(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターに装填した伝熱エレメントを蓄熱体として、高温気体と低温気体を一定時間毎に交互に接触させることにより、高温気体の熱を低温気体に移動させて、低温気体を加熱する再生式熱交換器において、停止中に実施した水洗処理の後に上記伝熱エレメントに付着している水洗水を乾燥除去するに際して、上記再生式熱交換器の乾燥空気入口側と出口側に各々混合比センサーを設置して、これら入口側および出口側の混合比の相対比較によって乾燥終了を判定することを特徴とする再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法。
【請求項２】
出口側混合比−入口側混合比≦１ｇ／ｋｇ（空気)となった時に乾燥終了を判定することを特徴とする請求項１記載の再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法。
【請求項３】
上記乾燥空気出口側の相対湿度によって乾燥空気の加熱温度や風量を最適に制御することを特徴とする請求項１または２記載の再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法。
【請求項４】
出口側の相対湿度が９０％ＲＨとするように制御信号を発信することを特徴とする請求項３記載の再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に再生式熱交換器は、そのローターに装填した伝熱エレメントを蓄熱体として、これに高温気体と低温気体を一定時間毎に交互に接触させることにより、高温気体の熱を低温気体に移動させて、低温気体を加熱する。
【０００３】
上記再生式熱交換器の一例としてボイラー用空気予熱器がある。この空気予熱器をある期間運転すると、高温側気体である上記排ガス中の未然カーボン等のダストや、伝熱エレメントの中温域において析出する酸性硫安が、伝熱エレメントに付着・堆積して、熱交換器における圧力損失が増大する。そのような不都合が発生した場合には、また、定期点検時には、回転再生式熱交換器３の水洗処理が必要となる。
【０００４】
水洗後の装置の乾燥方法（より詳細には回転再生式熱交換器に内蔵されている伝熱エレメントの乾燥方法）としては、上記押込送風機６から押し込まれる燃焼用空気を上記蒸気式空気予熱器７により予熱して上記回転再生式熱交換器３の伝熱エレメントを加熱乾燥する方法（加熱乾燥）、上記蒸気式空気予熱器７を使用せずに押込送風機６を運転して通風させる方法（通風乾燥）、及び上記煙突５の吸引力を利用して自然に乾燥させる方法（自然乾燥）がある。
【０００５】
乾燥方法により乾燥時間は大きく異なり、加熱乾燥では約５時間、通風乾燥では８〜１５時間、自然乾燥では２０〜１００時間を要する。通風乾燥や自然乾燥では時間に幅があるが、これは乾燥空気の温度・湿度条件によって大きく左右されることを意味し、これらにおいては乾燥不良に陥り易いことを示している。従って、伝熱エレメントが完全に乾燥して付着水洗水が完全に除去されたことを確認する必要がある。不十分な乾燥では、鋼製の伝熱エレメントに錆が生じ、結果的に圧力損失が増大して運転が不可能になる。このため、水洗後の装着の乾燥終了の判定が必要となる。
【０００６】
従来、水洗後の装置の乾燥終了の判定方法として、乾燥空気の出口側の相対温度の変化を測定して判定する方法（従来の通風乾燥法）や乾燥空気の出口側の気体温度の上昇を測定して判定する方法（従来の加熱乾燥法）が採用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の判定方法は、次のような解決すべき課題を有している。
１）従来の通風乾燥法では、乾燥初期は湿度（：ＲＨ）は１００％であり、その後乾燥とともに漸減するが、ＲＨの変化の終点が見極めにくい。また、ＲＨが所定時間経過後に平衡に達すれば良いが、乾燥空気入口側のＲＨや加熱温度・風量が変化すれば、出口側の数値も変化するので、平衡に達した時点を見極めることも難しい。この難点は、次に述べる従来の加熱乾燥法でも同じである。
２）従来の加熱乾燥法では、乾燥空気出口側の気体温度の上昇によって乾燥終了を判断することができるが、この時点では、伝熱エレメントの加熱が行われ、それに要する熱量は相当なものに達する。
従って、上記従来方法では、乾燥終了の適正な判断が難しく、結果的に乾燥不十分や過乾燥によるエネルギー損失に至っていた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、あらゆる乾燥方法に対して簡単・明確に乾燥終了を判定することができて、乾燥時間の短縮と乾燥エネルギーロスを防止することができる再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の再生式熱交換器における水洗後の装置の乾燥終了の判定方法は、ローターに装填した伝熱エレメントを蓄熱体として、高温気体と低温気体を一定時間毎に交互に接触させることにより、高温気体の熱を低温気体に移動させて、低温気体を加熱する再生式熱交換器において、停止中に実施した水洗処理の後に上記伝熱エレメントに付着している水洗水を乾燥除去するに際して、上記再生式熱交換器の乾燥空気入口側と出口側に各々混合比センサーを設置して、これら入口側および出口側の混合比の相対比較によって乾燥終了を判定することを特徴とする。また、上記出口側混合比−入口側混合比≦１ｇ／Ｋｇ（空気）となった時に乾燥終了を判定することも特徴とする。さらに、上記乾燥空気出口側の相対湿度によって乾燥空気の加熱温度や風量を最適に制御することを特徴とする。さらにまた、上記出口側の相対湿度が９０％ＲＨとするように制御信号を発信することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１において、１はボイラーであって、その排ガスは必要に応じて脱硝装置２により脱硝処理され、高温側気体として回転再生式熱交換器３に送られる。
【００１１】
上記回転再生式熱交換器３において、高温側気体である上記排ガスは、ローター３ａ内に装填されている伝熱エレメントを加熱する。伝熱エレメントを加熱した排ガスは電気集塵機４に送られ、該排ガス中のダスト等が除去されて、煙突５から大気中に放出される。
【００１２】
一方、６は押込送風機であって、低温側気体としての外気すなわち燃焼用空気を蒸気式空気予熱器７に送る。該蒸気式空気予熱器７において、上記燃焼用空気は６０〜９０℃に予熱された上で上記回転再生式熱交換器３に送られる。
【００１３】
該回転再生式熱交換器３において、低温側気体である燃焼用空気は、上記排ガスにより加熱されて高温となった上記伝熱エレメントから熱を受けて温度が上昇し、上記ボイラー１に供給される。
【００１４】
上記回転再生式熱交換器３における低温側気体の乾燥空気入口側に混合比センサー８を設け、また、上記回転再生式熱交換器３における高温側気体の乾燥空気出口側に混合比センサー９を設けて、各出入口側での混合比を測定する。上記混合比センサー８および９により測定する混合比は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０６  による  Ｋｇ（水）／Ｋｇ（空気）であり、絶対湿度と温度を測定して、演算により求める。混合比センサー８および９により測定された混合比は、図２に示すように、その信号を変換器によりデジタル信号に変換した後、演算装置１０に入力する。相対湿度も演算により求め、演算装置１０に入力する。
【００１５】
上記演算装置１０では、出口側混合比ー入口側混合比≦１ｇ／Ｋｇ（空気）となった時に、乾燥終了を判定して乾燥終了信号を発信し、また、出口側の相対湿度を９０％ＲＨ程度とするように押込送風機６への制御信号または蒸気式空気予熱器７への制御信号を発信する。１１は表示装置であって、現状の入・出口混合比を表示することで乾燥の程度を把握することが可能となる。
【００１６】
図３は、従来方法の相対湿度の測定結果（自然・通風乾燥）を示す。乾燥終了時の出口側相対湿度は入口側よりも低く、終了判定は困難であるようにみえるが、平衡状態にあると認められることから乾燥終了と判定できる。これは入口側の相対湿度が安定していたという好条件が偶然に好結果をもたらしたものである。
【００１７】
図４は、本発明の混合比による同一の測定結果である。出口側混合比は漸減して入口側に一致し、その後、両者は一致したままで、乾燥の終了は入口側と出口側が一致した時点である。
【００１８】
図５および図６は、本発明の混合比による加熱乾燥と自然乾燥の測定結果である。何れも通風乾燥の場合と同様に混合比の一致した時点が乾燥方法を問わず乾燥終了と判定される。
【００１９】
図４〜６において、乾燥末期の出口側混合比は十分低く、図３の相対湿度と照合すると乾燥の進行に伴って相対湿度は低下している。従って、この時点での乾燥効率を向上させることができ、供給乾燥エネルギーを節約することが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
１）「混合比」を乾燥空気入口・出口側で測定し、比較演算することで、あらゆる乾燥方法に対して簡単・明確に乾燥終了を判定することができる。
２）出口側「相対湿度」によって、加熱乾燥では加熱温度や風量を、通風乾燥では風量を最適に制御することで、乾燥時間を短縮し、乾燥エネルギーのロスを防止することができる。
３）空気予熱器の水洗後の装置の乾燥終了を乾燥方法を問わず的確に判定することで、無駄な乾燥時間やエネルギーロスが防止でき、伝熱エレメントの発錆によるリスク（錆による圧力損失の増大からの運用不可、発錆による伝熱エレメントの消耗）から回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボイラー用空気予熱システムの概略図である。
【図２】本発明の判定方法のシステムフロー図である。
【図３】従来方法による相対湿度測定結果のグラフである。
【図４】本発明方法による混合比測定結果のグラフである。
【図５】加熱乾燥における本発明方法による混合比測定結果のグラフである。
【図６】自然乾燥における本発明方法による混合比測定結果のグラフである。
【符号の説明】
１  ボイラー
２  脱硝装置
３  回転再生式熱交換器
３ａ  ローター
４  電気集塵機
５  煙突
６  押込送風機
７  蒸気式空気予熱器
８  混合比センサー
９  混合比センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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