6660061B2 (en) * 2001-10-26 2003-12-09 Battelle Memorial Institute Vapor purification with self-cleaning filter
US6878358B2 (en) * 2002-07-22 2005-04-12 Bayer Aktiengesellschaft Process for removing mercury from flue gases
US6623544B1 (en) * 2002-10-31 2003-09-23 Kamaljit S. Kaura Air purification system and method of operation
US7368289B2 (en) * 2003-10-20 2008-05-06 Perma Pure Llc Filter for determination of mercury in exhaust gases
JP2005262085A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Daikin Ind Ltd 空気浄化装置
KR100680202B1 (ko) * 2004-10-08 2007-02-08 엘지전자 주식회사 공기 정화 제어 장치 및 그 제어 방법
US7341616B2 (en) * 2005-02-04 2008-03-11 General Electric Company Apparatus and method for the removal of particulate matter in a filtration system
AT501149B8 (de) * 2005-03-24 2007-02-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abgas aus sinteranlagen
US7625424B2 (en) * 2006-08-08 2009-12-01 Oreck Holdings, Llc Air cleaner and shut-down method
US7488375B1 (en) * 2007-10-23 2009-02-10 Inventec Corporation Fan cooling system
US7815714B2 (en) * 2007-12-20 2010-10-19 General Electric Company Systems and methods for removal of particulate matter in a filtration system

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