JP2011085509A - 電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよびその電気抵抗率測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気集じん装置内の排ガス中のダストを模擬することが可能な電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよびその電気抵抗率測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスに対して放電する放電極４１および放電極４１からの放電によって帯電した排ガス中のダストを採取する採取極４２を備える採取部４０と、採取部４０に連通し、採取極４２に採取されたダストが集積されるセルを備え、セルに集積されたダストに電圧を印加することによってダストに流れる電流が測定可能とされた測定部５０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよびその電気抵抗率測定方法に関し、例えば、石炭を燃焼した際の排ガス中のダストの電気抵抗率の測定に用いるものである。

一般に、石炭を燃焼した際に排出される排ガス中のダストを除去する装置として電気集じん装置が採用されている。電気集じん装置については、ダストの電気抵抗率によって集じん性能が左右され、電気抵抗率が集じん性能に影響することが知られている。そこで、ダストの電気抵抗率を事前に測定し、所望の集じん性能に調整することが行われている。

このダストの電気抵抗率の測定方法としては、ＪＩＳ Ｂ ９９１５「ダストの見掛け電気抵抗率の測定方法」に定義されている。この測定方法は、採取したダストを実験室に持ち帰って測定する方法である。煙道の実際の排ガス中におけるダストの電気抵抗率を直接現場にて測定する測定方法については、ＪＩＳ Ｂ ９９１５の解説に記載されている。
また、特許文献１には、現場にて測定可能な電気抵抗率測定装置およびその測定方法が開示されている。

特開平１１−１６９６３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、排ガスを採取してフィルタを用いてダストを捕集し、現場にてダストの電気抵抗率を測定可能としているが、実際のダストと、フィルタにより捕集されたダストとの粒径が異なるため、電気集じん装置内の実際の排ガス中のダストの状態を模擬した測定ができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電気集じん装置内の排ガス中のダストを模擬することが可能な電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよびその電気抵抗率測定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよびその電気抵抗率測定方法は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る電気抵抗率測定装置は、電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスに対して放電する放電極および該放電極からの放電によって帯電した排ガス中のダストを採取する採取極を備える採取部と、該採取部に連通し、前記採取極に採取されたダストが集積されるセルを備え、該セルに集積されたダストに電圧を印加することによってダストに流れる電流が測定可能とされた測定部と、を備えることを特徴とする。

電気集じん装置の上流側の煙道から直接採取した排ガスよりダストを採取するので、電気集じん装置内の実際のダストに近い電気抵抗率を測定することができる。また、排ガスからダストを採取する際に、電気集じん装置と同様に放電を用いるので、電気集じん装置で形成されるダスト層に近い粒径分布のダスト層を得ることができる。このように得られたダスト層を用いることによって、電気集じん装置の荷電特性とダストの電気抵抗率との関係を表すデータを取得することができる。
なお、電気抵抗率は、電流と電圧とから導き出すことが可能である。

本発明に係る電気抵抗率測定装置によれば、前記採取部と、前記測定部とを備えた測定モジュールを複数備えることで前記電気集じん装置の各室で捕集されるダスト層を模擬できるようにし、上流側の前記測定モジュールの前記採取部の下流端と、下流側の前記測定モジュールの前記採取部の上流端とが接続されることを特徴とする。

測定モジュールを複数備え、上流側の測定モジュールの採取部の下流端と下流側の測定モジュールの採取部の上流端とが接続されるので、ダストが各測定モジュールを通過するにしたがい粒径の粗いダストから粒径の細かいダストの順に採取され、各ダストの電気抵抗率を測定することができる。そのため、各採取部において採取される各ダストの粒径を電気集じん装置内のダストの粒径に合わせて測定することできる。したがって、電気集じん装置内のダストの測定を模擬することが可能となり、測定評価の信頼性が向上する。

本発明に係る電気抵抗率測定装置によれば、前記煙道と前記採取部との間に、温度調節装置を備えることを特徴とする。

温度調節装置を採取部の上流側に設けることとしたので、電気抵抗率測定装置に導入される排ガスの温度を変化させることが可能となる。したがって、電気集じん装置に導入される排ガスの温度を変化させた場合におけるダストの温度状態を電気抵抗率測定装置によって模擬し、電気抵抗率を測定することができる。
また、測定された電気抵抗率から排ガス中のダストの荷電特性を得ることができる。したがって、温度変化させた排ガスが導かれる電気集じん装置内のダストの逆電離解消条件と電気抵抗率との関係を得ることが可能となる。
なお、逆電離解消条件とは、電気抵抗率を下げるなどして逆電離と呼ばれる電気集じん装置の特異な荷電状態が解消するための条件であって、逆電離解消により電気集じん装置の集じん効率は上がることとなる。

本発明に係る電気抵抗率測定装置によれば、前記煙道と前記採取部との間に、排ガスに添加剤を加えて調質する調質剤注入装置を備えることを特徴とする。

調質剤注入装置を電気抵抗率測定装置の上流側に設けることしたので、実際の排ガス中に添加剤を注入した場合の電気集じん装置内のダストの電気抵抗率および電気集じん装置の集じん性能の変化を測定することができる。
また、添加剤を注入することによってダストの電気抵抗率が下がり荷電特性も変化する。したがって、添加剤を注入した排ガスが導かれる電気集じん装置内のダストの逆電離解消条件と電気抵抗率との関係を得ることが可能となる。

本発明に係る電気抵抗率測定装置によれば、前記測定部は、前記採取部から取り外し可能なことを特徴とする。

電気抵抗率測定装置の測定部は、採取部から分離可能とされている。そのため、電気抵抗率測定装置が配置されている場所においてダストの電気抵抗率を測定することが困難な場合には、測定部を切り離して別の場所においてダストの電気抵抗率を測定することができる。したがって、ダストの採取と測定とを同時に行うことが困難な場所に電気抵抗率測定装置が設置された場合であっても、ダストの電気抵抗率を得ることができる。

本発明に係る電気抵抗率測定装置によれば、前記測定部には、前記電気集じん装置の上流側の煙道から排ガスが導入されることを特徴とする。

電気集じん装置の上流側の煙道からの実際の排ガスをダストが集積した測定部内に導入することとしたので、電気抵抗率測定装置を実際の電気集じん装置に近い条件下にしてダストの電気抵抗率の測定を行うことができる。したがって、実際の電気集じん装置におけるダスト状態を模擬することができる。

本発明に係る石炭焚きプラントによれば、石炭を燃焼するボイラと、該ボイラから排出される排ガスを加熱するエアヒータと、該エアヒータから排出された排ガス中のダストを除去する電気集じん装置と、該電気集じん装置から排出された排ガスが導かれる脱硫装置と、前記エアヒータと前記電気集じん装置との間に設けられる上記のいずれかに記載の前記電気抵抗率測定装置と、を備えることを特徴とする。

エアヒータと電気集じん装置との間から排ガスを抽出して、電気抵抗率を測定することにより石炭焚きプラントの電気集じん装置に導入される実際の排ガス中のダストの電気抵抗率を測定することが可能となる。また、電気集じん装置各室で捕集されるダストの電気抵抗率をもぎすできるため、各室ごとに適正な荷電に調整するための指標を得ることができる。したがって、石炭焚きプラント全体のダストの集じん率を高めることが可能となる。
また、石炭焚きプラントに用いられる石炭の炭種が異なる場合であっても、現場で電気抵抗率測定装置によって電気抵抗率を測定することによって、炭種に即した電気集じん装置に調整することができる。

本発明に係る電気抵抗率測定方法によれば、電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスに対して放電極から放電し、放電によって排ガス中のダストを帯電させ、帯電したダストを採取し、採取したダストをセルに集積させ、セルに集積したダストに電圧を印加すると共に、前記電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスを導いてダストの電気抵抗率を測定することを特徴とする。

電気集じん装置の上流側の煙道から直接抽出した排ガスよりダストを採取し、ダストの電気抵抗率を現場にて測定することができる。また、排ガスからダストを採取するために電気集じん装置と同様な放電を用いるので、電気集じん装置の実際の荷電特性に近い特性を現場で直接把握することができる。

本発明によると、電気集じん装置の上流側の煙道から直接採取した排ガスよりダストを採取するので、電気集じん装置内の実際のダストに近い電気抵抗率を測定することができる。また、排ガスからダストを採取する際に、電気集じん装置と同様に放電を用いるので、電気集じん装置で形成されるダスト層に近い粒径分布のダスト層を得ることができる。このように得られたダスト層を用いることによって、電気集じん装置の荷電特性とダストの電気抵抗率との関係を表すデータを取得することができる。

本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る電気抵抗率測定装置を備えた石炭焚きプラントの概略構成図である。 図１に示した電気抵抗率測定装置に導かれる排ガスの流れを示す図である。 図２に示した電気抵抗率測定装置の測定モジュールを示す縦断面構成図である。 図３に示した電気抵抗率測定装置の測定部を示す縦断面構成図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図４を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係る石炭焚きプラント１の概略構成図が示されている。
石炭焚きプラント１は、石炭を燃焼するボイラ２と、ボイラ２から排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置３と、脱硝装置３から排出される排ガスと熱交換を行うエアヒータ４と、エアヒータ４を通過した排ガス中のダストを除去する電気集じん装置５と、電気集じん装置５によってダストが除去された排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置６と、脱硫装置６から排出された排ガスを外部へと排出する煙突７とを備えている。エアヒータ４と電気集じん装置５との間には、エアヒータ４から排出される排ガスの一部を抽出して排ガス中のダストの電気抵抗率を得ることができる電気抵抗率測定装置１０を備えている。

図２には、図１に示した電気抵抗率測定装置１０に導入される排ガスの流れが示されている。
電気抵抗率測定装置１０は、例えば３つの測定モジュール１１，１２，１３を有している。各測定モジュール間１１，１２，１３は、上流側の測定モジュール１１又は１２の採取部（図示せず）の下流端と、下流側の測定モジュール１２又は１３の採取部の上流端とが接続されている。測定モジュール１１，１２，１３の数は、電気集じん装置５（図１参照）内に分割されている室の数と同数とされる。

排ガス中からダストを採取する際の排ガスの流れを図２の矢印Ａに示す。排ガスは、電気抵抗率測定装置１０の上流側に設けられているエアヒータ４（図１参照）の煙道（図示せず）から分岐されている上流側分岐路１４から抽出され、配管３０に導出される。この際、配管３０に設けられている開閉弁７０および７１は開状態とされる。配管３０に導出された排ガスは、電気抵抗率測定装置１０に導かれる。電気抵抗率測定装置１０に導かれた排ガスは、電気抵抗率測定装置１０の各測定モジュール１１，１２，１３を通過する際に、ダストが採取される。

電気抵抗率測定装置１０よってダストが採取された排ガスは、配管３１に導出される。配管３１に導出された排ガスは、配管３１上に設けられている開状態の開閉弁７３を通過して流量計１６に導かれる。流量計１６では、排ガスの流量が測定される。流量計１６の下流側の配管３１上には、吸引ファン１７が設けられている。吸引ファン１７を作動させることによって、上流側分岐路１４から抽出された排ガスは、矢印Ａの方向に吸引されて電気抵抗率測定装置１０および流量計１６に導かれる。

吸引ファン１７に吸引された排ガスは、配管３２によって、エアヒータ４（図１参照）の煙道の下流側かつ電気集じん装置５（図１参照）の近傍に設けられている下流側分岐路１８へと導出される。この際、配管３２に設けられている開閉弁７４は、開状態とされる。電気抵抗率測定装置１０を経た排ガスは、エアヒータ４の煙道に合流し電気集じん装置５へと導かれる。
なお、後述する開閉弁７５，７６，７７，７８は、排ガス中からダストを採取する際には、閉状態とされる。

次に、電気抵抗率測定装置１０によって採取されダストの電気抵抗率を測定する場合における排ガスの流れについて説明する。なお、ダストの電気抵抗率を測定する場合には、配管３０上に設けられている開閉弁７０，７１と、配管３１上に設けられている開閉弁７３と、配管３２上に設けられている開閉弁７４とは閉状態とされる。

排ガスの流れは、図２の矢印Ｂに示すように、エアヒータ４（図１参照）の煙道に設けられている上流側分岐路１４から配管３４に設けられている開状態の開閉弁７５を通過して、電気抵抗率測定装置１０へと導かれる。電気抵抗率測定装置１０に導かれた排ガスは、電気抵抗率測定装置１０の採取部（図示せず）を経て配管３１に導出される。電気抵抗率測定装置１０は、後述するように採取部から測定部（図示せず）を取り外すことが可能とされている。そこで、ダストの電気抵抗率を測定する場合には、採取部から測定部を取り外しておく。

配管３１に導出された排ガスは、途中で分岐して配管３５に導出される。配管３５に設けられている開状態の開閉弁７６を通過した排ガスは、電気抵抗率測定装置１０の採取部から取り外された測定部に導入される。配管３５から導かれて電気抵抗率測定装置１０の測定部を通過した排ガスは、配管３６に導出される。配管３６に導出された排ガスは、配管３６上に設けられている開状態の開閉弁７７を経て流量計１９に導かれる。流量計１９では、導入された排ガスの流量が測定される。

配管３６に設けられている流量計１９の下流側には、真空ポンプ２０が設けられている。この真空ポンプ２０を作動させることによって、上流側分岐路１４から抽出された排ガスは、矢印Ｂに示すように配管３４を通過して、電気抵抗率測定装置１０の採取部、電気抵抗率測定装置１０の測定部および流量計１９に導かれる。真空ポンプ２０に吸引された排ガスは、配管３７によってエアヒータ４（図１参照）の煙道の下流側、かつ、電気集じん装置５（図１参照）の近傍に設けられている下流側分岐路１８へと導出される。これによって、電気抵抗率測定装置１０の採取部を経た排ガスは、エアヒータ４の煙道に合流して電気集じん装置５へと導かれる。なお、配管３７には、開閉弁７８が設けられており、ダストの電気抵抗率を測定する際には開状態とされる。

図３には、図２に示した電気抵抗率測定装置１０の測定モジュール１１，１２，１３の縦断面構成図が示されている。ここでは、測定モジュール１１について説明するが、他の測定モジュール１２，１３についても同様の構成となっている。
電気抵抗率測定装置１０の測定モジュール１１は、採取部４０と測定部５０とを有している。採取部４０は、とげ状放電極（放電極）４１と、集じん電極となる筒状体の採取ダクト（採取極）４２とを有している。

とげ状放電極４１は、鉛直方向に延在して、採取ダクト４２の長手方向の長さと略同等の長さを有している。とげ状放電極４１は、半径方向にとげ状の突起４１ａを有している。とげ状の突起４１ａは、とげ状放電極４１が延在する方向に一定の間隔をもって複数設けられている。とげ状放電極４１の上端には、電圧発生器（図示せず）に接続されている導線４３が接続されている。とげ状放電極４１は、とげ状放電極４１の上端に接続されている導線４３に電圧が印加されることによって、採取部４０内に導かれた排ガスに対してコロナ放電を放電する。

とげ状放電極４１と集じん電極である採取ダクト４２とは、互いに上方側絶縁体４４ａと下方側絶縁体４４ｂとによって電気的に絶縁状態にされている。とげ状放電極４１の上端は、上方側絶縁体４４ａを貫通する導線４３によって電圧発生器に接続されている。
電圧発生器が発生する電圧は、一般的には、負極性の直流電圧を用いるのが好ましいが、直流、交流、パルス状のいずれであってもよく、また、極性も、負極性でも正極性であってもよい。

採取ダクト４２は、鉛直方向に延在した筒状体を有している。採取ダクト４２の上部には、採取ダクト４２の内部に排ガスを導入するガス入口部４５が設けられている。採取ダクト４２の下端部近傍の側壁には、採取部４０を通過した排ガスを採取部４０から導出するガス出口部４６が設けられている。また、採取ダクト４２の下端には、採取部５０が連通して接続されている。

採取ダクト４２は、集じん電極として用いられ、電気的に接地され接地電位に保たれている。採取ダクト４２の鉛直方向に直交する断面形状は、放電の安定性を考慮すると円形が好ましいが、四角形であってもよい。

採取ダクト４２は、その内部に排ガスを通過させるとともに、高電圧が印加されたとげ状放電極４１と採取ダクト４２との間にコロナ放電を形成する。コロナ放電が形成されている採取ダクト４２の内部を通過した排ガスは、その排ガス中のダスト成分が帯電され、採取ダクト４４の内壁に集じんする。
なお、とげ状放電極４１と採取ダクト４２との間に形成される電界強度は、電気集じん装置５（図１参照）内に分割されている対応する室と同じ電界強度となるように調整される。

採取ダクト４２の外周には、半径方向に延在する複数の槌打部４７が設けられている。これらの槌打部４７をハンマー（図示せず）等によって槌打することにより、採取ダクト４２の内壁に集じんしているダストを払い落す。

図４には、図３に示した電気抵抗率測定装置１０の測定部５０の縦断面構成図が示されている。
測定部５０に用いる測定用電極には、ＪＩＳ Ｂ ９９１５に規定されている電極を用いる。測定部５０は、平行平板電極５１と、平行平板電極５１を内部に有している測定用電極槽５２とを備えている。

平行平板電極５１は、上面にダストが装てんされるダスト層集積部（セル）６０を有する下部電極７１と、ダスト層集積部６０に装てんされたダスト（以下「ダスト層」という。）の上方から鉛直下方に向かって載せられる上部電極５３とを有している。
下部電極７１は、主電極５４と、ガード電極５５とを有している。主電極５４は、鉛直方向に厚みを有する円盤形状とされている。主電極５４は、その中心部の下方に導線（図示せず）に接続される下部電極用接続部５６を有している。

ガード電極５５は、円筒形状とされ、下部にガード電極フランジ部５５ａを有している。ガード電極５５の上端部は、その内径がガード電極５５の側壁部よりも小径となっている。ガード電極５５の上端部の内径は、主電極５４が設置される大きさを有している。ガード電極５５の上端部の内径部分には、主電極５４が設置されている。また、ガード電極５５の内径は、主電極５４が設置された際にガード電極５５と主電極５４との間に所定の隙間を有するような大きさとされている。ガード電極５５の上端部の小径となっている内径部分の鉛直方向の厚みは、主電極５５の鉛直方向の厚みと略同等となっている。このガード電極５５の上端部の内径部分に主電極５４が設置されることによって、ガード電極５５と主電極５４との上面は平坦面となる。

ガード電極５５の上端面には、鉛直方向の上方に延在する縁部５５ｂが設けられている。この縁部５５ｂは、ガード電極５５の外周よりも内側の周方向に設けられている。ガード電極５５の上端部の外周には、電極支持部材５７が設けられている。電極支持部材５７は、後述するガス導入口５８およびガス導出口５９よりも下方の測定用電極槽５２の内壁に固定されている。

ガード電極５５と主電極５４とから成る平坦面と、ガード電極５５の縁部５５ｂとによって囲われるダスト層集積部６０には、採取ダクト４２（図３参照）の内壁から払い落されたダストが集積されて装てんできるようになっている。

ガード電極５５の上端面の反対面（図４において下方）には、絶縁板６１がボルト６２によってガード電極５５に接続されている。絶縁板６１は、主電極５４を下方から支持し、ダスト層集積部６０に装てんされたダストが主電極５４とガード電極５５と間に形成されている隙間から下方に落下することを防止している。絶縁板６１は、その中心部を下部電極用接続部５６が貫通している。絶縁板６１は、上述した主電極５４とガード電極５５との間に形成されている隙間とともに、主電極５４とガード電極５５との間を絶縁している。

下部電極用接続部５６は、主電極５４の下方から絶縁板６１を貫通して設けられている。下部電極用接続部５６は、測定用電極槽５２の外部に設けられている電流計（図示せず）に接続できるように導線（図示せず）が接続されている。

上部電極５３は、ガード電極５５の直径よりも小さく、かつ、主電極５４の直径よりも大きな直径を有している。上部電極５３は、鉛直方向に厚みを有する円盤形状とされている。上部電極５３は、ダスト層集積部６０の上方からダスト層集積部６０上に載せられている。上部電極５３は、ダスト層集積部６０に装てんされたダスト層に電圧を印加する。

上部電極５３の上面の中心部には、鉛直方向の上方に延在する電極棒６３が接続されている。電極棒６３は、後述する電極槽上蓋６８を貫通しており、貫通した電極棒６３の上端には、上部電極用接続部６４が設けられている。
上部電極用接続部６４には、測定部５０の外部に設けられている電圧発生器（図示せず）に接続されている導線（図示せず）が接続されている。

測定用電極槽５２は、鉛直方向に延在する円筒形状を有している。測定用電極槽５２の上端と下端とには、上端側フランジ部５２ａと下端側フランジ部５２ｂとが設けられている。測定用電極槽５２の側壁には、排ガス導入口５８および排ガス導出口５９が上端側フランジ部５２ａの近傍に開口している。測定用電極槽５２の側壁の下端側フランジ部５２ｂに近傍には、下部電極用接続部５６に接続されている導線が貫通するケーブル用貫通口６５が２箇所に開口している。

ケーブル用貫通口６５よりも上方の測定用電極槽５２の内部には、鉛直方向に厚みを有する円盤形状の下部支持部材６６が設けられている。下部支持部材６６の外周は、測定用電極槽５２の内壁に固定されている。下部支持部材６６には、ガード電極フランジ部５５ａがボルト（図示せず）によって接続されている。これにより、下部電極７１は、測定用電極槽５２内に固定されている。下部支持部材６６の中央部には、下部電極用接続部５６に接続されている導線が貫通する貫通部が設けられている。この貫通部には、導線と下部支持部材６６との間を絶縁する下部側絶縁管６７が設けられている。

測定用電極槽５２の上部側フランジ部５２ａには、電極槽上蓋６８がボルト（図示せず）によって固定できるようになっている。電極槽上蓋６８は、中央部に電極棒６３が貫通している。電極棒６３が貫通している電極槽上蓋６８の貫通部には、電極棒６３と電極槽上蓋６８との間の絶縁を行うために上部側絶縁管６９が設けられている。

測定用電極槽５２の下部側フランジ部５２ｂには、電極槽下蓋７０がボルト（図示せず）によって固定できるようになっている。
測定用電極槽５２内には、図示しないワイパが設けられており、ダスト層集積部６０に集積したダスト層の表面をすり切ることができるようになっている。これによって、集積部４０（図３参照）から払い落されたダストをダスト層集積部６０に所定の厚さに装てんすることができる。

次に、排ガス中のダストの採取方法と測定方法について図２から図４に基づいて説明する。
排ガス中のダストを採集する場合には、配管３０，３１，３２上に設けられている開閉弁７０，７１，７３、７４は開状態とされ、配管３４，３５，３６，３７上に設けられている開閉弁７５，７６，７７，７８は閉状態とされている。

排ガスは、吸引ファン１７を起動させることによって、図２の矢印Ａに示すようにエアヒータ４（図１参照）の煙道に設けられている上流側分岐路１４から配管３０に導出される。
配管３０に導出された排ガスは、電気抵抗率測定装置１０に導入される際にエアヒータ４の煙道を通過する排ガスと略同速となるように吸引ファン１７によって吸引される。吸引ファン１７によって配管３０に導出された排ガスは、電気抵抗率測定装置１０に導入される。電気抵抗率測定装置１０に導入された排ガスは、各測定モジュール１１，１２，１３に導かれる。

測定モジュール１１に導かれた排ガスは、図３に示すようにガス入口部４５から採取部４０内に導かれる。電圧発生器から導線４３を介してとげ状放電極４１に電圧が印加される。高圧の電圧（たとえば２０ｋＶから３０ｋＶ）が印加されたとげ状放電極４１のとげ状の突起４１ａからは、コロナ放電が放電される。とげ状放電極４１から放電されたコロナ放電によって、採取ダクト４２内部を通過する排ガス中のダストが帯電する。帯電したダストは、採取ダクト４２の内壁に集じんする。採取ダクト４２を通過した排ガスは、ガス出口部４６から導出される。

測定モジュール１１のガス出口部４６からは、測定モジュール１１の採取ダクト４２において採取されなかった小さな粒径のダストを含んだ排ガスが導出される。測定モジュール１１から導出された排ガスは、中流の測定モジュール１２のガス入口部４５に導かれる。中流の測定モジュール１２においても、測定モジュール１１と同様にコロナ放電が放電され、排ガス中のダストが採取される。測定モジュール１２の採取ダクト４２を通過した排ガスは、測定モジュール１２のガス出口部４６から導出される。

測定モジュール１２のガス出口部４６からは、測定モジュール１２の採取部４０において採取されなかったより小さな粒径のダストを含んだ排ガスが導出される。測定モジュール１２から導出された排ガスは、最下流に設けられている測定モジュール１３のガス入口部４５に導かれる。最下流側の測定モジュール１３においても、測定モジュール１１および測定モジュール１２と同様にコロナ放電が放電され、排ガス中のダストが採取される。測定モジュール１３の採取ダクト４２を通過した排ガスは、測定モジュール１３のガス出口部４６から導出される。

最下流側の測定モジュール１３から導出された排ガスは、図２に示すように、流量計１６を経て、下流側分岐路１８へと導出される。

一定時間経過後、配管３２に接続されている吸引ファン１７の運転が停止される。吸引ファン１７の運転を停止後、図３に示すように、各測定モジュール１１，１２，１３の各採取ダクト４２に設けられている各槌打部４７をハンマーなどによって槌打する。各槌打部４７を槌打することによって、各採取ダクト４２の内壁に集じんされたダストが各採取ダクト４２の下方へと払い落される。

各採取ダクト４２の下端には、各採取ダクト４２に連通した各測定部５０が接続されている。そのため、各採取ダクト４２の下方に払い落されたダストは、各測定部５０内に集積される。ダストが集積した各測定モジュール１１，１２，１３の各測定部５０は、各採取部４０から取り外される。

以下に、測定モジュール１１の測定部５０におけるダストの計測方法について説明するが、測定モジュール１２，１３についても同様である。
図４に示すように、測定部５０は、その下端のフランジ部５２ｂと電極槽下蓋７０とがボルトによって接続される。測定部５０内のダストは、ガード電極５５と、主電極５４と、電極支持部材５７との上面に集積している。これらの上面に集積したダストは、測定用電極槽５２内に設けられているワイパによって、表面がすり切られる。ワイパは、集積したダストを所定のダスト層の厚さとなるように表面をすり切ってダスト層の厚さを調整する。

ダスト層の厚さの調整終了後、上部電極５３をダスト層集積部６０の上方からダスト層集積部６０に載せる。上部電極５３をダスト層集積部６０に積載後、電極層上蓋６８と測定用電極槽５２の上部側フランジ部５２ａとを結合する。

電極槽上蓋６８と上部側フランジ部５２ａとを結合した後、配管３５（図２参照）と、測定用電極槽５２の排ガス導入口５８とを接続する。また、測定用電極槽５２の排ガス導出口５９と、配管３６（図２参照）とを接続する。
配管３６に接続されている真空ポンプ２０（図２参照）を起動させ、図２の矢印Ｂに示すように、エアヒータ４（図１参照）の煙道から抽出した排ガスを測定用電極槽５２の内部に導入する。これによって、測定用電極槽５２の内部状態は、実際の電気集じん装置５内を通過する排ガスと近い状態とされる。

測定用電極槽５２の内部に排ガスを導入した後、上部電極用接続部６４に接続されている導線を介して電圧発生器（図示せず）から電圧を上部電極５３に印加する。この際、下部電極用接続部５６に接続されている導線を介して電流計（図示せず）によって、ダスト集積部６０に装てんされたダスト層の電流値を測定する。ダスト層の電気抵抗率は、印加した電圧や測定された電流等から算出する。なお、電気抵抗率は、ＪＩＳ Ｂ ９９１５に規定されている算出式から算出することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよび電気抵抗率測定方法によれば、以下の作用効果を奏する。
電気集じん装置５の上流側の煙道から直接採取した排ガスよりダストを採取するので、電気集じん装置５内の実際のダストに近い電気抵抗率を測定することができる。また、排ガスからダストを採取する際に、電気集じん装置５と同様にコロナ放電を用いるので、電気集じん装置５内で形成される実際の捕集ダストと同等の影響を考慮した荷電特性を得ることができる。このように得られたダスト層によって、電気集じん装置５の荷電特性とダストの電気抵抗率との関係を表すデータを取得することができる。

測定モジュール１１，１２，１３を複数備え、上流側の測定モジュール１１または１２の採取部４０の下流端と下流側の測定モジュール１２または１３の採取部４０の上流端とが接続されているので、各測定モジュール１１，１２，１３をダストが通過するにしたがい粒径の粗いダストから粒径の細かいダストの順に採取し、各ダストの電気抵抗率を測定することができる。そのため、各採取部１１，１２，１３において採取される各ダストの粒径を電気集じん装置５内のダストの粒径に合わせて測定することができる。したがって、電気集じん装置５内のダストの測定を模擬することが可能となり、測定評価の信頼性が向上する。

電気抵抗率測定装置１０の測定部５０は、採取部４０から分離可能とされている。そのため、電気抵抗率測定装置１０が配置されている場所においてダストの電気抵抗率を測定することが困難な場合には、測定部５０を切り離して別の場所においてダストの電気抵抗率を測定することができる。したがって、ダストの採取と測定とを同時に行うことが困難な場所に電気抵抗率測定装置１０が設置された場合であっても、ダストの電気抵抗率を得ることができる。

電気集じん装置５の上流側の煙道からダストが集積した測定部５０内に、実際の排ガスを導入することとしたので、実際の電気集じん装置５に近い条件下においてダストの電気抵抗率の測定を行うことができる。したがって、実際の電気集じん装置５におけるダスト状態を模擬することができる。

エアヒータ４と電気集じん装置５との間から排ガスを抽出して、電気抵抗率を測定することで、石炭焚きプラント１の電気集じん装置５に導入される実際の排ガス中のダストの電気抵抗率を測定することが可能となる。また、電気集じん装置５各室で捕集されるダストの電気抵抗率を模擬できるため、各室ごとに適正な荷電に調整するための指標を得ることができる。したがって、石炭焚きプラント１全体のダストの集じん率を高めることが可能となる。

また、石炭焚きプラント１に用いられる石炭の炭種が異なる場合であっても、現場で電気抵抗率測定装置１０によって電気抵抗率を測定することによって、炭種に即した電気集じん装置５に調整することができる。

電気集じん装置５の上流側の煙道から直接抽出した排ガスよりダストを採取し、ダストの電気抵抗率を現場で測定することができる。また、排ガスからダストを採取するために電気集じん装置５と同様のコロナ放電を用いるので、電気集じん装置５の実際の荷電特性に近い特性を現場で直接把握することができる。

なお、石炭焚きプラント１の構成は、エアヒータ４の上流側に脱硝装置３を設けるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、脱硝装置３が無いものとしても良い。
また、本実施形態では、石炭焚きプラント１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気集じん装置５が適用されている石炭焚きプラント１以外のプラント、または、電気集じん装置５が適用予定の他のプラントとしても良い。
測定用電極槽５２の外径は、鉛直方向の断面が円形として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、四角形状であっても良い。

[第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態について図１および図２に基づいて説明する。本実施形態の電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよび電気抵抗率測定方法は、温度調節器を有している点で第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成、排ガスの流れ、ダストの採取方法およびに測定方法については、同一の符号を付してその説明を省略する。

エアヒータと電気集じん装置との間にガスガスヒータを設け、そのガスガスヒータにおいて熱を回収する低低温ＥＰ方式の石炭焚きプラントが知られている。低低温ＥＰ式の石炭焚きプラントでは、エアヒータと電気集じん装置との間に設けられているガスガスヒータから導出された排ガスの温度は、例えば９０℃まで低下する。この温度の低下した排ガスが電気集じん装置に導かれることによって、電気集じん装置内の排ガス中のダストは、電気抵抗率が低下し、逆電離現象が解消される。

低低温ＥＰ方式の石炭焚きプラントの概略構成は、図１に示したエアヒータ４と電気集じん装置５との間にガスガスヒータ（図示せず）を設け、かつ、脱硫装置６と煙突７との間にガスガスヒータが設けられている。エアヒータ４と電気集じん装置５との間に設けられている上流側のガスガスヒータに導かれた排ガスは、その熱が上流側のガスガスヒータによって回収される。回収された熱は、脱硫装置６の下流側に設けられている下流側のガスガスヒータに導かれる。下流側のガスガスヒータに導かれた熱は、脱硫装置６を通過した排ガスを再加熱する。再加熱された排ガスは、煙突７から外部へと排出される。

低低温ＥＰ式の石炭焚きプラントにおける排ガス中のダストを採取することを目的とした電気抵抗率測定装置に導かれる排ガスの流れが図２の矢印Ｃに示されている。
図２に示すように、上流側分岐路１４と電気抵抗率測定装置１０との間の配管３８上には、ガス冷却管（温度調節器）１５が設けられている。
ガス冷却管１５は、配管３８内を通過する排ガスを水と間接的に熱交換させることによって冷却するものである。電気抵抗率測定装置１０の上流側にガス冷却管１５を設けることによって、電気抵抗率測定装置１０に導かれる排ガスの温度を下げることができる。これによって、低低温ＥＰ式の石炭焚きプラントの電気集じん装置に導かれる排ガスの状態を模擬することができる。
なお、配管３８のガス冷却管１５の上流側には開閉弁７９が設けられており、排ガス中からダストを採取する際には開状態とされ、ダストの電気抵抗率を測定する際には閉状態とされる。

以上説明したように、本実施形態にかかる電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよび電気抵抗率測定方法によれば、以下の作用効果を奏する。
ガス冷却管（温度調節装置）１５を電気抵抗率測定装置１０の最上流側の採取部４０の上流に設けることとしたので、電気抵抗率測定装置１０に導入される排ガスの温度を変化させることが可能となる。したがって、電気集じん装置５に導入される排ガスの温度を変化させた場合におけるダストの温度状態を電気抵抗率測定装置１０によって模擬し、電気抵抗率を測定することができる。
また、測定された電気抵抗率から排ガス中のダストの荷電特性を得ることができる。したがって、温度変化させた排ガスが導かれ得る電気集じん装置５内のダストの逆電離解消条件と電気抵抗率との関係を得ることが可能となる。

[第３実施形態]
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよび電気抵抗率測定方法は、調質剤注入装置を有している点で第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成、排ガスの流れ、ダストの採取方法およびに測定方法については、その説明を省略する。
調質剤注入装置は、上流側分岐路と電気抵抗率測定装置との間を接続している配管上に設けられている。調質剤注入装置は、配管中を通過する排ガスに、ダストの電気抵抗率を下げる役割をする水、ＳＯ_３、ＮＨ_３等の調質剤（添加剤）を注入するものである。

以上説明したように、本実施形態にかかる電気抵抗率測定装置、これを備えた石炭焚きプラントおよび電気抵抗率測定方法によれば、以下の作用効果を奏する。
調質剤注入装置を電気抵抗率測定装置の上流側に設けることしたので、実際の排ガス中に調質剤（添加剤）を注入した場合の電気集じん装置内のダストの電気抵抗率および電気集じん装置の集じん性能の変化を測定することができる。
また、調質剤を注入することによってダストの電気抵抗率が下がり荷電特性も変化する。したがって、調質剤を注入した排ガスが導かれる電気集じん装置内のダストの逆電離解消条件と電気抵抗率との関係を得ることが可能となる。

なお、本発明の石炭焚きプラントには、調質剤注入装置と、第２実施形態にて説明した温度調節器とを組み合わせて設置しても良い。

１ 石炭焚きプラント
１０ 電気抵抗率測定装置
４０ 採取部
４１ 放電極（とげ状放電極）
４２ 採取極（採取ダクト）
５０ 測定部
６０ セル（ダスト層集積部）

Claims (8)

1. 電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスに対して放電する放電極および該放電極からの放電によって帯電した排ガス中のダストを採取する採取極を備える採取部と、
   該採取部に連通し、前記採取極に採取されたダストが集積されるセルを備え、該セルに集積されたダストに電圧を印加することによってダストに流れる電流が測定可能とされた測定部と、を備える電気抵抗率測定装置。
2. 前記採取部と、前記測定部とを備えた測定モジュールを複数備えることで前記電気集じん装置の各室で捕集されるダスト層を模擬できるようにし、
   上流側の前記測定モジュールの前記採取部の下流端と、下流側の前記測定モジュールの前記採取部の上流端とが接続される請求項１に記載の電気抵抗率測定装置。
3. 前記煙道と前記採取部との間に、温度調節装置を備える請求項１または請求項２に記載の電気抵抗率測定装置。
4. 前記煙道と前記採取部との間に、排ガスに添加剤を加えて調質する調質剤注入装置を備える請求項１または請求項２に記載の電気抵抗率測定装置。
5. 前記測定部は、前記採取部から取り外し可能な請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気抵抗率測定装置。
6. 前記測定部には、前記電気集じん装置の上流側の煙道から排ガスが導入される請求項１から請求項５のいずれかに記載の電気抵抗率測定装置。
7. 石炭を燃焼するボイラと、
   該ボイラから排出される排ガスを加熱するエアヒータと、
   該エアヒータから排出された排ガス中のダストを除去する電気集じん装置と、
   該電気集じん装置から排出された排ガスが導かれる脱硫装置と、
   前記エアヒータと前記電気集じん装置との間に設けられる請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気抵抗率測定装置と、を備える石炭焚きプラント。
8. 電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスに対して放電極から放電し、放電によって排ガス中のダストを帯電させ、帯電したダストを採取し、採取したダストをセルに集積させ、セルに集積したダストに電圧を印加すると共に、前記電気集じん装置の上流側の煙道から抽出した排ガスを導いてダストの電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定方法。
   

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