ダンパ装置およびダンパ装置の制御方法
【課題】排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができるダンパ装置およびダンパ装置の制御方法を提供する。
【解決手段】ダンパ装置１は、排ガスが流通するガス流路６を内側に形成する枠体８と、枠体内に設けられ、ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根１０と、回転羽根を軸支して枠体間に架設され、複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸１２と、枠体の外壁に設けられ、複数の回転軸１２の各端部を連結する連結部材１４と、連結部材の一端と接続し且つ複数の回転軸と隣接して枠体間に架設され、連結部材および回転軸を介して複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフト１６と、ドライブシャフトを駆動するアクチュエータ１８を備える。
【解決手段】ダンパ装置１は、排ガスが流通するガス流路６を内側に形成する枠体８と、枠体内に設けられ、ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根１０と、回転羽根を軸支して枠体間に架設され、複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸１２と、枠体の外壁に設けられ、複数の回転軸１２の各端部を連結する連結部材１４と、連結部材の一端と接続し且つ複数の回転軸と隣接して枠体間に架設され、連結部材および回転軸を介して複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフト１６と、ドライブシャフトを駆動するアクチュエータ１８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ装置およびダンパ装置の制御方法に係り、特に、ボイラプラントを構成する電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置およびダンパ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なボイラプラントでは、ボイラからの排ガス中の煤塵を除去する電気集塵機と、電気集塵機を経た排ガスを引き出し、煙突より大気に放出させる誘引通風機（誘引ファン）とが設置されている。誘引通風機によって排ガスをボイラから誘引することにより、ボイラ内部や電気集塵機内部は負圧に保ちながら運転される。
また、誘引通風機の入口には、排ガスの流量を調節するベーン式ダンパが設置されている。ボイラ内部の排ガス圧力は、誘引通風機の入口に設けられるベーン式ダンパの開度を制御することによって調節される。ダンパの開度を制御して排ガス圧力を負圧にすることで、排ガスが外部へ流出することを防止している。
【０００３】
ところで、ボイラからの排ガス中には煤塵等が含まれているため、ベーン式ダンパを構成するベーン（回転羽根）とケーシング間に煤塵等の物質が付着し、ベーンを固着させ、入口ダンパの操作を不可とする恐れがある。
重質油焚きのボイラプラントでは、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去するために、電気集塵機前段の煙道にて排ガス中にアンモニアを注入し、硫黄酸化物を硫安物質に変化させ、硫安物質として電気集塵機で捕集している。特に、硫安物質は、付着性が非常に高いため、電気集塵機で捕集しきれない微量の硫安物質は、電子集塵機のガス流れ下流側に設けられるベーン式ダンパへ流出し、ベーンとケーシング間に付着してベーンを固着させる。
【０００４】
また、通常、ボイラプラントでは、ボイラの負荷変動がほとんどないため、ボイラからの排ガス量も一定になりやすい。そのため、排ガスの流量を調節するベーン式ダンパの開度の変動も少なくなり、ベーンの固着が促進されやすくなる。
このことから、ベーン式ダンパの操作を妨げないようにするために、ベーン式ダンパのベーンが完全に固着する前に解除してベーンの固着を防止することが求められている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、燃焼ダストが固化するような環境にあっても動作を円滑に行うことができるダンパが提案させている。特許文献１では、ベーンの回転軸方向の端部に円板を取り付け、この円板とケーシングの側壁とのあいだに形成される間隙中にエアを供給する。このように、エアを供給することによって、燃焼ダストの侵入を抑制してベーンとケーシングの側壁とのあいだで燃焼ダストの固化を抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のダンパ装置は、ベーンとケーシングの側壁とのあいだで燃焼ダストの固化を抑制するものであり、付着物によるベーンの固着をベーンが完全に固着する前に解除するものではない。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができるダンパ装置およびダンパ装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るダンパ装置は、電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置において、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段と、前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段と、前記自動圧力制御手段を介さずに、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このダンパ装置には、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段が備えられているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機の内部点検等のメンテナンスを行うことができる。
また、ダンパ装置は、自動圧力制御手段を介さずに、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段を備えているので、回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。固着防止制御手段を用いて一時的に揺動させた回転羽根は、上述の自動圧力制御手段によって動作が制御されるため、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【００１１】
また、上記ダンパ装置において、固着防止制御手段は、前記誘引ファンの回転数を増減する可変速手段を更に備え、前記設定値に関わらず、前記可変速手段により前記誘引ファンの回転数を一時的に変化させ、前記回転羽根を強制的に揺動させてもよい。
これにより、誘引ファンの回転数を一時的に変化させることで、ボイラの負荷変動が生じるので、電気集塵機の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるようにして回転羽根が揺動し、回転羽根の固着を防止する。よって、ボイラプラントの運転中であっても、回転羽根の固着を防止することができる。
【００１２】
あるいは、上記ダンパ装置において、前記連結部材を２分割し、２分割した前記連結部材ごとに前記複数の回転羽根をブロック化して各連結部材の夫々に前記ドライブシャフトを設け、前記固着防止制御手段は、ブロックごとに前記回転羽根を揺動させてもよい。
これにより、ブロックごとに回転羽根を揺動させることができるので、例えば、一方のブロックの回転羽根が固着した場合に、他方のブロックの回転羽根を動作させつつ、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
【００１３】
この場合、前記固着防止制御手段は、前記回転羽根の開度を保持しつつ前記複数の回転羽根を有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて前記回転羽根を揺動させてもよい。
これにより、回転羽根の開度を保持しつつ、回転羽根を揺動させることができるので、電気集塵機の負圧状態を保持して回転羽根の固着を防止することができる。
【００１４】
上記ダンパ装置において、前記回転羽根の軸方向に直交する前記枠体の内壁と、前記回転羽根とのあいだに間隙を設けてもよい。
これにより、枠体の内壁と回転羽根とのあいだに付着物が入り込みにくくなるので、回転羽根の固着を抑制することができる。
【００１５】
本発明に係るダンパ装置の制御方法は、電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置の制御方法において、前記ダンパ装置は、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段とを備え、前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御ステップと、前記自動圧力制御ステップを経ることなく、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
このダンパ装置の制御方法では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機の内部点検等のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施形態１に係るダンパ装置の構造を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】実施形態１における誘引ファン回転数増加時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態１における誘引ファン回転数減少時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】実施形態２に係るダンパ装置の構造を示す正面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】実施形態２における回転羽根の制御手順を示す概略図である。
【図１０】実施形態２におけるダンパ装置のダンパ開度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。図２は、ダンパ装置の構造を示す正面図であり、排ガスは紙面に対して垂直方向下向きに流れる。図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。図４は、実施形態１における誘引ファン回転数増加時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。図５は、実施形態１における誘引ファン回転数減少時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【００２１】
本発明のダンパ装置１が適用されるボイラプラントには、図１に示すように、ボイラ３からの排ガス中の煤塵等を除去する電気集塵機（ＥＰ）２と、電気集塵機２を経た排ガスを引き出し、煙突より大気に放出させる誘引ファン（誘引通風機）４と、電気集塵機２で捕集できない排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置５とが設置されている。誘引ファン４によって排ガスをボイラ３から誘引することにより、ボイラ３内部は負圧に保ちながら運転される。
また、誘引ファン４の入口には、排ガスの流量を調節するダンパ装置１が設置されている。ボイラ３内部の排ガス圧力は、誘引ファン４の入口に設けられるダンパ装置１を制御することによって調節される。ダンパ装置１の開度を制御して排ガス圧力を負圧にすることで、排ガスが外部へ流出することを防止している。
【００２２】
ダンパ装置１は、図１に示すように、電気集塵機２のガス流れ下流側に設けられ、電気集塵機２を経た排ガスの流量を調節して誘引ファン４に導くものであり、主として、枠体８と、回転羽根１０と、複数の回転軸１２と、連結部材１４と、ドライブシャフト１６と、アクチュエータ１８と、排ガス圧力検出手段２０と、自動圧力制御手段２２と、固着防止制御手段２４とにより構成される。
【００２３】
枠体８は、排ガスが流通するガス流路６を内側に形成する。図１では、ガス流路６が二又に分岐する枠体８を示しているが、これに限定されず、例えば、ガス流路６を分岐させなくてもよい。
【００２４】
回転羽根１０は、図１および図２に示すように、枠体８内に複数設けられ、ガス流路６の開口形状に略一致するように列設する。
なお、図２に示すように、回転羽根１０の軸方向に直交する枠体８の内壁と、回転羽根１０とのあいだに間隙１１を設けてもよい。
これにより、枠体８の内壁と回転羽根１０とのあいだに付着物が入り込みにくくなるので、回転羽根１０の固着を抑制することができる。
【００２５】
回転軸１２は、図１および図２に示すように、回転羽根１０を軸支して枠体８間に架設され、複数の回転羽根１０を夫々揺動させるために複数設けられる。
連結部材１４は、図２および図３に示すように、枠体８の外壁に設けられ、複数の回転軸１０の各端部を連結する。
ドライブシャフト１６は、連結部材１４の一端と接続し且つ複数の回転軸１２と隣接して枠体８間に架設され、連結部材１４および回転軸１２を介して複数の回転羽根１０を同時に揺動させる。ドライブシャフト１６の回転角度は、図３に示すように、９０°であり、連結部材１４および回転軸１２を介して複数の回転羽根を９０°の範囲で揺動させる。
【００２６】
アクチュエータ１８は、図１に示すように、ドライブシャフトを駆動する。アクチュエータ１８としては、例えば、角度調整器を用いてもよい。
排ガス圧力検出手段２０は、電気集塵機２の入口での排ガス圧力を検出する。
【００２７】
自動圧力制御手段２２は、図１に示すように、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段２０の検出結果に基づいてアクチュエータ１８の動作を制御する。電気集塵機２の入口の排ガス圧力の設定値とは、電気集塵機内部の排ガス圧力が負圧状態となる値である。
固着防止制御手段２４は、自動圧力制御手段２２を介さずに、排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根１０を強制的に揺動させる。
自動圧力制御手段２２および固着防止制御手段２４は、制御システム２６に設けられており、それぞれ回転羽根１０を揺動させるために制御指令値を出力する。
【００２８】
固着防止制御手段２４は、誘引ファン４の回転数を増減する可変速機構３０を更に備え、電気集塵機２の入口の排ガス圧力の設定値に関わらず、可変速機構３０により誘引ファン４の回転数を一時的に変化させ、回転羽根１０を強制的に揺動させてもよい。
可変速機構３０は、特に限定されないが、例えば、インバータ装置のような可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ）であってもよいし、流体継手や多段クラッチ変速機等を用いてもよい。
【００２９】
本実施形態において、自動圧力制御手段２２によって、回転羽根１０は電気集塵機２の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるように揺動する。これを応用し、可変速機構３０を誘引ファン４に設置し、誘引ファン４の回転数を強制的に変化させることで電気集塵機２の入口の排ガス圧力を変動させ、その変動を自動圧力制御手段２２によって制御することで、回転羽根１０を強制的に揺動させる。
【００３０】
具体的には、図４に示すように、まず、可変速機構３０（例えば、流体継手）の回転数を増加させる（ステップ１）。可変速機構３０は、図１に示すように、固着防止制御手段２４からの制御指令値により作動するモータ３２によって駆動する。
可変速機構３０の回転数を増加させると、誘引ファン４の回転数も増加するので、誘引される排ガス流量が増加する（ステップ２）。誘引される排ガス流量が増加すると、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が低下し（ステップ３）、誘引ファン４の上流に設けられた回転羽根１０がガス流路６を塞ぐ方向（ダンパ開度閉方向）に作動する（ステップ４）。ダンパ開度閉方向に作動すると、誘引される排ガス流量が減少し（ステップ５）、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が上昇して設定値に戻る（ステップ６）。
【００３１】
なお、可変速機構３０を用いたこれらの動作は、例えば、ある時間に定期的に行ってもよいし、付着物の付着状況をダクトに設置した窓からカメラや超音波センサ等で観察し、ある閾値を超えたときに行ってもよい。
【００３２】
また、可変速機構３０の回転数を減少させる場合について、図５を用いて説明する。まず、可変速機構３０の回転数を減少させる（ステップ１１）と、誘引ファン４の回転数も減少するので、誘引される排ガス流量が減少する（ステップ１２）。誘引される排ガス流量が減少すると、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が上昇し（ステップ１３）し、誘引ファン４の上流に設けられた回転羽根１０がガス流路６を開放する方向（ダンパ開度開方向）に作動する（ステップ１４）。ダンパ開度開方向に作動すると、誘引される排ガス流量が増加し（ステップ５）、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が低下して設定値に戻る（ステップ６）。
【００３３】
このように、誘引ファン４の回転数を一時的に変化させることで、ボイラ３の負荷変動が生じるので、電気集塵機２の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるようにして回転羽根１０が揺動し、回転羽根１０の固着を防止する。よって、ボイラプラントの運転中であっても、回転羽根１０の固着を防止することができる。
【００３４】
上記構成のダンパ装置の制御方法では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【００３５】
［実施形態２］
次に、実施形態２のダンパ装置の制御について説明する。
実施形態２では、連結部材１４の構成と固着防止制御手段２４が異なる点を除けば、実施形態１で説明したダンパ装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
図６は、実施形態２に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。図７は、ダンパ装置の構造を示す正面図であり、排ガスは紙面に対して垂直方向下向きに流れる。図８は、図７のＢ−Ｂ矢視図である。図９は、実施形態２における回転羽根の制御手順を示す概略図である。図１０は、実施形態２におけるダンパ装置のダンパ開度を示すグラフである。
【００３７】
本実施形態のダンパ装置１では、図６に示すように、連結部材１４を２分割した連結部材１４Ａ、１４Ｂを備える。また、図７および図８に示すように、２分割した連結部材１４Ａ、１４Ｂごとに、複数の回転羽根１０（１０Ａ、１０Ｂ）および回転軸１２（１２Ａ、１２Ｂ）をブロック化して、各連結部材１４Ａ、１４Ｂの夫々にドライブシャフト１６Ａ、１６Ｂを設けている。
これにより、ブロックごとに回転羽根１０（１０Ａ、１０Ｂ）を揺動させることができるので、例えば、一方のブロックの回転羽根１０Ａが固着した場合に、他方のブロックの回転羽根１０Ｂを動作させつつ、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
【００３８】
固着防止制御手段２４は、図９および図１０に示すように、回転羽根１０の開度を保持しつつ複数の回転羽根１０Ａ、１０Ｂを有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて回転羽根１０Ａ、１０Ｂを揺動させてもよい。
例えば、ダンパ開度５０％とした場合、図９（ａ）に示すように、角度４５°の状態から回転羽根１０Ａを反時計回り、回転羽根１０Ｂを時計回りに揺動させる。その後、図９（ｂ）に示すように、回転羽根１０Ａを全開状態、回転羽根１０Ｂを全閉状態にしてダンパ開度５０％を保持する。
次に、図９（ｂ）の状態から、図９（ｃ）に示すように、ダンパ開度５０％を保持しながら回転羽根１０Ａを時計回り、回転羽根１０Ｂを反時計回りに揺動させる。その後、図９（ｄ）に示すように、回転羽根１０Ａを全閉状態、回転羽根１０Ｂを全開状態にして、図９（ａ）の状態へ戻る。
【００３９】
回転羽根１０Ａおよび回転羽根１０Ｂのダンパ開度は、図１０に示すように、固着防止制御手段２４によって、１８０°位相の異なる正弦波を適用している。例えば、回転羽根１０Ａのダンパ開度が１００％の場合（曲線（Ｉ））、回転羽根１０Ｂのダンパ開度は０％（曲線（ＩＩ））となる。また、回転羽根１０Ａのダンパ開度が０％の場合、回転羽根１０Ｂのダンパ開度は１００％となる。このように、回転羽根１０全体のダンパ開度（曲線（ＩＩＩ））が常に５０％になるように保持することが好ましい。
【００４０】
なお、図９（ａ）〜（ｄ）の動作は、例えば、ある時間に定期的に行ってもよいし、付着物の付着状況をダクトに設置した窓からカメラや超音波センサ等で観察し、ある閾値を超えたときに行ってもよい。
【００４１】
このようにして回転羽根１０Ａ、１０Ｂを揺動させることにより、回転羽根１０の開度を保持しつつ、回転羽根１０を揺動させることができるので、電気集塵機２の負圧状態を一定に保持して回転羽根１０の固着を防止することができる。また、回転羽根１０を揺動させている間も電気集塵機２の負圧状態を保持し続けることができるので、ボイラプラントに負荷をかけることなく運転することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ ダンパ装置
２ 電気集塵機（ＥＰ）
３ ボイラ
４ 誘引ファン（誘引通風機）
５ 脱硫装置
６ ガス流路
８ 枠体
１０ 回転羽根
１１ 間隙
１２ 回転軸
１４ 連結部材
１６ ドライブシャフト
１８ アクチュエータ
２０ 排ガス圧力検出手段
２２ 自動圧力制御手段
２４ 固着防止制御手段
２６ 制御システム
３０ 可変速機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ装置およびダンパ装置の制御方法に係り、特に、ボイラプラントを構成する電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置およびダンパ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なボイラプラントでは、ボイラからの排ガス中の煤塵を除去する電気集塵機と、電気集塵機を経た排ガスを引き出し、煙突より大気に放出させる誘引通風機（誘引ファン）とが設置されている。誘引通風機によって排ガスをボイラから誘引することにより、ボイラ内部や電気集塵機内部は負圧に保ちながら運転される。
また、誘引通風機の入口には、排ガスの流量を調節するベーン式ダンパが設置されている。ボイラ内部の排ガス圧力は、誘引通風機の入口に設けられるベーン式ダンパの開度を制御することによって調節される。ダンパの開度を制御して排ガス圧力を負圧にすることで、排ガスが外部へ流出することを防止している。
【０００３】
ところで、ボイラからの排ガス中には煤塵等が含まれているため、ベーン式ダンパを構成するベーン（回転羽根）とケーシング間に煤塵等の物質が付着し、ベーンを固着させ、入口ダンパの操作を不可とする恐れがある。
重質油焚きのボイラプラントでは、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去するために、電気集塵機前段の煙道にて排ガス中にアンモニアを注入し、硫黄酸化物を硫安物質に変化させ、硫安物質として電気集塵機で捕集している。特に、硫安物質は、付着性が非常に高いため、電気集塵機で捕集しきれない微量の硫安物質は、電子集塵機のガス流れ下流側に設けられるベーン式ダンパへ流出し、ベーンとケーシング間に付着してベーンを固着させる。
【０００４】
また、通常、ボイラプラントでは、ボイラの負荷変動がほとんどないため、ボイラからの排ガス量も一定になりやすい。そのため、排ガスの流量を調節するベーン式ダンパの開度の変動も少なくなり、ベーンの固着が促進されやすくなる。
このことから、ベーン式ダンパの操作を妨げないようにするために、ベーン式ダンパのベーンが完全に固着する前に解除してベーンの固着を防止することが求められている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、燃焼ダストが固化するような環境にあっても動作を円滑に行うことができるダンパが提案させている。特許文献１では、ベーンの回転軸方向の端部に円板を取り付け、この円板とケーシングの側壁とのあいだに形成される間隙中にエアを供給する。このように、エアを供給することによって、燃焼ダストの侵入を抑制してベーンとケーシングの側壁とのあいだで燃焼ダストの固化を抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のダンパ装置は、ベーンとケーシングの側壁とのあいだで燃焼ダストの固化を抑制するものであり、付着物によるベーンの固着をベーンが完全に固着する前に解除するものではない。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができるダンパ装置およびダンパ装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るダンパ装置は、電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置において、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段と、前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段と、前記自動圧力制御手段を介さずに、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このダンパ装置には、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段が備えられているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機の内部点検等のメンテナンスを行うことができる。
また、ダンパ装置は、自動圧力制御手段を介さずに、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段を備えているので、回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。固着防止制御手段を用いて一時的に揺動させた回転羽根は、上述の自動圧力制御手段によって動作が制御されるため、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【００１１】
また、上記ダンパ装置において、固着防止制御手段は、前記誘引ファンの回転数を増減する可変速手段を更に備え、前記設定値に関わらず、前記可変速手段により前記誘引ファンの回転数を一時的に変化させ、前記回転羽根を強制的に揺動させてもよい。
これにより、誘引ファンの回転数を一時的に変化させることで、ボイラの負荷変動が生じるので、電気集塵機の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるようにして回転羽根が揺動し、回転羽根の固着を防止する。よって、ボイラプラントの運転中であっても、回転羽根の固着を防止することができる。
【００１２】
あるいは、上記ダンパ装置において、前記連結部材を２分割し、２分割した前記連結部材ごとに前記複数の回転羽根をブロック化して各連結部材の夫々に前記ドライブシャフトを設け、前記固着防止制御手段は、ブロックごとに前記回転羽根を揺動させてもよい。
これにより、ブロックごとに回転羽根を揺動させることができるので、例えば、一方のブロックの回転羽根が固着した場合に、他方のブロックの回転羽根を動作させつつ、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
【００１３】
この場合、前記固着防止制御手段は、前記回転羽根の開度を保持しつつ前記複数の回転羽根を有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて前記回転羽根を揺動させてもよい。
これにより、回転羽根の開度を保持しつつ、回転羽根を揺動させることができるので、電気集塵機の負圧状態を保持して回転羽根の固着を防止することができる。
【００１４】
上記ダンパ装置において、前記回転羽根の軸方向に直交する前記枠体の内壁と、前記回転羽根とのあいだに間隙を設けてもよい。
これにより、枠体の内壁と回転羽根とのあいだに付着物が入り込みにくくなるので、回転羽根の固着を抑制することができる。
【００１５】
本発明に係るダンパ装置の制御方法は、電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置の制御方法において、前記ダンパ装置は、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段とを備え、前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御ステップと、前記自動圧力制御ステップを経ることなく、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
このダンパ装置の制御方法では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機の内部点検等のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施形態１に係るダンパ装置の構造を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】実施形態１における誘引ファン回転数増加時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態１における誘引ファン回転数減少時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】実施形態２に係るダンパ装置の構造を示す正面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】実施形態２における回転羽根の制御手順を示す概略図である。
【図１０】実施形態２におけるダンパ装置のダンパ開度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。図２は、ダンパ装置の構造を示す正面図であり、排ガスは紙面に対して垂直方向下向きに流れる。図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。図４は、実施形態１における誘引ファン回転数増加時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。図５は、実施形態１における誘引ファン回転数減少時のダンパ装置制御の一例を示すフローチャートである。
【００２１】
本発明のダンパ装置１が適用されるボイラプラントには、図１に示すように、ボイラ３からの排ガス中の煤塵等を除去する電気集塵機（ＥＰ）２と、電気集塵機２を経た排ガスを引き出し、煙突より大気に放出させる誘引ファン（誘引通風機）４と、電気集塵機２で捕集できない排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置５とが設置されている。誘引ファン４によって排ガスをボイラ３から誘引することにより、ボイラ３内部は負圧に保ちながら運転される。
また、誘引ファン４の入口には、排ガスの流量を調節するダンパ装置１が設置されている。ボイラ３内部の排ガス圧力は、誘引ファン４の入口に設けられるダンパ装置１を制御することによって調節される。ダンパ装置１の開度を制御して排ガス圧力を負圧にすることで、排ガスが外部へ流出することを防止している。
【００２２】
ダンパ装置１は、図１に示すように、電気集塵機２のガス流れ下流側に設けられ、電気集塵機２を経た排ガスの流量を調節して誘引ファン４に導くものであり、主として、枠体８と、回転羽根１０と、複数の回転軸１２と、連結部材１４と、ドライブシャフト１６と、アクチュエータ１８と、排ガス圧力検出手段２０と、自動圧力制御手段２２と、固着防止制御手段２４とにより構成される。
【００２３】
枠体８は、排ガスが流通するガス流路６を内側に形成する。図１では、ガス流路６が二又に分岐する枠体８を示しているが、これに限定されず、例えば、ガス流路６を分岐させなくてもよい。
【００２４】
回転羽根１０は、図１および図２に示すように、枠体８内に複数設けられ、ガス流路６の開口形状に略一致するように列設する。
なお、図２に示すように、回転羽根１０の軸方向に直交する枠体８の内壁と、回転羽根１０とのあいだに間隙１１を設けてもよい。
これにより、枠体８の内壁と回転羽根１０とのあいだに付着物が入り込みにくくなるので、回転羽根１０の固着を抑制することができる。
【００２５】
回転軸１２は、図１および図２に示すように、回転羽根１０を軸支して枠体８間に架設され、複数の回転羽根１０を夫々揺動させるために複数設けられる。
連結部材１４は、図２および図３に示すように、枠体８の外壁に設けられ、複数の回転軸１０の各端部を連結する。
ドライブシャフト１６は、連結部材１４の一端と接続し且つ複数の回転軸１２と隣接して枠体８間に架設され、連結部材１４および回転軸１２を介して複数の回転羽根１０を同時に揺動させる。ドライブシャフト１６の回転角度は、図３に示すように、９０°であり、連結部材１４および回転軸１２を介して複数の回転羽根を９０°の範囲で揺動させる。
【００２６】
アクチュエータ１８は、図１に示すように、ドライブシャフトを駆動する。アクチュエータ１８としては、例えば、角度調整器を用いてもよい。
排ガス圧力検出手段２０は、電気集塵機２の入口での排ガス圧力を検出する。
【００２７】
自動圧力制御手段２２は、図１に示すように、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段２０の検出結果に基づいてアクチュエータ１８の動作を制御する。電気集塵機２の入口の排ガス圧力の設定値とは、電気集塵機内部の排ガス圧力が負圧状態となる値である。
固着防止制御手段２４は、自動圧力制御手段２２を介さずに、排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根１０を強制的に揺動させる。
自動圧力制御手段２２および固着防止制御手段２４は、制御システム２６に設けられており、それぞれ回転羽根１０を揺動させるために制御指令値を出力する。
【００２８】
固着防止制御手段２４は、誘引ファン４の回転数を増減する可変速機構３０を更に備え、電気集塵機２の入口の排ガス圧力の設定値に関わらず、可変速機構３０により誘引ファン４の回転数を一時的に変化させ、回転羽根１０を強制的に揺動させてもよい。
可変速機構３０は、特に限定されないが、例えば、インバータ装置のような可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ）であってもよいし、流体継手や多段クラッチ変速機等を用いてもよい。
【００２９】
本実施形態において、自動圧力制御手段２２によって、回転羽根１０は電気集塵機２の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるように揺動する。これを応用し、可変速機構３０を誘引ファン４に設置し、誘引ファン４の回転数を強制的に変化させることで電気集塵機２の入口の排ガス圧力を変動させ、その変動を自動圧力制御手段２２によって制御することで、回転羽根１０を強制的に揺動させる。
【００３０】
具体的には、図４に示すように、まず、可変速機構３０（例えば、流体継手）の回転数を増加させる（ステップ１）。可変速機構３０は、図１に示すように、固着防止制御手段２４からの制御指令値により作動するモータ３２によって駆動する。
可変速機構３０の回転数を増加させると、誘引ファン４の回転数も増加するので、誘引される排ガス流量が増加する（ステップ２）。誘引される排ガス流量が増加すると、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が低下し（ステップ３）、誘引ファン４の上流に設けられた回転羽根１０がガス流路６を塞ぐ方向（ダンパ開度閉方向）に作動する（ステップ４）。ダンパ開度閉方向に作動すると、誘引される排ガス流量が減少し（ステップ５）、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が上昇して設定値に戻る（ステップ６）。
【００３１】
なお、可変速機構３０を用いたこれらの動作は、例えば、ある時間に定期的に行ってもよいし、付着物の付着状況をダクトに設置した窓からカメラや超音波センサ等で観察し、ある閾値を超えたときに行ってもよい。
【００３２】
また、可変速機構３０の回転数を減少させる場合について、図５を用いて説明する。まず、可変速機構３０の回転数を減少させる（ステップ１１）と、誘引ファン４の回転数も減少するので、誘引される排ガス流量が減少する（ステップ１２）。誘引される排ガス流量が減少すると、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が上昇し（ステップ１３）し、誘引ファン４の上流に設けられた回転羽根１０がガス流路６を開放する方向（ダンパ開度開方向）に作動する（ステップ１４）。ダンパ開度開方向に作動すると、誘引される排ガス流量が増加し（ステップ５）、電気集塵機２の入口の排ガス圧力が低下して設定値に戻る（ステップ６）。
【００３３】
このように、誘引ファン４の回転数を一時的に変化させることで、ボイラ３の負荷変動が生じるので、電気集塵機２の入口の排ガス圧力を設定値に近づけるようにして回転羽根１０が揺動し、回転羽根１０の固着を防止する。よって、ボイラプラントの運転中であっても、回転羽根１０の固着を防止することができる。
【００３４】
上記構成のダンパ装置の制御方法では、電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータの動作を制御しているので、誘引ファンに導く排ガスの適切な流量を調節して、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。そのため、ボイラプラントが運転中の場合であっても、硫安物質や煤塵等を捕集する電気集塵機のメンテナンスを行うことができる。
また、電気集塵機の入口での排ガス圧力の設定値に関わらず一時的に回転羽根を強制的に揺動させることにより、硫安物質や煤塵等の付着物によって完全に固着する前に回転羽根を動かすことができる。そのため、付着物が回転羽根から取れやすくなるとともに、新たに付着物が回転羽根に固着することを防止することができる。さらに、電気集塵機の入口の排ガス圧力が設定値になるように自動圧力制御されているために、回転羽根は、強制的に揺動させた後にその動作が制御されるので、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
よって、電気集塵機の負圧状態を保持しつつ、排ガスに含まれる付着物による回転羽根の固着を容易に防止することができる。
【００３５】
［実施形態２］
次に、実施形態２のダンパ装置の制御について説明する。
実施形態２では、連結部材１４の構成と固着防止制御手段２４が異なる点を除けば、実施形態１で説明したダンパ装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
図６は、実施形態２に係るダンパ装置の一例を示す概略構成図である。図７は、ダンパ装置の構造を示す正面図であり、排ガスは紙面に対して垂直方向下向きに流れる。図８は、図７のＢ−Ｂ矢視図である。図９は、実施形態２における回転羽根の制御手順を示す概略図である。図１０は、実施形態２におけるダンパ装置のダンパ開度を示すグラフである。
【００３７】
本実施形態のダンパ装置１では、図６に示すように、連結部材１４を２分割した連結部材１４Ａ、１４Ｂを備える。また、図７および図８に示すように、２分割した連結部材１４Ａ、１４Ｂごとに、複数の回転羽根１０（１０Ａ、１０Ｂ）および回転軸１２（１２Ａ、１２Ｂ）をブロック化して、各連結部材１４Ａ、１４Ｂの夫々にドライブシャフト１６Ａ、１６Ｂを設けている。
これにより、ブロックごとに回転羽根１０（１０Ａ、１０Ｂ）を揺動させることができるので、例えば、一方のブロックの回転羽根１０Ａが固着した場合に、他方のブロックの回転羽根１０Ｂを動作させつつ、電気集塵機の負圧状態を保持することができる。
【００３８】
固着防止制御手段２４は、図９および図１０に示すように、回転羽根１０の開度を保持しつつ複数の回転羽根１０Ａ、１０Ｂを有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて回転羽根１０Ａ、１０Ｂを揺動させてもよい。
例えば、ダンパ開度５０％とした場合、図９（ａ）に示すように、角度４５°の状態から回転羽根１０Ａを反時計回り、回転羽根１０Ｂを時計回りに揺動させる。その後、図９（ｂ）に示すように、回転羽根１０Ａを全開状態、回転羽根１０Ｂを全閉状態にしてダンパ開度５０％を保持する。
次に、図９（ｂ）の状態から、図９（ｃ）に示すように、ダンパ開度５０％を保持しながら回転羽根１０Ａを時計回り、回転羽根１０Ｂを反時計回りに揺動させる。その後、図９（ｄ）に示すように、回転羽根１０Ａを全閉状態、回転羽根１０Ｂを全開状態にして、図９（ａ）の状態へ戻る。
【００３９】
回転羽根１０Ａおよび回転羽根１０Ｂのダンパ開度は、図１０に示すように、固着防止制御手段２４によって、１８０°位相の異なる正弦波を適用している。例えば、回転羽根１０Ａのダンパ開度が１００％の場合（曲線（Ｉ））、回転羽根１０Ｂのダンパ開度は０％（曲線（ＩＩ））となる。また、回転羽根１０Ａのダンパ開度が０％の場合、回転羽根１０Ｂのダンパ開度は１００％となる。このように、回転羽根１０全体のダンパ開度（曲線（ＩＩＩ））が常に５０％になるように保持することが好ましい。
【００４０】
なお、図９（ａ）〜（ｄ）の動作は、例えば、ある時間に定期的に行ってもよいし、付着物の付着状況をダクトに設置した窓からカメラや超音波センサ等で観察し、ある閾値を超えたときに行ってもよい。
【００４１】
このようにして回転羽根１０Ａ、１０Ｂを揺動させることにより、回転羽根１０の開度を保持しつつ、回転羽根１０を揺動させることができるので、電気集塵機２の負圧状態を一定に保持して回転羽根１０の固着を防止することができる。また、回転羽根１０を揺動させている間も電気集塵機２の負圧状態を保持し続けることができるので、ボイラプラントに負荷をかけることなく運転することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ ダンパ装置
２ 電気集塵機（ＥＰ）
３ ボイラ
４ 誘引ファン（誘引通風機）
５ 脱硫装置
６ ガス流路
８ 枠体
１０ 回転羽根
１１ 間隙
１２ 回転軸
１４ 連結部材
１６ ドライブシャフト
１８ アクチュエータ
２０ 排ガス圧力検出手段
２２ 自動圧力制御手段
２４ 固着防止制御手段
２６ 制御システム
３０ 可変速機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置において、
前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、
前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、
前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、
前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、
前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、
前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段と、
前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段と、
前記自動圧力制御手段を介さずに、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段とを備えることを特徴とするダンパ装置。
【請求項２】
固着防止制御手段は、前記誘引ファンの回転数を増減する可変速手段を更に備え、前記設定値に関わらず、前記可変速手段により前記誘引ファンの回転数を一時的に変化させ、前記回転羽根を強制的に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項３】
前記連結部材を２分割し、２分割した前記連結部材ごとに前記複数の回転羽根をブロック化して各連結部材の夫々に前記ドライブシャフトを設け、前記固着防止制御手段は、ブロックごとに前記回転羽根を揺動させることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項４】
前記固着防止制御手段は、前記回転羽根の開度を保持しつつ前記複数の回転羽根を有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて前記回転羽根を揺動させることを特徴とする請求項３に記載のダンパ装置。
【請求項５】
前記回転羽根の軸方向に直交する前記枠体の内壁と、前記回転羽根とのあいだに間隙を設けることを特徴とする請求項１乃至４に記載のダンパ装置。
【請求項６】
電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置の制御方法において、
前記ダンパ装置は、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段とを備え、
前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御ステップと、
前記自動圧力制御ステップを経ることなく、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御ステップとを有することを特徴とするダンパ装置の制御方法。
【請求項１】
電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置において、
前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、
前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、
前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、
前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、
前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、
前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段と、
前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御手段と、
前記自動圧力制御手段を介さずに、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御手段とを備えることを特徴とするダンパ装置。
【請求項２】
固着防止制御手段は、前記誘引ファンの回転数を増減する可変速手段を更に備え、前記設定値に関わらず、前記可変速手段により前記誘引ファンの回転数を一時的に変化させ、前記回転羽根を強制的に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項３】
前記連結部材を２分割し、２分割した前記連結部材ごとに前記複数の回転羽根をブロック化して各連結部材の夫々に前記ドライブシャフトを設け、前記固着防止制御手段は、ブロックごとに前記回転羽根を揺動させることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項４】
前記固着防止制御手段は、前記回転羽根の開度を保持しつつ前記複数の回転羽根を有する各ブロックの揺動角度を１８０°位相異ならせて前記回転羽根を揺動させることを特徴とする請求項３に記載のダンパ装置。
【請求項５】
前記回転羽根の軸方向に直交する前記枠体の内壁と、前記回転羽根とのあいだに間隙を設けることを特徴とする請求項１乃至４に記載のダンパ装置。
【請求項６】
電気集塵機のガス流れ下流側に設けられ、前記電気集塵機を経た排ガスの流量を調節して誘引ファンに導くダンパ装置の制御方法において、
前記ダンパ装置は、前記排ガスが流通するガス流路を内側に形成する枠体と、前記枠体内に設けられ、前記ガス流路の開口形状に略一致するように列設する複数の回転羽根と、前記回転羽根を軸支して前記枠体間に架設され、前記複数の回転羽根を夫々揺動させる複数の回転軸と、前記枠体の外壁に設けられ、前記複数の回転軸の各端部を連結する連結部材と、前記連結部材の一端と接続し且つ前記複数の回転軸と隣接して前記枠体間に架設され、前記連結部材および前記回転軸を介して前記複数の回転羽根を同時に揺動させるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動するアクチュエータと、前記電気集塵機の入口での排ガス圧力を検出する排ガス圧力検出手段とを備え、
前記電気集塵機の入口の排ガス圧力が予め定めた設定値になるように、前記排ガス圧力検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する自動圧力制御ステップと、
前記自動圧力制御ステップを経ることなく、前記排ガス圧力の前記設定値に関わらず一時的に前記回転羽根を強制的に揺動させる固着防止制御ステップとを有することを特徴とするダンパ装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４２０６４（Ｐ２０１１−２４２０６４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１４８４３（Ｐ２０１０−１１４８４３）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]