JP5462695B2 - 移動電極式電気集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動電極式電気集塵装置に係り、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の近傍に配置され周回移動する集塵極板のダストを掻き落す固定ブラシを備えた電気集塵装置に関する。

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７〜図１０に基づいて説明する。

図７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８は図７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極１４が図７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、この放電極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。

すなわち、移動電極１５は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が前記放電極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（ブラシ手段４０）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に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、放電極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。

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。この固定式ブラシは、上記回転ブラシと比べて構造が簡単であり、機能確保のためのブラシ手段の交換の費用と手間が少なくて済む。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図１０の構成のものが考えられる。

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、特許文献２において、ブラシは集塵極と摺動しながら表面のダストを掻き落しているため、時間経過と共に生じる磨耗を避けることができない。掻き落し機能の確保のためには定期的に新しいブラシと交換することになるが、この作業にはプラントの稼動停止が必要となる。電気集塵機が大規模な装置の場合５０〜１００レーンの移動電極の数となるのでブラシの交換頻度が多くなり、これに伴ってプラントの稼動停止の頻度と停止時間が増大し、ブラシ交換の工数が大きくなる。特に、発電プラントは発電効率のためできるだけ長期間連続運転することが望まれているが、ブラシ交換により発電効率の低下を引起す恐れが多い。

本発明は、上記従来の問題に鑑み、プラントの稼動を停止することなくブラシを交換できる移動電極式電気集塵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対向するように設けられたブラシと、
上記ブラシが外周に複数列設けられ、ブラシが上記集塵極板に接触する方向に回動可能に上記ケーシングに軸支されたブラシ固定軸と、
上記ブラシ固定軸に固定され、上記ブラシが上記集塵極板に接触するように上記ブラシ固定軸を付勢する付勢手段を備え、
上記ブラシ固定軸は、上記複数列のブラシの１列のブラシを選択する選択手段を有し、選択された１列のブラシが上記集塵極板に対向するように上記付勢手段と固定されたことを特徴とする。

また、上記に記載の移動電極式電気集塵装置において、上記ブラシとブラシ固定軸のブラシ設置部は上記ケーシング内に配置され、上記ブラシ固定軸の端部と上記付勢手段はケーシング外に配置され、上記ブラシ固定軸の端部に上記選択手段が設けられると共に、上記付勢手段が固定されることを特徴とする。

また、上記に記載の移動電極式電気集塵装置において、上記選択手段はブラシ固定軸に設けられた上記複数列のブラシの位置を示す位置マークと、この位置マークと合せる上記付勢手段に設けられた合せマークからなることを特徴とする。

また、上記に記載の移動電極式電気集塵装置において、上記ブラシは上記集塵極板の両面に幅方向に延びる一対の長尺ブラシからなり、上記ブラシ固定軸は上記一対の各ブラシが設けられた一対の固定軸からなり、上記付勢手段により上記各長尺ブラシが上記集塵極板の両面を挟むように上記ブラシ固定軸を付勢することを特徴とする。

本発明によれば、プラントの稼動を停止することなく磨耗したブラシを交換することができる。

本発明実施例１の移動電極の下部の配置図である。 本発明実施例１の掻き落し手段の構成図である。 本発明実施例２の掻き落し手段の構成図である。 本発明実施例１の掻き落し手段と付勢手段の関連を示す斜視図である。 本発明実施例２のブラシ固定軸と付勢手段の接合状況の説明図である。 本発明実施例１のブラシ交換作業の説明図である。 電気集塵装置の一般的な構成を示す側断面図である。 図７のＡ−Ａ矢視図である。 移動電極の一般的な下部の配置図である。 固定式ブラシを独立に可動可能に構成した場合の動作説明図である。

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７〜図１０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２は実施例１の掻き落し手段の構成図、図３は実施例２の掻き落し手段の構成図で、図４は実施例１の掻き落し手段と付勢手段の関連を示す斜視図である。

図１において、並列した移動電極１５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３２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３２の両面を挟む位置に、掻き落し手段５１がそれぞれ配置されている。

図２において、掻き落し手段５１は、各集塵極板３２の両面に幅方向（紙面に直角方向）に伸びる一対の長尺ブラシ５３と、この長尺ブラシ５３の根元を支えて集塵極板３２の両面にブラシを接触させるように回動する一対のブラシ固定軸５２を備えている。各ブラシ固定軸５２は、外周に上記長尺ブラシ５３が複数列設けられている。具体的には、ブラシ固定軸５２の表面に軸の長手方向にリブ５２ａを複数溶接し、このリブ５２ａにブラシ５３をボルト５４で締結する。

図２の実施例１では、ブラシ固定軸５２の外周に点対称に１８０°離れた長尺ブラシが２列設けられている。また、図３の実施例２では、ブラシ固定軸５２の外周に点対称に１２０°ずつ離して長尺ブラシが３列設けられている。

実施例１のブラシ固定軸５２と付勢手段との関連を図４の斜視図で示す。長尺ブラシ５３がブラシ各固定軸５２に２列設けられ、その内の１列が各集塵極板３２を挟むように配置される。なお、図４では集塵極板３２の図示を省略している。ブラシ固定軸５２は、集塵極板３２の幅方向に伸びる長尺状を呈して、そのブラシ設置部（中間部分）がケーシング１２の内側に配置され、両端部がケーシング１２に設けられた軸受け５２ｂに回動自在に軸支されている。ブラシ固定軸５２の一方端は、上記軸受け５２ｂを貫通してケーシング１２の外側に突出し、この端部にリンク棒５、６が着脱可能に固定ネジ５７によって固定され、このリンク棒５、６とブラシ固定軸５２は一体的に回動する。

リンク棒５、６は、ブラシ固定軸５２の端部から下に延びて途中で交差するように固定され、各下端にワイヤ７、８を介して錘１１が吊下げられている。９はワイヤの移動（付勢）方向を規制するワイヤ案内軸であり、上記２つの軸受け５２ｂの下方に位置するように、取付け座９ａを介してケーシング１２の外壁に固定される。両ワイヤ７、８は、上記リンク棒５、６の下端から下方に伸びて途中で交差するように上記ワイヤ案内軸９に掛けまわされ、さらに下方に伸び、錘１１が吊下げられている。錘１１は共通の錘であるため、その自重により、リンク棒５、６の下端を錘重量の約半分の力で引くように付勢する。従って、集塵極板３２を挟んでその両面に長尺ブラシ５３が接触するように、常時ブラシ固定軸５２が付勢される。上記部材５〜９、１１は上記ブラシ５３が上記集塵極板３２に接触する方向に上記ブラシ固定軸５２を常時付勢する付勢手段を構成している。この付勢手段によって長尺ブラシ５３が集塵極板３２に掻き落しに適切した圧力で接触している。

上記ブラシ固定軸５２の端部には、図５に示すように複数のブラシ列の位置を示す位置マーク５５が設けられている。図５では分かり易くするために長尺ブラシが３列設けられている実施例２のブラシ固定軸５２の端部を示しており、各ブラシ５３の位置に対応させてブラシ固定軸５２の外周に３ヶ所の位置マーク５５が設けられている。一方、ブラシ固定軸５２の端部に着脱可能に固定されるリンク棒５、６には、上記位置マーク５５と位置を合せるための合せマーク５６が１ヶ所設けられる。

ブラシ固定軸５２の端部にリンク棒５、６を固定する際は、上記合せマーク５６をブラシ固定軸５２の外周に設けた３箇所の位置マーク５５の１つを選択して合せた状態で、固定ネジ５７によってネジ穴５８に締め付け固定する。この位置合わせ状態では、上記合せマーク５６と一致せた位置マーク５５の列のブラシ５３が集塵電極３２に対向するように構成される。従って図３に示すように、マーク５５、５６同士の位置合せにより選択されたブラシ５３が集塵電極３２に接触することになる。上記位置マーク５５、合せマーク５６、固定ネジ５７およびネジ穴５８で選択手段を構成する。

上記構成において、電機集塵装置の稼動によりブラシが次第に磨耗するが、小さい磨耗の範囲では上記付勢手段によってブラシ５３を適切な圧力で集塵電極３２に接触させるので、ダストの掻き落し性能は維持される。しかし、ブラシの磨耗が大きくなって長さが短くなると、上記付勢手段での掻き落し性能の維持は困難となる。このようなときブラシの交換が必要となるが、本実施例では、ブラシ固定軸５２の外周に設けた複数列のブラシ５３の列の磨耗したブラシ列から磨耗してない別のブラシ列を選択し、新たに選択されたブラシ列に交換することによりダストの掻き落し動作を継続させるものである。

上記ブラシの交換作業を図で説明する。図６はブラシ固定軸５２に２列のブラシを持つ実施例１のブラシの交換作業の説明図である。図６（ａ）に示すように、集塵極３２の左側のブラシ列が磨耗して長さが短くなった場合で説明すると、先ず、リンク棒５、６とブラシ固定軸５２が回転できるように固定ボルト５７を緩める。次いで図６（ｂ）に示すように、ブラシ固定軸５２を冶具（図示せず）を用いて矢印方向（時計方向）に回転させることで、外周の位置マーク５５を回転させる。さらに回転させ、磨耗したブラシ列とは１８０°異なるもう一方のブラシ列の位置マーク５５を選択して、合せマーク５６に一致させた状態で固定ボルト５７を締付け、リンク棒５、６とブラシ固定軸５２を固定する。この状態では、図６（ｃ）に示すように、選択された磨耗のないブラシ列が、上記付勢手段により集塵極３２に接触するように付勢され、集塵電極のダストの掻き落しで所定の性能が維持される。

上記は集塵電極３２の左側のブラシが磨耗した場合について説明したが、右側のブラシについても磨耗した場合も、同様な作業によって交換することができる。また、実施例２のようにブラシ列が３列設けられている場合は、ある列のブラシが磨耗して他の２列のブラシを順に選択して交換できるので、実施例１と比べてダストの掻き落し性能を長く維持することができる。

本実施例では、上記ブラシ列の選択交換では、ブラシ固定軸の外周に設けられた複数の位置マークと、この位置マークと合せる上記付勢手段に設けられた合せマークからなる上記選択手段を設けているので、ケーシング１２を開けることなく交換すべきブラシの選択が容易かつ正確に行なえる。また、磨耗したブラシは長さが短くなっているので、図６（ａ）でブラシ固定軸５２が矢印方向に回転しても、集塵電極３２と干渉することがない。したがって、集塵電極３２が移動していても交換作業が可能であり、電気集塵装置の稼動を停止することなく、ブラシの交換が可能となる。

５〜９、１１…付勢手段、１０…移動電極式電気集塵装置、１２…ケーシング、１４…放電極、１５…移動電極、３０…無端チェーン、３２…集塵極板、５１、６１…掻き落し手段、５２…ブラシ固定軸、５３…ブラシ（長尺ブラシ）、５５〜５８…選択手段、５５…位置マーク、５６…合せマーク。

Claims (4)

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対向するように設けられたブラシと、
   上記ブラシが外周に複数列設けられ、ブラシが上記集塵極板に接触する方向に回動可能に上記ケーシングに軸支されたブラシ固定軸と、
   上記ブラシ固定軸に固定され、上記ブラシが上記集塵極板に接触するように上記ブラシ固定軸を付勢する付勢手段を備え、
   上記ブラシ固定軸は、上記複数列のブラシの１列のブラシを選択する選択手段を有し、選択された１列のブラシが上記集塵極板に対向するように上記付勢手段と固定されたことを特徴とする移動電極式電気集塵装置。
2. 請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置において、
   上記ブラシとブラシ固定軸のブラシ設置部は上記ケーシング内に配置され、上記ブラシ固定軸の端部と上記付勢手段はケーシング外に配置され、上記ブラシ固定軸の端部に上記選択手段が設けられると共に、上記付勢手段が固定されることを特徴とする移動電極式電気集塵装置。
3. 請求項１または２に記載の移動電極式電気集塵装置において、
   上記選択手段はブラシ固定軸に設けられた上記複数列のブラシの位置を示す位置マークと、この位置マークと合せる上記付勢手段に設けられた合せマークからなることを特徴とする移動電極式電気集塵装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の移動電極式電気集塵装置において、
   上記ブラシは上記集塵極板の両面に幅方向に延びる一対の長尺ブラシからなり、上記ブラシ固定軸は上記一対の各ブラシが設けられた一対の固定軸からなり、上記付勢手段により上記各長尺ブラシが上記集塵極板の両面を挟むように上記ブラシ固定軸を付勢することを特徴とする移動電極式電気集塵装置。

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