CN1148263C - 电集尘装置及焚烧炉 - Google Patents

Abstract

排气管4是通过对钢板制的管14的内面用耐火材料5进行覆盖所形成。在其与排气管4之间为电绝缘的状态下而被插入到排气管4内的支持件5上，固定着面状电极6，该面状电极6具有在排气管4的内部向着出口方向而扩大的四角锥侧面形状的网6c。放电极7贯通面状电极6的中心线，并从网6c的顶点向下方突出地被固定着。在放电极7和管14之间施加有直流高电压。

Description

电集尘装置及焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种具有将金属管的内面由耐火材料覆盖而形成的排气管和被支持在排气管的内部的放电极的电集尘装置及焚烧炉。

背景技术

作为现有的电集尘装置，例如显示在“登记的实用新型公报”第3021572号上，即：在将金属管的内面用耐火材料覆盖而形成的排气管的出口上方搭架着金属桁架；从该桁架沿排气管的大致的中心线在排气管中下吊着放电极，此时该放电极与排气管之间的电绝缘；经桁架在放电极和金属管之间施加直流高电压，在高温状态下从通过排气管的排气气体中进行集尘作业。

但是，在现有的高温型的电集尘装置上，在实用上由于在高压电源的使用电压上存在限度，所以当排气管的直径较大时，就不可能无限制地增大在排气管和放电极之间的电场，从而可能存在这样的问题：流过排气管的中心部的煤尘没有被驱动到集尘极的排气管内面上，而是照原样从排气管出口向外排出。因此，在现有的高温型的电集尘装置上，通过增大排气管的集尘部的长度虽可以弥补该缺点，但由于排气管长度变长了，所以会存在增加制造成本的问题。

本发明就是针对这样的问题点而进行的，其目的是提供一种即使不增加排气管的集尘部的、长度也可以提高集尘率的电集尘装置及其焚烧炉。

发明内容

为达到上述目的，本发明的第1电集尘装置的特征是包括：将金属管的内面用耐火材料覆盖而成的排气管；具有可以阻止带同极性电荷的煤尘通过的多个通气孔的、且在上述排气管的内部扩展设置着的电极；在上述排气管的外侧被支持着的、且对上述电极以与上述排气管之间为电绝缘的状态进行支持的支持件；以及被设置在上述排气管的外侧上、与上述电极进行电连接的、且用于对在上述电极和上述金属管之间施加直流高电压的高压电源。

本发明的一种电集尘装置，包括：将金属管的内面由耐火材料覆盖而形成的排气管；具有可以阻止带同种极性电荷的煤尘通过的多个通气孔的，并在上述排气管的内部被扩展设置着的电极；由上述排气管的外侧所支持着的、并对上述电极以使其与上述排气管为电绝缘的状态进行支持的支持件；以及，被设置于上述排气管的外侧上并与上述电极进行电连接的、用于对在上述电极和上述金属管之间施加直流高电压的高压电源，其特征为：上述电极由放电极和面状电极所构成；上述放电极与上述排气管为大致同轴地被配置着；而上述面状电极具有上述通气孔，使上述放电极向下方突出，并与放电极相连接，且沿上述排气管的壁面侧呈面状扩展。

排气管的断面形状可以是圆形、多角形、或其它形状。构成排气管的金属管最好是用钢材制成。覆盖金属管内面的耐火材料在常温下也可以是绝缘体。排气管的内面在平时也可以不必具有象金属那样的完全的导电性。因为只要在高温时具有可以对捕集到的煤尘的电荷进行中和所需的导电性即可。对金属管的内面进行覆盖的耐火材料特别希望由可浇铸性耐火材料(以SiO₂和Al₂O₃为主要成分的耐火混凝土)等所形成。电极在排气管的内部扩展着，具有一种仅仅除了棒状电极以外的其它的立体形状。电极的形状既可以是框架状也可以是面状。只要具有可以阻止带同极性电荷的煤尘通过的多个通气孔，电极既可以由金属网所形成，也可以由链条、以规定的间距卷成同心圆的线材、以规定的间距卷成螺旋状的线材、冲孔金属板，或膨胀合金等所形成。支持件可以由金属所形成。又，只要在其内部进行过配线以便可以对电极进行供电，支持件也可以由绝缘体所形成。

在第1电集尘装置上，通过排气管而对燃烧后的排气气体进行处理。排气管虽暴露在排气气体的高温中，但由于其内面用耐火材料所覆盖着，所以可以防止因高温而产生的劣化。在电极和金属管之间，由高压电源施加有直流高电压。其极性最好是与一般的工业用电集尘装置同样地将排气管定为正极而将电极定为负极。

排气管的内面由耐火材料所形成，在常温时因具有绝缘性而几乎无导电可能。但在400℃以上的高温时，电绝缘性会失去而具有导电性。在通过由燃烧而产生的排气气体时，由于排气管的内面温度为400℃以上、通常为800℃前后的高温，所以排气管成为集尘极。而且，还存在大量的热电子，使得在电极和排气管之间产生活跃的电晕放电现象。由该电晕放电使通过排气管的排气气体中的煤尘带负电而附着聚集在排气管的内面上。这样，排气气体在被除去了煤尘后从排气管的出口向外排出。

不过，在排气管内部的电场较弱时，即使在排气管内同轴地设置有棒状的电极，也可能存在流过排气管的煤尘不能被驱动到排气管内面上的问题。但是，通过在排气管内设置在内部扩大了的电极，使排气管内面和电极之间的距离缩小，就可以增强其间的电场。电极具有通气孔，并经通气孔使排气孔通过而阻止带同极性电荷的煤尘通过。因此，因电晕放电而带同极性电荷的煤尘沿着电极被引导到排气管的方向上并附着聚集在排气管的内面上。这样，即使当排气管内部的电场较弱时，也可以提高集尘率，将排气气体中的煤尘除去。

第2电集尘装置是在第1电集尘装置的基础上具有下列特征：上述电极由放电极和面状电极所形成；上述放电极与上述排气管为大致同轴地被配置着，而上述面状电极具有上述通气孔；使上述放电极向下方突出并被连接在放电极上、并向着上述排气管的侧面壁而扩展着。

放电极最好是由支持件以与排气管之间为电绝缘的状态而被支持着。在放电极上最好是设置呈放射状的多根的放电针。通过设置放电针，即使当排气管与放电针之间的放电间隔为比较大时；也可以容易产生电晕放电。当在放电极上设置有放电针时，对放电针的数量和其安装形状可以有多种选择。支持件也可以由金属所构成。面状电极既可以是单个也可以是多个。当面状电极为由多个所构成时，最好是将多个的面状电极沿放电极的长度方向成直列状而设置。

在第2电集尘装置上，由放电极和面状电极将流经排气管的煤尘驱动到排气管的侧面侧上。当排气管内部的电场较弱时，有可能存在仅仅由放电极不能将流经排气管的煤尘驱动到排气管内面上的问题。但是通过在排气管的离开放电极的出口侧上设置面状电极，使排气管内面和电极之间的距离在出口方向变小，就可以使其间的电场增强。面状电极具有通气孔，可以允许干净的排气气体的通过，但会阻止带同极性电荷的煤尘从其中通过。因此，由于电晕放电而带同极性电荷的煤尘沿着电极被引导到排气管的方向上而附着聚集在排气管的内面上。这样，即使在排气管内部的电场较弱时，也可以提高集尘率，将排气气体中的煤尘除去。

第3电集尘装置在第2电集尘装置的基础上具有下列特征：上述面状电极具有网，该网具有上述通气孔、并以这样一种方式而被设置着：在保持着位于上述排气管的壁面和上述面状电极的外周之间的间隔的情况下对流路进行阻碍。

该网的形状也可以是：倾斜的平面状、半球面状、螺旋形状、打褶形状、结合了圆锥侧面和圆筒面的形状、和球壳形状等其它形态。

在第3电集尘装置上，在排气管的离开放电极的出口侧上设有面状电极的网，使在沿着倾斜面的出口方向上的排气管内面和面状电极之间的距离徐徐变小，从而使其间的电场徐徐增强。该网几乎不会因高电场的作用而妨碍干净的排气气体的通过，但同时却可以阻止带同极性电荷的煤尘从中通过。因此，因电晕放电而带同极性电荷的煤尘沿着网的倾斜面被可靠地引导到排气管的方向上，然后附着聚集在排气管的内面上。这样，即使当排气管内部的电场较弱时，也可以提高集尘率，将排气气体中的煤尘除去。

第4电集尘装置，在第3电集尘装置的基础上具有下列特征：上述面状电极具有环状框架和连接框架；上述环状框架具有与上述排气管的断面形状为大致相同形状的轮廓，它由上述连接框架而被固定在上述放电极上，并与上述排气管为大致同轴地且与上述壁面等间隔相隔离地被配置着；上述网与上述环状框架相接；上述放电极由上述支持件所支持着。

在第4电集尘装置上，面状电极具有环状框架和连接框架，使其构造得到强化。环状框架与排气管的壁面之间等间隔地相分离着。网与环状框架相接，可以阻止带同极性的电荷的煤尘从中通过。因此，因电晕放电而带同极性电荷的煤尘沿着网被引导到排气管的方向上，然后附着聚集在排气管的内面上。

第5电集尘装置，在第4电集尘装置的基础上具有下列特征：上述排气管具有多角形的断面形状；上述网具有向着上述排气管的出口方向而扩大的角锥侧面形状；上述放电极从上述网的角锥侧面形状的顶点向下方突出着。

第6电集尘装置的特征是，在第4电集尘装置的基础上具有下列构成：上述排气管具有圆形的断面形状；上述网具有向着上述排气管的出口方向而扩大的圆锥侧面形状；上述放电极从上述网的圆锥侧面形状的顶点向下方突出着。

排气管的断面形状也可以是：三角形、四角形、五角形、及其它的任意的多角形或圆形。网的形状与排气管的断面形状相符合；当排气管的断面形状为圆形时，网具有圆锥的侧面形状；当排气管的断面形状为四角形时，网具有四角锥的侧面形状；当排气管的断面形状为五角形时，网具有五角锥的侧面形状。环状框架虽具有与排气管的断面形状为大致相同形状的轮廓，但由于该处是排气管内面与网之间的距离为最小的重要部位，所以为了防止发生电晕放电，最好是使该环状框架的断面为大口径的圆管或大尺寸的四方管、且在整体上具有无棱角的圆弧度。

在第5或第6电集尘装置上，当排气管内部的电场较弱时，有可能存在仅仅靠放电极的作用不能将流经排气管的煤尘驱动到排气管内面上的问题。但是，通过在排气管的与放电极相远离的出口侧上设置具有角锥侧面形状或圆锥侧面形状的网电极，使排气管内面与网电极之间的距离在出口方向徐徐变小，从而可使其间的电场强度徐徐增强。该网可以阻止带同极性电荷的煤尘从其中通过。因此，因电晕放电而带同极性电荷的煤尘就沿着角锥侧面形状或圆锥侧面形状的网的倾斜面而被可靠地引导到排气管的内面方向上，然后附着聚集在排气管的内面上。而且，即使当排气管内部的电场较弱时，也可以提高集尘率，将排气气体中的煤尘除去。对角锥侧面或圆锥侧面的面积来说，为防止流路上的压力损失的上升最好取得大一些。又，断面形状为多角形的排气管与断面形状为圆形时的相比具有容易制造的优点。

第7电集尘装置，在第5或第6电集尘装置的基础上具有下列特征：具有送风装置；上述排气管具有贯通孔；上述支持件与上述排气管之间相电绝缘，并经上述贯通孔后被插入到上述排气管内；上述送风装置被设置在上述排气管的外侧上，并经上述贯通孔而对上述排气管内进行送风。

贯通孔虽然既可以是单个也可以是多个，但从强度方面考虑最好是使其在排气管的2个以上的部位上形成。贯通孔的端缘为一种可以防止发生电场集中的形状，并最好是用具有耐火性的绝缘体特别是耐热陶瓷进行覆盖。由送风装置所导入的气体用大气即可以，但也可以输送强制冷却了的空气。支持件最好是由耐热金属所构成，且经该支持件使放电极与高压电源进行电连接。当支持件由耐热金属所构成时，最好是将该支持件在排气管的外侧上由被设置在离贯通孔尽量低一些的位置上的绝缘子所支持着。其理由是，除了为了回避来自炉子的辐射热以外，通过利用高温气体所显示的相对下方向的逆向浮力(阻力)这一特性，还可以实现因阻止了高温气体的流入而防止绝缘子的升温和煤尘的附着。又，环状框架的设置位置最好是以不会受到来自贯通孔的导入空气的影响的方式而充分离开该贯通孔地被设置着。

在第7电集尘装置上，通过经贯通孔而向排气管内进行送风，可以防止排气气体从贯通孔漏出到排气管的外侧上。通过从贯通孔向排气管的内部进行送风，可以不至于发生排气气体从排气管的贯通孔逆流的情况，从而可以使煤尘难以附着在位于外侧的部件上。

支持件与排气管之间虽为电绝缘，但不管在支持件是由金属制成还是由绝缘体制成时，当贯通孔附近变成高温时在支持件和贯通孔之间仍存在可能发生电晕放电的问题。当在其间发生了电晕放电时，接着还可能会引起火花放电。通过由送风来对贯通孔附近进行冷却，就可以在支持体和贯通孔之间保持良好的绝缘性。

当排气管的测定孔被设置在排气管的出口附近、使排气管的测定孔离开高电压的支持件、并由在测定孔的下方被接地的网所保护着时，就可以在测定孔上安全地进行排气气体的测定。

本发明的焚烧炉的特征是具有第1、2、3、4、5、6或7电集尘装置，并在沿上述排气管的长度方向的直接下方设有燃烧室。

在本发明的焚烧炉上，由燃烧室的燃烧所产生的排气气体由上述电集尘装置所处理，在被除去了煤尘后从排气管的出口向外排出。本发明者通过对多种煤尘所进行的实验，确认即使是在常温下不显示电导性的煤尘，在高温状态下也必然会具有电导性。即，最近附着上的面会成为新的集尘极面而使堆积得到进行。但附着聚集在排气管的内面上的煤尘当达到某个厚度时由于自重等原因会自然地从排气管的内面上产生剥离，落下到位于直接下方的炉底上。对剥离落下的煤尘由于可以与炉底上的灰一起进行处理，所以可以省却用于收容煤尘的设备。

依据本发明的电集尘装置和焚烧炉，由于设置有在排气管内部扩展着的具有多个通气孔的电极，所以在经通气孔使排气通过的同时，可以将煤尘沿着电极引导到排气管的内面方向上使之附着在排气管的内面上，从而提高集尘率。

特别是，依据第2电集尘装置，由于电极是由放电极和面状电极所构成的，所以在由放电极而将煤尘驱动到排气管侧的侧面上的同时，还可以由面状电极而将煤尘引导到排气管的方向上，从而提高排气管的集尘率。

特别是，依据第3电集尘装置，由于面状电极具有存在倾斜面的网，所以沿着倾斜面在排气管的出口方向上电场会徐徐地得到增强，可以在几乎不会妨碍干净的排气气体的通过的情况下，将煤尘沿着网的倾斜面引导到排气管的方向上，从而提高排气管的集尘率。

特别是，依据第4电集尘装置，由于面状电极具有环状框架和连接框架，所以使其构成得到强化。

特别是，依据第5电集尘装置，由于排气管具有多角形的断面形状，所以与断面形状为圆形时的相比排气管的制造会变得容易一些；且由于该网具有角锥侧面形状，所以容易将煤尘沿网的倾斜面而可靠地引导到排气管的内面的方向上。

特别是，依据第6电集尘装置，由于排气管具有圆形的断面形状，且网具有圆锥侧面形状，所以容易将煤尘沿网的倾斜面而可靠地引导到排气管的内面的方向上。

特别是，依据第7电集尘装置，由于可以将放电极由通过排气管的贯通孔的支持件所支持着，且可以将排气管的测定孔设置在离开放电极的位置上，所以可以安全地进行排气气体的测定。又，由于具有用于从贯通孔向排气管内送风的送风装置，所以可以防止出现排气气体从贯通孔漏出到排气管的外侧上的情况，同时还可以防止在支持件和贯通孔之间发生电晕放电，以及防止煤尘附着在贯通孔上，进一步当支持件由绝缘子所支持着时还可以防止绝缘子的污损和绝缘性能的降低。

附图说明

图1为显示了本发明的实施形态的焚烧炉的概略断面图。

图2为显示了图1的贯通孔的边缘附近的放大断面图。

图3为图1的焚烧炉的A-A线断面图。

图4为显示了图1的焚烧炉的电极的立体图。

图5为显示了电极的网的其它形态的概略说明图。

图6为显示了电极的网的进一步其它形态的概略说明图。

图7为显示了电极的网的进一步其它形态的概略说明图。

图8为显示了面状电极的其它形态的侧断面图。

具体实施方式

图1～图7显示了本发明的实施形态。

如图1所示，焚烧炉1具有燃烧室2和电集尘装置3。电集尘装置3具有排气管4、支持件5、面状电极6、放电极7、直流高压电源8、和送风装置9。排气管4为竖立设置，而燃烧室2被设置于排气管4的长度方向上的紧接下方。在燃烧室2中，在侧壁上设有废弃物投入口10和空气取入口11，而在炉底上设有灰取出口12。又，在燃烧室2中，还设有助燃喷嘴13。

排气管4具有长方形的断面形状，并由在长方体状的钢板制的管14的内面上内衬上可浇铸性耐火材料15而形成。在管的内面上嵌入有多个耐热金属制的锚固件，其目的是除了可以防止可浇铸性耐火材料15的脱落外，可将在高温时捕集在材料表面上的电荷可靠地泄放到钢板制的外皮上。作为排气管4的纵向和横向的长度的一例，为大约6～7m。排气管4在其侧壁4a的排气管4内相对向的2个位置上具有贯通孔16。贯通孔16是相当于同轴圆筒电极的部位，并具有如下的构造。即使，耐热金属的基底件由断面为类似于罗戈夫斯基(ロゴラスキ一)电极的同径的圆筒和为防止电场集中而弄圆了的端部所构成。而且，为提高绝缘性和耐热性，进一步包覆有耐热陶瓷17。为避免电场集中、防止电晕放电，如图2所示，耐热陶瓷17也同样地其断面类似于罗戈夫斯基电极，内面中央部为平行状且在端部17a、17b上产生弯曲，并且向排气管4的内外突出着的端部17a、17b具有圆形的曲面。

排气管4在贯通孔16的上方具有颈缩部4b，使内径变狭小，由此具有可以使燃烧室2和排气管4的温度高且稳定、而不致于使温度降低的效果。又，在颈缩部4b的上部4c上，为一种使排气气体的流速增大而容易对其进行测定的构成。由颈缩部4b而划分出上部4c和下部4d。在排气管4的上部4c上设有测定孔18。在测定孔18上设有开闭盖19。在排气管4的上部4c的内面，以堵塞着排气管4的方式安装着耐热金属制的网20。该网20贯通侧壁4c上的可浇铸性耐火材料15而与钢板制的管14产生电连接，以便在进行在测定孔18处的测定时可以可靠地防止来自放电极7的电击。排气管4在其上端具有排气气体的出口4e。

支持件5为管状，它由耐热合金所构成。支持件5经贯通孔16被插入到排气管4内，其两端在排气管4的外侧上由绝缘子21a、21b所支持着。为了在从测定孔18进行测定时不发生电击现象，支持件5以足够的距离与测定孔18相分离着。在排气管4的侧壁4a的外侧上，设有包围着各贯通孔16和支持件5的两端的通道22。绝缘子21a、21b被设置在比通道22内的各贯通孔16要低一些的位置上。一方的绝缘子21a由贯通绝缘子并经绝缘电缆而从通道22的外部电源得到供电。支持件5与贯通孔16的边缘离开有足够的距离，以使不发生火花放电现象，并与通道22和排气管4之间为电绝缘着。

面状电极6和放电极7构成同极性的电极。如图3和图4所示，面状电极6具有环状框架6a、连接框架6b、和网6c，并在排气管4的内部被扩展设置着。环状框架6a和连接框架6b由圆管所构成。如图3和图4所示，环状框架6a虽具有与排气管4的断面形状为大致相同的长方形状的轮廓，但其角部6d却具有相当明显的圆弧度。连接框架6b由8根所构成。其中4根的连接框架6b被垂直固定在放电极7上，呈放射状延伸后被分别固定在环状框架6a的角6d上。而其余的4根连接框架6b以形成顶点向下的四角锥的边棱的方式而被配置着，其两端被分别固定在环状框架6a的角部6d和放电极7上。这样，环状框架6a由接续框架6b而被固定在放电极7上，并以与排气管4大致同轴地并与侧壁4a等间距相隔离着的方式被配置着。环状框架6a进一步由多个固定棒23而被固定在支持件5上。对放电极7和固定棒23来说，由于在环状框架6a和连接框架6b与支持件5之间具有法兰盘24、24、…，所以由法兰盘24、24、…可使两者进行分离。在对面状电极6或放电极7进行修补时，通过由法兰盘24、24、…进行分离并使之放下到下方，就可以使修补作业容易进行。

网6c由耐热金属网或耐热石英玻璃纤维网所构成。该网具有多个通气孔6e。对通气孔6e的大小的选择，是根据排气气体的流速和发生的电场强度之间的关系，以可以防止带负电的煤尘从中通过的方式而进行选择的。如图4所示，网6c被固定在环状框架6a和连接框架6b上，形成四角锥侧面形状，并在环状框架6a的下方包覆着其外侧。又，网6c既可以以卷绕在环状框架6a上的方式被固定着，也可以用其它方式被固定着。网6c以其顶点6f朝下、并在排气管4的内部向着出口4e的方向而扩大的方式而与排气管4为大致同轴地被配置着。因此，网6c向排气管4的侧壁4a侧扩展着，并具有向着侧壁4a而增高的倾斜面。

放电极7为管状电极，与排气管4为大致同轴地被配置着，并在排气管4的内部的大致中心线上沿排气管4而延伸着。放电极7贯通面状电极6的中心线后被固定在支持件5上，从而将面状电极6安装在支持件5上。放电极7从网6c的角锥侧面形状的顶点6f向下方突出着。如图4所示，在顶点6f上设有法兰盘25，使得可以将从顶点6f向下方突出着的放电极7向外取出。放电极7与排气管4相分离，并以与排气管4之间为电绝缘的状态而被支持着。放电极7具有多根的呈放射状的放电针7a。

直流高压电源8被设置于排气管4和通道22的外侧。直流高压电源8由绝缘电缆并在贯通绝缘子21a后与支持件5之间进行电连接。直流高压电源8经支持件5与面状电极6和放电极7进行电连接。直流高压电源8的负极与面状电极6和放电极7连接，而其正极为接地。排气管4的钢板制的管14为接地。直流高压电源8通过使开关置于“通”的位置上而可以在放电极7和面状电极6与管14之间施加上直流高电压。

在通道22中设有绝缘子固定件22a。送风装置9与通道22相连接，为一种可以经通道22而从贯通孔16向排气管4内送风的构成。送风装置9为电动装置，它通过使风扇产生转动而对常温的大气进行送风。对由于颈缩部4b上的流通断面积的减少而引起的压力损失的上升和由于网20而引起的压力损失的上升，最好是由因排气管上部4c的高度而产生的通气力而得到消除。进一步，对贯通孔的安装位置，最好是从颈缩部4b的下面以具有一定的富余间距地被设置在下方。在为这样一种最理想的设计状态时，由于贯通孔16的炉内部侧的压力除了在开始起动和停止时以外都为负压，所以也可以使通道22不需动力地实现自然通风。

下面，对作用进行说明。

当在焚烧炉1中进行废弃物的焚烧处理时，从投入口10将废弃物投入到燃烧室2内。由燃烧室2的燃烧而产生的排气气体因高温而产生自然通风力，经电集尘装置3的排气管4后向着出口4e上升，并在排气管4内充满高温的排气气体。排气管4虽因排气气体和燃烧的辐射热而暴露在高温中，但由于其内面用可浇铸性耐火材料所覆盖着，所以可以防止因高温而引起的劣化。

由高压电源8而在放电极7和钢板制的管14之间以排气管4为正极和以放电极7为负极施加有75kv～200kv的直流高电压。通常，排气管4的内面为700℃～900℃的高温。因此，耐火材料具有导电性，使排气管4成为集尘极，在放电极7和排气管4之间产生活跃的电晕放电。于是煤尘附着聚集在排气管4的内面上。这样，排气气体在被除去煤尘后从排气管4的出口4e向外排出。

不过，排气管4由于直径较大所以其内部的电场不可能很强。因此，仅仅由放电极7的作用有可能不能将流过排气管4的中心部上的煤尘驱动到排气管4上。但在电集尘装置3上，在排气管4的从放电极7向着出口侧的部位上设置有内部展开着的并具有四角锥侧面形状的网6c的面状电极6。由此，由于向着出口4e的方向在排气管4的内面和网6c之间的距离是徐徐减小的，所以其间的电场就会徐徐地得到增强。

网6c具有多个通气孔6e，并从环状框架6a向下方包覆着其外侧。因此，面状电极6在经多个通气孔6e而可以几乎无妨碍地使排气从中通过的同时，可以防止带负电的煤尘从环状框架6a的内侧通过。由放电极7而带负电的煤尘沿网6c的倾斜面向着排气管4的方向可靠地得到引导，然后由排气管4所捕集而附着聚集在其内面上。这样，即使由于排气管4的直径较大而使其内部的电场较弱时，也可以由于面状电极6的作用而提高集尘率，从而将排气气体中的煤尘除去。又，由于面状电极6的环状框架6a和排气管4的内面之间的间距为最小，所以在该部位可以进行最有效的集尘作业。

附着在排气管4的内面上的煤尘由于暴露在高温中所以附着力较弱，当聚集堆积到某个程度的厚度时会因自重而自然地从排气管4c的内面以某个范围而成片地产生剥离，落下到位于直接下部的炉底12上。剥离了的煤尘由于是大块状地聚集着的，所以在落下时不会发生再飞散。由于对剥离落下的煤尘可以与炉底12上的灰一起进行处理，所以在电集尘装置3上可以省略用于收容煤尘的设备，从而具有简单的构成。

当要对集尘后排出的排气气体的成分、包含在排气气体中的煤尘的量，和排气气体的流速等进行测定时，打开测定孔18的开闭盖19，将测定器具插入到排气管4内进行测定。由于放电极7由通过排气管4的贯通孔16的支持件5所支持着，而测定孔18的附近与放电极7相分离着，并且网20为接地，所以可以安全地对排气气体进行测定。

在进行焚烧、集尘处理时，使送风装置9产生工作，经通道22和贯通孔16对排气管4内进行送风。由该送风，即使在开始点火时或产生爆炸燃烧时也可以防止排气气体从贯通孔16而漏出到排气管4的外侧上。当煤尘附着在支持件5上并延伸到贯通孔16时，有可能会存在发生火花放电的问题。但通过由送风装置9对贯通孔16进行送风，可以使在贯通孔16部位的支持件5上难以附着上煤尘，从而可以预先防止火花放电的发生。

又，由于送风的作用而可以对贯通孔16的附近进行冷却。支持件5与排气管4之间虽为电绝缘着，但当贯通孔16的附近为高温时，在支持件5和贯通孔16之间存在仍有可能发生电晕放电的问题。当在其间产生电晕放电时，还有可能会接着发生火花放电。通过由送风而对贯通孔16的附近进行冷却，就可以保持住支持件5和贯通孔16之间的绝缘性。

又，面状电极6具有环状框架6a和连接框架6b，使其构造得到强化。断面形状为长方形的排气管4与断面形状为圆形的场合相比具有容易制造的优点。电集尘装置3的支持件5的两端被支持着，使其构造得到强化。放电极7由支持件5而与直流高压电源8进行电连接，这与支持件5由绝缘体所构成的场合相比就可以使构成简单化。支持着支持件5的绝缘子21a、21b被设置在比各贯通孔16要低一些的位置上，由此可以防止因经贯通孔16而放射到外部的、来自排气管4的内部的辐射热而引起的绝缘子21a和21b的恶化现象。又，通过利用高温气体的相对下方所显示出的逆向浮力的特性，可以防止高温排气的流入，从而可以防止绝缘子21a和21b的升温和煤尘的附着。

又，在上述的实施形态中，排气管4也可以具有圆形的断面形状，并使其通过对圆筒状的钢板制的管14的内面用可浇铸性耐火材料15进行内衬处理而形成。这时，环状框架6a具有圆形的轮廓；而网6c具有圆锥侧面形状，并在环状框架6a的下方将其外侧包覆着。网6c以其顶点6f向下。并在排气管4的内部向着出口4e的方向而扩展着的方式与排气管4为大致同轴地被配置着。放电极7从网6c的圆锥侧面形状的顶点6f向下方突出。

又，在上述的实施形态中，是对电极网具有四角锥的侧面形状的例子进行了说明的，但该网也可以为图5(A)～图7(Q)所示的形状，即，在图5(A)中，面状电极被设置于排气管4内，并具有以放电极7为中心的半球面状的网26a。在图5(B)中，面状电极具有结合了半球面和圆筒面的形状的网26b。在图5(C)中，面状电极具有结合了半球面和具有锥度的圆筒面的形状的网26c。在图5(D)中，面状电极具有结合了圆锥侧面和圆筒面的形状的网26d。在图5(E)中，面状电极具有结合了圆锥侧面和具有锥度的圆筒面的形状的网26e。在图5(F)中，面状电极具有多个的成串联状相间隔着的圆锥侧面状的网26f。在图5(G)中，面状电极具有相对于放电极7为倾斜的圆板状的网26g。在图5(H)中，具有多个的成串联状相间隔着的、并相对于放电极7为倾斜的圆板状的网26h。在图5(I)中，具有沿放电极7的长度方向以锯齿形而倾斜延伸着的板状的网26i。

在图6(J)中，具有在放电极7周围呈螺旋状的网26j。该网26j的端部由管子所构成。在图6(K)中，具有与放电极7相垂直的板状的网26K。在图6(L)中，具有多个的与放电极7相垂直的板状的网26l。在图6(M)中，如(a)的断面图和(b)的平面图所示，具有以放电极7为中心而向上方弯折成2部分的形状的板状的网26m。在图6(N)中，如(a)的断面图和(b)的平面图所示，具有与放电极7相垂直的板状的、且全体为打褶形的网26n。在图6(O)中，如(a)的断面图和(b)的平面图所示，面状电极具有圆锥侧面状的、并且其全体为打褶形的网260。

在图7(P)中，面状电极具有多个的圆锥侧面状的、并且其全体为打褶形的网26P。在图7(Q)中，面状电极具有螺旋形状的网26q，并当如(a)所示的那样扩展着时为圆锥侧面形状；而当如(b)所示那样收拢着时，从排气管4的上方的出口用金属丝28上吊着法兰盘部27，从而可以方便地将其取出。在图7(R)中，面状电极具有球壳形状的网26r。又，在该网26r中，球壳的下半部分的网目较密，而上半部分的网目较疏。

如图8所示，面状电极6也可以具有将上侧为缩小了的圆锥台侧面、圆筒面、和在下侧具有顶点的圆锥侧面相结合了的形状的网29。如图8所示，面状电极6也可以从颈缩部4b由支持件5a而被下吊在排气管4的内部。又，在图7和图8中，面状电极除了金属网之外，也可以由链条、以规定的间距而卷成同心圆的线材、以规定的间距而卷成螺旋状的线材、冲孔金属板、或膨胀合金等所构成。

又，在上述的实施形态中，在焚烧炉的燃烧室中在设有助燃喷嘴的同时还可以设置上碱性喷雾喷嘴。这时，通过以干式或半干式的方式对燃烧室内的酸性气体进行中和，就可以更完全地防止氯化氢、SO_x、NO_x、和二噁英等的发生。

又，上述的说明涉及到在1997年2月27日提出申请的日本国专利申请第9-62281号中所包含的主题，通过对其全体进行参照而可以明确地知道，但在本说明书中也包括该主题。

工业上使用的可能性

本发明的电集尘装置除了可以用作焚烧炉的电集尘装置外，只要是对高温的排气气体进行处理的装置，还可以用作金属精炼·鼓风炉、金属加热·热处理炉、窑业炉、干燥炉、熔融炉、和热机等其它排气气体的处理。

Claims (7)

1.一种电集尘装置，包括：

将金属管的内面由耐火材料覆盖而形成的排气管；

具有可以阻止带同种极性电荷的煤尘通过的多个通气孔的，并在上述排气管的内部被扩展设置着的电极；

由上述排气管的外侧所支持着的、并对上述电极以使其与上述排气管为电绝缘的状态进行支持的支持件；

以及，被设置于上述排气管的外侧上并与上述电极进行电连接的、用于对在上述电极和上述金属管之间施加直流高电压的高压电源，

其特征为：

上述电极由放电极和面状电极所构成；上述放电极与上述排气管为大致同轴地被配置着；而上述面状电极具有上述通气孔，使上述放电极向下方突出，并与放电极相连接，且沿上述排气管的壁面侧呈面状扩展。

2.如权利要求1所述的电集尘装置，其特征为：

上述面状电极具有网；该网具有上述通气孔，并以在上述排气管的壁面和上述面状电极的外周之间保持有间隔而不会妨碍流体通路的方式而被设置着。

3.如权利要求2所述的电集尘装置，其特征为：

上述面状电极具有环状框架和连接框架；上述环状框架具有与上述排气管的断面形状为大致相同形状的轮廓，由上述连接框架而被固定在上述放电极上，并与上述排气管为大致同轴地并与上述壁面等间距相隔离地被配置着；上述网与上述环状框架相连接；上述放电极通过所述环形框架和连接框架被上述支持件所支持着。

4.如权利要求3所述的电集尘装置，其特征为：

上述排气管具有多角形的断面形状；上述网具有向着上述排气管的出口方向而扩大的角锥侧面形状；而上述放电极从上述网的角锥侧面形状的顶点向下方突出着。

5.如权利要求3所述的电集尘装置，其特征为：

上述排气管具有圆形的断面形状；上述网具有向着上述排气管的出口方向而扩大的圆锥侧面形状；而上述放电极从上述网的圆锥侧面形状的顶点向下方突出着。

6.如权利要求4或5所述的电集尘装置，其特征为具有下列构成：

具有送风装置；上述排气管具有贯通孔；上述支持件与上述排气管之间为电绝缘，并经上述贯通孔后被插入到上述排气管内；上述送风装置被设置于上述排气管的外侧上，并经上述贯通孔而对上述排气管内进行送风。

7.一种焚烧炉，其特征为：

具有如权利要求1、2、3、4或5所述的电集尘装置，并在沿上述排气管的长度方向上的直接下方具有燃烧室。

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