JP2014213254A - 湿式電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重金属を含むダストの集塵効率の向上を図ること。【解決手段】第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃは、微粒子を含むガスＧ１を導入する。ガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅは、第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃに導入されたガスＧ１を集塵極１２まで誘導する。電極ロッド２４及び放電線２５からなる放電極には、直流高電圧が印加されるので、集塵極１２は、第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃに導入されてガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅによって誘導されて入力されてきたガスＧ１を、所定方向に流通させながら、直流高電圧に基づいて放電極との間に発生する負コロナ放電によって、ガスＧ１に含まれる微粒子を集塵する。ガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされて、第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃの内部に配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、廃ガスからダスト等を除去する湿式電気集塵装置に関する。本発明は、特に、重金属を含むダストの集塵効率の向上を図ることが可能な湿式電気集塵装置に関する。

従来から、湿式電気集塵装置（例えば特許文献１乃至３参照）は、鉱工業における硫酸ミスト処理やアルミニウム精錬排ガス処理のみならず廃棄物焼却プロセス等において発生する廃ガスから、有害なダストやミストを捕集する目的で使用されている。このように、湿式電気集塵装置は、大気汚染防止や環境保全の観点から有用な装置として普及している。

湿式電気集塵装置で処理される被処理廃ガスには、鉛、カドミウム、ヒ素といった有害物質や重金属が含まれている。このため、このような湿式電気集塵装置では、有害物質や重金属を含むダストの集塵効率を高めることが要求される。

湿式電気集塵装置は、一般的に２枚の平板型、或いは円筒状や角筒状等の筒型からなる滑らかな表面を有する集塵極と、当該集塵極内に設けられた線状の放電極とを含むように構成されている。
このような湿式電気集塵装置によりダストやミスト等の微粒子の除去が行われる際には、放電極側と、接地した集塵極側との間に高電圧が荷電される。これにより、放電極側と、接地した集塵極側との間に強力な電流電界が形成され、電圧の上昇に伴って放電極側から旺盛なコロナ放電が発生し、放電極と集塵極との間の集塵空間が負イオンと電子とによって満たされる。この集塵空間に排ガスが導入されると、排ガス中のダストやミストは負に帯電し、静電凝集作用を伴いながらクーロン力により集塵極に向って移動し、集塵極に付着する。付着したダストやミストは、集塵極で負の電荷を失い、集塵極に供給される洗浄水及び自重により集塵極から剥離して落下し、湿式電気集塵装置の外部へ排出される。
このようにして、湿式電気集塵装置は、種々の種類の固体、液体の微粒子等の微細なものまで高い集塵効率をもって捕集することが可能になっている。

このような湿式電気集塵装置では、重金属を含むダストの集塵効率を高めるために、放電極と集塵極との間の荷電電圧を高くする手法が知られている。

特開２００７−１９６１５９号公報 特開２００２−１１９８８９号公報 特公平６−９１９６５号公報

しかしながら、従来の湿式電気集塵装置では、被処理廃ガスの風量にバラつきが発生するため、重金属を含むダストの集塵効率を十分に高めることができなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、重金属を含むダストの集塵効率の向上を図ることを目的とする。

本発明の一側面の湿式電気集塵装置は、
微粒子を含むガスを導入する筒部と、
直流高電圧が印加される放電極と、
前記筒部に導入された前記ガスを所定方向に流通させながら、前記直流高電圧に基づいて前記放電極との間に発生する負コロナ放電によって、当該ガスに含まれる微粒子を集塵する集塵極と、
前記筒部に導入されたガスを、前記集塵極まで誘導する複数の板状体により形成されたガイドベーンと、
を備え、
前記ガイドベーンを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされて、前記筒部の内部に配置されていることを特徴とする。

この場合、前記集塵極は、所定の形状の開口部を有する多角筒を単位として、複数の前記単位の集合体により構成され、前記筒の長手方向を前記所定方向として、前記ガスを流通させることができる。

また、前記微粒子は、少なくとも鉛、カドミニウム、砒素の一種類以上を含む前記ガスから集塵とすることができる。

本発明によれば、重金属を含むダストの集塵効率の向上を図ることが可能な湿式電気集塵装置を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る湿式電気集塵装置の概略構成を示す断面図である。 湿式電気集塵装置の筺体内部の概略構成を示す斜視図である。 従来の湿式電気集塵装置のガス導入部の構造を示す図である。 図１の湿式電気集塵装置のガス導入部の第１の例の構造を示す図である。 図１の湿式電気集塵装置のガス導入部の第２の例の構造を示す図である。 図１の湿式電気集塵装置のガス導入部の第３の例の構造を示す図である。 図３の従来のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機と同風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図３の従来のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図４の第１の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機と同風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図４の第１の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図５の第２の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機と同風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図５の第２の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図６の第３の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機と同風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図６の第３の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。 図３の従来のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置と、図４の第１の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置と、図５の第２の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置と、図６の第３の例のガイドベーンを備える湿式電気集塵装置とにおける、ダスト出口濃度、集塵効率、及びＫωを比較した図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

［湿式電気集塵装置の構成］
はじめに、図１を参照して、湿式電気集塵装置１の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る湿式電気集塵装置の概略構成を示す断面図である。
具体的には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、湿式電気集塵装置の外観の概略構成を示す断面図であり、相互に略直角の別々の方向からみた断面図である。

湿式電気集塵装置１には、上部ケーシング１１と、側部ケーシングとしても機能する集塵極１２と、下部ケーシング１３と、架構１４と、が設けられている。

上部ケーシング１１と、集塵極１２と、下部ケーシング１３とが上方からその順番で組み合わされることによって、湿式電気集塵装置１の筺体が構成される。湿式電気集塵装置１の筺体は、架構１４により、地上から所定距離だけ上方に離間して固定されている。湿式電気集塵装置１の筺体の材質は、本実施形態では導電性のＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が採用されている。
湿式電気集塵装置１の筺体内部には、上部グリッド２１と、上述した集塵極１２と、下部グリッド２３と、電極ロッド２４と、放電線２５と、ウェイト２６と、ガス導入部２７とが設けられている。ガス導入部２７の詳細については、図３〜図６を参照して後述する。

図２は、湿式電気集塵装置１の筺体内部の概略構成を示す斜視図である。
図２に示すように、湿式電気集塵装置１の筺体内部の集塵極１２の上端には、上向きスプレーノズル２８と、洗浄用配管２９とが設けられている。

上部グリッド２１と、集塵極１２と、下部グリッド２３とは、図２に示すように、上方からその順番で相互に所定距離だけ離間して、水平方向に相互に略平行となるように、配設されている。

集塵極１２は、図２に示すように、角筒を単位（以下、このような単位を「極室」と呼ぶ）として、複数の「極室」を繰り返し連続して配置することによって構成される。
具体的には、以下、略水平方向のうち、一方向を「縦方向」と呼び、縦方向に直角な方向を「横方向」と呼ぶ。この場合、縦方向にＮ個の単位を繰り返し連続して配置させ、横方向にＭ個の単位を繰り返し連続して配置させること（以下、「Ｎ×Ｍ」と表現する）によって、集塵極１２が構成される。
ここで、ＮとＭとは独立した任意の整数値であり、本実施形態では、図２に示すように、集塵極１２の「極室」の個数はＮ×Ｍ＝９×９個とされている。
また、本実施形態の極室は、３５〜５０ｃｍの長さの辺からなる角筒である。
なお、集塵極１２の材質は、本実施形態では、導電性のＦＲＰが採用されている。

このような集塵極１２に対する放電極は、本実施形態では、電極ロッド２４及び放電線２５により構成されている。
電極ロッド２４は、図２に示すように、集塵極１２の所定の「極室」の中央内部を略垂直方向に貫通するように配設され、上端部が上部グリッド２１に固定され、下端部が下部グリッド２３に固定される。
放電線２５は、図２に示すように、上部グリッド２１から吊下げられ、集塵極１２の所定の「極室」の中央内部を略垂直方向に貫通するように配設される。放電線２５はまた、弛まないだけの張力を持たすように、下部グリッド２３の上部に設けられたウェイト２６に接続される。

電極ロッド２４には、電源装置２から供給される負極の直流高電圧（荷電電圧）が直接印加される。一方、放電線２５には、当該負極の直流高電圧が、上部グリッド２１を介して印加される。

上向きスプレーノズル２８は、集塵極１２の各「極室」の四隅の上方に配設され、洗浄用配管２９に流通している洗浄水を、略垂直上向き方向に微細の霧として噴出する。これにより、集塵極１２に付着したミストやダスト等の微粒子を洗浄除去することが可能になる。

本実施形態の湿式電気集塵装置１では、洗浄水は、上向きスプレーノズル２８から微細の霧として略垂直上向き方向に噴出される。これにより、洗浄水の分散がよくなるため、使用される洗浄水の水量を従来使用される水量より減少させることができる。

［湿式電気集塵装置の動作］
次に、以上の構成の本実施形態の湿式電気集塵装置１の動作について説明する。
集塵極１２（図２）が接地された状態で、直流高電圧Ｖｃが放電極に印加される。なお、放電極とは、上述の如く、電極ロッド２４及び放電線２５（図２）をまとめたものである。
直流高電圧Ｖｃの値が上昇すると、放電極と、その周囲を囲む集塵極１２の「極室」の各側面との間に負コロナ放電が発生し、その結果、放電極から、集塵極１２の「極室」の各側面の各々に向かう方向に負イオンが移行すると共に、同方向にイオン風が発生する。

このように、本実施形態の湿式電気集塵装置では、集塵極１２の各「極室」の内部空間がイオン空間になる。従って、図１に示すように、ミストやダスト等の微粒子を含む気体Ｇ１が、湿式電気集塵装置の筺体下部のガス導入部２７に供給されて、集塵極１２の各「極室」の下端の開口部から上端の開口部に向かう方向（以下、「極室内流通方向」と呼ぶ）に流通すると、負イオンの衝突により微粒子が帯電する。
帯電した微粒子は、集塵極１２の各「極室」内部の直流電界により、放電極から、集塵極１２の各「極室」の側面の各々に向かう方向に力を受けて移動して、集塵極１２の各「極室」の側面にそれぞれ付着する。
このようにして、ガスＧ１から微粒子が除去される。ガスＧ１から微粒子が除去されたガスＧ２は、集塵極１２の各「極室」の上端部から放出され、さらに、図１に示すように、本実施形態の湿式電気集塵装置１の筺体の上部から排出される。

［湿式電気集塵装置のガス導入部の詳細］
次に、このような湿式電気集塵装置１において、集塵極１２に微粒子を導入するためのガス導入部２７の詳細について説明する。

先ず、本発明が適用されるガス導入部２７の理解を容易なものとすべく、図３を参照して、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部の構造について説明する。
なお、図１及び図２に記載の本実施形態の湿式電気集塵装置１との比較を容易なものとすべく、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部以外の構成については、本実施形態と同様であるものとする。

図３は、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部２７Ｐの構造を示す図である。
図３（Ａ）は、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部２７Ｐの側面図を示し、図３（Ｂ）は、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部２７Ｐの正面図を示す。
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、従来の湿式電気集塵装置のガス導入部２７Ｐは、横筒部３１Ｐと、縦筒部３２Ｐと、縦筒部３２Ｐの内方に配置されたガイドベーン３３Ｐと、により構成される。

横筒部３１Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、略水平方向に配置され、ガスロード時に、略水平方向に取り込まれたガスＧ１を、略水平方向に流通させて縦筒部３２Ｐへ送り込む。
縦筒部３２Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、略水平方向に配置され、横筒部３１Ｐから送り込まれたガスＧ１を、その流通方向を変化させて、従来の湿式電気集塵装置の集塵極の各「極室」の下端の開口部に送り込む。
縦筒部３２Ｐは、第１筒部４１Ｐと、第２筒部４２Ｐと、第３筒部４３Ｐと、により構成される。これら第１筒部４１Ｐ、第２筒部４２Ｐ及び第３筒部４３Ｐは、それぞれ一体として形成される。
第１筒部４１Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、横筒部３１Ｐに対し直交して略垂直方向に配置され、横筒部３１Ｐから取り込まれたガスＧ１を第２筒部４２Ｐに送り込む。
第２筒部４２Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、第１筒部４１Ｐの上端において延設され、上方に向かって開口するフランジ状に形成され、第１筒部４１Ｐから取り込まれたガスＧ１を第３筒部４３Ｐに送り込む。
第３筒部４３Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、第２筒部４２Ｐの上端において略垂直方向に向かって延設されており、第２筒部４２Ｐから取り込まれたガスＧ１を、従来の湿式電気集塵装置の集塵極の各「極室」の下端の開口部に送り込む。

ガイドベーン３３Ｐは、縦筒部３２Ｐの内方に配置された第１案内板５１Ｐ及び第２案内板５２Ｐにより形成されている。第１案内板５１Ｐと第２案内板５２Ｐとはそれぞれ接続板５３Ｐにより接続されている。
第１案内板５１Ｐは、第１筒部４１Ｐの内方に配置された複数の板状体により形成されている。第１案内板５１Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向（集塵極の各「極室」の下端の開口部から上端の開口部に向かう方向）と略平行に配置されている。これにより、第１案内板５１Ｐは、横筒部３１Ｐから略水平方向に取り込まれたガスＧ１を、その流通方向を略垂直方向（極室内流通方向）に変化させて、第２案内板５２Ｐへ誘導する。
第２案内板５２Ｐは、従来の湿式電気集塵装置にガス導入部２７Ｐが配設された状態では、第１案内板５１Ｐの上端において屈曲して延設され、上方に向かって開口するフランジ状に形成される。これにより、第１案内板５１Ｐから取り込まれたガスＧ１は、第２案内板５２Ｐで誘導されることによって、水平方向に拡散しつつ、従来の湿式電気集塵装置の集塵極の各「極室」の下端の開口部に送り込まれる。このため、第１案内板５１Ｐから取り込まれたガスＧ１は、屈曲した第２案内板５２Ｐへ衝突し、集塵極１２側へ流れ込むガスＧ１の風量にばらつきが生じる。その結果、重金属を含むダストの集塵効率を十分に高めることができなかった。

そこで、本実施形態においては、重金属を含むダストの集塵効率の向上を図るために、ガイドベーンを極室内流通方向（垂直方向）と略平行に配置する構造を採用している。
以下、図４及び図６を参照して、本実施形態に係る湿式電気集塵装置１のガイドベーンを含むガス導入部２７の３つの例について説明する。

図４は、本発明が適用されるガス導入部２７の第１の例（以下、第１の例のガス導入部２７を、他の例と区別すべく、「ガス導入部２７Ｃ」と呼ぶ）の構造を示す図である。
図４（Ａ）は、ガス導入部２７Ｃの側面図を示し、図４（Ｂ）は、ガス導入部２７Ｃの正面図を示す。
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、湿式電気集塵装置Ｃ１のガス導入部２７Ｃは、横筒部３１Ｃと、縦筒部３２Ｃと、縦筒部３２Ｃの内方に配置されたガイドベーン３３Ｃと、により構成される。

横筒部３１Ｃは、従来のガス導入部２７Ｐの横筒部３１Ｐと基本的に同様の構造を有しているため、その説明については省略する。
縦筒部３２Ｃは、従来のガス導入部２７Ｐの縦筒部３２Ｐと基本的に同様の構造を有している。即ち、縦筒部３２Ｃは、一体として形成される、第１筒部４１Ｃと、第２筒部４２Ｃと、第３筒部４３Ｃとにより構成されるが、これら第１筒部４１Ｃ、第２筒部４２Ｃ、及び第３筒部４３Ｃの各々は、従来についての、第１筒部４１Ｐ、第２筒部４２Ｐ、及び第３筒部４３Ｐの各々と基本的に同様の構造を有している。従って、これらの説明については省略する。

ガイドベーン３３Ｃは、縦筒部３２Ｃの内方に配置された第１案内板５１Ｃ及び第２案内板５２Ｃにより形成されている。第１案内板５１Ｃと第２案内板５２Ｃとはそれぞれ接続板５３Ｃにより接続されている。
第１案内板５１Ｃは、第１筒部４１Ｃの内方に配置された複数の板状体により形成されている。第１案内板５１Ｃは、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｃが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向（集塵極１２の各「極室」の下端の開口部から上端の開口部に向かう方向）と略平行に配置されている。これにより、第１案内板５１Ｃは、横筒部３１Ｃから略水平方向に取り込まれたガスＧ１を、その流通方向を略垂直方向（極室内流通方向）に変化させて、第２案内板５２Ｃへ誘導する。
第２案内板５２Ｃは、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｃが配設された状態では、第１案内板５１Ｃの上端において略垂直方向に延設されている。換言すると、第１案内板５１Ｃと第２案内板５２Ｃとは、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｃが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向と略平行に配置されている。これにより、第１案内板５１Ｃから取り込まれたガスＧ１は、第２案内板５２Ｃにおいて衝突することなく、集塵極１２の各「極室」の下端の開口部に送り込まれる。したがって、集塵極１２に流れるガスＧ１の風量にばらつきがさほど生じないため、重金属を含むダストの集塵効率を高めることができる。

図５は、本発明が適用されるガス導入部２７の第２の例（以下、第２の例のガス導入部２７を、他の例と区別すべく、「ガス導入部２７Ｄ」と呼ぶ）の構造を示す図である。
図５（Ａ）は、ガス導入部２７Ｄの側面図を示し、図５（Ｂ）は、ガス導入部２７Ｄの正面図を示し、図５（Ｃ）は、湿式電気集塵装置１のガス導入部２７Ｄの上方から見た斜視図を示す。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、湿式電気集塵装置Ｄ１のガス導入部２７Ｄは、横筒部３１Ｄと、縦筒部３２Ｄと、縦筒部３２Ｄの内方に配置されたガイドベーン３３Ｄと、により構成される。
第２の例の横筒部３１Ｄは、従来のガス導入部２７Ｐの横筒部３１Ｐと基本的に同様の構造を有しているため、その説明については省略する。
第２の例の縦筒部３２Ｄは、従来のガス導入部２７Ｐの縦筒部３２Ｐと基本的に同様の構造を有している。即ち、縦筒部３２Ｄは、一体として形成される、第１筒部４１Ｄと、第２筒部４２Ｄと、第３筒部４３Ｄとにより構成されるが、これら第１筒部４１Ｄ、第２筒部４２Ｄ、及び第３筒部４３Ｄの各々は、従来についての、第１筒部４１Ｐ、第２筒部４２Ｐ、及び第３筒部４３Ｐの各々と基本的に同様の構造を有している。従って、これらの説明については省略する。

ガイドベーン３３Ｄは、縦筒部３２Ｄの内方に配置された第１案内板５１Ｄ及び第２案内板５２Ｄにより形成されている。第１案内板５１Ｄと第２案内板５２Ｄとはそれぞれ接続板５３Ｄにより接続されている。
第１案内板５１Ｄは、第１筒部４１Ｄの内方に配置された複数の板状体により形成されている。第１案内板５１Ｄを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされ、本実施形態の湿式電気集塵装置Ｄ１にガス導入部２７Ｄが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向と略平行に形成されている。即ち、第１案内板５１Ｄを構成する複数の各板状体の面は、互いに格子状に組み合わせて構成されている。これにより、第１案内板５１Ｄは、横筒部３１Ｄから取り込まれたガスＧ１を第１案内板５１Ｄに当接させることで、ガスＧ１の流れを垂直方向へ向けることができる。即ち、第１案内板５１は、横筒部３１から取り入れたガスＧ１を第２案内板５２へ誘導することができる。
第２の例の第２案内板５２は、従来のガス導入部２７Ｐの第２案内板５２Ｐと基本的に同様の構造を有しているため、その説明については省略する。

図６は、湿式電気集塵装置１のガス導入部２７の第３の例（以下、第３の例のガス導入部２７を、他の例と区別すべく、「ガス導入部２７Ｅ」と呼ぶ）の構造を示す図である。
図６（Ａ）は、湿式電気集塵装置１のガス導入部２７Ｅの側面図を示し、図６（Ｂ）は、湿式電気集塵装置１のガス導入部２７Ｅの正面図を示す。図６（Ｃ）は、湿式電気集塵装置１のガス導入部２７Ｅの上方から見た斜視図を示す。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、湿式電気集塵装置Ｅ１のガス導入部２７Ｅは、横筒部３１Ｅと、縦筒部３２Ｅと、縦筒部３２Ｅの内方に配置されたガイドベーン３３Ｅと、により構成される。

横筒部３１Ｅは、従来のガス導入部２７Ｐの横筒部３１Ｐと基本的に同様の構造を有しているため、その説明については省略する。
縦筒部３２Ｅは、従来のガス導入部２７Ｐの縦筒部３２Ｐと基本的に同様の構造を有している。即ち、縦筒部３２Ｅは、一体として形成される、第１筒部４１Ｅと、第２筒部４２Ｅと、第３筒部４３Ｅとにより構成されるが、これら第１筒部４１Ｅ、第２筒部４２Ｅ、及び第３筒部４３Ｅの各々は、従来についての、第１筒部４１Ｐ、第２筒部４２Ｐ、及び第３筒部４３Ｐの各々と基本的に同様の構造を有している。従って、これらの説明については省略する。

ガイドベーン３３Ｅは、縦筒部３２Ｅの内方に配置された第１案内板５１Ｅ及び第２案内板５２Ｅにより形成されている。第１案内板５１Ｅと第２案内板５２Ｅとはそれぞれ接続板５３Ｅにより接続されている。
第１案内板５１Ｅは、第１筒部４１Ｅの内方に配置された複数の板状体により形成されている。第１案内板５１Ｅを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされ、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｃが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向と略平行に形成されている。即ち、第１案内板５１Ｅを構成する複数の各板状体の面は、互いに格子状に組み合わせて構成されている。これにより、第１案内板５１Ｅは、横筒部３１Ｅから取り込まれたガスＧ１を第１案内板５１Ｅに当接させることで、ガスＧ１の流れを垂直方向へ向けることができる。即ち、第１案内板５１Ｅは、横筒部３１Ｅから取り入れたガスＧ１を第２案内板５２Ｅへ誘導することができる。
第２案内板５２Ｅは、第１の例の第２案内板５２Ｃと基本的に同様の構造を有している。即ち、第２案内板５２Ｅは、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｅが配設された状態では、第１案内板５１Ｅの上端において略垂直方向に延設されている。換言すると、第１案内板５１Ｃと第２案内板５２Ｃとは、本実施形態の湿式電気集塵装置１にガス導入部２７Ｃが配設された状態では、垂直方向、即ち、上述の極室内流通方向と略平行に配置されている。これにより、第１案内板５１Ｅから取り込まれたガスＧ１は、第２案内板５２Ｅにおいて衝突することなく、集塵極１２の各「極室」の下端の開口部に送り込まれる。したがって、集塵極１２に流れるガスＧ１の風量にばらつきがさほど生じないため、重金属を含むダストの集塵効率を高めることができる。

次に、図７〜１４を参照して、本実施形態の湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の実験結果（測定結果とシミュレーション結果）について説明する。
風洞実験を行うにあたり作成した模型は、実機の１／５スケールのものを使用し、集塵極１２の極室は１４０室とした。
風洞実験の各測定は、２回実施し、測定値とシミュレーション結果とを比較した。
なお、第２の例については、シミュレーション結果のみ実験を行った。

図７は、本実施形態との比較を容易なものとすべく、図３の従来のガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置において、実機と同風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。
図７には、従来のガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置の模型の集塵極の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、１４０室の各々の風速の分布図７１Ｃ１、及び、ラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ１〜Ｇ６が示されている。
グラフＧ１〜Ｇ６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ１〜Ｇ６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
従来のガイドベーン３３Ｐを使用した場合には、測定値同士でもばらつきは見られるが、シミュレーション結果も含め、集塵極１２の外側の流速が早く、中心部が遅い傾向となった。

図８は、本実施形態との比較を容易なものとすべく、図３の従来のガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極の極室出口の速度分布を示す図である。
図８には、従来のガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置の模型の集塵極の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、１４０室の各々の風速の分布図７１Ｃ２、及び、ラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ１１〜Ｇ１６が示されている。
グラフＧ１１〜Ｇ１６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ１１〜Ｇ１６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
従来のガイドベーン３３Ｐを使用した場合には、風速を実機の２倍にしても、実機と同風速にした状態における集塵極１２の極室出口の速度分布と同じ傾向となった。

図９は、図４の第１の例のガイドベーン３３Ｃを備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機と同風速にした状態における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図９には、ガイドベーン３３Ｃを備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、従来の図７と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ２１〜Ｇ２６が示されている。
グラフＧ２１〜Ｇ２６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ２１〜Ｇ２６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第１の例のガイドベーン３３Ｃを使用した場合には、従来と比較して（図７参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。この結果は、実測値及びシミュレーション結果で同様であった。

図１０は、図４の第１の例のガイドベーン３３Ｃを備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図１０には、ガイドベーン３３Ｃを備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、従来の図８と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ３１〜Ｇ３６が示されている。
グラフＧ３１〜Ｇ３６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ３１〜Ｇ３６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第１の例のガイドベーン３３Ｃを使用した場合には、風速を実機の２倍にすると、実機と同風速の場合と比較するとばらつきも多くなるものの、従来と比較して（図８参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。この結果は、実測値及びシミュレーション結果で同様であった。

図１１は、図５の第２の例のガイドベーン３３を備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機と同風速にした状態のシミュレーション結果における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図１１には、ガイドベーン３３を備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、従来の図７と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ４１〜Ｇ４６が示されている。
グラフＧ４１〜Ｇ４６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ４１〜Ｇ４６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第２の例のガイドベーン３３を使用した場合には、従来と比較して（図７参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。

図１２は、図５の第２の例のガイドベーン３３を備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機の２倍の風速にした状態のシミュレーション結果における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図１２には、ガイドベーン３３を備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、従来の図８と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ５１〜Ｇ５６が示されている。
グラフＧ５１〜Ｇ５６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ５１〜Ｇ５６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第２の例のガイドベーン３３を使用した場合には、風速を実機の２倍にすると、実機と同風速の場合と比較するとばらつきも多くなるものの、従来と比較して（図８参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。

図１３は、図６の第３の例のガイドベーン３３Ｅを備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機と同風速にした状態における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図１３には、ガイドベーン３３Ｅ備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、１４０室の各々の風速の分布図７１Ｅ１、及び、従来の図７と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ６１〜Ｇ６６が示されている。
グラフＧ６１〜Ｇ６６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ６１〜Ｇ６６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第３の例のガイドベーン３３Ｅを使用した場合には、従来と比較して（図７参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。この結果は、実測値及びシミュレーション結果で同様であった。

図１４は、図６の第３の例のガイドベーン３３Ｅを備える本実施形態の湿式電気集塵装置１において、実機の２倍の風速にした状態における集塵極１２の極室出口の速度分布を示す図である。
図１４には、ガイドベーン３３Ｅを備える湿式電気集塵装置１の模型の集塵極１２の極室出口の風洞実験の速度分布の測定結果として、１４０室の各々の風速の分布図７１Ｅ２、及び、従来の図８と同一のラインＬ１〜Ｌ６上に配置される各「極室」を測定位置とした場合における各ラインＬ１〜Ｌ６の各々についての風速のグラフＧ７１〜Ｇ７６が示されている。
グラフＧ７１〜Ｇ７６の横軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置（各「極室」）を示し、グラフＧ７１〜Ｇ７６の縦軸は、ラインＬ１〜Ｌ６上の各測定位置における風速を示す。
第３の例のガイドベーン３３Ｅを使用した場合には、風速を実機の２倍にすると、実機と同風速の場合と比較するとばらつきも多くなるものの、従来と比較して（図８参照）、ラインＬ１〜Ｌ６において、風速のバラつきが減少して平均化されるようになった。この結果は、実測値及びシミュレーション結果で同様であった。

図１５は、図３の従来のガイドベーン３３Ｐを備える湿式電気集塵装置１と、図４の第１の例のガイドベーン３３Ｃを備える湿式電気集塵装置１と、図５の第２の例のガイドベーン３３を備える湿式電気集塵装置１と、図６の第３の例のガイドベーン３３Ｅを備える湿式電気集塵装置１との各々における、ダスト出口濃度（ｍｇ／ｍ^３）、集塵効率（％）、及びＫω（ｍ／ｓ）を比較した図である。

Ｋω（ｍ／ｓ）は、次式（１）により示される。なお、ダスト入口濃度Ｄｉは１００ｍｇ／ｍ^３とされ、極室数は１４０室とされている。
Ｄｉ／Ｄｏ＝ｅ^{Ｋω・Ａ／Ｑ}・・・（１）
η：集塵効率
Ｑ：処理ガス量 （ｍ^３/ｓ）
Ｄo：出口ダスト濃度（ｇ／ｍ^３Ｎ）
Ｄi：入口ダスト濃度（ｇ／ｍ^３Ｎ）

図１５に示すように、従来のガイドベーン３３Ｐ（モデル形状：通常ガイドベーン）を備える従来の湿式電気集塵装置と比較して、第１の例のガイドベーン３３Ｃ（モデル形状：垂直ガイドベーン）を備える本実施形態の湿式電気集塵装置１は、集塵効率でみると約２％向上しており、Ｋωでみると約１１％向上している。
また、図１５に示すように、従来の通常ガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置と比較して、第２の例のガイドベーン３３（モデル形状：格子状ガイドベーン）を備える本実施形態の湿式電気集塵装置１は、集塵効率でみると約３％、Ｋωでみると約２０％向上している。
また、図１５に示すように、従来の通常ガイドベーン３３Ｐを備える従来の湿式電気集塵装置と比較して、第３の例のガイドベーン３３Ｅ（モデル形状：格子状かつ垂直ガイドベーン）を備える本実施形態の湿式電気集塵装置１は、集塵効率でみると約５％、Ｋωでみると約３７％向上している。

以上説明したように、本実施形態の湿式電気集塵装置１は、電極ロッド２４及び放電線２５と、集塵極１２と、第１筒部４１Ｄ及び第２筒部４２Ｄと、ガイドベーン３３Ｄ又は３３Ｅと、を備える。
第１筒部４１Ｄ及び第２筒部４２Ｄは、微粒子を含むガスＧ１を導入する。ガイドベーン３３Ｄ又は３３Ｅは、第１筒部４１Ｄ及び第２筒部４２Ｄに導入されたガスＧ１を集塵極１２まで誘導する。電極ロッド２４及び放電線２５からなる放電極には、直流高電圧が印加されるので、集塵極１２は、第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃに導入されてガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅによって誘導されて入力されてきたガスＧ１を、所定方向（上記でいう「極室内流通方向」であり、上記の例では略垂直方向）に流通させながら、直流高電圧に基づいて放電極との間に発生する負コロナ放電によって、ガスＧ１に含まれる微粒子を集塵する。
ガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅは、縦筒部３２Ｄの内方に配置された第１案内板５１Ｄ及び第２案内板５２Ｄにより形成されている。第１案内板５１Ｄは、第１筒部４１Ｄの内方に配置された複数の板状体により形成されている。第１案内板５１Ｄを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされる。即ち、第１案内板５１Ｄを構成する複数の各板状体の面は、互いに格子状に組み合わせて構成されている。
これにより、図９〜図１５の上述の結果から示されるように、集塵極１２に送り込まれるガスＧ１の風量のバラつきが従来と比較して抑制されるので、重金属を含むダストの集塵効率が向上する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、上記実施形態の集塵極１２としては、開口部が正方形の形状を有する角筒を「極室（単位）」とする角筒型集塵極が採用されたが、特にこれに限定されない。
具体的には例えば、角筒型集塵極を構成する各「極室」の開口部の形状は、正方形である必要は特に無く、Ｎ角形（Ｎは３以上の整数値）であれば足りる。即ち、「極室」として、任意の形状の開口部を有する多角筒を採用することができる。そして、集塵極１２は、多角筒を単位として、複数の単位の集合体により構成することができる。
この場合、集塵極１２は、筒の長手方向を所定方向（上記でいう「極室内流通方向」であり、上記の例では略垂直方向）として、ガスを流通させる。即ち、ガイドベーン３３Ｃ又は３３Ｅは、集塵極１２においてガスＧ１が流通する前記所定方向と略平行に、第１筒部４１Ｃ及び第２筒部４２Ｃの内部に配置される。

また、本実施形態の湿式電気集塵装置１は、上述の効果を顕著なものとするために、少なくとも鉛、カドミニウム、砒素の一種類以上を含むガスからダストやミスト等の微粒子を除去するものであるとよい。

１・・・湿式電気集塵装置
２・・・電源装置
３・・・電源制御装置
４・・・外部システム
１１・・・上部ケーシング
１２・・・集塵極
１３・・・下部ケーシング
１４・・・架構
２１・・・上部グリッド
２３・・・下部グリッド
２４・・・電極ロッド
２５・・・放電線
２６・・・ウェイト
２７Ｐ、２７Ｃ、２７Ｄ・・・ガス導入部
２８・・・上向きスプレーノズル
２９・・・洗浄用配管
３１Ｐ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ・・・横筒部
３２Ｐ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ・・・縦筒部
３３Ｐ、３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｅ・・・ガイドベーン
４１Ｐ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ・・・第１筒部
４２Ｐ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ・・・第２筒部
４３Ｐ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ・・・第３筒部
５１Ｐ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ・・・第１案内板
５２Ｐ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅ・・・第２案内板
５３Ｐ、５３Ｃ、５３Ｄ、５３Ｅ・・・接続板

Claims (3)

1. 微粒子を含むガスを導入する筒部と、
   直流高電圧が印加される放電極と、
   前記筒部に導入された前記ガスを所定方向に流通させながら、前記直流高電圧に基づいて前記放電極との間に発生する負コロナ放電によって、当該ガスに含まれる微粒子を集塵する集塵極と、
   前記筒部に導入されたガスを、前記集塵極まで誘導する複数の板状体により形成されたガイドベーンと、
   を備え、
   前記ガイドベーンを構成する複数の各板状体の面は、互いに直交する方向に組み合わされて、前記筒部の内部に配置されている、
   湿式電気集塵装置。
2. 前記集塵極は、所定の形状の開口部を有する多角筒を単位として、複数の前記単位の集合体により構成され、前記筒の長手方向を前記所定方向として、前記ガスを流通させる、
   請求項１に記載の電気集塵装置。
3. 前記微粒子は、少なくとも鉛、カドミニウム、砒素の一種類以上を含む前記ガスから集塵される、
   請求項１又は２に記載の湿式電気集塵装置。
   
   

Images