專利名稱：煤塵除去裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在例如煤氣化復合發電(IGCC)設備或加壓流動床(PFBC)復合發電設備等中適用的煤塵除去裝置，尤其是涉及高頻度地反復進行使高壓介質流通、停止的逆洗操作，并通過閥來控制該操作的煤塵除去裝置。
背景技術：
以往，作為從含有煤塵的氣體將煤塵除去的系統，已知有例如蠟燭類型的多孔過濾器系統。該多孔過濾器系統，利用多孔過濾器元件來捕集并除去通過的氣體中的煤塵。因此，若在多孔過濾器元件的過濾器表面上捕集的煤塵層成長，則流路阻力增加，多孔過濾器元件的壓差(過濾器壓差)上升。因此，為了使多孔過濾器元件的壓差下降且能夠進行系統的連續運轉，而進行從多孔過濾器元件的出口側吹入高壓氣體的逆洗，由此，需要將附著在多孔過濾器元件的表面上的煤塵剝離而除去的逆洗系統的運用。在圖7所示的多孔過濾器系統的現有例中，圖中的符號10是多孔過濾器(煤塵除去裝置)，12是容器主體，14是多孔過濾器元件，16是過濾器管板，18是含煤塵氣體導入管， 20是清潔氣體出口，22是煤塵排出口。該多孔過濾器10從含煤塵氣體導入管18將含有煤塵的氣體向容器主體12的內部導入，使該含煤塵氣體穿過設有多個的多孔過濾器元件14， 而使其從清潔氣體出口 20向容器外部流出。因此，含煤塵氣體穿過多孔過濾器元件14時， 作為粒子的煤塵無法穿過多孔過濾器元件14而從氣體分離，從而附著在多孔過濾器元件 14的過濾器表面而被捕集。另外，將附著在多孔過濾器元件14的過濾器表面而成長的煤塵層剝離除去的逆洗系統構成為經由與壓縮機等高壓氣體供給設備30連接的逆洗主管31而向逆洗噴嘴34 吹入高壓氣體。即，多孔過濾器10的逆洗系統向含煤塵氣體的流動方向的反方向，從多孔過濾器元件14的出口側(清潔氣體出口側)吹入高壓氣體，由此通過高壓氣體的流動而能夠將附著在過濾器表面上的煤塵層剝離除去。在圖示的構成例中，由于能夠在工藝內連續運用，因此設置在容器主體12內的多個多孔過濾器元件14構成的過濾器組被分割成多個(在圖示的例子中為4組)清洗區域， 在各清洗區域的不同組具備從逆洗主管31分支、獨立的4根逆洗配管32a、32b、32c、32d。 在逆洗配管32a、32b、32c、32d分別設有逆洗閥36a、36b、36c、36d。為了減少在多孔過濾器10的容器主體12內流動的含煤塵氣體產生的流動變動， 而按照單獨或分割的幾個組定期地實施逆洗，來運用逆洗閥36a、36b、36c、36d的開閉操作。需要說明的是，在不需要區別各清洗區域時，稱為逆洗配管32及逆洗閥36。另外，在基于壓縮氣體的以往的逆洗裝置中存在如下述的專利文獻1所示那樣由壓縮氣體供給源和在上游側及下游側具備閥的氣體積存空間構成的裝置。該逆洗裝置通過在下游側的閥使用高響應速度閥，而以短的脈沖將附著在陶瓷過濾器管上的煤塵一下子拂落。
現有技術文獻專利文獻專利文獻1日本專利第3128261號公報然而，在如上述的現有的多孔過濾器系統那樣定期地供給逆洗用的高壓氣體進行逆洗的系統中，為了減少向多孔過濾器元件供給的高壓氣體量，而需要使進行開閉操作來供給高壓氣體的逆洗閥以高速(從閉狀態向開狀態的動作及從開狀態向閉狀態的動作時間為0.1 0.2秒左右)動作。另外，上述的逆洗系統的逆洗閥為了切換高壓氣體的供給及停止，而通常每隔幾分鐘進行動作。并且，供給高壓氣體的時間(逆洗閥的從開至閉的動作時間)成為幾秒左右(5秒以下，優選為1秒以下)，因此，逆洗閥為使閥芯旋轉90度而進行開閉的類型時，要求非常快的旋轉(開閉)速度。其結果是，逆洗閥進行高頻度(幾萬 10萬次/年左右)且高速(從閉狀態經過開狀態再次到閉狀態的時間為0. 2 幾秒左右)的開閉動作，因此可靠性的確保成為重要的問題。若逆洗閥不再動作時，會產生無法對多孔過濾器元件進行逆洗的清洗區域，多孔過濾器系統的壓力損失增加或可能會達到含煤塵氣體的處理氣體量限制(煤塵除去裝置的處理氣體量限制引起的成套設備負載限制)。從此種背景出發，在具備基于高壓氣體的過濾器元件的逆洗系統的煤塵除去裝置中，希望改善高頻度進行開閉操作的逆洗閥的動作條件，提高耐久性、動作可靠性。
發明內容
本發明鑒于上述的情況而作出，其目的在于，提供一種改善基于高壓氣體的逆洗系統的逆洗閥被進行開閉操作的頻度等的動作條件，從而提高耐久性和動作可靠性的煤塵
直ο本發明為了解決上述的課題，而采用下述的方法。本發明的煤塵除去裝置，進行逆洗來將穿過設置在容器主體內的過濾器組而捕集到過濾器面上的氣體中的煤塵從所述過濾器面除去，所述逆洗是通過閥操作反復進行朝向所述過濾器噴射的逆洗用高壓介質的流通及停止的操作，其中，設置高壓介質蓄壓罐而形成逆洗高壓介質供給系統，該高壓介質蓄壓罐在高壓介質流路上具備上游側逆洗閥及下游側逆洗閥，該高壓介質流路將所述逆洗用高壓介質從高壓介質供給源引導至向所述過濾器組噴射所述逆洗用高壓介質的逆洗噴嘴，將所述高壓介質供給源的出口壓力設定成過濾器入口氣體壓力的“1/臨界壓力比”以上，以使從所述逆洗噴嘴噴射的高壓介質流速成為音速。根據此種煤塵除去裝置，設置高壓介質蓄壓罐而形成逆洗高壓介質供給系統，該高壓介質蓄壓罐在高壓介質流路上具備上游側逆洗閥及下游側逆洗閥，該高壓介質流路將逆洗用高壓介質從高壓介質供給源引導至向過濾器組噴射逆洗用高壓介質的逆洗噴嘴，將高壓介質供給源的出口壓力設定成過濾器入口氣體壓力的“1/臨界壓力比”以上以使從逆洗噴嘴噴射的高壓介質流速成為音速，因此不使下游側逆洗閥的開閉進行高速動作，也就
5是說，即使下游側逆洗閥不采用高速動作閥，也能夠通過貯藏在作為緩沖罐發揮功能的高壓介質蓄壓罐內的逆洗用高壓介質，較高地保持逆洗噴嘴的出口壓力而可靠地進行逆洗。而且，若在逆洗中關閉上游側逆洗閥，則即使在下游側逆洗閥的開閉動作延遲的情況下，也不會將高壓介質蓄壓罐容量以上的逆洗用高壓介質向逆洗噴嘴供給。在上述的發明中，優選在所述高壓介質供給源的出口設置高壓介質貯藏罐，由此， 能夠減少逆洗用高壓介質的壓力變動，使填充在高壓介質蓄壓罐中的逆洗用高壓介質的壓力穩定。此外，優選在高壓介質貯藏罐的高壓介質供給源側設置根據高壓介質貯藏罐的內壓而進行動作的控制閥。在上述的發明中，優選的是，所述逆洗高壓介質供給系統在所述高壓介質供給源的下游側被分支成多個高壓介質分支供給系統，對于分割所述過濾器組而成的多個清洗區域中的每個區域具備專用的所述高壓介質分支供給系統，由此，能夠減少每一次逆洗所需的逆洗用高壓介質量，因此使用比較少容量的高壓介質蓄壓罐就容易在下游側逆洗閥采用低速操作閥。在上述的發明中，優選的是，所述上游側逆洗閥及所述下游側逆洗閥的逆洗時開閉操作包含逆洗準備操作和一連串的逆洗時操作，該逆洗準備操作包括高壓介質填充操作，關閉所述下游側逆洗閥并打開所述上游側逆洗閥，將所述逆洗用高壓介質向所述高壓介質蓄壓罐填充而升壓至規定壓力；壓力保持操作，關閉所述上游側逆洗閥而將所述高壓介質蓄壓罐內的壓力保持為規定壓力，該一連串的逆洗時操作包括逆洗實施操作，將所述下游側逆洗閥打開規定時間而將所述逆洗用高壓介質從所述高壓介質蓄壓罐內向所述逆洗噴嘴供給；高壓介質補充操作，關閉所述下游側逆洗閥并打開所述上游側逆洗閥，將所述逆洗用高壓介質向所述高壓介質蓄壓罐再次填充而升壓至規定壓力；再填充壓力保持操作，關閉所述上游側逆洗閥而將所述高壓介質蓄壓罐內的再填充壓力保持為規定壓力，所述逆洗時操作對于所述多個清洗區域中的每個清洗區域確認逆洗操作的結束而依次進行。根據此種構成，將逆洗用高壓介質向高壓介質蓄壓罐填充而升壓至規定壓力，關閉上游側逆洗閥而將高壓介質蓄壓罐內的壓力保持為規定壓力的逆洗準備操作結束之后， 相對于分割的多個清洗區域，能夠逐個部位依次地從高壓介質蓄壓罐向逆洗噴嘴供給逆洗用高壓介質而進行逆洗。而且，對于結束了逆洗的高壓介質蓄壓罐在其他的清洗區域的逆洗中再次填充逆洗用高壓介質而為下一次的逆洗作準備。在上述的發明中，優選的是，每個所述清洗區域的逆洗操作結束的判斷通過對所述上游側逆洗閥及所述下游側逆洗閥的順序命令的輸出來進行，由此，在閥未正常動作而中途停止的情況下，也認為逆洗結束，因此不停止而依次繼續進行對下一個清洗區域的逆洗。在上述的發明中，優選的是，在所述高壓介質蓄壓罐設置壓力計來檢測蓄壓罐內壓力，基于所述蓄壓罐內壓力來確定所述壓力保持操作中的所述上游側逆洗閥的關閉時序及所述高壓介質補充操作中的所述下游側逆洗閥的關閉時序，由此，容易進行將高壓介質蓄壓罐的壓力設定為逆洗的最佳壓力的控制。在上述的發明中，優選的是，將檢測所述過濾器組的入口側及出口側的壓差的壓差計設置在所述容器主體，由此，若對應于過濾器壓差的增減而使逆洗的壓力或循環時間適當變化，則能夠將過濾器壓差保持在適當范圍。發明效果根據上述的本發明的煤塵除去裝置，通過作為緩沖罐發揮功能的高壓介質蓄壓罐的設置，而能夠在逆洗操作中適用低速動作的閥。若在逆洗操作中適用低速動作的閥，則改善逆洗閥的動作條件，因此逆洗閥的耐久性提高，結果是能得到煤塵除去裝置的動作可靠性提高這樣的顯著效果。另外，在逆洗閥的動作不良時，高壓介質蓄壓罐的上游側逆洗閥關閉，因此，被供給到煤塵除去裝置的過濾器組的逆洗用高壓介質量被限制在高壓介質蓄壓罐內的容量以內。因此，在煤塵除去裝置的內部，擾亂包含煤塵的氣體的流動的主要原因的逆洗用高壓介質流量減少，能夠繼續進行變動少的穩定的流動引起的煤塵除去，因此煤塵除去裝置及具備煤塵除去裝置的成套設備的運轉穩定性提高。
圖1是關于本發明的煤塵除去裝置的構成來表示第一實施方式的系統圖。圖2是關于逆洗時的高壓氣體來表示與現有技術及本發明的逆洗閥開閉相伴的壓力變化及流量變化的說明圖。圖3是關于本發明的煤塵除去裝置的構成來表示第二實施方式的系統圖。圖4是關于本發明的煤塵除去裝置的構成來表示第三實施方式的系統圖。圖5是關于本發明的煤塵除去裝置的構成來表示第四實施方式的系統圖。圖6是關于本發明的煤塵除去裝置的構成來表示第五實施方式的系統圖。圖7是關于煤塵除去裝置來表示現有的構成例的系統圖。
具體實施例方式以下，基于附圖，說明本發明的煤塵除去裝置的一實施方式。<第一實施方式>圖1所示的實施方式的多孔過濾器(煤塵除去裝置IOA是從含有煤塵的氣體將煤塵除去的蠟燭類型的多孔過濾器系統。該多孔過濾器IOA具備由設置在容器主體12內的多個多孔過濾器元件14構成的過濾器組。含有煤塵的含煤塵氣體從設置在容器主體12的下部的含煤塵氣體導入管18被導入到容器內部。該含煤塵氣體穿過容器主體12內的多孔過濾器元件14而從清潔氣體出口 20向容器外部流出。此時，含煤塵氣體的氣體成分穿過多孔過濾器元件14，但作為粒子的煤塵附著于過濾器面而被捕集。需要說明的是，圖中的符號16是對多個多孔過濾器元件14進行支承的過濾器管板，22是將煤塵向容器主體12的外部排出的煤塵排出口。上述的多孔過濾器IOA穿過設置在容器主體12內的過濾器組而被多孔過濾器元件14捕集。因此，多孔過濾器IOA為了將附著于過濾器面而成長的含煤塵氣體中的煤塵層除去，而具備一種通過反向的氣體流動而將煤塵層剝離除去的逆洗系統。該逆洗系統朝向多孔過濾器元件14的過濾器背面，從過濾器出口側噴射氮氣等高壓氣體(逆洗用高壓介質)，形成與含煤塵氣體反向的高壓氣體流動，將附著于過濾器面的煤塵層剝離，由此，進行從過濾器面將煤塵除去的逆洗。此種逆洗通過設置在逆洗高壓介
7質供給系統上的閥的開閉操作，反復進行高壓氣體的流通及停止來實施。多孔過濾器IOA的逆洗系統具備將高壓氣體向逆洗噴嘴34供給的壓縮機等高壓氣體供給設備30作為高壓介質供給源。從該高壓氣體供給設備30向逆洗噴嘴34供給高壓氣體的逆洗高壓介質供給系統中，例如與高壓氣體供給設備30連接的逆洗主管31被分支成4根逆洗配管32a、32b、32c、32d。需要說明的是，關于逆洗配管分支數，并未限定為圖示的4根，可以根據后述的清洗區域的分割數來適當變更。在上述的逆洗配管3 設置逆洗罐4 作為具備上游側逆洗閥38a及下游側逆洗閥40a的高壓介質蓄壓罐。同樣地，在逆洗配管32b設置具備上游側逆洗閥38b及下游側逆洗閥40b的逆洗罐42b，在逆洗配管32c設置具備上游側逆洗閥38c及下游側逆洗閥40c 的逆洗罐42c，而且，在逆洗配管32d設置具備上游側逆洗閥38d及下游側逆洗閥40d的逆洗罐42d。即，本實施方式的逆洗系統成為在各逆洗系統中設置2個逆洗閥，且在兩逆洗閥的中間配置逆洗罐的閥構成。需要說明的是，在以下的說明中，在無需區別各清洗區域時，稱為逆洗配管32、上游側逆洗閥38、下游側逆洗閥40、逆洗罐42。另外，在逆洗主管31上，在高壓氣體供給設備30的出口(上游側逆洗閥的入口) 附近設置檢測高壓氣體的出口壓力Pc的高壓氣體壓力計44。而且，在容器主體12或含煤塵氣體導入管18設置測定多孔過濾器元件14的入口氣體壓力Pf的過濾器入口壓力計對。其結果是，將向多孔過濾器元件14的過濾器組噴射的逆洗用的高壓氣體從高壓氣體供給設備30引導到清洗區域的逆洗噴嘴34的逆洗高壓介質供給系統通過高壓介質流路的逆洗主管31及逆洗配管32a、32b、32c、32d的任一者，在各逆洗配管32a、32b、32c、32d 設有分別具備上游側逆洗閥38a、38b、38c、38d及下游側逆洗閥40a、40b、40c、40d的逆洗罐 42a>42b>42c>42d0圖示的逆洗系統能夠在設置多孔過濾器IOA的工藝內連續運用，因此將設置在容器主體12內的多孔過濾器元件14的過濾器組分割成多個(在圖示的例子中為4組)清洗區域。此種清洗區域的分割能夠減少每一次逆洗所需的高壓氣體量，因此使用小容量的逆洗罐42而在下游側逆洗閥40容易采用低速操作閥。而且，關于高壓氣體供給設備30，能夠實現小型化。并且，按照各清洗區域的組區分地設置從逆洗主管32分支、獨立的4根逆洗配管 32a、32b、32c、32d，若按清洗區域對上游側逆洗閥38a、38b、38c、38d及下游側逆洗閥40a、 40b、40c、40d進行開閉操作，則能夠依次實施各逆洗區域的逆洗。即，抑制逆洗所使用的高壓氣體的流量，減少在多孔過濾器IOA的容器主體12內流動的含煤塵氣體產生的流動的變動，因此按照單獨或分割的幾個組來定期地實施逆洗而運用各清洗區域的逆洗。在如此構成的逆洗系統中，將由高壓氣體壓力計44檢測的高壓氣體供給設備30 的出口壓力Pc設定成由過濾器入口壓力計M檢測的入口氣體壓力Pf的臨界壓力以上，以使從逆洗噴嘴34噴射的高壓氣體的流速成為音速。這里，高壓氣體壓力Pc設定成使過濾器入口氣體壓力Pf與高壓氣體壓力Pc之比(Pf/Pc)為臨界壓力比以下。需要說明的是， 通過采用由過濾器入口壓力計M檢測的入口氣體壓力Pf，而能夠使從處于上游側的逆洗噴嘴34噴射的高壓氣體的流速更可靠地成為音速。
臨界壓力比通過下述的數學式得到。臨界壓力比=Pf/Pc=〔2/(κ+1)〕κ/(κ-1)在該數學式中，κ為比熱比，在高壓氣體使用氮時，κ = 1.4，因此，臨界壓力比成為 0.5283。即，在臨界壓力比的情況下，高壓氣體壓力Pc成為過濾器入口壓力Pf的1/0. 5283 =1. 89 倍。上述的逆洗系統的閥運用、即上游側逆洗閥38及下游側逆洗閥40的逆洗時開閉操作包括逆洗實施前的閥操作即“逆洗準備操作”;實施逆洗時的閥操作即“逆洗時操作”。逆洗準備操作包括關閉下游側逆洗閥38并打開上游側逆洗閥40，將高壓氣體向逆洗罐42填充而升壓至規定壓力為止的高壓介質填充操作；關閉上游側逆洗閥38而將逆洗罐42內的壓力保持為規定壓力的壓力保持操作。即，逆洗準備操作是將高壓氣體填充至逆洗罐42內成為規定壓力為止，而形成為可逆洗的狀態的準備階段的操作，通常成為與由高壓氣體壓力計44檢測的出口壓力Pc大體一致的壓力。接下來，逆洗時操作是由逆洗實施操作、高壓介質補充操作、再填充壓力保持操作構成的一連串的閥開閉操作，該逆洗實施操作是將下游側逆洗閥40打開規定時間而從逆洗罐42內將高壓氣體向逆洗噴嘴34供給的操作，該高壓介質補充操作是關閉下游側逆洗閥40并打開上游側逆洗閥38，將高壓氣體向逆洗罐42內再次填充而使其升壓至規定壓力的操作，該再填充壓力保持操作是關閉上游側逆洗閥38而將逆洗罐42內的再填充壓力保持為規定壓力的操作。對于多個清洗區域中的每個清洗區域確認逆洗操作的結束而依次進行該逆洗時操作。即，關于一個清洗區域而確認到從逆洗噴嘴34噴射高壓氣體的逆洗結束時，在下一個清洗區域中進行同樣的逆洗時操作，依次對全部的清洗區域進行逆洗。此種逆洗時操作以依次對全部的清洗區域進行1次或規定次數逆洗的情況為1 套，通過適當的循環時間反復進行。因此，將高壓氣體向逆洗罐42填充而升壓至規定壓力(例如出口壓力Pc)，關閉上游側逆洗閥38而將逆洗罐42內的壓力保持為規定壓力的逆洗準備操作結束之后，對分割的多個清洗區域，能夠逐個部位依次地從逆洗罐42向逆洗噴嘴34供給高壓氣體而進行逆洗。另外，在其他的清洗區域的逆洗中，對于結束了逆洗的逆洗罐42再次填充高壓氣體而為下一次的逆洗作準備。需要說明的是，逆洗罐42的容量優選能夠貯藏1 2次左右的逆洗所需的高壓氣體量的程度。上述的各清洗區域的逆洗操作結束的判斷通過對上游側逆洗閥38及下游側逆洗閥40的順序命令的輸出來進行。即，不是實際閥操作是否結束，而是確認是否作出向閥的控制命令來進行判斷。因此，例如即使閥未正常動作而在中途停止的情況下，也能夠確認控制命令的輸出而認為逆洗結束。因此，即使發生閥的動作不良，對于下一個清洗區域的逆洗也不停止而依次繼續進行，因此即使一個閥發生動作不良，也不會造成逆洗系統整體的停止。根據此種本實施方式，在上游側逆洗閥38與下游側逆洗閥40之間設有作為緩沖罐發揮功能的逆洗罐42，因此在逆洗罐42內貯藏規定壓力的高壓氣體，所以，即使在下游側逆洗閥40未適用高速動作閥，也能夠將逆洗噴嘴34的出口壓力保持得較高而得到高逆洗效果。另外，在下游側逆洗閥40打開的逆洗時，在逆洗罐42的上游側設置的上游側逆洗閥38關閉，因此即使在下游側逆洗閥40的開閉動作延遲的情況下，從逆洗噴嘴34向清洗區域的多孔過濾器元件14流出的高壓氣體量也不會成為逆洗罐42的容量以上。而且，逆洗罐42的壓力隨著時間而下降，因此從逆洗噴嘴34噴射的高壓氣體流量也減少，因此，在容器主體12內流動的含煤塵氣體的流量變動也減少。圖2表示與逆洗時的逆洗閥的開閉操作相伴的高壓氣體的壓力變化及流量變化， 在逆洗閥36使用高速動作閥的現有技術(參照圖7)的變化由實線表示，在下游側逆洗閥 40使用低速動作閥的本發明(參照圖1)的變化由虛線表示。在現有技術的情況下，逆洗閥36使用高速動作閥，而且，從高壓氣體供給設備30 持續接受高壓氣體的供給，因此與開閥大致同時地供給出口壓力Pc的高壓氣體。因此，將與出口壓力Pc對應的高壓氣體的流量向逆洗噴嘴34供給至閉閥為止。即，高壓氣體的流量在逆洗閥36打開的瞬間上升至最大值，在該狀態下繼續供給至閥閉為止。需要說明的是， 逆洗閥36的從開到閉期間供給的高壓氣體量、即1次的逆洗所使用的高壓氣體量成為由圖中實線所示的矩形區域(表示流量變化的線所描繪的矩形的區域)所圍成的面積。而在本發明的情況下，從向逆洗罐42內填充與出口壓力Pc大致同壓的高壓氣體的狀態開始，打開低速閥的下游側逆洗閥40。因此，高壓氣體的流量在開閥之后具有時間延遲而達到最大流量。另一方面，逆洗罐42內的壓力伴隨著閥開后的高壓氣體流出而逐漸下降，因此流量也伴隨著時間經過而下降。此時，為了使從逆洗噴嘴34噴射的高壓氣體成為音速以上，而需要使逆洗罐40內的壓力相對于過濾器入口壓力而成為臨界壓力以上，因此逆洗的有效時間成為從開閥的時刻到時間te。因此，在該期間供給的高壓氣體量成為圖中實施了剖面線的區域的面積，因此例如在逆洗罐42中蓄壓的高壓氣體量成為一次逆洗量時，剖面線部的面積只要為上述的矩形的面積以上即可。<第二實施方式>接下來，關于本發明的煤塵除去裝置，基于圖3來說明第二實施方式。需要說明的是，對與上述的實施方式同樣的部分標注相同符號，省略其詳細的說明。在該實施方式中，在向多孔過濾器IOB的逆洗系統供給高壓氣體的高壓氣體供給設備30的出口設置高壓氣體罐46作為高壓介質貯藏罐。而且，在上述的實施方式中，在高壓氣體供給設備30的出口附近設置檢測高壓氣體的出口壓力Pc的高壓氣體壓力計44，但在本實施方式中，在高壓氣體罐46直接安裝高壓氣體壓力計44'，將由該高壓氣體壓力計 44'檢測到的壓力作為高壓氣體的出口壓力Pc而實施與上述的實施方式同樣的控制。為此種構成時，通過在高壓氣體供給設備30的出口設置貯藏規定壓力的高壓氣體的高壓氣體罐46，而在高壓氣體的供給側，與直接供給的情況相比，壓力變動減少，逆洗罐42的填充壓力穩定。其結果是，能更有效且可靠地進行逆洗，從多孔過濾器元件14的過濾器表面將煤塵層剝離除去的效果升高。而且，由于采用高壓氣體罐46的內壓作為出口壓力Pc，因此能夠進行更穩定的控制。另一方面，高壓氣體供給設備30的動作通過高壓氣體的出口壓力Pc進行起動、停止或供給、停止，但由于在高壓氣體罐46內貯藏具有出口壓力Pc的高壓氣體，因此向逆洗罐42供給的高壓氣體的壓力變動平緩。因此，向逆洗罐42供給的高壓氣體的壓力變動減少，向逆洗罐42填充的高壓氣體的壓力也穩定，所以高壓氣體供給設備30的起動停止次數減少而能夠提高設備的耐久性和可靠性。<第三實施方式>接下來，關于本發明的煤塵除去裝置，基于圖4來說明第三實施方式。需要說明的是，對與上述的實施方式同樣的部分標注相同符號，省略其詳細說明。在該實施方式中，相對于多孔過濾器IOC的逆洗系統，在逆洗罐42設置逆洗罐壓力計48來檢測逆洗罐內壓力Pt。需要說明的是，在各逆洗罐42a、42b、42c、42d中，分別設置逆洗罐壓力計48a、48b、48c、48d，在無需區別各系統時簡稱為逆洗罐壓力計48。如此，在本實施方式中，除了上述的第一實施方式中說明的構成之外，在逆洗罐42 還設置逆洗罐壓力計48，因此關于上游側逆洗閥38和下游側逆洗閥40的關閉時序，也可以取代由高壓氣體壓力計44檢測的高壓氣體供給設備30的出口壓力Pc，而采用在更接近逆洗噴嘴34的位置檢測到的逆洗罐內壓力Pt。上游側逆洗閥38的關閉時序以使逆洗罐內壓力Pt成為由過濾器入口壓力計M 檢測的入口氣體壓力Pf的“1/臨界壓力比”以上的方式設定，優選以成為基于臨界壓力比的壓力的1. 15倍以上的方式設定。下游側逆洗閥40的關閉時序設定為在逆洗罐內壓力Pt比入口氣體壓力Pf的“1/ 臨界壓力比”下降時，最遲設定為下降到基于臨界壓力比的壓力的0. 9倍以下。如此，通過在逆洗罐42設置逆洗罐壓力計48，而能夠將高壓氣體的壓力設定為適合于逆洗的值，因此，從逆洗的多孔過濾器元件14的過濾器表面能夠更有效地剝離除去煤
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土feo另外，能夠進行對逆洗罐42的壓力下降而成為無法得到充分的逆洗效果的低壓力的情況進行監控而關閉下游側逆洗閥40的控制，因此能夠防止多余的高壓氣體的流出而減少逆洗用的高壓氣體流量(消耗量)。S卩，基于逆洗罐內壓力Pt來決定上述的壓力保持操作中的上游側逆洗閥38的關閉時序及高壓介質補充操作中的下游側逆洗閥40的關閉時序，因此容易將逆洗罐42的壓力設定為最適合于逆洗的壓力。〈第四實施方式〉接下來，關于本發明的煤塵除去裝置，基于圖5，說明第四實施方式。需要說明的是，對與上述的實施方式同樣的部分標注相同符號，省略其詳細說明。在該實施方式中，對于多孔過濾器IOD的逆洗系統，在高壓氣體供給設備30的出口設置高壓氣體罐46，并且在高壓氣體罐46的上游側設置控制閥50。需要說明的是，在高壓氣體罐46安裝高壓氣體壓力計44'，關于其他的構成，與上述的第三實施方式相同。在該實施方式中，除了第三實施方式之外，使用由高壓氣體壓力計44'檢測到的壓力來實施高壓氣體的壓力控制。即，通過在逆洗罐42設置逆洗罐壓力計48，而能夠將高壓氣體的壓力設定成適合于逆洗的值，因此，能夠更有效地進行基于逆洗的從多孔過濾器元件14的過濾器表面將煤塵層的剝離除去。另外，對逆洗罐42的壓力下降而成為無法得到充分的逆洗效果的低壓力的情況
11進行監控來關閉下游側逆洗閥40，因此能夠減少逆洗用的高壓氣體流量。另一方面，高壓氣體供給設備30的動作在高壓氣體的出口壓力Pc成為規定壓力以上時進行起動、停止或供給、停止，但由于具備高壓氣體罐46及控制閥50，因此供給側的壓力變動平緩。因此，高壓氣體供給設備30的起動停止次數減少，能夠提高設備的可靠性。因此，即使在逆洗系統的作動頻度高的情況下，通過高壓氣體罐46的氣體積存效果，也能夠將逆洗罐內壓力Pt維持成適當的壓力。而且，高壓氣體罐46內的壓力通過基于由高壓氣體壓力計44'檢測到的出口壓力Pc的控制閥50的操作，而能夠更可靠地維持規定的值。<第五實施方式>接下來，關于本發明的煤塵除去裝置，基于圖6，說明第五實施方式。需要說明的是，對與上述的實施方式同樣的部分標注相同符號，省略其詳細說明。在該實施方式中，除了上述的第四實施方式之外，表示了將壓差計沈設置于容器主體12的多孔過濾器10E，該壓差計沈檢測由多孔過濾器元件14構成的過濾器組的過濾器壓差DP。S卩，多孔過濾器IOE通過壓差計沈來檢測多孔過濾器元件14的入口側與出口側的壓差DP，從而實施高壓氣體的壓力控制。具體的壓力控制是，根據由過濾器壓差DP算出的多孔過濾器元件14的阻力系數的增減來判斷高壓氣體的壓力控制指令，以由高壓氣體壓力計44'檢測的高壓氣體的壓力成為適當壓力(例如5kPa以下)的方式使壓力控制指令適當變化。即，過濾器壓差DP表示附著于多孔過濾器元件14的煤塵的程度，因此通過將其反映出來，而能夠使逆洗所使用的高壓氣體的壓力最適當。因此，在高壓氣體的壓力控制指令達到高壓氣體供給設備30的上限時，能夠以縮短逆洗系統的間隔(循環時間)的方式使控制指令變化。即，若對應于過濾器壓差DP的增減來使逆洗的高壓氣體壓力、循環時間適當變化，則能夠將過濾器壓差DP保持為適當范圍，因此對于多孔過濾器IOE的各種運轉，能夠靈活地應對。如此，根據上述的各實施方式的多孔過濾器，通過作為緩沖罐發揮功能的逆洗罐 42的設置，而能夠在逆洗操作所需的下游側逆洗閥40或上游側逆洗閥38中適用低速動作的閥。若在逆洗操作中適用低速動作的上游側逆洗閥38及下游側逆洗閥40，則能改善動作次數的減少等逆洗閥的動作條件，因此逆洗閥的耐久性提高，結果是多孔過濾器的耐久性和動作可靠性提高。而且，在逆洗閥的動作不良時，逆洗罐42的上游側逆洗閥38被關閉，因此供給至多孔過濾器的過濾器組的逆洗用的高壓氣體量的上限被限制為逆洗罐42內的容量。因此， 在多孔過濾器的內部，成為擾亂含有煤塵的氣體的流動的主要原因的逆洗用的高壓氣體流量減少，能夠使含煤塵氣體的流動為變動少的穩定的流動而繼續進行煤塵除去。因此，在上述的實施方式的多孔過濾器、具備該多孔過濾器的煤氣化復合發電設備、加壓流動床復合發電設備等的成套設備中，其運轉穩定性提高。另外，本發明高頻度地反復進行使高壓介質流通、停止的逆洗操作，也能夠適用于通過閥來控制該操作的裝置。需要說明的是，本發明并未限定為上述的實施方式，在不脫離其宗旨的范圍內能夠進行適當變更。
符號說明10、10A IOE多孔過濾器(煤塵除去裝置)12容器主體14多孔過濾器元件18含煤塵氣體導入管20 清潔氣體出口24過濾器入口壓力計26 壓差計30高壓氣體供給設備31逆洗主管32、32a、32b、32c、32d 逆洗配管34逆洗噴嘴38、38a、38b、38c、38d 上游側逆洗閥40、40a、40b、40c、40d 下游側逆洗閥42、42a、42b、42c、42d 逆洗罐44,44'高壓氣體壓力計46 高壓氣體罐48、48a、48b、48c、48d 逆洗罐壓力計50 控制閥
權利要求
1.一種煤塵除去裝置，進行逆洗來將穿過設置在容器主體內的過濾器組而捕集到過濾器面上的氣體中的煤塵從所述過濾器面除去，所述逆洗是通過閥操作反復進行朝向所述過濾器噴射的逆洗用高壓介質的流通及停止的操作，其中，設置高壓介質蓄壓罐而形成逆洗高壓介質供給系統，該高壓介質蓄壓罐在高壓介質流路上具備上游側逆洗閥及下游側逆洗閥，該高壓介質流路將所述逆洗用高壓介質從高壓介質供給源引導至向所述過濾器組噴射所述逆洗用高壓介質的逆洗噴嘴，將所述高壓介質供給源的出口壓力設定成過濾器入口氣體壓力的“1/臨界壓力比”以上，以使從所述逆洗噴嘴噴射的高壓介質流速成為音速。
2.根據權利要求1所述的煤塵除去裝置，其中，在所述高壓介質供給源的出口設置高壓介質貯藏罐。
3.根據權利要求1或2所述的煤塵除去裝置，其中，所述逆洗高壓介質供給系統在所述高壓介質供給源的下游側被分支成多個高壓介質分支供給系統，對于分割所述過濾器組而成的多個清洗區域中的每個區域具備專用的所述高壓介質分支供給系統。
4.根據權利要求3所述的煤塵除去裝置，其中，所述上游側逆洗閥及所述下游側逆洗閥的逆洗時開閉操作包含逆洗準備操作和一連串的逆洗時操作，該逆洗準備操作包括高壓介質填充操作，關閉所述下游側逆洗閥并打開所述上游側逆洗閥，將所述逆洗用高壓介質向所述高壓介質蓄壓罐填充而升壓至規定壓力；壓力保持操作，關閉所述上游側逆洗閥而將所述高壓介質蓄壓罐內的壓力保持為規定壓力，該一連串的逆洗時操作包括逆洗實施操作，將所述下游側逆洗閥打開規定時間而將所述逆洗用高壓介質從所述高壓介質蓄壓罐內向所述逆洗噴嘴供給；高壓介質補充操作，關閉所述下游側逆洗閥并打開所述上游側逆洗閥，將所述逆洗用高壓介質向所述高壓介質蓄壓罐再次填充而升壓至規定壓力；再填充壓力保持操作，關閉所述上游側逆洗閥而將所述高壓介質蓄壓罐內的再填充壓力保持為規定壓力，所述逆洗時操作對于所述多個清洗區域中的每個清洗區域確認逆洗操作的結束而依次進行。
5.根據權利要求4所述的煤塵除去裝置，其中，每個所述清洗區域的逆洗操作結束的判斷通過對所述上游側逆洗閥及所述下游側逆洗閥的順序命令的輸出來進行。
6.根據權利要求4或5所述的煤塵除去裝置，其中，在所述高壓介質蓄壓罐設置壓力計來檢測蓄壓罐內壓力，基于所述蓄壓罐內壓力來確定所述壓力保持操作中的所述上游側逆洗閥的關閉時序及所述高壓介質補充操作中的所述下游側逆洗閥的關閉時序。
7.根據權利要求6所述的煤塵除去裝置，其中，將檢測所述過濾器組的入口側及出口側的壓差的壓差計設置在所述容器主體。
全文摘要
在多孔過濾器(10A)中，進行逆洗來將穿過設置在容器主體(12)內的過濾器組而捕集到過濾器面上的氣體中的煤塵從過濾器面除去，所述逆洗是通過閥操作反復進行朝向多孔過濾器元件(14)噴射的高壓氣體的流通及停止的操作。設置逆洗罐(42)而形成逆洗高壓介質供給系統，該逆洗罐(42)在逆洗配管(32)上具備上游側逆洗閥(38)及下游側逆洗閥(40)，該逆洗配管(32)將高壓氣體從高壓氣體供給設備(30)引導至向過濾器組噴射逆洗用的高壓氣體的逆洗噴嘴(34)。將高壓氣體供給設備(30)的出口壓力設定成過濾器入口氣體壓力的“1/臨界壓力比”以上以使從逆洗噴嘴(34)噴射的高壓介質流速成為音速。
文檔編號B01D46/24GK102470312SQ20108003412
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月15日 優先權日2009年9月30日
發明者北川雄一郎, 品田治, 小山智規, 山元崇 申請人:三菱重工業株式會社