JP5119482B2 - Anti-dust fouling prevention device for electric dust collector - Google Patents
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Description
本発明は、電気集塵機本体構造部分を貫通する高電圧供給導線の周囲に設けられた碍管の汚損防止装置に関する。 The present invention relates to a fouling prevention device for a soot tube provided around a high-voltage supply conducting wire that penetrates an electric dust collector main body structure.
たとえば、発電プラントの石炭燃焼設備では、当該燃焼設備から排出される排ガス中のダストを環境規制値以下に抑えるためのダスト除去手段として、電気集塵機が用いられている。電気集塵機の内部には、ダストを負の電荷に帯電させるための放電を行う放電電極と、帯電したダストを捕集する集塵電極が設けられている。放電電極には、電気集塵機本体構造部分を貫通して設けられた、放電電極を懸架する吊下管が電気的に接続されており、この吊下管は、電気集塵機本体構造部分との絶縁を確保するために、電気集塵機の上面に設置された絶縁体からなる円筒形若しくは円錐形の碍管を介して電気集塵機本体構造部分に支持されている。そして、吊下管には、放電電極に高圧電流を供給するための高圧電源に電気的に接続された高電圧供給導線が、碍管の上部近傍で電気的に接続されている。 For example, in a coal combustion facility of a power plant, an electrostatic precipitator is used as a dust removing means for suppressing dust in exhaust gas discharged from the combustion facility below an environmental regulation value. Inside the electric dust collector, there are provided a discharge electrode for discharging to charge the dust to a negative charge and a dust collecting electrode for collecting the charged dust. The discharge electrode is electrically connected to a suspension tube that suspends the discharge electrode, which is provided through the structure portion of the electrostatic precipitator body. The suspension tube is insulated from the structure portion of the electrostatic precipitator body. In order to ensure, it is supported by the electric dust collector main body structure part through the cylindrical or conical soot pipe which consists of the insulator installed in the upper surface of the electric dust collector. And the high voltage supply conducting wire electrically connected to the high voltage power source for supplying a high voltage current to the discharge electrode is electrically connected to the suspension tube in the vicinity of the upper portion of the soot tube.
このような電気集塵機においては、碍管の内面、すなわち排ガスと接触する面にダストが付着すると、碍管の絶縁破壊により高電圧供給導線から火花放電が生じる。火花放電が発生すると放電電極からの放電が不安定になり、電気集塵機によるダストの捕集が不可能となる。そして、最悪の場合は石炭燃焼設備を停止する必要がある。また、火花放電により碍管が破損する恐れもあり、碍管が破損した場合は、修復のために電気集塵機、ならびにその上流の排ガス発生源である石炭燃焼を停止する必要がある。したがって、プラントの操業という観点から、電気集塵機には安定的に継続運転することが求められ、そのために、碍管内面へのダスト付着を防止することが、極めて重要である。そこで、碍管内面へのダストの付着を防止する目的で、通常は碍管の下方に円筒状の保護筒が設けられている。しかしながら、保護筒を設けても、碍管内へのダストの侵入及び碍管内面へのダストの付着を完全に防ぐことができるわけではない。また、保護筒そのものにダストが付着し、付着したダストにより高電圧供給導線と保護筒との絶縁距離が短くなり、高電圧供給導線と保護筒との間の絶縁破壊がおこり、火花放電が発生する。 In such an electrostatic precipitator, when dust adheres to the inner surface of the soot tube, that is, the surface in contact with the exhaust gas, a spark discharge is generated from the high-voltage supply lead due to dielectric breakdown of the soot tube. When spark discharge occurs, the discharge from the discharge electrode becomes unstable, and the dust cannot be collected by the electric dust collector. In the worst case, it is necessary to stop the coal combustion facility. Moreover, there is a possibility that the soot tube may be damaged by the spark discharge. When the soot tube is damaged, it is necessary to stop the electric dust collector and coal combustion, which is an exhaust gas generation source upstream, for repair. Therefore, from the viewpoint of plant operation, the electric dust collector is required to be stably operated continuously. For that reason, it is extremely important to prevent dust from adhering to the inner surface of the soot pipe. Therefore, in order to prevent dust from adhering to the inner surface of the soot tube, a cylindrical protective cylinder is usually provided below the soot tube. However, even if a protective cylinder is provided, it is not possible to completely prevent dust from entering the inside of the soot tube and attaching dust to the inside surface of the soot tube. In addition, dust adheres to the protective cylinder itself, which reduces the insulation distance between the high-voltage supply lead and the protective cylinder, causing insulation breakdown between the high-voltage supply lead and the protective cylinder, resulting in spark discharge. To do.
そのため、碍管内面及び保護筒内面へのダストの付着を防止するための手段として、例えば特許文献1に開示される、碍管上部の開口から高圧空気を碍管内及び保護筒内に供給し、碍管内部及び保護筒内部のシールを行う方法が一般的に採用されている。
Therefore, as means for preventing dust from adhering to the inner surface of the soot tube and the inner surface of the protection tube, for example, disclosed in
しかしながら、例えば製鉄所の高炉や転炉から発生する副生ガス中のダスト除去に電気集塵機を用いる場合、副生ガスの成分は主に可燃性ガスであるため、発火の防止という安全上の観点から、電気集塵機内に空気、すなわち酸素を供給することは避けねばならない。また、副生ガスには有毒ガスも含まれており外部への漏洩も許容できない。このため、このような副生ガスを取り扱う電気集塵機では通常、碍管と電気集塵機の集塵室との間を完全に密閉する構造となっており、特許文献1に開示される手段を用いることができないという問題がある。
However, for example, when using an electrostatic precipitator to remove dust in by-product gas generated from blast furnaces and converters at steelworks, the component of by-product gas is mainly combustible gas, so a safety point of view to prevent ignition Therefore, it is necessary to avoid supplying air, that is, oxygen into the electric dust collector. In addition, the by-product gas contains toxic gas and cannot be allowed to leak outside. For this reason, an electric dust collector that handles such a by-product gas usually has a structure in which the space between the soot tube and the dust collecting chamber of the electric dust collector is completely sealed, and the means disclosed in
したがって、このような副生ガスを取り扱う電気集塵機では、碍管内部及び保護筒内部へのダスト付着を防止するための有効な手段がなく、付着したダストを清掃除去するために、定期的に電気集塵機の運転を停止し内部清掃を行うことが欠かせない。しかしながら、この清掃作業は、周辺機器を含めた設備の停止、立ち上げ作業が伴い、多大な労力と時間を要するという問題がある。また、碍管内へのダスト付着を防止するために、特許文献1の方法において、空気の代わりに副生ガス内に供給しても発火の危険性のない不活性ガスを用いてシールを行うことも考えられるが、その場合、碍管の中空部に高圧の不活性ガスを供給することになるため、供給量が膨大となる。したがって、運転費用が増大し、また不活性ガス供給設備も大がかりなものとなるという問題がある。
Therefore, in the electrostatic precipitator that handles such by-product gas, there is no effective means for preventing dust from adhering to the inside of the soot tube and the protective cylinder, and in order to remove and remove the adhering dust, the electrostatic precipitator is regularly used. It is essential to stop the operation and clean the inside. However, there is a problem that this cleaning work involves stopping and starting up facilities including peripheral devices, and requires a lot of labor and time. Further, in order to prevent dust from adhering to the inside of the soot pipe, in the method of
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、大掛かりな不活性ガス供給設備を用いることなく碍管及び保護筒内へのダスト付着を防止し、定期的な電気集塵機の内部清掃を必要とせずに、電気集塵機を長期間にわたって安定運転することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and prevents dust from adhering to the soot pipe and the protective cylinder without using a large inert gas supply facility, and does not require periodic internal cleaning of the electric dust collector. Another object of the present invention is to stably operate an electric dust collector for a long period of time.
上記目的を達成するための本発明は、電気集塵機の本体構造部内に配置された放電電極を吊り下げる吊下管の周囲に配置される碍管の汚損防止装置であって、前記碍管は電気集塵機の本体構造部分の上面に設けられ、前記碍管の上面を気密に塞ぐ蓋体と、前記碍管の下方であって、前記本体構造部の下面に設けられ、前記吊下管の周囲に配置される保護筒と、を有し、前記碍管の下面は、前記本体構造部の上面と気密に設けられ、前記保護筒には、前記吊下管の周囲に向けて不活性ガスを供給する開口が形成され、前記碍管の上面と、前記碍管の下面は、前記碍管と前記蓋体との間に設けられた第1のシール部材と、前記本体構造部と前記碍管の間に設けられた第2のシール部材とを、前記蓋体の上方に設けられた支持体に支持され且つ前記蓋体の上面に当接して設けられた複数の弾性体により押圧することで気密に塞がれていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an antifouling device for a soot tube disposed around a suspension tube that suspends a discharge electrode disposed in a main body structure portion of an electrostatic precipitator. A lid that is provided on the upper surface of the main body structure portion and seals the upper surface of the soot tube in an airtight manner; and a protection that is provided below the soot tube and on the lower surface of the main body structure portion and is arranged around the suspension tube. And a bottom surface of the soot tube is hermetically provided with an upper surface of the main body structure portion, and an opening for supplying an inert gas toward the periphery of the suspension tube is formed in the protection tube. The upper surface of the soot tube and the bottom surface of the soot tube are a first seal member provided between the soot tube and the lid, and a second seal provided between the main body structure portion and the soot tube. And a member supported by a support provided above the lid and It is characterized by being airtightly closed by pressing a plurality of elastic member provided in contact with the upper surface of the body.
本発明によれば、保護筒に開口が形成された不活性ガスヘッダーが設けられているので、開口から保護筒の中心に向かって吹き出す不活性ガスにより、碍管内部をシールするガスシール層を形成することができる。したがって、このガスシール層によって碍管内部にダストが侵入することを防止でき、これにより碍管内部にダストが付着することを防止することができる。また、碍管上面は気密に塞がれているため、碍管上部から不活性ガスが流出することがない。このため、開口から吹き出された不活性ガスは、保護筒の内部を下向きに流れる下方流を形成する。このため、下方流により保護筒内部のシールも同時に行うことができ、且つ供給する不活性ガスも保護筒内部をシールするために必要な最小限の量に抑えることができる。 According to the present invention, since the inert gas header having an opening formed in the protective cylinder is provided, a gas seal layer that seals the inside of the soot tube is formed by the inert gas blown from the opening toward the center of the protective cylinder. can do. Therefore, it is possible to prevent dust from entering the inside of the soot tube by this gas seal layer, thereby preventing dust from adhering to the inside of the soot tube. Moreover, since the upper surface of the soot tube is airtightly closed, the inert gas does not flow out from the top of the soot tube. For this reason, the inert gas blown out from the opening forms a downward flow that flows downward inside the protective cylinder. For this reason, the inside of the protective cylinder can be simultaneously sealed by the downward flow, and the inert gas to be supplied can be suppressed to a minimum amount necessary for sealing the inside of the protective cylinder.
前記保護筒の外周面であって前記開口と対向する領域に設けられた、前記不活性ガスを前記開口に供給する環状の不活性ガスヘッダーと、前記不活性ガスヘッダーに前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給管と、を有していてもよい。また、前記不活性ガス供給管は、前記不活性ガスを前記不活性ガスヘッダーの円周方向にそって供給するように設けられていてもよい。 An annular inert gas header that is provided on the outer peripheral surface of the protective cylinder and that faces the opening, and that supplies the inert gas to the opening, and supplies the inert gas to the inert gas header And an inert gas supply pipe. The inert gas supply pipe may be provided so as to supply the inert gas along a circumferential direction of the inert gas header.
前記開口は、前記保護筒の内面の全周に渡ってスリット状に設けられていてもよく、前記不活性ガスヘッダーは、前記不活性ガス供給管からの不活性ガスの吐出方向に対して所定の角度傾けて設けられた整流部材を有していてもよい。 The opening may be provided in a slit shape over the entire circumference of the inner surface of the protective cylinder, and the inert gas header is predetermined with respect to the discharge direction of the inert gas from the inert gas supply pipe. You may have the rectification | straightening member provided by inclining this angle.
前記碍管の外周部には加温装置を設けていてもよく、また、前記不活性ガスは窒素であってもよい。 A heating device may be provided on the outer periphery of the soot tube, and the inert gas may be nitrogen.
本発明によれば、大掛かりな不活性ガス供給設備を用いることなく碍管及び保護筒内へのダスト付着を防止できるので、定期的な電気集塵機の内部清掃を行うことなく、電気集塵機を長期間にわたって安定運転することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent dust from adhering to the soot pipe and the protective cylinder without using a large inert gas supply facility, so that the electrostatic precipitator can be used for a long period of time without performing internal cleaning of the electrostatic precipitator. Stable operation is possible.
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる碍管汚損防止装置を有する電気集塵機1の構成の概略を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an
電気集塵機1の本体構造部2は、架構3により支持されており、本体構造部2の両側面には、例えば図示しない転炉から発生した、ダストを含んだ副生ガスを導入するガス入口4と、電気集塵機1によりダストが除去された後の副生ガスを排出するガス出口5が設けられている。そして、このガス入口4とガス出口5を通じて本体構造部2内に副生ガスが流通させられる。本体構造部2内には被処理ガスのダストを除去する集塵室6が複数設けられ、夫々の集塵室6内には、複数の集塵電極7がガス流れ方向に沿って平行に本体構造部2から懸架されている。集塵電極7は図示しないアース線により接地され、集塵電極7と集塵電極7との間には、図2に示すように放電電極8が夫々設けられている。なお、本実施の形態における電気集塵機1は、いわゆる湿式電気集塵機であり、集塵電極7の近傍には、集塵電極7の全面に渡って水を噴射する、図示しないスプレーノズルが設けられている。そして、本体構造部2の下部には、スプレーノズルから噴射される水によって集塵電極7から洗い流されたダストを水と共に排出するためのホッパ9が設けられている。
The main
電気集塵機1の外部には、高電圧供給導線10を介して放電電極8に高圧直流電流を供給する、図示しない電源装置が設置されている。高電圧供給導線10は、本体構造部2の上部に設けられた碍子室11の内部まで延伸している。
A power supply device (not shown) that supplies high-voltage direct current to the
碍子室11の内部には、碍管汚損防止装置12が設けられ、この碍管汚損防止装置12は、本体構造部2と高電圧供給導線10との絶縁を確保する略円錐の筒状の碍管13と、碍管13の下方に本体構造部2を貫通して設けられた保護筒14とを有している。
Inside the
碍子室11には、碍管汚損防止装置12を構成する上述の碍管13、保護筒14の他に、図3に示すように、本体構造部2の上面に台座20を介して設けられた複数の支持碍子21と、導電体により形成され複数の支持碍子21に下面を支持される支持体22と、同じく導電体により形成され支持体22の下面から懸架されている吊下管23と、が設けられている。吊下管23は、碍管13の内部、保護筒14の内部及び後述する蓋体30の開口を通って集塵室6内に導入され、放電電極8と電気的に接続されると共に、放電電極8を懸架している。なお、吊下管23は、スプレーノズルからの水による腐食を考慮し、本実施の形態においては、例えばステンレス製の鋼管であるが、乾式電気集塵機のように、腐食の恐れの無い環境で使用する場合は、例えば炭素鋼により形成してもよい。また、吊下管23は、管状である必要はなく、例えば円柱状の導体であってもよい。
In the
支持体22は、碍子室11内に導入される高電圧供給導線10と吊下管23とに電気的に接続され、これにより、電源装置から供給される高圧直流電流を放電電極8に供給することが可能となる。なお、支持体22としては、種々の導電性の構造用材料を用いることができるが、本実施の形態においては、例えば汎用のH形鋼である。
The
碍管13の上面には、中央に開口が形成された略円盤状の蓋体30が設けられている。蓋体30の下面と碍管13の上面との間には、蓋体30と碍管13とに気密に当接する、第1のシール部材としての、蓋体シール部材31が挿置されている。蓋体シール部材31としては、副生ガスの温度が高温であることを考慮して、例えばシリコンゴムパッキンなどが用いられる。蓋体30の開口を貫通する吊下管23と、蓋体30の開口の内周面との間には、蓋体30と吊下管23とに気密に当接する吊下管シール部材32が設けられている。したがって、碍管13の上面はこの蓋体30により気密に塞がれている。なお、吊下管シール部材32は、例えば汎用のグランドパッキンである。また、碍管13は、図3において略円錐状の筒であるが、円筒状であってもよい。
A substantially disk-shaped
碍管13の下面と本体構造部2の上面との間には、上部が開口した円環状の碍管受け33が設けられ、この碍管受け33の上面に、碍管13と碍管受け33とを気密に当接させる、第2のシール部材としての、碍管シール部材34が設けられている。碍管受け33の下面は、本体構造部2の上面に、例えばシール溶接により接続され、本体構造部2と碍管受け33との間から、集塵室6内の副生ガスが碍管13の外側に漏洩しない構造となっている。したがって、碍管シール部材34と蓋体30とによって、碍管13の内側、すなわち集塵室6側と、碍管13の外側、すなわち碍子室11側とは気密に隔てられ、集塵室6内を流れる副生ガスが碍管13の外側に漏洩しないように構成されている。
Between the lower surface of the
また、蓋体30の上面には、支持体22に設けられた押しボルト35が当接している。押しボルト35のナット36と支持体22との間には、弾性体としてばね37が設けられ、このばね37により、押しボルト35が蓋体30の上面を下方、すなわち本体構造部2側に向かって押圧している。このため、蓋体30と碍管13、及び碍管13と本体構造部2との間に夫々挿置された、蓋体シール部材31と碍管シール部材34はばね37により押圧され、これにより集塵室6と碍子室11との間のシール性がより高められている。また、集塵室6内に高温の副生ガスが流入し、本体構造部2が副生ガスの熱により膨張した場合でも、ばね37により熱膨張が吸収され、いわゆるセルフアライメントが行われる。このため、蓋体シール部材31及び碍管シール部材34は熱膨張に追従して安定した接触した状態を保つことができ、本体構造部2の温度が変化した場合でも、碍管13内部から副生ガスが漏洩することがないように構成されている。なお、本実施の形態では、例えば図4に示すように、蓋体30の同心円上に8本の押しボルト35が設けられているが、蓋体30を適切に押圧できれば、8本以下であってもよいし、8本以上であってもよい。また、蓋体30の外径寸法が、例えば支持体22の幅より大きく、押しボルト35を均等に配置できない場合は、支持体22に支持板22aを設け、支持板22aにより押しボルト35のばね37の反力を受けるようにしてもよい。
Further, a
碍管13の外面には、周方向の全周に渡って加温装置40が設けられており、碍管13を加熱することで碍管13内面に副生ガス中の水分が結露し、その水分により碍管の絶縁破壊が発生することを防止している。加温装置40の外面は、加温装置40の効果を高めるため、図示しない保温材により覆われている。加温装置40としては、例えば電気ヒータや、蒸気ヒータを用いることができる。なお、碍管13の絶縁破壊防止の観点から、碍管13の外面、すなわち碍子室11側の面にも結露による水分付着を防止する必要があるので、碍子室11の内部には、図示しない窒素供給源から供給される窒素が封入されている。
A
保護筒14は、保護筒14の外周全周に渡って設けられ内部が中空で円環状に形成された不活性ガスヘッダー50を有している。なお、不活性ガスとは、可燃性ガスである副生ガスと酸化反応しない、すなわち副生ガスに混入しても発火の危険性がないガスを意味しており、例えばヘリウムやアルゴン、二酸化炭素、あるいは窒素などが使用できるが、安価な窒素を使用することが好ましい。保護筒14には、不活性ガスヘッダー50に囲まれた領域において、不活性ガスヘッダー50の高さ方向の中心の位置には、不活性ガスヘッダー50と連通するスリット状の開口50aが保護筒14の全周に渡って形成されている。このため、スリット状の開口50aにより、保護筒14は上部保護筒14aと、下部保護筒14bとに分割されており、不活性ガスヘッダー50は、このスリット状の開口50aを跨ぐように上部保護筒14aと、下部保護筒14bとに夫々全周をシール溶接により接続されている。そして、不活性ガスヘッダー50には、不活性ガスヘッダー50の内部に連通し、不活性ガスを供給する不活性ガス供給管51が設けられており、この不活性ガス供給管51から不活性ガスヘッダー50内部に不活性ガスを供給することで、スリット状の開口50aから吊下管23の外周面に渡って不活性ガスを吹き出すことができるように構成されている。不活性ガス供給管51には不活性ガスの供給量を一定に調整するための、図示しない流量調整機構が設けられている。流量調整機構は、例えばオリフィスやニードル弁などを用いることができる。なお、吊下管23の外周全面に均一に不活性ガスを吹き出すために、このスリット状の開口50aの高さHは、保護筒14の全周に渡って均一な高さに形成することが好ましく、不活性ガス供給管51は、図5に示すように不活性ガスヘッダー50外周面の接線方向に対して直角に設けることが好ましい。また、開口50aの形状は、上述のスリット状のものに限定されるものではなく、吊下管23の外周面に均一に不活性ガスを吹き出すことができれば、例えば複数の開口50aを有していてもよい。
The
不活性ガスヘッダー50の上方であって保護筒14の外面には、保護筒14を支持するフランジ部14cが設けられ、フランジ部14cの上面は本体構造部2の下面によって支持されている。
Above the
本実施の形態にかかる碍管汚損防止装置12は以上のように構成されており、次にこの碍管汚損防止装置12を有する電気集塵機1による副生ガスの処理について説明する。
The soot pipe fouling
先ず、電気集塵機1に副生ガスが導入される前の準備作業として、予め、不活性ガス供給源(図示なし)から不活性ガス供給管51を介して、不活性ガスヘッダー50の内部に不活性ガスを供給する。不活性ガスヘッダー50に供給された不活性ガスは、図5に示すように不活性ガスヘッダー50のスリット状の開口50aから所定の流速で水平に吹き出し、上下方向に拡散しながら吊下管23の外周面に到達する。そして、この水平に吹き出される不活性ガスにより、吊下管23の外周面と保護筒14内面との間には、碍管内部をシールするガスシール層が形成される。
First, as a preparatory work before the by-product gas is introduced into the
不活性ガスヘッダー50への不活性ガスの供給と並行して、加温装置40により碍管13を加温し、放電電極8へ高圧電流を供給すると共に、図示しないスプレーノズルから集塵電極7に洗浄用の水を噴射する。これにより、副生ガス導入前の準備作業が完了する。
In parallel with the supply of the inert gas to the
次に、転炉からの副生ガスが、電気集塵機1のガス入口4を通って集塵室6内に流入すると、副生ガス中のダストは放電電極8からの放電により負の電荷に帯電し、正極である集塵電極7に捕集される。この際、集塵室6上部の保護筒14近傍には、集塵電極7により捕集されていないダストが存在するが、保護筒14と吊下管23との間にはガスシール層が形成されているので、碍管13内にダストが侵入することがない。また、碍管13の上面及び碍管13と本体構造部2との間は気密に塞がれているので、保護筒14の外周面に向かって吹き出した不活性ガスは碍管13の外側に流出することなく、図3に示すように下方流52となって保護筒14内から集塵室6内に向かって流れ込む。したがって、この下方流52により保護筒14の内部も同時にシールされるので、副生ガス中のダストが保護筒14内面に付着することがない。なお、不活性ガスヘッダー50のスリット状の開口50aから吹き出す不活性ガスによるガスシール層のシール性能は、吹き出す不活性ガスの流速や、保護筒14と吊下管23との距離、あるいは集塵室6内の副生ガスの圧力等の諸条件により変化する。このため、予め縮小スケールでのモデルテストや流体解析シミュレーションなどにより、必要なシール性能が得られる流速を求め、その流速から、必要な不活性ガスの供給量を予め決定している。
Next, when the by-product gas from the converter flows into the
そして、集塵電極7に捕集されたダストは、スプレーノズルから集塵電極7に向かって噴射される水によって洗い流され、水と共に本体構造部2下部のホッパ15を経由して電気集塵機1の系外に排出される。集塵室6でダストが除去された副生ガスは、ガス出口5から排出される。
The dust collected by the
以上の実施の形態によれば、不活性ガスヘッダー50のスリット状の開口50aから吊下管23の外周面に向かって吹き出される不活性ガスにより、碍管内部をシールするガスシール層が形成されるので、碍管13内部にダストが侵入することを防止できる。また、碍管13上面は気密に塞がれており、碍管13上部から不活性ガスが流出することがないので、開口50aから吹き出された不活性ガスは、保護筒14の内部を下向きに流れる下方流52を形成する。このため、下方流52により保護筒14内部のシールも同時に行うことができ、且つ供給する不活性ガスも保護筒14内部をシールするために必要な最小限の量に抑えることができる。したがって、本発明の碍管汚損防止装置12を用いることで、大掛かりな不活性ガス供給設備を必要とすることなく、碍管13及び保護筒14内へのダスト付着を防止できる。これにより定期的な電気集塵機1の内部清掃を行うことなく、電気集塵機1を長期間にわたって安定運転することができる。
According to the above embodiment, the gas seal layer that seals the inside of the vertical pipe is formed by the inert gas blown from the slit-shaped
また、不活性ガスとして例えば窒素を用いる場合、窒素は露点温度がマイナス数十度の乾燥ガスであるため、碍管13内に不活性ガスを封入することにより、例えば加温装置40に何らかの故障が発生し、碍管13の加温が出来なくなった場合でも、碍管13内面に水分の結露が発生することを防止できる。
Further, when nitrogen is used as the inert gas, for example, nitrogen is a dry gas having a dew point temperature of minus several tens of degrees. Therefore, by enclosing the inert gas in the
以上の実施の形態によれば、蓋体30と碍管13との間に設けられた蓋体シール部材31、及び碍管13と本体構造部2との間に設けられた碍管シール部材34が押しボルト35により押圧されているので、碍管13により集塵室6と碍子室11との間を、確実に気密に隔離することができる。さらに、集塵室6内に副生ガスが導入され、本体構造部2が副生ガスの熱により膨張した場合でも、ばね37により熱膨張が吸収され、いわゆるセルフアライメントが行われる。このため、蓋体シール部材31及び碍管シール部材34は熱膨張に追従して安定した接触状態を保つことができる。したがって、本体構造部2の温度が変化した場合でも、碍管13内部から副生ガスや不活性ガスが、碍管13の外部に漏洩することがない。
According to the above embodiment, the
以上の実施の形態では、不活性ガスヘッダー50への不活性ガスの供給量は一定であったが、流入する副生ガスの流量に比例して不活性ガスの供給量を制御可能な流量制御手段を不活性ガス供給管51に設けてもよい。その場合、副生ガスの流量を監視する制御装置を設け、制御装置により流量制御手段を自動的に制御してもよい。また、副生ガスの流量が少なくなり、集塵室6内のガス流速が小さくなった場合は、不活性ガスの供給を停止しても碍管13及び保護筒14の内面にダストが付着しないため、例えば副生ガスの流量を監視し、所定の流量以下となった場合は、不活性ガスの供給を自動的に遮断するような遮断機構を不活性ガス供給管51に設けてもよい。
In the above embodiment, the supply amount of the inert gas to the
また、以上の実施の形態では、不活性ガスヘッダー50の内部を中空とし、スリット状の開口50aから吹き出される不活性ガスが吊下管23の中心に向かうようにしていたが、例えば、図6に示すように、不活性ガス供給管70を不活性ガスヘッダー71の円周方向、すなわち不活性ガスヘッダー71の円周の接線方向に沿って供給するように設けることで、不活性ガスヘッダー71の内部に旋回流を形成してもよい。かかる場合、不活性ガスヘッダー内の旋回流により、開口50aから吹き出す不活性ガスは保護筒14内においても旋回流を形成し、不活性ガスヘッダー50によるガスシール層と同様の効果が得られる。なお、この場合、より確実に旋回流を形成するために、複数の不活性ガス供給管70を、不活性ガスヘッダー71を挟んで対向して設けることが好ましい。また、図6に破線で示すように整流部材として整流板72を不活性ガス供給管70からの不活性ガスの吐出方向に対して所定の角度A傾けて設置してもよい。この場合、整流板72を設けない場合に比べ、旋回流の旋回力を増すことができる。
In the above embodiment, the inside of the
以上の実施の形態においては、集塵電極7に捕集したダストを水により洗い流す、いわゆる湿式電気集塵機を例にして説明したが、本発明の碍管汚損防止装置12はかかる例に限定されるものではなく、集塵電極7に捕集したダストを集塵電極7を鎚打することにより剥離する、いわゆる乾式電気集塵機や、コークス炉からの副生ガスを処理するための竪型電気集塵機においても使用可能である。また、発電プラントの石炭燃焼設備等、排ガス中に可燃ガスを含まないガスを処理する電気集塵機においては、不活性ガスに変えて、例えば加温した空気を用いてもよい。
In the above embodiment, a so-called wet electric dust collector in which dust collected on the
以下、実施例として、電気集塵機1に本発明の碍管汚損防止装置12を用いた場合の碍管13及び保護筒14の内部流体解析をシミュレーションにより実施し、シミュレーション結果に基づき、実機の組立構造及び運転条件を模擬した内部流れ目視確認試験を行った。以下、実施例における碍管13内面へのダストの付着防止効果について説明する。なお、本実施例には、先に図6に示した不活性ガスヘッダー71を有する碍管汚損防止装置12を用い、不活性ガスとして窒素を使用した。
Hereinafter, as an example, the internal fluid analysis of the
電気集塵機1の運転条件は、処理ガス量75,000Nm3/hr dry、処理ガス温度70度、処理ガス中水分は飽和、処理ガスの圧力は最高700mmAq、通常時350mmAq、で、処理ガスの成分は表1、処理ガス中のダスト組成は表2、ダストの粒子径分布は表3に示すとおりであり、ダストのかさ比重は2.5g/cm3である。また、電気集塵機の集塵効率は93.75%(電気集塵機入口ダスト濃度80mg/Nm3、出口ダスト濃度5mg/Nm3 Dry)である。
The operating conditions of the
その際、碍管13は、上部外径φ265mm、下部外径φ430mm、高さ500mm、材質はコージライト系磁器の碍管とした。保護筒14は、外径φ318.5mm、本体構造部2上端から保護筒14上端までの長さ90mm、本体構造部2下端から保護筒14下端までの長さ約500mmとした。その結果、不活性ガスヘッダー71の設置位置は保護筒14の碍管13下端から約80mm、整流板72の角度Aは約30度、碍管13の1個所当たりの窒素供給量は約0.2m3/minとのシミュレーション結果を得た。
At that time, the
この結果に基づき、実機の組立構造及び運転条件を模擬した内部流れ目視確認試験を実施した。その結果、碍管13内部及び保護筒14内部へのダストの付着はみられず、本発明の碍管汚損防止装置12が碍管13及び保護筒14の内部のダスト付着防止に有効であることを確認した。また、碍管13のコーン形状部に加温装置40を設け、加温装置40の設置範囲及びその上端部に保温材を施工し、加温装置40に約175度の蒸気を供給して、碍管13の加温を行う試験を同時に行った。その結果、碍管13内部での結露及び水分の付着が防止できることが確認された。
Based on this result, an internal flow visual confirmation test was performed that simulated the assembly structure and operating conditions of the actual machine. As a result, no adhesion of dust to the inside of the
本発明は、安全・防災面で、特に高い設備信頼性を要求される、燃料ガス等の可燃性ガス・毒性ガス用の電気集塵機において、放電電極用高電圧導体が集塵機の躯体を貫通する部分に設置される碍子の結露・汚損による絶縁破壊を防止するための装置に利用できる。 The present invention relates to a part in which a high voltage conductor for a discharge electrode penetrates a housing of a dust collector in an electric dust collector for flammable gas and toxic gas such as fuel gas, which requires particularly high facility reliability in terms of safety and disaster prevention. It can be used as a device for preventing dielectric breakdown due to condensation or fouling of insulators installed in the building.
1 電気集塵機
2 本体構造部
3 架構
4 ガス入口
5 ガス出口
6 集塵室
7 集塵電極
8 放電電極
9 ホッパ
10 高電圧供給導線
11 碍子室
12 碍管汚損防止装置
13 碍管
14 保護筒
14a 上部保護筒
14b 下部保護筒
14c フランジ部
20 台座
21 支持碍子
22 支持体
22a 支持板
23 吊下管
30 蓋体
31 蓋体シール部材
32 吊下管シール部材
32a シール部材押え
33 碍管受け
34 碍管シール部材
35 押しボルト
36 ナット
37 ばね
40 加温装置
50 不活性ガスヘッダー
50a 開口
51 不活性ガス供給管
52 下方流
70 不活性ガス供給管
71 不活性ガスヘッダー
72 整流板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記碍管は電気集塵機の本体構造部分の上面に設けられ、
前記碍管の上面を気密に塞ぐ蓋体と、
前記碍管の下方であって、前記本体構造部の下面に設けられ、前記吊下管の周囲に配置される保護筒と、を有し、
前記碍管の下面は、前記本体構造部の上面と気密に設けられ、
前記保護筒には、前記吊下管の周囲に向けて不活性ガスを供給する開口が形成され、
前記碍管の上面と、前記碍管の下面は、前記碍管と前記蓋体との間に設けられた第1のシール部材と、前記本体構造部と前記碍管の間に設けられた第2のシール部材とを、前記蓋体の上方に設けられた支持体に支持され且つ前記蓋体の上面に当接して設けられた複数の弾性体により押圧することで気密に塞がれていることを特徴とする、碍管汚損防止装置。 An antifouling device for a soot tube disposed around a suspension tube that suspends a discharge electrode disposed in a main body structure of an electric dust collector,
The soot tube is provided on the upper surface of the main body structure portion of the electric dust collector,
A lid for airtightly closing the upper surface of the tubule;
A protective cylinder that is provided on the lower surface of the main body structure portion and is disposed around the suspension pipe, below the vertical pipe.
The lower surface of the soot tube is provided airtight with the upper surface of the main body structure part,
In the protective cylinder, an opening for supplying an inert gas toward the periphery of the suspension pipe is formed,
The upper surface of the soot tube and the bottom surface of the soot tube are a first seal member provided between the soot tube and the lid, and a second seal member provided between the main body structure portion and the soot tube. Are airtightly closed by being pressed by a plurality of elastic bodies that are supported by a support provided above the lid and are in contact with the upper surface of the lid. A fistula antifouling device.
前記不活性ガスヘッダーに前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給管と、を有することを特徴とする、請求項1に記載の碍管汚損防止装置。 An annular inert gas header provided in a region facing the opening on the outer peripheral surface of the protective cylinder, and supplying the inert gas to the opening;
The soot pipe fouling prevention apparatus according to claim 1, further comprising an inert gas supply pipe that supplies the inert gas to the inert gas header.
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