JPH10141647A - ゴミ焼却プラントに於ける白煙防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴミの性質等による廃ガス温度の変動に起因
する白煙発生を抑制すると共に焼却炉が安定燃焼に近づ
くように制御できるようにすること。 【解決手段】 ゴミ焼却プラントに於ける白煙防止方法
であって、焼却炉１の手前の供給系１３において燃焼用
空気の温度を検知し、その検知温度が所定値以上である
時には、第２熱交換器５への白煙発生防止用室内空気を
増大させて焼却炉１への燃焼用空気の温度を下げると共
に白煙発生防止用室内空気の熱量を増大させ、その検知
温度が所定値以下である時には、前記第２熱交換器５へ
の白煙発生防止用室内空気を減少させて前記焼却炉１へ
の燃焼用空気の温度を上げると共に白煙発生防止用室内
空気の熱量を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、ゴミ焼却プラントに於
ける白煙防止方法に関し、都市ゴミ等の一般産業廃棄物
を大量に連続的に焼却処理するゴミ焼却プラントに於け
る白煙防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物等を大量に焼却処理するゴミ
焼却プラントとしては種々の方式が提案されているが、
本発明は、焼却炉からの燃焼廃ガスを水噴射で冷却し、
冷却後の廃ガスと室内空気とを第１熱交換器によって熱
交換して温度を低下させてからバグフィルター形式の集
塵機を介して大気に排気し、前記加熱された室内空気は
焼却炉に燃焼用空気として送り込むと共にその供給系に
おいて第２熱交換器によって白煙発生防止用室内空気と
熱交換し、加熱された該白煙発生防止用室内空気を、前
記集塵機で除塵した廃ガスに混合させるようにしたゴミ
焼却プラントを対象とする。以下にこの種のゴミ焼却プ
ラントの基本的な考え方について補足説明を行う。

【０００３】この種のゴミ焼却プラントとしては、要す
るに効率の良いゴミの燃焼が行われることが大前提とな
ることは言うまでもないが、この為に焼却炉の燃焼温度
を単に上昇させれば済むというものではない。一般廃棄
物等には種々の物質が含まれており、可燃物質の焼却が
略満足に行い得ても完全燃焼（気体化）を行わない限り
その廃ガス中には炭化物は勿論のことダイオキシン等の
有害物質をも含む粉塵が含まれることになる。従って、
この廃ガスを集塵機、一般にバグフィルター形式の集塵
機によって除去しなければならないのである。 換言す
ると、ゴミ焼却プラントの燃焼に関して受ける制約の一
つがこの集塵機（バグフィルター）の存在にある。

【０００４】即ち、バグフィルター形式の集塵機の濾布
としてテフロン混紡等種々の素材のものが多用されてい
るが、この濾布の性能上の制約と共にダイオキシン等の
有害ガスを効率良く吸着除去させることができるよう
に、集塵機への入口温度を概ね２００°Ｃ〜２３０°Ｃ
以下に規制している。従って、焼却炉からの廃ガスの集
塵機への流入温度を、この温度以下に抑える必要があ
り、その為に、上述した燃焼廃ガスを水噴射で冷却し、
冷却後の廃ガスと室内空気とを第１熱交換器によって熱
交換して温度を低下させてから送り込む方式を採ってい
る。

【０００５】この冷却方式によって集塵機を有効に機能
させて充分な除塵を行わせることが出来るようになった
が、集塵機の入口温度が概ね２００゜Ｃ〜２３０°Ｃ以
下の比較的低温である場合には、これが排突を出るころ
には更に低い温度になっており、排突からの廃ガスに白
煙の発生を見ることになる。白煙は、上述した冷却のた
めに使用する水噴射の水蒸気粒子及び生ゴミに含まれる
水分等が廃ガス中に含まれ、これが排突から出て低温の
外気に触れて発現するのであるが、この白煙自体が有害
であるわけではないが、専門外の一般市民から見ると有
害物質の排気に見え、社会的な問題となっている。

【０００６】この白煙の発生を防止する一つの方法とし
て、上述したように集塵機を通過した廃ガスに加熱され
た空気を混合させる方法が採られている。そこで、この
廃ガスに混合させる空気を加熱する一方法として、図２
に示す如く、焼却炉の廃ガスの熱量を利用している。
即ち、焼却炉１’を出た高温（８５０〜９５０゜Ｃ）の
廃ガスに冷却室、即ち水噴射室２’で水噴射して適当な
温度（２００〜４００°Ｃ）にまで冷却した廃ガスを第
１熱交換器３’である空気予熱器に導いて焼却炉１’へ
供給する燃焼用空気を１８０〜２３０°Ｃに加熱し、そ
の後に第２熱交換器４’である白煙防止用空気予熱器に
導き、この第２熱交換器４’に室内空気（外気またはこ
のプラントの建屋内の空気）を通過させて加熱し、この
加熱空気を集塵機５’を通過した廃ガスに混合させるこ
とで排突６’の廃ガス温度を上昇させて白煙の発生を抑
制していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなゴミ焼却プ
ラントの稼働に際して、焼却されるゴミの性質（高、低
カロリーのもの）によって、燃焼温度が変動するもので
あり、その結果、集塵機５’の入口温度が所定の温度
（２００°Ｃ〜２３０°Ｃ以下）を超える事態が発生す
る。こうした事態は、先ず、焼却炉１’を出た廃ガスの
温度を検知して上述した水噴射による冷却工程によっ
て、その水噴射量をコントロールすることで廃ガスの温
度を直接低下させ、集塵機５’の入口温度を制御でき
る。 しかし乍ら、この水噴射量の増加によって、廃ガ
ス中への水蒸気粒子の絶対量が増大することになり、加
熱された白煙防止用空気を、これまでと同じように上記
排突６’において混合していたのでは白煙の発生を抑制
できないのである。

【０００８】また、上述のゴミの性質によるゴミ燃焼温
度の上昇は、結果として第１熱交換器３’を通過した焼
却炉１’への燃焼用空気の温度上昇を招くのであり、こ
の燃焼用空気の温度制御は、焼却炉１’の適正温度域で
の効率良い燃焼を維持させる上で必須であるが、これを
水噴射による冷却制御に任せているだけでは、上述した
廃ガス中の水蒸気粒子の絶対量の増加による白煙の発生
問題を解決できないのである。但し、この燃焼廃ガスの
温度を制御する一つの方法として、上記第１熱交換器
３’に対する室内空気を制御（燃焼用空気の増減）し、
焼却炉１’への燃焼用空気の温度（供給総熱量）を低下
させるという方法はある。

【０００９】この方法は、室内空気の供給ブロワーを制
御（電動モーター及び／又はダンパー制御）して第１熱
交換器３’への室内空気の供給量を増加させれば、当然
に焼却炉１’への室内空気の加熱温度を低下させること
で簡単に実施できるのであるが、その場合、供給する室
内空気の絶対量が増加（風量増加、即ち酸素の過剰供
給）し、その加熱温度の低下分と空気の絶対量の増加分
との割合によっては、却って焼却炉１’の燃焼温度を上
昇させる事態も発生し、その熱交換の空気流量の制御が
非常に難しものとなって、効率良い燃焼制御を行うため
には実用的でないという問題がある。

【００１０】本発明は、ゴミの性質等による廃ガス温度
の変動に起因する白煙発生を抑制すると共に焼却炉が効
率の良い安定燃焼に近づくことができるように制御する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるゴミ焼却
プラントに於ける白煙防止方法は、上記課題を解決する
ために、焼却炉１からの燃焼廃ガスを水噴射で冷却し、
冷却後の廃ガスと室内空気とを第１熱交換器４によって
熱交換して温度を低下させてからバグフィルター形式の
集塵機６を介して大気に排気し、前記加熱された室内空
気は焼却炉１に燃焼用空気として送り込むと共にその供
給系１３において第２熱交換器５によって白煙発生防止
用室内空気と熱交換し、加熱された該白煙発生防止用室
内空気を前記集塵機６で除塵した廃ガスに混合させた後
に排突１１から排気するようにしたゴミ焼却プラントに
於ける白煙防止方法であって、前記焼却炉１の手前の供
給系１３において燃焼用空気の温度を検知し、その検知
温度が所定値以上である時には、前記第２熱交換器５へ
の白煙発生防止用室内空気を増大させて前記焼却炉１へ
の燃焼用空気の温度を下げると共に白煙発生防止用室内
空気の熱量を増大させ、その検知温度が所定値以下であ
る時には、前記第２熱交換器５への白煙発生防止用室内
空気を減少させて前記焼却炉１への燃焼用空気の温度を
上げると共に白煙発生防止用室内空気の熱量を減少させ
る、という手段を講じたのである。

【００１２】本発明に於いて、前記焼却炉１の手前の供
給系１３に温度コントローラー７を設けて燃焼用空気の
温度を検知し、該温度コントローラー７の検出結果に基
づいて、前記白煙発生防止用の空気を供給するブロワー
９のダンパー１２を開閉制御する、のが好ましい。尚、
ダンパー１２は、通常のバタフライバルブ等の構造のも
のでも良い。

【００１３】本発明に言う燃焼用空気の検知温度の所定
値とは、通常１８０°Ｃ〜２３０゜Ｃを言うが、焼却プ
ラントによっては、多少の差を認めるべきである。ま
た、室内空気とは、外気或いは焼却プラントの建屋内の
浄化空気を言い、ゴミピットの臭気と区別したものであ
る。また、第１熱交換器は廃ガスと室内空気との熱交
換、第２熱交換器は、その加熱された室内空気と、別途
導入された室内空気（白煙防止用）との熱交換という差
異があるものの、特殊な構造を必要とするものではな
く、その構造は公知のもので良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明によれば、焼却炉の手前に
おいて廃ガスの温度を検知することで、燃焼用空気の焼
却炉への入口温度を確実に捉え、その検知温度が所定値
を超えた時、即ち、焼却炉においてゴミの性質等に起因
して燃焼状況が変化し、熱量が増大して廃ガス温度が上
昇した場合には、前記第２熱交換器への白煙発生防止用
室内空気の量を増加させて前記焼却炉への燃焼用空気の
温度を低下させる。これによって、増加された白煙発生
防止用室内空気による熱交換で、実際に焼却炉へ供給さ
れる燃焼用空気の温度を低下させることが出来、以て、
焼却炉への供給熱量を減じることができて燃焼を適正に
制御できるのである。

【００１５】そして、焼却炉の手前において廃ガスの温
度が上昇しているということは、同時に廃ガスの焼却炉
の出口温度が上昇していることを意味し、この場合に、
温度を下げるべく水噴射量も増加されているので、廃ガ
ス中への水蒸気粒子の絶対量も増加していることにな
る。従って、このような廃ガスが、従来のように定量の
白煙発生防止用室内空気と混合されていたのでは、集塵
機を経て排突を通過して外気に触れると白煙を発生し易
くなるが、本発明においては、上述のように第２熱交換
器への白煙発生防止用室内空気の量が増加されるので、
この白煙発生防止用室内空気の量及び熱交換された熱量
も増加することとなり、排突を出るまでに廃ガス中の水
蒸気の相対濃度を低下させることが出来て、これによっ
て廃ガスが外気に触れても白煙を発生しなくなるのであ
る。

【００１６】このように、焼却炉の手前で廃ガス温度の
上昇を検知し、これに基づき、焼却炉への燃焼用空気の
温度を、白煙発生防止用室内空気を増加して低下させ、
同時に廃ガス温度上昇を抑制する水噴射に起因する廃ガ
ス中の水蒸気の相対濃度上昇を、この風量及び熱量の増
加した白煙発生防止用室内空気でもって低下、抑制する
ことができるのである。尚、上述のように、本発明で廃
ガス温度の制御として燃焼用空気の量的制御を行う必要
はないが、これを平行して行っても良いものである。

【００１７】また、ゴミの性質等が原因で燃焼状態が変
わり、廃ガス温度が低下した場合には、前記焼却炉の手
前における廃ガスの検知温度が所定値を下回ることにな
り、その時には、前記第２熱交換器への白煙発生防止用
室内空気を減少させて前記焼却炉への燃焼用空気の温度
を上昇させ、以て前記集塵機へ流入する廃ガスの温度が
所定値になるように制御することで、焼却炉の熱効率を
向上させて迅速な焼却を維持させることが出来る。この
場合、焼却炉の出口の廃ガス温度が適正な温度（或いは
低い温度）になっていて、水噴射も所定量となっている
ので、廃ガス中の水蒸気濃度も低く、従って、白煙発生
防止用室内空気が減少されても、また、第２熱交換器に
おける熱交換量が減少しても、廃ガスの白煙発生が抑制
できるのである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明のゴミ焼却プラントに於ける白
煙防止方法の好適実施例について図面を参照して詳述す
る。図１は、本発明のゴミ焼却プラントの廃ガス及び空
気の流れと制御系の概略を示すフローシートである。１
は、ゴミ焼却炉を示し、２はその炉体を示す。 この焼
却炉１からの燃焼廃ガスを冷却室３に導き、水噴射で３
００〜４００°Ｃ程度にまで冷却し、ダクト４ａを介し
て第１熱交換器４に導く。

【００１９】この第１熱交換器４は、ゴミ焼却の廃ガス
の熱量を有効利用して、焼却炉１に送り込む燃焼用空気
を予め加熱しておくために付設されたものである。８
は、ブロワーであって、前記第１熱交換器４に対し、前
記燃焼用空気を送り込み熱交換を行う。 このブロワー
８は、この燃焼用空気が、後述する如く白煙発生防止用
空気としても用いられ、直接に排突から排気されるとこ
ろから、プラント建屋のクリーンな室内空気を吸引する
ようにされている。

【００２０】冷却後の廃ガスと室内空気とを第１熱交換
器４によって熱交換して温度を２３０〜２００°Ｃ程度
に低下させてからバグフィルター形式の集塵機６を介
し、排突１１を通じて大気に排気する。 即ち、前記焼
却炉１からの廃ガスは、この集塵機６の誘引ブロワー１
０の負圧によって排突１１から排気される。そして、前
記第１熱交換器４で加熱された室内空気は焼却炉１に燃
焼用空気として送り込まれることになるが、その供給系
１３において第２熱交換器５（気体対気体の熱交換）に
よって白煙発生防止用室内空気と熱交換される。

【００２１】この第２熱交換器５は、白煙発生防止用室
内空気として、ブロワー９によって同様に室内空気を送
り込まれ、加熱された後に供給系１４を経て集塵機１０
から排突１１へのダクト１５に接続され、除塵された廃
ガスと混合されて廃ガスの温度を上昇させて相対湿度を
低下させ、また、その絶対量の増加による相対湿度を低
下させ、以て白煙発生防止を行うことになる。

【００２２】前記焼却炉１の手前の供給系１３におい
て、温度コントローラー７を設けて燃焼用空気の温度を
検知するように構成されている。 そして、この温度コ
ントローラー７の検出結果に基づいて、前記白煙発生防
止用の空気を供給するブロワー９のダンパー１２を開閉
制御するように構成されている。これによって、その検
知温度が所定値以上、例えば、適温とされている１８０
〜２３０°Ｃである時には、前記第２熱交換器５への白
煙発生防止用室内空気を増大させて前記焼却炉１への燃
焼用空気の温度を下げると共に白煙発生防止用室内空気
の熱量を増大させ、その検知温度が所定値以下である時
には、前記第２熱交換器５への白煙発生防止用室内空気
を減少させて前記焼却炉１への燃焼用空気の温度を上げ
ると共に白煙発生防止用室内空気の熱量を減少させるの
である。

【００２３】即ち、燃焼用空気の温度は、焼却炉１の燃
焼状態を反映するものであり、ゴミの性質に起因する発
熱量の変動によって、廃ガス温度が異常に上昇したり、
或いは下降したりするのを、その焼却炉１に入る直前の
燃焼用空気の温度で検出できるので、これに基づいた燃
焼用空気の最終的な温度調節が確実に行い得るのであ
る。そして、廃ガスの温度上昇は、冷却のための水噴射
量の増大を招くのであるから、これに起因する白煙の発
生をこれまで以上に抑制する必要があるが、上述の如
く、温度検知によるダンパー１２の制御で第２熱交換器
５への風量を増加させることによって、大量の空気と熱
量とを廃ガスに供給できることになり、廃ガス中の水蒸
気の相対湿度を低下させ、以て、白煙防止が行い得るの
である。

【００２４】図中、１８は、ゴミピットの臭気を吸引
し、焼却炉１を利用して燃焼分解するためのブロワーで
あり、ダクトによって焼却炉１及び廃ガスの経路に接続
されている。尚、図中、本発明の説明に不必要な記号及
びフローについては、ここでの詳細説明を省略する。

【００２５】

【発明の効果】本発明のゴミ焼却プラントに於ける白煙
防止方法によれば、ゴミの性質等の原因で燃焼温度（熱
量）が上昇しても、焼却炉の手前で燃焼用空気の温度を
検知し、これに基づき第２熱交換器における白煙発生防
止用空気の風量、熱交換量を増大させるように調節する
ので、焼却炉には一層低下された温度の燃焼用空気を供
給できて燃焼を適正化させると共に排突にはそれまでよ
りも大量、高温の白煙発生防止用空気を供給できて、廃
ガス中の相対湿度を低下させ、以て白煙の発生を抑制で
きるという燃焼制御を兼ねた白煙発生防止の顕著な効果
を奏するに至ったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるゴミ焼却プラントに於ける白煙
防止方法を示すフローシートである。

【図２】従来技術を示すゴミ焼却プラントに於ける白煙
防止方法を示すフローシートである。

【符号の説明】

１ 焼却炉 ４ 第１熱交換器 ５ 第２熱交換器 ６ 集塵機 ７ 温度コントローラー １１ 排突 １２ ダンパー １３ 供給系

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼却炉１からの燃焼廃ガスを水噴射で冷却
   し、冷却後の廃ガスと室内空気とを第１熱交換器４によ
   って熱交換して温度を低下させてからバグフィルター形
   式の集塵機６を介して大気に排気し、前記加熱された室
   内空気は焼却炉１に燃焼用空気として送り込むと共にそ
   の供給系１３において第２熱交換器５によって白煙発生
   防止用室内空気と熱交換し、加熱された該白煙発生防止
   用室内空気を前記集塵機６で除塵した廃ガスに混合させ
   た後に排突１１から排気するようにしたゴミ焼却プラン
   トに於ける白煙防止方法であって、 前記焼却炉１の手前の供給系１３において燃焼用空気の
   温度を検知し、 その検知温度が所定値以上である時には、前記第２熱交
   換器５への白煙発生防止用室内空気を増大させて前記焼
   却炉１への燃焼用空気の温度を下げると共に白煙発生防
   止用室内空気の熱量を増大させ、 その検知温度が所定値以下である時には、前記第２熱交
   換器５への白煙発生防止用室内空気を減少させて前記焼
   却炉１への燃焼用空気の温度を上げると共に白煙発生防
   止用室内空気の熱量を減少させる、ゴミ焼却プラントに
   於ける白煙防止方法。
2. 【請求項２】前記焼却炉１の手前の供給系１３に温度コ
   ントローラー７を設けて燃焼用空気の温度を検知し、該
   温度コントローラー７の検出結果に基づいて、前記白煙
   発生防止用の空気を供給するブロワー９のダンパー１２
   を開閉制御する、請求項１のゴミ焼却プラントに於ける
   白煙防止方法。