(57)【要約】【課題】廃棄物処理炉に連設されたボイラの対流伝熱室内の過熱器における酸性ガスによる腐食を効果的に防止する排ガス処理装置及び方法を提供することを課題とする。【解決手段】ボイラ４からの排ガスを除塵処理する集塵装置１８と、第一放射室１４入口から第二放射室１５入口までの範囲でボイラ４内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計２１と、第一放射室１４入口から第二放射室１５出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込むアルカリ剤供給装置２２と、酸性ガス濃度計２１による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲でボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込むアルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲で排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込むアルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲でボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込む第一アルカリ剤供給装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲でアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲で排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込む第一アルカリ剤供給装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲でアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計によりボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられたアルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込むアルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項６】
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計により煙道での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられたアルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込むアルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項７】
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計によりボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられた第一アルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込む第一アルカリ剤供給工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた第二アルカリ剤供給装置によりアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項８】
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計により煙道での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられた第一アルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込む第一アルカリ剤供給工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた第二アルカリ剤供給装置によりアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理炉から排出される排ガスを処理するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物を焼却する焼却炉や廃棄物を熱分解ガス化し熱分解残渣を溶融するガス化溶融炉（以下まとめて廃棄物処理炉ということがある）から排出される排ガスをボイラに導いて該ボイラにて熱回収し、蒸気を発生させ該蒸気を発電機等の駆動源として用いることが行われている。
【０００３】
ボイラは、排ガスから熱回収するためのボイラ内空間が、排ガスの流れ方向で上流側から、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備えた放射室と、排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を発生してさらに過熱する対流伝熱室に区分されている。放射室は耐熱材壁面で包囲されていて、耐熱材壁厚内に放射伝熱面としての伝熱管が埋設されており、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる。対流伝熱室では、排ガス流通空間内に伝熱管が配設されており、排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を発生してさらに過熱して過熱蒸気としている。
【０００４】
廃棄物処理炉から排出される排ガスには、ＨＣｌ，ＳＯｘ等の酸性ガスが含まれている。したがって、排ガスからボイラで熱回収する際、対流伝熱室の過熱器の伝熱管で酸性ガスにより腐食が発生し、伝熱管の損傷が生じたり耐用寿命が短くなるので、これを防止するために、メンテナンス頻度が高くなったり、メンテナンス費用が嵩む等の問題が生じる。
【０００５】
そこで、特許文献１では、焼却炉から排出される酸性ガスを含む排ガスが通過する煙道に、酸性ガス処理剤としてソーダライトを噴霧し、酸性ガスを固定化することとしている。特許文献１には、実施例としてハイドロソーダライトを用いて高温条件下で固定化処理することで、効果的に塩化水素が除去されると、記載されている。
【０００６】
特許文献１によると、排ガスの流通する５００〜９００℃の高温域にソーダライト族の酸性ガス処理剤を酸性排ガスへ吹き込み酸性ガスを除去することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６７４４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のようにソーダライトを用いて酸性ガスを固定化しようとする場合、ソーダライトの反応率が低いため多量のソーダライトを必要とし、特に、排ガスの排出量の多い焼却炉にあっては、過大な量となり費用が嵩むとともに、ソーダライト供給のための装置も大型化し、設備費用、運転費用の面でも費用が嵩む。
【０００９】
このような事情に鑑み、一般的なアルカリ剤を用い、またこのアルカリ剤の使用量を過度とすることなく抑制しつつ、廃棄物処理炉に連設されたボイラの対流伝熱室内の過熱器における酸性ガスによる腐食を効果的に防止する排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上述の課題は、排ガス処理装置に関しては次の第一発明乃至第四発明、排ガス処理方法に関しては第五発明乃至第八発明により解決される。
【００１１】
［排ガス処理装置］
＜第一発明＞
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲でボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込むアルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【００１２】
＜第二発明＞
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲で排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込むアルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【００１３】
＜第三発明＞
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲でボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込む第一アルカリ剤供給装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲でアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【００１４】
＜第四発明＞
廃棄物処理炉に連設され、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理装置において、
ボイラからの排ガスを除塵処理する集塵装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲で排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ内へ吹き込む第一アルカリ剤供給装置と、
ボイラから集塵装置までの範囲でアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給装置と、
酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御装置とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【００１５】
［排ガス処理方法］
＜第五発明＞
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計によりボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられたアルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込むアルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【００１６】
＜第六発明＞
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計により煙道での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられたアルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込むアルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【００１７】
＜第七発明＞
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
第一放射室入口から第二放射室入口までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計によりボイラ内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられた第一アルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込む第一アルカリ剤供給工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた第二アルカリ剤供給装置によりアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【００１８】
＜第八発明＞
廃棄物処理炉に連設された、排ガスの流通路が屈曲した二つの変向部により区分されて、上流側から、第一放射室、第二放射室及び対流伝熱室を形成するボイラより煙道を経て排出される排ガスから酸性ガスを除去する排ガス処理方法において、
集塵装置によりボイラからの排ガスを除塵処理する除塵工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた酸性ガス濃度計により煙道での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度測定工程と、
第一放射室入口から第二放射室出口までの範囲に備えられた第一アルカリ剤供給装置によりボイラ内へアルカリ剤を吹き込む第一アルカリ剤供給工程と、
ボイラから集塵装置までの範囲に備えられた第二アルカリ剤供給装置によりアルカリ剤を煙道へ吹き込む第二アルカリ剤供給工程と、
アルカリ剤供給量制御装置により、酸性ガス濃度計による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御工程とを有することを特徴とする排ガス処理方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第一そして第五発明によれば、第一放射室入口から第二放射室出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、ボイラの第一放射室と第二放射室までの範囲で、ボイラ内を流通する排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値に基づき、アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量を制御することとしたので、ボイラの対流伝熱室内に流入する前の酸性ガスの濃度にもとづき、酸性ガスと反応させ濃度を低下させるために必要とされる供給量のアルカリ剤が供給されて、対流伝熱室の対流伝熱管の酸性ガス腐食を防止することができるとともに、煙道から排出される排ガスの排出規制値を充足するように酸性ガスを確実に除去することができる。
【００２０】
次に、本発明の第二そして第六発明によれば、第一放射室入口から第二放射室出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、ボイラと集塵装置までの範囲で、煙道内を流通する排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値に基づき、アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量を制御することとしたので、ボイラから排出された排ガス中の酸性ガスの濃度にもとづき、酸性ガスと反応させ濃度を低下させるために必要とされる供給量のアルカリ剤が供給されて、対流伝熱室の対流伝熱管の酸性ガス腐食を防止することができるとともに、煙道から排出される排ガスの排出規制値を充足するように酸性ガスを確実に除去することができる。
【００２１】
本発明の第三そして第七発明によれば、第一放射室入口から第二放射室出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、ボイラの第一放射室と第二放射室までの範囲で、ボイラ内を流通する排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量を制御することとしたので、ボイラの対流伝熱室内に流入する前の酸性ガスの濃度にもとづき、酸性ガスと反応させ濃度を低下させるために必要とされる供給量のアルカリ剤が供給されて、対流伝熱室の対流伝熱管の酸性ガス腐食を防止することができるとともに、煙道から排出される排ガスの排出規制値を充足するように酸性ガスを確実に除去することができる。
【００２２】
次に、本発明の第四そして第八発明によれば、第一放射室入口から第二放射室出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、ボイラと集塵装置までの範囲で、煙道内を流通する排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置におけるアルカリ剤供給量を制御することとしたので、ボイラから排出された排ガス中の酸性ガスの濃度にもとづき、酸性ガスと反応させ濃度を低下させるために必要とされる供給量のアルカリ剤が供給されて、対流伝熱室の対流伝熱管の酸性ガス腐食を防止することができるとともに、煙道から排出される排ガスの排出規制値を充足するように酸性ガスを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施するための第一実施形態装置の概要構成図である。
【図２】第二実施形態装置の概要構成図である。
【図３】第三実施形態装置の概要構成図である。
【図４】第四実施形態装置の概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００２５】
まず、本実施形態の説明に先立ち、本発明が適用される廃棄物処理炉としての廃棄物焼却炉とこれに連設されるボイラについて図１にもとづき説明する。本発明は廃棄物処理炉として廃棄物ガス化溶融炉に適用してもよい。
【００２６】
＜廃棄物焼却炉の基本構成＞
本実施形態に係る廃棄物焼却炉１は、燃焼室２と、この燃焼室２内での廃棄物Ｗの流れ方向の上流側（図１の左側）上方に配置され、廃棄物Ｗを燃焼室２内に投入するための廃棄物投入口３とを備える火格子式の廃棄物焼却炉であり、燃焼室２の廃棄物Ｗの流れ方向の下流側（図１の右側）の上方にボイラ４が連設されている。
【００２７】
燃焼室２の底部には、廃棄物Ｗを移動させながら燃焼させる火格子（ストーカ）５が設けられている。この火格子５は、廃棄物投入口３に近い方から、すなわち、上流側から乾燥火格子５ａ、燃焼火格子５ｂ、後燃焼火格子５ｃの順に設けられている。
【００２８】
乾燥火格子５ａでは主として廃棄物Ｗの乾燥と着火と初期燃焼が行われる。燃焼火格子５ｂでは主として廃棄物Ｗの熱分解、部分酸化が行われ、熱分解により発生したＣＯ、炭化水素類を含む可燃性ガスと固形分（固定炭素分）の燃焼が主燃焼として行われる。後燃焼火格子５ｃ上では、僅かに残った廃棄物中の未燃分を完全に燃焼させることが後燃焼として行われる。完全に燃焼した後の燃焼灰は、灰落下口６より落下排出される。 
【００２９】
このような本実施形態の焼却炉では、乾燥火格子５ａ、燃焼火格子５ｂそして後燃焼火格子５ｃの上に廃棄物Ｗの層が形成され、その燃焼により、燃焼室２内の空間には、各火格子５ａ〜５ｃ上の廃棄物層の直上空間に、次のような諸燃焼領域が形成される。
【００３０】
乾燥火格子５ａの直上方で廃棄物投入口３の下方に対応して位置する、該乾燥火格子５ａの廃棄物の流れ方向の上流側範囲（前部）の廃棄物Ｗは乾燥され着火して燃焼が開始される。
【００３１】
乾燥火格子５ａの下流側範囲（後部）の上方には、乾燥された後に廃棄物Ｗの一部の燃焼が開始され廃棄物Ｗの熱分解・部分酸化が始まった状態である初期燃焼が行われる初期燃焼領域が形成される。すなわち、乾燥火格子５ａの廃棄物Ｗは、乾燥火格子５ａ上の上流側範囲で乾燥され着火して、下流側範囲で燃焼が開始され初期燃焼される。
【００３２】
燃焼火格子５ｂ上の廃棄物Ｗはここで熱分解そして部分酸化が盛んに行われ、可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスと廃棄物Ｗの固形分が燃焼する。廃棄物Ｗはこの燃焼火格子５ｂ上で実質的に殆んど燃焼される。こうして、上記燃焼火格子５ｂ上の廃棄物Ｗの層の直上に主燃焼領域が形成される。
【００３３】
しかる後、僅かに残った廃棄物Ｗ中の固定炭素など未燃分が後燃焼火格子５ｃ上で完全に燃焼される。この後燃焼火格子５ｃ上の廃棄物Ｗの層の直上に後燃焼領域が形成される。
【００３４】
廃棄物Ｗが焼却される場合、まず乾燥火格子５ａ上で水分の蒸発が起こり、次いで熱分解と部分酸化反応が起こり、可燃性ガスが生成し始める。ここで初期燃焼領域とは、乾燥火格子５ａの後流部で廃棄物Ｗの燃焼が始まった後に、廃棄物Ｗの熱分解、部分酸化により可燃性ガスが生成し始め、廃棄物Ｗの一部が燃焼する領域である。また、主燃焼領域とは、燃焼火格子５ｂ上で廃棄物Ｗの熱分解、部分酸化が盛んに行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼しているとともに廃棄物Ｗの固形分が燃焼する燃焼領域であり、火炎を伴う燃焼が完了する点（燃え切り点）までの領域である。後燃焼火格子５ｃ上で燃え切り点より後の領域では、廃棄物Ｗ中の固形未燃分（チャー）が燃焼する後燃焼領域となる。
【００３５】
上記燃焼室２内の乾燥火格子５ａ、燃焼火格子５ｂ及び後燃焼火格子５ｃの下部には、それぞれ風箱７ａ，７ｂ，７ｃが設けられている。ブロワ８により供給される燃焼用の一次空気Ｆは、一次空気供給のための管路９を通って上記各風箱７ａ，７ｂ，７ｃに供給され、各火格子５ａ，５ｂ，５ｃを通って燃焼室２内に供給される。なお、各火格子５ａ〜５ｃの下から供給される一次空気Ｆは、火格子５ａ，５ｂ，５ｃ上の廃棄物Ｗの乾燥及び燃焼に使われるほか、火格子５ａ，５ｂ，５ｃの冷却作用、廃棄物Ｗの攪拌作用を有する。
【００３６】
上記燃焼室２の下流側における該燃焼室２の出口にはボイラ４が連設され、該ボイラ４の入口近傍が燃焼室２から排出されるガス中の未燃ガスを燃焼する二次燃焼室１１となっている。該二次燃焼室１１には、ブロワ（図示せず）とダンパ（図示せず）が設けられた管路（図示せず）により供給される二次燃焼用ガスを該二次燃焼室１１へ吹き込んでおり、未燃ガスを二次燃焼し、この二次燃焼の後の排ガスはボイラ４で熱回収される。
【００３７】
次に、上記ボイラ４について詳説すると、図１に示す如く、廃棄物焼却炉１に連設された、排ガスから熱回収するためのボイラ４は、排ガスの流通路を屈曲せしめる二つの変向部１２，１３により三つに区分され、排ガス流れ方向の上流側から、第一放射室１４、第二放射室１５、及び対流伝熱室１６を備えている。廃棄物焼却炉１から排ガスを受け入れる第一放射室１４のうちの排ガス流れの上流部が二次燃焼室１１となっており、第一放射室１４と第二放射室１５とが互いの上部で連通しており、該第二放射室１５の下部と対流伝熱室１６の下部が連通している。ボイラ４の排気部４Ａが煙道１７を介して集塵装置１８に接続されている。
【００３８】
上記ボイラ４は、その構造物の内面は耐火物壁となっており、第一放射室１４と第二放射室１５は内壁をなす上記耐火物壁の外側に、蒸気を流通する配管で形成される伝熱管（図示せず）が密に配列された状態で配設されている。一方、対流伝熱室１６には、その内部の排ガスが流通する空間に伝熱管（図示せず）が配設されている。
【００３９】
上記ボイラ４は、第一放射室１４と第二放射室１５とで蒸発器を形成し、対流伝熱室１６の一部で複数（図では３つ）の過熱器１６Ａを形成している。上記第一放射室１４及び第二放射室１５では、上記耐火物壁の外側に配設され水が流通される伝熱管が排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面としてそれぞれ構成されている。
【００４０】
上記対流伝熱室１６は、排ガス流れ方向の上流側（下方）から、上記過熱器１６Ａ、エコノマイザ１６Ｂを備えている。過熱器１６Ａは、水平方向に配列された複数の伝熱管を高さ方向に多段に設けた伝熱管群を備え、該伝熱管群が対流伝熱面として構成されている。過熱器１６Ａは蒸発器で発生した蒸気を排ガスとの熱交換によりさらに過熱し高温高圧化された過熱蒸気とする。エコノマイザ１６Ｂは過熱器１６Ａの下流側（上方）に設けられ、伝熱管が配設され、ボイラ４で発生し蒸気タービン（図示せず）の駆動に供された蒸気が復水器（図示せず）で復水された復水を受けて、これを、過熱器１６Ａで蒸気を過熱した後の排ガスになお残存する保有熱で加熱することによって、排ガスとの熱交換により水が加熱され加温水が生成され、蒸発器に供給される。
【００４１】
エコノマイザが対流伝熱室１６内に設けられず、ボイラ４の下流側でボイラ４外に別置エコノマイザとして設けられる場合や、図１のようなボイラ内エコノマイザと上記別置エコノマイザの両方が設けられる場合もある。対流伝熱室１６の最上流部（下方）にはスクリーン管（図示せず）が伝熱管を旗形に配設して備えられ、対流伝熱室１６に導入される排ガスを冷却しガス状又はミスト状のダスト成分を固体化してダストとして排ガスから分離するようにされている。また、対流伝熱室１６内の過熱器１６Ａの上流側や下流側に蒸発器が設けられる場合もある。
【００４２】
かくして、二次燃焼室１１で二次燃焼後の廃棄物焼却炉１の排ガスは、ボイラ４に導かれ、第一放射室１４と第二放射室１５の蒸発器で蒸気を発生させ、しかる後、対流伝熱室１６の過熱器１６Ａで上記蒸気を過熱蒸気とする。
【００４３】
ボイラ４で熱回収された排ガスは、煙道１７で集塵装置１８へもたらされ、該集塵装置１８例えば、バグフィルタで、該排ガスに含まれるダストが捕集され除塵される。集塵装置１８には、誘引送風機１９が接続されていて、誘引送風機１９は焼却炉１から排ガスを誘引し、除塵処理された排ガスを煙突２０に送り、排ガスが該煙突２０から大気に放出される。
【００４４】
＜排ガス処理装置＞
上述した廃棄物焼却炉１そしてそこから煙突２０にまで延びる煙道１７に、本実施形態では、次のように構成される排ガス処理装置が接続されている。
【００４５】
本実施形態において、排ガス処理装置は、第一実施形態として、ボイラ４からの排ガスを除塵処理するようにボイラ４に対し下流側で上記煙道１７に配された集塵装置１８と、ボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲でボイラ４内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計２１と、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ４内へ吹き込むアルカリ剤供給装置２２と、酸性ガス濃度計２１による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置２４とを備えている。
【００４６】
本実施形態では、酸性ガス濃度計２１としては、排ガス中のＨＣｌ濃度を測定するＨＣｌ濃度計が採用されている。
【００４７】
また、アルカリ剤供給装置２２から供給されるアルカリ剤は、例えば苛性ソーダ水溶液または重曹が用いられる。苛性ソーダ水溶液を用いる場合、アルカリ剤供給装置２２は、図示していないが、苛性ソーダ水溶液を貯留する貯留槽と、貯留槽から苛性ソーダ水溶液を送り出す送液ポンプと、送液ポンプで貯留槽から送られてきた苛性ソーダ水溶液をボイラ内の排ガスに噴霧する噴霧ノズルとを有している。集塵装置１８例えば、バグフィルタでは、アルカリ剤が供給された排ガスを受け入れ、ダスト（煤塵）と酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を捕集して除去する。
【００４８】
＜アルカリ剤供給量の制御＞
上記酸性ガス濃度計２１によりＨＣｌ濃度を測定し、その測定値にもとづき、アルカリ剤供給量を制御することを説明する。アルカリ剤供給装置２２により供給するアルカリ剤の量と酸性ガスとの中和反応における酸性ガス除去率を予め求めておく。
【００４９】
運転中の廃棄物焼却炉１で、次の要項でＨＣｌ濃度を測定し、その測定値にもとづき、アルカリ剤供給量制御装置２４によりアルカリ剤供給量の制御を行なう。
【００５０】
先ず、酸性ガス濃度計２１にて、ボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲で排ガス中の酸性ガス濃度を測定する。
【００５１】
次に、酸性ガス濃度の測定値に対応してアルカリ剤供給装置２２からアルカリ剤を供給し酸性ガスと反応させた後の排ガス中の酸性ガス濃度（残存酸性ガス濃度という）を酸性ガス除去率を勘案して推定する。この残存酸性ガス濃度、すなわち集塵装置１８の出口側又は煙突２０内の排ガス中の酸性ガス濃度（排出酸性ガス濃度という）が許容範囲に収まるように、アルカリ剤供給装置２２から供給するアルカリ剤供給量を求める。
【００５２】
排出酸性ガス濃度が許容値範囲に収まるように、アルカリ剤供給量制御装置２４でアルカリ剤供給量を算出し、このアルカリ剤供給量のアルカリ剤をアルカリ剤供給装置２２からボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲内に設けられた供給位置から供給する。
【００５３】
生成された反応生成物は、排ガス中のダストとともに集塵装置１８で捕集され、排ガス中の酸性ガス濃度は、許容範囲に収まる濃度にまで低減されており、排ガスは煙突２０から大気中へ排出される。
【００５４】
かくして、図１に示される第一実施形態では、アルカリ剤供給装置２２により、第一放射室１４入口から第二放射室１５出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室１６に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室１６内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲で排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値にもとづき、フィードフォワード制御を行ってアルカリ供給量を制御するので、廃棄物焼却炉に供給される廃棄物の性状変動や廃棄物焼却炉内状況の変動により排ガス中の酸性ガス濃度が変動しても、これに対し良好な応答性のもとで排出酸性ガス濃度を許容範囲に収まる濃度にするように制御できる。
【００５５】
次に、図２にもとづき、排ガス処理装置について第二実施形態を説明する。
【００５６】
この図２に示される第二実施形態では、排ガス処理装置の構成のみが前実施形態と異なり、廃棄物焼却炉１、ボイラ４、ボイラ４から煙突２０までの煙道１７に配された集塵装置１８、誘引送風機１９は第一実施形態と同じであり、これらについては図１における符号と同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
第二実施形態において、排ガス処理装置は、ボイラ４からの排ガスを除塵処理するようにボイラ４の下流側で上記煙道１７に配された集塵装置１８と、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲で煙道１７での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計２５と、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ４内へ供給するアルカリ剤供給装置２２と、酸性ガス濃度計２５による酸性ガス濃度測定値に基づき、アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量を制御するアルカリ剤供給量制御装置２４とを備えている。
【００５８】
第二実施形態では、酸性ガス濃度計２５が、ボイラ４内でなくボイラ４から集塵装置１８までの範囲で煙道１７に設けられている点で、第一実施形態と異なっているが、アルカリ剤供給装置２２そしてアルカリ剤供給制御装置２４を設けること、そしてアルカリ剤の供給位置は第一実施形態の場合と同じである。第二実施形態でも、酸性ガス濃度計２５はＨＣｌ濃度計を採用している。酸性ガス濃度計２５は第一実施形態における酸性ガス濃度計２１とは異なる位置に配されているので、アルカリ剤供給量制御装置２４による制御内容は、第一実施形態の場合と異なる。
【００５９】
かかる第二実施形態の排ガス処理装置を用いた場合、アルカリ剤供給量の制御は、次のように行われる。
【００６０】
先ず、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲で酸性ガス濃度計２５により測定された酸性ガス濃度の測定値にもとづき、この測定値が同位置での酸性ガスの所定範囲の目標値となるように、そして、煙突２０での排ガスの酸性ガス濃度を許容範囲に収めるように、アルカリ剤供給量制御装置２４によるフィードバック制御としてアルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量を求め、求めたアルカリ剤供給量でアルカリ剤を供給し上記測定値が上記目標値に近づくようにする。
【００６１】
このような第二実施形態の排ガス処理装置によれば、アルカリ剤供給装置２２により、第一放射室１４入口から第二放射室１５出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室１６に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室１６内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給後の排ガス中の酸性ガス濃度をボイラ４から集塵装置１８までの範囲で測定し、該測定値が同位置での酸性ガスの所定範囲の目標値となるように、また、煙突での排ガス中の酸性ガス濃度を許容範囲に収めるようにアルカリ剤供給装置２２による第二アルカリ剤供給量を制御するため、廃棄物の性状変動や廃棄物焼却炉内状況の変動により排ガス中の酸性ガス濃度が変動しても、煙突での排出酸性ガス濃度を確実に許容範囲に収まる濃度にするように制御できる。
【００６２】
次に、図３にもとづき、排ガス処理装置について第三実施形態を説明する。
【００６３】
この図３に示される第三実施形態では、排ガス処理装置の構成のみが第一実施形態と異なり、廃棄物焼却炉１、ボイラ４、ボイラ４から煙突２０までの煙道１７に配された集塵装置１８、誘引送風機１９は第一実施形態と同じであり、これらについては図１における符号と同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
第三実施形態において、排ガス処理装置は、ボイラ４からの排ガスを除塵処理するようにボイラ４に対し下流側で上記煙道１７に配された集塵装置１８と、ボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲でボイラ４内の排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計２１と、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ４内へ吹き込む第一アルカリ剤供給装置２２と、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲でアルカリ剤を煙道１７へ吹き込む第二アルカリ剤供給装置２３と、酸性ガス濃度計２１による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量と第二アルカリ剤供給装置２３によるアルカリ剤供給量とを制御するアルカリ剤供給量制御装置２４とを備えている。第三実施形態でも、酸性ガス濃度計２５はＨＣｌ濃度計を採用している。
【００６５】
また、第一アルカリ剤供給装置２２から供給されるアルカリ剤は、例えば苛性ソーダ水溶液または重曹が用いられる。苛性ソーダ水溶液を用いる場合、第一アルカリ剤供給装置２２は、図示していないが、苛性ソーダ水溶液を貯留する貯留槽と、貯留槽から苛性ソーダ水溶液を送り出す送液ポンプと、送液ポンプで貯留槽から送られてきた苛性ソーダ水溶液をボイラ内の排ガスに噴霧する噴霧ノズルとを有している。一方、集塵装置１８の上流側の煙道１７に備えられた第二アルカリ剤供給装置から供給されるアルカリ剤としては消石灰又は重曹が用いられる。集塵装置１８例えば、バグフィルタでは、アルカリ剤が供給された排ガスを受け入れ、ダスト（煤塵）と酸性ガスとアルカリ剤との反応生成物を捕集して除去する。
【００６６】
＜アルカリ剤供給量の制御＞
第三実施形態において、第一アルカリ剤供給装置２２により供給するアルカリ剤供給量を第一アルカリ剤供給量といい、第二アルカリ剤供給装置２３により供給するアルカリ剤供給量を第二アルカリ剤供給量という。上記酸性ガス濃度計２１によりＨＣｌ濃度を測定し、その測定値にもとづき、第一アルカリ剤供給量を制御することを説明する。まず、予め、例えば表１に示されるような、酸性ガス濃度計２１により測定されたＨＣｌ濃度と、第一アルカリ剤供給量を決めるための当量比との関係（以下「関係１」という）を決めておく。ここで当量比とは、ＨＣｌとの反応に必要な理論アルカリ剤量に対して実際に供給するアルカリ剤量の比である。この第一アルカリ剤供給量を決めるための当量比を設定することは、酸性ガス濃度を目標値以下に低減するためにアルカリ剤と反応させる処理のうち第一アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤の供給による反応で処理する分担比率を設定することを意味している。測定されたＨＣｌ濃度にもとづき当量比が導かれ、ＨＣｌ濃度測定値から求めた理論アルカリ剤量にこの当量比を乗じ、さらに、予め設定されている排ガス流量を乗ずることで第一アルカリ剤供給量が求まる。
【００６７】
【表１】
2020116493.tif 000003
【００６８】
上記のように、酸性ガス濃度計２１により測定される酸性ガス濃度の区分を設定し、測定された酸性ガス濃度の区分に対応して、第一アルカリ剤供給量を決めるための当量比を変えるような関係とせずに、一定の当量比として第一アルカリ剤供給量を求めるようにしてもよい。
【００６９】
一方、第一アルカリ剤供給装置２２により供給するアルカリ剤の量と酸性ガスとの中和反応における酸性ガス除去率の関係（以下「関係２」という）と、第二アルカリ剤供給装置２３により供給するアルカリ剤の量と酸性ガスとの中和反応における酸性ガス除去率の関係（以下「関係３」という）を、予め求めておく。上記関係２は、酸性ガス濃度、第一アルカリ供給装置２２からアルカリ剤が供給されるボイラ４の構造やその内部環境条件や操業条件に依存し、関係３は、酸性ガス濃度、第二アルカリ供給装置２３の下流側に位置する集塵装置１８の形式やその内部環境条件や操業条件に依存するので、これらの関係２そして関係３を予め求めておく必要がある。
【００７０】
このような、関係１、関係２そして関係３を予め求めておいてから、運転中の廃棄物焼却炉１で、次の要項でＨＣｌ濃度を測定し、その測定値にもとづき、アルカリ剤供給量制御装置２４によりアルカリ剤供給量の制御を行なう。
【００７１】
＜第一アルカリ剤供給量の制御＞
先ず、酸性ガス濃度計２１にて、ボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲で排ガス中の酸性ガス濃度を測定する。
【００７２】
次に、関係１にもとづき、酸性ガス濃度の測定値に応じ当量比を選定する。例えば、第一放射室１４の入口でのＨＣｌ濃度の測定値が３００ｐｐｍであるならば、関係１から当量比を０．５と選定する。さらに、酸性ガス濃度の測定値に対応して中和反応に必要とされる理論アルカリ剤量（当量比１の場合に相当する）に、関係１から選定した当量比を乗じ、さらに既知の排ガス流量を乗じ、第一アルカリ剤供給量を求める。アルカリ剤供給量制御装置２４からの指令で、この第一アルカリ剤供給量のアルカリ剤を第一アルカリ供給装置２２からボイラ４の第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲内に設けられた供給位置から供給する。第一アルカリ供給装置２２からアルカリ剤が供給され、排ガス中の酸性ガスの一部が中和される。第一アルカリ剤供給装置２２からは、アルカリ剤として、例えば、苛性ソーダ水溶液又は重曹が噴霧される。
【００７３】
＜第二アルカリ剤供給量の制御＞
第一アルカリ剤供給装置２２からアルカリ剤を供給し酸性ガスと反応させた後の排ガス中の酸性ガス濃度を推定する。酸性ガスの測定値に対応して中和反応に必要とされる理論アルカリ剤量と、関係１から選定した当量比と排ガス流量とから導いた第一アルカリ剤供給量で第一アルカリ剤供給装置２２からアルカリ剤を供給し酸性ガスと反応させ、さらに関係２の酸性ガス除去率を勘案して、ボイラ４から排出される排ガス中に残存する酸性ガス濃度（残存酸性ガス濃度という）を推定する。この残存酸性ガス濃度に基づき、集塵装置１８の出口側又は煙突２０内の排ガス中の酸性ガス濃度（排出酸性ガス濃度という）が許容範囲に収まるように、第二アルカリ剤供給装置２３から供給する第二アルカリ剤供給量を関係３における酸性ガス除去率を勘案して求める。
【００７４】
排出酸性ガス濃度が許容値範囲に収まるように、アルカリ剤供給量制御装置２４で第二アルカリ剤供給量を算出し、この第二アルカリ剤供給量のアルカリ剤を第二アルカリ剤供給装置２３から集塵装置１８の入口側で煙道１７内へ供給する。
【００７５】
第二アルカリ剤供給装置２３からは、排ガス中にアルカリ剤として、例えば消石灰又は重曹が供給される。アルカリ剤が排ガスに供給されることにより、ボイラ４から排出される排ガス中に残存する酸性ガスが中和され、反応生成物が生成される。
【００７６】
生成された反応生成物は、排ガス中のダストとともに集塵装置で捕集され、排ガス中の酸性ガス濃度は、許容範囲に収まる濃度にまで低減されており、排ガスは煙突２０から大気中へ排出される。
【００７７】
かくして、図３に示される第三実施形態では、第一アルカリ剤供給装置２２により、第一放射室１４入口から第二放射室１５出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室１６に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室１６内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の入口までの範囲で排ガス中の酸性ガス濃度を測定し、その測定値にもとづき関係１、関係２を用いて、フィードフォワード制御を行って第一アルカリ供給量と第二アルカリ剤供給量を制御するので、廃棄物焼却炉に供給される廃棄物の性状変動や廃棄物焼却炉内状況の変動により排ガス中の酸性ガス濃度が変動しても、これに対し良好な応答性のもとで排出酸性ガス濃度を許容範囲に収まる濃度にするように制御できる。
【００７８】
次に、図４にもとづき、排ガス処理装置について第四実施形態を説明する。
【００７９】
この図４に示される第四実施形態では、排ガス処理装置の構成のみが第一実施形態と異なり、廃棄物焼却炉１、ボイラ４、ボイラ４から煙突２０までの煙道１７に配された集塵装置１８、誘引送風機１９は第一実施形態と同じであり、これらについては図１における符号と同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
第四実施形態において、排ガス処理装置は、ボイラ４からの排ガスを除塵処理するようにボイラ４の下流側で上記煙道１７に配された集塵装置１８と、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲で煙道１７での排ガスの酸性ガス濃度を測定する酸性ガス濃度計２５と、第一放射室１４の入口から第二放射室１５の出口までの範囲でアルカリ剤をボイラ４内へ供給する第一アルカリ剤供給装置２２と、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲でアルカリ剤を煙道１７へ供給する第二アルカリ剤供給装置２３と、酸性ガス濃度計２５による酸性ガス濃度測定値に基づき、第一アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給量（第一アルカリ剤供給量という）と第二アルカリ剤供給装置２３によるアルカリ剤供給量（第二アルカリ剤供給量という）とを制御するアルカリ剤供給量制御装置２４とを備えている。
【００８１】
第四実施形態では、酸性ガス濃度計２５が、ボイラ４内でなくボイラ４から集塵装置１８までの範囲で煙道１７に設けられている点で、第三実施形態と異なっているが、第一アルカリ剤供給装置２２、第二アルカリ剤供給装置２３そしてアルカリ剤供給制御装置２４を設けること、そしてアルカリ剤の供給位置は第三実施形態の場合と同じである。第四実施形態でも、酸性ガス濃度計２５はＨＣｌ濃度計を採用している。また、第四実施形態では、第三実施形態で説明した、関係１、関係２、そして関係３のうち関係３のみを用いる。しかし、酸性ガス濃度計２５は第三実施形態における酸性ガス濃度計２１とは異なる位置に配されているので、アルカリ剤供給量制御装置２４による制御内容は、第三実施形態の場合と異なる。
【００８２】
かかる第四実施形態の排ガス処理装置を用いた場合、アルカリ剤供給量の制御は、次のように行われる。
【００８３】
先ず、ボイラ４から集塵装置１８までの範囲で酸性ガス濃度計２５により測定された酸性ガス濃度の測定値にもとづき、この測定値が同位置での酸性ガスの所定範囲の目標値となるようにアルカリ剤供給量制御装置２４によるフィードバック制御として第一アルカリ剤供給装置２２での第一アルカリ剤供給量を求め、求めた第一アルカリ剤供給量でアルカリ剤を供給し上記測定値が上記目標値に近づくようにする。
【００８４】
一方、アルカリ剤供給量制御装置２４において、酸性ガス濃度計２５による酸性ガス濃度の測定値にもとづき、さらに関係３（第二アルカリ剤供給装置２３により供給するアルカリ剤と酸性ガスとの中和反応における酸性ガス除去率の関係）を勘案して、煙突２０での排ガスの排出酸性ガス濃度を許容範囲に収めるために必要な第二アルカリ剤供給装置２３での第二アルカリ剤供給量を求め、求めた第二アルカリ剤供給量でアルカリ剤を供給する。
【００８５】
このような第四実施形態の排ガス処理装置によれば、第一アルカリ剤供給装置２２により、第一放射室１４入口から第二放射室１５出口の範囲で排ガス中にアルカリ剤を供給することにより酸性ガスを除去するので、対流伝熱室１６に流入する排ガスは酸性ガスが除去されており、あるいは濃度が十分に低下しており、対流伝熱室１６内の伝熱管の酸性ガスによる腐食を防止することができ、ボイラのメンテナンスを軽減しメンテナンス費用を低減することができる。また、第一アルカリ剤供給装置２２によるアルカリ剤供給後の排ガス中の酸性ガス濃度をボイラ４から集塵装置１８までの範囲で測定し、該測定値が同位置での酸性ガスの所定範囲の目標値となるように第一アルカリ剤供給装置２２での第一アルカリ剤供給量を制御し、さらに、酸性ガス濃度測定値と酸性ガス除去率とに基づき、煙突での排出酸性ガス濃度を許容範囲に収めるように第二アルカリ剤供給装置２３による第二アルカリ剤供給量を制御するため、廃棄物の性状変動や廃棄物焼却炉内状況の変動により排ガス中の酸性ガス濃度が変動しても、煙突での排出酸性ガス濃度を確実に許容範囲に収まる濃度にするように制御できる。
【符号の説明】
【００８６】
１  廃棄物処理炉（廃棄物焼却炉）
４  ボイラ
１２，１３  変向部
１４  第一放射室
１５  第二放射室
１６  対流伝熱室
１７  煙道
１８  集塵装置
２１，２５  酸性ガス濃度計
２２  第一アルカリ剤供給装置
２３  第二アルカリ剤供給装置
２４  アルカリ剤供給量制御装置
【図１】
2020116493.tif 000004
【図２】
2020116493.tif 000005
【図３】
2020116493.tif 000006
【図４】
2020116493.tif 000007