JP2005074330A - 放電極支持用碍子の設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 放電極での放電線の破断が発生しにくい放電極支持用碍子の設置構造を提供する。
【解決手段】 電気集塵装置の放電極を吊りロッド４６を介して碍子２４で吊下げて支持する。電気集塵装置のケーシングの天井面２０上には碍子２４を載置するための台座３２、シートリング３４が設けられている。碍子２４とシートリング３４との間に防振ゴム３８を介在させて、碍子２４が設置されている。防振ゴム３８によって天井面２０の振動が減衰し、放電極に伝播しない。防振ゴム３８の表面にはフッ素樹脂の被膜を形成することが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は放電極支持用碍子の設置構造に係り、特に排ガスを処理するための大型の電気集塵装置に適した放電極支持用碍子の設置構造に関する。

火力発電所用ボイラや各種の大型炉などから排出される排ガスは、一般に粉塵や有害なミスト成分を含んでいる。このような排ガスから粉塵や有害なミスト成分を除去するために電気集塵装置が用いられる。

図３はこの種の電気集塵装置の一般的な構造を示す要部側断面図である。電気集塵装置１のケーシング２内には多数の放電極３と集塵極板４とが紙面に対して垂直方向に交互に配設されている。放電極３はパイプによって格子状に形成した放電枠３Ａに多数本の放電線３Ｂを張り渡した形状である。ケーシング２の天井面２Ａ上には碍管室５が設けられ、碍管室５内には碍子６が収納されている。碍子６には吊りロッド７が固定されており、吊りロッド７の下端に放電極３を吊下げることによって、放電極３は碍子６に支持される。吊りロッド７の上端には給電ケーブル８が接続されている。図示しない電源装置から５０ｋＶ程度の電力が給電ケーブル８から吊りロッド７を介して放電極３に給電され、放電極３は高電圧に印加される。碍子６は放電極３を吊下げて支持するとともに、これらの給電系統とケーシング２とを電気的に絶縁する役目を果たす（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

入口９からケーシング２内に流入した排ガスは放電極３や集塵極板４が配設された集塵領域を通過した後に、出口１０から排出される。集塵領域では放電極３から集塵極板４に向けてコロナ電流が流れている。排ガスがこの集塵領域を通過する過程で、排ガス中の粉塵やミスト成分が帯電し、静電集塵の原理によってこれらの粉塵やミスト成分が集塵極板４に捕集される。乾式の電気集塵装置では集塵極板４に定期的に機械的な衝撃を加えて捕集した粉塵を集塵極板４から払い落とす。また、湿式の電気集塵装置では集塵極板４の上部から水を流し、捕集した粉塵やミスト成分を集塵極板４から洗い流す。

特開平７−３２８４７９号公報 特開２００２−２６０４６６号公報

ところで、この種の電気集塵装置で扱う被処理ガスは高温であり、硫酸や塩化水素などの腐食性ガスを含むことが多い。このため、心臓部ともいうべき放電極３や集塵極板４が高温による熱応力で損傷を受けたり、長期間の運転によって腐蝕することによって、所定の機能を発揮できなくなる事態が稀にではあるが発生する。特に、放電極３は前記したように線径の細い放電線３Ｂを多数本、放電枠３Ａに張り渡した形状とされている。そして、多数本の放電線３Ｂの内、一本のみが何らかの原因によって破断しても重大な運転トラブルを招く場合がある。

図４はこのような場合の状況を示した縦断面図である。同図において、集塵極板４と放電極３とが所定の間隔で交互に配設され、被処理ガスは紙面に対して垂直方向に流れている。多数の放電極３の内で放電極３Ｃに張り渡した放電線３Ｂの一本のみが破断したとする。すると、破断した放電線３Ｂがその自重で撓み、破断先端部が隣接する集塵極板４Ａに接触する事態が想定される。その結果、放電極３と集塵極板４Ａとが電気的に短絡し、電気集塵の続行が困難となる。

本発明の目的は、前記従来技術に係る電気集塵装置の問題点を改善し、放電極での放電線の破断が発生しにくい放電極支持用碍子の設置構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る放電極支持用碍子の設置構造は、電気集塵装置の放電極を吊下げて支持する碍子を、前記電気集塵装置のケーシングの天井面上に防振材を介して設置したことを特徴とする。この構成において、前記防振材の表面にフッ素樹脂の被膜が形成されることが好ましい。

本発明者は放電極での放電線破断の原因をいろいろの観点から究明した。その結果、放電極に作用する微振動が放電線破断に関与している可能性が高いとの知見を得た。放電極の振動は主に電気集塵装置のケーシングに作用する振動が放電極支持用碍子を介して放電極に伝播することによって発生する。碍子を電気集塵装置のケーシングの天井面上に防振材を介して設置することによって、ケーシングの振動が碍子に伝播しない。その結果、碍子に支持された放電極にもケーシングの振動が伝播せず、放電線破断の一因を未然に排除することができる。

図１は本発明に係る放電極支持用碍子の設置構造の実施形態を示す側断面図である。また、図２は当該碍子の下部設置構造の詳細を示す要部側断面図である。
電気集塵装置のケーシング天井面２０上には碍管室２２が設けられ、碍管室２２内には碍子２４が収納されている。碍子２４は中空部２６が形成された円錐台形とされ、下端が開口している。碍子２４の上端は天板２８が取り付けられ、天板２８には吊りロッド４６用の貫通孔と通気孔３０が穿孔されている。天井面２０上には環状の台座３２が固定され、台座３２にシートリング３４がボルトナット３６によって取り付けられている。このシートリング３４上に碍子２４の下端が防振ゴム３８を介して載置されている。また、シートリング３４上には碍子２４の下端を囲むように円筒状の枠体４０が設けられている。枠体４０と碍子２４の下端との間隙部にはパッキン４２が詰め込まれており、パッキン４２の上面がシール材４４によって封止されている。

ケーシング天井面２０には吊りロッド４６を貫通させるための開口部が設けられ、この開口部に円筒形状のスツール４８が装着されている。吊りロッド４６はスツール４８と碍子２４の中空部を貫通し、その上端部４６Ａが天板２８の上方に突出している。吊りロッド４６の上端部４６Ａにはねじが切ってあり、この上端部４６Ａにダブルナット５０をねじ込むことによって、吊りロッド４６が天板２８を介して碍子２４に吊下げ支持される。吊りロッド４６の下端に図示しない放電極を吊下げることによって、放電極が碍子２４に支持される。

碍管室２２の側壁には給気口５２が設けられ、この給気口５２から乾燥した加熱空気が碍管室２２内に吹き込まれる。加熱空気を碍管室２２に充満させることによって、碍子２４外面での結露が防止される。碍管室２２内に吹き込まれた加熱空気は天板２８の通気孔３０を経由して、碍子２４の中空部２６を通り、スツール４８に案内されて電気集塵装置の集塵領域内に放出される。このため、被処理ガス中の粉塵や湿分が逆流して碍子２４の内外面に付着し、碍子２４の絶縁性を阻害することを防止する。

ケーシング天井面２０には、例えば被処理ガスを電気集塵装置内から誘引する誘引送風機の稼動に伴う振動が被処理ガスのダクト系を介して伝播したり、ケーシング天井上に載置した高電圧電源のトランスの磁気歪による振動によって、ケーシング天井面２０が常時、振動環境下に置かれている。本発明前の従来技術においては、ケーシング天井面２０の振動が台座３２、シートリング３４、碍子２４、吊りロッド４６の順に伝播し、吊りロッド４６下端に吊下げた放電極を振動させていた。本実施形態では上記したようにシートリング３４と碍子２４下端との間に防振ゴム３８が介在している。したがって、ケーシング天井面２０の振動は台座３２とシートリング３４には伝播するが、防振ゴム３８によって減衰するので、碍子２４には振動が伝播しない。このため、吊りロッド４６に吊下げた放電極にもケーシング天井面２０の振動が伝播せず、放電線破断の一因を未然に排除することができる。防振ゴム３８は固有振動数が２０Ｈｚ以下、好ましくは７〜１５Ｈｚとなるように選定する。防振材の振動伝達率π（％）は、振動源の振動数をｆ（Ｈｚ）、防振材の固有振動数をｆ₀（Ｈｚ）とすると、次式の数１で求められる。

前記誘引送風機や高電圧電源などの振動源の振動数ｆは５０〜１００Ｈｚ程度である場合が多い。したがって、放電極などの荷重が作用した所定厚みの防振ゴム３８の固有振動数を仮に１０Ｈｚとし、ケーシング天井面２０の振動数が５０〜１００Ｈｚとすると、上記の数１から振動伝達率πは１〜４％程度と計算され、防振ゴム３８によって十分な防振効果を得ることができることが判る。

なお、防振ゴム３８は、その表面にフッ素樹脂の被膜が形成されていることが好ましい。この種の電気集塵装置で扱う被処理ガスは硫酸や塩化水素などの腐食性ガスを含むことが多い。また、電気集塵装置では放電極からの放電によってオゾンが発生している。フッ素樹脂は耐酸性と耐オゾン性がある。したがって、腐蝕ガスやオゾンに曝される危険性がある環境下においては、フッ素樹脂の被膜は防振ゴム３８の保護となり、防振ゴム３８の耐用年数を大幅に延ばすことができる。なお，本発明に係る防振材は防振ゴムに限らず、その固有振動数が２０Ｈｚ以下、好ましくは７〜１５Ｈｚとなるものであれば他の材料を用いてもよい。

本発明に係る放電極支持用碍子の設置構造の実施形態を示す側断面図である。 碍子の下部設置構造の詳細を示す要部側断面図である 電気集塵装置の一般的な構造を示す要部側断面図である。 放電線が破断した場合の状況を示した縦断面図である。

符号の説明

２０………ケーシングの天井面、２２………碍管室、２４………碍子、２８………天板、３２………台座、３４………シートリング、３８………防振ゴム、４０………枠体、４２………パッキン、４４………シール材、４６………吊りロッド、４８………スツール、５０………ダブルナット、５２………給気口。

Claims (2)

1. 電気集塵装置の放電極を吊下げて支持する碍子を、前記電気集塵装置のケーシングの天井面上に防振材を介して設置したことを特徴とする放電極支持用碍子の設置構造。
2. 前記防振材の表面にフッ素樹脂の被膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放電極支持用碍子の設置構造。
   
   

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