JPH06343811A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 仕切り管板と缶体の間を温度差による伸差と
圧力差の下で良好にシールした除塵装置を提供する。 【構成】 鉛直に配置された缶体１には上部に含塵ガス
入口２と下部に粉塵出口が形成され、内部には除塵機能
を持つフィルターエレメント８が含塵ガスの流れ方向に
沿って配置されたフィルター部５を有している。含塵ガ
スはフィルターエレメント８により濾過され清浄ガスと
なった母管１０から排出される。フィルターエレメント
８はその上下を上下部の仕切管板６，７に取付けられて
いる。上下部の仕切管板６，７は缶体１に取付けられた
サポート金物の上に支持されており、缶体１と上下の仕
切管板の間はエキスパンションジョイントを介在させた
シールコーンを缶体１側と仕切管板側に取付けて配設す
ることによりシールされている。これにより含塵ガスと
濾過済みガスとの間が隔離されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種排ガス等に対する除
塵装置、特に石炭等の化石燃料を使用する燃焼設備から
排出される高温含塵ガス用として好適な除塵装置に関す
る。

【０００２】ほぼ鉛直に配置され、その缶体の上部に含
塵ガスの入口があり缶体の下部に粉塵ホッパを備え、内
部に除塵機能を持つフィルターエレメントからなるフィ
ルター部を設けた竪型除塵装置において、フィルターエ
レメントで濾過されたガスを濾過前のガスから仕切るた
めの仕切管板と缶体の間の従来のシール構造は、一例と
して図６にその全体を図７にその詳細を示すような構造
となっていた。

【０００３】すなわち、図６に見られるように例えば３
段に重ねた円筒型フィルターエレメントよりなるフィル
ター部の上下管板６，７は何れも冷却水出入口２２，２
４を有する水冷式管板であり、このため、そのシール構
造は管板６，７と缶体１との間に温度が接近していて両
者間の伸差は僅かであるので缶体１の内周に設けられた
管板支持リング４０により、管板６，７ならびにフィル
ター部エレメント重量を支持すると同時にその間にシー
ルパッキン３１をはさむことによってシールを行う方式
をとっていた。

【０００４】缶体１には内外面に保温材２９ａ，２９ｂ
が設けられ、また管板には管板保温材２９ｃが設けられ
ている。缶体１の保温材２９ａの内面にはライナー１３
が、保温材２９ｂの外面には外装板１４が設けられてい
る。しかしながら、高温含塵ガス用除塵装置のようにガ
ス温度８５０℃前後で管板には冷却、保温なしで、しか
も、缶体は保温されているという両者間の伸差の大きい
場合の缶体と管板の間のシールに関しては、従来の技術
は殆どないと云って良い。

【０００５】従来の除塵装置において、管板６，７を水
冷式とせざるをえなかったのは、ガス温度が前述のよう
に高いために通常の鋼材では強度的な問題があったこ
と、それと、このような温度ガスに接触するセラミック
ス体のフィルターエレメントと鋼材の伸差を問題なく処
理し得るシール構造が生まれていなかったことによる。

【０００６】しかし、このような高温下で管板を冷却す
ることは冷却水ポンプ動力が必要であり、かつ冷却水が
ガスから奪い捨てる熱量も多く、プラント効率を下げる
ことに連がるという以外に、缶体内での万一の冷却水漏
洩事故発生の場合、その量次第では除塵装置自体の水蒸
気爆発を惹起しかねないということもあるので、効率、
安全面から脱水冷を行なうべく、多くの努力が払われて
来た経緯がある。

【０００７】耐熱強度のある鋼材の選定、あるいは、管
板とセラミックスフィルターエレメントの伸差、強度差
の中での安定した保持、シール構造の確立等の課題と並
んで、水冷を行わない仕切管板と、内部保温を施した缶
体との間に生ずる伸差、圧力差下でのダストシールを主
眼とするシール構造の確立は当業界にとって重要な課題
であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は缶体の内部に
除塵機能を持つフィルターエレメントよりなるフィルタ
ー部を設置した除塵装置において、フィルターエレメン
トで濾過されたガスと含塵ガスとを隔離する仕切管板と
缶体の間のシールを、仕切管板と缶体の間に大きな温度
差による伸差と圧力差が存在するもとで、良好におこな
いうるシール構造を具えた除塵装置を提供することを課
題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る除塵装置
は、ほぼ鉛直に配置され、上部が含塵ガス入口にまた下
部が粉塵ホッパにそれぞれ接続された缶体の内部に、含
塵ガスの流れ方向に沿って配置され除塵機能を持つフィ
ルターエレメントより成るフィルター部を設置した除塵
装置における前記課題を解決するため、そのフィルター
部の各フィルターエレメントにより濾過されたガスを含
塵ガス部より隔離するフィルターエレメント、上下部の
仕切管板およびその間の缶体に囲まれた清浄ガス室に対
する前記上下部の仕切管板と缶体間のシール構造を下記
に示す（１）〜（４）項のいづれかひとつ又は複数個組
み合わせて構成する。

【００１０】（１）上部仕切管板についてはその上面外
周、下部仕切管板については下面外周にそれぞれ取付た
取付リングと缶体内面に取付けた支持リングの間にシー
ルコーンおよびエキスパンションジョイントを結合し、
結合面にはシールパッキンをはさんでいるシール構造。

【００１１】（２）上下部の仕切管板の外周側面に金属
の溶融液を保持可能な溶融液保持リングを備え、缶体に
支持リングを設け、この支持リングにシールリングを取
付けて支持させシールリングの下部を溶融液保持リング
により保持された金属の溶融液中に浸したシール構造。

【００１２】この溶融液を形成する金属には錫、鉛等を
使う。

【００１３】（３）上下部の仕切管板の上面外周部に粉
体保持リングを備え、対応する缶体位置に支持リングを
設け、その支持リングに取付けたシールリングの下端が
粉体保持リングの中の粉体の下部に位置するシール構
造。 この場合の粉体としてはセラミックスファイバー粉等を
用いることができる。また、シールリングの粉体にもぐ
っている下部にフラットリングを設けたりする。

【００１４】（４）上下部の仕切管板の各上面外周部に
取付リングを備え、これとほぼ同一高さの缶体内面に支
持リングを設け、仕切管板取付リング側、缶体支持リン
グ側それぞれに直径の相異するシールパッキン支持リン
グをボルトで固定し、この２つのシールパッキン支持リ
ングの上面にスライド可能なシールパッキンを入れる溝
を設け、２枚のシール用フラットリングでシールパッキ
ンを入れた溝を含んで前記２枚のリングをはさみボルト
結合としたシール構造。 なお、これらのシール構造を構成するシールコーン、エ
キスパンションジョイント、シールリング等は耐熱面、
強度面で金属製とするのが常套である。

【００１５】

【作用】前記した（１）〜（４）項の何れかの手段をと
ることにより、仕切管板は保温、冷却水通水なしに、缶
体側は保温した状態で除塵装置が稼動中の高温、高差圧
における含塵ガス部から清浄ガス室へのダストシールを
中心とした有効なシールが実現される。以下各シール構
造の働きについて説明する。

【００１６】（１）項のシール構造によれば、シールコ
ーンとエキスパンションジョイントの共同の働きにより
荷重支持面を起点とする上下方向の伸差、及び直径方向
の伸差に耐える柔軟性が確保され各結合面のシールパッ
キンの働きによりシール性は良好に保持される。なお、
その他の方式にも共通であるが、仕切管板の荷重をうけ
る支持金物台は、例えばそのボルト穴を径方向にルーズ
を取るなどによって径方向伸差によるスライドが可能な
取付け構造としている。

【００１７】（２）項のシール構造によれば、錫、鉛の
ように比重は大きく融点は低く、かつ沸点は高い金属を
使ってシールが行われる。

【００１８】錫は比重７．３、２３２℃〜２，２７０℃
が液状範囲であり鉛は比重１１．３、３２７℃〜１，７
４０℃が液状範囲である。常用温度が８５０℃程度の高
温なので起動時の過渡的問題は、径方向の伸差によるメ
タルリングの弾性限内の変形で耐えられるので、無いと
云って良い。

【００１９】（３）項のシール構造によれば、（２）項
の液体の代わりにセラミックスファイバー粉等を使用す
るものであり、伸差によりシールリングが径方向に動い
てもシール性に問題はない。

【００２０】（４）項のシール構造によれは比較的厚肉
の直径の異なる２枚のリングを比較的厚肉のシール用フ
ラットリング２枚で上下から挟んで夫々がボルトナット
による締結で保持されるが、リング２枚に溝を作りこれ
にシールパッキンを入れ重ね結合をするので、特に径方
向の伸差の大きいこの部分のシールに対し充分機能す
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による装置を図示した実施例に
基づいて具体的に説明する。なお、以下の図面におい
て、図６、図７に示した従来の装置と同じ部分には同じ
符号を付してありそれらについての重複する説明は省略
する。

【００２２】（第１実施例）まず、図１および図２に示
す本発明に係わる除塵装置の第１実施例について説明す
る。図１に示すようにこの実施例による除塵装置は、ほ
ぼ鉛直に配置され、上部が含塵ガス入口２に、また下部
が粉塵ホッパ３に接続された缶体１と、その内部に第１
フィルター部４としてハニカムフィルター部を、第２フ
ィルター部５として円筒型フィルター部を配設して構成
されている。この第２フィルター部５の管板６，７と缶
体１の取合の詳細は図２に示されている。

【００２３】そして、この第２フィルター部５の各円筒
型フィルターエレメント８により濾過されたガスを含塵
ガス部と隔離する各エレメント８、上下管板６，７とそ
の間の缶体１に囲まれた清浄ガス室１７の上下管板６，
７と缶体１の間のシール構造は図２に示すようになって
いる。

【００２４】すなわち、上部管板６についてはその上面
外周部、下部管板７については下面外周部にそれぞれ取
付けたコーン取付リング２３と缶体１側の上下管板６，
７に対する相応レベル内面に取付けたジョイント支持リ
ング２７の間にコーン取付リング２３には金属製シール
コーン２１を、またジョイント支持リング２７には同じ
く金属製エキスパンションリング２０をそれぞれボルト
ナットでシールパッキンをはさんで締結し、かつ、シー
ルコーン２１とエキスパンションジョイント２０を相互
にシールパッキンをはさんでボルトナットで締結した構
造となっている。

【００２５】そしてこの実施例のシールコーン２１とエ
キスパンションジョイント２０の共同の働きにより、サ
ポート金物２５に支持された上下の管板６，７の下面を
起点とする上下方向の伸差および直径方向の伸差に耐え
る柔軟性が確保され、各ボルトナット締結フランジ部で
のシールパッキンの働きにより管板６，７と缶体１のシ
ール性は良好に保持される。

【００２６】なお、その他の実施例においても同様であ
るが管板６，７あるいは管板６，７およびフィルターエ
レメント８の荷重をうけるそれぞれのサポート金物２５
との取合ボルト穴は直径方向にルーズを取っており径方
向伸差によるスライドが可能となっている。

【００２７】（第２実施例）次に図３に示す第２実施例
について説明する。この第２実施例で採用しているシー
ル構造は、図３に示すように、上下管板６，７の外周側
面に金属の溶融液を保持することが出来る溶融液保持リ
ング３４を備える。缶体１内面の相当位置にシールリン
グ保持リング３６を設けこの保持リング３６にシール用
メタルリング３５をパッキンを介してボルトで締結しシ
ール用メタルリング３５の下部が溶融液保持リング３４
に保持された錫，鉛等の溶融液３３中に浸るようにした
シール構造となっている。

【００２８】溶融液によるシール構造なので運転中のガ
ス温度８５０℃前後で溶けていることは勿論、融点は極
力低く、逆に沸点の高い金属で比重は大きいことが要求
されるが錫，鉛はこれらのニーズを満足するものであ
る。因みにその特性は 錫 比重 ７．３ 融点 ２３２℃ 沸点 ２，
２７０℃ 鉛 比重 １１．３ 融点 ３２７℃ 沸点 １．
７４０℃ である。

【００２９】（第３実施例）次に図４に示す第３実施例
について説明する。この第３実施例で採用しているシー
ル構造は、上下管板６，７のそれぞれの上面外周部に粉
体保持リング３８を備え、対応する缶体１の内面位置に
シールリング支持リング３６を設け、これにパッキンを
はさんでボルトナットで締結したシール用メタルリング
３５の下端が粉体保持リング３８の中の粉体の下部に常
に埋没した状態で位置するシール構造となっている。

【００３０】このシールリングの下端に水平に設けられ
たシールリング用フラットリング３９は粉体という特性
にマッチするよう考慮したものである。この実施例では
第２実施例における金属の溶融液の代わりにセラミック
スファイバー粉を使用するものであり仕切管板と缶体の
伸差により相対的にシールリングが径方向あるいは上下
方向に動いてもシール性に問題がないようになってい
る。

【００３１】（第４実施例）次に、図５に示す第４実施
例について説明する。この第４実施例では、上下管板
６，７の各上面外周部に取付リング２３を備えこれとほ
ぼ同じ高さの缶体１の内部に支持リング２７を設け、管
板取付リング２３側、缶体支持リング２７側それぞれに
マッチした直径のシールパッキン保持リング３２をシー
ルパッキン３１をはさんでボルト締結する。

【００３２】このパッキン保持リング３２の上面にはス
ライド可能なシールパッキン３１を入れる溝を設け、中
間の径のシール用フラットリング４１でシールパッキン
３１を入れた溝を含んで上記２枚のリング３２をはさん
でボルト締結としたシール構造となっている。

【００３３】この実施例は４枚の比較的厚肉の金属製の
シール用フラットリングを用いておりそれぞれがボルト
ナットの締結で保持されるが、主として径方向の伸差に
よる摺動シールは溝の中に入れたシールパッキンで、他
は固定シールパッキンでシール性を保たせているもので
ある。

【００３４】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その形
状、構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。例えば前記各実施例では、それぞれ１種類のシール
構造を採用しているが缶体の内部に複数個のフィルター
部が設けられる場合、各フィルター部におけるガスの状
況に応じ各フィルター部毎に異なるシール構造を採用し
てもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よる除塵装置においては、水冷却を行わない仕切管板と
缶体の間のダストシールを中心とするシール機能を満足
するシール構造が実現することで、従来のもののように
水冷仕切管板方式を用いる必要がなくなるので、この種
高温含塵ガス用のセラミックスフィルターの効率および
安全性の向上が結果的に得られることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る除塵装置の断面図。

【図２】図１のＣ部の拡大断面図で本発明の第１実施例
で採用している缶体と管板の間のシール構造を示す部分
的断面図。

【図３】本発明の第２実施例で採用している缶体と管板
の間のシール構造を示す部分的断面図。

【図４】本発明の第３実施例で採用している缶体と管板
の間のシール構造を示す部分的断面図。

【図５】本発明の第４実施例で採用している缶体と管板
の間のシール構造を示す部分的断面図。

【図６】従来の水冷管板方式の除塵装置の図。

【図７】図６におけるＡ部を部分的に拡大して示す断面
図。

【符号の説明】

１ 缶体 ２ 含塵ガス入口 ３ 粉塵ホッパ ４ 第１フィルター部 ５ 第２フィルター部 ６ 上部の仕切管板 ７ 下部の仕切管板 ８ フィルターエレメント ９ 中間スペース １０ 清浄ガス母管 １１ 内筒隔壁 １２ 中間管板 １７ 清浄ガス室 ２０ エキスパンションジョイント ２１ シールコーン ２３ シールコーン取付リング ２５ サポート金物 ２６ ボルト ２７ ジョイント支持リング ２８ 管板リブ ２９ 保温材 ３０ 保温外衣 ３２ シールパッキン支持リング ３３ 鉛、錫の溶融液 ３４ 溶融液保持リング ３５ シール用メタルリング ３６ シールリング支持リング ３７ 粉体シール材 ３８ 粉体保持リング ３９ シールリング用フラットリング ４１ シール用フラットリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤野 哲也 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ鉛直に配置され、上部が含塵ガス入
   口に下部が粉塵ホッパにそれぞれ接続された缶体の内部
   に、含塵ガスの流れ方向に沿って配置され除塵機能を持
   つフィルターエレメントより成るフィルター部を設置し
   た除塵装置において、前記フィルター部の各フィルター
   エレメントにより濾過されたガスを含塵ガス部より隔離
   する、前記フィルターエレメント上下部の仕切管板およ
   びその間の缶体に囲まれた清浄ガス室に対する前記上下
   部の仕切管板と缶体の間のシール構造が下記の（１）〜
   （４）項のいずれかひとつ又は複数個組み合わせた構造
   であることを特徴とする除塵装置。 （１）前記上部の仕切管板についてはその上面外周、前
   記下部仕切管板については下面外周にそれぞれ取付た取
   付リングと前記缶体内面に取付けた支持リングの間にシ
   ールコーンおよびエキスパンションジョイントを結合
   し、結合面にシールパッキンをはさんでいるシール構
   造。 （２）前記上下部の仕切管板の外周側面に金属の溶融液
   を保持可能なリングを備え、前記缶体に支持リングを設
   け同支持リングにシールリングを取付け、同シールリン
   グの下部を前記リングにより保持された前記溶融液中に
   浸したシール構造。 （３）前記上下部の仕切管板の上面外周部に粉体保持リ
   ングを備え、缶体に支持リングを設け、同支持リングに
   取付けたシールリングの下端を前記粉体支持リングの中
   の粉体の下部に位置させたシール構造。 （４）前記上下部の仕切管板の各上面外周部に取付リン
   グを備え、これとほぼ同一高さの缶体内面に支持リング
   を設け、前記仕切管板取付リング側、缶体支持リング側
   それぞれに直径の相異するリングをボルトで固定し、こ
   の２つのリングの上面にスライド可能なシールパッキン
   を入れる溝を設け、中間の径の２枚のフラットリングで
   前記シールパッキンを入れた部分を含んで前記２枚のリ
   ングをはさんだ構造としたシール構造。