JP3659850B2

JP3659850B2 - ダスト堆積防止方法およびその装置

Info

Publication number: JP3659850B2
Application number: JP34872799A
Authority: JP
Inventors: 良二鮫島; 考太郎加藤
Original assignee: Takuma KK
Current assignee: Takuma KK
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JP2001165424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス搬送用ダクトの分岐部近傍に切替えダンパが配されてなる排ガス処理装置において、ダクト内にダストが堆積するのを防止するダスト堆積防止方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
我が国における都市ごみや産業廃棄物の処理は、過去３０年来、焼却方式によるものが主流を占めており、その中でも、階段式ストーカ方式、流動床方式などが普及し、技術的に著しい進歩を遂げてきている。一方、これら廃棄物の性状は、生活様式の向上や、大都市における経済活動の活発化に伴って大幅に変化し、特にプラスチック類や紙などの増加によって高発熱量化とともに、その排ガス中に塩化水素、重金属類、ダイオキシン類、ばいじん等の有害物質が多く含まれるようになり、排ガス処理が重視されるようになってきている。
【０００３】
一方、これら焼却炉から排出される焼却灰やばいじんについても、その減量化、無害化処理が必要となり、その溶融固化の技術が発達してきている。この焼却灰溶融炉においても、焼却炉の場合と同様、その排ガス中に有害物質が含まれるため、排ガス処理が必要となっている。
【０００４】
近年、これら焼却炉や溶融炉からの排ガスに対する排ガス処理装置の一つとして、従来重用されてきた電気集塵器に代わって、バグフィルター式集塵器が多く用いられるようになってきている。これは、電気集塵器の場合、その内部でダイオキシン類が再合成されるといった問題等があることによる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バグフィルター式集塵器においても次のような問題点がある。すなわち、例えば溶融炉からの排ガス中に含まれる飛灰（ダスト）は粒径が小さく、濾布に付着した飛灰を払い落としても沈降速度が小さく、通常のオンラインバグフィルターでは、この払い落とされた飛灰が濾布に再付着し、濾布の差圧が上昇し続けることになってしまう。これを避けるために、バグフィルターを複数の除塵室に分け、付着した飛灰を払い落とす際には、その払い落としを行う除塵室には通ガスを行わない、所謂オフライン払い落とし方式が採用されている。しかし、このオフライン払い落とし方式を採用すると、各除塵室の入口ダクトに排ガス流入防止用の切替えダンパを設ける必要があることから、この切替えダンパの閉鎖時に、排ガス中の飛灰がその切替えダンパの直上流位置に漂ってきて沈降、堆積し、この切替えダンパの開閉操作に支障を来したり、場合によってはダクトの閉塞に至ることもある。また、一般に、バグフィルター内の温度は２００℃以下ではあるが、この温度域でも、堆積したダスト内でダイオキシン類が再合成する恐れがある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、排ガス処理装置のダクト内にダストが堆積するのを防止し、それによって切替えダンパの開閉不良の問題や、ダクトの閉塞、ダイオキシン類の再合成の問題を回避することのできるダスト堆積防止方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第１発明によるダスト堆積防止方法は、
排ガス搬送用のメインダクトに分岐ダクトが接続され、その分岐部近傍に切替えダンパが配されてなる排ガス処理装置において、前記切替えダンパが前記メインダクトもしくは分岐ダクトのいずれか一方を閉鎖しているときに、前記切替えダンパの直上流部に圧縮空気を噴射してその部分に堆積したダストを吹き飛ばすことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、切替えダンパがメインダクトもしくは分岐ダクトのいずれか一方を閉鎖しているときに、言い換えればいずれか一方のダクトへの通ガスが遮断されているときに、切替えダンパの直上流部に沈降、堆積したダストが噴射圧縮空気により吹き飛ばされ、この吹き飛ばされたダストが、閉鎖されていない方（通ガスされている方）のダクトに送り込まれる。したがって、切替えダンパの直上流部へのダストの堆積によって切替えダンパの開閉操作に支障を来したり、ダクトが閉塞するといった不具合の発生や、ダイオキシン類の再合成の問題を回避することができる。
【０００９】
次に、第２発明によるダスト堆積防止装置は、
排ガス搬送用のメインダクトに分岐ダクトが接続され、その分岐部近傍に切替えダンパが配されてなる排ガス処理装置において、前記切替えダンパに、この切替えダンパが前記メインダクトもしくは分岐ダクトのいずれか一方を閉鎖しているときにその切替えダンパの直上流部に圧縮空気を噴射する圧縮空気吹出し口を設けることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明は、第１発明によるダスト堆積防止方法を具体化するための装置に関わるものであって、第１発明と同様の作用効果を奏するものである。また、切り替えダンパに圧縮空気吹出し口を設けるという簡易な構成で、所望の目的を達成することができるので、新設プラントは勿論のこと、既設プラントに対しても容易に付設でき、またその運転並びに保守も比較的容易であるという利点がある。
【００１１】
次に、第３発明は、前記第２発明において、前記排ガス処理装置を、複数の除塵室を有して各除塵室にて排ガス中のダスト除去を行う除塵装置とし、前記メインダクトから分岐する複数の分岐ダクトをそれぞれ別個の除塵室に接続するとともに、各分岐ダクトに切替えダンパを配し、前記複数の除塵室のうちのいずれかの除塵室を休止させるに際してその除塵室に係る切替えダンパを閉鎖させたときに、その閉鎖された切替えダンパの直上流部に圧縮空気を噴射する構成としたものである。
【００１２】
この第３発明は、前記第２発明を、複数の除塵室を有して各除塵室にて排ガス中のダスト除去を行う、例えばバグフィルターのような除塵装置に適用したものである。この除塵装置では、濾布に付着したダストを払い落とすために、休止させる除塵室に係る切替えダンパを閉鎖させると、その閉鎖された切替えダンパの直上流部に圧縮空気が噴射される。こうすることで、排ガス中のダストが、閉鎖された切替えダンパを備える分岐ダクト内に漂ってきてそのダクト内に沈降、堆積しようとしても、圧縮空気の噴射によってそのダストが吹き飛ばされて、この吹き飛ばされたダストが、メインダクトを介して通ガスされている他の分岐ダクトへ送り込まれる。したがって、ダストの堆積による切替えダンパの開閉動作不良や、ダクトの閉塞、更にはダスト内でのダイオキシン類の再合成の問題が発生するのを防止することができる。
【００１３】
また、第４発明は、前記第２発明または第３発明において、前記切替えダンパをバタフライ式ダンパとし、前記圧縮空気吹出し口をそのバタフライ式ダンパの回転軸に設けたものである。このような構成を採用すれば、バタフライ式ダンパをダクトの閉鎖方向に回動操作することで、その回転軸に設けられた圧縮空気吹出し口を堆積ダスト方向に向けることができ、またバタフライ式ダンパをダクトの開放方向に回動操作することで、圧縮空気吹出し口を排ガスの流れ方向に対向しない位置に向けることができる。したがって、極めて簡易な構造でダストの堆積防止効果を得ることができるとともに、運転中に圧縮空気吹出し口がダストによって閉塞するといった不具合の発生を回避することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるダスト堆積防止方法およびその装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１には、本発明の一実施例に係るバグフィルター装置の正面図が示され、図２には、同バグフィルター装置の左側面図が示されている。
【００１６】
本実施例のバグフィルター装置１は、複数個（本実施例では４個）の除塵室２，３，４，５が並列配置されて構成されている。各除塵室２〜５は、複数の濾布６を懸架する仕切壁７によって上部の清浄ガス通路８と下部の排ガス室９とに区分され、各濾布６の上端開口部が清浄ガス通路８に開口することにより、前記排ガス室９と清浄ガス通路８とは濾布６を介して連通されている。
【００１７】
前記排ガス室９は、上部の濾過室１０と下部のホッパ室１１とに区分され、ホッパ室１１の下方には、濾布６から剥離・落下したダストを排出するための排出機構としてのロータリーバルブ１２が配されている。
【００１８】
各ホッパ室１１の側方には、例えば焼却炉からの排ガス通路に接続されるメインダクト１３が配されるとともに、このメインダクト１３より分岐して各ホッパ室１１に至る分岐ダクト１４，１５，１６，１７がそれぞれ配されている。また、各分岐ダクト１４〜１７には、前記メインダクト１３との分岐部のやや下流側に切替えダンパ（入口ダンパ）１８が介挿されている。
【００１９】
一方、前記除塵室２〜５の清浄ガス通路８は各室出口ダンパ１９を介して出口側メインダクト２０に接続され、除塵後の清浄ガスがその出口側メインダクト２０を通して系外に排出されるようになっている。また、バグフィルター装置１の上流側と下流側の各メインダクト１３，２０は、このバグフィルター装置１をバイパスするバイパスダクト２１により接続されており、このバイパスダクト２１の上流端および下流端には入口切替えダンパ２２およびバイパス出口ダンパ２３がそれぞれ設けられている。
【００２０】
次に、各分岐ダクト１４〜１７に介挿される切替えダンパ１８の詳細構造について、図３（ａ）（ｂ）を参照しつつ説明する。
【００２１】
この切替えダンパ１８は、中央に設けられる管状の支軸（回転軸）２４と、この支軸２４に固設される２枚の弁体２５とにより構成されるバタフライ式のダンパであって、支軸２４の外周部の所定箇所に孔があけられてその孔の部分に圧縮空気吹出し口としてのノズル２６が取付けられて構成されている。ここで、このノズル２６は、分岐ダクト１４〜１７の幅に応じて支軸２４の軸方向に沿って複数個設けられるのが好ましい。また、このノズル２６を設ける部位は、図３（ａ）に示されるように、切替えダンパ１８が分岐ダクト１４〜１７を閉鎖した状態において、下流側へ向かう水平方向位置乃至その水平方向から下方へ３０°程度まで傾斜させた位置とするのが好適である。
【００２２】
前記支軸２４の内部空間は図示されない圧縮空気源に接続され、この圧縮空気源から支軸２４内に圧縮空気が供給されることにより、ノズル２６より分岐ダクト１４〜１７内に圧縮空気が噴射されるようになっている。この圧縮空気の噴射タイミングは、圧縮空気源に連なる空気配管の途中に介挿された電磁弁の開閉を制御することで制御される。通常、この噴射タイミングは、切替えダンパ１８の閉鎖時（図３（ａ）の状態）であって、連続して噴射しても、間欠的に噴射しても良い。なお、この圧縮空気の空気圧は、２〜３ｋｇ／ｃｍ^２程度とするのが好ましい。
【００２３】
以上のように構成されているバグフィルター装置１において、通常の集塵運転時には、入口切替えダンパ２２およびバイパス出口ダンパ２３が閉じられた状態にあるので、メインダクト１３から各分岐ダクト１４〜１７を介して各除塵室２〜５内に排ガスが流入し、これら各除塵室２〜５内の濾布６を通過させることにより排ガス中のダストが取り除かれ、清浄ガスが清浄ガス通路８および出口側メインダクト２０を通って系外に排出される。
【００２４】
この場合、各除塵室２〜５における濾布６に付着したダストをオフラインにて払い落とす必要があることから、通常は、４個の除塵室２〜５のうちの１個の除塵室を順次一定時間休止させて他の３個の除塵室にて排ガス処理が行われ、その休止時にその休止させた除塵室において濾布６に付着したダストの払い落としが行われる。
【００２５】
例えば除塵室２を休止させる場合には、分岐ダクト１４に設けられた切替えダンパ１８を開放状態（図３（ｂ）の状態）から閉鎖状態（図３（ａ）の状態）に切替え操作し、除塵室２への排ガスの流入を停止させる。この切替えダンパ１８の閉鎖タイミングに合わせてノズル２６から連続的に、もしくは間欠的に圧縮空気を噴射することにより、切替えダンパ１８の直上流部の分岐ダクト１４底面に堆積したダストを吹き飛ばすことができる。なお、こうして吹き飛ばされたダストは、メインダクト１３内を流通している排ガス内に環流され、当該除塵室２以外の他の除塵室３，４，５に送り込まれることになる。
【００２６】
前記ノズル２６は、切替えダンパ１８の閉鎖時には通常の排ガス流れ方向と逆方向を向いて堆積ダストを吹き飛ばす役目をするが、通常運転中には、図３（ｂ）に示されるように排ガスの流れ方向に対向しない位置に向けることができるので、運転中にノズル２６がダストによって閉塞するといった不具合が発生することはない。
【００２７】
本実施例において、ノズル２６としては、分岐ダクト１４〜１７の構造や使用温度（通常２００℃以下）に応じて適宜構造のものを選定することができる。また、このようなノズルは必ずしも必要ではなく、支軸２４に単に孔を空けるだけでも所望の作用効果を得ることができる。
【００２８】
本実施例によれば、切替えダンパの閉鎖時にその切替えダンパの直上流部に堆積されるダストを圧縮空気により吹き飛ばすことができるので、切替えダンパの開閉不良や、分岐ダクトの閉塞の問題を解消することができ、また堆積したダストが原因となって起こるダイオキシン類の再合成も抑制することができる。また、簡易な装置構成であるので設備コストがかかることもなく、新設プラントは勿論のこと、既設プラントに対しても容易に付設することができるという利点があり、しかもその運転並びに保守も比較的簡単、容易である。
【００２９】
図４には、本実施例の変形例に係る圧縮空気噴出し部構造が示されている。
【００３０】
本変形例の切替えダンパ１８Ａにおいては、支軸２４Ａに固設される弁体のうち、閉鎖時に下方側に位置する弁体２５Ａに、支軸２４Ａの内部空間と連通するとともに、先端開口部が閉鎖時に排ガス搬送方向上流側を向く空気通路２７を形成し、この空気通路２７を通して圧縮空気を切替えダンパ１８Ａの直上流部へ向けて噴射させるように構成されている。このような構成によっても、本実施例と同等の作用効果を得ることができる。なお、この例の場合にも、空気通路２７の先端開口部にノズルを装着しても良い。
【００３１】
図５には、本発明の他の実施例に係るダスト堆積防止装置が示されている。
【００３２】
本実施例は、排ガス流路の切替え部（例えばメインダクト１３とバイパスダクト２１との切替え部）に設けられるスイング式の切替えダンパ２８に適用した実施例である。本実施例の切替えダンパ２８は、第１ダクト（メインダクト）２９と第２ダクト（分岐ダクト）３０との流路切替え部に配され、この切替え部のコーナ部に配される支軸（回転軸）３１と、この支軸３１に固設されて揺動される弁体３２とにより構成されている。この弁体３２には、支軸３１の内部空間に連通するとともに、第１ダクト２９の閉鎖時に先端開口部が排ガス搬送方向上流側を向くように空気通路３３が形成され、この空気通路３３を通して圧縮空気が切替えダンパ２８の直上流部へ向けて噴射されるように構成されている。このような構成によっても、前記実施例と同等の作用効果を得ることができる。
【００３３】
前記各実施例においては、バグフィルター装置における排ガスの分岐部に配されるダスト堆積防止装置に適用したものを説明したが、本発明は、その他の除塵装置、例えばセラミック製の高温フィルターを用いる除塵装置、あるいはサイクロン式の除塵装置等に対しても適用することができる。また、本発明は、これら除塵装置に限らず、例えば１基の溶融炉から２基の焼却炉に排ガスを環流させる排ガス流路の分岐部に設けられる切替えダンパ等にも適用することができ、適用範囲の広い発明であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るバグフィルター装置の正面図である。
【図２】図２は、本実施例のバグフィルター装置の左側面図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、切替えダンパの詳細構造およびその動作を説明する断面図である。
【図４】図４は、本実施例の変形例に係る圧縮空気噴出し部構造を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例に係るダスト堆積防止装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１バグフィルター装置
２〜５除塵室
６濾布
８清浄ガス通路
９排ガス室
１０濾過室
１１ホッパ室
１３メインダクト
１４〜１７分岐ダクト
１８，１８Ａ切替えダンパ
２４，２４Ａ支軸
２５，２５Ａ弁体
２６ノズル
２７空気通路
２８切替えダンパ
２９第１ダクト（メインダクト）
３０第２ダクト（分岐ダクト）
３１支軸
３２弁体

Claims

排ガス搬送用のメインダクトに分岐ダクトが接続され、その分岐部近傍に切替えダンパが配されてなる排ガス処理装置において、前記切替えダンパが前記メインダクトもしくは分岐ダクトのいずれか一方を閉鎖しているときに、前記切替えダンパの直上流部に圧縮空気を噴射してその部分に堆積したダストを吹き飛ばすことを特徴とするダスト堆積防止方法。
排ガス搬送用のメインダクトに分岐ダクトが接続され、その分岐部近傍に切替えダンパが配されてなる排ガス処理装置において、前記切替えダンパに、この切替えダンパが前記メインダクトもしくは分岐ダクトのいずれか一方を閉鎖しているときにその切替えダンパの直上流部に圧縮空気を噴射する圧縮空気吹出し口を設けることを特徴とするダスト堆積防止装置。
前記排ガス処理装置が、複数の除塵室を有して各除塵室にて排ガス中のダスト除去を行う除塵装置であり、前記メインダクトから分岐する複数の分岐ダクトがそれぞれ別個の除塵室に接続されるとともに、各分岐ダクトに切替えダンパが配され、前記複数の除塵室のうちのいずれかの除塵室を休止させるに際してその除塵室に係る切替えダンパを閉鎖させたときに、その閉鎖された切替えダンパの直上流部に圧縮空気が噴射される請求項２に記載のダスト堆積防止装置。
前記切替えダンパがバタフライ式ダンパであり、前記圧縮空気吹出し口がそのバタフライ式ダンパの回転軸に設けられる請求項２または３に記載のダスト堆積防止装置。