JP2004089980A

JP2004089980A - 組合型集塵装置

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Publication number: JP2004089980A
Application number: JP2002332292A
Authority: JP
Inventors: Son Je-Eku; ジェ−エク，ソン; Park Yon-Oku; ヨン−オク，パク; Park Soku-Joo; ソク−ジョー，パク; Rimu Jon-Fan; ジョン−ファン，リム; Kim San-Do; サン−ド，キム; Che Ho-Kyun; ホ−キュン，チェ; Park Hyun-Soru; ヒュン−ソル，パク
Original assignee: Korea Institute of Energy Research KIER
Current assignee: Korea Institute of Energy Research KIER
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: KR100453930B1; CN100444931C; KR20040020128A; JP4005902B2; CN1478583A

Abstract

【課題】電気集塵と濾過集塵を同時に行う組み合わせ型集塵装置において、集塵効果をより高く維持すると共に、集塵フィルタの寿命を著しく延長する。
【解決手段】集塵装置の流入口１１と流出口１２の間の本体１０の内部に、分割板５０を具備し、前記分割板に一定の間隔で多数の装着孔５１が形成され、前記分割板の下部に前記装着孔に一端が嵌入される円筒形の前記集塵フィルター４０が水平に多数の列を備えて具備され、前記集塵フィルターの両側に、離隔されるように前記分割板の下面には多数の集塵極３０が傾斜づいて水平に列を揃え付着され、前記集塵極の外側には離隔された多数の放電極２０が前記本体の内部に上下に具備される装着リング６０に列を揃え付着され、前記流入口に対応する前記集塵極と集塵フィルターの前方に誘導羽７０が前記分割板の下面に具備され、前記分割板の上部の前記本体の一側には前記流出口が具備され構成される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集塵フィルターと集塵極及び放電極を具備して濾過集塵と電気集塵が同時に成される組合型集塵装置に関するもので、より詳細には、集塵装置の集塵性能をより高く維持できるようにすると同時に、集塵フィルターの性能と寿命が著しく延長されるようにする組合型集塵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、微粉炭火力発電所のように大用量の燃焼気体を排出するところでは、主に電気集塵装置を使用し、中小用量の燃焼気体及び含塵気体を処理するところでは、濾過集塵装置を主に使用している。
【０００３】
しかし、燃焼に使用される燃料が低硫黄燃料に代替されて行くに連れ、排出される埃は大きな電気的比抵抗を有することになって、これによる捕集効率の現象及び逆電離現象などの発生により、電気集塵に適合な条件の維持が不可能になり、電気集塵による集塵性能が著しく低下するという問題点があった。
【０００４】
また、前記の電気集塵装置とは異なり、濾過集塵装置は、埃の電気的な特性に依存せずに、安定的で高い集塵効率の維持が可能であるが、濾過操作が進行されることに伴いフィルターに捕集される埃層が厚くなるに連れフィルターの圧力損失が高くなり、正常的な運転が不可能になる問題点がある。
【０００５】
そして、前記のような問題点によって、周期的な脱塵操作（ｃｌｅａｎｉｎｇ）によりフィルターの表面に捕集される埃をはきだすことになるのだが、このような脱塵操作時に流入される含塵ガスの埃濃度が高かったり、濾過速度が早い場合には、埃自体の性質によって、埃層がよく落ちなかったり、落とした埃が隣接したフィルターに再付着して集塵性能を低下させるという問題点がある。
【０００６】
さらに、前記のような脱塵操作で再付着現象を防止しながら集塵装置の運転を持続するために、脱塵操作の頻度を増加させたり、脱塵強度を増加させるなどの過度な脱塵操作を行い、フィルターの細孔が大きくなって集塵効率が落ちたり、フィルター自体が摩耗及び破損されフィルターの寿命が短縮されるという問題点がある。
【０００７】
また、前記のような電気集塵装置と濾過集塵装置の問題点を補完するために、電気集塵装置と濾過集塵装置とを組み合わせ構成された組合型集塵装置が開発されたが、電気集塵装置の放電極から発生する放電スパークによって集塵フィルターが容易に破損され、装置の運転が不可能になるという問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、前記のような従来の諸盤問題点を解消するために案出されたもので、その目的は、集塵装置の集塵性能をより高く維持できるようにしながら、同時に集塵フィルターの性能と寿命が著しく延長されるようにする電気集塵と濾過集塵の原理を一体型に組み合わせた組合型集塵装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、集塵フィルターの損傷を防止しながら、脱着された埃をより容易に落ちるようにする、組合型集塵装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、流入される含塵ガスが集塵装置の内部に均一に広まるようにする組合型集塵装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明のまた別の目的は、濾過された清浄ガスが均一に集まり、排出されるようにする組合型集塵装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明のまた別の目的は、含塵ガスがより適切に集塵フィルター及び集塵極に流動されるようにする組合型集塵装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明のまた別の目的は、集塵及び脱塵された埃が、集塵装置の下部に容易に捕集されるようにする組合型集塵装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するために、本発明は、流入口と流出口とを有する本体の内部に、放電極と集塵極及び集塵フィルターとを具備する組合型集塵装置において、前記流入口と流出口の間の前記本体の内部に分割板を具備し、前記分割板に一定の間隔で多数の装着溝が形成され、前記分割板の下部には前記装着孔に一端が嵌入される円筒形の前記集塵フィルターが水平に多数の列を備えて具備され、前記集塵フィルターの両側に、離隔されるように前記分割板の下面には多数の前記集塵極が傾斜づいて水平に列を揃え付着され、前記集塵極の外側には離隔された多数の前記放電極が前記本体の内部に上下に具備される装着リングに列を揃え付着され、前記流入口に対応する前記集塵極と集塵フィルターの前方には誘導羽が前記分割板の下面に具備され、前記分割板の上部の前記本体の一側には前記流出口が具備され構成されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記流出口が具備される本体の内部に分割板の装着孔に対応して各々脱塵ノズルが具備され、前記脱塵ノズルが配管に連結され、前記本体の外側に前記配管と連結される空気注入部が具備されることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記流入口と本体との間に流入拡大管が具備されることを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記流出口と本体との間に流出縮小管が具備されることを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記流入口に対応する集塵極と、集塵フィルターの後方に後方誘導羽とが前記分割板の下面に具備されることを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記本体の下部に傾斜面と排出口とを有するホッパが具備されることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい一実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図１に図示されているように、本発明による集塵装置の一部切開斜視図で、本発明の構成を見ると、集塵装置は、正方形の本体１０が具備され、前記本体１０の一側の下部には流入拡大管１３を有する流入口１１が連通されて具備され、前記本体１０の他側の上部には流出縮小管１４を有する流出口１２が連通され具備されるものである。
【００２２】
そして、集塵装置は、本体１０の内部に水平に多数の装着孔５１を有する分割板５０が具備され、前記装着孔５１に各々垂直に集塵フィルター４０が下方に具備され、前記分割板５０の下面に付着される多数の集塵極３０が傾斜づいて前記集塵フィルター４０の両側に配列して具備され、前記集塵極３０の外側に多数の放電極２０が装着リング６０に垂直に付着され具備されるものである。
【００２３】
さらに、集塵装置は、本体１０の下部に傾斜面１６と排出口１７とを有するホッパ１５が具備され、分割板５０の上部に集塵フィルター４０に対応する多数の脱塵ノズル８０が具備され、前記脱塵ノズル８０が配管８１に連結され前記本体１０の外側に具備される空気注入部８２と連結され構成されるものである。
【００２４】
ここで、前記流入口１１は含塵ガスが本体１０の内部に流入される通路の役割をするもので、前記流出口１２は含塵ガスが濾過された後に清浄ガスになって外部に排出される通路の役割をするものである。
【００２５】
そして、前記流入拡大管１３は流入口１１を介して流入される含塵ガスが広く広まり集塵極３０と集塵フィルター４０に均一に移動されるようにするものである。
【００２６】
さらに、前記流出縮小管１４は含塵ガスが濾過されて成った清浄ガスが流出口１２に適切に集まり移動するようにするものである。
【００２７】
また、前記ホッパ１５は、濾過時に生成される埃の塊や脱塵操作時に落ちる埃などを捕集する役割をするもので、前記傾斜面１６に沿って下部に移動して捕集され、前記排出口１７を介して外部に排出されるようにするものである。
【００２８】
そして、前記排出口１７は、その一側に捕集された埃を強制的に排出するようにロータリーポンプやロータリーバルブなどが具備されたものがより好ましいものである。
【００２９】
また、前記放電極２０と集塵極３０は、高電圧を引加することによって、前記放電極２０と集塵極３０は列を揃え具備され、高電圧の引加時に発生され得る放電スパークによって集塵フィルター４０が損傷されないように、前記集塵極３０の外側に放電極２０を具備することになるのである。
【００３０】
そして、前記放電極２０は、電気的な特性がより適切に実現できるように長いワイヤー、針の付いた棒、鋸型板などのような形態に構成されるのが好ましいものである。
【００３１】
さらに、前記集塵極３０は、流入される含塵ガスがより広い断面積で当接されるように多少傾斜づくように多数個に配列される。
【００３２】
そして、前記集塵極３０は、１３５度程度に傾斜づくように具備され含塵ガスが前記集塵極３０に当接する断面積が極大化されるようにし、埃の慣性力による集塵効果を極大化することがより好ましい。
【００３３】
また、前記集塵フィルター４０は、円筒形のバッグやカートリッジの形態に垂直に具備し、放電極２０と集塵極３０により集塵処理された含塵ガスが通過しながらより精密に濾過されるようにするものである。
【００３４】
そして、前記分割板５０は集塵フィルター４０が適切に具備されるようにしながら、同時に含塵ガスと清浄ガスを分離する役割をするものである。
【００３５】
言い替えると、前記分割板５０は、その下部で含塵ガスが濾過され、清浄ガスがその上部に移動することによって、含塵ガスと清浄ガスを緊密に分離する役割をするものである。
【００３６】
並びに、前記装着孔５１は、集塵フィルター４０が堅固に装着される役割をしながら、同時に濾過されたガスが分割板５０の上部に移動する通路の役割をし、脱塵ノズル８０によって噴射されるガスが前記集塵フィルター４０に流入される通路の役割をするものである。
【００３７】
また、前記装着リング６０は、本体１０の内部の分割板５０の下面に一対が上下に離隔され、多数の放電極２０が適切に具備されるようにするものである。
【００３８】
並びに、前記装着リング６０は、本体１０と絶縁された状態で具備され、高電圧の流出が防止されるようにすることがより好ましいものである。
【００３９】
また、前記誘導羽７０は、流入口１１を介して流入される含塵ガスを誘導して傾斜づくように多数個に具備される集塵極３０の間に均一に流動されるようにするもので、この誘導羽７０によって含塵ガスはより均等に前記集塵極３０と集塵極３０の間に流動するようになり、緻密で精密な埃の集塵が起こるようになるのである。
【００４０】
並びに、前記脱塵ノズル８０は、空気注入部８２によって形成される外気が配管８１を介して注入され、集塵フィルター４０の上部から下部に分散されるようにするものである。
【００４１】
このように噴射された外気は、集塵フィルター４０の埃を落とし、集塵極３０に付着された埃もいっしょに落としてホッパ１５に集まるようにすることによって、脱塵操作が容易に起こり、集塵効率を極大化させるようにするものである。
【００４２】
一方、図２は本発明による集塵装置の概略的な平断面図で、図２（ａ）は集塵装置の全体的な平断面図で、図２（ｂ）は集塵装置の要部拡大平断面図である。
【００４３】
前記図２で、本発明による濾過過程を見ると、流入口１１を介して流入される埃を含有した含塵ガスは、流入拡大管１３を介して均一に広がり、誘導羽７０を介してガイドされ、多数の集塵極３０の間に流入されるのである。
【００４４】
前記のように、集塵極３０の間に流入されると、放電極２０による埃荷電作用により集塵極３０に電気的な集塵が起こり、含塵ガスに内包された埃を濾してくれるのである。
【００４５】
この時、前記集塵極３０を脱し、その後方に移動された含塵ガスは、後方誘導羽９０によって再度前記集塵極３０の外側に誘導され、傾いた前記集塵極３０の間に流入されるのである。
【００４６】
さらに、前記図２（ｂ）に図示されているように、含塵ガスは早い速度で流入され、傾いた集塵極３０と衝突しながら曲がり前記集塵極３０の間に流入されるのだが、この時含塵ガス内の埃は、自らの慣性力により含塵ガスの流線について行けずに集塵極３０に移動して集塵されることにより、より精密な集塵が起こるようになるのである。
【００４７】
この時、前記放電極２０には高電圧が引加されるので、放電スパークが発生され得るのだが、集塵フィルター４０を中心に、その外側に集塵極３０と放電極２０が順次的に配列され、この放電スパークによる集塵フィルター４０の損傷が完全に防止されるのである。
【００４８】
前記のように集塵極３０と放電極２０によって集塵された含塵ガスは、前記集塵極３０の内側に移動しながら集塵フィルター４０の外周面からその内部に流入されながらもう一度精密に濾過されるのである。
【００４９】
このように、含塵ガスは精密に濾過され清浄ガスとなって分割板５０の装着孔５１を介して上部に移動し、このように移動された清浄ガスは流出縮小板１４を介して流れの抵抗増加を最少化した状態で流出口１２を介して外部に排出されるのである。
【００５０】
一方、図３に図示されているように、本発明による集塵装置の集塵状態を示す概略的な縦断面図を見ると、前記図３に図示された矢印は、含塵ガスの流れを示すものである。
【００５１】
本体１０の流入口１１を介して流入される含塵ガスは、流入拡大管１３を介して広く広まり集塵極３０の外側から内側に流入されながら装着リング６０に固定された放電極２０による荷電作用により集塵極３０で電気的な集塵が起こるようになるのである。
【００５２】
このように、電気的な集塵が起こり微細に濾過された含塵ガスは、集塵極３０の内側に流入され、前記集塵極３０と集塵極３０の中央に位置した集塵フィルター４０とを通過して、分割板５０の装着孔５１を介して本体１０の上部に移動するようになるのである。
【００５３】
この時、前記集塵フィルター４０を通過しながらもう一度緻密に含塵ガスが濾過され、清浄ガスが形成されるのである。
【００５４】
このように生成された清浄ガスは、本体１０の上部に具備される流出口１２を介して外部に排出されるのである。
【００５５】
並びに、前記放電極２０から発生され得る放電スパークは、集塵フィルター４０の外側で発生するので、前記集塵フィルター４０に損傷を加えなくなるため、前記集塵フィルター４０の寿命が著しく延長されるのである。
【００５６】
一方、図４に図示されているように、本発明による集塵装置の脱塵状態を示す縦断面図を見ると、前記図４の矢印は、空気注入部８２を介して噴射される外気の流れを示したものである。
【００５７】
放電極２０と集塵極３０、そして集塵フィルター４０によって含塵ガスの濾過が進むと、前記集塵極３０と集塵フィルター４０の外周面に粉塵が結着され埃層が形成されることになり、これによって含塵ガスの集塵効率が著しく低下することになるのである。
【００５８】
このように集塵効率が低下すると、空気注入部８２と配管８１とを介して脱塵ノズル８０に外気を集塵フィルター４０の上部から下部に噴射し、結着された埃層を落とす脱塵操作をすることになるのである。
【００５９】
ここで、前記脱塵ノズル８０を介して噴射される外気は、集塵フィルター４０の上面からその下部に噴射され、前記集塵フィルター４０の内部を通過しながらその外周面に移動し、前記集塵フィルター４０の外周面で集塵極３０の間を通過するようになるのである。
【００６０】
このように、前記集塵フィルター４０と集塵極３０の間を通過する外気は前記集塵フィルター４０と集塵極３０に結着され形成された埃層を粉砕して落とし、このように落とされた埃は、本体１０の下部のホッパ１５に傾斜面１６に沿って移動し、排出口１７を介して外部に排出されるのである。
【００６１】
ここで、脱塵操作によって前記集塵フィルター４０から落とされた埃のほとんどが前記集塵極３０に移動し、集塵極３０に捕集されるので、前記集塵フィルター４０から落とされた埃自体、又は燐近の集塵フィルター４０に再度捕集される再付着現象を大きく減らすのである。
【００６２】
以上のように、本発明は、集塵フィルターと集塵極及び放電極を具備し、濾過集塵と電気集塵が同時に成される組合型集塵装置に関するもので、より詳細には、集塵装置の集塵性能をより高く維持できるようにしながら、同時に集塵フィルターの性能と寿命が著しく延長されるようにする組合型集塵装置に関するものである。
【００６３】
その構成は、流入口と流出口とを有する本体の内部に放電極と集塵極及び集塵フィルターを具備する組合型集塵装置において、前記流入口と流出口の間の前記本体の内部に分割板を具備し、前記分割板に一定の間隔で多数の装着孔が形成され、前記分割板の下部に前記装着孔に一端が嵌入される円筒形の前記集塵フィルターが水平に多数の列を備えて具備され、前記集塵フィルターの両側に、離隔されるように前記分割板の下面には多数の前記集塵極が傾斜づいて水平に列を揃え付着され、前記集塵極の外側には離隔された多数の前記放電極が前記本体の内部に上下に具備される装着リングに列を揃え付着され、前記流入口に対応する前記集塵極と集塵フィルターの前方に誘導羽が前記分割板の下面に具備され、前記分割板の上部の前記本体の一側には前記流出口が具備され構成されるものである。
【００６４】
前記のような組合型集塵装置を提供することによって、集塵フィルターの圧力損失の増加が抑制され、濾過速度が著しく向上され、微細な埃に対する捕集効率が著しく増大され、高電圧放電スパークによる集塵フィルターの損傷が防止される効果を有する。
【００６５】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、集塵装置の集塵性能をより高く維持できるようにしながら、同時に集塵フィルターの性能と寿命が著しく延長されるようにすることによって、集塵フィルターの圧力損失の増加が抑制され、濾過速度が著しく向上され、微細な埃に対する捕集効率が著しく増大され、高電圧放電スパークによる集塵フィルターの損傷が防止される効果を有するのである。
【００６６】
また、本発明は、集塵フィルターの損傷を防止しながら、脱着された埃をより容易に落とすようにすることによって、脱塵効率が著しく向上され、脱塵操作時に集塵フィルターに再付着される埃が著しく減り、それによって集塵フィルターの圧力損失を低め脱塵回数が減少される効果を有するのである。
【００６７】
また、本発明は、流入される含塵ガスが集塵装置の内部に均一に広まるようにすることによって、より均一な集塵が成され、それによって集塵性能が向上される効果を有する。
【００６８】
また、本発明は、濾過された清浄ガスが均一に集まり排出されるようにすることによって、集塵フィルターへの清浄ガスの排出が妨害を受けないため、集塵効率及び性能が著しく増大される効果を有する。
【００６９】
また、本発明は、含塵ガスがより適切に集塵フィルター及び集塵極に流動されるようにすることによって、より均一な集塵が起こり、それによって集塵性能が向上される効果を有する。
【００７０】
また、本発明は、集塵及び脱塵された埃が集塵装置の下部に容易に捕集されるようにすることによって、脱塵操作後、捕集された埃の容易な排出が成される効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による集塵装置の一部切開斜視図である。
【図２】本発明による集塵装置の概略的な平断面図で、（ａ）は集塵装置の全体的な平断面図で、（ｂ）は集塵装置の要部拡大平断面図である。
【図３】本発明による集塵装置の集塵状態を示す概略的な縦断面図である。
【図４】本発明による集塵装置の脱塵状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０　本体
１１　流入口
１２　流出口
１３　流入拡大管
１４　流出縮小管
１５　ホッパ
１６　傾斜面
１７　排出口
２０　放電極
３０　集塵極
４０　集塵フィルター
５０　分割板
５１　装着孔
６０　装着リング
７０　誘導羽
８０　脱塵ノズル
８１　配管
８２　空気注入口
９０　後方誘導羽

Claims

流入口（１１）と流出口（１２）とを有する本体（１０）の内部に、放電極（２０）と集塵極（３０）及び集塵フィルター（４０）とを具備する組合型集塵装置において、前記流入口（１１）と流出口（１２）の間の前記本体（１０）の内部に分割板（５０）を具備し、前記分割板（５０）に一定の間隔で多数の装着孔（５１）が形成され、
前記分割板（５０）の下部には前記装着孔（５１）に一端が嵌入される円筒形の前記集塵フィルター（４０）が水平に多数の列を備えて具備され、前記集塵フィルター（４０）の両側に、離隔されるように前記分割板（５０）の下面には多数の前記集塵極（３０）が傾斜づいて水平に列を揃え付着され、
前記集塵極（３０）の外側には離隔された多数の前記放電極（２０）が前記本体（１０）の内部に上下に具備される装着リング（６０）に列を揃え付着され、前記流入口（１１）に対応する前記集塵極（３０）と集塵フィルター（４０）の前方には誘導羽（７０）が前記分割板（５０）の下面に具備され、
前記分割板（５０）の上部の前記本体（１０）の一側には前記流出口（１２）が具備され構成されることを特徴とする組合型集塵装置。
前記流出口（１２）が具備される本体（１０）の内部に分割板（５０）の装着孔（５１）に対応して各々脱塵ノズル（８０）が具備され、前記脱塵ノズル（８０）が配管（８１）に連結され、前記本体（１０）の外側に前記配管（８１）と連結される空気注入部（８２）が具備されることを特徴とする請求項１に記載の組合型集塵装置。
前記流入口（１１）と本体（１０）との間に流入拡大管（１３）が具備されることを特徴とする請求項１または２に記載の組合型集塵装置。
前記流出口（１２）と本体（１０）との間に流出縮小管（１４）が具備されることを特徴とする請求項１または２に記載の組合型集塵装置。
前記流入口（１１）に対応する集塵極（３０）と、集塵フィルター（４０）の後方に後方誘導羽（９０）とが前記分割板（５）の下面に具備されることを特徴とする請求項１または２に記載の組合型集塵装置。
前記本体（１０）の下部に傾斜面（１６）と排出口（１７）とを有するホッパ（１５）が具備されることを特徴とする請求項１または２に記載の組合型集塵装置。