JPH0724358A - 焼結機主排ガス用電気集塵機の運転制御方法 - Google Patents

焼結機主排ガス用電気集塵機の運転制御方法

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JPH0724358A
JPH0724358A JP5195498A JP19549893A JPH0724358A JP H0724358 A JPH0724358 A JP H0724358A JP 5195498 A JP5195498 A JP 5195498A JP 19549893 A JP19549893 A JP 19549893A JP H0724358 A JPH0724358 A JP H0724358A
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JP
Japan
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voltage
dust
exhaust gas
peak voltage
dust collector
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JP5195498A
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Inventor
Osamu Miyazaki
修 宮崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高抵抗ダスト集塵時に発生し易い逆電離現象に
よる集塵効率の低下防止。 【構成】電気集塵機の荷電電圧のピーク電圧と集塵機出
口排ガス中ダスト濃度の相関係数と母回帰係数、および
ピーク電圧とボトム電圧の相関係数を求め、その相関係
数の正負に基づいて放電極への荷電周期および荷電電圧
を決定し電気集塵機を運転制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、焼結機主排ガスの集
塵に用いられている電気集塵機の運転制御方法に係り、
より詳しくは電気集塵機出口排ガス中の媒塵濃度を設定
範囲内に低減するための運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】焼結機の集塵設備には、以前はサイクロ
ンが多用されていたが、公害規制の強化にともない、そ
のほとんどが乾式電気集塵機が使用されている。
【0003】電気集塵機の集塵効率ηは、ドイチェの式
からη=1ーe−wA/Qで表される。ただし、w はダスト
移動速度、A は電気集塵機の容量、Q は排ガス量であ
る。ここで、電気集塵機の容量A は固定のため、操業時
に集塵効率ηを変動させる項目は、ダスト移動速度w と
排ガス量Q である。なお、ダスト移動速度とは、コロナ
放電によってできた陰イオンがダストに帯電し正極であ
る集塵板にクーロン力によって吸引されるときの速度の
ことである。
【0004】従来、電気集塵機の制御方法としては、下
記に示す方法が知られている。 (1)槌打装置により集塵電極の槌打を間欠的に行って
集塵電極表面の堆積ダストを機械的に除去し、ダスト移
動速度W を上げる方法、(2)集塵板に付着堆積したダ
スト層の電気抵抗値ρdの値によって集塵効率ηが大き
く変化し、ρd=f(水分、温度)で表されるので、ガ
ス中の水分量と温度を実測して電気抵抗値ρdを算出
し、以下に示す4つの領域のうち、B、C、Dいずれか
の領域になるかを判断し制御する方法がある。 A領域(再飛散、η=0) B領域(正常、η良好)1×10≦ρd≦5×10
10(Ω・cm) C領域(火花頻発、η悪化)5×10≦ρd≦1×1
11(Ω・cm) D領域(逆電離、η悪化)1×1012≦ρd(Ω・c
m)
【0005】また、他の方法として、(3)前記4つの
各々の領域に最も適切な電気集塵機の荷電制御を選択適
用して集塵効率を高める方法が提案されている(特開昭
60−94160号公報等参照)。この方法は、ダスト
の見掛け上の固有抵抗値が温度および湿度によって大き
な影響を受けることに着目し、これをパラメーターとし
て測定することにより、ダストの見掛け上の固有抵抗値
を演算し、集塵電極において陽イオンを発生し集塵空間
に拡散するバックコロナの発生とその状態を自動的に判
定して荷電方式を選択する方式である。
【0006】また、(4)電気集塵機の出口排ガス中の
媒塵濃度を検出し、その検出値が設定範囲を外れたとき
に間欠荷電を行う電気集塵機の荷電率を調整して電気集
塵機の出口排ガス中の媒塵濃度が設定範囲内になるよう
に制御する方法(特開昭59−36559号公報参
照)、(5)電気集塵機の火花発生電圧を検出し、その
値にある係数を乗じてピーク電圧を設定する制御方法
(特開昭61−249557号公報参照)、(6)高抵
抗ダストの集塵に際して、火花発生頻発状態に応じて間
欠荷電と連続荷電とを自動的に切替え、集塵効率の向上
をはかる運転方法(特開昭62−45361号公報参
照)等が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の方法には、以下に示す欠点がある。すなわち、(1)
の槌打装置により集塵電極の槌打を間欠的に行って集塵
電極表面の堆積ダストを機械的に除去し、ダスト移動速
度W を上げる方法は、電気集塵機入側の変動に集塵効率
ηが支配され安定しないという欠点がある。また、
(2)(3)のガス中の水分量と温度を実測して電気抵
抗値ρdを算出し、電気集塵機荷電制御を行う方法は、
電気集塵機荷電制御を前記の各領域で一定となるよう制
御しているため領域内での細かい変動に対応できない
上、最終の出力である電気集塵機出口排ガス中のダスト
濃度を直接管理していないため集塵効率ηを的確に把握
できないという欠点がある。
【0008】また、(4)の電気集塵機の出口媒塵濃度
に応じて荷電率を制御する方法は、荷電条件と媒塵、粉
塵等の発生源との相関性が判明しているものに限定され
るため、焼結機主排ガス用電気集塵機の集塵効率ηを高
めるための最適制御を十分に行うことができないという
欠点がある。
【0009】さらに、(5)(6)の制御方法は、電気
集塵機の放電極と集塵極間の荷電状況のみに基づいた制
御であるため、集塵効率の状況を適確に把握することが
できない上、(5)の制御方法は時々刻々変化する集塵
状況に対応することが不可能であり、(6)の制御方法
は切替タイマーの設定値をその都度調整する必要があ
り、また応答性も悪い等の理由により、いずれも前記
(4)と同様、集塵効率ηを高めるための最適制御を十
分に行うことができないという欠点がある。
【0010】この発明は、上記した従来技術の欠点を解
消するためになされたもので、電気集塵機の除塵効率を
最大限に発揮し得る焼結機主排ガス用電気集塵機の運転
制御方法を提案しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、逆電離現象
による集塵効率の低下を防止するために、印加電圧と印
加時間をコントロールし、常に電気集塵機の集塵効率η
を最大とし得る、すなわち電気集塵機出口排ガス中の媒
塵濃度を最小にし得る最適運転を可能とする制御方法で
あり、その要旨は、電気集塵機の放電極と集塵極間の荷
電電圧信号と、電気集塵機出口排ガス中ダスト濃度検出
信号を演算制御装置に取込み、電気集塵機荷電電圧のピ
ーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度の相関係数と
母回帰係数、およびピーク電圧とボトム電圧の相関係数
を求め、下記ケース1の場合は荷電電圧を上げ、ケース
2の場合は荷電周期を短くし、ケース3の場合は荷電周
期を長くし、ケース4の場合は荷電電圧を下げるように
電気集塵機を運転制御し、前記荷電電圧と荷電周期の設
定値は、前記ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃
度の母回帰係数の大きさに基づいて決定することを特徴
とする焼結機主排ガス用電気集塵機の運転制御方法であ
る。 ケース1:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
の相関係数が負で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
が正。 ケース2:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
の相関係数が負で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
も負。 ケース3:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
の相関係数が正で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
も正。 ケース4:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
の相関係数が正で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
が負。
【0012】
【作用】電気集塵機の荷電の基本概念は、下記の通りで
ある。電気集塵機の荷電方法には、図7に示すごとく時
間と印加電圧の関係を示すごとく次の3種類がある。 (a) 連続荷電:一般的な方法で一定電圧を放電極、集電
極に印加する荷電方法。 (b) 間欠荷電:連続荷電では、集電極に高抵抗のダスト
(焼結排ガスは代表的)が堆積すると局部的なスパーク
が発生し、高電圧を印加できなくなる(印加電圧を決定
するのは極間の絶縁破壊が起きる時点での電圧であるた
め)。そこで、印加電圧を瞬間的にOFFするとこの現
象が若干防止できるため数秒間隔でONーOFFを繰返
す荷電を行う。これを間欠荷電方法という。 (c) パルス荷電:間欠荷電のONーOFF操作をスイッ
チング回路によりマイクロセカントのオーダーでONー
OFFする荷電方法。
【0013】高抵抗ダストを集塵する電気集塵機では、
前記した通り集電極と放電極の間で局部的なスパークが
起り易くなり、集塵効率が低下する。これを逆電離現象
という。この逆電離現象が発生すると、電気集塵機の荷
電電圧を上げても集塵効率はアップせず、さらに荷電後
すぐにボトム電圧が下がることが実験的に判明してい
る。逆電離現象の防止策としては、印加電圧を下げる
か、印加時間を短くする方法が有効と考えられるが、常
に最適の印加を実施するためには逆電離現象の発生の有
無を適確に判断し、印加電圧と印加時間を適正にコント
ロールしなければならない。
【0014】この発明では、逆電離現象の発生の有無を
判断するための基本概念を図8(a)(b)に示す。図
8(a)は電気集塵機ピーク電圧と電気集塵機出側ダス
ト濃度の関係を、図(b)は電気集塵機ピーク電圧と電
気集塵機ボトム電圧の関係をそれぞれ示す。
【0015】すなわち、図8(a)において、電気集塵
機ピーク電圧と電気集塵機出側ダスト濃度の相関係数
は、ピーク電圧が上昇するにつれて出側ダスト濃度が低
くなる場合は負、ピーク電圧が上昇するにつれて出側ダ
スト濃度が高くなる場合は正と判断し、図(b)におい
て、電気集塵機ピーク電圧と電気集塵機ボトム電圧の相
関係数は、ピーク電圧が上昇するにつれてボトム電圧が
低くなる場合は負、ピーク電圧が上昇するにつれてボト
ム電圧が高くなる場合は正と判断する。そして、ピーク
電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度の相関係数と、ピ
ーク電圧とボトム電圧の相関係数がケース1の場合は、
荷電電圧をアップし、ケース2の場合は荷電周期を短く
し、ケース3の場合は荷電周期を長くし、ケース4の場
合は荷電電圧を下げる方向で制御することにより、逆電
離現象が防止され集塵効率の低下を抑制することができ
る。その際の設定値変更度合いは、ピーク電圧とダスト
濃度との母回帰係数(絶対値)の大きさにより決定す
る。すなわち、母回帰係数が大の時は変更幅も大とす
る。なお、以上の制御でケース4が多発する場合は荷電
状況異常と判断し、電気集塵機の保全作業を実施する。
【0016】この発明は上記のごとく、電気集塵機の荷
電状況とダスト濃度から印加電圧と印加時間をコントロ
ールするので、逆電離現象を防止でき集塵効率の低下を
最小限に抑えることができる。また、従来の制御方法で
はフィードバック因子が実験的に求められた固定値であ
るのに対し、この発明では時々刻々と変化する状況をと
らえて電気集塵機運転条件にフィードバックするので電
気集塵機を的確に制御することができる。
【0017】
【実施例】図1はこの発明方法を実施するための装置構
成例を示すブロック図で、1は電気集塵機、1−1は放
電極、1−2は集塵極、2はパワーパック、3は電圧検
出器、4はダスト濃度検出器、5は焼結機主排ガス、6
は清浄化ガス、7は演算制御装置(コンピューター)、
8は電気集塵機荷電電圧信号、9はダスト濃度検出信
号、10は電気集塵機荷電条件制御信号をそれぞれ示
す。
【0018】焼結機の主排ガス5は電気集塵機1に導入
されて集塵され、その清浄化ガス6として排出される
が、この時、電気集塵機出側に設けたダスト濃度検出器
4にて清浄化ガス6中のダスト濃度を検出し、そのダス
ト濃度検出信号9が演算制御装置7に入力される。また
同時に、放電極1−1と集塵極1−2間の電圧を検出す
る電圧検出器3から電気集塵機荷電電圧信号8が演算制
御装置7に入力される。
【0019】演算制御装置7では、電気集塵機荷電電圧
信号8のうちピーク電圧とダスト濃度との間で回帰分析
を行い、母回帰係数と相関係数を求める。さらに、ピー
ク電圧とボトム電圧との間でも同様の処理を行う。そし
て、電気集塵機荷電条件制御信号10をパワーパック2
へ送信するための判定、すなわち前記ケース1〜4の判
定を行い、各ケースに応じた電気集塵機荷電条件制御信
号10をパワーパック2へ送信する。表1は相関係数に
よる判定表、表2は各ケースの電気集塵機荷電条件制御
信号の内容、表3は母回帰係数の大きさによる設定値変
更幅を示したものである。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】すなわち、演算制御装置7により、例えば
「ケース3」と判定された場合、荷電条件制御信号の内
容は「荷電周期を長くする」と決定し、その度合は母回
帰係数0.8より「8Hz 」と決定する。すなわち、逆
電離現象が発生したため荷電周期を8Hz 長くする制御
信号が電気集塵機1のパワーパック2へ送信される。そ
の結果、電気集塵機1の出口排ガス中ダスト濃度の低位
安定化がはかられる。
【0024】実施例1 表4に示す試験条件にて焼結機主排ガス用電気集塵機の
制御試験を実施した結果を図2〜6に示す。図2はピー
ク電圧とダスト濃度との相関係数と、ピーク電圧とボト
ム電圧との相関係数、図3は母回帰係数、図4は電気集
塵機荷電電圧、図5は電気集塵機荷電周期、図6は除塵
効率をそれぞれ示す。なお、従来法の荷電条件は、印加
電圧最大50kvとし(逆電離発生時は低下する)、パ
ルス荷電による15Hz一定荷電とした。
【0025】すなわち、本実施例では従来法による荷電
開始後3時間が経過した時点で本発明法を適用した。そ
の時の制御条件としての各種検出信号は30秒ピッチで
サンプリングし、2分間の平均値を適用した。また、回
帰分析にはデータ数として30個を用いた。したがっ
て、制御切替後1時間はデータ数確保のため制御は行わ
ず、1時間経過後最初の制御信号をパワーパックに送信
し制御した。続いて、10分ピッチで回帰分析を行い
(データ数は30個とするため最初の10分間のテータ
は削除する)、制御を実施した。
【0026】図2〜6の結果より明らかなごとく、従来
法(一定荷電)に比較し、本発明法によれば電気集塵機
荷電電圧が上昇していることから、逆電離現象を抑制す
ることができ、その結果除塵効率を大幅に高めることが
できた(図6参照)。
【0027】
【表4】
【0028】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、除塵後のダスト濃度と、放電極と集塵極間のピー
ク電圧およびボトム電圧との間の相関性を周期的に統計
処理し、その結果に基づいて放電極への荷電周期および
荷電電圧を決定して制御するので、特に焼結主排ガスの
ような高抵抗ダスト集塵時に発生し易くなる逆電離現象
を効果的に防止でき、電気集塵機荷電電圧を上昇できる
結果、電気集塵機の集塵効率を最大に保つことが可能と
なり、電気集塵機出口排出ガス中の媒塵濃度の大幅低減
がはかられるという大きな効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法を実施するための装置構成例を示
すブロック図である。
【図2】この発明の実施例1におけるピーク電圧とダス
ト濃度との相関係数と、ピーク電圧とボトム電圧との相
関係数を示す図である。
【図3】同上実施例における母回帰係数を示す図であ
る。
【図4】同上実施例における電気集塵機荷電電圧の推移
を示す図である。
【図5】同上実施例における電気集塵機パルス荷電周期
の推移を示す図である。
【図6】同上実施例における除塵効率を従来法と比較し
て示す図である。
【図7】電気集塵機の荷電方法の種類を示す図である。
【図8】電気集塵機の逆電離現象発生の有無を判断する
ための基本概念図で、(a)は電気集塵機ピーク電圧と
集塵機出側ダスト濃度の関係を示す図、(b)は電気集
塵機ピーク電圧とボトム電圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 電気集塵機 1−1 放電極 1−2 集塵極 2 パワーパック 3 電圧検出器 4 ダスト濃度検出器 5 焼結機主排ガス 6 清浄化ガス 7 演算制御装置(コンピューター) 8 電気集塵機荷電電圧信号 9 ダスト濃度検出信号 10 電気集塵機荷電条件制御信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気集塵機の放電極と集塵極間の荷電電
    圧信号と、電気集塵機出口排ガス中ダスト濃度検出信号
    を演算制御装置に取込み、電気集塵機荷電圧のピーク電
    圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度の相関係数と母回帰
    係数、およびピーク電圧とボトム電圧の相関係数を求
    め、下記ケース1の場合は荷電電圧を上げ、ケース2の
    場合は荷電周期を短くし、ケース3の場合は荷電周期を
    長くし、ケース4の場合は荷電電圧を下げるように電気
    集塵機を運転制御し、前記荷電電圧と荷電周期の設定値
    は、前記ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度の
    母回帰係数の大きさに基づいて決定することを特徴とす
    る焼結機主排ガス用電気集塵機の運転制御方法。 ケース1:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
    の相関係数が負で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
    が正。 ケース2:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
    の相関係数が負で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
    も負。 ケース3:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
    の相関係数が正で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
    も正。 ケース4:ピーク電圧と集塵機出口排ガス中ダスト濃度
    の相関係数が正で、ピーク電圧とボトム電圧の相関係数
    が負。
JP5195498A 1993-07-13 1993-07-13 焼結機主排ガス用電気集塵機の運転制御方法 Pending JPH0724358A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103691561A (zh) * 2013-12-26 2014-04-02 中冶长天国际工程有限责任公司 烧结机多电场除尘器的卸灰控制方法及系统
JP2015047528A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 住友金属鉱山エンジニアリング株式会社 電気集塵装置用の電源制御装置及び方法

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