(57)【要約】【課題】放電極および集塵極の洗浄による集塵処理中断をなくし、連続して集塵処理可能であり、かつ洗浄水の使用量を大幅に減少することができる湿式電気集塵装置を提供する。【解決手段】一段荷電型の湿式電気集塵装置において、ハウジング１０が水平方向に互いに隣接する複数の集塵室１８を有し、含塵ガス導入管２０が含塵ガスを加湿する加湿器３０を介してハウジング１０の下部に接続され、集塵室１８の直下に充填層４０が設けられており、複数の集塵ユニット５０のそれぞれが各集塵室１８に収納され、流路開閉手段２３を備えた清浄ガス流路２２が各集塵室１８の出側にそれぞれ接続されており、各集塵ユニット５０がそれぞれ独立して給電および洗浄スプレー可能であり、各流路開閉手段２３がそれぞれ独立して開閉可能である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電極、集塵極およびこれらの直上に配置された洗浄スプレーとからなる集塵ユニットが縦型のハウジング内に収納された一段荷電型の湿式電気集塵装置において、前記ハウジングが水平方向に互いに隣接する複数の集塵室を有し、含塵ガス導入管が含塵ガスを加湿する加湿器を介してハウジングの下部に接続され、前記集塵室の直下に充填層が設けられており、複数の前記集塵ユニットのそれぞれが各集塵室に収納され、流路開閉手段を備えた清浄ガス流路が各集塵室の出側にそれぞれ接続されており、各集塵ユニットがそれぞれ独立して給電および洗浄スプレー可能であり、各流路開閉手段がそれぞれ独立して開閉可能であることを特徴とする湿式電気集塵装置。
【請求項２】
前記加湿器が、加湿スプレーのノズルより下流側にあってノズルに対向する粗粒ダスト捕集手段を備えた請求項１記載の湿式電気集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ごみ焼却炉などで発生する排ガス中に含まれるダストを集塵する湿式電気集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気集塵装置は、機械式集塵装置に比べて微細なダストを捕集でき圧力損失が小さいために、ボイラなどの大型設備で広く採用されている。電気集塵装置は、集塵極を接地し、放電極に直流高圧を印加し、発生するコロナ放電によって気流中のダストの粒子を帯電させ、クーロン力で粒子を集塵極に引き付けて集塵する。ダストが集塵極に付着、堆積すると、コロナ放電が不安定となり集塵率が低下するので、乾式電気集塵装置では集塵極を間欠的に槌打ちし、ダストを除去する。また、湿式電気集塵装置では、集塵極の表面に水を常時流下させ、ダストを洗い流し、放電極に付着したダストは間欠的に洗浄スプレーから水を噴射して除去している。湿式電気集塵装置は、ダストの再飛散がなく、高い集塵率が得られるので、微粒ダストの捕集に適している。
【０００３】
従来の湿式電気集塵装置には次のような問題があった。
連続運転の場合、放電極の水洗浄は高圧通電中に行うことになるので、洗浄中は集塵できない。また、集塵極に常時洗浄水を流下させるので、使用水量が多く、大容量の排水処理設備を要する。不溶性の固形分が多い濁水は使用できず、使用水が制限される。集塵極板の表面に均一に水を流すことは非常に難しく、ダストの付着によって洗浄水の流路が変わり、集塵極面の僅かの変形によって流れが阻害される。したがって、実際には均一に洗浄水を流すことは不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明のは、放電極および集塵極の洗浄による集塵処理の中断をなくし、連続して集塵処理可能であり、かつ洗浄水の使用量を大幅に減少することができる湿式電気集塵装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の湿式電気集塵装置は、放電極、集塵極およびこれらの直上に配置された洗浄スプレーとからなる集塵ユニットが縦型のハウジング内に収納された一段荷電型の湿式電気集塵装置において、前記ハウジングが水平方向に互いに隣接する複数の集塵室を有し、含塵ガス導入管が含塵ガスを加湿する加湿器を介してハウジングの下部に接続され、前記集塵室の直下に充填層が設けられており、複数の前記集塵ユニットのそれぞれが各集塵室に収納され、流路開閉手段を備えた清浄ガス流路が各集塵室の出側にそれぞれ接続されており、各集塵ユニットがそれぞれ独立して給電および洗浄スプレー可能であり、各流路開閉手段がそれぞれ独立して開閉可能である。
【０００６】
上記湿式電気集塵装置では、充填層で含塵ガス中の粗粒ダストを湿式集塵したのち、集塵ユニットで微粒ダストを湿式電気集塵するので、粗粒ダストから微粒ダストまで広い範囲のダストを高い集塵率で捕集することができる。例えば、２基の集塵ユニットのうち１基の集塵ユニットの運転を停止しても、残りの１基の集塵ユニットにより９０〜９５％の集塵率で集塵することができる。また、複数の集塵ユニットがそれぞれ独立して運転可能となっている。したがって、１基の集塵ユニットを洗浄している間、他の集塵ユニットの運転を継続することにより、集塵処理を中断しなくて済む。さらに、集塵ユニットの上流側に配置された加湿器で含塵ガスは水分飽和され、微粒水滴がダスト粒子に付着する。微粒水滴は微粒ダスト粒子とともに集塵極で捕集され、集塵極面を常に濡らし、微粒ダスト粒子を同伴して流下する。したがって、集塵極に洗浄水を直接散布する必要はないので、使用水量は従来の１／５〜１／１０に減少する。
【０００７】
上記湿式電気集塵装置において、前記加湿器に加湿スプレーのノズルより下流側にあってノズルに対向する粗粒ダスト捕集手段を設けることが好ましい。粗粒ダスト捕集手段で粗粒ダストを捕集することにより、集塵率を更に高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、この発明の実施の形態を示している。図１は湿式電気集塵装置の模式的構成図であり、図２は図１に示す湿式電気集塵装置の一部拡大図である。
【０００９】
湿式電気集塵装置は、主としてハウジング１０、給水タンク２７、加湿器３０、充填層４０、ならびに第１および第２集塵ユニット５０ａ、５０ｂからなっている。
【００１０】
ハウジング１０は縦長であり、頂部は天板１２で、底部は漏斗状の底板１３でそれぞれ塞がれている。ハウジング１０の上部は、天板１２から下方に延びる隔壁１７で仕切られ、第１集塵室１８ａおよび第２集塵室１８ｂが形成されている。含塵ガス入口１５が、ハウジング１０の底板１３寄りに開口している。天板１２には、第１集塵室１８ａの上方出口に通じる第１清浄ガス流路２２ａおよび第２集塵室１８ｂの上方出口に通じる第２清浄ガス流路２２ｂがそれぞれ設けられている。各清浄ガス流路２２ａ、２２ｂには、第１切替えダンパー（流路開閉手段）２３ａおよび第２切替えダンパー２３ｂがそれぞれ取り付けられており、出口は清浄ガス排出管２５に通じている。
【００１１】
ハウジング１０の下方に、給水タンク２７が配置されている。給水タンク２７には、洗浄水タンク、給水ポンプなどが給水管を介して（いずれも図示しない）接続されている。給水タンク２７には、洗浄水タンクから清浄な洗浄水が給水される。前記ハウジング１０の底板１３から、排水管１４が給水タンク２７まで延びている。
【００１２】
加湿器３０は、加湿器ハウジング３１の入側に含塵ガス導入管２０が接続されており、出口側は前記ハウジング１０の含塵ガス入口１５に接続されている。加湿器ハウジング３１の内部に加湿スプレー３２の複数のノズル３３が配列されており、ノズル３３には前記給水管２８から給水される。ノズル３３の下流側にノズル３３に対向するようにして集塵格子（粗粒ダスト捕集手段）３５が設けられている。集塵格子３５は、多数のアングルがガス流に対して直角方向に千鳥状に配置されている。加湿器ハウジング３１の底部から排水管３７が給水タンク２７まで延びている。
【００１３】
含塵ガス入口１５と前記集塵室１８ａ、１８ｂとの間に、充填層４０が設けられている。充填層４０は、含塵ガス入口と集塵室１８ａ、１８ｂとの間を仕切っている。充填層４０は、ポールリング、ラシヒリング、またはサドルなどの多数の成形充填材４２が格子４１と格子４１と間に層状に挿入されている。
【００１４】
第１集塵ユニット５０ａおよび第２集塵ユニット５０ｂは、放電極５１、集塵極５２および洗浄水スプレー６５ａ、６５ｂとからなっている。図３に示すように、突起付きチャンネル型の放電極６１の両側にロッドカーテン型の集塵極５２が配置されている。放電極６１には、碍子室５６ａ、５ｂの碍子５７ａ、５７ｂから延びるケーブル５５を介して高圧電源５４ａ、５４ｂに接続されており、直流高電圧が印加される。洗浄水スプレー６５ａ、６５ｂは、ノズル６６が放電極５１および集塵極５２の直上に配置されている。ノズル６６ａ、６６ｂには洗浄水管６７ａ、６７ｂを介して給水タンク２７から洗浄水が供給される。上記放電極５１への給電およびノズルへ６６の給水は、第１、第２集塵ユニット５０ａ、５０ｂごとに独立して行われる。
【００１５】
前記含塵ガス導入管２０、ハウジング１０の底板１３および清浄ガス排出管２５に、窒素ガス置換口７０、７１、７２がそれぞれ設けられている。これら窒素ガス置換口７０〜７２には、窒素ガスボンベ、圧力調整弁などが窒素ガス供給管（いずれも図示しない）を介して接続されている。
【００１６】
ここで、以上のように構成された湿式電気集塵装置による集塵方法について説明する。
【００１７】
運転に先立ち、窒素ガス置換口７０、７１、７２から窒素ガスをハウジング１０に供給して、ハウジング１０内に残留する含塵ガスをパージする。パージは、含塵ガス中の可燃成分の引火・爆発を防ぐためである。ついで、ごみ焼却炉などで発生した含塵ガスを含塵ガス導入管２０からハウジング１０に導入する。また、加湿スプレー３２に加湿水管３４を介して給水タンク２７から加湿水を供給するとともに、集塵ユニット５０ａ、５０ｂの放電極５１に直流高電圧を印加する。
【００１８】
加湿器３０は加湿スプレー３２によりミストを発生し、含塵ガスを冷却、加湿する。含塵ガスは水分飽和され湿潤ガスとなり、ミストの微粒水滴がダスト粒子に付着する。湿潤ガスは、電気集塵においてミストおよび微細ダスト粒子を捕集しやすくする。湿潤ガス中の粗いダスト粒子は、集塵格子３６に衝突し、捕集される。集塵格子３６で捕集された粗いダスト粒子は、水滴とともに流下し、排水管３８を経て給水タンク２７に流入する。
【００１９】
ついで、湿潤ガスは加湿器３０からハウジング１０内に進入し、充填層４０を通過する。ここで、集塵格子３６で捕集されなかった粗いダスト粒子とともに比較的細かいダスト粒子が、充填材４２に衝突し、捕集される。同時に、湿潤ガス中に含まれたヒュームが、充填材４２に吸着され、捕集される。ダストおよびヒュームの捕集により、集塵極の汚れが防がれる。充填層４０は例えば１μｍ以上のダスト粒子および水滴しか捕集できないので、これより細かい微細ダストおよびミストは捕集されずに充填層４０を通過する。また、充填層４０は、湿潤ガスの流れを整流する。
【００２０】
充填層４０を出たミストおよび微細ダストは、第１集塵ユニット５０ａおよび第２集塵ユニット５０ｂで集塵極５２で捕集される。捕集されたミストは、集塵極面を常に濡らし、ダストを同伴して流下する。したがって、集塵極５２に洗浄水を直接散布する必要はないので、使用水量は従来の１／５〜１／１０に減少する。第１集塵ユニット５０ａおよび第２集塵ユニット５０ｂは、例えば０．０１μｍまでの微細ダストを集塵することができる。集塵ユニット５０ａ、５０ｂで除塵された湿潤ガスは、それぞれ第１、第２清浄ガス流路２２ａ、２２ｂから清浄ガス排出２５を経て大気中に放出される。運転中は常時パージユニット６０で清浄ガスを清浄ガス排出管２５から吸引する。吸引した清浄ガスをパージユニット６０で加熱して第１、第２碍子室５６ａ、５６ｂにそれぞれ供給し、室内を乾燥状態に保持して高圧電流の漏電を防ぐ。
【００２１】
運転中に、例えば第１集塵ユニット５０ａの放電極５１および集塵極５２に、一定量のダストが付着または堆積すると、第１集塵ユニット５０ａへの給電を停止するとともに第１ダンパー２３ａを閉じる。そして、第１洗浄スプレー６５ａから洗浄水を噴射して、ダストを洗い流す。ダストを洗い流した洗浄水は、さらに充填層４０のダストを洗い流して、排水管１４から給水タンク２７に排出される。この間、第２集塵ユニット５０ｂは運転を続けて、集塵処理を連続して行う。第２集塵ユニット５０ｂだけの運転であっても、例えば９０〜９５％の集塵率が保持される。不溶性固体分を含む水であっても洗浄水として用いることができる。第２集塵ユニット５０ｂの放電極５１および集塵極５２にダストが付着または堆積した場合も、第１集塵ユニット５０ａと同様に、第１集塵ユニット５０ａを運転しながら第２集塵ユニット５０ｂの放電極５１および集塵極５２を洗浄する。
【００２２】
この発明は、上記実施の形態に限られるものではない。例えば、流路開閉手段は、ダンパーに代えてバタフライ弁であってもよい。集塵ユニットの数は、３または４であってもよい。放電極は線型、板型、ロッド型などであってもよく、集塵極は平板型、エクスパンデッドメタル型、フェンス型などであってもよい。粗粒ダスト捕集手段は、集塵格子に代えて充填層またはフィルターであってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の湿式電気集塵装置では、独立して運転可能な複数の集塵ユニットを備えているので、集塵処理を中断することなく放電極および集塵極を洗浄することができる。例えば、２基の集塵ユニットのうち１基が洗浄中であっても９０〜９５％の集塵率で集塵することができる。
【００２４】
集塵ユニットの上流側に配置された加湿器により、含塵ガス中のダストは加湿されるので、使用水量は従来の１／５〜１／１０に減少することができる。また、不溶性固体分を含む水であっても洗浄水として用いることができる。
【００２５】
充填層で、または加湿器の粗粒ダスト捕集手段と充填層とで湿式集塵されたのち、集塵ユニットで湿式電気集塵されので、粗粒ダストから微粒ダストまで広い範囲のダストを高い集塵率で捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、湿式電気集塵装置の模式的構成図である。
【図２】図１に示す湿式電気集塵装置の一部拡大図である。
【図３】放電極および集塵極の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング                  １４  排水管
１５  含塵ガス入口                １８  集塵室
２０  含塵ガス導入管              ２２  清浄ガス流路
２３  ダンパー                    ２５  排ガス排出管
２７  給水タンク                  ２８  給水管
３０  加湿器                      ３２  ハウジング
３２  加湿スプレー                ３３  ノズル
３６  集塵格子                    ３８  排水管
４０  充填層                      ４２  充填材
５０  集塵ユニット                ５１  放電極
５２  集塵極                      ５４  高圧電源
６０  パージユニット              ６５  洗浄スプレー
６６  ノズル                      ７０〜７２  窒素置換口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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