CN112165981B - 排气处理装置 - Google Patents
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Abstract
在排气处理装置(4)中，集尘灰返回部(44)将通过集尘器(43)捕集的集尘灰沿着与烟道(3)不同的返回路径(441)向烟道(3)中的燃烧室(2)与集尘器(43)之间的位置(P2)输送。集尘灰分配部(45)使通过集尘器(43)捕集的集尘灰向集尘灰返回部(44)和在烟道(3)外的排出位置配置的集尘灰排出部(47)分配。浓度测定部(481、482)获取排气中的汞浓度的测定值。在基于该测定值的评价值比阈值大的高浓度状态下，使通过集尘灰分配部(45)向集尘灰排出部(47)分配的集尘灰的分配比率与通常状态相比增大。由此，能够抑制包含大量汞的集尘灰返回烟道(3)，其结果为，能够在排气处理装置(4)中更加切实地降低排气中的汞浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种排气处理装置。
背景技术
当前，城市垃圾等一般废弃物在垃圾焚烧设备中进行焚烧处理。在焚烧处理所产生的排气中，包含烟尘、氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、重金属(Pb、Hg等)等有害物质。因此，利用排气处理装置进行从排气中除去这些有害物质的处理，并将处理后的排气向大气中排出。
例如，在日本特开2014-24052号公报(文献1)的装置中，向袋式过滤器入口侧的排气烟道内导入钠类药剂，并且使被袋式过滤器捕集的、包含未反应钠类药剂的飞灰的一部分返回袋式过滤器入口侧的排气烟道。从而在除去酸性气体时有效地利用钠类药剂。另外，文献1也公开了一种方法：与钠类药剂一起供给活性炭，将排气中含有的汞除去。在该方法中，活性炭也作为飞灰的一部分进行循环，从而有效地利用活性炭。
此外，日本特开2016-97321号公报提出了一种排气处理装置，其在集尘装置的尾流位置向排气烟道供给活性炭。在该装置中，通过与集尘装置分别设置的活性炭捕集装置来捕集排气中含有的活性炭，并使捕集的活性炭在集尘装置的尾流位置向排气烟道供给。另外，在日本专利第6173621号公报中公开了一种检测装置，其在未将构成汞化合物的二价汞还原为原子状汞的状态下，检测排气中含有的零价的原子状汞的量。
但是，在文献1的装置中存在如下情况：吸附了大量汞的活性炭作为飞灰的一部分进行循环。该吸附了大量汞的活性炭中的汞有可能在排气中发生脱离而使排气中的汞浓度上升。
发明内容
本发明的目的在于，针对排气处理装置而言，使排气中的汞浓度更加切实地降低。
本发明的排气处理装置具备：集尘器，其设置于供排气流动的烟道；吸附剂供给部，其在所述烟道中向所述排气的产生源与所述集尘器之间的位置供给汞吸附剂；集尘灰返回部，其将通过所述集尘器捕集的集尘灰沿着与所述烟道不同的返回路径向所述烟道中的所述产生源与所述集尘器之间的位置输送；集尘灰排出部，其配置于所述烟道外的排出位置；集尘灰分配部，其使所述集尘灰向所述集尘灰返回部和所述集尘灰排出部分配；浓度测定部，其获取所述排气中的汞浓度的测定值；以及控制部，其以在基于所述测定值的评价值比规定的阈值大的高浓度状态下，使向所述集尘灰排出部的分配比率比所述评价值为所述阈值以下的通常状态增大的方式控制所述集尘灰分配部。
根据本发明，能够使排气中的汞浓度更加切实地降低。
在本发明一优选方式中，在所述评价值比所述阈值大的情况下，所述控制部以向所述集尘灰排出部的所述分配比率为100％的方式控制所述集尘灰分配部。
在本发明另一优选方式中，所述浓度测定部的取入口在所述烟道中配置于所述吸附剂供给部的上游侧，所述评价值是所述浓度测定部的所述测定值。
在本发明另一优选方式中，排气处理装置还具备获取所述排气中的汞浓度的测定值的另一个浓度测定部，所述浓度测定部的取入口在所述烟道中配置于所述集尘器的上游侧，所述另一个浓度测定部的取入口在所述烟道中配置于所述集尘器的下游侧，所述评价值是从所述另一个浓度测定部的所述测定值减去了所述浓度测定部的所述测定值的差分值。
在本发明另一优选方式中，在所述高浓度状态下，所述控制部使所述集尘器中的所述集尘灰的掸落周期与所述通常状态相比缩短。
在本发明另一优选方式中，所述控制部基于所述浓度测定部的所述测定值，控制通过所述吸附剂供给部向所述烟道供给的所述汞吸附剂的量。
在本发明另一优选方式中，所述浓度测定部在所述烟道中配置于所述集尘器的上游侧，并选择性地进行：所述排气中含有的零价汞的浓度的测定、所述排气中含有的零价汞及二价汞的总浓度的测定。
在本发明另一优选方式中，所述集尘灰排出部具备：固化部，其通过螯合剂的混合而使所述集尘灰中包含的重金属固化；以及汞除去部，其对在所述高浓度状态下向所述排出位置输送的所述集尘灰进行汞除去处理。
在本发明另一优选方式中，所述汞吸附剂是活性炭，在所述排气在所述烟道中流动的期间，始终向所述烟道供给所述汞吸附剂。
在本发明另一优选方式中，排气处理装置还具备氯化氢浓度测定部，该氯化氢浓度测定部比所述集尘器靠向下游侧配置并测定所述排气的氯化氢浓度，所述控制部基于所述氯化氢浓度测定部的测定值，控制通过所述集尘灰返回部向所述烟道供给的所述集尘灰的量。
上述目的及其它目的、特征、方式以及优点可以通过以下参照附图对该发明进行的详细说明而明确。
附图说明
图1是表示焚烧设备的结构的图。
图2是表示排气处理装置的结构的图。
图3A是表示排气处理的流程的图。
图3B是表示排气处理的流程的图。
图4是表示吸附剂供给部的另一例的图。
具体实施方式
图1是表示本发明一实施方式的焚烧设备1的结构的图。焚烧设备1是对城市垃圾等废弃物进行焚烧处理的设备。焚烧设备1具备：燃烧室2、烟道3、排气处理装置4、诱导通风机51、烟囱52。在燃烧室2中进行垃圾的燃烧和从垃圾产生的可燃性气体的燃烧。烟道3将燃烧室2与烟囱52连接。排气处理装置4及诱导通风机51设置于烟道3。诱导通风机51将燃烧室2产生的排气(燃烧气体)向烟道3排出，并经由排气处理装置4导向烟囱52。在焚烧设备1中，以燃烧室2为产生源的排气从燃烧室2朝向烟囱52在烟道3内流动，同时利用排气处理装置4对排气进行规定的处理。烟囱52使排气向大气排放。在图1中以粗实线表示烟道3。
图2是表示排气处理装置4的结构的图。排气处理装置4具备：控制部40、降温塔41、药剂供给部42、集尘器43、集尘灰返回部44、集尘灰分配部45、集尘灰排出部47、上游浓度测定部481、下游浓度测定部482。控制部40进行排气处理装置4的整体控制。控制部40也可以兼用为焚烧设备1的控制部。在烟道3中，从燃烧室2朝向烟囱52、即从排气的流动方向上的上游侧朝向下游侧，依次设置有降温塔41、药剂供给部42、集尘器43。在实际情况下，也可以在集尘器43与烟囱52之间设置脱硝装置等。
降温塔41向从燃烧室2流入的排气中喷洒水而使排气的温度降低。从降温塔41排出的排气的温度例如是约170℃。药剂供给部42具备：碱贮存部421、吸附剂贮存部422、药剂加压输送部423、药剂供给管路424、定量供给部425、426。药剂供给管路424的一端连接于药剂加压输送部423，且另一端连接于烟道3中的降温塔41与集尘器43之间的位置P1(以下称为“药剂供给位置P1”)。药剂加压输送部423是鼓风机，并在药剂供给管路424内朝向烟道3输送空气。碱贮存部421贮存碱性药剂。作为碱性药剂，例如可使用作为钙(Ca)类药剂的粉状的消石灰(氢氧化钙(Ca(OH)2))。消石灰是脱盐及脱硫用的药剂。在碱贮存部421的下部安装有定量供给部425。定量供给部425例如是台式送料机，并在每单位时间内从碱贮存部421取出(切出)设定量的消石灰。定量供给部425连接于药剂供给管路424，从碱贮存部421取出的消石灰被供给至药剂供给管路424内。
吸附剂贮存部422贮存粉状的汞吸附剂。汞吸附剂例如是活性炭。作为汞吸附剂，也可以使用在活性炭的表面添加了例如碘、硫磺的添加活性炭等。在吸附剂贮存部422的下部安装有定量供给部426，并在每单位时间内从吸附剂贮存部422取出设定量的汞吸附剂。定量供给部426连接于药剂供给管路424，从吸附剂贮存部422取出的汞吸附剂被供给至药剂供给管路424内。利用这种结构的药剂供给部42，将消石灰及汞吸附剂(以下统称为“排气处理药剂”)在药剂供给位置P1供给(吹入)至烟道3内。就排气处理药剂而言，也可以取代消石灰或者与消石灰一并地包含氢氧化白云石[Ca(OH)2·Mg(OH)2]等其它的钙类药剂(含钙药剂)。作为碱性药剂，也可以使用碳酸氢钠(NaHCO3)等钠类药剂(含钠药剂)。
在药剂供给部42中，由碱贮存部421、药剂加压输送部423、药剂供给管路424以及定量供给部425构成碱性药剂供给部427，该碱性药剂供给部427向药剂供给位置P1供给碱性药剂(在此是消石灰)。另外，由吸附剂贮存部422、药剂加压输送部423、药剂供给管路424以及定量供给部426构成吸附剂供给部428，该吸附剂供给部428向药剂供给位置P1供给汞吸附剂。碱性药剂供给部427及吸附剂供给部428可以通过其它结构实现，也可以相互分离地设置。
集尘器43例如为过滤式，通过滤布将排气中含有的飞灰除去。集尘器43也称为袋式过滤器。通过药剂供给部42供给的排气处理药剂(在此是消石灰及汞吸附剂)堆积于该滤布。在集尘器43的内部，当排气通过该滤布时，排气中含有的酸性气体(氯化氢、硫氧化物等)与消石灰发生反应，该酸性气体被除去。另外，汞吸附剂将排气中含有的汞吸附。酸性气体与消石灰的反应、以及汞吸附剂对汞的吸附也在烟道3中发生。汞吸附剂也可以具有进一步对排气中含有的二恶英类等进行吸附的效果。
在集尘器43中，堆积于滤布的飞灰(包含消石灰、消石灰与酸性气体的反应物、吸附了汞等的汞吸附剂等)通过使用压缩气体的反冲洗动作而被掸落。在反冲洗动作中，从排气的流动方向的下游侧朝向上游侧对滤布供给压缩气体(脉冲喷射)。压缩气体例如是压缩空气。在以下的说明中，将在集尘器43中进行反冲洗动作的周期称为“掸落周期”。另外，将从滤布掸落的飞灰(包含排气处理药剂等)称为“集尘灰”。集尘灰是集尘器43的捕集物。
集尘灰分配部45具有输送机451和闸门452。输送机451例如是链板输送机(也称为刮板输送机)。输送机451从集尘器43的下方向规定的排出位置延伸。排出位置在烟道3的外部，且在排出位置配置有集尘灰排出部47。从集尘器43的滤布掸落的集尘灰在集尘器43的下方被输送机451承接，并沿着朝向排出位置的输送路径进行输送。闸门452设置于输送机451中的集尘灰的输送路径。在关闭了闸门452的状态下，通过输送机451向集尘灰排出部47供给集尘灰。在打开了闸门452的状态下，经由闸门452向集尘灰返回部44供给集尘灰。这样，集尘灰分配部45通过闸门452的开闭，使来自集尘器43的集尘灰向集尘灰排出部47、集尘灰返回部44分配。集尘灰分配部45的结构可以适当地变更。
在闸门452的下方设置有集尘灰返回部44的集尘灰贮存部(省略图示)。经由闸门452供给的集尘灰贮存在集尘灰贮存部中。在集尘灰贮存部中，通过测位计获取集尘灰的贮存量。在排气处理装置4的基本动作中，当集尘灰贮存部中的集尘灰的贮存量小于可贮存的最大量时，闸门452打开，集尘灰向集尘灰贮存部供给。在集尘灰的贮存量达到最大量的情况下，闸门452关闭，集尘灰向集尘灰排出部47供给。
集尘灰返回部44具备返回路径441。返回路径441将集尘灰分配部45的闸门452、与烟道3中的降温塔41和集尘器43之间的位置P2(以下称为“集尘灰供给位置P2”)连接。在图2中以粗实线表示返回路径441。返回路径441是与烟道3不同的路径。集尘灰返回部44使包含汞吸附剂和消石灰的集尘灰沿着返回路径441向烟道3中的集尘灰供给位置P2输送(返回)，从而能够在排气的处理中高效地利用汞吸附剂和消石灰双方。
集尘灰排出部47具备：固化部471、汞除去部472、排出分配部473。排出分配部473使输送到排出位置的集尘灰向固化部471、汞除去部472分配。排出分配部473的结构与集尘灰分配部45的结构相同，且具有输送机474、闸门475。在关闭了闸门475的状态下，集尘灰通过输送机474向固化部471供给。在打开了闸门475的状态下，集尘灰经由闸门475向汞除去部472供给。
在固化部471中，对集尘灰和作为重金属稳定剂的螯合剂进行混合(搅拌)。由此，成为使集尘灰中包含的重金属固化的状态、也就是抑制了重金属在集尘灰中析出的状态。在汞除去部472中，通过对集尘灰的加热，进行使集尘灰中包含的汞挥发的汞除去处理。集尘灰的加热温度例如是300～450℃。汞除去处理也可以通过集尘灰周围的减压来进行。挥发的汞通过省略图示的汞回收部进行回收。经过汞除去处理后的集尘灰被供给至固化部471，进行该集尘灰中包含的重金属的固化。
上游浓度测定部481及下游浓度测定部482将在烟道3中流动的排气的一部分取入并进行分析，从而获取排气中的汞浓度的测定值。就上游浓度测定部481的取入口而言，只要是在烟道3中的燃烧室2与药剂供给位置P1之间即可，例如配置于烟道3中的燃烧室2和降温塔41之间。下游浓度测定部482的取入口配置于烟道3中的集尘器43和烟囱52之间。换言之，在排气的流动方向上，上游浓度测定部481(的取入口)配置于集尘器43的上游侧，下游浓度测定部482配置于集尘器43的下游侧。上游浓度测定部481的位置比药剂供给位置P1及集尘灰供给位置P2都靠向上游侧。下游浓度测定部482也可以设置于烟囱52。
在图2的排气处理装置4中，下游浓度测定部482包含将排气中含有的汞化合物还原为原子状汞的还原催化剂，并基于排气中原本含有的零价的原子状汞和构成汞化合物的二价汞的总量来获取测定值(零价汞及二价汞的总浓度的测定值)。即，下游浓度测定部482对原子状汞及可溶性汞盐等汞化合物双方进行检测。
另一方面，上游浓度测定部481能够选择性地进行：对在烟道3中流动的排气所含的零价汞的浓度的测定、对该排气中含有的零价汞及二价汞的总浓度的测定。就零价汞浓度的测定而言，是在未将排气中含有的汞化合物还原为原子状汞的状态下，基于排气中含有的原子状汞的量来获取测定值。即，在零价汞浓度的测定中，上游浓度测定部481检测原子状汞，但是不检测可溶性汞盐等汞化合物。在这种情况下，在上游浓度测定部481中省略了将汞化合物还原为原子状汞所需的时间，从而能够在短时间内获取汞浓度的测定值。上游浓度测定部481获取的零价汞浓度的测定值例如可以使用修正表等来进行修正(校正)，该修正表是通过根据原子状汞浓度(零价汞浓度)来推测全汞浓度(零价汞及二价汞的总浓度)而做成的修正表。
图3A是表示排气处理装置4中的排气处理的流程的图。在以下的说明中，首先对主要使用上游浓度测定部481的处理例进行说明，之后对使用由上游浓度测定部481及下游浓度测定部482双方导出的差分值的处理例进行说明。
在排气处理装置4中的排气处理中，通过上游浓度测定部481获取集尘器43上游侧的排气中的汞浓度的测定值(以下称为“上游测定值”)(步骤S11)。在此，通过上游浓度测定部481获取零价汞浓度的测定值，作为上游测定值。上游测定值也可以是零价汞及二价汞的总浓度。在排气处理装置4中，在下游浓度测定部482中也获取集尘器43下游侧的排气中的汞浓度的测定值(以下称为“下游测定值”)。将上游测定值及下游测定值向控制部40输出。在实际情况下，以规定的周期重复获取上游测定值及下游测定值。
另外，通过药剂供给部42向药剂供给位置P1(原则上连续地)供给包含消石灰及汞吸附剂的排气处理药剂。在汞吸附剂是活性炭的情况下，优选在排气在烟道3中流动的期间，始终向烟道3供给汞吸附剂。就控制部40而言，在上游测定值和/或下游测定值比较高的情况下，增加汞吸附剂向药剂供给位置P1的供给量，且在上游测定值和/或下游测定值比较低的情况下，减少汞吸附剂向药剂供给位置P1的供给量。就汞吸附剂向药剂供给位置P1的供给量(在每单位时间内的供给量)而言，可以通过对定量供给部426的输出进行调整来进行控制，例如是对台式送料机即定量供给部426的载台的转速进行调整来进行控制。基于在短时间内获取的上游测定值，对通过吸附剂供给部428向烟道3供给的汞吸附剂的量进行控制(例如PI控制)，从而能够用较少的汞吸附剂高效地并且在短时间内降低排气中的汞浓度。
同样地，也可以基于上游测定值和/或下游测定值，对通过集尘灰返回部44向烟道3供给的集尘灰的量进行控制。在这种情况下，对设置于集尘灰返回部44的定量供给部的输出进行调整。例如，在上游测定值和/或下游测定值急剧上升的情况下，对于在上游测定值和/或下游测定值急剧上升之前积存的集尘灰而言，优选增加通过集尘灰返回部44向烟道3供给的集尘灰的供给量或者进行定量供给。此外，在集尘灰的供给量增加的情况下，认为排气中的氯化氢浓度会降低，但是由于排气中的氯化氢会促进活性炭对汞的吸附，因此基于适当地进行利用活性炭的汞吸附的观点，优选在不使集尘器43下游侧的排气中的氯化氢浓度极端降低的范围(例如2～3ppm)内增加集尘灰的供给量。即，优选基于通过比集尘器43靠向下游侧配置的氯化氢浓度测定部(省略图示)获取的排气中的氯化氢浓度的测定值，对通过集尘灰返回部44向烟道3供给的集尘灰的量进行控制。就消石灰向药剂供给位置P1的供给量而言，也能够通过调整定量供给部425的输出来进行控制，也可以根据通过上述氯化氢浓度测定部和/或在集尘器43的下游侧配置的测定部获取的氯化氢浓度的测定值来控制消石灰(碱性药剂)的供给量。
另外，在控制部40中，将上游测定值作为第一评价值，对第一评价值和预先确定的第一阈值进行比较。当第一评价值为第一阈值以下时，判定排气中的汞浓度为通常状态(步骤S12)。在通常状态下，在集尘器43中以规定的掸落周期掸落滤布上的集尘灰，在集尘灰分配部45中按照上述基本动作向集尘灰返回部44、集尘灰排出部47分配集尘灰。另外，向集尘灰排出部47供给的集尘灰直接向固化部471供给，并使用螯合剂来固化重金属。在排气处理装置4中，每当取得上游测定值时对第一评价值和第一阈值进行比较。
在第一评价值比第一阈值大的情况下，判定排气中的汞为高浓度状态(步骤S12)。例如，当在燃烧室2中燃烧包含较多汞的废弃物时，第一评价值比第一阈值大。在高浓度状态下，控制部40对集尘灰分配部45进行控制，从而使通过集尘器43捕集的集尘灰的、向集尘灰排出部47的分配比率比通常状态增大(步骤S13)。优选将通过集尘器43捕集的全部的集尘灰强制地向集尘灰排出部47输送。全部的集尘灰向集尘灰排出部47输送的第一阈值优选设定为例如全汞浓度100μg/m3以上。
如上所述，在排气处理装置4的基本动作中，以集尘灰返回部44的集尘灰贮存部中的集尘灰的贮存量不超过最大量的方式，通过集尘灰分配部45向集尘灰返回部44、集尘灰排出部47分配集尘灰。另一方面，在高浓度状态下，即使在集尘灰贮存部中的集尘灰的贮存量不足最大量的情况下，向集尘灰排出部47的分配比率也优选为100％。从而抑制吸附了大量汞的汞吸附剂贮存于集尘灰贮存部。此外，在集尘灰贮存部中的集尘灰的贮存量达到最大量的情况下，作为基本动作，将全部的集尘灰向集尘灰排出部47供给，因此向集尘灰排出部47的分配比率与通常状态相比不增大。
另外，在高浓度状态下，向集尘灰排出部47输送的集尘灰可以通过排出分配部473向汞除去部472供给。在这种情况下，在汞除去部472中通过对集尘灰的加热来进行汞除去处理，使集尘灰中包含的汞挥发并通过回收部进行回收(步骤S14)。汞除去处理是在高浓度状态下针对向排出位置输送的集尘灰的专用处理。经过汞除去处理后的集尘灰向固化部471供给，并通过与螯合剂进行混合而使集尘灰中包含的重金属固化。此外，也可以根据排气处理装置4的设计而省略针对汞除去处理后的集尘灰的重金属的固化处理。
在维持第一评价值比第一阈值大的状态的期间(步骤S11、S12)，持续增大集尘灰向集尘灰排出部47的分配比率，并且在汞除去部472中执行汞除去处理(步骤S13、S14)。
当第一评价值为第一阈值以下时(步骤S11、S12)，集尘灰分配部45及集尘灰排出部47的动作恢复为通常状态的动作。由此，在集尘灰分配部45中按照基本动作将集尘灰向集尘灰返回部44、集尘灰排出部47分配。另外，向集尘灰排出部47供给的集尘灰直接向固化部471供给。在实际情况下，优选在第一评价值达到第一阈值以下之后，延迟假定为在通过集尘器43捕集的集尘灰中不包含吸附了大量汞的汞吸附剂的时间，使集尘灰分配部45等的动作恢复为通常状态的动作。在图3A中，省略了使集尘灰分配部45及集尘灰排出部47中的动作恢复为通常状态的动作的处理的图示。
接着，参照图3B对使用上游浓度测定部481及下游浓度测定部482双方的处理例进行说明。在使用上游浓度测定部481及下游浓度测定部482的处理中，通过上游浓度测定部481获取上游测定值，并且通过下游浓度测定部482获取下游测定值(步骤S11)。将上游测定值及下游测定值向控制部40输出。此外，上游测定值是排气中含有的零价汞及二价汞的总浓度的值，或者根据零价汞的浓度使用上述修正表等进行了修正的值(相当于零价汞及二价汞的总浓度的值)。
在控制部40中求出从下游测定值减去了上游测定值的值(以下称为“差分值”)，作为第二评价值。此时，考虑在烟道3中流动的排气在通过了上游浓度测定部481附近之后到通过下游浓度测定部482附近所需的时间。另外，也考虑在上游浓度测定部481及下游浓度测定部482中将汞化合物还原为原子状汞所需的时间。由此，根据针对在燃烧室2中大致在相同时刻产生的排气所获取的上游测定值及下游测定值而求出第二评价值。而且，对第二评价值和预先确定的第二阈值进行比较。当第二评价值为第二阈值以下时，判定集尘器43下游侧的排气中的汞浓度为通常状态(步骤S12)。通常状态下的动作与上述处理例相同。在排气处理装置4中，每当取得彼此对应的上游测定值及下游测定值时对第二评价值和第二阈值进行比较。
在规定的时间内第二评价值持续比第二阈值大的情况下，判定集尘器43下游侧的排气中的汞为高浓度状态(步骤S12)。例如，在集尘器43的滤布上等、存在于烟道3的汞吸附剂相对于排气的汞浓度而言包含平衡吸附量的汞且汞从该汞吸附剂发生脱离(穿透汞吸附剂)的情况下，第二评价值比第二阈值大。与上述处理例同样地，在高浓度状态下，控制部40对集尘灰分配部45进行控制，从而使通过集尘器43捕集的集尘灰的、向集尘灰排出部47的分配比率比通常状态增大(步骤S13)。优选将通过集尘器43捕集的全部的集尘灰强制地向集尘灰排出部47输送，集尘灰向集尘灰排出部47的分配比率为100％。从而抑制吸附了大量汞的汞吸附剂贮存于集尘灰返回部44的集尘灰贮存部。
另外，在高浓度状态下，针对向集尘灰排出部47输送的集尘灰，通过汞除去部472进行汞除去处理(步骤S14)。而且，使集尘器43中的掸落周期比通常状态缩短(步骤S15)。即，汞吸附剂作为飞灰的一部分以比通常状态短的周期被从滤布掸落。此外，在假定汞吸附剂中的汞吸附量不多的情况下，可以不实施步骤S14。
在维持第二评价值比第二阈值大的状态的期间(步骤S11、S12)，持续进行步骤S13～S15的处理。当第二评价值为第二阈值以下时(步骤S11、S12)，集尘灰分配部45、集尘器43以及集尘灰排出部47中的动作恢复为通常状态的动作。即，在集尘器43中使集尘灰的掸落周期恢复为通常状态的值。
在本处理例中，求出从下游测定值减去了上游测定值的值，作为第二评价值，第二阈值例如为0μg/m3。也可以将第二评价值作为一定时间内的移动平均值求出。在这种情况下，例如当移动平均值(第二评价值)持续规定时间超过第二阈值时，判定排气为高浓度状态，将全部的集尘灰向集尘灰排出部47输送。在使用第二评价值的处理中，也可以设定在第二评价值达到第二阈值以下之后，使集尘灰分配部45等的动作恢复为通常状态的动作的延迟时间。在排气处理装置4中，也可以同时进行：使用第一评价值的处理、使用第二评价值的处理。在这种情况下，当第一评价值比第一阈值大时、以及第二评价值比第二阈值大时，进行上述步骤S13～S15的处理。
如上所述，在排气处理装置4中设置有集尘灰分配部45，该集尘灰分配部45将通过集尘器43捕集的集尘灰向集尘灰返回部44、集尘灰排出部47分配。另外，通过浓度测定部481、482获取排气中的汞浓度的测定值。而且，在基于该测定值的评价值比阈值大的高浓度状态下，使集尘灰通过集尘灰分配部45向集尘灰排出部47的分配比率比通常状态增大。由此，能够抑制包含大量汞的集尘灰返回到烟道3中，其结果为，能够在排气处理装置4中使排气中的汞浓度更加切实地降低。
另外，在高浓度状态下，使集尘器43中的集尘灰的掸落周期比通常状态缩短。由此，能够抑制汞从在集尘器43的滤布上堆积的汞吸附剂中脱离，从而能够使向集尘器43下游侧流动的排气中的汞浓度更加切实地降低。此外，在基于第一评价值的处理中，也可以进行使掸落周期缩短的步骤S15的处理。
就上游浓度测定部481而言，是在未将排气中含有的汞化合物还原为原子状汞的状态下，基于排气中含有的原子状汞的量来获取测定值，因此能够在短时间内获取汞浓度的测定值。因此，能够迅速检测排气中的汞浓度的急剧上升，并能够使从烟囱52排出的排气中的汞浓度稳定地降低。
但是，在使用螯合剂进行的重金属的固化中，在向排出位置排出的集尘灰包含较多的汞吸附剂和汞的情况下，会从集尘灰中析出汞。对此，在排气处理装置4的集尘灰排出部47中，在高浓度状态下，针对向排出位置输送的集尘灰，通过汞除去部472进行汞除去处理。由此，在针对汞除去处理后的集尘灰的固化处理中能够防止汞析出。
图4是表示吸附剂供给部的另一例的图。图4的吸附剂供给部428a具备旋风分离式的离心集尘部49，该离心集尘部49能够使粉状的汞吸附剂与空气分离。离心集尘部49具备：入口部491、出口部492、辅助出口部493、集尘室494、分离室495。分离室495具备：圆筒部496、圆锥部497。圆筒部496是有盖且无底的圆筒状。圆锥部497是上部从圆筒部496起连续的筒状部件，且随着朝向下方而直径逐渐减小。
入口部491设置于圆筒部496的侧壁。入口部491与后述的药剂供给管路424连接。出口部492设置于圆筒部496的盖部。出口部492具有朝向圆筒部496的内部突出的圆筒状的部位。投入管路498a的一端与出口部492连接，投入管路498a的另一端与烟道3中的药剂供给位置P1连接。集尘室494连接于圆锥部497的下部，辅助出口部493设置于集尘室494的底部。辅助投入管路498b的一端与辅助出口部493连接，辅助投入管路498b的另一端连接于烟道3中的药剂供给位置P1附近、即降温塔41与集尘器43之间的位置P3。在辅助投入管路498b上设置有闸阀等开闭部499。在通常状态下，开闭部499关闭。
吸附剂供给部428a还具备：吸附剂贮存部422、药剂加压输送部423、药剂供给管路424、定量供给部426。药剂供给管路424的一端连接于药剂加压输送部423，另一端连接于离心集尘部49的入口部491。吸附剂贮存部422贮存粉状的汞吸附剂。通过定量供给部426从吸附剂贮存部422取出的汞吸附剂与在药剂供给管路424内流动的空气一起供给至离心集尘部49。
该空气经由入口部491沿着圆筒部496的内周面向分离室495内吹入。离心力及重力作用于该空气中包含的汞吸附剂，并使其一边沿着圆筒部496及圆锥部497的内周面回转一边向集尘室494落下。在通常状态下，辅助投入管路498b的开闭部499关闭，汞吸附剂与该空气分离而贮存在集尘室494内。该空气在到达圆锥部497的下部之后向上翻转，并通过分离室495的中心轴附近而到达出口部492。从出口部492排出的空气经由投入管路498a被导入至烟道3内。
在离心集尘部49中当内部贮存的汞吸附剂达到规定量时，则使吹入分离室495内的汞吸附剂与空气一起从出口部492排出，并经由投入管路498a向烟道3内的药剂供给位置P1供给。因此，在通常状态下，能够基于上游测定值来控制通过吸附剂供给部428a向烟道3供给的汞吸附剂的量。此外，使汞吸附剂从出口部492开始排出的汞吸附剂的贮存量与集尘室494的形状、容积等有关。
另外，在发生了排气中的汞浓度急剧上升的情况下，能够通过使开闭部499打开而经由辅助投入管路498b向烟道3内的位置P3供给量比较多的汞吸附剂。此外，由于利用诱导通风机51(参照图1)使烟道3内处于减压状态，因此集尘室494内的汞吸附剂容易被吸入烟道3内。在使用图4的吸附剂供给部428a的情况下，可另行设置图2的碱性药剂供给部427、或者具有与图4的吸附剂供给部428a相同的结构的碱性药剂供给部。而且，也能够通过向图4中的投入管路498a安装图2中的碱贮存部421及定量供给部425，从而将消石灰与汞吸附剂一起向药剂供给位置P1供给。
在上述焚烧设备1及排气处理装置4中能够进行各种变形。
在汞吸附剂的供给量的控制中，优选预先确定与上游浓度测定部481或者下游浓度测定部482的至少一方的测定值对应的汞吸附剂的供给量的设定值。此外，在汞吸附剂是也对排气中的二恶英进行吸附的例如活性炭的情况下，通常为了将排气中的二恶英吸附除去而始终向烟道3吹入活性炭，因此可根据上游测定值或者下游测定值的至少一方的值，使活性炭的供给量在规定量以上的范围内进行增减。
就用于判定高浓度状态的评价值而言，也可以是下游测定值，只要是利用上游测定值或者下游测定值的至少一方求出的值即可。
也可以基于上游浓度测定部481或者下游浓度测定部482的测定值，使集尘器43中的集尘灰的掸落周期与通常状态相比延长。例如，在上游测定值急剧上升的情况下、上游测定值比下游测定值大且下游测定值比规定值高的情况下，也可以考虑使掸落周期与通常状态相比延长，并增大在集尘器43的滤布上堆积的汞吸附剂(活性炭)层的厚度。
作为下游浓度测定部482，也可以设置与上游浓度测定部481相同的测定部、即检测原子状汞而不检测汞化合物的测定部。另外，作为上游浓度测定部481，也可以根据排气处理装置4的设计，设置与下游浓度测定部482相同的测定部、即检测原子状汞及汞化合物的测定部。也可以省略上游浓度测定部481或者下游浓度测定部482的其中一方。
就药剂供给位置P1及集尘灰供给位置P2而言，例如可以设定于燃烧室2与降温塔41之间，也可以设置于集尘器43的内部。即，药剂供给位置P1及集尘灰供给位置P2只要在烟道3上设定于燃烧室2与集尘器43之间即可(对于位置P3而言是同样的)。
药剂供给位置P1处的排气处理药剂的供给、以及集尘灰供给位置P2处的集尘灰的供给不是必须始终进行，也可以根据需要而暂时地停止。在集尘灰返回部44中，也可以与药剂供给部42同样地，使用鼓风机等向集尘灰供给位置P2供给集尘灰。
根据在焚烧设备1中焚烧的废弃物的种类，集尘灰排出部47也可以是回收集尘灰的容器等。集尘灰分配部45的设计可以适当地进行变更。例如，集尘灰分配部45和排出分配部473可以共用一个输送机。
在上述实施方式中，集尘灰贮存部包含于集尘灰返回部44中的返回路径441，但是集尘灰贮存部也可以设置为集尘器43的一部分。例如，从集尘器43的滤布掸落的集尘灰暂时地在集尘灰贮存部中贮存，并使从集尘灰贮存部排出的集尘灰，通过集尘灰分配部45向集尘灰返回部44、集尘灰排出部47分配。另外，在优选的排气处理装置4中，下游浓度测定部482设置于烟囱52。
在排气处理装置4中，也可以省略消石灰的供给。排气处理装置4也可以用于焚烧设备1以外的其它设备。
上述实施方式以及各变形例中的结构可以在不相矛盾的前提下适当组合。
以上对发明详情进行了说明，但是上述说明仅为例示而非限定。因此可以在不脱离本发明范围的前提下实施多种变形方式。
附图标记说明
2-燃烧室；3-烟道；4-排气处理装置；40-控制部；43-集尘器；44-集尘灰返回部；45-集尘灰分配部；47-集尘灰排出部；428、428a-吸附剂供给部；441-返回路径；471-固化部；472-汞除去部；481-上游浓度测定部；482-下游浓度测定部。
Claims (9)
1.一种排气处理装置，其具备：
集尘器，其设置于供排气流动的烟道；
吸附剂供给部，其在所述烟道中向所述排气的产生源与所述集尘器之间的位置供给汞吸附剂；
集尘灰返回部，其将通过所述集尘器捕集的集尘灰沿着与所述烟道不同的返回路径向所述烟道中的所述产生源与所述集尘器之间的位置输送；
集尘灰排出部，其配置于所述烟道外的排出位置；
集尘灰分配部，其使所述集尘灰向所述集尘灰返回部和所述集尘灰排出部分配；
浓度测定部，其取入口在所述烟道中配置于所述吸附剂供给部的上游侧，获取所述排气中的汞浓度的测定值；以及
控制部，其控制所述集尘灰分配部，使得在评价值比规定的阈值大的高浓度状态下，向所述集尘灰排出部的分配比率与所述评价值为所述阈值以下的通常状态相比增大，其中，所述评价值是所述浓度测定部的所述测定值。
2.一种排气处理装置，其具备：
集尘器，其设置于供排气流动的烟道；
吸附剂供给部，其在所述烟道中向所述排气的产生源与所述集尘器之间的位置供给汞吸附剂；
集尘灰返回部，其将通过所述集尘器捕集的集尘灰沿着与所述烟道不同的返回路径向所述烟道中的所述产生源与所述集尘器之间的位置输送；
集尘灰排出部，其配置于所述烟道外的排出位置；
集尘灰分配部，其使所述集尘灰向所述集尘灰返回部和所述集尘灰排出部分配；
浓度测定部，其取入口在所述烟道中配置于所述集尘器的上游侧，获取所述排气中的汞浓度的测定值；
另一个浓度测定部，其取入口在所述烟道中配置于所述集尘器的下游侧，获取所述排气中的汞浓度的测定值；以及
控制部，其控制所述集尘灰分配部，使得在评价值比规定的阈值大的高浓度状态下，向所述集尘灰排出部的分配比率与所述评价值为所述阈值以下的通常状态相比增大，其中，所述评价值是从所述另一个浓度测定部的所述测定值减去了所述浓度测定部的所述测定值的差分值。
3.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述集尘灰分配部，使得在所述评价值比所述阈值大的情况下，向所述集尘灰排出部的所述分配比率为100％。
4.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
在所述高浓度状态下，所述控制部使所述集尘器中的所述集尘灰的掸落周期与所述通常状态相比缩短。
5.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
所述控制部基于所述浓度测定部的所述测定值，控制通过所述吸附剂供给部向所述烟道供给的所述汞吸附剂的量。
6.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
所述浓度测定部在所述烟道中配置于所述集尘器的上游侧，并选择性地进行：所述排气中含有的零价汞的浓度的测定、所述排气中含有的零价汞及二价汞的总浓度的测定。
7.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
所述集尘灰排出部具备：
固化部，其通过螯合剂的混合而使所述集尘灰中包含的重金属固化；以及
汞除去部，其对在所述高浓度状态下向所述排出位置输送的所述集尘灰进行汞除去处理。
8.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
所述汞吸附剂是活性炭，
在所述排气在所述烟道中流动的期间，始终向所述烟道供给所述汞吸附剂。
9.根据权利要求1或2所述的排气处理装置，其特征在于，
还具备氯化氢浓度测定部，该氯化氢浓度测定部比所述集尘器靠向下游侧配置并测定所述排气的氯化氢浓度，
所述控制部基于所述氯化氢浓度测定部的测定值，控制通过所述集尘灰返回部向所述烟道供给的所述集尘灰的量。
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