JPH0361501B2

JPH0361501B2 -

Info

Publication number: JPH0361501B2
Application number: JP222684A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Matsumoto; Takashi Yagyu; Kazutaka Tomimatsu; Yoshi Yagi; Yutaka Nakayama; Shigeki Base
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1984-01-10
Filing date: 1984-01-10
Publication date: 1991-09-20
Also published as: JPS60147264A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はパルス荷電を２段式の荷電方式と
し、放電極の同一フレーム内に電離部と電界部を
構成してパルス荷電の範囲を電離部のみに限定す
るようにした２段式電気集じん装置に関するもの
である。

電気集塵装置（以下EPという）の荷電方式と
しては、第１図に示すように高圧変圧整流装置１
により発生した直流高電圧を、EPの放電極２に
印加し集塵極３との間に直流コロナ放電を発生さ
せ、この直流コロナ放電によりダスト粒子を荷
電、集塵する方法が従来とられている。しかし、
ダスト粒子が高電気抵抗率を呈するような場合、
前記直流コロナ放電により集塵極３上に堆積した
ダスト層で逆電離なる異常現象が発生し、この逆
電離現象により著しく集塵性能が低下する。従つ
て、この逆電離を防止するには、直流コロナ放電
電流を少くすればよいが、従来の荷電方法では直
流コロナ放電電流を少くすると、EPに印加され
る高電圧もそれにつれて低下し、結局ダストへの
荷電及び電界によるクーロン力とも低下し、さら
に集塵性能も低下してしまう。

パルス荷電方式はこの対策のために開発された
ものと言つても過言ではないが、このパルス荷電
方式は、第２図に示すように基本的にパルス発生
回路４、カツプリングコンデンサ５、高圧変圧整
流装置６、から成るシステムでEPの放電極へ給
電する。

パルス発生回路４で発生したパルス高電圧は、
カツプリングコンデンサ５により、高圧変圧整流
装置６の直流高電圧電源と容量結合され、高圧変
圧整流装置６の直流高電圧に重畳されてライン２
０でEP放電極に印加される。

パルス荷電方式では、パルス発生回路４で発生
するパルス高電圧のピーク電圧発生頻度により、
EP集塵空間での直流コロナ放電電流を高圧変圧
整流装置６で発生する直流高電圧とは独立に自由
に増減可能であり、逆電離を発生させることな
く、高い電界の維持が可能である。

一方、パルス発生回路４には、発生するパルス
の幅により大きく分類して第３図に示すように、
マイクロセカンドタイプのパルス発生回路７と、
第４図に示すナノセカンドタイプのパルス発生回
路８とがあり、各々ライン２１，２２で、放電へ
パルスを印加する。第３図のマイクロセカンドタ
イプ７は、電源のコストが高くコストパフオーマ
ンスを考えると、第４図のナノセカンドタイプ８
を採用する方が有効と考えられるが、どちらの場
合も従来型EP電極にパルス荷電しようとすると、
電源とEP負荷との共振を利用しているため、EP
の容量が大きくなると、それに比例してカツプリ
ングコンデンサ５の容量も大きくしなければなら
ず実機では膨大なコスト高となり得る。

そこで、第５図に示すような２段式EPが考え
られている。すなわち、パルス発生回路４で発生
したパルスは高圧変圧整流装置６ａの直流に重畳
され、電離部９にてダストに第６図に示すような
Ｖ（電圧）、Ｉ（電流）特性の電荷を与え、電界部
１０で第７図に示すようなＶ（電圧）Ｉ（電流）特
性の電圧を高圧変圧整流器６ｂで与えたダストを
捕集するEPの電離部９のみにパルス荷電を用い
ればカツプリングコンデンサ５の容量が低減でき
るが、この場合放電極１１も電離部と電界部に、
荷電区分を分ける必要があり、支持構造及び荷電
装置を別々に設ける必要があつた。

ここに、第６図に電離部９の電圧電流特性を、
また第７図に電界部１０の電圧電流特性の例を示
すが、電離部９はダストに荷電するため第６図に
示すように高い電流密度と電界強度が要求され、
電界部１０では第７図に示すように高い電界強度
のみが要求される。

上記のように電離部９と電界部１０とに分けら
れた２段式EPにおいては、異なる電圧電流特性
が要求され、このため従来は荷電区分を別々に設
けていた不具合があつた。

本発明は上記事情によりなされたもので、その
目的とするところは、集塵性能向上のため、パル
ス荷電を２段式EPの荷電方式として採用し、放
電極系の一部を構成する電離部のみにパルス荷電
を行う新しいEPの内部構造を提供することにあ
る。

即ち、本発明は、電気集じん装置の放電極系に
おいて、角線又は丸線もしくはトゲ付電極よりな
る電離部と、インダクタンスコイルを形成する電
極よりなる電界部とを同一の支持枠に配置して放
電極を構成し、該支持枠には直流高電圧にパルス
高電圧を重畳して引火し、前記電離部では直流高
電圧とパルス高電圧により高電流と高電圧でダス
トに荷電し、前記電界部ではパルス電流を遮断し
て直流高電圧を印加し電流を電界部より少くして
逆電離現象を防止するようにせしめた放電極を具
備してなることを特徴とする２段式電気集じん装
置を提供するものである。

本発明によるパルス電源とEP放電極の給電系
統の実施例１を第８図に示す。ここでパルス発生
回路１０４、カツプリングコンデンサ１０５で構
成されるパルス電源は第３図のマイクロセカンド
タイプ７、第４図のナノセカンドタイプ８のいず
れでもよいが電源コストを考慮すると、第４図の
ナノセカンドタイプ８が有利である。又、直流高
電圧電源１０６は従来型の高圧変圧整流装置であ
る。電離部１０９の電極１５０だけにパルス荷電
するために、電界部１１０にはフレーム内の放電
線の一部に、ワイヤを螺施状に巻いて作つたイン
ダクタンスコイル１１３ａを挿入し、電離部１０
９と電界部１１９とを同一フレーム（支持枠）１
１４内にてパルス的に絶縁する。なお、電極１５
０は従来の角線、丸線電極又はトゲ付の線状電極
であるが、本図では直線状で図示している。又、
第９図に示す実施例２では、電界部１１０の放電
線全体をインダクタンスコイル１１３ｂとしてパ
ルス的に絶縁しており、又、第１０図に示す実施
例３のように、電離部１０９の電極１５０と、電
界部１１０の電極１１３ｂとを交互に設けること
も可能である。

第１１図に本発明において使用するインダクタ
ンスコイル１１３（第８図では１１３ａ、第９
図、第１０図では１１３ｂで示す）の外形の一例
を示す。同図では一例として長さｌ、直径２ａの
均一なピツチのコイルを示すが必要に応じて適宜
巻数を変更することも可能である。

次に上記構成に基く作用について説明する。パ
ルス荷電におけるパルス高電圧は、急崚な立上り
の幅の短かいパルス波形であり、インダクタンス
により有効に反射させることができる。特に第４
図に示すナノセカンドタイプ８のようにパルス幅
が数100ナノセカンド、立上り時間数10ナノセカ
ンド（10^-9秒）のパルスではインダクタンスの等
価抵抗分ωLが増大し、小さなインダクタンスＬ
でも等価抵抗が大きくなりパルス波を反射でき
る。この性質を利用して高周波成分であるパルス
を第８図、第９図、第１０図に示すようにインダ
クタンスコイル１１３を挿入、あるいは利用する
ことにより任意の場所で遮断することが可能とな
り、これにより前記のごとく１つの放電極フレー
ムでパルス荷電する電離部１０９と、従来の直流
高電圧のみ印加する電界部１１０とに分けること
ができる。

このインダクタンスコイル１１３のインダクタ
ンス値Ｌは、次式で与えられる。

Ｌ＝C4π²μSa²N²／ｌ×10^-7〔Ｈ〕（ヘンリー） ≒4π²a²N²／ｌ×10^-7〔Ｈ〕但し、Ｃ：長岡係数ａ：コイルの半径〔ｍ〕ｌ：コイルの長さ〔ｍ〕Ｎ：コイルの巻数 μs：比透磁率前記ナノセカンドパルス電圧を、このインダク
タンスコイル１１３により有効に遮断するために
必要なインダクタンス値は、数10μH以上あれば
よく、この場合コイル外形は半径ａ＝50mm、長さ
ｌ＝200mm、巻数Ｎ＝30回程度で十分である。

第１２図は電離部１０９に使用する放電極の一
例として、角線の放電極と平板の集塵極の組合せ
における高抵抗ダストに対する電圧Ｖ、電流Ｉ特
性を示すが、パルスを重畳することにより、直流
高電圧＋パルス荷電の特性は逆電離することなく
直流高電圧のみの特性と比較して高い運転電流を
得ることができることを示している。又、第１３
図は、電界部１１０すなわちインダクタンスの形
状をした放電極の部分のＶ、Ｉ特性を示すが、パ
ルスの重畳の有無に拘らず逆電離の発生なく高い
電界強度が得られることを示している。

以上説明の本発明による２段式電気集じん装置
は、パルス荷電の特性を利用して電離部には、従
来の角線あるいはトゲ付等の直線状の放電極を配
置し、また電界部にはパルスのような極めて高い
周波数成分のみ遮断するインダクタンスコイルを
利用した形状に形成することにより、同一の放電
極支持系統において異なる電流電圧特性を形成す
ることを特徴としている。

すなわち、直流高電圧のような低周波成分はイ
ンダクタンスコイルを容易に素通りするがパルス
はωLで決まる高いインピーダンスにより遮断さ
れる。従つて、電離部にはパルス＋直流高電圧
が、また電界部には直流高電圧のみが印加され、
同一の放電極のフレームで異なる電流−電圧特性
を形成することができる。

従つて、本発明の効果は、高抵抗ダストの捕集
に対し有効なパルスが荷電を２段式EPの電離部
に用い、かつ放電極系の構成にインダクタンス部
を用けることにより、電離部と電界部を荷電区分
することなく１つの枠で２段式EPを経済的に構
成し、またパルス荷電の範囲を電離部のみに限定
することにより経済的な電源装置でもつてパルス
荷電を利用することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一般的な電気集じん装置の電源
部に接続される電極部の斜視図、第２図は従来の
パルス荷電方式のパルス発生回路と高圧変圧整流
装置のブロツク図、第３図はマイクロセカンドタ
イプパルス発生回路の回路図、第４図はナノセカ
ンドタイプパルス発生回路の回路図、第５図は従
来の２段式電気集じん装置の電源部のブロツク図
とこれに接続される電極部の斜視図、第６図は第
５図の２段式電気集じん装置の電離部の電圧電流
特性図、第７図は同装置の電界部の電圧電流特性
図、第８図は本発明の実施例１であり、電源部に
接続される電極部の斜視図、第９図は実施例２で
あり、電極部の斜視図、第１０図は実施例３であ
り、電極部の斜視図、第１１図はインダクタンス
コイルの側面図、第１２図は本発明の電離部での
電圧電流特性図、第１３図は本発明の電界部での
電圧電流特性図をそれぞれ示す。１０４：パルス発生回路、１０５：カツプリン
グコンデンサ、１０６：直流高電圧電源、１０
９：電離部、１１０：電界部、１１３，１１３
ａ，１１３ｂ：インダクタンスコイル、１１４：
フレーム（支持枠）、１５０：電極。

Claims

【特許請求の範囲】

１電気集じん装置の放電極系において、角線又
は丸線もしくはトゲ付電極よりなる電離部と、イ
ンダクタンスコイルを形成する電極よりなる電界
部とを同一の支持枠に配置して放電極を構成し、
該支持枠には直流高電圧にパレス高電圧を重畳し
て印加し、前記電離部では直流高電圧とパルス高
電圧により高電流と高電圧でダストに荷電し、前
記電界部ではパルス電流を遮断して直流高電圧を
印加し電流を電界部より少くして逆電離現象を防
止するようにせしめた放電極を具備してなること
を特徴とする２段式電気集じん装置。