(57)【要約】【課題】電気集塵装置を有する石炭焚ボイラ排ガスの処理において、常に逆電離が発生せずに、電気集塵効率が常に安定した石炭焚ボイラの排煙処理システム及び方法を提供する。【解決手段】石炭焚ボイラ１の排ガスの熱回収を行なう熱回収装置であるＧＧＨ熱回収部３ａと、該ＧＧＨ熱回収部３ａの後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を捕集する乾式電気集塵装置（乾式ＥＰ）４とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、排ガスＧ２中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させる相対湿度増加装置である水蒸気又は水分注入装置２０を前記ＧＧＨ熱回収部３ａの上流側に有してなる。【選択図】        図１
2007326079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラの排ガスの熱回収を行なう熱回収装置と、該熱回収装置の後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を捕集する乾式電気集塵装置とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、
排ガス中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させる相対湿度増加装置を有してなることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記相対湿度増加装置が、熱交換器の上流側の排ガスの煙道中に水蒸気又は水分を注入する水蒸気又は水分注入装置であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記相対湿度増加装置により、排ガスの相対湿度が、前期相対湿度増加装置を未使用である場合に比べて３％以上向上されることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システム。
【請求項４】
石炭焚ボイラの排ガスの熱回収を行なう熱回収装置と、該熱回収装置の後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を補充する乾式電気集塵装置とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、
排ガス中にＳＯ3を注入して、ＳＯ3濃度を向上させるＳＯ3供給装置を有してなることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記ＳＯ3の注入量が３ｐｐｍ以上であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システム。
【請求項６】
ボイラの排ガスの熱回収を行なった後に、排ガス中の煤塵を乾式電気集塵装置により捕集する石炭焚ボイラの排煙処理方法であって、
排ガス中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記相対湿度増加装置により、排ガスの相対湿度が、前期相対湿度増加装置を未使用である場合に比べて３％以上向上されることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法。
【請求項８】
石炭焚ボイラの排ガスの熱回収を行なった後に、排ガス中の煤塵を乾式電気集塵装置により捕集する石炭焚ボイラの排煙処理方法であって、
排ガス中にＳＯ3を注入してＳＯ3濃度を向上させることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記ＳＯ3の注入量が３ｐｐｍ以上であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚ボイラの排煙処理システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭焚ボイラからの排ガス中の廃熱を有効利用する技術として、ボイラ排ガスの熱を回収し、外部に排出する排ガスを加熱することの提案がなされている。図２８に、石炭焚ボイラの排煙処理システムの一例を示す。図２８に示すように、従来の排ガス処理設備では、石炭焚ボイラ１から出る未処理排ガスＡ１を、まずエアヒータ（ＡＨ）２の熱回収装置に導き、この未処理排ガスＡ１の熱でボイラ１に供給される空気Ｂを加熱する。ここで、未処理排ガスＡ１は１２０℃〜１６０℃に冷却される。
【０００３】
次いで、未処理排ガスＡ１は、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）熱回収部３ａに導入されて熱回収され、約８０℃〜１１０℃に冷却された後に低低温の乾式電気集塵装置（乾式ＥＰ）４に導かれる。前記乾式ＥＰ４では、未処理排ガスＡ１中から相当量の煤塵が除去されて煤塵濃度が低減され、排ガスＡ２が排出される。
【０００４】
前記乾式ＥＰ４を出た排ガスＡ２は、脱硫装置５に導入され、主に亜硫酸ガスを吸収除去されると共に、ここでも煤塵が捕集除去された後、処理後排ガスＡ３として排出される。
【０００５】
そして、脱硫装置５を出た処理後排ガスＡ３は水分飽和温度（約５０℃）であり、ＧＧＨ再加熱部３ｂにおいて熱回収熱媒６により再加熱され、白煙防止のための大気放出に好ましい温度（約９０℃〜１００℃）とされて煙突７より大気放出される（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７９１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の排ガス処理システムに用いられる電気集塵装置において、捕集する煤塵の電気比抵抗が高くなると、同じコロナ電流が流れる場合に、ダスト層にかかる電圧（電界強度）は低抵抗の煤塵の場合よりも大きくなり、電気集塵装置内で形成されるダスト層が絶縁破壊し、荷電状態が不安定化し、この結果集塵性能が低下する、という逆電離といわれる問題がある。
【０００８】
図２６−１は排ガス温度と煤塵電気比抵抗との関係図を示し、図２６−２は、煤塵粒子１０における表面伝導１１及び体積伝導１２の様子の模式図を示す。
これらの図面に示すように、煤塵粒子１０の電気比抵抗は、表面伝導１１と体積伝導１２との並列回路で決定され、モデル化されている。高温領域では、体積伝導１２が支配的であり、主に、灰中のアルカリ金属成分の影響を受け、一方、低温領域では表面伝導１１が支配的であり、石炭中の硫黄成分に起因するＳＯ3が水分と結合して煤塵表面に硫酸として凝集したものの影響を受ける。
【０００９】
体積伝導１２が低くこれに起因して高温領域の電気抵抗が高い灰においては、排ガス温度と灰の電気抵抗率との関係を示す図２７に示すように、低温領域でも比較的高温の領域（９５〜１１０℃）においては、灰の電気抵抗率が逆電離閾値を越えて、逆電離が発生し、電気集塵性能が低下する場合がある。
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑み、電気集塵装置を有する石炭焚ボイラ排ガスの処理において、常に逆電離が発生せずに、電気集塵効率が常に安定した石炭焚ボイラの排煙処理システム及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ボイラの排ガスの熱回収を行なう熱回収装置と、該熱回収装置の後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を捕集する乾式電気集塵装置とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、排ガス中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させる相対湿度増加装置を有してなることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システムにある。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記相対湿度増加装置が、熱交換器の上流側の排ガスの煙道中に水蒸気又は水分を注入する水蒸気又は水分注入装置であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システムにある。
【００１３】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記相対湿度増加装置により、排ガスの相対湿度が、前期相対湿度増加装置を未使用である場合に比べて３％以上向上されることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システムにある。
【００１４】
第４の発明は、石炭焚ボイラの排ガスの熱回収を行なう熱回収装置と、該熱回収装置の後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を補充する乾式電気集塵装置とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、排ガス中にＳＯ3を注入して、ＳＯ3濃度を向上させるＳＯ3供給装置を有してなることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システムにある。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、前記ＳＯ3の注入量が３ｐｐｍ以上であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理システムにある。
【００１６】
第６の発明は、ボイラの排ガスの熱回収を行なった後に、排ガス中の煤塵を乾式電気集塵装置により捕集する石炭焚ボイラの排煙処理方法であって、排ガス中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法にある。
【００１７】
第７の発明は、第６の発明において、前記相対湿度増加装置により、排ガスの相対湿度が、前期相対湿度増加装置を未使用である場合に比べて３％以上向上されることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法にある。
【００１８】
第８の発明は、石炭焚ボイラの排ガスの熱回収を行なった後に、排ガス中の煤塵を乾式電気集塵装置により捕集する石炭焚ボイラの排煙処理方法であって、排ガス中にＳＯ3を注入してＳＯ3濃度を向上させることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法にある。
【００１９】
第９の発明は、第８の発明において、前記ＳＯ3の注入量が３ｐｐｍ以上であることを特徴とする石炭焚ボイラの排煙処理方法にある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、排ガス中の相対湿度またはＳＯ3濃度を向上させることにより、低温領域での煤塵の表面伝導を十分に向上させ、電気集塵装置を有する石炭焚ボイラ排ガスの処理において、常に逆電離が発生せずに、電気集塵効率が常に安定した石炭焚ボイラの排煙処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２２】
本発明による実施例に係る石炭焚ボイラの排煙処理システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、実施例に係る石炭焚ボイラの排煙処理システムを示す概念図である。なお、前述した図２７のシステムと同一部材には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図１に示すように、本実施例に係る石炭焚ボイラの排煙処理システムは、石炭焚ボイラ１の排ガスの熱回収を行なう熱回収装置であるＧＧＨ熱回収部３ａと、該ＧＧＨ熱回収部３ａの後流側に設けられ、排ガス中の煤塵を捕集する乾式電気集塵装置（乾式ＥＰ）４とを具備する石炭焚ボイラの排煙処理システムであって、排ガスＧ２中に水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させる相対湿度増加装置である水蒸気又は水分注入装置２０を前記ＧＧＨ熱回収部３ａの上流側に有してなるものである。
【００２３】
本実施例のシステムでは、石炭焚ボイラ１から出る未処理排ガスＧ１を、まずエアヒータ（ＡＨ）２の熱回収装置に導き、この未処理排ガスＧ１の熱で石炭焚ボイラ１に供給される空気Ｂを加熱する。ここで、未処理排ガスＧ１は１２０℃〜１６０℃に冷却される。
【００２４】
次いで、熱交換された排ガスＧ２は、水蒸気又は水分注入装置２０により、水蒸気又は水分のいずれか一方又は両方を注入して、相対湿度を向上させる。
【００２５】
次いで、相対湿度が向上された排ガスＧ３がＧＧＨ熱回収部３ａに導入されて熱回収され、約８０℃〜１１０℃に冷却された排ガスＧ４とした後に乾式ＥＰ４に導かれる。乾式ＥＰ４では排ガスＧ４中から相当量の煤塵が除去されて煤塵濃度が低減され、排ガスＧ５が排出される。
【００２６】
乾式ＥＰ４を出た排ガスＧ５は、脱硫装置５に導入され、主に亜硫酸ガスを吸収除去されると共に、ここでも煤塵が捕集除去された後、処理後排ガスＧ６として排出される。
【００２７】
そして、前記脱硫装置５を出た処理後排ガスＧ６は水分飽和温度（約５０℃）であり、ＧＧＨ再加熱部３ｂにおいて回収した熱媒６により再加熱され、白煙防止のための大気放出に好ましい温度（約９０℃〜１００℃）の排ガスＧ７とされて煙突７より大気放出される。
【００２８】
また、図１に示すシステムにおいては、煙突７の前に白煙防止のＧＧＨ再加熱部３ｂを設置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２に示すように、ＧＧＨ再加熱部３ｂを設置せずに、ＧＧＨ熱回収部３ａで熱回収された熱媒６をボイラ設備等に利用するものであってもよい。この場合には、ＧＧＨ熱回収部３ａでの回収熱容量を増大されるようにする場合には、大型化され、熱回収後の排ガスＧ４の温度をより低下する場合もある。
【００２９】
ここで、本発明で水蒸気又は水分注入装置２０により注入した水蒸気又は水分により増加する相対湿度とは、増湿前の排ガスＧ２中の相対湿度から３〜６％向上した相対湿度の値をいう。すなわち、前記水分注入装置２０を未使用である場合に比べて相対湿度が３〜６％向上されることをいう。
これは、相対湿度が３％未満ではその増湿の効果が発現されず、一方６％を超える場合にはそのさらなる添加効果が発現されないからである。
【００３０】
例えば７００ＭＷの石炭焚ボイラの場合では、水蒸気の供給は３０〜５０ｔ／ｈとするのが好ましい。また、水分の供給の場合には、５〜７ｔ／ｈの注入により、増湿効果と温度低下効果との相乗効果を発現させることができる。
【００３１】
特に、排ガスに水分を供給することにより、その運転時における排ガス温度から温度を数度下げるようにすることで、排ガス温度の低下と共に相対湿度の向上を図るようにしてもよい。
【００３２】
また、熱交換装置の熱交換量を増大させて、運転温度を下げるようにしてもよい。一例として７０℃にまで運転温度を下げれば、より高温において水または蒸気によって排ガス中の水分を向上させるのと同等の相対湿度の向上が可能である。図１の実施例においては、熱回収量は排ガスの再熱量によって決まるので、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）による排ガス温度の低減範囲に制約が存在するが、図２の実施例のような場合には特に制約なく、一例として７０℃といった温度にまで運転温度を低減させることが可能である。
【００３３】
また、本実施例では、ＡＨ（エアヒータ）２とＧＧＨ熱回収部３ａとの間の排ガスＧ３中に水蒸気又は水分を注入しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＡＨ２の上流側やボイラ内において、所定量の水蒸気又は水分を供給するようにしてもよく、例えば、ボイラ炉内の蒸発管の表面の付着物を除去する目的で設置されるスーツブロー装置を用いて炉内に上記を注入することによっても、同等の効果が得られる。
【００３４】
特に、ＡＨ２の上流側で水蒸気等を供給する場合では、ＡＨ２の下流側で水蒸気等を供給する場合と異なり排ガス温度が高いので、供給した水蒸気又は水分の蒸発効率が高くなるのでより好ましいものとなる。
【００３５】
また、水蒸気又は水分注入装置２０の代わりに、ＳＯ3供給装置（図示せず）を設けるようにしてもよい。
このＳＯ3の供給量としては、逆電離の解消のためには３ｐｐｍ以上１０ｐｐｍ程度までとするのがよい。
【００３６】
これは、供給量が３ｐｐｍ未満ではその添加の発現がなく、１０ｐｐｍ以上となるとさらなる添加効果が発現されないからである。なお、添加されたＳＯ3は、大部分が排ガス中の水分と結合して煤塵表面に硫酸として凝集し、煤塵とともに乾式ＥＰで捕集される。また、乾式ＥＰをすり抜けるものがあっても、極微量であるので、亜硫酸ガスと合わせた全硫黄酸化物の量にはほとんど影響を与えない。
【００３７】
また、水蒸気又は水分注入装置２０とＳＯ3供給装置とを併用するようにしてもよい。
【００３８】
＜試験例１〜３＞
以下、相対湿度の増加効果を確認するための試験例について説明する。
試験はＬＰＧ焚のガス発生装置を用いて模擬ガスを発生させ、発生した模擬ガスに供試験灰を添加し、循環させて、所定の空塔速度とした。
この循環ラインの排ガス中に、水分注入装置から水分を注入して、排ガス中の相対湿度を増加させて試験を行なった。
なお、電気集塵機の電極のピッチの相違の有無についても測定するために、３００ｍｍピッチの場合（ガス量：２１００ｍ3Ｎ／ｈ）を実線、４００ｍｍピッチの場合（ガス量：２８００ｍ3Ｎ／ｈ）を破線で示した。
なお、供試灰の特性より、体温領域として逆電離が生じる条件として水分２％以下が必要（抵抗閾値：８×１０12Ωｃｍ）であった。
【００３９】
〔試験１−１〜１−４〕
試験１−１〜１−４は水分１．１％の一定として、排ガス温度を変化させ、ガス温度、水分、相対湿度を計測した。
試験の結果を図３〜図６に示す。図３〜図６は試験１−１〜試験１−４に係る印加電圧と電流密度との関係図である。
【００４０】
試験１−１の結果を示す図３は、温度が４２℃で水分が１．１ｖｏｌ％で相対湿度が１３．９％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合のいずれもほぼ同じプロットとなり、逆電離現象は確認されなかった。
【００４１】
試験１−２の結果を示す図４は、温度が５１℃で水分が１．１ｖｏｌ％で相対湿度が８．６％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合のわずかにプロットに開きがあり、逆電離現象の開始が確認された。
【００４２】
試験１−３の結果を示す図５は、温度が６１℃で水分が１．１ｖｏｌ％で相対湿度が５．４％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００４３】
試験１−４の結果を示す図６は、温度が７１℃で水分が１．１ｖｏｌ％で相対湿度が３．５％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００４４】
〔試験２−１〜２−４〕
試験２−１〜試験２−４は水分の割合を１．１ｖｏｌ％から２．０ｖｏｌ％に変更し、この水分濃度を一定として、排ガス温度を変化させ、ガス温度、水分、相対湿度を計測した。
試験の結果を図７〜図１０に示す。
試験２−１の結果を示す図７は、温度が７９℃で水分が２．０ｖｏｌ％で相対湿度が４．５％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合のいずれもほぼ同じプロットとなり、逆電離現象は確認されなかった。
【００４５】
試験２−２の結果を示す図８は、温度が８４℃で水分が２．０ｖｏｌ％で相対湿度が３．７％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合のわずかにプロットに開きがあり、逆電離現象の開始が確認された。
【００４６】
試験２−３の結果を示す図９は、温度が９１℃で水分が２．０ｖｏｌ％で相対湿度が２．８％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００４７】
試験２−４の結果を示す図１０は、温度が９７℃で水分が２．０ｖｏｌ％で相対湿度が２．３％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００４８】
〔試験３−１〜３−４〕
試験３では、試験１及び試験２と異なり、ガス温度をほぼ９０度に一定にして、水分を変化させ、ガス温度、水分、相対湿度を計測した。
試験の結果を図１１〜図１４に示す。
【００４９】
試験３−１の結果を示す図１１は、温度が９５℃で水分が１．３ｖｏｌ％で相対湿度が１．５％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００５０】
試験３−２の結果を示す図１２は、温度が９１℃で水分が２．９ｖｏｌ％で相対湿度が４．０％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００５１】
試験３−３の結果を示す図１３は、温度が９１℃で水分が３．４ｖｏｌ％で相対湿度が４．８％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットの開きが僅かとなり、逆電離現象がほぼ解消された。
【００５２】
試験３−３の結果を示す図１４は、温度が９１℃で水分が４．４ｖｏｌ％で相対湿度が６．２％であった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットの開きがなく逆電離現象は完全に解消された。
【００５３】
試験１〜試験３の結果を図１５〜図１７に各々示す。図１５〜１７は相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。なお、図中黒丸は電極が３００ｍｍピッチの場合、白丸は４００ｍｍピッチの場合を示す。
【００５４】
図１５〜１７では、先に試験した電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（Ｖｌの上昇と下降での電界強度の値の差）を逆電離の度合い（程度）の指標とした。また、電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス＝０．０５ｋＶ／ｃｍを逆電離発生の閾値と仮定した。
【００５５】
図１５〜１７に示すようにいずれにおいても逆電離の度合いは、相対湿度に対してリニアな関係にあることが判明し、相対湿度を向上させることで、逆電離現象が解消されることが確認された。また、電極間ピッチにおける差異はないことが確認された。
【００５６】
図１８〜図２０は、先の図１５〜１７の相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフにおいて、逆電離発生のヒステリシスを０．２ｋＶ／ｃｍとし、この逆電離を解消する指標を０．０５ｋＶ／ｃｍ以下とした場合、その起点と終点を矢印で示した。
その結果、相対湿度を約３〜５％向上させることにより逆電離が解消されることが確認された。
なお、実機ボイラにおいて、逆電離が発生した際のヒステリシスは０．１９ｋＶ／ｃｍであり、前記０．２ｋＶ／ｃｍの範囲内の値であった。
【００５７】
なお、本試験例では、相対湿度を３〜５％増加させることが好ましいとしているが、実機ボイラにおいては、電界強度のヒステリシスの値が変動する場合があるので、相対湿度の上限をさらに１％程度増加した６％とするのが好ましい。
【００５８】
＜試験４＞
７００ＭＷの実機プラントにて、３５０ＭＷでの運転において、水蒸気を注入した場合における煤塵濃度の低下を確認した。
その結果を図２１に示す。
図２１は横軸が時間であり、縦軸が上から平均電圧（ｋＶ）、水蒸気の投入の有無、乾式ＥＰ出口の煤塵濃度（ｍｇ／ｍ3Ｎ）であり、排ガス中に１４ｔ／ｈの水蒸気を注入し、逆電離が解消されたことを確認した。逆電離の解消の有無は、電圧の上昇と煤塵濃度の急激な減少により確認した。
【００５９】
＜試験５＞
試験１と同様な装置を用いて、ＳＯ3供給による逆電離現象の解消の効果を確認するための試験例について説明する。
試験は発生した模擬ガスにＳＯ3を供給し、循環させて、所定の空塔速度とした。
【００６０】
試験５−１〜５−４の結果を図２２〜図２４に示す。
試験５−１の結果を示す図２２は、温度が８９℃で水分が１．２ｖｏｌ％でＳＯ3濃度が１．８２ｐｐｍであった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがはっきり確認され、逆電離現象が確認された。
【００６１】
試験５−２の結果を示す図２３は、温度が９０℃で水分が１．２ｖｏｌ％でＳＯ3濃度が３．６４ｐｐｍであった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きが縮小され、逆電離現象の解消傾向が確認された。
【００６２】
試験５−３の結果を示す図２４は、温度が９０℃で水分が１．２ｖｏｌ％でＳＯ3濃度が６．０６ｐｐｍであった。この場合には、印加電圧を徐々に上昇した場合及び徐々に下降させた場合にプロットに開きがなく、逆電離現象が解消された。
【００６３】
試験５−１〜５−３の結果を図２５に示す。図２５はＳＯ3濃度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。
図２５では、先に試験した電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（Ｖｌの上昇と下降での電界強度の値の差）を逆電離の度合い（程度）の指標とした。また、電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス＝０．０５ｋＶ／ｃｍを逆電離発生の閾値と仮定した。
【００６４】
図２５に示すように、逆電離の度合いは、ＳＯ3濃度に対して相関関係があることが判明し、ＳＯ3濃度を向上させることで、逆電離現象が解消されることが確認された。また、電極間ピッチにおける差異はないことが確認された。
【００６５】
図２５のＳＯ3濃度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフにおいて、逆電離発生のヒステリシスを０．２ｋＶ／ｃｍとし、この逆電離を解消する指標と０．０５ｋＶ／ｃｍ以下とした場合、その起点と終点を矢印で示した。
その結果、ＳＯ3濃度を約３％以上向上させることで逆電離現象が解消されることが確認された。
【００６６】
なお、本試験例では、ＳＯ3濃度を３％以上増加させることが好ましいとしているが、実機ボイラにおいては、電界強度のヒステリシスの値が変動する場合があるので、ＳＯ3注入量の上限をさらに１％程度増加した３〜４％以上とするのが好ましい。
【００６７】
なお、本実施例では、ボイラとして石炭焚ボイラを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明に係る、電気集塵装置を有する石炭焚ボイラ排ガスの処理において、逆電離が防止され、電気集塵効率が常に安定した石炭焚ボイラからの排ガス処理に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例に係る石炭焚ボイラの排煙処理システム図である。
【図２】実施例に係る他の石炭焚ボイラの排煙処理システム図である。
【図３】試験１−１に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図４】試験１−２に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図５】試験１−３に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図６】試験１−４に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図７】試験２−１に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図８】試験２−２に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図９】試験２−３に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１０】試験２−４に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１１】試験３−１に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１２】試験３−２に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１３】試験３−３に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１４】試験３−４に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図１５】試験例１に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。
【図１６】試験例２に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。
【図１７】試験例３に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。
【図１８】試験例１に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフにおいて、逆電離が解消される範囲を示したグラフである。
【図１９】試験例２に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフにおいて、逆電離が解消される範囲を示したグラフである。
【図２０】試験例３に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフにおいて、逆電離が解消される範囲を示したグラフである。
【図２１】試験例４に係る実機プラントにおける逆電離現象の解消の効果を示すグラフである。
【図２２】試験５−１に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図２３】試験５−２に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図２４】試験５−３に係る相対湿度を変化させた場合の印加電圧と電流密度との関係図である。
【図２５】試験例５に係る相対湿度と電流密度０．２ｍＡ／ｍ2における電界強度のヒステリシス（ｋＶ／ｃｍ）との関係を示すグラフである。
【図２６−１】排ガス温度と煤塵電気比抵抗との関係図である。
【図２６−２】煤塵粒子における表面伝導及び体積伝導の様子の模式図である。
【図２７】排ガス温度と灰の電気抵抗率との関係図である。
【図２８】石炭焚ボイラの排煙処理システム図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  石炭焚ボイラ
２  エアヒータ
３ａ  ＧＧＨ熱回収部
３ｂ  ＧＧＨ再加熱部
４  乾式ＥＰ
５  脱硫装置
７  煙突
２０  水蒸気又は水分注入装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６−１】
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【図２６−２】
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【図２７】
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【図２８】
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