JPH06328005A - 電気集塵機の電力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気集塵機の捕集性能を向上すると共に省エネ
になる電気集塵機の電力制御方法を提供する。 【構成】パルス電圧発生回路１２で発生するパルス電圧
は、結合コンデンサ１４により直流ベース電圧発生回路
１０で発生する直流ベース電圧に重畳され、電気集塵機
２０の放電極に印加される。同時に、抵抗測定回路１６
で電気集塵機２０に供給される排ガス中のダストの電気
抵抗率が測定されて逐次ゲート制御回路１８に入力され
る。また、放電極から放電される放電電流値が変流器２
２からゲート制御回路１８に逐次フィードバックされ
る。そして、抵抗測定回路１６で測定された電気抵抗率
の大小に対応して放電電流値の大小を制御するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気集塵機の電力制御方
法に係り、特に電気集塵機の集塵室に設けられた放電極
と集塵極の間に高電圧を印加する消費電力を低減する電
気集塵機の電力制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気集塵機は、石油や石炭等の各種燃焼
炉から排出される燃焼ガス中のダスト捕集装置として工
業用に広く採用されている。そして、電気集塵機の集塵
性能は、捕集しようとするダストの電気抵抗率に左右さ
れ、電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍを越えると、集塵性能が
大幅に低下するという問題があった。この対策としては
電気集塵機の高電圧電源装置として、直流バイアス電源
からの直流ベース電圧に、パルス電源からのパルス電圧
を重畳するパルス荷電方式が提案されている。このパル
ス荷電方式により、図２に示すように、電気抵抗率が１
０¹²Ωｃｍを越える領域での集塵性能が従来の直流電圧
のみの直流荷電に比べ改良されるようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルス
荷電を行う従来の電気集塵機は、捕集するダストの電気
抵抗率の変化に関係なく、放電極と集塵極の間に印加す
る電力が一定であった。この結果、ダストの電気抵抗率
の変化に対して効率の良い集塵性能を得ることができな
いと共に、電力消費の点で無駄が発生するという問題が
ある。

【０００４】なぜなら、本発明の発明者は、種々の実験
により、パルス荷電方式で荷電する場合でも、捕集する
ダストの電気抵抗率の大小によって、電気集塵機の集塵
性能は電気集塵機に供給する供給電力、即ち、放電電流
の大小により大きく異なるという知見を得た。例えば、
図３に示すように、電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより小さ
い場合は、集塵性能は供給電力の増加に伴って向上し、
放電電流が０．２〜０．５ｍＡ／ｍ² の時の供給電力時
に最高の集塵性能を示す。一方、電気抵抗率が１０¹²Ω
ｃｍより大きい場合は、集塵性能は供給電力の増加に伴
って次第に上昇し、その後は逆に低下する。そして、最
大の集塵性能は、放電電流で０．０５ｍＡ／ｍ² となる
供給電力時であることが分かった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、電気集塵機の捕集性能を向上すると共に省エネ
になる電気集塵機の電力制御方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、直流ベース電圧にパルス電圧を重畳したパル
ス荷電方式の高電圧を、電気集塵機の放電極と集塵極と
の間に印加する電気集塵機の電力制御方法に於いて、捕
集するダストの電気抵抗率を測定し、前記測定した電気
抵抗率の大小に対応して前記放電極と前記集塵極の間で
放電される放電電流の大小を制御するようにしたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は、直流ベース電圧にパルス電圧を重畳
するパルス荷電方式を採用した場合でも、捕集するダス
トの電気抵抗率の大小によって、電気集塵機の集塵性能
は電気集塵機に供給する供給電力、即ち、放電電流の大
小により大きく異なるという知見を得たことにより達成
することができた。

【０００８】そして、本発明によれば、電気集塵機で捕
集するダストの電気抵抗率を測定し、測定した電気抵抗
率の大小に対応して放電極と集塵極の間で放電される放
電電流の大小を制御するようにした。例えば、ダストの
電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより小さい場合は、放電電流
値が０．２〜０．５ｍＡ／ｍ² になるように制御する。
また、電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより大きい場合は放電
電流値が０．０５ｍＡ／ｍ² になるように制御する。こ
れにより、捕集するダストの電気抵抗率が変化しても、
その電気抵抗率に応じて効率の良い集塵性能を得ること
ができる。

【０００９】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る電気集塵
機の電力制御方法の好ましい実施例について詳説する。
図１は、本発明の電気集塵機の電力制御方法に用いる高
電圧電源装置の一実施例を示す回路図である。同図に示
すように、高電圧電源装置は、主として直流ベース電圧
を発生する直流ベース電圧発生回路１０、パルス電圧を
発生するパルス電圧発生回路１２、直流ベース電圧にパ
ルス電圧を重畳する結合コンデンサー１４、捕集するダ
ストの電気抵抗率を測定する抵抗測定回路１６及び前記
抵抗測定回路１６で測定された電気抵抗率に対応して前
記直流ベース電圧発生回路１０の電力を増減させるゲー
ト制御回路１８で構成されている。

【００１０】また、直流ベース電圧発生回路１０は、第
１の交流電源２４が第１のサイリスタ２６を経由して第
１のトランス２８の一次コイル側に接続され、第１の交
流電源回路を形成している。また、前記第１のサイリス
タ２６とは導通の向きが逆に接続された第２のサイリス
タ３０が、前記第１のサイリスタ２６と並列に配設され
ている。そして、第１及び第２のサイリスタ２６、３０
のゲート端子２６Ａ、３０Ａは前記ゲート制御回路１８
に接続されている。これにより、ゲート制御回路１８で
前記第１及び第２のサイリスタをスイッチングすること
により第１の交流電源回路の電力を増減できるようにな
っている。また、前記第１のトランス２８の二次コイル
側は４個のダイオードブリッジ３２、３２…と第１のリ
アクトル３４により整流回路が形成され、所定の直流ベ
ース電圧が得られる。また、整流回路には前記変流器２
２が配設され、電気集塵機２０の図示しない放電極と集
塵極との間に放電される放電電流値をゲート制御回路１
８にフィードバックする。

【００１１】また、パルス電圧発生回路１２は、第２の
交流電源３６が第３のサイリスタ３８を経由して第２の
トランス４０の一次コイル側に接続され、第２の交流電
源回路を形成している。また、前記第３のサイリスタ３
８とは導通の向きが逆に接続された第４のサイリスタ４
２が、前記第３のサイリスタ３８と並列に配設されてい
る。また、前記第２のトランス４０の二次コイル側はパ
ルス回路を形成しており、４個のダイオードブリッジ４
４、４４…と第２のリアクトル４６により交流電源電圧
の位相角制御と整流が行われて所定の直流電圧に充電さ
れる電源コンデンサ４８、電源コンデンサ４８とパルス
トランス５０の一次側コイルの中間タップとの間に配設
され電源コンデンサ４８に蓄えられた電荷を放出する方
向に導通可能な第５のサイリスタ５２、電源コンデンサ
４８とパルストランス５０の一次側コイルの他の端子と
の間に配設され第５のサイリスタ５２と導通の向きが逆
に接続された第６のサイリスタ５４で構成されている。
そして、第５及び第６のサイリスタ５２、５４のゲート
端子５２Ａ、５４Ａは第２のゲート制御回路５６に接続
されている。このパルス電圧発生回路１２の回路構成に
より、任意のパルス幅の矩形波パルス電圧を得ることが
できると共に、電気集塵機２０の蓄積電荷を前記電源コ
ンデンサ４８に効率良く回収することができる。

【００１２】また、パルストランス５０の二次側コイル
に接続された接合コンデンサ１４により、パルス電圧は
前記直流ベース電圧に重畳されて電気集塵機２０の放電
極に印加される。尚、図示しないが、捕集されるダスト
の電気抵抗率を測定する前記抵抗測定回路１６は、電気
集塵機２０の入口近傍に配設されている。次に、上記の
如く構成された本発明の電気集塵機の電力制御方法の作
用について説明する。尚、本発明は、従来技術でも述べ
たように、パルス荷電方式で荷電する場合でも、捕集す
るダストの電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより大きい場合
と、１０¹²Ωｃｍより小さい場合とでは、電気集塵機２
０の集塵性能は高電圧電源装置から電気集塵機２０に供
給する供給電力により大きく異なるという知見を得たこ
とにもとづいて成されたものであり、これを前提として
本発明の作用効果を説明する。

【００１３】パルス電圧発生回路１２で発生するパルス
電圧は、結合コンデンサ１４により直流ベース電圧発生
回路１０で発生する直流ベース電圧に重畳され、電気集
塵機２０の放電極に印加される。同時に、電気集塵機２
０に供給される排ガス中のダストの電気抵抗率が抵抗測
定回路１６で測定されて逐次ゲート制御回路１８に入力
される。また、放電極から放電される放電電流値が変流
器２２からゲート制御回路１８に逐次フィードバックさ
れる。

【００１４】そして、抵抗測定回路１６で測定された電
気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより小さい場合は、ゲート制御
回路１８で第１の交流電源回路に流れる電力が大きくな
るように制御し、高電圧電源装置から電気集塵機２０に
供給する供給電力を増加させて放電電流値を大きくす
る。この時の放電電流値が変流器２２からゲート制御回
路１８にフィードバックされるので、ゲート制御回路１
８では、放電電流値が０．２〜０．５ｍＡ／ｍ² の範囲
なるように電気集塵機２０に供給する供給電力を制御す
る。

【００１５】また、抵抗測定回路１６で測定された電気
抵抗率が１０¹²Ωｃｍより大きい場合は、ゲート制御回
路１８で第１の交流電源回路に流れる電力が小さくなる
ように制御し、電気集塵機２０に供給する供給電力を減
少させて放電電流値を小さくする。この時の放電電流値
が変流器２２からゲート制御回路１８にフィードバック
されるので、ゲート制御回路１８では、放電電流値が
０．０５ｍＡ／ｍ² になるように電気集塵機２０に供給
する供給電力を制御する。

【００１６】このように、本発明の電気集塵機の電力制
御方法では、捕集するダストの電気抵抗率に対応して最
適な放電電流を発生するための電力を電気集塵機２０に
供給することができる。従って、捕集するダストの電気
抵抗率が変化しても、その電気抵抗率に対応して効率の
よい集塵性能を得ることができるので、電気集塵機２０
の捕集性能を向上させることができると共に、消費電力
に対する捕集効率が向上するので、省エネになる。

【００１７】尚、本実施例では、電気抵抗率が１０¹²Ω
ｃｍを境にして放電電流値を０．２〜０．５ｍＡ／ｍ²
と０．０５ｍＡ／ｍ² の２区分に設定したが、１０¹¹Ω
ｃｍ〜１０¹³Ωｃｍの間で、電気抵抗率の測定値に応じ
て放電電流値を０．５ｍＡ／ｍ² から０．０５ｍＡ／ｍ
² まで段階的に又は連続的に変化させるように設定して
もよい。要するに、電気抵抗率に応じて最適な放電電流
値を選択できるようにすればよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電気
集塵機の電力制御方法によれば、電気集塵機で捕集する
ダストの電気抵抗率を測定し、測定した電気抵抗率の大
小に対応して放電極と集塵極の間で放電される放電電流
の大小を制御するようにした。これにより、捕集するダ
ストの電気抵抗率が変化しても、その電気抵抗率に対応
して効率のよい集塵性能を得ることができる。従って、
電気集塵機の捕集性能を向上させることができると共
に、消費電力に対する捕集効率が向上するので、省エネ
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気集塵機の電力制御方法に用い
る高電圧電源装置の一実施例を示す回路図

【図２】ダストの電気抵抗率と集塵性能との関係を、パ
ルス荷電の場合と直流荷電の場合とで比較した集塵特性
図

【図３】電気集塵機に供給する供給電力と集塵性能との
関係を、ダストの電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより高い場
合と低い場合とで比較した集塵特性図

【符号の説明】

１０…直流ベース電圧発生回路 １２…パルス電圧発生回路 １４…結合コンデンサ １６…抵抗測定回路 １８…ゲート制御回路 ２０…電気集塵機 ２２…変流器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流ベース電圧にパルス電圧を重畳したパ
   ルス荷電方式の高電圧を、電気集塵機の放電極と集塵極
   との間に印加する電気集塵機の電力制御方法に於いて、 捕集するダストの電気抵抗率を測定し、前記測定した電
   気抵抗率の大小に対応して前記放電極と前記集塵極の間
   で放電される放電電流の大小を制御するようにしたこと
   を特徴とする電気集塵機の電力制御方法。
2. 【請求項２】電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより小さい場合
   は、放電電流値が０．２〜０．５ｍＡ／ｍ² になるよう
   に制御すると共に、電気抵抗率が１０¹²Ωｃｍより大き
   い場合は放電電流値が０．０５ｍＡ／ｍ² になるように
   制御することを特徴とする請求項１の電気集塵機の電力
   制御方法。