電気集塵システム及び電気集塵方法
【課題】ダンパ開槌打及びダンパ閉槌打を制御するＥＰ槌打制御方式を改善して、通常運転時の通風系統の動力費を低減できるようにすると共に、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用できるようにする。
【解決手段】ＥＰ灰処理装置４２、煤塵濃度検出装置４４、タイマ５２と、これらの装置や、タイマ等から得られる石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃを制御する制御装置５５とを含み構成され、制御装置５５は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置２４ａ等を制御し、インターバル荷電槌打の実施中に石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、当該ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当していない場合は、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ等を制御するものである。
【解決手段】ＥＰ灰処理装置４２、煤塵濃度検出装置４４、タイマ５２と、これらの装置や、タイマ等から得られる石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃを制御する制御装置５５とを含み構成され、制御装置５５は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置２４ａ等を制御し、インターバル荷電槌打の実施中に石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、当該ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当していない場合は、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ等を制御するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、排気ガス（以下単に排ガスという）中の煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用可能な電気集塵システム及び電気集塵方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭焚きのボイラシステムで石炭を燃焼し、高圧蒸気を生成し、蒸気タービンを駆動して発電機を回転し、電力を発生する石炭火力発電所が運用され、需要家に電力を供給している。この種の石炭火力発電所には排ガスを処理する排ガス処理システムが備えられている（特許文献１参照）。
【０００３】
＜石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統の全体構成例＞
図１４は、従来例に係る火石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、排気ガス（以下単に排ガスという）中の煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用可能な電気集塵システム及び電気集塵方法に関するものである。力発電所の通風系統の概略構成例を示すブロック図である。図１４に示す火力発電所の通風系統によれば、いわゆる平衡通風式のボイラシステムが備えられ、石炭焚き火力発電所で一般的に用いられている。
【０００４】
この火力発電所の通風系統は、火炉１２に接続された空気予熱器１１（図１４においてＡＨと略記する）及び排ガス脱硝装置１３の他に、押込通風機１０（同図中ＦＤＦと略記する）、熱回収器１４（同図中ＧＧＨと略記する）、電気集塵装置１５（同図中ＥＰと略記する）、誘引通風機３０（同図中ＩＤＦと略記する）、排ガス脱硫装置３２、再加熱器３５及び煙突４０を有して構成される。
【０００５】
火炉１２には図示しない石炭焚きのボイラシステムが備えられる。このボイラシステムでは、火炉１２内の圧力を大気圧よりも僅かに下げた状態で燃焼を行っている。火炉１２には図示しない煙道を介して排ガス脱硝装置１３が接続される。排ガス脱硝装置１３は排ガスから窒素酸化物を除去する。
【０００６】
排ガス脱硝装置１３には煙道を介して空気予熱器１１が接続される。空気予熱器１１は、火炉１２から排ガス脱硝装置１３を経た燃焼ガスと燃焼用の空気との間で熱交換し、当該空気を加熱する。加熱された燃焼用の空気は、火炉１２で石炭燃料と共に燃焼して排ガスとなる。空気予熱器１１には図示しないエアーダクトを介して押込通風機１０が接続される。押込通風機１０はボイラトップより燃焼用の空気を吸い込み、火炉１２の内部へ供給する。
【０００７】
空気予熱器１１には煙道を介して熱回収器１４が接続される。熱回収器１４は排ガスから熱を吸収するように当該排ガスと未処理ガスとの間で熱交換する。熱回収器１４には煙道を介して電気集塵装置１５（Electrostatic Precipitator：以下で単にＥＰともいう）が接続される。電気集塵装置１５は熱回収器１４を経た排ガスから煤塵を除去する。電気集塵装置１５は、直流高電圧によってコロナ放電を発生させ、ガス中の煤塵（ダスト）を帯電させて(放電極)、この帯電粒子を電界中(電極間)に通過させ、ガスと分離捕集(集塵極)するものである。
【０００８】
電気集塵装置１５の出口煙道２１（図１５参照）には、誘引通風機３０が接続される。誘引通風機３０は火炉１２の内部の圧力制御を行うため、煤塵が除去された、電気集塵装置１５からの排ガスを吸引して排ガス脱硫装置３２へ送り、煙突４０より大気に放出するようになされる。誘引通風機３０には煙道を介して排ガス脱硫装置３２が接続される。排ガス脱硫装置３２は排ガスから硫黄酸化物を除去する。
【０００９】
排ガス脱硫装置３２には煙道を介して再加熱器３５が接続される。再加熱器３５は、熱回収器１４からの高温の未処理ガスと、硫黄酸化物除去後の排ガスとの間で熱交換をし、当該排ガスを所定温度まで昇温する。再加熱器３５には煙道を介して煙突４０が接続される。煙突４０は再加熱器３５、昇圧器（図示せず）を経て導かれる排ガスを大気へ放出する。
【００１０】
このように平衡通風式のボイラシステムを備えた火力発電所の通風系統によれば、押込通風機１０によって昇圧した空気を火炉１２に供給すると共に、誘引通風機３０によって排ガスを火炉１２から引き出すことにより、火炉１２の内部を負圧に保ちながら運転されている。これにより、排ガスや燃焼灰が火炉１２から大気に漏れ出すことを抑制している。
【００１１】
ところで、押込通風機１０や誘引通風機３０等には、例えば、遠心ファンや軸流ファンが使用されるが、誘引通風機３０の入口圧力は、動翼（図示せず）の開度によって変動する。誘引通風機３０の動翼開度は、押込通風機１０の動翼開度、すなわち、火炉１２への燃焼空気の押し込み量によって変動し、これは火炉圧力を一定にするために制御されているためである。夏季の空気密度が低い時期は、押込通風機１０の動翼開度は増加し、それに伴い誘引通風機３０の動翼開度も増加する。このとき、電気集塵装置１５のダンパ閉止を行うと、電気集塵装置１５が抵抗となることで、誘引通風機３０の動翼開度も更に増加し、入力圧力も上昇する。誘引通風機３０の動翼開度が制御範囲を超えたとき、火炉圧力制御が不可となる。
【００１２】
＜電気集塵装置１５の構成例＞
次に、図１５を参照して電気集塵装置１５の構成例について説明をする。図１５に示す電気集塵装置１５は所定の形状を成したケース１５ａ及び区画板１５ｂを有している。
区画板１５ｂはケース１５ａの内部において排ガスの流れに沿う方向（以下ガス流れ方向という）に配置され、当該区画板１５ｂによってケース１５ａの内部が第１室１６及び第２室１７に分割されている。第１室１６及び第２室１７の入口は入口煙道１８に接続され、その出口は出口煙道２１に接続される。
【００１３】
また、第１室１６及び第２室１７は、ガス流れ方向と直交する仮想面（ガス流れ方向と鉛直に交わる面）で３つのセクション１Ｓ〜３Ｓに区分（分割）されている。この３つのセクション１Ｓ〜３Ｓと区画板１５ｂとにより、ケース１５ａの内部が６区画に分割される。第１室１６はセクション１Ｓ〜３Ｓによって３つの区画室１６ａ〜１６ｃに分けられ、区画室１６ａ〜１６ｃがガス流れ方向の上流側から下流側に向かって前室、中間室及び後室に対応している。第２室１７も同様にして３つの区画室１７ａ〜１７ｃに分けられ、区画室１７ａ〜１７ｃが前室、中間室及び後室に対応している。
【００１４】
これら各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、それぞれ独立して集塵極１及び放電極２、後述する集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び荷電単位を持っている。第１室１６及び第２室１７の入口煙道１８には、それぞれ独立して開閉可能な入口ダンパ１９，２０が設けられている。第１室１６及び第２室１７の出口煙道２１には、それぞれ独立して開閉可能な出口ダンパ２２，２３が設けられている。入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２は、所定の時間をかけながら徐々に開閉される。
【００１５】
電気集塵装置１５によれば、第１室１６の入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全閉になされると、第１室１６の入口煙道１８から排ガスは流入せず、出口煙道２１から流出もしない。第２室１７の入口ダンパ２０及び出口ダンパ２３が全開になされると、第２室１７の入口煙道１８から排ガスが流入し、出口煙道２１から流出する。このように、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３の開閉制御によって電気集塵装置１５での排ガスの流れが制御される。
【００１６】
電気集塵装置１５では、煤塵を含有する排ガスが入口煙道１８を通り、整流板（図示せず）によって流速分布が均一化された後、排ガスが集塵極１と放電極２との間に形成された電界（コロナ放電）に導入されるようになっている。排ガス中の煤塵は、放電極２による電界の静電力（クーロン力）によって集塵極１に吸引されて集塵される。
【００１７】
各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃの集塵極１は、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃによってそれぞれ槌打されるように構成されている。そして、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃによる槌打の衝撃力によって集塵極１の表面から煤塵が剥離し、ホッパ（図１参照）に落下させられた後、煤塵が捕集されるように構成されている。電気集塵装置１５では、ダンパ開槌打及びダンパ閉槌打が行えるようになっている。
【００１８】
＜ダンパ開槌打時の動作例＞
図１６Ａ〜Ｄを参照して、電気集塵装置１５におけるダンパ開槌打時の制御方法について、第１室１６を例に挙げて説明をする。電気集塵装置１５を運転していると、例えば、第１室１６の集塵極１には、次第に煤塵が堆積していく。
【００１９】
そこで、ダンパ開槌打時の制御方法によれば、図１６Ａ，Ｂに示す所定の稼働時間、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を全開したまま、かつ、図１６Ｄに示す所定の稼働時間、荷電状態（ＯＮ状態）にして、図１６Ｃに示す稼働時間、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂによって第１室１６の区画室１６ａ（前室）及び区画室１６ｂ（中間室）の各々の集塵極１を槌打するようになされる。入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２の全開動作は、誘引通風機３０の動翼（図示せず）の開閉によるドラフト変動を抑制するためである。
【００２０】
＜ダンパ閉槌打時の動作例＞
次に、図１７Ａ〜Ｄを参照して、電気集塵装置１５におけるダンパ閉槌打時の制御方法について、第１室１６を例に挙げて説明をする。ダンパ閉槌打時の制御方法によれば、槌打による煤塵の再飛散を抑制するために、図１５に示した第１室１６の入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を図１７Ａ，Ｂに示す所定のタイミングによって全閉し、排ガスの流れを一時的に遮断する。
【００２１】
そして、この排ガスの流れを遮断している間に、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、図１７Ｃに示す所定のタイミングによって、区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１を槌打する。このとき、集塵極１は、無荷電（荷電ＯＦＦ）状態である（ダンパ閉槌打）。更に、集塵極１のダンパ閉槌打後に電気集塵装置１５が、図１７Ｄに示す所定のタイミングによって、荷電（荷電ＯＮ）状態になされ、所定の鎮静時間が経過した後、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全開になされる。
【００２２】
すなわち、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃによる槌打の衝撃力によって集塵極１の表面から煤塵が剥離し、ホッパ（図示せず）に落下してこれに捕集されると共に、槌打によって飛散した煤塵が電気集塵装置１５の荷電ＯＮによって捕集され、その後、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全開に移行されるので、煤塵が再飛散して出口煙道２１から流出するのを抑制することができる。
【００２３】
なお、石炭焚きのボイラシステムでは、電気集塵装置１５が４基設けられており、ダンパ閉槌打に要する時間は、電気集塵装置１５の１室当たり約３０分である。従って、ダンパ閉槌打には、１基当たり１時間程度を要し、システム全体では４時間程度を要する。よって、一の電気集塵装置１５では、タイマにより４時間サイクルで約３０分間ずつ槌打を繰り返すようになされる。放電極２の槌打は、集塵極１の槌打方法に関係なく、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を開けた状態で行われている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開平 ０６−１１４２８８号公報（第２頁 図１）
【特許文献２】特開２０１０−０２２９０７号公報（第７頁 図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ところで、特許文献１，２に見られるような従来例に係る電気集塵装置１５によれば、石炭焚きのボイラシステムの運転条件がダンパ開槌打条件に該当するか、ダンパ閉槌打条件に該当するかを判別し、このボイラシステムの運転条件がダンパ閉槌打条件に該当する場合には、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を閉じた状態かつ無荷電状態で区画室１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの集塵極１の槌打が行われる。第１室１６の制御後に第２室１７も同様に制御され、これらの制御が所定時間毎に繰り返し実施される。
【００２６】
石炭焚きのボイラシステムの運転条件が、例えば、夏季の昼間において誘引通風機入口の動翼開度が所定値以上となってしまう場合は、ダンパ開槌打が実行される。ダンパ開槌打によれば、第１室１６では、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を開いた状態かつ荷電状態で区画室１６ａ及び１６ｂの集塵極１の槌打が行われる。このように電気集塵装置１５の運転方法がダンパ閉槌打が常用（主）となっており、通風系統の運転状況により、ダンパ開槌打を選択している。このため、通常運転時の通風系統の動力費（通風損失）を低減できていないばかりか、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用されていないのが現状である。
【００２７】
そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、ダンパ開槌打及びダンパ閉槌打を制御するＥＰ槌打制御方式を改善して、通常運転時の通風系統の動力費を低減できるようにすると共に、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用できるようにした電気集塵システム及び電気集塵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】
【００２８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る電気集塵システムは、燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムにおいて、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、前記ボイラシステムの運転条件を検出する検出部と、前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御する制御装置とを含み構成され、前記制御装置は、前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００２９】
本発明に係る電気集塵システムによれば、区画室、集塵極、入口ダンパ、出口ダンパ、集塵極槌打装置、検出部及び制御装置を備える。検出部は、ボイラシステムの運転条件を検出する。制御装置は、検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置を制御する。これを前提にして、制御装置は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置を制御し、インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置を制御するようになる。
【００３０】
このインターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを開いた状態で、かつ、集塵極を荷電状態で区画室の集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去されるので、ダンパ連動無荷電槌打に比べて通風損失（以下でドラフトロスともいう）に係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システムに係る所内電力を低減できる。
【００３１】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを閉じた状態で、かつ、集塵極を無荷電状態で区画室の集塵極に対して所定の回数だけ槌打が行われるので、火炉のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極の煤塵の清掃効果を高めることができる。このように、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。
【００３２】
請求項２に係る電気集塵システムは、請求項１において、前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択する槌打モード選択用の操作部が設けられることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項３に係る電気集塵システムは、請求項１又は２において、前記火炉から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する濃度検出部を備え、前記制御装置は、前記濃度検出部から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、前記煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、前記インターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項４に係る電気集塵システムは、請求項３において、前記煤塵濃度値が判別基準値を越える場合に、前記制御装置が前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項５に係る電気集塵システムは、請求項１乃至３において、各々の前記区画室から排出される煤塵を処理する灰処理装置を備え、前記制御装置は、前記灰処理装置によって処理される煤塵の灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、前記灰処理時間が判別基準値以下である場合に、前記インターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３６】
請求項６に係る電気集塵システムは、請求項５において、前記灰処理時間が判別基準値を越える場合は、前記制御装置が前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項７に係る電気集塵システムは、請求項１乃至４において、前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力する時刻入力部と、前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報を出力する時刻出力部とを備え、前記時刻入力部によって入力された前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外は前記インターバル荷電槌打を実施する場合であって、前記制御装置は、前記時刻出力部からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻を示す時間情報を入力する共に、前記時刻入力部から前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻を入力し、前記インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻と前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するための開始時刻とを比較し、前記現在時刻と開始時刻とが一致した場合に、前記インターバル荷電槌打を続けたまま前記ダンパ連動無荷電槌打の実施を開始するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３８】
請求項８に係る電気集塵システムは請求項１乃至４において、前記時刻入力部は、前記インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような第１の稼働設定時間が入力され、前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような第２の稼働設定時間が入力され、前記制御装置は、前記時刻入力部から出力される第１の稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、前記第２の稼働設定時間に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項９に係る電気集塵方法は、燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムが、前記ボイラシステムの運転条件を検出するステップと、前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御するステップとを含み実行し、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップと、前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別するステップと、判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップとを実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る電気集塵システム及び電気集塵方法によれば、ボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置を制御する制御装置を備え、この制御装置は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置を制御し、当該インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいてダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置を制御するようになされる。
【００４１】
この構成によって、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを開いた状態で、集塵極を荷電状態で区画室の集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去されるので、ダンパ連動無荷電槌打に比べてドラフトロスに係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システムに係る所内電力を低減できる。
【００４２】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを閉じた状態で、集塵極を無荷電状態で区画室の集塵極に対して所定の回数だけ槌打が行われ、火炉のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極の煤塵の清掃効果を高めることができる。これらの事により、通常運転時の通風系統の動力費の低減化が図られ、石炭焚きのボイラシステムのコストダウンを図ることができ、当該システムを効率良く運用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る実施形態としての電気集塵システム１００の制御系の概略構成例を示すブロック図である。
【図２】電気集塵装置１５における通風系統の構成例を示す概略図である。
【図３】インターバル荷電槌打時の制御例を示す概略図である。
【図４】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その１）を示す概略図である。
【図５】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その２）を示す概略図である。
【図６】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その３）を示す概略図である。
【図７】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その４）を示す概略図である。
【図８】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その５）を示す概略図である。
【図９】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その６）を示す概略図である。
【図１０】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その７）を示す概略図である。
【図１１】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その８）を示す概略図である。
【図１２】電気集塵装置１５の制御例を示すフローチャートである。
【図１３】電気集塵システム１００におけるＩＤＦ動力費の比較例を示す表図である。
【図１４】従来例に係る火力発電所の通風系統の概略構成例を示すブロック図である。
【図１５】電気集塵装置１５の概略構成例を示す平面断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｄ）はダンパ開槌打時の制御例を示すタイムチャートである。
【図１７】（Ａ）〜（Ｄ）はダンパ閉槌打時の制御例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気集塵システム及び電気集塵方法について説明する。図１に示す電気集塵システム１００は、石炭焚きのボイラシステムに適用可能なものであり、平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、火炉１２からの排ガス中の煤塵を除去するように機能する。電気集塵システム１００は、電気集塵装置１５、ＥＰ灰処理装置４２、ダンパ駆動装置４３、煤塵濃度検出装置４４、操作部５４及び制御装置５５を有して構成される。
【００４５】
電気集塵装置１５には、従来技術において説明した電気集塵装置１５の構成と同一ものが使用される。従って、以下の説明において、既に説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付して重複説明を省略する。この実施形態では、制御装置５５が石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて、電気集塵装置１５を制御する際に、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようにした。
【００４６】
ここにインターバル荷電槌打とは、図１５で説明した入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をいう（ダンパ開槌打に相当）。ダンパ連動無荷電槌打とは、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をいう（ダンパ閉槌打に相当）。
【００４７】
ＥＰ灰処理装置４２は、電気集塵装置１５の各々の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃから排出される煤塵をホッパー４１を通じて取り込み、灰処理制御信号Ｓ４２に基づいて煤塵を処理して石膏化する。煤塵を石膏化するには所定の灰処理時間（以下でＥＰ灰処理時間という）を要する。ＥＰ灰処理装置４２は、制御装置５５に接続され、ＥＰ灰処理時間を示すＥＰ灰処理情報Ｄ４２を制御装置５５に出力する。灰処理制御信号Ｓ４２は制御装置５５からＥＰ灰処理装置４２へ出力される。
【００４８】
ダンパ駆動装置４３は、ダンパ駆動情報Ｄ４３に基づいて入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を駆動する。ダンパ駆動装置４３は制御装置５５に接続される。ダンパ駆動情報Ｄ４３は制御装置５５からダンパ駆動装置４３へ出力される。ダンパ駆動装置４３はダンパ駆動情報Ｄ４３をデコードしてダンパ制御信号Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２３を生成する。
【００４９】
ダンパ制御信号Ｓ１９は、ダンパ駆動装置４３から入口ダンパ１９を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２０は、ダンパ駆動装置４３から入口ダンパ２０を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２２は、ダンパ駆動装置４３から出口ダンパ２２を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２３は、ダンパ駆動装置４３から出口ダンパ２３を駆動する図示しないモータへ出力される。
【００５０】
煤塵濃度検出装置４４は検出部の一例を構成し、石炭焚きのボイラシステムの運転条件を検出する。煤塵濃度検出装置４４は、制御装置５５に接続され、火炉１２から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する。測定ポイントは、例えば、出口煙道２１付近であり、煤塵除去後の排気ガスの煤塵濃度を検出できる位置である。この位置に図示しない煤塵濃度検出センサが配置され、この煤塵濃度検出センサから煤塵濃度検出装置４４へ煤塵濃度検出信号Ｓ４４が出力される。
【００５１】
煤塵濃度検出装置４４は、煤塵濃度検出信号Ｓ４４をアナログ・ディジタル変換した後の煤塵濃度情報Ｄ４４を制御装置５５に出力する。もちろん、入口煙道１８付近や、誘引通風機３０の下流側に測定ポイントを設けて、そこから排出される煤塵除去後の排気ガスの煤塵濃度を検出して煤塵濃度情報を制御装置５５に出力するようにしてもよい。
【００５２】
制御装置５５には槌打モード選択用の操作部５４が接続され、電気集塵システム１００において、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択するように操作される。操作部５４には、運転選択表示部５６、槌打選択表示部５７及び４個の選択ボタン５４ａ〜５４ｄが設けられる。
【００５３】
運転選択表示部５６は、電気集塵装置１５を自動モード又は手動モードで運転するかの選択を表示する表示器である。運転選択表示部５６の下方には、自動モードの選択ボタン５４ａ及び手動モードの選択ボタン５４ｂが配設される。選択ボタン５４ａは電気集塵装置１５を自動運転する際に押下操作される（自動モード選択）。選択ボタン５４ｂは電気集塵装置１５を手動運転する際に押下操作される（手動モード選択）。
【００５４】
槌打選択表示部５７は、電気集塵装置１５において、インターバル運転（ダンパ開荷電槌打）又はダンパ連動運転（ダンパ閉無荷電槌打）のどちらを選択するかを表示する表示器である。槌打選択表示部５７の下方には、インターバル運転の選択ボタン５４ｃ及びダンパ連動運転の選択ボタン５４ｄが配設される。選択ボタン５４ｃは電気集塵装置１５においてインターバル運転を選択する際に押下操作される。選択ボタン５４ｄは電気集塵装置１５においてダンパ連動運転を選択する際に押下操作される。
【００５５】
操作部５４は時刻入力部を兼ねており、図示しない数字の０〜９等のテンキーが設けられ、ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力するように操作される。上述の開始時刻及び終了時刻は、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間である。この例では、操作部５４によって入力されたダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外はインターバル荷電槌打を実施するようになされる。操作部５４は上述の操作で得られた、自動モード又は手動モード、インターバル運転又はダンパ連動運転、稼働設定時間等を示す操作情報Ｄ５４を制御装置５５に出力する。
【００５６】
このような操作部５４を設けると、冷房使用時の夏季の昼間において設定されていたインターバル荷電槌打を、火炉１２から排出される排ガス中の煤塵の濃度や、区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等から排出される煤塵を処理するＥＰ灰処理時間等に基づいて適宜、例えば、夜間等において、ダンパ連動無荷電槌打に切り換えることができる。
【００５７】
制御装置５５にはモニタ５８が接続される。モニタ５８には、通風系統図や、インターバル運転又はダンパ連動運転、稼働設定時間等のスケジュール画面を表示するようになされる。もちろん、スケジュール画面に限られることはない。例えば、図１３に示すようなＩＤＦ動力費を比較する際のＩＤＦ測定時間［ｈ］対ＩＤＦモータ電流［Ａ］、ＥＰ電流［Ａ］等を表示してもよい。スケジュール画面等は制御装置５５からモニタ５８へ出力される表示情報Ｄ５８に基づいて表示される。
【００５８】
制御装置５５にはメモリ５１、ＣＰＵ５３の他に、時刻出力部の一例となるタイマ５２が設けられる。タイマ５２は、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報をＣＰＵ５３に出力する。メモリ５１には、初期設定時等に入力された情報、例えば、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間に関するスケジュール情報が記憶される。
【００５９】
また、制御装置５５は、煤塵濃度検出装置４４から得られる石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。例えば、制御装置５５は、インターバル荷電槌打を常時、主体的に実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御し、インターバル荷電槌打の実施中に当該ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当していない場合は、例外的にダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御するものである。
【００６０】
この例で、制御装置５５は、煤塵濃度検出装置４４から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、インターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において、火炉１２のドラフト変動を伴うことなく、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去できるようになる。
【００６１】
上述の煤塵濃度値が判別基準値を越える場合は、制御装置５５がダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の夜間において、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うことで、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。
【００６２】
この例で、制御装置５５は、ＥＰ灰処理装置４２によって処理される煤塵のＥＰ灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、ＥＰ灰処理時間が判別基準値以下である場合に、インターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において、火炉１２のドラフト変動を伴うことなく、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去できるようになる。
【００６３】
上述のＥＰ灰処理時間が判別基準値を越える場合は、制御装置５５がダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の夜間において、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うことで、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。
【００６４】
続いて、図２を参照して、電気集塵システム１００における通風系統の構成例について説明する。図２に示す電気集塵システム１００の通風系統によれば、２つの煙道系列が備えられる。例えば、２つの煙道系列をＡ系列及びＢ系列としたとき、Ａ系列には、２系統の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２が並列に設けられる。電気集塵ユニットＡ１には電気集塵装置１５が２基設けられる。電気集塵ユニットＡ２にも電気集塵装置１５が２基設けられる。各々の電気集塵装置１５が図１５に示したようにユニット化されている。Ｂ系列にも電気集塵装置１５が同様にして設けられるが、その説明は省略する。
【００６５】
図２において、電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａの集塵極槌打装置２４ａ（図１５参照）は、便宜上、符号A1−11で示す。そのセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極槌打装置２４ｂ（図１５参照）は、同様に、符号A1−21で示す。そのセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極槌打装置２４ｃ（図１５参照）は、同様に、符号A1−31で示す。そのセクション１Ｓの区画室１７ａの集塵極槌打装置２５ａ（図１５参照）は、同様に、符号A1−12で示す。
【００６６】
そのセクション２Ｓの区画室１７ｂの集塵極槌打装置２５ｂ（図１５参照）は、同様に、符号A1−22で示す。そのセクション３Ｓの区画室１７ｃの集塵極槌打装置２５ｃ（図１５参照）は、同様に、符号A1−32で示す。これらの集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32は制御装置５５によって制御される。
【００６７】
また、電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパ１９（図１５参照）は、符号A1−１で示す。入口ダンパ２０（図１５参照）は、符号A1−２で示す。出口ダンパ２２（図１５参照）は、符号A1−３で示す。出口ダンパ２３（図１５参照）は、符号A1−４で示す。これらの入口ダンパA1−１、入口ダンパA1−２、出口ダンパA1−３及び出口ダンパA1−４は、図１に示したダンパ駆動装置４３によって駆動される。
【００６８】
電気集塵ユニットＡ２のセクション１Ｓの第１室１６には、電気集塵ユニットＡ１と同様にして集塵極槌打装置A2−11が設けられる。そのセクション２Ｓの第１室１６には集塵極槌打装置A2−21が設けられる。そのセクション３Ｓの第１室１６には集塵極槌打装置A2−31が設けられる。そのセクション１Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−12が設けられる。そのセクション２Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−22が設けられる。そのセクション３Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−32が設けられる。これらの集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32は制御装置５５によって制御される。
【００６９】
また、電気集塵ユニットＡ２の入口には、電気集塵ユニットＡ１と同様にして、入口ダンパA2−１及び入口ダンパA2−２が設けられる。その出口には出口ダンパA2−３及び出口ダンパA2−４が設けられる。これらの入口ダンパA2−１、入口ダンパA2−２、出口ダンパA2−３及び出口ダンパA2−４も、図１に示したようなダンパ駆動装置４３によって駆動される。
【００７０】
なお、Ａ系列の入口煙道１８とＢ系列の入口煙道１８との間には入口コモンダンパ４９が設けられ、電気集塵装置１５の入口側において、Ａ系列の煙道とＢ系列の煙道との間で電気集塵前の排ガスを連絡（連通）できるようになっている。また、Ａ系列の出口煙道２１とＢ系列の出口煙道２１との間には出口コモンダンパ５９が設けられ、電気集塵装置１５の出口側において、Ａ系列の煙道とＢ系列の煙道との間で電気集塵後の排ガスを連絡（連通）できるようになっている。
【００７１】
例えば、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２等の保守等において、入口コモンダンパ４９、出口コモンダンパ５９の開閉動作に協働して、入口ダンパA1−１、入口ダンパA1−２、入口ダンパA2−１、入口ダンパA2−２、出口ダンパA1−３、出口ダンパA1−４、出口ダンパA2−３、出口ダンパA2−４を開閉動作することで、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２をパスできるようになっている。
【００７２】
続いて、本発明に係る電気集塵方法について、図３〜図１２を参照して、電気集塵システム１００の制御例を説明する。この電気集塵システム１００では、インターバル荷電槌打の実施中に石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別する。石炭焚きのボイラシステムの運転条件としては、排ガスの煤塵濃度、ＥＰ灰処理時間及びダンパ連動無荷電槌打の開示時刻を対象としている。この例では、インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような稼働設定時間が操作部５４を介して入力され、ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような稼働設定時間が入力される。
【００７３】
これらを制御条件にして、図１２に示すフローチャートのステップＳＴ１でＣＰＵ５３は電気集塵システム１００の制御に関する運転設定を実行する。このとき、オペレータは操作部５４を入力操作して煤塵濃度に関する規定値や、灰処理時間に関する規定値の他に、インターバル荷電槌打の稼働設定時間や、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間等を入力する。
【００７４】
例えば、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間として当日の午前２時から午前６時に至る４時間を設定する。午前２時がダンパ連動無荷電槌打の開始時刻に相当し、午前６時がその終了時刻に相当する。インターバル荷電槌打の稼働設定時間としては、１日の大半、例えば、当日の午前６時から翌日の午前２時に至る２０時間を設定する。
【００７５】
次に、ステップＳＴ２でＣＰＵ５３はＥＰ槌打方式のモードが自動か手動かで制御を分岐する。このとき、オペレータは電気集塵装置１５を自動運転する場合は、図１に示した選択ボタン５４ａを押下操作して自動モードを選択する。自動モードではインターバル荷電槌打方式が設定される。電気集塵装置１５を手動運転する際には、選択ボタン５４ｂが押下操作され、手動モードが選択される。手動モードではダンパ連動無荷電槌打方式が設定される。自動モードのＥＰ槌打方式が選択された場合は、ステップＳＴ３に移行する。
【００７６】
ステップＳＴ３でＣＰＵ５３はインターバル荷電槌打を実行する。ＣＰＵ５３は、操作部５４から出力される稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を常時実施するように、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１の集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32及び、その電気集塵ユニットＡ２の集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32を制御する。
【００７７】
インターバル荷電槌打では、図３に示す入口ダンパA1−１，A1−２及び出口ダンパA1−３，A1−４を全開した状態で、かつ、図１５に示した集塵極１を荷電した状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32等を制御する。図３に示す梨地は、図１５に示した集塵極１を荷電している状態である。
【００７８】
【表１】
【００７９】
電気集塵ユニットＡ１の集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32の槌打タイマによれば、図３に示す区画室１６ａ，１７ａが割り当てられたセクション１Ｓの集塵極槌打装置A1−11，A1−12が、表１に示すように、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、２９秒間その槌打動作を停止する。区画室１６ｂ，１７ｂが割り当てられたセクション２Ｓの集塵極槌打装置A1−21，A1−22は、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、６３秒間その槌打動作を停止する。区画室１６ｃ，１７ｃが割り当てられたセクション３Ｓの集塵極槌打装置A1−31，A1−32は、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、９６秒間その槌打動作を停止する。
【００８０】
このような槌打タイマに基づいて集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される。この例では、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が当日の午前６時から翌日の午前２時に至る２０時間の稼働設定時間に渡って、槌打タイマに基づくインターバル荷電槌打を実行する。図３に示す電気集塵ユニットＡ２の集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32についても同様に制御され、更に、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２についても同様に制御される。
【００８１】
その後、ステップＳＴ４でＣＰＵ５３は排ガスの煤塵濃度と排ガス中の煤塵を評価する際の基準となる規定値とを比較し、この比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、煤塵濃度をＤｘとし、規定値をＤthとする。煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄth以下である場合（ＤＸ≦Ｄth）は、ステップＳＴ５に移行する。
【００８２】
ステップＳＴ５で更にＣＰＵ５３はＥＰ灰処理時間とＥＰ灰処理装置４２の灰処理時間を評価する際の基準となる規定値とを比較し、比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、ＥＰ灰処理時間をＴａとし、規定値をＴthとする。このＥＰ灰処理時間が規定値以上である場合（Ｔａ≧Ｔth）である場合は、ステップＳＴ６に移行する。
【００８３】
ステップＳＴ６で更にＣＰＵ５３は、インターバル荷電槌打の実行中の現在時刻と、ダンパ連動無荷電槌打を実行する際の設定時刻とを比較し、この比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、現在時刻をＴｘとし、設定時刻をＴｂとする。このとき、ＣＰＵ５３は、タイマ５２からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻Ｔｘを示す時間情報を入力する共に、メモリ５１からダンパ連動無荷電槌打を開始する設定時刻Ｔｂを示す時間情報を入力し、インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻Ｔｘとダンパ連動無荷電槌打を実施するための設定時刻Ｔｂとを比較する。現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂでない場合（Ｔｘ≠Ｔｂ）は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを実行する。
【００８４】
なお、上述のステップＳＴ４で煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄthを越える場合（Ｄｘ＞Ｄth）や、ステップＳＴ５でＥＰ灰処理時間が規定値未満である場合（Ｔａ＜Ｔth）や、ステップＳＴ６で現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂとなった場合（Ｔｘ＝Ｔｂ）は、インターバル荷電槌打を続けたままステップＳＴ８に移行する。煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄthを越える場合（Ｄｘ＞Ｄth）は、集塵極１に多く煤塵が付着して飽和寸前が想定される。
【００８５】
ＥＰ灰処理時間が規定値未満である場合（Ｔａ＜Ｔth）は、各々の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等から排出される煤塵の取り込み量が低下して、集塵極１に多く煤塵が付着している状態が想定される。現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂとなった場合（Ｔｘ＝Ｔｂ）は、現在時刻Ｔｘがダンパ連動無荷電槌打を開始する時刻、この例では当日の午前２時となった場合が想定される。
【００８６】
一方、上述のステップＳＴ２で手動モードのＥＰ槌打方式が選択された場合は、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７でＣＰＵ５３は運転選択がダンパ連動か否かで制御を分岐する。運転選択がダンパ連動ではない場合は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを繰り返すように実行する。
【００８７】
ダンパ連動が選択された場合は、インターバル荷電槌打を続けたまま、ステップＳＴ８に移行し、ＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打を実行する。ＣＰＵ５３は、メモリ５１から出力される稼働設定時間（午前２時から午前６時）に基づいてダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する。
【００８８】
ダンパ連動無荷電槌打では、所定の順番で、入口ダンパA1−１，A1−２及び出口ダンパA1−３，A1−４を閉じ、この状態で、図１５に示した集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うように、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する。
【００８９】
この例では、図３に示したインターバル荷電槌打から図４に示すダンパ連動無荷電槌打に移行する場合に、図４に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１，A1−２及び電気集塵ユニットＡ２の入口ダンパA2−１，A2−２は全開したままである。
【００９０】
この状態で、電気集塵ユニットＡ１の出口ダンパA1−３，A1−４は全開状態から５０％開状態へ移行され、電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は全開状態から５５％開状態へ移行される。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態である（図中、梨地参照）。
【００９１】
ダンパ連動無荷電槌打によれば、次に、図４に示した電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１，A1−２及び電気集塵ユニットＡ２の入口ダンパA2−１，A2−２が全開した状態から、図５に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１が全開状態から５０％開状態へ移行される。なお、電気集塵ユニットＡ１の出口ダンパA1−３，A1−４は５０％開状態を維持し、電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は５５％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態のままである（図中、梨地参照）。
【００９２】
更に、図５に示した電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１が５０％開状態を維持したまま、図６に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が５０％開状態から全閉状態へ移行される。その出口ダンパA1−４は５０％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は５５％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態のままである（図中、梨地参照）。
【００９３】
図７に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が全閉状態となっている。この状態で図８に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極１を無荷電状態とする。集塵極槌打装置A1−11，A1−21を駆動して煤塵の槌打を実行する。
【００９４】
図８に示した電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂでは、集塵極槌打装置A1−11，A1−21の槌打によって区画室１６ａ，１６ｂの集塵極１から各々落下した煤塵は、図１に示したホッパー４１を介してＥＰ灰処理装置４２へ排出収容される。ＥＰ灰処理装置４２では煤塵が灰処理される。
【００９５】
この電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂを除く、セクション３Ｓの区画室１６ｃや、他の電気集塵ユニットＡ２及びＢ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２は、インターバル荷電槌打を継続している（図中、梨地参照）。
【００９６】
そして、図９に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極１を荷電状態とした後、図１０に示すように、電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極１を無荷電状態とする。集塵極槌打装置A−31を駆動して煤塵の槌打を実行する。区画室１６ｃでは、集塵極槌打装置A1−31の槌打によって区画室１６ｃの集塵極１から落下した煤塵は、図１に示したホッパー４１を介してＥＰ灰処理装置４２へ排出収容される。ＥＰ灰処理装置４２では煤塵が灰処理される。
【００９７】
この電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃを除く、セクション１Ｓ，２Ｓの区画室１６ａ，１６ｂは、インターバル荷電槌打に移行し、他の電気集塵ユニットＡ２及びＢ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２は、インターバル荷電槌打を継続している（図中、梨地参照）。
【００９８】
そして、図１１に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極１を荷電状態とすることで、図７に示した入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が全閉状態となって、セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの各々集塵極１が荷電状態の電気集塵ユニットＡ１に戻る。これにより、電気集塵ユニットＡ１の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打が終了する。
【００９９】
同様にして、電気集塵ユニットＡ１の第２室１７のダンパ連動無荷電槌打を引き続き実行し、その後、電気集塵ユニットＡ２の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打を実行し、更に、電気集塵ユニットＡ２の第２室１７のダンパ連動無荷電槌打を実行する。これにより、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２のダンパ連動無荷電槌打が終了する。その後、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２のダンパ連動無荷電槌打を実行する。
【０１００】
電気集塵ユニットＡ１の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打に係る槌打時間は、約３０分程度である。Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２のダンパ連動無荷電槌打には、２時間を要する。同様にして、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２のダンパ連動無荷電槌打には、２時間を要するので、Ａ，Ｂ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は４時間を要してダンパ連動無荷電槌打するようになされる。
【０１０１】
これにより、午前２時から午前６時の稼働設定時間に基づいてダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A2−11，A2−21，A2−31を制御できるようになる。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において設定されていたインターバル荷電槌打の当日の午前６時から翌日の午前２時（第１の稼働設定時間：２０時間）に継続して、夜間の設定時刻Ｔｂ等に定期的に制御を切り換え、午前２時から午前６時に至る４時間を利用してダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。
【０１０２】
そして、ステップＳＴ９に移行して運転選択が自動か否かで制御を分岐する。運転選択が自動でない場合は、ステップＳＴ８に戻ってＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打を継続する。運転選択が自動である場合は、ステップＳＴ２0に移行してＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打の動作回数とその設定回数を比較し、比較結果に応じて制御を分岐する。
【０１０３】
ここで、動作回数をＮｘとし、設定回数をＮｂとする。このとき、ＣＰＵ５３は、ダンパ連動無荷電槌打の動作回数Ｎｘを示す回数情報を入力する共に、メモリ５１からダンパ連動無荷電槌打の設定回数Ｎｂを示す設定情報を入力し、ダンパ連動無荷電槌打の動作回数Ｎｘとその設定回数Ｎｂとを比較する。動作回数Ｎｘが設定回数Ｎｂと一致していない場合（Ｔｘ≠Ｔｂ）は、ステップＳＴ８に戻って、上述したステップＳＴ８に戻って、ダンパ連動無荷電槌打を繰り返すようになされる。動作回数Ｎｘが設定回数Ｎｂと一致した場合は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを繰り返すようになされる。
【０１０４】
このように実施形態としての電気集塵システム１００によれば、インターバル荷電槌打を常時、主体的に実行（常用）するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する制御装置５５を備え、インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御するようになる。
【０１０５】
このインターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される場合は、ダンパ連動無荷電槌打に比べてドラフトロスに係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極１の荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システム１００に係る所内電力を低減できる。
【０１０６】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される場合は、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。このように、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。これらの事により、通常運転時の通風系統の動力費の低減化が図られ、電気集塵システム１００のコストダウンを図ることができ、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用できるようになる。
【０１０７】
ここで、図１３を参照して、本発明方式の電気集塵システム１００と従来方式とにおけるＩＤＦ動力費を比較する。上述したように電気集塵システム１００の運転方法によれば、インターバル荷電槌打方式IIを常用（主）とし、電気集塵ユニットＡ１，Ａ２等の運転不適合時や、集塵極１の清掃効果を図る場合に、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉを選択するようになされる。ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉは、例えば、１回／日、夜間のみ実行する（１日１回のサイクルである）。
【０１０８】
図１３において、左側の縦軸は、ＩＤＦモータ電流［Ａ］であり、Ａ系列の誘引通風機３０のモータに供給される電流である。右側の縦軸は、ＥＰ電流［Ａ］であり、例えば、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、区画室１７ａ，１７ｂ，１７ｃの集塵極１−放電極２間に供給される充電電流の総和である。横軸は電気集塵システム１００の稼働時間であり、１日のうち４時間がダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに設定され、その残りの２０時間がインターバル荷電槌打方式IIに設定される。
【０１０９】
ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉによれば、ＩＤＦモータ電流［Ａ］に関して、Ｉdf電流は３５０［Ａ］をピークにして、Ｉdf電流＝３４０［Ａ］を基準にして、±１０［Ａ］と変動している。インターバル荷電槌打方式IIによれば、Ｉdf電流は３２５［Ａ］をピークにして、Ｉdf電流＝３１５［Ａ］を基準にして、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに比べて±１０［Ａ］と変動している。
【０１１０】
ＩＤＦモータ電流［Ａ］に関して言えば、ダンパ連動無荷電槌打方式ＩのＩdf電流＝３４０［Ａ］と、インターバル荷電槌打方式IIのＩdf電流＝３１５［Ａ］の差は２５［Ａ］である。ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに対してインターバル荷電槌打方式IIによれば、約７％程度のＩＤＦ動力費を低減できるようになった。
【０１１１】
また、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉによれば、充電電流に関して、集塵極１の槌打時には該当区画室の集塵極１−放電極間へのＥＰ電流が停止される（無荷電状態となされる）ので、定常値１４０［Ａ］から減少する。インターバル荷電槌打方式IIによれば、ＥＰ電流はほぼ１４０［Ａ］で固定である。
【０１１２】
上述した例では、１日のうちの２０時間でインターバル荷電槌打方式IIを実行し、誘引通風機３０（ＩＤＦ）の負荷電流を低減している。これにより、年間で、２４，０００千円のコスト低減が図れる。インターバル荷電槌打方式IIであると、夏季の重負荷期における誘引通風機３０（ＩＤＦ）の動翼開度の抑制が図れる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 押込通風機
１１ 空気予熱器
１２ 火炉
１３ 排ガス脱硝装置
１４ 熱回収器
１５ 電気集塵装置
１５ａ ケース
１５ｂ 区画板
１６ 第１室
１６ａ 区画室（前室）
１６ｂ 区画室（中間室）
１６ｃ 区画室（後室）
１７ 第２室
１７ａ 区画室（前室）
１７ｂ 区画室（中間室）
１７ｃ 区画室（後室）
１８ 入口煙道
１９，２０，A1−１，A1−２ 入口ダンパ
２１ 出口煙道
２２，２３，A1−３，A1−４ 出口ダンパ
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，A1−11，A1−21，A1−31 集塵極槌打装置
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，A1−12，A1−22，A1−32 集塵極槌打装置
３０ 誘引通風機
３２ 排ガス脱硫装置
３５ 再加熱器
４０ 煙突
１００ 電気集塵システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、排気ガス（以下単に排ガスという）中の煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用可能な電気集塵システム及び電気集塵方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭焚きのボイラシステムで石炭を燃焼し、高圧蒸気を生成し、蒸気タービンを駆動して発電機を回転し、電力を発生する石炭火力発電所が運用され、需要家に電力を供給している。この種の石炭火力発電所には排ガスを処理する排ガス処理システムが備えられている（特許文献１参照）。
【０００３】
＜石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統の全体構成例＞
図１４は、従来例に係る火石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、排気ガス（以下単に排ガスという）中の煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用可能な電気集塵システム及び電気集塵方法に関するものである。力発電所の通風系統の概略構成例を示すブロック図である。図１４に示す火力発電所の通風系統によれば、いわゆる平衡通風式のボイラシステムが備えられ、石炭焚き火力発電所で一般的に用いられている。
【０００４】
この火力発電所の通風系統は、火炉１２に接続された空気予熱器１１（図１４においてＡＨと略記する）及び排ガス脱硝装置１３の他に、押込通風機１０（同図中ＦＤＦと略記する）、熱回収器１４（同図中ＧＧＨと略記する）、電気集塵装置１５（同図中ＥＰと略記する）、誘引通風機３０（同図中ＩＤＦと略記する）、排ガス脱硫装置３２、再加熱器３５及び煙突４０を有して構成される。
【０００５】
火炉１２には図示しない石炭焚きのボイラシステムが備えられる。このボイラシステムでは、火炉１２内の圧力を大気圧よりも僅かに下げた状態で燃焼を行っている。火炉１２には図示しない煙道を介して排ガス脱硝装置１３が接続される。排ガス脱硝装置１３は排ガスから窒素酸化物を除去する。
【０００６】
排ガス脱硝装置１３には煙道を介して空気予熱器１１が接続される。空気予熱器１１は、火炉１２から排ガス脱硝装置１３を経た燃焼ガスと燃焼用の空気との間で熱交換し、当該空気を加熱する。加熱された燃焼用の空気は、火炉１２で石炭燃料と共に燃焼して排ガスとなる。空気予熱器１１には図示しないエアーダクトを介して押込通風機１０が接続される。押込通風機１０はボイラトップより燃焼用の空気を吸い込み、火炉１２の内部へ供給する。
【０００７】
空気予熱器１１には煙道を介して熱回収器１４が接続される。熱回収器１４は排ガスから熱を吸収するように当該排ガスと未処理ガスとの間で熱交換する。熱回収器１４には煙道を介して電気集塵装置１５（Electrostatic Precipitator：以下で単にＥＰともいう）が接続される。電気集塵装置１５は熱回収器１４を経た排ガスから煤塵を除去する。電気集塵装置１５は、直流高電圧によってコロナ放電を発生させ、ガス中の煤塵（ダスト）を帯電させて(放電極)、この帯電粒子を電界中(電極間)に通過させ、ガスと分離捕集(集塵極)するものである。
【０００８】
電気集塵装置１５の出口煙道２１（図１５参照）には、誘引通風機３０が接続される。誘引通風機３０は火炉１２の内部の圧力制御を行うため、煤塵が除去された、電気集塵装置１５からの排ガスを吸引して排ガス脱硫装置３２へ送り、煙突４０より大気に放出するようになされる。誘引通風機３０には煙道を介して排ガス脱硫装置３２が接続される。排ガス脱硫装置３２は排ガスから硫黄酸化物を除去する。
【０００９】
排ガス脱硫装置３２には煙道を介して再加熱器３５が接続される。再加熱器３５は、熱回収器１４からの高温の未処理ガスと、硫黄酸化物除去後の排ガスとの間で熱交換をし、当該排ガスを所定温度まで昇温する。再加熱器３５には煙道を介して煙突４０が接続される。煙突４０は再加熱器３５、昇圧器（図示せず）を経て導かれる排ガスを大気へ放出する。
【００１０】
このように平衡通風式のボイラシステムを備えた火力発電所の通風系統によれば、押込通風機１０によって昇圧した空気を火炉１２に供給すると共に、誘引通風機３０によって排ガスを火炉１２から引き出すことにより、火炉１２の内部を負圧に保ちながら運転されている。これにより、排ガスや燃焼灰が火炉１２から大気に漏れ出すことを抑制している。
【００１１】
ところで、押込通風機１０や誘引通風機３０等には、例えば、遠心ファンや軸流ファンが使用されるが、誘引通風機３０の入口圧力は、動翼（図示せず）の開度によって変動する。誘引通風機３０の動翼開度は、押込通風機１０の動翼開度、すなわち、火炉１２への燃焼空気の押し込み量によって変動し、これは火炉圧力を一定にするために制御されているためである。夏季の空気密度が低い時期は、押込通風機１０の動翼開度は増加し、それに伴い誘引通風機３０の動翼開度も増加する。このとき、電気集塵装置１５のダンパ閉止を行うと、電気集塵装置１５が抵抗となることで、誘引通風機３０の動翼開度も更に増加し、入力圧力も上昇する。誘引通風機３０の動翼開度が制御範囲を超えたとき、火炉圧力制御が不可となる。
【００１２】
＜電気集塵装置１５の構成例＞
次に、図１５を参照して電気集塵装置１５の構成例について説明をする。図１５に示す電気集塵装置１５は所定の形状を成したケース１５ａ及び区画板１５ｂを有している。
区画板１５ｂはケース１５ａの内部において排ガスの流れに沿う方向（以下ガス流れ方向という）に配置され、当該区画板１５ｂによってケース１５ａの内部が第１室１６及び第２室１７に分割されている。第１室１６及び第２室１７の入口は入口煙道１８に接続され、その出口は出口煙道２１に接続される。
【００１３】
また、第１室１６及び第２室１７は、ガス流れ方向と直交する仮想面（ガス流れ方向と鉛直に交わる面）で３つのセクション１Ｓ〜３Ｓに区分（分割）されている。この３つのセクション１Ｓ〜３Ｓと区画板１５ｂとにより、ケース１５ａの内部が６区画に分割される。第１室１６はセクション１Ｓ〜３Ｓによって３つの区画室１６ａ〜１６ｃに分けられ、区画室１６ａ〜１６ｃがガス流れ方向の上流側から下流側に向かって前室、中間室及び後室に対応している。第２室１７も同様にして３つの区画室１７ａ〜１７ｃに分けられ、区画室１７ａ〜１７ｃが前室、中間室及び後室に対応している。
【００１４】
これら各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、それぞれ独立して集塵極１及び放電極２、後述する集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び荷電単位を持っている。第１室１６及び第２室１７の入口煙道１８には、それぞれ独立して開閉可能な入口ダンパ１９，２０が設けられている。第１室１６及び第２室１７の出口煙道２１には、それぞれ独立して開閉可能な出口ダンパ２２，２３が設けられている。入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２は、所定の時間をかけながら徐々に開閉される。
【００１５】
電気集塵装置１５によれば、第１室１６の入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全閉になされると、第１室１６の入口煙道１８から排ガスは流入せず、出口煙道２１から流出もしない。第２室１７の入口ダンパ２０及び出口ダンパ２３が全開になされると、第２室１７の入口煙道１８から排ガスが流入し、出口煙道２１から流出する。このように、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３の開閉制御によって電気集塵装置１５での排ガスの流れが制御される。
【００１６】
電気集塵装置１５では、煤塵を含有する排ガスが入口煙道１８を通り、整流板（図示せず）によって流速分布が均一化された後、排ガスが集塵極１と放電極２との間に形成された電界（コロナ放電）に導入されるようになっている。排ガス中の煤塵は、放電極２による電界の静電力（クーロン力）によって集塵極１に吸引されて集塵される。
【００１７】
各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃの集塵極１は、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃによってそれぞれ槌打されるように構成されている。そして、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃによる槌打の衝撃力によって集塵極１の表面から煤塵が剥離し、ホッパ（図１参照）に落下させられた後、煤塵が捕集されるように構成されている。電気集塵装置１５では、ダンパ開槌打及びダンパ閉槌打が行えるようになっている。
【００１８】
＜ダンパ開槌打時の動作例＞
図１６Ａ〜Ｄを参照して、電気集塵装置１５におけるダンパ開槌打時の制御方法について、第１室１６を例に挙げて説明をする。電気集塵装置１５を運転していると、例えば、第１室１６の集塵極１には、次第に煤塵が堆積していく。
【００１９】
そこで、ダンパ開槌打時の制御方法によれば、図１６Ａ，Ｂに示す所定の稼働時間、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を全開したまま、かつ、図１６Ｄに示す所定の稼働時間、荷電状態（ＯＮ状態）にして、図１６Ｃに示す稼働時間、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂによって第１室１６の区画室１６ａ（前室）及び区画室１６ｂ（中間室）の各々の集塵極１を槌打するようになされる。入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２の全開動作は、誘引通風機３０の動翼（図示せず）の開閉によるドラフト変動を抑制するためである。
【００２０】
＜ダンパ閉槌打時の動作例＞
次に、図１７Ａ〜Ｄを参照して、電気集塵装置１５におけるダンパ閉槌打時の制御方法について、第１室１６を例に挙げて説明をする。ダンパ閉槌打時の制御方法によれば、槌打による煤塵の再飛散を抑制するために、図１５に示した第１室１６の入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を図１７Ａ，Ｂに示す所定のタイミングによって全閉し、排ガスの流れを一時的に遮断する。
【００２１】
そして、この排ガスの流れを遮断している間に、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、図１７Ｃに示す所定のタイミングによって、区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１を槌打する。このとき、集塵極１は、無荷電（荷電ＯＦＦ）状態である（ダンパ閉槌打）。更に、集塵極１のダンパ閉槌打後に電気集塵装置１５が、図１７Ｄに示す所定のタイミングによって、荷電（荷電ＯＮ）状態になされ、所定の鎮静時間が経過した後、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全開になされる。
【００２２】
すなわち、集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃによる槌打の衝撃力によって集塵極１の表面から煤塵が剥離し、ホッパ（図示せず）に落下してこれに捕集されると共に、槌打によって飛散した煤塵が電気集塵装置１５の荷電ＯＮによって捕集され、その後、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２が全開に移行されるので、煤塵が再飛散して出口煙道２１から流出するのを抑制することができる。
【００２３】
なお、石炭焚きのボイラシステムでは、電気集塵装置１５が４基設けられており、ダンパ閉槌打に要する時間は、電気集塵装置１５の１室当たり約３０分である。従って、ダンパ閉槌打には、１基当たり１時間程度を要し、システム全体では４時間程度を要する。よって、一の電気集塵装置１５では、タイマにより４時間サイクルで約３０分間ずつ槌打を繰り返すようになされる。放電極２の槌打は、集塵極１の槌打方法に関係なく、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を開けた状態で行われている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開平 ０６−１１４２８８号公報（第２頁 図１）
【特許文献２】特開２０１０−０２２９０７号公報（第７頁 図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ところで、特許文献１，２に見られるような従来例に係る電気集塵装置１５によれば、石炭焚きのボイラシステムの運転条件がダンパ開槌打条件に該当するか、ダンパ閉槌打条件に該当するかを判別し、このボイラシステムの運転条件がダンパ閉槌打条件に該当する場合には、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を閉じた状態かつ無荷電状態で区画室１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの集塵極１の槌打が行われる。第１室１６の制御後に第２室１７も同様に制御され、これらの制御が所定時間毎に繰り返し実施される。
【００２６】
石炭焚きのボイラシステムの運転条件が、例えば、夏季の昼間において誘引通風機入口の動翼開度が所定値以上となってしまう場合は、ダンパ開槌打が実行される。ダンパ開槌打によれば、第１室１６では、入口ダンパ１９及び出口ダンパ２２を開いた状態かつ荷電状態で区画室１６ａ及び１６ｂの集塵極１の槌打が行われる。このように電気集塵装置１５の運転方法がダンパ閉槌打が常用（主）となっており、通風系統の運転状況により、ダンパ開槌打を選択している。このため、通常運転時の通風系統の動力費（通風損失）を低減できていないばかりか、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用されていないのが現状である。
【００２７】
そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、ダンパ開槌打及びダンパ閉槌打を制御するＥＰ槌打制御方式を改善して、通常運転時の通風系統の動力費を低減できるようにすると共に、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用できるようにした電気集塵システム及び電気集塵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】
【００２８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る電気集塵システムは、燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムにおいて、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、前記ボイラシステムの運転条件を検出する検出部と、前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御する制御装置とを含み構成され、前記制御装置は、前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００２９】
本発明に係る電気集塵システムによれば、区画室、集塵極、入口ダンパ、出口ダンパ、集塵極槌打装置、検出部及び制御装置を備える。検出部は、ボイラシステムの運転条件を検出する。制御装置は、検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置を制御する。これを前提にして、制御装置は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置を制御し、インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置を制御するようになる。
【００３０】
このインターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを開いた状態で、かつ、集塵極を荷電状態で区画室の集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去されるので、ダンパ連動無荷電槌打に比べて通風損失（以下でドラフトロスともいう）に係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システムに係る所内電力を低減できる。
【００３１】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを閉じた状態で、かつ、集塵極を無荷電状態で区画室の集塵極に対して所定の回数だけ槌打が行われるので、火炉のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極の煤塵の清掃効果を高めることができる。このように、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。
【００３２】
請求項２に係る電気集塵システムは、請求項１において、前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択する槌打モード選択用の操作部が設けられることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項３に係る電気集塵システムは、請求項１又は２において、前記火炉から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する濃度検出部を備え、前記制御装置は、前記濃度検出部から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、前記煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、前記インターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項４に係る電気集塵システムは、請求項３において、前記煤塵濃度値が判別基準値を越える場合に、前記制御装置が前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項５に係る電気集塵システムは、請求項１乃至３において、各々の前記区画室から排出される煤塵を処理する灰処理装置を備え、前記制御装置は、前記灰処理装置によって処理される煤塵の灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、前記灰処理時間が判別基準値以下である場合に、前記インターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３６】
請求項６に係る電気集塵システムは、請求項５において、前記灰処理時間が判別基準値を越える場合は、前記制御装置が前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項７に係る電気集塵システムは、請求項１乃至４において、前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力する時刻入力部と、前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報を出力する時刻出力部とを備え、前記時刻入力部によって入力された前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外は前記インターバル荷電槌打を実施する場合であって、前記制御装置は、前記時刻出力部からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻を示す時間情報を入力する共に、前記時刻入力部から前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻を入力し、前記インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻と前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するための開始時刻とを比較し、前記現在時刻と開始時刻とが一致した場合に、前記インターバル荷電槌打を続けたまま前記ダンパ連動無荷電槌打の実施を開始するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３８】
請求項８に係る電気集塵システムは請求項１乃至４において、前記時刻入力部は、前記インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような第１の稼働設定時間が入力され、前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような第２の稼働設定時間が入力され、前記制御装置は、前記時刻入力部から出力される第１の稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、前記第２の稼働設定時間に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項９に係る電気集塵方法は、燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムが、前記ボイラシステムの運転条件を検出するステップと、前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御するステップとを含み実行し、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップと、前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別するステップと、判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップとを実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る電気集塵システム及び電気集塵方法によれば、ボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置を制御する制御装置を備え、この制御装置は、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置を制御し、当該インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいてダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置を制御するようになされる。
【００４１】
この構成によって、インターバル荷電槌打を常時実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを開いた状態で、集塵極を荷電状態で区画室の集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去されるので、ダンパ連動無荷電槌打に比べてドラフトロスに係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システムに係る所内電力を低減できる。
【００４２】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置が制御される場合は、入口ダンパ及び出口ダンパを閉じた状態で、集塵極を無荷電状態で区画室の集塵極に対して所定の回数だけ槌打が行われ、火炉のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極の煤塵の清掃効果を高めることができる。これらの事により、通常運転時の通風系統の動力費の低減化が図られ、石炭焚きのボイラシステムのコストダウンを図ることができ、当該システムを効率良く運用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る実施形態としての電気集塵システム１００の制御系の概略構成例を示すブロック図である。
【図２】電気集塵装置１５における通風系統の構成例を示す概略図である。
【図３】インターバル荷電槌打時の制御例を示す概略図である。
【図４】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その１）を示す概略図である。
【図５】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その２）を示す概略図である。
【図６】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その３）を示す概略図である。
【図７】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その４）を示す概略図である。
【図８】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その５）を示す概略図である。
【図９】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その６）を示す概略図である。
【図１０】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その７）を示す概略図である。
【図１１】ダンパ連動無荷電槌打時の制御例（その８）を示す概略図である。
【図１２】電気集塵装置１５の制御例を示すフローチャートである。
【図１３】電気集塵システム１００におけるＩＤＦ動力費の比較例を示す表図である。
【図１４】従来例に係る火力発電所の通風系統の概略構成例を示すブロック図である。
【図１５】電気集塵装置１５の概略構成例を示す平面断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｄ）はダンパ開槌打時の制御例を示すタイムチャートである。
【図１７】（Ａ）〜（Ｄ）はダンパ閉槌打時の制御例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気集塵システム及び電気集塵方法について説明する。図１に示す電気集塵システム１００は、石炭焚きのボイラシステムに適用可能なものであり、平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、火炉１２からの排ガス中の煤塵を除去するように機能する。電気集塵システム１００は、電気集塵装置１５、ＥＰ灰処理装置４２、ダンパ駆動装置４３、煤塵濃度検出装置４４、操作部５４及び制御装置５５を有して構成される。
【００４５】
電気集塵装置１５には、従来技術において説明した電気集塵装置１５の構成と同一ものが使用される。従って、以下の説明において、既に説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付して重複説明を省略する。この実施形態では、制御装置５５が石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて、電気集塵装置１５を制御する際に、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようにした。
【００４６】
ここにインターバル荷電槌打とは、図１５で説明した入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をいう（ダンパ開槌打に相当）。ダンパ連動無荷電槌打とは、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をいう（ダンパ閉槌打に相当）。
【００４７】
ＥＰ灰処理装置４２は、電気集塵装置１５の各々の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃから排出される煤塵をホッパー４１を通じて取り込み、灰処理制御信号Ｓ４２に基づいて煤塵を処理して石膏化する。煤塵を石膏化するには所定の灰処理時間（以下でＥＰ灰処理時間という）を要する。ＥＰ灰処理装置４２は、制御装置５５に接続され、ＥＰ灰処理時間を示すＥＰ灰処理情報Ｄ４２を制御装置５５に出力する。灰処理制御信号Ｓ４２は制御装置５５からＥＰ灰処理装置４２へ出力される。
【００４８】
ダンパ駆動装置４３は、ダンパ駆動情報Ｄ４３に基づいて入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を駆動する。ダンパ駆動装置４３は制御装置５５に接続される。ダンパ駆動情報Ｄ４３は制御装置５５からダンパ駆動装置４３へ出力される。ダンパ駆動装置４３はダンパ駆動情報Ｄ４３をデコードしてダンパ制御信号Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２３を生成する。
【００４９】
ダンパ制御信号Ｓ１９は、ダンパ駆動装置４３から入口ダンパ１９を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２０は、ダンパ駆動装置４３から入口ダンパ２０を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２２は、ダンパ駆動装置４３から出口ダンパ２２を駆動する図示しないモータへ出力される。ダンパ制御信号Ｓ２３は、ダンパ駆動装置４３から出口ダンパ２３を駆動する図示しないモータへ出力される。
【００５０】
煤塵濃度検出装置４４は検出部の一例を構成し、石炭焚きのボイラシステムの運転条件を検出する。煤塵濃度検出装置４４は、制御装置５５に接続され、火炉１２から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する。測定ポイントは、例えば、出口煙道２１付近であり、煤塵除去後の排気ガスの煤塵濃度を検出できる位置である。この位置に図示しない煤塵濃度検出センサが配置され、この煤塵濃度検出センサから煤塵濃度検出装置４４へ煤塵濃度検出信号Ｓ４４が出力される。
【００５１】
煤塵濃度検出装置４４は、煤塵濃度検出信号Ｓ４４をアナログ・ディジタル変換した後の煤塵濃度情報Ｄ４４を制御装置５５に出力する。もちろん、入口煙道１８付近や、誘引通風機３０の下流側に測定ポイントを設けて、そこから排出される煤塵除去後の排気ガスの煤塵濃度を検出して煤塵濃度情報を制御装置５５に出力するようにしてもよい。
【００５２】
制御装置５５には槌打モード選択用の操作部５４が接続され、電気集塵システム１００において、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択するように操作される。操作部５４には、運転選択表示部５６、槌打選択表示部５７及び４個の選択ボタン５４ａ〜５４ｄが設けられる。
【００５３】
運転選択表示部５６は、電気集塵装置１５を自動モード又は手動モードで運転するかの選択を表示する表示器である。運転選択表示部５６の下方には、自動モードの選択ボタン５４ａ及び手動モードの選択ボタン５４ｂが配設される。選択ボタン５４ａは電気集塵装置１５を自動運転する際に押下操作される（自動モード選択）。選択ボタン５４ｂは電気集塵装置１５を手動運転する際に押下操作される（手動モード選択）。
【００５４】
槌打選択表示部５７は、電気集塵装置１５において、インターバル運転（ダンパ開荷電槌打）又はダンパ連動運転（ダンパ閉無荷電槌打）のどちらを選択するかを表示する表示器である。槌打選択表示部５７の下方には、インターバル運転の選択ボタン５４ｃ及びダンパ連動運転の選択ボタン５４ｄが配設される。選択ボタン５４ｃは電気集塵装置１５においてインターバル運転を選択する際に押下操作される。選択ボタン５４ｄは電気集塵装置１５においてダンパ連動運転を選択する際に押下操作される。
【００５５】
操作部５４は時刻入力部を兼ねており、図示しない数字の０〜９等のテンキーが設けられ、ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力するように操作される。上述の開始時刻及び終了時刻は、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間である。この例では、操作部５４によって入力されたダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外はインターバル荷電槌打を実施するようになされる。操作部５４は上述の操作で得られた、自動モード又は手動モード、インターバル運転又はダンパ連動運転、稼働設定時間等を示す操作情報Ｄ５４を制御装置５５に出力する。
【００５６】
このような操作部５４を設けると、冷房使用時の夏季の昼間において設定されていたインターバル荷電槌打を、火炉１２から排出される排ガス中の煤塵の濃度や、区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等から排出される煤塵を処理するＥＰ灰処理時間等に基づいて適宜、例えば、夜間等において、ダンパ連動無荷電槌打に切り換えることができる。
【００５７】
制御装置５５にはモニタ５８が接続される。モニタ５８には、通風系統図や、インターバル運転又はダンパ連動運転、稼働設定時間等のスケジュール画面を表示するようになされる。もちろん、スケジュール画面に限られることはない。例えば、図１３に示すようなＩＤＦ動力費を比較する際のＩＤＦ測定時間［ｈ］対ＩＤＦモータ電流［Ａ］、ＥＰ電流［Ａ］等を表示してもよい。スケジュール画面等は制御装置５５からモニタ５８へ出力される表示情報Ｄ５８に基づいて表示される。
【００５８】
制御装置５５にはメモリ５１、ＣＰＵ５３の他に、時刻出力部の一例となるタイマ５２が設けられる。タイマ５２は、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報をＣＰＵ５３に出力する。メモリ５１には、初期設定時等に入力された情報、例えば、インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間に関するスケジュール情報が記憶される。
【００５９】
また、制御装置５５は、煤塵濃度検出装置４４から得られる石炭焚きのボイラシステムの運転条件に基づいて集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。例えば、制御装置５５は、インターバル荷電槌打を常時、主体的に実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御し、インターバル荷電槌打の実施中に当該ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当していない場合は、例外的にダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御するものである。
【００６０】
この例で、制御装置５５は、煤塵濃度検出装置４４から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、インターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において、火炉１２のドラフト変動を伴うことなく、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去できるようになる。
【００６１】
上述の煤塵濃度値が判別基準値を越える場合は、制御装置５５がダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の夜間において、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うことで、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。
【００６２】
この例で、制御装置５５は、ＥＰ灰処理装置４２によって処理される煤塵のＥＰ灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、ＥＰ灰処理時間が判別基準値以下である場合に、インターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において、火炉１２のドラフト変動を伴うことなく、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を開いた状態で、かつ、集塵極１を荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように煤塵を除去できるようになる。
【００６３】
上述のＥＰ灰処理時間が判別基準値を越える場合は、制御装置５５がダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する。この制御によって、冷房使用時の夏季の夜間において、入口ダンパ１９，２０及び出口ダンパ２２，２３を閉じた状態で、かつ、集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うことで、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。
【００６４】
続いて、図２を参照して、電気集塵システム１００における通風系統の構成例について説明する。図２に示す電気集塵システム１００の通風系統によれば、２つの煙道系列が備えられる。例えば、２つの煙道系列をＡ系列及びＢ系列としたとき、Ａ系列には、２系統の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２が並列に設けられる。電気集塵ユニットＡ１には電気集塵装置１５が２基設けられる。電気集塵ユニットＡ２にも電気集塵装置１５が２基設けられる。各々の電気集塵装置１５が図１５に示したようにユニット化されている。Ｂ系列にも電気集塵装置１５が同様にして設けられるが、その説明は省略する。
【００６５】
図２において、電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａの集塵極槌打装置２４ａ（図１５参照）は、便宜上、符号A1−11で示す。そのセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極槌打装置２４ｂ（図１５参照）は、同様に、符号A1−21で示す。そのセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極槌打装置２４ｃ（図１５参照）は、同様に、符号A1−31で示す。そのセクション１Ｓの区画室１７ａの集塵極槌打装置２５ａ（図１５参照）は、同様に、符号A1−12で示す。
【００６６】
そのセクション２Ｓの区画室１７ｂの集塵極槌打装置２５ｂ（図１５参照）は、同様に、符号A1−22で示す。そのセクション３Ｓの区画室１７ｃの集塵極槌打装置２５ｃ（図１５参照）は、同様に、符号A1−32で示す。これらの集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32は制御装置５５によって制御される。
【００６７】
また、電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパ１９（図１５参照）は、符号A1−１で示す。入口ダンパ２０（図１５参照）は、符号A1−２で示す。出口ダンパ２２（図１５参照）は、符号A1−３で示す。出口ダンパ２３（図１５参照）は、符号A1−４で示す。これらの入口ダンパA1−１、入口ダンパA1−２、出口ダンパA1−３及び出口ダンパA1−４は、図１に示したダンパ駆動装置４３によって駆動される。
【００６８】
電気集塵ユニットＡ２のセクション１Ｓの第１室１６には、電気集塵ユニットＡ１と同様にして集塵極槌打装置A2−11が設けられる。そのセクション２Ｓの第１室１６には集塵極槌打装置A2−21が設けられる。そのセクション３Ｓの第１室１６には集塵極槌打装置A2−31が設けられる。そのセクション１Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−12が設けられる。そのセクション２Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−22が設けられる。そのセクション３Ｓの第２室１７には集塵極槌打装置A2−32が設けられる。これらの集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32は制御装置５５によって制御される。
【００６９】
また、電気集塵ユニットＡ２の入口には、電気集塵ユニットＡ１と同様にして、入口ダンパA2−１及び入口ダンパA2−２が設けられる。その出口には出口ダンパA2−３及び出口ダンパA2−４が設けられる。これらの入口ダンパA2−１、入口ダンパA2−２、出口ダンパA2−３及び出口ダンパA2−４も、図１に示したようなダンパ駆動装置４３によって駆動される。
【００７０】
なお、Ａ系列の入口煙道１８とＢ系列の入口煙道１８との間には入口コモンダンパ４９が設けられ、電気集塵装置１５の入口側において、Ａ系列の煙道とＢ系列の煙道との間で電気集塵前の排ガスを連絡（連通）できるようになっている。また、Ａ系列の出口煙道２１とＢ系列の出口煙道２１との間には出口コモンダンパ５９が設けられ、電気集塵装置１５の出口側において、Ａ系列の煙道とＢ系列の煙道との間で電気集塵後の排ガスを連絡（連通）できるようになっている。
【００７１】
例えば、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２等の保守等において、入口コモンダンパ４９、出口コモンダンパ５９の開閉動作に協働して、入口ダンパA1−１、入口ダンパA1−２、入口ダンパA2−１、入口ダンパA2−２、出口ダンパA1−３、出口ダンパA1−４、出口ダンパA2−３、出口ダンパA2−４を開閉動作することで、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２をパスできるようになっている。
【００７２】
続いて、本発明に係る電気集塵方法について、図３〜図１２を参照して、電気集塵システム１００の制御例を説明する。この電気集塵システム１００では、インターバル荷電槌打の実施中に石炭焚きのボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別する。石炭焚きのボイラシステムの運転条件としては、排ガスの煤塵濃度、ＥＰ灰処理時間及びダンパ連動無荷電槌打の開示時刻を対象としている。この例では、インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような稼働設定時間が操作部５４を介して入力され、ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような稼働設定時間が入力される。
【００７３】
これらを制御条件にして、図１２に示すフローチャートのステップＳＴ１でＣＰＵ５３は電気集塵システム１００の制御に関する運転設定を実行する。このとき、オペレータは操作部５４を入力操作して煤塵濃度に関する規定値や、灰処理時間に関する規定値の他に、インターバル荷電槌打の稼働設定時間や、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間等を入力する。
【００７４】
例えば、ダンパ連動無荷電槌打の稼働設定時間として当日の午前２時から午前６時に至る４時間を設定する。午前２時がダンパ連動無荷電槌打の開始時刻に相当し、午前６時がその終了時刻に相当する。インターバル荷電槌打の稼働設定時間としては、１日の大半、例えば、当日の午前６時から翌日の午前２時に至る２０時間を設定する。
【００７５】
次に、ステップＳＴ２でＣＰＵ５３はＥＰ槌打方式のモードが自動か手動かで制御を分岐する。このとき、オペレータは電気集塵装置１５を自動運転する場合は、図１に示した選択ボタン５４ａを押下操作して自動モードを選択する。自動モードではインターバル荷電槌打方式が設定される。電気集塵装置１５を手動運転する際には、選択ボタン５４ｂが押下操作され、手動モードが選択される。手動モードではダンパ連動無荷電槌打方式が設定される。自動モードのＥＰ槌打方式が選択された場合は、ステップＳＴ３に移行する。
【００７６】
ステップＳＴ３でＣＰＵ５３はインターバル荷電槌打を実行する。ＣＰＵ５３は、操作部５４から出力される稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を常時実施するように、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１の集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32及び、その電気集塵ユニットＡ２の集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32を制御する。
【００７７】
インターバル荷電槌打では、図３に示す入口ダンパA1−１，A1−２及び出口ダンパA1−３，A1−４を全開した状態で、かつ、図１５に示した集塵極１を荷電した状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して間欠的に槌打を繰り返すように、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32等を制御する。図３に示す梨地は、図１５に示した集塵極１を荷電している状態である。
【００７８】
【表１】
【００７９】
電気集塵ユニットＡ１の集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32の槌打タイマによれば、図３に示す区画室１６ａ，１７ａが割り当てられたセクション１Ｓの集塵極槌打装置A1−11，A1−12が、表１に示すように、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、２９秒間その槌打動作を停止する。区画室１６ｂ，１７ｂが割り当てられたセクション２Ｓの集塵極槌打装置A1−21，A1−22は、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、６３秒間その槌打動作を停止する。区画室１６ｃ，１７ｃが割り当てられたセクション３Ｓの集塵極槌打装置A1−31，A1−32は、４秒間だけ集塵極１の槌打動作を実行し、その後、９６秒間その槌打動作を停止する。
【００８０】
このような槌打タイマに基づいて集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される。この例では、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が当日の午前６時から翌日の午前２時に至る２０時間の稼働設定時間に渡って、槌打タイマに基づくインターバル荷電槌打を実行する。図３に示す電気集塵ユニットＡ２の集塵極槌打装置A2−11，A2−21，A2−31，A2−12，A2−22，A2−32についても同様に制御され、更に、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２についても同様に制御される。
【００８１】
その後、ステップＳＴ４でＣＰＵ５３は排ガスの煤塵濃度と排ガス中の煤塵を評価する際の基準となる規定値とを比較し、この比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、煤塵濃度をＤｘとし、規定値をＤthとする。煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄth以下である場合（ＤＸ≦Ｄth）は、ステップＳＴ５に移行する。
【００８２】
ステップＳＴ５で更にＣＰＵ５３はＥＰ灰処理時間とＥＰ灰処理装置４２の灰処理時間を評価する際の基準となる規定値とを比較し、比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、ＥＰ灰処理時間をＴａとし、規定値をＴthとする。このＥＰ灰処理時間が規定値以上である場合（Ｔａ≧Ｔth）である場合は、ステップＳＴ６に移行する。
【００８３】
ステップＳＴ６で更にＣＰＵ５３は、インターバル荷電槌打の実行中の現在時刻と、ダンパ連動無荷電槌打を実行する際の設定時刻とを比較し、この比較結果に応じて制御を分岐する。ここで、現在時刻をＴｘとし、設定時刻をＴｂとする。このとき、ＣＰＵ５３は、タイマ５２からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻Ｔｘを示す時間情報を入力する共に、メモリ５１からダンパ連動無荷電槌打を開始する設定時刻Ｔｂを示す時間情報を入力し、インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻Ｔｘとダンパ連動無荷電槌打を実施するための設定時刻Ｔｂとを比較する。現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂでない場合（Ｔｘ≠Ｔｂ）は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを実行する。
【００８４】
なお、上述のステップＳＴ４で煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄthを越える場合（Ｄｘ＞Ｄth）や、ステップＳＴ５でＥＰ灰処理時間が規定値未満である場合（Ｔａ＜Ｔth）や、ステップＳＴ６で現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂとなった場合（Ｔｘ＝Ｔｂ）は、インターバル荷電槌打を続けたままステップＳＴ８に移行する。煤塵濃度Ｄｘが規定値Ｄthを越える場合（Ｄｘ＞Ｄth）は、集塵極１に多く煤塵が付着して飽和寸前が想定される。
【００８５】
ＥＰ灰処理時間が規定値未満である場合（Ｔａ＜Ｔth）は、各々の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等から排出される煤塵の取り込み量が低下して、集塵極１に多く煤塵が付着している状態が想定される。現在時刻Ｔｘが設定時刻Ｔｂとなった場合（Ｔｘ＝Ｔｂ）は、現在時刻Ｔｘがダンパ連動無荷電槌打を開始する時刻、この例では当日の午前２時となった場合が想定される。
【００８６】
一方、上述のステップＳＴ２で手動モードのＥＰ槌打方式が選択された場合は、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７でＣＰＵ５３は運転選択がダンパ連動か否かで制御を分岐する。運転選択がダンパ連動ではない場合は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを繰り返すように実行する。
【００８７】
ダンパ連動が選択された場合は、インターバル荷電槌打を続けたまま、ステップＳＴ８に移行し、ＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打を実行する。ＣＰＵ５３は、メモリ５１から出力される稼働設定時間（午前２時から午前６時）に基づいてダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する。
【００８８】
ダンパ連動無荷電槌打では、所定の順番で、入口ダンパA1−１，A1−２及び出口ダンパA1−３，A1−４を閉じ、この状態で、図１５に示した集塵極１を無荷電状態で区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ等の集塵極１に対して所定の回数だけ槌打を行うように、集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する。
【００８９】
この例では、図３に示したインターバル荷電槌打から図４に示すダンパ連動無荷電槌打に移行する場合に、図４に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１，A1−２及び電気集塵ユニットＡ２の入口ダンパA2−１，A2−２は全開したままである。
【００９０】
この状態で、電気集塵ユニットＡ１の出口ダンパA1−３，A1−４は全開状態から５０％開状態へ移行され、電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は全開状態から５５％開状態へ移行される。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態である（図中、梨地参照）。
【００９１】
ダンパ連動無荷電槌打によれば、次に、図４に示した電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１，A1−２及び電気集塵ユニットＡ２の入口ダンパA2−１，A2−２が全開した状態から、図５に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１が全開状態から５０％開状態へ移行される。なお、電気集塵ユニットＡ１の出口ダンパA1−３，A1−４は５０％開状態を維持し、電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は５５％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態のままである（図中、梨地参照）。
【００９２】
更に、図５に示した電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１が５０％開状態を維持したまま、図６に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が５０％開状態から全閉状態へ移行される。その出口ダンパA1−４は５０％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ２の出口ダンパA2−３，A2−４は５５％開状態を維持している。電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等の集塵極１は荷電状態のままである（図中、梨地参照）。
【００９３】
図７に示す電気集塵ユニットＡ１の入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が全閉状態となっている。この状態で図８に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極１を無荷電状態とする。集塵極槌打装置A1−11，A1−21を駆動して煤塵の槌打を実行する。
【００９４】
図８に示した電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂでは、集塵極槌打装置A1−11，A1−21の槌打によって区画室１６ａ，１６ｂの集塵極１から各々落下した煤塵は、図１に示したホッパー４１を介してＥＰ灰処理装置４２へ排出収容される。ＥＰ灰処理装置４２では煤塵が灰処理される。
【００９５】
この電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂを除く、セクション３Ｓの区画室１６ｃや、他の電気集塵ユニットＡ２及びＢ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２は、インターバル荷電槌打を継続している（図中、梨地参照）。
【００９６】
そして、図９に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション１Ｓの区画室１６ａ及びセクション２Ｓの区画室１６ｂの集塵極１を荷電状態とした後、図１０に示すように、電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極１を無荷電状態とする。集塵極槌打装置A−31を駆動して煤塵の槌打を実行する。区画室１６ｃでは、集塵極槌打装置A1−31の槌打によって区画室１６ｃの集塵極１から落下した煤塵は、図１に示したホッパー４１を介してＥＰ灰処理装置４２へ排出収容される。ＥＰ灰処理装置４２では煤塵が灰処理される。
【００９７】
この電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃを除く、セクション１Ｓ，２Ｓの区画室１６ａ，１６ｂは、インターバル荷電槌打に移行し、他の電気集塵ユニットＡ２及びＢ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２は、インターバル荷電槌打を継続している（図中、梨地参照）。
【００９８】
そして、図１１に示す電気集塵ユニットＡ１のセクション３Ｓの区画室１６ｃの集塵極１を荷電状態とすることで、図７に示した入口ダンパA1−１及び出口ダンパA1−３が全閉状態となって、セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの各々集塵極１が荷電状態の電気集塵ユニットＡ１に戻る。これにより、電気集塵ユニットＡ１の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打が終了する。
【００９９】
同様にして、電気集塵ユニットＡ１の第２室１７のダンパ連動無荷電槌打を引き続き実行し、その後、電気集塵ユニットＡ２の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打を実行し、更に、電気集塵ユニットＡ２の第２室１７のダンパ連動無荷電槌打を実行する。これにより、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２のダンパ連動無荷電槌打が終了する。その後、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２のダンパ連動無荷電槌打を実行する。
【０１００】
電気集塵ユニットＡ１の第１室１６のダンパ連動無荷電槌打に係る槌打時間は、約３０分程度である。Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２のダンパ連動無荷電槌打には、２時間を要する。同様にして、Ｂ系列の電気集塵ユニットＢ１，Ｂ２のダンパ連動無荷電槌打には、２時間を要するので、Ａ，Ｂ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は４時間を要してダンパ連動無荷電槌打するようになされる。
【０１０１】
これにより、午前２時から午前６時の稼働設定時間に基づいてダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A2−11，A2−21，A2−31を制御できるようになる。この制御によって、冷房使用時の夏季の昼間において設定されていたインターバル荷電槌打の当日の午前６時から翌日の午前２時（第１の稼働設定時間：２０時間）に継続して、夜間の設定時刻Ｔｂ等に定期的に制御を切り換え、午前２時から午前６時に至る４時間を利用してダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。
【０１０２】
そして、ステップＳＴ９に移行して運転選択が自動か否かで制御を分岐する。運転選択が自動でない場合は、ステップＳＴ８に戻ってＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打を継続する。運転選択が自動である場合は、ステップＳＴ２0に移行してＣＰＵ５３はダンパ連動無荷電槌打の動作回数とその設定回数を比較し、比較結果に応じて制御を分岐する。
【０１０３】
ここで、動作回数をＮｘとし、設定回数をＮｂとする。このとき、ＣＰＵ５３は、ダンパ連動無荷電槌打の動作回数Ｎｘを示す回数情報を入力する共に、メモリ５１からダンパ連動無荷電槌打の設定回数Ｎｂを示す設定情報を入力し、ダンパ連動無荷電槌打の動作回数Ｎｘとその設定回数Ｎｂとを比較する。動作回数Ｎｘが設定回数Ｎｂと一致していない場合（Ｔｘ≠Ｔｂ）は、ステップＳＴ８に戻って、上述したステップＳＴ８に戻って、ダンパ連動無荷電槌打を繰り返すようになされる。動作回数Ｎｘが設定回数Ｎｂと一致した場合は、ステップＳＴ２に戻って、上述したステップを繰り返すようになされる。
【０１０４】
このように実施形態としての電気集塵システム１００によれば、インターバル荷電槌打を常時、主体的に実行（常用）するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御する制御装置５５を備え、インターバル荷電槌打の実施中にボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32を制御するようになる。
【０１０５】
このインターバル荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される場合は、ダンパ連動無荷電槌打に比べてドラフトロスに係る消費電力を省略できるようになる。しかも、ドラフトロスに係る消費電力から集塵極１の荷電に伴う消費電力を差し引いても電気集塵システム１００に係る所内電力を低減できる。
【０１０６】
また、ダンパ連動無荷電槌打を実施するように集塵極槌打装置A1−11，A1−21，A1−31，A1−12，A1−22，A1−32が制御される場合は、火炉１２のドラフト変動等を伴うが、インターバル荷電槌打に比べて集塵極１の煤塵の清掃効果を高めることができる。このように、通常運転時にインターバル荷電槌打を主体的に実行し、必要に応じてダンパ連動無荷電槌打を実行できるようになる。これらの事により、通常運転時の通風系統の動力費の低減化が図られ、電気集塵システム１００のコストダウンを図ることができ、石炭焚きのボイラシステムを効率良く運用できるようになる。
【０１０７】
ここで、図１３を参照して、本発明方式の電気集塵システム１００と従来方式とにおけるＩＤＦ動力費を比較する。上述したように電気集塵システム１００の運転方法によれば、インターバル荷電槌打方式IIを常用（主）とし、電気集塵ユニットＡ１，Ａ２等の運転不適合時や、集塵極１の清掃効果を図る場合に、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉを選択するようになされる。ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉは、例えば、１回／日、夜間のみ実行する（１日１回のサイクルである）。
【０１０８】
図１３において、左側の縦軸は、ＩＤＦモータ電流［Ａ］であり、Ａ系列の誘引通風機３０のモータに供給される電流である。右側の縦軸は、ＥＰ電流［Ａ］であり、例えば、Ａ系列の電気集塵ユニットＡ１，Ａ２の各セクション１Ｓ〜３Ｓの区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、区画室１７ａ，１７ｂ，１７ｃの集塵極１−放電極２間に供給される充電電流の総和である。横軸は電気集塵システム１００の稼働時間であり、１日のうち４時間がダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに設定され、その残りの２０時間がインターバル荷電槌打方式IIに設定される。
【０１０９】
ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉによれば、ＩＤＦモータ電流［Ａ］に関して、Ｉdf電流は３５０［Ａ］をピークにして、Ｉdf電流＝３４０［Ａ］を基準にして、±１０［Ａ］と変動している。インターバル荷電槌打方式IIによれば、Ｉdf電流は３２５［Ａ］をピークにして、Ｉdf電流＝３１５［Ａ］を基準にして、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに比べて±１０［Ａ］と変動している。
【０１１０】
ＩＤＦモータ電流［Ａ］に関して言えば、ダンパ連動無荷電槌打方式ＩのＩdf電流＝３４０［Ａ］と、インターバル荷電槌打方式IIのＩdf電流＝３１５［Ａ］の差は２５［Ａ］である。ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉに対してインターバル荷電槌打方式IIによれば、約７％程度のＩＤＦ動力費を低減できるようになった。
【０１１１】
また、ダンパ連動無荷電槌打方式Ｉによれば、充電電流に関して、集塵極１の槌打時には該当区画室の集塵極１−放電極間へのＥＰ電流が停止される（無荷電状態となされる）ので、定常値１４０［Ａ］から減少する。インターバル荷電槌打方式IIによれば、ＥＰ電流はほぼ１４０［Ａ］で固定である。
【０１１２】
上述した例では、１日のうちの２０時間でインターバル荷電槌打方式IIを実行し、誘引通風機３０（ＩＤＦ）の負荷電流を低減している。これにより、年間で、２４，０００千円のコスト低減が図れる。インターバル荷電槌打方式IIであると、夏季の重負荷期における誘引通風機３０（ＩＤＦ）の動翼開度の抑制が図れる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、石炭火力用の排ガス処理システムの通風系統に設けられて、煤塵を除去する電気集塵装置及びその制御方法に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 押込通風機
１１ 空気予熱器
１２ 火炉
１３ 排ガス脱硝装置
１４ 熱回収器
１５ 電気集塵装置
１５ａ ケース
１５ｂ 区画板
１６ 第１室
１６ａ 区画室（前室）
１６ｂ 区画室（中間室）
１６ｃ 区画室（後室）
１７ 第２室
１７ａ 区画室（前室）
１７ｂ 区画室（中間室）
１７ｃ 区画室（後室）
１８ 入口煙道
１９，２０，A1−１，A1−２ 入口ダンパ
２１ 出口煙道
２２，２３，A1−３，A1−４ 出口ダンパ
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，A1−11，A1−21，A1−31 集塵極槌打装置
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，A1−12，A1−22，A1−32 集塵極槌打装置
３０ 誘引通風機
３２ 排ガス脱硫装置
３５ 再加熱器
４０ 煙突
１００ 電気集塵システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムにおいて、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電した状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、
前記ボイラシステムの運転条件を検出する検出部と、
前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御する制御装置とを含み構成され、
前記制御装置は、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、
前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、
判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする電気集塵システム。
【請求項２】
前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択する槌打モード選択用の操作部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気集塵システム。
【請求項３】
前記火炉から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する濃度検出部を備え、
前記制御装置は、
前記濃度検出部から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、
前記煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気集塵システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記煤塵濃度値が判別基準値を越える場合は、
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の電気集塵システム。
【請求項５】
各々の前記区画室から排出される煤塵を処理する灰処理装置を備え、
前記制御装置は、
前記灰処理装置によって処理される煤塵の灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、
前記灰処理時間が判別基準値以下である場合に、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１乃至３に記載の電気集塵システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記灰処理時間が判別基準値を越える場合は、
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項５に記載の電気集塵システム。
【請求項７】
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力する時刻入力部と、
前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報を出力する時刻出力部とを備え、
前記時刻入力部によって入力された前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外は前記インターバル荷電槌打を常時実施する場合であって、
前記制御装置は、
前記時刻出力部からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻を示す時間情報を入力する共に、前記時刻入力部から前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻を入力し、
前記インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻と前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するための開始時刻とを比較し、
前記現在時刻と開始時刻とが一致した場合に、前記インターバル荷電槌打を続けたまま前記ダンパ連動無荷電槌打の実施を開始するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１乃至４に記載の電気集塵システム。
【請求項８】
前記時刻入力部は、
前記インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような第１の稼働設定時間が入力され、
前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような第２の稼働設定時間が入力され、
前記制御装置は、
前記時刻入力部から出力される第１の稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、
前記第２の稼働設定時間に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項７に記載の電気集塵システム。
【請求項９】
燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムが、
前記ボイラシステムの運転条件を検出するステップと、
前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御するステップとを含み実行し、
前記集塵極槌打装置を制御する際に、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電した状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップと、
前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別するステップと、
判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップとを実行することを特徴とする電気集塵方法。
【請求項１】
燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムにおいて、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電した状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、
前記ボイラシステムの運転条件を検出する検出部と、
前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御する制御装置とを含み構成され、
前記制御装置は、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、
前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別し、
判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする電気集塵システム。
【請求項２】
前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打のいずれか一方を選択する槌打モード選択用の操作部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気集塵システム。
【請求項３】
前記火炉から排出される排ガス中の煤塵の濃度を検出する濃度検出部を備え、
前記制御装置は、
前記濃度検出部から得られる煤塵濃度情報に基づく煤塵濃度値と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、
前記煤塵濃度値が判別基準値以下である場合は、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気集塵システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記煤塵濃度値が判別基準値を越える場合は、
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の電気集塵システム。
【請求項５】
各々の前記区画室から排出される煤塵を処理する灰処理装置を備え、
前記制御装置は、
前記灰処理装置によって処理される煤塵の灰処理時間と、槌打方式を決定する判別基準値とを比較し、
前記灰処理時間が判別基準値以下である場合に、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１乃至３に記載の電気集塵システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記灰処理時間が判別基準値を越える場合は、
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項５に記載の電気集塵システム。
【請求項７】
前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻及び終了時刻を入力する時刻入力部と、
前記インターバル荷電槌打又はダンパ連動無荷電槌打を実施する際の現在時刻を示す時間情報を出力する時刻出力部とを備え、
前記時刻入力部によって入力された前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する稼働設定時間以外は前記インターバル荷電槌打を常時実施する場合であって、
前記制御装置は、
前記時刻出力部からインターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻を示す時間情報を入力する共に、前記時刻入力部から前記ダンパ連動無荷電槌打を実施する開始時刻を入力し、
前記インターバル荷電槌打を実施している際の現在時刻と前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するための開始時刻とを比較し、
前記現在時刻と開始時刻とが一致した場合に、前記インターバル荷電槌打を続けたまま前記ダンパ連動無荷電槌打の実施を開始するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項１乃至４に記載の電気集塵システム。
【請求項８】
前記時刻入力部は、
前記インターバル荷電槌打を１日の大半を実施するような第１の稼働設定時間が入力され、
前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するような第２の稼働設定時間が入力され、
前記制御装置は、
前記時刻入力部から出力される第１の稼働設定時間に基づいてインターバル荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御し、
前記第２の稼働設定時間に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を夜間に実施するように前記集塵極槌打装置を制御することを特徴とする請求項７に記載の電気集塵システム。
【請求項９】
燃焼用空気を火炉内に送り込む押込通風機と前記火炉内の圧力の制御を行う誘引通風機とを有した平衡通風式のボイラシステムの通風系統に設置され、前記火炉からの排ガス中の煤塵を除去するために、ケースの内部が複数に区画され、それぞれが独立して荷電可能な区画室と、当該各区画室に設けられ前記煤塵を捕集する集塵極と、前記排ガスの流通を制御するために当該ケースの入口煙道に設けられた入口ダンパ及び、出口煙道に設けられた出口ダンパと、前記集塵極を槌打する集塵極槌打装置とを備えた電気集塵システムが、
前記ボイラシステムの運転条件を検出するステップと、
前記検出部から得られるボイラシステムの運転条件に基づいて前記集塵極槌打装置を制御するステップとを含み実行し、
前記集塵極槌打装置を制御する際に、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを開いた状態で、かつ、前記集塵極を荷電した状態で前記区画室の前記集塵極に対して間欠的に槌打を繰り返す動作をインターバル荷電槌打とし、
前記入口ダンパ及び前記出口ダンパを閉じた状態で、かつ、前記集塵極を無荷電状態で前記区画室の前記集塵極に対して所定の回数だけ槌打を行う動作をダンパ連動無荷電槌打としたとき、
前記インターバル荷電槌打を常時実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップと、
前記インターバル荷電槌打の実施中に前記ボイラシステムの運転条件がインターバル荷電槌打条件に該当しているか否かを判別するステップと、
判別結果に基づいて前記ダンパ連動無荷電槌打を実施するように前記集塵極槌打装置を制御するステップとを実行することを特徴とする電気集塵方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
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【図１２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−７１２８０（Ｐ２０１２−７１２８０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９７９６（Ｐ２０１０−２１９７９６）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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