JP3202339B2 - 電気集じん装置 - Google Patents

電気集じん装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、反応処理を行う反応
塔に設けられる電気集じん装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ボイラにおいて重油や石炭等の燃料を燃
焼させると、燃料中の硫黄分が酸化して「SOx (SO
2 およびSO3 )が発生し、そのうちのSO2 ガスにつ
いては、排煙脱硫装置におけるガスの冷却過程に於いて
液化し、極めて微細なSO3 ミスト(硫酸ミスト)にな
るため、排煙脱硫装置においてはほとんど除去されない
ので、そのまま吸収塔の煙突から外気に排出されると紫
煙となってたなびく。
【0003】近年、排煙脱硫装置の普及に伴って、SO
x 総量の規制値は満足される場合は多いが、SO3 ミス
トによる紫煙が「目視公害」として、新たに世人の関心
を高めていることは周知の通りである。
【0004】この紫煙を目視不可の状態にまで消去する
には、煙突の入口におけるばいじん濃度を、微細なSO
3 ミストを含めて「10mg/m3 N」もしくはそれ以下の
非常に低いレベルに抑える必要があり、その目的のため
には、電気集じん装置を設ける。具体的には、従来、図
5に示されるように排煙脱硫装置の吸収塔1につながる
煙道ガスダクト2の上流側に、吸収塔1と隣接して、湿
式電気集じん装置(以下、EP)3を垂設することが行
われている。このEP3には、図5および図6に示され
るような構造が採用されている。
【0005】すなわち、煙道ガスダクト2の垂直下降部
分2aには、本体10が設けられている。本体10は、
垂直下降部分2aの途中に、一対のテ−パダクト4,4
を介して、煙道ガスダクト2より大ききな外形となる、
円筒形のダクト5を設けて構成されている。そして、本
体10にて、煙道ガスダクト2を流れる「10〜15m
/s」といった煙道ガスA(処理ガス)のガス流速を、
所定のガス流速、例えば「2m/s程度」になるように
している。なお、6は煙道ガスダクト2のコ−ナ部に設
けたガイドべ−ン、7は入口側のテ−パダクト4内に、
ガス流に対して横断する方向に並設された複数、例えば
3枚の整流板(多孔板よりなる)である。
【0006】ダクト5内には、各々の内面を集じん極と
した複数の小ダクト、小ダクトの各中心に設けた棒状の
放電極9で構成される集じん部10aが設けられてい
る。これら放電極9は、集じん極の上方および下方に配
置した支持梁11,11に取付金具12を介して固定さ
れている。また支持梁11、11は、支持碍子13を介
して、ダクト5の外側に設けた碍子室14から荷電管1
5により吊り下げられている。これにて、支持梁11を
ダクト5や集じん極と電気的に絶縁してある。なお、碍
子室14は接続ダクト16によってダクト5に固定して
あり、この接続ダクト16の内部に上記支持梁11を挿
通させて、接続ダクト16と支持梁11との間に絶縁空
間17を形成している。
【0007】荷電管15には、貫通碍子18を介して、
碍子室14の外部に設置した高圧電源供給装置19が接
続されていて、高圧電源供給装置19から貫通碍子18
を経て荷電管15に高電圧を印加することにより、集じ
ん極と放電極とからなる電極空間を高電界にするととも
に、同電極空間に大きなコロナ電流を供給して、ダクト
5内を流れる煙道ガス中に含まれるダストやミストを集
じんするようしている。
【0008】また集じん極の上方には、下向きに噴射方
向を定めた噴霧ノズル13aが付いた洗浄液ライン14
aが設けられていて、集じん極へ常時又は間欠的に洗浄
液を供給することができるようにしている。これによ
り、集じん極上に集められたダストやミストを下方へ洗
い流すようにしてある。また集じん極の下方には、ホッ
パ(図示しない)が設けられていて、洗い流したダス
ト、ミストを洗浄液を排液として、系外に排出された
後、排水処理設備に導かれるようにしてある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
煙道ガスダクト2の外形より大きな外形を採用した湿式
電気集じん装置は、ダクト内での圧力上昇損失が発生す
る。このため、処理ガスを送る送気ファンを、この損失
分、大型のものに使用しなければならないものであっ
た。
【0010】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、ダクト内の圧
力上昇損失を発生させずにすむことが可能な電気集じん
装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の電気集じん装置は、反応塔から前記
湿式の集じん部までを連通するダクト部分の有効断面積
と、湿式の集じん部を収めたダクト部分の有効断面積と
を同一にしたことにある。
【0012】請求項2に記載の電気集じん装置、設置
面積を増加させずに、高効率の集じん性能を確保するた
めに、請求項1の湿式の集じん部を、垂直上昇部内に設
けた1段目の集じん部と、垂直下降部内に設けた2段目
の集じん部とを有したものととした。
【0013】
【作用】請求項1に記載の電気集じん装置によると、反
応塔と湿式電気集じん装置との有効断面積は同じなの
で、圧力上昇損失の発生する原因となる部分がなくなる
こととなる。
【0014】請求項2に記載の電気集じん装置による
と、2段の集じん部により、高い集じん性能が得られ
る。しかも、1段目は垂直上昇部分にあり、2段目は垂
直下降部分にあるので、大きな据付面積を必要とせず
に、2段の集じん部をもつ湿式電気集じん装置を設置さ
れることになる。
【0015】
【実施例】以下、この発明を図1ないし図3に示す第1
の実施例にもとづいて説明する。なお、図面において、
先の「従来の技術」の項で述べた電気集じん装置と同じ
部分には同一符号を付してその説明を省略し、この項で
は異なる部位(発明の要部)について説明することにす
る。
【0016】すなわち、本実施例によると、煙道ガスダ
クト1は、同ダクトを吸収塔1の入口の冷却塔20の煙
道ガスAのガス流速(例えば10〜15m/s)の2倍
以上となるような大型の断面四角形のダクトを用いてい
る。ここでは、吸収塔1につながる立上りダクト1a、
このダクト1aにつながる水平ダクト1b、このダクト
1bにつながり、上記立上りダクト1aとは「180
℃」反転して隣接配置される垂直ダクト1cを組み合わ
せた煙道ガスダクト1が用いられる(例えば流速が8m
/sとなるにしてある)。また図1の(a)に示される
ようにこのダクト1a〜1cは、平面から見たとき、側
方へ延びるダクト幅が、吸収塔1の外形に対して、収ま
るような断面四角形にしてある。
【0017】この煙道ガスダクト1の上流部には、ダク
ト型の湿式電気集じん装置(以下、EPと称す)21が
設けられている。EP21は、2段の集じん部21a,
21bを有して構成される。そして、煙道ガスダクト1
の垂直上昇部となる立上りダクト1aの一部、詳しくは
吸収塔1の直上部分に、このうちの1段目の集じん部2
1aが設けられ、煙道ガスダクト1の垂直下降部となる
垂直ダクト1cの一部に、2段目の集じん部21bが設
けられている。集じん部21aおよび集じん部21bに
は、いずれも独立した複数の集じん要素24を組み合わ
せてなる構造が用いられている。
【0018】具体的には、図3にも示されるように集じ
ん要素24は、矩形(あるいは正四角形)のダクト25
を有している。このダクト25には、同ダクト25の横
断面を仕切ってなる複数の小ダクト8が形成されてい
て、小ダクト8の各々の内面を集じん極8aとしてい
る。またこれら小ダクト8の各中心には、棒状の放電極
9が挿通されている。これら放電極9が、従来の電気集
じん装置と同様、支持梁11、取付金具12、支持碍子
13、碍子室14、荷電管15などを用いて、吊り下げ
られている。
【0019】そして、各集じん21a,21bの全体
は、この集じん要素24を複数、例えば3台、ガス流と
は直角方向に並設して構成される。むろん、集じん部2
1aおよび集じん部21bの各小ダクト8の配列は同一
となる。
【0020】これら3台の集じん要素24で構成された
各集じん部21a、集じん部21bの外形は、これらに
連通する煙道ガスダクト1の外形と同じに設定されてい
て、図1中、X1 (ダクト幅)とX2 (ダクト厚)との
積で表される煙道ガスダクト1の有効断面積Xと、同じ
くY1 (集じん部21a,21bの全体のダクト幅)と
2 (ダクト厚)との積で表される湿式電気集じん装置
21の有効断面積Yとを同一の寸法にしてある。つま
り、X1 とY1 、X2 とY2 とは同一寸法であり、各集
じん要素24内にはそのまま高速流(8m/s)で煙道
ガスAが流れる。ここで、有効断面積とはダクトおよび
集じん装置内を流れるガス流路の断面積といってもよ
い。
【0021】なお、1段目の集じん部21aの集じん面
積は2段目の集じん面積の2/3以下、例えば1/2に
設定、具体的にはその集じん面積比を得るべく、小ダク
ト長を1/2としてある。
【0022】但し、立上りダクト1aおよび同部分に設
けた集じん部21aの重量は、支持脚26を介して、吸
収塔1に支えられ、垂直ダクト1cおよび同部分に設け
た集じん部21bの重量は垂直ダクト1cの下部に設け
た支持脚27を介して支えられる。
【0023】そして、集じん部21a,21bの集じん
要素24には、高圧電源供給装置19a〜19f(高圧
変圧整流装置)がそれぞれ設けられ、集じんに必要な電
源を供給できるようにしてある。また1段目の集じん部
21aに流れる電流は、安定した荷電状態の2段目の集
じん部21bに流れる電流に比べて小さい(半分以
下)、例えば約1/3に設定されていて、1段目の集じ
ん部21aにおいて荷電の悪い状態を集中させ、2段目
において安定した荷電状態を得るようにしてある(1段
目では空間電荷効果が大きく、コロナ電流がクエンチ
(抑制)されることも考慮してあるから)。
【0024】但し、各集じん部21a,21bは各小ダ
クト8における集じん空間が小空間化(ナオウスペイシ
ング)されるため、空間電荷の高い状態にあっても、通
常の湿式電気集じん装置に比べ、10倍以上のコロナ電
流を電極空間に供給可能なため、高速流下でも十分な性
能を発揮できるものである。
【0025】なお、図1中、28は吸収塔1の出口に設
けられたミストエリミネ−タ、29はデミスタ、30は
シ−ルポット(集じん部21bからの排水を吸収塔1に
流入させるもの)、31はバッフルプレ−トである。で
ある。つぎに、このように構成されたダクト型の湿式電
気集じん装置21の作用について説明する。
【0026】ここで、この作用には、例えばボイラより
排出されたSO2 ガス、SO3 ガス、ダスト等を含む煙
道ガスAを処理するときを例に挙げて説明することにす
る。
【0027】煙道ガスAは、排煙脱硫装置の冷却塔20
に流入されると、同冷却塔20を通過するときに急冷さ
れる。その際、SO3 ガスの大部分が液化して、非常に
微細なSO3 ミスト(硫酸ミスト)となる。
【0028】ガスは、排煙脱硫装置の吸収塔1に導か
れ、ここでSO2 ガスは吸収液(図示しない)に吸収さ
れた後、吸収塔1の最上部のミストエリミネ−タ28に
至る(吸収液の多量のキャリオ−バを防ぐ)。SO3
よびダスト等を含むガスは、垂直上昇流を伴って、吸収
塔1の直上の1段目の集じん部21aへ流入する。
【0029】1段目の集じん部21aでは荷電状態が悪
いなりに、微細なSO3 ミストの一部が集じんされる。
つまり、煙道ガスAからSO3 ミストの一部が取り除か
れる。1段目の集じん部21aを通過した煙道ガスAの
流速は、吸収塔1からの流速と同じである。この1段目
の集じん部21aを経た煙道ガスAは、水平ダクト1
b、垂直ダクト1cを通じて、2段目の集じん部21b
に垂直下降流として流入していく。
【0030】ここで、1段目の集じん部21aの出口に
おいて空間電荷は十分に低下しているので、2段目の集
じん部21bにおいては十分な荷電状態が得られ、同集
じん部21bにて高効率でSO3 ミストならびにダスト
等が煙道ガスAから取除かれる。これによって清浄とな
ったガスBが煙突(図示しない)に導かれ、大気へ排出
される。
【0031】一方、こうした集じん中、各集じん部21
a,21bの上方にある洗浄ライン14aの各噴霧ノズ
ル13aからは洗浄液は供給され、集じん極8a上に集
められたダクトやミストを下方へ洗い流す。このうち1
段目の集じん部21aを洗浄した廃液は、排煙脱硫装置
へ流下する際、吸収塔1の出口のミストエリミネ−タ2
8を洗浄した後、吸収塔1の廃液と一括して廃液処理が
なされる。
【0032】こうした集じんは、吸収塔1と湿式電気集
じん装置21との有効断面積は同じなので、従来の径が
大きなダクトを用いる電気集じん装置とは異なり、圧力
上昇損失の発生する原因となる部分はない。それ故、煙
道ガスAを送る送気ファンの小型化を図ることができ
る。しかも、従来の電気集じん装置で用いられていた整
流板を設ける必要がない。
【0033】また2段の集じん部21a,21bの採用
により、高い集じん性能を得ることができる。しかも、
1段目は煙道ガスダクト2の垂直上昇部分にあり、2段
目は垂直下降部分にあるので、大きな据付スペ−スを必
要とせずに、2段の集じん部21a,21bをもつ湿式
電気集じん装置21を据付けることができる。
【0034】なお、上述した第1の実施例では2段の集
じん部をもつダクト型の湿式電気集じん装置を据付ける
例を挙げたが、これに限らず、図4に示すような1段式
のダクト型の湿式電気集じん装置35にこの発明を適用
してもよい。但し、図3において、第1の実施例と同じ
部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように請求項1および請求
項2に記載の発明によれば、従来の径が大きなダクトを
用いる電気集じん装置とは異なり、圧力上昇損失の発生
する原因となる部分はないので、ダクト内の圧力上昇損
失を発生させずにすむ。したがって、処理ガスを送る送
気ファンの小型化を図ることができる。また請求項2に
記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、2段の集
じん部の採用により、高い集じん性能を得ることができ
る。
【0036】しかも、1段目はダクトの垂直上昇部分に
あり、2段目は垂直下降部分にあるので、大きな据付ス
ペ−スを必要とせずに2段の集じん部をもつ湿式電気集
じん装置を据付けることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、この発明の第1の実施例の電気集じ
ん装置を、同装置を装備した排煙脱硫系と共に示す平面
図。(b)は、同正面図。
【図2】同実施例の斜視図。
【図3】同実施例の電気集じん装置の断面図。
【図4】この発明の第2の実施例を示す斜視図。
【図5】従来の電気集じん装置を、同装置を装備した排
煙脱硫系と共に示す斜視図。
【図6】同湿式電気集じん装置を示す断面図。
【符号の説明】
1…吸収塔、2…煙道ガスダクト、21,35…ダクト
型の湿式電気集じん装置、21a…集じん部、21b…
集じん部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応処理を行う反応塔の煙道ガス出口
    に、該出口から立ち上がるダクト部分で形成される垂直
    上昇部と前記ダクト部分とは反転して下がるダクト部分
    で形成される垂直下降部とを有するダクトを接続し、こ
    のダクト内に湿式の集じん部を設けて構成される電気集
    じん装置において、 前記反応塔から前記湿式の集じん部までを連通するダク
    ト部分の有効断面積と、前記湿式の集じん部を収めたダ
    クト部分の有効断面積とを同一にしたことを特徴とする
    電気集じん装置。
  2. 【請求項2】 前記湿式の集じん部は、前記垂直上昇部
    内に設けた1段目の集じん部と、前記垂直下降部内に設
    けた2段目の集じん部とを有してなることを特徴とする
    請求項1に記載の電気集じん装置。
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