煤尘除去装置的制作方法

专利名称：煤尘除去装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在例如煤气化复合发电(IGCC)设备或加压流动床(PFBC)复合发电设备等中适用的煤尘除去装置，尤其是涉及高频度地反复进行使高压介质流通、停止的逆洗操作，并通过阀来控制该操作的煤尘除去装置。
背景技术：
以往，作为从含有煤尘的气体将煤尘除去的系统，已知有例如蜡烛类型的多孔过滤器系统。该多孔过滤器系统，利用多孔过滤器元件来捕集并除去通过的气体中的煤尘。因此，若在多孔过滤器元件的过滤器表面上捕集的煤尘层成长，则流路阻力增加，多孔过滤器元件的压差(过滤器压差)上升。因此，为了使多孔过滤器元件的压差下降且能够进行系统的连续运转，而进行从多孔过滤器元件的出口侧吹入高压气体的逆洗，由此，需要将附着在多孔过滤器元件的表面上的煤尘剥离而除去的逆洗系统的运用。在图7所示的多孔过滤器系统的现有例中，图中的符号10是多孔过滤器(煤尘除去装置)，12是容器主体，14是多孔过滤器元件，16是过滤器管板，18是含煤尘气体导入管， 20是清洁气体出口，22是煤尘排出口。该多孔过滤器10从含煤尘气体导入管18将含有煤尘的气体向容器主体12的内部导入，使该含煤尘气体穿过设有多个的多孔过滤器元件14， 而使其从清洁气体出口 20向容器外部流出。因此，含煤尘气体穿过多孔过滤器元件14时， 作为粒子的煤尘无法穿过多孔过滤器元件14而从气体分离，从而附着在多孔过滤器元件 14的过滤器表面而被捕集。另外，将附着在多孔过滤器元件14的过滤器表面而成长的煤尘层剥离除去的逆洗系统构成为经由与压缩机等高压气体供给设备30连接的逆洗主管31而向逆洗喷嘴34 吹入高压气体。即，多孔过滤器10的逆洗系统向含煤尘气体的流动方向的反方向，从多孔过滤器元件14的出口侧(清洁气体出口侧)吹入高压气体，由此通过高压气体的流动而能够将附着在过滤器表面上的煤尘层剥离除去。在图示的构成例中，由于能够在工艺内连续运用，因此设置在容器主体12内的多个多孔过滤器元件14构成的过滤器组被分割成多个(在图示的例子中为4组)清洗区域， 在各清洗区域的不同组具备从逆洗主管31分支、独立的4根逆洗配管32a、32b、32c、32d。 在逆洗配管32a、32b、32c、32d分别设有逆洗阀36a、36b、36c、36d。为了减少在多孔过滤器10的容器主体12内流动的含煤尘气体产生的流动变动， 而按照单独或分割的几个组定期地实施逆洗，来运用逆洗阀36a、36b、36c、36d的开闭操作。需要说明的是，在不需要区别各清洗区域时，称为逆洗配管32及逆洗阀36。另外，在基于压缩气体的以往的逆洗装置中存在如下述的专利文献1所示那样由压缩气体供给源和在上游侧及下游侧具备阀的气体积存空间构成的装置。该逆洗装置通过在下游侧的阀使用高响应速度阀，而以短的脉冲将附着在陶瓷过滤器管上的煤尘一下子拂落。
现有技术文献专利文献专利文献1日本专利第3128261号公报然而，在如上述的现有的多孔过滤器系统那样定期地供给逆洗用的高压气体进行逆洗的系统中，为了减少向多孔过滤器元件供给的高压气体量，而需要使进行开闭操作来供给高压气体的逆洗阀以高速(从闭状态向开状态的动作及从开状态向闭状态的动作时间为0.1 0.2秒左右)动作。另外，上述的逆洗系统的逆洗阀为了切换高压气体的供给及停止，而通常每隔几分钟进行动作。并且，供给高压气体的时间(逆洗阀的从开至闭的动作时间)成为几秒左右(5秒以下，优选为1秒以下)，因此，逆洗阀为使阀芯旋转90度而进行开闭的类型时，要求非常快的旋转(开闭)速度。其结果是，逆洗阀进行高频度(几万 10万次/年左右)且高速(从闭状态经过开状态再次到闭状态的时间为0. 2 几秒左右)的开闭动作，因此可靠性的确保成为重要的问题。若逆洗阀不再动作时，会产生无法对多孔过滤器元件进行逆洗的清洗区域，多孔过滤器系统的压力损失增加或可能会达到含煤尘气体的处理气体量限制(煤尘除去装置的处理气体量限制引起的成套设备负载限制)。从此种背景出发，在具备基于高压气体的过滤器元件的逆洗系统的煤尘除去装置中，希望改善高频度进行开闭操作的逆洗阀的动作条件，提高耐久性、动作可靠性。

发明内容
本发明鉴于上述的情况而作出，其目的在于，提供一种改善基于高压气体的逆洗系统的逆洗阀被进行开闭操作的频度等的动作条件，从而提高耐久性和动作可靠性的煤尘
直ο本发明为了解决上述的课题，而采用下述的方法。本发明的煤尘除去装置，进行逆洗来将穿过设置在容器主体内的过滤器组而捕集到过滤器面上的气体中的煤尘从所述过滤器面除去，所述逆洗是通过阀操作反复进行朝向所述过滤器喷射的逆洗用高压介质的流通及停止的操作，其中，设置高压介质蓄压罐而形成逆洗高压介质供给系统，该高压介质蓄压罐在高压介质流路上具备上游侧逆洗阀及下游侧逆洗阀，该高压介质流路将所述逆洗用高压介质从高压介质供给源引导至向所述过滤器组喷射所述逆洗用高压介质的逆洗喷嘴，将所述高压介质供给源的出口压力设定成过滤器入口气体压力的“1/临界压力比”以上，以使从所述逆洗喷嘴喷射的高压介质流速成为音速。根据此种煤尘除去装置，设置高压介质蓄压罐而形成逆洗高压介质供给系统，该高压介质蓄压罐在高压介质流路上具备上游侧逆洗阀及下游侧逆洗阀，该高压介质流路将逆洗用高压介质从高压介质供给源引导至向过滤器组喷射逆洗用高压介质的逆洗喷嘴，将高压介质供给源的出口压力设定成过滤器入口气体压力的“1/临界压力比”以上以使从逆洗喷嘴喷射的高压介质流速成为音速，因此不使下游侧逆洗阀的开闭进行高速动作，也就
5是说，即使下游侧逆洗阀不采用高速动作阀，也能够通过贮藏在作为缓冲罐发挥功能的高压介质蓄压罐内的逆洗用高压介质，较高地保持逆洗喷嘴的出口压力而可靠地进行逆洗。而且，若在逆洗中关闭上游侧逆洗阀，则即使在下游侧逆洗阀的开闭动作延迟的情况下，也不会将高压介质蓄压罐容量以上的逆洗用高压介质向逆洗喷嘴供给。在上述的发明中，优选在所述高压介质供给源的出口设置高压介质贮藏罐，由此， 能够减少逆洗用高压介质的压力变动，使填充在高压介质蓄压罐中的逆洗用高压介质的压力稳定。此外，优选在高压介质贮藏罐的高压介质供给源侧设置根据高压介质贮藏罐的内压而进行动作的控制阀。在上述的发明中，优选的是，所述逆洗高压介质供给系统在所述高压介质供给源的下游侧被分支成多个高压介质分支供给系统，对于分割所述过滤器组而成的多个清洗区域中的每个区域具备专用的所述高压介质分支供给系统，由此，能够减少每一次逆洗所需的逆洗用高压介质量，因此使用比较少容量的高压介质蓄压罐就容易在下游侧逆洗阀采用低速操作阀。在上述的发明中，优选的是，所述上游侧逆洗阀及所述下游侧逆洗阀的逆洗时开闭操作包含逆洗准备操作和一连串的逆洗时操作，该逆洗准备操作包括高压介质填充操作，关闭所述下游侧逆洗阀并打开所述上游侧逆洗阀，将所述逆洗用高压介质向所述高压介质蓄压罐填充而升压至规定压力；压力保持操作，关闭所述上游侧逆洗阀而将所述高压介质蓄压罐内的压力保持为规定压力，该一连串的逆洗时操作包括逆洗实施操作，将所述下游侧逆洗阀打开规定时间而将所述逆洗用高压介质从所述高压介质蓄压罐内向所述逆洗喷嘴供给；高压介质补充操作，关闭所述下游侧逆洗阀并打开所述上游侧逆洗阀，将所述逆洗用高压介质向所述高压介质蓄压罐再次填充而升压至规定压力；再填充压力保持操作，关闭所述上游侧逆洗阀而将所述高压介质蓄压罐内的再填充压力保持为规定压力，所述逆洗时操作对于所述多个清洗区域中的每个清洗区域确认逆洗操作的结束而依次进行。根据此种构成，将逆洗用高压介质向高压介质蓄压罐填充而升压至规定压力，关闭上游侧逆洗阀而将高压介质蓄压罐内的压力保持为规定压力的逆洗准备操作结束之后， 相对于分割的多个清洗区域，能够逐个部位依次地从高压介质蓄压罐向逆洗喷嘴供给逆洗用高压介质而进行逆洗。而且，对于结束了逆洗的高压介质蓄压罐在其他的清洗区域的逆洗中再次填充逆洗用高压介质而为下一次的逆洗作准备。在上述的发明中，优选的是，每个所述清洗区域的逆洗操作结束的判断通过对所述上游侧逆洗阀及所述下游侧逆洗阀的顺序命令的输出来进行，由此，在阀未正常动作而中途停止的情况下，也认为逆洗结束，因此不停止而依次继续进行对下一个清洗区域的逆洗。在上述的发明中，优选的是，在所述高压介质蓄压罐设置压力计来检测蓄压罐内压力，基于所述蓄压罐内压力来确定所述压力保持操作中的所述上游侧逆洗阀的关闭时序及所述高压介质补充操作中的所述下游侧逆洗阀的关闭时序，由此，容易进行将高压介质蓄压罐的压力设定为逆洗的最佳压力的控制。在上述的发明中，优选的是，将检测所述过滤器组的入口侧及出口侧的压差的压差计设置在所述容器主体，由此，若对应于过滤器压差的增减而使逆洗的压力或循环时间适当变化，则能够将过滤器压差保持在适当范围。发明效果根据上述的本发明的煤尘除去装置，通过作为缓冲罐发挥功能的高压介质蓄压罐的设置，而能够在逆洗操作中适用低速动作的阀。若在逆洗操作中适用低速动作的阀，则改善逆洗阀的动作条件，因此逆洗阀的耐久性提高，结果是能得到煤尘除去装置的动作可靠性提高这样的显著效果。另外，在逆洗阀的动作不良时，高压介质蓄压罐的上游侧逆洗阀关闭，因此，被供给到煤尘除去装置的过滤器组的逆洗用高压介质量被限制在高压介质蓄压罐内的容量以内。因此，在煤尘除去装置的内部，扰乱包含煤尘的气体的流动的主要原因的逆洗用高压介质流量减少，能够继续进行变动少的稳定的流动引起的煤尘除去，因此煤尘除去装置及具备煤尘除去装置的成套设备的运转稳定性提高。


图1是关于本发明的煤尘除去装置的构成来表示第一实施方式的系统图。图2是关于逆洗时的高压气体来表示与现有技术及本发明的逆洗阀开闭相伴的压力变化及流量变化的说明图。图3是关于本发明的煤尘除去装置的构成来表示第二实施方式的系统图。图4是关于本发明的煤尘除去装置的构成来表示第三实施方式的系统图。图5是关于本发明的煤尘除去装置的构成来表示第四实施方式的系统图。图6是关于本发明的煤尘除去装置的构成来表示第五实施方式的系统图。图7是关于煤尘除去装置来表示现有的构成例的系统图。
具体实施例方式以下，基于附图，说明本发明的煤尘除去装置的一实施方式。<第一实施方式>图1所示的实施方式的多孔过滤器(煤尘除去装置IOA是从含有煤尘的气体将煤尘除去的蜡烛类型的多孔过滤器系统。该多孔过滤器IOA具备由设置在容器主体12内的多个多孔过滤器元件14构成的过滤器组。含有煤尘的含煤尘气体从设置在容器主体12的下部的含煤尘气体导入管18被导入到容器内部。该含煤尘气体穿过容器主体12内的多孔过滤器元件14而从清洁气体出口 20向容器外部流出。此时，含煤尘气体的气体成分穿过多孔过滤器元件14，但作为粒子的煤尘附着于过滤器面而被捕集。需要说明的是，图中的符号16是对多个多孔过滤器元件14进行支承的过滤器管板，22是将煤尘向容器主体12的外部排出的煤尘排出口。上述的多孔过滤器IOA穿过设置在容器主体12内的过滤器组而被多孔过滤器元件14捕集。因此，多孔过滤器IOA为了将附着于过滤器面而成长的含煤尘气体中的煤尘层除去，而具备一种通过反向的气体流动而将煤尘层剥离除去的逆洗系统。该逆洗系统朝向多孔过滤器元件14的过滤器背面，从过滤器出口侧喷射氮气等高压气体(逆洗用高压介质)，形成与含煤尘气体反向的高压气体流动，将附着于过滤器面的煤尘层剥离，由此，进行从过滤器面将煤尘除去的逆洗。此种逆洗通过设置在逆洗高压介
7质供给系统上的阀的开闭操作，反复进行高压气体的流通及停止来实施。多孔过滤器IOA的逆洗系统具备将高压气体向逆洗喷嘴34供给的压缩机等高压气体供给设备30作为高压介质供给源。从该高压气体供给设备30向逆洗喷嘴34供给高压气体的逆洗高压介质供给系统中，例如与高压气体供给设备30连接的逆洗主管31被分支成4根逆洗配管32a、32b、32c、32d。需要说明的是，关于逆洗配管分支数，并未限定为图示的4根，可以根据后述的清洗区域的分割数来适当变更。在上述的逆洗配管3 设置逆洗罐4 作为具备上游侧逆洗阀38a及下游侧逆洗阀40a的高压介质蓄压罐。同样地，在逆洗配管32b设置具备上游侧逆洗阀38b及下游侧逆洗阀40b的逆洗罐42b，在逆洗配管32c设置具备上游侧逆洗阀38c及下游侧逆洗阀40c 的逆洗罐42c，而且，在逆洗配管32d设置具备上游侧逆洗阀38d及下游侧逆洗阀40d的逆洗罐42d。即，本实施方式的逆洗系统成为在各逆洗系统中设置2个逆洗阀，且在两逆洗阀的中间配置逆洗罐的阀构成。需要说明的是，在以下的说明中，在无需区别各清洗区域时，称为逆洗配管32、上游侧逆洗阀38、下游侧逆洗阀40、逆洗罐42。另外，在逆洗主管31上，在高压气体供给设备30的出口(上游侧逆洗阀的入口) 附近设置检测高压气体的出口压力Pc的高压气体压力计44。而且，在容器主体12或含煤尘气体导入管18设置测定多孔过滤器元件14的入口气体压力Pf的过滤器入口压力计对。其结果是，将向多孔过滤器元件14的过滤器组喷射的逆洗用的高压气体从高压气体供给设备30引导到清洗区域的逆洗喷嘴34的逆洗高压介质供给系统通过高压介质流路的逆洗主管31及逆洗配管32a、32b、32c、32d的任一者，在各逆洗配管32a、32b、32c、32d 设有分别具备上游侧逆洗阀38a、38b、38c、38d及下游侧逆洗阀40a、40b、40c、40d的逆洗罐 42a>42b>42c>42d0图示的逆洗系统能够在设置多孔过滤器IOA的工艺内连续运用，因此将设置在容器主体12内的多孔过滤器元件14的过滤器组分割成多个(在图示的例子中为4组)清洗区域。此种清洗区域的分割能够减少每一次逆洗所需的高压气体量，因此使用小容量的逆洗罐42而在下游侧逆洗阀40容易采用低速操作阀。而且，关于高压气体供给设备30，能够实现小型化。并且，按照各清洗区域的组区分地设置从逆洗主管32分支、独立的4根逆洗配管 32a、32b、32c、32d，若按清洗区域对上游侧逆洗阀38a、38b、38c、38d及下游侧逆洗阀40a、 40b、40c、40d进行开闭操作，则能够依次实施各逆洗区域的逆洗。即，抑制逆洗所使用的高压气体的流量，减少在多孔过滤器IOA的容器主体12内流动的含煤尘气体产生的流动的变动，因此按照单独或分割的几个组来定期地实施逆洗而运用各清洗区域的逆洗。在如此构成的逆洗系统中，将由高压气体压力计44检测的高压气体供给设备30 的出口压力Pc设定成由过滤器入口压力计M检测的入口气体压力Pf的临界压力以上，以使从逆洗喷嘴34喷射的高压气体的流速成为音速。这里，高压气体压力Pc设定成使过滤器入口气体压力Pf与高压气体压力Pc之比(Pf/Pc)为临界压力比以下。需要说明的是， 通过采用由过滤器入口压力计M检测的入口气体压力Pf，而能够使从处于上游侧的逆洗喷嘴34喷射的高压气体的流速更可靠地成为音速。
临界压力比通过下述的数学式得到。临界压力比=Pf/Pc=〔2/(κ+1)〕κ/(κ-1)在该数学式中，κ为比热比，在高压气体使用氮时，κ = 1.4，因此，临界压力比成为 0.5283。即，在临界压力比的情况下，高压气体压力Pc成为过滤器入口压力Pf的1/0. 5283 =1. 89 倍。上述的逆洗系统的阀运用、即上游侧逆洗阀38及下游侧逆洗阀40的逆洗时开闭操作包括逆洗实施前的阀操作即“逆洗准备操作”;实施逆洗时的阀操作即“逆洗时操作”。逆洗准备操作包括关闭下游侧逆洗阀38并打开上游侧逆洗阀40，将高压气体向逆洗罐42填充而升压至规定压力为止的高压介质填充操作；关闭上游侧逆洗阀38而将逆洗罐42内的压力保持为规定压力的压力保持操作。即，逆洗准备操作是将高压气体填充至逆洗罐42内成为规定压力为止，而形成为可逆洗的状态的准备阶段的操作，通常成为与由高压气体压力计44检测的出口压力Pc大体一致的压力。接下来，逆洗时操作是由逆洗实施操作、高压介质补充操作、再填充压力保持操作构成的一连串的阀开闭操作，该逆洗实施操作是将下游侧逆洗阀40打开规定时间而从逆洗罐42内将高压气体向逆洗喷嘴34供给的操作，该高压介质补充操作是关闭下游侧逆洗阀40并打开上游侧逆洗阀38，将高压气体向逆洗罐42内再次填充而使其升压至规定压力的操作，该再填充压力保持操作是关闭上游侧逆洗阀38而将逆洗罐42内的再填充压力保持为规定压力的操作。对于多个清洗区域中的每个清洗区域确认逆洗操作的结束而依次进行该逆洗时操作。即，关于一个清洗区域而确认到从逆洗喷嘴34喷射高压气体的逆洗结束时，在下一个清洗区域中进行同样的逆洗时操作，依次对全部的清洗区域进行逆洗。此种逆洗时操作以依次对全部的清洗区域进行1次或规定次数逆洗的情况为1 套，通过适当的循环时间反复进行。因此，将高压气体向逆洗罐42填充而升压至规定压力(例如出口压力Pc)，关闭上游侧逆洗阀38而将逆洗罐42内的压力保持为规定压力的逆洗准备操作结束之后，对分割的多个清洗区域，能够逐个部位依次地从逆洗罐42向逆洗喷嘴34供给高压气体而进行逆洗。另外，在其他的清洗区域的逆洗中，对于结束了逆洗的逆洗罐42再次填充高压气体而为下一次的逆洗作准备。需要说明的是，逆洗罐42的容量优选能够贮藏1 2次左右的逆洗所需的高压气体量的程度。上述的各清洗区域的逆洗操作结束的判断通过对上游侧逆洗阀38及下游侧逆洗阀40的顺序命令的输出来进行。即，不是实际阀操作是否结束，而是确认是否作出向阀的控制命令来进行判断。因此，例如即使阀未正常动作而在中途停止的情况下，也能够确认控制命令的输出而认为逆洗结束。因此，即使发生阀的动作不良，对于下一个清洗区域的逆洗也不停止而依次继续进行，因此即使一个阀发生动作不良，也不会造成逆洗系统整体的停止。根据此种本实施方式，在上游侧逆洗阀38与下游侧逆洗阀40之间设有作为缓冲罐发挥功能的逆洗罐42，因此在逆洗罐42内贮藏规定压力的高压气体，所以，即使在下游侧逆洗阀40未适用高速动作阀，也能够将逆洗喷嘴34的出口压力保持得较高而得到高逆洗效果。另外，在下游侧逆洗阀40打开的逆洗时，在逆洗罐42的上游侧设置的上游侧逆洗阀38关闭，因此即使在下游侧逆洗阀40的开闭动作延迟的情况下，从逆洗喷嘴34向清洗区域的多孔过滤器元件14流出的高压气体量也不会成为逆洗罐42的容量以上。而且，逆洗罐42的压力随着时间而下降，因此从逆洗喷嘴34喷射的高压气体流量也减少，因此，在容器主体12内流动的含煤尘气体的流量变动也减少。图2表示与逆洗时的逆洗阀的开闭操作相伴的高压气体的压力变化及流量变化， 在逆洗阀36使用高速动作阀的现有技术(参照图7)的变化由实线表示，在下游侧逆洗阀 40使用低速动作阀的本发明(参照图1)的变化由虚线表示。在现有技术的情况下，逆洗阀36使用高速动作阀，而且，从高压气体供给设备30 持续接受高压气体的供给，因此与开阀大致同时地供给出口压力Pc的高压气体。因此，将与出口压力Pc对应的高压气体的流量向逆洗喷嘴34供给至闭阀为止。即，高压气体的流量在逆洗阀36打开的瞬间上升至最大值，在该状态下继续供给至阀闭为止。需要说明的是， 逆洗阀36的从开到闭期间供给的高压气体量、即1次的逆洗所使用的高压气体量成为由图中实线所示的矩形区域(表示流量变化的线所描绘的矩形的区域)所围成的面积。而在本发明的情况下，从向逆洗罐42内填充与出口压力Pc大致同压的高压气体的状态开始，打开低速阀的下游侧逆洗阀40。因此，高压气体的流量在开阀之后具有时间延迟而达到最大流量。另一方面，逆洗罐42内的压力伴随着阀开后的高压气体流出而逐渐下降，因此流量也伴随着时间经过而下降。此时，为了使从逆洗喷嘴34喷射的高压气体成为音速以上，而需要使逆洗罐40内的压力相对于过滤器入口压力而成为临界压力以上，因此逆洗的有效时间成为从开阀的时刻到时间te。因此，在该期间供给的高压气体量成为图中实施了剖面线的区域的面积，因此例如在逆洗罐42中蓄压的高压气体量成为一次逆洗量时，剖面线部的面积只要为上述的矩形的面积以上即可。<第二实施方式>接下来，关于本发明的煤尘除去装置，基于图3来说明第二实施方式。需要说明的是，对与上述的实施方式同样的部分标注相同符号，省略其详细的说明。在该实施方式中，在向多孔过滤器IOB的逆洗系统供给高压气体的高压气体供给设备30的出口设置高压气体罐46作为高压介质贮藏罐。而且，在上述的实施方式中，在高压气体供给设备30的出口附近设置检测高压气体的出口压力Pc的高压气体压力计44，但在本实施方式中，在高压气体罐46直接安装高压气体压力计44'，将由该高压气体压力计 44'检测到的压力作为高压气体的出口压力Pc而实施与上述的实施方式同样的控制。为此种构成时，通过在高压气体供给设备30的出口设置贮藏规定压力的高压气体的高压气体罐46，而在高压气体的供给侧，与直接供给的情况相比，压力变动减少，逆洗罐42的填充压力稳定。其结果是，能更有效且可靠地进行逆洗，从多孔过滤器元件14的过滤器表面将煤尘层剥离除去的效果升高。而且，由于采用高压气体罐46的内压作为出口压力Pc，因此能够进行更稳定的控制。另一方面，高压气体供给设备30的动作通过高压气体的出口压力Pc进行起动、停止或供给、停止，但由于在高压气体罐46内贮藏具有出口压力Pc的高压气体，因此向逆洗罐42供给的高压气体的压力变动平缓。因此，向逆洗罐42供给的高压气体的压力变动减少，向逆洗罐42填充的高压气体的压力也稳定，所以高压气体供给设备30的起动停止次数减少而能够提高设备的耐久性和可靠性。<第三实施方式>接下来，关于本发明的煤尘除去装置，基于图4来说明第三实施方式。需要说明的是，对与上述的实施方式同样的部分标注相同符号，省略其详细说明。在该实施方式中，相对于多孔过滤器IOC的逆洗系统，在逆洗罐42设置逆洗罐压力计48来检测逆洗罐内压力Pt。需要说明的是，在各逆洗罐42a、42b、42c、42d中，分别设置逆洗罐压力计48a、48b、48c、48d，在无需区别各系统时简称为逆洗罐压力计48。如此，在本实施方式中，除了上述的第一实施方式中说明的构成之外，在逆洗罐42 还设置逆洗罐压力计48，因此关于上游侧逆洗阀38和下游侧逆洗阀40的关闭时序，也可以取代由高压气体压力计44检测的高压气体供给设备30的出口压力Pc，而采用在更接近逆洗喷嘴34的位置检测到的逆洗罐内压力Pt。上游侧逆洗阀38的关闭时序以使逆洗罐内压力Pt成为由过滤器入口压力计M 检测的入口气体压力Pf的“1/临界压力比”以上的方式设定，优选以成为基于临界压力比的压力的1. 15倍以上的方式设定。下游侧逆洗阀40的关闭时序设定为在逆洗罐内压力Pt比入口气体压力Pf的“1/ 临界压力比”下降时，最迟设定为下降到基于临界压力比的压力的0. 9倍以下。如此，通过在逆洗罐42设置逆洗罐压力计48，而能够将高压气体的压力设定为适合于逆洗的值，因此，从逆洗的多孔过滤器元件14的过滤器表面能够更有效地剥离除去煤
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土feo另外，能够进行对逆洗罐42的压力下降而成为无法得到充分的逆洗效果的低压力的情况进行监控而关闭下游侧逆洗阀40的控制，因此能够防止多余的高压气体的流出而减少逆洗用的高压气体流量(消耗量)。S卩，基于逆洗罐内压力Pt来决定上述的压力保持操作中的上游侧逆洗阀38的关闭时序及高压介质补充操作中的下游侧逆洗阀40的关闭时序，因此容易将逆洗罐42的压力设定为最适合于逆洗的压力。〈第四实施方式〉接下来，关于本发明的煤尘除去装置，基于图5，说明第四实施方式。需要说明的是，对与上述的实施方式同样的部分标注相同符号，省略其详细说明。在该实施方式中，对于多孔过滤器IOD的逆洗系统，在高压气体供给设备30的出口设置高压气体罐46，并且在高压气体罐46的上游侧设置控制阀50。需要说明的是，在高压气体罐46安装高压气体压力计44'，关于其他的构成，与上述的第三实施方式相同。在该实施方式中，除了第三实施方式之外，使用由高压气体压力计44'检测到的压力来实施高压气体的压力控制。即，通过在逆洗罐42设置逆洗罐压力计48，而能够将高压气体的压力设定成适合于逆洗的值，因此，能够更有效地进行基于逆洗的从多孔过滤器元件14的过滤器表面将煤尘层的剥离除去。另外，对逆洗罐42的压力下降而成为无法得到充分的逆洗效果的低压力的情况
11进行监控来关闭下游侧逆洗阀40，因此能够减少逆洗用的高压气体流量。另一方面，高压气体供给设备30的动作在高压气体的出口压力Pc成为规定压力以上时进行起动、停止或供给、停止，但由于具备高压气体罐46及控制阀50，因此供给侧的压力变动平缓。因此，高压气体供给设备30的起动停止次数减少，能够提高设备的可靠性。因此，即使在逆洗系统的作动频度高的情况下，通过高压气体罐46的气体积存效果，也能够将逆洗罐内压力Pt维持成适当的压力。而且，高压气体罐46内的压力通过基于由高压气体压力计44'检测到的出口压力Pc的控制阀50的操作，而能够更可靠地维持规定的值。<第五实施方式>接下来，关于本发明的煤尘除去装置，基于图6，说明第五实施方式。需要说明的是，对与上述的实施方式同样的部分标注相同符号，省略其详细说明。在该实施方式中，除了上述的第四实施方式之外，表示了将压差计沈设置于容器主体12的多孔过滤器10E，该压差计沈检测由多孔过滤器元件14构成的过滤器组的过滤器压差DP。S卩，多孔过滤器IOE通过压差计沈来检测多孔过滤器元件14的入口侧与出口侧的压差DP，从而实施高压气体的压力控制。具体的压力控制是，根据由过滤器压差DP算出的多孔过滤器元件14的阻力系数的增减来判断高压气体的压力控制指令，以由高压气体压力计44'检测的高压气体的压力成为适当压力(例如5kPa以下)的方式使压力控制指令适当变化。即，过滤器压差DP表示附着于多孔过滤器元件14的煤尘的程度，因此通过将其反映出来，而能够使逆洗所使用的高压气体的压力最适当。因此，在高压气体的压力控制指令达到高压气体供给设备30的上限时，能够以缩短逆洗系统的间隔(循环时间)的方式使控制指令变化。即，若对应于过滤器压差DP的增减来使逆洗的高压气体压力、循环时间适当变化，则能够将过滤器压差DP保持为适当范围，因此对于多孔过滤器IOE的各种运转，能够灵活地应对。如此，根据上述的各实施方式的多孔过滤器，通过作为缓冲罐发挥功能的逆洗罐 42的设置，而能够在逆洗操作所需的下游侧逆洗阀40或上游侧逆洗阀38中适用低速动作的阀。若在逆洗操作中适用低速动作的上游侧逆洗阀38及下游侧逆洗阀40，则能改善动作次数的减少等逆洗阀的动作条件，因此逆洗阀的耐久性提高，结果是多孔过滤器的耐久性和动作可靠性提高。而且，在逆洗阀的动作不良时，逆洗罐42的上游侧逆洗阀38被关闭，因此供给至多孔过滤器的过滤器组的逆洗用的高压气体量的上限被限制为逆洗罐42内的容量。因此， 在多孔过滤器的内部，成为扰乱含有煤尘的气体的流动的主要原因的逆洗用的高压气体流量减少，能够使含煤尘气体的流动为变动少的稳定的流动而继续进行煤尘除去。因此，在上述的实施方式的多孔过滤器、具备该多孔过滤器的煤气化复合发电设备、加压流动床复合发电设备等的成套设备中，其运转稳定性提高。另外，本发明高频度地反复进行使高压介质流通、停止的逆洗操作，也能够适用于通过阀来控制该操作的装置。需要说明的是，本发明并未限定为上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够进行适当变更。
符号说明10、10A IOE多孔过滤器(煤尘除去装置)12容器主体14多孔过滤器元件18含煤尘气体导入管20 清洁气体出口24过滤器入口压力计26 压差计30高压气体供给设备31逆洗主管32、32a、32b、32c、32d 逆洗配管34逆洗喷嘴38、38a、38b、38c、38d 上游侧逆洗阀40、40a、40b、40c、40d 下游侧逆洗阀42、42a、42b、42c、42d 逆洗罐44,44'高压气体压力计46 高压气体罐48、48a、48b、48c、48d 逆洗罐压力计50 控制阀
权利要求
1.一种煤尘除去装置，进行逆洗来将穿过设置在容器主体内的过滤器组而捕集到过滤器面上的气体中的煤尘从所述过滤器面除去，所述逆洗是通过阀操作反复进行朝向所述过滤器喷射的逆洗用高压介质的流通及停止的操作，其中，设置高压介质蓄压罐而形成逆洗高压介质供给系统，该高压介质蓄压罐在高压介质流路上具备上游侧逆洗阀及下游侧逆洗阀，该高压介质流路将所述逆洗用高压介质从高压介质供给源引导至向所述过滤器组喷射所述逆洗用高压介质的逆洗喷嘴，将所述高压介质供给源的出口压力设定成过滤器入口气体压力的“1/临界压力比”以上，以使从所述逆洗喷嘴喷射的高压介质流速成为音速。
2.根据权利要求1所述的煤尘除去装置，其中，在所述高压介质供给源的出口设置高压介质贮藏罐。
3.根据权利要求1或2所述的煤尘除去装置，其中，所述逆洗高压介质供给系统在所述高压介质供给源的下游侧被分支成多个高压介质分支供给系统，对于分割所述过滤器组而成的多个清洗区域中的每个区域具备专用的所述高压介质分支供给系统。
4.根据权利要求3所述的煤尘除去装置，其中，所述上游侧逆洗阀及所述下游侧逆洗阀的逆洗时开闭操作包含逆洗准备操作和一连串的逆洗时操作，该逆洗准备操作包括高压介质填充操作，关闭所述下游侧逆洗阀并打开所述上游侧逆洗阀，将所述逆洗用高压介质向所述高压介质蓄压罐填充而升压至规定压力；压力保持操作，关闭所述上游侧逆洗阀而将所述高压介质蓄压罐内的压力保持为规定压力，该一连串的逆洗时操作包括逆洗实施操作，将所述下游侧逆洗阀打开规定时间而将所述逆洗用高压介质从所述高压介质蓄压罐内向所述逆洗喷嘴供给；高压介质补充操作，关闭所述下游侧逆洗阀并打开所述上游侧逆洗阀，将所述逆洗用高压介质向所述高压介质蓄压罐再次填充而升压至规定压力；再填充压力保持操作，关闭所述上游侧逆洗阀而将所述高压介质蓄压罐内的再填充压力保持为规定压力，所述逆洗时操作对于所述多个清洗区域中的每个清洗区域确认逆洗操作的结束而依次进行。
5.根据权利要求4所述的煤尘除去装置，其中，每个所述清洗区域的逆洗操作结束的判断通过对所述上游侧逆洗阀及所述下游侧逆洗阀的顺序命令的输出来进行。
6.根据权利要求4或5所述的煤尘除去装置，其中，在所述高压介质蓄压罐设置压力计来检测蓄压罐内压力，基于所述蓄压罐内压力来确定所述压力保持操作中的所述上游侧逆洗阀的关闭时序及所述高压介质补充操作中的所述下游侧逆洗阀的关闭时序。
7.根据权利要求6所述的煤尘除去装置，其中，将检测所述过滤器组的入口侧及出口侧的压差的压差计设置在所述容器主体。
全文摘要
在多孔过滤器(10A)中，进行逆洗来将穿过设置在容器主体(12)内的过滤器组而捕集到过滤器面上的气体中的煤尘从过滤器面除去，所述逆洗是通过阀操作反复进行朝向多孔过滤器元件(14)喷射的高压气体的流通及停止的操作。设置逆洗罐(42)而形成逆洗高压介质供给系统，该逆洗罐(42)在逆洗配管(32)上具备上游侧逆洗阀(38)及下游侧逆洗阀(40)，该逆洗配管(32)将高压气体从高压气体供给设备(30)引导至向过滤器组喷射逆洗用的高压气体的逆洗喷嘴(34)。将高压气体供给设备(30)的出口压力设定成过滤器入口气体压力的“1/临界压力比”以上以使从逆洗喷嘴(34)喷射的高压介质流速成为音速。
文档编号B01D46/24GK102470312SQ20108003412
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年9月30日
发明者北川雄一郎, 品田治, 小山智规, 山元崇 申请人:三菱重工业株式会社