CN102782409B - 废气净化装置及其温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种对含有可燃性有毒成分的废气进行净化的废气净化装置(1，501)。本发明的废气净化装置具备：多个蓄热室(13)，每个蓄热室内设有蓄热体(11)且设置有一组供气口(21)和排气口(23)；燃烧室(15)，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；吸气阀(17)和排气阀(19)，其分别安装在蓄热室各自的供气口和排气口，用于切换对蓄热室的吸气和排气；加热燃烧器(25)，其设置在燃烧室；热排出挡板(27)，其从燃烧室排出剩余热；微计算机(MC)，其根据燃烧室温度(t1)，进行加热燃烧器的点火或熄火，并且调整热排出挡板的开度来进行温度控制使得燃烧室温度为设定值(SP)。该微计算机判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开热排出挡板并且使加热燃烧器熄火，然后，在判断为不是早期燃烧时，解除早期燃烧应对操作。

Description

废气净化装置及其温度控制方法
技术领域
本发明涉及一种对含有可燃性有害成分的废气进行净化处理的废气净化装置及其温度控制方法。
背景技术
以往，如日本特开2004-77017号公报所记载的那样，在废气的净化处理中使用了废气净化装置，该废气含有从粘结剂使用、印刷、涂装、有机溶剂清洗设施、化学工厂等产生的挥发性有机化合物(VOC：Volatile Organic Compound)等可燃性有毒成分。
该废气净化装置例如具备多个蓄热室，每个蓄热室具备一对安装有供气阀的供气口以及安装有排气阀的排气口，并且内设有蓄热体。还具备与这些蓄热室的上方连通的燃烧室。在该蓄热燃烧式的废气净化装置中，通过利用蓄热室的供气阀和排气阀对废气的供气和排气进行切换运转，来进行废气的净化处理运转。
从废气净化装置的有效利用和工厂内节省空间的观点出发，理想的是将多个废气产生源与一部(一台)如上所述的蓄热燃烧式的废气净化装置连接。这样，在将多个废气产生源与一台废气净化装置连接的情况下，存在有可能废气净化装置的燃烧室的温度降低而废气的排气温度异常上升这样的问题。在废气成为低风量、高浓度的状态时容易发生该问题。当燃烧室的温度异常降低时，存在废气中的VOC无法分解、需要停止废气的净化处理运转的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种废气净化装置及其温度控制方法，其能够防止燃烧室温度降低、废气的排气温度异常上升，来进行适当的净化处理运转。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明是一种对含有可燃性有毒成分的废气进行净化的废气净化装置，其特征在于，具有：多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体并且设置有一组供气口和排气口；燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；排气阀和吸气阀，该排气阀安装在蓄热室各自的排气口，该吸气阀安装在蓄热室各自的供气口，该排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；加热燃烧器，其设置在燃烧室；热排出挡板，其从燃烧室排出剩余热；以及控制单元，其根据燃烧室温度，进行加热燃烧器的点火或熄火，并且调整热排出挡板的开度来进行温度控制使得燃烧室温度为设定值(SP)，其中，控制单元判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开热排出挡板并且使加热燃烧器熄火，然后，在判断为不是早期燃烧时，解除早期燃烧应对操作。
在如此构成的本发明中，控制单元判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行强制打开热排出挡板并且使加热燃烧器熄火的早期燃烧应对操作，然后，在判断为不是早期燃烧时，解除早期燃烧应对操作，因此，能够防止由该早期燃烧引起的燃烧室温度降低和废气的排气温度异常上升，由此，能够进行适当的净化处理运转。
优选的是本发明还具有：燃烧室温度传感器，其安装在燃烧室，检测燃烧室温度；吸气温度传感器，其安装在蓄热室各自的供气口，检测吸气温度；以及排气温度传感器，其安装在蓄热室各自的排气口，检测排气温度，其中，控制单元在通过燃烧室温度传感器、吸气温度传感器和排气温度传感器分别检测出的燃烧室温度(t1)、供气温度(t2)和排气温度(t3)同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP和(b)t3-t2≥早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在燃烧室温度(t1)、供气温度(t2)和排气温度(t3)满足(c)t1≥早期燃烧解除确认SP和(d)t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
根据如此构成的本发明，控制单元能够根据燃烧室温度(t1)、供气温度(t2)和排气温度(t3)，准确并且容易地判断早期燃烧，还能够根据燃烧室温度(t1)或者、供气温度(t2)和排气温度(t3)，准确并且容易地判断不是早期燃烧。
优选的是本发明还具有：燃烧室温度传感器，其安装在燃烧室，检测燃烧室温度；以及蓄热室温度传感器，其安装在蓄热室，检测蓄热室温度，其中，控制单元在通过燃烧室温度传感器和蓄热室温度传感器分别检测出的燃烧室温度(t1)和蓄热室温度(t4)同时满足(e)t1≤早期燃烧确认SP和(f)t1-t4≤早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在燃烧室温度(t1)和蓄热室温度(t4)满足(g)t1≥早期燃烧解除确认SP和(h)t1-t4≥早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
在如此构成的本发明中，控制单元能够根据燃烧室温度(t1)和蓄热室温度(t4)，准确并且容易地判断早期燃烧，还能够根据燃烧室温度(t1)或蓄热室温度(t4)，准确并且容易地判断不是早期燃烧。根据本发明，根据蓄热室温度判断早期燃烧和早期燃烧解除，因此，能够更迅速地进行早期燃烧应对处理和早期燃烧解除处理。
优选的是在本发明中，早期燃烧解除确认SP比早期燃烧确认SP高，早期燃烧解除确认温度差SP比早期燃烧确认温度差SP低。
在如此构成的本发明中，设定为早期燃烧解除确认SP比早期燃烧确认SP高，早期燃烧解除确认温度差SP比早期燃烧确认温度差SP低，因此，能够容易地抑制废气的排气温度上升。
优选的是本发明还具有外气取入挡板，该外气取入挡板安装在与蓄热室的各供气口连接的废气供给配管的外气取入口，其中，控制单元在执行早期燃烧应对操作时，在强制打开热排出挡板时也强制打开外气取入挡板，在解除早期燃烧应对操作时，强制关闭外气取入挡板，然后使加热燃烧器点火。
在如此构成的本发明中，控制单元在执行早期燃烧应对操作时，强制打开外气取入挡板来取入外气(冷风)，因此，能够加速吸气侧的蓄热体内的流速，在短时间内降低蓄热体温度来抑制排气温度上升。
本发明是一种对含有可燃性有毒成分的废气进行净化的废气净化装置的温度控制方法，废气净化装置具备：多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体且设置有一组供气口和排气口；燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；排气阀和吸气阀，排气阀安装在蓄热室各自的排气口，吸气阀安装在蓄热室各自的供气口，排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；加热燃烧器，其设置在燃烧室；以及热排出挡板，其从燃烧室排出剩余热，废气净化装置的温度控制方法包括如下步骤：根据燃烧室温度，进行加热燃烧器的点火或熄火，并且调整热排出挡板的开度来进行温度控制使得燃烧室温度为设定值(SP)；以及判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开热排出挡板并且使加热燃烧器熄火，然后，在判断为不是早期燃烧时，解除早期燃烧应对操作。
发明的效果
根据本发明的废气净化装置及其温度控制方法，能够防止燃烧室温度降低、废气的排气温度异常上升，从而进行适当的净化运转。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的废气净化装置(二塔式)的整体结构图。
图2(A)是表示图1所示的废气净化装置运转时的预备加热步骤的流程图。
图2(B)是表示图1所示的废气净化装置运转时的稳定处理运转步骤的流程图。
图2(C)是表示图1所示的废气净化装置运转时的被归入稳定运转步骤中的早期燃烧应对步骤的流程图。
图3是表示在本发明的第一实施方式的废气净化装置中在使用热排出挡板比例控制成燃烧室温度的目标SP时的挡板的开度与燃烧室温度(t1)之间的关系的线图。
图4是表示能够应用本发明的废气净化装置的其他例子(三塔式)的整体结构图。
图5是表示能够应用本发明的废气净化装置的其他例子(旋转切换阀式)的整体结构图。
图6是表示本发明的第二实施方式的废气净化装置的整体结构图。
图7是表示图6所示的废气净化装置运转时的被归入稳定运转步骤(图2(B))中的早期燃烧应对步骤的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式的废气净化装置及其温度控制方法。在以下的说明中，有时将“设定值(目标值)”记载为“SP(Set Point)”。
首先，使用图1~图5，说明本发明的第一实施方式的废气净化装置及其温度控制方法。
图1示出本发明的第一实施方式的二塔式的废气净化装置1。该废气净化装置1具备多个(在图例中为2个)内设有蓄热体11的蓄热室13，以及形成为与该多个蓄热室13、13的上方连通的燃烧室15。在此，蓄热体11是蜂窝陶瓷。
蓄热室13设置有供气口21和排气口23，这些供气口21和排气口23上安装有供气阀17和排气阀19。这些供气阀17和排气阀19是提升挡板。另外，燃烧室15设置有加热燃烧器25，还设置有剩余热排出口29，在该剩余热排出口29安装有热排出挡板27。在该废气净化装置1中，每经过规定时间就通过供气阀17和排气阀19对蓄热室13、13的供气侧(供给被处理气体侧)和排气侧(排出处理后气体侧)进行切换而进行运转。此外，在此，虽然说明每经过规定时间就切换对蓄热室的供气和排气而进行运转的情况，但本实施方式的废气净化装置并不限于此，也可以根据出入口温度(通过温度传感器测量供气和排气的气体的温度所得到的温度)，切换对蓄热室的供气和排气而进行运转。
各供气口21分支连接有废气供给配管31，并且各排气口23汇合连接有净化气体排出配管32，该净化气体排出配管32的下游侧与净化气体排气管道33连接。
进一步地，在废气供给配管31的分支部位的上游侧设置有送风机35，进而在其上游侧设置有具备外气取入挡板37的外气取入口39。此外，外气取入口39也可以直接形成在废气供给配管31的下游侧，但在本实施方式中，经由过滤盒41连接。该过滤盒41用于除去废气中的尘埃和缓和利用了过滤阻抗的压力变动。
设置上述外气取入口39和剩余热排出口29，以使废气净化装置1中的燃烧处理前后的供气侧和排气侧的蓄热体11的预备加热步骤和热回收(蓄热)步骤中的热负荷量减少。
另外，废气供给配管31的上游侧以歧管的方式经由废气截断挡板(开闭阀)43与各废气产生源(例如涂装装置)G1~G5连接。另外，为了在装置产生异常而停止的情况下紧急排出废气而使用大气开放挡板45。
上述蓄热燃烧式废气净化装置1的运转的概要如下。首先，在800°C以上的高温下分解了的处理气体通过蓄热体11，冷却到接近常温而排气。接着，通过供气阀17和排气阀19切换废气的流路。接着，新吸入的废气通过加热后的蓄热体11加热到接近800°C并进入燃烧室15，因此能够通过追加少量的能量来燃烧分解。如果废气中的VOC浓度为固定值以上，则成为自燃状态，能够将所产生的能量有效用于废热锅炉等中。
本发明人在解决上述的“由于与多个废气产生源连接，有可能废气净化装置的燃烧室的温度降低而净化气体的排气温度异常上升这样的问题”，即，在研究用于即使在处理气体成为低风量、高浓度的状态时也能防止废气净化装置的燃烧室温度降低(没有必然性的加热燃烧器的点火)、排气温度异常上升的解决方案的过程中，发现了上述问题是由于废气的“早期燃烧(中间燃烧)”而产生的。
在此，“早期燃烧”是指以下的现象，即处理风量变少，蓄热体通过速度变慢，在通过蓄热体的过程中废气升温到自燃温度以上，导致到达燃烧室之前就过早地燃烧。
关于该早期燃烧，燃烧气体在供气侧的蓄热体的后半进行热交换，因此，燃烧气体降温而到达燃烧室。即，本来在燃烧室内燃烧的燃烧气体(被处理气体(VOC等))在蓄热体部分就开始早期燃烧。由此，由燃烧所产生的热量被蓄热体吸收。由此，在气体到达燃烧室时，在燃烧室中，由于被处理气体的燃烧而产生的热量不表现为温度，如后文所述，产生“燃烧室温度为点火SP以下”的现象。其结果是容易发生下述这样的问题点1~3。
问题点1
由于燃烧室温度为点火SP以下，所以加热燃烧器点火。这时，热排出挡板27仍然关闭，因此，早期燃烧气体被加热燃烧器25再次加热，并全部流入排气侧蓄热体。这时，在排气侧蓄热体中还残留有在前次供气侧时的早期燃烧产生的热，因此，排气侧蓄热体无法完全进行热回收(热交换能量(热交换量)不足、或由于成为过负荷而无法进行热回收)，排气温度异常上升。
问题点2
蓄热室13的蓄热体11由于早期燃烧而没有进行热交换就在高温的状态下切换到排气侧，因此，蓄热体针对净化气体(燃烧气体)的热交换能量降低，排气温度异常上升。
问题点3
排气温度异常上升后的蓄热室13的蓄热体11具有成为高温体(进行了必要以上的蓄热)的倾向，在切换到供气侧的情况下，更容易产生早期燃烧，成为恶性循环。
并且，根据以上的观点，想到了适合于与多个废气产生源连接的情况等的处理气体成为低风量、高浓度的状态的情况的废气净化装置及其温度控制方法。
以下，说明本实施方式的废气净化装置及其温度控制方法中的特征部分。
废气净化装置1具备检测燃烧室温度的第一温度检测器T1、检测供气温度的第二温度检测器T2以及检测排气温度的第三温度检测器T3。这些温度检测器T1、T2、T3由于检测温度最低也为650°C以上的高温，因此通常使用热电偶。
并且，来自第一温度检测器T1、第二温度检测器T2、第三温度检测器T3的检测信号输入到微计算机(MC)输入部。进一步地，虽然未图示，但各废气产生源的接通(ON)信号也输入到MC输入部。另外，加热燃烧器25、热排出挡板27、外气取入挡板37能够根据来自MC输出部的操作信号而开关。详细如后文所述，热排出挡板27能够通过比例控制来调节开度。
在此，在本实施方式的废气处理装置中，通过一个热排出挡板27来兼用作进行燃烧室温度的比例控制和早期燃烧应对控制，但也可以设置两个热排出挡板，分别独立地进行控制。进一步地，热排出挡板27也可以不设置在燃烧室的侧壁而设置在顶壁上。
接着，通过图2(A)、图2(B)、图2(C)，说明本实施方式的废气处理装置的净化处理运转时的温度控制方法。
在图2(A)、图2(B)、图2(C)中，“S”表示各步骤。另外，在设定温度(SP)后的括弧内记载的温度表示可选定的温度范围。另外，各流程图中的“t1”意味着“通过T1检测出的燃烧室温度”，“t2”意味着“通过T2检测出的废气供气温度”，“t3”意味着“通过T3检测出的净化气体排气温度”。
首先，在开始运转之前，事先将设置在废气供给配管31的大气开放挡板45和废气截断挡板43关闭，将外气取入挡板37打开，并且将废气净化装置1中的一个蓄热室13(图例中左侧)的供气阀17打开，将排气阀19关闭，将另一个蓄热室13(图例中右侧)的供气阀17关闭，将排气阀19打开，还将热排出挡板27也关闭。
(1)运转准备(预热)步骤(图2(A))：
进行微计算机(MC)的初始设定来复位(S100)，并且启动供气排气切换运转(S101)。该运转每经过设定时间进行供气排气切换。该设定时间根据废气的种类的不同而不同，但为45秒~90秒。
接着，启动送风机35(S102)，并且使加热燃烧器25点火(S103)。如果燃烧室温度t1在预备加热完成判断步骤(S104)中满足t1≥预备加热完成SP(650°C~850°C)，则结束预备加热步骤，转移到下一个处理运转(稳定)。
这样，蓄热体11、11被蓄热(预热)到能够使供气升温的温度。这时的预备加热完成SP选定为废气所含有的VOC成分分解所需要的温度(比对象成分燃点温度高200°C~300°C的温度)。
在上述初始设定中，适当地将温度设定值(SP)等手动输入到MC的存储装置中。此外，表1中示出各设定温度(SP)，并且在栏外示出各温度设定SP的高低比较。
表1
  SP的内容   设定温度
  1   燃烧室预热完成SP   650°C~850°C
  2   燃烧器熄火SP   700°C~900°C
  3   比例控制开始SP   780°C~920°C
  4   比例控制目标SP   800°C~950°C
  5   外气取入开始SP   820°C~1000°C
  6   外气取入停止SP   800°C~950°C
  7   燃烧器再点火SP   700°C~850°C
  8   早期燃烧确认SP   700°C~880°C
  9   早期燃烧解除确认SP   750°C~900°C
  10   早期燃烧应对强制解除SP   600°C~700°C
  11   早期燃烧确认温度差SP   30°C~180°C
  12   早期燃烧解除确认温度差SP   20°C~150°C
SP的高低(1)：5>6>4>3>2>1、7、9>8>10
SP的高低(2)：11>12
(2)废气净化处理运转(图2(B))
1)处理运转(稳定)
接着上述预备加热步骤，根据气体产生源设备(例如涂装装置)的开始运转的信号(START)，将所选择的气体产生源设备的废气截断挡板43打开(S105)，并且将外气取入挡板37关闭(S106)。
这样，来自废气供给配管31的废气通过供气侧(左侧)的蓄热体11进行热交换而升温后，在燃烧室15中被燃烧净化。还通过排气侧(右侧)的蓄热体11进行热交换而冷却，从排气口23经由净化气体排出配管32排放到大气中。
然后，如果t1上升而满足燃烧器熄火判断步骤(S107)的燃烧器熄火SP(700°C~900°C)以上的条件，则使加热燃烧器25熄火(S108)。该燃烧器熄火SP通常设定为废气能够自燃(不进行加热辅助也能够自己燃烧)的温度。
进而，如果t1上升而满足比例控制开始判断步骤(S109)的比例控制开始SP(780°C~920°C)以上的条件，则通过热排出挡板27的开度调节，对t1进行比例控制使其成为目标SP(800°C~950°C)(S111)。
通过继续进行自燃，燃烧室温度t1升温，但如上所述，通过热排出挡板27的开度调节(0~100%)，将该燃烧室温度t 1比例控制成目标SP(目标值温度)。例如，如图3所示，热排出挡板27进行与和目标值之间的温度差成比例的开度调节，使得在目标SP时开度50%，在超过调整SP+侧偏差(目标值温度+20°C)时全部打开(开度100%)，在小于调整SP-侧偏差(目标值温度-20°C)时全部关闭(开度0%)。即，在本实施方式中，“比例温度控制”是指以下的控制，即如上述那样按照规定的温度幅度(在此为40°C的幅度)，成比例地进行热排出挡板27的开度调节(根据“燃烧室的温度”与“设定值”之间的温度差调整开度)，使得“燃烧室温度”为“设定值(目标值温度)”。此外，“设定值(SP)”、“温度幅度”并不限于此。
此外，在本实施方式中，温度控制并不限于上述的比例温度控制，也可以是积分控制、微分控制以及它们的组合的控制方式即PID控制。
2)无法进行温度调节控制时
在无法通过比例控制将t1控制为偏差温度的上限值和下限值的之间情况下(S112)，如下所述，分支成t 1比-侧偏差SP低的情况(a)、t1比+侧偏差SP高的情况(b)。
(a)在-侧偏差SP外的条件(热排出挡板全部关闭状态)时间到时(S131)且t1下降而变得比燃烧器再点火判断步骤(S132)中的燃烧器再点火SP(700°C~850°C)低时，进行燃烧器点火(S133)，返回到正常处理运转时的燃烧器熄火SP(700°C~900°C)的判断步骤(S107)。
(b)在+侧偏差SP外的条件(热排出挡板全部打开状态)时间到时(S141)且t1上升而变得比外气取入开始判断步骤(S142)中的外气取入开始SP(820°C~1000°C)高时，将外气取入挡板打开(S143)，如果t1下降而变得比外气取入停止判断步骤(S144)中的外气取入停止SP(800°C~950°C)低，则将外气取入挡板关闭(S145)。然后，转移到比例控制(S111)。
(3)早期燃烧应对运转(图2(C))：
1)早期燃烧应对步骤
接着上述的预备步骤，根据气体产生源设备(例如涂装装置)的运转开始信号，开始图2(B)所示的废气净化处理运转，并且与废气净化处理运转并行地转移到该图2(C)所示的早期燃烧应对步骤。
即，在燃烧室温度(t1)、供气温度(t2)和排气温度(t3)同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP(700°C~880°C)和(b)t3-t2≥早期燃烧确认温度差SP(30°C~180°C)的条件(S201、S202)且该状态维持了一定时间(10秒~120秒)的情况下(S203)，判断为发生了早期燃烧。这时，如果燃烧器点着火(S204-1)，则使燃烧器熄火(S204-2)，并且以设定开度打开热排出挡板27(S205)。该热排出挡板27的设定开度通常是10%~70%的范围，是根据废气的种类从实验中求出的最佳值。另一方面，如果燃烧器已经熄火(S204-1)，则直接以设定开度打开热排出挡板27(S205)。
此外，在作为可选项选择了外气取入模式的情况下(S301)，强制打开外气取入挡板(S302)。这样，通过将外气取入挡板37打开来取入外气(冷风)，由此，供气侧的蓄热体11内的流速加快，能够使蓄热体温度在短时间内降低来抑制排气温度上升。这时，外气取入挡板37的开度也设定为根据装置的可处理风量与废气的种类相应地通过实验求出的最佳开度。此外，在外气取入挡板不具有开度调整功能的情况下，增加送风机35的频率来进行风量调整。
2)早期燃烧应对解除步骤：
在进入上述早期燃烧应对后，如下所述，转移到正常运转步骤中的各步骤。
如果(c)t1≥早期燃烧解除确认SP(750°C~900°C)和(d)t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP(20°C~150°C)中的一方持续了规定时间(到时：10秒~120秒)(S206、S207、S208-1、S208-2)，则将热排出挡板27全部关闭(S209)。然后，转移到燃烧器再点火的判断步骤(S210)，在t1比燃烧器再点火SP(750°C~850°C)低的情况下，使加热燃烧器点火(S211)，返回到早期燃烧应对运转的步骤S201。此外，在选择了外气取入模式的情况下，在使加热燃烧器点火(S211)之前，将外气取入挡板全部关闭(S303-1)。
在燃烧器再点火判断步骤210中，在不满足t1≤燃烧器再点火SP(700°C~850°C)的情况下，直接返回到早期燃烧应对运转的步骤S201。
另外，在早期燃烧解除温度差的判断步骤(S207)中，在不满足t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP的条件的情况下，转移到早期燃烧应对强制解除确认的判断步骤(S212)。在该判断步骤中，在满足t1≤强制解除温度SP(600°C~700°C)的情况下，在将热排出挡板27全部关闭后(S213)，进行燃烧器点火(S214)后，维持了规定时间(10分钟~60分钟)后(S215)，返回到早期燃烧应对运转的步骤S201。
此外，在选择了外气取入模式的情况下，在使加热燃烧器点火(S214)之前，关闭外气取入挡板(S303-2)。
如上所述，将早期燃烧解除确认SP设定得比早期燃烧确认SP高(例如20°C~50°C)，并且将早期燃烧解除确认温度差SP设定得比早期燃烧确认温度差SP低(10°C~30°C)，因此，易于抑制排气温度的上升。即使早期燃烧解除确认SP和早期燃烧确认SP相同且早期燃烧解除确认温度差SP和早期燃烧确认温度差SP相同，也能够某种程度地抑制废气净化装置的由早期燃烧造成的排气温度的上升。
此外，关闭热排出挡板27并且使燃烧器25熄火，还打开外气取入挡板37，关闭废气截断挡板43并且停止送风机35，来结束(stop)上述废气净化处理运转。
另外，本发明的第一实施方式并不限于图1那样的二塔式的废气净化装置，也能够应用于图4那样的三塔式、四塔式、五塔式等具有多个蓄热体的多塔式的废气净化装置。进一步地，本发明的第一实施方式不限于多塔式的废气净化装置，还能够应用于使用图5那样的旋转式切换阀24的旋转切换阀式的废气净化装置。在这些图中，对于对应部分附加相同的附图标记，并省略它们的说明。
在这些多塔式或旋转切换阀式装置中，理想的是将一个或多个室不用作供气室和排气室，而作为残留有废气的蓄热体11进行净化的净化室来运转。在此所述的净化意味着将残留在蓄热体11中的废气置换为清净气体(净化气体)。
例如，在图4所示的三塔式的废气净化装置的情况下，与现有技术一样将二塔作为供气室和排气室，并且将剩余的一塔用作净化室，如图示那样，通过切换挡板21、23依次地进行气体流路的切换。
在图4所示的废气净化装置中，在净化中，将净化后的废气作为净化气体，通过返回配管22使被净化排出的废气从蓄热体11返回到装置入口(过滤盒41)。另外，也可以将净化气体作为大气，将返回配管22作为净化气体吹入配管，将鼓风机(未图示)与该配管连接来将净化气体吹入蓄热体11，由此来进行净化。
另外，图5所示的旋转切换阀式的净化装置将八塔中的每三塔分配为供气室13A、排气室13B，将剩余的二塔分配为净化室13C和不使用室13D，通过旋转式切换阀24与上述同样地依次进行切换运转。
如上所述，在设置净化室来进行净化运转的情况下，对排气用的蓄热体11使用净化后的蓄热体11，因此，能够防止挡板切换时未处理的气体的流出浓度达到峰值浓度，易于确保含有VOC等可燃性有害成分的废气的净化性能。当然，也能够不设置净化室而进行净化运转。
另外，本实施方式的废气净化装置并不限于图1，图4和图5所示那样的废气截断挡板43的数量多的情况，即使废气截断挡板的数量少，气体的风量和浓度也会发生变化，因此，能够与气体供给侧的废气截断挡板43的数量无关地进行应用。
如以上说明的那样，本实施方式的废气净化装置1具备：多个蓄热室13，每个蓄热室13内设有蓄热体11且设置有一组供气口21和排气口23；燃烧室15，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；排气阀19和吸气阀17，该排气阀19安装在蓄热室15各自的排气口23，该吸气阀17安装在蓄热室15各自的供气口21，该排气阀19和吸气阀17用于切换对蓄热室13的吸气和排气；加热燃烧器25，其设置在燃烧室13；热排出挡板27，其从燃烧室15排出剩余热；微计算机(MC)，其中，通过供气阀17和排气阀19，每经过规定时间切换对蓄热室13的供气和排气来进行运转。另外，通过微计算机(MC)，根据燃烧室温度t1，进行加热燃烧器的点火或熄火，并且调整热排出挡板27的开度来进行比例温度控制使得燃烧室温度t1为设定值(SP)。
进一步地，在本实施方式的废气净化装置1中，微计算机(MC)判断是否为废气在通过蓄热体11时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室15之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开热排出挡板27并且使加热燃烧器25熄火，然后，在判断为不是早期燃烧时，解除早期燃烧应对操作，因此，能够防止由早期燃烧造成的燃烧室温度降低、废气的排气温度异常上升。
另外，在本实施方式的废气净化装置中，微计算机(MC)进行控制，使得在同时满足上述关系式(a)、(b)时，进行强制打开热排出挡板27并且使燃烧器熄火的早期燃烧应对操作，之后，在变得不满足上述关系式(c)、(d)中的一方或双方时，将热排出挡板全部关闭，进行早期燃烧应对解除操作，因此，能够准确并且容易地判断是早期燃烧，执行早期燃烧应对操作。
如上所述，在燃烧室温度异常降低时，废气中的VOC无法分解，需要停止净化处理运转，但根据本实施方式的废气净化装置1，难以发生与该净化处理运转停止相关的燃烧室温度异常降低、排气温度异常上升。
即，监视燃烧室温度降低和排气温度上升，在这些温度达到设定值的情况下，打开热排出挡板27，减少流过排出侧的蓄热体的气体流量，因此，积蓄在蓄热体中的热量减少，由此，能够抑制排气温度异常上升。
并且，通过抑制燃烧室温度异常降低，能够抑制净化处理运转停止次数、加热燃烧器的不必要点火，还能够抑制燃烧室加温用燃烧器的燃料使用量。
另外，如果是设置有剩余热排出用挡板的蓄热燃烧式废气净化装置，则不改造废气净化装置自身，只变更温度传感器和控制程序，就能够实施本实施方式。
进而，根据本实施方式的废气净化装置，通过设置在装置的上游侧的外气取入挡板来强制地取入冷风，增加气体风量，由此还能够在短时间内消除早期燃烧等异常情况。
如以上说明的那样，根据本实施方式的废气净化装置1及其温度控制方法，通过防止燃烧室温度降低、净化气体排气温度异常上升，能够实现适当的净化处理运转。
接着，通过图2(A)、图2(B)、图6和图7说明本发明的第二实施方式的废气净化装置及其温度控制方法。在第二实施方式中，除了以下一点以外其余都与第一实施方式相同：使用蓄热室温度(t4)代替上述第一实施方式中的供气温度(t2)和排气温度(t3)来控制废气净化装置。因此，对于与第一实施方式共有的部分附加相同的附图标记，省略其说明。
如图6所示，本发明的第二实施方式的废气净化装置501具备：多个(图例中是2个)内设有蓄热体11的蓄热室13以及形成为与该多个蓄热室13、13的上方连通的燃烧室15。
蓄热室13具有安装有供气阀17的供气口21和安装有排气阀19的排气口23。另外，燃烧室15具有加热燃烧器25，并且具有安装有热排出挡板27的剩余热排出口29。并且，每经过规定时间就通过供气阀17和排气阀19使蓄热室13、13的供气侧和排气侧进行切换来进行运转。
另外，与废气净化装置1同样地，废气净化装置501设置有废气供给配管31、净化气体排出配管32、净化气体排气管道33、送风机35、外气取入挡板37、外气取入口39、过滤盒41等。
废气净化装置501具备检测燃烧室温度的第一温度检测器T1和检测蓄热室温度的第四温度检测器T4。这些温度检测器由于检测温度最低也为650°C以上的高温，因此通常使用热电偶。并且，与第一温度检测器T1同样地，来自第四温度检测器T4的检测信号也能够输入到微计算机(MC)输入部。
依照图2(A)、图2(B)、图7所示的流程图进行废气净化装置501的净化处理运转时的温度控制。即，在第二实施方式的废气净化装置501中，进行图7的S 701、S702、S 706、S 707的处理来代替图2(C)的S201、S202、S206、S207，除此以外的步骤按照与第一实施方式相同的流程进行，因此省略它们的说明。在此，图7的流程图中的“t4”意味着“通过T4检测出的蓄热室温度”。
在废气净化装置501的净化处理运转中，“(1)运转准备(预热)步骤(图2(A))：”和“(2)废气净化处理运转(图2(B))：”与第一实施方式相同。
(4)早期燃烧应对运转(图7)：
1)早期燃烧应对步骤：
在燃烧室温度t1比上述的正常运转的燃烧器熄火判断步骤(S107)中的燃烧器熄火SP低、废气组成有可能发生早期燃烧的情况下，进入早期燃烧应对步骤。
即，在燃烧室温度(t1)和蓄热室温度(t4)同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP(700°C~880°C)和(b’)t1-t4≤早期燃烧确认温度差SP(100°C~300°C)的条件(S701、S702)且该状态维持了固定时间(10秒~120秒)的情况下(S203)，判断为发生了早期燃烧，使燃烧器熄火(S204)，并且以设定开度打开热排出挡板27(S205)。这时的热排出挡板27的设定开度通常是10%~70%的范围，是根据废气的种类通过实验求出的最佳值。
在此，在(b’)、后述的(d’)中使用的t4基本上使用通过设置在供气侧的蓄热室的温度传感器(第四温度检测器T4)检测出的蓄热室温度，作为早期燃烧应对是有利的。此外，在发生早期燃烧时，依次切换为供气侧和排气侧的两个蓄热室的温度逐渐上升，因此，例如也能够将设置在蓄热室中的温度传感器(第四温度检测器T4)设置在任意一方的蓄热室中，并始终将该蓄热室的蓄热层内温度用作t4。
此外，关于在作为可选项选择了外气取入模式的情况下(S301)将外气取入挡板强制打开(S302)，与第一实施方式相同。
(2)早期燃烧应对解除步骤：
在进入上述早期燃烧应对后，如下所述，转移到正常运转步骤中的各步骤。
如果(c)t1≥早期燃烧解除确认SP(750°C~900°C)和(d’)t1-t4≥早期燃烧解除确认温度差SP(150°C~350°C)中的一方持续了规定时间(到时：10秒~120秒)(S706、S707、S208-1、S208-2)，则将热排出挡板27全部关闭(S209)。关于此后的步骤(S210、S211、S303-1等)，与图2(C)的情况一样。
另外，在早期燃烧解除温度差的判断步骤(S707)中，在不满足t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP的条件的情况下，转移到早期燃烧应对强制解除确认的判断步骤(S212)。关于S212、此后的步骤(S213、S214、S215、S303-2等)，与图2(C)的情况一样。
如上所述，理想的是通过将早期燃烧解除确认SP设定得比早期燃烧确认SP高(例如20°C~50°C)，并且将早期燃烧解除确认温度差SP设定得比早期燃烧确认温度差SP低(10°C~30°C)，来容易地抑制排气温度上升。即使早期燃烧解除确认SP和早期燃烧确认SP相同且早期燃烧解除确认温度差SP和早期燃烧确认温度差SP相同，也能够某种程度地抑制废气净化装置的由早期燃烧造成的排气温度上升。
此外，关闭热排出挡板27并且使燃烧器25熄火，还打开外气取入挡板37，关闭废气截断挡板43并且停止送风机35，来结束(stop)上述废气净化处理运转。
另外，第二实施方式并不限于图6所示的二塔式的废气净化装置，也能够与第一实施方式同样地，应用于三塔式、四塔式、五塔式等具有多个蓄热体的多塔式的废气净化装置，进一步地，还能够应用于使用旋转式切换阀24的旋转切换阀式的废气净化装置。
在本实施方式的废气净化装置中，微计算机(MC)进行控制，使得在同时满足上述关系式(a)、(b’)时，进行强制打开热排出挡板27并且使燃烧器熄火的早期燃烧应对操作，之后，在变得满足上述关系式(c)、(d’)中的一方或双方时，将热排出挡板27全部关闭，进行早期燃烧应对解除操作。
进而，本实施方式的废气净化装置501判断出蓄热室温度(t4)与燃烧室温度(t1)之间的差比正常值小，来开始早期燃烧解除操作，因此，与使用上述关系式(b)的温度控制方法(第一实施方式)相比，能够更迅速地检测出需要开始进行早期燃烧应对操作，由此，能够实现更适当的净化运转。特别地，能够与处理风量的变化量无关地，更迅速地检测出不需要进行早期燃烧应对操作。

Claims (8)

1.一种废气净化装置，对含有可燃性有毒成分的废气进行净化，其特征在于，具有：
多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体且设置有一组供气口和排气口；
燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；
排气阀和吸气阀，上述排气阀安装在上述蓄热室各自的排气口，上述吸气阀安装在上述蓄热室各自的供气口，上述排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；
加热燃烧器，其设置在上述燃烧室；
热排出挡板，其从上述燃烧室排出剩余热；
控制单元，其根据燃烧室温度，进行上述加热燃烧器的点火或熄火，并且调整上述热排出挡板的开度来进行温度控制使得上述燃烧室温度为设定值即SP；
燃烧室温度传感器，其安装在燃烧室，检测燃烧室温度；
吸气温度传感器，其安装在上述蓄热室各自的供气口，检测吸气温度；以及
排气温度传感器，其安装在上述蓄热室各自的排气口，检测排气温度，
其中，上述控制单元判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开上述热排出挡板并且使上述加热燃烧器熄火，在判断为不是早期燃烧时，解除上述早期燃烧应对操作，
其中，上述控制单元在通过上述燃烧室温度传感器、吸气温度传感器和排气温度传感器分别检测出的燃烧室温度t1、吸气温度t2和排气温度t3同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP和(b)t3-t2≥早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在上述燃烧室温度t1、吸气温度t2和排气温度t3满足(c)t1≥早期燃烧解除确认SP和(d)t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
2.一种废气净化装置，对含有可燃性有毒成分的废气进行净化，其特征在于，具有：
多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体且设置有一组供气口和排气口；
燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；
排气阀和吸气阀，上述排气阀安装在上述蓄热室各自的排气口，上述吸气阀安装在上述蓄热室各自的供气口，上述排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；
加热燃烧器，其设置在上述燃烧室；
热排出挡板，其从上述燃烧室排出剩余热；
控制单元，其根据燃烧室温度，进行上述加热燃烧器的点火或熄火，并且调整上述热排出挡板的开度来进行温度控制使得上述燃烧室温度为设定值即SP；
燃烧室温度传感器，其安装在燃烧室，检测燃烧室温度；以及
蓄热室温度传感器，其安装在上述蓄热室，检测蓄热室温度，
其中，上述控制单元判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开上述热排出挡板并且使上述加热燃烧器熄火，在判断为不是早期燃烧时，解除上述早期燃烧应对操作，
其中，上述控制单元在通过上述燃烧室温度传感器和蓄热室温度传感器分别检测出的燃烧室温度t1和蓄热室温度t4同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP和(b’)t1-t4≤早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在上述燃烧室温度t1和蓄热室温度t4满足(c)t1≥早期燃烧解除确认SP和(d’)t1-t4≥早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
3.根据权利要求1或2所述的废气净化装置，其特征在于，
上述早期燃烧解除确认SP比上述早期燃烧确认SP高，上述早期燃烧解除确认温度差SP比上述早期燃烧确认温度差SP低。
4.根据权利要求3所述的废气净化装置，其特征在于，
还具有外气取入挡板，该外气取入挡板安装在与上述蓄热室的各供气口连接的废气供给配管的外气取入口，
其中，上述控制单元在执行早期燃烧应对操作时，在强制打开上述热排出挡板时也强制打开上述外气取入挡板，在解除上述早期燃烧应对操作时，强制关闭上述外气取入挡板，然后使上述加热燃烧器点火。
5.一种废气净化装置的温度控制方法，该废气净化装置对含有可燃性有毒成分的废气进行净化，该温度控制方法的特征在于，
上述废气净化装置具备：
多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体且设置有一组供气口和排气口；
燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；
排气阀和吸气阀，上述排气阀安装在上述蓄热室各自的排气口，上述吸气阀安装在上述蓄热室各自的供气口，上述排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；
加热燃烧器，其设置在上述燃烧室；以及
热排出挡板，其从上述燃烧室排出剩余热，
上述废气净化装置的温度控制方法包括如下步骤：
根据燃烧室温度，进行上述加热燃烧器的点火或熄火，并且调整上述热排出挡板的开度来进行温度控制使得上述燃烧室温度为设定值即SP；以及
判断是否为早期燃烧的步骤，判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开上述热排出挡板并且使上述加热燃烧器熄火，在判断为不是早期燃烧时，解除上述早期燃烧应对操作，
在上述判断是否为早期燃烧的步骤中，在燃烧室温度t1、吸气温度t2和排气温度t3同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP和(b)t3-t2≥早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在上述燃烧室温度t1、吸气温度t2和排气温度t3满足(c)t1≥早期燃烧解除确认SP和(d)t3-t2≤早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
6.一种废气净化装置的温度控制方法，该废气净化装置对含有可燃性有毒成分的废气进行净化，该温度控制方法的特征在于，
上述废气净化装置具备：
多个蓄热室，每个蓄热室内设有蓄热体且设置有一组供气口和排气口；
燃烧室，其形成为与该多个蓄热室的上方连通；
排气阀和吸气阀，上述排气阀安装在上述蓄热室各自的排气口，上述吸气阀安装在上述蓄热室各自的供气口，上述排气阀和吸气阀用于切换对蓄热室的吸气和排气；
加热燃烧器，其设置在上述燃烧室；以及
热排出挡板，其从上述燃烧室排出剩余热，
上述废气净化装置的温度控制方法包括如下步骤：
根据燃烧室温度，进行上述加热燃烧器的点火或熄火，并且调整上述热排出挡板的开度来进行温度控制使得上述燃烧室温度为设定值即SP；以及
判断是否为早期燃烧的步骤，判断是否为废气在通过蓄热体时升温到自燃温度以上而在到达燃烧室之前燃烧的早期燃烧，在判断为是早期燃烧时，执行早期燃烧应对操作，即强制打开上述热排出挡板并且使上述加热燃烧器熄火，在判断为不是早期燃烧时，解除上述早期燃烧应对操作，
在上述判断是否为早期燃烧的步骤中，在燃烧室温度t1和蓄热室温度t4同时满足(a)t1≤早期燃烧确认SP和(b’)t1-t4≤早期燃烧确认温度差SP时，判断为是早期燃烧，在上述燃烧室温度t1和蓄热室温度t4满足(c)t1≥早期燃烧解除确认SP和(d’)t1-t4≥早期燃烧解除确认温度差SP中的至少一个条件时，判断为不是早期燃烧。
7.根据权利要求5或6所述的废气净化装置的温度控制方法，其特征在于，
上述早期燃烧解除确认SP比上述早期燃烧确认SP高，上述早期燃烧解除确认温度差SP比上述早期燃烧确认温度差SP低。
8.根据权利要求7所述的废气净化装置的温度控制方法，其特征在于，
上述废气净化装置还具备外气取入挡板，该外气取入挡板安装在与上述蓄热室的各供气口连接的废气供给配管的外气取入口，
在上述判断是否为早期燃烧的步骤中，在判断为是早期燃烧时，在强制打开上述热排出挡板时也强制打开上述外气取入挡板，在判断为不是早期燃烧时，强制关闭上述外气取入挡板，然后使上述加热燃烧器点火。
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