(57)【要約】【課題】火力発電所に設けられた電気集塵装置で行われる煤塵の掻き出し作業時における、煤塵の温度上昇を抑制すること。【解決手段】本発明の集塵装置４は、気中に含まれる煤塵を収集する密閉チャンバ４３と、密閉チャンバ４３で収集された煤塵を堆積させるとともに、該堆積された煤塵を吸引する吸引パイプ６１との間に、開閉可能なゲート部７３が設けられたホッパ部５０とを備え、ゲート部７３に隣接して設けられるとともに、開かれることにより該集塵装置４の内部が外部に対して開放される蓋部７６と、蓋部７６を含む領域に散水可能な散水部７４と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気中に含まれる煤塵を収集する煤塵収集部と、
前記煤塵収集部によって収集された煤塵を堆積させるとともに、該堆積された煤塵を吸引する吸引部との間に、開閉可能なゲート部が設けられたホッパ部と、を備える集塵装置であって、
前記ゲート部に隣接して設けられるとともに、開かれることにより該集塵装置の内部が外部に対して開放される蓋部と、
前記蓋部を含む領域に散水可能な散水部と、を備えること、
を特徴とする集塵装置。
【請求項２】
前記散水部をオンオフするスイッチを備え、
前記散水部は、前記ゲート部が開き、前記吸引部による前記煤塵の吸引が停止している第１の状態で、前記スイッチがオンになると散水を開始し、前記第１の状態以外の場合は散水を開始しないこと、
を特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
前記散水部は、前記ゲート部が開き、前記吸引部による前記煤塵の吸引が停止している状態で、前記蓋部が開くと散水を開始すること、
を特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
【請求項４】
前記散水部は、水をミスト状に噴霧すること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所等において排ガス中の煤塵を集塵するために用いられる集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所では、排ガス中の煤塵を集塵するために電気集塵装置が用いられている。この集塵装置は、浮遊する煤塵を静電気力により集塵する集塵部と、集塵された煤塵を堆積させるホッパ部とを備える。そして、ホッパ部に堆積された煤塵は、吸引パイプを介して外部へと吸引される。
【０００３】
しかし、重油を燃焼させる火力発電所においては、石炭を燃焼させる火力発電所と比べて煤塵に未燃の油分（重油灰）が含まれることが多く、ホッパ部と吸引パイプとの間に設けられたゲート部で、その煤塵が詰まる場合がある。また、石炭を燃焼させる火力発電所においても、起動時には重油が用いられるため、煤塵に未燃の油分が含まれ、詰まりが生じる場合がある（特許文献１参照）。
このように、ホッパ部と吸引パイプとの間のゲート部で詰まりが生じた場合、ホッパ部の下部に設けられた蓋を開け、ゲートに堆積する煤塵を掻き出す作業が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４６０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、火力発電所における集塵装置のホッパ部に堆積される煤塵は、高温の場合が多い。高温で且つ未燃の油分が多く含まれる煤塵は、掻き出し作業時に空気と接触すると反応し、さらに高熱になる可能性がある。
【０００６】
本発明は、火力発電所に設けられた集塵装置で行われる煤塵の掻き出し作業時における、煤塵の温度上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の集塵装置は、気中に含まれる煤塵を収集する煤塵収集部と、前記煤塵収集部によって収集された煤塵を堆積させるとともに、該堆積された煤塵を吸引する吸引部との間に、開閉可能なゲート部が設けられたホッパ部と、を備える集塵装置であって、前記ゲート部に隣接して設けられるとともに、開かれることにより該集塵装置の内部が外部に対して開放される蓋部と、前記蓋部を含む領域に散水可能な散水部と、を備える。
【０００８】
上記集塵装置は、ゲート部に隣接して設けられた蓋部を含む領域に散水可能な散水部を備える。したがって、ゲート部が煤塵で詰まった場合に行う掻き出し作業を、散水部から冷却水が散水されている雰囲気下で行うことができる。このため、煤塵は、蓋部を開いた際に高温であっても、掻き出し作業を行う場合、冷却水が散水されて冷却されるので、温度が低下し、安全性が高まる。
【０００９】
（２）前記散水部をオンオフするスイッチを備え、前記散水部は、前記ゲート部が開き、前記吸引部による前記煤塵の吸引が停止している第１の状態で、前記スイッチがオンになると散水を開始し、前記第１の状態以外の場合は散水を開始しないようにしてもよい。
このように散水部にスイッチを設け、所定の条件下で散水動作を可能とすることにより、誤ってスイッチに触れ、不要な場合に散水が開始されることを防止することができる。
【００１０】
（３）前記散水部を、前記ゲート部が開き、前記吸引部による前記煤塵の吸引が停止している状態で、前記蓋部が開くと散水を開始するようにしてもよい。
このように散水部を、所定の条件下（ゲート部開放、吸引部の吸引停止、蓋部開放）で自動的に散水動作を行うようにすることで、例えば、蓋部を開ける際にスイッチを押し忘れたために散水が開始されず、高温の煤塵が飛散するといった状況が発生することを回避することができる。
【００１１】
（４）前記散水部は、水をミスト状に噴霧するものであってもよい。散水部は、水をミスト状に噴霧するので、煤塵が多量の水分を含むことがなく、煤塵を吸引する際に処理しやすい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、火力発電所に設けられた集塵装置で行われる煤塵の掻き出し作業時における、煤塵の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る集塵装置が設置された、火力発電所の燃焼施設の概略構成図である。
【図２】集塵装置の斜視図であり、一部を破断して示す。
【図３】集塵装置の動作原理を示す図である。
【図４】ホッパ部の下部及び散水機構のブロック図を含む説明図である。
【図５】第１実施形態におけるホッパ部の散水機構の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態におけるホッパ部の散水機構の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態に係る集塵装置４について説明する。図１は、集塵装置４が設置された、火力発電所の燃焼施設１の概略構成図である。燃焼施設１は、貯蔵部（不図示）より運ばれてきた燃料（例えば原油）を燃焼する火炉２を備える。さらに、燃焼施設１は、火炉２から排出された排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置３と、排ガス中の煤塵を集塵する集塵装置４と、排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置５と、この脱硫装置５で処理された排ガスを大気に放出する煙突６と、を備える。また、燃焼施設１は、火炉２内の燃焼により生じた熱エネルギを機械エネルギに変換するタービン７と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電装置８とを備える。
【００１５】
上記構成の燃焼施設１において、燃料は、火炉２に流入されて燃焼され、その燃焼により発生された熱エネルギは、タービン７によって機械エネルギに変換され、その機械エネルギは、発電装置８によって電気エネルギに変換される。一方、火炉２で発生する排ガスは、脱硝装置３で窒素酸化物が除去され、集塵装置４で煤塵が除去され、脱硫装置５で硫黄酸化物が除去されて煙突６より排出される。
【００１６】
図２は集塵装置４の斜視図であり、一部を破断した状態で示す。集塵装置４は、排ガス中に含まれる煤塵を電気的に収集する装置である。図２に示すように、集塵装置４は、入口絞りダクト４１、出口絞りダクト４２を左右のそれぞれに形成した箱形の密閉チャンバ４３（煤塵収集部）を備える。
【００１７】
さらに、集塵装置４は、密閉チャンバ４３の上部に配置された一対の槌打装置４５と、密閉チャンバ４３内に配置され、入口絞りダクト４１から出口絞りダクト４２へ向かう方向に沿って複数平行に配置された集塵極４６と、隣接する集塵極４６の間に配設された放電極４７とを備える。また、集塵装置４は、密閉チャンバ４３の下部に配置された４つのホッパ部５０，５１，５２，５３（５３は不図示）を備える。
【００１８】
図３は集塵装置４の動作原理を示す図である。図３に示すように、集塵極４６は、電源（不図示）に接続されてプラスに帯電されている。一方、放電極４７はマイナスに帯電されている。したがって、入口絞りダクト４１から排ガスが流入し、この排ガスに含まれている煤塵が集塵極４６間を通過すると、放電極４７から放出される−の電荷により煤塵は−に帯電し、集塵極４６の表面に吸着され、ここに堆積する。
【００１９】
そして、排ガスの通風を停止し、かつ通電を停止した後、図１で示す槌打装置４５によって振動を与えると、集塵極４６に吸着され堆積した煤塵はホッパ部５０〜５３内のいずれかに落下し、ホッパ部５０〜５３に蓄積する。
【００２０】
図４は集塵装置４のホッパ部５０〜５３のうちの一つのホッパ部５０の下部、及び散水機構のブロック図を含む説明図である。図示するように、ホッパ部５０の下には、吸引装置６０に連結された吸引パイプ６１が延びている。吸引装置６０は、ホッパ部５０における、後述する散水動作を全体的に制御する制御部８０に接続されている。
【００２１】
ホッパ部５０と吸引パイプ６１との間には、連結部７０が設けられている。連結部７０は、ホッパ部５０の下部に設けられた第１連結部７１及び、その第１連結部７１の下部に設けられた第２連結部７２を備える。ホッパ部５０、第１連結部７１、第２連結部７２及び吸引パイプ６１の内部は連通し、第１連結部７１と第２連結部７２との間の開口部７７には開閉可能なゲート部７３が設けられている。ゲート部７３は、制御部８０に接続されたゲート駆動部７３ａの駆動によって開閉される。
【００２２】
第１連結部７１の外側面には、散水部７４と、その散水部７４のオンオフが可能なスイッチ７５が設けられている。散水部７４は、パイプ状であって、そのパイプの側面に小さな噴霧穴が複数設けられ、下方に向かって水をミスト状に散水（噴霧）する装置である。散水部７４は、給水装置（不図示）及び散水駆動部７４ａに接続されて、散水駆動部７４ａは制御部８０に接続されている。
【００２３】
スイッチ７５は、散水部７４のオンオフ操作を行うための操作部であり、そのオンオフ信号は、制御部８０に入力される。第２連結部７２の側面には開閉可能な蓋部７６が設けられている。蓋部７６の開閉状況は蓋開閉検知部７６ａによって検知され、制御部８０に伝達される。
【００２４】
図５は、ホッパ部５０の散水機構の動作を示すフローチャートである。ホッパ部５０において、図１に示す槌打装置４５の打撃が数度繰り返され、ホッパ部５０の下部にある程度の煤塵が堆積されると、ゲート駆動部７３ａの駆動によってゲート部７３が開かれる（ステップ１、以下、ステップをＳで表す）。
【００２５】
ゲート部７３が開くと、吸引装置６０が作動され（Ｓ２）、ホッパ部５０に堆積された煤塵は、ゲート部７３及び吸引パイプ６１を介して吸引される。なお、ゲート部７３の開放及び吸引動作の開始は、作業者がホッパ部５０の内部に堆積された煤塵量を目視で観察し、一定の量になった場合に作業者の操作により開始されるようなっていてもよく、また、ホッパ部５０の内部に堆積された煤塵量が一定になると自動的に開始されるようになっていてもよい。
【００２６】
吸引動作が行われている際に、煤塵がホッパ部５０の下部で詰まり、ゲート部７３を通って吸引パイプ６１へ排出されなくなる場合がある。これは、特に、重油を燃料として使用する火力発電所において発生しやすい。それは、重油を燃料として用いると、未燃焼の重油灰が生成される場合があり、この重油灰は液状の油成分を多く含むために粘性を有し、互いに付着し合うからである。なお、石炭を用いる火力発電所においても、起動直後は重油を用いる場合があり、この場合も未燃焼の重油灰が生成しうる。そして、この場合も上述したように、煤塵のホッパ部５０の下部における詰まりが生じる可能性がある。
【００２７】
このようにホッパ部５０の下部で煤塵が詰まると、吸引装置６０において吸引の負荷が増大する等の異常が検出され、制御部８０において詰まりが生じていることが検知される（Ｓ３）。詰まりの発生が検知されると、制御部８０は吸引装置６０の動作を停止する（Ｓ４）。なお、詰まりが検知された場合、制御部８０は、自動的に吸引装置６０を停止するようにしてもよく、また、作業者の操作により吸引装置６０を停止するようにしてもよい。
【００２８】
吸引装置６０が停止された後（Ｓ４）、蓋開閉検知部７６ａにより蓋部７６の開放が検知（Ｓ５）されると、散水部７４は散水スタンバイ状態になる。そして、作業者によるスイッチ７５の押圧や切り替えにより、スイッチ７５がオンになったことが検知されると（Ｓ６）、散水部７４が作動し、冷却水が、開いた状態の蓋部７６側に向かってミスト状に噴霧される（Ｓ７）。
【００２９】
このような冷却水の噴霧下において、作業者は、蓋部７６が開いた状態で、ゲート部７３等で詰まりを生じている煤塵を掻き出す作業を行う。掻き出し作業が完了し、スイッチ７５のオフが検出されると（Ｓ８）、散水駆動部７４ａの駆動により散水部７４による噴霧が停止され（Ｓ９）、ホッパ部５０の散水機構の動作は完了する。なお、Ｓ３において詰まりが検知されない場合（Ｓ３，Ｎｏ）も、ホッパ部５０の散水機構の動作は終了する。
【００３０】
第１実施形態によると、煤塵が詰まった場合に行う掻き出し作業は、冷却水が噴霧されている雰囲気下で行われる。詰まった煤塵は高温且つ未燃焼の重油灰である可能性があるが、本実施形態において、煤塵は、噴霧された冷却水により冷却されるので、温度が低下する。なお、掻き出された煤塵は、プロベスター等の吸引車によって吸引される。
【００３１】
以上、本実施形態によると、作業者は、冷却水が噴霧された状態で、ホッパ部５０の掻き出し作業が可能となる。したがって、高温且つ未燃焼の煤塵（例えば重油灰）であっても、冷却水により冷却されるので、煤塵の温度が低下し、空気と触れても反応する可能性が低減する。また、水はミスト状に噴霧されるので、掻き出された煤塵が含む水分量もあまり多量にならず、吸引時に処理しやすい。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態と第１実施形態とは、ホッパ部５０の散水機構の動作が異なる。その他の構成については第１実施形態と同様であるので、同様な部分の説明は省略する。図６は、第２実施形態におけるホッパ部５０の散水機構の動作を示すフローチャートである。
【００３３】
第１実施形態と同様に、ホッパ部５０において、図１に示す槌打装置４５の打撃が数度繰り返され、ホッパ部５０の下部にある程度の煤塵が堆積されると、ゲート駆動部７３ａの駆動によってゲート部７３が開かれる（Ｓ２１）。ゲート部７３が開くと、吸引装置６０が作動され（Ｓ２２）、ホッパ部５０に堆積された煤塵は、ゲート部７３及び吸引パイプ６１を介して吸引される。
【００３４】
吸引動作が行われている際に、煤塵がホッパ部５０の下部で詰まり、ゲート部７３を通って吸引パイプ６１へ排出されなくなる場合がある。このようにホッパ部５０の下部で煤塵が詰まると、吸引装置６０において吸引の付加が増大する等の異常が検出され、制御部８０において詰まりが生じていることが検知される（Ｓ２３）。詰まりの発生が検知されると、制御部８０は、吸引装置６０の動作を停止する（Ｓ２４）。
【００３５】
吸引装置６０が停止された後（Ｓ２４）、蓋開閉検知部７６ａにより蓋部７６の開放が検知（Ｓ２５）されると、散水部７４が作動され、冷却水がミスト状に噴霧される（Ｓ２６）。このような冷却水の噴霧下において、作業者は、煤塵を掻き出す作業を行う。掻き出し作業が完了し、作業者によりスイッチ７５がオフにされると（Ｓ２７，Ｙｅｓ）、散水部７４による噴霧が停止され（Ｓ２９）、ホッパ部５０の散水機構の動作は完了する。また、スイッチ７５がオフにされない場合であっても（Ｓ２７，Ｎｏ）、蓋部７６が作業者によって閉じられると（Ｓ２８，Ｙｅｓ）、散水部７４による噴霧が停止され（Ｓ２９）ホッパ部５０の散水機構の動作は完了する。なお、Ｓ２３において詰まりが検知されない場合（Ｓ２３，Ｎｏ）も、ホッパ部５０の散水機構の動作は終了する。
【００３６】
第２実施形態によると、吸引装置６０による煤塵の吸引が停止され、蓋部７６が開けられると、散水部７４による噴霧が自動的に開始される。このため、スイッチ７５を押し忘れたために噴霧が開始せず、煤塵が飛散して空気と接触して高温化するといった状況が発生することを回避することができる。
【００３７】
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００３８】
１：燃焼施設、４、集塵装置、４３：密閉チャンバ、５０：ホッパ部、６１：吸引パイプ、７３：ゲート部、８０：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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