JP2010167360A - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダストの掻き落しのコストを低減すると共に、掻き落し性能を向上させた電気集塵装置を提供する。
【解決手段】ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する移動電極を備えた電気集塵装置において、上記掻き落し手段は、上記集塵極板の幅方向に伸びた長尺状であって周回方向に複数段並べて配置されたブラシと、上記ブラシを上記集塵極板に押圧接触させる付勢手段を備え、上記集塵極板は上記ブラシと接触する面に、上記ブラシを通る櫛状の目詰まり防止手段を備え、上記集塵極板の周回動作に伴って、上記目詰まり防止手段が上記ブラシを通過してブラシに付着したダストを払い落すことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、移動電極を有する電気集塵装置に係り、特にケーシング内に所定の間隔を有して吊り下げられる多数の放電極と、これらの放電極の近傍に配置され周回する多数の集塵極板を備えた電気集塵装置に関する。

この種の電気集塵装置は、例えば火力発電所のボイラー排ガスや製鉄用各種炉の排ガス中のダストを除去するための電気集塵装置として知られ、特許文献１に示される概略構造を図６〜図９に基づいて説明する。

図６において、移動電極式電気集塵装置１０はケーシング１２と、このケーシング１２の下部のホッパー１３と、ケーシング１２内に配設された多数の金属製の放電枠（放電極）１４及び多数の金属製の移動電極１５とによって構成されており、入口煙道１６からケーシング１２内に導入された排ガス１７は、電気集塵の原理によって除塵され、出口煙道１８から排出される。捕集された塵（ダスト）はホッパー１３内に落下し、図示されない機構によって、排出口２０から取り出す。

図７は図６のＡ−Ａ矢視図であり、ケーシング１２内には所定の間隔を有して多数の放電枠１４が図６に示した碍子２２から垂れ下げた吊り枠２４を介して吊り下げられている。また、この放電枠１４を一個置きに周回する多数の移動電極１５が配設されている。

図８は移動電極１５の構造を示す斜視図であり、上部の駆動ホイール２６と下部ローラー２８との間には一対の無端チェーン３０、３０が張り渡されており、この一対の無端チェーン３０、３０に複数枚の集塵極板３２がその移動方向の縦長さの中間部３３の位置で係止されて懸垂され、板面がガスの流れに沿って配置されており、全体としてループを形成している。駆動ホイール２６の駆動軸３４は図示されない駆動機構によって回転し、この駆動軸３４の回転が駆動ホイール２６と噛み合う一対の無端チェーン３０、３０に伝達されて、前記ループを形成する複数枚の集塵極板３２が前記放電枠１４を一個置きに周回移動する。

図９は移動電極１５下部の配置図であり、無端チェーン３０に懸垂されて下降した集塵極板３２は下部ローラー２８の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板３２を挟む位置に一対の回転ブラシ３６、３８（以下、この一対の回転ブラシを併せてブラシ手段と称し、符号４０で表わす。）が移動電極１５の各レーン毎に配置されている。ブラシ３６、３８は回転軸に金属製の刷毛を植毛したものであり、集塵極板３２の表面に付着したダストを下方に払い落とすように、ブラシ３６は時計廻りに、ブラシ３８は反時計廻りに回転する。ブラシ手段４０よって表面に付着したダストが除去された集塵極板３２は順次上昇し、放電枠１４がある放電領域で電気集塵の原理により排ガス中のダストをその表面に捕集して、再び下降してくる。

特許文献２には、固定式ブラシを用いた電気集塵機が示されている。この技術では固定式ブラシを自重や錘により集塵電極の金属ネットに押圧接触させて、ダストを掻き落している。

特開２００１−２４６２８６号公報 特開２００３−６２４８６号公報

しかしながら、特許文献１では大規模な場合、移動電極の数が５０〜１００レーンとなり、これらを駆動する駆動装置、及びブラシ手段４０を回転駆動する駆動装置が必要で設備費が多大になり、また、ブラシ手段が磨耗したとき、駆動手段があるためにブラシ手段の押付け代を変化させ難く、機能確保のためブラシ手段の交換の費用、手間が必要となってくる。

また、特許文献２では、植毛した固定式ブラシのため構成が簡単であるが、集塵電極に付着したダストを掻き落としたとき、掻き落されたダストがブラシに付着して目詰まりを起こし、掻き落し能力が低下する恐れがある。すなわち、回転ブラシと比べ固定式ブラシは、ダストの保持能力が小さくいため、目詰まりを起し易いのである。目詰まりを起すとブラシの先端までダストが付着し、掻き落し能力が大幅に低下する。

本発明は、上記従来の問題に鑑み、ダストの掻き落しに関するコストを低減すると共に、掻き落し性能を向上させた電気集塵装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する移動電極を備えた電気集塵装置において、
上記掻き落し手段は、上記集塵極板に幅方向に伸びて接触する長尺状のブラシと、上記ブラシを上記集塵極板に押圧接触させる付勢手段を備え、
上記集塵極板は、上記ブラシ側の面に上記ブラシの目詰まりを防止する目詰まり防止手段を備えたことを特徴とする。

また、上記の電気集塵装置において、上記目詰まり防止手段は、上記ブラシを通過してブラシに付着したダストを払い落す多数の突起物からなることを特徴とする。

上記目詰まり防止手段は、上記ブラシに沿って長尺状に形成され、上記集塵極板単体の周回移動方向上流側に配置されたことを特徴とする。

また、上記の電気集塵装置において、上記突起物は、上記ブラシを通過してブラシに付着したダストを払い落す多数の櫛歯からなることを特徴とする。

また、上記の電気集塵装置において、上記目詰まり防止手段は、互いの櫛歯のピッチがずれた状態で上記集塵極板に複数個設けられたことを特徴とする。

また、上記の電気集塵装置において、上記目詰まり防止手段は複数の集塵極板に設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で電気集塵装置のコストを低減できるとともに、ダストの掻き落し性能を向上させ、これを長期間維持することができる。

本発明の実施例１の移動電極の下部の配置図である。 同じくブラシ手段の詳細図である。 同じくブラシの他の配置例を示す斜視図である。 同じくブラシと目詰まり防止手段の関係を示す斜視図である。 同じく目詰まり防止手段の断面図である。 電気集塵装置の一般的な構成を示す側断面図である。 図６のＡ−Ａ矢視図である。 移動電極の一般的な構成を示す斜視図である。 移動電極の一般的な下部の配置図である。

図１は本発明の実施例１に係る下部の配置図である。電気集塵装置としての全体構成は前記背景技術の欄で説明した図６〜図８に示されるものと同様であり、前記と同一符号を付したものは同一の要素を示す。

図１において並列した移動電極１５は、３組の無端チェーン３０に懸垂されて周回により下降した集塵極板３２が下部ローラ２８の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板３２の両面を挟む位置に、それぞれ掻き落し手段（ブラシ手段）４０が固定的に配置されている。

ブラシ手段４０は、各集塵極板３２の面に幅方向に伸びて接触する長尺の一対のブラシ１、２と、このブラシを前端に支えるリンク機構としての平行四辺形リンク３、４と、このリンクの後端に固定された付勢手段（錘）５、６を備え、この付勢手段により一対のブラシ１、２を集塵極板３２を挟む矢印方向に押圧して、集塵極板３２の両面に付着したダストを払い落とすように構成される。図１では、ブラシ１、２は一対であるが、複数対（複数段）設けられていても良い。

図２に一例として図１に示すブラシ手段４０の右半分を詳細に示す。ブラシ２は集塵極板３２の表面に向って矢印方向に押圧されるように平行四辺形リンク４に取付けられる。

平行四辺形リンク４は、互いに平行な上辺４ａと下辺４ｂが集塵極板３２に対して垂直となるように、下辺４ｂの後端が電気集塵装置の固定梁（固定部材）７ａに固定され、上記上辺４ａの前端には、集塵極板３２に向けて長尺のブラシ２が固定される。上記両辺４ａ、４ｂには、前方の辺４ｃと後方の辺４ｄが回転自在に連結され、辺４ｂとの連結支点４ｅから後方の辺４ｃが屈曲して下方延び、その下端に錘（付勢手段）６が取付けられている。

錘６はその重力（矢印）により、平行四辺形リンク４をその上辺４ａが矢印方向に移動するように駆動する。従って、上辺４ａに固定されたブラシ２は、平行四辺形リンク４を介して矢印方向に付勢され、集塵極板３２に押圧接触する。この押圧力は、ブラシ２により集塵極板３２に付着したダストを掻き落すに適した圧力が得られるように錘６の重さで調整される。

上記ブラシ２は、針金状の金属の毛を束ねて構成された金属ブラシであり、集塵極板３２の表面に垂直な線から角度α（０°〜４５°）だけ集塵極板３２の進行方向（上向き）に傾斜して接触するように、上記辺４ａに固定される。このブラシ２の傾斜角αは、ダストの掻き落し効率の良い角度に設定される。また、リンク機構として平行四辺形リンク４を介しているため、ブラシ２が磨り減っても、集塵極板３２の方向に平行に移動して、上記角度αが一定に保たれる。

また、平行四辺形リンク４の前方の辺４ｃと後方の辺４ｄの立ち角度の調整により、ブラシ２の集塵極板３２への移動代（移動距離）を任意に設定することができる。すなわち、図２では上記両辺４ｃ、４ｄが左側に傾斜しているが、使用開始時にこれを垂直に設定した場合、この垂直位置から上記集塵極板３２側への移動代をより大きくとることができ、使用に伴ってブラシが擦り減っても、より長期間にわたって掻き落し性能を維持することができる。

従って、本実施例によれば、ブラシ２を一定角度で長期間にわたって集塵極板３２の表面に押圧してダストを掻き落すことで、使用開始から一定の掻き落し量で長期間維持することができる。

ところで、図１、図２に記載の通り移動電極１５は、無端チェーン３０に上記集塵極板３２を多数懸垂して構成されているが、回動により下部ローラ２８の位置でＵターンする際に、動き易くするため、隣接する集塵極板３２の間に所定幅の隙間３１（間隔Ｗ）を設けている。前述のように前記ブラシ２ａは、錘６ａの重力により集塵極板３２に常時押圧接触しているため、先端の毛が上記隙間３１に入り込むことになる。この先端の毛が隙間３１へ浅く入り込む場合は問題がないが、深く入り込むと集塵極板の周回動作の駆動抵抗を増加させたり、図１に示すように集塵極板の両面に対向させてブラシを配置した場合では、上記隙間３１に両側から入り込んだブラシ同士の毛が、絡み合って周回動作を制動してしまう恐れがある。

８は上記ブラシの毛が上記集塵極板同士の隙間に深く入り込まないように、錘６の移動範囲を規制するためのストッパー（規制手段）である。錘６は平行四辺形の後方の辺４ｄの支点４ｅを中心とした回動により、図２の矢印方向下方に移動するが、ストッパー８が、この移動を規制するように固定部材７に固定される。従って、錘６は、重力により常時ブラシ２を集塵極板３２の面に押圧するが、ブラシ２が隙間３１を通過するとき、先端の毛が隙間３１に少し入り込むと、図２の矢印方向に移動して下端６ａがストッパー８に当接し、それ以上の移動が規制されブラシ２の移動が規制される。従って、ブラシ２の先端の毛が隙間３１に深く入り込むことを防止できる。

ブラシの毛の上記隙間への入り込み防止の他の例を図３に示す。上記長尺のブラシ２が隣接する上記集塵極板同士の隙間３１を跨って集塵極板３２の面に接触するように（上記隙間３１と交差して接触するように）集塵極板の周回による進行方向に傾斜して上記リンク機構４に取付られている。このように構成することにより、長尺のブラシ２の先端は、長尺の一部が常時上記集塵極板の面に接触しているので、隙間３１に深く入り込むことが無い。すなわち、長尺のブラシ２を隙間３１に跨って集塵極板の面に接触させることで、集塵極板をストッパーとして作用させている。このときのブラシ２の傾斜角度は、集塵極板３２の幅（横）方向（隙間３１の長手方向）に対して５°〜４５°に設定される。

図４に本発明の実施例の要部の斜視図を示す。図３とは異なり、長尺のブラシ２を集塵極板の進行方向に傾斜させないで配置している。

ＡとＢは、隣接する金属製の２個の集塵極板３２単体の上記ブラシ側に設けられた長尺状の絶縁材からなる多数の突起物（或いは連続凹凸物）である。具体的には、この突起物は多数の櫛歯を備えた櫛で、櫛歯でブラシ２をすいて（解いて）付着したダストを払い落とす目詰まり防止手段として作用する。櫛Ａ、Ｂは、上記ブラシ２と平行に、そして集塵極板３２単体の進行方向（周回移動方向）の上流側に設けられる。ＡＴ、ＢＴは、それぞれ櫛Ａ、Ｂを構成する多数の櫛歯で、ブラシ２の長尺の全長にわたって交差し、毛の間をむら無く通過するように集塵極板３２に設けられる。櫛歯ＡＴ、ＢＴのピッチはブラシ２の毛の密度に応じて決められ、密度が高い場合（密集した毛）ではピッチを小さくする。

しかし、櫛歯ＡＴ、ＢＴのピッチを余り小さくすると、ブラシ２を通過するときに通過抵抗が大きくなり、集塵極板の周回の駆動系統の負担が大きくなる。これを防止するため、図５に示すように２個の櫛Ａ、Ｂの歯のピッチをずらすことで、個々の櫛の歯ピッチを変えないで、全体として歯のピッチを小さくしたと同様な作用を得ることができる。例えば図５で、櫛歯の高さＬを５〜５０ｍｍ、ピッチＰを１０ｍｍ、ずれＧを数ｍｍとすると、それぞれの櫛歯のピッチＰを１０ｍｍに設定しても、実質的にピッチが５ｍｍ程度の歯でブラシ２をすいたことになる。

図４の実施例では前述のように、櫛Ａ、Ｂと、ブラシ２は平行に配置されているが、集塵極板の周回により櫛ＡまたはＢがブラシ２を通過するとき、櫛歯ＡＴまたはＢＴの全てが同時に長尺のブラシ２を通過するため、通過時に移動抵抗が急激に大きくなり、通過後急激に小さくなり、駆動系統に負担を与える。この解決策としては、櫛歯が同時にブラシ２を通過しないように、櫛とブラシを相対的に傾けて配置すれば良い。例えば、図３に示したようにブラシ２を傾けて設ければ、連続した小さな抵抗で通過させることができると共に、ブラシの毛の集塵極板同士の隙間３１への入り込みも防止できる。

図４で、櫛Ａ、Ｂは、集塵極板３２単体の周回による進行方向の上流側に設けられるが、これは集塵極板３２の下流側で掻き落されてブラシ２に付着したダストを、最後に上流側で払い落とし、次の続く集塵極板にダストの無いブラシを接触させるためである。

櫛Ａ、Ｂは、図４では集塵極板３２の片面について説明したが、図１に示すようにブラシ１、２が集塵極板３２の両面に対向して設けられているので、両ブラシの目詰まりを防止するため、集塵極板３２の両面に設けられている。この場合、図４に示す集塵極板の櫛Ａ、Ｂの取付け面の真裏に裏側の櫛を設けても良いが、ブラシ１、２を両側の櫛が同時に通過して移動抵抗を大きくしてしまうのでこれを避けるため、集塵極板の両面で櫛の取付け位置を千鳥状に分散させても良い。また、櫛の数は、排ガス中のダストの量によって決められる。

なお、本実施例では櫛Ａ、Ｂは突起形状を有しているが、絶縁材で構成されているので、集塵効率に悪影響のある高電圧によるスパークを起すことは無い。

以上の構成において、周回動作の集塵極板の移動により各櫛が移動し、ブラシを通過する毎にブラシに付着したダストを払い落とすこと、常にブラシの目詰まりを防止して集塵極板のダストを効率良く掻き落すことができ、固定式ブラシでありながら回転式ブラシと同等の効率を得ることができ、しかも長期間維持することができる。

なお、Ａ、Ｂはピッチの小さな櫛歯を有する櫛以外に、単なる突起物、或いは連続凹凸物でもよく、この場合、ブラシ２をしごいて振動を与えて付着したダストを払い落とすことができる。

１、２…ブラシ、３、４…リンク機構（平行四辺形リンク）、５、６…付勢手段（錘）、７…固定部材（梁）、８…規制手段（ストッパー）、１０…ケーシング、１４…放電極、１５…移動電極、３０…無端チェーン、３１…隙間、３２…集塵極板、４０…掻き落し手段、Ａ、Ｂ…目詰まり防止手段（突起物、連続凹凸物、櫛）、ＡＴ、ＢＴ…櫛歯。

Claims (6)

1. ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する移動電極を備えた電気集塵装置において、
   上記掻き落し手段は、上記集塵極板に幅方向に伸びて接触する長尺状のブラシと、上記ブラシを上記集塵極板に押圧接触させる付勢手段を備え、
   上記集塵極板は、上記ブラシ側の面に上記ブラシの目詰まりを防止する目詰まり防止手段を備えたことを特徴とする電気集塵装置。
2. 上記目詰まり防止手段は、上記ブラシを通過してブラシに付着したダストを払い落す多数の突起物からなることを特徴とする請求項1記載の電気集塵装置。
3. 上記目詰まり防止手段は、上記ブラシに沿って長尺状に形成され、上記集塵極板単体の周回移動方向上流側に配置されたことを特徴とする請求項1または２に記載の電気集塵装置。
4. 上記突起物は、上記ブラシを通過してブラシに付着したダストを払い落す多数の櫛歯からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置。
5. 上記目詰まり防止手段は、互いの櫛歯のピッチがずれた状態で上記集塵極板に複数個設けられたことを特徴とする請求項４に記載の電気集塵装置。
6. 上記目詰まり防止手段は複数の集塵極板に設けられたことを特徴とする請求項５に記載の電気集塵装置。

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