(57)【要約】【課題】槌打装置による集塵極板の破損を防止できる電気集塵装置の集塵極板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の集塵極板２０は、集塵極板２０の全エレメント４０、４０…の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一の中間バンド４６によって水平方向に連結し、集塵極板２０の剛性を高めた。中間バンド４６は一対のバンド板６０、６０からなり、これらのバンド板６０、６０によってエレメント４０、４０…が挟み込まれるとともに、ボルト６２及びナット６４によって双方が固定されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気集塵装置に設けられた集塵極板を槌打装置で槌打することにより集塵極板に付着したダストを剥離除去する電気集塵装置であって、前記集塵極板は、短冊状に形成されたエレメント部材を複数枚並列し、これらの複数枚のエレメント部材の上短辺部及び下短辺部をビーム部材によって夫々固定することにより構成された電気集塵装置の集塵極板において、
前記集塵極板の前記複数枚のエレメント部材は、その上下短辺部を除いた中途部分が単一のバンド部材によって連結されていることを特徴とする電気集塵装置の集塵極板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気集塵装置の集塵極板に係り、特に集塵極板に付着堆積したダストを槌打装置によって剥離除去する乾式電気集塵装置の集塵極板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気集塵装置は、その集塵室内に集塵極板と放電極とが交互に並設され、放電極に高電圧を印加し、帯電した被処理ガス中のダストを集塵極板によって分離捕集する。また、乾式電気集塵装置には、槌打装置が設けられ、この槌打装置のハンマによって集塵極板を定期的に槌打することにより、集塵極板の表面に付着堆積したダストを剥離除去している。
【０００３】
ところで本願出願人は、集塵極板において、断面が波形に形成された短冊状のエレメントを複数枚並列し、これらの複数枚のエレメントの上短辺部を吊りビームによって固定するとともに下短辺部を槌打ビームによって固定した集塵極板を提案している（例えば、特許文献１）。また、槌打ビームの端部には槌打ピースが設けられ、この槌打ピースを槌打装置のハンマで槌打するように構成されている。
【０００４】
一方、従来では、湿式電気集塵装置において、隣接するエレメント同士を多数の固定装置によって固定することにより、高速流による振動を軽減し、放電極との電極ピッチを一定に保つようにした集塵極板も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−３９９４３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−２４３４３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
槌打装置によるダスト剥離除去のメカニズムは、ハンマで槌打ピースを槌打することによって生じる振動をエレメントに伝播させ、エレメントを振動させることにより、エレメントに付着しているダストに剪断力、慣性力等のダスト剥離力を与えることにある。
【０００８】
この場合、エレメントに伝播する振動の加速度が大きい部位に、ハンマによる応力が集中することが知られているが、特許文献１の集塵極板では、その応力がエレメントと槌打ピースとの連結部に特に集中するために、連結部に亀裂が生じるという問題があった。この問題は、エレメントの長さが１５ｍ以上の長尺なものほど顕著に発生した。
【０００９】
一方、特許文献２の湿式電気集塵装置は、集塵極板で捕集したダストを水で洗い流すものなので、乾式電気集塵装置のように槌打装置を備えておらず、よって、槌打装置による亀裂発生防止の観点から設計されたものではない。また、特許文献２の集塵極板を乾式電気集塵装置に適用したとしても、その集塵極板は、隣接するエレメント同士を固定装置で固定しているだけなので、亀裂発生防止に関し期待するほどの効果を得ることができない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる電気集塵装置の集塵極板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、電気集塵装置に設けられた集塵極板を槌打装置で槌打することにより集塵極板に付着したダストを剥離除去する電気集塵装置であって、前記集塵極板は、短冊状に形成されたエレメント部材を複数枚並列し、これらの複数枚のエレメント部材の上短辺部及び下短辺部をビーム部材によって夫々固定することにより構成された電気集塵装置の集塵極板において、前記集塵極板の前記複数枚のエレメント部材は、その上下短辺部を除いた中途部分が単一のバンド部材によって連結されていることを特徴とする。
【００１２】
本願出願人は、ハンマによる応力がエレメントと下側のビーム部材（槌打ビーム）との連結部に特に集中する原因を解明した。すなわち、エレメントが長尺になると、エレメントの自重等によってエレメントの剛性が低下し、しかもエレメントは厚みが１．２ｍｍの鋼板をロール成型によって作られているため、長尺になればなるほど、剛性が低下する。このような、剛性の弱い長尺のエレメントでは、ハンマによる振動の加速度が前記連結部で特に大きくなり、それ以外の部位では小さく減衰するため、応力が連結部及びその近傍に特に集中する。
【００１３】
よって、エレメントの剛性を上げれば、エレメントに伝播する振動の加速度が平均化するので、すなわち、エレメントに発生する応力が平均化するので、亀裂発生の不具合を解消できる。しかしながら、エレメントの厚みを厚くして対応したのでは、集塵極板が重量物となり、これを支える電気集塵装置の躯体も高剛性に改善しなければならないので得策ではない。
【００１４】
そこで、本発明は、集塵極板の前記複数枚のエレメント部材の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一のバンド部材によって連結した。これにより、本発明は、単一のバンド部材のみで複数枚のエレメント部材を連結するという簡単な構成及び作業によって、エレメント部材の厚みを厚くすることなくエレメント部材の剛性を高めることができる。よって、バンド部材を設けるだけで、エレメント部材に伝播する槌打の力（振動の加速度）が平均化するので、エレメント部材に亀裂は発生せず、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る電気集塵装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１６】
図１は、火力発電所の石炭燃焼ボイラ１０から発生した燃焼ガス中の燃焼灰（以下ダストという）を除去する電気集塵装置１２が示されている。
【００１７】
石炭燃焼ボイラ１０から発生したダストを含むガスは、エアヒータ１４及びガス−ガスヒータ１６ａによって熱交換された後、電気集塵装置１２に流入する。
【００１８】
電気集塵装置１２の集塵室に取り込まれたガスは、放電極１８と集塵極板２０との間を通過する。放電極１８と集塵極板２２との間には電源装置２３から直流電圧が印加され、その際に発生するコロナ放電によってガス中のダストが帯電され、集塵極板２０に付着捕集される。
【００１９】
ダストが除去された清浄ガスは、電気集塵装置１２から脱硫装置２２に供給され、ここで硫黄酸化物が除去された後、ガス−ガスヒータ再加熱部１６ｂで加熱後、煙突２４から大気に放出される。
【００２０】
電気集塵装置１２において、集塵極板２０に付着堆積したダストは、槌打装置２６の図２に示すハンマ２７による槌打動作によって、集塵極板２０から剥離除去され、図１の電気集塵装置１２の下部に設けられたホッパ２８に落下する。ホッパ２８に落下し堆積されたダストは、ロータリバルブ３０を開放することでホッパ２８から排出され、排出されたダストは、スクリュコンベヤ３２によって灰処理装置３４に搬送される。
【００２１】
集塵極板２０は図２、図３に示すように７枚のエレメント４０、４０…、吊りビーム（ビーム部材）、槌打ビーム（ビーム部材）４４、及び中間バンド（バンド部材）４６等から構成される。
【００２２】
エレメント４０は、図３の如く断面が波形に形成されるとともに長さ１５ｍ、幅６０ｃｍ、厚み１．２ｍｍの短冊状鋼板であり、その左右の長辺部が左右に隣接するエレメント４０、４０の長辺部に重ねられて並列され、これらの７枚のエレメント４０、４０…の上短辺部が吊りビーム４２によって固定されるとともに、７枚のエレメント４０、４０…の下短辺部が槌打ビーム４４によって固定されている。
【００２３】
吊りビーム４２は、一対のビーム材４８、４８からなり、これらのビーム材４８、４８によってエレメント４０、４０…の上短辺部が挟み込まれるとともにビス５０、５０…によって双方が固定されている。また、ビーム材４８には吊りボルト５２、５２（図３では不図示）が設けられ、この吊りボルト５２、５２が集塵室の天井部に締結されることにより集塵極板２０が集塵室に吊り下げ支持される。
【００２４】
槌打ビーム４２も同様に、一対のビーム材５４、５４からなり、これらのビーム材５４、５４によってエレメント４０、４０…下短辺部が挟み込まれるとともにビス５６、５６…によって双方が固定されている。また、ビーム材５４の一端部には槌打ピース５８が突設されている。この槌打ピース５８がハンマ２７によって槌打されと、それによって生じる振動がエレメント４０、４０…に伝播し、エレメント４０、４０…が振動する。これにより、エレメント４０、４０…に付着しているダストに剪断力等のダスト剥離力が与えられるので、エレメント４０、４０…からダストが剥離除去される。この場合、エレメント４０に伝播する振動の加速度が大きい部位に、ハンマ２７による応力が集中することが知られている。
【００２５】
図４は、エレメント４０に伝播する振動の波の加速度分布を示したグラフであり、縦軸は集塵極下端（ハンマ２７がある位置）からの高さ距離を示し、横軸は加速度を示している。同グラフにおいて、「中間バンドなし」と示された破線で示すグラフが従来の集塵極板である。従来の集塵極板によれば、約６００Ｇの加速度が１ｍ通過後に５００Ｇになり、１００Ｇの低下は見られるものの、低下量としては小さく、この部分、すなわち、０ｍ〜１ｍの部分であるエレメント４０と槌打ビーム４４との連結部及びその近傍に応力が集中していることが分かる。よって、この部分に亀裂が発生していた訳である。また、従来の集塵極板は、２ｍ以降、その加速度が４００Ｇから３２０Ｇに低下するため、ダストの剥離作用として充分な加速度（振動）がエレメント４０に発生していないことも分かる。
【００２６】
一方、本願出願人は、前述した応力集中や加速度の低下を防止するために、エレメント４０の剛性を上げることで解消できることを確認したが、エレメント４０の厚みを厚くして対応しようとすると、集塵極板が重量物となり、電気集塵装置の躯体も高剛性に改善しなければならないので得策ではない。
【００２７】
そこで、実施の形態の集塵極板２０によれば図２、図３の如く、集塵極板２０の全エレメント４０、４０…の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一の中間バンド４６（バンド部材）によって水平方向に連結し、集塵極板２０の剛性を高めた。
【００２８】
中間バンド４６は図３の如く、一対のバンド板６０、６０からなり、これらのバンド板６０、６０によって全エレメント４０、４０…が挟み込まれるとともに、図５に示すボルト６２及びナット６４によって双方が固定されている。また、エレメント４０とバンド板６０との接触による電食を防止するために、エレメント４０とバンド板６０とは、円筒スペーサ６６と角スペーサ６８とを介してボルト６２で固定されている。
【００２９】
かかる構成の集塵極板２０によれば、図４の「中間バンド有り」に示された実線で示すグラフの如く、約６００Ｇの加速度が１ｍ通過後に約４５０Ｇになり、１５０Ｇも低下したことが分かる。また、２ｍ以降では、その加速度が４００Ｇを保持するため、ダストの剥離作用として充分な加速度（振動）がエレメント４０に発生していることが分かる。
【００３０】
以上により、実施の形態の集塵極板２０によれば、０ｍ〜１ｍの部分であるエレメント４０と槌打ビーム４４との連結部及びその近傍に応力は集中しないので、その部分に亀裂は発生しない。また、エレメント４０に伝播する振動の加速度（槌打の力）が図４の実線のグラフの如く平均化するので、エレメント４０全体にハンマ２７の振動が効率良く伝播し、よって、ダスト剥離性能が向上する。また、ハンマ２７の槌打力を従来のものよりも落しても、従来と同等の剥離性能を維持できるので、ハンマ２７の槌打力を落すことによる、集塵極板２０の長寿命化を図ることもできる。
【００３１】
なお、実施の形態では、全エレメント４０、４０…の中間部に中間バンド４６を水平方向に取り付けたが、中間部に限定されるものではなく、中間部から上方または下方位置に取り付けてもよい。また、図６の如く中間バンド４６の他、もう一つの中間バンド７０をエレメント４０に斜め方向に掛け渡して、集塵極板２０の剛性を高めたり、エレメント４０に伝播する振動の加速度の平均化を向上させたりしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電気集塵装置によれば、集塵極板を構成する複数枚のエレメント部材の、その上下短辺部を除いた中途部分を単一のバンド部材によって連結したので、エレメント部材の厚みを厚くすることなくエレメント部材の剛性を高めることができ、これによって、エレメント部材に伝播する槌打の力が平均化するので、エレメント部材に亀裂は発生せず、槌打装置による集塵極板の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気集塵装置が設置された石炭燃焼灰処理設備の説明図
【図２】本発明の電気集塵装置の集塵極板構造を示す正面図
【図３】図２に示した集塵極板の一部破断部を含む斜視図
【図４】ハンマによる加速度を比較したグラフ
【図５】エレメントに対する中間バンドの取付構造を示す要部拡大断面図
【図６】本発明に係る他の集塵極板構造を示す正面図
【符号の説明】
１０…石炭燃焼ボイラ、１２…電気集塵装置、１８…放電極、２０…集塵極板、２６…槌打装置、２７…ハンマ、２８…ホッパ、４０…エレメント、４２…吊りビーム、４４…槌打ビーム、４６、７０…中間バンド、５２…吊りボルト、５８…槌打ピース、６２…ボルト、６４…ナット、６６…円筒スペーサ、６８…角スペーサ
【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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