JP3679833B2 - Dust removal system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は除塵システムに関し、特に相対的な高温排ガス源と低温排ガス源とを有するとともに、排ガスの除塵の他にこの排ガスを用いたフィルタの再生を行なう場合に適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】
ボイラ装置やごみ焼却炉などから出される排ガス中には煤塵が含まれている。そこで大気汚染を防止するため、上記ボイラ装置等には煤塵を除去(捕集)する除塵装置が設けられている。
【0003】
ボイラ装置などに利用される従来の除塵装置としては、次のようなものが知られている。
【0004】
(1)遠心力集塵器
この遠心力集塵器では、遠心力を利用して排ガスに大きな加速度(旋回速度)を与え、煤塵をガスから分離するものであり、実用的なものとしてはサイクロン式集塵器が知られている。
なお、サイクロン式集塵器で代表される遠心力集塵器では、遠心力を利用して除塵するため、ガス中に含まれる煤塵等の粒子径がある程度以上大きくなければ、煤塵を捕集することができない。
【0005】
(2)濾過式集塵器
濾過式集塵器は、テフロン繊維やガラス繊維を使った濾布で排ガスを濾過して煤塵を捕集するものであり、バグフィルタとして知られている。この濾過式集塵器では、集塵室が複数に分かれており、集塵されたダストの払い落としは、各室ごとに順次行なわれる。払い落し方法としては、機械振動式,逆圧払い落し式,パルスジェット式などがある。
なおバグフィルタでは、バグを通過するガス流速を非常に遅くする必要があり、きわめて多くのバグを必要とする。
【0006】
(3)電気集塵器
電気集塵器では、放電極周辺のコロナ放電を利用してガス中の煤塵粒子に電荷を与え、この帯電粒子にクーロン力を作用させて集塵極に煤塵を吸引捕集する。
なお、電気集塵器では、煤塵等の粒子径がある程度以上大きくなければ、煤塵を捕集することができず、また大きな電力を消費する。
【0007】
ところで離島などでは、ディーゼル発電設備により発電している。このディーゼル発電設備では、ディーゼル機関により発電機を回転させている。
上記ディーゼル機関から出る排ガス中にも当然に煤塵が含まれているが、現状ではほとんどの場合ディーゼル発電設備には除塵装置を備えていない。その理由は次のとおりである。
【0008】
ディーゼル機関から出る排ガス中に含まれる煤塵の粒子径は極めて小さい(図8参照)のに対し、遠心力集塵器や濾過式集塵器や電気集塵器は約1[μm]以上の粒子径の煤塵でないと捕集ができず、これら従来の集塵器を備えても除塵効率がきわめて悪い。
【0009】
また除塵効率が悪くても少しでも煤塵排出量を減らすべく、仮に上記従来の集塵器を備えたとしても、排ガスに大きな流通(通過)抵抗が加わり圧力損失が大きくなってディーゼル機関の効率が低下したり(特にバグフィルタを用いた場合)、発電電力を除塵のために多く消費したり(特に電気集塵器の場合)するというデメリットがある。
【0010】
そこで本願発明者等は、粒子径の小さい煤塵も捕集でき、しかも、圧力損失や消費電力の少ない除塵装置を開発し特許出願した(特願平2−1473号:これを以下「先願」と呼ぶ)。
【0011】
ここで先願の除塵装置の概要を、図9を参照して説明する。同図に示すようにケーシング01内は仕切板02により仕切られて5つの流路03が形成されている。各流路03にはそれぞれ、入口側(入口ガスダクト04側)から出口側(出口ガスダクト05側)に向い、ダンパ06,ヒータ07及びフィルタ08が順に備えられている。
【0012】
前記ダンパ06は図示しないモータにより回転して、流路03を開閉する。前記ヒータ07は電流が流れて発熱してフィルタ08を再生する。つまりフィルタ08を加熱して、フィルタ08に捕集された煤塵(燃料未然分(スス)や潤滑油が飛散して生じたオイルミスト等)を燃焼させる。また前記フィルタ08はセラミック多孔体で形成されている。
【0013】
排ガスは入口ガスダクト04からケーシング01内に送られる。排ガス中の煤塵を捕集するには、ヒータ07に電流を流すことなくダンパ06を開状態にする。こうすると、排ガスはフィルタ08を通過し、フィルタ08に煤塵が捕集される。フィルタ08を通過した排ガスは出口ガスダクト05を介して煙突に送られる。
【0014】
フィルタ08の再生は、各流路03ごとに順に位相をずらして周期的に行う。この再生手法を、図10を参照して説明する。なお各流路03を区別するため、ここでは流路に符号03−1,03−2,03−3,03−4,03−5を付して説明する。
【0015】
図10に示すように期間T1 では、流路03−1で再生をし、流路03−2,03−3,03−4,03−5により煤塵の捕集をする。即ち、流路03−1では、ダンパ06を閉じヒータ07に電流を流してフィルタ08を加熱してフィルタの再生をし、他の流路03−2,03−3,03−4,03−5では、ダンパ06を開けヒータ07に電流を流すことなくフィルタ08により煤塵の捕集をする。
【0016】
期間T2 では流路03−2で再生をし、他の流路で煤塵捕集をし、期間T3 では流路03−3で再生をし他の流路で煤塵捕集をし、以降同様に、1つの流路で再生をしつつ他の流路で捕集をする。
【0017】
一方、ディーゼル機関は、一般に過給機を有しており、除塵装置はこの過給機の下流側に接続してある。
【0018】
図11は、この場合の除塵システムを示すブロック線図である。同図中、Iは除塵装置で仕切板02で仕切られた5個の独立した室を有しており、各室にヒータ07及びフィルタ08が配設してある。また、各室には入側のダンパ06を介して排気ガスが流入するとともに、出側のダンパ09を介して排気ガスが流出する。010はディーゼル機関、011は過給機、012は排気管である。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
上述の除塵システムでは、ディーゼル機関010が一般に装備する過給機011の入口側の排ガスが高温,高圧であるにもかかわらず、除塵装置Iの再生時の排ガスは過給機011の出口側の低温,低圧のものを使用している。このため、再生効率を向上させるべく改善の余地が残っていた。
【0020】
すなわち、フィルタ08の再生の際には高温,高圧の過給機011の入口側の排ガスを使用するのが有利であることは論を待たない。ちなみに、過給機011の入口側の排ガスは出口側に較べ50°〜150℃高温であり、この分ヒータ07による排ガスのヒートアップ温度を低減することができる。
【0021】
本発明は、上記従来技術に鑑み、過給機の入口側及び出口側等、相対的に高温及び低温の二種類の排ガス源を有する場合において、除塵装置のフィルタの再生を効率良く行なうことができる除塵システムを提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は、次の点を特徴とする。
【0023】
1) 相対的に高温の排ガスと低温の排ガスとを排出する排ガス源と、
入口側から出口側に向い排ガスを流通させる複数の室を有するケーシングと、各室に対応して設置されており開状態になることにより対応した室に排ガスを流通させ閉状態になることにより対応した室に排ガスが流通することを阻止する複数のダンパと、各室にそれぞれ配置されており通電することにより発熱するヒータと、各室において排ガスの流通方向に沿い前記ヒータよりも下流位置にそれぞれ配置されたセラミック多孔体により構成されるフィルタとを有する除塵装置と、
排ガス源から排出される除塵用の低温の排ガスを除塵装置に導く排気管と、
除塵装置の各室のフィルタの上流側にそれぞれ直接連通する分岐管を有するとともに排ガス源が排出するフィルタの再生用の高温の排ガスを各分岐管を介して除塵装置に導く他の排気管と、
高温の排ガスの除塵装置の各室に対する流入を制御するよう各分岐管にそれぞれ配設した高温ガス弁とを有して、
少なくとも何れか一つの前記室に対応する高温ガス弁を開状態、ヒータを通電状態及びダンパを閉状態として当該室のフィルタの再生を行うとともに、残りの室に対応する高温ガス弁を閉状態、ヒータを非通電状態及びダンパを開状態として当該室のフィルタで前記排ガスの除塵を行う一方、かかる再生モード乃至除塵モードが各室において順次切り替わるように前記高温ガス弁、ヒータ及びダンパの動作を制御するように構成したこと。
2) 上記1)において、
排ガス源は過給機を有する内燃機関で構成する一方、高温の排ガスは過給機の入口側から供給するとともに低温の排ガスは過給機の出口側から供給するように構成したこと。
3) 上記1)において、
排ガス源はボイラで構成したこと。
4) 排ガス自体の熱で除塵装置のフィルタの再生を行ない得る程度の高温の排ガスと除塵用の低温の排ガスとを排出する排ガス源であるボイラと、
入口側から出口側に向い排ガスを流通させる複数の室を有するケーシングと、各室に対応して設置されており開状態になることにより対応した室に排ガスを流通させ閉状態になることにより対応した室に排ガスが流通することを阻止する複数のダンパと、各室にそれぞれ配置されたセラミック多孔体でなるフィルタとを有する除塵装置と、
ボイラが排出する除塵用の低温の排ガスを除塵装置に導く排気管と、
除塵装置の各室のフィルタの上流側にそれぞれ直接連通する分岐管を有するとともにボイラが排出するフィルタの再生用の高温の排ガスを各分岐管を介して除塵装置に導く他の排気管と、
高温の排ガスの除塵装置の各室に対する流入を制御するよう各分岐管にそれぞれ配設した高温ガス弁とを有して、
少なくとも何れか一つの前記室に対応する高温ガス弁を開状態及びダンパを閉状態として当該室のフィルタの再生を行うとともに、残りの室に対応する高温ガス弁を閉状態及びダンパを開状態として当該室のフィルタで前記排ガスの除塵を行う一方、かかる再生モード乃至除塵モードが各室において順次切り替わるように前記高温ガス弁及びダンパの動作を制御するように構成したこと。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、図11と同一部分には同一番号を付し重複する説明は省略する。
【0028】
図1に示すように、本形態においては、過給機011の入口側に別途排気管101を接続するとともに、この排気管101から除塵装置IIの各室3a,3b,3c,3d,3eにフィルタ5の上流側で連通する分岐管101a,101b,101c,101d,101eが設けてある。各分岐管101a〜101eには高温ガス弁102a,102b,102c,102d,102eが介在させてある。
【0029】
除塵装置IIは、ヒータ4、フィルタ5、入側ダンパ8a,8b,8c,8d,8e、出側ダンパ11a,11b,11c,11d,11e等を有するが、排ガスが下部から流入して上部へ排出される縦型に形成してある。ちなみに、図11に示す除塵装置Iは横型である。
【0030】
かかる本形態においては、フィルタ5の再生を行なう再生モードの室3a〜3eには排気管101を介して過給機011の入口側の排気ガスを導入する。例えば、室3aを再生モードにする場合には、高温ガス弁102aを開状態にするとともに入側ダンパ8aを閉じる。
【0031】
一方、他の室3b〜3eに関しては、各室3b〜3eに対応する高圧ガス弁102b〜102eを閉状態にするとともに、入側ダンパ8b〜8eを開状態としておく。
【0032】
かくして、室3aにはそのフィルタ5の上流側に過給機011の入口側の高温,高圧の排ガスを導入するとともに、この排ガスをヒータ4で所定のヒートアップを行なうことによりフィルタ5の再生を行なう一方、他の室3b〜3eに過給機011の出口側の排ガスを導入して除塵を行なう。室3aに関する再生が終了した後には例えば室3bというように再生モードとする室を順次切換える。この結果、各室3a〜3eのフィルタ5の再生は高温,高圧の排ガスを用いて効率的に行なうことができる。
【0033】
上述の如く本態様では、ディーゼル機関010の排ガスを再生用と除塵用とに分けているが、両者の分配比は、▲1▼ 排気管012,101の管径を選択する、▲2▼ 高温ガス弁102a〜102eに絞り機能を兼備させる等の手段を講じることにより容易に選定し得る。具体的には、再生用の排ガスは除塵用の排ガスの数パーセントとする。
【0034】
上記態様では、ディーゼル機関010及び過給機011を高温及び低温の排ガス源としたが、過給機を有するものであれば他の内燃機関であっても良い。
【0035】
また、図2に示すように、高温及び低温の排ガス源は、ボイラ201であっても良い。すなわち、この場合には従来の低温の排ガスを流す排気管202の他に再生用の高温の排ガスを流す排気管203を設け、図1に示す実施態様と同様に除塵装置IIに連結すれば良い。
【0036】
ボイラを排ガス源とする場合には、ヒータ4によるヒートアップを行なうことなく、排ガス自体の熱でフィルタ5を再生し得る程度の高温の排ガスが得られる場合がある。したがって、この場合にはヒータ4を除去することもできる。ちなみに、排ガス源が内燃機関である場合には、再生のための所定温度(600℃程度)とするためのヒートアップが必ず必要になる。
【0037】
【実施例】
ここで、上述の如き除塵システムにおける除塵装置として有用な、特にディーゼル機関010の除塵装置として有用な実施例を説明しておく。
【0038】
図3は本実施例に得る除塵装置を、一部破断して示す斜視図である。この除塵装置では、ケーシング1内に垂直方向に4枚の仕切板2を備え、ケーシング1内に5つの室3a〜3eを形成している。各室3a〜3eは垂直方向に延びておりその中にはそれぞれヒータ4(詳細後述)及びフィルタ5(詳細後述)を備えている。
【0039】
各室3a〜3eの下部の前方側にはそれぞれ入口ガスダクト6a〜6eが連通しており、各入口ガスダクト6a〜6e内には、モータ7a〜7eの駆動により開閉する入側ダンパ8a〜8eが備えられている。
【0040】
また各室3a〜3eの上部の後方側にはそれぞれ出口ガスダクト9a〜9eが連通しており、各出口ガスダクト9a〜9e内には、モータ10a〜10eの駆動により開閉する出側ダンパ11a〜11e(なお図では11b〜11eは見えていない)が備えられている。
【0041】
そしてディーゼル機関などから出た排ガスは、入口ガスダクト6a〜6eを介して各室3a〜3eに導びかれ、各室3a〜3eを下方から上方に向い通過した後、出口ガスダクト9a〜9eを介して排出され、煙突に送られる。
【0042】
一方、各室3a〜3eには、入口ガスダクト6a〜6eを介することなく直接各室3a〜3eに連通する分岐管101a〜101eが連結してあり、各分岐管101a〜101eが高温ガス弁102a〜102eを介して排気管101に連通している。かくして、再生用の高温の排ガスが排気管101及び高温ガス弁102a〜102eを介して各室3a〜3eに直接流入するように構成してある。
【0043】
前記フィルタ5は、図4に示すように、2枚のフィルタ部材5−1,5−2を合掌配置した構造、即ち上辺が連結されると共に下辺に向うに従い両者間の隙間が漸増するように開いた構造となっている。そして各フィルタ部材5−1,5−2は、枠材5aにセラミック多孔体5bを組み込んだ構成となっている。このセラミック多孔体5bは、コージェライト(2MgO・Al2 O3 ・5SiO2 )とアルミナ(Al2 O3 )の混合物であり、1インチ当りに10〜15個の孔を有し、空孔率が高い(空孔率は80〜90%)。またセラミック多孔体5bの厚さ(排ガスが通過していく方向の長さ)は40〜60[mm]としている。
【0044】
室3a〜3e内を流通する排ガス(ディーゼル機関から出た排ガス)の流速は0.5〜2[m/秒]と速いが、セラミック多孔体5bは三次元骨格構造となってその空孔率が大きいので圧力損失は少ない。またセラミック多孔体5bの孔の径は数[mm]と大きいがセラミック多孔体5bの厚さが40〜60[mm]あり且つ連続する気孔による流通経路が複数なので、ミクロンオーダの煤塵を捕集することができる。結局、一方を良好にすると他方が悪化する関係にある圧力損失と捕集効率とを勘案して、両特性が良好になるようにセラミック多孔体5bの空孔率と厚さを決定した。
【0045】
なおここで付言すると、バグフィルタでの排ガスの流速は、1〜2[m/分]程度と、きわめて遅い。
【0046】
また図5に示すように、フィルタ部材5−1,5−2がなす角度θを、10〜30°にした。このようにすることにより、フィルタ5の総面積が、室の横断面積に対して広くなり、圧力損失の軽減に寄与する。
【0047】
更に図5に示すように、前記ヒータ4はフィルタ5の下方位置で三角形配置されている。このヒータ4に電流を通すとヒータ4が加熱し、ヒータの輻射熱がセラミック多孔体5bに当たると共に、加熱された空気が立ち昇ってセラミック多孔体5bの内部にまで侵入する。これによりセラミック多孔体5bが加熱し再生ができる。
【0048】
なお図6に示すように、ヒータ4をフィルタ5の下方位置で6本配列とするようにしてもよい。三角配列(図5)や6本配列(図6)としたヒータ4には、三相交流電流を供給する。
【0049】
ヒータ4の構成は、図7に示すようになっている。即ち外筒4a内に発熱体4bを収納しており、この発熱体4bは複数のディスク4cを貫通する状態で支持されている。またディスク4cの相互間にはスペーサ4dを備え、外筒4aの開口端(図では左端)は耐火耐熱材4eによりシールされている。そしてリード線4fを介して発熱体4bに給電をすることにより発熱体4bが発熱する。
【0050】
このヒータ4は、その基端(図7では左端)がケーシング1の前壁1aにボルト付され、その先端(図7では右端)がケーシング1の後壁1bに係止される。
【0051】
【発明の効果】
以上実施の態様とともに具体的に説明したように、本発明によれば排ガス源が有する高温の排ガスと低温の排ガスとを用い、フィルタの再生用の排ガスとしては高温のものを使用するようにしたので、従来のヒータによるヒートアップの割合を低減できる、また場合によってはヒートアップの必要がないため、再生効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様を示すブロック図。
【図2】本発明の他の実施の態様を示すブロック図。
【図3】本発明の実施例に係る除塵装置を一部破断して示す斜視図。
【図4】フィルタを示す斜視図。
【図5】フィルタ及びヒータを示す正面図。
【図6】フィルタ及びヒータを示す正面図。
【図7】ヒータを示す断面図。
【図8】ディーゼル排ガス中の煤塵径とその割合を示す特性図。
【図9】従来の除塵装置を一部破断して示す斜視図。
【図10】従来の除塵装置の運転方法を示すタイムシーケンス図。
【図11】従来の除塵システムを示すブロック図。
【符号の説明】
II 除塵装置
1 ケーシング
2 仕切板
3a〜3e 室
4 ヒータ
5 フィルタ
5−1,5−2 フィルタ部材
5a 枠材
5b セラミック多孔体
6a〜6e 入口ガスダクト
7a〜7e モータ
8a〜8e 入側ダンパ
9a〜9e 出口ガスダクト
10a〜10e モータ
11a〜11e 出側ダンパ
010 ディーゼル機関
011 過給機
012,101 排気管
101a〜101e 分岐管
102a〜102e 高温ガス弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dust removal system, and particularly has a relative high temperature exhaust gas source and low temperature exhaust gas source, and is useful when applied to the regeneration of a filter using the exhaust gas in addition to the dust removal of the exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
Dust is contained in the exhaust gas discharged from the boiler device and the waste incinerator. Therefore, in order to prevent air pollution, the boiler device or the like is provided with a dust removing device for removing (collecting) dust.
[0003]
The following are known as conventional dust removing devices used for boiler devices and the like.
[0004]
(1) Centrifugal dust collector In this centrifugal dust collector, centrifugal force is used to give a large acceleration (swivel speed) to the exhaust gas to separate the dust from the gas. A type dust collector is known.
In addition, in centrifugal dust collectors represented by cyclone type dust collectors, dust is removed using centrifugal force, so dust particles are collected unless the particle diameter of dust particles contained in the gas is larger than a certain level. I can't.
[0005]
(2) Filtration type dust collector A filtration type dust collector collects soot and dust by filtering exhaust gas with a filter cloth using Teflon fiber or glass fiber, and is known as a bag filter. In this filtration type dust collector, the dust collecting chamber is divided into a plurality of parts, and the dust collected is sequentially removed for each chamber. There are a mechanical vibration method, a reverse pressure removal method, a pulse jet method, and the like.
In the bug filter, it is necessary to make the gas flow rate passing through the bug very slow, and so many bugs are required.
[0006]
(3) Electric dust collector In the electrostatic dust collector, the corona discharge around the discharge electrode is used to charge the dust particles in the gas, and the Coulomb force is applied to the charged particles to attract the dust particles to the dust collection electrode. Collect.
In addition, in an electrostatic precipitator, if particle diameters, such as a dust, are not larger than a certain amount, a dust cannot be collected and big electric power is consumed.
[0007]
By the way, on remote islands, power is generated by diesel power generation facilities. In this diesel power generation facility, a generator is rotated by a diesel engine.
The exhaust gas from the diesel engine naturally contains soot, but at present, the diesel power generation equipment is not equipped with a dust removing device in most cases. The reason is as follows.
[0008]
The particle size of soot and dust contained in exhaust gas from diesel engines is extremely small (see Fig. 8), whereas centrifugal dust collectors, filtration dust collectors and electric dust collectors have particles of about 1 [μm] or more. The dust cannot be collected unless the dust is of a diameter, and even if these conventional dust collectors are provided, the dust removal efficiency is extremely poor.
[0009]
Even if the dust removal efficiency is poor, even if the conventional dust collector is installed to reduce the amount of dust emission, even if the conventional dust collector is installed, a large flow (passage) resistance is added to the exhaust gas, and the pressure loss increases and the efficiency of the diesel engine increases. There is a demerit that it is reduced (especially when a bag filter is used) or a large amount of generated power is consumed for dust removal (especially in the case of an electric dust collector).
[0010]
Accordingly, the inventors of the present application have developed a dust removing device that can collect dust with a small particle diameter and that has low pressure loss and low power consumption (Japanese Patent Application No. 2-1473: hereinafter referred to as “prior application”). Called).
[0011]
Here, an outline of the dust removing device of the prior application will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the casing 01 is partitioned by a
[0012]
The damper 06 is rotated by a motor (not shown) to open and close the flow path 03. The
[0013]
The exhaust gas is sent from the inlet gas duct 04 into the casing 01. In order to collect the dust in the exhaust gas, the damper 06 is opened without passing an electric current through the
[0014]
The regeneration of the
[0015]
As shown in FIG. 10, in the period T 1 , regeneration is performed in the flow path 03-1 and dust is collected in the flow paths 03-2, 03-3, 03-4, and 03-5. That is, in the flow path 03-1, the damper 06 is closed and a current is supplied to the
[0016]
In period T 2 , regeneration is performed in the flow path 03-2, dust collection is performed in the other flow path, and in period T 3 , regeneration is performed in the flow path 0-3 and soot collection is performed in the other flow path. Similarly, it collects in another flow path, reproducing | regenerating in one flow path.
[0017]
On the other hand, the diesel engine generally has a supercharger, and the dust removing device is connected to the downstream side of the supercharger.
[0018]
FIG. 11 is a block diagram showing the dust removal system in this case. In the figure, I has five independent chambers partitioned by a
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
In the dust removal system described above, the exhaust gas at the time of regeneration of the dust remover I is at the outlet side of the
[0020]
That is, there is no doubt that it is advantageous to use the exhaust gas on the inlet side of the high-temperature, high-
[0021]
In view of the above-described prior art, the present invention can efficiently regenerate the filter of the dust removing device when there are two types of exhaust gas sources of relatively high temperature and low temperature, such as the inlet side and the outlet side of the turbocharger. It aims at providing the dust removal system which can be performed.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention that achieves the above object is characterized by the following points.
[0023]
1) an exhaust gas source that emits relatively high temperature exhaust gas and low temperature exhaust gas;
A casing having a plurality of chambers through which exhaust gas flows from the inlet side to the outlet side, and installed by corresponding to each chamber. A plurality of dampers that prevent the exhaust gas from flowing through the chambers, heaters that are arranged in each chamber and generate heat when energized, and in each chamber at a position downstream of the heater along the exhaust gas flow direction. A dust removing device having a filter composed of a ceramic porous body disposed;
An exhaust pipe for guiding the low temperature exhaust gas for dust removal discharged from the exhaust gas source to the dust remover;
Other exhaust pipes that have branch pipes that communicate directly with the upstream side of the filter in each chamber of the dust remover and that guide the high temperature exhaust gas for regeneration of the filter discharged from the exhaust gas source to the dust remover via each branch pipe,
A hot gas valve disposed in each branch pipe to control the inflow of hot exhaust gas into each chamber of the dust remover,
The high temperature gas valve corresponding to at least one of the chambers is opened, the heater is energized and the damper is closed to regenerate the filter of the chamber, and the high temperature gas valves corresponding to the remaining chambers are closed, While the heater is de-energized and the damper is open, the exhaust gas is removed by the filter in the chamber, and the operation of the high-temperature gas valve, heater and damper is controlled so that the regeneration mode or dust removal mode is sequentially switched in each chamber. Configured to do.
2) In 1) above,
The exhaust gas source is composed of an internal combustion engine having a supercharger, while high temperature exhaust gas is supplied from the inlet side of the supercharger and low temperature exhaust gas is supplied from the outlet side of the supercharger.
3) In 1) above,
The exhaust gas source was a boiler.
4) a boiler which is an exhaust gas source that discharges high-temperature exhaust gas that can regenerate the filter of the dust removal device with the heat of the exhaust gas itself and low-temperature exhaust gas for dust removal;
A casing having a plurality of chambers through which exhaust gas flows from the inlet side to the outlet side, and installed by corresponding to each chamber. A dust removing device having a plurality of dampers for preventing exhaust gas from flowing through the chambers, and a filter made of a ceramic porous body disposed in each chamber;
An exhaust pipe for guiding the low temperature exhaust gas for dust removal discharged from the boiler to the dust removal device;
Other exhaust pipes that have branch pipes that communicate directly with the upstream side of the filter in each chamber of the dust remover and that guide the high-temperature exhaust gas for regeneration of the filter discharged from the boiler to the dust remover via each branch pipe,
A hot gas valve disposed in each branch pipe to control the inflow of hot exhaust gas into each chamber of the dust remover,
The high temperature gas valve corresponding to at least one of the chambers is opened and the damper is closed to regenerate the filter of the chamber, and the high temperature gas valves corresponding to the remaining chambers are closed and the damper is opened. The exhaust gas is removed by the filter in the chamber, and the operation of the high-temperature gas valve and the damper is controlled so that the regeneration mode or the dust removal mode is sequentially switched in each chamber .
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
[0028]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a
[0029]
The dust remover II includes a
[0030]
In this embodiment, exhaust gas on the inlet side of the
[0031]
On the other hand, for the
[0032]
Thus, high-temperature and high-pressure exhaust gas at the inlet side of the
[0033]
As described above, in this embodiment, the exhaust gas of the
[0034]
In the above embodiment, the
[0035]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0036]
When a boiler is used as an exhaust gas source, exhaust gas having a high temperature that can regenerate the
[0037]
【Example】
Here, an embodiment useful as a dust removing device in the dust removing system as described above, particularly useful as a dust removing device of the
[0038]
FIG. 3 is a perspective view showing the dust removing device obtained in the present embodiment in a partially broken view. In this dust removing apparatus, four partition plates 2 are provided in the casing 1 in the vertical direction, and five chambers 3 a to 3 e are formed in the casing 1. Each of the chambers 3a to 3e extends in the vertical direction, and includes a heater 4 (described later in detail) and a filter 5 (described later in detail).
[0039]
Inlet gas ducts 6a to 6e communicate with the lower front sides of the respective chambers 3a to 3e. In each of the inlet gas ducts 6a to 6e, inlet side dampers 8a to 8e are opened and closed by driving of motors 7a to 7e. Is provided.
[0040]
In addition, outlet gas ducts 9a to 9e communicate with the rear sides of the upper portions of the respective chambers 3a to 3e, and
[0041]
The exhaust gas emitted from the diesel engine or the like is guided to the chambers 3a to 3e via the inlet gas ducts 6a to 6e, passes through the chambers 3a to 3e upward from below, and then passes through the outlet gas ducts 9a to 9e. Are discharged and sent to the chimney.
[0042]
On the other hand, each chamber 3a-3e is connected to branch
[0043]
As shown in FIG. 4, the
[0044]
The flow rate of the exhaust gas (exhaust gas emitted from the diesel engine) flowing through the chambers 3a to 3e is as fast as 0.5 to 2 [m / sec], but the ceramic porous body 5b has a three-dimensional skeleton structure and its porosity Because of the large pressure loss. Moreover, although the diameter of the pores of the ceramic porous body 5b is as large as several [mm], the thickness of the ceramic porous body 5b is 40 to 60 [mm] and there are a plurality of continuous passages through the pores. can do. In the end, the porosity and thickness of the ceramic porous body 5b were determined so that both characteristics would be good in consideration of the pressure loss and the collection efficiency, which are related to the deterioration of the other.
[0045]
In addition, if it adds here, the flow velocity of the waste gas in a bag filter is as extremely slow as about 1-2 [m / min].
[0046]
Further, as shown in FIG. 5, the angle θ formed by the filter members 5-1 and 5-2 was set to 10 to 30 °. By doing in this way, the total area of the
[0047]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0048]
As shown in FIG. 6, six
[0049]
The configuration of the
[0050]
The base end (left end in FIG. 7) of this
[0051]
【The invention's effect】
As specifically described with the above embodiment, according to the present invention, the high-temperature exhaust gas and the low-temperature exhaust gas possessed by the exhaust gas source are used, and the exhaust gas for regeneration of the filter is used at a high temperature. Therefore, the rate of heat-up by the conventional heater can be reduced, and in some cases, there is no need for heat-up, so that the regeneration efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the dust removing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a filter.
FIG. 5 is a front view showing a filter and a heater.
FIG. 6 is a front view showing a filter and a heater.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a heater.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the dust diameter and its ratio in diesel exhaust gas.
FIG. 9 is a perspective view showing a conventional dust removing device with a part broken away.
FIG. 10 is a time sequence diagram showing a method of operating a conventional dust removing device.
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional dust removal system.
[Explanation of symbols]
II Dust remover 1 Casing 2 Partition plates 3a to 3e
Claims (4)
入口側から出口側に向い排ガスを流通させる複数の室を有するケーシングと、各室に対応して設置されており開状態になることにより対応した室に排ガスを流通させ閉状態になることにより対応した室に排ガスが流通することを阻止する複数のダンパと、各室にそれぞれ配置されており通電することにより発熱するヒータと、各室において排ガスの流通方向に沿い前記ヒータよりも下流位置にそれぞれ配置されたセラミック多孔体により構成されるフィルタとを有する除塵装置と、
排ガス源から排出される除塵用の低温の排ガスを除塵装置に導く排気管と、
除塵装置の各室のフィルタの上流側にそれぞれ直接連通する分岐管を有するとともに排ガス源が排出するフィルタの再生用の高温の排ガスを各分岐管を介して除塵装置に導く他の排気管と、
高温の排ガスの除塵装置の各室に対する流入を制御するよう各分岐管にそれぞれ配設した高温ガス弁とを有して、
少なくとも何れか一つの前記室に対応する高温ガス弁を開状態、ヒータを通電状態及びダンパを閉状態として当該室のフィルタの再生を行うとともに、残りの室に対応する高温ガス弁を閉状態、ヒータを非通電状態及びダンパを開状態として当該室のフィルタで前記排ガスの除塵を行う一方、かかる再生モード乃至除塵モードが各室において順次切り替わるように前記高温ガス弁、ヒータ及びダンパの動作を制御するように構成したことを特徴とする除塵システム。An exhaust gas source that emits relatively hot and cold exhaust gases;
A casing having a plurality of chambers through which exhaust gas flows from the inlet side to the outlet side, and installed by corresponding to each chamber. A plurality of dampers that prevent the exhaust gas from flowing through the chambers, heaters that are arranged in each chamber and generate heat when energized, and in each chamber at a position downstream of the heater along the exhaust gas flow direction. A dust removing device having a filter composed of a ceramic porous body disposed;
An exhaust pipe for guiding the low temperature exhaust gas for dust removal discharged from the exhaust gas source to the dust remover;
Other exhaust pipes that have branch pipes that communicate directly with the upstream side of the filter in each chamber of the dust remover and that guide the high temperature exhaust gas for regeneration of the filter discharged from the exhaust gas source to the dust remover via each branch pipe,
A hot gas valve disposed in each branch pipe to control the inflow of hot exhaust gas into each chamber of the dust remover,
The high temperature gas valve corresponding to at least one of the chambers is opened, the heater is energized and the damper is closed to regenerate the filter of the chamber, and the high temperature gas valves corresponding to the remaining chambers are closed, While the heater is de-energized and the damper is open, the exhaust gas is removed by the filter in the chamber, and the operation of the high-temperature gas valve, heater and damper is controlled so that the regeneration mode or dust removal mode is sequentially switched in each chamber. A dust removal system characterized by being configured to do so .
入口側から出口側に向い排ガスを流通させる複数の室を有するケーシングと、各室に対応して設置されており開状態になることにより対応した室に排ガスを流通させ閉状態になることにより対応した室に排ガスが流通することを阻止する複数のダンパと、各室にそれぞれ配置されたセラミック多孔体でなるフィルタとを有する除塵装置と、
ボイラが排出する除塵用の低温の排ガスを除塵装置に導く排気管と、
除塵装置の各室のフィルタの上流側にそれぞれ直接連通する分岐管を有するとともにボイラが排出するフィルタの再生用の高温の排ガスを各分岐管を介して除塵装置に導く他の排気管と、
高温の排ガスの除塵装置の各室に対する流入を制御するよう各分岐管にそれぞれ配設した高温ガス弁とを有して、
少なくとも何れか一つの前記室に対応する高温ガス弁を開状態及びダンパを閉状態として当該室のフィルタの再生を行うとともに、残りの室に対応する高温ガス弁を閉状態及びダンパを開状態として当該室のフィルタで前記排ガスの除塵を行う一方、かかる再生モード乃至除塵モードが各室において順次切り替わるように前記高温ガス弁及びダンパの動作を制御するように構成したことを特徴とする除塵システム。A boiler that is a source of exhaust gas that discharges high-temperature exhaust gas that can regenerate the filter of the dust removal device with the heat of the exhaust gas itself and low-temperature exhaust gas for dust removal;
A casing having a plurality of chambers through which exhaust gas flows from the inlet side to the outlet side, and installed by corresponding to each chamber. A dust removing device having a plurality of dampers for preventing exhaust gas from flowing through the chambers, and a filter made of a ceramic porous body disposed in each chamber;
An exhaust pipe for guiding the low temperature exhaust gas for dust removal discharged from the boiler to the dust removal device;
Other exhaust pipes that have branch pipes that communicate directly with the upstream side of the filter in each chamber of the dust remover and that guide the high-temperature exhaust gas for regeneration of the filter discharged from the boiler to the dust remover via each branch pipe,
A hot gas valve disposed in each branch pipe to control the inflow of hot exhaust gas into each chamber of the dust remover,
The high temperature gas valve corresponding to at least one of the chambers is opened and the damper is closed to regenerate the filter of the chamber, and the high temperature gas valves corresponding to the remaining chambers are closed and the damper is opened. A dust removal system configured to control the operation of the high-temperature gas valve and the damper so that the regeneration mode or the dust removal mode is sequentially switched in each chamber while the dust in the exhaust gas is removed by a filter in the chamber .
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