JPS6161864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集じん装置に係り、特に高抵抗ダス
トを効果的に捕集する静電処理ろ過方式による集
じん装置に関する。

火力発電用ボイラの燃料は、従来、主に重油が
用いられてきたが、周知の通り、石油事情により
石炭を燃料とする発電プラントが計画されてい
る。この石炭は、重油に比べ燃焼排ガス中のダス
ト量が数100倍と高く、排出規制を満足させるた
めには高性能の集じん装置の設置が必要である。

石炭を燃料とした燃焼排ガス中のダストは、炭
種によつて見掛固有電気抵抗ρ（以下、単にρと
称する）が大幅に異り、その値は10¹⁰Ω−cmから
10¹³Ω−cmに達するものもある。一般の電気集じ
ん装置によつて10¹²Ω−cmを超えるダストを捕集
しようとすると、逆電離現象を起して集じん率が
著しく低下することがある。この対策として、無
水硫酸（SO₃）やスチーム又は水などを添加して
調質することにより、ダストのρを低下させる方
法が一部に実施されてきたが、ランニングコスト
が高く、運転制御が難しいなどの欠点がある。

ダストのρに全く影響を受けない集じん方式と
して、バグフイルタによるろ過集じん装置があ
る。この装置は、集じん効率は高いが、最大の欠
点は捕集されたダストによつてフイルタの目詰り
が起り、通風損失が上昇することである。フイル
タに捕集されたダストの払い落し方法として、フ
イルタに振動を与えるか又は加圧空気による逆洗
方式が採用されている。この払い落しは運転中ひ
ん繁に行なわれるためフイルタの寿命を短くする
欠点がある。

ろ過集じん方式で、フイルタへ導入するダスト
に電荷を与えると、集じん効率は向上しかつ、通
風損失の上昇を無荷電に比べ抑制できることが知
られている。この静電処理ろ過方式によればフイ
ルタの払い落し回数が減り、フイルタの寿命を長
く維持することが可能となる。ダストに電荷を与
える手段は、従来の電気集じん装置の電極構成を
有するコロナ放電によるものであるが、高抵抗ダ
ストを処理する場合には前述の電気集じん装置と
同様に逆電離を起して帯電ダストは中和され、ダ
ストヘ充分に電荷を与えることができないという
欠点がある。

本発明の目的は、上記した欠点を排除し、通常
のコロナ放電場では逆電離を起す高抵抗ダストで
も充分な電荷を与え、帯電したダストをフイルタ
で捕集する集じん装置を提供するものである。

すなわち本発明は、ダストに電荷を与える荷電
部と、帯電ダストを捕集するフイルタとを有す
る、いわゆる静電凝集ろ過装置において、荷電部
を構成する接地極の表面に堆積するダスト層の表
面電界強度を空間電界強度以下に保持せしめるも
のである。ダスト層の表面電界強度を所定の値以
下に保持する手段としては、接地極の表面を直接
ブラシや布帛または弾性体などでぬぐつて脱塵す
ることによつて行うことができる。とくに、接地
極を被処理ガスの流れていない領域に移動せしめ
て脱塵すれば、電荷を失つたダストの再飛散も少
なく、また脱塵するための機器配置も容易にな
る。

以下、本発明に係る集じん装置の原理構成を第
１図の実施例系統図に基づいて詳細に説明する。
１は荷電部で放電極と接地極から構成されてい
る。

高電圧電源４より放電極に負の直流高電圧を印
加すると接地極と間にコロナ放電が生起し、入口
ダクト５より流入したダストは負に帯電される。
帯電されたダストはバグハウス６に導入されてフ
イルタ７によつて捕捉され、清浄ガスは出口ダク
ト８より排出される。

フイルタ７の材質はガラス、耐熱ナイロン、テ
フロン等の繊維体であつて、排ガス温度に耐うる
ものであれば如何なるものでもよい。フイルタ７
の幾何学的形状は円筒型、平板型など如何なる形
状でもよい。フイルタ７への捕集機構は機械的な
ろ過作用のほかに静電的凝集力によつて捕促され
るもので、従来のフイルタ単独より集じん効率は
高い。また、従来のフイルタ単独に比べ、帯電ダ
ストの捕集における通風損失の上昇を抑制する作
用は、帯電ダストによりフイルタ７の表面電位が
上昇し、導入された帯電ダストがフイルタ表面で
ジヤンピング作用によつて互に凝集し、ダスト層
にボイドが形成されるためと推定される。

いま、第１図において、入口ダクト５より例え
ば10¹²Ω−cmを超える高抵抗ダストが流入する
と、荷電装置１内のコロナ放電は、接地極に僅か
に捕集されたダスト層によつて逆電離が起り、帯
電ダストの多くは中和され、荷電装置１の効果は
激減する。したがつて、接地極表面を常に清浄に
保つことができれば、高抵抗ダストでも荷電を安
定して継続できる。第２図は、このための移動電
極型帯電部の構造図、第３図は回転電極型の略図
を示す。

第２図において、付着ダストの除去機構を説明
する。接地極３は短かい複数の板に分割され、上
下のスプロケツト９，１０とリンクチエーン１１
によつて駆動され、ローラ１２の間を通る間に電
極表面に付着したダストを除去する方式である。
ローラ１２は、接地極板の移動方向と逆向きに回
転される。

第３図においては、回転型接地極３に接触して
ブラシ１３を配し、上記と同様の効果を得るもの
である。

荷電装置１における逆電離の発生を防止すべく
接地極３の移動あるいは回転速度は、ダストの電
気抵抗ρと接地極に付着するダスト層の厚さによ
つて異なり、最適値に保つことが必要である。

第１図において、ダスト層表面の電界強度はダ
ストの帯電率を検出するセンサ１６、絶縁碍子１
７、帯電率検出器１３によつて測定する。荷電装
置１によつて帯電されたダストが静電的誘引力に
よつて帯電率検出センサ１６に付着すると、ダス
トがもつ帯電量に応じて、帯電率検出センサ１６
の電位は上昇する。この電位は、帯電率検出器１
３でもつて常時計測される。この帯電率検出器１
３からの電位を示す信号は、電位比較器１４へ導
びかれ、ここで設定した電位と比較され、その時
の帯電電位の差に相当する信号が、接地極の移動
あるいは回転を制御する制御装置１５送られ、接
地極３の移動あるいは回転を最適値に保ち、逆電
離の発生を防止する。

帯電率検出センサ１６の構造は丸棒、角棒、管
形、金網、多孔板など如何なる形状でもよく、帯
電ダストが通過するダスト内へ設けられている。
帯電率検出器１３は静電電位計の如き計測器でも
つて、帯電電位は容易に計測できる。

第４図は、荷電装置の接地極を移動電極型とし
入口ガス温度150℃で、ダストのρが10¹³Ω−cm
の高抵抗ダストを含むガスを処理した場合の接地
極の移動速度と印加電圧、放電電流及び帯電率検
出器の電位との関係の実験結果を示す。接地極３
を移動しない場合は、いわゆる逆電離を生じ、放
電電流が異状に多く流れる。このとき、接地極を
移動していくと、図に示すように放電電流が減少
していき、ある一定速度以上ではほぼ一定値に近
づく。このような条件下で、ダストの帯電率（電
位）を検出すると、放電電流の変化とほゞ対象的
に変化している。つまり、逆電離が生じている領
域では電位が低いが、正常域になると高い電位を
示している。このように接地極を移動（又は回
転）することにより逆電離を防止でき、しかも、
ダストの帯電率の測定によつて、放電現象の正、
異常を把握できるので、帯電率検出器の信号でも
つて接地極の移動速度を制御することができる。

次に第５図は、本発明の他の実施例を示す装置
系統図である。この場合は上記、第４図の説明で
明らかなように、ダストの帯電率と放電電流が密
接な関係にあることに着目し、ダストの帯電率を
一定値に制御する間接的手段として、放電電流を
高電圧電源４Ａに設けられた放電電流検出器によ
り検出し、電流比較器１４Ａと移動制御装置１５
を介して接地極３を移動（又は回転）し、前記放
電電流が一定値になるように制御するものであ
る。すなわち、荷電装置を流れる放電電流は、高
電圧電源４Ａに設けられた放電電流検出器によつ
て常時監視され、この検出器からの放電電流を示
す信号は、電流比較器１４Ａへ導びかれ、ここで
設定した電流と比較され、そのときの放電電流の
差に相当した信号が移動制御装置１５へ送られ、
該信号に応じた制御用信号が接地極駆動部（図示
せず）へ送られる。

上記実施例の場合も第１図の実施例と同様に、
接地極移動速度を適正値に制御し、荷電装置の逆
電離を防止することができる。

以上、本発明によれば、従来、帯電が困難とさ
れている高抵抗ダストを適正な電力でもつて正常
に帯電でき、これに伴なつて、集じん率が高く、
かつ、通風損失の増加を抑制できる優れたろ過集
じん装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置系統
図、第２図は移動電極型帯電部の構造、第３図は
回転電極型帯電部の構造、第４図は、本発明によ
る実験結果の説明図、第５図は本発明の他の実施
例を示す装置系統図である。 １…荷電装置、６…フイルタハウジング、７…
フイルタ、１６…帯電率検出センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダストを含む被処理ガスの導入部、該導入部
   に接続し、前記ダストを帯電せしめるための放電
   極と移動式接地極とを有するダスト荷電部、ダス
   ト荷電部の風下側にあつてダストを捕集するフイ
   ルタ、清浄ガスの排出部を有するものにおいて、
   移動式接地極に摺接されて接地極面からダストを
   除去する除去手段と、ダスト荷電部とフイルタと
   の間に配置されたダストの帯電率を検知するセン
   サ若しくは放電極の放電電流を検知するセンサ
   と、センサからの検知量と予め定められた設定値
   とを比較する比較器と、比較器からの出力信号に
   基づいて接地極の移動速度を制御する制御装置
   と、から構成されることを特徴とする集じん装
   置。