JP2910808B2 - ガス冷却制御装置 - Google Patents

ガス冷却制御装置

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JP2910808B2
JP2910808B2 JP4272103A JP27210392A JP2910808B2 JP 2910808 B2 JP2910808 B2 JP 2910808B2 JP 4272103 A JP4272103 A JP 4272103A JP 27210392 A JP27210392 A JP 27210392A JP 2910808 B2 JP2910808 B2 JP 2910808B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却炉から排出する燃
焼ガスを冷却するためのガス冷却制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、都市ごみ等の焼却施設において
は、焼却炉から排出する燃焼ガスを排熱ボイラーに導い
た後に、ガス冷却室において燃焼ガス中に冷却水を噴霧
して燃焼ガスを冷却している。
【0003】図3は従来の燃焼ガスの冷却装置を示すも
のである。図3において、ガス冷却室1には燃焼ガス2
が流入する。この燃焼ガス2に対してガス冷ノズル3か
ら水4を噴霧し、水4の気化により燃焼ガス2を適当な
温度に低下させる。さらに、温度が低下した燃焼ガス2
を空気予熱器5に導いた後に、電気集塵器やバグフィル
ター等により媒塵除去を行う。
【0004】ガス冷ノズル3には噴霧水槽6に貯留する
水4を供給管7を通してポンプ8で圧送しており、その
流量Q1 を第1流量計9で計測している。また、ガス冷
ノズル3から噴霧する噴霧水量の調整は、戻り管10を
通して噴霧水槽6に戻す戻し水量Q2 を調整することに
より行っている。この戻し水量Q2 の調整は、空気予熱
器5を通過した燃焼ガス2の温度を電気集塵器の入口側
において温度センサー11で検出し、検出した温度に基
づいて戻り管10の途中に介装した電動式の流量調整弁
12の開度を制御装置13で比例制御して行っており、
その戻し水量Q 2 を第2流量計14で測定している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいて、定常運転時における冷却温度の制御性を高める
ためには、燃焼ガス温度および燃焼ガス量の変動に対し
て噴霧水量の制御を速やかに行う必要がある。この噴霧
水量の制御は戻し水量Q2 を制御することにより行うの
で、従来は図4に示すように、流量調整弁12の口径を
小さく設定し、流量調整弁12による制御可能な流量の
制御幅Aを、定常運転時における戻し水量Q2 の変動幅
Bの上限および下限に対して多少の余裕Cを持たせて対
応させている。
【0006】しかし、焼却炉の立ち上げ時や立ち下げ時
には、ガス冷却室1に流入する燃焼ガス量が少なく、そ
の温度も低いものとなり、必要な噴霧水量は定常運転時
における変動幅を越えた低い値となる。このため、図5
に示すように、戻り管10を通して噴霧水槽6に戻すべ
き必要戻し水量Qが流量調整弁12の最大流量Qmax
を越えたものとなり、その差量が余剰噴霧水量ΔQとし
てガス冷ノズル3から過剰に噴霧され、制御性が損なわ
れる問題があった。
【0007】また、調整すべき噴霧水量が流量調整弁1
2の能力範囲であっても、弁体が全開位置に近づくと弁
体の開度の変化に対する流量の変化が小さくなり、制御
性が劣化する問題があった。
【0008】本発明は上記課題を解決するもので、焼却
炉の定常運転時や立ち上げ時および立ち下げ時にも良好
な制御性を維持できるガス冷却制御装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のガス冷却制御装置は、燃焼ガスが流入する
ガス冷却室と、供給管と戻り管に連通するとともに供給
管を通して供給する供給水量と戻り管を通して戻す戻し
水量との差量をガス冷却室内に噴霧するガス冷ノズル
と、戻り管の途中に介装した電動式の主流量調整弁と、
ガス冷却室の出口側における燃焼ガス温度を測定する温
度センサーと、温度センサーで測定した燃焼ガス温度に
基づいて主流量調整弁の開度を制御する制御装置と、主
流量調整弁の上流側において戻り管から分岐するバイパ
ス管と、バイパス管の途中に介装し、主流量調整弁の開
度に基づいて開閉操作する補助流量調整弁とを備えた構
成としたものである。
【0010】
【作用】上記した構成により、定常運転時には補助流量
調整弁は閉状態にあり、温度センサーで測定した燃焼ガ
ス温度に基づいて制御装置が主流量調整弁の開度を制御
し、戻り管を流れる戻し水量を調整することにより、ガ
ス冷ノズルから噴霧する噴霧水量を制御する。
【0011】そして、運転の立ち上げ時や立ち下げ時に
おいて、温度センサーで測定した燃焼ガス温度が予め設
定した温度幅を越えて低い値となり、主流量調整弁を全
開状態にしても噴霧水量を適値に維持することができず
にガス冷ノズルから余剰に噴霧水が噴霧される場合や、
定常運転中において、主流量調整弁の開度が全開位置に
近づいて開度の変化量に対する流量の変化量が小さくな
って適正な噴射水量の調整を行えなくなる場合があるの
で、主流量調整弁の開度が予め設定した開度以上に達し
た時点で、補助流量調整弁が開成して戻し水量の一部を
バイパス管に導く。
【0012】このことにより、戻し水量の制御レベルを
バイパス管を通る水量分だけ嵩上げすることができ、主
流量調整弁の最大流量を越える戻し水量に対して主流量
調整弁の制御能力を回復し、ガス冷ノズルにおける噴霧
水量を適値に維持することができる。また、戻し水量の
一部をバイパス管に導くことにより、主流量調整弁で調
整すべき負荷流量が減じるので、主流量調整弁を適正な
開度範囲、つまり開度変化と流量変化が適正に比例する
開度範囲内で操作することができ、制御性が向上する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。先に図3において説明したものと同様の作用を
行う部材については同一番号を付して説明を省略する。
【0014】図1において、戻り管10の途中には電動
式の主流量調整弁21を介装しており、主流量調整弁2
1の上流側において戻り管10から分岐してバイパス管
22を設けている。このバイパス管22の途中には電動
式の補助流量調整弁23を介装しており、補助流量調整
弁23は主流量調整弁21に信号ラインを介して接続し
ている。補助流量調整弁23は主流量調整弁21の開度
に基づいて開閉操作するもので、予め設定する主流量調
整弁21の適当開度において開閉するように構成しても
良く、主流量調整弁21の開度に比例して開度を操作す
るように構成しても良い。
【0015】以下、上記構成における作用を説明する。
ガス冷却室1に流入する燃焼ガス2に対してガス冷ノズ
ル3から水4を噴霧し、噴霧水の気化によって燃焼ガス
2を冷却して燃焼ガス温度を予め設定した温度範囲内に
維持する。ガス冷ノズル3から噴霧する噴霧水量は、第
1流量計9で測定する供給水量Q1 と第2流量計14で
測定する戻し水量Q2 との差量であり、戻し水量Q2
調整により噴霧水量を制御している。
【0016】定常運転時には、補助流量調整弁23は閉
状態にあり、温度センサー11で測定した燃焼ガス温度
に基づいて制御装置13が主流量調整弁21の開度を比
例制御し、戻り管10を流れる戻し水量Q2 を調整する
ことにより、ガス冷ノズル3から噴霧する噴霧水量を制
御する。
【0017】この温度センサー11が測定する燃焼ガス
温度は、ガス冷ノズル3から噴霧する噴霧水量、ガス冷
却室1に流入する燃焼ガスの温度およびガス量に影響さ
れる。したがって、流入する燃焼ガスの温度の降下、も
しくはガス量の低下により、ガス冷却室1における熱量
が減少した場合には、熱量に対して噴霧水量が過剰とな
り、温度センサー11で測定する燃焼ガス温度が低下す
るので、制御装置13は目標温度に対する測定温度の偏
差に応じて主流量調整弁21に開方向への開度を指示
し、戻し水量Q2 の増加により噴霧水量を減少させてガ
ス冷却室1の出口における燃焼ガス温度を上昇させる。
また、流入する燃焼ガスの温度の上昇、もしくはガス量
の増加が生じた場合には前述の逆の動作を行う。
【0018】そして、運転の立ち上げ時や立ち下げ時に
おいては、流入する燃焼ガスの温度およびガス量は定常
運転時に較べて低いので、温度センサー11で測定する
燃焼ガス温度が予め制御装置13に設定した温度幅を越
えて低い値となる。このため、主流量調整弁21を全開
状態にしても戻し水量Q2 が不足し、噴霧水量を適値に
維持することができず、ガス冷ノズル3から余剰に噴霧
水が噴霧されることになる。また、図2に示すように、
定常運転中において、主流量調整弁21の開度が全閉付
近区間aおよび全開付近区間cに近づくと、開度の変化
量に対する戻し水量Q2 の変化量が小さくなって、中間
開度区間bにおけるような直線的な制御が行えず、適正
な噴射水量の調整を行えなくなる。
【0019】上述の事態を回避するために、主流量調整
弁21の開度が予め設定した開度、たとえば中間開度区
間bの上限値に達した時点で、補助流量調整弁23を開
成して戻し水の一部をバイパス管22に導く。
【0020】このことにより、戻し水量Q2 の制御レベ
ルをバイパス管22を通る水量分だけ嵩上げすることと
なり、主流量調整弁21の最大流量を越える戻し水量Q
2 に対して主流量調整弁21の制御能力が回復し、補助
流量調整弁23を開成する前と同様の比例制御でガス冷
ノズル3における噴霧水量を適値に維持することができ
る。また、戻し水量Q2 の一部をバイパス管22に導く
ことにより、主流量調整弁21で調整すべき負荷流量が
減じるので、主流量調整弁21の開度を全閉付近区間a
から適正な開度範囲、つまり開度変化と流量変化が適正
に比例する中間開度区間bにシフトして操作することが
でき、制御性が向上する。補助流量調整弁23を通る水
量は適宜に設定すれば良いが、その操作は単なる開閉動
作でも良いし、主流量調整弁21の開度に応じて多段階
的に操作しても良い。
【0021】そして、主流量調整弁21の開度が予め設
定した開度、たとえば中間開度区間bの下限値に達した
時点で、補助流量調整弁23を閉成する。尚、補助流量
調整弁23を開閉するタイミングは、上述のように主流
量調整弁21の中間開度区間の上限値および下限値に限
るものでなく任意に設定することができる。また、一つ
の設定開度を境として補助流量調整弁23の開閉を操作
する構成とすることもできる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、運転
の立ち上げ時や立ち下げ時において燃焼ガス温度やガス
量が低い場合、定常運転中において主流量調整弁が全開
付近において適正な制御を行えない場合に、補助流量調
整弁を開成して戻し水量の一部をバイパス管に導くこと
により、戻し水量の制御レベルをバイパス管を通る水量
分だけ嵩上げし、主流量調整弁の最大流量を越える戻し
水量に対して主流量調整弁の制御能力を回復させること
ができ、主流量調整弁で調整すべき負荷流量を減じて開
度変化と流量変化が適正に比例する適正な開度範囲内で
主流量調整弁を操作することができ、制御性の向上を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すガス冷却制御装置の全
体構成図である。
【図2】同実施例における主流量調整弁の特性を示す開
度・流量特性図である。
【図3】従来のガス冷却制御装置の全体構成図である。
【図4】従来の流量調整弁における開度・流量特性図で
ある。
【図5】従来の流量調整弁における開度・流量特性図で
ある。
【符号の説明】
1 ガス冷却室 3 ガス冷ノズル 10 戻り管 11 温度センサー 13 制御装置 21 主流量調整弁 22 バイパス管 23 補助流量調整弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼ガスが流入するガス冷却室と、供給
    管と戻り管に連通するとともに供給管を通して供給する
    供給水量と戻り管を通して戻す戻し水量との差量をガス
    冷却室内に噴霧するガス冷ノズルと、戻り管の途中に介
    装した電動式の主流量調整弁と、ガス冷却室の出口側に
    おける燃焼ガス温度を測定する温度センサーと、温度セ
    ンサーで測定した燃焼ガス温度に基づいて主流量調整弁
    の開度を制御する制御装置と、主流量調整弁の上流側に
    おいて戻り管から分岐するバイパス管と、バイパス管の
    途中に介装し、主流量調整弁の開度に基づいて開閉操作
    する補助流量調整弁とを備えたことを特徴とするガス冷
    却制御装置。
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CN102748957A (zh) * 2012-07-13 2012-10-24 上海一德电气科技有限公司 黄磷电炉尾气回收系统

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