JP3297257B2 - 集じん装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタエレメン
トを用いると共にそのフィルタエレメントのための逆洗
ノズルを備えた集じん装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス化装置や加圧流動床ボイラ等では後
流のガスタービンのプレートの摩耗防止上から高圧・高
温な燃焼排ガス中の燃焼灰等含じんダストを予め除去す
る必要があり、系統内に集じん装置が配置されている。
フィルタエレメントを用いた従来の集じん装置の例を図
２に示してある。図２において加圧流動床ボイラから送
気される燃焼排ガスはダクト０１ａを経て集じん装置容
器０１内に入る。

【０００３】集じん装置容器０１内には多孔質で単筒形
状をもつセラミック質のフィルタ０２が複数個配置され
ている。燃焼排ガスはフィルタ０２の内側へ流入し、フ
ィルタ内壁面及び外面を通過０２ａし、ダクト０１ｂを
経て後流のガスタービン等へ送気される。燃焼排ガスが
フィルタ内・外壁面を通過する際に含じんダストはフィ
ルタ内表面に付着しダストとクリーンな燃焼排ガスとに
分離、濾過される。

【０００４】これにともない多孔質なフィルタ内壁面上
には時間とともに付着ダストが増し、付着ダストにより
徐々に目塞りが起り、通路抵抗の増加にともなう、フィ
ルタ内、外壁間の差圧計０５で検出される圧力損失が経
時的に増大してくる。このため図示されていない空気供
給設備から供給され空気用バッファタンク０６に貯蔵さ
れた逆洗ガスとしての空気が、逆洗ライン配管０６′の
弁０６ａを定期的に開閉させることによって後流の絞り
口機構を有する逆洗ノズル０６ｂから噴出される。

【０００５】噴出した逆洗ガスとしての空気は、フィル
タ０２外壁面と容器０１間の空間部の逆洗室０３内圧を
上昇させ、この圧力（逆洗風圧）に耐えられなくなった
付着灰は逆洗ガスとともにフィルタ内壁面を離脱する。

【０００６】フィルタ内壁面から離脱したダストは落下
して下部の灰ホッパ０４に一旦貯蔵され、別途図示され
ていないダスト排出装置によって系外へ払出される。フ
ィルタ内壁面の付着ダストが離脱することによりフィル
タの通路抵抗は元の状態に再生され圧損が低下する。こ
のようにして連続的にダストの付着と逆洗による離脱を
繰返し集じん装置の運転がなされる。

【０００７】なお逆洗がなされている間は燃焼排ガスの
流入が止まるので、図２に示す集じん装置を２個以上複
数個の組合せとし、さらに逆洗時間は流入停止となって
も加圧流動床等の運転上支障のない０．５〜１．０秒の
短時間である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の集
じん装置には次のような問題がある。フィルタ０２の上
部に付着し、燃焼排ガスから一旦離脱したダストは下部
のホッパ０４に落下する前にダストの粒径による沈降
（落下）速度とフィルタの長さによっては再度比較的下
部のフィルタ内壁面に再付着する。これにともない一定
時間当りのフィルタ内壁面へのダストの付着量が相対的
に増したことになり、フィルタ圧損増加が早まり逆洗す
る回数が増し、逆洗ガス（空気）量の消費が増大しラン
ニングコストが増すことになる。

【０００９】逆洗ノズルから吹出される逆洗ガス量はノ
ズル入口と出口の圧力比が一定であればほぼ同じであ
り、差圧計０５が検出したフィルタ圧力損失が上記の現
象等にて経時的に増大してゆく傾向となると、加速的に
ダスト離脱状況が劣化し最終的にはフィルタの閉塞とい
う運転不能のトラブルが発生する。

【００１０】さらに、上記トラブルが発生した際、限ら
れた逆洗ガスとしての空気供給装置では集じん装置を所
期の状態で運転させる事が不可能であり、不測のトラブ
ルを考慮した仕様で容量に余裕ある空気供給装置を予め
設置しておく必要があり、イニシャルコストが高くな
る。

【００１１】本発明は、フィルタエレメントを有する従
来の集じん装置に見られた前記した問題点を解消し、フ
ィルタに付着したダストを容易、完全に離脱可能に構成
した集じん装置を提供することを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、含塵ガスをフ
ィルタエレメントを通して除塵する集じん装置における
前記課題を解決するため、フィルタエレメント出口の清
浄ガス室と接続された口径の異なる複数の逆洗ノズル
と、同逆洗ノズルと接続された空気用バッファタンク及
び蒸気用バッファタンクとを備え、前記逆洗ノズルと各
バッファタンクとを接続する配管にそれぞれ逆洗ノズル
切替弁およびバッファタンク切替弁を介装し、前記切替
弁の切替えによって前記口径の異なる逆洗ノズル、及び
空気と蒸気をそれぞれ切替えて逆洗可能に構成した集じ
ん装置を提供する。

【００１３】フィルタエレメントにより除塵する集じん
装置においては、ダストの付着量に比例したフィルタ圧
損よりも高めの逆風圧で逆洗ガスを噴出させ完全に離脱
させることが望まれる。本発明による集じん装置では前
記したように噴出口径が異り切替可能な複数の逆洗ノズ
ルと、これに切替弁により切替可能に空気用バッファタ
ンクと蒸気用バッファタンクが接続されているので、こ
れらを切替えることによって所望の口径の逆洗ノズルに
対し空気又は蒸気を供給できる。

【００１４】従って、フィルタエレメントの上下方向に
その複数の逆洗ノズルを配置させておいて、フィルタの
上部でダストを離脱し、下方への落下途中で再付着した
ダストを例えば次に下段側の逆洗ラインから逆洗させる
べく、同時または交互、あるいは任意に各々の逆洗ノズ
ルから逆洗ガスを噴射させるよう制御手段を作動させ
る。また、逆洗ガスとして空気又は蒸気、更にはそれに
加え排ガス等を供給するよう切替弁を切換えさせる。

【００１５】本発明による集じん装置は以上のように作
動させることによってフィルタエレメントへのダストの
再付着等による堆積を回避あるいは再付着の減少を図る
ことができるので、燃焼排ガス中のダストが一時的に増
加し、即ち集じん装置への負荷が上昇した時、あるいは
不測なフィルタ差圧が上昇した際のトラブル対応が可能
となり連続運転が可能となる。

【００１６】さらに不測のフィルタ圧損が上昇した際に
は、加圧流動床ボイラ等が自から発生し、かつ容易に供
給可能な蒸気を逆洗ガスとして使用できるので、従来の
空気のみによるものに比べて圧力供給量には余裕があり
同一逆洗ノズル形状にて逆洗に必要な逆洗室内の逆洗風
圧をより高めることができる。

【００１７】このようにして付着ダストの不完全な離脱
又は離脱できなかったものを離脱することができるの
で、集じん装置の運転を停止することなくトラブル対応
を可能とする。また空気供給装置にかなりの余裕を持た
せることを不要とし、イニシャルコスト低減となる。

【００１８】更に、上記同様のトラブルが発生した際に
は、逆洗ガス量即ち逆洗室内の逆洗風圧を高めるため逆
洗ノズルの噴出口径を大きくする必要があるが、本発明
による集じん装置では、ノズル口径の異なる複数の逆洗
ノズルを併設してあるので、弁の開閉にて使用ノズルを
切替えることによって、バッファタンク内の逆洗ガス圧
が一定であっても、逆洗ノズルからの噴出ガス量を増加
させ、付着ダストの離脱を容易かつ完全なものとするこ
とができ、トラブル対応を可能とする。

【００１９】また、本発明による集じん装置では、前記
した構成に加えフィルタエレメント内外の差圧を検出す
る差圧検出器の出力に基づいて前記逆洗ノズル切替弁及
びバッファタンク切替弁の開閉を制御する制御手段を設
けた構成とするのが好ましい。

【００２０】このように差圧検出器と制御手段を設けた
構成の集じん装置においては、差圧検出器によって、例
えばフィルタ内、外壁のフィルタ差圧（圧損）の経時変
化と経過時間に対する圧損上昇率を演算し、それが上昇
傾向にあれば、ノズル入口圧を高めるようバッファタン
ク内逆洗圧を高める指令を送って逆洗風圧を増大させ、
あるいは切替弁の開閉回数を増加することにより、付着
ダストは容易に離脱しうることになるので、所期のフィ
ルタ再生が図られ円滑な集じん装置の連続運転を可能と
する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図１にて本発明の実施の一
形態を説明する。図１の系統図において、図２の系統図
における部分と同じものについては同一付号をつけて説
明は省略する。図示されていない空気及び蒸気供給装置
から逆洗ガスとしての空気及び蒸気をそれぞれ一旦或る
容量貯蔵する空気用バッファタンク０６及び蒸気用バッ
ファタンク０７は、切替弁０８ａと０８ｂの開閉にて使
用側が切替えられる。

【００２２】逆洗ライン配管０９の先端は、複数系に分
岐し、各々には逆洗ノズル１０ａ，１０ｂ、逆洗ガスの
流れを開閉する切替弁１１ａ，１１ｂが配置されてお
り、逆洗ノズル１０ａと１０ｂはノズルの噴出口径が異
なり、弁１１ａ，１１ｂとも一方のみを使う。さらに、
フィルタ内、外壁の差圧計（フィルタ差圧検出器）０５
の信号は図示のＣＰＵ２０にて演算され、経過時間のフ
ィルタ圧損あるいは圧損上昇率を表示するとともに規定
値に応じて切替弁１１ａ又は１１ｂの開閉及び一定時間
内の開閉回数を制御する。

【００２３】常識的には圧損の上昇にともない切替弁１
１ａ，１１ｂの開閉回数を増加させる。また圧損上昇に
ともない逆洗ノズルは噴出口径の大きいものに切替えて
使用され、また、従来の逆洗ガスとしての空気だけでは
圧損上昇が増大される傾向にあれば蒸気との併用又は蒸
気のみとした制御による運転が実施される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上述べた構成であるので以下
の効果がある。不測のフィルタの圧損が上昇、即ち付着
したダストが所期どうり離脱されない状況によるトラブ
ルが発生すると、以下の作用にてトラブルを回避でき
る。

【００２５】即ち、筒形状フィルタの上下方向に複数の
逆洗ノズルを備えて逆洗ガスを噴射させるので仮に上部
で離脱しながらも下部灰ホッパへ落下せずに再付着する
ダストを再び離脱させ速やかに下部灰ホッパに落下しや
すくできるので再付着によるフィルタ圧損の上昇率を回
避解消できる。

【００２６】また、切替弁を切替えることにより従来の
空気に代り供給容易な蒸気が供給できるので余裕ある逆
洗ガス量、圧力がフィルタ離脱作用に与えられ、付着ダ
ストの離脱を所期どうり行なわせ又ユーティリティのバ
ックアップとなり、余裕ある空気供給設備の設置を不要
とするのでイニシャルコストの低減が図られる。

【００２７】さらに口径の異なる逆洗ノズルが併設され
ているのでダスト離脱が困難である場合の逆洗ガス量の
増加即ち、逆洗室の逆洗風圧を高める必要がある場合に
はバッファタンク圧を上げることなく弁の切替えにて容
易に最適口径の逆洗ノズルの使用が容易にできる。

【００２８】また、本発明による集じん装置では、フィ
ルタエレメント内外の差圧を検出する差圧検出器の出力
に基づいて逆洗ノズル切替弁及びバッファタンク切替弁
の開閉を制御する制御手段を設けてあるので、差圧検出
器によるフィルタ圧損の経時変化及び上昇率等に応じて
予め定められている制御手法によって切替弁の開閉回数
を増し、ダスト離脱を容易かつ完全に行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による集じん装置の構成
を示す系統図。

【図２】従来の集じん装置の構成を示す系統図。

【符号の説明】

０１ 集じん装置容器 ０１ａ ダクト ０１ｂ ダクト ０２ フィルタ ０３ 逆洗室 ０４ 灰ホッパ ０５ 差圧計 ０６ 空気用バッファタンク ０７ 蒸気用バッファタンク ０８ａ 切替弁 ０８ｂ 切替弁 ０９ 逆洗ライン配管 １０ａ 逆洗ノズル １０ｂ 逆洗ノズル １１ａ 切替弁 １１ｂ 切替弁 ２０ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清家 彌十郎 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 平５−277320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160119（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−151822（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 46/00 - 46/54

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 含塵ガスをフィルタエレメントを通して
   濾過する集じん装置において、フィルタエレメント出口
   の清浄ガス室と接続された口径の異なる複数の逆洗ノズ
   ルと、同逆洗ノズルと接続された空気用バッファタンク
   及び蒸気用バッファタンクとを備え、前記逆洗ノズルと
   各バッファタンクとを接続する配管にそれぞれ逆洗ノズ
   ル切替弁およびバッファタンク切替弁を介装し、前記切
   替弁の切替えによって前記口径の異なる逆洗ノズル、及
   び空気と蒸気をそれぞれ切替えて逆洗可能に構成したこ
   とを特徴とする集じん装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタエレメント内外の差圧を検
   出する差圧検出器を設け、同差圧検出器の出力に基づい
   て前記逆洗ノズル切替弁及びバッファタンク切替弁の開
   閉を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の集じん装置。