JPS6029305B2 - 電気集塵装置の運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火花放電の発生を確実に抑制し得る電気集塵
装置の運転方法に関する。

従来の電気集塵装置の荷電制御としては、負荷のインピ
ーダンスが変化しても出力電流を一定に保つように制御
する定電流方式、或いは単位時間当りに発生する火花放
電の回数がほぼ一定になるように出力電圧を制御する火
花回数制御方式、又は火花放電時の出力電流の大きさと
火花放電回数との積で積分値を求め、その積分値が一定
になるように出力電圧を制御する火花積分制御方式のい
ずれか、或いはこれら制御方式を２つ以上併合した方式
が用いられている。

そしてこれらのいずれの方式も、一般に集塵効率は或る
程度火花放電が発生するような条件で集塵装置を運転す
る場合が高いとされている為、運転中或る範囲内で火花
放電が発生する。

しかし集塵すべきダストの種類によってはその見掛け上
の比重が小さく且つ見掛け上の固有抵抗も小さなものが
あり、斯かるダストは火花放電時に集塵極から再飛散を
行い、集塵効率を悪化させる。

また火花放電が或る程度以上になると着火する可能性の
あるダストを集堕する場合、或いはプラスチック材料な
どで構成されていて火花放電により著しく損傷を受け易
い集塵電極を用いる場合にあっては、火花放電を発生さ
せずに火花放電の発生直前付近の荷電電圧で運転するこ
とが望ましい。しかしながら火花放電の発生直前の状態
を検出すること、特に種々な条件をもつダストを集摩す
る集塵装置に於ける火花放電の発生直前の状態を検出す
ることは技術的に非常に難しく、現在では斯かる検出を
行っていない。

従って従来、火花放電の発生が極力少ないように、電気
集塵装置を制御する場合は出力電圧の上昇率を低く押え
、かつ火花放電が発生した時の出力電圧の下げ中を大き
くした制御方式が行なわれている。斯かる制御方式に於
いては、含塵ガスの温度、湿度、含塵率及び塵の組成な
どが変化し負荷インピーダンスや火花放電の発生電圧が
変動した場合には当然に充分に対応ができず、火花放電
を頻発させて必要以上に出力電圧を下げ過ぎたり、火花
放電の発生電圧が高くなっているにもかかわらず低い荷
電電圧で運転されるなど集塵効率が低下してしまうとい
う欠点があった。

本発明は従来の斯かる欠点を除去するために、電気集塵
装置の運転領域における出力電圧と出力電流とを任意の
個数を分割して得られた電圧小区間と電流小区間とから
なる択山の出力小区画を番地として予め記憶させておき
、火花放電を検出すると共に実際の運転出力がどの番地
に属するかを判断しながら運転し、火花放電の累積発生
回数が設定回数上達した出力小区画に対応する番地に荷
電禁止区域として記憶させ該荷電禁止区域の番地におけ
る出力よりも小さな出力の番地に対応する出力領域にお
いて運転することを特徴としている。

以下図面に従って本発明の実施例を説明する。

第１図において、１，１′は交流入力端子、２は回路遮
断器、３はサィリスタ或いは可飽和リアクトルの様な主
制御素子、４は１次側回路を流れる電流を検出する変流
器、５は限流リアクトル又はインピーダンス、６は昇圧
用高電圧変圧器、７は高電圧整流器、８は集塵器、９は
出力電圧検出用の高圧抵抗器、１川ま出力電圧の分割用
抵抗器、１１は出力電流検出用の抵抗器、１２と１３は
アナログ的な検出電流信号、検出電圧信号を夫々デジタ
ル値に変換するＡ−Ｄ変換器、１４はインターフェイス
回路１５と演算部１６及び記憶部１７〜１９などからな
るマイクロコンピュータ、２０は火花放電検出回路、２
１は制御素子３の制御回路である。斯かる構成の電気集
塵装置の運転に当って、先ずコンピュータ１４の第１の
記憶部１７に第２図に示す様な運転領域における出力の
小区画を多数形成してこれを番地として記憶させる。

この点について詳しく述べると、一般に電気集塵装置の
運転領域は出力電薪ａｏが定規の１／９塁度以上、出力
電圧Ｖ。が定格の１／２陸度以上であるので、第２図に
示す様に定格の１′豆華度以上の範囲の出力電流Ｌの平
均値を均等にｘ分割して得られる電流４・区画１，，１
２，１３・・・…ｌｘと、定格の１／２崖度以上の範囲
の出力電圧Ｖｏのピーク値又は平均値を均等にｙ分割し
て得られる電圧小区間Ｖ，，Ｖ２，Ｖ３…・・・Ｖｙと
から画成される多数の出力小区画Ｐ，，Ｐ２，Ｐ３……
Ｐｘ．ｙを地地として第１の記憶部１７に予め登録して
おく。尚、この区分数、区分の範囲は任意でよく、必ず
しも小区画の大きさは同一でなくとも良い。電気集塵装
置の運転を開始して集塵器８が荷電されると、出力電圧
Ｖｏ及び出力電荻Ｈｏが夫々抵抗器１０，１１により検
出され、これら電圧検出信号ｖｏ及びｉｏは夫々のＡ‐
Ｄ変換器１２，１３によりデジタル信号に変換され、コ
ンピュータ１４に入力される。

その演算部１６はインターフェイス回路１５を介して与
えられる前記デジタル電圧、電流検出信号と第１の記憶
部１７の前記データとから、常に実際の運転出力がいず
れの番地に属するかを判断する。第２の記憶部１８は各
番地において発生する火花放電の発生回数を記憶するた
めのものであるが、運転開始後、火花放電が発生するま
ではいずれの番地における火花放電回数の蓄積も霧であ
るので、コンピュータ１４の演算部１６はインターフェ
イス回路１５を介して制御回路２川こ出力上昇指令信号
を送出する。従って運転出力は、例えば第２図における
負荷曲線ａに従って徐々に上昇する。ここで演算部１６
は、番地が後述する荷電禁止小区画、又は出力上昇停止
区域に指定されない出力小区画に対応する場合には必ず
出力上昇指令信号を出力する。そして出力電圧が上昇し
て火花放電が１回発生すると火花放電検出回路２０がこ
の火花放電を検出し、火花放電検出信号を制御回路２１
とコンピューター４に送出する。制御回路２１は前記火
花放電検出信号を受けると設定期間、例えば０．５〜１
サイクル程度だけ主制御素子３の導通を停止させる。一
方、コンピュータ１４は、その演算部１６が前述の様に
実際の運転出力がどの番地に対応する出力小区画に属す
るかを常に確認しているので、前記火花放電検出信号が
入力されるとき火花放電が発生したときの出力小区画、
例えばＰｍ．ｎ（１肌 Ｖｎ）に対応するｍ．ｎ番地に
火花放電が１回生じたことを記憶する。この火花放電発
生データの蓄積は第２の記憶部１８に行われる。従って
火花放電が一旦発生すると短い設定期間だけ電力供給が
遮断されるので出力電圧は急激に減少するが、設定期間
の経過後、出力電圧は火花放電発生時の電圧値に比べて
数ＫＶ程度低い電圧まで急激に復帰する。

この制御は制御回路２１が従来から有する機能により行
われる。その後の出力電圧は、前述と同様コンピュータ
１４の演算部１６からの出力上昇指令信号によって、火
花放電が発生しない限り負荷曲線ａに従って徐々に上昇
する。この様な動作を繰返しながら運転しているとき、
火花放電が或る番地に対応する出力小区画、例えばＰｍ
ｍ（１肌Ｖｎ）で生ずることによりその出力４・区画Ｐ
ｍ心における火花放電発生回数の累積値が設定回数を越
えたとする。このとき演算部１６は第２の記憶部１８に
蓄積された出力小区画Ｐｍ心に対応する番地のデータが
設定値を越えたことを確認して、第３の記憶部１９のｍ
．ｎ番地にその出力小区画が荷電禁止小区画になったこ
とを記憶する。この荷電禁止小区画とはこの小区画内に
出力が存在することを禁止する領域であり、この荷電禁
止小区画に隣接し、且つ荷電禁止小区画の最小の出力点
を共通にする３つの出力小区画を、出力電圧の上昇を停
止させる様に制御される出力上昇停止区域として第３の
記憶部１９に記憶する。この点について第３図を用いて
説明すると、荷電禁止小区画となった出力小区画Ｐｍ．
ｎの最小出力点Ｍを共通とする３つの出力小区画Ｐ（ｍ
−・）（ｎ−・）、Ｐｍ（ｎ‐・）Ｐ（ｍ‐，）ｎを出
力上昇停止区域として、夫々に対応する（ｍ−１）（ｎ
−１）番地、ｍ（ｎ−１）番地、（ｍ−１）ｎ番地に登
録する。従って、運転中においては常にコンピュータ１
４が、実際の運転出力がどの番地に対応する出力小区画
に属するか、またその番地に対応する出力小区画におけ
る火花放電の累続発生回数は何回か、更にまた実際の運
転出力が属する出力小区画は荷電停止、或いは出力上昇
停止、又は出力上昇を行う区画なのかを確認し、同一の
負荷曲線では荷電禁止小区画で再度運転が行なわれるの
を防止している。

つまり火花放電の発生後、その発生時点での電圧値より
も数ＫＶ程度低い電圧まで急速に復帰せられた出力電圧
Ｖｏはその後演算部１６からの信号により徐々に上昇す
るが、実際の出力電圧がいずれかの出力上昇停止小区画
に入ると、演算部１６がインターフェイス回路１５を介
して制御回路２１に出力上昇停止信号を出力する。制御
回路２１は前記出力上昇停止信号を受けると直ちに出力
する制御信号の大きさを固定し、その時点での出力を保
持しながら運転を継続させる。従って通常の場合、実際
の運転出力が再び荷電禁止小区画内に入ることはないが
、入力変動或いは負荷変動により運転出力が突発的に荷
電禁止小区画に飛込んだ場合には、演算部１６より制御
回路２１に出力下降信号を送出し、制御回路２１は主制
御素子３の導通を制限する。ここで同一の出力小区画に
おいて火花放電が幾回発生したらその出力な・区画を荷
電禁止区画とするかの基準は、集座員荷或いは他の条件
により火花放電の発生をどの程度に抑制する必要がある
かによって主に決定されるが、今、集塵負荷が火花放電
の発生を極力嫌うものとする。

斯かる条件がある場合、荷電禁止小区画とする基準は火
花放電発生の回数を１回とすることも考えられるが、ノ
イズ或いは該動作などに起因して発生する火花放電も考
慮して、荷電禁止小区画とする火花放電発生回数基準を
２回とする。

従って運転期間中、同一の出力小区画において火花放電
が２度発生すると、第３の記憶部１９におけるその出力
小区画に対応する番地にその出力小区画が荷電禁止小区
画になったことを登録される。そしてこの様電禁止小区
画の最小の出力点を共有する３つの出力小区画は出力上
昇停止小区画として第３の記録部１９に記憶されること
は前述した通りであるが、負荷条件が急激かつ比較的頻
繁に変化する場合には運転状態が安定しないので、荷電
禁止小区画に隣接する８個の出力小区画を出力上昇停止
区域とすることが望ましい。また負荷曲線ａに従って運
転している状態において、負荷特性が急に変化して曲線
ｂに移行した場合にも、前述と同様に演算部１６からの
信号により制御回路２１は出力を負荷曲線ｂに沿って徐
々に上昇させる様に主制御素子３を制御し、火花放電が
発生した場合には設定期間だけ主制御素子３を非導通に
する。その後の運転動作も前述と同様であるので説明を
省くが、いずれの負荷曲線で運転が行われるにせよ、コ
ンピュータによって実際の運転出力がどの番地に対応す
る出力小区画に該当するかが常に確認され、火花放電が
発生したときにはその出力小区画に対応する番地に火花
放電回数がその記憶部に蓄積され、更に各番地に対応す
る出力４・区画での火花放電発生回数が設定値以上にな
るときその出力小区画を荷電禁止４・区画として対応す
る番地に記憶すると同時に、荷電禁止小区画に隣接する
少なくとも一部分の出力小区画を出力上昇停止区画とし
てこれら出力小区画に対応する番地に記憶することが確
実に行われ、これら荷電禁止小区画及び出力上昇停止区
域以外の出力小区画では出力が上昇する様に制御される
ので、火花放電の発生を極力抑制しながら高い荷電々圧
で運転できるのである。ここで通電、集座されるべき含
塵ガスは長時間に百つて変化しており、また或る程度の
長い時間が経過したら荷電禁止小区画を解除する必要も
あるので、電気集塵装置の運転条件に適合する期間を設
定してコンピューター４にプログラミングをしておき、
自動的に第２、第３の記憶部１８，１９の内容をリセッ
トすることが好ましい。

このリセットの方法は主として２通り考えられ、第１の
方法は記憶部１８，１９の内容をすべてクリアして各番
地の火花放電発生回数の内容を雰にすると共に荷電禁止
小区画及び出力上昇停止区画の指定を完全に解除するも
のである。第２の方法は第２の記憶部１８に記憶された
各番地の内容から設定内容だけ減じ、この結果得られる
各番地の内容に従って第３の記憶部１９の各番地の内容
が影響される方法である。具体例により説明すると、荷
電禁止小区画に指定される火花放電発生回数の基準が２
回である場合、同一の出力小区画で２度以上の火花放電
が発生した出力小区画はすべて荷電禁止小区画として第
２の記憶部１８に記憶されている。今リセットする内容
、つまり第２の記憶部１８から減ずる内容を１回（以下
リセット数という）とすると、リセット動作により第２
の記憶部１８に記憶された各番地の火花放電発生回数は
１（回）減少するので、荷電禁止小区画の指定は解除さ
れる。しかし荷電禁止小区画の指定を解除された番地に
は未だ火花放電の発生が１回記憶されており、このこと
はリセット前に荷電禁止小区画に指定されていた区画は
火花放電が発生する可能性が高いのでリセット後の再運
転期間において火花放電が１回発生しただけでも荷電禁
止小区画に再指定されることを示している。この様に指
定の変更のあった第３の記憶部１９における各番地の記
憶内容は変更される。尚、リセット数は１回に限らず、
それより大きい数値でも勿論よく、また次のりセットす
るまでの期間、つまり再設定期間は負荷条件などによっ
て異なるが、経験上、あまり頻繁にリセットを行うと火
花放電発生の回数が増加するので、１日に１〜１０回程
度が適当である。更にまたＣＲＴを用い、第２図に示す
様な出力小区分を表示すると共に、荷電禁止小区画及び
出力上昇停止区域をも表示することによって、運転状態
を図形的に把握することが出来、容易に監視できる。以
上述べた様に本発明によれば、負荷条件の変動などに拘
らず適切に荷電禁止区域を自動的に設定、変更できるの
で、火花放電の発生を最大限抑制できる臨界近傍の高出
力電圧でもつて運転が出来、従って火花放電発生回数を
極力低く制限出釆ると共に良好な集塵効率でもつて常時
運転が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気集塵装置の運転方法の一実施
例を実施するための回路の構成を示す図、第２図及び第
３図は本発明を説明するための出力電圧−出力電流特性
を示す図である。 １，１′交流入力端子、３・・・主制御素子、４・・・
変流器、８・・・集塵器、１２，１３・・・Ａ−Ｄ変換
器、１４…コンピュータ、１５…インターフェイス回路
、１６・・・演算部、１７〜１９・・・記憶部、２０・
・・火花放電検出回路、２１・・・制御回路。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも電気集塵装置の運転領域における出力電
   圧のピーク値又は平均値と出力電流の平均値とを夫々任
   意の数で分割して得られる電圧小区間と電流小区間との
   積にによつて画成される複数の出力小区画を夫々番地と
   して予め記憶部に登録しておき、実際の運転における出
   力電圧及び出力電流を検出してその出力がどの番地の出
   力小区画に属するかを判断し、火花放電の累積発生回数
   が設定回数以上になつた前記出力小区画を荷電禁止小区
   画として該出力小区画に対応する番地に記憶し、該荷電
   禁止小区画に隣接し且つ荷電禁止小区画の最小の出力点
   を共通にする出力小区画からなる出力上昇停止区域にお
   いて運転することを特徴とする電気集塵装置の運転方法
   。