JP4753701B2 - 集塵器下流ダクトの清掃方法 - Google Patents

Description

本発明は、排ガス処理工程における集塵器下流ダクトの清掃方法に関するものである。

一般に、排ガス発生源、例えばごみ焼却炉，ボイラーなどダストを伴う排ガスが発生する設備で排ガスを処理する場合、発生する排ガスが高温度であるので、通常減温塔によって排ガスの温度を下げてから集塵器（主にバッグフィルター）でダストの除去を行い、清浄化した後、煙突を通じて大気に放散している。

ところが、処理装置の運転立ち上げ時には、処理する排ガスの温度が低いので集塵器を通して処理できない。また、運転を停止する場合、あるいは運転中に減温処理に不具合が発生して排ガス温度を設定温度まで下げることができなくなった場合などでは、排ガス温度が集塵器の使用設定温度以上になってバッグを損傷することになるので使用できないことになる。このような事態を回避するために、例えば図２で示されるように、排ガス発生源１から冷却装置２（減温塔）を経て集塵器３を通り誘引排風機４によって処理済みガスを煙突５に送り、その煙突５から排ガスを大気中に放散するように流路が構成されているのに対して、集塵器３に対するバイパス流路７を設けてある。そして、通常流路６には、集塵器３の上流側に第1のダンパ８が、下流側（集塵器出口側）に第２のダンパ９が、また誘引排風機４の吸引側に第３のダンパ１１が、それぞれ設けてある。バイパス流路７には、集塵器３の上流で分岐後の箇所に第４のダンパ１２が、また集塵器出口から下流位置での合流点より手前の箇所に第５のダンパ１３が、それぞれ配設されている。

前記図２によって示される排ガスのダスト除去設備では、一般的に排ガス発生源１が小規模な設備である場合採用されている。したがって、一時的であるが集塵器３を通さずに排ガスを大気中に放散することになるので、排ガス中に同伴するダストがバイパスから誘引排風機４を経て煙突５下部に到る流路６′（いわゆる集塵器下流側流路）のダクト内に付着する。そうすると、通常運転時には、特に煙突５下部にダストが溜まると放散されるガス中に同伴して外部にダストが飛散するという問題がある。また、排ガス発生源１がごみ焼却炉の場合、ダスト中に混在する特定の物質（一般に金属銅）が触媒の働きをしてダイオキシンの再合成が生じるおそれがある。そのために、近年、バイパス流路７をなくする傾向にある。このバイパス流路７を設けるのに代えて、集塵器３の手前に加熱源（ガスバーナや蒸気式ガス加熱器など。いずれも図示せず。）を設けて、例えば運転立ち上げ時の低温排ガスを加温して集塵器３に送る。あるいは、減温塔２での冷却処理が不十分で高温の排ガスが下流に流れるのに対処して、集塵器３の手前（上流側）にガス冷却器を配し、排ガスの温度を下げて集塵器３に送るというような方式を採用することになる。

一方、前述のように、バイパス流路７を形成すると、集塵器３によるダストの捕集がなされないままダストを同伴した排ガスが流れるので、そのダストが流路を形成するダクトの内壁に付着するため、除塵する必要がある。ダクト内に付着したダストの除去清掃に関しては、種々の提案がなされている。一般的にダクトの清掃には、その多くがブラシなどを用いる機械的なものを採用する提案があるが、長い距離の場合や曲がり箇所が多くなる場合あるいはダクトの形状が変化すると採用できないことから、ダクト内に気流を発生させてダストの除去を行い、この気流にドライアイスを乗せて付着ダストの剥離除去を併せて行うことが特許文献１によって開示されている。

特開２００２−３５５６２６号公報

前記集塵器３を迂回するバイパス流路７を設ける方式は、前述のような問題点を有するが、バイパス流路７に代えて運転立ち上げ時などでの排ガス温度を加温するために加熱源を配置するには、その設備費ならびに維持管理に多くの費用が嵩む。しかも、運転中での減温塔の機能低下などによる運転停止時にはガス冷却器を併設する必要が生じ、加熱源と合わせて設備費が増大するという問題点がある。

そこで、従来採用されているバイパス流路を活用する場合は、定期的なダクト内の清掃が必要であり、ダクト口径が大きい場合、このダクト内の清掃を行うのに作業員がダクト内に入って付着しているダストを除去する作業が必要となる。この場合洗浄水を使用すると比較的清掃処理が容易であるが、その洗浄排水をそのまま排水することができないので、洗浄排水の後処理が必要となり、後処理のために多くの設備と設置場所が必要となって経費が嵩むという問題がある。そのため、ダクトの清掃には人手により乾式で処理する外なく、悪環境下での作業になるので、作業に長時間を要し、労働安全衛生上好ましくない作業を強いられるという問題がある。このようなことから、前記特許文献１によって開示されるような人手を直接的に介在せず清掃する方式を採用すればよいが、ドライアイスを用いるということになると、後処理を省略できても補助材料（ドライアイス）の費用が嵩みコストアップとなり、ダクト口径が大きい場合には、十分な清掃効果を期待しがたいという問題点もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、排ガス流路の切換操作と別途清掃用集塵器および排風機を活用して、集塵器出口から煙突下部の区間を、人手を直接介在させることなく処理できて除塵作業を容易にした集塵器下流ダクトの清掃方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明の集塵器下流ダクトの清掃方法は、
排ガス発生源から排出されるダストを含んだ排ガスを減温処理して除塵した後、大気中に放出する排ガスの除塵工程において、集塵器を通るメイン流路と前記集塵器をバイパスするバイパス流路との合流位置より下流に設けられる清掃接続管に清掃用配管を接続し、前記メイン流路と前記バイパス流路に配置されるダンパを切換えて、前記清掃用配管に接続される清掃用排風機により清掃用集塵器を介して、前記バイパス流路上流に設けた外気の吸気管または煙突開口から外気を吸入し、前記流路内のダストを吸引除去することを特徴とするものである（第１発明）。

前記発明において、前記バイパス流路の清掃は、バイパス流路とメイン流路における合流位置より下流に設けたダンパ，集塵器出口のダンパおよびバイパス流路上流のダンパをそれぞれ閉じ、前記外気の吸気管ダンパおよびバイパス下流のダンパを開いて清掃用排風機で清掃用集塵器を介して外気を吸引することにより行うのがよい（第２発明）。

また前記発明において、前記メイン流路の集塵器下流の清掃は、前記バイパス流路下流のダンパおよび集塵器出口のダンパを閉じ、メイン流路に設けたバイパス流路との合流位置下流のダンパを開いて清掃用排風機で清掃用集塵器を介して煙突開口部から外気を吸引して行うのがよい（第３発明）。

前記発明において、前記清掃用排風機および清掃用集塵器は、既存の粉塵発生設備で用いる機材を流用し、それら流用の清掃用排風機および清掃用集塵器と前記メイン流路に設けた清掃接続管とを配管して吸気除塵するのが好ましい（第４発明）。あるいは、前記清掃用排風機および清掃用集塵器をそれぞれ可搬式のものを用いるようにするのがよい（第５発明）。

本発明によれば、清掃用集塵器ならびに清掃用排風機として容量の大きいものを用いるようにして、清掃しようとする流路（ダクト）内に高速で外気を流動させることにより、付着ダストを高速気流によって除去清掃することができる。例えば灰溶融炉のように排ガス発生源の排ガス量が少ない場合、清掃用集塵器ならびに清掃用排風機に前記灰溶融炉の付帯設備として設置されている被処理灰などの粉砕・整粒などの前処理設備における環境集塵設備として容量が大きい排風機・集塵器を流用すれば、前記灰溶融炉の通常運転時における流路内での排ガスの流速を上回る空気の流速が得られるから、流路（ダクト）内の清掃を容易にすることができる。したがって、流路（ダクト）内を多くの労力を要することなく容易に除塵清掃することができ、通常運転時煙突から放散されるダストは残留することがない。また、既存の排風機・集塵器を流用するようにすれば、設備費を大きく低減でき、合理的に清掃作業ができるので合理化を促進できるという効果を奏する。

また、バイパス流路およびメイン流路の下流側を区分して清掃するようにすれば、有効な清掃作業が実施でき、作業時間を短縮して作業性の向上を図ることができる。もちろん、乾式での清掃ができるから、洗浄水を用いる水洗のように排水の後処理が必要なく、コスト削減を図ることができる。さらに、既設の清掃用機器を有しない場合、可搬式の清掃用機器（排風機・集塵器）を用いることで、定置設備とすることなく、必要時に搬入して使用することができ利便性を高めることができる。

次に、本発明による集塵器下流ダクトの清掃方法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。

図１は本実施形態に係る集塵器下流ダクトの清掃方法の説明図である。なお、この図は前記従来技術の説明図における減温処理部以降について具体的に表している。

本実施形態の清掃方法は、灰溶融炉における排ガスの処理工程について説明する。まず、排ガスの処理設備は、図２によって示されるように、灰溶融炉１（排ガス発生源）で発生するダストを含んだ排ガスが、減温塔２に送られて冷却水により集塵可能な温度（概ね１２０℃）まで冷却されて後、集塵器３に送られる。同伴したダストが集塵器３によって集塵除去され、清浄にされた排ガスが誘引排風機４によってメイン流路６（通常流路。以下、「メインダクト６」という。）を通って煙突５の下部に送られ、煙突５の頂部から大気中に放散される。

図１に示されるように、この排ガス処理設備では、前記集塵器３に対してバイパス流路７（以下、「バイパスダクト７」という。）が設けられており、このバイパスダクト７にはその上流側に外気の吸気管２０が設けられ、この吸気管２０の上流側に設けたダンパ１２のほかに、前記吸気管２０にダンパ２１が設けられている。また、そのバイパスダクト７の下流には、メインダクト６と遮断するためにダンパ１３が設けられている。

前記メインダクト６の集塵器３下流側には、前記バイパスダクト７との合流位置よりも下流側に清掃接続管２３が分岐して設けられ、前記集塵器３の上流側と出口および誘引排風機４の上流側とにダンパ８，９，１１が、それぞれ設けられる。また、前記清掃接続管２３にもダンパ２４が設けられている。そして、通常運転時には、前記清掃接続管２３に設けられたダンパ２４およびバイパスダクト７中の各ダンパ１２，１３が閉じてメインダクト６にのみ排ガスが流れるようにされている。なお、前記各ダンパ８，９，１１，１２，１３，２１および２３は、いずれも頻繁に操作されるものではないので、基本的に手動式のものが採用される。もちろん、必要に応じて遠隔操作で開閉できるようにすることも任意なし得る。前記清掃接続管２３には、清掃作業時に清掃用ダクト２５によって清掃用集塵器２６および清掃用排風機２７が接続される。

このような排ガス処理設備において、発生するダクト内に溜まったダストを清掃するには、排ガス発生源１が灰溶融炉の場合、清掃用排風機２７および清掃用集塵器２６として被処理灰（飛灰など）の破砕・整粒など前処理工程で、発生する環境粉塵を回収処理する前処理用の排風機ならびに集塵器を流用する。通常、これら前処理用の排風機ならびに集塵器は、その容量が前記灰溶融炉で発生する排ガスの量よりも大きい。したがって、これら前処理用の排風機ならびに集塵器を利用することで清掃するダクト内を流動させる風量が通常時の排ガス流量よりも多いので、ダクト内に高速で外気を流すことができる。

そこで、前記清掃用排風機２７および清掃用集塵器２６を清掃用ダクト２５で前記清掃接続管２３に接続する。次いで、まずバイパスダクト７の清掃には、そのバイパスダクト７の上流側ダンパ１２を閉じ、バイパスダクト７の下流側ダンパ１３を開く。また集塵器３の出口側のダンパ９および誘引排風機４の上流側ダンパ１１をそれぞれ閉じ、外気吸引管２０のダンパ２１と清掃接続管２３のダンパ２４を開いて、清掃用排風機２７を運転する。

こうすると、開口している外気吸引管２０からバイパスダクト７内に外気が流入してバイパスダクト７内からメインダクト６の一部を通り清掃接続管２３から接続されている清掃用ダクト２５を通じて清掃用集塵器２６内に流動し、この清掃用集塵器２６によりダストが捕集されて、清掃用排風機２７から浄化された清掃空気が外部に排出される。こうしてバイパスダクト７内に流入した外気（空気）は、前述のように通常時の排ガスの流動量よりも多量流すことができるのでダクト内を高速で流動し、ダクト内壁に付着したり滞留しているダストが高速気流によって押し流され、あるいは伴走して清掃用集塵器２６にて捕集され、回収される。

ダクト内のダストの除去状態を感知するには、例えば清掃用排風機２７の吸込み口近傍でダスト濃度を計測し、清掃用集塵器２６からの排気中におけるダストの有無を検知して、ダストが気中に混在しないと判断されると清掃作業を終了する。

次に、メインダクト６の下流側の清掃には、バイパスダクト７の下流側のダンパ１３および集塵器出口側のダンパ９をそれぞれ閉じる。誘引排風機４の上流側ダンパ１１および清掃接続管２３のダンパ２４は、それぞれ開く。こうしてバイパスダクト７と集塵器３とを遮断した状態で清掃用排風機２７を運転すると、煙突５の頂部からメインダクト６の集塵器３下流側が誘引排風機４を介して連通するので、前記煙突５の頂部開口５ａから外気が吸引流入し、メインダクト６を通って清掃用ダクト２５から清掃用集塵器２６に到り、煙突５内部およびメインダクト６内に付着滞留するダストを除去清掃することができる。

この工程での清掃作業では、前述のように容量の大きい清掃用排風機２７によって煙突頂部開口５ａから外気を引き入れてメインダクト６内を流動させるので、煙突５の内部を流下する外気によって煙突５内壁はもちろん、煙突５内底部に滞留するダストが流下する空気によって巻き上げられ、メインダクト６から清掃用集塵器２６へ高速で誘引されることになり、有効に清掃することができるのである。もちろん、メインダクト６内および途中の誘引排風機４内での付着ダストは高速気流によって誘引ならびに付着剥離がなされ清掃される。この工程においても、清掃終了は、前述のように、例えば清掃用排風機４の吸込み口近傍でダスト濃度を計測し、気中にダストが混在しないと判断された時点で終了する。

上述のようにしてダクト内の清掃が終了すると、各ダンパを通常運転の状態に切換え、外気吸引管２０のダンパ２１を閉じ、清掃接続管２３のダンパ２４を閉じるとともに、清掃用ダクト２５の接続を切り離すことにより正常運転に移行することができる。

前述の実施形態は、灰溶融炉１での排ガス処理設備におけるダクトの清掃について記載したが、灰溶融炉１に付帯する設備では、発生する排ガスの量が比較的少ないので、ダクト内を流れる排ガスの流速が早くない。また、付帯設備としての前処理設備に使用されている排風機と集塵器とが隣接位置に設置されていることと、その前処理用の排風機と集塵器が比較的容量の大きいものであるので、それらを流用することにより排ガス処理設備におけるダクト内に、清掃用として多量の空気を流すことにより高速気流の発生が容易になり、清掃機能を高めることができるとともに、作業の容易性を得て、合理的に清掃が実施できるのである。また、前記実施形態において、ダクト内の清掃をバイパスダクト７側とメインダクト６側に分けて行うようにすることにより、清掃用排風機の容量を適正に選択して経済的で短時間に処理することができるのである。

本発明の趣旨に則すれば、比較的排ガスの処理容量が小さい設備や装置において、その排ガスの処理量よりも大きい容量の排風機と集塵器とを準備すれば、前記実施形態同様に効率よくダストの清掃除去ができる。また、前記実施形態ではダクトの清掃を区分して実施するようにしているが、清掃用の排風機・集塵器の容量が大きければ、全体のダクトを同時に清掃することも可能である。

またさらに、清掃用の排風機２７あるいは集塵器２６について、これらは１基ずつに限らず、清掃に見合う容量となるように複数基を同時使用できるようにしてもよい。また、この清掃用の排風機２７と集塵器２６とは、可搬式にして清掃が必要な設備箇所に清掃時移動して使用するようにしてもよい。このような可搬式の清掃用排風機・集塵器については、例えばトラックなどで運搬可能な形態として、例えば小型のボイラーや排ガスの発生が伴う設備機器の定期的（不定期）清掃用として採用することも可能である。要するに、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、処理される排ガス量が比較的少ない設備・装置に適用できる。

本実施形態に係る集塵器下流ダクトの清掃方法の説明図 従来の排ガス発生設備の構成を表わす概要図

符号の説明

１ 排ガス発生源
２ 減温塔
３ 集塵器
４ 誘引排風機
５ 煙突
６ メインダクト（メイン流路）
７ バイパスダクト（バイパス流路）
８〜１３，２１，２４ ダンパ
２０ 外気吸引管
２３ 清掃接続管
２５ 清掃用ダクト
２６ 清掃用集塵器
２７ 清掃用排風機

Claims (5)

1. 排ガス発生源から排出されるダストを含んだ排ガスを減温処理して除塵した後大気中に放出する排ガスの除塵工程において、集塵器を通るメイン流路と前記集塵器をバイパスするバイパス流路との合流位置より下流に設けられる清掃接続管に清掃用配管を接続し、前記メイン流路と前記バイパス流路に配置されるダンパを切換えて、前記清掃用配管に接続される清掃用排風機により清掃用集塵器を介して、前記バイパス流路上流に設けた外気の吸気管または煙突開口から外気を吸入し、前記流路内のダストを吸引除去することを特徴とする集塵器下流ダクトの清掃方法。
2. 前記バイパス流路の清掃は、バイパス流路とメイン流路における合流位置より下流に設けたダンパ，集塵器出口のダンパおよびバイパス流路上流のダンパをそれぞれ閉じ、前記外気の吸気管ダンパおよびバイパス下流のダンパを開いて清掃用排風機で清掃用集塵器を介して外気を吸引して行うようにする請求項１に記載の集塵器下流ダクトの清掃方法。
3. 前記メイン流路の集塵器下流の清掃は、前記バイパス流路下流のダンパおよび集塵器出口のダンパを閉じ、メイン流路に設けたバイパス流路との合流位置下流のダンパを開いて清掃用排風機で清掃用集塵器を介して煙突開口部から外気を吸引して行うようにする請求項１に記載の集塵器下流ダクトの清掃方法。
4. 前記清掃用排風機および清掃用集塵器は、既存の粉塵発生設備で用いる機材を流用し、それら流用の清掃用排風機および清掃用集塵器と前記メイン流路に設けた清掃接続管とを配管して吸気除塵する請求項１〜３のいずれかに記載の集塵器下流ダクトの清掃方法。
5. 前記清掃用排風機および清掃用集塵器は、それぞれ可搬式のものを用いるようにする請求項１〜３のいずれかに記載の集塵器下流ダクトの清掃方法。

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