200821525 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於可對來自於例如包括煤炭氣 炭氣化爐在內的氣體源之氣體所含有的未燃成 k 炭）進行集塵的集塵裝置。 【先前技術】 於具備有煤炭氣化爐的煤炭氣化複合發電 可對在煤炭氣化爐生成氣體中的未燃成份即粉 行集塵的集塵裝置。 該煤炭氣化複合發電設備所使用的煤炭氣 例是圖示在第13圖。如第13圖所示，煤炭氣 ’具備有：可使供應的煤炭形成氣化的煤炭氣 可對來自於該煤炭氣化爐1 〇 3的生成氣體1 0 4 生成氣體冷卻裝置105;可將冷卻後的生成氣| 未燃成份即粉塵（炭）105加以離心分離的分 可對生成氣體104中殘留的粉塵（炭）105進 塵裝置107;可對淨化後的生成氣體104加以 精製裝置109;收容經分離或集塵後的粉塵（ 的漏斗箱1 1 0 ;及可使來自於漏斗箱1 1 0的粉 氣化爐103的返回管1 1 1。 於上述集麈裝置107的集塵管1 12因粉塵 在其表面，所以需定時供應逆洗氣體1 1 3加以 除的粉塵105是被收容在上述漏斗箱1 10。 化裝置的煤 份即粉塵（ 設備，設有 塵（炭）進 化裝置的一 化裝置1 〇 1 化爐103 ; 進行冷卻的 1 1 0 4中的 塵器106 ; 行集塵的集 精製的氣體 炭）105用 塵返回煤炭 105是堆積 清除。所清 -5- 200821525 (2) 該粉塵105的去除是使用具備有逆洗噴嘴的逆 (專利文獻1 )。 然而，當狀況爲從集塵裝置107的下方側導入 體104時，有下述問題，即，如第14-1圖中表示 ' 動的生成氣體和集塵管之間關係的模式圖所示，由 ' 體113去除後的粉塵105，在落下之前會因爲來自 的向上流動的生成氣體1〇4而使其再度附著於集塵 的表面。 於是，就提案有如第14-2圖中表示向下流動 氣體和集塵管之間關係的模式圖所示，在集塵管1 1 板112a的附近設置著具有開口部的氣體導入管120 形成可沿著集塵管1 1 2朝下的氣流（非專利文獻i 利文獻2 )。 [專利文獻1]日本特開2002-263427號公報 [非專利文獻1 ]「术一儿二二一只」1 9 9 8冬 日本水° 一儿株式會社發行 [非專利文獻2]「粉體工學會秋期硏究發表會 」1 997 年 1 1 月 pl95 〜198 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 然而’當殘留有多量炭等粉麈之生成氣體的流 時，可想而知生成氣體104中的粉塵105是會磨損 1 1 2表面的保護膜導致集塵部腐飽。該狀況，例如 洗裝置 生成氣 向上流 逆洗氣 於下方 管 105 的生成 2的管 ，藉此 、非專
Vol .83 論文集 速過大 集塵管 是在流 -6 - 200821525 (3) 速爲20m/s，粉塵濃度爲lg/Nm3以上高濃度時，特別有問 題。 即，如氣體導入管120般管板112a的附近粉塵濃度 較高，再加上其流速又快，所以有時也會因氣流衝撞所造 ‘ 成的卡門（Karman )渦旋振動而產生損傷。 * 於是，如第15圖所示，就有針對氣體導入管120的 管徑部份將氣體導入管1 20的上昇部份1 2 1擴寬的提案， 但流路的剖面積增大，會造成集塵裝置本體尺寸變大，導 致不經濟的問題產生。 本發明是有鑑於上述問題所硏創的發明，其課題爲提 供一種可使含有粉塵的生成氣體對集塵部衝撞時的流速降 低，藉此能夠降低集塵部磨損的同時還能夠使集塵裝置本 體小型化的集塵裝置。 〔用以解決課題之手段〕 用以解決上述課題之本發明第1發明的集塵裝置，是 一種可對氣體中的粉塵進行集塵使氣體淨化的集塵裝置， 其特徵爲，具備有：設置在集塵裝置本體內，可將內部區 分成氣體導入室和氣體排出室的管板；從上述管板垂下， 可使上述氣體從外部流入內部將粉塵去除在其表面的集塵 部；設置在上述氣體導入室，其氣體開口端部位於管板附 近，可使氣體以向下流動供應至上述集塵部的氣體導入管 ;設置在上述氣體導入管上述開口端部的擴散器；及設置 在上述氣體排出室，可使淨化後的氣體排出的氣體排出部 200821525
第2發明的集塵裝置’是於第1發明中，其特徵爲， 上述擴散器的出口徑和入口徑的開口比率是1.2〜1.4。 第3發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 上述擴散器的錐形角是20〜60度。 第4發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 在和上述擴散器開口部成相向的管板，設有氣體流量分散 部。 第5發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 在上述擴散器和氣體供應管的任一方或雙方的內部形成有 可形成氣體旋渦流的旋流部。 第6發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 在上述擴散器開口端部和管板之間配設有1個或2個以上 的氣體流量分散板。 第7發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 在上述擴散器開口端部和管板之間配設有1個或2個以上 的氣體流量分散板的同時，上述氣體流量分散板爲環狀。 第8發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 上述氣體導入管是形成設置在複數集塵部的中心部。 第9發明的集塵裝置，是於第1發明中，其特徵爲， 具有被設置在上述氣體排出室，可對上述集塵管供應逆洗 氣體的逆洗部。 〔發明效果〕 -8- 200821525 (5) 根據本發明，可使含有粉塵的生成氣體對集塵部衝撞 時的衝撞流速降低，藉此能夠降低集塵部磨損的同時還能 夠使集塵裝置本體小型化的集塵裝置。 【實施方式】 〔發明之最佳實施形態〕 以下，一邊參照圖面一邊對本發明進行詳細說明。另 ，本發明並不限定於該實施形態、實施例。此外，對於下 述實施形態、實施例的構成要素是該當業者能夠容易想像 得到的構成要素，或者其包括實質上相同的構成要素。 〔實施例1〕 首先，參照圖面針對本發明實施例1相關的集塵裝置 進行說明。 第1圖是表示實施例1相關的集塵裝置槪略圖。第2 圖是其要部的平面圖及側面圖。 如第1圖及第2圖所示，本實施例相關的集塵裝置 10A是一種可對氣體11中的粉塵12進行集塵使氣體11 淨化的集塵裝置，其構成爲具備有：設置在集塵裝置本體 13內’可將內部區分成氣體導入室14和氣體排出室15的 管板16;從上述管板16垂下成複數支，可使上述氣體11 從外部流入內部將粉塵1 2去除在其表面的集塵管丨7 ;設 置在上述氣體導入室1，其氣體開口端部18a位於管板16 附近’可使氣體1 1以向下流動供應至上述集塵管1 7的氣 -9 - 200821525 (6) 體導入管18;設置在上述氣體導入管18的上述開口端部 18a的擴散器19;及設置在上述氣體排出室15，可使淨化 氣體20排出的氣體排出部21。 另，省略針對被設置在上述氣體排出室1 5側，可對 上述集塵管17供應逆洗氣體的逆洗部的圖示。 上述擴散器1 9是於上方具有比氣體導入管1 8端部的 口徑還大徑的開口部，藉此使來自氣體導入管1 8導入至 氣體導入室1 4內的氣體1 1流量減速。 於本實施例，如第2圖所示，上述集塵管1 7是複數 從管板1 6垂下的同時，以上述氣體導入管1 8爲中心配設 成大致放射狀。 藉由設有上述擴散器1 9使氣體1 1流速減速的結果， 能夠消除氣體流速對配設在氣體導入管1 8附近的集塵管 1 7造成的損傷等。 此外，因能夠降低入口剖面積，所以能夠使集塵裝置 本體1 3小型化且較爲經濟。 於此，本發明集塵裝置所要處理的氣體1 1，並不限定 於煤炭氣化形成的以煤塵爲含炭的生成氣體，只要是有可 能對集塵管造成損傷的含有多量微粒子的氣體（例如煤塵 濃度爲lg/Nm3以上）均爲本發明集塵裝置所要處理的氣 體。 於此，如第3圖所示，上述擴散器19的出口徑D1和 入口徑D2的開口比率是以1.2〜1.4爲佳。 其理由是如第4圖擴散器的直徑擴大比和流速降低比 -10- 200821525 (7) 率之間的關係圖所示，當上述開口比率爲1.2以下時則流 量減速效果較小，另一方面當開口比率爲K4以上時並未 呈現更佳的流量減速效果。另’流速是指當氣體1 1碰觸 到集塵管1 7時其最快的流速。 於此，在第3圖中，以一例來表示擴散器1 9和氣體 導入管1 8之間的關係時’擴散器1 9的開口徑d 1爲 650mm，氣體導入管18的管徑D2爲550mm’管板16和 擴散器19的高度h爲43 0mm ’但本發明並不限定於此。 另，集塵管1 7和氣體導入管之間的距離W是適宜設 定即可，但是以在各個集塵裝置中氣體中的煤塵不會造成 堵塞的距離爲佳。 此外，上述擴散器1 9的錐形角（^ )是以2 0〜6 0度 爲佳。其理由是如第5圖擴散器的錐形角和集麈零件表面 最大流速比之間的關係圖所示，當錐形角爲2 0度以下及 60度以上時並未呈現更佳的流量減速效果。另，第5圖中 ，標有「習知」的白色圓形記號是指第1 5圖所示在導入 管出口未設有擴散器而只加大管徑時的狀況，標有「原有 小徑的狀況」的菱形記號，是表不導入管沒有加大管徑而 使用原有小徑，未設置擴散器時的狀況。 〔實施例2〕 其次，參照圖面針對本發明實施例2相關的集塵裝置 進行說明。 第6圖是表示實施例2相關的集塵裝置槪略圖。圖中 -11 - 200821525 (8) 對於和上述第1圖所示實施例1裝置相同的構件是標有同 一圖號，於此省略其說明。 如第6圖所示，本實施例的集塵裝置1 0B是於實施例 1的集塵裝置中，在管板1 6的背面側設有氣體流量分散部 25 ° 藉由設有上述氣體流量分散部2 5，使擴散器1 9所排 出的氣體利用其本身和氣體流量分散部25的衝撞造成均 質的氣體流動，藉此就能夠使含粉塵氣體衝撞集塵管17 時的流速降低。上述氣體流量分散部2 5的突起是可使用 厚度爲較厚的構件，藉此能夠確保其耐久性足以抗衡氣體 1 1中所含有的粉塵造成的磨損。 第6圖所示的氣體流量分散部25其形狀是形成爲剖 面三角形，但本發明並不限定於此，例如也可形成第7 -1 圖、第7-2圖所示的其他形狀。 第7-1圖所示的氣體流量分散部26的形狀爲矩形。 此外’第7-2圖所示的氣體流量分散部27其形狀爲剖面 凹透鏡狀。另，氣體流量分散部即使爲以上所述以外的形 狀，但只要能夠呈現出氣體1 1流量的減速效果並不拘採 用任何形狀。 〔實施例3〕 接著’參照圖面針對本發明實施例3相關的集塵裝置 進行說明。 第8圖是表示實施例3相關的集塵裝置槪略圖。圖中 -12- 200821525 (9) 對於和上述第1圖所示實施例1裝置相同的構件是標有同 一圖號，於此省略其說明。 如第8圖所示，本實施例相關的集塵裝置〗〇c是於實 施例1的集塵裝置中，在氣體導入管18及擴散器19的內 面形成著旋流部3 1。 上述fe流部3 1是可在內面設置突起狀的旋流突起。 藉由該旋流突起的設置，使氣體1 1在流路內形成旋流， 利用離心力作用於出口形成擴散，形成均質的氣體流動， 因此能夠使含粉塵氣體衝撞至集麈零件即集塵管1 7的流 速降低。 另’於本實施例，旋流部31是形成在上述擴散器19 及氣體導入管18雙方，但也可只形成在其中任一方。 此外，針對實施例2設有氣體流量分散部2 5的狀況 ，也可又加設有旋流部3 1。 〔實施例4〕 其次，參照圖面針對本發明實施例4相關的集塵裝置 進行說明。 第9圖是表7^實施例4相關的集塵裝置槪略圖。圖中 對於和上述第1圖所示實施例1裝置相同的構件是標有同 一圖號，於此省略其說明。 如第9圖所示’本實施例相關的集塵裝置1 0 D是於實 施例1的集塵裝置中，在上述擴散器1 9開口端部和管板 1 6之間配設環狀的氣體流量分散板32 ° -13- 200821525 (10) 上述氣體流量分散板3 2，其外徑最好是和上述擴 1 9的開口徑D 1大致相同爲佳。此外，設置位置是以 管板1 6和擴散器之間的中間位置或比中間位置還稍 近開口側的位置爲佳。 藉由設有上述氣體流量分散板3 2，如第9圖所示 使從擴散器1 9排出的向上氣體流動衝撞到氣體流量 板3 2形成分配在左右，使中央部份的氣體通過分散哲 中心部所設置的開口部3 2 a然後衝撞到管板1 6形成 在左右。 此時，氣體流量分散板32其中央的開口部32a， 10-1圖所示，可形成爲圓形，也可如第10-2圖所示 爲矩形，此外也可形成爲橢圓形。 另外，氣體流量分散板3 2的開口面積比，如第1 分散板開口面積和集塵零件表面最大流速比之間的關 所示，是以〇 · 5〜0 · 6爲佳，從流速比率來看該範圍爲 範圍。 此外，氣體流量分散板3 2的設置，可如第9圖 爲單數設置，但也可如第12圖的集麈裝置10E所示 成爲配設有複數的氣體流量分散板34。 另外，爲複數設置時，其形狀及大小是可以形成 同，也可以形成爲不同形狀。 〔產業上之可利用性〕 如以上所述’本發明相關的集塵裝置，是可使含 散器 位於 微靠 ，可 分散 Ϊ 32 分配 如第 形成 1圖 係圖 最佳 所示 ，形 爲相 有粉 -14- 200821525 (11) 塵的生成氣體對集塵部衝撞時的流速降低，藉此能夠降低 集塵部磨損的同時還能夠使集塵裝置本體小型化’可適合 做爲例如煤炭氣化爐系統的集塵裝置使用。 【圖式簡單說明】 第1圖爲實施例1相關的集塵裝置槪略圖。 第2圖爲實施例1相關的集塵裝置要部相關平面圖及 側面槪略圖。 第3圖爲實施例1相關的集塵裝置其氣體導入管和擴 散器之間的關係圖。 第4圖爲擴散器的直徑擴大比和流速降低比率之間的 關係圖。 第5圖爲擴散器的錐形角和集塵零件表面最大流速比 之間的關係圖。 第6圖爲實施例2相關的集麈裝置槪略圖。 第7-1圖爲實施例2相關的具備有另一氣體流速分散 部的集塵裝置槪略圖。 第7-2圖爲實施例2相關的具備有另一氣體流速分散 部的集塵裝置槪略圖。 第8圖爲實施例3相關的集麈裝置槪略圖。 第9圖爲實施例4相關的集塵裝置槪略圖。 第10-1圖爲實施例4相關的氣體流速分散板槪略圖 〇 第10-2圖爲實施例4相關的另一氣體流速分散板槪 -15- 200821525 (12) 略圖。 第11圖爲分散板開Q面積和集塵零件表面最大流速 比之間的關係圖。 第12圖爲實施例4相關的另一集塵裝置槪略圖。 第1 3圖爲煤炭氣化裝置的槪略圖。 第14-1圖爲表示向上流動的生成氣體和集塵管之間 的關係模式圖。 第14-2圖爲表示向下流動的生成氣體和集塵管之間 的關係模式圖。 第1 5圖爲習知集塵裝置的槪略圖。 【主要元件符號說明】 10A〜10E :集塵裝置 11 :氣體 12 :粉塵 13 :集塵裝置本體 14 :氣體導入室 1 5 :氣體排出室 1 6 :管板 ‘ 17 :集塵管 1 8 :氣體導入管 1 9 :擴散器 2〇 :淨化氣體 -16 -