JP2004267957A - 電気集塵装置の集塵極板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の集塵極板20は、集塵極板20の全エレメント40、40…の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一の中間バンド46によって水平方向に連結し、集塵極板20の剛性を高めた。中間バンド46は一対のバンド板60、60からなり、これらのバンド板60、60によってエレメント40、40…が挟み込まれるとともに、ボルト62及びナット64によって双方が固定されている。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電気集塵装置の集塵極板に係り、特に集塵極板に付着堆積したダストを槌打装置によって剥離除去する乾式電気集塵装置の集塵極板に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気集塵装置は、その集塵室内に集塵極板と放電極とが交互に並設され、放電極に高電圧を印加し、帯電した被処理ガス中のダストを集塵極板によって分離捕集する。また、乾式電気集塵装置には、槌打装置が設けられ、この槌打装置のハンマによって集塵極板を定期的に槌打することにより、集塵極板の表面に付着堆積したダストを剥離除去している。
【0003】
ところで本願出願人は、集塵極板において、断面が波形に形成された短冊状のエレメントを複数枚並列し、これらの複数枚のエレメントの上短辺部を吊りビームによって固定するとともに下短辺部を槌打ビームによって固定した集塵極板を提案している(例えば、特許文献1)。また、槌打ビームの端部には槌打ピースが設けられ、この槌打ピースを槌打装置のハンマで槌打するように構成されている。
【0004】
一方、従来では、湿式電気集塵装置において、隣接するエレメント同士を多数の固定装置によって固定することにより、高速流による振動を軽減し、放電極との電極ピッチを一定に保つようにした集塵極板も提案されている(例えば、特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開平2−39943号公報
【0006】
【特許文献2】
特開平8−243433号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
槌打装置によるダスト剥離除去のメカニズムは、ハンマで槌打ピースを槌打することによって生じる振動をエレメントに伝播させ、エレメントを振動させることにより、エレメントに付着しているダストに剪断力、慣性力等のダスト剥離力を与えることにある。
【0008】
この場合、エレメントに伝播する振動の加速度が大きい部位に、ハンマによる応力が集中することが知られているが、特許文献1の集塵極板では、その応力がエレメントと槌打ピースとの連結部に特に集中するために、連結部に亀裂が生じるという問題があった。この問題は、エレメントの長さが15m以上の長尺なものほど顕著に発生した。
【0009】
一方、特許文献2の湿式電気集塵装置は、集塵極板で捕集したダストを水で洗い流すものなので、乾式電気集塵装置のように槌打装置を備えておらず、よって、槌打装置による亀裂発生防止の観点から設計されたものではない。また、特許文献2の集塵極板を乾式電気集塵装置に適用したとしても、その集塵極板は、隣接するエレメント同士を固定装置で固定しているだけなので、亀裂発生防止に関し期待するほどの効果を得ることができない。
【0010】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる電気集塵装置の集塵極板を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、電気集塵装置に設けられた集塵極板を槌打装置で槌打することにより集塵極板に付着したダストを剥離除去する電気集塵装置であって、前記集塵極板は、短冊状に形成されたエレメント部材を複数枚並列し、これらの複数枚のエレメント部材の上短辺部及び下短辺部をビーム部材によって夫々固定することにより構成された電気集塵装置の集塵極板において、前記集塵極板の前記複数枚のエレメント部材は、その上下短辺部を除いた中途部分が単一のバンド部材によって連結されていることを特徴とする。
【0012】
本願出願人は、ハンマによる応力がエレメントと下側のビーム部材(槌打ビーム)との連結部に特に集中する原因を解明した。すなわち、エレメントが長尺になると、エレメントの自重等によってエレメントの剛性が低下し、しかもエレメントは厚みが1.2mmの鋼板をロール成型によって作られているため、長尺になればなるほど、剛性が低下する。このような、剛性の弱い長尺のエレメントでは、ハンマによる振動の加速度が前記連結部で特に大きくなり、それ以外の部位では小さく減衰するため、応力が連結部及びその近傍に特に集中する。
【0013】
よって、エレメントの剛性を上げれば、エレメントに伝播する振動の加速度が平均化するので、すなわち、エレメントに発生する応力が平均化するので、亀裂発生の不具合を解消できる。しかしながら、エレメントの厚みを厚くして対応したのでは、集塵極板が重量物となり、これを支える電気集塵装置の躯体も高剛性に改善しなければならないので得策ではない。
【0014】
そこで、本発明は、集塵極板の前記複数枚のエレメント部材の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一のバンド部材によって連結した。これにより、本発明は、単一のバンド部材のみで複数枚のエレメント部材を連結するという簡単な構成及び作業によって、エレメント部材の厚みを厚くすることなくエレメント部材の剛性を高めることができる。よって、バンド部材を設けるだけで、エレメント部材に伝播する槌打の力(振動の加速度)が平均化するので、エレメント部材に亀裂は発生せず、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る電気集塵装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【0016】
図1は、火力発電所の石炭燃焼ボイラ10から発生した燃焼ガス中の燃焼灰(以下ダストという)を除去する電気集塵装置12が示されている。
【0017】
石炭燃焼ボイラ10から発生したダストを含むガスは、エアヒータ14及びガス−ガスヒータ16aによって熱交換された後、電気集塵装置12に流入する。
【0018】
電気集塵装置12の集塵室に取り込まれたガスは、放電極18と集塵極板20との間を通過する。放電極18と集塵極板22との間には電源装置23から直流電圧が印加され、その際に発生するコロナ放電によってガス中のダストが帯電され、集塵極板20に付着捕集される。
【0019】
ダストが除去された清浄ガスは、電気集塵装置12から脱硫装置22に供給され、ここで硫黄酸化物が除去された後、ガス−ガスヒータ再加熱部16bで加熱後、煙突24から大気に放出される。
【0020】
電気集塵装置12において、集塵極板20に付着堆積したダストは、槌打装置26の図2に示すハンマ27による槌打動作によって、集塵極板20から剥離除去され、図1の電気集塵装置12の下部に設けられたホッパ28に落下する。ホッパ28に落下し堆積されたダストは、ロータリバルブ30を開放することでホッパ28から排出され、排出されたダストは、スクリュコンベヤ32によって灰処理装置34に搬送される。
【0021】
集塵極板20は図2、図3に示すように7枚のエレメント40、40…、吊りビーム(ビーム部材)、槌打ビーム(ビーム部材)44、及び中間バンド(バンド部材)46等から構成される。
【0022】
エレメント40は、図3の如く断面が波形に形成されるとともに長さ15m、幅60cm、厚み1.2mmの短冊状鋼板であり、その左右の長辺部が左右に隣接するエレメント40、40の長辺部に重ねられて並列され、これらの7枚のエレメント40、40…の上短辺部が吊りビーム42によって固定されるとともに、7枚のエレメント40、40…の下短辺部が槌打ビーム44によって固定されている。
【0023】
吊りビーム42は、一対のビーム材48、48からなり、これらのビーム材48、48によってエレメント40、40…の上短辺部が挟み込まれるとともにビス50、50…によって双方が固定されている。また、ビーム材48には吊りボルト52、52(図3では不図示)が設けられ、この吊りボルト52、52が集塵室の天井部に締結されることにより集塵極板20が集塵室に吊り下げ支持される。
【0024】
槌打ビーム42も同様に、一対のビーム材54、54からなり、これらのビーム材54、54によってエレメント40、40…下短辺部が挟み込まれるとともにビス56、56…によって双方が固定されている。また、ビーム材54の一端部には槌打ピース58が突設されている。この槌打ピース58がハンマ27によって槌打されと、それによって生じる振動がエレメント40、40…に伝播し、エレメント40、40…が振動する。これにより、エレメント40、40…に付着しているダストに剪断力等のダスト剥離力が与えられるので、エレメント40、40…からダストが剥離除去される。この場合、エレメント40に伝播する振動の加速度が大きい部位に、ハンマ27による応力が集中することが知られている。
【0025】
図4は、エレメント40に伝播する振動の波の加速度分布を示したグラフであり、縦軸は集塵極下端(ハンマ27がある位置)からの高さ距離を示し、横軸は加速度を示している。同グラフにおいて、「中間バンドなし」と示された破線で示すグラフが従来の集塵極板である。従来の集塵極板によれば、約600Gの加速度が1m通過後に500Gになり、100Gの低下は見られるものの、低下量としては小さく、この部分、すなわち、0m〜1mの部分であるエレメント40と槌打ビーム44との連結部及びその近傍に応力が集中していることが分かる。よって、この部分に亀裂が発生していた訳である。また、従来の集塵極板は、2m以降、その加速度が400Gから320Gに低下するため、ダストの剥離作用として充分な加速度(振動)がエレメント40に発生していないことも分かる。
【0026】
一方、本願出願人は、前述した応力集中や加速度の低下を防止するために、エレメント40の剛性を上げることで解消できることを確認したが、エレメント40の厚みを厚くして対応しようとすると、集塵極板が重量物となり、電気集塵装置の躯体も高剛性に改善しなければならないので得策ではない。
【0027】
そこで、実施の形態の集塵極板20によれば図2、図3の如く、集塵極板20の全エレメント40、40…の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一の中間バンド46(バンド部材)によって水平方向に連結し、集塵極板20の剛性を高めた。
【0028】
中間バンド46は図3の如く、一対のバンド板60、60からなり、これらのバンド板60、60によって全エレメント40、40…が挟み込まれるとともに、図5に示すボルト62及びナット64によって双方が固定されている。また、エレメント40とバンド板60との接触による電食を防止するために、エレメント40とバンド板60とは、円筒スペーサ66と角スペーサ68とを介してボルト62で固定されている。
【0029】
かかる構成の集塵極板20によれば、図4の「中間バンド有り」に示された実線で示すグラフの如く、約600Gの加速度が1m通過後に約450Gになり、150Gも低下したことが分かる。また、2m以降では、その加速度が400Gを保持するため、ダストの剥離作用として充分な加速度(振動)がエレメント40に発生していることが分かる。
【0030】
以上により、実施の形態の集塵極板20によれば、0m〜1mの部分であるエレメント40と槌打ビーム44との連結部及びその近傍に応力は集中しないので、その部分に亀裂は発生しない。また、エレメント40に伝播する振動の加速度(槌打の力)が図4の実線のグラフの如く平均化するので、エレメント40全体にハンマ27の振動が効率良く伝播し、よって、ダスト剥離性能が向上する。また、ハンマ27の槌打力を従来のものよりも落しても、従来と同等の剥離性能を維持できるので、ハンマ27の槌打力を落すことによる、集塵極板20の長寿命化を図ることもできる。
【0031】
なお、実施の形態では、全エレメント40、40…の中間部に中間バンド46を水平方向に取り付けたが、中間部に限定されるものではなく、中間部から上方または下方位置に取り付けてもよい。また、図6の如く中間バンド46の他、もう一つの中間バンド70をエレメント40に斜め方向に掛け渡して、集塵極板20の剛性を高めたり、エレメント40に伝播する振動の加速度の平均化を向上させたりしてもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電気集塵装置によれば、集塵極板を構成する複数枚のエレメント部材の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一のバンド部材によって連結したので、エレメント部材の厚みを厚くすることなくエレメント部材の剛性を高めることができ、これによって、エレメント部材に伝播する槌打の力が平均化するので、エレメント部材に亀裂は発生せず、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気集塵装置が設置された石炭燃焼灰処理設備の説明図
【図2】本発明の電気集塵装置の集塵極板構造を示す正面図
【図3】図2に示した集塵極板の一部破断部を含む斜視図
【図4】ハンマによる加速度を比較したグラフ
【図5】エレメントに対する中間バンドの取付構造を示す要部拡大断面図
【図6】本発明に係る他の集塵極板構造を示す正面図
【符号の説明】
10…石炭燃焼ボイラ、12…電気集塵装置、18…放電極、20…集塵極板、26…槌打装置、27…ハンマ、28…ホッパ、40…エレメント、42…吊りビーム、44…槌打ビーム、46、70…中間バンド、52…吊りボルト、58…槌打ピース、62…ボルト、64…ナット、66…円筒スペーサ、68…角スペーサ
Claims (1)
- 電気集塵装置に設けられた集塵極板を槌打装置で槌打することにより集塵極板に付着したダストを剥離除去する電気集塵装置であって、前記集塵極板は、短冊状に形成されたエレメント部材を複数枚並列し、これらの複数枚のエレメント部材の上短辺部及び下短辺部をビーム部材によって夫々固定することにより構成された電気集塵装置の集塵極板において、
前記集塵極板の前記複数枚のエレメント部材は、その上下短辺部を除いた中途部分が単一のバンド部材によって連結されていることを特徴とする電気集塵装置の集塵極板。
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