JP3484687B2

JP3484687B2 - 移動電極形電気集塵装置の制御方法

Info

Publication number: JP3484687B2
Application number: JP31789398A
Authority: JP
Inventors: 忠大浦
Original assignee: 日立プラント建設株式会社
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2004-01-06
Anticipated expiration: 2018-11-09
Also published as: JP2000140689A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動電極形電気集塵
装置の制御方法に係り、特に集塵極板を移動速度を適正
値に制御する移動形電気集塵装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気集塵装置は、処理ガス中に浮遊して
いる固体または液体の微粒子をその処理ガスから分離す
る装置であり、通常、平板状の集塵極と、これに対向す
る細線の放電極とを備えている。電気集塵装置は、これ
ら両電極間に直流高電圧を印加してコロナ放電を伴った
電界を形成するとともに両電極間に処理ガスを送気する
ことにより、処理ガス中の微粒子（以下ダストと称す）
を放電極側で発生したイオンによって荷電し、電界の偏
向作用によって集塵極に引き付けて集塵極表面に捕集す
る。

【０００３】ところで、このような電気集塵装置では、
運転時間の経過に伴ってダストが集塵極板に層状に堆積
して荷電条件が変化すると、集塵性能が低下することが
知られている。特に、ダストの電気抵抗率が高い高抵抗
ダストの場合には、逆電離などの異常現象が発生して集
塵性能が著しく低下してしまう。そこで、一般には集塵
極を頻繁に槌打して、ダスト層を除去している。しか
し、この方法では、槌打して落下したダストが再び処理
ガスに混入し、集塵性能を低下させる原因になる。ま
た、ダストの付着力が強い場合、前述した方法では、槌
打してもダストが落下せず、ダストを除去できないとい
う欠点がある。

【０００４】そこで、付着力が強く電気抵抗率の高い高
抵抗ダストを完全に除去することができるものとして、
移動電極形電気集塵装置が知られている。この電気集塵
装置は、複数の集塵極板を周回移動させて、該集塵極に
堆積したダストをブラシで順次払い落して除去する装置
である。移動電極形電気集塵装置の主な構成は、図５に
示すように、集塵室１内の上部に設けられた一対の駆動
用スプロケット２、２にそれぞれ無端チェーン３、３を
係合し、該無端チェーン３、３で集塵室１下部空中のロ
ーラ４を吊設するとともに、前記一対の無端チェーン
３、３に短冊型の複数の集塵極板５、５、…を架設して
構成される。これにより、前記駆動用スプロケット２、
２を回転すると、前記無端チェーン３、３を介して集塵
極板５が周回移動する。

【０００５】また、前記集塵室１には、図示しない回転
ブラシが集塵極板５に当接するように取り付けられてい
て、放電極６と集塵極５、５、…との間で放電して集塵
極板５に堆積したダストを順次払い落としている。した
がって、集塵極板５に堆積したダストは、回転ブラシの
位置を通過する度に払い落とされるので、集塵極板５の
移動速度が大きいほど、ダストの堆積を抑制することが
できる。このことから、従来は、集塵極板５を比較的速
い速度で周回移動させて、集塵極板５へのダストの堆積
を抑制していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集塵極
板の移動速度が大きいと、無端チェーンや回転ブラシ等
の構成部品が著しく磨耗し、その寿命が短くなるという
欠点があった。そこで、集塵極板の移動速度をできるだ
け抑えることが望まれていたが、移動速度が小さ過ぎる
と集塵性能が低下してしまうため、集塵極板の移動速度
を人間の判断で制御するのは困難であった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、集塵極板の移動速度を制御することのできる移
動電極形電気集塵装置の制御方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
るために、集塵領域と非集塵領域とを周回移動する複数
の集塵極板と該集塵極板に対向して配置された放電極と
の間に荷電電圧を印加してダストを前記集塵極板に捕集
するとともに、前記集塵極板に当接して設けたブラシに
よって前記集塵極板に捕集したダストを払い落とす移動
電極形電気集塵装置の制御方法において、前記周回移動
する集塵極板の移動速度を検出し、該検出値から集塵極
板の周期を演算し、該演算した集塵極板の周期ごとに、
前記放電極と前記集塵極板における荷電状況を確認し、
該確認した荷電状況に基づいて、前記周回移動する集塵
極板の移動速度を調整することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、周回移動する集塵極板の
周期を演算し、該演算した周期ごとに荷電状況を判断
し、該荷電状況に応じて集塵極板の移動速度を調整す
る。このように、荷電状況に応じて集塵極板の移動速度
を調整するので、電気集塵装置の構成部品が著しく磨耗
したり、集塵性能が大きく低下したりするのを防止する
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に
係る移動電極形電気集塵装置の制御方法の好ましい実施
の形態について詳説する。図１は、移動電極形電気集塵
装置１０の構成を示す構成図である。同図に示すよう
に、移動電極形電気集塵装置１０は主として、集塵室１
８、放電極４２及び集塵極板３４、３４、…から構成さ
れる。集塵室１８には、ガスの取入口１４と排気口１６
とが設けられ、矢印１２方向に処理ガスが送気される。
また、集塵室１８内の上部には、駆動軸２０が回転自在
に支持され、その一端がモータ２４に連結されるととも
に、一対のスプロケット２２、２２が所定の間隔をもっ
て嵌装されている。一対のスプロケット２２、２２に
は、それぞれ無端チェーン２８、２８が係合され、この
無端チェーン２８、２８にローラシャフト３０に嵌装さ
れた一対のローラ３２、３２が吊設されている。

【００１１】また、前記一対の無端チェーン２８、２８
には、短冊型の集塵極板３４、３４…が架設されてい
る。これにより、前記モータ２４を駆動すると、駆動軸
２０が回転して無端チェーン２８、２８が周回し、各集
塵極板３４が周回移動する。また、集塵室１８内の下部
には、円筒形の回転ブラシ３６が前記集塵極板３４に当
接して設けられる。回転ブラシ３６が嵌装された駆動軸
３７は、集塵室１８に回転自在に支持されるとともに、
一端が駆動モータ３８に連結されている。これにより、
駆動モータ３８を駆動すると、回転ブラシ３６が回転
し、集塵極板３４に堆積したダストを回転ブラシ３６で
払い落とすことができる。

【００１２】また、前記集塵極板３４が周回移動する軌
跡内には、前記放電極４２が前記集塵極板３４と所定の
間隔で配置されている。放電極４２及び集塵極板３４
は、後述する整流器付変圧器５０に接続され、両電極間
に直流高電圧を印加するとコロナ放電を発生するように
構成される。なお、前記回転ブラシ３６は、放電極４２
と集塵極板３４との間で発生するコロナ放電に影響しな
いように非集塵領域に配置されている。

【００１３】図２は、移動電極形電気集塵装置１０とそ
の電源回路との回路構成図である。同図に示すように、
移動電極形電気集塵装置１０の電源回路は主として、イ
ンバータ４６、荷電制御装置４８及び整流器付変圧器５
０で構成される。インバータ４６は、制御によって任意
に周波数を調節できるように構成され、モータ２４や駆
動モータ３８の回転速度、即ち、集塵極板３４の移動速
度や回転ブラシ３６の回転速度を調節することができ
る。

【００１４】整流器付変圧器５０は、変圧器５４と整流
器５６で構成され、また、荷電制御装置４８は、電力制
御素子５８、電力制御回路６０及びマイクロコンピュー
タ６２で構成されている。前記電子制御素子５８は、２
つのサイリスタ６４、６４を逆並列接続して構成され、
交流電源６６に接続されている。これにより、交流電源
６６から出力された交流電圧は、電力制御素子５８によ
って位相制御され、変圧器５４によって昇圧され、さら
に整流器５６によって直流に整流されて、荷電電圧とし
て前記放電極４２に印加される。この荷電電圧によって
放電極４２と集塵極板３４との間にはコロナ放電が発生
し、両電極間の処理ガス中のダストが帯電して集塵極板
３４に捕集される。

【００１５】また、前記整流器付変圧器５０には、荷電
電圧検出装置７０と放電電流検出装置７２が設けられ
る。荷電電圧検出装置７０は、抵抗分圧器を使用して荷
電電圧を検出し、放電電流検出装置７２は、分流抵抗器
を使用して放電電流を検出する。検出された荷電電圧と
放電電流は、信号ケーブルを介して随時マイクロコンピ
ュータ６２に入力される。

【００１６】マイクロコンピュータ６２は、電力制御回
路６０に接続されており、電力制御回路６０を介してサ
イリスタ６４、６４の点弧角を制御し、放電極４２に印
加する放電電流値を可変することができる。また、マイ
クロコンピュータ６２は、放電電流値を可変した際に荷
電電圧検出装置７０で検出した荷電電圧と放電電流検出
装置７２で検出した放電電流との関係、即ち荷電特性を
記録し、記録した荷電特性に基づいて荷電状況を判断す
る。そして、マイクロコンピュータ６２は、荷電状況を
判断すると、インバータ４６に運転周波数を変換する信
号、即ち集塵極板３４の移動速度を調節する信号を出力
する。なお、前記荷電状況の判断方法については後に詳
説する。

【００１７】また、マイクロコンピュータ６２は、前記
インバータ４６から運転周波数の信号が出力されると、
予め入力しておいた周波数と集塵極板３４の速度の特性
から集塵極板３４の速度を演算する。そして、集塵極板
３４の速度を演算した後、無端チェーン２８の長さから
集塵極板３４の周期を演算する。次に、マイクロコンピ
ュータ６２での荷電状況の判断方法について説明する。
図３は、判断方法の一例を説明する説明図である。

【００１８】マイクロコンピュータ６２は、同図に示す
ように、放電電流を可変した際に放電電流と荷電電圧と
の関係、即ち、荷電特性を記録する。そして、判断基準
として比電流（単位集塵面積当たりの放電電流）を監視
し、幾つかのパターンに分けて判断する。例えば比電流
を０．３ｍＡ／ｍ²とし、以下に示す特性（Ａ）、特性
（Ｂ）、特性（Ｃ）に分類して判断する。

【００１９】特性（Ａ）は、比電流まで放電電流ととも
に荷電電圧が増加し、且つ、放電電流値０．４ｍＡ／ｍ
²までの荷電電圧の増加が３％以下の場合である。この
場合、荷電状況は正常領域にあるので、マイクロコンピ
ュータ６２は、インバータ４６の運転周波数、即ち集塵
極板３４の移動速度を現状のまま維持する。特性（Ｂ）
は、放電電流を増加させると比電流までに荷電電圧が却
って減少し、且つ、放電電流値０．４ｍＡ／ｍ²まで荷
電電圧が減少した場合である。特性（Ｂ）は、集塵極板
３４に堆積したダストが厚くなり、逆電離を発生する恐
れのある状況である。したがって、この場合には、イン
バータ４６の運転周波数を例えば５％上昇させて、集塵
極板３４の移動速度を上昇させ、集塵極板３４に堆積し
ているダストをより少なくする。

【００２０】特性（Ｃ）は、比電流まで放電電流ととも
に荷電電圧が増加し、且つ、放電電流値０．４ｍＡ／ｍ
²までの荷電電圧の増加が３％以上の場合である。この
場合、特性（Ａ）と同様に荷電状況は正常領域にある
が、集塵極板３４の移動速度が大き過ぎて構成部品が著
しく磨耗する恐れがある状況である。したがって、イン
バータ４６の運転周波数を集塵効率の低下しない範囲で
例えば５％減少させ、集塵極板３４の速度を低下させ
る。

【００２１】このように、マイクロコンピュータ６２
は、荷電状況を正常な状態に保ちながら集塵極板３４の
移動速度をできるだけ抑えるように、インバータ４６の
運転周波数を調節する。なお、上述した判別方法は、放
電電流を増加させた際に、正常領域では荷電電圧が増加
し、異常領域では荷電電圧が却って減少するという、荷
電特性を利用したものであるが、これに限定するもので
はない。例えば、火花発生頻度を検出し、該検出値によ
って荷電状況を判断して集塵極板３４の移動速度を調整
してもよい。また、前記荷電特性と火花検出頻度の双方
を利用して荷電状況を判断してもよい。

【００２２】次に、本発明に係る移動電極形電気集塵装
置の制御方法の実施の形態について説明する。上記の如
く構成した移動電極形電気集塵装置１０では、モータ２
４を駆動して集塵極板３４を周回移動するとともに、放
電極４２に放電電流を与えて両電極間にコロナ放電を発
生させ、さらに、両電極間に処理ガスを送気して処理ガ
ス中のダストを集塵極板３４に捕集する。集塵極板３４
に捕集されたダストは、集塵極板３４とともに集塵室１
８下部まで周回移動し、駆動モータ３８によって回転し
た回転ブラシ３６によって払い落とされる。

【００２３】図４は、移動電極形電気集塵装置の制御方
法を示すフローチャートである。同図に示すように、マ
イクロコンピュータ６２は、電気集塵機の運転開始とと
もに、インバータ４６から運転周波数の信号を受信する
（ステップ６）。そして、マイクロコンピュータ６２
は、このインバータ４６の運転周波数から集塵極板３４
の移動速度を演算し、該演算値から集塵極板３４の周期
を演算する（ステップ１）。

【００２４】そして、演算された周期後（ステップ
２）、マイクロコンピュータ６２は、電力制御回路６０
を制御して一定時間単位で放電電流を可変し、そのとき
の放電電流と荷電電圧の測定値を記録する（ステップ
３）。マイクロコンピュータ６２は、記憶された荷電特
性から荷電状況を判断し（ステップ４）、判断した荷電
状況に応じてインバータ４６の運転周波数を維持または
変換する信号をインバータ４６に出力する（ステップ
５）。例えば、記憶された荷電特性が特性（Ａ）の場合
はインバータ４６の運転周波数を維持し、特性（Ｂ）の
場合は運転周波数を上昇させ、特性（Ｃ）の場合は運転
周波数を低下させる。これにより、インバータ４６は、
運転周波数が変換し（ステップ７）、集塵極板３４は、
適切な速度で周回移動する。

【００２５】前記マイクロコンピュータ６２は、インバ
ータ４６に周波数変換の信号を出力すると同時に、イン
バータ４６の運転周波数の信号を受信する（ステップ
６）。そして、マイクロコンピュータ６２は、再び集塵
極板３４の周期を演算し（ステップ１）、演算した周期
後（ステップ２）に荷電状況を確認し（ステップ３）、
該確認した荷電状況に基づいて集塵極板３４の移動速度
を調整する（ステップ４、ステップ５）。マイクロコン
ピュータ６２は、この一連の操作を繰り返して、集塵極
板３４のの周期ごとに集塵極板３４の移動速度を調整す
る。

【００２６】このように、本実施の形態では、集塵極板
３４の移動周期ごとに荷電状況を確認し、該荷電状況に
応じて集塵極板３４の移動速度を適正な値に調整するの
で、構成部品の著しい磨耗や集塵性能の低下を防止する
ことができる。また、本実施の形態では、集塵極板３４
の周期を演算し、該周期ごとに荷電状況を確認するの
で、常に同じ集塵極板３４（即ち同じ条件）で荷電状況
を確認することになり、荷電状況の変化を正確に検知す
ることができる。

【００２７】なお、上述した実施の形態では、モータ２
４とモータ３８を同期回転させたが、これに限定するも
のではない。また、集塵極板３４の移動速度の検出は、
上述した実施の形態に限定するものではない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る移動
電極形電気集塵装置の制御方法では、集塵極板の移動周
期ごとに集塵極板の移動速度を最適化するので、構成部
品の著しい磨耗や集塵性能の低下を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動電極形電気集塵装置の全体構成図

【図２】移動電極形電気集塵装置１０とその電源回路と
の回路構成図

【図３】荷電状況の判断方法を説明する説明図

【図４】本発明に係る移動電極形電気集塵装置の制御方
法を示すフローチャート

【図５】従来の移動電極形電気集塵装置の全体構成図

【符号の説明】

１０…移動電極形電気集塵装置１８…集塵室２０…駆動軸２４…モータ２８…無端チェーン３４…集塵極板３６…回転ブラシ３８…駆動モータ４２…放電極４６…インバータ４８…荷電制御装置５０…整流器付変圧器５８…電力制御素子６０…電力制御回路６２…マイクロコンピュータ７０…荷電電圧検出装置７２…放電電流検出装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】集塵領域と非集塵領域とを周回移動する複
数の集塵極板と該集塵極板に対向して配置された放電極
との間に荷電電圧を印加してダストを前記集塵極板に捕
集するとともに、前記集塵極板に当接して設けたブラシ
によって前記集塵極板に捕集したダストを払い落とす移
動電極形電気集塵装置の制御方法において、前記周回移動する集塵極板の移動速度を検出し、該検出
値から集塵極板の周期を演算し、該演算した集塵極板の周期ごとに、前記放電極と前記集
塵極板における荷電状況を確認し、該確認した荷電状況に基づいて、前記周回移動する集塵
極板の移動速度を調整することを特徴とする移動電極形
電気集塵装置の制御方法。
【請求項２】前記荷電状況の確認は、前記放電極に印加
された放電電流と前記荷電電圧の関係である荷電特性を
計測することにより行われることを特徴とする請求項１
の移動電極形電気集塵装置の制御方法。