JP2004041945A

JP2004041945A - バグフィルタ装置

Info

Publication number: JP2004041945A
Application number: JP2002203505A
Authority: JP
Inventors: Akio Yuki; 結城　明夫; Shigeru Okada; 岡田　茂; Kazuaki Takato; 高藤　一明; Takamasa Kojo; 古城　貴雅
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】通常運転時において、入口ダクト側のガス流がバイパスダクトを介して出口ダクトに漏洩することを防止する。
【解決手段】入口ダクト１０および出口ダクト１４とをバイパスダクト３０で連結し、このバイパスダクト３０の入口側開口３２および出口側開口３４にポペット弁４４、４６をそれぞれ設ける。各ポペット弁４４、４６は共通のシャフト４０によって上下動が可能とされる。シャフト４０を降下させた際にポペット弁４４、４６によって閉止される空間をシールチャンバ３０Ａとし、このシールチャンバ３０Ａに大気導入管５２とバルブ５０とを設けた。通常運転時には、バルブ５０を開、ポペット弁４４、４６を閉として、シールチャンバ３０Ａを外部空気によってシールする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バグフィルタ装置に係り、特に入口ダクトと出口ダクトとをバイパスダクトで連結したバグフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼却炉などのボイラから排出されるガス流には、ダスト以外にダイオキシンなどの有害物質が多く含まれている場合がある。通常、この種のガス流に対しては、バグフィルタを通過させることで含有するダストや有害物質を除去して清浄な気体とした後、大気に放出している。しかし、バグフィルタのメンテナンス作業中などには、バグフィルタを通過しないようにガス流をバイパスさせる場合がある。従って、ガス流をバグフィルタに導入する場合と、バグフィルタを介さずにバイパスさせる場合とに、状況に応じて切り替えて送給する必要がある。
【０００３】
ガス流の経路の切替は、図５に示す流路切替手段１によって行っている。バグフィルタ２の下部には入口ダクト３が接続され、上部には出口ダクト４が接続されている。この入口ダクト３の鉛直部３Ａと出口ダクト４の鉛直部４Ａは、バイパスダクト５によって連通し、これらの連通部が同軸線上に重なるように配置される。この同軸線上には上下動可能なシャフト６が挿入され、このシャフト６に伴って上下動するように連通部に切替弁としてそれぞれポペット弁７Ａ、７Ｂが固定される。シャフト６の上下動により、ポペット弁７Ａ、７Ｂが交互に開閉して流路の切り替えが行われる。
【０００４】
すなわち、バグフィルタ２にガス流を導入させる場合には、シリンダ８を駆動してシャフト６を実線に示したように降下してポペット弁７Ａを開、ポペット弁７Ｂのバイパス側を閉、出口ダクト側を開とする。ガス流は入口ダクト３を経てバグフィルタ２へ導入され、バグフィルタ２で浄化されたガス流は出口ダクト４から排出される。一方、バグフィルタ２のメンテナンス時などガス流をバイパスさせる場合には、シャフト６を二点鎖線で示したように上昇させてポペット弁７Ａを閉、ポペット弁７Ｂのバイパス側を開、出口ダクト側を閉とする。すると、入口ダクト３からのガス流は、バグフィルタ２をバイパスしてバイパスダクト５から出口ダクト４側に誘導される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常運転時、すなわちガス流をバグフィルタ２に導入させる場合には、入口ダクト３と、出口ダクト４とでは、ダクト内部の負圧が異なっている。すなわち、バグフィルタ２に直結している入口ダクト３に対して、ファンなどによってガス流を誘引している出口ダクト４の方が、負圧が高くなっている。各ポペット弁７Ａ、７Ｂは、高温のガス流の漏洩を防止するために、シール部材としてメタルディスクを用いているが、上述の各ダクト内部に生じる負圧の差によってシール部分の僅かな隙間から、ガス流が漏洩する場合がある。特に、通常運転時の図２で実線で示したバイパスダクト側のポペット弁７Ｂが閉止された状態で、ポペット弁７Ｂからガス流が漏洩すると、入口ダクト３から流入したガス流の一部がバグフィルタ２を経ずに出口ダクト４側に混入し、バグフィルタ２で浄化したガス流を再汚染させるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解消するために、バイパスダクト側に設けた切替弁からのガス流の漏洩を防止し、バグフィルタで浄化したガス流を再汚染しないバグフィルタ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るバグフィルタ装置は、バグフィルタへの入口ダクトと出口ダクトとを切替弁を備えたバイパスダクトで連結したバグフィルタ装置において、前記バイパスダクトに複数の切替弁を配置し、これらの複数の切替弁に挟まれた領域を大気圧以上の気体が流入可能なシールチャンバとしたことを特徴としている。
【０００８】
また、バグフィルタ装置は、前記入口ダクトの鉛直部と前記出口ダクトの鉛直部とを前記バイパスダクトで連結し、これらを同軸上に配置するとともに、これらの同軸上に貫通される共通のシャフトに複数のポペットを配置し、前記シャフトの上下動により前記複数のポペット弁を開閉し、ガス流の流路切替と前記シールチャンバの形成を可能としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係るバグフィルタ装置の実施形態を、図面を参照して説明する。図１に第１の実施形態に係るバグフィルタ装置の断面図を示す。
【００１０】
図示しない焼却炉などから排出されるガス流は、入口ダクト１０を介してバグフィルタ１２の内部に導入される。バグフィルタ１２には、ガス流を導入する入口ダクト１０と、ガス流の排出経路である出口ダクト１４とがそれぞれ設けられており、導入されたガス流を内部に設けられたフィルタ１６によって濾過処理を行って除塵した後、出口ダクト１４から排出する構成である。出口ダクト１４は、図示しない吸引ファンを介して煙突に連接され、ガス流がファンによって吸引され、煙突から排出される。このようなバグフィルタ１２は、メンテナンス作業などを行う場合、ガス流をバグフィルタ１２の内部に導入せずに、直接出口ダクト１４に排出する場合がある。そこで、入口ダクト１０と出口ダクト１４とをバイパスダクト３０で連結し、状況に応じてガス流の流通を切り替え可能としている。
【００１１】
バグフィルタ１２は、上部が箱形に、下部が錐体形に形成されている。またバグフィルタ１２は、この内部が上下に分割され、下方をガス流の除塵を行う集塵室１８とし、また上方を除塵されたガス流が送給される排出室２０とする構成である。すなわち、ガス流を導入する導入口２２は、バグフィルタの下部に設けられ、またガス流の排出口２４は上部に設けられる。導入口２２および排出口２４にそれぞれ連結するように、入口ダクト１０および出口ダクト１４が取り付けられる。これらのダクトに連接するようにバイパスダクト３０が配置される。
【００１２】
バイパスダクト３０と入口ダクト１０および出口ダクト１４とのそれぞれの連接部には、入口ダクト１０側の入口側開口３２と出口ダクト１４側の出口側開口３４となる円形の貫通孔が穿設される。この時、入口ダクト１０の鉛直部１０Ａと出口ダクト１４の鉛直部１４Ａおよびバイパスダクト３０は、同軸上にそれぞれの開口が並ぶように配置される。すなわち連通部分において、バイパスダクト３０には、垂直な軸を中心として上下面にそれぞれ貫通孔が穿設され、上面の貫通孔が出口ダクト１４に連接する出口側開口３４となり、また下面が入口ダクト１０に連接する入口側開口３２となる構成である。
【００１３】
また、入口ダクト１０の鉛直部１０Ａには、入口側開口３２の下方に、切替開口３６を備える。出口ダクト１４の鉛直部１４Ａには、出口側開口３４の上方に切替開口３８を備える。これらの各開口３２、３４、３６、３８の中心軸上に一本のシャフト４０を通し、ポペット弁４２、４４、４６がそれぞれシャフト４０に装着される。これらのポペット弁は、メタルを用いて円盤状に形成する。
【００１４】
ポペット弁は、シャフト４０を上下動させると、これに伴って上下動する構成とする。このシャフト４０をシリンダ４８によって駆動させ、シャフト４０を降下させると、ガス流をバグフィルタ１２に導入させる通常運転時の経路となる。すなわち、ポペット弁４２が切替開口３６から離間して開となり、ポペット弁４４、４６がそれぞれ入口側開口３２と出口側開口３４とに密着して閉となる。すると、入口ダクト１０からのガス流は図中の矢印で示したように、入口ダクト１０からバグフィルタ１２に導入され、ここでフィルタ１６によって浄化されたガス流は出口ダクト１４から系外に排出される運転となる。
【００１５】
一方、シャフト４０を上昇させると、ガス流をバグフィルタ１２に導入させないメンテナンス時のバイパス経路となる。図２は、この時の状況を示した断面図である。すなわち、ポペット弁４２が切替開口３６に密着して閉となり、ポペット弁４４は入口側開口３２から離間して開となる。また、ポペット弁４６は出口側開口３４から離間して、この開口を開にすると同時に、この上面が切替開口３８に密着して切替開口３８を閉にする。すると、入口ダクト１０からのガス流は、図中の矢印で示したように、バグフィルタ１２を経由せずにバイパスダクト３０から直接に出口ダクト１４に流れるバイパス経路をたどることになる。
【００１６】
図１に示した通常運転時においては、出口ダクト１４の後段に設けた図示しないファンの吸引力によって、出口ダクト１４には約−７００ｍｍＡｇの負圧が生じている。一方、入口ダクト１０には、フィルタ１６での圧力損失が２００ｍｍＡｇとすると、約−５００ｍｍＡｇの負圧が生じている。このため、バイパスダクト３０には出口ダクト１４からの２００ｍｍＡｇ程度の吸引力が常時作用している。従って、バイパスダクト３０を遮断しているポペット弁４４、４６のシール性が不完全であると、入口ダクト１０からのガスが僅かに出口ダクト１４に漏洩し、バグフィルタ１２で浄化されたガス流を再汚染し、ダストなどを含有したガス流が系外へ放出されてしまうおそれがある。
【００１７】
そこで、本実施形態では、ポペット弁４４とポペット弁４６とに挟まれたバイパスダクト３０の領域をシールチャンバ３０Ａとし、このシールチャンバ３０Ａに大気を流入可能としている。すなわち、シールチャンバ３０Ａにはバルブ５０を備えた大気導入管５２を接続し、バルブ５０を解放することによってシールチャンバ３０Ａ内に外部空気が供給される。すると、ポペット弁４４やポペット弁４６のシール性が多少不完全であっても、上記の再汚染の問題が解消する。すなわち、ポペット弁４４のシール性が不完全な場合には、入口ダクト１０とシールチャンバ３０Ａとの差圧によって、僅かな量の外部空気が、シールチャンバ３０Ａから入口ダクト１０側へ漏れ込むことになる。しかし、この程度の僅かな量の外部空気がガス流に流入しても、バグフィルタ１２での負荷には全く影響しない。
【００１８】
また、ポペット弁４６のシール性が不完全な場合には、出口ダクト１４とシールチャンバ３０Ａとの差圧によって、僅かな量の外部空気がシールチャンバ３０Ａから出口ダクト１４側へ漏れ出ることになる。しかし、外部空気は清浄であるから、僅かな量の外部空気がバグフィルタ１２を経て浄化されたガス流に流入しても、ガス流を再汚染する心配はまったくない。
【００１９】
なお、図２示したようにガス流をバイパス経路に通す場合には、大気導入管５２のバルブ５０を閉止して、ガス流にシールチャンバ３０Ａからの外部空気が流入することを防止する。なお、バイパス経路の場合には、ポペット弁４２やポペット弁４６のシール性が多少不完全であっても、ガス流にバグフィルタ１２側からの空気が僅かに漏れ込む程度であるから格別の問題はない。
【００２０】
上記構成により、バイパスダクト３０に配置したポペット弁４４とポペット弁４６との間に挟まれた領域をシールチャンバ３０Ａとし、このシールチャンバ３０Ａに大気を流入させるようにした。このため、入口ダクト１０と出口ダクト１４とに生じている内部負圧の差から発生するガス流の漏洩を防止することが可能となる。すなわち、バグフィルタ１２によって濾過処理されるべきガス流が、入口ダクト１０からバイパスダクト３０を介して出口ダクト１４に漏洩することによって、処理されずに大気に放出されるおそれを排除することができる。これにより、バグフィルタ１２で浄化されたガス流へのダストや有害物質などのリークを防止し、浄化ガスの再汚染を防止することが可能となる。
【００２１】
図３に第２の実施形態に係るバグフィルタ装置の断面図を示す。バグフィルタ１２には、第１の実施形態と同様に入口ダクト１０、出口ダクト１４、バイパスダクト３０が設けられる。入口ダクト１０がバグフィルタ１２に連通する切替開口３６には、シャフト４０に装着されたポペット弁４２が備えられる。バイパスダクト３０には、バイパス経路方向を遮断するように、バイパスダクト３０を水平に分割するシールチャンバ３９が設けられる。シールチャンバ３９の上下面に穿設された切替開口３７、３８Ａには、シャフト４０に装着されたポペット弁４４、４６がそれぞれ備えられる。各ポペット弁４２、４４、４６は、シャフト４０を上下動させることにより連動して上下動可能とする。また、シールチャンバ３９の下面側に設けられたポペット弁４４を、上面の切替開口３８Ａの外径よりも小さく形成し、シャフト４０を上下動させた際に、ポペット弁４４が切替開口３８Ａの間を抜けて昇降可能とする。これに伴って、ポペット弁４４に対応する切替開口３７の外径を、ポペット弁４４よりも小さく形成する。シールチャンバ３９には、バルブ５０を備えた大気導入管５２を取り付ける。これにより、シールチャンバ３９の内部に大気が流入可能となる。
【００２２】
図３（１）は、バグフィルタ１２にガス流を導入する通常運転時を示している。シャフト４０を下降させてポペット弁４２およびポペット弁４６の上面を開、ポペット弁４４およびポペット弁４６の下面を閉とし、バルブ５０を開いてシールチャンバ３９の内部に外部空気を導入する。
【００２３】
ガス流のバイパス時には、図３（２）に示すようにシャフト４０を昇降させポペット弁４４を切替開口３８Ａより退避させることによって、ポペット弁４２、ポペット弁４６の上面およびバルブ５０を閉、ポペット弁４４およびポペット弁４６の下面を開とする。
【００２４】
上記第２の実施形態によれば、第１実施形態と同様に通常運転時においてバイパスダクトに設けたポペット弁４４、４６のシール性が多少不完全であっても、入口ダクト側１０のガス流が出口ダクト１４側に漏れ込むことがない。また、ポペット弁４４を切替開口３８Ａの外径よりも小さく形成し、ポペット弁４４が切替開口３８Ａの間を自在に抜けて昇降可能としたので、各ポペット弁４２、４４、４６のストロークを大きくすることができ、シールチャンバ３９の配置上の自由度が増し、シールチャンバの小型化を図ることが可能となる。
【００２５】
図４に第３の実施形態に係るバグフィルタ装置の概略図を示す。バグフィルタ６０の下部には入口ダクト６２が、上部には出口ダクト６４が接続し、入口ダクト６２と出口ダクト６４とはバイパスダクト６６で連結されている。入口ダクト６２には切替ダンパ６８が、出口ダクト６４には切替ダンパ７０が設けられている。また、バイパスダクト６６に２個の切替ダンパ７２、７４が設けられ、これらの切替ダンパ７２、７４に挟まれたバイパスダクト６６の領域がシールチャンバ７６とされる。シールチャンバ７６には大気導入管７８が接続し、大気導入管７８は解放弁８０を有する。なお、上記の各切替ダンパ６８、７０、７２、７４は、前記第１実施形態や第２実施形態とは異なり、個々の切替ダンパ毎に開閉の切替が可能とされる。
【００２６】
通常運転時には、切替ダンパ６８、７０を開、切替ダンパ７２、７４を閉、解放弁８０を開とする。すると、ガス流は入口ダクト６２からバグフィルタ６０に導入され、ここで浄化されたガス流は、出口ダクト６４側に設けられた吸引ファン８２によって吸引され系外へ排出される。この運転時には、吸引ファン８２の吸引力によって、バグフィルタ６０、入口ダクト６２、出口ダクト６４のすべての系が負圧に保持されている。一方、シールチャンバ７６内は、大気導入管７８からの流入空気によって大気圧に維持されている。このため、バイパスダクト６６の切替ダンパ７２、７４のシール性が不完全な場合には、圧力差の関係でシールチャンバ７６内の空気が切り替えダンパ７２を介して入口ダクト６２に漏れ込み、またシールチャンバ７６内の空気が切り替えダンパ７４を介して出口ダクト６４に漏れ込むだけである。これらの漏れ込み空気の漏洩量は微少であり、かつその性状も処理すべきガス流に比べて充分に清浄であるから、バグフィルタ装置の処理性能に格別の悪影響を与えない。
【００２７】
また、ガス流をバイパス経路に通す場合には、切替ダンパ６８、７０を閉、切替ダンパ７２、７４を開、解放弁８０を閉とする。すると、ガス流はバイパスダクトを通って出口ダクトに導入される。なお、バイパス経路の場合には、切替ダンパ６８、７０のシール性が多少不完全であっても、ガス流にバグフィルタ１２側からの空気が僅かに漏れ込む程度であるから格別の問題はない。
【００２８】
前記各実施形態では、シールチャンバに導入する気体として外部の大気を利用する場合について説明した。しかしながら、シールチャンバに導入する気体としては、大気に限らず、加圧空気や切替弁の熱歪を防止するための加温空気や窒素ガスなど、大気圧以上で清浄であれば、他の気体を利用しても良い。
【００２９】
【発明の効果】
上記構成により、バイパスダクトに設けたシールチャンバ内部に大気圧以上の気体を導入することにより、バグフィルタ内部に入口ダクトを通って導入されるべきガス流が、バイパスダクトから出口ダクト方面に漏洩することを防止する。従って、ダストを含有したガス流が、バイパスされて出口ダクトへ流入することによってバグフィルタで処理されずに、そのまま大気へ放出されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るバグフィルタ装置の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るバグフィルタ装置のメンテナンス時におけるバイパス経路の断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るバグフィルタ装置の断面図である。
【図４】第３の実施形態に係るバグフィルタ装置の概略図である。
【図５】従来のバグフィルタ装置の断面図である。
【符号の説明】
１………流路切替手段、２、１２、６０………バグフィルタ、３、１０、６２………入口ダクト、４、１４、６４………出口ダクト、５、３０、６６………バイパスダクト、６、４０………シャフト、７、４２、４４、４６………ポペット弁、８、４８………シリンダ、１６………フィルタ、１８………集塵室、２０………排出室、２２………導入口、２４………排出口、３２………入口側開口、３４………出口側開口、３６、３８………切替開口、５０………バルブ、５２、７８………大気導入管、６８、７０、７２、７４………切替ダンパ、３９、７６………シールチャンバ、８０………解放弁、８２………吸引ファン。

Claims

バグフィルタへの入口ダクトと出口ダクトとを切替弁を備えたバイパスダクトで連結したバグフィルタ装置において、前記バイパスダクトに複数の切替弁を配置し、これらの複数の切替弁に挟まれた領域を大気圧以上の気体が流入可能なシールチャンバとしたことを特徴とするバグフィルタ装置。
前記入口ダクトの鉛直部と前記出口ダクトの鉛直部とを前記バイパスダクトで連結し、これらを同軸上に配置するとともに、これらの同軸上に貫通される共通のシャフトに複数のポペットを配置し、前記シャフトの上下動により前記複数のポペット弁を開閉し、ガス流の流路切替と前記シールチャンバの形成を可能としたことを特徴とする請求項１に記載のバグフィルタ装置。