(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図るとともに、排ガス中のダストの集塵率を高くすることができる電気集塵装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の電気集塵装置１０は、ケーシング内のガス流路に集塵極板３０を無端チェーンに複数懸架させて周回移動し、該集塵極板３０で捕集したダストを除去するブラシを備え、前記集塵極板間に配置された複数の放電極４０との間で、コロナ放電によって前記集塵極板３０に排ガス中のダストを捕集するようにした構成において、前記集塵極板３０は、隣接する前記集塵極板間の距離ｂを２２０ｍｍ〜３８０ｍｍに設定したことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内のガス流路に集塵極板を無端チェーンに複数懸架させて周回移動し、該集塵極板で捕集したダストを除去するブラシを備え、前記集塵極板間に配置された複数の放電極との間で、コロナ放電によって前記集塵極板に排ガス中のダストを捕集するようにした移動電極式電気集塵装置において、
前記集塵極板は、隣接する前記集塵極板間の距離ｂを２２０ｍｍ〜３８０ｍｍに設定したことを特徴とする移動電極式電気集塵装置。
【請求項２】
前記隣接する集塵極板間の距離ｂは３００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の移動電極式電気集塵装置。
【請求項３】
前記放電極の放電線間の距離ａと、前記集塵極板間の距離ｂの寸法比率ａ／ｂは、０．４＜ａ／ｂ＜１．８であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動電極式電気集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電極から発生するコロナ放電によって排ガス中のダストを帯電させて集塵極板で捕集する移動電極式電気集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高電圧が印加された放電極から発生するコロナ放電によって排ガス中のダストを帯電させて集塵極板で捕集して除去する電気集塵装置がある。電気集塵装置には、集塵極対に捕集したダストを槌打装置による衝撃力で剥離する固定電極型電気集塵装置と、集塵極板が移動しながら回転ブラシでダストを剥離する移動電極式電気集塵装置がある。
【０００３】
図６は移動電極式電気集塵装置の構成概略を示す図である。図示のように移動電極式電気集塵装置１０は、ボイラなどから排出された排ガスのガス流路が形成されたケーシング２０と、ケーシング内に配置された集塵極板３０と、放電極４０と、ケーシング下部に捕集した塵埃を回収するためのホッパ５０と、を備えている。
【０００４】
ガス流路に形成された集塵極板３０は、両端部が一対の無端チェーン３２に複数連結されており、この無端チェーン３２を周回させることによって、集塵極板３０を周回移動させている。周回移動する集塵極板３０には所定の間隔を開けて放電極４０が配置されている。この放電極４０に高電圧を印加することにより、放電極４０からコロナ放電が発生する。コロナ放電によって排ガス中のダストが帯電して集塵極板３０に捕集される。また集塵極板３０にはブラシ手段３４が取り付けられ、集塵極板３０の周回移動と伴ってブラシが回転して集塵極板３０に捕集されたダストが掻き落される。このような移動電極式電気集塵装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
また例えば特許文献２に開示されているように移動電極式電気集塵装置の集塵極板間距離（集塵極板同士の間の距離）はスプロケット等の構成部材の規格（例えば歯数など）から、または製作性および据付工事の容易性の点で４００ｍｍから５２０ｍｍの範囲が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５６−１２４４５７号
【特許文献２】中国実用新案公告第１０１５３７３９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記集塵極板間の間隔は、単位ガス量当たりの集塵極面積に関係し、集塵極板間隔を大きくすると単位ガス量当たりの集塵面積が小さくなるため装置全体を大きくする必要がある。一方、集塵極板間隔を小さくすると放電電流の密度が高い箇所でダスト層での逆電離現象が生じるおそれがあり、この場合は極度に集塵性能が低下することがある。
【０００８】
そこで本発明は上記従来技術では明確化されていない最適な集塵極板間隔を見出し、ダストの集塵率を高くして装置全体の小型化を図った移動電極式電気集塵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明の移動電極式電気集塵装置は、ケーシング内のガス流路に集塵極板を無端チェーンに複数懸架させて周回移動し、該集塵極板で捕集したダストを除去するブラシを備え、前記集塵極板間に配置された複数の放電極との間で、コロナ放電によって前記集塵極板に排ガス中のダストを捕集するようにした構成において、前記集塵極板は、隣接する前記集塵極板間の距離ｂを２２０ｍｍ〜３８０ｍｍに設定したことを特徴としている。
【００１０】
上記構成により、好適な集塵空間における電界分布と電流密度を達成し、また、集塵極板に捕集されたダスト層における逆電離現象を抑制して、集塵装置の集塵率を高くすることができる。
この場合において、前記隣接する集塵極板間の距離ｂは３００ｍｍであるとよい。上記構成により集塵装置の集塵率を最大にすることができる。
【００１１】
この場合において、前記放電極の放電線間の距離ａと、前記集塵極板間の距離ｂの寸法比率ａ／ｂは、０．４＜ａ／ｂ＜１．８であるとよい。
上記構成により集塵極板に捕集されたダスト層における逆電離現象を抑制することができる。従って集塵装置の集塵率を高くすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成による本発明の移動電極式電気集塵装置によれば、集塵極板に捕集されたダスト層における逆電離現象を抑制することができ排ガス中のダストの集塵率を高めることができる。
また従来装置と比較して、集塵極板間の距離を狭めることによって単位ガス量当たりの集塵面積を大きくし、装置全体の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る移動電極式電気集塵装置の集塵極板と放電極の部分拡大図である。
【図２】放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）のときの集塵極板間の間隔ｂと集塵率の関係を示すグラフである。
【図３】放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）のときの集塵極板近傍の電界強度の分布（相対値）を示すグラフである。
【図４】放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）のときの集塵極板での電流密度の分布（相対値）を示すグラフである。
【図５】放電線間の距離ａと、前記集塵極板間の間隔ｂの寸法比率ａ／ｂと集塵装置の集塵率との関係を示すグラフである。
【図６】移動電極式電気集塵装置の構成概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の移動電極式電気集塵装置の実施形態を添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。本実施形態の移動電極式電気集塵装置は従来技術で説明した電気集塵装置と基本構成は同一である。図１は実施形態に係る移動電極式電気集塵装置の集塵極板と放電極の部分拡大図である。本実施形態においてガス流路内の集塵極板３０は、一定の間隔ｂで並列している。また集塵極板３０間には放電極４０が一定の間隔で並列している。放電極４０は放電線４２が一定の間隔ａで並列している。
【００１５】
図２は集塵極板間の間隔ｂと集塵率の関係を示すグラフである。図２の横軸は集塵極板間の間隔ｂ（ｍｍ）を示し、縦軸は集塵装置の集塵率（％）を示している。また電気集塵装置の集塵条件は、平均電界強度３ｋＶ／ｃｍ、荷電時間７秒、放電線４ｍｍ角線、ガス温度１５０℃、ダスト濃度６ｇ／ｍ３Ｎ、ダスト平均粒径２３μｍである。なお放電線間の距離ａは２００ｍｍである。
【００１６】
図示のように集塵極板間の間隔ｂは、２２０ｍｍよりも小さい、又は３８０ｍｍよりも大きいとき、集塵率９９％よりも小さくなる。一方、集塵極板間の間隔ｂは２２０ｍｍ＜ｂ＜３８０ｍｍのとき集塵率９９％以上となり高い値を示す。ここで集塵率９９％以上は必ずしも法規制から定まった値ではないが、通常、高性能の移動電極式電気集塵装置に期待される値である。また集塵極板間の間隔ｂは２２０ｍｍ＜ｂ＜３８０ｍｍの範囲のうちで集塵極板間の間隔ｂが３００ｍｍのとき集塵率９９．５％と最も高い値（最大値）を示す。
このように集塵極板間の間隔ｂは、２２０ｍｍ＜ｂ＜３８０ｍｍのとき高い集塵率となる。また特に集塵極板間の間隔ｂが３００ｍｍのとき、最も高い集塵率９９．５％となる。
【００１７】
図３は放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）のときの集塵極板近傍の電界強度の分布（相対値）を示すグラフである。具体的に図３は放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）とし、集塵極板間の距離ｂ＝２００、３００、４００（ｍｍ）のときの集塵極板近傍の電界強度の分布を示したグラフである。同グラフは縦軸に電界強度Ｅ（−）を、横軸は集塵極におけるガス流れ方向の位置を示したもので、点線は放電線位置を示している。なお印加電圧を両極間距離で除した値である平均電界強度Ｅａｖｅ＝３ｋＶ／ｃｍとしている。ｂ＝２００、３００、４００（ｍｍ）はいずれも放電線位置で電界強度が最大となっている。また集塵極板間の距離ｂが大きく（広く）なるほど集塵極板近傍の電界強度は高くなり、なだらかな分布になっている。
【００１８】
図４は放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）のときの集塵極板での電流密度の分布（相対値）を示すグラフである。具体的に図４は同様に放電線間の距離ａ＝２００（ｍｍ）とし、集塵極板間の距離ｂ＝２００、３００、４００（ｍｍ）のときの集塵極板での電流密度の分布を示したグラフである。同グラフは縦軸に電流密度Ｉ（−）、横軸は集塵極におけるガス流れ方向の位置を示したもので、点線は放電線位置を示している。このときの全放電電流を全集塵極面積で除した値である平均電流密度は０．３ｍＡ／ｍ２であり、ｂ＝２００、３００、４００（ｍｍ）はいずれも放電線位置で電流密度が最大となっている。また集塵極板間の距離ｂが小さく（狭く）なるほど集塵極板における放電線位置の電流密度は高くなる。また集塵極板の距離ｂが大きく（広く）なるほどなだらかな分布になっている。
【００１９】
ダストの捕集メカニズムとしては、電界強度（帯電したダストをクーロン力によって集塵極に移動させる）と電流分布（ダストを帯電させる）の相乗作用が働くが、電流密度は集塵極に付着したダスト層の電位に影響し、電流密度が大きくなってダスト層の電界強度が排ガスの絶縁破壊強度を超過すると逆電離現象が生じ、集塵率が低下する。
【００２０】
すなわち、集塵極板間の間隔ｂが大きいほど集塵極板近傍の電界強度が大きくなること、一方集塵極板間の間隔ｂが大きいほど電流密度は逆に小さくなること、更に、電流密度がある値（逆電離現象を生じる値）を超えると集塵性能が低下すること、が同時に起こるため、図２に示すような山形の性能曲線となると考えられる。
【００２１】
更に、逆電離現象はダスト層の厚さと、ダストの電気抵抗率が影響するが、通常の移動電極式電気集塵装置の運転条件（集塵極の移動速度、対象とするダストの電気抵抗率）における好適な設計条件が、本願により明確となった。
【００２２】
以上より本発明の移動電極式電気集塵装置は、ケーシング内のガス流路に集塵極板を無端チェーンに複数懸架させて周回移動し、該集塵極板で捕集したダストを除去するブラシを備え、前記集塵極板間に配置された複数の放電極との間で、コロナ放電によって前記集塵極板に排ガス中のダストを捕集するようにした移動電極式電気集塵装置において、前記集塵極板は、隣接する前記集塵極板間の距離ｂを２２０ｍｍ〜３８０ｍｍに設定している。またより好ましくは、前記隣接する集塵極板間の距離ｂは３００ｍｍに設定している。
【００２３】
図５は、放電線間の距離ａと、集塵極板間の距離ｂの寸法比率ａ／ｂと集塵装置の集塵率の関係を広範囲に調べて示したものである。同図横軸は寸法比率ａ／ｂを示し、縦軸は集塵装置の集塵率（％）を示している。図示のように寸法比率ａ／ｂが０．４＜ａ／ｂ＜１．８の範囲で９９％以上の集塵率が得られる。また寸法比率ａ／ｂは０．４＜ａ／ｂ＜１．８の範囲のうちで寸法比率ａ／ｂが０．８のとき集塵率９９．５％と最も高い値（最大値）を示す。
【００２４】
これは放電線間隔と集塵極板間隔の組み合わせにより、前述のダストの捕集メカニズムで説明した電界強度と電流密度の影響を受けることによるためである。これにより、好適な設計条件が明確となった。
以上より本発明の移動電極式電気集塵装置は、前記放電極の放電線間の距離ａと、前記集塵極板間の距離ｂの寸法比率ａ／ｂを、０．４＜ａ／ｂ＜１．８に設定している。
【００２５】
このような本発明の移動電極式電気集塵装置によれば、最適な集塵極間隔を見出し、ダストの集塵率を高くして装置全体の小型化を図ることができる。また集塵極板間の距離を狭めることによって単位ガス量当たりの集塵面積を大きくし、装置全体の省スペース化を図ることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０………移動電極式電気集塵装置、２０………ケーシング、３０………集塵極板、３２………無端チェーン、３４………ブラシ手段、４０………放電極、４２………放電線、５０………ホッパ。
【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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