(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスを浄化する防塵フィルタに対して逆洗流体を供給することで該防塵フィルタに付着した煤塵を除去する防塵フィルタの逆洗装置において、前記燃焼ガスの圧力を計測する燃焼ガス圧計測手段と、前記防塵フィルタの上流側と下流側との圧力差を計測するフィルタ差圧計測手段と、前記防塵フィルタに対する逆洗流体の供給量を調整する逆洗圧力調整手段と、該逆洗圧力調整手段の下流側で前記防塵フィルタに対する逆洗流体の供給を行う逆洗流体噴射手段と、前記燃焼ガス圧計測手段によって計測された燃焼ガスの圧力に基づいて前記逆洗流体噴射手段のインターバル及び噴射時間を制御すると共に前記燃焼ガス圧計測手段によって計測された燃焼ガスの圧力に基づいて算出された基準値と該燃焼ガスの圧力及び前記フィルタ差圧計測手段によって計測された防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて算出された調整値とを用いて逆洗圧力を算出して該逆洗圧力に基づいて前記逆洗圧力調整手段による逆洗流体の供給量を調整する逆洗圧力制御手段とを具えたことを特徴とする防塵フィルタの逆洗装置。
【請求項２】
請求項１記載の防塵フィルタの逆洗装置において、前記逆洗圧力制御手段は、前記燃焼ガスの圧力に基づいて前記基準値を算出する一方、該燃焼ガスの圧力に基づいて前記防塵フィルタの動揺限界値を算出すると共に前記防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて瞬時の最大圧力差を算出し、前記動揺限界値と該最大圧力差とを比較して前記調整値を算出し、前記基準値に該調整値を加算して前記逆洗圧力を算出することを特徴とする防塵フィルタの逆洗装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧流動床ボイラコンバインドサイクル発電プラントシステムなどに適用させるフィルタリング設備において、燃焼ガスを浄化する防塵フィルタに対して逆洗流体を供給することで付着した煤塵を除去する防塵フィルタの逆洗装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来の防塵フィルタの逆洗装置の概略構成を示す。
【０００３】
フィルタリング設備において、図３に示すように、ハウジング１０１は中空の箱形状をなし、一方に燃焼ガスＧＣ  の供給通路１０２が形成され、他方に浄化ガスＧＰの排出通路１０３が形成されている。このハウジング１０１内にはセラミックフィルタ（防塵フィルタ）１０４が装着されており、内部が供給通路１０２に連通する燃焼ガス室１０５と浄化ガス室１０６に区画されている。そして、このハウジング１０１には燃焼ガス室１０５の燃焼ガスＧＣ  の圧力と浄化ガス室１０６の浄化ガスＧＰ  の圧力との差を計測するフィルタ差圧計１０７が設けられている。
【０００４】
このように構成されたフィルタリング設備には防塵フィルタの逆洗装置が設けられている。従来の防塵フィルタの逆洗装置において、ハウジング１０１の浄化ガス室１０６には逆洗流体供給管１０８が連通されている。この逆洗流体供給管１０８の基端側は逆洗流体噴射弁１０９及びオリフィス１１０を介して図示しない逆洗流体Ｆの供給源に接続されている。一方、逆洗流体供給管１０８の先端部は浄化ガス室１０６内にてセラミックフィルタ１０４側に開口している。そして、この逆洗流体噴射弁１０９はタイマ１１１と噴射弁駆動装置１１２とを有する逆洗制御装置１１３によって開閉制御されるようになっている。
【０００５】
従って、燃焼ガスＧＣ  が供給通路１０２を通ってハウジング１０１の燃焼ガス室１０５に供給されると、セラミックフィルタ１０４によって煤塵や粉塵が除去され、浄化ガスＧＰ  が浄化ガス室１０６に至り、排出通路１０３から排出される。そして、燃焼ガスＧＣ  の浄化処理に伴ってセラミックフィルタ１０４の燃焼ガス室１０５側の面には煤塵や粉塵が付着する。そのため、逆洗制御装置１１１のタイマ１１１が時間を計測することで、噴射弁駆動装置１１２によって逆洗流体噴射弁１０９を所定サイクルで所定時間開放し、逆洗流体供給管１０８の先端部からセラミックフィルタ１０４の浄化ガス室１０６側の面に逆洗流体Ｆを噴射する。すると、セラミックフィルタ１０４から煤塵や粉塵が除去されて燃焼ガス室１０５内に落下する。
【０００６】
このようにしてセラミックフィルタ１０４によって燃焼ガスＧＣ  の浄化処理を行う一方、所定サイクルで逆洗流体Ｆの噴射によってこのセラミックフィルタ１０４の洗浄を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼ガスＧＣ  の浄化処理においては、セラミックフィルタ１０４のフィルタ本体自体が脆いために逆洗流体Ｆによって強い逆洗圧力をかけすぎてはならない。一方、浄化処理を行う燃焼ガスＧＣ  に除去する煤塵や粉塵が多量に含有されている場合には、これらがセラミックフィルタ１０４に付着する量が多くなるため、ある程度強い逆洗圧力をかける必要がある。
【０００８】
ところが、上述した従来の防塵フィルタの逆洗装置にあっては、逆洗制御装置１１１はタイマ１１１が計測した時間に基づいて、所定サイクルで所定時間の間逆洗流体噴射弁１０９を開放し、逆洗流体供給管１０８の先端部からセラミックフィルタ１０４に逆洗流体Ｆを噴射して煤塵や粉塵の除去処理を行っていた。即ち、逆洗流体Ｆによるセラミックフィルタ１０４の洗浄処理は、予め設定された所定サイクルごとであって、また、１回の洗浄時間も予め設定された所定時間であった。そのため、燃焼ガスＧＣ  の煤塵や粉塵の含有量に応じて逆洗流体の逆洗圧力を最適値とすることができず、セラミックフィルタ１０４の洗浄処理を適切に行うことができない虞がある。また、セラミックフィルタ１０４に逆洗流体Ｆを噴射する逆洗流体供給管１０８には逆洗流体噴射弁１０９と共にオリフィス１１０が介在されている。そのため、逆洗流体Ｆの供給量を減少して逆洗圧力を低減することはできるものの、セラミックフィルタ１０４にそれ以上強い逆洗圧力をかけることができないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決するものであって、防塵フィルタに合わせて最適な逆洗圧力及び噴射時間を設定して浄化処理効率の向上を図った防塵フィルタの逆洗装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため請求項１の本発明の防塵フィルタの逆洗装置は、燃焼ガスを浄化する防塵フィルタに対して逆洗流体を供給することで該防塵フィルタに付着した煤塵を除去する防塵フィルタの逆洗装置において、前記燃焼ガスの圧力を計測する燃焼ガス圧計測手段と、前記防塵フィルタの上流側と下流側との圧力差を計測するフィルタ差圧計測手段と、前記防塵フィルタに対する逆洗流体の供給量を調整する逆洗圧力調整手段と、該逆洗圧力調整手段の下流側で前記防塵フィルタに対する逆洗流体の供給を行う逆洗流体噴射手段と、前記燃焼ガス圧計測手段によって計測された燃焼ガスの圧力に基づいて前記逆洗流体噴射手段のインターバル及び噴射時間を制御すると共に前記燃焼ガス圧計測手段によって計測された燃焼ガスの圧力に基づいて算出された基準値と該燃焼ガスの圧力及び前記フィルタ差圧計測手段によって計測された防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて算出された調整値とを用いて逆洗圧力を算出して該逆洗圧力に基づいて前記逆洗圧力調整手段による逆洗流体の供給量を調整する逆洗圧力制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１１】
従って、逆洗圧力制御手段は、燃焼ガスの圧力に基づいて逆洗流体噴射手段のインターバル及び噴射時間を制御すると共に、燃焼ガスの圧力に基づいて算出された基準値と、燃焼ガスの圧力及び防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて算出された調整値とを用いて逆洗圧力を算出し、逆洗圧力調整手段による逆洗流体の供給量を調整することとなり、防塵フィルタに煤塵が多く付着して洗浄が必要な場合には、すぐに防塵フィルタに対して最適な逆洗量及び逆洗圧力の逆洗流体を供給して煤塵を除去することができ、防塵フィルタの損傷や浄化効率の低下が抑制される。
【００１２】
また、請求項２の発明の防塵フィルタの逆洗装置において、前記逆洗圧力制御手段は、前記燃焼ガスの圧力に基づいて前記基準値を算出する一方、該燃焼ガスの圧力に基づいて前記防塵フィルタの動揺限界値を算出すると共に前記防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて瞬時の最大圧力差を算出し、前記動揺限界値と該最大圧力差とを比較して前記調整値を算出し、前記基準値に該調整値を加算して前記逆洗圧力を算出することを特徴とするものである。
【００１３】
従って、燃焼ガスの圧力に基づいて防塵フィルタの動揺限界値を算出し、防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて瞬時の最大圧力差を算出し、この動揺限界値と最大圧力差とを比較して調整値を算出し、基準値に調整値を加算して逆洗圧力を算出することとなり、防塵フィルタに付着した煤塵を確実に除去することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１に本発明の一実施形態に係る防塵フィルタの逆洗装置の概略構成、図２に本実施形態の防塵フィルタの逆洗装置の制御信号の流れを表す概略を示す。
【００１６】
本実施形態の防塵フィルタの逆洗装置において、図１に示すように、フィルタリング設備のハウジング１１は中空の箱形状をなし、一方に燃焼ガスＧＣ  の供給通路１２が形成され、他方に浄化ガスＧＰ  の排出通路１３が形成されている。このハウジング１１内にはセラミックフィルタ（防塵フィルタ）１４が装着されており、このセラミックフィルタ１４によって内部が供給通路１２に連通する燃焼ガス室１５と浄化ガス室１６に区画されている。そして、このハウジング１１には燃焼ガス室１５の燃焼ガスＧＣ  の圧力を計測する燃焼ガスＧＣ  圧力計（燃焼ガス圧計測手段）１７が設けられると共に、燃焼ガス室１５の燃焼ガスＧＣ  の圧力と浄化ガス室１６の浄化ガスＧＰ  の圧力との差を計測するフィルタ差圧計（フィルタ差圧計測手段）１８が設けられている。
【００１７】
また、ハウジング１１の浄化ガス室１６には逆洗流体供給管１９が連通されており、その先端部はこの浄化ガス室１６内にてセラミックフィルタ１４側に開口している。この逆洗流体供給管１９の基端側は逆洗流体噴射弁２０及び逆洗圧力調整弁２１を介して図示しない逆洗流体Ｆの供給源に接続されている。そして、この逆洗流体噴射弁２０及び逆洗圧力調整弁２１は逆洗圧力制御装置２２によって制御されるようになっている。
【００１８】
この逆洗圧力制御装置２２では、燃焼ガス室１５での燃焼による煤塵量が燃焼ガス圧力に比例することに着目し、燃焼ガス圧力に基づいて逆洗流体噴射弁２０の噴射時間と噴射サイクルのインターバルが求められる。即ち、この逆洗圧力制御装置２２には燃焼ガス圧力計１７が計測した燃焼ガス圧力が入力され、この燃焼ガス圧力は燃焼ガス圧力とフィルタ耐力との相関関係から導いて予め設定された単調増加関数ＦＸ３  に代入され、噴射弁駆動装置２３による噴射時間が算出される。なお、この噴射時間は実際には極めて短い時間であるため、結果的には、燃焼ガス圧力に応じた３〜４段程度の段階状の切り替えとなる。また、逆洗圧力制御装置２２に入力された燃焼ガス圧力は燃焼ガス圧力と浄化程度との相関関係から導いて予め設定された単調増加関数ＦＸ１  に代入され、タイマ２４を用いた噴射弁駆動装置２３による噴射サイクルのインターバルが算出される。即ち、タイマ２４がタイムアップした後の次回の噴射のインターバルより有効となる。従って、逆洗流体噴射弁２０はこの噴射時間と噴射サイクルのインターバルに基づいて制御されることとなる。
【００１９】
また、逆洗圧力制御装置２２に入力された燃焼ガス圧力は燃焼ガス圧力と弁開度との相関関係から導いて予め設定された単調増加関数ＦＸ２  に代入され、弁開度の基準値が算出される。一方、セラミックフィルタ１４の強度、つまり、圧力動揺限界が燃焼ガス圧力にほぼ比例して増大することから、最適フィルタ差圧設定部２５はこの燃焼ガス圧力に基づいて動揺限界差圧値を算出する。また、セラミックフィルタ１４の損傷に至る逆洗時の応力がフィルタ前後の差圧の変化に起因することに着目し、差圧信号高速解析部２６はフィルタ差圧に基づいて瞬時の最大差圧値を算出する。比較部２７はこの動揺限界差圧値と最大差圧値とを比較して調整値を算出する。加算部２８は弁開度の基準値に対してこの調整値を加算し、逆洗圧力調整弁２１の弁開度が制御されることとなる。
【００２０】
ここで、逆洗圧力制御装置２２でのＣＰＵでの処理について説明する。図２に示すように、燃焼ガス圧力計１７が計測した燃焼ガス圧力とフィルタ差圧計１８が計測したフィルタ差圧はアイソレータに入力される。そして、アイソレータを通過した電圧信号はＣＰＵにデジタル信号として取り込まれ、このときのサンプリング周期は５０ｍｓｅｃである。このＣＰＵには、通常入力処理プログラムＰ１、高速入力処理プログラムＰ２、逆洗タイミング制御プログラムＰ３、調整弁開度演算プログラムＰ４、出力処理プログラムＰ５を有している。この各プログラムＰ１〜Ｐ５にて求められた噴射時間及び噴射サイクルのインターバルと調整弁開度はアイソレータを通り、電流信号として出力され、逆洗流体噴射弁２０及び逆洗圧力調整弁２１が制御される。
【００２１】
従って、図１に示すように、燃焼ガスＧＣ  は供給通路１２を通ってハウジング１１の燃焼ガス室１５に供給され、この燃焼ガスＧＣ  がセラミックフィルタ１４を通過することによって煤塵や粉塵等が除去され、これら除去されて浄化された浄化ガスＧＰ  が浄化ガス室１６に至り、排出通路１３からハウジング１１外部に排出される。
【００２２】
このように燃焼ガスＧＣ  の浄化処理を連続的に行っていくと、セラミックフィルタ１４の燃焼ガス室１５側の面には燃焼ガスＧＣ  から除去した煤塵や粉塵が付着してしまう。そこで、燃焼ガス圧力計１７は燃焼ガス室１５内の燃焼ガスＧＣ  の圧力を計測し、また、フィルタ差圧計１８はセラミックフィルタ１４の上流側（燃焼ガス室１５）と下流側（浄化ガス室１６）との圧力差を計測しており、それぞれの計測結果を逆洗圧力制御装置２２に出力している。そして、この逆洗圧力制御装置２２において、燃焼ガス圧力が単調増加関数ＦＸ３  に代入され、噴射弁駆動装置２３による噴射時間が算出され、燃焼ガス圧力が単調増加関数ＦＸ１  に代入され、タイマ２４を用いた噴射弁駆動装置２３による噴射サイクルのインターバルが算出される。
【００２３】
一方、逆洗圧力制御装置２２に入力された燃焼ガス圧力は単調増加関数ＦＸ２  に代入され、弁開度の基準値が算出される。そして、最適フィルタ差圧設定部２５は燃焼ガス圧力に基づいて動揺限界差圧値を算出する一方、差圧信号高速解析部２６はフィルタ差圧に基づいて瞬時の最大差圧値を算出し、比較部２７はこの動揺限界差圧値と最大差圧値とを比較して調整値を算出し、加算部２８によって弁開度の基準値に対してこの調整値を加算し、逆洗圧力調整弁２１の弁開度が制御されることとなる。
【００２４】
このように逆洗圧力制御装置２２にて、逆洗流体噴射弁２０による逆洗流体の噴射時間とその噴射サイクルのインターバルが設定されると共に、逆洗圧力調整弁２１による弁開度、即ち、逆洗圧力が設定される。従って、セラミックフィルタ１４に煤塵等が多く付着して洗浄が必要な場合には、逆洗流体噴射弁２０及び逆洗圧力調整弁２１を制御することで、逆洗流体供給管１９からセラミックフィルタ１４に対して逆洗流体が噴射されることとなる。そのため、セラミックフィルタ１４に付着した煤塵等を確実に除去することができ、しかも、セラミックフィルタ１４の硬度や使用状態に合わせて最適な圧力及び量の逆洗流体が最適な時間だけ、最適なサイクルで噴射されることで、セラミックフィルタ１４が損傷することもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の防塵フィルタの逆洗装置によれば、逆洗圧力制御手段は、燃焼ガスの圧力に基づいて逆洗流体噴射手段のインターバル及び噴射時間を制御すると共に、燃焼ガスの圧力に基づいて算出された基準値と、燃焼ガスの圧力及び防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて算出された調整値とを用いて逆洗圧力を算出し、逆洗圧力調整手段による逆洗流体の供給量を調整するようにしたので、防塵フィルタの硬度や使用状態に合わせて最適な逆洗量及び逆洗圧力を設定することで、防塵フィルタに付着した煤塵等を確実に除去することができると共に、この防塵フィルタの損傷を防止することができ、その結果、浄化処理効率の向上を図ることができる。
【００２６】
また、請求項２の発明の防塵フィルタの逆洗装置によれば、燃焼ガスの圧力に基づいて防塵フィルタの動揺限界値を算出し、防塵フィルタ前後の圧力差に基づいて瞬時の最大圧力差を算出し、この動揺限界値と最大圧力差とを比較して調整値を算出し、基準値に調整値を加算して逆洗圧力を算出するようにしたので、防塵フィルタに付着した煤塵等を確実に除去することができると共に、この防塵フィルタの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る防塵フィルタの逆洗装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の防塵フィルタの逆洗装置の制御信号の流れを表す概略図である。
【図３】従来の防塵フィルタの逆洗装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１４  セラミックフィルタ（防塵フィルタ）
１５  燃焼ガス室
１６  浄化ガス室
１７  燃焼ガス圧力計（燃焼ガス圧計測手段）
１８  フィルタ差圧計（フィルタ差圧計測手段）
１９  逆洗流体供給管
２０  逆洗流体噴射弁（逆洗流体噴射手段）
２１  逆洗圧力調整弁（逆洗圧力調整手段）
２２  逆洗圧力制御装置（逆洗圧力制御手段）
【図１】
0003546119.tif 000002
【図２】
0003546119.tif 000003
【図３】
0003546119.tif 000004