WO1998029692A1 - Equipements de combustion pour installations produisant des fumees - Google Patents

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WO1998029692A1
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Yoshiharu Abe
Yoshiyasu Fukui
Noriyuki Yamada
Takanori Shiina
Setsuo Kikuchi
Yoshinori Akagawa
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Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • Y02A50/2351Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Definitions

  • the present invention relates to an operation in which a combustion furnace is operated while removing so-called pollutants contained in exhaust gas discharged from boiler equipment or in combustion exhaust gas when incinerating general waste or industrial waste.
  • Smoke generation equipped with a control device and a dust collection efficiency measurement device suitable for judging a decrease in the dust collection efficiency of a dust collection device that captures and removes dust and the like contained in the exhaust gas from the combustion furnace
  • the present invention relates to a facility combustion device. Background art
  • Exhaust gases from boilers and incinerators contain soot and other air pollutants.
  • the exhaust gas from the Tokyo garbage incinerator includes not only carbon dioxide, water vapor and oxygen, but also controlled substances such as soot, hydrogen chloride (HC 1), sulfur oxides (SO x), and nitrogen oxides (NO x ), Etc., and the emission concentration and total amount of these regulated substances are regulated by the Air Pollution Control Law.
  • Exhaust gas and dust also contain trace amounts of heavy metals such as dominate, chrome, and mercury, and recently, trace contaminants such as hydrogen fluoride (HF) and dioxin in exhaust gas have become a problem. ing.
  • dioxins For dioxins, the Ministry of Health and Welfare has established a “Guideline for Prevention of Dioxins Generation Related to Waste Disposal” from the viewpoint that it is desirable to minimize the release of dioxins into the environment.
  • adsorbents For this purpose, neutralizing substances and adsorbents are charged according to the amount of dioxins generated, etc., so-called dioxins such as combustion temperature (Temperature), combustion time (Time), and vortex conditions during combustion (Turbulence) in the combustion furnace. The reduction conditions must be adjusted.
  • the amount of dioxins generated In order to control the generation of dioxins, the amount of dioxins generated must be measured to understand the status of the generation. However, because the amount of dioxins generated in the exhaust gas released into the atmosphere is very small, measurement of dioxins is difficult and requires extremely expensive analytical equipment. For this reason, for example, as in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H4-16-1649, the measurement is carried out by using a dioxin precursor such as benzene chlorophenol as an alternative index.
  • a dioxin precursor such as benzene chlorophenol
  • the concentration of regulated substances and other air pollutants contained in exhaust gas are measured so that regulated substances exceeding the regulated value are not released.
  • This measurement is performed in accordance with the provisions of the Japanese Industrial Standards, and the sampled gas is subjected to a pretreatment suitable for each substance in the same manner as in the case of the power to be evaluated and the above-mentioned / 1 for chlorobenzene. Continuous measurement makes it difficult to perform continuous measurement. For this reason, the sample gas before being released into the atmosphere will be sampled periodically from the flue for measurement.
  • the sample gas contains a pollutant of a predetermined value or more
  • this may be caused by a change in the operating state of the combustion furnace or a decrease in the dust collection efficiency of the dust collector.
  • the cleaning of the dust collector and the replacement of parts, etc. will be carried out in a short period of time so as not to discharge the pollutants, regardless of the measurement of the sample gas. For this reason, cleaning of the dust collecting device and replacement of parts are frequently performed, and cleaning work and labor are required, and replacement parts are costly.
  • a first object of the present invention is to measure and monitor exhaust gas of a combustion furnace almost continuously, and to reflect the measurement result promptly on the operating state of the combustion furnace.
  • An object of the present invention is to provide a combustion device for a smoke generating facility provided with an operation control device for removing pollutants in exhaust gas.
  • the composition component in the exhaust gas can be constantly monitored, and the change of the composition component is continuously monitored. Can be measured continuously.
  • a second object of the present invention is to reduce the dust collection efficiency, increase the concentration of pollutants in the exhaust gas after treatment by the dust collection device, and continuously reduce the exhaust gas by the operation control device. Focusing on the fact that it can be measured, dust collection efficiency can be measured at all times, minimizing the number of times of cleaning the dust collection device and replacing parts, and reducing the time and effort required for cleaning.
  • An object of the present invention is to provide a combustion device for a smoke generation facility provided with a dust collection efficiency measuring device for a dust device. Disclosure of the invention
  • Analysis means for analyzing the composition of the combustion exhaust gas; control means for processing an analysis signal from the analysis means to output a control signal; receiving a control signal from the control means, Receiving the control signal from the neutralizing substance supply means to be supplied to the combustion furnace and the control means, and changing at least one of the combustion temperature and the combustion time of the combustion furnace and the eddy current conditions during the combustion to change the combustion furnace Operation adjusting means for adjusting the operation state of the combustion furnace.
  • the combustion exhaust gas is introduced into the analysis means from the vicinity of the outlet of the combustion furnace, and the amount of components contained in the combustion exhaust gas is reduced based on the control signal.
  • the material was supplied by the neutralizing material supply means, it is characterized in that for adjusting the operating conditions of the combustion furnace by the commissioning hand stage.
  • the composition of the combustion exhaust gas in the vicinity of the outlet of the combustion furnace is measured by the analysis means, and when an analysis signal based on the measurement result is sent to the control means, the control means Select the neutralizing substance and calculate its input amount, or change the combustion temperature, combustion time, and eddy current conditions.
  • control signals for these instructions are sent to the neutralizing substance supplying means and the operation adjusting means.
  • the neutralizing substance supply means inputs the neutralizing substance specified by the control signal into the combustion furnace, and the operation adjusting means changes the combustion temperature in the combustion furnace. For this reason, the measured pollutants in the exhaust gas are neutralized or their production is suppressed by a change in operating conditions, and the emission of pollutants is suppressed.
  • the component concentrations in the combustion exhaust gas near the outlet of the combustion furnace are relatively high for all components. This makes it easier to analyze the components in the exhaust gas than when the concentration is low. In particular, the concentration of dioxins is sufficiently measurable because the exhaust gas is before passing through the post-treatment means.
  • the measurement is performed near the exit of the combustion furnace, it is possible to quickly make a decision on the introduction of neutralizing substances and adjust the operation of the combustion furnace, and the measurement results can be immediately reflected in the operating state of the combustion furnace. Even if the substance is changed, the emission of pollutants can be suppressed quickly.
  • a printing means such as a display means or a plotter is connected to the control means, the measurement results can be displayed and printed.
  • a post-processing step of the combustion exhaust gas is provided continuously at the outlet of the combustion furnace, and in a soot generation facility for discharging the combustion exhaust gas having passed through the post-processing step to the atmosphere, the combustion exhaust gas is discharged from the vicinity of the combustion furnace outlet.
  • First analyzing means for introducing the gas to analyze the composition of the combustion exhaust gas; and conducting the composition analysis of the combustion exhaust gas by guiding the combustion exhaust gas up to the chimney in the post-processing step.
  • a second analyzer a controller that processes an analysis signal from the first analyzer and outputs a control signal, and receives a control signal from the controller
  • a neutralizing substance supply means for supplying a predetermined neutralizing substance to the combustion furnace; receiving a control signal from the control means; and determining at least one of a combustion temperature and a combustion time of the combustion furnace, and a vortex condition during combustion.
  • Operating adjustment means for changing the operating state of the combustion furnace by changing the amount of neutralizing substance corresponding to the amount of components contained in the combustion exhaust gas based on the control signal.
  • the operating condition of the combustion furnace is adjusted by the operation adjusting means, and the composition of the combustion exhaust gas released to the atmosphere is monitored by the second analyzing means.
  • a neutralizing substance is supplied from the neutralizing substance supply means as needed based on the analysis signal from the first analysis means, and an operating state such as a combustion temperature of a combustion furnace is changed.
  • the combustion exhaust gas discharged from the combustion furnace passes through the post-processing means to remove contaminants and the like, and is discharged from the chimney to the atmosphere. Then, the exhaust gas is collected from the flue up to the chimney, and the composition is analyzed by the second analysis means, so that the exhaust gas can be monitored before it is released to the atmosphere.
  • the result of the analysis by the second analysis means is sent to a display means for display or printed by a plotter or the like. Further, the analysis signal is sent to the control means, and similarly to the analysis signal by the first analysis means, the control signal of the neutralizing substance supply means and the operation adjustment means is sent to set the operation state of the combustion furnace. It can also be provided for modification and supply of neutralizing substances.
  • a post-processing step of the combustion exhaust gas is performed continuously at the outlet of the combustion furnace.
  • Analysis means for analyzing the composition of the combustion exhaust gas wherein the analysis means performs a composition analysis of the combustion exhaust gas;
  • Control means for processing a signal and outputting a control signal; receiving a control signal from the control means; and supplying neutralized substance to the combustion furnace by supplying a predetermined neutralized substance to the combustion furnace; and
  • Operation adjusting means for adjusting the operation state of the combustion furnace by changing at least one of the combustion temperature and the combustion time of the combustion furnace and the eddy current conditions during combustion in response to the control signal, and burning from the vicinity of the exit of the combustion furnace.
  • Display means and a plotter are connected to the control means to display and print the analysis results of the exhaust gas collected in front of the chimney. It is also possible to display and print the measurement results of exhaust gas collected at the combustion furnace outlet.
  • the cycle of switching the measurement position is adjusted in consideration of the time required for the combustion exhaust gas discharged from the incinerator to reach the front of the chimney, the introduction of neutralizing substances and changes in the operating state can be reduced. Since the exhaust gas which has been improved after the change can be measured, the exhaust gas can be constantly monitored.
  • the combustion device for the smoke generation facility is provided with a post-treatment step of the combustion exhaust gas continuously at the outlet of the combustion furnace,
  • a dust collection apparatus is provided in the post-processing step of the combustion furnace to capture a predetermined substance in the exhaust gas generated from the combustion furnace.
  • a first analyzing means for introducing an exhaust gas from a flue between the combustion furnace and the dust collecting device to analyze a composition of the exhaust gas; and a first analyzing means for releasing the exhaust gas to the atmosphere from the dust collecting device.
  • the second analysis means for introducing the exhaust gas from the flue to perform the composition analysis of the exhaust gas, and manually analyzing each analysis signal by the first analysis means and the second analysis means.
  • Controlling means for calculating a concentration ratio between the concentration of the predetermined substance obtained by the first analyzing means and the concentration of the predetermined substance obtained by the second analyzing means, It is characterized in that the dust collection efficiency of the dust collection device is measured from the ratio.
  • the exhaust gas exhausted from the combustion furnace has a relatively high concentration of all components. For this reason, the first analysis means analyzes a component having a high concentration.
  • any of the components has a relatively low concentration, and the second analysis means has a low concentration.
  • the components will be analyzed.
  • the dust collecting device performs dust collection at a predetermined efficiency, a composition component having a high concentration can be reduced to a predetermined concentration. If the dust collection efficiency decreases, it will not be possible to reduce the concentration to a predetermined level. Therefore, a change in the concentration ratio before and after the dust collection device corresponds to a change in the dust collection efficiency, and the dust collection efficiency can be measured from the change in the concentration ratio.
  • composition analysis by the first and second analysis means for calculating the concentration ratio is performed on the exhaust gas discharged almost simultaneously from the combustion furnace.
  • the analysis is performed with a delay until the exhaust gas introduced into the first analysis means reaches the exhaust gas sampling position for the second analysis means.
  • the dust collection device performs sufficient dust collection. If it is not, clean the dust collection device and replace parts to restore the dust collection efficiency. At this time, by judging the reduction of dust collection efficiency with a margin, it is possible to reliably prevent the pollutants from being discharged together with the exhaust gas released to the atmosphere.
  • a post-treatment step for the combustion exhaust gas is provided continuously at the outlet, and in a soot generation facility for discharging the combustion exhaust gas that has passed through the post-treatment step to the atmosphere, a post-treatment step for the combustion furnace is provided.
  • a dust collection device that captures a predetermined substance in the exhaust gas generated from the combustion furnace, and an exhaust gas is introduced from a flue between the combustion furnace and the dust collection device to analyze the composition of the exhaust gas.
  • First analysis means First analysis means; second analysis means for introducing exhaust gas from a flue gas until the exhaust gas is discharged from the dust collecting apparatus to analyze the composition of the exhaust gas; and
  • Each of the analysis means and the second analysis means Control means for inputting a signal; and an operation control signal sent from the control means, which has processed the analysis signal by the first analysis means, to supply a predetermined neutralizing substance to the combustion furnace.
  • the control means calculates a concentration ratio between the concentration of the predetermined substance obtained by the first analysis means and the concentration of the predetermined substance obtained by the second analysis means, and from the concentration ratio, the dust collecting apparatus Measuring the dust collection efficiency of the Based on the operation control signal, an amount of neutralizing substance corresponding to the amount of the component contained in the exhaust gas is supplied by the neutralizing substance supply means, and the operation state of the combustion furnace is adjusted by the operation adjusting means. It is characterized by controlling the operation of the combustion furnace.
  • a post-treatment step of the combustion exhaust gas is provided continuously at the outlet of the combustion furnace, and thereafter, A soot generation facility that discharges the combustion exhaust gas that has passed through the processing step to the atmosphere; a dust collecting apparatus that is provided in a post-processing step of the combustion furnace and captures a predetermined substance in the exhaust gas generated from the combustion furnace; Analysis means for analyzing the composition of the exhaust gas; control means for processing an analysis signal from the analysis means; and a second means for introducing the exhaust gas into the analysis means from a flue between the combustion furnace and the dust collecting device.
  • a pipe that switches between the two pipes at predetermined intervals A path switching unit, wherein the control unit determines a concentration of the predetermined substance in the exhaust gas introduced from the first pipe and a concentration of the predetermined substance in the exhaust gas introduced from the second pipe. It is characterized in that a concentration ratio is calculated, and the dust collection efficiency of the dust collecting device is measured from the concentration ratio.
  • the post-treatment of the combustion exhaust gas is continuously performed at the outlet of the combustion furnace with the aim of measuring the change in dust collection efficiency while controlling the operating state of the combustion furnace.
  • a soot generation facility that emits combustion exhaust gas that has passed through the post-processing step to the atmosphere, and that is provided in the post-processing step of the combustion furnace, and that a predetermined substance in the exhaust gas generated from the combustion furnace is removed.
  • Pipeline switching means for switching between the two pipelines at predetermined time intervals, and an operation control signal transmitted from the control means, which has processed an analysis signal of exhaust gas introduced from the first pipeline,
  • a neutralizing substance supply means for supplying a predetermined neutralizing substance to the combustion furnace; and receiving the operation control signal, changing at least one of a combustion temperature and a combustion time of the combustion furnace and a vortex condition during combustion.
  • Operating control means for adjusting the operating state of the combustion furnace wherein the control means controls the concentration of the predetermined substance in the exhaust gas introduced from the first pipe and the exhaust gas introduced from the second pipe. Calculate the concentration ratio with the concentration of the specified substance in the gas, and calculate the concentration from the concentration ratio.
  • the dust collection efficiency of the device is measured, and based on the operation control signal, an amount of neutralizing substance corresponding to the amount of the component contained in the exhaust gas is supplied by the neutralizing substance supplying means, and It is characterized by controlling the operation of the combustion furnace by adjusting the operation state of the combustion furnace.
  • the dust collecting device is a bag-filled device, and the combustion exhaust gas passing through the dust collecting device is discharged to the atmosphere.
  • the combustion exhaust gas introduced from the second analysis means or the second pipe and released to the atmosphere according to the concentration of the predetermined substance obtained by the analysis means.
  • the composition is characterized by monitoring the composition.
  • concentration ratio becomes lower than a predetermined value, it is considered that dust collection efficiency is reduced, and an alarm operation is performed in response to an alarm signal sent from the control unit in order to promote cleaning and component replacement.
  • An alarm unit is provided, and when the concentration ratio calculated by the control unit becomes equal to or less than a predetermined value, the control unit sends the alarm signal.
  • the analyzing means is constituted by an infrared spectroscopic analyzer.
  • the analyzing means is constituted by the measuring apparatus of the C 0 or 0 2, especially When measuring dioxins, paying attention to the fact that the measurement of the precursors chlorophenol, chlorobenzene, or PCB is relatively easy, the analysis means is used as a precursor for the dioxins. It is characterized by a precursor measurement device that measures lolophenol, black benzene or PCB (polychlorinated bifinyl).
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a combustion apparatus for a smoke generating facility according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a sampling unit for sampling a sample gas and providing the sample gas to analysis means.
  • FIG. 3 is a graph showing a change in dust collection efficiency over time.
  • FIG. 4 is a diagram showing a purification rate when ammonia is used as a neutralizing substance of nitrogen oxides.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between nitrogen oxides and the temperature in the upper part of the furnace.
  • FIG. 6 is a graph showing removal rates of slaked lime for hydrogen chloride and sulfur oxide.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between dioxin and the temperature in the upper part of the furnace.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a refuse incinerator according to the present invention.
  • the combustible waste to be incinerated is put into a garbage incinerator 1 as a combustion furnace and burned.
  • Combustion exhaust gas generated during combustion in the garbage incinerator 1 is appropriately cooled through a heat exchanger 2 constituting a post-treatment process, and then sent to a dust collector 3 to be subjected to a predetermined method such as dust in the exhaust gas.
  • the substances are removed and the air is fed to the chimney 5 by the induction fan 4 and released to the atmosphere.
  • the dust collecting device 3 is provided with a cyclone dust collector, an electric dust collector, a bag filter, or the like in accordance with a predetermined substance to be removed, alone or in an appropriate combination.
  • the bag filter is advantageous in that dust appropriately deposited on the filter cloth can be collected to very fine particles by enhancing the filtration effect with high dust collection efficiency. I'm using If necessary, slaked lime will be blown into powder before the dust collector, and a smoke washing device will be installed to remove contaminants such as hydrogen chloride and sulfur oxides.
  • the sampling pipe 7a communicates with an infrared spectroscopy apparatus 10 as an analysis means via a switching valve 11 as a pipe switching means.
  • a return pipe 7b is connected to the measurement position A, and as shown in FIG. 2, the return pipe 7b communicates with the discharge side of the induction fan 7c.
  • the suction fan 7c is communicated with the suction pipe 7a in the middle of the sampling pipe 7a.
  • the infrared spectrometer 10 is configured so that a sample gas is supplied by operating an attraction fan 10a.
  • exhaust gas is collected from a measurement position B of a flue 6b extending from the dust collecting device 3 to the chimney 5 via a collecting pipe 8a.
  • This sampling tube 8a is It communicates with the spectroscopic analyzer 10 via the switching valve 11.
  • a return pipe 8b is connected to the measurement position B.
  • the return pipe 8b communicates with the discharge side of the induction fan 8c similarly to the return pipe 7b, and the suction side of the induction fan 8c. Is connected in the middle of the sampling tube 8a.
  • the output signal of the infrared spectroscopy analyzer 10 is sent to the control means 12 as an analysis signal.
  • the control means 12 calculates a concentration ratio between the concentration at the measurement position A and the concentration at the measurement position B for the concentration of the composition substance contained in the exhaust gas based on the analysis signal, and calculates the concentration ratio. Compare with the specified reference concentration ratio value. Since the concentration at measurement position A is high and the concentration at measurement position B is low, the concentration ratio and dust collection efficiency when dust collection device 3 is performing an appropriate dust collection function are reduced. Comparing with the concentration ratio in the case, the value of the concentration ratio is larger when the appropriate dust collecting function is performed.
  • the reference concentration ratio value is a threshold value for determining whether or not the dust collection device 3 is in a state of performing a predetermined dust collection function.
  • the concentration ratio becomes smaller than the reference concentration ratio value, the collection concentration is reduced. This indicates that the dust collection efficiency of dust device 3 has decreased.
  • Figure 3 shows the relationship between the dust collection efficiency and the elapsed operation time. The dust collection efficiency decreases as the operation time elapses.
  • the above-mentioned reference concentration ratio value may be set, for example, so as to correspond to a state where the dust collection efficiency is 85%, and a value having a margin for removing pollutants with respect to the regulation value. Set to.
  • a warning signal is sent from the control means 12.
  • a concentration ratio information signal that provides information on the concentration ratio is output.
  • the alarm signal from the control means 12 is sent to the alarm means 17.
  • the alarm means ⁇ ⁇ ⁇ receives an alarm signal, issues an alarm buzzer or an alarm siren, and blinks the warning light L. Further, the control means 12 determines whether or not the concentration of the pollutant contained in the combustion exhaust gas is below a predetermined value based on the analysis signal, and when it exceeds the predetermined value, Sends a control signal including an instruction necessary for removing the pollutant to each of the neutralizing substance supply means 13 and the operation adjustment means 14.
  • the neutralizing substance supply means 13 supplies a neutral substance to the refuse incinerator 1 according to the control signal.
  • Known substances are used as the neutralizing substance.
  • Fig. 4 shows the purification rate when ammonia (NH 3 ) is used as a nitrogen oxide neutralizing substance.
  • the NH 3 ZNOX molar ratio is shown on the horizontal axis. As shown in the figure, it is shown that the deterioration rate increases with an increase in the neutralizing substance.
  • Fig. 6 shows the removal rate of hydrogen chloride and sulfur oxides from slaked lime, and the horizontal axis shows the equivalent ratio of slaked lime. As shown in the figure, increasing the amount of slaked lime, a neutralizing substance, increases the removal rates of both hydrogen chloride and sulfur oxides. The removal rate of hydrogen chloride is saturated when the equivalent ratio is 1.0, and the removal rate remains flat even when the equivalent ratio is increased.
  • the operation adjusting means 14 adjusts any or all of the combustion temperature and the combustion time in the refuse incinerator 1 in accordance with the control signal, and any or all of the vortex conditions during the combustion, to adjust the operation state of the refuse incinerator 1. Make adjustments. Regulating operating conditions in incinerators is a known method for removing contaminants.
  • Figure 5 shows the relationship between nitrogen oxides and the temperature in the upper part of the furnace. As the temperature increases, the production of nitrogen oxides increases.
  • Fig. 7 shows the relationship between dioxin and the temperature in the upper part of the furnace. As the temperature increases, the amount of dioxin generated decreases.
  • incineration should be performed at about 900 to 1200 ° C in an incinerator, and the combustion exhaust gas should be rapidly cooled to about 200 ° C or less by the heat exchanger 2. Has been done.
  • incineration For each of the combustion temperature, the combustion time, and the eddy current conditions of the furnace, a measuring device or the like is provided in the incinerator, and a measurement signal of the measuring device is input to the control means 12.
  • the control means 12 sends a display control signal to a display means 15, a print control signal to a printing means 16 such as a plotter, and a switching command signal to the switching valve 11 respectively.
  • the display means 15 displays the result of the analysis by the infrared spectrometer 10 on a display device, and the printing means 16 prints the result of the analysis on paper. Further, the density ratio information signal is sent to the display means 15 and the printing means 16 so as to display the change of the density ratio and to print.
  • the garbage that can be transported to the garbage incineration facility and collected for incineration is thrown into a garbage incinerator 1 in a predetermined amount and burned.
  • the combustion exhaust gas generated during combustion is discharged from the flue 6a to the outside of the garbage incinerator 1, sent to the heat exchanger 2, and used for preheating the incineration air and cooled to an appropriate temperature. It is. Next, the contaminants which are fed to the dust collecting device 3 and which remain in the exhaust gas are removed.
  • Exhaust gas that has passed through the dust collector 3 is sucked by the induction fan 4 and guided to the chimney 5, where it rises inside the chimney 5 and is discharged into the atmosphere from high places.
  • the combustion exhaust gas is sucked by the induction fan 4 to be passed through the heat exchanger 2 and the dust collection device 3 and is fed. Arrange them so that they can be fed smoothly.
  • a sampling pipe 7a is connected to the measurement position A, and the combustion exhaust gas at the measurement position A is sampled from the collection pipe 7a by the attraction Fuman 7c.
  • a return pipe 7b is connected to the discharge side of the induction fan 7c, and its tip is located at the measurement position A. Because of the communication, the incineration gas at the measurement position A is circulated through the sampling pipe 7a and the return pipe 7b by the induction fan 7c. On the other hand, the exhaust gas at the measurement position B also circulates through the sampling pipe 8a and the return pipe 8b.
  • the switching valve 11 is changed to M to communicate the sampling pipe 7a with the infrared spectroscopic analyzer 10, and the induction fan 7c is stopped, and the collection pipe 7a and the return pipe are operated when the induction fan 10a is operated.
  • the combustion exhaust gas remaining in 7b is supplied to the infrared spectroscopy analyzer 10, and the composition analysis of the combustion exhaust gas at the measurement position A is performed. Further, if the sampling pipe 8a and the infrared spectroscopic analyzer 10 are communicated by switching the switching valve 11, the composition analysis of the exhaust gas at the predetermined position B is performed.
  • the analysis result of the infrared spectrometer 10 is sent to the control means 12.
  • the control means 12 determines whether or not the concentration of the pollutant in the combustion exhaust gas is below a predetermined value based on the analysis result, and issues an instruction necessary for removing the pollutant exceeding the predetermined value as described above. It is sent to the supply means 13 and the operation adjustment means 14.
  • an instruction to supply bromine (Br) ammonia to the refuse incinerator 1 is sent to the neutralizing substance supply means 13. Then, the neutralizing substance supply means 13 is operated, and the neutralizing substance is injected into the refuse incinerator 1. Further, for example, when the dioxin exceeds a predetermined value, an instruction to increase the furnace temperature is sent to the operation adjusting means 14, and the combustion temperature is increased by the operation of the operation adjusting means 14.
  • Specific neutralizing substances for pollutants include, for example, bromine and ammonium for nitrogen oxides, sodium hydroxide (NaOH) for sulfur oxides, and dioxin.
  • calcium (C a (OH) 2) and calcium oxide hydroxide (C a 0), Cal 2 Shiumu compounds such as calcium carbonate (C a C 0 3) is the hydrogen chloride slaked lime and silicate Karushiumu hydrate And so on.
  • adsorbents for dioxins there are coke and activated carbon. You.
  • the operating conditions such as temperature, residence time, and mixing, that is, the combustion temperature and combustion time of the incinerator, and vortex conditions during combustion are adjusted. Low oxygen operation is being used to control this.
  • the control means 12 appropriately combines the charging of the neutralizing substance and the change of the operation state, and the neutralizing substance supplying means 13 so that the contaminant is removed under the optimum conditions for the waste incinerator.
  • the operation adjustment means 14 is instructed.
  • the neutralizing substance When the neutralizing substance is introduced, it reacts with the pollutant of the combustion exhaust gas in the refuse incinerator 1 to neutralize the pollutant.
  • the operation state of the refuse incinerator 1 is changed by the operation adjustment means. These operations will reduce or eliminate pollutants in the flue gas.
  • the composition analysis of the exhaust gas at the measurement position B is performed.
  • the exhaust gas from which the pollutants have been removed is analyzed, so the pollutants are not contained above the regulated value.
  • the measurement result at the measurement position B is sent from the control means 12 to the display means 15 and the printing means 16 so that it is displayed and printed, and reflected on the removal of contaminants. Not necessarily.
  • the control means 12 feeds the neutralizing substance to the neutralizing substance supply means 13 or the operation adjustment means 14 and supplies the neutralizing substance.
  • the control signal for instructing the change of the operating state may be transmitted.
  • the measurement at the measurement position A and the measurement at the measurement position B are switched and performed at predetermined time intervals.
  • This switching is the blade replacement This is done by switching valve 1 1.
  • the measurement at the measurement position A is performed for a predetermined time ⁇ sufficient for the improved exhaust gas to reach the position B, and the measurement is switched to the measurement at the measurement position B after the lapse of the time ⁇ T. Then, after a certain time has elapsed, the measurement is switched to the measurement at the measurement position A.
  • the measurement at the measurement position B may be performed after a predetermined time ⁇ has elapsed, and the measurement position may be changed and the blade may be changed every predetermined time ⁇ T.
  • the predetermined time ⁇ T is determined according to the moving speed and the flue distance according to the scale of each refuse incinerator. If the length of the sampling pipes 7a and 8a from the sample gas sampling position to the infrared spectrometer 10 is long, the exhaust gas before the improvement will stay even after the predetermined time ⁇ T has elapsed. May be. Therefore, when performing composition analysis, it is necessary to exchange the retained exhaust gas with the improved exhaust gas.For example, the exhaust gas retained in the sampling pipe and the return pipe is operated by operating the induction fan 10a for a certain period of time. After the discharge, the improved exhaust gas is supplied to the infrared spectrometer 10. Therefore, the predetermined time ⁇ T is desirably determined in consideration of the time required for ventilation at this time. As described above, by performing measurement by switching the measurement position every predetermined time T, continuous measurement is performed even when the combustion exhaust gas is improved by the operation of the neutralizing substance supply means 13 and the like. As a result, the combustion exhaust gas can be monitored at all times.
  • the measurement is performed at two points, the measurement position A and the measurement position B.
  • the measurement position A is used for controlling the operation of the incinerator to remove or reduce pollutants.
  • the measurement at the measurement position B is not necessarily required.
  • the control means 12 determines, based on the analysis signal at the measurement position A and the analysis signal at the measurement position B, the concentration at the measurement position A and the concentration at the measurement position B for the predetermined composition component in the exhaust gas. Calculate this ratio as the concentration ratio.
  • the composition components used for calculating the concentration ratio are not limited to contaminants, and any substance that can be easily analyzed at both measurement positions A and B may be selected. The concentration ratio may be calculated.
  • information on the density ratio is output to the display means 15 and the printing means 16 as a density ratio information signal, and is displayed on the display means 15 and printed by the printing means 16.
  • concentration ratio is calculated for multiple substances, it is desirable to display and print each of them.
  • the concentration ratio is compared with a reference concentration ratio value registered in the control means 12 in advance, and if the calculated concentration ratio is smaller than the reference concentration ratio value, the control means 12 sends the alarm signal to the alarm means 17.
  • the alarm means 17 receives this alarm signal and performs a predetermined alarm operation.
  • an alarm signal may be transmitted when the concentration ratio of the majority of the substances involved in the calculation is smaller than the reference concentration ratio value.
  • the alarm operation of the alarm means 17 the generation of an alarm sound such as an alarm buzzer or an alarm siren, the blinking or lighting of an alarm lamp, and the like are performed.
  • the concentration ratio of one substance is smaller than the reference concentration ratio value, or when calculating the concentration ratio of multiple substances, it blinks when the concentration ratio of one substance is smaller than the reference concentration ratio value.
  • it can be configured to be turned on when the concentration ratio of the majority of the substances becomes smaller than the reference concentration ratio value.
  • the combustion apparatus for a smoke generation facility since the composition analysis of the combustion exhaust gas at the outlet of the refuse combustion furnace is performed, the sample gas having a high component concentration can be subjected to the analysis. . Therefore, the composition analysis can be easily performed, and the composition of the combustion exhaust gas can be continuously measured. Therefore, the measurement results can be reflected in the operating state of the refuse-burning furnace, and pollutants can be removed quickly. Moreover, since the exhaust gas is continuously measured, the amount of the neutralizing substance to be introduced can be constantly controlled to an appropriate amount, the cost of the neutralizing substance can be reduced as much as possible, and the reduction of pollutants in the exhaust gas can be reduced. It can be realized at cost.
  • the change in the dust collection efficiency of the dust collection device is grasped by the change in the concentration ratio. be able to.
  • the change in the dust collection efficiency it is possible to reliably recognize the timing of cleaning the dust collector and replacing parts, so that the frequency of cleaning and replacing parts can be made appropriate, and cleaning work and replacement can be performed. This saves labor and reduces the cost of parts.
  • the composition analysis of exhaust gas to be released to the atmosphere is performed, the exhaust gas released to the atmosphere can be monitored, and the emission of air pollutants can be suppressed.
  • one analysis means connects the combustion furnace outlet and the atmosphere.
  • Exhaust gas analysis should be performed before and after the release, that is, before and after the dust collector. Can be.
  • the composition of the exhaust gas can be continuously analyzed at any measurement position by switching the measurement position at predetermined time intervals.
  • the operation of the alarm means makes it possible to recognize the timing of cleaning the dust collector and replacing parts without referring to the printed density ratio change data.
  • an infrared spectrometer as an analysis means, it is possible to measure not only contaminants but also various substances. For this reason, in order to measure the dust collection efficiency, it is possible to select a substance whose concentration ratio can be easily calculated.In addition, it is possible to provide an inexpensive operation control device and reduce the construction cost of a waste incineration facility. At the same time, it can be easily installed in existing smoke generation facilities.

Description

明 細 書 煤煙発生施設用燃焼装置 技術分野
この発明は、 ボイラ設備から排出される排気ガス、 または一般廃棄物 や産業廃棄物を焼却する際の燃焼排気ガスの中に含まれるいわゆる汚染 物質を除去しながら燃焼炉を運転するようにした運転制御装置を備え、 燃焼炉の排気ガス中に含まれているばいじんなどを捕捉し除去する集じ ん装置の集じん効率の低下を判断するのに適した集じん効率測定装置を 備えた煤煙発生施設用燃焼装置に関するものである。 背景技術
ボイラゃ焼却炉などの排気ガス中には、 ばいじんその他の大気汚染物 質が含まれている。 特に、 都巿ゴミ焼却炉の排気ガスには、 炭酸ガス、 水蒸気、 酸素のほかに、 規制物質であるばいじん、 塩化水素 (H C 1 ) 、 硫黄酸化物 (S O x ) 、 窒素酸化物 (N O x ) などが含まれており、 こ れら規制物質については大気汚染防止法等により排出濃度あるいは排出 の総量等が規制されている。 また、 このほかに排気ガスやばいじんには 微量の力 ドミゥ厶、 クローム、 水銀等の重金属が含まれ、 最近では排気 ガス中の弗化水素 (H F ) やダイォキシンなどの微量汚染物質も問題と なっている。
ダイォキシン類については、 環境中への排出は極力、 抑制することが 望ましいとの観点から、 厚生省により 「ごみ処理に係わるダイォキシン 類発生防止等ガイ ドライン」 が制定されている。 このガイ ドラインに沿 つてゴミ焼却施設からのダイォキシン類の発生抑制と排出防止を図るた めには、 ダイォキシン類の発生量等に応じて中和物質や吸着材を投入し たり、 燃焼炉における燃焼温度 (Temperature) 、 燃焼時間 (Time) 、 燃焼時の渦流条件 (Turbulence) のいわゆるダイォキシン低減条件を調 整することになる。
ダイォキシン類の発生抑制のためには、 ダイォキシン類の発生量など を測定して発生状況を把握しなければならない。 ところ力'、 大気に放出 される排気ガス中のダイォキシン類の発生量が微量であるため、 ダイォ キシン類の測定は困難であると共に、 非常に高価な分析装置等を必要と する。 このため、 例えば特開平 4— 1 6 1 8 4 9号公報に記載されてい る発明のように、 ダイォキシン類の前駆物質であるクロ口ベンゼンゃク ロロフヱノールなどを代替指標にして測定されている。
この特開平 4— 1 6 1 8 4 9号においては、 ゴミ焼却施設の煙道から 排気ガスを採取し、 採取終了後にクロ口ベンゼン族の捕捉管を採取装置 から取り外して、 ガスクロマトグラフによつて測定作業を行なうように しているため、 測定結果をゴミ焼却炉の運転状態に反映するまでに相当 の時間を必要とする。
測定結果を迅速に反映するためには、 排気ガス中の成分を連続的に測 定することが必要であるが、 クロ口ベンゼン類の半連続測定監視装置と して特開平 5 - 3 1 2 7 9 6号公報に記載された発明がある。 しかし、 この半連続監視装置も、 ダイォキシン類を直接測定するものでなく、 前 処理によって共存水分やダストを除去した後の試料ガスを用いて、 代替 物質であるクロ口ベンゼン等の測定を行なうものであり、 測定結果を燃 焼炉の運転状態に迅速に、 また正確に反映させられないおそれがある。 他方、 前記規制物質その他の大気汚染物質を排気ガス中から除去する ためには、 燃焼炉等から排出される燃焼排気ガスを各種の集じん装置を 通過させた後に大気に放出するようにしてある。 この集じん装置の集じん効率が低下すると、 大気汚染物質の捕捉を十 分に行なえなくなってしまう。 このため、 定期的に集じん装置の清掃や 部品の交換を行なつたり して集じん効率を回復させることが行なわれて いる。
ところで、 規制値以上の規制物質が排出されることがないよう、 排気 ガスに含まれている規制物質その他の大気汚染物質の濃度等の測定が行 なわれている。 この測定は日本工業規格の規定に沿って行なわれ、 評価 される力、 前述したクロ口ベンゼン等の/ 1 定の場合と同様に、 採取した 試料ガスをそれぞれの物質に適した前処理を行なつて測定するため、 連 続した測定を行ないにくい。 このため、 大気に放出される前の試料ガス を煙道から定期的に採取して測定が行なわれることになる。
前記試料ガス中に所定値以上の汚染物質が含まれている結果が得られ た場合には、 燃焼炉の運転状態の変化や集じん装置の集じん効率の低下 などが原因となる場合がある。 このときに集じん装置の清掃等を行なつ ても、 それまでは大気汚染物質が排出されていたことになる。 したがつ て、 集じん装置の清掃や部品交換等は試料ガスの測定とは無関係に、 し 力、も汚染物質が排出されないよう短い周期で早目に行なわれることにな る。 このため、 集じん装置の清掃や部品交換が頻繁に行なわれることに なり、 清掃の作業や手間がかかり、 交換部品に一定のコス 卜がかかって しまう。
上述の問題点に鑑みて、 この発明の第 1の目的は、 燃焼炉の排気ガス をほぼ連続的に測定して監視し、 その測定結果を速やかに燃焼炉の運転 状態に反映させることにより、 排気ガス中の汚染物質を除去する運転制 御装置を備えた煤煙発生施設用燃焼装置を提供することにある。
また、 この煤煙発生施設用燃焼装置が備えた運転制御装置によれば、 排気ガス中の組成成分を常時監視することができ、 組成成分の変化を連 続的に測定できる。
そこで、 この発明の第 2の目的は、 集じん効率が低下すると集じん装 置による処理後の排気ガス中の汚染物質の濃度が高くなることと、 この 運転制御装置によって排気ガスを連続的に測定できることに着目して、 集じん効率を常時測定することができ、 集じん装置の清掃や部品の交換 の回数を必要最小限にして、 清掃の手間や部品コス卜を削減することが できる集じん装置の集じん効率測定装置を備えた煤煙発生施設用燃焼装 置を提供することにある。 発明の開示
この発明は、 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設 けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙 発生施設において、 前記燃焼炉からの燃焼排気ガスの組成分析を行なう 分析手段と、 前記分析手段による分析信号を処理して制御信号を出力す る制御手段と、 前記制御手段からの制御信号を受けて、 所定の中和物質 を前記燃焼炉に供給する中和物質供給手段と、 前記制御手段からの制御 信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の渦流条件との少 なく ともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態を調整する運転調整手段 とを備え、 前記燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガスを前記分析手段に導 入し、 前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に含まれた成分量に対 応した量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手 段により燃焼炉の運転状態を調整することを特徴とするものである。 燃焼炉の出口近傍における燃焼排気ガスの組成を前記分析手段で測定 し、 その測定結果に係る分析信号が前記制御手段に送出されると、 該制 御手段では、 所定値以上を示した成分に対する中和物質を選択すると共 にその投入量を算出し、 または燃焼温度や燃焼時問、 渦流条件の変更に 関し、 これらの指示のための制御信号を前記中和物質供給手段と運転調 整手段とに送出する。 中和物質供給手段では制御信号により指示された 中和物質を燃焼炉に投入し、 運転調整手段では燃焼炉における燃焼温度 などを変更する。 このため、 測定された排気ガス中の汚染物質が中和さ れたり運転状態の変更によつてその生成が抑制されて、 汚染物質の排出 が抑制される。
燃焼炉の出口近傍における燃焼排気ガスにおける成分濃度は、 いずれ の成分でも比較的高い濃度にある。 このため、 濃度の低い場合と比べて、 排気ガス中の成分分析を容易に行なうことができる。 特に、 ダイォキシ ン類については、 排気ガスが後処理手段を通過する前であるので、 十分 に測定可能な濃度にある。
成分濃度の高い燃焼排気ガスを測定に供するために、 連続測定を行な うことができ、 排気ガスの状態を常時監視することができる。
しかも、 燃焼炉の出口近傍において測定するため、 中和物質の投入や 燃焼炉の運転調整のための判断を迅速に行なうことができ、 測定結果を 燃焼炉の運転状態に迅速に反映でき、 焼却物質の変更があつた場合でも 汚染物質の排出を迅速に抑制することができる。
なお、 前記制御手段に表示手段やプロッタ等の印刷手段を接続すれば、 測定結果の表示や印刷を行なうことができる。
また、 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設 において、 燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガスを導入して該燃焼排気ガ スの組成分析を行なう第 1の分析手段と、 前記後処理工程の煙突に至る までにおける燃焼排気ガスを導人して該燃焼排気ガスの組成分析を行な う第 2の分析手段と、 前記第 1の分析手段による分析信号を処理して制 御信号を出力する制御手段と、 前記制御手段からの制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉に供給する中和物質供給手段と、 前記制御 手段からの制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の 渦流条件との少なくともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態を調整す る運転調整手段とを備え、 前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に 含まれた成分量に対応した量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給 し、 前記運転調整手段により燃焼炉の運転状態を調整し、 前記第 2の分 析手段で大気に放出される燃焼排気ガスの組成を監視することを特徴と している。
前記第 1の分析手段による分析信号に基づいて、 必要に応じて、 前記 中和物質供給手段から中和物質が供給され、 燃焼炉の燃焼温度等の運転 状態が変更される。
燃焼炉から排出された燃焼排気ガスは、 前記後処理手段を通過するこ とにより汚染物質等が除去されて、 煙突から大気に放出されることにな る。 そして、 煙突に至るまでの煙道から排気ガスを採取してこれを前記 第 2の分析手段で組成の分析を行なうから、 大気に放出される前の排気 ガスの監視を行なえる。
なお、 前記第 2の分析手段による分析結果は、 表示手段に送出して表 示させたり、 プロッタ等によって印刷させる。 また、 該分析信号を前記 制御手段に送出して、 第 1の分析手段による分析信号と同様に、 前記中 和物質供給手段や運転調整手段の制御信号を送出させて燃焼炉の運転状 態の変更や中和物質の供給のために供することもできる。
また、 前記第 1の分析手段によって煙突前における排気ガスの測定も 行なえるようにし、 設備の小型化を図ることを目的として、 燃焼炉の出 口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通 過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設において、 前記燃 焼排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、 前記分析手段による分析信 号を処理して制御信号を出力する制御手段と、 前記制御手段からの制御 信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉に供給する中和物質供給手 段と、 前記制御手段からの制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼 時間、 燃焼時の渦流条件との少なくともいずれかを変更して燃焼炉の運 転状態を調整する運転調整手段と、 燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガス を前記分析手段に導入する第 1の管路と、 前記後処理工程の煙突に至る までにおける燃焼排気ガスを前記分析手段に導入する第 2の管路と、 前 記第 1の管路と第 2の管路とを所定時間ごとに Wり替える管路切替手! ¾ とを備え、 前記第 1の管路を介して導入された燃焼排気ガスの分析結果 に応じた前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に含まれた成分量に 対応した量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整 手段により燃焼炉の運転状態を調整し、 前記第 2の管路を介して導入さ れた燃焼排気ガスの分析結果により大気に放出される燃焼排気ガスの組 成を監視することを特徴としている。
前記制御手段に表示手段やプロッタ等を接続して、 煙突の前で採取し た排気ガスの分析結果の表示や印刷を行なう。 なお、 燃焼炉出口で採取 した排気ガスの測定結果についても表示や印刷を行なうこともできる。 しかも、 測定位置を切り替える周期を、 焼却炉から排出された燃焼排 気ガスが、 煙突の前に達するまでの時間を考慮して調整すれば、 中和物 質の投入や運転伏態の変更の変更後に改善された排気ガスの则定を行な うことができるので、 排気ガスを常時監視することができる。
また、 集じん装置の集じん効率を常時監視することを目的として、 こ の発明に係る煤煙発生施設用燃焼装置は、 燃焼炉の出口に連続して燃焼 排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気 ガスを大気に放出する煤煙発生施設において、 前記燃焼炉の後処理工程 に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の所定物質を摘捉する集じん 装置と、 前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを導 入して該排気ガスの組成分析を行なう第 1の分析手段と、 前記集じん装 置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガスを導入して該 排気ガスの組成分析を行なう第 2の分析手段と、 前記第 1の分析手段と 第 2の分析手段によるそれぞれの分析信号を人力する制御手段とからな り、 前記制御手段で、 前記第 1の分析手段で得られた所定物質の濃度と 第 2の分析手段で得られた所定物質の濃度との濃度比を算出し、 該濃度 比から前記集じん装置の集じん効率を測定することを特徴としている。 燃焼炉から排出された状態の排気ガスの成分濃度は、 いずれの成分で も比較的高い濃度にある。 このため、 前記第 1の分析手段では、 高い濃 度の成分を分析することになる。 他方、 前記集じん装置を通過した排気 ガスでは、 すでに排気ガスの組成物質が削減されたり除去されているか ら、 いずれの成分でも比較的低い濃度にあり、 前記第 2の分析手段では 低い濃度の成分を分析することになる。 前記集じん装置が所定の効率で 集じんを行なう場合には、 高濃度にある組成成分を所定の濃度まで低下 させることができる。 集じん効率が低下すると、 所定の濃度まで低下さ せることができなくなる。 したがって、 集じん装置の前後における濃度 比の変化は、 集じん効率の変化に対応することになり、 この濃度比の変 化から集じん効率を測定することができる。 なお、 濃度比を算出するた めの前記第 1および第 2の分析手段での組成分析は、 燃焼炉からほぼ同 時に排出された排気ガスに対して行なうもので、 第 1の分析手段のため に一部が採取された排気ガスを第 2の分析手段に導入することによる。 したがって、 第 2の分析手段では、 第 1の分析手段に導入された排気ガ スが該第 2の分析手段のための排気ガス採取位置に達するまで遅延して 分析が行なわれることになる。
そして、 測定された集じん効率から、 集じん装置が十分な集じんを行 なっていないことを確認した場合には、 集じん装置の清掃や部品を交換 して、 集じん効率を回復させる。 この際、 集じん効率の低下を余裕をも つて判断することにより、 大気に放出される排気ガスと共に汚染物質が 排出されてしまうことを確実に防止できる。
しかも、 集じん効率の低下によって清掃や部品交換を行なうから、 集 じん効率と無関係に定期的に部品交換等を行なう場合に比べて、 清掃や 部品交換の頻度を減じ、 清掃作業等の手間を省く ことができ、 部品コス トを減じることができる。
また、 集じん効率の変化の測定を燃焼炉の運転状態を制御しながら行 なうことによって、 集じん装置の清掃や部品の交換の回数を必要最小限 にすることを目的として、 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処 理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放 出する煤煙発生施設において、 前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼 炉から発生した排気ガス中の所定物質を捕捉する集じん装置と、 前記燃 焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを導入して該排気ガ スの組成分析を行なう第 1の分析手段と、 前記集じん装置から大気に放 出されるまでに至る間の煙道より排気ガスを導入して該排気ガスの組成 分析を行なう第 2の分析手段と、 前記第 1の分析手段と第 2の分析手段 によるそれぞれの分析信号を入力する制御手段と、 前記第 1の分析手段 による分析信号を処理した前記制御手段から送出された運転制御信号を 受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉に供給する中和物質供給手段と、 前記運転制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の渦 流条件との少なく ともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態を調整する 運転調整手段とを備え、 前記制御手段で、 前記第 1の分析手段で得られ た所定物質の濃度と第 2の分析手段で得られた所定物質の濃度との濃度 比を算出し、 該濃度比から前記集じん装置の集じん効率を測定し、 前記 運転制御信号に基づいて、 排気ガス中に含まれた成分量に対応した量の 中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段により燃 焼炉の運転状態を調整して燃焼炉の運転を制御することを特徴としてい る。
また、 分析手段を単一のものとして、 測定装置の小型化を図り、 設備 費を低減することを目的として、 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガス の後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大 気に放出する煤煙発生施設において、 前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の所定物質を捕捉する集じん装置と、 前記排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、 前記分析手段による分析 信号を処理する制御手段と、 前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙 道より排気ガスを前記分析手段に導入する第 1の管路と、 前記集じん装 置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガスを前記分析手 段に導入する第 2の管路と、 前記第 1の管路と第 2の管路とを所定時間 ごとに切り替える管路切替手段とを備え、 前記制御手段で、 前記第 1の 管路から導入された排気ガス中の所定物質の濃度と第 2の管路から導入 された排気ガス中の所定物質の濃度との濃度比を算出し、 該濃度比から 前記集じん装置の集じん効率を測定することを特徴としている。
また、 分析手段を単一のものとすると共に、 集じん効率の変化の測定 を燃焼炉の運転状態を制御しながら行なうことを目的として、 燃焼炉の 出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を 通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設において、 前記 燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の所定物 質を捕捉する集じん装置と、 前記排気ガスの組成分析を行なう分析手段 と、 前記分析手段による分折信号を処理する制御手段と、 前記燃焼炉か ら前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを前記分析手段に導入する 第 1の管路と、 前記集じん装置から大気に放出されるまでに至る間の煙 道より排気ガスを前記分析手段に導人する第 2の管路と、 前記第 1の管 路と第 2の管路とを所定時間ごとに切り替える管路切替手段と、 前記第 1の管路から導入された排気ガスの分析信号を処理した前記制御手段か ら送出された運転制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉に供 給する中和物質供給手段と、 前記運転制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼 温度と燃焼時間、 燃焼時の渦流条件との少なくともいずれかを変更して 燃焼炉の運転状態を調整する運転調整手段とを備え、 前記制御手段で、 前記第 1の管路から導入された排気ガス中の所定物質の濃度と第 2の管 路から導入された排気ガス中の所定物質の濃度との濃度比を算出し、 該 濃度比から前記集じん装置の集じん効率を測定し、 前記運転制御信号に 基づいて、 排気ガス中に含まれた成分量に対応した量の中和物質を前記 中和物質供給手段で供給し、 前記 転調整手段により燃焼炉の運転状態 を調整して燃焼炉の運転を制御することを特徴としている。
そして、 前記集じん装置として好ましいものとして、 該集じん装置が バグフィル夕であることを特徴としており、 また、 集じん装置を通過し た燃焼排気ガスは大気に放出されることになるから、 この放出される排 気ガスを監視するために、 前記第 2の分析手段または前記第 2の管路か ら導入されて前記分析手段で得られた所定物質の濃度により大気に放出 される燃焼排気ガスの組成を監視することを特徴としている。
また、 前記濃度比が所定の値以下となつた場合には集じん効率の低下 が考えられ、 清掃や部品交換を促すために、 前記制御手段から送出され る警報信号を受けて警報動作を行なう警報手段を備え、 前記制御手段で 算出された濃度比が所定値以下となった場合に、 該制御手段が前記警報 信号を送出することを特徴としている。
そして、 成分濃度が高い場合の燃焼排気ガスの組成成分を分析するの に適した分析手段を使用することを目的として、 前記分析手段を赤外分 光分析装置で構成したことを特徴としている。 また、 汚染物質の代替指 標である汚染物質の生成の前段階において生成される物質を測定するた めに、 前記分析手段を C 0または 0 2 の測定装置で構成したことを特徴 とし、 特にダイォキシン類を測定する場合には、 その前駆物質であるク ロロフヱノール、 クロ口ベンゼンまたは P C Bの測定が比蛟的容易であ ることに着目して、 前記分析手段をダィォキシン類の前駆物質であるク ロロフエノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩化ビフィニール) を測定する前駆物質計測装置で構成したことを特徴としている。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明に係る煤煙発生施設用燃焼装置の概略の構成を示 す図である。
第 2図は、 試料ガスを採取して分析手段に供するための採取部の構成 を示す図である。
第 3図は、 使用時間の経過による集じん効率の変化を示す図である。 第 4図は、 窒素酸化物の中和物質としてアンモニアを使用する場合の 浄化率を示す図である。
第 5図は、 窒素酸化物と炉上部の温度との関係を示す図である。
第 6図は、 塩化水素と硫黄酸化物の消石灰に対する除去率を示す図で ある。
第 7図は、 ダイォキシンと炉上部の温度との関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図示した好ましい実施の形態に基づいて、 この発明に係る煤煙 発生施設用燃焼装置を具体的に説明する。 なお、 煤煙発生施設としてゴ ミ焼却設備を例にとり、 そのゴミ焼却装置について説明する。
第 1図はこの発明に係るゴミ焼却装置の概略の構成を示す図である。 焼却処理される可燃ゴミは燃焼炉としてのゴミ焼却炉 1に投入されて燃 焼される。 ゴミ焼却炉 1における燃焼の際に発生する燃焼排気ガスは、 後処理工程を構成する熱交換器 2を通して適宜に冷却された後、 集じん 装置 3に送られて排気ガス中のばいじんなどの所定物質を除去して、 誘 引ファン 4にて煙突 5に給送されて大気に放出されることになる。 なお、 集じん装置 3は、 除去すべき所定物質に応じてサイクロン式集じん器、 電気集じん器、 バグフィル夕等を単独であるいは適宜に組合わせて設置 する。 この実施形態では、 高い集じん効率で、 ろ布上に適宜に堆積した ダストがろ過効果を高めることにより非常に微細な粒子まで集じんする ことができる点で有利であることから、 バグフィルタを使用している。 また、 必要に応じて、 汚染物質である塩化水素や硫黄酸化物を除去する ために、 消石灰を集じん装置前で粉体吹き込みを行なうようにしたり、 洗煙装置等が設置される。
前記ゴミ焼却炉 1からの燃焼排気ガスを前記熱交換器 2に案内する煙 道 6 aの入口部分、 即ちゴミ焼却炉 1の出口近傍の測定位置 Aからは、 採 取管 7aを介して燃焼排気ガスが採取されている。 この採取管 7aは分析手 段である赤外分光分析装置 10に、 管路切替手段としての切替弁 1 1を介し て連通している。 この測定位置 Aには戻り管 7bが接続されており、 この 戻り管 7bは、 第 2図に示すように、 誘引ファン 7cの吐出側に連通させて ある。 そして、 この誘引ファン 7 cの吸込则を上記採取管 7 aの途中に連通 させてある。 なお、 赤外分光分析装置 10には誘引ファン 10a が作動して 試料ガスが供給されるようにしてある。
また、 前記集じん装置 3から煙突 5に至る煙道 6bの測定位置 Bからは、 採取管 8aを介して排気ガスが採取されている。 この採取管 8aは前記赤外 分光分析装置 10に前記切替弁 1 1を介して連通している。 また、 この測定 位置 Bには戻り管 8bが接続されており、 この戻り管 8bは、 前記戻り管 7b と同様に誘引ファン 8cの吐出側に連通させてあり、 該誘引ファン 8cの吸 込側を上記採取管 8aの途中に連通させてある。
前記赤外分光分析装置 10の出力信号は分析信号として制御手段 12に送 出されている。 この制御手段 12では、 上記分析信号に基づき、 排気ガス に含有されている組成物質の濃度について、 前記測定位置 Aにおける濃 度と測定位置 Bにおける濃度との濃度比を算出し、 この濃度比を所定の 基準濃度比値と比較する。 測定位置 Aにおける濃度は高濃度であり、 測 定位置 Bにおける濃度は低濃度であるから、 集じん装置 3が適切な集じ ん機能を果たしている場合の濃度比と、 集じん効率が低下した場合の濃 度比とを比較すると、 濃度比の値は適切な集じん機能を果たしている場 合の方が大きい。 すなわち、 上記基準濃度比値は集じん装置 3が所定の 集じん機能を果たす状態にあるか否かを判定する閾値で、 濃度比がこの 基準濃度比値よりも小さくなつた場合には、 集じん装置 3の集じん効率 が低下したことを示す。 第 3図は集じん効率と運転経過時間との関係を 示す図で、 運転時間の経過と共に集じん効率が低下している。 また、 上 記基準濃度比値は、 例えば、 集じん効率が 8 5 %となった状態に対応す るよう設定しておけばよく、 規制値に対して汚染物質の除去に余裕をも つた値に設定しておく。 そして、 上記濃度比が基準濃度比値を下回った 場合には、 制御手段 12から警報信号が送出されるようにしてある。 また、 警報信号以外にも、 濃度比に関する情報を提供する濃度比情報信号が出 力されている。
制御手段 12の前記警報信号は、 警報手段 17に送出される。 この警報手 段 Πは警報信号を受けて、 警報ブザーや警報サイレンを発したり、 警告 灯を点灯ある L、は点滅させるようにしてある。 また、 前記制御手段 12では、 上記分析信号に基づいて、 燃焼排気ガス に含有されている汚染物質の濃度等が所定の値以下にあるか否かを判断 し、 所定値を越えている場合には、 当該汚染物質を除去するために必要 な指示を含む制御信号を、 中和物質供給手段 13と運転調整手段 14とのそ れぞれに送出する。
前記中和物質供給手段 13は、 前記制御信号に従ってゴミ焼却炉 1に中 和物質を供給する。 中和物質としては、 公知の物質が使用されている。 第 4図は窒素酸化物の中和物質としてアンモニア (N H 3 ) を使用する 場合の浄化率を示す図で、 横軸に N H 3 Z N O Xモル比を示している。 同図に示されているように、 中和物質が増加することにより净化率が高 くなることが示されている。 また、 第 6図は塩化水素と硫黄酸化物の消 石灰に対する除去率を示すもので、 横軸に消石灰の当量比を示している。 同図に示されているように、 中和物質である消石灰を増加すると、 塩化 水素と硫黄酸化物のいずれも除去率が増加する。 なお、 塩化水素の除去 率は、 当量比が 1 . 0で飽和状態となり、 当量比が大きくなつても除去 率は横這い状態となる。
前記運転調整手段 14は、 前記制御信号に従ってゴミ焼却炉 1における 燃焼温度と燃焼時問、 燃焼時の渦流条件のいずれか又は全てを適宜に組 合わせて調整してゴミ焼却炉 1の運転状態の調整を行なう。 焼却炉にお いて運転状態の調整を行うことは、 汚染物質を除去するための方法とし て公知である。 第 5図は、 窒素酸化物と炉上部の温度との関係を示す図 で、 高温になるにつれて窒素酸化物の生成が増加する。 他方、 第 7図は ダイォキシンと炉上部の温度との関係を示す図で、 高温になるとダイォ キシンの発生量が減少する。 このため、 一般的には、 焼却炉において約 9 0 0〜 1 2 0 0 °Cで焼却を行って、 熱交換器 2によって燃焼排気ガス を約 2 0 0 °C以下まで迅速に冷却することが行われている。 なお、 焼却 炉の燃焼温度や燃焼時間、 渦流条件などはそれぞれについて測定器等が 焼却炉に設けられており、 その測定器の測定信号を前記制御手段 12に入 力してある。
また、 前記制御手段 12からは、 表示手段 15に表示制御信号が、 プロッ タ等の印刷手段 16に印刷制御信号が、 前記切替弁 1 1には切替指令信号が それぞれ送出されている。 表示手段 15は赤外分光分析装置 10による分析 結果を表示装置に表示し、 印刷手段 16で該分析結果が用紙に印刷される。 また、 前記濃度比情報信号をこれら表示手段 15や印刷手段 16に送出して、 濃度比の変化を表示し、 印刷するようにしてある。
以上により構成したこの発明に係るゴミ焼却装置の実施形態について の作用を、 この煤煙発生施設用燃焼装置が備えた運転制御装置及び集じ ん効率測定装置の作用と共に、 以下に説明する。
ゴミ焼却施設に運搬されて収集された焼却に供することができるゴミ は、 所定の量ずっゴミ焼却炉 1に投人されて燃焼される。 燃焼の際に発 生する燃焼排気ガスは煙道 6 aからゴミ焼却炉 1の外部に排出され、 熱交 換器 2に送られて焼却用空気の予熱などに供されて適宜温度まで冷却さ れる。 次いで、 集じん装置 3に給送されて排気ガス中に残留した汚染物 質が除去されることになる。
集じん装置 3を通過した排気ガスは誘引ファン 4で吸引されて煙突 5 に導かれ、 煙突 5内を上昇して高所から大気中に放出される。 なお、 燃 焼排気ガスは誘引フアン 4によつて熱交換器 2や集じん装置 3を通過す るよう吸引されて給送される力 煙道の必要な位置に誘引ファンゃ押込 みファンなどを配設して円滑に給送されるようにする。
前記測定位置 Aには採取管 7aが接続されており、 前記誘引フマン 7cに よつて該採取管 7aから測定位置 Aの燃焼排気ガスが採取されている。 誘 引ファン 7cの吐出側には戻り管 7bが接続され、 その先端が測定位置 Aに 連通しているから、 誘引ファ ン 7 cによって測定位置 Aの焼却ガスは、 採 取管 7aと戻り管 7bとを循環する。 他方、 測定位置 Bの排気ガスも前記採 取管 8aと戻り管 8bとを循環する。
そして、 前記切替弁 1 1を Mり替えて採取管 7aと赤外分光分析装置 10と を連通させると共に、 誘引ファン 7cを停止させて、 誘引ファン 10a を作 動させると採取管 7aと戻り管 7bに滞留している燃焼排気ガスが赤外分光 分析装置 10に供されて、 測定位置 Aにおける該燃焼排気ガスの組成分析 が行なわれる。 また、 切替弁 1 1の切替によって採取管 8aと赤外分光分析 装置 10とを連通させれば、 测定位置 Bにおける排気ガスの組成分析が行 なわれる。
赤外分光分析装置 10の分析結果は制御手段 12に送出される。 制御手段 12で分析結果に基づいて燃焼排気ガス中の汚染物質の濃度等が所定値以 下であるかを判断し、 所定値を越えた汚染物質の除去に必要な指示を前 記中和物質供給手段 13と運転調整手段 14とに送出することになる。
例えば、 窒素酸化物が所定値を越えている場合には臭素 (B r ) ゃァ ンモニァなどをゴミ焼却炉 1に供給する指示を中和物質供給手段 13に送 出する。 そして、 中和物質供給手段 13が作動して中和物質がゴミ焼却炉 1に投入されることになる。 また、 例えばダイォキシンが所定値を越え ている場合には、 炉内温度を上昇させる指示を運転調整手段 14に送出し、 該運転調整手段 14の作動によって燃焼温度を上昇させる。
なお、 汚染物質に対する所定の中和物質としては、 例えば、 窒素酸化 物に対しては臭素やアンモニゥ厶等が、 硫黄酸化物には水酸化ナ卜リゥ ム(N a O H )等が、 ダイォキシンには水酸化カルシウム(C a ( O H ) 2 ) や酸化カルシウム (C a 0 ) 、 炭酸カルシウム (C a C 0 3 ) 等のカル 2 シゥム化合物等が、 塩化水素には消石灰や珪酸カルシゥム水和物等があ る。 また、 ダイォキシン類の吸着材としては、 コークスゃ活性炭等があ る。 さらに、 ダイォキシン類の抑制のためには、 温度、 滞留時間、 混合、 即ち前記焼却炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の渦流条件などの運転状 態を調整することが行なわれ、 窒素酸化物の抑制には、 低酸素運転など が行なわれている。 そして、 前記制御手段 12ではこれら中和物質の投入 と運転状態の変更とを適宜に組合わせて、 当該ゴミ焼却装置にとって最 適な条件によって汚染物質を除去するよう、 中和物質供給手段 13と運転 調整手段 14とに指示することになる。
中和物質が投入されるとゴミ焼却炉 1内で燃焼排気ガスの汚染物質と 反応して、 該汚染物質が中和される。 また、 運転調整手段によってゴミ 焼却炉 1の運転状態が変更される。 これらの操作によって、 燃焼排気ガ ス中の汚染物質が削減されあるいは除去されることになる。
前記切替弁 1 1を、 採取管 8 aと赤外分光分析装置 10とを連通させる位置 に切り替えると、 測定位置 Bにおける排気ガスの組成分析が行なわれる ことになる。 測定位置 Bでは、 既に汚染物質が除去された排気ガスにつ いて分析が行なわれるため、 汚染物質は規制値以上に含まれていない。 このため、 測定位置 Bでの測定結果は、 制御手段 12から表示手段 15や印 刷手段 16に送出されて表示や印刷されるようにしてあるだけで、 汚染物 質の除去に反映させることを必ずしも要しない。
しかし、 測定位置 Bを通過した排気ガスは大気に放出されることにな るため、 この位置 Bで汚染物質が検出されるようなことになると、 環境 が汚染されてしまうおそれがある。 このため、 则定位置 Bでの測定結果 に規制値以上の汚染物質が含まれている場合には、 制御手段 12から前記 中和物質供給手段 13または運転調整手段 14に中和物質の投入や運転状態 の変更を指示する制御信号を送出するよう構成しても構わない。
そして、 測定位置 Aにおける測定と測定位置 Bにおける測定は、 所定 の時間ごとに切り替えて行なうようにする。 この切り替えは、 前記し刃替 弁 1 1を切り替えることによって行なわれる。 中和物質供給手段 13や運転 調整手段 14が作動して燃焼排気ガスの組成を改善した場合に、 改善排気 ガスが測定位置 Bに達するまでには相当の時間が経過しなければならな い。 この改善排気ガスが位置 Bに達するのに十分な所定の時間 Δ Τの間 は測定位置 Aにおける測定を行ない、 該時間 Δ T経過後に測定位置 Bに おける測定に切り替える。 そして、 一定時間経過後に測定位置 Aにおけ る測定に切り替える。 なお、 測定位置 Bにおける測定も所定の時間 Δ Τ の経過によって行なうようにして、 所定の時間△ Tごとに測定位置をし刃 り替えるようにしても構わない。
この所定の時間 Δ Tは、 それぞれのゴミ焼却装置の規模により移動速 度や煙道距離に応じて決定する。 また、 試料ガスの採取位置から赤外分 光分析装置 10までの採取管 7a、 8aの長さが長い場合には、 所定の時間 Δ Tが経過しても改善前の排気ガスが滞留している場合がある。 このため、 組成分析を行なうに際して、 滞留した排気ガスを改善排気ガスと交換す る必要があり、 そのため例えば前記誘引ファン 10a の一定時間の作動に よって、 採取管と戻り管に滞留した排気ガスを排出した後に、 改善排気 ガスを赤外分光分析装置 10に供給する。 したがって、 上記所定の時間 Δ Tはこのときの換気に要する時間も考慮して決定することが望ましい。 このように、 所定の△ T時間ごとに測定位置を切り替えて測定を行な うことにより、 中和物質供給手段 13等の作動によって燃焼排気ガスが改 善された場合にも連続した測定を行なうことができるので、 燃焼排気ガ スの監視を常時行なうことができる。
本実施形態では、 測定位置 Aと測定位置 Bの 2力所で測定している描 成を示してあるが、 汚染物質の除去や削減のための焼却炉の運転制御の ためには測定位置 Aにおいて測定を行うことで実現でき、 必ずしも測定 位置 Bにおける測定は要しない。 そして、 前記制御手段 12では、 前記測定位置 Aの分析信号と測定位置 Bの分析信号とに基づいて、 排気ガス中の所定の組成成分について、 測 定位置 Aにおける濃度と測定位置 Bにおける濃度との比を濃度比として 算出する。 この濃度比の算出に供される組成成分は、 汚染物質に限らず、 測定位置 Aと測定位置 Bのいずれにおいても分析しやすい物質を選択す ればよく、 また 2種以上の複数の物質について濃度比を算出しても構わ ない。 そして、 この濃度比に関する情報を濃度比情報信号として前記表 示手段 15と印刷手段 16に出力し、 表示手段 15で表示し印刷手段 16で印刷 するようにしてある。 なお、 複数の物質について濃度比を算出した場合 にはそれぞれについて表示し、 印刷することが望ましい。
また、 前記濃度比が予め制御手段 12に登録されている基準濃度比値と 比較され、 算出された濃度比がこの基準濃度比値よりも小さい場合には、 制御手段 12から前記警報手段 17に警報信号を送出する。 警報手段 17では この警報信号を受けて所定の警報動作を行う。 複数の物質について濃度 比を算出する場合には、 例えば算出に係る過半数の物質の濃度比が基準 濃度比値よりも小さい場合に警報信号を送出するようにすればよい。 前記警報手段 1 7の警報動作としては、 警報ブザーや警報サイレン等の 警報音の発生や警報灯の点滅あるいは点灯その他を行うようにする。 警 報灯の点滅と点灯を区別する場合などには、 例えば前記基準濃度比値に 2つの値を設定し、 第 1の基準値よりも濃度比が小さくなつた場合に点 滅させ、 第 2の基準値よりも小さくなった場合に点灯させたり、 あるい は複数の物質の濃度比を算出する場合には、 1つの物質の濃度比が基準 濃度比値よりも小さくなった場合に点滅させ、 過半数の物質の濃度比が 基準濃度比値よりも小さくなつた場合に点灯するよう構成することがで きる。
そして、 警報手段 17が作動した場合には、 集じん装置 3が所定の集じ ん効率を発揮しなくなつたのであるから、 集じん装置 3の清掃や部品の 交換を行って集じん効率を回復させる。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 この発明に係る煤煙発生施設用燃焼装置によれ ば、 ゴミ燃焼炉の出口における燃焼排気ガスの組成分析を行なうため、 成分濃度の高い試料ガスを分折に供することができる。 このため、 容易 に組成分析を行なうことができ、 燃焼排気ガスの組成を連続して測定す ることができる。 したがって、 測定結果をゴミ燃焼炉の運転状態に反映 することができ、 迅速に汚染物質の除去を行なえる。 しかも、 排気ガス を連続的に測定するから、 投入する中和物質を常時適正量に管理できて 該中和物質に係るコストを極力削減することができ、 排気ガス中の汚染 物質の削減を低コス卜で実現できる。
また、 集じん装置の前後にて排気ガスの組成分析を行って、 所定物質 の濃度比を算出するようにしたから、 該濃度比の変化によって集じん装 置の集じん効率の変化を把握することができる。 渠じん効率の変化を把 握することによって、 集じん装置の清掃や部品交換の時期を確実に認識 できるから、 清掃や部品交換の頻度を適正なものとすることができ、 清 掃作業や交換作業の手間を省き、 部品コス卜を削減することができる。 また、 大気に放出されることになる排気ガスの組成分析を行なうよう にしたから、 大気に放出される排気ガスを監視することができ、 大気汚 染物質の排出を抑制することができる。
また、 分析手段に 2つの管路を連係させ、 この 2つの管路の端部を排 気ガスの煙道の異なる部分に接続させることにより、 1つの分析手段に よって燃焼炉出口部分と大気に放出される前とのそれぞれについて、 す なわち集じん装置の前後のそれぞれについて排気ガスの分析を行なうこ とができる。 しかも、 所定時間ごとに測定位置を切り替えて行なうこと によって、 いずれの測定位置においても排気ガスの組成分析は連続して 行なうことができる。
また、 警報手段の動作によって、 印刷された濃度比変化のデータを参 照することなく、 集じん装置の清掃や部品交換の時期を認識することが できる。
さらに、 分析手段に赤外分光分析装置を用いることによって、 汚染物 質だけでなく種々の物質について測定できる。 このため、 集じん効率を 測定するためには、 濃度比を算出しやすい物質を選択することができる また、 安価な運転制御装置を提供でき、 ゴミ焼却施設の建設費を低減す ることができると共に、 既存の煤煙発生施設にも容易に設置することが できる。
加えて、 集じん装置にバグフィルタを用いることによって、 排気ガス に含有された各種の物質を極力柿捉することができ、 排気ガス中の汚染 物質を確実に削減し、 除去することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
前記燃焼炉からの燃焼排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、 前記分析手段による分析信号を処理して制御信号を出力する制御手段 と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉 に供給する中和物質供給手段と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の渦流条件との少なくともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態 を調整する運転調整手段とを備え、
前記燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガスを前記分析手段に導入し、 前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に含まれた成分量に対応し た量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段に より燃焼炉の運転状態を調整することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼
2 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガスを導入して該燃焼排気ガスの組成 分析を行なう第 1の分析手段と、
前記後処理工程の煙突に至るまでにおける燃焼排気ガスを導人して該 燃焼排気ガスの組成分析を行なう第 2の分析手段と、
前記第 1の分析手段による分折信号を処理して制御信号を出力する制 御手段と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉 に供給する中和物質供給手段と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時問、 燃焼時の渦流条件との少なく ともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態 を調整する運転調整手段とを備え、
前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に含まれた成分量に対応し た量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段に より燃焼炉の運転状態を調整し、
前記第 2の分析手段で大気に放出される燃焼排気ガスの組成を監視す ることを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
3 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
前記燃焼排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、
前記分析手段による分析信号を処理して制御信号を出力する制御手段 と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉 に供給する中和物質供給手段と、
前記制御手段からの制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の渦流条件との少なく ともいずれかを変更して燃焼炉の運転伏態 を調整する運転調整手段と、
燃焼炉の出口近傍から燃焼排気ガスを前記分析手段に導人する第 1の 管路と、
前記後処理工程の煙突に至るまでにおける燃焼排気ガスを前記分析手 段に導入する第 2の管路と、 前記第 1の管路と第 2の管路とを所定時間ごとに切り替える管路切替 手段とを備え、
前記第 1の管路を介して導入された燃焼排気ガスの分析結果に応じた 前記制御信号に基づいて、 燃焼排気ガス中に含まれた成分量に対応した 量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段によ り燃焼炉の運転状態を調整し、
前記第 2の管路を介して導入された燃焼排気ガスの分析結果により大 気に放出される燃焼排気ガスの組成を監視することを特徴とする煤煙発 生施設用燃焼装置。
4 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の 所定物質を捕捉する集じん装置と、
前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを導入して 該排気ガスの組成分析を行なう第 1の分析手段と、
前記集じん装置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガ スを導入して該排気ガスの組成分析を行なう第 2の分析手段と、 前記第 1の分析手段と第 2の分析手段によるそれぞれの分析信号を入 力する制御手段とからなり、
前記制御手段で、 前記第 1の分析手段で得られた所定物質の濃度と第 2の分析手段で得られた所定物質の濃度との濃度比を算出し、 該濃度比 から前記集じん装置の集じん効率を測定することを特徴とする煤煙発生 施設用燃焼装置。
5 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の 所定物質を捕捉する集じん装置と、
前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを導入して 該排気ガスの組成分析を行なう第 1の分析手段と、
前記集じん装置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガ スを導入して該排気ガスの組成分析を行なう第 2の分析手段と、 前記第 1の分析手段と第 2の分析手段によるそれぞれの分析信号を入 力する制御手段と、
前記第 1の分析手段による分析信号を処理した前記制御手段から送出 された運転制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃焼炉に供給する 中和物質供給手段と、
前記運転制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時間、 燃焼時の 渦流条件との少なくともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態を調整す る運転調整手段とを備え、
前記制御手段で、 前記第 1の分析手段で得られた所定物質の濃度と第 2の分析手段で得られた所定物質の濃度との濃度比を算出し、 該濃度比 から前記集じん装置の集じん効率を測定し、
前記運転制御信号に基づいて、 排気ガス中に含まれた成分量に対応し た量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段に より燃焼炉の運転状態を調整して燃焼炉の運転を制御することを特徴と する煤煙発生施設用燃焼装置。
6 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙 ¾生施設に おいて、
前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の 所定物質を捕捉する集じん装置と、
前記排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、
前記分析手段による分析信号を処理する制御手段と、
前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを前記分析 手段に導入する第 1の管路と、
前記集じん装置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガ スを前記分析手段に導入する第 2の管路と、
前記第 1の管路と第 2の管路とを所定時間ごとに り替える管路切替 手段とを備え、
前記制御手段で、 前記第 1の管路から導入された排気ガス中の所定物 質の濃度と第 2の管路から導入された排気ガス中の所定物質の濃度との 濃度比を算出し、 該濃度比から前記集じん装置の集じん効率を測定する ことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
7 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該 後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設に おいて、
前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の 所定物質を捕捉する集じん装置と、
前記排気ガスの組成分析を行なう分析手段と、
前記分析手段による分析信号を処迎する制御手段と、
前記燃焼炉から前記集じん装置との間の煙道より排気ガスを前記分析 手段に導入する第 1の管路と、
前記集じん装置から大気に放出されるまでに至る間の煙道より排気ガ スを前記分析手段に導入する第 2の管路と、
前記第 1の管路と第 2の管路とを所定時間ごとに Mり替える管路切替 手段と、 前記第 1の管路から導入された排気ガスの分析信号を処理した前記制 御手段から送出された運転制御信号を受けて、 所定の中和物質を前記燃 焼炉に供給する中和物質供給手段と、
前記運転制御信号を受けて、 燃焼炉の燃焼温度と燃焼時問、 燃焼時の 渦流条件との少なくともいずれかを変更して燃焼炉の運転状態を調整す る運転調整手段とを備え、
前記制御手段で、 前記第 1の管路から導人された排気ガス中の所定物 質の濃度と第 2の管路から導人された排気ガス中の所定物質の濃度との 濃度比を算出し、 該濃度比から前記集じん装置の集じん効率を測定し、 前記運転制御信号に基づいて、 排気ガス中に含まれた成分量に対応し た量の中和物質を前記中和物質供給手段で供給し、 前記運転調整手段に より燃焼炉の運転状態を調整して燃焼炉の運転を制御することを特徴と する煤煙発生施設用燃焼装置。
8 . 請求の範囲第 4項ないし請求の範囲第 7項のいずれかに記載した煤 煙発生施設用燃焼装置において、 前記集じん装置がバグフィルタである ことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
9 . 請求の範囲第 4または請求の範囲第 5項に記載した煤煙発生施設用 燃焼装置おいて、 前記第 2の分析手段で得られた所定物質の濃度により 大気に放出される燃焼排気ガスの組成を監視することを特徴とする煤煙 発生施設用燃焼装置。
1 0 . 請求の範囲第 6または請求の範囲第 7項に記載した煤煙発生施設 用燃焼装置おいて、 前記第 2の管路から導入され、 前記分析手段で得ら れた所定物質の濃度により大気に放出される燃焼排気ガスの組成を監視 することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
1 1 . 請求の範囲第 4項ないし請求の範囲第 7項のいずれかに記載した 煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記制御手段から送出される警報信号を受けて警報動作を行なう警報 手段を備え、
前記制御手段で算出された濃度比が所定値以下となった場合に、 該制 御手段が前記警報信号を送出することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼
1 2 . 請求の範囲第 8項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記制御手段から送出される警報信号を受けて警報動作を行なう警報 手段を備え、
前記制御手段で算出された濃度比が所定値以下となつた場合に、 該制 御手段が前記警報信号を送出することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼
1 3 . 請求の範囲第 9項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記制御手段から送出される警報信号を受けて警報動作を行なう警報 手段を備え、
前記制御手段で算出された濃度比が所定値以下となつた場合に、 該制 御手段が前記警報信号を送出することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼
1 4 . 請求の範囲第 1 0項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記制御手段から送出される警報信号を受けて警報動作を行なう警報 手段を備え、
前記制御手段で算出された濃度比が所定値以下となつた場合に、 該制 御手段が前記警報信号を送出することを特徴とする煤煙発生施設用燃焼
1 5 . 請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 7項のいずれかに記載した 煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記分析手段を赤外分光分析装置で 構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
1 6 . 請求の範囲第 8項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を赤外分光分析装置で構 成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
1 7 . 請求の範囲第 9項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を赤外分光分析装置で構 成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
1 8 . 請求の範囲第 1 0項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を赤外分光分析装置で構 成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
1 9 . 請求の範囲第 1 1項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を赤外分光分析装置で構 成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 0 . 請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 7項のいずれかに記載した 煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記分析手段を C 0または 0 2 の測 定装置で構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 1 . 請求の範囲第 8項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を C 0または 0 2 の測定 装置で構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 2 . 請求の範囲第 9項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を C 0または 0 2 の測定 装置で構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 3 . 請求の範囲第 1 0項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を C 0または 0 2 の測定 装置で構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 4 . 請求の範囲第 1 1項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段を C 0または 0 2 の測定 装置で構成したことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
2 5 . 請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 7項のいずれかに記載した 煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記分析手段をダイォキシン類の前 駆物質であるクロ口フエノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩 化ビフィニール) を測定する前駆物質計測装置で構成したことを特徴と する煤煙発生施設用燃焼装置。
2 6 . 請求の範囲第 8項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段をダイォキシン類の前駆 物質であるクロ口フエノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩化 ビフィニール) を測定する前駆物質計測装置で構成したことを特徴とす る煤煙発生施設用燃焼装置。
2 7 . 請求の範囲第 9項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段をダイォキシン類の前駆 物質であるクロ口フエノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩化 ビフィニール) を測定する前駆物質計測装置で構成したことを特徴とす る煤煙発生施設用燃焼装置。
2 8 . 請求の範囲第 1 0項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段をダイォキシン類の前駆 物質であるクロロフヱノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩化 ビフィニール) を測定する前駆物質計測装置で構成したことを特徴とす る煤煙発生施設用燃焼装置。
2 9 . 請求の範囲第 1 1項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 該煤煙発生施設用燃焼装置に使用する分析手段をダイォキシン類の前駆 物質であるクロロフヱノール、 クロ口ベンゼンまたは P C B (ポリ塩化 ビフィニール) を測定する前駆物質計则装置で構成したことを特徴とす る煤煙発生施設用燃焼装置。
3 0 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設 において、
前記燃焼炉からの燃焼排気ガスを導入し、 該燃焼排気ガスの組成分析 を行なう赤外分光分析装置を設けて、 燃焼排気ガスの組成を常時監視す ることを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
3 1 . 燃焼炉の出口に連続して燃焼排気ガスの後処理工程が設けられ、 該後処理工程を通過させた燃焼排気ガスを大気に放出する煤煙発生施設 において、
前記燃焼炉の後処理工程に設け、 該燃焼炉から発生した排気ガス中の 所定物質を補足するバグフィルタと、
前記燃焼炉からの燃焼排気ガスを導入し、 該燃焼排気ガスの組成分析 を行なう赤外分光分析装置とからなり、
前記赤外分光分析装置によって、 燃焼排気ガスの組成を常時監視する ことを特徴とする煤煙発生施設用燃焼装置。
3 2 . 請求の範囲第 3 1項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記バグフィルタを通過する前の燃焼排気ガスを導人することを特徴と する煤煙発生施設用燃焼装置。
3 3 . 請求の範囲第 3 1項に記載した煤煙発生施設用燃焼装置において、 前記バグフィル夕を通過した後の燃焼排気ガスを導入することを特徴と する煤煙発生施設用燃焼装置。
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