JP2915638B2 - 機械式集塵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石炭焚ボイラのガス再循
環系統等に設置される機械式集塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、石炭焚ボイラにおいては、図４に
示すようにボイラ１の再循環ガス系統に機械式集塵装置
２を設置して再循環ガスに含まれるダストを除去し、そ
の後、ガス再循環ファン３を介してボイラ１に戻してい
る。上記機械式集塵装置２では、ボイラ１から送られて
くる高濃度のダストを含むガスがガス入口フランジから
荒ガス室へ流入し、各マルチサイクロンへ導かれる。マ
ルチサイクロン内では、ダストが遠心力によってダスト
排出管より排出され、一方、ダストが殆ど分離された正
常ガスは正常ガス出口管を通り、正常ガス室へ排出され
る。

【０００３】しかして、上記機械式集塵装置２には、図
５及び図６に示すようにマルチサイクロン４のガス入口
ダクト５及びガス出口ダクト６に、入口ダンパ７、出口
ダンパ８が設置され、サイクロン循環ガス量に応じて入
口ダンパ７及び出口ダンパ８を開閉優先順位をもって開
閉させ、各マルチサイクロン４の差圧が一定範囲となる
ようにマルチサイクロン４の使用台数を制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の機
械式集塵装置では、再循環ガス量が常に一定であれば、
長時間に亘って全閉となる入口ダンパが存在し、この入
口ダンパ上への灰堆積によりダンパ回転軸のステック等
が生じてダンパの開閉ができなくなるという問題があっ
た。この結果、再循環ガスの適切なコントロールができ
ず、集塵効率の低下を招くことになる。また、入口ダン
パ上へ堆積した灰を除去する作業は非常に手間取り、多
大な費用を必要とする。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、再循環ガス量が常に一定であっても、入口ダンパ上
への灰堆積により入口ダンパが使用不能になることを防
止し、マルチサイクロン使用台数を制限することなく、
再循環ガス量の増減に応じた最適な制御が可能な機械式
集塵装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る機械式集塵
装置は、マルチサイクロンの各出入口ダクトに設けられ
る複数の出入口ダンパを備えた機械式集塵装置におい
て、上記マルチサイクロンの出入口の差圧を検出する差
圧検出手段と、この差圧検出手段からの検出信号に基づ
いて上記出入口差圧が一定範囲となるように上記出入口
ダンパの開閉制御を行なうダンパ開閉制御手段と、一定
時間毎にパルス信号を出力するタイマ回路と、このタイ
マ回路から出力されるパルス信号に従って少なくとも上
記入口ダンパを順次１台ずつ強制的に一定時間全開とす
る手段とを具備したことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】ユニット起動時においては、出入口ダンパが全
閉状態であり、ガス再循環ファンが起動する。そして、
差圧検出手段からの検出信号に基づいてマルチサイクロ
ンの出入口差圧が一定範囲となるように出入口ダンパの
開閉制御が行なわれる。また一方、タイマ回路からは、
一定時間毎に各出入口ダンパに対応するパルス信号が順
次出力される。このタイマ回路からパルス信号が出力さ
れると、このパルス信号に従って少なくとも対応する入
口ダンパを強制的に一定時間全開とする。以下、同様に
タイマ回路からのパルス信号に従って順次対応する入口
ダンパを強制的に一定時間だけ全開とする。上記のよう
に入口ダンパをローテーションにより順次全開とするこ
とにより、ユニット運転中に全閉となる入口ダンパ上へ
の灰堆積を防止できる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例に係る機械式集塵
装置を示す構成図ある。図４に示したボイラ１からは再
循環ガスがダクト１１により送られてくるが、このダク
ト１１は３つの入口ダクト５が結合され、更に、各入口
ダクト５はそれぞれ２つに分岐されて合計６つとなる。
この６つの入口ダクト５は、入口ダンパ７（７ａ〜７
ｆ）がを介してマルチサイクロン（Ｍ／Ｃ）４（４ａ〜
４ｆ）に結合される。そして、マルチサイクロン４ａ〜
４ｆの出口側は、出口ダンパ８（８ａ〜８ｆ）を介して
出口ダクト６に結合される。この出口ダクト６は、２つ
のダクト１２ａ，１２ｂが結合され、このダクト１２
ａ，１２ｂの途中にそれぞれ図４に示したガス再循環フ
ァン３が設けられる。

【００１０】上記マルチサイクロン４に対し、出入口差
圧を検出するための出入口高差圧検出用スイッチ１３及
び出入口低差圧検出用スイッチ１４が設けられる。上記
出入口高差圧検出用スイッチ１３は、マルチサイクロン
４の出入口差圧が例えば１８０ｍｍＡｑ以上となった時
に作動するもので、この場合には入口ダンパ７及び出口
ダンパ８を所定の順序で開となるように制御する。上記
出入口低差圧検出用スイッチ１４は、マルチサイクロン
４の出入口差圧が例えば７０ｍｍＡｑ以下となった時に
作動するもので、この場合には入口ダンパ７及び出口ダ
ンパ８を所定の順序で閉となるように制御する。

【００１１】次に上記出入口高差圧検出用スイッチ１３
及び出入口低差圧検出用スイッチ１４の検出信号に基づ
いてダンパ７，８の開閉制御を行なう制御回路について
図２及び図３により説明する。

【００１２】図２は、出入口高差圧検出用スイッチ１３
の検出信号に基づいてダンパ７，８の開制御を行なうダ
ンパ開制御回路である。図２において、２１ａは入口ダ
ンパ７ａ及び出口ダンパ８ａの開閉状態を示す信号、２
１ｂは入口ダンパ７ｂ及び出口ダンパ８ｂの開閉状態を
示す信号、２１ｃは入口ダンパ７ｃ及び出口ダンパ８ｃ
の開閉状態を示す信号、２１ｄは入口ダンパ７ｄ及び出
口ダンパ８ｄの開閉状態を示す信号、２１ｅは入口ダン
パ７ｅ及び出口ダンパ８ｅの開閉状態を示す信号、２１
ｆは入口ダンパ７ｆ及び出口ダンパ８ｆの開閉状態を示
す信号で、オア回路２２を介してアンド回路２３に入力
されると共に、更にオア回路２２よりインバータ２４を
介してアンド回路２５に入力される。

【００１３】また、アンド回路２３，２５には、複数例
えば２台のガス再循環ファンの何れかが運転中である事
を示す信号２６が入力される。このガス再循環ファン運
転信号２６は、何れかのガス再循環ファンが運転中であ
る場合にハイレベルとなる。また、アンド回路２３に
は、出入口高差圧検出用スイッチ１３の検出信号２７が
入力される。

【００１４】そして、上記アンド回路２３，２５の出力
信号は、オア回路２８を介してアンド回路２９ａ〜２９
ｆに入力される。このアンド回路２９ａ〜２９ｆには、
上記各ダンパ７ａ〜７ｆ、８ａ〜８ｆの開閉状態を示す
信号２１ａ〜２１ｆがそれぞれインバータ３１ａ〜３１
ｆを介して入力される。上記アンド回路２９ａ〜２９ｆ
の出力信号は、オア回路３２ａ〜３２ｆに送られる。こ
の場合、アンド回路２９ｂ〜２９ｅとオア回路３２ｂ〜
３２ｅとの間には、遅延回路３３ａ〜３３ｄが設けられ
る。

【００１５】また、上記アンド回路２９ａ〜２９ｅの出
力信号は、それぞれインバータ３４ａ〜３４ｅを介して
オア回路３５ａ〜３５ｅに入力される。このオア回路３
５ａ〜３５ｅには、アンド回路２９ａの出力信号及び遅
延回路３３ａ〜３３ｄの出力信号がそれぞれ遅延回路３
６ａ〜３６ｅを介して入力される。そして、オア回路３
５ａの出力信号はアンド回路２９ｂ〜２９ｆに、オア回
路３５ｂの出力信号はアンド回路２９ｃ〜２９ｆに、オ
ア回路３５ｃの出力信号はアンド回路２９ｄ〜２９ｆ
に、オア回路３５ｄの出力信号はアンド回路２９ｅ，２
９ｆに、オア回路３５ｅの出力信号はアンド回路２９ｆ
に入力される。すなわち、アンド回路２９ａ〜２９ｅ
は、２９ａ→２９ｂ→２９ｃ→２９ｄ→２９ｅ→２９ｆ
の優先順位で選択されるようにしている。

【００１６】また、上記ガス再循環ファン運転信号２６
は、アンド回路３７ａ〜３７ｆに入力される。このアン
ド回路３７ａ〜３７ｆには、例えばステップリレー等を
用いて構成したタイマ回路３８から所定時間毎例えば１
時間毎に一定時間幅のパルス信号Ｐ1 〜Ｐ6 が順次与え
られる。このパルス信号Ｐ1 〜Ｐ6 は、更に後述する図
３のダンパ閉制御回路へ送られる。

【００１７】上記アンド回路３７ａ〜３７ｆの出力信号
は、オア回路３２ａ〜３２ｆに入力され、このオア回路
３２ａ〜３２ｆの出力信号がワンショット回路３９ａ〜
３９ｆへ送られる。このワンショット回路３９ａ〜３９
ｆは、オア回路３２ａ〜３２ｆからの信号により一定時
間幅のパルス信号を発生し、ダンパ開指令信号４１ａ〜
４１ｆとして出力する。即ち、４１ａは入口ダンパ７ａ
及び出口ダンパ８ａを開とする指令信号、４１ｂは入口
ダンパ７ｂ及び出口ダンパ８ｂを開とする指令信号、４
１ｃは入口ダンパ７ｃ及び出口ダンパ８ｃを開とする指
令信号、４１ｄは入口ダンパ７ｄ及び出口ダンパ８ｄを
開とする指令信号、４１ｅは入口ダンパ７ｅ及び出口ダ
ンパ８ｅを開とする指令信号、４１ｆは入口ダンパ７ｆ
及び出口ダンパ８ｆを開とする指令信号である。

【００１８】図３は、出入口低差圧検出用スイッチ１４
の検出信号に基づいてダンパ７，８の閉制御を行なうダ
ンパ閉制御回路である。図２において、５１ａは入口ダ
ンパ７ｆ及び出口ダンパ８ｆの開閉状態を示す信号、５
１ｂは入口ダンパ７ｅ及び出口ダンパ８ｅの開閉状態を
示す信号、５１ｃは入口ダンパ７ｄ及び出口ダンパ８ｄ
の開閉状態を示す信号、５１ｄは入口ダンパ７ｃ及び出
口ダンパ８ｃの開閉状態を示す信号、５１ｅは入口ダン
パ７ｂ及び出口ダンパ８ｂの開閉状態を示す信号、５１
ｆは入口ダンパ７ａ及び出口ダンパ８ａの開閉状態を示
す信号で、サイクロン使用状態検出回路５２へ送られ
る。

【００１９】このサイクロン使用状態検出回路５２は、
６台のマルチサイクロン４ａ〜４ｆのうち３台以上が使
用されている状態を信号５１ａ〜５１ｆから検出し、そ
の検出信号をアンド回路５３に入力する。

【００２０】上記アンド回路５３には、出入口低差圧検
出用スイッチ１４の検出信号５４が入力される。上記ア
ンド回路５３の出力信号は、アンド回路５５ａ〜５５ｆ
に入力される。このアンド回路５５ａ〜５５ｆには、上
記各ダンパ７ａ〜７ｆ、８ａ〜８ｆの開閉状態を示す信
号５１ａ〜５１ｆが入力される。上記アンド回路５５ａ
〜５５ｆの出力信号は、オア回路５６ａ〜５６ｆに送ら
れる。上記アンド回路５５ａ〜５５ｅの出力信号は、そ
れぞれインバータ５７ａ〜５７ｅを介してオア回路５８
ａ〜５８ｅに入力される。

【００２１】また、上記オア回路５６ａ〜５６ｅには、
２台のガス再循環ファンの何れかが運転中である事を示
す信号２６がインバータ５９を介して入力される。そし
て、オア回路５６ａ〜５６ｅの出力は、遅延回路６１ａ
〜６１ｅを介してアンド回路６２ａ〜６２ｅに入力さ
れ、オア回路５６ｆの出力は、直接アンド回路６２ｆに
入力される。上記遅延回路６１ａの出力は、オア回路５
８ａ〜５８ｅに入力される。このオア回路５８ａ〜５８
ｅには、図２のタイマ回路３８から出力されるパルス信
号Ｐ6 〜Ｐ1 が入力される。そして、オア回路５８ａの
出力信号はアンド回路５５ｂ〜５５ｆに、オア回路５８
ｂの出力信号はアンド回路５５ｃ〜５５ｆに、オア回路
５８ｃの出力信号はアンド回路５５ｄ〜５５ｆに、オア
回路５８ｄの出力信号はアンド回路５５ｅ，５５ｆに、
オア回路５８ｅの出力信号はアンド回路５５ｆに入力さ
れる。すなわち、アンド回路５５ａ〜５５ｆに対し、５
５ａ→５５ｂ→５５ｃ→５５ｄ→５５ｅ→５５ｆの順に
選択されるように優先順位を与えている。

【００２２】また、上記アンド回路６２ａ〜６２ｆに
は、上記タイマ回路３８から送られてくるパルス信号Ｐ
6 〜Ｐ1 がインバータ６３ａ〜６３ｆを介して入力され
る。そして、アンド回路６２ａ〜６２ｆの出力信号は、
ワンショット回路６４ａ〜６４ｆに送られる。このワン
ショット回路６４ａ〜６４ｆは、アンド回路６２ａ〜６
２ｆから信号が与えられると一定時間幅のパルス信号を
発生し、ダンパ閉指令信号６５ａ〜６５ｆとして出力す
る。即ち、６５ａは入口ダンパ７ｆ及び出口ダンパ８ｆ
を閉とする指令信号、６５ｂは入口ダンパ７ｅ及び出口
ダンパ８ｅを閉とする指令信号、６５ｃは入口ダンパ７
ｄ及び出口ダンパ８ｄを閉とする指令信号、６５ｄは入
口ダンパ７ｃ及び出口ダンパ８ｃを閉とする指令信号、
６５ｅは入口ダンパ７ｂ及び出口ダンパ８ｂを閉とする
指令信号、６５ｆは入口ダンパ７ａ及び出口ダンパ８ａ
を閉とする指令信号である。次に上記実施例の動作を説
明する。

【００２３】入口ダクト５から流入した再循環ガスは、
入口ダンパ７を経てマルチサイクロン４へ入り、遠心力
によってダストが分離される。マルチサイクロン４でダ
ストが分離された清浄ガスは、出口ダンパ８を通って出
口ダクト６に流入し、ダクト１２ａ，１２ｂによりガス
再循環ファン３へ送られる。

【００２４】一方、出入口高差圧検出用スイッチ１３
は、マルチサイクロン４の出入口差圧を監視し、差圧が
１８０ｍｍＡｑ以上になると、その状態を検出して検出
信号を図２の制御回路に出力する。この制御回路は、出
入口高差圧検出用スイッチ１３の検出信号に基づいて入
口ダンパ７及び出口ダンパ８を開くように制御する。ま
た、出入口低差圧検出用スイッチ１４は、マルチサイク
ロン４の出入口差圧を監視し、差圧が７０ｍｍＡｑ以下
になると、その状態を検出して検出信号を図３の制御回
路に出力する。この制御回路は、出入口低差圧検出用ス
イッチ１４の検出信号に基づいて入口ダンパ７及び出口
ダンパ８を開くように制御する。以下、入口ダンパ７及
び出口ダンパ８の開閉制御動作について説明する。

【００２５】先ず、ユニット起動時においては、入口ダ
ンパ７ａ〜７ｆ及び出口ダンパ８ａ〜８ｆは全閉状態で
あり、ガス再循環ファン３が２台起動する。そして、ダ
ンパの開動作が図２のダンパ開制御回路により実行され
る。すなわち、ガス再循環ファン運転信号２６が出力さ
れている状態で、何れかのダンパが開でないという条件
が成立した場合、又は、マルチサイクロン出入口差圧が
１８０ｍｍＡｑ以上で何れかのダンパが開でないという
条件が成立した場合、つまり、オア回路２８から“１”
信号が出力されている場合において、信号２１ａにより
出入口ダンパ７ａ，８ａが開でないという条件が成立す
ると、アンド回路２９ａから“１”信号が出力され、オ
ア回路３２ａを介してワンショット回路３９ａへ送られ
る。この結果、ワンショット回路３９ａからダンパ開指
令信号４１ａが出力され、出入口ダンパ７ａ，８ａが開
となる。この出入口ダンパ７ａ，８ａが開になると出入
口差圧が低下するが、この状態においても、未だマルチ
サイクロンの出入口差圧が１８０ｍｍＡｑ以上で、出入
口高差圧検出用スイッチ１３から検出信号２７が出力さ
れていれば、遅延回路３６ａ，３３ａ等による遅延時間
後にワンショット回路３９ｂからダンパ開指令信号４１
ｂが出力され、出入口ダンパ７ｂ，８ｂが開となる。以
下、同様にしてマルチサイクロンの出入口差圧が１８０
ｍｍＡｑ以上となっている状態では、ダンパ開指令信号
４１ｃ、４１ｄ，４１ｅ，４１ｆが順次出力され、ダン
パ７ｃと８ｃ、７ｄと８ｄ、７ｅと８ｅ、７ｆと８ｆが
順次開となる。

【００２６】また一方、タイマ回路３８から例えば１時
間毎にパルス信号Ｐ1〜Ｐ6 が順次出力されると、ガス
再循環ファン運転信号２６が出力されている状態であれ
ば、アンド回路３７ａ〜３７ｆ及びオア回路３２ａ〜３
２ｆを介してワンショット回路３９ａ〜３９ｆにパルス
信号が送られる。この結果、ワンショット回路３９ａ〜
３９ｆからダンパ開指令信号４１ａ〜４１ｆが出力さ
れ、６組のダンパが順次１時間毎に強制的に開制御され
る。

【００２７】逆に、再循環ガスのガス量低下により、マ
ルチサイクロン４の出入口差圧が７０ｍｍＡｑ以下とな
った場合には、図３に示すダンパ閉制御回路によりダン
パの閉制御が実行される。すなわち、出入口低差圧検出
用スイッチ１４の検出信号５４の検出信号と、サイクロ
ン使用状態検出回路５２により６組のダンパのうち３組
以上が全閉であるという信号が出力された場合は、先
ず、アンド回路５５ａ、オア回路５６ａ、遅延回路６１
ａを介してワンショット回路６４ａに信号が送られ、ワ
ンショット回路６４ａからダンパ閉指令信号６５ａが出
力され、ダンパ７ｆ，８ｆが全閉となる。これによりマ
ルチサイクロン出入口差圧が７０ｍｍＡｑ以上に回復す
る。

【００２８】しかし、その後、ガス量が更に低下し、出
入口差圧が７０ｍｍＡｑ以下となった場合には、上記の
場合と同様にして次の優先順位を持つワンショット回路
６４ｂが作動し、ダンパ閉指令信号６５ｂが出力されて
いダンパ７ｅ，８ｅが全閉となる。以下、同様にして全
６組のダンパのうち４組までは順次全閉となるが、４組
のダンパが全閉になると、その状態がサイクロン使用状
態検出回路５２により検出され、アンド回路５３のゲー
トが閉じてダンパ閉指令信号の出力が禁止される。これ
により全６組のダンパのうち２組のダンパは、ガス再循
環閉塞防止のため全開状態に保持される。

【００２９】また、上記ダンパの自動差圧制御におい
て、図２のタイマ回路３８からのパルス信号Ｐ1 〜Ｐ6
により強制的に開状態となっているダンパに対しては、
対応するアンド回路６２ａ〜６２ｆのゲートが閉じ、ダ
ンパ閉指令信号の出力が禁止される。例えばタイマ回路
３８からパルス信号Ｐ6 が出力されてダンパ開指令信号
４１ｆによりダンパ７ｆ，８ｆが開となった場合は、パ
ルス信号Ｐ6 がインバータ６３ａにより反転されてアン
ド回路６２ａに入力され、そのゲートを閉じる。従っ
て、パルス信号Ｐ6 が与えられている間は、ワンショッ
ト回路６４ａへの入力が禁止され、ダンパ閉指令信号６
５ａが出力されることはない。

【００３０】なお、上記実施例では、石炭焚ボイラのガ
ス再循環系統に設置される機械式集塵装置に実施した場
合について説明したが、その他、例えばゴミ焼却炉、セ
メントミル設備等の機械式集塵装置においても、上記実
施例と同様にして実施し得るものである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、マ
ルチサイクロンの入口ダンパを一定時間間隔で一定時間
だけ強制的にローテーションさせて全開するようにした
ので、再循環ガス量が常に一定であっても、ユニット運
転中に全閉となる入口ダンパ上への灰堆積を防止でき、
入口ダンパ使用不能によるマルチサイクロンの使用台数
を制限することなく、再循環ガス量の増減に応じた最適
な運用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る機械式集塵装置のマル
チサイクロン出入口ダンパの配置図。

【図２】同実施例におけるダンパ開制御回路の構成図。

【図３】同実施例におけるダンパ閉制御回路の構成図。

【図４】石炭焚ボイラにおける再循環ガス系統図。

【図５】マルチサイクロンの側面図。

【図６】マルチサイクロンの正面図。

【符号の説明】

１…ボイラ、２…機械式集塵装置、３…ガス再循環ファ
ン、４（４ａ〜４ｆ）…マルチサイクロン、５…入口ダ
クト、６…出口ダクト、７（７ａ〜７ｆ）…入口ダン
パ、８（８ａ〜８ｆ）…出口ダンパ、１１，１２ａ，１
２ｂ…ダクト、１３…出入口高差圧検出用スイッチ、１
４…出入口低差圧検出用スイッチ、２１ａ〜２１ｆ、５
１ａ〜５１ｆ…ダンパ開閉状態信号、３８…タイマ回
路、３９ａ〜３９ｆ…ワンショット回路、４１ａ〜４１
ｆ…ダンパ開指令信号、５２…サイクロン使用状態検出
回路、６４ａ〜６４ｆ…ワンショット回路、６５ａ〜６
５ｆ…ダンパ閉指令信号。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチサイクロンの各出入口ダクトに設
   けられる複数の出入口ダンパを備えた機械式集塵装置に
   おいて、上記マルチサイクロンの出入口の差圧を検出す
   る差圧検出手段と、この差圧検出手段からの検出信号に
   基づいて上記出入口差圧が一定範囲となるように上記出
   入口ダンパの開閉制御を行なうダンパ開閉制御手段と、
   一定時間毎にパルス信号を出力するタイマ回路と、この
   タイマ回路から出力されるパルス信号に従って少なくと
   も上記入口ダンパを順次１台ずつ強制的に一定時間全開
   とする手段とを具備したことを特徴とする機械式集塵装
   置。