JP3364094B2 - 大容量セラミックフィルタ - Google Patents
大容量セラミックフィルタInfo
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- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化炉や加
圧流動床ボイラのガスクリーンアップ設備として適用さ
れる大容量セラミックフィルタに関する。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来のセラミックフィルタの圧力
容器内部を示す側面図、図４はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。両図において、０１は圧力容器、０２はセラミック
フィルタ、０３は鏡板で上下に設けられ、セラミックフ
ィルタ０２を支持している。０４は含塵ガス入口、０５
はクリーンガス出口、０６は灰取り出し口、０７は含塵
ガス入口管で含塵ガスが導入される。０１０は灰取り出
し管である。 【０００３】上記の構成の従来の大容量セラミックフィ
ルタは、図示のように単段式になっており、灰等の粉塵
を含有した含塵ガスは、図示してないガス化炉またはボ
イラから含塵ガス入口０４より含塵ガス入口管０７を通
り、圧力容器０１内へ導かれ、セラミックフィルタ０２
に送り込まれる。含塵ガスはセラミックフィルタ０２で
灰等の粒子が取り除かれ、クリーンガスはクリーンガス
出口０５より取り出される。セラミックフィルタ０２で
取り除かれ灰等の粒子は圧力容器０１下部の灰取り出し
管０１０を通り、灰取り出し管０６より取り出される。 【０００４】また、含塵ガスは、９００℃前後の高温ガ
スでセラミックフィルタ０２はその温度条件に耐え得る
材料が使用されており、セラミックフィルタ０２は、前
述のようにその両端が鏡板０３を貫通して装着されてい
る。しかも鏡板０３との伸び差による折損を防止するた
め、両端は鏡板０３と固定せず、可動式シール構造とな
っている。 【０００５】すなわち、図５はセラミックフィルタ０２
の熱応力による伸びを示す図で、セラミックフィルタ０
２には熱応力がかかり、熱による伸びαが生じ鏡板０２
に水平方向に力が作用し、所定の位置より変形しようと
するが、セラミックフィルタ０２を鏡板０３に固定せ
ず、可動式とし、このような対策によりセラミックフィ
ルタ０２への熱的、機械的応力の作用を防いでいる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来の大容量セラミッ
クフィルタにおいて、前述のように可動式シール構造に
よる熱的、機械的応力作用の防止法では、フィルタの大
容量化に限界があった。すなわち、（１）圧力容器と鏡
板の伸び差により、ある直径（容量により定まる不具合
となる限界値）以上に大きくすることはできない。ま
た、（２）フィルタの長さを増加させることにより、大
容量化をはかろうとしても逆洗の際、フィルタへの粉塵
の再付着が起こるため、ある長さ（容量によって定まる
不具合となる限界値）以上にはできない。 【０００７】結果として、圧力容器の直径、長さの限界
値が必然的に決まり、大容量化の際には圧力容器の本数
増加につながり、コスト増、運転難の原因となってい
た。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に対
し、セラミックフィルタの熱的、機械的応力による制約
を克服し、低コストでの大容量化を行うために、次の手
段を提供する。 【０００９】ボイラ、またはガス化炉から含塵高温ガス
を圧力容器内に導き、同容器内で上下に設けた鏡板で支
持したセラミックフィルタを通して高温ガス中の微粒子
を除去し、クリーンガス出口よりクリーンガスを圧力容
器外へ流出する大容量セラミックフィルタにおいて、前
記上下の鏡板で支持したセラミックフィルタを複数段設
置し、高温ガスの流路に直列に接続し、前記各段の各流
路にはそれぞれ切り替え用バルブを設置し、同バルブを
開閉して前記クリーンガス出口より逆洗用ガスを導入
し、前記セラミックフィルタを各段単独で逆洗可能とし
たことを特徴とする大容量セラミックフィルタ。 【００１０】 【００１１】本発明のセラミックフィルタにおいては、
圧力容器内でセラミックフィルタを多段式にするので、
圧力容器の直径は従来型と同じにして、セラミックフィ
ルタの長さを、熱的、機械的応力により定まる限界の長
さ以下に保ち、このフィルタを多段に配置し、これらフ
ィルタを流路で直列に接続することによりセラミックフ
ィルタを単一の圧力容器で大容量化することができる。 【００１２】更に各段の各流路にそれぞれ切り替え用バ
ルブを設けたので、これらバルブの開閉をすることによ
り、各段のクリーンガス出口より逆洗用ガスを投入し、
各段のセラミックフィルタ単独で逆洗を行うことができ
る。又、いずれかの段が逆洗中でも逆洗をしていない他
の段の切り替え用バルブを開くことにより含塵ガスを導
き、他の段を使用して運転を継続することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る大容量セラミックフィルタの圧力容器
内部を示す側面図、図２はそのＡ−Ａ断面図である。両
図において、１乃至１２は各流路の切り替え用バルブ、
１３は上段の鏡板で１３ａはその下部の鏡板であり、両
鏡板で上段のセラミックフィルタ１２−１を支持してい
る。２３は中段の鏡板で２３ａはその下部の鏡板であ
り、両鏡板で中段のセラミックフィルタ１２−２を支持
している。３３は下段のセラミックフィルタ１３−３を
上下両端で支持する鏡板である。１４は含塵ガス入口
で、含塵ガス入口管１７よりガスを導入する。１５−
１，１５−２，１５−３はクリーンガス出口で、それぞ
れ上段，中段，下段のセラミックフィルタの部分に設け
られている。１６は灰取り出し口で、灰取り出し管２０
から灰を取り出す。１８−１，１８−２はそれぞれ上
段，中段の灰取り出し管、１９は含塵ガス入口管１７よ
り分岐する分岐管、２１は全体を収納している圧力容器
である。 【００１４】上記の構成のように、本実施の形態におけ
る大容量セラミックフィルタは、圧力容器２１内に複数
段（図１では上，中，下段の３段）の鏡板１３，２３，
３３を設け、これら鏡板で区切られたセラミックフィル
タ１２−１，１２−２，１２−３が設置されている。含
塵ガスは含塵ガス入口１４から入り、含塵ガス入口管１
７を通り、セラミックフィルタ１２−１内を通過後、ク
リーンガスはクリーンガス出口１５−１より排出され、
セラミックフィルタ１２−１内に捕集された粒子は、鏡
板１３ａ下部の中央部にある灰取り出し管１８−１を通
り、１８−２と２０を経由して灰取り出し口１６から系
外へ排出される。 【００１５】また、含塵ガス入口１４から入った含塵ガ
スの一部は分岐管１９を通り、それぞれ切り替え用バル
ブ５及び７を経由して中段のセラミックフィルタ１２−
２へ、またバルブ４及び８を経由して下段のセラミック
フィルタへ送ることができる。各中段，下段のフィルタ
１２−２，１２−３では前述の１２−１と同様にクリー
ンガスがクリーンガス出口１５−２，１５−３よりそれ
ぞれ流出し、捕集された粒子は灰取り出し管１８−２，
２０をそれぞれ通って灰取り出し口１６より排出する。 【００１６】本実施の形態においては、セラミックフィ
ルタは３段の例で説明したが、セラミックフィルタは最
高５段まで分けることが可能である。このように、多段
式にすることで各セラミックフィルタの長さを熱的、機
械的応力による限界の長さ以下に保つことができ、これ
らフィルタを多段に配置し、単一の圧力容器２１内でセ
ラミックフィルタを大容量化にすることができる。 【００１７】次に、このような大容量セラミックフィル
タの逆洗法について説明する。図１に示すように含塵ガ
ス入口管１７、分岐管１９及び各段の灰取り出し管１８
−１，１８−２，２０の各流路には切り替え用バルブ１
乃至１２が設けてあり、これらの所定のバルブを開閉す
ることにより逆洗を行うことができる。 【００１８】まず、上段の逆洗を行う場合は、バルブ２
のみ閉じ、バルブ３より逆洗用ガスを投入することで上
段のセラミックフィルタの逆洗を行うことができる。 【００１９】中段の逆洗を行う場合は、バルブ５，６，
７を閉じ、バルブ９より逆洗用ガスを投入することで中
段のセラミックフィルタの逆洗を行うことができる。
又、下段の逆洗を行う場合はバルブ４，６，８，１０を
閉じ、バルブ１１より逆洗用ガスを投入することで下段
のセラミックフィルタの逆洗ができる。 【００２０】上記に説明のように、本実施の形態の大容
量セラミックフィルタでは各段を単独で逆洗ができ、い
ずれかの段を逆洗中であっても、逆洗をしていない他の
段のバルブを開き、含塵ガスを導き、他の段を使用して
運転を継続することができ、切り替え用バルブ１乃至１
２の開閉を制御することにより幅広い運転ができるもの
である。 【００２１】 【発明の効果】以上、具体的に説明のように、本発明
は、上下の鏡板で支持したセラミックフィルタを複数段
設置し、各々流路で接続するようにした構成、更に、各
流路にはそれぞれ切り替え用バルブを設置し、同バルブ
を開閉してクリーンガス出口より逆洗用ガスを導入し、
各段単独で逆洗を可能とした構成を特徴としているので
次のような効果を奏する。 【００２２】（１）セラミックフィルタを複数段に分け
たことにより単段で用いた場合の熱的、機械的応力によ
る破損のない限界のサイズを用いてそれらを多段化する
ことにより、大容量化が図れ、コストも低減することが
できる。 【００２３】（２）また、各部に流路切り替え用バルブ
を設けたことにより、各段単独で逆洗ができるようにな
り、更にいずれかの段が逆洗中でも他の段を使用して運
転を継続することが可能となった。
圧流動床ボイラのガスクリーンアップ設備として適用さ
れる大容量セラミックフィルタに関する。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来のセラミックフィルタの圧力
容器内部を示す側面図、図４はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。両図において、０１は圧力容器、０２はセラミック
フィルタ、０３は鏡板で上下に設けられ、セラミックフ
ィルタ０２を支持している。０４は含塵ガス入口、０５
はクリーンガス出口、０６は灰取り出し口、０７は含塵
ガス入口管で含塵ガスが導入される。０１０は灰取り出
し管である。 【０００３】上記の構成の従来の大容量セラミックフィ
ルタは、図示のように単段式になっており、灰等の粉塵
を含有した含塵ガスは、図示してないガス化炉またはボ
イラから含塵ガス入口０４より含塵ガス入口管０７を通
り、圧力容器０１内へ導かれ、セラミックフィルタ０２
に送り込まれる。含塵ガスはセラミックフィルタ０２で
灰等の粒子が取り除かれ、クリーンガスはクリーンガス
出口０５より取り出される。セラミックフィルタ０２で
取り除かれ灰等の粒子は圧力容器０１下部の灰取り出し
管０１０を通り、灰取り出し管０６より取り出される。 【０００４】また、含塵ガスは、９００℃前後の高温ガ
スでセラミックフィルタ０２はその温度条件に耐え得る
材料が使用されており、セラミックフィルタ０２は、前
述のようにその両端が鏡板０３を貫通して装着されてい
る。しかも鏡板０３との伸び差による折損を防止するた
め、両端は鏡板０３と固定せず、可動式シール構造とな
っている。 【０００５】すなわち、図５はセラミックフィルタ０２
の熱応力による伸びを示す図で、セラミックフィルタ０
２には熱応力がかかり、熱による伸びαが生じ鏡板０２
に水平方向に力が作用し、所定の位置より変形しようと
するが、セラミックフィルタ０２を鏡板０３に固定せ
ず、可動式とし、このような対策によりセラミックフィ
ルタ０２への熱的、機械的応力の作用を防いでいる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来の大容量セラミッ
クフィルタにおいて、前述のように可動式シール構造に
よる熱的、機械的応力作用の防止法では、フィルタの大
容量化に限界があった。すなわち、（１）圧力容器と鏡
板の伸び差により、ある直径（容量により定まる不具合
となる限界値）以上に大きくすることはできない。ま
た、（２）フィルタの長さを増加させることにより、大
容量化をはかろうとしても逆洗の際、フィルタへの粉塵
の再付着が起こるため、ある長さ（容量によって定まる
不具合となる限界値）以上にはできない。 【０００７】結果として、圧力容器の直径、長さの限界
値が必然的に決まり、大容量化の際には圧力容器の本数
増加につながり、コスト増、運転難の原因となってい
た。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に対
し、セラミックフィルタの熱的、機械的応力による制約
を克服し、低コストでの大容量化を行うために、次の手
段を提供する。 【０００９】ボイラ、またはガス化炉から含塵高温ガス
を圧力容器内に導き、同容器内で上下に設けた鏡板で支
持したセラミックフィルタを通して高温ガス中の微粒子
を除去し、クリーンガス出口よりクリーンガスを圧力容
器外へ流出する大容量セラミックフィルタにおいて、前
記上下の鏡板で支持したセラミックフィルタを複数段設
置し、高温ガスの流路に直列に接続し、前記各段の各流
路にはそれぞれ切り替え用バルブを設置し、同バルブを
開閉して前記クリーンガス出口より逆洗用ガスを導入
し、前記セラミックフィルタを各段単独で逆洗可能とし
たことを特徴とする大容量セラミックフィルタ。 【００１０】 【００１１】本発明のセラミックフィルタにおいては、
圧力容器内でセラミックフィルタを多段式にするので、
圧力容器の直径は従来型と同じにして、セラミックフィ
ルタの長さを、熱的、機械的応力により定まる限界の長
さ以下に保ち、このフィルタを多段に配置し、これらフ
ィルタを流路で直列に接続することによりセラミックフ
ィルタを単一の圧力容器で大容量化することができる。 【００１２】更に各段の各流路にそれぞれ切り替え用バ
ルブを設けたので、これらバルブの開閉をすることによ
り、各段のクリーンガス出口より逆洗用ガスを投入し、
各段のセラミックフィルタ単独で逆洗を行うことができ
る。又、いずれかの段が逆洗中でも逆洗をしていない他
の段の切り替え用バルブを開くことにより含塵ガスを導
き、他の段を使用して運転を継続することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る大容量セラミックフィルタの圧力容器
内部を示す側面図、図２はそのＡ−Ａ断面図である。両
図において、１乃至１２は各流路の切り替え用バルブ、
１３は上段の鏡板で１３ａはその下部の鏡板であり、両
鏡板で上段のセラミックフィルタ１２−１を支持してい
る。２３は中段の鏡板で２３ａはその下部の鏡板であ
り、両鏡板で中段のセラミックフィルタ１２−２を支持
している。３３は下段のセラミックフィルタ１３−３を
上下両端で支持する鏡板である。１４は含塵ガス入口
で、含塵ガス入口管１７よりガスを導入する。１５−
１，１５−２，１５−３はクリーンガス出口で、それぞ
れ上段，中段，下段のセラミックフィルタの部分に設け
られている。１６は灰取り出し口で、灰取り出し管２０
から灰を取り出す。１８−１，１８−２はそれぞれ上
段，中段の灰取り出し管、１９は含塵ガス入口管１７よ
り分岐する分岐管、２１は全体を収納している圧力容器
である。 【００１４】上記の構成のように、本実施の形態におけ
る大容量セラミックフィルタは、圧力容器２１内に複数
段（図１では上，中，下段の３段）の鏡板１３，２３，
３３を設け、これら鏡板で区切られたセラミックフィル
タ１２−１，１２−２，１２−３が設置されている。含
塵ガスは含塵ガス入口１４から入り、含塵ガス入口管１
７を通り、セラミックフィルタ１２−１内を通過後、ク
リーンガスはクリーンガス出口１５−１より排出され、
セラミックフィルタ１２−１内に捕集された粒子は、鏡
板１３ａ下部の中央部にある灰取り出し管１８−１を通
り、１８−２と２０を経由して灰取り出し口１６から系
外へ排出される。 【００１５】また、含塵ガス入口１４から入った含塵ガ
スの一部は分岐管１９を通り、それぞれ切り替え用バル
ブ５及び７を経由して中段のセラミックフィルタ１２−
２へ、またバルブ４及び８を経由して下段のセラミック
フィルタへ送ることができる。各中段，下段のフィルタ
１２−２，１２−３では前述の１２−１と同様にクリー
ンガスがクリーンガス出口１５−２，１５−３よりそれ
ぞれ流出し、捕集された粒子は灰取り出し管１８−２，
２０をそれぞれ通って灰取り出し口１６より排出する。 【００１６】本実施の形態においては、セラミックフィ
ルタは３段の例で説明したが、セラミックフィルタは最
高５段まで分けることが可能である。このように、多段
式にすることで各セラミックフィルタの長さを熱的、機
械的応力による限界の長さ以下に保つことができ、これ
らフィルタを多段に配置し、単一の圧力容器２１内でセ
ラミックフィルタを大容量化にすることができる。 【００１７】次に、このような大容量セラミックフィル
タの逆洗法について説明する。図１に示すように含塵ガ
ス入口管１７、分岐管１９及び各段の灰取り出し管１８
−１，１８−２，２０の各流路には切り替え用バルブ１
乃至１２が設けてあり、これらの所定のバルブを開閉す
ることにより逆洗を行うことができる。 【００１８】まず、上段の逆洗を行う場合は、バルブ２
のみ閉じ、バルブ３より逆洗用ガスを投入することで上
段のセラミックフィルタの逆洗を行うことができる。 【００１９】中段の逆洗を行う場合は、バルブ５，６，
７を閉じ、バルブ９より逆洗用ガスを投入することで中
段のセラミックフィルタの逆洗を行うことができる。
又、下段の逆洗を行う場合はバルブ４，６，８，１０を
閉じ、バルブ１１より逆洗用ガスを投入することで下段
のセラミックフィルタの逆洗ができる。 【００２０】上記に説明のように、本実施の形態の大容
量セラミックフィルタでは各段を単独で逆洗ができ、い
ずれかの段を逆洗中であっても、逆洗をしていない他の
段のバルブを開き、含塵ガスを導き、他の段を使用して
運転を継続することができ、切り替え用バルブ１乃至１
２の開閉を制御することにより幅広い運転ができるもの
である。 【００２１】 【発明の効果】以上、具体的に説明のように、本発明
は、上下の鏡板で支持したセラミックフィルタを複数段
設置し、各々流路で接続するようにした構成、更に、各
流路にはそれぞれ切り替え用バルブを設置し、同バルブ
を開閉してクリーンガス出口より逆洗用ガスを導入し、
各段単独で逆洗を可能とした構成を特徴としているので
次のような効果を奏する。 【００２２】（１）セラミックフィルタを複数段に分け
たことにより単段で用いた場合の熱的、機械的応力によ
る破損のない限界のサイズを用いてそれらを多段化する
ことにより、大容量化が図れ、コストも低減することが
できる。 【００２３】（２）また、各部に流路切り替え用バルブ
を設けたことにより、各段単独で逆洗ができるようにな
り、更にいずれかの段が逆洗中でも他の段を使用して運
転を継続することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る大容量セラミック
フィルタの側面図である。 【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。 【図３】従来の大容量セラミックフィルタの側面図であ
る。 【図４】図３におけるＢ−Ｂ矢視図である。 【図５】セラミックフィルタへの熱的、機械的応力の作
用を示す説明図である。 【符号の説明】 １〜１２ 切り替え用バル
ブ １３，１３ａ，２３，２３ａ，３３ 鏡板 １２−１，１２−２，１２−３ セラミックフィ
ルタ １４ 含塵ガス入口 １５−１，１５−２，１５−３ クリーンガス出
口 １６ 灰取り出し口 １７ 含塵ガス入口管 １８−１，１８−２，２０ 灰取り出し管 １９ 分岐管 ２１ 圧力容器
フィルタの側面図である。 【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。 【図３】従来の大容量セラミックフィルタの側面図であ
る。 【図４】図３におけるＢ−Ｂ矢視図である。 【図５】セラミックフィルタへの熱的、機械的応力の作
用を示す説明図である。 【符号の説明】 １〜１２ 切り替え用バル
ブ １３，１３ａ，２３，２３ａ，３３ 鏡板 １２−１，１２−２，１２−３ セラミックフィ
ルタ １４ 含塵ガス入口 １５−１，１５−２，１５−３ クリーンガス出
口 １６ 灰取り出し口 １７ 含塵ガス入口管 １８−１，１８−２，２０ 灰取り出し管 １９ 分岐管 ２１ 圧力容器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 39/20
B01D 46/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ボイラ、またはガス化炉から含塵高温ガ
スを圧力容器内に導き、同容器内で上下に設けた鏡板で
支持したセラミックフィルタを通して高温ガス中の微粒
子を除去し、クリーンガス出口よりクリーンガスを圧力
容器外へ流出する大容量セラミックフィルタにおいて、
前記上下の鏡板で支持したセラミックフィルタを複数段
設置し、高温ガスの流路に直列に接続し、前記各段の各
流路にはそれぞれ切り替え用バルブを設置し、同バルブ
を開閉して前記クリーンガス出口より逆洗用ガスを導入
し、前記セラミックフィルタを各段単独で逆洗可能とし
たことを特徴とする大容量セラミックフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25305396A JP3364094B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 大容量セラミックフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25305396A JP3364094B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 大容量セラミックフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094712A JPH1094712A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3364094B2 true JP3364094B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=17245835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25305396A Expired - Fee Related JP3364094B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 大容量セラミックフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364094B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2505393A (en) | 2012-05-23 | 2014-03-05 | Veolia Water Solutions & Tech | Filtration apparatus |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25305396A patent/JP3364094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1094712A (ja) | 1998-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020924 |
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