(57)【要約】【課題】テルミット式その他の形式の灰溶融炉から排出された排ガスを煙突から放出する際に、バグフィルターの上流側にある機器の腐食を抑制し、ろ布の目詰まりや差圧の上昇を避ける。【解決手段】灰溶融炉２の排ガスを排ガス冷却装置５に導き、散水ノズル５ａから苛性ソーダ水溶液を噴霧して冷却する。バグフィルター１１の入口で消石灰を吹き込んで排ガスに噴霧した後、排ガスをバグフィルター１１に導いて集塵し、煙突から放出する。これにより、排ガス冷却装置５における苛性ソーダ水溶液の噴霧によって排ガス冷却と同時に酸性ガスの中和が促進され、バグフィルター１１の入口での酸性ガス濃度が低くなるため、消石灰の吹き込み量が少なくて済む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灰溶融炉（２）の排ガスを排ガス冷却装置（５）に導いて冷却した後、バグフィルター（１１）に導いて集塵し、その後、煙突から放出する灰溶融炉の排ガス処理方法において、
前記排ガス冷却装置で排ガスにアルカリ溶液を噴霧するようにしたことを特徴とする灰溶融炉の排ガス処理方法。
【請求項２】
前記アルカリ溶液として苛性ソーダ水溶液を用いたことを特徴とする請求項１に記載の灰溶融炉の排ガス処理方法。
【請求項３】
前記アルカリ溶液の噴霧量を前記排ガス冷却装置（５）内の排ガス中の酸性ガスの当量以下としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の灰溶融炉の排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テルミット式その他の形式の灰溶融炉を備えた灰溶融設備において、焼却灰、飛灰、焼却残滓などの処理灰を溶融処理するための灰溶融炉から排出された排ガスを無害化して煙突から放出する過程で実施するに好適な灰溶融炉の排ガス処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の灰溶融炉の排ガス処理方法を実施するための灰溶融設備を示す概略構成図である。
【０００３】
従来この種の灰溶融設備１においては、図２に示すように、灰溶融炉（図示せず）の下流に排ガス冷却装置５が設置されており、この排ガス冷却装置５の下流にバグフィルター（ろ過集塵機）１１が設置されている。さらに、排ガス冷却装置５には散水ノズル５ａが取り付けられているとともに、散水ノズル５ａには給水ポンプ１６を介して貯水タンク６が接続されており、給水ポンプ１６を駆動することにより、貯水タンク６内の冷却水を散水ノズル５ａから排ガス冷却装置５内に噴霧することができる。
【０００４】
そして、この灰溶融炉における灰溶融の際に発生した排ガスを大気に放出するときには次の手順に従っていた。まず、ダイオキシンなどの有害物質の再合成を防止するため、例えば特許文献１に開示されているとおり、排ガス冷却装置５内に散水ノズル５ａから冷却水を噴霧し、この冷却水の潜熱（蒸発熱）を利用して排ガスを急冷する。その後、バグフィルター１１の入口で消石灰を吹き込んで排ガスに噴霧することにより、排ガス中の酸性ガスを中和する。最後に、バグフィルター１１のろ布で排ガス中の溶融飛灰などの塵埃を捕集して取り除いた後、この排ガスを排風機（図示せず）で煙突から大気に放出する。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５２１２６号公報（段落〔０００３〕の欄、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは次のような不都合があった。
【０００７】
第１に、灰溶融炉から排出される排ガスは、その温度が約１３００℃と高温であるため、排ガス冷却装置５における冷却水の噴霧によって含水率が増大するばかりか、硫黄酸化物や塩化水素ガスなどの酸性ガスによって排ガスの露点が上昇し、高温下でも排ガスが液化しやすくなる。さらに、この排ガスが中和されるのはバグフィルター１１の入口であるため、灰溶融炉からバグフィルター１１に至るまでは酸性ガス濃度が高いまま維持される。これらの結果、バグフィルター１１の上流側にある各種の機器（排ガス冷却装置５、廃熱ボイラ、空気予熱器など）や煙道が水分と酸性ガスによって腐食する危険性が高くなる。
【０００８】
第２に、バグフィルター１１の入口での酸性ガス濃度が高く、粉体の消石灰による乾式中和方式では所要時間が長引くので、所要時間を短縮するために酸性ガスの当量を超える消石灰の吹き込みを行っている。したがって、ろ過速度を小さくしたり、バグフィルター１１を大きくしたりしない限り、多量の消石灰によってバグフィルター１１のろ布が目詰まりを起こし、差圧の上昇を惹起してしまう。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、バグフィルターの上流側にある機器および煙道の腐食を抑制するとともに、バグフィルターのろ布の目詰まりや差圧の上昇を避けることが可能な灰溶融炉の排ガス処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項１に記載の本発明は、灰溶融炉（２）の排ガスを排ガス冷却装置（５）に導いて冷却した後、バグフィルター（１１）に導いて集塵し、その後、煙突から放出する灰溶融炉の排ガス処理方法において、前記排ガス冷却装置で排ガスにアルカリ溶液を噴霧するようにして構成される。
【００１１】
また、請求項２に記載の本発明は、前記アルカリ溶液として苛性ソーダ水溶液を用いて構成される。
【００１２】
こうした構成を採用することにより、排ガス冷却装置におけるアルカリ溶液（苛性ソーダ水溶液）の噴霧によって排ガス冷却と同時に酸性ガスの中和が促進され、バグフィルターの入口での酸性ガス濃度が低くなるため、消石灰の吹き込み量を低減することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の本発明は、前記アルカリ溶液の噴霧量を前記排ガス冷却装置（５）内の排ガス中の酸性ガスの当量以下として構成される。かかる構成により、酸性ガスが完全に中和することに起因して排ガス冷却装置内で多量の塩類が生成される事態を未然に防げるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る灰溶融炉の排ガス処理方法の一実施形態を実施するための灰溶融設備を示す概略構成図である。
【００１５】
この灰溶融設備１は、図１に示すように、灰溶融炉２を有しており、灰溶融炉２の下流側には順次、二次燃焼炉３、排ガス冷却装置５、廃熱ボイラ９、空気予熱器１０、バグフィルター１１および煙突が設置されている。これらの灰溶融炉２、二次燃焼炉３、排ガス冷却装置５、廃熱ボイラ９、空気予熱器１０、バグフィルター１１および煙突は排ガス管１５で連結されており、空気予熱器１０の入口、バグフィルター１１の入口および出口にはそれぞれ開閉弁２１、２２、２３が取り付けられている。また、排ガス冷却装置５と空気予熱器１０との間にはバイパス管１８が廃熱ボイラ９を迂回する形で配管されており、バイパス管１８には開閉弁２０が取り付けられている。さらに、灰溶融炉２の下方にはスラグバンカ１２が設置されており、二次燃焼炉３、排ガス冷却装置５、廃熱ボイラ９、空気予熱器１０およびバグフィルター１１の底部にはそれぞれロータリーバルブ１３が設けられている。
【００１６】
ところで、排ガス冷却装置５の頂部には散水ノズル５ａが下向きに取り付けられている。そして、散水ノズル５ａには給水ポンプ１６を介して貯水タンク６が接続されているとともに、貯水タンク６内には冷却水が貯留されており、給水ポンプ１６を駆動することにより、圧縮空気を利用して霧吹きの原理で貯水タンク６内の冷却水を所定の供給速度（例えば、毎時６００リットル）で散水ノズル５ａから排ガス冷却装置５内に噴霧することができる。また、散水ノズル５ａにはダイヤフラム式ポンプ１７を介してアルカリ貯留タンク７が接続されているとともに、アルカリ貯留タンク７内には苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）が貯留されており、ダイヤフラム式ポンプ１７を駆動することにより、アルカリ貯留タンク７内の苛性ソーダを所定の供給速度（例えば、毎時１００リットル）で冷却水に混入させた後、苛性ソーダ水溶液（水酸化ナトリウム水溶液）として所定の供給速度（例えば、毎時７００リットル）および水圧（例えば、ゲージ圧で０．３ＭＰａ）で散水ノズル５ａから排ガス冷却装置５内に噴霧することができる。なお、アルカリ貯留タンク７から散水ノズル５ａに至る供給管の所定位置（冷却水への合流点とダイヤフラム式ポンプ１７との間）には流量調整弁１９が取り付けられており、この流量調整弁１９によって苛性ソーダの供給量（冷却水への混入比率）を手動で調整することができる。
【００１７】
灰溶融設備１は以上のような構成を有するので、灰溶融炉２における灰溶融の際に発生した排ガスを大気に放出するときには、排ガス管１５の開閉弁２１、２２、２３を開けるとともに、バイパス管１８の開閉弁２０を閉じた状態で、煙突の上流側に設置された排風機（図示せず）を駆動して、灰溶融炉２の排ガスを排ガス管１５経由で煙突側（下流側）へ負圧吸引する。さらに、給水ポンプ１６およびダイヤフラム式ポンプ１７を駆動して、苛性ソーダ水溶液を散水ノズル５ａから排ガス冷却装置５内に噴霧する。
【００１８】
すると、この排ガスは、まず二次燃焼炉３で所定の温度（例えば、９００℃）に達するまで加熱されて、ダイオキシンなどの有害物質が完全に分解された後、排ガス冷却装置５に導かれる。
【００１９】
そして、この排ガス冷却装置５においては、散水ノズル５ａから苛性ソーダ水溶液が噴霧されているので、排ガスは苛性ソーダ水溶液の蒸発熱を奪われて所定の温度（例えば、３５０℃）まで急冷されるため、ダイオキシンなどの有害物質の再合成が防止されると同時に、苛性ソーダによって排ガス中の酸性ガスの中和が促進される。そのため、排ガスの含水率増大や酸性ガスによる露点上昇が生じるとしても、バグフィルター１１の上流側にある各種の機器（排ガス冷却装置５、廃熱ボイラ９、空気予熱器１０など）や煙道が腐食する危険性を低減することができる。また、苛性ソーダ水溶液の噴霧による直接冷却のため、排ガス中の揮発成分が空中で析出し、粒径の小さいスケールしか生成しないので、間接冷却と比べてスケールが固着・堆積しにくいばかりか、この排ガス冷却装置５の下流側に位置する間接冷却装置（つまり、廃熱ボイラ９および空気予熱器１０）の壁面などの伝熱面にスケールが付着したとしても、このスケールを容易に除去・排出することができる。なお、排ガス冷却装置５における苛性ソーダ水溶液の噴霧量は酸性ガスの当量以下とする。さもないと、酸性ガスが完全に中和した結果として排ガス冷却装置５内で多量の塩類が生成されてしまい、その塩類の除去が余計な作業として必要となり、排ガス冷却装置５の保守・管理が面倒となるからである。
【００２０】
次いで、この排ガスは、廃熱ボイラ９で熱回収されて間接冷却された後、空気予熱器１０で所定の温度（例えば、１８０℃）まで間接冷却されてから、バグフィルター１１に導かれる。そして、このバグフィルター１１において、排ガスは溶融飛灰などの塵埃がろ布で捕集されて取り除かれた後、煙突から大気に放出される。
【００２１】
このとき、バグフィルター１１に導かれる排ガスの酸性ガス濃度を下げるため、バグフィルター１１の入口で消石灰を吹き込んで排ガスに噴霧するが、これに先立って排ガス冷却装置５で酸性ガスの中和が行われ、バグフィルター１１の入口での酸性ガス濃度は既に低くなっているので、消石灰の吹き込み量を大幅に低減することができ、例えば、排ガス冷却装置５で酸性ガスを中和しない場合の１／３程度で済む。その結果、バグフィルター１１のろ布の目詰まりや差圧の上昇を避けることが可能となり、バグフィルター１１の保守・管理が容易となる。しかも、消石灰は少量とはいえ添加されるので、バグフィルター１１のろ布を消石灰でコーティングして保護することは勿論できる。
【００２２】
また、上述したとおり、苛性ソーダの供給量は流量調整弁１９で調整できるので、煙突から大気に放出される排ガスの酸性ガス濃度をフィードバックして苛性ソーダ水溶液の濃度を適宜調整することにより、この排ガスの酸性ガス濃度を規定値以下に抑えて大気環境を守ることができる。
【００２３】
ここで、灰溶融炉２の排ガスを大気に放出する処理が終了する。
【００２４】
なお、上述の実施形態においては、灰溶融炉２の排ガスを廃熱ボイラ９で熱回収する場合について説明したが、その必要がない場合には、排ガス管１５の開閉弁２１を閉じるとともに、バイパス管１８の開閉弁２０を開けることにより、廃熱ボイラ９を迂回してバイパス運転を行うようにしてもよい。
【００２５】
また、上述の実施形態においては、排ガス冷却装置５内の排ガスに噴霧するアルカリ溶液として苛性ソーダ水溶液を用いた場合について説明したが、これ以外のアルカリ溶液（例えば、炭酸ソーダ水溶液など）を代用することも可能である。
【００２６】
さらに、上述の実施形態においては、排ガス冷却装置５とバグフィルター１１の入口の２段階で酸性ガスの中和を行う場合について説明したが、排ガス冷却装置５における苛性ソーダ水溶液の噴霧によって酸性ガスが完全に中和された場合には、バグフィルター１１の入口での酸性ガス濃度がゼロとなるので、バグフィルター１１の入口における消石灰の吹き込みを省くことも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２に記載の本発明によれば、排ガス冷却装置におけるアルカリ溶液（苛性ソーダ水溶液）の噴霧によって排ガス冷却と同時に酸性ガスの中和が促進され、バグフィルターの入口での酸性ガス濃度が低くなるため、消石灰の吹き込み量を低減できることから、バグフィルターの上流側にある機器および煙道の腐食を抑制するとともに、バグフィルターのろ布の目詰まりや差圧の上昇を避けることが可能な灰溶融炉の排ガス処理方法を提供することができる。
【００２８】
さらに、請求項３に記載の本発明によれば、酸性ガスが完全に中和することに起因して排ガス冷却装置内で多量の塩類が生成される事態を未然に防げるため、排ガス冷却装置の保守・管理が面倒となるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る灰溶融炉の排ガス処理方法の一実施形態を実施するための灰溶融設備を示す概略構成図である。
【図２】従来の灰溶融炉の排ガス処理方法を実施するための灰溶融設備を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１……灰溶融設備
２……灰溶融炉
５……排ガス冷却装置
１１……バグフィルター
【図１】
2004324956.tif 000003
【図２】
2004324956.tif 000004