JP4964515B2 - 電気集塵装置及び方法 - Google Patents
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Description
従来のトンネル用の集塵装置としては、例えば帯電部と集塵部とが分離した帯電部・集塵部分離型電気集塵装置が多用されている。
図8に示すように、トンネル用の電気集塵装置(以下、「電気集塵装置」という)100は、別体構造とされた帯電部104と集塵部108とから構成されている。前記帯電部104においては、帯電部側電極101と帯電部側放電極102とが電極間隔Dをおいて交互に平行配設されている。前記帯電部側電極101は、板状の電極であり、接地されている。
前記脱硝装置は空気中のNO2を除去するものであるが、大気中のNOが電気集塵装置で発生するオゾンにより酸化されてNO2が増えることが脱硝装置の触媒量増加の原因、又は再生期間延長阻害の原因となるという、問題がある。
図1は、実施例1に係る電気集塵装置を示す概念図である。
図1に示すように、本実施例に係る電気集塵装置100Aは、空気中に含まれる煤塵にコロナ放電により帯電させる帯電部104と、前記帯電した煤塵を集塵する集塵部108とからなる電気集塵装置であって、前記帯電部104及び前記集塵部108に間欠荷電が可能な高周波高電圧発生装置200を具備してなるものであり、含煤塵空気10中の煤塵粒子にコロナ放電により発生したイオンによりマイナスに帯電させ、該マイナスに帯電した煤塵粒子を集塵部108において集塵し、集塵部108の下流側から、煤塵粒子が除去された清浄な浄化空気11を流出するようにしている。
これにより、集塵部108から排出される浄化空気11中に含有されるオゾン量が従来よりも少なくなるので、空気中に含有するNOが酸化されて発生するNO2の大幅な低減を図ることができる。
これは、間欠荷電制御方法であれば、平均電流を抑制することができ、1回の荷電時間を短くし、細切れに荷電のON、OFFを繰り返して行なうことで、オゾンの生成反応を抑制することが可能であるからである。
ここで、オゾン発生量の低減の確認のための試験について説明する。
試験条件は、処理風速が13m/s、入口ダスト濃度が0.15mg/m3、入口NOx濃度が1.0ppm、ダスト捕集効率が80%以上、電極間隔が11.6mm、印加電圧が10〜11kV、高周波電源トランス周波数が15kHzとした。
また、ピーク電圧とボトム電圧の差であるリップル電圧と単位ガス量当りの消費電力とオゾンの発生量の関係を図6に示す。また、平均消費電力の変化と煤塵捕集効率との関係を図7に示す。
これは、オゾン発生量の制御因子としては、種々検討されるが、本試験の結果より、消費電力、ピーク電圧、電圧リップルの3つが重要であると考えられ、特にオゾン発生への寄与度を評価すると、ほぼ消費電力と電圧のリップルのみに支配されていることに起因するのが判明したので、本発明では前記リップル指数を制御することでオゾンの発生量を低減するようにした。
リップル指数とオゾン発生量との関係を試験の結果からプロットした図6から、リップル指数が20V/(W/m3/s)以上で約25%の低減効果が確認された。
よって、図6からリップル指数が50V/(W/m3/s)程度あれば、オゾン発生量の大幅な低減(オゾン派生量:0.03ppm)となると推察される。
ここで、前記リップル指数は平均消費電力に応じて導かれるので、電気集塵装置が設置されるトンネルの大きさ及びトンネル空気の流速に応じて、消費電力及びリップル電圧を適宜設定してリップル指数を大きくして、所望のオゾン発生量の低減を図るようにすればよい。
図2に示すように、本実施例の電気集塵装置100Bは、帯電部104側にのみ帯電部用高周波高電圧発生装置201を設置している。一方集塵部108側には集塵部用高電圧発生装置202を設置している。
また、帯電部104と集塵部108とを独立電源としているので、それぞれの最適な電圧とすることが可能となる。
図3に示すように、本実施例の電気集塵装置100Cは、帯電部104側の帯電部側電極101と帯電部側放電極102との電極間隔d1を、集塵部側集塵電極105と集塵部側放電極106との電極間隔d0よりも大きくしている。
これにより、本実施例では、実施例1のように帯電部104側と集塵部108側との電極間隔d0を同一としているのとは異なり、帯電部側の電極間隔d1を、集塵部側の電極間隔d0よりも大きくしているので、帯電部104側における電流を下げることができ、この結果オゾンの発生量の低減を図るようにしている。
なお、オゾンの発生量の低減を図るための前記電極間隔d1は、電極間隔d0の1.2〜2.0倍程度とするのが好ましい。
図4に示すように、本実施例の電気集塵装置100Dは、図2に示した帯電部104にのみ間欠荷電する電気集塵装置100Bにおいて、帯電部104側の帯電部側電極101と帯電部側放電極102との電極間隔d1を、集塵部側集塵電極105と集塵部側放電極106とが電極間隔d0をよりも大きくしている。
101 帯電部側電極
102 帯電部側放電極
104 帯電部
105 集塵部側集塵電極
106 集塵部側放電極
108 集塵部
200 高周波高電圧発生装置
201 帯電部用高周波高電圧発生装置
202 集塵部用高電圧発生装置
Claims (10)
- 空気中に含まれる煤塵にコロナ放電により帯電させる帯電部と、前記帯電した煤塵を集塵する集塵部とからなる電気集塵装置であって、
前記帯電部又は集塵部の少なくとも帯電部側に間欠荷電が可能な高周波高電圧発生装置を具備し、
前記電気集塵装置への印加電圧のピーク電圧とボトム電圧との差のリップル電圧(V)を、単位ガス量当りの消費電力(W/m 3 /s)で除してなる値で表すリップル指数が10以上であることを特徴とする電気集塵装置。 - 請求項1において、
前記帯電部が略板状の第1の電極と略板状の第2の電極とが交互に平行配設されていると共に、前記煤塵を含む空気が流入する側における前記第2の電極の両辺には、所定ピッチをおいて複数のトゲ状突起がそれぞれ形成されてなることを特徴とする電気集塵装置。 - 請求項1または2において、
前記煤塵を含む空気がトンネル空気であることを特徴とする電気集塵装置。 - 請求項3において、
前記煤塵を含む空気の流速が7m/s以上であることを特徴とする電気集塵装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
前記帯電部の電極間隔d1が、前記集塵部の電極間隔d0の1.2倍以上2.0倍以下であり、前記高周波高電圧発生装置は、直流電圧を定期的にオフにして間欠的に電流を流す間欠荷電をすることを特徴とする電気集塵装置。 - 空気中に含まれる煤塵にコロナ放電により帯電させる帯電部と、前記帯電した煤塵を集塵する集塵部とからなり、空気を浄化する電気集塵方法であって、
前記帯電部又は集塵部の少なくとも帯電部側に間欠荷電による高周波電圧を印加し、前記印加電圧のピーク電圧とボトム電圧との差のリップル電圧(V)を、単位ガス量当りの消費電力(W/m 3 /s)で除してなる値で表すリップル指数を大きくすることで、煤塵除去率を維持しつつ発生オゾン量を低減することを特徴とする電気集塵方法。 - 請求項6において、
前記リップル指数が10以上であることを特徴とする電気集塵方法。 - 請求項6または7において、
前記煤塵を含む空気がトンネル空気であることを特徴とする電気集塵方法。 - 請求項8において、
前記煤塵を含む空気の流速が7m/s以上であることを特徴とする電気集塵方法。 - 請求項6乃至9のいずれか一つにおいて、
前記帯電部の電極間隔d1を、前記集塵部の電極間隔d0の1.2倍以上2.0倍以下として、直流電圧を定期的にオフにして間欠的に電流を流す間欠荷電により高周波高電圧を印加することを特徴とする電気集塵方法。
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