TWI321642B - - Google Patents

Description

1321642 (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化裝置的煤 炭氣化爐在內的氣體源之氣體所含有的未燃成份即粉塵（ 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設備，設有 可對在煤炭氣化爐生成氣體中的未燃成份即粉塵（炭）進 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化裝置的一 例是圖示在第13圖。如第13圖所示，煤炭氣化裝置1〇1 ，具備有：可使供應的煤炭形成氣化的煤炭氣化爐1 03 ; 可對來自於該煤炭氣化爐103的生成氣體104進行冷卻的 生成氣體冷卻裝置105;可將冷卻後的生成氣體104中的 未燃成份即粉塵（炭）105加以離心分離的分塵器1〇6 ; 可對生成氣體104中殘留的粉塵（炭）105進行集塵的集 麈裝置1〇7:可對淨化後的生成氣體104加以精製的氣體 精製裝置109;收容經分離或集麈後的粉塵（炭）1〇5用 的漏斗箱110;及可使來自於漏斗箱110的粉塵返回煤炭 氣化爐103的返回管111。 於上述集塵裝置107的集塵管112因粉塵105是堆積 在其表面，所以需定時供應逆洗氣體113加以清除。所清 除的粉塵105是被收容在上述漏斗箱11〇。 (2) (2)1321642 該粉塵105的去除是使用具備有逆洗噴嘴的逆洗裝置 (專利文獻1 )。 然而，當狀況爲從集塵裝置107的下方側導入生成氣 體104時，有下述問題，即，如第14_1圖中表示向上流 動的生成氣體和集塵管之間關係的模式圖所示，由逆洗氣 體113去除後的粉塵105,在落下之前會因爲來自於下方 的向上流動的生成氣體1〇4而使其再度附著於集塵管105 的表面。 於是，就提案有如第14-2圖中表示向下流動的生成 氣體和集塵管之間關係的模式圖所示，在集塵管112的管 板112a的附近設置著具有開口部的氣體導入管120，藉此 形成可沿著集塵管1 1 2朝下的氣流（非專利文獻1、非專 利文獻2 )。 [專利文獻1]日本特開2002-263427號公報 [非專利文獻 1]「尔·一儿二二一只」1998冬 Vol.83 曰本术一 Α株式會社發行 [非專利文獻2]「粉體工學會秋期硏究發表會論文集 」1 997 年 11 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塵之生成氣體的流速過大 時’可想而知生成氣體104中的粉塵1〇5是會磨損集塵管 112表面的保護膜導致集塵部腐蝕。該狀況，例如是在流 -6- (6) (6)

1321642 體導入管18;設置在上述氣體導入管18的上述開 18a的擴散器19;及設置在上述氣體排出室15’可 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15側 上述集塵管17供應逆洗氣體的逆洗部的圖示。 上述擴散器19是於上方具有比氣體導入管18 口徑還大徑的開口部，藉此使來自氣體導入管18 氣體導入室14內的氣體11流量減速。 於本實施例，如第2圖所示，上述集塵管17 從管板16垂下的同時，以上述氣體導入管18爲中 成大致放射狀。 藉由設有上述擴散器19使氣體11流速減速的 能夠消除氣體流速對配設在氣體導入管18附近的 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 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11，並 於煤炭氣化形成的以煤塵爲含炭的生成氣體，只要 能對集塵管造成損傷的含有多量微粒子的氣體（例 濃度爲lg/Nm3以上）均爲本發明集塵裝置所要處

於此’如第3圖所示，上述擴散器19的出口徑 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 口端部 使淨化 ，可對 端部的 導入至 是複數 心配設 結果， 集塵管 塵裝置 不限定 是有可 如煤塵 理的氣 D1和 降低比 -10- (7) 1321642 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1.4以上時並未 呈現更佳的流量減速效果。另’流速是指當氣體11碰觸 到集塵管17時其最快的流速。 於此，在第3圖中，以一例來表示擴散器19和氣體 導入管18之間的關係時，擴散器19的開口徑D1爲 6 5 0mm，氣體導入管18的管徑D2爲5 5 0mm，管板16和 擴散器19的高度h爲430mm，但本發明並不限定於此。

另，集塵管17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19的錐形角（α )是以20〜60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20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15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，是表示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相關的集麈裝置 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 - (8) 1321642 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10B是於實施例 1的集塵裝置中，在管板16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25，使擴散器19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25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 11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11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- (9) (9)1321642 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】0C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。 上述旋流部31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11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塵零件即集塵管17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25的狀況 ，也可又加設有旋流部31。 〔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圖是表不實施例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 —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10D是於實 施例1的集塵裝置中，在上述擴散器19開口端部和管板 16之間配設環狀的氣體流量分散板32。 -13- (10) (10)1321642 上述氣體流量分散板32，其外徑最好是和上述擴散器 1 9的開口徑D1大致相同爲佳。此外，設置位置是以位於 管板1 6和擴散器之間的中間位置或比中間位置還稍微靠 近開口側的位置爲佳。 藉由設有上述氣體流量分散板32，如第9圖所示，可 使從擴散器19排出的向上氣體流動衝撞到氣體流量分散 板32形成分配在左右，使中央部份的氣體通過分散板32 中心部所設置的開口部32a然後衝撞到管板16形成分配 在左右。 此時，氣體流量分散板32其中央的開口部32a，如第 1 0-1圖所示’可形成爲圓形，也可如第1 〇_2圖所示形成 爲矩形，此外也可形成爲橢圓形。 另外，氣體流量分散板32的開口面積比，如第U圖 分散板開口面積和集塵零件表面最大流速比之間的關係圖 所示’是以〇·5〜0.6爲佳，從流速比率來看該範圍爲最佳 範圍。 此外’氣體流量分散板32的設置，可如第9圖所示 爲單數設置，但也可如第12圖的集塵裝置10E所示，形 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爲相 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，是可使含有粉 -14- (11) (11)1321642 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相關的集塵裝置槪略圖。 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相關的集塵裝置槪略圖。 第9圖爲實施例4相關的集塵裝置槪略圖》 第1 〇-1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- (12) (12)1321642 略圖。 第11圖爲分散板開口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13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15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 16 :管板 1 17 :集塵管 18 :氣體導入管 19 :擴散器 2〇 :淨化氣體 -16-

Claims (1)

1321642 ?<5年々月w日修(臭)正替換頁 十、申請專利範圍 第95145685號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國98年11月2〇日修正 1. 一種集塵裝置，其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’可將上述集塵裝置本體的內 部區分成下方的氣體導入室和上方的氣體排出室的管板； 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管； 在上述氣體導入室圍繞複數支上述集塵管設置，氣體 開口端部位於管板附近，可使氣體供應至上述集塵管的氣 體導入管； 設置在上述氣體導入管的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 φ 體排出部。 2.如申請專利範圍第1項所記載的集塵裝置’其中 上述擴散器的出口徑和入口徑的開口比率爲1.2〜1.4 〇 3.如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集塵裝 置，其中， 上述擴散器的錐形角爲20〜60度。 4.如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集塵裝 1321642 ??年"月y日修(ti正替換頁 置，其中， 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。 5 ·如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集塵裝 置，其中， 於上述擴散器或氣體導入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。

6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集塵裝 置，其中， 於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。 7. 如申請專利範圍第6項所記載的集塵裝置，其中 上述氣體流量分散板是形成環狀。

8 ·如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集塵裝 置，其中， 上述集塵管是以上述氣體導入管爲中心呈放射狀配設 有複數個。 -2-