Asesor de proceso de precipitadores electrostáticos húmedos EDITUBE

Solución de limpieza con gas con una eficiencia de remoción superior

El precipitador electrostático húmedo (WESP) es una solución húmeda de limpieza mediante gas diseñada para eliminar las fracciones más finas de partículas de polvo y aerosoles de niebla. El equipo comprende un haz de tubos a través de los cuales el gas fluye de manera vertical. Se coloca un electrodo de descarga en el centro de cada tubo y con la energía suministrada a la unidad, se crea un campo eléctrico alrededor de los electrodos de descarga y se logra un flujo de electrones. A medida que el gas pasa a través de los tubos, las partículas y los aerosoles se cargan eléctricamente a través de las colisiones con los electrones que se mueven rápidamente. Una vez cargados, las partículas y aerosoles migran a través del campo eléctrico hacia la pared del tubo, donde se acumulan en una película líquida sobre la superficie del tubo. La dirección del gas puede ser de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba.

Los WESP son una necesidad previa a que las plantas de ácido sulfúrico procesen gases de escape metalúrgicos para garantizar un ácido de alta calidad, pero también se han vuelto cada vez más comunes antes del apilamiento en aplicaciones sin azufre con limpieza húmeda mediante gas debido a las mayores demandas de bajas emisiones de partículas de polvo. Los WESP EDITUBE de Metso tienen un potencial de eficiencia de eliminación muy alto donde los niveles de polvo en la salida se miden comúnmente por debajo de 0,5 mg/Nm3.

El haz de tubos de cada EDITUBE está encerrado en una carcasa. Un sistema de distribución de gas dentro de la carcasa, anterior a los tubos, asegura una distribución eficiente del gas en cada tubo. Un gas distribuido uniformemente es vital para garantizar una alta eficiencia de eliminación, que depende en gran medida del tiempo de retención. El sistema de emisión, que lleva los electrodos de descarga, es de suspensión libre, con el marco superior conectado a través de barras de suspensión a los aisladores ubicados en la parte superior de la unidad. Los aisladores están encerrados en campanas y se mantienen secos mediante el calentamiento del aire encapsulado. El aire calentado actúa como un cojín, protegiendo las campanas del gas de proceso y eliminando la necesidad de aire presurizado. El diseño de suspensión libre del sistema de electrodos EDITUBE reduce eficazmente las fuerzas inherentes a las que están expuestos los electrodos, lo que aumenta considerablemente su vida útil.

Nuestro WESP EDITUBE es autoportante, con la unidad de transformador y rectificador (T/R) y las cubiertas aislantes convenientemente reunidas en la parte superior. Además, con las consideraciones de diseño correctas, incluso puede portar el conducto de entrada y salida de gas, así como las plataformas de acceso pertinentes. Con escaleras de acceso unidas a las partes superiores de la unidad, EDITUBE no requiere una estructura de acero circundante.

EDITUBE de Metso está equipado con un sistema de descarga para limpiar los tubos de cualquier acumulación. El lavado se realiza una vez por turno y normalmente hace circular el condensado de niebla ácida que se ha eliminado del gas de proceso, consumiendo así cantidades muy pequeñas de agua. En algunos casos, cuando el gas de proceso en sí no contiene aerosoles de ácido sulfúrico o no contiene suficientes, se instala un segundo sistema de agua auxiliar: el sistema de nebulización. Los aerosoles capturados forman la película líquida que fluye sobre las superficies de los tubos, lo que no solo evita el re-arrastre de partículas al gas, sino que también protege el material en unidades de plástico. El sistema de nebulización es un sistema de pulverización, formando una neblina artificial de aerosoles que consiguen el mismo efecto.

Con más de 30 años de experiencia en WESP, nuestros expertos han desarrollado un vasto conocimiento técnico que les permite mejorar continuamente el diseño y el rendimiento de EDITUBE de Metso. Con plantas cada vez más automatizadas y digitalizadas, se han puesto a disposición nuevas formas de transferir este conocimiento a los productos. Ahora, más que nunca, podemos proporcionar una sección de proceso WESP flexible, donde nuestras unidades en tiempo real se adaptan a los cambios en las condiciones del proceso, asistidas hábilmente por la experiencia de Metso a través de nuestro nuevo asesor de procesos digitales para WESP EDITUBE.

Herramienta digital para un funcionamiento optimizado

El sistema de control de las plantas modernas ofrece a los operadores una gran cantidad de datos. La sección WESP por sí sola proporciona información sobre la base de las cuales se pueden extraer conclusiones no solo sobre el desempeño de WESP sino también sobre el desempeño de la planta aguas arriba en general. Saber interpretar esa información y comprender qué es relevante y cómo encaja con las lecturas en otras partes de la planta es una tarea difícil. Pero el Asesor de proceso EDITUBE de Metso puede manejar una gran cantidad de datos, interpretarlos y presentar la información esencial a los operadores.

Maximizar la eficiencia de eliminación durante las condiciones de compensación, cuando la concentración de impurezas en el gas es muy alta, representa un desafío para la unidad destinada a limpiar las fracciones más finas de impurezas. También es difícil prever una necesidad de mantenimiento del equipo que requiere muy poca atención. Y para cualquier filtro de plástico en funcionamiento, siempre existe el riesgo de que los tubos se sequen durante condiciones de baja carga, lo que puede provocar daños materiales. La gestión de estos desafíos requiere prestar atención a las condiciones en las que funciona el equipo. Nuestro asesor de procesos monitorea de manera continua las condiciones del proceso y proporciona una combinación de respuestas automáticas, información y acciones sugeridas para que los operadores las contemplen.

El asesor de procesos realiza una clasificación en tiempo real de las condiciones de carga en la sección WESP basándose en las mediciones de la planta. Para aplicaciones con SO2, las estimaciones de neblina ácida se realizan basándose en mediciones automáticas de condensado. Con el tiempo, las tasas específicas de la planta para la conversión de SO2 a SO3 se calculan y, basándose solo en las mediciones en línea del flujo de gas y la concentración de SO2, nuestra herramienta digital no solo ajusta el funcionamiento de la sección WESP sino que también proporciona al operador información útil sobre el rendimiento general de la planta aguas arriba que puede haber dado lugar a esas condiciones.

Según las condiciones de carga, nuestro asesor de procesos determinará la configuración óptima de parámetros en la unidad T/R. Para los filtros de plástico durante condiciones de baja carga, para proteger el material de daños, presenta estratégicamente una limitación de voltaje en uno o más WESP para garantizar la integridad del material y, al mismo tiempo, lograr los objetivos de rendimiento de la sección de la planta. Durante cargas extremadamente altas causadas por condiciones anormales de la planta, el asesor vuelve a ajustar los parámetros para mantener los filtros en funcionamiento y maximizar la eficiencia de remoción hasta que la planta vuelva al funcionamiento normal.

Además, el asesor de procesos de EDITUBE ayuda al personal de la planta con información sobre los requisitos de mantenimiento. Controla las boquillas de lavado y, si corresponde, de nebulización y filtros de agua para proporcionar información sobre cuándo es necesario limpiar o reemplazar. También identifica rápidamente y proporciona información sobre las condiciones que requieren la atención del operador.

Diferentes opciones de control

El asesor de procesos de EDITUBE de Metso se instala en un PC industrial que, ya sea directamente o mediante un PLC separado, se comunica con el DCS de la planta. Como la función es meramente informativa, la herramienta se puede desconectar en cualquier momento, dejando los WESP funcionando con normalidad, sin ningún impacto en su disponibilidad.

El PLC separado opcional también puede controlar los sistemas auxiliares de agua, lavado y nebulización, de la sección WESP además de soportar la comunicación asesor-DCS. La opción de control completo la realiza el Gabinete de Control EDITUBE (ECC) de Metso, en el que se encuentra el PLC. El uso de un sistema de control rigurosamente probado reduce la cantidad de diseño de automatización y el tiempo de inactividad de la planta. El ECC dispone de un panel táctil con control individual de cada EDITUBE y equipo auxiliar correspondiente.

Solución plug-and-play

Con el ECC, Metso ha abierto la puerta a una solución plug-and-play que maximiza la implementación de la lógica de fabricación, instalación y control que se puede realizar antes de llegar al sitio.

Podemos proporcionar al cliente una planta WESP en su totalidad, lista para el marcado CE: incluidas bombas, válvulas, tanques, tuberías y toda la instrumentación y cableado, todo diseñado de manera eficiente para minimizar el espacio total de la sección. En combinación con las propiedades autoportantes de EDITUBE, la planta preprogramada que no requiere estructura de acero de soporte simplemente se conecta al conducto de gas.

El número de pasos dados hacia el plug-and-play se decide en cada caso: el asesor de procesos, el control PLC de los equipos auxiliares y la prefabricación y programación se pueden adaptar a las necesidades y solicitudes específicas del cliente.