KR20160104697A - 전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법 - Google Patents

전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법 Download PDF

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Abstract

건식 전기 집진 장치는, 하전 시간 (T1) 에 있어서, 포집 대상물을 하전시키기 위한 전류인 DCON 을 고전압 전원으로부터 출력한다. 그리고, 건식 전기 집진 장치는, 하전 휴지 시간 (T2) 이 개시되고 나서 제 1 시간대 (T2-1) 의 경과 후인 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서, DCON 보다 작고, 또한 제 1 시간대 (T2-1) 에 있어서의 전류보다 큰 전류인 DCBC 를 고전압 전원으로부터 출력한다.

Description

전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법{ELECTROSTATIC PRECIPITATOR, CHARGE CONTROL PROGRAM FOR ELECTROSTATIC PRECIPITATOR, AND CHARGE CONTROL METHOD FOR ELECTROSTATIC PRECIPITATOR}
본 발명은 전기 집진 (集塵) 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램, 및 전기 집진 장치의 하전 방법에 관한 것이다.
석탄때기 등의 발전 플랜트, 소결기 등의 제철 원료 프로세스는, 더스트 (입자상 물질) 를 함유하는 배기 가스를 배출한다. 이 더스트를 제거하기 위해, 연소 설비의 하류측의 연도 (煙道) 에, 배기 가스 중의 더스트를 정전기력에 의해 포집 (「집진」이라고도 한다) 하는 전기 집진 장치가 구비되어 있다. 전기 집진 장치는, 집진극인 접지극과 방전극으로 이루어지는 하전부 사이에 고전압을 인가하고, 코로나 방전에 의해 가스 중의 더스트에 정 또는 부의 전하를 부여하여, 더스트를 대전시킨다.
여기서, 고저항 더스트가 퇴적된 집진극과 방전극 사이에 코로나 방전을 발생시키고 있으면, 더스트층에 절연 파괴가 발생하는 역전리 현상이 발생하기 쉽고, 역전리 현상이 발생하면, 집진 성능이 대폭 저하된다.
그래서, 전기 집진 장치의 하전 제어에 있어서, 역전리에 수반하는 집진 성능의 저하를 억제하기 위해, 하전 휴지 시간을 형성하여, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 교대로 반복하여 간헐적인 하전을 실시하는 간헐 하전 방식이 채용되어 있다 (특허문헌 1 ∼ 3).
이와 같은 간헐 하전 방식에서는, 역전리의 발생이 현저하여 두드러지게 집진 성능이 저하되는 상태에서는 하전 휴지 시간을 길게 하여, 집진 성능을 개선시킨다. 그러나, 하전 휴지 시간은, 전극에 흐르는 전류의 크기를 조정할 수 없다. 이 때문에, 하전 휴지 시간을 길게 하면, 하전을 위한 전압 (전극간의 전위차) 이 저하되고, 그 결과, 전기 집진 장치의 집진 성능의 저하를 초래하게 된다.
그래서, 특허문헌 3 에는, 하전 휴지 시간 중에 더스트에 필요 최소한의 저전류를 흘려 집진극과 방전극 사이에 전계를 형성함으로써, 고저항 더스트의 집진 성능을 향상시키는 것이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 평5-55191호 일본 특허 제3643062호 일본 공개특허공보 소60-58251호
그러나, 특허문헌 3 에 개시되어 있는 간헐 하전 방식에서는, 하전 휴지 시간, 특히 하전 휴지 시간의 초기에도 전계가 형성되어 있기 때문에 하전 시간보다 전극간의 전위차가 작지만, 역전리가 발생할 가능성이 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 역전리의 발생을 억제함과 함께, 간헐 하전의 하전 휴지에 의한 집진 성능의 저하를 억제하는, 전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 전기 집진 장치는, 가스 중에 함유되는 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치로서, 상기 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고, 상기 전원은, 상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 출력한다.
본 구성에 관련된 전기 집진 장치는, 가스 중에 함유되는 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집한다. 또한 포집 대상물은, 예를 들어, 가스 중에 함유되는 매진 (煤塵) 이다.
그리고, 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극과 제 2 전극이, 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치된다. 포집 대상물은, 정전기력에 의해 전극에 포집됨으로써, 가스 중으로부터 제거된다.
또, 전원에 의해, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 전위차가 부여된다. 즉, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 교대로 반복하여 간헐적인 하전을 실시하는 간헐 하전이 실시된다. 하전 휴지 시간은, 역전리를 발생시키지 않을 것을 목적으로 형성되어 있다.
여기서, 하전 휴지 시간이 길면, 전기 집진 장치의 집진 성능의 저하를 초래하게 된다. 또, 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 일정 시간에 하전 시간보다 작은 전위차가 부여되면, 역전리의 억제 효과가 저하된다.
그래서, 본 구성에 관련된 전원은, 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에, 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 출력한다. 즉, 하전 휴지 시간은 제 1 시간대와 제 2 시간대로 나뉘어져, 제 1 시간대에서는 전원은 전류의 출력이 정지된다. 한편, 제 2 시간대에서는, 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류가 전극으로 출력된다. 제 2 시간대에서의 출력 전류는, 바꿔 말하면, 역전리가 발생하는 임계값 미만의 전위차를 전극 사이에 발생시키는 전류이다. 즉, 하전 휴지 시간이어도 제 2 시간대에서는, 역전리를 발생시키지 않는 약한 전계를 형성하기 위한 전압이 전원으로부터 출력된다. 이로써, 하전 휴지 시간에 있어서의 집진 성능의 저하가 억제된다.
이상과 같이, 본 구성은 역전리의 발생을 억제함과 함께, 간헐 하전의 하전 휴지에 의한 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에서는, 상기 전원이, 상기 하전 휴지 시간의 개시 후에 있어서의 출력 전압 저하의 기울기가 규정값 이하가 된 경우에, 상기 규정값 이하가 된 출력 전압이 되도록 출력 전류를 상승시켜 상기 제 2 시간대를 개시하는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 하전 휴지 시간의 개시 후에 있어서의 출력 전압 저하의 기울기가 규정값 이하가 된 경우에, 역전리를 발생시키지 않는 전압 (전위차) 이 된 것으로 판정하고, 이 때의 출력 전압을 유지하도록 전원으로부터의 출력 전류가 제어된다. 이로써, 제 2 시간대에 있어서의 출력 전압의 값을 적정한 것으로 할 수 있다. 또한, 출력 전압 저하의 기울기를 사용하여 역전리가 발생하지 않는 전압을 결정하는 이유는, 역전리를 발생시키지 않는 전압의 크기는 장치의 특성, 부하 등의 상태에 따라 변화되므로, 상기 전압의 크기를 미리 결정하는 것이 어렵기 때문이다.
상기 제 1 양태에서는, 상기 전원이, 출력 전압 저하의 기울기가 상기 규정값 이하가 된 경우에 미리 정해진 전압값이 되도록 전류를 조정하는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 제 2 시간대에 있어서의 출력 전압을 보다 빨리 적정한 크기로 할 수 있다.
상기 제 1 양태에서는, 상기 전원의 동작 주파수가, 중주파 이상인 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 제 2 시간대에 있어서의 적정한 전압을 보다 빨리 전원이 출력할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램은, 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 가스 중에 함유되는 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고, 상기 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램으로서, 컴퓨터를, 상기 하전 시간에 있어서, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 소정의 전류를 상기 전원으로부터 출력시키는 제 1 출력 수단과, 상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서의 제 1 시간대를 결정하고, 또한 그 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에 있어서, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 결정하고, 상기 전원으로부터 출력시키는 제 2 출력 수단으로서 기능시킨다.
본 발명의 제 3 양태에 관련된 전기 집진 장치의 하전 제어 방법은, 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 가스 중에 함유되는 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고, 상기 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치의 하전 제어 방법으로서, 상기 하전 시간에 있어서, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 소정의 전류를 상기 전원으로부터 출력하고, 상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에 있어서, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 상기 전원으로부터 출력한다.
본 발명에 의하면, 역전리의 발생을 억제함과 함께, 간헐 하전의 하전 휴지에 의한 집진 성능의 저하를 억제한다는 우수한 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치의 전계 형성부의 확대 개략도이다.
도 3 은 종래의 간헐 하전 방식에 있어서의 전류 지령값과 출력 전압의 시간 변화를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 관련된 간헐 하전 방식에 있어서의 전류 지령값과 출력 전압의 시간 변화를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태에 관련된 파라미터를 자동 설정하는 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 관련된 간헐 하전 방식에 있어서의 출력 전압의 시간 변화의 확대도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 전기 집진 장치, 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램, 및 전기 집진 장치의 하전 제어 방법의 일 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치 (10) 의 개략도이다. 건식 전기 집진 장치 (10) 는, 가스의 유통 방향으로 직렬이 되도록 배열된 2 개의 전계 형성부 (11a, 11b) 를 구비한다. 연소 배기 가스는, 건식 전기 집진 장치 (10) 의 좌측으로부터 유입되어, 전계 형성부 (11a, 11b) 를 통과하여 우측으로부터 배출된다. 전계 형성부 (11a, 11b) 의 하부에 형성되어 있는 호퍼 (12a, 12b) 에는, 포집 대상물 (「EP 내 포집 더스트」라고도 한다) 이 일시적으로 모아져, 회 (灰) 처리 설비에 의해 정기적으로 반출된다. 또한, 도 1 에서는 전계 형성부가 2 개 형성되어 있지만, 건식 전기 집진 장치 (10) 의 요구 성능에 따라 1 개 또는 3 개 이상의 전계 형성부가 형성되어도 된다.
도 2 는, 본 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치 (10) 의 전계 형성부 (11) 의 확대 개략도이다.
전계 형성부 (11) 는, 어스 전극 (20) 과 인가 전극 (21) 이 대향하여 배치되어, EP 내 포집 더스트를 하전시키기 위한 전계 (「EP 내 포집 더스트층」이라고도 한다) 를 형성한다. EP 내 포집 더스트는, 정전기력에 의해 전극에 포집됨으로써, 연소 배기 가스 중으로부터 제거된다. 도 2 에서는, 1 세트의 어스 전극 (20) 및 인가 전극 (21) 이 도시되어 있지만, 통상적으로는 하나의 어스 전극 (20) 에 대해 복수의 인가 전극 (21) 이 교대로 배치되어 있다.
인가 전극 (21) 은, 고전압 전원 (26) 에 접속되어 전압이 인가된다.
그리고, 어스 전극 (20) 에 형성된 EP 내 포집 더스트층 (20A) 에서 포집된 EP 내 포집 더스트는, 미리 설정된 사이클로 어스 전극 (20) 으로 추타 (槌打) 가 이루어짐으로써, 어스 전극 (20) 으로부터 박리된다. 어스 전극 (20) 으로부터 박리된 EP 내 포집 더스트는, 낙하되어 호퍼 (12a, 12b) 에 모아져 반출된다. 또한, EP 내 포집 더스트층 (20A) 에 있어서, 집진된 EP 내 포집 더스트의 고유 전기 저항값이 1011 ∼ 1012 Ω·㎝ 를 초과하는 고저항인 경우, EP 내 포집 더스트층 (20A) 의 전압이 현저하게 높아져, EP 내 포집 더스트층 (20A) 에서 절연 파괴, 이른바 역전리 현상이 발생하여, 집진 성능의 저하가 일어나는 경우가 있다.
본 실시형태에 관련된 고전압 전원 (26) 의 동작 주파수는, 예를 들어, 중주파 (100 ㎐) 이상, 혹은 고주파 (10 ㎑ 이상) 에서 동작하는 스위칭 전원 (Switch mode Power Supply : SMPS) 이다. 고전압 전원 (26) 의 동작 주파수가 중주파 이상이 됨으로써, 상세를 후술하는 본 실시형태에 관련된 간헐 하전 방식을 mSec 단위로 고정밀도로 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 고전압 전원 (26) 의 출력 전압은, 전압 센서 (28) 에 의해 측정된다.
고전압 전원 (26) 은, 출력되는 전류의 크기가 전원 제어 장치 (30) 에 의해 제어된다. 또, 전원 제어 장치 (30) 는, 전압 센서 (28) 에 의해 측정된 출력 전압의 값이 입력된다.
전원 제어 장치 (30) 는, 예를 들어, CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), 디지털 I/O, 아날로그 I/O, 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기록 매체 등에 기록되어 있으며, 이 프로그램을 CPU 가 RAM 등으로 판독 출력하여, 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다.
건식 전기 집진 장치 (10) 에서는, 고전압 전원 (26) 이, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 어스 전극 (20) 과 인가 전극 (21) 사이에 전위차를 발생시킨다. 즉, 전원 제어 장치 (30) 는, 하전 시간과 하전 휴지 시간을 교대로 반복하여 간헐적인 하전을 실시하는 간헐 하전을 실시하도록 고전압 전원 (26) 을 제어한다. 또한, 하전 휴지 시간은, 역전리를 발생시키지 않을 것을 목적으로 형성되어 있어, 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전류가 정지되거나, 또는 하전 시간에 비해 출력 전류가 작다.
도 3 은, 종래의 간헐 하전 방식을 나타내는 도면으로서, 전원 제어 장치 (30) 로부터의 전류 지령값의 시간 변화 (듀티비) 와 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전압의 시간 변화를 나타낸다.
전원 제어 장치 (30) 는, 하전 시간 (T1) 에 있어서, 포집 대상물을 하전시키기 위한 소정의 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다. 이로써, 고전압 전원 (26) 은, 전류 지령값에 따른 전류를 출력하여, 출력 전압이 증가된다. 또한, 전류 지령값은, 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전류에 비례하는 값이다.
그리고, 하전 시간 (T1) 이 경과되면, 전원 제어 장치 (30) 는, 전류의 출력을 정지시키는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력하고, 하전 휴지 시간 (T2) 으로 이행된다. 전류의 출력을 정지시키는 것은, 출력 전류의 크기를 대략 0 (영) 으로 하는 것이다. 이로써, 출력 전압은 저하된다.
그리고, 하전 휴지 시간 (T2) 이 종료되면, 다시 하전 시간 (T1) 으로 이행된다. 하전 시간 (T1) 및 하전 휴지 시간 (T2) 은, 미리 정해진 고정값으로 되어 있고, 도 3 에서는, 일례로서, 하전 시간 (T1) 을 5 mSec 로 하고, 하전 휴지 시간 (T2) 을 20 mSec 로 한다.
여기서, 하전 휴지 시간 (T2) 이 길면, 건식 전기 집진 장치 (10) 의 집진 성능의 저하를 초래하게 된다. 또, 하전 휴지 시간 (T2) 이 개시되고 나서 일정 시간에 하전 시간보다 작은 전위차가 부여되면, 역전리의 억제 효과가 저하된다.
도 4 는, 본 실시형태에 관련된 간헐 하전 방식을 나타내는 도면이며, 전원 제어 장치 (30) 로부터의 전류 지령값의 시간 변화 (듀티비) 와 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전압의 시간 변화를 나타낸다.
본 실시형태에 관련된 하전 휴지 시간 (T2) 은, 제 1 시간대 (T2-1) 와 제 2 시간대 (T2-2) 로 나뉜다. 제 1 시간대 (T2-1) 에서는 전류의 출력을 정지시키도록, 전원 제어 장치 (30) 가 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다. 그리고, 전원 제어 장치 (30) 는, 제 1 시간대 (T2-1) 경과 후인 제 2 시간대 (T2-2) 에, 하전 시간 (T1) 에 있어서의 전류보다 작고, 또한 제 1 시간대 (T2-1) 에 있어서의 전류보다 큰 전류를 출력하도록 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다.
제 2 시간대 (T2-2) 에서의 출력 전류는, 바꿔 말하면, 역전리가 발생하는 임계값 미만의 전위차를, 어스 전극 (20) 과 인가 전극 (21) 사이에 발생시키는 전류이다. 즉, 하전 휴지 시간 (T2) 이어도 제 2 시간대 (T2-2) 에서는, 역전리를 발생시키지 않는 약한 전계를 형성하기 위한 전압이 고전압 전원 (26) 으로부터 출력된다. 이로써, 하전 휴지 시간 (T2) 에 있어서의 집진 성능의 저하가 억제된다.
그리고, 하전 휴지 시간 (T2) 이 종료되면, 다시 하전 시간 (T1) 으로 이행된다. 또한, 도 4 에 나타내는 5 mSec 의 하전 시간 (T1), 10 mSec 의 제 1 시간대 (T2-1) 및 10 mSec 의 제 2 시간대 (T2-2) 시간 (T2) 은 일례이다. 특히, 제 1 시간대 (T2-1) 및 제 2 시간대 (T2-2) 는, 고정값이 아니라, 상세를 후술하는 바와 같이 하전 휴지 시간 (T2) 의 시간 범위 내에서 변동된다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 하전 시간 (T1) 에 있어서의 전류 지령값을 DCON (Duty Cycle during ON Time) 이라고 하고, 하전 휴지 시간 (T2) 의 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서의 전류 지령값을 DCBC (Duty Cycle during Base Charging) 라고 한다.
그리고, 수학식 1 에 나타내는 DCON 과 DCBC 의 비를 BCLR (Base Charging Level Ratio) 이라고 하고, BCLR 은 일례로서 0 내지 50 % 의 범위이다.
[수학식 1]
Figure pct00001
또, 하전 휴지 시간 (T2) 인 제 1 시간대 (T2-1) 의 기간을 OffD (Off time Duration) 라고 하고, 하전 휴지 시간 (T2) 인 제 2 시간대 (T2-2) 의 기간을 BCD (Base Charging Duration) 라고 한다.
그리고, 수학식 2 에 나타내는 OffD 와 BCD 의 비를 BCDR (Base Charging Duration Ratio) 이라고 하고, BCDR 은 일례로서 0 내지 99 % 의 범위이다.
[수학식 2]
Figure pct00002
도 5 는, 간헐 하전을 실시하는 경우에, 전원 제어 장치 (30) 에 의해 실행되는 간헐 하전 제어 프로그램으로서, 본 실시형태에 관련된 제 1 시간대 (T2-1) 와 제 2 시간대 (T2-2) 의 전류 지령값을 자동 설정하기 위한 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다. 간헐 하전 제어 프로그램은 전원 제어 장치 (30) 의 소정 영역에 미리 기억되어 있다. 간헐 하전 제어 프로그램은, 예를 들어 배기 가스 처리 장치 (1) 의 운전 개시와 함께 개시된다.
먼저, 스텝 100 에서는, 출력 전류를 DCON 까지 상승시키는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다.
다음의 스텝 102 에서는, 하전 시간 (T1) 이 종료되었는 지의 여부를 판정하여, 긍정 판정인 경우에는 스텝 104 로 이행된다. 부정 판정인 경우에는, 하전 시간 (T1) 이 종료될 때까지 출력 전류를 DCON 으로 하는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 계속 출력한다.
스텝 104 에서는, 하전 휴지 시간 (T2) 이 되었기 때문에, 하전을 오프하기 위한 전류 지령값, 예를 들어 출력 전류를 0 mA 로 하는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다. 이로써, 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전압은 저하된다.
다음의 스텝 106 에서는, 고전압 전원 (26) 으로부터의 출력 전압의 파형 (이하「전압 파형」이라고 한다) 의 기울기가 규정값 이하가 되었는 지의 여부를 판정하여, 긍정 판정인 경우에는 스텝 108 로 이행된다. 부정 판정인 경우에는, 하전 오프 상태가 유지된다.
스텝 108 에서는, 전압 파형의 기울기가 규정값 이하가 된 경우의 출력 전압 Vbc 를 기억한다.
다음의 스텝 110 에서는, DCBC 를 나타내는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력한다. 또한, 본 제어를 처음 실시하는 경우에는, 미리 정해진 DCBC 를 나타내는 전류 지령값이, 초기값으로서 고전압 전원 (26) 으로 출력된다. 한편, 2 회째 이후에는, 전회의 제어에 있어서의 DCBC 의 최종값 (전회 최적값) 이 판독 출력되어 고전압 전원 (26) 으로 출력된다. 고전압 전원 (26) 은, 전류 지령값에 의해 나타나는 DCBC 의 초기값 또는 전회 최적값이 되도록 전류를 출력한다. 이로써 하전 휴지 시간 (T2) 의 제 2 시간대 (T2-2) 가 개시된다.
즉, 출력 전압 저하의 기울기에 기초하여, 하전 휴지 시간 (T2) 이 개시되고 나서의 제 1 시간대 (T2-1) 가 결정되고, 또한 제 1 시간대 (T2-1) 경과 후인 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서, 하전 시간 (T1) 에 있어서의 전류보다 작고, 또한 제 1 시간대 (T2-1) 에 있어서의 전류보다 큰 전류가 결정되어, 고전압 전원 (26) 으로부터 출력된다.
다음의 스텝 112 에서는, 하전 휴지 시간 (T2) 이 종료되었는 지의 여부를 판정하여, 긍정 판정인 경우에는 스텝 114 로 이행된다. 부정 판정인 경우에는 DCBC 출력 상태가 유지된다.
스텝 114 에서는, 전압 센서 (28) 에 의한 측정 전압, 즉 고전압 전원 (26) 으로부터의 현재의 출력 전압이 전압 Vbc 보다 높은 지의 여부를 판정한다. 긍정 판정인 경우에는 스텝 116 으로 이행되고, 부정 판정인 경우에는 스텝 118 로 이행된다.
스텝 116 에서는, DCBC 의 크기를 저하시키는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력하고, 스텝 120 으로 이행된다.
스텝 118 에서는, DCBC 의 크기를 상승시키는 전류 지령값을 고전압 전원 (26) 으로 출력하고, 스텝 120 으로 이행된다.
스텝 120 에서는, 하전 휴지 시간 (T2) 의 종료에 수반하여, 하전 휴지 시간의 종료시에 있어서의 DCBC 의 최종값을 최적값으로서 보존하고, 스텝 100 으로 돌아와, 하전 시간 (T1) 을 개시한다.
이와 같이, 간헐 하전 제어 프로그램에 의해 하전 시간 (T1), 그리고 제 1 시간대 (T2-1) 및 제 2 시간대 (T2-2) 를 포함하는 하전 휴지 시간 (T2) 이 반복된다.
여기서, 스텝 106 ∼ 118 의 처리에 대하여, 도 6 을 참조하여 설명한다. 도 6 은, 본 실시형태에 관련된 간헐 하전 방식에 있어서의 출력 전압의 시간 변화의 확대도이다.
도 6 에 나타내는 기울기 A 는 규정값을 초과하는 기울기를 나타내고, 기울기 B 는 규정값 이하가 되는 기울기를 나타낸다. 그리고, 기울기 B 가 된 출력 전압이 Vbc 로 나타난다.
즉, 하전 휴지 시간 (T2) 의 개시 후에 있어서의 출력 전압 저하의 기울기가 규정값 이하가 된 경우에, 역전리를 발생시키지 않는 전압 (전위차) 이 된 것으로 판정되고, 이 때의 출력 전압 Vbc 를 유지하도록 출력 전류가 제어된다. 이로써, 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서의 출력 전압을, 역전리를 발생시키지 않고, 포집 대상부를 하전시킬 수 있는 적정한 값으로 할 수 있다. 또한, 출력 전압 저하의 기울기를 사용하여 역전리가 발생하지 않는 전압을 결정하는 이유는, 역전리를 발생시키지 않는 전압 Vbc 의 크기는 건식 전기 집진 장치 (10) 의 특성이나 부하 등의 상태에 따라 변화되므로, 전압 Vbc 의 크기를 양호한 정밀도로 미리 결정하는 것이 어렵기 때문이다.
또한, 기울기의 규정값은, 경험적으로 결정되어도 되고, 시뮬레이션 등에 의해 결정되어도 된다.
또, 특성이나 부하 등의 상태의 변화가 작은 건식 전기 집진 장치 (10) 에서는, 출력 전압 저하의 기울기로부터 전압 Vbc 를 결정하지 않고, 미리 전압 Vbc 를 결정하고, 전원 제어 장치 (30) 가 전압 Vbc 를 기억하고, 이 전압 Vbc 가 되도록 출력 전류가 조정되어도 된다.
그리고, 스텝 110 ∼ 스텝 118 에서는, 출력 전압 저하의 기울기가 규정값 이하가 된 경우, 고전압 전원 (26) 이, DCBC 의 초기값 또는 전회 최적값이 되도록 전류를 출력한 후, 규정값 이하가 된 시점의 전압 Vbc 가 되도록 전류를 조정한다. DCBC 의 초기값은, 전압 Vbc 에 근사하는 출력 전압이 되도록 미리 설정되어 있다.
따라서, 제 2 시간대 (T2-2) 로 이행되는 경우, 전압 Vbc 에 근사하는 전압이 고전압 전원 (26) 으로부터 시간 지연없이 출력되고, 그 후, 전압 Vbc 가 되도록 제어되므로, 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서의 적정한 전압을 보다 빨리 전원이 출력할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치 (10) 는, 하전 시간 (T1) 에 있어서, 포집 대상물을 하전시키기 위한 전류인 DCON 을 고전압 전원 (26) 으로부터 출력한다. 그리고, 건식 전기 집진 장치 (10) 는, 하전 휴지 시간 (T2) 이 개시되고 나서 제 1 시간대 (T2-1) 의 경과 후인 제 2 시간대 (T2-2) 에 있어서, DCON 보다 작고, 또한 제 1 시간대 (T2-1) 에 있어서의 전류보다 큰 전류인 DCBC 를 고전압 전원 (26) 으로부터 출력한다.
따라서, 본 실시형태에 관련된 건식 전기 집진 장치 (10) 는, 역전리의 발생을 억제함과 함께, 간헐 하전의 하전 휴지에 의한 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
이상, 본 발명을 상기 실시형태를 사용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있으며, 그 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또, 복수의 상기 실시형태를 조합해도 된다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 본 발명을 건식 전기 집진 장치 (10) 에 적용하는 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 습식 전기 집진 장치에 적용하는 형태로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에서 설명한 간헐 하전 제어 프로그램의 처리의 흐름도 일례이며, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 불필요한 스텝을 삭제하거나, 새로운 스텝을 추가하거나, 처리 순서를 바꾸거나 해도 된다.
10 : 건식 전기 집진 장치
20 : 어스 전극
21 : 인가 전극
26 : 고전압 전원

Claims (6)

  1. 가스 중에 함유되는 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치로서,
    상기 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과,
    하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고,
    상기 전원은, 상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 출력하는, 전기 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원은, 상기 하전 휴지 시간의 개시 후에 있어서의 출력 전압 저하의 기울기가 규정값 이하가 된 경우에, 상기 규정값 이하가 된 출력 전압이 되도록 출력 전류를 상승시켜 상기 제 2 시간대를 개시하는, 전기 집진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원은, 출력 전압 저하의 기울기가 상기 규정값 이하가 된 경우에 미리 정해진 전압값이 되도록 전류를 조정하는, 전기 집진 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원의 동작 주파수는 중주파 이상인, 전기 집진 장치.
  5. 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 가스 중에 함유되는 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고, 상기 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치의 하전 제어 프로그램으로서,
    컴퓨터를,
    상기 하전 시간에 있어서, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 소정의 전류를 상기 전원으로부터 출력시키는 제 1 출력 수단과,
    상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서의 제 1 시간대를 결정하고, 또한 그 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에 있어서, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 결정하고, 상기 전원으로부터 출력시키는 제 2 출력 수단으로서 기능시키는, 하전 제어 프로그램.
  6. 가스의 유통 방향을 따라 대향하여 배치되어, 가스 중에 함유되는 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 하전 시간과 하전 휴지 시간을 반복하도록, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하고, 상기 포집 대상물을 정전기력에 의해 포집하는 전기 집진 장치의 하전 제어 방법으로서,
    상기 하전 시간에 있어서, 상기 포집 대상물을 하전시키기 위한 소정의 전류를 상기 전원으로부터 출력하고,
    상기 하전 휴지 시간이 개시되고 나서 제 1 시간대 경과 후인 제 2 시간대에 있어서, 상기 하전 시간에 있어서의 전류보다 작고, 또한 상기 제 1 시간대에 있어서의 전류보다 큰 전류를 상기 전원으로부터 출력하는, 하전 제어 방법.
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