JP2005296757A - Filter cleaning device and method - Google Patents

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Yuichiro Kitagawa
雄一郎 北川
Soken Takase
創研 高瀬
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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a porous-filter cleaning device with a small drainage amount. <P>SOLUTION: The filter cleaning device is equipped with a cleaning solution transfer section (12, 13) for forcing a cleaning solution into a filter element (2) from its downstream side, a pressure adjusting section (9, 10) for controlling the pressure of the cleaning solution splashed on the filter element (2), a flowmeter for measuring the flow rate of the cleaning solution forced into the filter element (2), and an arithmetic unit (14) which calculates a fouling factor K and judges the state of cleaning of the filter element (2) on the basis of the fouling factor K. The fouling factor K is calculated by the formula: K=(P/Q)×A/μ (wherein P and Q are the pressure and flow rate of the cleaning solution, respectively; A is the filtration area of the filter element (2); and μ is the viscosity coefficient of the cleaning solution). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フィルタ洗浄装置に関し、特に含塵ガスの塵を多孔質のフィルタで濾過して除塵するフィルタエレメントの洗浄装置に関する。   The present invention relates to a filter cleaning device, and more particularly to a filter element cleaning device that removes dust by filtering dust-containing gas through a porous filter.

多孔質のセラミックまたは金属を用いて、含塵ガスを濾過して除塵するポーラス(多孔質)フィルタが使用されている。運転中のポーラスフィルタの概要が図4を参照して説明される。   2. Description of the Related Art Porous (porous) filters that remove dust by filtering porous gas using porous ceramic or metal are used. An overview of the porous filter in operation is described with reference to FIG.

圧力容器1内のフィルタ管板5に複数のフィルタエレメント2が設置される。フィルタエレメント2は、筒型(中空円筒形、箱型、円錐を含む)で、開口部を上部に、フィルタ管板5の穴に、フィルタ管板5との間に隙間ができてガスがバイパスしないように取付けられる。
フィルタエレメント2は、セラミックまたは金属に代表されるの多孔質の材料で製作され、この孔を含塵ガスが通る時に、塵が濾過されて除去される。
A plurality of filter elements 2 are installed on the filter tube plate 5 in the pressure vessel 1. The filter element 2 has a cylindrical shape (including a hollow cylindrical shape, a box shape, and a cone), and has an opening at the top, a hole in the filter tube plate 5 and a gap between the filter tube plate 5 and gas bypass. Installed so as not to.
The filter element 2 is made of a porous material typified by ceramic or metal, and dust is filtered and removed when dust-containing gas passes through the holes.

運転中は、含塵ガス入口ノズル3から含塵ガスが圧入され、含塵ガスはフィルタエレメント2を通って除塵され、クリーンガスとなってクリーンガス出口ノズル4から吐出される。この時、塵はフィルタエレメントの外表面に付着する。
ポーラスフィルタを長時間使用すると、付着する塵が増加し、孔が目詰まりして圧力損失が大きくなるため、定期的にフィルタエレメントを洗浄する必要がある
During operation, the dust-containing gas is injected from the dust-containing gas inlet nozzle 3, and the dust-containing gas is removed through the filter element 2 and is discharged from the clean gas outlet nozzle 4 as a clean gas. At this time, dust adheres to the outer surface of the filter element.
When a porous filter is used for a long time, the adhering dust increases, the holes are clogged, and the pressure loss increases, so it is necessary to periodically clean the filter element

運転中、フィルタエレメント2の下流側から高圧の不活性ガスなどを通して逆洗する方法が取られることがある。しかし、運転中に経時的な目詰まりによる圧力損失の上昇を根本的に能力を再生させるためのフィルタエレメント2の洗浄は、運転を停止した時に行なわれる。
代表的な洗浄方法としては、マンホール6を開放し、フィルタエレメント2を取外して、圧力容器1の外で洗浄液で洗浄する方法がある。最も安価には、洗浄液としては水が使用される。付着している物質によっては、その付着物を除去するための洗浄液が使用される。
During operation, a method of backwashing with a high-pressure inert gas from the downstream side of the filter element 2 may be taken. However, the cleaning of the filter element 2 for fundamentally restoring the capacity of the increase in pressure loss due to clogging over time during operation is performed when the operation is stopped.
As a typical cleaning method, there is a method in which the manhole 6 is opened, the filter element 2 is removed, and the pressure vessel 1 is cleaned with a cleaning liquid. Most inexpensively, water is used as the cleaning liquid. Depending on the adhered substance, a cleaning solution for removing the adhered substance is used.

フィルタエレメント2を取外すことは労力が掛かるため、フィルタエレメント2を外さないで洗浄する方法が採用される場合がある。フィルタエレメント2を外さないで洗浄する従来の方法が図5に示される。
フィルタエレメント2の上部に洗浄用冶具8を取付け、通常運転する場合のフィルタの下流(クリーン)側から洗浄液ポンプ13で洗浄液を流すことにより、フィルタエレメント2の汚れを除去する。洗浄後の洗浄液は排水ノズル7から排水槽に排出される。
洗浄液は、ガスに比べ密度、粘性が高く洗浄効果がある液体が使用されることが好ましい。
洗浄液に関する発明が、特許文献1に開示されている。
また、高圧気体と組合わせて洗浄力を向上させる方法が、特許文献2に開示されている。
特開平5−309221号公報 特開平5−285354号公報
Since removing the filter element 2 is laborious, a method of cleaning without removing the filter element 2 may be employed. A conventional method for cleaning without removing the filter element 2 is shown in FIG.
The cleaning jig 8 is attached to the upper part of the filter element 2, and the cleaning liquid is made to flow from the downstream side (clean) side of the filter in normal operation by the cleaning liquid pump 13, thereby removing the dirt on the filter element 2. The cleaning liquid after cleaning is discharged from the drain nozzle 7 to the drain tank.
As the cleaning liquid, it is preferable to use a liquid that has a higher density and viscosity than gas and has a cleaning effect.
An invention relating to a cleaning liquid is disclosed in Patent Document 1.
Further, Patent Document 2 discloses a method for improving the cleaning power in combination with a high-pressure gas.
JP-A-5-309221 JP-A-5-285354

フィルタエレメントを充分に洗浄し、且つ、フィルタエレメントの洗浄に要するコストを低減するためには、洗浄を終了すべき時期を的確に検知することが重要である。充分な洗浄が行われているにも関わらず洗浄を続けることは、発生する排水の量及び洗浄に必要な洗浄液の量を無意味に増大させ、洗浄のコストを増大させる。一方、洗浄が充分でないにも関わらず、フィルタエレメント2の洗浄を終了することは好ましくない。
フィルタエレメントの洗浄を終了すべき時を的確に知るための技術が提供されることが望まれる。
In order to sufficiently clean the filter element and reduce the cost required for cleaning the filter element, it is important to accurately detect when the cleaning should be finished. Continuing the cleaning despite the sufficient cleaning being performed increases the amount of waste water generated and the amount of cleaning liquid necessary for the cleaning, and increases the cost of cleaning. On the other hand, it is not preferable to end the cleaning of the filter element 2 in spite of insufficient cleaning.
It is desirable to provide a technique for accurately knowing when to finish cleaning the filter element.

本発明の目的は、フィルタエレメントの洗浄を終了すべき時を的確に知るための技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for accurately knowing when the cleaning of a filter element should be finished.

上記の目的を達成するために,本発明は,以下に述べられる手段を採用する。その手段に含まれる技術的事項には,[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]の記載との対応関係を明らかにするために,[発明を実施するための最良の形態]で使用される番号・符号が付加されている。但し,付加された番号・符号は,[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. In order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Best Mode for Carrying Out the Invention], the technical matters included in the means include [for carrying out the invention]. The number / symbol used in the best form] is added. However, the added numbers and symbols shall not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].

一の観点において、本発明によるフィルタ洗浄装置は、フィルタエレメント(2)の下流側から洗浄液を圧入する洗浄液移送部(12、13)と、前記フィルタエレメント(2)に掛かる前記洗浄液の圧力を制御する圧力調整部(9、10)と、前記フィルタエレメント(2)に圧入される前記洗浄液の流量を測定する流量計と、前記圧力と前記流量とに基づいて汚れ係数Kを算出し、該汚れ係数Kに基づいて前記フィルタエレメント(2)の前記洗浄情況を判断する演算装置(14)とを具備する。汚れ係数Kは、前記圧力P,前記流量Q,前記フィルタエレメント(2)のろ過面積A、前記洗浄液の粘性係数μを用いて表される下記式(1):
K=(P/Q)・A/μ, ・・・(1)
によって算出される。
In one aspect, the filter cleaning apparatus according to the present invention controls a cleaning liquid transfer section (12, 13) for press-fitting cleaning liquid from the downstream side of the filter element (2), and a pressure of the cleaning liquid applied to the filter element (2). A contamination coefficient K is calculated on the basis of the pressure and the flow rate, a pressure meter (9, 10), a flow meter for measuring the flow rate of the cleaning liquid press-fitted into the filter element (2), and the contamination And an arithmetic unit (14) for determining the cleaning situation of the filter element (2) based on a coefficient K. The contamination coefficient K is expressed by the following formula (1) expressed using the pressure P, the flow rate Q, the filtration area A of the filter element (2), and the viscosity coefficient μ of the cleaning liquid:
K = (P / Q) · A / μ, (1)
Is calculated by

式(1)を用いて算出される汚れ係数Kは,フィルタエレメント(2)の洗浄の進行程度を示す良い指標である。当該フィルタ洗浄装置は、かかる汚れ係数Kを使用してフィルタエレメント(2)の洗浄情況を判断するため、洗浄を完了すべきか否かを的確に把握可能である。   The contamination coefficient K calculated using the equation (1) is a good index indicating the degree of progress of cleaning the filter element (2). Since the filter cleaning apparatus determines the cleaning situation of the filter element (2) using the contamination coefficient K, it is possible to accurately grasp whether or not the cleaning should be completed.

演算装置(14)は、汚れ係数Kが所定の閾値より小さくなったとき、前記フィルタエレメント(2)の洗浄が終了したことを示す洗浄終了出力を発生することが好適である。   The arithmetic unit (14) preferably generates a cleaning end output indicating that the cleaning of the filter element (2) has ended when the contamination coefficient K becomes smaller than a predetermined threshold.

本発明により、フィルタエレメントの洗浄を終了すべき時を的確に知るための技術が提供される。   The present invention provides a technique for accurately knowing when the cleaning of the filter element should be finished.

添付図面を参照して、本発明によるポーラスフィルタの洗浄装置の実施の形態を以下に説明する。
本実施例のポーラスフィルタは、石炭ガス化複合発電装置において、石炭を不完全燃焼させて生成した燃焼ガスをガスタービンに供給する工程の、ガスタービン上流に設置され、燃焼ガス中の塵を除去するためのポーラスフィルタを例に説明されるが、このタイプに限定されない。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a porous filter cleaning device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The porous filter of the present embodiment is installed upstream of the gas turbine in the process of supplying the combustion gas generated by incomplete combustion of coal to the gas turbine in the coal gasification combined power generation apparatus, and removes dust in the combustion gas. However, the present invention is not limited to this type.

1.ポーラスフィルタの洗浄装置の構成
実施の形態1のポーラスフィルタ洗浄の概要が、図1を参照して説明される。
ポーラスフィルタは、圧力容器1、フィルタエレメント2、含塵ガス入口ノズル3、クリーンガス出口ノズル4、フィルタ管板5、マンホール6、排水ノズル7を備える。
1. Configuration of Porous Filter Cleaning Device The outline of the porous filter cleaning according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The porous filter includes a pressure vessel 1, a filter element 2, a dust-containing gas inlet nozzle 3, a clean gas outlet nozzle 4, a filter tube plate 5, a manhole 6, and a drain nozzle 7.

圧力容器1は、ポーラスフィルタの外殻の容器であり、内圧に耐えられるよう製作されている。図1では、上部ヘッド部が、偏平した半球形、胴部が円柱形、下部ヘッド部が下向きの円錐形の形状の縦型圧力容器を示しているが、フィルタの容器であれば図示された形状に限定されない。   The pressure vessel 1 is a container for the outer shell of a porous filter, and is manufactured to withstand internal pressure. FIG. 1 shows a vertical pressure vessel in which the upper head portion has a flat hemispherical shape, the barrel portion has a cylindrical shape, and the lower head portion has a conical shape with a downward direction. The shape is not limited.

フィルタエレメント2は、セラミックや金属で代表される多孔質の材料で作成され、円筒形(中空円筒形、箱型、円錐形を含む)である。フィルタエレメント2は、フィルタ管板5の穴に、開口部を上部にして、フィルタ管板5との間に隙間ができて含塵ガスがバイパスしないよう取付けられる。含塵ガスがフィルタエレメント2の外側から内側に細孔を通って通過する時に、塵が濾過され除去される。   The filter element 2 is made of a porous material typified by ceramic or metal, and has a cylindrical shape (including a hollow cylindrical shape, a box shape, and a conical shape). The filter element 2 is attached to the hole of the filter tube plate 5 with the opening portion at the top so that a gap is formed between the filter element 2 and the dust-containing gas. When the dust-containing gas passes from the outside to the inside of the filter element 2 through the pores, the dust is filtered and removed.

運転中、含塵ガス入口ノズル3から、含塵ガスが圧入され、フィルタエレメント2で濾過されたクリーンガスが、クリーンガス出口ノズル4から吐出される。   During operation, the dust-containing gas is injected from the dust-containing gas inlet nozzle 3, and the clean gas filtered by the filter element 2 is discharged from the clean gas outlet nozzle 4.

フィルタ管板5は、圧力容器1内部を水平に分割するように設置されている胴断面の形状をした板である。フィルタ管板5と圧力容器1の内壁の間は溶接またはパッキン等でシールされている。フィルタ管板5にはフィルタエレメント2を取付ける穴が開けられている。フィルタ管板5は、フィルタエレメント2の重量もしくはフィルタエレメント2で生じる圧力差に耐えられるように設置されている。   The filter tube plate 5 is a plate having a body cross-sectional shape installed so as to divide the inside of the pressure vessel 1 horizontally. A space between the filter tube plate 5 and the inner wall of the pressure vessel 1 is sealed by welding or packing. The filter tube plate 5 is provided with a hole for attaching the filter element 2. The filter tube plate 5 is installed so as to withstand the weight of the filter element 2 or the pressure difference generated in the filter element 2.

マンホール6は、当該ポーラスフィルタが停止中に、メンテナンスのため人が入槽するための、もしくは洗浄用冶具8や洗浄液配管12を、ポーラスフィルタ内に搬入するための開口部である。マンホール6から、取外されたフィルタエレメントが搬出・搬入される場合もある。マンホール6は、運転中は、マンホールカバーで閉じられている。
図1では、マンホール6はヘッドの登頂部に取付けられているが、フィルタ管板5より上部であれば、登頂部に限定されない。
The manhole 6 is an opening for allowing a person to enter the tank for maintenance while the porous filter is stopped, or for carrying the cleaning jig 8 and the cleaning liquid pipe 12 into the porous filter. The removed filter element may be carried out / in from the manhole 6. The manhole 6 is closed with a manhole cover during operation.
In FIG. 1, the manhole 6 is attached to the top portion of the head, but is not limited to the top portion as long as it is above the filter tube sheet 5.

排水ノズル7は、洗浄した後の洗浄液(排液)を排出するためのノズルである。排水のため、通常、排水ノズル7は、圧力容器1の最下部に設置される。   The drain nozzle 7 is a nozzle for discharging the cleaning liquid (drain liquid) after cleaning. For drainage, the drain nozzle 7 is usually installed at the lowermost part of the pressure vessel 1.

ポーラスフィルタ洗浄装置は、洗浄用冶具8、圧力計9、調整弁10、流量計11、洗浄液配管12、洗浄液ポンプ13、演算装置14を具備する。   The porous filter cleaning device includes a cleaning jig 8, a pressure gauge 9, a regulating valve 10, a flow meter 11, a cleaning liquid pipe 12, a cleaning liquid pump 13, and an arithmetic unit 14.

洗浄液ポンプ13と洗浄用冶具8が、洗浄液配管12で接続される。
洗浄液配管12の途中には調整弁10が設定される。調整弁10の下流に圧力計9が設定される。また、洗浄液配管12上に流量計11が設置される。
The cleaning liquid pump 13 and the cleaning jig 8 are connected by a cleaning liquid pipe 12.
An adjustment valve 10 is set in the middle of the cleaning liquid pipe 12. A pressure gauge 9 is set downstream of the regulating valve 10. A flow meter 11 is installed on the cleaning liquid pipe 12.

洗浄用冶具8は、洗浄液配管12とフィルタエレメント2を接続する冶具である。洗浄用冶具8は、洗浄液を、下流側(クリーン側・内側)からフィルタエレメント2へ流すように設置される。洗浄用冶具8は、既定の圧力を掛けても、フィルタエレメント2もしくはフィルタ管板5との間から洗浄液が漏れないように取付けられる。洗浄用冶具8は、全てのフィルタエレメント2をカバーする形状の場合、または、複数本もしくは一本のフィルタエレメント2に洗浄液を流す形状の場合もある。複数本のフィルタエレメント2に洗浄液を流す形状の場合、洗浄用冶具8のフィルタエレメント2との接続部分は、フィルタエレメント2各々に接続されるよう分岐していてもよいし、複数本に供給できる形状でもよい。
一度に洗浄するフィルタエレメント2の数は、洗浄液ポンプ13の能力と洗浄する圧力、フィルタエレメント2の大きさに関係する。
The cleaning jig 8 is a jig for connecting the cleaning liquid pipe 12 and the filter element 2. The cleaning jig 8 is installed so that the cleaning liquid flows from the downstream side (clean side / inside) to the filter element 2. The cleaning jig 8 is attached so that the cleaning liquid does not leak from between the filter element 2 or the filter tube plate 5 even when a predetermined pressure is applied. The cleaning jig 8 may have a shape that covers all the filter elements 2 or a shape that allows the cleaning liquid to flow through a plurality of or one filter element 2. In the case of a shape in which the cleaning liquid is allowed to flow through the plurality of filter elements 2, the connection portion of the cleaning jig 8 with the filter element 2 may be branched so as to be connected to each filter element 2, or can be supplied to the plurality of filter elements 2. Shape may be sufficient.
The number of filter elements 2 to be cleaned at a time is related to the capacity of the cleaning liquid pump 13, the pressure to be cleaned, and the size of the filter element 2.

圧力計9は、フィルタエレメント2に圧入される洗浄液の圧力を検出する。圧力の信号は、調整弁10と演算装置14に送信される。   The pressure gauge 9 detects the pressure of the cleaning liquid that is press-fitted into the filter element 2. The pressure signal is transmitted to the regulating valve 10 and the arithmetic device 14.

調整弁10は、圧力計9からの信号により、フィルタエレメント2に圧入される洗浄液の圧力が演算装置14によって指示された設定圧力になるように、洗浄液の流量を調整する。   The adjustment valve 10 adjusts the flow rate of the cleaning liquid based on a signal from the pressure gauge 9 so that the pressure of the cleaning liquid press-fitted into the filter element 2 becomes the set pressure instructed by the arithmetic unit 14.

流量計11は、洗浄液の流量を測定する。流量の信号は演算装置14に送信される。   The flow meter 11 measures the flow rate of the cleaning liquid. The flow rate signal is transmitted to the computing device 14.

洗浄液配管12は、洗浄液ポンプ13と洗浄用冶具8を接続して洗浄液を移送する配管である。洗浄液配管12の途中に、圧力計9、調整弁10、流量計11が設置される。   The cleaning liquid pipe 12 is a pipe that connects the cleaning liquid pump 13 and the cleaning jig 8 to transfer the cleaning liquid. A pressure gauge 9, a regulating valve 10, and a flow meter 11 are installed in the middle of the cleaning liquid pipe 12.

洗浄液ポンプ13は、洗浄液をフィルタエレメント2へ圧入するためのポンプである。洗浄液を目的の圧力で圧入することができればポンプに限定されず、高所に設置した洗浄液槽なども使用可能である。   The cleaning liquid pump 13 is a pump for press-fitting the cleaning liquid into the filter element 2. As long as the cleaning liquid can be injected at a target pressure, the pump is not limited to a pump, and a cleaning liquid tank installed at a high place can also be used.

演算装置14は、フィルタエレメント2に圧入される洗浄液の設定圧力を決定し、調整弁10に送信する。更に演算装置14は、圧力計9で検出された圧力の情報と、流量計11で測定された流量に情報を受信し、フィルタエレメント2の汚れ係数Kを演算し、洗浄が完了したことを判定する。汚れ係数Kの演算方法は、後に詳細に説明される。   The arithmetic device 14 determines a set pressure of the cleaning liquid that is press-fitted into the filter element 2 and transmits the determined pressure to the regulating valve 10. Further, the arithmetic unit 14 receives information on the pressure information detected by the pressure gauge 9 and the flow rate measured by the flow meter 11, calculates the contamination coefficient K of the filter element 2, and determines that the cleaning is completed. To do. The method for calculating the contamination coefficient K will be described in detail later.

排水槽15は、ポーラスフィルタから排出された排液を溜めておく容器である。   The drainage tank 15 is a container for storing the drainage discharged from the porous filter.

2.洗浄動作
上記のポーラスフィルタ洗浄装置は、フィルタエレメント2に掛かる洗浄液の圧力を積極的に制御しながらフィルタエレメント2を洗浄する。通常、洗浄時に洗浄液の圧力は管理されず、洗浄するために効果的でない圧力になっても洗浄が継続される場合がある。具体的には、汚れが多い洗浄開始時はフィルタエレメント2の圧力損失が高いので洗浄液の圧力が高いが、汚れの一部落ちることによりフィルタエレメント2での圧力損失が下がり、フィルタエレメント2に掛かる圧力が下がる。このまま洗浄を続けても、圧力が低下しているため、汚れが落ちていない部分についてはフィルタエレメント2の細孔の汚れに掛かる圧力は下がり、同時に、細孔を通る洗浄液の速度は遅くなる。このため、洗浄効果は下がる。このまま、洗浄を続けると、使用する洗浄液の量が増加する。
2. Cleaning operation The porous filter cleaning device described above cleans the filter element 2 while actively controlling the pressure of the cleaning liquid applied to the filter element 2. Usually, the pressure of the cleaning liquid is not controlled at the time of cleaning, and cleaning may continue even if the pressure becomes ineffective for cleaning. Specifically, at the start of cleaning with much dirt, the pressure loss of the filter element 2 is high so that the pressure of the cleaning liquid is high. The pressure drops. Even if the cleaning is continued as it is, since the pressure is reduced, the pressure applied to the pores of the filter element 2 is reduced in the portion where the dirt is not removed, and at the same time, the speed of the cleaning liquid passing through the pores is reduced. For this reason, the cleaning effect is reduced. If the cleaning is continued as it is, the amount of the cleaning liquid to be used increases.

上記のように、洗浄液による洗浄効果は、フィルタエレメント2の細孔に掛かる洗浄液の圧力及び細孔での洗浄液の流速に相関関係を持つ。すなわち、本実施の形態のようなポーラスフィルタの逆洗では、細孔に詰まった汚れに圧力を掛けて除去し、同時に、細孔における効果的な流速の洗浄液で汚れを洗い流している。したがって、効果的な圧力以上の圧力が掛からなければ、効果的な洗浄はできない。   As described above, the cleaning effect of the cleaning liquid has a correlation with the pressure of the cleaning liquid applied to the pores of the filter element 2 and the flow rate of the cleaning liquid through the pores. That is, in the backwashing of the porous filter as in the present embodiment, the dirt clogged in the pores is removed by applying pressure, and at the same time, the dirt is washed away with a cleaning liquid having an effective flow rate in the pores. Therefore, effective cleaning cannot be performed unless a pressure higher than the effective pressure is applied.

演算装置14は、洗浄に効果のある圧力を、以下のようにして決定する。
最初に、調整弁10により、フィルタエレメント2等の許容圧力以下の範囲で、少しずつ洗浄液の圧力が上げられる。通常、フィルタエレメント2の圧力損失が概ね一定であれば、圧力計9の値と流量計11の値は相関を持って変化する。
ある圧力で汚れが落ちれば、圧力損失が変化し、圧力計9の値と流量計11の値の関係が変化し、圧力変化に対して流量変化が大きくなる。演算装置14は、圧力の変化に対して流量の変化が大きい時の圧力が、洗浄効率が高い圧力と判断し、その圧力またはその圧力を基準に決められる圧力を維持する。このようにして、演算装置14は、洗浄に効果的な圧力を決定することができる。
The arithmetic unit 14 determines the pressure effective for cleaning as follows.
First, the pressure of the cleaning liquid is gradually increased by the adjusting valve 10 within a range of the allowable pressure of the filter element 2 or the like. Normally, if the pressure loss of the filter element 2 is substantially constant, the value of the pressure gauge 9 and the value of the flow meter 11 change with correlation.
If dirt is removed at a certain pressure, the pressure loss is changed, the relationship between the value of the pressure gauge 9 and the value of the flow meter 11 is changed, and the flow rate change is increased with respect to the pressure change. The computing device 14 determines that the pressure when the flow rate is large relative to the pressure change is a pressure with high cleaning efficiency, and maintains the pressure or a pressure determined based on the pressure. In this way, the computing device 14 can determine a pressure effective for cleaning.

以上に説明されているように本実施の形態の洗浄装置は、洗浄中に変化するフィルタエレメント2の汚れ度合い(細孔の詰まった箇所と貫通した箇所、細孔の周りについた汚れにより孔の大きさが小さくなっている箇所など)に左右されず、効果的な圧力を維持し、洗浄液の圧力及び細孔での流速を作用させる。   As described above, the cleaning device according to the present embodiment has a degree of contamination of the filter element 2 that changes during cleaning (a portion clogged with a pore, a portion that penetrates the pore, and a stain around the pore due to contamination. The effective pressure is maintained regardless of the size of the small area, etc., and the pressure of the cleaning liquid and the flow velocity at the pores are applied.

更に本実施の形態では、洗浄に効果的な圧力を維持することにより、より高い洗浄効果のある圧力で洗浄を行い、効果的な洗浄を実施することで、洗浄液の使用量を削減することができる。   Furthermore, in this embodiment, by maintaining the pressure effective for cleaning, cleaning is performed at a pressure having a higher cleaning effect, and effective cleaning is performed, thereby reducing the amount of cleaning liquid used. it can.

3.洗浄の完了の判定
演算装置14は、圧力計9で検出された洗浄液圧力Pと、流量計11で測定された洗浄液流量Qとを用いてフィルタエレメント2の汚れ係数Kを演算し、演算された汚れ係数Kを用いて目標の状態まで洗浄が完了したことを判定する。具体的には、汚れ係数Kは、下記式(1):
K=(P/Q)・A/μ, ・・・(1)
によって算出される。ここでAは、フィルタエレメント2のろ過面積であり、μは、洗浄液の粘性係数である。
3. Determination of Completion of Cleaning The arithmetic unit 14 calculates the contamination coefficient K of the filter element 2 using the cleaning liquid pressure P detected by the pressure gauge 9 and the cleaning liquid flow rate Q measured by the flow meter 11, and is calculated. Using the dirt coefficient K, it is determined that the cleaning has been completed to the target state. Specifically, the soil coefficient K is expressed by the following formula (1):
K = (P / Q) · A / μ, (1)
Is calculated by Here, A is the filtration area of the filter element 2, and μ is the viscosity coefficient of the cleaning liquid.

洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比に応じてフィルタエレメント2の洗浄の完了を判定することは、より的確に洗浄を完了すべきか否かを判断するために有効である。なぜなら、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比は、洗浄が進行しているか否かを示す良い指標となるからである。フィルタエレメント2が汚れていると、より少ない洗浄液流量Qで、洗浄液圧力Pは高くなるから、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比P/Qは大きくなる。フィルタエレメント2の汚れの除去が進行するにつれ、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比P/Qは減少する。このような性質を示す比P/Qを用いてフィルタエレメント2の洗浄の完了を判断することにより、的確な判断が可能になる。   Determining the completion of cleaning of the filter element 2 according to the ratio of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q is effective for determining whether or not the cleaning should be completed more accurately. This is because the ratio of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q is a good index indicating whether or not cleaning is in progress. If the filter element 2 is dirty, the cleaning liquid pressure P becomes higher with a smaller cleaning liquid flow rate Q, so the ratio P / Q of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q increases. As the removal of the dirt of the filter element 2 proceeds, the ratio P / Q of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q decreases. By determining the completion of cleaning of the filter element 2 using the ratio P / Q showing such a property, an accurate determination can be made.

式(1)から理解されるように、汚れ係数Kは、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比P/Qに比例する。従って、図2に示されているように、洗浄が進行するに伴い、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比P/Qは減少するから、比P/Qに比例する汚れ係数Kも全体の傾向としては減少する。かかる性質を有する汚れ係数Kが下記条件式(2):
K≦KTH
を満足するようになったとき、演算装置14は、洗浄が完了したと判断する。ここでKTHは、所定の閾値であり、汚れが充分に除去されるように決定される。演算装置14は、洗浄が完了したと判断すると、洗浄が完了したことを示す洗浄完了出力を発生する。具体的には、演算装置14は、表示装置(図示されない)に洗浄完了メッセージを表示する。演算装置14は、その代わりに、又はそれに加えて、洗浄を完了を示す音を発生することも可能である。
As understood from the equation (1), the contamination coefficient K is proportional to the ratio P / Q of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q. Accordingly, as shown in FIG. 2, as the cleaning progresses, the ratio P / Q of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q decreases. Therefore, the contamination coefficient K proportional to the ratio P / Q is also an overall tendency. As it decreases. The soil coefficient K having such properties is expressed by the following conditional expression (2):
K ≦ K TH ,
Is satisfied, the arithmetic unit 14 determines that the cleaning is completed. Here, K TH is a predetermined threshold value and is determined so that the dirt is sufficiently removed. When the arithmetic unit 14 determines that the cleaning is completed, the arithmetic unit 14 generates a cleaning completion output indicating that the cleaning is completed. Specifically, the arithmetic device 14 displays a cleaning completion message on a display device (not shown). Alternatively, or in addition, the computing device 14 can generate a sound indicating that the cleaning is complete.

式(1)のフィルタエレメント2のろ過面積Aは、一層に的確に洗浄の完了を判断するために導入される因数である。洗浄の進行とは無関係に、フィルタエレメント2のろ過面積Aが増大すれば、洗浄液流量Qは増大する。この効果を打ち消すために、汚れ係数Kの演算では、比P/Qにろ過面積Aが乗ぜられる。ろ過面積Aを乗ずることは、フィルタエレメント2の単位面積あたりの洗浄液流量を求め、単位面積あたりの洗浄液流量に応じて汚れ係数Kを決定することと等価である。   The filtration area A of the filter element 2 in the equation (1) is a factor introduced to determine the completion of cleaning more accurately. Regardless of the progress of cleaning, if the filtration area A of the filter element 2 increases, the cleaning liquid flow rate Q increases. In order to cancel this effect, the ratio P / Q is multiplied by the filtration area A in the calculation of the contamination coefficient K. Multiplying the filtration area A is equivalent to obtaining the cleaning liquid flow rate per unit area of the filter element 2 and determining the contamination coefficient K according to the cleaning liquid flow rate per unit area.

式(1)の洗浄液の粘性係数μの逆数1/μもまた、一層に的確に洗浄の完了を判断するために導入される因数である。洗浄液の粘性係数μが増大すれば、洗浄の進行とは無関係に、洗浄液圧力Pは増大する。この効果を打ち消すために、汚れ係数Kの演算では、比P/Qに粘性係数μの逆数が乗ぜられる。   The reciprocal 1 / μ of the viscosity coefficient μ of the cleaning liquid in the equation (1) is also a factor introduced to determine the completion of cleaning more accurately. If the viscosity coefficient μ of the cleaning liquid increases, the cleaning liquid pressure P increases regardless of the progress of cleaning. In order to cancel this effect, the ratio P / Q is multiplied by the reciprocal of the viscosity coefficient μ in the calculation of the contamination coefficient K.

以上に説明されるように、洗浄液流量Qに対する洗浄液圧力Pの比P/Qと、フィルタエレメント2のろ過面積Aに比例し、洗浄液の粘性係数μに反比例する汚れ係数Kを算出し、その汚れ係数Kを用いて洗浄が完了したと判断することにより、的確に洗浄の完了を検知することができる。   As explained above, the contamination coefficient K, which is proportional to the ratio P / Q of the cleaning liquid pressure P to the cleaning liquid flow rate Q and the filtration area A of the filter element 2 and inversely proportional to the viscosity coefficient μ of the cleaning liquid, is calculated. By determining that the cleaning is completed using the coefficient K, the completion of the cleaning can be accurately detected.

演算装置14が洗浄が完了したことを判断するために使用される条件式(2)は、様々に変更され得ることに注意されたい。例えば、演算装置14は、汚れ係数Kの逆数である評価係数K’(=1/K)を算出し、その評価係数K’が所定の閾値KTH’よりも小さくなったとき、洗浄が完了したと判断することが可能である。 It should be noted that the conditional expression (2) used for the arithmetic unit 14 to determine that the cleaning is completed can be changed in various ways. For example, the arithmetic unit 14 calculates an evaluation coefficient K ′ (= 1 / K) that is the reciprocal of the dirt coefficient K, and when the evaluation coefficient K ′ becomes smaller than a predetermined threshold value K TH ′, the cleaning is completed. It is possible to judge that

4.実施の他の形態
図3に示されているように、洗浄用冶具8を使用せず、マンホール6に直接洗浄液配管12が接続されることが可能である。この場合、クリーンガス出口ノズル4は仕切られる。かかる実施の形態は、ポーラスフィルタ内に人が入槽して洗浄用冶具8を取付ける必要がないので、作業が容易である利点がある。洗浄液ポンプ13の能力が十分ある場合、もしくはポーラスフィルタが小型の場合に、図4の実施の形態は特に好適である。
4). Other Embodiments As shown in FIG. 3, the cleaning liquid pipe 12 can be directly connected to the manhole 6 without using the cleaning jig 8. In this case, the clean gas outlet nozzle 4 is partitioned. Such an embodiment has an advantage that the operation is easy because it is not necessary for a person to enter the porous filter and attach the cleaning jig 8. The embodiment of FIG. 4 is particularly suitable when the capacity of the cleaning liquid pump 13 is sufficient or when the porous filter is small.

洗浄液配管12が接続されるのはマンホール6に限らず、クリーンガス出口ノズルでも可能である。   The cleaning liquid pipe 12 is connected not only to the manhole 6 but also to a clean gas outlet nozzle.

上記の2つの実施の形態では、本発明のポーラスフィルタ洗浄装置を使用するポーラスフィルタとして、石炭ガス化複合発電装置の燃焼ガスの除塵用のポーラスフィルタが例示されているが、この型のポーラスフィルタに限定されず、一定の逆洗圧力に耐えられるフィルタエレメント及び濾材を使用して濾過を行なうフィルタであれば適用可能である。
具体的には、加圧流動床用除塵フィルタやダスト除去用キャンドル型ポーラスフィルタ等に適用できる。
In the above two embodiments, as a porous filter using the porous filter cleaning device of the present invention, a porous filter for dust removal of combustion gas of a coal gasification combined power generation device is exemplified, but this type of porous filter However, the present invention can be applied to any filter that performs filtration using a filter element and a filter medium that can withstand a constant backwash pressure.
Specifically, the present invention can be applied to a dust removal filter for pressurized fluidized bed, a candle type porous filter for dust removal, and the like.

さらに、洗浄液の圧力を一定に保ってフィルタエレメント2を洗浄する方法は、フィルタエレメント2をポーラスフィルタ本体から取外して洗浄する場合でも適用することができる。   Furthermore, the method of cleaning the filter element 2 while keeping the pressure of the cleaning liquid constant can be applied even when the filter element 2 is removed from the porous filter body for cleaning.

本発明のポ−ラスフィルタ洗浄の実施の一形態の概要図である。It is a schematic diagram of one embodiment of porous filter washing of the present invention. 汚れ係数Kを用いた洗浄の終了時を判断する判断方法を説明するグラフである。It is a graph explaining the judgment method which judges the time of completion | finish of washing | cleaning using the soil coefficient K. FIG. 本発明のポ−ラスフィルタ洗浄の実施の他の形態の概要図である。It is a schematic diagram of other forms of implementation of porous filter washing of the present invention. ポーラスフィルタの運転時の概要図である。It is an outline figure at the time of operation of a porous filter. 従来のポーラスフィルタの洗浄の概要図である。It is an outline figure of washing of the conventional porous filter.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧力容器
2 フィルタエレメント
3 含塵ガス入口ノズル
4 クリーンガス出口ノズル
5 フィルタ管板
6 マンホール
7 排水ノズル
8 洗浄用冶具
9 圧力計
10 調整弁
11 流量計
12 洗浄液配管
13 洗浄液ポンプ
14 演算装置
15 排水槽
1 Pressure Vessel 2 Filter Element 3 Dust Gas Inlet Nozzle 4 Clean Gas Outlet Nozzle 5 Filter Tube Plate 6 Manhole 7 Drain Nozzle 8 Cleaning Jig 9 Pressure Gauge 10 Adjusting Valve 11 Flowmeter 12 Cleaning Fluid Piping 13 Cleaning Fluid Pump 14 Arithmetic Unit 15 Exhaust Aquarium

Claims (2)

フィルタエレメントの下流側から洗浄液を圧入する洗浄液移送部と、
前記フィルタエレメントに掛かる前記洗浄液の圧力を制御する圧力調整部と、
前記フィルタエレメントに圧入される前記洗浄液の流量を測定する流量計と、
前記圧力と前記流量とに基づいて汚れ係数Kを算出し、前記汚れ係数Kに基づいて前記フィルタエレメントの前記洗浄情況を判断する演算装置
とを具備し,
前記汚れ係数Kは、前記圧力P,前記流量Q,前記フィルタエレメントのろ過面積A、前記洗浄液の粘性係数μを用いて表される下記式(1):
K=(P/Q)・A/μ, ・・・(1)
によって算出される
フィルタ洗浄装置。
A cleaning liquid transfer section for press-fitting cleaning liquid from the downstream side of the filter element;
A pressure adjusting unit that controls the pressure of the cleaning liquid applied to the filter element;
A flow meter for measuring the flow rate of the cleaning liquid press-fitted into the filter element;
A calculation unit that calculates a contamination coefficient K based on the pressure and the flow rate, and that determines the cleaning status of the filter element based on the contamination coefficient K;
The contamination coefficient K is expressed by the following formula (1) expressed using the pressure P, the flow rate Q, the filtration area A of the filter element, and the viscosity coefficient μ of the cleaning liquid:
K = (P / Q) · A / μ, (1)
Calculated by the filter cleaning device.
請求項1に記載のフィルタ洗浄装置において、
前記演算装置は、前記汚れ係数Kが所定の閾値より小さくなったとき、前記フィルタエレメントの洗浄が終了したことを示す洗浄終了出力を発生する
フィルタ洗浄装置。
The filter cleaning apparatus according to claim 1,
The arithmetic unit is a filter cleaning device that generates a cleaning end output indicating that the cleaning of the filter element has ended when the contamination coefficient K becomes smaller than a predetermined threshold value.
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