JP5959960B2 - 湿式電気集塵装置及び排ガス処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスのＳＯｘを含むミストやダストを除去する湿式電気集塵装置及び排ガス処理方法に関する。

石炭焚きや重油焚き等の発電プラント、焼却炉等の産業用燃焼設備から、ダスト（粒子状物質）を含む排ガスが排出される。また、燃焼排ガス中には、ＳＯ_２やＳＯ_３といったＳＯｘガスが含まれる。ダスト及びＳＯ_Ｘを除去するために、燃焼設備の下流側の煙道に排ガス処理システムが設けられる。排ガス処理システムでは、例えば特許文献１のように、上流側から順に脱硝装置、エアヒータ、集塵装置、湿式脱硫装置、湿式電気集塵機が設置される。排ガス処理システムの流通路中で湿式脱硫装置にて冷却された後は、ＳＯ_３はミスト状態として存在する。

ＳＯ_３ミストは０．１μｍ程度と微細であるが、湿式脱硫装置を通過した後では、ＳＯ_３ミストが水分を吸収して肥大化する。肥大化したミストやダストが湿式電気集塵機に流入すると、肥大化前よりも表面積が増えるためミストの帯電量が増え空間電荷効果が大きくなり、湿式電気集塵機の放電電流が大幅に低下する。ＳＯ_３ミスト及びダストの除去性能と放電電流との間には強い相関があり、電流が低下するとＳＯ_３ミスト及びダストの除去性能も低下する。

そこで、特許文献１及び特許文献２では、湿式電気集塵機の集塵部にガスを流入させる前に、ＳＯ_３ミストやダストを予め帯電させている。また、ガス中にミストより粒径の大きい液滴をスプレーするとともに、ＳＯ_３ミストやダストとの衝突確率を上げるために正負のコロナ放電を交互に起こす放電方式を組み合わせた方式を採用している。帯電したＳＯ_３ミストやダストは、集じん部の電界により誘電分極した液滴にクーロン力やグレーディエント力によって引き付けられて、液滴内に吸収される。液滴の粒径は大きいため、湿式電気集塵機の下流側に設けられるデミスタ等の衝突や慣性力を利用した簡易的な捕集装置でも容易に捕集される。

特開２０１０−６９４６３号公報（請求項６、７、段落［００５７］〜［００７９］） 特許第３５６４３６６号公報（請求項２、段落［００１３］、［００２１］〜［００３０］）

特許文献１及び特許文献２の湿式電気集塵機では、高効率でＳＯ_３を除去するために、ＳＯ_３ミストを予備荷電する装置、液滴を噴霧する装置、及び、液滴を捕集するデミスタ等は必須の構成となっていた。
これに対し、本発明は、より簡素な装置によりＳＯ_３及びダストの除去性能を高めた湿式電気集塵装置及び排ガス処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、ガス中に含まれるＳＯ_３及びダストを除去する湿式電気集塵装置であって、前記ＳＯ_３が取り込まれたミスト及び前記ダストを含む前記ガスの流通方向に沿って対向して配置され、直流電界を形成する第１の電極及び第２の電極を備える電界形成部を有し、前記第１の電極が平板であり、前記第２の電極と対向する面に、前記ガスの流通方向に沿って所定の間隔で形成された複数の放電極を有し、前記第２の電極が、放電枠と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の前記放電極に対向する位置に設置される第１の平板部と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の平面部分と対向する面に複数の放電極が形成される第２の平板部とを備え、前記第１の平板部と前記第２の平板部とが前記ガスの流通方向に沿って配列され、前記第１の電極の前記放電極及び前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させ、前記ガスが前記第１の電極と前記第２の電極との間を通過する際に、前記コロナ放電により前記ミスト及び前記ダストに交互に逆極性の電荷を付与し、帯電された前記ミスト及び前記ダストを、前記第１の電極及び前記第１の平板部が捕集する湿式電気集塵装置を提供する。

本発明の湿式電気集塵装置における電界形成部は、第１の電極と第２の電極で逆極性のコロナ放電を交互に発生させているので、空間電荷緩和効果を高めることができる。
第２の電極は放電枠に複数の平板部をガス流通方向に配列した構成としている。第１の平板部は、第１の電極の放電極によるコロナ放電の放電電流を確保するために設置される。第２の平板部には複数の放電極が設置される。このような構成の電極とすることにより、第２の電極の放電極周囲にある電極面積を低減することができ、第２の電極からのコロナ放電の電流を増大させることができる。この結果、集塵に必要な電極面積を減らすことなく投入電力を高めることができるので、高い集塵性能を得ることができる。本発明の湿式電気集塵装置では電極でミストやダストを捕集するので、湿式電気集塵装置の後段にデミスタ等のミスト捕集装置を設置する必要はない。
また、本発明の湿式電気集塵装置は、第２の電極を枠状にして電極構造を簡略化している。本発明に依れば電極重量が大幅に軽減されて、放電極形成のための加工が容易である。この結果、コストダウンを図ることができる。

上記発明において、前記第２の電極において、前記ガスの流通方向に前記第１の平板部と前記第２の平板部とが交互に配列されても良い。
このような構成とすることで、空間電荷緩和効果を高めて、高い捕集性能を有する湿式電気集塵装置とすることができる。

上記発明において、前記ガスの上流側で、前記第１の電極に前記放電極が設置され、前記第２の電極において前記第１の平板部と前記第２の平板部とが交互に配列され、前記第１の電極の前記放電極及び前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させ、前記ガスの下流側で、前記第１の電極が平面状であり、前記第２の電極において前記第２の平板部が配列され、前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に負のコロナ放電を発生させても良い。

特にガス中のＳＯ_３濃度が低い場合には、電界形成部のガス上流側のみで逆極性のコロナ放電を発生させれば、空間電荷を十分に緩和させることができる。第１の電極はガス下流側に放電極を形成しなくても良いので、加工コストを低減させることができる。

本発明は、上記の湿式電気集塵装置を用いて、ガス中に含まれるＳＯ_３及びダストを除去する排ガス処理方法であって、前記第１の電極と前記第２の電極との間に直流電界を形成する工程と、前記直流電界中に、前記第１の電極と前記第２の電極とで互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させる工程と、前記直流電界が形成され前記コロナ放電が発生した前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記ガスを通過させて、前記ミスト及び前記ダストに逆極性のコロナ放電を交互に付与する工程と、前記第１の電極及び前記第１の平板部が、帯電された前記ミスト及び前記ダストを捕集する工程とを含む排ガス処理方法を提供する。

上記湿式電気集塵装置を用いれば、空間電荷緩和効果を高めることができ、放電電流を増大させることができ、高い集塵効率で排ガスを処理することが可能となる。

本発明の湿式電気集塵装置は、高い空間電荷緩和効果を得ることができる。このため、高い集塵性能を有する湿式電気集塵装置とすることができる。
また、電極構造が簡略化されているので、電極重量を軽減できるとともに、製造が容易となり製造コストが削減される。

排ガス処理装置の一例のブロック図である。 湿式電気集塵装置の概略図である。 第１実施形態に係る湿式電気集塵装置の電界形成部の拡大概略図である。 印加電極の放電極によるコロナ放電の発生状況を説明する概略図である。 第２実施形態に係る湿式電気集塵装置の電界形成部の拡大概略図である。

図１は、排ガス処理装置の一例のブロック図である。排ガス処理装置１はボイラ（燃焼炉）２の下流側の煙道に設けられる。排ガス処理装置１は、脱硝装置３と、エアヒータ４と、乾式電気集塵装置５と、湿式脱硫装置６と、湿式電気集塵装置１０と、ＣＯ_２回収装置７と、煙突８とを備える。
ボイラ２は、例えば石炭などの燃料を燃焼させるボイラとされる。
脱硝装置３は、ボイラ２から流入する燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。
エアヒータ４は、燃焼排ガスと押し込みファン（不図示）によって要求される燃焼用空気とを熱交換させるものである。これにより、燃焼用空気は燃焼排ガスの顕熱によって加熱され、ボイラ２へと供給される。
乾式電気集塵装置５は、燃焼排ガス中の煤塵を静電気力によって捕集するものである。

湿式脱硫装置６は、吸収剤を含む水溶液を燃焼排ガス中に噴霧し、吸収剤と排ガス中のＳＯｘとを反応させて、排ガス中からＳＯ_２及びＳＯ_３の一部を除去する。湿式脱硫装置６は、石膏石灰法、ナトリウム法、水マグ法を採用したものとされる。吸収剤は、石膏石灰法の場合ＣａＯ（石灰）、ナトリウム法の場合ＮａＯＨ、水マグ法の場合Ｍｇ（ＯＨ）_２とされる。湿式脱硫装置６は、排ガスの流通路に直列になるように複数設置しても良い。
湿式脱硫装置６内で入口部に脱硫冷却塔が設置される。排ガスは脱硫冷却塔を通過する際に急冷され、６０℃前後の排ガスが湿式脱硫装置６から排出される。

湿式電気集塵装置１０は、乾式電気集塵装置５及び湿式脱硫装置６で捕集しきれなかった煤塵やＳＯ_ｘを静電気力によって除去する。

ＣＯ_２回収装置７は、排ガス中に含まれる二酸化炭素を除去する。浄化されたガスは、煙突８を通じて大気中に放出される。

＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係る湿式電気集塵装置の概略図である。湿式電気集塵装置１０は、ガスの流通方向に直列になるように配列された２つの電界形成部１１ａ，１１ｂを備える。排ガスは、湿式電気集塵装置１０の下方から流入し、電界形成部１１ａ，１１ｂを通過して上方から排出される。なお、図２では電界形成部は２つ設けているが、湿式電気集塵装置１０の要求性能に応じて１つまたは３つ以上の電界形成部が設置されても良い。

図２に示すように、各電界形成部１１ａ、１１ｂの上方にそれぞれ洗浄スプレー１３が設置されても良い。洗浄スプレー１３は不図示のタンクに接続され、洗浄スプレー１３から洗浄水が各電界形成部１１に対して散布される。
電界形成部１１ａの上側には、洗浄水を回収するチムニートレイ１２が設置される。

図２では、排ガスが湿式電気集塵装置１０の下方から上昇するように流通する構成とされているが、湿式電気集塵装置の上方から下降する構成とされても良いし、横方向に排ガスが流通するように電界形成部が配列される構成とされても良い。

本実施形態の湿式電気集塵装置１０では、電界形成部１１の上流側にＳＯ_３ミスト及びダストを帯電させる予備荷電部１４がされていても良い。予備荷電部１４は、内部に電極部を備える。電極部は、例えば支持体により支持された複数の突起状の放電極と、平板状の接地極と備える構造とされる。この場合、放電極の先端と接地極とが対向し、支持体と接地極とが略平行になるように配置される。支持体に高圧電源が接続され、放電極でコロナ放電を発生させる。支持体と接地極との間をガスが流通し、コロナ放電により排ガス中のＳＯ_３ミスト及びダストが負に帯電される。

また、電界形成部１１の上流側であって予備荷電部１４の下流側に、排ガス中に誘電体（水）をミスト状に散布する誘電体スプレー部１５が設置されていても良い。誘電体スプレー部１５は、１つまたは複数のノズル１６と、誘電体をノズル１６に送給するポンプ１７とで構成される。誘電体スプレー部１５から噴霧される誘電体（水）の液滴は、６００μｍ程度である。

なお、例えば燃料として硫黄分が少ない石炭が用いられる場合や、湿式脱硫装置６でＳＯ_３が十分に除去される場合など、湿式電気集塵装置１０に流入するＳＯ_３濃度が低い場合には、予備荷電部及び誘電体スプレー部は省略可能である。

図３は、第１実施形態に係る湿式電気集塵装置の電界形成部の拡大概略図である。
電界形成部１１は、アース電極（第１の電極）２０と印加電極（第２の電極）２１とが対向して配置されている。図３では、１組のアース電極２０及び印加電極２１を示しているが、複数のアース電極２０及び複数の印加電極２１が交互に配置されても良い。アース電極２０及び印加電極２１の対向面は、ガスの流通方向に沿って配置されている。

洗浄スプレー１３を設置する場合は、アース電極２０及び印加電極２１のそれぞれの上方に、洗浄スプレーのスプレーノズル（不図示）が設置される。

アース電極２０は、平板状とされる。アース電極２０の印加電極２１に対向する面に、ガスの流通方向に沿って複数の放電部２２が設けられる。放電部２２同士は、所定の間隔で離間して配列される。アース電極２０は接地されている。

１つの放電部２２は、複数の放電極２３で構成される。図３ではアース電極２０に設けられる放電極２３は円筒形状であるが、これに限定されない。例えば、放電極２３は円錐などの突起を有する形状とされても良い。

１つの放電部２２内で、放電極２３はガスの流通方向に略垂直な方向に複数配列される。１つの放電部２２内で、放電極２３はガスの流通方向に１列または複数列（図３では２列）設けられる。列数はミストやダストの捕集性能を考慮して適宜設定される。但し、列数が多くなると放電極２３の数が増えることになり、放電部２２の加工コストが増大してしまう。１つの放電部２２内で複数列の放電極２３を形成する場合、放電極２３間の干渉を抑制するために、ガス流通方向の放電極２３の間隔は、アース電極２０と印加電極２１との間隔を考慮して適宜設定される。例えば、アース電極２０と印加電極２１との距離が１５０〜２５０ｍｍの場合、ガスの流通方向の放電極２３間は５０〜１００ｍｍの範囲で離間させると良い。

印加電極２１は高電圧電源２６に接続される。印加電極２１は、放電枠２４に平板部２５ａ（第１の平板部）と平板部２５ｂ（第２の平板部）が取り付けられている。平板部２５ａ，２５ｂは、ガスの流通方向に略垂直な方向に延在する。平板部２５ａ，２５ｂは、ガスの流通方向に交互に設置される。平板部２５ａと平板部２５ｂとは離間し、平板部２５ａと平板部２５ｂとの間は空間となっている。

平板部２５ａは平板状とされ、アース電極２０の放電部２２が形成された部分に対向する位置に配置される。平板部２５ａは、アース電極２０の放電極２３での放電電流を確保するために設置される。十分な放電電流を確保するためには、平板部２５ａはアース電極２０と印加電極２１との距離が１５０〜２５０ｍｍの場合、ガス流通方向の幅を５０ｍｍ以上とすることが好ましい。

平板部２５ｂは、アース電極２０の放電部２２が設けられていない部分（平板部分）に対向する位置に配置される。平板部２５ｂは、アース電極２０の放電部２２と同じ間隔で、アース電極２０の放電部２２に対してずらして配列される。図３において、アース電極２０の放電部２２の間隔をＬとすると、平板部２５ｂは、アース電極２０の放電部２２とＬ／２の位相差でずらして配列されている。

平板部２５ｂは平板状とされ、アース電極２０に対向する面に複数の放電極２３が形成されている。図３において印加電極２１に設けられる放電極２３は円筒形状であるが、これに限定されない。例えば、放電極２３は円錐などの突起を有する形状とされても良い。平板部２５ｂにおいて、放電極２３はガスの流通方向に略垂直な方向に複数本形成される。放電極２３はガスの流通方向に１列または複数列（図３では２列）形成される。

複数列の放電極２３を設ける場合、放電極同士の放電の干渉を抑制するため、ガス流通方向の放電極２３の間隔は、アース電極２０と印加電極２１との間隔を考慮して適宜設定される。例えば、アース電極２０と印加電極２１との距離が１５０〜２５０ｍｍの場合、放電極２３の間隔は５０〜１００ｍｍに設定すると良い。

図４（ａ）は従来の印加電極により発生するコロナ放電の発生状況を表し、図４（ｂ）は第２実施形態の印加電極により発生するコロナ放電の発生状況を表している。従来の印加電極は、第２実施形態のアース電極と同様の形状とされ、平板に複数の放電部がガスの流通方向に配列されたものである。

第１実施形態の印加電極では平板部２５ｂと平板部２５ａとを離間させているため、放電極２３の周囲に存在する板（平板）の面積が少なくなっている。このため、第２実施形態の印加電極は、従来の印加電極と比べて、平板部の電位による干渉が緩和される分、コロナ放電の分布領域が広がっている。コロナ放電の領域が広がることにより、電流の増大を図ることができる。

第１実施形態の電界形成部１１を有する湿式電気集塵装置を用いてガス中のＳＯ_３及びダストを除去する方法を、図２及び図３を参照して以下で説明する。
電界形成部１１ａ，１１ｂでは、高電圧電源２６から印加電極２１に負の電圧が印加される。これにより、アース電極２０と印加電極２１との間に直流電界が形成される。

アース電極２０の放電極２３から正のコロナ放電が発生される。印加電極２１の放電極２３から負のコロナ放電が発生される。

排ガス処理装置１の脱硝装置３〜湿式脱硫装置６を通過した排ガスが、下方から湿式電気集塵装置１０の内部に流入する。この排ガス中には、乾式電気集塵装置５及び湿式脱硫装置６で除去しきれなかったＳＯ_３及びダストが含まれる。

湿式脱硫装置６の脱硫冷却塔により、排ガスは６０℃程度まで急冷される。ＳＯ_３の酸露点は１２０〜１５０℃であるので、ＳＯ_３ガスが６０℃前後の水分飽和ガスになる過程で気相析出し、ＳＯ_３が取り込まれたミストとして存在する。ＳＯ_３ミスト）の粒径は、脱硫冷却塔入口の温度と出口の温度との温度差が大きいほど細かくなるが、平均粒径０．１μｍ前後である。

予備荷電部を設置しない場合、電界形成部１１の入口では、ＳＯ_３ミスト及びダストは帯電されていない状態である。また誘電体スプレー部を設置しない場合、電界形成部１１ａの直前で排ガス中に、系外から噴霧された誘電体のミストは含まれていない。

ＳＯ_３ミスト及びダストを含むガスが、直流電界及びコロナ放電が発生されている電界形成部１１ａ，１１ｂに流入する。電界形成部１１ａ，１１ｂにおいて、ＳＯ_３ミスト及びダストは、コロナ放電により帯電する。アース電極２０の放電極２３と印加電極２１の放電極２３とで異なる極性のコロナ放電が発生しているので、ＳＯ_３ミスト及びダストはアース電極２０と印加電極２１との間を通過する際に帯電極性が交互に変化する。

ＳＯ_３ミスト及びダストは、交互に帯電極性が変化しながら直流電界の影響を受けるので、アース電極２０の放電部が形成されていない領域や印加電極２１の平板部２５ａに接近するように、蛇行しながら進行する。ＳＯ_３ミストやダストは、主としてアース電極２０に接近し、アース電極２０に付着して捕集される。平板部２５ａの近傍に位置するＳＯ_３ミストやダストは、平板部２５ａに付着して捕集される。

電界形成部１１ａの上流側に予備荷電部を設置する場合、ＳＯ_３ミスト及びダストを含むガスが予備荷電部に流入する。予備荷電部は、内部の電極部の放電極からコロナ放電を発生させている。ガスが予備荷電部の放電極と接地極との間を通過する間に、コロナ放電によりＳＯ_３ミスト及びダストが負に帯電される。

電界形成部１１ａの上流側に誘電体スプレー部を設置する場合、誘電体スプレー部はポンプにより誘電体（水）をノズルに送給し、ノズルから水ミストをガス中に噴霧する。噴霧される水ミストは、粒径が数十〜数百μｍ程度である。噴霧された水ミストは、ＳＯ_３ミスト及びダストとともに、電界形成部１１ａ，１１ｂに搬送される。

水ミストが噴霧された場合は、ＳＯ_３ミスト及びダストが蛇行して進行する際に、水ミストに接近したＳＯ_３ミスト及びダストはクーロン力により水ミストに捕集される。水ミストは、湿式電気集塵機の下流側に設けられる誘電体捕集手段（デミスタ等）で捕集される。
アース電極２０の近傍に位置するＳＯ_３ミストやダストは、アース電極２０に付着して捕集される。平板部２５ａの近傍に位置するＳＯ_３ミストやダストは、平板部２５ａに付着して捕集される。
このようにして、排ガス中からＳＯ_３及びダストが除去される。

洗浄スプレー１３を設置する場合は、スプレーノズルから洗浄水をアース電極２０及び印加電極２１に対して間欠的に散布する。アース電極２０や平板部２５ａに付着したＳＯ_３ミスト及びダストは洗浄水中に取り込まれ、チムニートレイ１２で回収されるか、湿式電気集塵装置の下部へ落下する。

第１実施形態の湿式電気集塵装置では、逆極性のコロナ放電をガスの流通方向に交互に発生させているため、空間電荷が緩和して投入電力を増大させることができる。このため、印加電極２１及びアース電極２０からのコロナ放電の放電電流が増大し、集塵に必要な電極面積を増やすことなく、電極での捕集効率を高めることができる。
排ガス中のＳＯ_３濃度が低い場合など電界形成部１１を通過するＳＯ_３ミストの量が少ない場合には、予備荷電やガス中への誘電体ミストの噴霧を行わなくても、ＳＯ_３ミストやダストを帯電させて電極で捕集することが可能である。
また、本実施形態の湿式電気集塵装置では、空間電荷緩和効果を低下させることなく、コロナ電流領域を広げ投入電力を増加しつつ、電極の加工性を向上させて電極重量を低減することが可能である。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る湿式電気集塵装置は、第１実施形態と同様とされる。本実施形態の湿式電気集塵装置は、流入するＳＯ_３濃度が低い（例えば１０ｐｐｍ未満）場合に特に有効である。
図５は、第２実施形態に係る湿式電気集塵装置の電界形成部の拡大概略図である。電界形成部１１はアース電極３０と印加電極３１とが対向して配置されている。複数のアース電極３０及び複数の印加電極３１が交互に配置されても良く、アース電極３０及び印加電極３１の対向面は、ガスの流通方向に沿って配置されている。

アース電極３０は平板状とされる。ガスの上流側（電界形成部１１のガス入口側）で、アース電極３０の印加電極３１に対向する面に放電部３２が設けられる。図５の例では、ガス上流側に放電部３２が２つ形成されている。一方、アース電極３０のガス下流側（電界形成部１１のガス出口側）では、放電部が設けられていない。アース電極３０の放電部３２は、ガスの流通方向と垂直な方向に複数の放電極３３が形成されている。
放電極３３は、ガスの流通方向に沿って１列または複数列形成される。ガス流通方向の放電極数は、湿式電気集塵機に流入するガス中のＳＯ_３濃度、ガス流速などを考慮して適宜設定されると良い。例えば、ＳＯ_３濃度が低い場合には、ガス流通方向に１列の放電極を設けるだけでＳＯ_３ミスト及びダストを十分に帯電させることができる。複数列の放電極３３を設ける場合、放電極同士の放電の干渉を抑制するため、ガス流通方向の放電極３３の間隔は、アース電極３０と印加電極３１との間隔を考慮して適宜設定される。

印加電極３１は、第１実施形態と同様に、放電枠３４に平板部３５ａ（第１の平板部）と平板部３５ｂ（第２の平板部）とが取り付けられて構成されている。平板部３５ａと平板部３５ｂとは離間している。

ガスの上流側では、アース電極３０の放電部３２が形成された部分に対向する位置に平板部３５ａが配置され、アース電極３０の放電部３２が設けられていない部分に対向する位置に平板部３５ｂが所定間隔で配置される。アース電極３０の放電部３２と平板部３５ｂとは、ずらして配置される。図５では、放電部３２の間隔をＬとすると、平板部３５ｂは放電部３２とＬ／２の位相差でずらして配置される。

ガスの下流側では、平板部３５ｂが所定の間隔で配置される。ガス下流側での平板部３５ｂの間隔は、ガス上流側での平板部３５ｂの間隔と同じであるか狭くする。図５の例では、ガス下流側での平板部３５ｂの間隔はＬ／２である。

第１実施形態と同様に、平板部３５ｂに、アース電極３０に対向する面に複数の放電極３３が形成されている。図５において印加電極３１に設けられる放電極３３は円筒形状であるが、円錐などの突起を有する形状とされても良い。平板部３５ｂにおいて、放電極３３はガスの流通方向に略垂直な方向に複数本形成される。放電極３３は、ガスの流通方向に１段または複数列（図５では２列）形成される。放電極同士の放電の干渉を抑制するため、ガス流通方向の放電極３３の間隔は、アース電極３０と印加電極３１との間隔を考慮して適宜設定される。例えば、アース電極３０と印加電極３１との距離が１５０〜２５０ｍｍの場合、放電極３３の間隔は５０〜１００ｍｍに設定すると良い。

第２実施形態の電界形成部１１を有する湿式電気集塵装置を用いてガス中のＳＯ_３及びダストを除去する方法は、第１実施形態と略同一である。第２実施形態においても、ＳＯ_３ミスト及びダストを予備荷電しても良いし、ガス中に誘電体ミストを噴霧しても良い。

第２実施形態では、電界形成部１１の入口近傍では正のコロナ放電と負のコロナ放電が交互に発生しているので、空間電荷が緩和している。電界形成部１１のガス上流側を通過するＳＯ_３ミスト及びダストは、交互に帯電極性が変化しながら直流電界の影響を受けて蛇行しながら進行する。
ガス下流側流通路では負のコロナ放電のみが発生している。ＳＯ_３ミスト及びダストは負に帯電して、直流電界によりアース電極３０に向かって進行する。これにより、ＳＯ_３ミストやダストは、アース電極３０に付着して捕集される。

洗浄スプレー１３を設置する場合は、スプレーノズルから洗浄水をアース電極３０及び印加電極３１に対して間欠的に散布する。アース電極３０や平板部３５ａに付着したＳＯ_３ミスト及びダストは洗浄水中に取り込まれ、チムニートレイ１２のような気液分離器で回収されるか、湿式電気集塵装置の下部へ落下する。電極構造をより簡素化することができる。

ＳＯ_３濃度が低い場合には、第２実施形態のようにガス上流側のみでＳＯ_３ミストやダストに逆極性の電荷を交互に与えるだけで、空間電荷を緩和させることができる。また、図５のように、アース電極３０の放電部３２の放電極３３をガス流通方向に１列設けるだけでも、空間電荷緩和に効果がある。このため、空間電荷緩和効果を低下させることなく、電極重量を低減することが可能である。また、電極の加工コストを低減させることができる。

１ 排ガス処理装置
２ ボイラ
３ 脱硝装置
４ エアヒータ
５ 乾式電気集塵装置
６ 湿式脱硫装置
７ ＣＯ_２回収装置
８ 煙突
１０ 湿式電気集塵装置
１１，１１ａ，１１ｂ 電界形成部
１２ チムニートレイ
１３ 洗浄スプレー
１４ 予備荷電部
１５ 誘電体スプレー部
１６ ノズル
１７ ポンプ
２０，３０ アース電極（第１の電極）
２１，３１ 印加電極（第２の電極）
２２，３２ 放電部
２３，３３ 放電極
２４，３４ 放電枠
２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ 平板部
２６，３６ 高圧電源

Claims (3)

1. ガス中に含まれるＳＯ_３及びダストを除去する湿式電気集塵装置であって、
   前記ＳＯ_３が取り込まれたミスト及び前記ダストを含む前記ガスの流通方向に沿って対向して配置され、直流電界を形成する第１の電極及び第２の電極を備える電界形成部を有し、
   前記第１の電極が平板であり、前記第２の電極と対向する面に、前記ガスの流通方向に沿って所定の間隔で形成された複数の放電極を有し、
   前記第２の電極が、放電枠と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の前記放電極に対向する位置に設置される第１の平板部と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の平面部分と対向する面に複数の放電極が形成される第２の平板部とを備え、前記第１の平板部と前記第２の平板部とが前記ガスの流通方向に沿って交互に配列され、
   前記第１の電極の前記放電極及び前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させ、前記ガスが前記第１の電極と前記第２の電極との間を通過する際に、前記コロナ放電により前記ミスト及び前記ダストに交互に逆極性の電荷を付与し、
   帯電された前記ミスト及び前記ダストを、前記第１の電極及び前記第１の平板部が捕集する湿式電気集塵装置。
2. ガス中に含まれるＳＯ_３及びダストを除去する湿式電気集塵装置であって、
   前記ＳＯ_３が取り込まれたミスト及び前記ダストを含む前記ガスの流通方向に沿って対向して配置され、直流電界を形成する第１の電極及び第２の電極を備える電界形成部を有し、
   前記第１の電極が平板であり、前記第２の電極と対向する面に、前記ガスの流通方向に沿って所定の間隔で形成された複数の放電極を有し、
   前記第２の電極が、放電枠と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の前記放電極に対向する位置に設置される第１の平板部と、前記ガスの流通方向に略垂直な方向に延在し、前記第１の電極の平面部分と対向する面に複数の放電極が形成される第２の平板部とを備え、前記第１の平板部と前記第２の平板部とが前記ガスの流通方向に沿って配列され、
   前記第１の電極の前記放電極及び前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させ、前記ガスが前記第１の電極と前記第２の電極との間を通過する際に、前記コロナ放電により前記ミスト及び前記ダストに交互に逆極性の電荷を付与し、
   帯電された前記ミスト及び前記ダストを、前記第１の電極及び前記第１の平板部が捕集し、
   前記ガスの上流側で、前記第１の電極に前記放電極が形成され、前記第２の電極において前記第１の平板部と前記第２の平板部とが交互に配列され、前記第１の電極の前記放電極及び前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させ、
   前記ガスの下流側で、前記第１の電極が平面状であり、前記第２の電極において前記第２の平板部が配列され、前記第２の電極の前記放電極が、前記ガスの流通方向に直交する方向に負のコロナ放電を発生させる湿式電気集塵装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の湿式電気集塵装置を用いて、ガス中に含まれるＳＯ_３及びダストを除去する排ガス処理方法であって、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に直流電界を形成する工程と、
   前記直流電界中に、前記第１の電極と前記第２の電極とで互いに逆極性のコロナ放電を交互に発生させる工程と、
   前記直流電界が形成され前記コロナ放電が発生した前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記ガスを通過させて、前記ミスト及び前記ダストに逆極性のコロナ放電を交互に付与する工程と、
   前記第１の電極及び前記第１の平板部が、帯電された前記ミスト及び前記ダストを捕集する工程とを含む排ガス処理方法。

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