JP2001004124A - 集塵器及び焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒子の付着及び堆積を防止できる集塵器を提
供すること、及び、排ガス中のダストによるダイオキシ
ン発生を防止できる焼却炉を提供すること。 【解決手段】 長手方向に沿う長尺の開口部を有する樋
状部材１を設け、粒子を含有する粒子含有ガスの流れに
対して前記開口部を前記粒子含有ガスの流通する上流側
に向かって開口配置した時に、前記樋状部材１の開口部
へ前記粒子含有ガスを誘導するガイド部材９、１０を設
けた集塵器において、前記樋状部材１若しくは前記ガイ
ド部材９、１０を冷却する冷却機構４３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子を含有するガ
スから粒子を除去する集塵器に関し、具体的には、長手
方向に沿う長尺の開口部を有する樋状部材を設け、粒子
を含有する粒子含有ガスの流れに対して前記開口部を前
記粒子含有ガスの流通する上流側に開口させて配置した
時に、前記樋状部材の開口部へ前記粒子含有ガスを誘導
するガイド部材を設けた集塵器に関し、さらには、この
ような集塵器を設けた焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の集塵器は、たとえば、廃棄物処
理施設で生じる排ガス中の粒子等を処理するために用い
られ、粒子含有ガスの流路の上流側に向かって開口配置
される。このように配置されることより、上流側から流
入する粒子含有ガスを、前記ガイド部材により前記樋状
部材の開口部に誘導し、その樋状部材の開口部近傍で前
記粒子含有ガスの流れを急激に方向転換させて、その粒
子含有ガス中に含まれる粒子成分を慣性力により樋状部
材内に流入させるとともに、方向転換させられたガスの
みを下流側に流し、樋状部材内に粒子成分を捕獲し、前
記粒子含有ガスから前記粒子成分を除去できる構成とし
てある。

【０００３】また、このような集塵器を焼却炉等の高温
の排ガスを取り扱う場所に適用するような場合には、排
ガスを導く煙道における前記排ガスの温度が３５０度以
下程度にまで低下した下流部に配置してあった。これに
より、上述の集塵器を配置した焼却炉は、排ガス中の粒
子成分は、冷却固化したものとして有効に除去すること
ができ、その粒子成分に付着する種々の化学成分も同時
に除去できるものと考えられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記集塵器の
焼却炉への適用を考えた場合に、前記下流部に前記集塵
器を配した場合には、前記排ガス中に金属粉末や塩素化
合物の微粒子が上流側の領域で高温に晒され、種々の有
害化合物を生成する場合があるため、有害化合物の発生
についても有効に作用するものとは言い難いものであっ
た。そのため、上述の作用により生成した有害化合物
は、粒子成分に再付着しなければ除去されないことにな
り、ガス中に含まれた高温の粒子が、集塵器に衝突する
ことで、集塵器に付着し堆積して、粒子が衝突した衝突
面を腐食させる場合があった。

【０００５】一方、排ガス温度が比較的低温の領域で
は、排ガス中のダストから、ダイオキシンの再合成が発
生する場合があり、この領域で集塵器を設け、排ガス中
のダストの除去を行おうとしても、すでに排ガスに含有
されるダストからダイオキシンが発生している場合があ
り、効率的にダイオキシンの発生を防止することができ
なかった。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、粒子含有ガス中の高温の粒子が衝突したとしても、
粒子の付着及び堆積を防止できる集塵器を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、排ガス中のダスト
によるダイオキシンの発生を防止できる焼却炉を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る集塵器の特徴構成は、長手方向に沿う長
尺の開口部を有する樋状部材を設け、粒子を含有する粒
子含有ガスの流れに対して前記開口部を前記粒子含有ガ
スの流通する上流側に向かって開口配置した時に、前記
樋状部材の開口部へ前記粒子含有ガスを誘導するガイド
部材を設けた集塵器において、前記樋状部材若しくは前
記ガイド部材を冷却する冷却機構を設けたことにある。
また、前記桶状部材の底部に、冷媒を流通させる冷媒流
路を形成するとともに、前記冷媒流路に冷媒を供給する
冷媒供給部を設けて前記冷却機構を構成してあっても良
い。また、前記冷媒流路の前記樋状部材内部に臨む周壁
部に多孔質金属部を設け、その冷媒流路に冷媒としての
冷却ガスを供給する冷媒供給部を設けて前記冷却機構を
構成してあっても良い。また、この目的を達成するため
の本発明に係る焼却炉の特徴構成は、排ガスを排出させ
る煙道を有する焼却炉であって、前記煙道において、前
記排ガスがダイオキシンを再合成するダイオキシン再合
成温度領域部の上流側に上述の集塵器を設け、前記開口
部を前記煙道の上流側に向かって開口配置してあること
にある。また、排ガスを排出させる煙道を有する焼却炉
の前記煙道において、５００〜１０００℃の排ガスが流
通する煙道上流部に、上述の集塵器を設け、前記開口部
を前記煙道の上流側に向かって開口配置してあっても良
い。

【０００８】[作用]長手方向に沿う長尺の開口部を有す
る樋状部材を設け、粒子を含有する粒子含有ガスの流れ
に対して前記開口部を前記粒子含有ガスの流通する上流
側に向かって開口配置した時に、前記樋状部材の開口部
へ前記粒子含有ガスを誘導するガイド部材を設けてある
から、前記粒子が前記ガイド部材に到達した場合、前記
桶状部材の開口部へ誘導され、前記桶状部材の内部に捕
らえられるのである。そして、前記集塵器において、前
記樋状部材もしく前記ガイド部材を冷却する冷却機構を
設けてあるから、前記樋状部材もしく前記ガイド部材が
冷却され高熱にならず、前記樋状部材もしく前記ガイド
部材に、高温の前記粒子が接触したとしても即座に冷却
され、前記樋状部材もしく前記ガイド部材への前記粒子
の付着を防止することができる。即ち、前記粒子が高温
状態の場合、前記粒子の粘性が比較的大きいため、前記
樋状部材もしく前記ガイド部材に付着し易い傾向がある
ところ、前記粒子を冷却することで前記粒子の粘性を減
少させ、前記樋状部材もしく前記ガイド部材への前記粒
子の付着を防止することができるのである。

【０００９】また、前記桶状部材の底部に、冷媒を流通
させる冷媒流路を形成するとともに、前記冷媒流路に冷
媒を供給する冷媒供給部を設けて前記冷却機構を構成し
てあれば、前記冷媒から供給される冷熱を前記桶状部材
の底部に供給させることができる。従って、前記粒子が
頻繁に衝突する前記桶状部材の底部への粒子の付着を防
止することができ、仮に前記粒子が前記桶状部材の底部
へ付着したとしても、前記桶状部材の底部の腐食を防止
できる。

【００１０】また、前記冷媒流路の前記樋状部材内部に
臨む周壁部に多孔質金属部を設け、その冷媒流路に冷媒
としての冷却ガスを供給する冷媒供給部を設けて前記冷
却機構を構成してあれば、前記多孔質金属部の孔から前
記冷却ガスが吹出し、前記周壁部を冷却させると同時
に、前記桶状部材内部で供給される冷媒が渦流を発生さ
せるから、前記粒子含有ガス中の粒子の補足を促進させ
るのである。尚、前記多孔質金属部の孔径は、前記粒子
を通過させない径で、かつ、前記冷却ガスを通過させる
径であることが好ましい。前記粒子を前記冷媒流路に流
入させることなしに、かつ、前記冷媒流路から冷却ガス
を流出させることができるからである。

【００１１】また、排ガスを排出させる煙道を有する焼
却炉であって、前記煙道において、前記排ガスがダイオ
キシンを再合成するダイオキシン再合成温度領域部の上
流側に上述の集塵器を設け、前記開口部を前記煙道の上
流側に向かって開口配置させることで、前記樋状部材も
しく前記ガイド部材への前記粒子の付着を防止しなが
ら、前記煙道のダイオキシン再合成領域に至る前に、排
ガス中に含有されるダストを除去でき、ダイオキシンの
発生を防止することが可能となるのである。即ち、焼却
炉の煙道におけるダイオキシン発生機構は、排ガス中の
ダストが所定の低温領域に晒されることでダイオキシン
が再合成するものと一般には考えられているが、上述の
構成によれば、前記樋状部材もしく前記ガイド部材への
前記粒子の付着を防止すると同時に、前記樋状部材もし
く前記ガイド部材の高温の熱による腐食を防止しなが
ら、排ガス中のダストをダイオキシン発生に関与させる
ことを防止でき、発生したダイオキシン自体を除去する
のではなく、ダイオキシンの発生自体を抑制できるので
ある。

【００１２】また、排ガスを排出させる煙道を有する焼
却炉であって、前記煙道において、５００〜１０００℃
の排ガスが流通する煙道上流部に、上述の集塵器を設
け、前記開口部を前記煙道の上流側に向かって開口配置
させることで、前記樋状部材もしく前記ガイド部材への
前記粒子の付着を防止しながら、ダイオキシンの再合成
がほとんど発生しない煙道の温度が５００〜１０００℃
の領域にて、排ガス中からダストを除去でき、ダイオキ
シン再合成を防止することが可能となる。即ち、３００
〜４００℃の焼却炉の煙道領域において、排ガス中のダ
ストが関与しダイオキシンが再合成すると一般には考え
られているが、上述の構成によれば、前記樋状部材もし
く前記ガイド部材への前記粒子の付着を防止すると同時
に、前記樋状部材もしく前記ガイド部材の高温の熱によ
る腐食を防止しながら、排ガス中のダストをダイオキシ
ン発生に関与させることを防止でき、発生したダイオキ
シン自体を除去するのではなく、ダイオキシンの発生自
体を抑制できるのである。

【００１３】

【発明の効果】その結果、粒子含有ガスにおける粒子が
付着・堆積しにくい集塵器を提供することができた。集
塵器を焼損させることなく、ダイオキシン再合成領域に
至る前に、排ガスからダストを除去できる焼却炉を提供
することができた。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を示す
が、本発明はこれらによって限定されるものではない。

【００１５】図１に示すように、桶状部材１は、長手方
向に沿う長尺の開口部を有するとともに、底部２、壁部
３、及び壁部４からなる概Ｕ字形状の断面を有する。前
記壁部３及び前記壁部４の自由縁３ａ及び４ａからは、
開口部としての入口スリット６を形成する側板７及び側
板８が、桶状部材１の内部５に向けて、互いに傾斜しな
がら延長している。図１に示すように、流れによって進
められるガス主流ＴＳの大部分は、前記側板７又は側板
８の外側に突当たり、粒子含有ガス中の粒子は、慣性力
のため入口スリット６から前記桶状部材の内部５に分離
される。粒子含有ガスの流れガス主流ＴＳは、入口スリ
ット６の近傍でその推進力を失い、再び樋状部材１の入
口スリット６近傍から流れ去る反転流ＷＴとなる。

【００１６】また、図１に示すように、前記側板７から
離れた位置にガイド部材としての分流板９が図示され、
前記分流板９に対をなして、前記側板８から離れた位置
に、分流板１０が設けられている。前記分流板９及び分
流板１０は、前記入口スリット６に対して、ガスの流れ
を誘導するように整列され、前記入口スリット６近傍に
接近するにつれてガスの流れを加速させる役割を有す
る。前記分流板９及び分流板１０の傾斜角度は、前記側
板７及び側板８の傾斜角度に一致させることができる。
また或いは、前記分流板９及び分流板１０の傾斜角度
は、前記側板７及び側板８の傾斜角度よりも大きくさせ
ることができる。

【００１７】前記分流板９及び分流板１０に突当たった
粒子は、前記分流板９及び分流板１０で跳ね返り、前記
ガス主流ＴＳの流れにのって、前記入口スリット６の方
向に輸送され、前記樋状部材１の内部５に形成される互
いに反対方向に回転する渦Ｗ１及びＷ２の中に巻き込ま
れる。

【００１８】前記分流板９と分流板１０の間を流れる前
記ガス主流ＴＳは、前記分流板９及び分流板１０の下流
側の縁部９ｂ及び１０ｂに沿って偏向して、２つの反転
流ＷＴの形で、前記側板７と前記分流板９の間、及び、
前記側板８と前記分流板１０の間の中間を通過する。

【００１９】〔冷却機構〕前記冷却機構４３は、前記桶
状部材１の前記底部２に設けられた冷媒を流通させる冷
媒流路４１と、前記冷媒流路４１に冷媒を供給する図示
されていない冷媒供給部とで構成され、前記冷媒流路４
１の前記樋状部材内部５に臨む周壁部は、多孔質金属部
としての多孔質金属フィルタ板４２で形成されている。
前記冷媒流路４１には、冷媒としての冷却ガスが、前記
冷媒供給部から供給される。前記多孔質金属フィルタ板
４２は、粒子含有ガスの流れに対して斜めかつ重力下方
向を向いて設置されており、前記冷媒流路４１から前記
多孔質金属フィルタ板４２を通して吹出した冷却ガス
は、前記桶状部材の内部５で渦流を発生させると同時
に、ガス主流ＴＳから分離された粒子を前記桶状部材１
の重力下方向へ送る。従って、前記桶状部材１の内部５
に粒子を捕らえることが可能になるとともに、前記桶状
部材の底部２に粒子が付着し堆積することを防止でき
る。

【００２０】〔多孔質金属フィルタ板の作成方法〕前記
多孔質金属フィルタ板４２とは、金属粒子材料にバイン
ダを添加して予備成形体を形成し、前記予備成形体を加
熱して焼結する金属フィルタで形成された板をいい、そ
の金属フィルタの作成方法は、以下に示す通りである。
即ち、粒状ステンレス鋼等の金属粒子材料に、バインダ
を混合した分散媒液からなるスラリ媒液を添加してスラ
リ化する。そして、前記スラリ化した粒状ステンレス鋼
を脱水した後乾燥して、予備成形体を得る。そして、前
記予備成形体を、約１００℃に保持して乾燥した後、等
方圧加圧加熱装置に装入して、等方圧加圧下で焼結する
ことで、金属フィルタを作成する。尚、前記スラリ溶媒
は、例えば、粒状ステンレス鋼の５００重量部に対し
て、バインダとしての６０重量部のアクリル酸ポリマー
を、分散媒液としての６０重量部のイオン交換水に陽気
して別途調整しておく。

【００２１】〔焼却炉〕都市ゴミ用の焼却炉は、図２に
示すように、被焼却物であるゴミを収容するホッパ１３
と、ゴミを焼却する燃焼室２２と、焼却済みの灰を集め
る灰ピット１４等を設けて構成してある。前記燃焼室２
２は、前記ホッパ１３の下端部に設けられたプッシャ１
５により投入されたゴミを乾燥させ着火点近傍まで加熱
する乾燥帯１６と、乾燥ゴミを燃焼させるべく乾燥帯１
６より搬送下手側に位置する燃焼帯１７と、その燃焼帯
１７で燃焼したゴミを灰化する後燃焼帯１８とを上方か
ら下方に段階的に配置して構成してあり、それぞれの底
部には斜め上下姿勢に配置された火格子１９を斜め上下
方向に摺動させてゴミを攪拌しながら前記灰ピット１４
へ搬送するストーカ手段を設けてある。前記燃焼室２２
下部には、送風機により送られた加熱空気を乾燥・燃焼
用の空気として前記燃焼室２２に供給する供給路を設け
てあり、前記乾燥帯１６、燃焼帯１７、後燃焼帯１８に
各別に供給する。前記燃焼室２２で発生した排ガスは、
煙道３２を介して大気に放出される。

【００２２】前記煙道３２は、温度が約８００〜１００
０℃の第一煙道領域と、温度が約５００〜８００℃の第
二煙道領域と、温度が約３００〜５００℃の第三煙道領
域に区分けすることができ、ダイオキシンの再合成は、
主に前記第三煙道領域で発生すると考えられている。本
発明では、前記第二煙道領域若しくは前記前記第二煙道
領域の上流側に、長手方向に沿う長尺の開口部を有する
樋状部材１と、前記樋状部材１の開口部へ前記粒子含有
ガスを誘導するガイド部材と、前記樋状部材１若しくは
ガイド部材を冷却する冷却機構４３とを設けた集塵器
を、前記粒子含有ガスの流れに対して前記開口部を前記
粒子含有ガスの流通する上流側に向かって開口配置し、
前記桶状部材１の底部２に冷媒を流通させる冷媒流路４
２と、前記冷媒流路４２に冷媒を供給する冷媒供給部と
を有する冷却機構４３を前記集塵器に設けてある。従っ
て、焼却炉の煙道３２のダイオキシン再合成温度領域前
で、排ガス中のダストを除去すると同時に、前記集塵器
の焼損を防止することができる。

【００２３】[別実施形態]図３に示すように、前記分流
板９及び分流板１０における、ガス主流ＴＳに臨む面９
ａ及び面１０ａを多孔質金属フィルタ板４２で形成し、
前記分流板９及び分流板１０の内部に、前記面９ａ及び
面１０ａを含んで冷媒流路を形成させることもできる。
このように、前記分流板９及び分流板１０に冷却機構を
設けることで、前記分流板９及び分流板１０に粒子の付
着・堆積を防止することができ、さらに、前記分流板９
及び分流板１０が高温のガスで焼損するのを防止するこ
とができる。

【００２４】焼却炉の煙道において、前記請求項１〜３
のいずれか１項に記載の集塵器を、前記開口部を前記煙
道の上流側に向かって開口配置しながら、複数個設置す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る集塵器を示す図

【図２】本発明に係る集塵器を配置した焼却炉を示す図

【図３】本発明に係る集塵器の別形態を示す図

【符号の説明】

１ 桶状部材 ２ 底部 ３ 壁部 ４ 壁部 ５ 内部 ６ 入口スリット ７ 側板 ８ 側板 ９ ガイド部材 １０ ガイド部材 ＴＳ ガス主流 ＷＴ 反転流 ３２ 煙道 ４１ 冷媒流路 ４２ 多孔質金属フィルタ板 ４３ 冷却機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寳正 史樹 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 Ｆターム(参考） 3K070 DA07 DA35 DA48 4K056 AA12 CA20 DB07 DB12 DC05 FA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に沿う長尺の開口部を有する樋
   状部材（１）を設け、粒子を含有する粒子含有ガスの流
   れに対して前記開口部を前記粒子含有ガスの流通する上
   流側に向かって開口配置した時に、前記樋状部材（１）
   の開口部へ前記粒子含有ガスを誘導するガイド部材
   （９、１０）を設けた集塵器において、前記樋状部材
   （１）もしくは前記ガイド部材（９、１０）を冷却する
   冷却機構（４３）を設けた集塵器。
2. 【請求項２】 前記桶状部材（１）の底部（２）に、冷
   媒を流通させる冷媒流路（４１）を形成するとともに、
   前記冷媒流路（４１）に冷媒を供給する冷媒供給部を設
   けて前記冷却機構（４３）を構成してある請求項１記載
   の集塵器。
3. 【請求項３】 前記冷媒流路（４１）の前記樋状部材の
   内部（５）に臨む周壁部に多孔質金属部を設け、その冷
   媒流路（４１）に冷媒としての冷却ガスを供給する冷媒
   供給部を設けて前記冷却機構（４３）を構成してある請
   求項２記載の集塵器。
4. 【請求項４】 排ガスを排出させる煙道（３２）を有す
   る焼却炉であって、前記煙道（３２）において、前記排
   ガスがダイオキシンを再合成するダイオキシン再合成温
   度領域部の上流側に請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の集塵器を設け、前記開口部を前記煙道（３２）の上流
   側に向かって開口配置してある焼却炉。
5. 【請求項５】 排ガスを排出させる煙道（３２）を有す
   る焼却炉であって、前記煙道（３２）において、５００
   〜１０００℃の排ガスが流通する煙道上流部に、請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の集塵器を設け、前記開口
   部を前記煙道（３２）の上流側に向かって開口配置して
   ある焼却炉。