JPS6231986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、電気集塵装置の荷電不安定状態を検
出する電気集塵装置の不安定荷電検出装置に関す
るものである。

［背景技術］ 従来においては、経験的に予め求められた放電
電流が維持されるように定電流方式によりダスト
の荷電が行なわれていた。

しかしながらこの定電流制御方式によつてはダ
ストの電気的特性、ダストの種類の変化、排ガス
性状の変化に応じて安定した荷電を行なうことは
困難であり、例えば電気抵抗率の高いダストが集
塵される場合には、しばしば逆電離現象が生じて
集塵率の低下を招いていた。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、電気集塵装置でダストに対
して不安定な荷電が行なわれていることを検出で
きる電気集塵装置の不安定荷電検出装置を提供す
ることにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明に係る電気
集塵装置の不安定荷電検出装置は、円筒状に形成
された集塵検出極と、集塵検出極の中央に設けら
れた放電検出極と、両検出極間に高電圧を印加す
る高電圧発生装置と、集塵検出極の内周面に沿つ
て相対移動されることにより集塵検出極の内周面
に捕集されたダストの厚さを所定値に調整するス
クレーパと、両検出極間を流れる放電電流のパタ
ーンを判別することにより両検出電極間ダストの
荷電不安定状態を検出したときに電気集塵装置で
ダストが不安定な状態で荷電されているとの判定
を行なう演算回路と、を有する、ことを特徴とす
る。

また電気集塵装置でダストが不安定な状態で荷
電されているときには電気集塵装置の集塵極、放
電極間に印加されている集塵用高電圧すなわちダ
ストの荷電電圧を引下げることによりその安定し
た荷電が可能となるので、電気集塵装置でこの荷
電を行なつている荷電装置に対し、あるいはその
操作者に対して集塵用高電圧の低減を指令する集
塵用高電圧低減指令を発生する様に演算回路を構
成することが好適である。

さらにダストの荷電不安定状態を検出したとき
に高電圧発生装置の検出用高電圧を低減制御して
荷電安定電圧を検出し、該荷電安定電圧から電気
集塵装置で安定したダストの荷電が行なわれる安
定荷電電圧目標値を求めるように前記演算回路を
構成すれば、集塵用高電圧の低減操作が容易とな
る。

そして集塵検出極の内周面に捕集されたダスト
の層の厚さを検出するダスト層厚検出器を設け、
その検出値がダスト厚さ調整制御用のフイードバ
ツク信号として前記演算回路に供給されるように
装置を構成すれば、ダスト層の厚さを常に正確に
一定にできるので、正確で安定した検出動作が可
能となる。

そして、ダスト層厚検出器の検出値及び両検出
極間を流れる放電電流のパターンに基づいて槌打
インターバルを求めることが可能なように演算回
路を構成すれば、これを利用して最適なインター
バルで槌打を行なうことが可能である。なおこの
槌打を手動によりあるいは自動的に行なうことは
任意である。

［発明の実施例］ 以下図面に基づいて本発明に係る装置の好適な
実施例を説明する。

第１図においてボイラ１０で発生しダストを含
むガスはブロア１２による煙突１４へ電気集塵装
置１６を介して導かれている。

本実施例の電気集塵装置１６は集塵極、放電極
（図示されていない）を有する電気集塵装置本体
１８、電気集塵装置本体１８の集塵極、放電極間
に集塵用高電圧を印加する荷電装置２０、そして
集塵極に対して槌打を行なう槌打装置２２を備え
ている。

上記荷電装置２０は集塵用高電圧低減指令100
により上記集塵用高電圧を安定荷電電圧目標値
102に制御でき、また槌打装置２２は槌打指令104
により槌打を行なうことが可能である。

上記集塵用高電圧低減指令100、安定荷電電圧
目標値102、槌打指令104は次の不安定荷電検出装
置２４から出力されている。

第１図において電気集塵装置１６の入り口側煙
道２６にはバイパス煙道２８が形成されており、
上記不安定荷電検出装置２４はこのバイパス煙道
２８中に設けられている。

第２図は上記不安定荷電検出装置２４の構成を
説明するもので、バイパス煙道２８の途中には集
塵検出極３０が回転可能に挿入されており、集塵
検出極３０にはボイラ１０の排ガス200が図の左
側から右側へ通流している。なお、集塵検出極３
０は接地されている。

また集塵検出極３０にはベルト歯車３２が外嵌
されている。このベルト歯車３２には歯車３４が
歯合されており、歯車３４はその軸３６、歯車３
８，４０を介してモータ４２の駆動軸４４に連結
されている。

また集塵検出極３０の内側中央には先鋭化され
て集塵検出極３０の内周面へ指向された放電先端
を有する放電検出極４６が設けられている。そし
て集塵検出極３０の下流側通路には垂直に碍子管
４８が接続されており、その内側には放電検出極
４６の基部が埋め込まれた碍子５０が嵌入されて
いる。さらに放電検出極４６の基端には高電圧発
生装置５２から検出用高電圧106が印加されてい
る。なお、硝子管４８の側面には碍子５０の先端
を清掃する高圧空気が供給されている管路５４が
接続されている。

そして集塵検出極３０の内側にはスクレーパ５
６が設けられている。このスクレーパ５６は板状
のもので、スクレーパ移動装置５８により集塵検
出極３０の径方向に移動制御されている。

さらに集塵検出極３０に捕集されたダスト層の
厚さはダスト層厚検出器６０により検出されてい
る。

ここで前記モータ４２、高電圧発生装置５２、
スクレーパ移動装置５８、そして上記ダスト層厚
検出器６０は演算回路６２に接続されている。

この演算回路６２は前記集塵用高電圧低減指令
100、安定荷電電圧目標値102、槌打指令104を発
生でき、モータ４２及びスクレーパ移動装置５８
に駆動電流を供給してそれらを制御できる。

また前記高電圧発生装置５２は集塵検出極３
０、放電検出極４６間の放電電流を検出する電流
検出器（図示されていない）を備えており、その
電流検出信号１１０が演算回路６２に供給されて
いる。そして前記ダスト層厚検出器６０のダスト
層厚検出値112もこの演算回路６２に供給されて
いる。また演算回路６２は電圧制御信号１１４を
高電圧発生装置５２に供給してその検出用高電圧
106を低減制御できる。

なお、上記演算回路６２はマイクロコンピユー
タ及びその入出力回路等から構成されており、そ
のマイクロコンピユータのROMには各種固定デ
ータ、プログラムが予め格納されている。

本発明に係る装置は以上の構成から成り、以下
その作用を説明する。

演算回路６２からモータ４２に一定の駆動電流
が供給されており、このモータ４２により集塵検
出極３０は常時一定の回転数で回転駆動されてい
る。

また演算回路６２の電圧制御信号１１４により
高電圧発生装置５２は基準値の検出用高電圧106
を集塵検出極３０、放電検出極４６間に印加して
いる。

これにより排ガス200に含まれていたダストは
荷電されて集塵検出極３０の内周面に捕集されて
集塵検出極３０の内周面上にダスト層が形成され
る。

このダスト層の厚さはダスト層厚検出器６０に
より検出されており、そのダスト層厚検出値112
は演算回路６２に供給される。演算回路６２はこ
のダスト層厚検出値112に応じた駆動電流をスク
レーパ移動装置５８に供給し、スクレーパ移動装
置５８はスクレーパ５６を集塵検出極３０の半径
方向へ駆動して集塵検出極３０の内側に形成され
たダスト層の厚さを所定値に調整する。

このようにして設定された検出条件のもとで、
すなわち集塵検出極３０の内側に形成されたダス
ト層の厚さが一定で集塵検出極３０、放電検出極
４６間の検出用高電圧106が一定であるという条
件のもとで、演算回路６２は高電圧発生装置５２
から供給された電流検出信号１１０により以下の
ようにして集塵検出極３０、放電検出極４６間を
流れる放電電流のパターンを監視することにより
集塵検出極３０、放電検出極４６間に存在するダ
ストの荷電不安定状態を検出している。

第３図及び第４図はこの検出動作を説明するフ
ローチヤートであり、第３図のフローチヤートに
おいてはまず積分計算が、次いで微分計算が以下
のようにして行なわれる。

第５図には集塵検出極３０、放電検出極４６間
を流れる放電電流ｉの特性300が例として示され
ており、同図において電流i₀は上記検出条件にお
ける基準電流値であり、上記積分計算、微分計算
は時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔにかけて繰り返して行な
われている。

第３図においてまず積分計算が終了したか否か
が判断される（ステツプ400）。

このとき積分計算が終了していないと判定され
たときには時刻ｔ＝０でタイマがスタートされる
（ステツプ402）。

次いで放電電流ｉがサンプリングされて次式の
積分計算が行なわれる（ステツプ404）。

P1＝∫^Ｔ _０［ｉ（ｔ）−i₀］dt ……(1) すなわちこの積分計算は時刻ｔ＝Ｔとなつて前
記タイマがタイムアツプするまで行なわれてお
り、このタイマがタイムアツプすると積分計算が
終了したことを示すフラグがセツトされる（ステ
ツプ408）。

上記フラグのセツトにより積分計算の終了が確
認されると（ステツプ400）、再び前記タイマがス
タートされ（ステツプ410）、次いで次の微分計算
がそのタイマ時間に亘つて行なわれる（ステツプ
412）。

Ｐ＝di／dt ……(2) そして上記タイマがタイムアツプしたことが確
認されると（ステツプ414）、前記ステツプ408で
セツトされたフラグがリセツトされ（ステツプ
416）、再び積分計算が開始される。

このように常時積分計算、微分計算が繰り返し
行なわれている。

第４図においてまず第３図の処理が１回のみ行
なわれたか否かが判断される（ステツプ418）。

そして第３図の処理が２回以上行なわれた場合
にはステツプ412で求められた各微分値のいずれ
かが設定値を越えたか否かが判断される（ステツ
プ420）。

このときいずれの微分値も設定値を越えていな
いと判定されると、ステツプ404により求められ
た積分値が前回の積分値以上であるか否かが判断
される（ステツプ422）。

このとき否定的な判断が行なわれると放電電流
ｉが安定しているとの判定が（ステツプ424）、ま
た肯定的な判断が行なわれると放電電流ｉの値が
低下中であるとの判定（ステツプ426）が行なわ
れる。

第６図は代表的な放電電流ｉのパターンの例を
示すもので、ステツプ424の判定が行なわれた場
合には放電電流は同図Ａに示されるように変化し
ており、またステツプ426の判定が行なわれたと
きには同図Ｂに示されるように変化している。

また前記ステツプ420で肯定的な判断が行なわ
れた場合には、前記タイマ期間Ｔ中に微分値が設
定値を上まわつた回数が所定回数以上であるか否
かが判断される（ステツプ428）。

このとき否定的な判断が行なわれると、集塵検
出極３０、放電検出極４６間でスパークが発生し
ているとの判定が行なわれる（ステツプ430）。

この状態では第６図Ｃに示されるように放電電
流ｉが変化している。

他方上記ステツプ428で肯定的な判断が行なわ
れた場合には、積分値が設定値を越えたか否かが
判断される（ステツプ432）。

このステツプ432で否定的な判断が行なわれた
場合には集塵検出極３０、放電検出極４６間で部
分的に逆電離現象が発生しているとの判定が（ス
テツプ434）、また肯定的な判断が行なわれたとき
には両者間で全面的な逆電離現象が発生している
との判定（ステツプ436）が行なわれる。

上記ステツプ434の判定が行なわれたときには
放電電流ｉは第６図Ｄに示されるように変化して
おり、またステツプ436の判定が行なわれたとき
には同図Ｅに示されるように放電電流ｉが変化し
ている。

以上のように演算回路６２は集塵検出極３０、
放電検出極４６間を流れる放電電流ｉのパターン
を監視しており、これにより集塵検出極３０、放
電検出極４６間に存在するダストの荷電不安定状
態（第６図Ｄ，Ｅ）を検出する。

そして上記ステツプ434、436の判定が行なわれ
ると、荷電不安定であることを表示するフラグが
セツトされて第７図の処理が開始される。

第７図においてまず荷電不安定を示すフラグが
セツトされているか否かが判断される（ステツプ
438）。

最初は該フラグがセツトされているので肯定的
な判断が行なわれ、演算回路６２はこの判断によ
り電圧制御信号１１４で高電圧発生装置５２の検
出用高電圧106をわずかに引き下げる（ステツプ
440）。

さらに再び438の判断が行なわれ、ステツプ440
の処理は前記ステツプ424、426、430の判定が行
なわれるまで継続される。

その後ステツプ424、426、430の判定が行なわ
れてステツプ434、436でセツトされたフラグがリ
セツトされることによりステツプ438で否定的な
判断が行なわれると、そのときの検出用高電圧
106がラツチされる（ステツプ442）。

次にステツプ442でラツチされた検出用高電圧
106の値に基づいて安定荷電電圧目標値102が算出
される（ステツプ444）。

上記ステツプ444で求められた安定荷電電圧目
標値102は電気集塵装置１６の集塵電極、放電電
極間に荷電装置２０から印加される荷電電圧が最
適となる値に相当しており、この荷電電圧では両
電極間のダストは荷電不安定状態とはならず常に
安定して荷電される。

このようにして安定荷電電圧目標値102が求め
られると、集塵用高電圧低減指令100、安定荷電
電圧目標値102が荷電装置２０に供給され（ステ
ツプ446）、最後にステツプ442でラツチされた検
出用高電圧106が制御目標値としてセツトされる
（ステツプ448）。これにより集塵検出極３０、放
電検出極４６間に印加される検出用高電圧106は
再び一定に固定される。

以上のようにして得られた集塵用高電圧低減指
令100、安定荷電電圧目標値102により荷電装置２
０は電気集塵装置本体１８の集塵電極、放電電極
間に最適な値とされた集塵用高電圧を印加し、そ
の結果電気集塵装置本体１８においてはダストの
安定した荷電が行なわれて良好な集塵率でダスト
が電気集塵装置本体１８の集塵極に捕集される。

最後に槌打制御について説明する。

前記演算回路６２のROM中には検出用高電圧
106の所定間隔ごとに集塵検出極３０の内側に形
成されたダスト層の厚さ及び放電電流パターンを
パラメータとされた槌打インターバルが格納され
ている。

このため第８図において前記ステツプ448で固
定された検出用高電圧106が取り込まれる（ステ
ツプ450）。

次いでダスト層厚検出値112及び前記ステツプ
424、426、430の判定結果が取り込まれる（ステ
ツプ452）。

さらに上記ステツプ450、452で取り込まれたデ
ータに基づいて槌打インターバルが前記ROMか
ら読み出される（ステツプ454）。

そしてその槌打インターバルで槌打タイマのタ
イマ時間が設定されるとともにその槌打タイマの
動作がスタートされる（ステツプ456）。

その後槌打タイマがタイムアツプすると（ステ
ツプ458）、前記槌打指令104が前記槌打装置２２
に出力され（ステツプ460）、槌打装置２２により
電気集塵装置本体１８の集塵極に対して槌打が行
なわれる。

最後に前記ステツプ434、436の判定が行なわれ
ていないことが確認されると（ステツプ462）、上
記ステツプ456、458、460の処理が繰り返して行
なわれる。

また上記ステツプ462で肯定的な判定が行なわ
れたときには本処理は停止される。

以上のようにダスト層の厚さと放電電流パター
ンとの関係に基づいて最適なインターバルで槌打
が行なわれる。

以上説明したように本実施例によれば、ダスト
の電気的特性等の変化により生ずるダストの荷電
不安定状態を検出でき、さらにその検出時に電気
集塵装置のダストに対する荷電電圧を最適な値に
制御できるので、電気集塵装置において常に良好
な集塵率でダストの捕集を行なうことが可能であ
る。

またダストの荷電不安定状態の検出が一定の検
出条件のもとで行なわれるので、常に安定して正
確な信頼性の高いダストの荷電不安定状態検出動
作が可能である。

なお、この実施例において、荷電装置２０、槌
打装置２２側に設けられた制御装置を不安定荷電
検出装置２４側に設けて本装置を指令発生装置と
してのみならず制御装置として利用することも好
適である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、電気集塵
装置のダストが不安定な状態で荷電されているこ
とが検知されるので、これに従つて電気集塵装置
のダスト荷電電圧を調整してダストの電気的特性
等の変化に拘らず常にダストを安定な状態で荷電
でき、このため良好な集塵率でダストを捕集する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置が使用された電気集
塵システムの全体構成図、第２図は第１図におけ
る不安定荷電検出装置２４の構成説明図、第３
図、第４図は不安定荷電検出装置２４の動作を説
明するフローチヤート図、第５図は放電電流の特
性の一例が示された特性説明図、第６図は放電電
流の代表的なパターンの説明図、第７図、第８図
は不安定荷電検出装置２４の動作を説明するフロ
ーチヤート図である。 １６……電気集塵装置、１８……電気集塵装置
本体、２０……荷電装置、２２……槌打装置、２
８……バイパス煙道、３０……集塵検出極、４２
……モータ、４６……放電検出極、５２……高電
圧発生装置、５６……スクレーペ、５８……スク
レーペ移動装置、６０……ダスト層厚検出器、６
２……演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電気集塵装置の入口側に流入すべき排ガスの
   一部が通過する円筒状に形成された集塵検出極
   と、集塵検出極の中央に設けられた放電検出極
   と、両検出極間に高電圧を印加する高電圧発生装
   置と、集塵検出極の内周面に沿つて相対移動され
   ることにより集塵検出極の内周面に捕集されたダ
   ストの厚さを所定値に調整するスクレーパと、両
   検出極間を流れる放電電流のパターンを判別する
   ことにより両検出電極間ダストの荷電不安定状態
   を検出したときに電気集塵装置でダストが不安定
   な状態で荷電されているとの判定を行なう演算回
   路と、を有することを特徴とする電気集塵装置の
   不安定荷電検出装置。