JP2002159879A - 湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システム - Google Patents
湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高ＳＯ3 ミスト濃度条件下でも、高い捕集効
率を得ることができる湿式電気集塵装置及びこれを備え
た排ガス処理システムを提供する。 【解決手段】 湿式電気集塵装置１７の電極部２１を電
離部３１と電界部３２とに分割し、電離部は高放電電流
が得られるトゲ付電極を放電極４１とし、且つ、ガス流
方向の長さを、排ガス中のＳＯ3 ミストが空間電荷の影
響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど低下しな
い程度のＳＯ3 ミストの滞留時間となるような極短い長
さとして、微細粒子に電荷を与える構成とし、電界部は
放電電流がほとんど流れない平板電極などを放電極５１
とし、この放電極と集塵極５２との間に形成した高強度
電界によるクーロン力により、電離部で荷電された荷電
粒子を捕集する構成とする。この湿式電気集塵装置を、
排ガス処理システムにおける脱硫装置の後流に配置す
る。
率を得ることができる湿式電気集塵装置及びこれを備え
た排ガス処理システムを提供する。 【解決手段】 湿式電気集塵装置１７の電極部２１を電
離部３１と電界部３２とに分割し、電離部は高放電電流
が得られるトゲ付電極を放電極４１とし、且つ、ガス流
方向の長さを、排ガス中のＳＯ3 ミストが空間電荷の影
響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど低下しな
い程度のＳＯ3 ミストの滞留時間となるような極短い長
さとして、微細粒子に電荷を与える構成とし、電界部は
放電電流がほとんど流れない平板電極などを放電極５１
とし、この放電極と集塵極５２との間に形成した高強度
電界によるクーロン力により、電離部で荷電された荷電
粒子を捕集する構成とする。この湿式電気集塵装置を、
排ガス処理システムにおける脱硫装置の後流に配置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は湿式電気集塵装置に
関し、特に排ガス中の高濃度のＳＯ3 ミストを捕集する
場合などに適用して有用なものである。
関し、特に排ガス中の高濃度のＳＯ3 ミストを捕集する
場合などに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】電気集塵装置（ＥＰ：electrostatic pr
ecipitator）は放電極と集塵極との間に高電圧を印加
し、コロナ放電を発生させてガスをイオン化することに
より、ガス中の微細粒子に電荷を与えて、この荷電粒子
を集塵極に捕集するものであり、この捕集粒子を落とす
方式として乾式と湿式とがある。乾式電気集塵装置では
集塵極などに付着した微細粒子をハンマリングによって
たたき落とす一方、湿式電気集塵装置では集塵極などに
付着した微細粒子を洗浄水で洗い落とすようになってい
る。
ecipitator）は放電極と集塵極との間に高電圧を印加
し、コロナ放電を発生させてガスをイオン化することに
より、ガス中の微細粒子に電荷を与えて、この荷電粒子
を集塵極に捕集するものであり、この捕集粒子を落とす
方式として乾式と湿式とがある。乾式電気集塵装置では
集塵極などに付着した微細粒子をハンマリングによって
たたき落とす一方、湿式電気集塵装置では集塵極などに
付着した微細粒子を洗浄水で洗い落とすようになってい
る。
【０００３】図８は従来の湿式電気集塵装置の概略構成
図、図９は前記湿式電気集塵装置の電極部を上方から見
た断面図である。図示例では捕集性能を上げるため、装
置内に同一構造の２組の電極部（集塵部）１をガス流方
向（矢印Ａ方向）の上流側と下流側とに配置した２段構
成となっている。
図、図９は前記湿式電気集塵装置の電極部を上方から見
た断面図である。図示例では捕集性能を上げるため、装
置内に同一構造の２組の電極部（集塵部）１をガス流方
向（矢印Ａ方向）の上流側と下流側とに配置した２段構
成となっている。
【０００４】図９に示すように電極部１は放電極２と集
塵極３とから構成されている。放電極２には高放電電流
が得られるトゲ付きのドルン型電極が採用されている。
この放電極２は丸棒電極の外周面にトゲ２ａを設けたよ
うな形状となっている。放電極２は上下方向（図９の紙
面と直交する方向）に延びており、ガス流方向に沿って
多数本が所定の間隔で一列に配設されている。集塵極３
は平板状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ放電極
２の各列を両側から挟むようにして複数枚配設されてい
る。なお、集塵極３の間隔Ｄ1 は例えば３００ｍｍ程度
である。全放電極２と全集塵極３との間には高圧直流電
源４によって高電圧が印加される。このとき放電極２が
負極となり、アース７が施された集塵極３が正極となる
ように電圧が印加される。
塵極３とから構成されている。放電極２には高放電電流
が得られるトゲ付きのドルン型電極が採用されている。
この放電極２は丸棒電極の外周面にトゲ２ａを設けたよ
うな形状となっている。放電極２は上下方向（図９の紙
面と直交する方向）に延びており、ガス流方向に沿って
多数本が所定の間隔で一列に配設されている。集塵極３
は平板状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ放電極
２の各列を両側から挟むようにして複数枚配設されてい
る。なお、集塵極３の間隔Ｄ1 は例えば３００ｍｍ程度
である。全放電極２と全集塵極３との間には高圧直流電
源４によって高電圧が印加される。このとき放電極２が
負極となり、アース７が施された集塵極３が正極となる
ように電圧が印加される。
【０００５】また、図８に示すように電極部１の上方に
は複数のスプレーノズル５が配設されており、これらの
スプレーノズル５から電極部１へ洗浄水６をスプレーす
るようになっている。
は複数のスプレーノズル５が配設されており、これらの
スプレーノズル５から電極部１へ洗浄水６をスプレーす
るようになっている。
【０００６】従って、上記構成の湿式電気集塵装置１０
によれば、高圧直流電源４によって放電極２と集塵極３
との間に高電圧を印加すると、放電極周辺のガスが局部
的に絶縁破壊されてコロナ放電が生じ、このコロナ放電
によってガス分子がイオン化する。そして、このときの
負イオンによって電界中（放電極２と集塵極３との間）
を流れる排ガス中の微細粒子に電荷が与えられ、この荷
電粒子がクーロン力により集塵極３へ移動して捕集され
る。更には、このときの高放電電流によるイオン風によ
っても微細粒子が集塵極側へと運ばれて捕集される。つ
まり、従来の湿式電気集塵装置ではイオン風を積極的に
利用して微細粒子の捕集を行っている。
によれば、高圧直流電源４によって放電極２と集塵極３
との間に高電圧を印加すると、放電極周辺のガスが局部
的に絶縁破壊されてコロナ放電が生じ、このコロナ放電
によってガス分子がイオン化する。そして、このときの
負イオンによって電界中（放電極２と集塵極３との間）
を流れる排ガス中の微細粒子に電荷が与えられ、この荷
電粒子がクーロン力により集塵極３へ移動して捕集され
る。更には、このときの高放電電流によるイオン風によ
っても微細粒子が集塵極側へと運ばれて捕集される。つ
まり、従来の湿式電気集塵装置ではイオン風を積極的に
利用して微細粒子の捕集を行っている。
【０００７】集塵極３に付着した微細粒子は、スプレー
ノズル５から洗浄水６としてアルカリ水をスプレーする
ことにより、洗い落とされる。なお、放電極２などに付
着した微細粒子も同時に洗浄水によって洗い落とされ
る。スプレーされた洗浄水は流下して装置下部に貯溜さ
れ、ＰＨ調整された後に再びスプレーノズル５へと循環
される。
ノズル５から洗浄水６としてアルカリ水をスプレーする
ことにより、洗い落とされる。なお、放電極２などに付
着した微細粒子も同時に洗浄水によって洗い落とされ
る。スプレーされた洗浄水は流下して装置下部に貯溜さ
れ、ＰＨ調整された後に再びスプレーノズル５へと循環
される。
【０００８】かかる従来の湿式電気集塵装置は、主とし
て排ガス処理システムにおける乾式電気集塵装置、脱硫
装置の後流に配置され（図１参照）、脱硫装置をすり抜
けてきたボイラダストや脱硫装置で冷却されてミスト状
となったＳＯ3 ミストを捕集するために使用される。こ
れらのボイラダストやＳＯ3 ミストは粒径が１μｍ以下
の微細粒子であるため、湿式電気集塵装置では、高放電
電流が得られるトゲ付放電極２を採用し、放電電流密度
を乾式電気集塵装置よりも高くして微細粒子を捕集す
る。
て排ガス処理システムにおける乾式電気集塵装置、脱硫
装置の後流に配置され（図１参照）、脱硫装置をすり抜
けてきたボイラダストや脱硫装置で冷却されてミスト状
となったＳＯ3 ミストを捕集するために使用される。こ
れらのボイラダストやＳＯ3 ミストは粒径が１μｍ以下
の微細粒子であるため、湿式電気集塵装置では、高放電
電流が得られるトゲ付放電極２を採用し、放電電流密度
を乾式電気集塵装置よりも高くして微細粒子を捕集す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
湿式電気集塵装置では、ＳＯ3 ミスト濃度が高い場合、
次のような不具合がある。即ち、ＳＯ3 ミストは比誘電
率が非常に高いことから空間電荷の影響を受け、濃度が
高くなるほど図１０に示すように電界における放電電流
密度が低下する傾向にある。その上、湿式であるため電
極部１の上方より電極部１へ洗浄水をスプレーするが、
この洗浄水スプレーによる液滴が放電極２と集塵極３と
間の空間に多量に存在して両極２，３間の電界により誘
電分極し、これがトリガーとなって火花放電が誘発され
るため、運転電圧が低下するという現象も生じる。この
ため、ＳＯ3 ミスト濃度が高い場合には定格の１／１０
以下程度の放電電流密度しか得ることができず、現状、
目標の捕集性能を得るためには集塵装置の容量を大きく
するしか手段がない状況にある。
湿式電気集塵装置では、ＳＯ3 ミスト濃度が高い場合、
次のような不具合がある。即ち、ＳＯ3 ミストは比誘電
率が非常に高いことから空間電荷の影響を受け、濃度が
高くなるほど図１０に示すように電界における放電電流
密度が低下する傾向にある。その上、湿式であるため電
極部１の上方より電極部１へ洗浄水をスプレーするが、
この洗浄水スプレーによる液滴が放電極２と集塵極３と
間の空間に多量に存在して両極２，３間の電界により誘
電分極し、これがトリガーとなって火花放電が誘発され
るため、運転電圧が低下するという現象も生じる。この
ため、ＳＯ3 ミスト濃度が高い場合には定格の１／１０
以下程度の放電電流密度しか得ることができず、現状、
目標の捕集性能を得るためには集塵装置の容量を大きく
するしか手段がない状況にある。
【００１０】従って、本発明は上記の問題点に鑑み、Ｓ
Ｏ3 ミストなどの高比誘電率の微細粒濃度が高い条件下
でも、装置容量を大きくすることなく高い捕集効率を得
ることができる湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガ
ス処理システムを提供することを課題とする。
Ｏ3 ミストなどの高比誘電率の微細粒濃度が高い条件下
でも、装置容量を大きくすることなく高い捕集効率を得
ることができる湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガ
ス処理システムを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明の湿式電気集塵装置は、放電極と集塵極との間に高
電圧を印加することにより、放電極と集塵極との間を流
れるガスに含まれる微細粒子を集塵極に捕集し、且つ、
集塵極に付着した微細粒子を洗浄液で洗い落とす湿式電
気集塵装置において、放電極と集塵極とからなる電極部
を、ガス流方向の上流側に位置する電離部と下流側に位
置する電界部とに分割し、電離部は高放電電流が得られ
る形状の電極を放電極として用い、且つ、ガス流方向の
長さを、ガス中に含まれる高比誘電率の微細粒子が空間
電荷の影響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど
低下しない程度の前記微細粒子の滞留時間となるような
極短い長さとして、前記微細粒子に電荷を与える構成と
し、電界部は放電電流がほとんど流れない形状の電極を
放電極として用い、この放電極と集塵極との間に形成し
た高強度電界によるクーロン力により、前記電離部で荷
電された荷電粒子を捕集する構成としたことを特徴とす
る。
発明の湿式電気集塵装置は、放電極と集塵極との間に高
電圧を印加することにより、放電極と集塵極との間を流
れるガスに含まれる微細粒子を集塵極に捕集し、且つ、
集塵極に付着した微細粒子を洗浄液で洗い落とす湿式電
気集塵装置において、放電極と集塵極とからなる電極部
を、ガス流方向の上流側に位置する電離部と下流側に位
置する電界部とに分割し、電離部は高放電電流が得られ
る形状の電極を放電極として用い、且つ、ガス流方向の
長さを、ガス中に含まれる高比誘電率の微細粒子が空間
電荷の影響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど
低下しない程度の前記微細粒子の滞留時間となるような
極短い長さとして、前記微細粒子に電荷を与える構成と
し、電界部は放電電流がほとんど流れない形状の電極を
放電極として用い、この放電極と集塵極との間に形成し
た高強度電界によるクーロン力により、前記電離部で荷
電された荷電粒子を捕集する構成としたことを特徴とす
る。
【００１２】また、第２発明の湿式電気集塵装置は、第
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して平板電極を用いたことを特徴とする。
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して平板電極を用いたことを特徴とする。
【００１３】また、第３発明の湿式電気集塵装置は、第
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して丸棒電極を用いたことを特徴とする。
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して丸棒電極を用いたことを特徴とする。
【００１４】また、第４発明の排ガス処理システムは、
脱硫装置の後流に第１，第２又は第３発明の湿式電気集
塵装置を配置し、この湿式電気集塵装置では脱硫装置を
すり抜けたボイラダストや脱硫装置内で冷却されてミス
ト状となったＳＯ3 ミストを捕集することを特徴とす
る。
脱硫装置の後流に第１，第２又は第３発明の湿式電気集
塵装置を配置し、この湿式電気集塵装置では脱硫装置を
すり抜けたボイラダストや脱硫装置内で冷却されてミス
ト状となったＳＯ3 ミストを捕集することを特徴とす
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の実施の形態に係る湿式電気
集塵装置を備えた排ガス処理システムの概略構成図、図
２は前記湿式電気集塵装置の概略構成図、図３は前記湿
式電気集塵装置の電極部を上方から見た断面図である。
図４（ａ）は図３のＢ部拡大図、図４（ｂ）は図４
（ａ）のＣ−Ｃ線矢視図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＤ
−Ｄ線矢視図である。図５（ａ）は図４（ａ）に相当す
る図であって電極部の他の構成を示す拡大図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線矢視図、図５（ｃ）は図
５（ａ）のＦ−Ｆ線矢視図である。
集塵装置を備えた排ガス処理システムの概略構成図、図
２は前記湿式電気集塵装置の概略構成図、図３は前記湿
式電気集塵装置の電極部を上方から見た断面図である。
図４（ａ）は図３のＢ部拡大図、図４（ｂ）は図４
（ａ）のＣ−Ｃ線矢視図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＤ
−Ｄ線矢視図である。図５（ａ）は図４（ａ）に相当す
る図であって電極部の他の構成を示す拡大図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線矢視図、図５（ｃ）は図
５（ａ）のＦ−Ｆ線矢視図である。
【００１７】また、図６はＳＯ3 ミストの滞留時間と放
電電流密度比の関係を示すグラフ、図７は本発明の湿式
電気集塵装置と従来の湿式電気集塵装置におけるＳＯ3
ミスト濃度と集塵効率の関係を示すグラフである。
電電流密度比の関係を示すグラフ、図７は本発明の湿式
電気集塵装置と従来の湿式電気集塵装置におけるＳＯ3
ミスト濃度と集塵効率の関係を示すグラフである。
【００１８】図１に示すように、本実施の形態の排ガス
処理システムでは、ボイラから排出された排ガスはエコ
ノマイザ１２で給水と熱交換されて３５０〜４００℃程
度まで温度が低減された後、脱硝装置１３へと導入され
る。脱硝装置１３では排ガス中のＮＯx ガスが除去され
る。脱硝装置１３を出た排ガスは、エアヒータ１４にお
いて更に１３０℃程度まで減温された後、乾式電気集塵
装置１５へと導入される。この乾式電気集塵装置１５に
おいて排ガス中のほとんどの煤塵が除去される。
処理システムでは、ボイラから排出された排ガスはエコ
ノマイザ１２で給水と熱交換されて３５０〜４００℃程
度まで温度が低減された後、脱硝装置１３へと導入され
る。脱硝装置１３では排ガス中のＮＯx ガスが除去され
る。脱硝装置１３を出た排ガスは、エアヒータ１４にお
いて更に１３０℃程度まで減温された後、乾式電気集塵
装置１５へと導入される。この乾式電気集塵装置１５に
おいて排ガス中のほとんどの煤塵が除去される。
【００１９】乾式電気集塵装置１５を出た排ガスは脱硫
装置１６へと導入される。脱硫装置１６では排ガス中の
ＳＯX ガスが除去される。そして、脱硫装置１６の後流
には排ガス処理の仕上げとして湿式電気集塵装置１７が
配置されている。脱硫装置１６を出た排ガスは脱硫装置
１６におけるスプレー水により６０℃程度の飽和ガスと
なって湿式電気集塵装置１７へ導入される。湿式電気集
塵装置１７では脱硫装置１６をすり抜けてきたボイラダ
スト（煤塵）や脱硫装置１６で冷却されてミスト状とな
ったＳＯ3 ミストを捕集する。湿式電気集塵装置１７を
出た排ガスは廃棄塔１８から放出される。
装置１６へと導入される。脱硫装置１６では排ガス中の
ＳＯX ガスが除去される。そして、脱硫装置１６の後流
には排ガス処理の仕上げとして湿式電気集塵装置１７が
配置されている。脱硫装置１６を出た排ガスは脱硫装置
１６におけるスプレー水により６０℃程度の飽和ガスと
なって湿式電気集塵装置１７へ導入される。湿式電気集
塵装置１７では脱硫装置１６をすり抜けてきたボイラダ
スト（煤塵）や脱硫装置１６で冷却されてミスト状とな
ったＳＯ3 ミストを捕集する。湿式電気集塵装置１７を
出た排ガスは廃棄塔１８から放出される。
【００２０】図２に示すように、図示例の湿式電気集塵
装置１７では捕集性能を上げるため、装置内に同一構造
の２組の電極部（集塵部）２１をガス流方向（矢印Ａ方
向）の上流側と下流側とに配置した２段構成となってい
る。電極部２１の上方には複数のスプレーノズル２２が
配設されており、これらのスプレーノズル２２から電極
部２１へ洗浄水２３としてアルカリ水をスプレーするこ
とにより、集塵極などに付着した微細粒子を洗い落とす
ようになっている。スプレーされた洗浄水は流下して装
置下部に貯溜され、ＰＨ調整された後に再びスプレーノ
ズル２２へと循環される。
装置１７では捕集性能を上げるため、装置内に同一構造
の２組の電極部（集塵部）２１をガス流方向（矢印Ａ方
向）の上流側と下流側とに配置した２段構成となってい
る。電極部２１の上方には複数のスプレーノズル２２が
配設されており、これらのスプレーノズル２２から電極
部２１へ洗浄水２３としてアルカリ水をスプレーするこ
とにより、集塵極などに付着した微細粒子を洗い落とす
ようになっている。スプレーされた洗浄水は流下して装
置下部に貯溜され、ＰＨ調整された後に再びスプレーノ
ズル２２へと循環される。
【００２１】そして、本実施の形態では、図２及び図３
に示すように、放電極と集塵極とからなる電極部２１
が、ガス流方向の上流側に位置する電離部３１と下流側
に位置する電界部３２とに分割されている。詳細は後述
するが、電離部３１では排ガス中のボイラダストやＳＯ
3 ミストに電荷を与え、電界部３２では電界部３１で帯
電したボイラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を高
強度電界によるクーロン力により捕集する。即ち、従来
の湿式電気集塵装置では高放電電流によるイオン風を積
極的に利用して微細粒子を捕集するのに対し、本実施の
形態の湿式電気集塵装置では電離部３１において微細粒
子に電荷を与えることのみを行い、この荷電粒子を電界
部３２において高強度電界により捕集する電離電界型の
構成となっている。
に示すように、放電極と集塵極とからなる電極部２１
が、ガス流方向の上流側に位置する電離部３１と下流側
に位置する電界部３２とに分割されている。詳細は後述
するが、電離部３１では排ガス中のボイラダストやＳＯ
3 ミストに電荷を与え、電界部３２では電界部３１で帯
電したボイラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を高
強度電界によるクーロン力により捕集する。即ち、従来
の湿式電気集塵装置では高放電電流によるイオン風を積
極的に利用して微細粒子を捕集するのに対し、本実施の
形態の湿式電気集塵装置では電離部３１において微細粒
子に電荷を与えることのみを行い、この荷電粒子を電界
部３２において高強度電界により捕集する電離電界型の
構成となっている。
【００２２】詳述すると、図３及び図４に示すように、
電離部３１では高放電電流を得るためにトゲ付きのドル
ン型電極を放電極４１として用いている。この放電極４
１は丸棒電極の外周面にトゲ４１ａを設けたような形状
となっている。なお、放電極４１としては、必ずしもト
ゲ付電極に限定するものではなく、高放電電流が得られ
る形状の電極であればよい。
電離部３１では高放電電流を得るためにトゲ付きのドル
ン型電極を放電極４１として用いている。この放電極４
１は丸棒電極の外周面にトゲ４１ａを設けたような形状
となっている。なお、放電極４１としては、必ずしもト
ゲ付電極に限定するものではなく、高放電電流が得られ
る形状の電極であればよい。
【００２３】放電極４１は上下方向（図３の紙面と直交
する方向）に延びており、ガス流方向に沿って多数本が
所定の間隔で一列に配設されている。集塵極４２は平板
状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ放電極２の各
列を両側から挟むようにして複数枚配設されている。な
お、集塵極４２の間隔Ｄ2 は例えば３００ｍｍ程度であ
る。全放電極４１と全集塵極４２との間には高圧直流電
源４３によって高電圧が印加される。このとき放電極４
１が負極となり、アース４４が施された集塵極４２が正
極となるように電圧が印加される。
する方向）に延びており、ガス流方向に沿って多数本が
所定の間隔で一列に配設されている。集塵極４２は平板
状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ放電極２の各
列を両側から挟むようにして複数枚配設されている。な
お、集塵極４２の間隔Ｄ2 は例えば３００ｍｍ程度であ
る。全放電極４１と全集塵極４２との間には高圧直流電
源４３によって高電圧が印加される。このとき放電極４
１が負極となり、アース４４が施された集塵極４２が正
極となるように電圧が印加される。
【００２４】しかも、電離部３１のガス流方向の長さＬ
1 は、排ガス中に含まれる高比誘電率のＳＯ3 ミストが
空間電荷の影響をほとんど受けずに放電電流密度がほと
んど低下しない程度のＳＯ3 ミストの滞留時間（ＳＯ3
ミストが電界部を通過する時間）となるような極端に短
い長さとなっている。この電離部３１におけるＳＯ3ミ
ストの滞留時間は例えば０．１ｓｅｃ以内とする。
1 は、排ガス中に含まれる高比誘電率のＳＯ3 ミストが
空間電荷の影響をほとんど受けずに放電電流密度がほと
んど低下しない程度のＳＯ3 ミストの滞留時間（ＳＯ3
ミストが電界部を通過する時間）となるような極端に短
い長さとなっている。この電離部３１におけるＳＯ3ミ
ストの滞留時間は例えば０．１ｓｅｃ以内とする。
【００２５】なお、具体的（最適）な電離部３１のガス
流方向長さ、即ち、ＳＯ3 ミストの滞留時間は、電極配
置などにより変わるため、これらを条件として実験や数
値解析などにより適宜設定すればよい。ＳＯ3 ミストの
滞留時間と放電電流密度比との関係の一例を示すと、図
６のようになる。同図に示すように、ＳＯ3 ミストの滞
留時間が長くなると空間電荷の影響で放電電流密度比が
低下する。同図の場合には電離部３１のガス流方向長さ
を、ＳＯ3 ミストの滞留時間が０．１ｓｅｃ以内となる
ような極短い長さとすることが望ましい。
流方向長さ、即ち、ＳＯ3 ミストの滞留時間は、電極配
置などにより変わるため、これらを条件として実験や数
値解析などにより適宜設定すればよい。ＳＯ3 ミストの
滞留時間と放電電流密度比との関係の一例を示すと、図
６のようになる。同図に示すように、ＳＯ3 ミストの滞
留時間が長くなると空間電荷の影響で放電電流密度比が
低下する。同図の場合には電離部３１のガス流方向長さ
を、ＳＯ3 ミストの滞留時間が０．１ｓｅｃ以内となる
ような極短い長さとすることが望ましい。
【００２６】この電離部３１では、高圧直流電源４３に
よって放電極４１と集塵極４２との間に高電圧を印加す
ると、放電極周辺のガスが局部的に絶縁破壊されてコロ
ナ放電が生じることによりガス分子がイオン化し、この
ときの負イオンによって電界中（放電極４１と集塵極４
２との間）を流れる排ガス中のボイラダストやＳＯ3ミ
ストに電荷が与えられる。しかも、電離部３１のガス流
方向長さを極端に短くすることによりＳＯ3 ミストの滞
留時間を短くして電界における放電電流密度がほとんど
低下しないようにしているため、ＳＯ3 ミストなどの微
細粒子に効率よく電荷を与えることができる。
よって放電極４１と集塵極４２との間に高電圧を印加す
ると、放電極周辺のガスが局部的に絶縁破壊されてコロ
ナ放電が生じることによりガス分子がイオン化し、この
ときの負イオンによって電界中（放電極４１と集塵極４
２との間）を流れる排ガス中のボイラダストやＳＯ3ミ
ストに電荷が与えられる。しかも、電離部３１のガス流
方向長さを極端に短くすることによりＳＯ3 ミストの滞
留時間を短くして電界における放電電流密度がほとんど
低下しないようにしているため、ＳＯ3 ミストなどの微
細粒子に効率よく電荷を与えることができる。
【００２７】なお、電離部３１は極端に短いため、この
集塵極４２にはほとんど微細粒子が捕集されない。つま
り、電離部３１では微細粒子の捕集は行わず、専ら微細
粒子に電荷を与えることを目的としている。
集塵極４２にはほとんど微細粒子が捕集されない。つま
り、電離部３１では微細粒子の捕集は行わず、専ら微細
粒子に電荷を与えることを目的としている。
【００２８】一方、電界部３２では放電電流がほとんど
流れない（全く流れない場合も含む）ようにするために
平板状の電極を放電極５１として用い、この放電極５１
をガス流方向に平行に複数枚配置している。なお、放電
極５１としては、平板状電極に限定するものではなく、
放電電流がほとんど流れない形状の電極であればよい。
例えば、図５に示すような丸棒電極を放電極５１として
用い、この丸棒電極をガス流方向に沿って所定の間隔で
一列に配設してもよい。
流れない（全く流れない場合も含む）ようにするために
平板状の電極を放電極５１として用い、この放電極５１
をガス流方向に平行に複数枚配置している。なお、放電
極５１としては、平板状電極に限定するものではなく、
放電電流がほとんど流れない形状の電極であればよい。
例えば、図５に示すような丸棒電極を放電極５１として
用い、この丸棒電極をガス流方向に沿って所定の間隔で
一列に配設してもよい。
【００２９】図３，図４又は図５に示すように集塵極５
２は平板状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ各平
板電極５１或いは丸棒電極５１の各列を両側から挟むよ
うにして複数枚配設されている。なお、集塵極５２の間
隔Ｄ3 は例えば３００ｍｍ程度である。全放電極５１と
全集塵極５２との間には高圧直流電源５３によって高電
圧が印加される。このとき放電極５１が負極となり、ア
ース５４が施された集塵極５２が正極となるように電圧
が印加される。
２は平板状の電極であり、ガス流方向に平行で且つ各平
板電極５１或いは丸棒電極５１の各列を両側から挟むよ
うにして複数枚配設されている。なお、集塵極５２の間
隔Ｄ3 は例えば３００ｍｍ程度である。全放電極５１と
全集塵極５２との間には高圧直流電源５３によって高電
圧が印加される。このとき放電極５１が負極となり、ア
ース５４が施された集塵極５２が正極となるように電圧
が印加される。
【００３０】この電界部３２では、高圧直流電源５３に
よって放電極５１と集塵極５２との間に高電圧を印加す
ることにより、高強度の電界を発生させることができ
る。つまり、電界部３２では放電電流がほとんど流れな
い形状の電極（平板電極、丸棒電極等）、即ち、トゲ付
電極のように電界が局所に集中しない形状の電極を放電
極５２として用いているため、洗浄水スプレーによる液
滴が放電極５２と集塵極５２との間に多量に存在してい
ても、トゲ付電極などと比べて火花放電電圧を向上させ
ることができる（火花放電が発生しにくくなる）。この
ため、両極５１，５２への印加電圧を従来の湿式電気集
塵装置よりも高くして、従来よりも高強度の電界を形成
することができる。
よって放電極５１と集塵極５２との間に高電圧を印加す
ることにより、高強度の電界を発生させることができ
る。つまり、電界部３２では放電電流がほとんど流れな
い形状の電極（平板電極、丸棒電極等）、即ち、トゲ付
電極のように電界が局所に集中しない形状の電極を放電
極５２として用いているため、洗浄水スプレーによる液
滴が放電極５２と集塵極５２との間に多量に存在してい
ても、トゲ付電極などと比べて火花放電電圧を向上させ
ることができる（火花放電が発生しにくくなる）。この
ため、両極５１，５２への印加電圧を従来の湿式電気集
塵装置よりも高くして、従来よりも高強度の電界を形成
することができる。
【００３１】従って、電界部３２では、この高強度電界
によるクーロン力により、電離部３１で荷電されたボイ
ラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を、効率よく集
塵極５２に捕集することができる。なお、図７に本発明
の湿式電気集塵装置と従来の湿式電気集塵装置の集塵効
率を概念的に示すように、ＳＯ3 ミスト濃度が低い場合
には従来の湿式電気集塵装置のほうが集塵効率が高く、
ある程度以上の高ＳＯ 3 ミスト濃度になると本発明の湿
式電気集塵装置のほうが集塵効率が高くなる。従って、
ＳＯ3 ミスト濃度が比較的低い場合には従来の湿式電気
集塵装置を使用し、ＳＯ3 ミスト濃度が比較的高い場合
に本発明の湿式電気集塵装置を使用することが望まし
い。
によるクーロン力により、電離部３１で荷電されたボイ
ラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を、効率よく集
塵極５２に捕集することができる。なお、図７に本発明
の湿式電気集塵装置と従来の湿式電気集塵装置の集塵効
率を概念的に示すように、ＳＯ3 ミスト濃度が低い場合
には従来の湿式電気集塵装置のほうが集塵効率が高く、
ある程度以上の高ＳＯ 3 ミスト濃度になると本発明の湿
式電気集塵装置のほうが集塵効率が高くなる。従って、
ＳＯ3 ミスト濃度が比較的低い場合には従来の湿式電気
集塵装置を使用し、ＳＯ3 ミスト濃度が比較的高い場合
に本発明の湿式電気集塵装置を使用することが望まし
い。
【００３２】以上のように、本実施の形態の湿式電気集
塵装置１７によれば、放電極と集塵極とからなる電極部
２１を、ガス流方向の上流側に位置する電離部３１と下
流側に位置する電界部３２とに分割し、電離部３１は高
放電電流が得られる形状の電極（トゲ付電極等）を放電
極４１として用い、且つ、ガス流方向の長さを、排ガス
中に含まれる高比誘電率のＳＯ3 ミストが空間電荷の影
響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど低下しな
い程度のＳＯ3 ミストの滞留時間となるような極短い長
さとして、ＳＯ3 ミストなどの微細粒子に電荷を与える
構成とし、電界部３２は放電電流がほとんど流れない形
状の電極（平板電極、丸棒電極等）を放電極５１として
用い、この放電極５１と集塵極５２との間に形成した高
強度電界によるクーロン力により、電離部３１で荷電さ
れた荷電粒子を捕集する構成としたことにより、特に従
来型の湿式電気集塵装置では性能を維持することができ
ない高ＳＯ3 ミスト濃度条件下において、同条件下でも
空間電荷の影響を受けない本電離電界型の湿式電気集塵
装置の優位性が発揮され、装置容量を大きくすることな
くボイラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を効率よ
く捕集することができる。
塵装置１７によれば、放電極と集塵極とからなる電極部
２１を、ガス流方向の上流側に位置する電離部３１と下
流側に位置する電界部３２とに分割し、電離部３１は高
放電電流が得られる形状の電極（トゲ付電極等）を放電
極４１として用い、且つ、ガス流方向の長さを、排ガス
中に含まれる高比誘電率のＳＯ3 ミストが空間電荷の影
響をほとんど受けずに放電電流密度がほとんど低下しな
い程度のＳＯ3 ミストの滞留時間となるような極短い長
さとして、ＳＯ3 ミストなどの微細粒子に電荷を与える
構成とし、電界部３２は放電電流がほとんど流れない形
状の電極（平板電極、丸棒電極等）を放電極５１として
用い、この放電極５１と集塵極５２との間に形成した高
強度電界によるクーロン力により、電離部３１で荷電さ
れた荷電粒子を捕集する構成としたことにより、特に従
来型の湿式電気集塵装置では性能を維持することができ
ない高ＳＯ3 ミスト濃度条件下において、同条件下でも
空間電荷の影響を受けない本電離電界型の湿式電気集塵
装置の優位性が発揮され、装置容量を大きくすることな
くボイラダストやＳＯ3 ミストなどの荷電粒子を効率よ
く捕集することができる。
【００３３】また、電界部３２の集塵極５２として平板
電極を用いた場合に比べ、丸棒電極を用いた場合の方が
装置重量の低減を図ることができる。
電極を用いた場合に比べ、丸棒電極を用いた場合の方が
装置重量の低減を図ることができる。
【００３４】また、この電離電界型の湿式電気集塵装置
１７を脱硫装置１６の後流に備えた構成の排ガス処理シ
ステムは、高ＳＯ3 ミスト濃度の排ガスに対して非常に
有効な排ガス処理システムとなる。
１７を脱硫装置１６の後流に備えた構成の排ガス処理シ
ステムは、高ＳＯ3 ミスト濃度の排ガスに対して非常に
有効な排ガス処理システムとなる。
【００３５】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第１発明の湿式電気集塵装置は、放
電極と集塵極との間に高電圧を印加することにより、放
電極と集塵極との間を流れるガスに含まれる微細粒子を
集塵極に捕集し、且つ、集塵極に付着した微細粒子を洗
浄液で洗い落とす湿式電気集塵装置において、放電極と
集塵極とからなる電極部を、ガス流方向の上流側に位置
する電離部と下流側に位置する電界部とに分割し、電離
部は高放電電流が得られる形状の電極を放電極として用
い、且つ、ガス流方向の長さを、ガス中に含まれる高比
誘電率の微細粒子が空間電荷の影響をほとんど受けずに
放電電流密度がほとんど低下しない程度の前記微細粒子
の滞留時間となるような極短い長さとして、前記微細粒
子に電荷を与える構成とし、電界部は放電電流がほとん
ど流れない形状の電極を放電極として用い、この放電極
と集塵極との間に形成した高強度電界によるクーロン力
により、前記電離部で荷電された荷電粒子を捕集する構
成としたことを特徴とする。
に説明したように、第１発明の湿式電気集塵装置は、放
電極と集塵極との間に高電圧を印加することにより、放
電極と集塵極との間を流れるガスに含まれる微細粒子を
集塵極に捕集し、且つ、集塵極に付着した微細粒子を洗
浄液で洗い落とす湿式電気集塵装置において、放電極と
集塵極とからなる電極部を、ガス流方向の上流側に位置
する電離部と下流側に位置する電界部とに分割し、電離
部は高放電電流が得られる形状の電極を放電極として用
い、且つ、ガス流方向の長さを、ガス中に含まれる高比
誘電率の微細粒子が空間電荷の影響をほとんど受けずに
放電電流密度がほとんど低下しない程度の前記微細粒子
の滞留時間となるような極短い長さとして、前記微細粒
子に電荷を与える構成とし、電界部は放電電流がほとん
ど流れない形状の電極を放電極として用い、この放電極
と集塵極との間に形成した高強度電界によるクーロン力
により、前記電離部で荷電された荷電粒子を捕集する構
成としたことを特徴とする。
【００３６】また、第２発明の湿式電気集塵装置は、第
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して平板電極を用いたことを特徴とする。
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して平板電極を用いたことを特徴とする。
【００３７】また、第３発明の湿式電気集塵装置は、第
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して丸棒電極を用いたことを特徴とする。
１発明の湿式電気集塵装置において、電離部には高放電
電流が得られる形状の放電極としてトゲ付電極を用い、
電界部には放電電流がほとんど流れない形状の放電極と
して丸棒電極を用いたことを特徴とする。
【００３８】従って、この第１，第２又は第３発明の湿
式電気集塵装置によれば、特に従来型の湿式電気集塵装
置では性能を維持することができないような高比誘電率
の微細粒子密度が高い条件下において、同条件下でも空
間電荷の影響を受けない本電離電界型の湿式電気集塵装
置の優位性が発揮され、装置容量を大きくすることなく
荷電粒子を効率よく捕集することができる。
式電気集塵装置によれば、特に従来型の湿式電気集塵装
置では性能を維持することができないような高比誘電率
の微細粒子密度が高い条件下において、同条件下でも空
間電荷の影響を受けない本電離電界型の湿式電気集塵装
置の優位性が発揮され、装置容量を大きくすることなく
荷電粒子を効率よく捕集することができる。
【００３９】なお、電界部の集塵極として平板電極を用
いた場合に比べ、丸棒電極を用いた場合の方が装置重量
の低減を図ることができる。
いた場合に比べ、丸棒電極を用いた場合の方が装置重量
の低減を図ることができる。
【００４０】また、第４発明の排ガス処理システムは、
脱硫装置の後流に第１，第２又は第３発明の湿式電気集
塵装置を配置し、この湿式電気集塵装置では脱硫装置を
すり抜けたボイラダストや脱硫装置内で冷却されてミス
ト状となったＳＯ3 ミストを捕集することを特徴とす
る。
脱硫装置の後流に第１，第２又は第３発明の湿式電気集
塵装置を配置し、この湿式電気集塵装置では脱硫装置を
すり抜けたボイラダストや脱硫装置内で冷却されてミス
ト状となったＳＯ3 ミストを捕集することを特徴とす
る。
【００４１】従って、この第４発明の排ガス処理システ
ムは、高ＳＯ3 ミスト濃度の排ガスに対して非常に有効
な排ガス処理システムとなる。
ムは、高ＳＯ3 ミスト濃度の排ガスに対して非常に有効
な排ガス処理システムとなる。
【図１】本発明の実施の形態に係る湿式電気集塵装置を
備えた排ガス処理システムの概略構成図である。
備えた排ガス処理システムの概略構成図である。
【図２】前記湿式電気集塵装置の概略構成図である。
【図３】前記湿式電気集塵装置の電極部を上方から見た
断面図である。
断面図である。
【図４】（ａ）は図３のＢ部拡大図、（ｂ）は（ａ）の
Ｃ−Ｃ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視図であ
る。
Ｃ−Ｃ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視図であ
る。
【図５】（ａ）は図４（ａ）に相当する図であって電極
部の他の構成を示す拡大図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線
矢視図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線矢視図である。
部の他の構成を示す拡大図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線
矢視図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線矢視図である。
【図６】ＳＯ3 ミストの滞留時間と放電電流密度比の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図７】本発明の湿式電気集塵装置と従来の湿式電気集
塵装置におけるＳＯ3 ミスト濃度と集塵効率の関係を示
すグラフである。
塵装置におけるＳＯ3 ミスト濃度と集塵効率の関係を示
すグラフである。
【図８】従来の湿式電気集塵装置の概略構成図である。
【図９】前記湿式電気集塵装置の電極部を上方から見た
断面図である。
断面図である。
【図１０】ＳＯ3 ミスト濃度の空間電荷の影響を示すグ
ラフである。
ラフである。
１１ ボイラ １２ エコノマイザ １３ 脱硝装置 １４ エアヒータ １５ 乾式電気集塵装置 １６ 脱硫装置 １７ 湿式電気集塵装置 １８ 廃棄塔 ２１ 電極部 ２２ スプレーノズル ２３ 洗浄水 ３１ 電離部 ３２ 電界部 ４１ 放電極 ４１ａ トゲ ４２ 集塵極 ４３ 高圧直流電源 ４４ アース ５１ 放電極 ５２ 集塵極 ５３ 高圧直流電源 ５４ アース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前島 秀行 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4D054 AA02 AA09 BA02 BA14 BB04 BB12 BB14 BC03 DA06 EA21
Claims (4)
- 【請求項１】 放電極と集塵極との間に高電圧を印加す
ることにより、放電極と集塵極との間を流れるガスに含
まれる微細粒子を集塵極に捕集し、且つ、集塵極に付着
した微細粒子を洗浄液で洗い落とす湿式電気集塵装置に
おいて、 放電極と集塵極とからなる電極部を、ガス流方向の上流
側に位置する電離部と下流側に位置する電界部とに分割
し、 電離部は高放電電流が得られる形状の電極を放電極とし
て用い、且つ、ガス流方向の長さを、ガス中に含まれる
高比誘電率の微細粒子が空間電荷の影響をほとんど受け
ずに放電電流密度がほとんど低下しない程度の前記微細
粒子の滞留時間となるような極短い長さとして、前記微
細粒子に電荷を与える構成とし、 電界部は放電電流がほとんど流れない形状の電極を放電
極として用い、この放電極と集塵極との間に形成した高
強度電界によるクーロン力により、前記電離部で荷電さ
れた荷電粒子を捕集する構成としたことを特徴とする湿
式電気集塵装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載する湿式電気集塵装置に
おいて、 電離部には高放電電流が得られる形状の放電極としてト
ゲ付電極を用い、電界部には放電電流がほとんど流れな
い形状の放電極として平板電極を用いたことを特徴とす
る湿式電気集塵装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載する湿式電気集塵装置に
おいて、 電離部には高放電電流が得られる形状の放電極としてト
ゲ付電極を用い、電界部には放電電流がほとんど流れな
い形状の放電極として丸棒電極を用いたことを特徴とす
る湿式電気集塵装置。 - 【請求項４】 脱硫装置の後流に請求項１，２又は３に
記載する湿式電気集塵装置を配置し、この湿式電気集塵
装置では脱硫装置をすり抜けたボイラダストや脱硫装置
内で冷却されてミスト状となったＳＯ3 ミストを捕集す
ることを特徴とする排ガス処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362379A JP2002159879A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362379A JP2002159879A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002159879A true JP2002159879A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18833669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000362379A Withdrawn JP2002159879A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた排ガス処理システム |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2002159879A (ja) |
Cited By (12)
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-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000362379A patent/JP2002159879A/ja not_active Withdrawn
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