(57)【要約】【課題】乾式電気集塵器の集塵極を清掃する際に、集塵極から除去されたダストが再飛散するのを防止する。  【解決手段】高炉より排出されるダストを含む高炉ガスから除塵器で粗粒ダストを粗集塵し、粗集塵された排ガスから除塵器の後流側にガス流れに対して並列に配置された複数の乾式電気集塵器４からなる乾式電気集塵装置３で微粒ダストを電気集塵し、乾式電気集塵器４の集塵極に堆積したダストを除去して清掃する高炉ガスの清浄方法において、集塵極に堆積したダストの除去を、微粒ダストを除去したガスの排気をガス遮断装置９で遮断し、直流の印加を停止し、衝撃付与装置で集塵極に堆積したダストを除去、浮遊するダスト沈静させ、直流の印加を開始し、ガスの排気の開始を順次行っていく。【選択図】図２
2009131832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉より排出されるダストを含む高炉ガスから除塵器で粗粒ダストを粗集塵し、粗集塵された排ガスから前記除塵器の後流側にガス流れに対して並列に配置された複数の乾式電気集塵器からなる乾式電気集塵装置で微粒ダストを電気集塵し、前記乾式電気集塵器の集塵極に堆積したダストを除去して清掃する高炉ガスの清浄方法において、
前記集塵極に堆積したダストの除去を、前記乾式電気集塵器を一基ごとに順次実施するとともに、残りの乾式電気集塵器で電気集塵することを特徴とする高炉ガスの清浄方法。
【請求項２】
前記集塵極に堆積したダストの除去を行うために、微粒ダストを除去したガスの排気を遮断する工程、直流の印加を停止する工程、集塵極に堆積したダストを除去する工程、浮遊するダストを沈静させる工程、直流の印加を開始する工程、ガスの排気を開始する工程を順次行うことを特徴とする請求項１記載の高炉ガスの清浄方法。
【請求項３】
高炉より排出されるダストを含む高炉ガスから粗粒ダストを粗集塵する除塵器と、前記除塵器で粗集塵された排ガスから微粒ダストを電気集塵するために前記除塵器の後流側にガス流れに対して並列に配置された複数の乾式電気集塵器からなる乾式電気集塵装置とを備えた高炉ガスの清浄設備において、
前記乾式電気集塵器は、
集塵容器と、
前記集塵容器の内部空間に設置された前記微粒ダストを電気集塵する集塵極と、
前記集塵極に対して所定の直流電圧を印加する放電極と、
前記集塵容器のガスの入出側管路の少なくともいずれかに設置されたガスの遮蔽装置と、
前記集塵極に堆積したダストを衝撃により除去するための衝撃付与装置と、
前記集塵容器の下部に形成されたダスト貯留部と、を有することを特徴とする高炉ガスの清浄設備。
【請求項４】
前記各々の乾式電気集塵器の集塵能力が、清掃のため停止した一基の乾式電気集塵器を除いた残りの乾式電気集塵器で１００％の集塵能力を持たせて目標集塵効率を達成するように設定されていることを特徴とする請求項３記載の高炉ガスの清浄設備。
【請求項５】
前記ガスの遮断装置が仕切り弁又はバタフライ弁であることを特徴とする請求項３又は４記載の高炉ガスの清浄設備。
【請求項６】
前記所定の直流電圧は、前記集塵容器内のガス圧のもとで安定して発生できる最大電圧を上限とし、前記上限の６０％を下限とする範囲内に設定されることを特徴とする請求項３から５のいずれか記載の高炉ガスの清浄設備。
【請求項７】
前記集塵容器内のガス圧は０．１５〜０．３ＭＰａであり、前記所定の直流電圧は１５０〜２５０ＫＶの範囲内に設定されることを特徴とする請求項３から５のいずれか記載の高炉ガスの清浄設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉で発生した高炉ガスの清浄方法及び清浄設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉から排出される排ガスからその保有する圧力及び熱エネルギーが回収されるが、高炉の排ガスは装入された原料から飛散したダストなどを含んでいるため、そのままでは使用できない。そのため、排ガスは高炉に付帯するガス清浄系統で処理して清浄にした後に、炉頂圧力回収発電装置（ＴＲＴ）や加熱炉などに利用されている。
【０００３】
高炉から発生したガスからは、まずガス清浄系統の除塵器（ダストキャッチャ）で粗粒ダストが粗集塵される。粗集塵されたガスは、乾式集塵器、湿式集塵器あるいはこれらを組み合わせた設備で微粒ダストが集塵されて清浄なガスとなる。
【０００４】
従来の湿式集塵機としては、ベンチュリースクラバー式集塵機（ＶＳ）が主である。ＶＳは除塵のために集塵水を高温ガスに噴霧するため、清浄ガス温度は約７０℃程度まで冷却される。また、湿式集塵機では大きな圧力損失が生じる。このようなことから、湿式集塵機による除塵では、排ガスエネルギーの再利用にあたって、ガス温度低下だけでなくガス圧力も低下し、エネルギーロスが大きなものとなる。
【０００５】
従来の乾式集塵機としては、バグフィルター式集塵機が知られている。バグフィルターに使用される濾布は耐熱温度が２００℃前後と低いため、排ガスが高温の場合は濾布保護のため、ガスを乾式集塵機から湿式集塵機に切替えて導入する必要があるため、この期間はエネルギーロスが大きなものとなる。
【０００６】
これに対し、乾式電気集塵機の耐熱温度は、集塵機の缶体を構成する鉄鋼材料の耐熱温度と同じとなり、一般圧延鋼材を使用した場合は３５０℃となる。これは通常の操業で発生するガスの温度より低いので、乾式集塵機の稼働率向上が期待できる。その結果としてＴＲＴによる発電量の増加が期待できる。例えば、炉容積４５００〜５０００ｍ３の高炉からの排ガスを再利用したＴＲＴによる発電量は、ＶＳで除塵した場合は約２００００ＫＷであり、バグフィルター式集塵機では約２３０００ＫＷであり、乾式電気集塵機では約３００００ＫＷとなる。
【０００７】
特許文献１には、高炉ガスの清浄装置として、乾式電気集塵器を配置することが開示されている。
【０００８】
図９は従来の高炉の後に乾式電気集塵器を配置した例を示す系統図である。
【０００９】
図９において、高炉１からのダストを含んだ排ガスは、除塵器２でダストが粗集塵される。粗集塵された排ガスは微粒ダストを含んでいるので、さらに乾式電気集塵装置３で微粒ダストが集塵される。微粒ダストを集塵した後の清浄なガスは、そのまま、あるいは炉頂圧力回収発電装置（ＴＲＴ）１０に送られて圧力エネルギーが回収された後にガスホルダー１１に送られる。ＴＲＴを使用しないときは減圧弁１２で前記排ガスの圧力を下げられた後にガスホルダー１１に送られる。
【００１０】
図１０は除塵器で粗集塵した後に微粒ダストを集塵する乾式電気集塵器の一例を示す図である。
【００１１】
図１０において、集塵容器２０の内部には縦方向に集塵極を備えた複数段（図では３段）の集塵ステージ２１が配置されている。集塵容器２０の中央部の排ガス入口管２２から流入した高炉からのダストを含む排ガスは、集塵容器２０内の両側に交互に配置された排ガス導管２３を通って最下段の集塵ステージから最上段の集塵ステージへと順次に通過する。その間に、ダストは集塵ステージ２１の集塵極で集塵され、清浄化されたガスは集塵容器２０の上部の清浄ガス出口管２４から流出する。集塵されたダストは、各集塵ステージ２１と組になっているダスト貯留部２５からダストシュート２６を通って排出される。
【特許文献１】特開昭６４−３４４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一般に、乾式電気集塵器の連続集塵においては、集塵ステージの集塵極に捕集され堆積したダストは、集塵極に機械式ハンマ等により衝撃を付与して集塵極から除去して清掃している。
【００１３】
前記特許文献１の乾式電気集塵器の集塵極のダスト除去においては、３段中の下２段の集塵極に堆積したダストを各々順次除去する場合、集塵極から剥離したダストは、下部へ落下し系外に排出される。一方、微粒ダストは本流のガス流れに吸引されて同伴されるが、最下段の集塵極の後流側には、中央及び最上段の集塵極、中央の集塵極の後流側には、最上段の集塵極が各々あるため、微粒ダストは、各々中央、最上段の集塵極にて集塵されるので乾式電気集塵器から排出されることはない。
【００１４】
しかしながら、最上段の集塵極のダストを除去する場合、当該集塵極の後流側には、集塵極がないため、剥離された微粒子は本流のガス流れに吸引・同伴されて再飛散して系外に排出される。よって、清浄化後のガスの圧力及び熱エネルギーを回収する場合には、乾式電気集塵装置の後流側に配置されている炉頂圧回収設備のタービンの羽根が摩耗や損傷するために低効率での運転が必要となるだけでなく、タービンの羽根の保守も複雑となるという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、乾式電気集塵器の集塵極に捕集され堆積したダストを集塵極から除去して清掃する際に、剥離されたダストがガス流れに吸引、同伴されて再飛散するのを防止することが可能な高炉ガスの清浄方法及び清浄設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、高炉より排出されるダストを含む高炉ガスから除塵器で粗粒ダストを粗集塵し、粗集塵された排ガスから前記除塵器の後流側にガス流れに対して並列に配置された複数の乾式電気集塵器からなる乾式電気集塵装置で微粒ダストを電気集塵し、前記乾式電気集塵器の集塵極に堆積したダストを除去して清掃する高炉ガスの清浄方法において、前記集塵極に堆積したダストの除去を、前記乾式電気集塵器を一基ごとに順次実施するとともに、残りの乾式電気集塵器で電気集塵することを特徴とする。
【００１７】
前記集塵極に堆積したダストの除去は、微粒ダストを除去したガスの排気を遮断する工程、直流の印加を停止する工程、集塵極に堆積したダストを除去する工程、浮遊するダストを沈静させる工程、直流の印加を開始する工程、ガスの排気を開始する工程を順次行っていく。
【００１８】
また、本発明は、高炉より排出されるダストを含む高炉ガスから粗粒ダストを粗集塵する除塵器と、除塵器で粗集塵された排ガスから微粒ダストを電気集塵するために除塵器の後流側にガス流れに対して並列に配置された複数の乾式電気集塵器からなる乾式電気集塵装置とを備えた高炉ガスの清浄設備において、前記乾式電気集塵器は、集塵容器と、前記集塵容器の内部空間に設置された前記微粒ダストを電気集塵する集塵極と、前記集塵極に対して所定の直流電圧を印加する放電極と、前記集塵容器のガスの入出側管路の少なくともいずれかに設置されたガスの遮蔽装置と、前記集塵極に堆積したダストを衝撃により除去するための衝撃付与装置と、前記集塵容器の下部に形成されたダスト貯留部と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明において、除塵器としては、ダストキャッチャ等の重力分離式のもののほか、サイクロンセパレータ等の遠心分離式のものを利用することもできる。
【００２０】
各々の乾式電気集塵器の集塵能力は、清掃のため停止した一基の乾式電気集塵器を除いた残りの乾式電気集塵器で１００％の集塵能力を持たせて目標集塵効率を達成するように設定する。
【００２１】
ガスの遮断装置は、仕切り弁又はバタフライ弁が適している。なかでも長期にわたって安定した性能を維持できることから、バタフライ弁が最適である。
【００２２】
集塵極と放電極との間に印加される所定の直流電圧は、集塵容器内のガス圧のもとで安定して発生できる最大電圧を上限とし、前記上限の６０％を下限とする範囲内に設定されることが望ましい。例えば、集塵容器内のガス圧が０．１５〜０．３ＭＰａであれば、印加する直流電圧は１５０〜２５０ＫＶの範囲内に設定することが望ましい。このような電圧設定により、十分な集塵効率を確保しつつ、電圧の印加時間を最短にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、集塵極に堆積したダストを除去する際、集塵容器の出側管路に設置したガス遮蔽装置を閉にして集塵容器内へのガスの流入・流出をなくす。次いで、直流の印加を停止した後、集塵極に捕集・堆積したダストを機械式ハンマ等により衝撃を与えて除去する。ダストを剥離させる除去作業の時間は、例えば２〜３分である。除去作業の時間は、その作業の前と後で電気集塵に必要な電流値（放電極から集塵極へ流れる電流の値）を比較することで除去作業の効果を評価し、この評価に基づいて適切な作業時間を設定することが望ましい。除去作業の効果は、除去作業の前後での電流値の比較に限らず、予め基準電流値を設定しておき、除去作業の後の電流値が基準電流値に達しているかを検査してもよい。
【００２４】
なお、捕集ダストの除去に必要な時間は運転条件によって変化する。このため、除去作業の時間はこれらを考慮して設定することが望ましい。運転条件としては、電気集塵器入り口のダスト性状として、ダスト量（ｇ／Ｎｍ３）、ダスト粒子径（μｍ）、ダスト中の成分等がある。槌打装置の仕様として、ハンマの重さ、アームの長さ、衝撃を与える周期等がある。
【００２５】
除去作業の間、集塵容器にはガスの流入・流出がないので、集塵極近傍のガス流れは全くなく、集塵極から剥離された大半のダストは、自重により、ある沈静時間を経過した後、集塵容器の下部に形成されているダスト貯留部に降下・堆積する。ダストを降下させる沈静時間は、例えば３０〜６０秒とされる。この時間は、大半のダストが堆積する時間を実験等により計測して設定すればよい。なお、先に捕集ダストの除去時間で説明した運転条件はダストの沈静時間にも影響する。従って、沈静時間の設定にあたっても運転条件を考慮することが望ましい。
【００２６】
前述したダストの降下において、一部の微粒子のダストは降下速度が遅く、上記沈静時間内ではダスト貯留部まで降下せず、集塵極近傍で浮遊している。この微粒子ダストの再飛散を防止するため、出側管路に設置のガス遮断装置を開にする前に印加を開始することが望ましい。これによりガス遮断装置を開にする前の状態で、印加により微粒子ダストが集塵極に再度捕集される。
【００２７】
より詳細には、残留している浮遊ダストのうち、粒子経の比較的大きなダストが集塵極に捕集されるとともに、粒子径の小さなダストは凝集され粒子径が大きくなり、集塵極に捕集されるか、あるいは自重でダスト貯留部に降下・堆積する。ダストの再捕集の時間は、例えば１０秒とすればよい。この時間は、残留する浮遊ダストの量に応じても変化するため、実験等により再捕集に適した時間を計測して設定することが望ましい。
【００２８】
その後、ガス遮断装置を開とし、ガスを流通させて除塵を再開する。以上により一基の乾式電気集塵器の集塵極の清掃が完了する。
【００２９】
本発明においては、一基の乾式電気集塵器の集塵極の清掃完了後、前記と同様の手順により次の乾式電気集塵器の集塵極の清掃を逐次開始していく。これを順次繰り返すことで、集塵極の清掃の際に再飛散が完全に防止でき、除塵効率の高い電気集塵装置の提供が可能となる。また、当該ガスの利用範囲が向上する。
【００３０】
なお、乾式電気集塵器の基本性能として、高炉に付帯するガス清浄系統の除塵効率は約９９．９％である。つまり、入口含塵量約５ｇ／Ｎｍ３を出口含塵量０．００５ｇ／Ｎｍ３以下まで除塵する。本発明における乾式電気集塵機も、上述した運転方法を行うことで、ダストの除去が効率よく行われ、基本性能を常時維持して既存のガス清浄と同等以上の除塵効率を確保することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は本発明の高炉ガス清浄系を示す系統図、図２は本発明の乾式電気集塵装置における乾式電気集塵器の配置図、図３は本発明において使用する乾式電気集塵器の断面図、図４は同平面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図、図６は本発明によるダストの除去方法の説明図である。
【００３２】
図１において、高炉１の後流に、高炉から発生したダストを含む排ガスから粗粒ダストを除去する除塵器（ダストキャッチャ）２が配置されている。除塵器２の後流には、微粒ダストを集塵する乾式電気集塵装置３が配置されている。
【００３３】
図２ないし図５において、乾式電気集塵装置３は、複数の乾式電気集塵器４（図２ではＮｏ．１〜Ｎｏ．６の６基）からなる。各乾式電気集塵器４には排ガス入口管５と清浄ガス出口管６が設けられている。排ガス入口管５は排ガス本管７に接続され、清浄ガス出口管６は清浄ガス本管８に接続されている。清浄ガス出口管６には、バタフライ弁あるいは仕切り弁などの、ガスの流れを遮断するガス遮断装置９が設けられている。
【００３４】
除塵器２で粗粒ダストが除去された排ガスは排ガス本管７から排ガス入口管５を通して各乾式電気集塵器４へ導入され、乾式電気集塵器４では微粒ダストが集塵され、集塵後の清浄なガスは清浄ガス出口管６から排気される。排気された清浄な排ガスは、そのまま、あるいは清浄ガス本管８を通って炉頂圧力回収発電装置（ＴＲＴ）１０に送られて圧力エネルギーを回収したのち、ガスホルダー１１に送られる。ＴＲＴを使用しないときは減圧弁１２で前記排ガスの圧力を下げられた後にガスホルダー１１に送られる。
【００３５】
乾式電気集塵器４は、図３に示すように、排ガス入口管５の下端の開口は、乾式電気集塵器４の集塵容器１３の下部の整流装置１９まで伸びている。集塵極清掃時に集塵極から除去されたダストはダスト貯留部１４に貯留された後、ダスト貯留部１４下部から系外に排出される。
【００３６】
集塵容器１３内には、複数の板状の集塵極１５が横断面同心円状に上下方向に設けられるとともに、放射状に設けられて区画されて排ガス流路１６が形成されている。集塵極１５の間に放電極１７が配置され、集塵極１５又は放電極１７には高圧直流電源１８から直流が印加される。
【００３７】
集塵極と放電極との間に印加される所定の直流電圧は、集塵容器内のガス圧のもとで安定して発生できる最大電圧を上限とし、前記上限の６０％を下限とする範囲内に設定される。例えば、集塵容器内のガス圧が０．１５〜０．３ＭＰａであれば、印加する直流電圧は１５０〜２５０ＫＶの範囲内に設定する。具体的には、下記の手順で印加電圧を決定することができる。
【００３８】
ガス圧力と火花発生電圧の関係については、実験により、ガス圧力が高い程火花発生電圧も高くなることが知られている。集塵容器内のガス圧は、導入される高炉からのガス圧となる。例えば、高圧高炉では、炉頂発生ガス圧力は０．１５〜０．３ＭＰａＧであり、この圧力が集塵容器内のガス圧となる。火花発生電圧は、大気圧下では１００〜１２０ＫＶであるが、ガス圧力０．２５ＭＰａＧでは上限が約２５０ＫＶであった。これは、電圧が２５０ＫＶを超えると、高炉の操業変動によりガス圧力が低下した時、あるいはガス温度が上昇した時に異常な火花が発生し、本来の安定した火花発生が得られなくなり、電気集塵が不能となることによる。このようなことから、ガス圧力０．２５ＭＰａＧを前提とした場合、印加電圧の上限は約２５０ＫＶとする。
【００３９】
印加電圧の上限を約２５０ＫＶとした場合、下限はその６０％の約１５０ＫＶとする。これは下記の手順により導かれる。図７には、本実施形態における印加時間と出口含塵量との関係を示すグラフが示されている。図７は、前述した印加電圧の上限の設定に基づいて、５種類の印加電圧（２５０ＫＶ，１８０ＫＶ，１５０ＫＶ，１００ＫＶ，７０ＫＶ）を設定し、集塵器での集塵実験の結果を示す。実験において、集塵器の入口における含塵量（ダストの含有量）は３０００ｍｇ（３ｇ）であり（印加時間０秒の状態）、各々の印加電圧のもとで電気集塵を行い、集塵器の出口部分での含塵量（つまり集塵されなかったダストの量）を測定し、その印加時間との関係をグラフにプロットした。
【００４０】
図８には、本実施形態における印加時間と捕集効率との関係を示すグラフが示されている。図８は、図７の実験の際に、捕集効率と印加時間との関係をプロットしたものである。なお、捕集効率＝（入口含塵量−出口含塵量）／入口含塵量で計算した。
【００４１】
高炉のガス清浄設備においては、入口含塵量の大小にかかわらず、集塵器の出口含塵量が５ｍｇ（０．００５ｇ）以下であることが要求される。ここで、入口含塵量は、高炉の操業状態（炉況）により大きく変動し、例えば１００００〜３０００ｍｇである。このような入口含塵量に対して出口含塵量５ｍｇを達成しようとすると捕集効率は以下のようになる。
入口含塵量１００００ｍｍｇに対して出口含塵量５ｍｇとすると捕集効率は（１００００−５）／１００００＝０．９９９５となる。
入口含塵量６０００ｍｍｇに対して出口含塵量５ｍｇとすると捕集効率は（６０００−５）／６０００＝０．９９９となる。
入口含塵量３０００ｍｍｇに対して出口含塵量５ｍｇとすると捕集効率は（３０００−５）／３０００＝０．９９８３となる。
【００４２】
このような状況を考慮して、捕集効率０．９９９を目標として図８のグラフを検討すると、印加電圧２５０ＫＶ，１８０ＫＶ，１５０ＫＶに関しては、印加時間４秒という短時間で捕集効率０．９９９を達成しており、これ以外の印加電圧１００ＫＶ，７０ＫＶとは大きな差異を見せている。このことから、印加電圧の上限を約２５０ＫＶとした場合、下限はその６０％の約１５０ＫＶとする。
【００４３】
上述のように、本実施形態では乾式電気集塵器の最適印加電圧は１５０ＫＶ〜２５０ＫＶとする。その結果、この範囲の印加電圧であれば、何れも印加時間は約４秒で捕集効率０．９９９を達成することができ、良好な集塵効果が得られる。また、高電圧運転を行うことで印加時間（＝電気集塵器内の滞留時間）を短くすることが可能となり、集塵器を小型化することができる。
【００４４】
集塵極１５の上部には、集塵極１５に捕集されて堆積したダストを隔離して除去するために、集塵極１５に衝撃を付与する機械式ハンマ（図示せず）などの衝撃付与装置が設けられている。
【００４５】
集塵極１５の下方には排ガスの流れを整流する整流装置１９が配置されている。
【００４６】
上記構成において、除塵器２で粗粒が除去された微粒子を含む排ガスは、排ガス本管７から排ガス入口管５を通って下端の出口から流出し、整流装置１９を通って上昇し、集塵極１５で形成された排ガス流路１６を上昇する間に電気集塵される。電気集塵後の清浄ガスは清浄ガス出口管６から排出される。
【００４７】
集塵極１５にダストが捕集されて堆積すると、集塵極１５に機械式ハンマで衝撃を与えてダストを剥離し、ダスト貯留部１４へ落下させる。
【００４８】
集塵極１５のダストを剥離させて清掃する際に、剥離された微粒ダストが再飛散して清浄ガス出口管６を通って系外に排出される。そこで、本発明は、以下の手順により系外に排出されるのを防止する。
【００４９】
図６において、乾式電気集塵器Ｎｏ．１の集塵極に堆積したダストを機械式ハンマにより衝撃を与えて剥離させる場合、乾式電気集塵器Ｎｏ．１の清浄ガス出口管６のガス遮断装置９である仕切り弁のみを開（図中○印）から閉（図中×印）にする。
【００５０】
次いで、集塵極への高圧直流電源からの直流の印加を停止させる。
【００５１】
その後、機械式ハンマで衝撃を与えてダストを剥離する。集塵極に堆積したダストを衝撃で剥離させる除去作業の時間は、例えば２〜３分である。この除去作業の時間は、その作業の前と後で電気集塵に必要な電流値（放電極から集塵極へ流れる電流の値）を比較することで評価することができる。除去作業の時間が十分で、集塵極に堆積したダストが十分に除去された場合、その後の電気集塵では電流が十分に流れ、電流値が除去作業の前よりも大きく回復する。しかし、除去作業の時間が不十分で、集塵極に堆積したダストが十分に除去されていない場合、その後の電気集塵では電流が十分に流れず、電流値が除去作業の前の値から回復しない。このように、除去作業の前後で電流値を比較することで、除去作業の効果を評価することができ、この評価に基づいて適切な除去作業の時間を設定することが望ましい。
【００５２】
除去作業の間、集塵容器にはガスの流入・流出がないので、集塵極近傍のガス流れは全くなく、集塵板から剥離された大半のダストは、自重により、ある沈静時間を経過した後、集塵容器の下部に形成されているダスト貯留部１４へ降下し、貯留される。貯留されたダストは一定時間の経過後、系外に排出される。ダストを降下させる沈静時間は、例えば３０〜６０秒とされる。この時間は、大半のダストが堆積する時間を実験等により計測して設定される。
【００５３】
なお、一部の微粒ダストは降下速度が遅く、上記沈静時間内ではダスト貯留部１４まで降下せず、集塵極の近傍で浮遊している。この微粒ダストの再飛散を防止するため、清浄ガス出口管６に設置の仕切り弁９を開にする前に集塵極への高圧直流電源からの直流の印加を開始する。
【００５４】
印加により、微粒子ダストは集塵極に再度捕集される。ダストの再捕集の時間は、例えば１０秒とすればよい。この時間は、残留する浮遊ダストの量に応じても変化するため、実験等により再捕集に適した時間を計測して設定される。
【００５５】
その後、仕切り弁９を開にして除塵を再開する。以上により一基の乾式電気集塵器の集塵極の清掃が完了する。
【００５６】
なお、集塵器一基の清掃に必要な時間は、高炉炉頂発生ガスでの実験では約３〜５分であった。具体的には、必要時間＝遮断装置閉動作時間＋ダスト除去時間＋沈静時間＋再捕集時間＋遮断装置開動作時間であり、各時間とその合計は以下の通りであった。
遮断装置閉動作時間：５秒
ダスト除去時間    ：１２０〜１８０秒
沈静時間          ：３０〜６０秒
再捕集時間        ：１０秒
遮断装置開動作時間：５秒
合計              ：１７０〜２６０秒（約３〜５分）
【００５７】
乾式電気集塵器Ｎｏ．１の集塵極の清掃完了後、次の乾式電気集塵器Ｎｏ．２の集塵極の清掃を前記の手順により開始する。この手順を乾式電気集塵器Ｎｏ．３〜６についても順次繰り返すことで、微粒子の再飛散が完全に防止でき、除塵効率の高い電気集塵機の提供が可能となる。
【００５８】
なお、清掃する乾式電気集塵器が停止しても残りの乾式電気集塵器で目標集塵効率を達成するため、残りの乾式電気集塵器で１００％の集塵能力を持たせることができるようにする。例えば、２基の乾式電気集塵器を配置した場合には、各々の乾式電気集塵器に１００％の集塵能力を持たせることで、１基の乾式電気集塵器の集塵極清掃時でも、除塵能力は１００％あり、集塵性能の低下はない。また、３基の集塵器を配置の場合は、各々の乾式電気集塵器に５０％の除塵能力を持たせ、６基の集塵器を配置した場合には、各々の乾式電気集塵器に２０％の除塵能力を持たせることにより、集塵性能の低下を抑えることができる。
【００５９】
なお、乾式電気集塵器が並列に６基配置された集塵機の場合、設備全体の集塵機を１サイクル清掃するのに必要とする時間は１８〜３０分となる。前述の通り、一基の清掃に必要な時間は約３〜５分であり、６基では１８〜３０分となる。この間、乾式電気集塵装置の各乾式電気集塵器に対し、清掃作業のサイクルを順次繰り返すことで、清掃以外の運転中の乾式電気集塵器においては印加電圧を安定させることができ、除塵性能を長期に渡り確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態における高炉ガス清浄系を示すである。
【図２】前記実施形態の乾式電気集塵装置における乾式電気集塵器の配置図である。
【図３】前記実施形態における乾式電気集塵器の断面図である。
【図４】前記実施形態における乾式電気集塵器の平面図である。
【図５】前記実施形態における乾式電気集塵器の図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】前記実施形態におけるダストの除去方法の説明図である。
【図７】前記実施形態における印加時間と出口含塵量との関係を示すグラフである。
【図８】前記実施形態における印加時間と捕集効率との関係を示すグラフである。
【図９】従来の高炉ガス清浄系の配置を示す系統図である。
【図１０】従来の乾式電気集塵器の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１：高炉                ２：除塵器
３：乾式電気集塵装置    ４：乾式電気集塵器
５：排ガス入口管        ６：清浄ガス出口管
７：排ガス本管          ８：清浄ガス本管
９：ガス遮断装置      １０：炉頂圧力回収発電装置
１１：ガスホルダー      １２：炉頂圧減圧弁
１３：集塵容器          １４：ダスト貯留部
１５：集塵極            １６：排ガス流路
１７：放電極            １８：高圧直流電源
１９：整流装置          ２０：集塵容器
２１：集塵ステージ      ２２：排ガス入口管
２３：排ガス導管        ２４：清浄ガス出口管
２５：ダスト貯留部      ２６：ダストシュート
【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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