JP2002079026A - 冷却部を備えたバグフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、別に必要とした水噴霧式の減温塔等の
排ガス冷却装置を省略でき、この排ガス冷却装置に要し
ていた敷地面積を不要とするので、大幅な省スペース化
が図れ、排ガス処理設備のイニシャルコストを大幅に低
減できる。 【解決手段】 煤塵を含む排ガスを冷却し、集塵するバ
グフィルタ装置において、前記排ガスを冷却する冷却手
段７と冷却空間８とからなる冷却部２を、複数のろ布４
からなる集塵部１の少なくとも２つの側面に各々設置
し、冷却部２と集塵部１とを、ろ布４の長手方向の長さ
と同等かそれ以上の長さを有する仕切板１０によって仕
切り、仕切板１０の下部のガス流通路１７を介して冷却
部２で冷却された前記排ガスが集塵部１に導入されるよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、焼却、加熱、溶
融等の各種操作から排出される煤塵を含む排ガスを集塵
処理するためのバグフィルタ装置、特に、装置の小型化
を図ることができる、冷却部を備えたバグフィルタ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉等から排出された８００℃以上の
高温排ガスは、ボイラやエコノマイザ等の熱エネルギー
回収手段を経て、例えば、２５０〜３５０℃に冷却さ
れ、続いてダイオキシンの発生の少ない２００℃以下の
温度に水噴霧式の減温塔により冷却され、そして、反応
集塵装置であるバグフィルタに導入されていた。ここ
で、反応集塵とは、排ガスにＨＣｌ等の酸性成分やダイ
オキシン等の微量有害成分が含まれる場合に、消石灰や
活性炭を排ガスに添加し、排ガスに含まれる煤塵と共に
集塵する過程で、前記有害成分を除去する方式を指す
が、排ガスに有害成分を含まない場合は、バグフィルタ
は単に集塵装置として機能する。

【０００３】何れにしても、従来は、排ガスをバグフィ
ルタに適した温度に冷却するための減温塔と、少なくと
も集塵を行うバグフィルタが、別個の装置としてそれぞ
れ配置されていた。

【０００４】以下に、図面を参照しながら、従来の焼却
施設の排ガス処理工程の一例、および、排ガス処理工程
における従来の排ガスの冷却と集塵装置の一例を説明す
る。

【０００５】図１０は、従来の焼却施設の排ガス処理工
程の一例を示すフロー図、図１１は、従来の排ガスの冷
却および集塵装置の一例を示す概略縦断面図である。

【０００６】先ず、従来の焼却施設の排ガス処理の一例
を、図１０を参照しながら説明する。

【０００７】焼却炉１３１から排出された８００℃以上
の高温排ガスは、ボイラ１３２や図示しないエコノマイ
ザ等の熱エネルギー回収手段を経て、例えば、２５０〜
３５０℃の温度に冷却され、続いてダイオキシンの発生
の少ない２００℃以下の温度に水噴霧式の減温塔１０２
により冷却され、そして、反応集塵装置であるバグフィ
ルタ装置１０１に導入される。

【０００８】ここで、反応集塵とは、上述したように、
排ガスにＨＣｌ等の酸性成分やダイオキシン等の微量有
害成分が含まれる場合に、消石灰や活性炭を排ガスに添
加し、排ガスに含まれる煤塵と共に集塵する過程で、前
記有害成分を除去する方式を指すが、排ガスに有害成分
を含まない場合は、バグフィルタ装置１０１は、単に集
塵装置として機能する。

【０００９】反応集塵をする場合は、薬剤供給機１３５
により、消石灰や活性炭が空気輸送手段等により排ガス
中に供給され、バグフィルタ装置１０１の集塵過程で、
排ガス中の酸性成分やダイオキシン類が除去される。バ
グフィルタ装置１０１を経た排ガスは、必要に応じて脱
硝触媒塔１３３に導入されて、排ガス中の窒素酸化物が
除去された後、煙突１３４を介して大気放散される。

【００１０】次に、従来の排ガスの冷却および集塵装置
の一例を、図１１を参照しながら説明する。

【００１１】従来の排ガスの冷却と集塵装置は、バグフ
ィルタ装置１０１と、バグフィルタ装置１０１に適した
例えば、２００℃以下の温度に排ガスを冷却するための
減温塔１０３とから構成されている。減温塔１０２に導
入される排ガスは、例えば、２５０℃程度であり、塔上
部に設置した水噴霧式のスプレーノズル１１２により霧
化した水滴が排ガス中に噴霧され、噴霧水の蒸発潜熱に
より排ガスが２００℃以下の所定温度に冷却される。減
温塔１０２は、廃水を生じないように完全蒸発を意図す
るので、減温塔１０２の排ガス滞留時間は、例えば、５
〜１５秒の範囲となるように装置容量が予め設定されて
いる。

【００１２】減温塔１０２を経た排ガスは、必要に応じ
て、消石灰や活性炭等の薬剤が薬剤供給機１３５により
排ガス中に供給され、バグフィルタ装置１０１に導入さ
れ、バグフィルタ装置１０１内の複数の円筒状ろ布１０
４によって排ガス中の煤塵と薬剤とが集塵され、同時に
排ガス中の有害成分が除去される。集塵されたバグフィ
ルタ装置１０１内のダストは、ダスト排出部１０９から
バグフィルタ装置１０１外に排出される。バグフィルタ
装置１０１は、ろ布１０４の表面での有害成分除去効
率、および、ろ布１０４の上方に設けられた集塵灰払い
落とし手段としての空気噴射管１２１による集塵灰払い
落とし効率を維持できるように例えば、ろ過速度は、
１．０ｍ／ｍｉｎ以下の低ろ過速度で運転され、このろ
過速度に相当するように複数のろ布１０４が予め設置さ
れる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の排ガスの冷却と集塵装置は、排ガスを冷却するための
減温塔およびバグフィルタ装置がそれぞれ別個の装置と
して配置されていたので、これら装置の設置に要する敷
地面積は甚大なものとなっていた。即ち、大きな設置面
積を要するので、排ガス処理設備のイニシャルコストが
甚大となる問題点を生じていた。

【００１４】また、排ガスを水噴霧により２００℃以下
の温度に冷却する減温塔は、スプレーノズルにより霧化
した水滴を蒸発させて廃水を生じさせずに排ガスを冷却
させるので、噴霧水滴が十分微細でない場合や排ガスの
冷却温度が１５０℃と低い場合には、水滴の完全蒸発に
例えば、５〜１５秒程度の排ガス滞留時間を要し、これ
相当の容積と敷地面積とを必要としていた。

【００１５】また、排ガスを反応集塵するバグフィルタ
装置は、反応効率および集塵灰の払い落とし効率の確保
のために、ろ過速度を例えば、１．０ｍ／ｍｉｎ程度ま
たはこれ以下と小さく設定することが多いので、ろ布本
数が多くなり、これ相当の敷地面積を必要としていた。

【００１６】このように、減温塔およびバグフィルタ装
置は、単独装置としても、敷地面積をより多く確保せざ
るを得ない状況にあり、上述の敷地面積増大によるイニ
シャルコスト増大の問題がより顕著になってきた。

【００１７】従って、この発明は、ダイオキシンの発生
を抑制しながら、上記の甚大な敷地面積を低減し、装置
の小型化が達成可能な冷却・集塵一体型のバグフィルタ
装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
煤塵を含む排ガスを冷却し、集塵するバグフィルタ装置
において、前記排ガスを冷却する冷却手段と冷却空間と
からなる冷却部を、複数のろ布からなる集塵部の少なく
とも２つの側面に各々設置し、前記冷却部と前記集塵部
とを、前記ろ布の長手方向の長さと同等かそれ以上の長
さを有する仕切板によって仕切り、前記仕切板の下部の
ガス流通路を介して前記冷却部で冷却された前記排ガス
が前記集塵部に導入されるように構成したことに特徴を
有するものである。

【００１９】請求項２記載の発明は、前記冷却手段は、
前記冷却空間内に設けられた、冷却媒体を流通させる間
接熱交換器からなることに特徴を有するものである。

【００２０】請求項３記載の発明は、前記冷却手段は、
前記冷却部の外壁に設けられた、噴霧水滴のザウター平
均径が８０μm以下または最大水滴径が１６０μm以下の
水を噴霧するスプレーノズルからなることに特徴を有す
るものである。

【００２１】請求項４記載の発明は、前記冷却手段は、
前記冷却部の外壁に設けられた、水の沸点以上の熱水を
噴霧するスプレーノズルからなることに特徴を有するも
のである。

【００２２】請求項５記載の発明は、前記熱水は、１４
０℃以上の温度または３．５ｋｇｆ／ｃｍ²以上の圧力
を有することに特徴を有するものである。

【００２３】請求項６記載の発明は、粉末薬剤を前記排
ガスに噴霧して前記排ガス中に含まれる有害成分を除去
する薬剤供給手段を備え、前記薬剤供給手段により薬剤
を前記集塵部または前記集塵部入口に噴霧するように構
成したことに特徴を有するものである。

【００２４】請求項７記載の発明は、前記冷却空間は、
前記冷却空間内での前記排ガスの滞留時間が２から１０
秒の範囲内となる大きさを有していることに特徴を有す
るものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、この発明のバグフィルタ装
置を、図面を参照しながら説明する。

【００２６】図１は、冷却空間内の冷却手段を模式的に
示した、この発明のバグフィルタ装置を示す概念図、図
２は、この発明のバグフィルタ装置の一例を示す概略縦
断面図、図３は、この発明の別のバグフィルタ装置を示
す概略縦断面図、図４は、この発明の更に別のバグフィ
ルタ装置を示す概略縦断面図、図５は、この発明の更に
別のバグフィルタ装置を示す概略縦断面図、図６は、最
大水滴径およびザウター平均径と水滴の蒸発時間との関
係を示すグラフ、図７は、一流体式スプレーノズルの噴
射圧力と噴霧水滴のザウター平均径との関係を示すグラ
フ、図８は、図１のＡ−Ａ線概略断面図、図９は、この
発明のバグフィルタ装置の冷却部と集塵部と仕切板との
配置例を示す部分断面模式図である。

【００２７】図１から図５、図８および図９において、
１は、集塵部、２は、冷却部、３は、バグフィルタ装置
本体、４は、ろ布、５（５ａから５ｄ）は、排ガス導入
ダクト、６は、排ガス排出ダクト、７は、冷却手段、８
は、冷却空間、９は、ダスト排出部、１０は、仕切板、
１１は、冷却手段としての間接熱交換器、１２は、スプ
レーノズル（冷水噴霧）、１３（１３ａ〜１３ｆ）は、
スプレーノズル（熱水噴霧）、１４は、冷水供給管、１
５は、空気供給管、１６は、熱水供給管、１７は、ガス
流通路、１８は、薬剤供給機、１９は、薬剤供給管、２
０は、薬剤噴出口、２１（２１ａ〜２１Ｌ）は、パルス
ジェットの噴射管、２２は、電磁弁、２３は、噴射管に
付属の噴射口、２４は、へッダーである。

【００２８】図１は、煤塵を含む排ガスを冷却し、集塵
するバグフィルター装置において、前記排ガスを冷却す
る冷却手段７と冷却空間８とからなる冷却部２を、複数
のろ布４からなる集塵部１の少なくとも２つの側面に各
々設置し、冷却部２と集塵部１とを、ろ布４の長手方向
の長さと同等かそれ以上の長さを有する仕切板１０によ
って仕切り、仕切板１０の下部のガス流通路１７を介し
て冷却部２で冷却された排ガスが集塵部１に導入される
ように構成した、この発明のバグフィルター装置を示す
概念図である。

【００２９】左右２つの排ガス導入ダクト５から例え
ば、２５０℃の排ガスが導入され、この排ガスは、間接
熱交換手段、スプレーノズルによる水噴霧手段等の排ガ
ス冷却手段７により、冷却空間８を滞留する間に、ダイ
オキシンの発生の少ない２００℃以下の温度例えば、１
８０℃に冷却され、冷却された排ガスは、集塵部１と冷
却部２とを遮蔽する仕切板１０の下部のガス流通路１７
を介して、集塵部１に導入される。集塵部１に導入され
た排ガスは、複数の円筒状ろ布４からなる集塵部１に導
入されて、排ガス中の煤塵が集塵される。煤塵が除去さ
れた排ガスは、排ガス排出ダクト６を経て、別途、脱硝
処理等がなされる。

【００３０】また、図示しないが、排ガス中にＨＣｌ、
ＳＯｘ等の酸性成分や、ダイオキシン等の有機ハロゲン
化合物を含む場合は、必要に応じて、これら有害成分を
除去するための薬剤として消石灰や活性炭等が選ばれ
て、薬剤供給機（図示せず）により排ガス中に噴霧さ
れ、ろ布４の集塵過程で前記有害成分が除去される。

【００３１】一方、ろ布４で集塵された集塵灰は、ヘッ
ダー２４に貯留されたパルスジェット用空気が電磁弁２
２およびパルスジェット噴射管２１を介して噴射口２３
から噴射され、払い落としされ、払い落とされた集塵灰
は、ダスト排出部９からバグフィルタ装置本体３外に排
出され、別途処理がなされる。

【００３２】このように、複数のろ布４からなる集塵部
１の側面に、冷却部２を配設したので、従来、別に必要
とした水噴霧式の減温塔等の排ガス冷却装置を省略で
き、この排ガス冷却装置に要していた敷地面積を不要と
することができるので、大幅な省スペース化が図れ、排
ガス処理設備のイニシャルコストを大幅に低減できる。

【００３３】また、ろ布４の長手方向の長さと同等かそ
れ以上の長さを有する仕切板１０を集塵部１と冷却部２
との間に挿入し、その下部をガス流通路１７としたの
で、冷却部２における冷却途中の排ガス例えば、水噴霧
を実施する際に未蒸発水滴を含む排ガスが集塵部１に流
出してろ布４を濡らしてしまう不具合を回避できる。

【００３４】冷却部２を集塵部１の少なくとも２つの側
面に設置したので、冷却部２から集塵部１への排ガスの
流れが少なくとも２方向からとなり、集塵部１下部の断
面で相対的に均一な排ガスの上昇流が得られるので、均
一負荷の集塵が可能となる。言い換えると、冷却部２の
設置が１つの側面だけであると、集塵部１への排ガスの
流れが相対的に一方向に偏り、集塵部１断面における均
一負荷の集塵が妨げられる危険性があるが、これを回避
することができる。

【００３５】また、排ガスの冷却手段により、排ガスを
２００℃以下、望ましくは１８０℃以下の温度に冷却す
れば、ダイオキシンの発生を抑制できると共に、消石灰
を排ガスに添加している場合は、ＨＣｌ等の酸性成分の
除去効率を上昇させることができる。

【００３６】図２は、図１冷却手段７が、冷却部２の冷
却空間２内に設置され、冷却媒体を流通させる間接熱交
換器１１とした、この発明の別のバグフィルタ装置を示
す概略縦断面図である。図１と同一構成の部分の説明は
省略する。

【００３７】冷水、冷空気、その他冷却媒体を冷却管に
流通させる間接熱交換器１１を冷却手段７とし、この冷
却手段７をバグフィルタ装置本体３内の冷却部２に設置
させ、間接的に排ガスと熱交換することにより、排ガス
を冷却する。排ガス冷却性能は、一般に冷却管延べ面積
（熱交換有効面積）および冷却媒体の温度、種類によっ
て決定され、所定の排カス温度を達成できるよう、これ
らは適宜設定される。

【００３８】排ガス中には煤塵が含まれるので、間接熱
交換器１１の冷却管に煤塵が付着する場合があるが必要
に応じて、定期点検時に付着灰を取り除くか、蒸気式ま
たは空気式のスートブロー装置をバグフィルタ装置本体
３の外壁に設置し、一定時間ごとに付着灰の払い落とし
を行っても良い。

【００３９】このように、冷却手段として、冷水、冷空
気、その他冷却媒体を冷却管内部に流通させる間接熱交
換器１１を用いて排ガスを冷却するので、従来型の水噴
霧式のスプレーノズルを用いた際の未蒸発水滴が集塵部
のろ布に到達して、ろ布を濡らしてしまう不具合発生の
危険性を回避することができる。勿論、請求項１記載の
発明と同様の作用および効果が得られる。

【００４０】図３は、図１の冷却手段７が、冷却部２の
外壁に設置され、噴霧水滴のザウター平均径が８０μm
以下または最大水滴径が１６０μm以下となる水噴霧式
のスプレーノズルで、特に、冷水と共に空気を同時に噴
霧する二流体式スプレーノズル１２とした、この発明の
更に別のバグフィルタ装置を示す概略縦断面図である。
図１と同一構成の部分の説明は省略する。

【００４１】冷水供給管１４と空気供給管１５とは、ス
プレーノズル１２に連結され、冷水と空気とはそれぞれ
所定噴霧圧で噴霧され、所定の排ガス温度の冷却に必要
な所定量の水量が噴霧される。図３では、噴霧水、噴霧
空気の圧力ゲージ、流量計、逆止弁等の表記を省略した
が、これらは適宜設置される。スプレーノズル１２は、
噴霧水摘のザウター平均径が８０μm以下または最大水
滴径が１６０μm以下となる噴霧性能を有するものを使
用する。

【００４２】さて、噴霧水滴は、水滴径の大きさに関し
て分布を持ち、例えば、ロジンラムラー分布、片対数分
布、ときに正規分布等で近似することが可能である。水
滴径の測定は、レーザードップラー法（非接触法）や従
来からの液浸法（直接採取法）によって行うが、既成の
スプレーノズルの場合は、ザウター平均径等の各種性能
が表示されていることが多い。また、蒸発は水滴表面で
なされるので、面積に重みをおいたザウター平均径、即
ち、面積平均径がしばしぱ採用される。ザウター平均径
（面積平均径）は、Ｄ３２と記載されることが多く、Σ
（ｎｄ³）／Σ（ｎｄ²）で算出される。ザウター平均径
が小さいと単位質量あたりの外表面積が大きくなるの
で、蒸発速度が速くなり、蒸発時間が短くなる。

【００４３】次に、最大水滴径は、液浸法の場合は有限
個の調査であるので、採取した水滴で最も大きい水滴径
を採用すれば良く、上記の各種分布（重量または体積基
準）で近似した場合は、ふるい上１％相当径を採用すれ
ば良い。水滴径が大きいほど、蒸発に要する時間が長い
ので、噴霧水滴全体が完全に蒸発するまでの時間の算定
は、しばしば最大水滴径によってなされる。即ち、最大
水滴径が小さいほど、蒸発時間が短くて済み、排ガス滞
留時間を少なくできる。

【００４４】本発明者等の独自の調査によれば、スプレ
ーノズルによる噴霧水滴に関して、ザウター平均径と最
大水滴径とは、１：１．５〜１：３の範囲内にあること
が判明しているので、ザウター平均径および最大水滴径
の一方のみが判明すれば、もう一方はある程度予測でき
る。

【００４５】ここで、図６は、本発明者等の調査結果の
一例を示す図で、最大水摘径と水滴蒸発時間（水滴径分
布、排ガス組成等を考慮した一次元流れ場での解析結
果）との関係を示すグラフである。右の縦軸は、最大水
滴径に対しザウター平均径が１／２の場合を示してい
る。

【００４６】同図から明らかなように、最大水滴径また
はザウター平均径が小さくなると、水滴の蒸発時間が短
くなることと、排ガスの冷却温度が低くなると蒸発時間
が長くなることが分かる。最大水滴径が１６０μm（ザ
ウター平均径８０μm）のときに、１８０℃冷却とする
と、水滴蒸発時間は、約２秒、１５０℃冷却とすると、
約３秒必要であることが判明した。ここで示した水滴蒸
発時間は、排ガス流れに偏りのない安定場での蒸発時間
であるので、実装置における排ガス冷却に必要な排ガス
の滞留時間の算定には、この値に安全係数として１．５
〜３程度乗ずる必要がある。

【００４７】また、本発明者等の上記とは別の実施調査
では、ザウター平均径が８０μm超の１００μm、最大平
均径が１６０μm超の２２０μmのスプレーノズルを用い
たときに、集塵部１のろ布４が濡れ面を形成して、払い
落としに支障を生ずる場合が発生した。しかしながら、
ザウター平均径を８０μmおよびこれ以下、最大水滴径
を１６０μmおよびこれ以下としたときに、ろ布４に濡
れ面を形成する不具合は生じなかった。

【００４８】計算による水滴の蒸発時間は、水滴径の変
化と共に比較的リニアに変化するが、ろ布に濡れ面を発
生するかしないかは、上記結果から限界点があると判明
した。即ち、ろ布に濡れ面を形成させない限界点とし
て、ザウター平均径８０μmまたは最大水滴径１６０μm
を採択した。

【００４９】このように、冷却手段として、噴霧水滴の
ザウター平均径が８０μm以下または最大水滴径が１６
０μm以下となる水噴霧式のスプレーノズルを用いて排
ガスを冷却するので、微細な水滴であるため、冷却温度
が２００℃以下の低温であっても、ごく短い蒸発時間で
水滴が完全蒸発し、もって排ガスを短時間で冷却するこ
とができ、未蒸発水滴が集塵部のろ布に到達して、ろ布
を濡らしてしまう不具合発生の危険性を回避することが
できる。勿論、請求項１記載の発明と同様の作用が得ら
れる。

【００５０】図４は、図１の冷却手段７が、冷却部２の
外壁に設置され、水の沸点以上の熱水を噴霧するスプレ
ーノズルとした、この発明のバグフィルタ装置を示す概
略縦断面図である。図１と同一構成の部分の説明は省略
する。

【００５１】付帯施設の高圧蒸気、または外部加熱手段
等により製造した１００℃以上の熱水は、図示しない熱
水タンクに貯留され、熱水供給管１６を介して、これに
連結した一流体スプレーノズル１３により冷却空間８で
ある排ガス中に噴霧される。熱水は、１００℃以上であ
るが、蒸発潜熱が大きいので、排ガスを冷却することが
でき、１００℃以上且つ１ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力である
ことにより、ノズル先端で噴霧される際に、フラッシュ
蒸発作用等により、瞬時に微細な水滴が得られ、排ガス
冷却効率を高める作用がある。なお、図４では、熱水の
圧力ゲージ、流量計、逆止弁等の表記を省略したが、こ
れらは適宜設置される。

【００５２】このように、冷却手段として、水の沸点以
上、即ち、１００℃以上または１ｋｇｆ／ｃｍ²以上の
熱水を噴霧するスプレーノズルを用いて排カスを冷却す
ることによって、熱水がスプレーノズルの先端から噴霧
される際のフラッシュ蒸発作用等により、瞬時に微細な
水滴が得られるため、冷却温度が２００℃以下の低温で
あっても、ごく短い蒸発時間で水滴が完全蒸発し、もっ
て排ガスを短時間で冷却することができ、未蒸発水滴が
集塵部のろ布に到達してろ布を濡らしてしまう不具合発
生の危険性を回避することができる。また、一流体式ス
プレーノズルを用いるので、二流体式のスプレーノズル
を採用する際に伴う、噴霧空気用のコンプレッサを不要
とし、比較的安価なスプレーノズルで済ますことが可能
となる。勿論、請求項１記載の発明と同様な作用および
効果が得られる。

【００５３】図４に示すバグフィルタ装置において、冷
却空間８に噴霧する熱水（請求項４に記載の熱水）は、
温度が１４０℃以上または圧力が３．５ｋｇｆ／ｃｍ²
以上であることが望ましい。

【００５４】ここで、図７は、本発明者等の研究調査結
果の一例を示す図で、一流体式スプレーノズルを用い
て、冷水（常温）と熱水（水の沸点以上）の噴霧水滴径
とを比較したグラフである。

【００５５】これによると、熱水は、冷水の噴霧水滴ザ
ウター平均径の半分以下と小さく、熱水を噴霧するとよ
り微細な水滴が得られることが判明した。更に、熱水の
噴射圧力を３．５ｋｇｆ／ｃｍ²とすると熱水温度は略
１４０℃となり、ザウター平均径を１００μm以下とす
ることができることが判明した。即ち、微細な水滴を安
定して得るために、熱水を製造または貯留する熱水タン
ク（図示しない）圧力および噴射圧力は、３．５ｋｇｆ
／ｃｍ²以上（温度１４０℃以上）であることが望まし
い。

【００５６】このように、噴霧する熱水を１４０℃以上
または３．５ｋｇｆ／ｃｍ²以上とすれば、より圧力の
高い熱水が得られ、排ガスに噴霧する際のフラッシュ蒸
発作用を高めることができ、請求項３の発明の作用をよ
り確実なものとできる。

【００５７】１４０℃未満または３．５ｋｇｆ／ｃｍ²
未満とすると、例えば、熱水噴霧手段として公知のスプ
レーノズルを採用する際に、十分な圧力が得られないた
めに、所望の噴霧水量が得られない不具合を生じること
や、熱水噴霧手段に熱水を供給する流路等で放熱が生じ
た場合に、熱水の十分な霧化が得られにくくなる危険性
があることにより推奨しないが、勿論、水の沸点以上、
即ち、１００℃以上または１ｋｇｆ／ｃｍ²以上であれ
ば、作用の程度がやや低いのみである。

【００５８】図５は、粉末薬剤を排ガスに噴霧して排ガ
ス中に含まれる有害成分を除去する薬剤供給手段１８を
備え、薬剤供給手段１８により薬剤を集塵部１または集
塵部１の入口に噴霧するように構成した、この発明のバ
グフィルタ装置を示す概略縦断面図である。

【００５９】排ガス中に含まれるＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸
性成分は、排ガス中の接触過程とろ布表面の集塵過程で
例えば、薬剤である消石灰粉との中和反応によって除去
できる。排ガス中に含まれるダイオキシン等の有機ハロ
ゲン化合物や水銀等の重金属は、上記と同様の過程で例
えば、薬剤である活性炭粉との吸着反応により除去でき
る。また、必要に応じて珪藻土等の助剤を噴霧し、ろ布
をコーティングしたり、払い落とし効果を高めることが
できる。これら薬剤は、図示しない送風ブロワ、薬剤サ
イロ、切り出し機等からなる空気搬送式の薬剤供給機１
８により、薬剤供給管１９を介して、集塵部１の入口に
位置するバグフィルタ装置本体３の外壁に設けられれた
薬剤噴霧口２０から装置内部の排ガス中に噴霧され、薬
剤に反応した有害成分の除去または効果を得ることがで
きる。

【００６０】薬剤噴霧口２０の位置は、図５では、集塵
部１の入口としたが、更に、上側の集塵部であっても良
い。薬剤噴霧口２０は、単に開口としても良いし、ノズ
ル型としても良く、また更に、分散板を噴霧口に設置し
て薬剤を分散させる構造としても良い。薬剤を散布する
位置は、上述したように、集塵部１または集塵部１の入
口が良く、冷却部２または冷却部２より上流側で噴霧す
ると、冷却部２で堆積するか水噴霧ノズルの水滴により
濡れが生じて、集塵部１に到達しない薬剤の量が多くな
る危険性が生じるので、相対的に好ましくない。

【００６１】このように、排ガス中に有害成分として例
えば、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分やダイオキシン等の
有機ハロゲン化合物が含まれる際に、薬剤として、消石
灰や活性炭を排ガス中に噴霧するので、集塵部１の空間
およびろ布のろ過集塵過程で、これら有害成分を除去す
ることができる。また、薬剤の噴霧位置を集塵部１また
は集塵部１の入口としたので、冷却部またはこれより上
流側で薬剤を噴霧する際に、薬剤が冷却部２で堆積して
集塵部１に到達しない不具合や、水噴霧の場合に噴霧水
滴により薬剤が濡れて、集塵部に到達しない不具合を回
避することができる。

【００６２】図８は、この発明の冷却部を備えたバグフ
ィルタ装置の上部断面の一例を示した図であり、排ガス
導入ダクト５、排ガス排出ダクト６、スプレーノズル１
３（または１２）の設置位置の例示である。但し、これ
に限るものではない。また、パルスジヱット噴射管等の
払い落とし手段は同図において記載を省略した。

【００６３】排ガス導入ダクト５は、図８に示したよう
に、左右２つの冷却部２の頂部にそれぞれ２つずつ排ガ
ス導入口（付番なし）を設置し、これに接続するように
４本の分岐排ガス導入ダクト５ａ〜５ｄを設置した。複
数の排ガス導入ダクトとしたのは、冷却部２の断面で冷
却負荷をより均等にするためである。スプレーノズル１
３（または１２）は、図示のように、各々の排ガス導入
口の中心部に設置した。このように、被冷却排ガス流れ
の中心にスプレーノズルを設置すれば、排ガスと噴霧水
滴がよく混合し、水滴の蒸発効率と排ガス冷却効率を高
める作用が得られる。また、排ガス排出ダクト６は、排
ガス導入ダクト５と反対方向に１つ設置することを例示
した。

【００６４】スプレーノズル１３または１２は、冷却部
２の壁面より挿入し、ノズル先端が下部を向いた構造の
ものを図２〜図５に示したが、冷却部頂部より挿入して
下部に向けて噴射しても良い。また、スプレーノズルは
４本としたが、各冷却部に１本以上設置するか、他の冷
却手段（間接熱交換器）と組み合わせて用いても良い。
排ガス導入ダクトは４本としたが、各冷却部に対応して
１本以上設置すれば良い。排ガス排出ダクトは１本とし
たが、複数本であっても良い。

【００６５】これらは、この発明の主旨を逸脱しない範
囲で、運転の諸事情、敷地の都合等により、適宜、決定
されるものとする。

【００６６】図９は、この発明の冷却部を備えたバグフ
ィルタ装置の断面の模式図であり、冷却部２と集塵部１
と仕切板１０との配置の例示を示した図である。

【００６７】図９（ａ）は、図１〜図５および図８に例
示した配置を示し、集塵部１の左右２つの側面に冷却部
２を設置し、仕切板１０を２枚設置したものを示す。

【００６８】図９（ｂ）は、集塵部１の隣接する２つの
側面に冷却部２を設置し、冷却部２を連通させた構造と
し、仕切板１０は２枚が接合された構造としたものを示
す。

【００６９】図９（ｃ）は、集塵部１の隣接する３つの
側面に冷却部２を設置し、冷却部２を連通させた構造と
し、仕切板１０は３枚が接合された構造としたものを示
す。

【００７０】図９（ｄ）は、集塵部１の全側面に冷却部
２を設置し、冷却部２を連通させた構造とし、仕切板１
０は、４枚が接合された構造としたものを示す。但し、
図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、冷却部２は連通
させずに、別途仕切板を設置して、集塵部１の各側面に
対応させて複数の独立した冷却部としても良い。

【００７１】この発明の冷却部を備えたバグフィルタ装
置は、冷却空間における排ガス滞留時間が２〜１０秒と
なるように冷却空間８を構成することが好ましい。

【００７２】請求項２〜５に記載の各要件を満たすよう
に、この発明の冷却部を備えたバグフィルタ装置を実施
すれば、冷却部の冷却空間における排ガス滞留時間、即
ち、排ガスを冷却するに必要な時間を２〜１０秒の範囲
で設定することができ、もって相対的に小さい容量のバ
グフィルタ装置となすことができる。

【００７３】排ガス滞留時間を２秒未満とすると、上記
各種冷却手段による冷却効果が十分に得られないこと、
また、スプレーノズルで水噴霧する際は、未蒸発水滴の
発生の恐れがあること、により好ましくない。一方、排
ガス滞留時間を１０秒超とすると、排ガス冷却空間の容
量が大きくなってバグフィルタ装置が必要以上に大きく
なってしまい、この発明のコンパクト化の効果が相対的
に小さくなるので好ましくない。但し、敷地にゆとりが
ある場合は、必ずしも１０秒を上限とするものではな
い。また、排ガス滞留時間の設定、即ち、冷却空間の容
量の設定は、排ガスの冷却温度にも影響されるので、よ
り低温に冷却する場合は、２〜１０秒の範囲内でより長
い排ガス滞留時間を設定するのが好ましい。

【００７４】以上のとおり、図１〜図５、図８および図
９を用いてこの発明の実施の形態を説明したが、補足事
項を以下に述べる。

【００７５】この発明の冷却部を備えたバグフィルタ装
置は、図１〜図５および図８で例示したが、これら図中
では簡単のため、ろ布本数や噴射管を実際より少なく記
載しているが、工業的に使用する際は排ガス量にもよる
が、例えば、５００本程度のろ布と５０本程度の噴射管
からなり、１本の噴射管２１には噴射口２３が通常５〜
１５個程度設置され、一直線上に並んだ５〜１５本のろ
布群に一度に噴射される。しかし、上記で限定されるも
のではない。

【００７６】この発明の冷却部を備えたバグフィルタ装
置の逆洗方式は、パルスジェット方式で説明したが、排
ガス流れと逆方向に各分割区画に送風して逆洗する逆風
式でも同等である。

【００７７】この発明の集塵部は、複数のろ布から成り
立つが、ろ布材質は排ガス温度の耐熱性を有するもので
あれば良く、ガラス繊維、ポリイミド繊維、セラミック
繊維、各種化学繊維等から耐酸性等を考慮して適宜選択
される。また、形状は円筒型が一般的があるがこの限り
でない。また、ろ布以外に、例えば、キャンドル型セラ
ミックフィルタ、ハニカム型セラミックスフィルタ（入
口側・出口側の一方が開となる目が互い違いに配列した
ハニカム構造）等であっても同等の効果がある。

【００７８】この発明の冷却部２に設置するスプレーノ
ズルは、冷水（常温水）を噴霧する場合、空気を同時に
噴霧する二流体ノズルとしたが、噴霧水の圧力を１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²以上の高圧にする等すれば微細水滴が得ら
れるので、一流体スプレーノズルを用いても良い。ま
た、熱水を噴霧する場合、一流体ノズルとしたが、熱水
と空気を同時に噴霧する二流体ノズルを用いても良く、
同等以上に微細な水滴が得られる。

【００７９】この発明の冷却部２に設置するスプレーノ
ズルは、ノズルの耐久性を確保するために、ノズルの外
周に保護管を取り付けても良いし、ノズルと保護管との
間からパージエアーを噴射するか、単にノズルの外周ま
たは近傍からパージエアーを噴射して、ノズルへのダス
ト（煤塵）堆積を回避するように工夫しても良い。スプ
レーノズルによる水または熱水の噴霧量は、所定の排ガ
ス冷却温度となるように、集塵部出口の温度を監視して
フィードバック制御等を用いて制御されるが、フィード
フォワード制御や組み合わせ制御を用いても良い。ま
た、排ガス中の酸性成分およびダイオキシンを除去する
ために、消石灰、苛性ソーダ等の中和剤や活性炭を噴霧
水に溶解、添加、懸濁させて、スプレーノズルにより噴
霧しても良い。

【００８０】この発明で述べた排ガスに含まれる有機ハ
ロゲン化合物とは、厚生省により清掃工場へのガイドラ
インが毒性換算値により指定されているダイオキシン類
および、ダイオキシン類の前駆物質、関連物質と称され
るクロロベンゼン、クロロフェノール、ＰＣＢ等や、塩
素以外のハロゲン元素で一部が置換されたこれら化学物
質の総称である。更に、ダイオキシン類とは、ポリジベ
ンゾパラジオキシンとポリジベンゾフランの総称であっ
て、通常毒性換算濃度によって評価されるものである。

【００８１】上述の説明において、上記の有機ハロゲン
化合物やダイオキシン類を単にダイオキシンと略記して
いる場合があることを付け加えておく。

【００８２】

【発明の効果】この発明によれば、煤塵を含む排ガスを
冷却し、集塵するバグフィルタ装置において、前記排ガ
スを冷却する冷却手段と冷却空間とからなる冷却部を、
複数のろ布からなる集塵部の少なくとも２つの側面に各
々設置し、前記冷却部と前記集塵部とを、前記ろ布の長
手方向の長さと同等かそれ以上の長さを有する仕切板に
よって仕切り、前記仕切板の下部のガス流通路を介して
前記冷却部で冷却された前記排ガスが前記集塵部に導入
されるように構成したので、以下のような有用な効果が
もたらされる。 （１）従来、別に必要とした水噴霧式の減温塔等の排ガ
ス冷却装置を省略でき、この排ガス冷却装置に要してい
た敷地面積を不要とするので、大幅な省スペース化が図
れ、排ガス処理設備のイニシャルコストを大幅に低減で
きる。 （２）ろ布の長手方向の長さと同等かそれ以上の長さの
仕切板を集塵部と冷却部との間に挿入し、その下部をガ
ス流通路としたので、冷却部における冷却途中の排ガス
例えば、水噴霧を実施する際に未蒸発水滴を含む排ガス
が集塵部に流出して、ろ布を濡らしてしまう不具合を回
避できる。 （３）冷却部を集塵部の少なくとも２つの側面に設置し
たので、冷却部から集塵部への排ガスが少なくとも２方
向からなり、集塵部下部の断面で相対的に均一な排ガス
の上昇流が得られるので、均一負荷の集塵が可能とな
る。 （４）排ガスの冷却手段により、排ガスを２００℃以
下、望ましくは１８０℃以下の温度に冷却すれば、ダイ
オキシンの発生を抑制できると共に、消石灰を排ガスに
添加している場合は、ＨＣｌ等の酸性成分の除去効率を
上昇させることができる。 （５）上記冷却手段を、冷却媒体を流通させる間接熱交
換器としたので、従来型の水噴霧式のスプレーノズルを
用いた際の未蒸発水滴が集塵部のろ布に到達して、ろ布
を濡らしてしまう不具合発生の危険性を回避することが
できる。 （６）上記冷却手段を、噴霧水滴のザウター平均径が８
０μm以下または最大水滴径が１６０μm以下となる水噴
霧式のスプレーノズルとしたので、微細な水滴が得ら
れ、冷却温度が２００℃以下の低温であっても、ごく短
い蒸発時間で水滴が完全蒸発し、もって排ガスを短時間
で冷却することができ、未蒸発水滴が集塵部のろ布に到
達して、ろ布を橋らしてしまう不具合発生の危険性を回
避することができる。 （７）上記冷却手段を、水の沸点以上の熱水を噴霧する
スプレーノズルとしたので、熱水がスプレーノズルの先
端から噴霧される際のフラッシュ蒸発作用等により、瞬
時に微細な水滴が得られるため、冷却温度が２００℃以
下の低温であっても、ごく短い蒸発時間で水滴が完全蒸
発し、もって排ガスを短時間で冷却することができ、未
蒸発水滴が集塵部のろ布に到達して、ろ布を濡らしてし
まう不具合発生の危険性を回避することができる。 （８）一流体式スプレーノズルを用いるので、二流体式
のスプレーノズルを採用する際に伴う、噴霧空気用のコ
ンプレッサが不要となり、比較的安価なスプレーノズル
で済ますことが可能となる。 （９）上記熱水を、温度が１４０℃以上または圧力が
３．５ｋｇｆ／ｃｍ²以上で噴霧するので、より圧力の
高い熱水が得られ、排ガスに噴霧する際のフラッシュ蒸
発作用を高めることができ、上記発明の作用をより確実
なものとすることができる。 （１０）粉末薬剤を排ガスに噴霧して排ガス中に含まれ
る有害成分を除去する薬剤供給機を備え、この薬剤供給
機により薬剤を集塵部または集塵部の入口に噴霧するよ
うに構成したので、排ガス中に有害成分として例えば、
ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分やダイオキシン等の有機ハ
ロゲン化合物が含まれる際に、薬剤として、消石灰や活
性炭を排ガス中に噴霧するので、集塵部の空間およびろ
布のろ過集塵過程で、これら有害成分を除去することが
できる。 （１１）薬剤を噴霧する位置を集塵部または集塵部の入
口としたので、冷却部またはこれより上流側で薬剤を噴
霧する際に、薬剤が冷却部で堆積して集塵部に到達しな
い不具合や、水噴霧の場合に噴霧水滴により薬剤が濡れ
て集塵部に到達しない不具合を回避できる。 （１２）冷却空間における排ガス滞留時間が２〜１０秒
となるように冷却空間を構成したので、上記の各要件を
満たすように、この発明の冷却部を備えたバグフィルタ
装置を実施すれば、冷却部の冷却空間における排ガス滞
留時間、即ち、排ガスを冷却するに必要な時間を２〜１
０秒の範囲で設定することができ、もって相対的に小さ
い容量のバグフイルタ装置となすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷却空間内の冷却手段を模式的に示した、この
発明のバグフィルタ装置を示す概念図である。

【図２】この発明のバグフィルタ装置の一例を示す概略
縦断面図である。

【図３】この発明の別のバグフィルタ装置を示す概略縦
断面図である。

【図４】この発明の更に別のバグフィルタ装置を示す概
略縦断面図である。

【図５】この発明の更に別のバグフィルタ装置を示す概
略縦断面図である。

【図６】最大水滴径およびザウター平均径と水滴の蒸発
時間との関係を示すグラフである。

【図７】一流体式スプレーノズルの噴射圧力と噴霧水滴
のザウター平均径との関係を示すグラフである。

【図８】図１のＡ−Ａ線概略断面図である。

【図９】この発明のバグフィルタ装置の冷却部と集塵部
と仕切板との配置例を示す部分断面模式図である。

【図１０】従来の焼却施設の排ガス処理工程の一例を示
すフロー図である。

【図１１】従来の排ガスの冷却および集塵装置の一例を
示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１：集塵部 ２：冷却部 ３：バグフィルタ装置本体 ４：ろ布 ５：排ガス導入ダクト ６：排ガス排出ダクト ７：冷却手段 ８：冷却空間 ９：ダスト排出部 １０：仕切板 １１：間接熱交換器 １２：スプレーノズル（冷水噴霧） １３（１３ａ〜１３ｆ）：スプレーノズル（熱水噴霧） １４：冷水供給管 １５：空気供給管 １６：熱水供給管 １７：ガス流通部 １８：薬剤供給機 １９：薬剤供給管 ２０：薬剤供給口 ２１：噴射管 ２２：電磁弁 ２３：噴射口 ２４：ヘッダー １０１：バグフイルタ装置 １０２：減温塔 １０４：ろ布 １０９：ダスト排出部 １１２：スプレーノズル １２１：噴射管 １３１：焼却炉 １３２：ボイラ １３３：脱硝触媒塔 １３４：煙突 １３５：薬剤供給機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 煤塵を含む排ガスを冷却し、集塵するバ
   グフィルタ装置であって、前記排ガスを冷却する冷却手
   段と冷却空間とからなる冷却部を、複数のろ布からなる
   集塵部の少なくとも２つの側面に各々設置し、前記冷却
   部と前記集塵部とを、前記ろ布の長手方向の長さと同等
   かそれ以上の長さを有する仕切板によって仕切り、前記
   仕切板の下部のガス流通路を介して前記冷却部で冷却さ
   れた前記排ガスが前記集塵部に導入されるように構成し
   たことを特徴とする、冷却部を備えたバグフィルタ装
   置。
2. 【請求項２】 前記冷却手段は、前記冷却空間内に設け
   られた、冷却媒体を流通させる間接熱交換器からなるこ
   とを特徴とする、請求項１記載のバグフィルタ装置。
3. 【請求項３】 前記冷却手段は、前記冷却部の外壁に設
   けられた、噴霧水滴のザウター平均径が８０μm以下ま
   たは最大水滴径が１６０μm以下の水を噴霧するスプレ
   ーノズルからなることを特徴とする、請求項１記載のバ
   グフィルタ装置。
4. 【請求項４】 前記冷却手段は、前記冷却部の外壁に設
   けられた、水の沸点以上の熱水を噴霧するスプレーノズ
   ルからなることを特徴とする、請求項１記載のバグフィ
   ルタ装置。
5. 【請求項５】 前記熱水は、１４０℃以上の温度または
   ３．５ｋｇｆ／ｃｍ ²以上の圧力を有することを特徴と
   する、請求項４記載のバグフィルタ装置。
6. 【請求項６】 粉末薬剤を前記排ガスに噴霧して前記排
   ガス中に含まれる有害成分を除去する薬剤供給手段を備
   え、前記薬剤供給手段により薬剤を前記集塵部または前
   記集塵部入口に噴霧するように構成したことを特徴とす
   る、請求項１から５の何れか１つに記載のバグフィルタ
   装置。
7. 【請求項７】 前記冷却空間は、前記冷却空間内での前
   記排ガスの滞留時間が２から１０秒の範囲内となる大き
   さを有していることを特徴とする、請求項１から６の内
   の何れか１つに記載のバグフィルタ装置。