JP5146334B2 - 電気集塵装置および掻き落し装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動電極を有する電気集塵装置および掻き落し装置に係り、特にケーシング内に所定の間隔を有して吊り下げられる多数の放電極と、これらの放電極の近傍に配置され周回する多数の集塵極板を備えた電気集塵装置および掻き落し装置に関する。

この種の電気集塵装置は、例えば火力発電所のボイラー排ガスや製鉄用各種炉の排ガス中のダストを除去するための電気集塵装置として知られ、特許文献１に示される概略構造を図6〜図9に基づいて説明する。

図６において、移動電極式電気集塵装置１０はケーシング１２と、このケーシング１２の下部のホッパー１３と、ケーシング１２内に配設された多数の放電枠（放電極）１４及び多数の移動電極１５とによって構成されており、入口煙道１６からケーシング１２内に導入された排ガス１７は、電気集塵の原理によって除塵され、出口煙道１８から排出される。捕集されたダストはホッパー１３内に落下し、図示されない機構によって、排出口２０から取り出す。

図７は図６のＡ−Ａ矢視図であり、ケーシング１２内には所定の間隔を有して多数の放電枠１４が図６に示した碍子２２から垂れ下げた吊り枠２４を介して吊り下げられている。また、この放電枠１４を一個置きに周回する多数の移動電極１５が配設されている。

図８は移動電極１５の構造を示す斜視図であり、上部の駆動ホイール２６と下部ローラー２８との間には一対の無端チェーン３０、３０が張り渡されており、この一対の無端チェーン３０、３０に複数枚の集塵極板３２がその移動方向の縦長さの中間部３３の位置で係止されて懸垂され、板面がガスの流れに沿って配置されており、全体としてループを形成している。駆動ホイール２６の駆動軸３４は図示されない駆動機構によって回転し、この駆動軸３４の回転が駆動ホイール２６と噛み合う一対の無端チェーン３０、３０に伝達されて、前記ループを形成する複数枚の集塵極板３２が前記放電枠１４を一個置きに周回移動する。

図９は移動電極１５下部の配置図であり、無端チェーン３０に懸垂されて下降した集塵極板３２は下部ローラー２８の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板３２を挟む位置に一対の回転ブラシ３６、３８（以下、この一対の回転ブラシを併せてブラシ手段と称し、符号４０で表わす。）が移動電極１５の各レーン毎に配置されている。ブラシ３６、３８は回転軸に金属製の刷毛を植毛したものであり、集塵極板３２の表面に付着したダストを下方に払い落とすように、ブラシ３６は時計廻りに、ブラシ３８は反時計廻りに回転する。ブラシ手段４０よって表面に付着したダストが除去された集塵極板３２は順次上昇し、放電枠１４がある放電領域で電気集塵の原理により排ガス中のダストをその表面に捕集して、再び下降してくる。

ところで、上記移動電極１５は大規模な装置の場合、数が５０〜１００レーンとなり、これらを駆動する駆動装置、及びブラシ手段４０を回転駆動する駆動装置が必要で設備費が多大になり、また、ブラシ手段が磨耗したとき、駆動手段があるためにブラシ手段の押付け代を変化させ難く、機能確保のためブラシ手段の交換の費用、手間が必要となってくる。

特許文献２には、固定式ブラシを用いた電気集塵機が示されている。この技術では固定式ブラシを自重や錘により集塵電極の金属ネットに押圧接触させて、ダストを掻き落している。

特開２００１−２４６２８６号公報 特開２００３−６２４８６号公報

しかしながら、特許文献１の電気集塵装置に特許文献２の上記固定式ブラシを採用すると、特許文献１の隣接する集塵極板同士に隙間が生じているため、この隙間に上記固定式ブラシが入り込んで集塵極板の周回動作の駆動抵抗を増加させたり、集塵極板の両面に対向させて配置したブラシでは、上記隙間に入り込んだブラシ同士の毛が絡み合って、周回動作を制動してしまう恐れがある。

また、自重により固定式ブラシを集塵電極に押付ける構成では、ブラシの磨耗と共にブラシが集塵電極に倒れ掛かるので接触角度が変化し、ダストの剥離性能が安定せず正確な掻き落し量の把握が困難である。さらに、ブラシや錘の自重で押圧力を確保するため、最初からブラシが傾斜した状態で使用され、使用に伴うブラシの磨耗と共に集塵電極へ更に大きく傾斜するため、大きな押付け代（集塵電極への移動量）を確保することが困難で、均一な掻き落し性能を長期間維持することが難しい。

本発明は、上記従来の問題に鑑み、ダストの掻き落しに関するコストを低減すると共に、均一な掻き落し性能を長期間維持できる電気集塵装置および掻き落し装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する多数の移動電極を備えた移動電極式電気集塵装置において、上記掻き落し手段は、
上記集塵極板の面に幅方向に延びて接触する長尺のブラシと、
上辺の前端に上記集塵極板に対して垂直方向に上記ブラシが取付けられ下辺の後端が固定部材に固定された平行四辺形リンク機構と、
上記平行四辺形リンク機構に設けられた錘であって、重力により上記平行四辺形リンク機構の上辺を上記集塵極板に対して垂直方向に移動させて上記ブラシを上記集塵極板に垂直方向に押圧接触させる付勢手段と、
隣接する上記集塵極板同士の隙間への上記ブラシの嵌入を防止するように、上記付勢手段の移動を規制する規制手段を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため本発明は、ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する多数の移動電極を備えた移動電極式電気集塵装置において、上記掻き落し手段は、
上記集塵極板の面に幅方向に延びて接触する長尺のブラシと、
一端に上記ブラシが取付けられ他端が固定部材に固定されたリンク機構と、
上記リンク機構を介して上記ブラシを上記集塵極板に押圧接触させる付勢手段を備え、
隣接する上記集塵極板同士の隙間への上記ブラシの嵌入を防止するように、上記ブラシが上記隙間を跨って上記集塵極板に接触するように傾斜して上記リンク機構に取付られたことを特徴とする。

また、上記のいずれかに記載の電気集塵装置において、上記リンク機構は平行四辺形リンクで構成され、上記平行四辺形リンクの前端と後端にそれぞれ上記ブラシと上記付勢手段が取付けられたことを特徴とする。

また、上記のいずれかに記載の電気集塵装置において、上記付勢手段は錘であり、錘の重力により上記リンク機構を回動して上記ブラシを上記移動電極板に押圧することを特徴とする。

また、上記のいずれかに記載の電気集塵装置において、上記ブラシは、集塵極板の幅方向に複数個に分けて並べられたことを特徴とする。

また、上記に記載の電気集塵装置において、上記付勢手段は、複数個に分けて並べられた上記各ブラシを個別の付勢力で上記集塵極板に押圧接触させるように上記各ブラシ毎に設けられたことを特徴とする。

また、被洗浄体と相対的に移動することにより被洗浄体の表面をブラッシングする掻き落し装置において、上記被洗浄体の表面をブラッシングするブラシと、一端に上記ブラシが取付けられ他端が固定部材に固定されたリンク機構と、上記リンク機構を介して上記ブラシを上記被洗浄体に押圧接触させる付勢手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上記記載の掻き落し装置において、さらに上記ブラシの上記被洗浄体への押圧を規制する規制手段を備えたことを特徴とする。また、上記に記載の掻き落し装置において、上記リンク機構は平行四辺形リンクで構成され、上記平行四辺形リンクの前端と後端にそれぞれ上記ブラシと上記付勢手段が取付けられたことを特徴とする。また、上記に記載の掻き落し装置において、上記付勢手段は錘であり、錘の重力により上記リンク機構を回動して上記ブラシを上記被洗浄体に押圧することを特徴とする。また、上記に記載の掻き落し装置において、上記ブラシは、被洗浄体の幅方向に複数個に分けて並べられたことを特徴とする。また、上記に記載の掻き落し装置において、上記付勢手段は、複数個に分けて並べられた上記各ブラシを個別の付勢力で上記被洗浄体に押圧接触させるように上記各ブラシ毎に設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で電気集塵装置のコストを低減できるとともに、ダストの掻き落し性能を長期間維持することができる。また、簡単な構成で掻き落し装置のコストを低減できるとともに、被洗浄体の表面をブラッシングする掻き落し性能を長期間維持することができる。

本発明の実施例１の移動電極の下部の配置図である。 実施例１のブラシ手段の詳細図である。 実施例２のブラシ手段の斜視図である。 実施例３のブラシ手段の斜視図である。 実施例４のブラシ手段の斜視図である。 電気集塵装置の一般的な構成を示す側断面図である。 図６のＡ−Ａ矢視図である。 移動電極の一般的な構成を示す斜視図である。 移動電極の一般的な下部の配置図である。 ブラシの角度と掻き落し量の関係を示すグラフである。

図１は本発明の実施例１に係る下部の配置図である。電気集塵装置としての全体構成は前記背景技術の欄で説明した図６〜図８に示されるものと同様であり、前記と同一符号を付したものは同一の要素を示す。

図１において並列した移動電極１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、無端チェーン３０に懸垂されて周回により下降した集塵極板３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが下部ローラ２８の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの両面を挟む位置に、それぞれ掻き落し手段（ブラシ手段）４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが配置されている。

ブラシ手段４０Ａは、各集塵極板の面に幅方向に伸びて接触する長尺の一対のブラシ１、２と、このブラシを前端に支えるリンク機構としての平行四辺形リンク３、４と、このリンクの後端に固定された付勢手段（錘）５、６を備え、この付勢手段により一対のブラシ１、２を集塵極板３２Ａを挟む矢印方向に押圧して、集塵極板３２Ａの両面に付着したダストを払い落とすように構成される。ブラシ手段４０Ａの上記構成は、ブラシ手段４０Ｂ、４０Ｃについても同様である。

図２にブラシ手段の一例として４０Ａの一部分を詳細に示す。平行四辺形リンク４は、互いに平行な上辺４ａと下辺４ｂが集塵極板３２Ａに対して垂直となるように、下辺４ｂの後端が電気集塵装置の固定梁（固定部材）７に固定され、上記上辺４ａの前端には、集塵極板３２Ａに向けて長尺のブラシ２が固定される。上記両辺４ａ、４ｂには、前方の辺４ｃと後方の辺４ｄが回転自在に連結され、後方の辺４ｃの辺４ｂとの連結支点４ｅから屈曲して下方延び、その下端に錘（付勢手段）６が取付けられている。

錘６はその重力（矢印）により、平行四辺形リンク４をその上辺４ａが矢印方向に移動するように駆動する。従って、上辺４ａに固定されたブラシ２は、平行四辺形リンク４を介して矢印方向に付勢され、集塵極板３２Ａに押圧接触する。この押圧力は、ブラシ２により集塵極板３２Ａに付着したダストを掻き落すに適した圧力が得られるように錘の重さで調整される。

上記ブラシ２は、針金状の金属の毛を束ねて構成された金属ブラシであり、集塵極板３２Ａの表面に垂直な線から角度α（０°〜４５°）だけ集塵極板３２Ａの進行方向（上向き）に傾斜して接触するように、上記辺４ａに固定される。このブラシ２の傾斜角αは、ダストの掻き落し効率の良い角度に設定される。また、リンク機構として平行四辺形リンク４を介しているため、ブラシ２が磨り減っても、集塵極板３２Ａの方向に平行に移動して、上記角度αが一定に保たれる。

図１０に上記角度αと掻き落し量の関係のグラフを示す。縦軸に掻き落し後のダストの残量（残ダスト厚）のレベル（相対値）を、横軸に掻き落し回数を示し、角度αを０°、４５°、６０°の場合を示している。この図でみると、掻き落し後の残量が、角度０°と４５°では少なく、角度６０°では大きいことが分かる。すなわち、角度αを０°〜４５°に設定すれば、効率の良い掻き落しを行なうことができる。この理由は、αが小さい程、集塵極板へ接触するブラシの毛先の本数が多いためと考えられる。

また、平行四辺形リンク４の前方の辺４ｃと後方の辺４ｄの立ち角度の調整により、ブラシ２の集塵極板３２Ａへの移動代を任意に設定することができる。すなわち、図２では上記両辺４ｃ、４ｄが左側に傾斜しているが、使用開始時にこれを垂直に設定した場合、この垂直位置から上記集塵極板３２Ａへの移動代をより大きくとることができ、使用に伴ってブラシが擦り減っても、より長期間にわたって掻き落し性能を維持することができる。

従って、本実施例によれば、ブラシ２を一定角度で長期間にわたって集塵極板３２Ａの表面に押圧してダストを掻き落すことで、使用開始から一定の掻き落し量で長期間維持することができる。

ところで、図１、図２に記載の通り移動電極１５は、無端チェーン３０に上記集塵極板（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）を多数懸垂して構成されているが、回動により下部ローラ２８の位置でＵターンする際に、動き易くするため、隣接する集塵極板３２Ａの間に所定幅の隙間３１を設けている。前述のように前記ブラシ２は、錘６の重力により集塵極板３２Ａに常時押圧接触しているため、先端の毛が上記隙間３１（間隔Ｗ）に入り込むことになる。

この先端の毛が隙間３１へ浅く入り込む場合は問題がないが、深く入り込むと集塵極板の周回動作の駆動抵抗を増加させたり、図１に示すように集塵極板の両面に対向させてブラシを配置した場合では、上記隙間３１に両側から入り込んだブラシ同士の毛が、絡み合って周回動作を制動してしまう恐れがある。

８は上記ブラシの毛が上記集塵極板同士の隙間に深く入り込まないように、錘６の移動範囲を規制するためのストッパー（規制手段）である。錘６は平行四辺形の後方の辺４ｃの支点４ｅを中心とした回動により図２の矢印方向に移動するが、ストッパー８が、この移動を規制するように固定部材７に固定される。従って、錘６は、重力により常時ブラシ２を集塵極板３２Ａの面に押圧するが、ブラシ２が隙間３１を通過するとき、先端の毛が隙間３１に少し入り込むと、図２の矢印方向に移動して下端がストッパー８に当接し、それ以上の移動が規制されブラシ２の移動が規制される。従って、ブラシ２の先端の毛が隙間３１に深く入り込むことを防止できる。

図３に本発明の実施例２の要部の斜視図を示す。この実施例２では、上記長尺のブラシ２が隣接する上記集塵極板同士の隙間３１（高さＷ）を跨って集塵極板の面に接触するように（上記隙間３１と交差して接触するように）集塵極板の周回方向に傾斜して上記リンク機構に取付られている。このように構成することにより、長尺のブラシ２の先端の毛は、長尺の一部が常時上記集塵極板の面に接触しているので、隙間３１に深く入り込むことが無い。すなわち、長尺のブラシ２隙間３１に跨って集塵極板の面に接触させることで、集塵極板をストッパーとして作用させている。このときのブラシ２の傾斜角度は、集塵極板３２の幅（横）方向（隙間３１の長手方向）に対して５°〜４５°に設定される。

図４に本発明の実施例３の要部の斜視図を示す。この実施例では、前記実施例２の長尺のブラシ２の２組を同じ方向に傾斜させて集塵極板３２の幅（横）方向に並べて配置したものである。横に並べられたブラシは、その掻き落し代が若干重なるように配置される。２組の平行四辺形４は、上下の平行な辺４ａ、４ｂがほぼ水平となるように固定部材７に固定され、ブラシ２は傾斜して辺４ａに取付けられている。錘６は各平行四辺形リンク４に個別に設けられており、各組のブラシに個別の押圧力（付勢力）を加えることができる
ブラシ２の長尺の長さを余り長くすると、撓みが生じてブラシ両端の集塵極板３２への押圧力が十分に確保できない恐れがある。本実施例によれば、ブラシ２を複数に分割して設けることにより、ブラシ１個当りを短くして撓みを少なくできるので、上辺４ａからの押圧力をブラシ長さの全体にわたって伝えることができ、掻き落しむらを少なくできる。

また、集塵極板３２は、板面がボイラー排ガスの流れに沿って配置されているため、幅方向の一端がガスの上流で他端が下流となり、幅方向に沿ってダストの厚さにむらが生じることがある。本実施例では、各組のブラシの押圧力（付勢力）を個別に加えることができるので、集塵極板のダストの厚い領域の錘を他より重くして掻き落し力を高めるように設定して、掻き落し後のダストの残量を均一化を図ることができる。

図５に本発明の実施例４の要部の斜視図を示す。この実施例では、長尺のブラシ２の２組を互に逆方向に傾斜させて集塵極板３２の幅（横）方向に並べて配置したものである。図４の実施例３ではブラシ２の２組を同じ方向に傾斜させているので、周回移動とともにブラシ２により集塵極板３２が幅方向の一方に押されて偏る傾向にある。図４では反時計方向に傾斜している２組のブラシ２によって、集塵極板３２が幅方向の右側に押され、右に偏って周回移動する恐れがある。本実施例では、２組のブラシ２を互に逆方向に傾斜させているので、ブラシによる集塵極板の押圧力が相殺されて上記恐れが無い。また、各ブラシ２は集塵極板３２の端部に向って下がるように傾斜して取付けられており、このような傾斜では、集塵極板３２のダストがブラシ２によって集塵極板３２の両端方向に掻き寄せられて落下するので、平行四辺形４へのダストの落下を少なくでき、平行四辺形４の劣化をより少なくできる。

なお、上記各実施例はリンク機構として平行四辺形リンクを用いたが、これに限ることは無く、例えば図２で辺４ｂと４ｃのみを用いて、辺４ｃの前端にブラシ２を設けるようにしても良い。また、付勢手段として錘を用いたが、これに代えて付勢バネであっても良い。

さらに、上記実施例では、ブラシの移動を規制する規制手段として錘の移動を規制するストッパーを用いているが、これに代えて、例えば、平行四辺形リンクやブラシを移動範囲を規制するように構成しても良い。

上記各実施例は電気集塵装置について説明したが、本発明は集塵極板に代えて他の被洗浄体にも適用できる。構成（符号は対応部分を示す）を示すと次のようになる。

被洗浄体（３２）と相対的に移動することにより被洗浄体の表面をブラッシングする掻き落し装置において、上記被洗浄体の表面に沿ったブラシ（１、２）と、一端に上記ブラシが取付けられ他端が固定部材に固定されたリンク機構（４）と、上記リンク機構を介して上記ブラシを上記被洗浄体に押圧接触させる付勢手段（５、６）とを備えている。上記記載の掻き落し装置において、さらに上記ブラシの上記被洗浄体への押圧を規制する規制手段（８）を備えている。

また、上記記載の掻き落し装置において、上記リンク機構は平行四辺形リンク（４）で構成され、上記平行四辺形リンクの前端と後端にそれぞれ上記ブラシと上記付勢手段が取付けられている。また上記記載の掻き落し装置において、上記付勢手段は錘であり、錘の重力により上記リンク機構を回動して上記ブラシを上記被洗浄体に押圧する。また、上記記載の掻き落し装置において、上記ブラシは、被洗浄体の幅方向に複数個に分けて並べられている。また、上記記載の掻き落し装置において、上記付勢手段は、複数個に分けて並べられた上記各ブラシを個別の付勢力で上記被洗浄体に押圧接触させるように上記各ブラシ毎に設けられている。そして、上記各構成により上記電気集塵装置の実施例と同等の効果が得られるものである。

１、２…ブラシ、３、４…リンク機構（平行四辺形リンク）、５、６…付勢手段（錘）、７…固定部材（梁）、８…規制手段（ストッパー）、１０…ケーシング、１４…放電極、１５…移動電極、３０…無端チェーン、３１…隙間、３２…集塵極板（被洗浄体）、４０…掻き落し手段（掻き落し装置）。

Claims (3)

1. ガスの入口から出口に向って含塵ガスを流すケーシングと、上記ケーシング内の集塵域となるガス流路に吊り下げられる多数の放電極と、対の無端チェーンに懸垂された複数枚の集塵極板によってループを形成して周回し、上記周回する集塵極板の面を所定位置でブラッシングする掻き落し手段を有する多数の移動電極を備えた移動電極式電気集塵装置において、上記掻き落し手段は、
   上記集塵極板の面に幅方向に延びて接触する長尺のブラシと、
   上辺の前端に上記集塵極板に対して垂直方向に上記ブラシが取付けられ下辺の後端が固定部材に固定された平行四辺形リンク機構と、
   上記平行四辺形リンク機構に設けられた錘であって、重力により上記平行四辺形リンク機構の上記上辺を上記集塵極板に対して垂直方向に移動させて上記ブラシを上記集塵極板に垂直方向に押圧接触させる付勢手段と、
   隣接する上記集塵極板同士の隙間への上記ブラシの嵌入を防止するように、上記付勢手段の移動を規制する規制手段を備えたことを特徴とする電気集塵装置。
2. 請求項１に記載の電気集塵装置において、上記ブラシは、集塵極板の幅方向に複数個に分けて並べられたことを特徴とする電気集塵装置。
3. 請求項２に記載の電気集塵装置において、上記付勢手段は、複数個に分けて並べられた上記各ブラシを個別の付勢力で上記集塵極板に押圧接触させるように上記各ブラシ毎に設けられたことを特徴とする電気集塵装置。

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