JPH05200324A - 電気集塵装置の荷電制御方法 - Google Patents

電気集塵装置の荷電制御方法

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JPH05200324A
JPH05200324A JP13750091A JP13750091A JPH05200324A JP H05200324 A JPH05200324 A JP H05200324A JP 13750091 A JP13750091 A JP 13750091A JP 13750091 A JP13750091 A JP 13750091A JP H05200324 A JPH05200324 A JP H05200324A
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JP
Japan
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dust
electrostatic precipitator
pulse
signal
outlet
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JP13750091A
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English (en)
Inventor
Tadashi Kameshima
忠 亀島
Yukinori Ishii
幸徳 石井
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス荷電法を採用した電気集塵装置の出口
媒塵濃度を一定量に制御し、しかも、高電気抵抗率ダス
トを含むダストの集塵効率の良い電気集塵装置の荷電制
御方法を提供することを目的とする。 【構成】 パルス荷電法の電気集塵装置11の出口側に
設けた媒塵濃度計17の濃度信号19と予め設定された
媒塵量とを比較した媒塵濃度偏差信号20と、逆電離検
出回路14により検出した逆電離信号21とにより、パ
ルス荷電のパルス頻度を制御して、電気集塵装置出口の
媒塵量を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気集塵装置の荷電制
御方法に関し、特に、電気集塵装置の出口媒塵量を一定
とした荷電制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電気集塵装置は、コロナ放電によりガス
中のダスト粒子を帯電させて捕集するもので、工業排ガ
ス中よりダストを除去する装置として広く用いられてい
る。電気集塵装置には長い間、直流電圧を印加する方法
が広く行なわれてきたが、近年、高い電気抵抗率のダス
トを集塵する際の逆電気現象への対策として、間欠荷電
や、逆電離制御荷電の方法も使用されている。これは、
直流荷電を断続的に行なうことで逆電離現象を抑制しよ
うとするものである。これに対して、パルス荷電は、更
に大きな逆電離現象抑制効果があり、電気集塵装置の性
能を大きく向上させることができるものとして知られて
いる。
【0003】図4は、パルス荷電法による電気集塵装置
と従来荷電法による電気集塵装置のダストの電気抵抗率
−集塵効率の関係を示すグラフである。Aはパルス荷電
法の電気集塵装置によるもの、Bは従来荷電法の電気集
塵装置によるものである。パルス荷電法の電気集塵装置
の場合は1010Ω−cm以上の高電気抵抗率のダストで
は、従来荷電法の電気集塵装置に比べて、集塵効率の減
少が少ないことがわかる。これは、パルス荷電法の電気
集塵装置に大きな逆電離現象抑制効果があるためであ
る。
【0004】間欠荷電の集塵装置とパルス荷電の集塵装
置の電圧波形を図5(a),(b)に示す。パルスの幅
は100μs程度あるいはそれ以下であって、集塵装置
内でイオンが放電極より集電極へ走行するのに要する時
間より短い。これが間欠荷電とパルス荷電の性能の差の
最も大きな原因である。これに対して、間欠荷電は直流
電源により断続的な荷電を行なうもので1回の荷電時間
は一般的に十数ms〜数十msである。
【0005】このように、パルス荷電ではパルス印加時
間が短いので、パルス印加中は発生した負イオンはほと
んど動かず、空間の大部分には負イオンが存在していな
い。このためコロナは放電極表面の全面に生じる。特
に、パルス幅が数十〜100μs程度では、生じた負イ
オンが放電極付近の極めて限定された範囲でコロナを抑
制するため、局所的にコロナが強すぎることがなく、極
めて均一なコロナ分布となる。パルス荷電では均一なイ
オンの流れが得られるので次のような利点がある。 (1)逆電離現象が抑制される。
【0006】逆電離現象は、ダストの電気抵抗率が高い
ために集塵極に捕集されたダスト層が十分な電流を流す
ことができず、絶縁破壊することにより生じる。逆電離
現象の発生する条件は次式で示される。 Ed <ρd j 式(1) Ed :ダスト層の絶縁耐圧電界強度 ρd :ダスト層の電気抵抗率 j :集塵極上のコロナ電流密度 ダストの電気抵抗率が高い場合、逆電離現象の発生を防
ぐにはコロナ電流密度を小さくする必要がある。間欠荷
電方法では局所的にコロナ電流が集中している部分があ
り、その部分で逆電離現象が発生するが、これに対し
て、パルス荷電ではコロナ電流の分布が均一であり、全
体のコロナ電流をかなり大きくしても逆電離現象が発生
しない。 (2)捕集ダストの再飛散が少ない。
【0007】間欠荷電方法では、集塵極上にコロナ電流
がほとんど流れていない部分ができ、ガス中で帯電した
ダスト粒子がこのような部分に付着しても、ダスト粒子
は荷電を失ってガス中に再飛散する。これに対して、パ
ルス荷電ではコロナ電流が均一に分布しており、このよ
うな現象を生じる場所はほとんどない。 (3)ダスト粒子が効率よく帯電する。
【0008】パルス荷電では、コロナにより生じるイオ
ンの流れが切れ目のない膜状に広がっている。このため
ガス中のダストの粒子は必ずイオンの流れを横切り、確
実に帯電する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】電気集塵装置において
は、省電力をするため及び電気集塵装置の後段に設置さ
れる排煙脱硫装置やガスヒーター等の性能を安定させ、
また腐食防止をするために電気集塵装置の出口媒塵濃度
を一定量に制御しなければならない。ところで、電気集
塵装置の集塵効率はダストの電気抵抗率に影響を受ける
ことが知られている。そのダストの電気抵抗率は燃料種
類、ガス温度、ガス水分、ガス成分等のガス条件により
変化するため、その結果、ガス条件の変化により集塵効
率も変化することになる。このようにダストの電気抵抗
率が変化して、集塵効率が変化しても電気集塵装置の出
口の媒塵濃度を前記のとおり、一定量に制御しなければ
ならない。
【0010】従来、パルス荷電法を採用しない直流荷電
法や間欠荷電法の電気集塵装置では出口媒塵量を一定に
する制御方法があった。例えば、特願平3−4275号
公報、特開昭58−143859号、特開昭57−32
745号公報に示されている。これらの、パルス荷電法
を採用しない従来荷電法における出口媒塵量を一定にす
る制御の一般的なブロック図を図7に示す。
【0011】この図7のブロック線図に基づいて、従来
の一般的な従来荷電法における出口媒塵量の制御を説明
する。電気集塵装置2で処理されたガスは、電気集塵装
置2の出口を通って煙突より排出されるが、電気集塵装
置2の出口には、媒塵量を測定するための媒塵濃度計6
が設置されている。この媒塵濃度計6から測定された媒
塵濃度信号が信号比較回路5に入力されると同時に予め
設定されている媒塵量に基づいた媒塵量設定信号が媒塵
量設定器4から送られて前記信号比較回路5に入力され
る。信号比較回路5に入力された2つの信号が比較さ
れ、その差が制御装置3に入力される。そして、制御装
置3から出力された信号が商用電源の供給された高圧電
源装置を制御し、電気集塵装置2の能力を制御してい
た。
【0012】このように、パルス荷電法を採用しない従
来荷電法における出口媒塵量を一定にする制御方法は、
知られていたが、パルス荷電法の電気集塵装置において
出口媒塵量を一定とする方法は知られていなかった。ま
た、従来、高電気抵抗率ダストを含むダストの集塵効率
の良い電気集塵装置の荷電制御方法は知られていなかっ
た。
【0013】そこで、本発明は、パルス荷電法を採用し
た電気集塵装置の出口媒塵濃度を一定量に制御し、しか
も、高電気抵抗率ダストを含むダストの集塵効率の良い
電気集塵装置の荷電制御方法を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために本発明は、パルス荷電法を採用した電気集塵装
置において、電気集塵装置の出口側に設けられた媒塵濃
度計の濃度信号に基づき、媒塵濃度が任意の設定値とな
るようにパルス荷電のパルス頻度を制御することによ
り、電気集塵装置出口媒塵量を一定にすることを特徴と
する電気集塵装置の荷電制御方法とするものである。ま
た、本発明は、パルス荷電のパルス頻度を制御するの
に、逆電離現象を検出し、その逆電離信号により制御す
るものである。
【0015】
【作用】本発明によれば、パルス荷電のパルス頻度を制
御することによって、電気集塵装置の出口媒塵量を一定
に制御することができる。また、パルス荷電のパルス頻
度の制御は、逆電離現象を検出し、その逆電離信号によ
り行なうので、高電気抵抗率ダストの集塵効率の特に高
い範囲を細かく制御することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。本発明においては、ダストの電
気抵抗率に着目し、この電気抵抗率の大小によってダス
トの集塵効率及び消費電力が、印加するパルス頻度の大
小に応じてどのように変化するか実験した。
【0017】図2は、パルス荷電法の電気集塵装置にお
けるパルス頻度に対するダストの集塵効率の関係をグラ
フにしたものであり、中・低電気抵抗率ダストにおいて
はパルス頻度が増加するにつれて集塵効率は高くなる
が、高電気抵抗率ダストにおいてはパルス頻度がA点で
示す変極点まではパルス頻度の増加と共に集塵効率は増
大し、A点を頂点にして集塵効率が最高となり、さらに
A点を越えると逆電離現象の発生によりまた集塵効率が
下がってくることを示している。
【0018】図3は、パルス荷電法の電気集塵装置にお
けるパルス頻度に対するダストの消費電力の関係をグラ
フにしたもので、中・低電気抵抗率ダストではパルス頻
度が増加すると消費電力は直線的に増大するが、高電気
抵抗率ダストではパルス頻度が大きくなるにつれて消費
電力は中・低電気抵抗率ダストの場合よりも途中から曲
線的に増大する。
【0019】したがって、図2及び図3の各特性に着目
し、集塵効率を大きくし、しかも省電力とするために
は、高電気抵抗率のダストでは、パルス頻度が小よりA
迄の範囲でパルス頻度を制御しなければならない。ま
た、中・低電気抵抗率のダストではパルス頻度は小より
大の範囲で制御が可能である。図1は、本発明の実施例
のパルス荷電法の電気集塵装置の出口媒塵量を一定に制
御するための回路構成を示すブロック線図である。この
図1のブロック線図に基づいて本実施例を説明する。電
気集塵装置11で処理されたガスは、電気集塵装置11
の出口を通って煙突より排出されるが、電気集塵装置の
出口には、媒塵量を測定するための媒塵濃度計17が設
置されている。
【0020】この媒塵濃度計17から測定された媒塵濃
度信号19が信号比較回路16に入力されると同時に、
予め設定されている媒塵量に基づいた媒塵量設定信号1
8が媒塵量設定器15から送られて前記信号比較回路1
6に入力される。信号比較回路16で入力された2つの
信号が比較され、媒塵濃度信号19が媒塵設定信号18
より高い場合には、パルス頻度制御回路13に対しパル
ス頻度を増加する媒塵濃度偏差信号20を送信する。逆
に、媒塵濃度信号19が媒塵設定信号18より低い場合
には、パルス頻度制御回路13に対しパルス頻度を減少
する媒塵濃度偏差信号20を送信する。
【0021】次いで、パルス頻度制御回路13は、信号
比較回路16からの媒塵濃度偏差信号20の偏差を零に
すべく適正なパルス頻度を制御装置12に与え、電気集
塵装置11の出口媒塵濃度を媒塵量設定器15にて設定
する値となるように制御する。ただし、電気集塵装置1
1の出口媒塵濃度を減らすため、すなわち集塵効率を上
げるためにパルス頻度を増加させても、パルス頻度と集
塵効率の関係は図2に示す関係にあるため、高電気抵抗
率ダストではパルス頻度を増加し過ぎると逆電離発生に
より集塵効率の低下を生じることになる。
【0022】したがって、パルス頻度制御回路13は、
信号比較回路16からの媒塵濃度偏差信号20とは別
に、逆電離検出回路14からの逆電離信号21によりパ
ルス頻度の上限値を設けてある。すなわち、図2に示す
高電気抵抗率ダストの曲線ではA点のパルス頻度を上限
値とする。なお、逆電離の検出方法は特願平3−999
78で出願済であるが他のどのような方法でも良い。
【0023】図6は、図1の媒塵濃度信号19に基づく
電気集塵装置への印加電圧波形を模式的に表したもので
ある。例えば、図6(a)に示す印加電圧波形で制御さ
れている電気集塵装置への媒塵濃度が設定値より高い場
合には、集塵効率を上げるべくパルス頻度を増加させ、
図6(b)に示す印加電圧波形とする。逆に、媒塵濃度
が設定値よりも低い場合には集塵効率を下げるべくパル
ス頻度を減少させ、図6(c)に示す印加電圧波形とす
る。
【0024】さらに、媒塵濃度の異常増加時とか、媒塵
濃度計17の故障時には、パルス頻度を最大とし、逆電
離信号21によるパルス頻度の上限値制御を行ない、電
気集塵装置11の出口媒塵濃度を最小とするバックアッ
プ制御機能を持たせてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、パルス荷電法の電気集塵装置において、電気集塵装
置の出口側に設けられた媒塵濃度計の濃度信号に基づ
き、任意に設定された媒塵量となるように電気集塵装置
出口媒塵量を一定に制御したので、処理ガス中のダスト
の電気抵抗率が大幅に変化してもパルス頻度を変化させ
るだけで、電気集塵装置の出口媒塵量を一定とした制御
が可能となった。
【0026】また、パルス荷電のパルス頻度は、逆電離
現象を検出してその逆電離信号により制御したので、高
電気抵抗率ダストの集塵効率の特に高い範囲を細かく制
御することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、パルス荷電法の電気集塵装置の出口
媒塵量を一定に制御するための回路構成を示すブロック
線図である。
【図2】パルス荷電法の電気集塵装置におけるパルス頻
度−集塵効率の関係を示す。
【図3】パルス荷電法の電気集塵装置におけるパルス頻
度−消費電力の関係を示す。
【図4】パルス荷電法による電気集塵装置と従来荷電法
による電気集塵装置のダストの電気抵抗率−集塵効率の
関係を示す。
【図5】パルス荷電の集塵装置と間欠荷電の集塵装置の
電圧波形を示す。
【図6】図4の媒塵濃度信号に基づく電気集塵装置への
印加電圧波形を模式的に示す。
【図7】従来荷電法における出口媒塵量を一定にする制
御の一般的なブロック図を示す。
【符号の説明】
10 パルス電源装置 11 電気集塵装置 12 制御装置 13 パルス頻度制御回路 14 逆電離検出回路 15 媒塵量設定器 16 信号比較回路 17 媒塵濃度計 18 媒塵量設定信号 19 媒塵濃度信号 20 媒塵量濃度偏差信号 21 逆電離信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス荷電法を採用した電気集塵装置に
    おいて、電気集塵装置の出口側に設けられた媒塵濃度計
    の濃度信号に基づき、媒塵濃度が任意の設定値となるよ
    うにパルス荷電のパルス頻度を制御することにより、電
    気集塵装置出口媒塵量を一定にすることを特徴とする電
    気集塵装置の荷電制御方法。
  2. 【請求項2】 パルス荷電のパルス頻度を制御するの
    に、逆電離現象を検出し、その逆電離信号により制御す
    ることを特徴とする請求項1記載の電気集塵装置の荷電
    制御方法。
JP13750091A 1991-06-10 1991-06-10 電気集塵装置の荷電制御方法 Pending JPH05200324A (ja)

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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990127