(57)【要約】【課題】テルミット式などの灰溶融炉を備えた灰溶融設備に用いられる排ガス再加熱装置において、排ガスを十全に加熱し、一酸化炭素の発生を阻止して大気環境を守る。【解決手段】ケーシング２に吸気口２ａおよび排気口２ｂを設けてケーシング２内に煙道を形成し、ケーシング２に連通する燃焼室３を煙道から分離して付設する。燃焼室３にバーナ４を設置し、煙道の吸い込み圧力による燃焼室３内の減圧状態を補償する押し込み圧力を確保しうる圧力および流量の噴霧用空気をバーナ４に供給する空気圧縮機９を設ける。完全燃焼に必要な燃焼用空気をバーナ４に供給する高圧ブロワ５を設けて、排ガス再加熱装置１を構成する。これにより、バーナ４は煙道に位置しなくなるため、排ガスの流れに影響されることなく安定して燃焼する。燃焼室３が常に正圧に維持されるため、バーナ４は十分な燃焼用空気とともに完全燃焼する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２）を有し、
前記ケーシングに吸気口（２ａ）および排気口（２ｂ）を設けて当該ケーシング内に煙道を形成し、
前記ケーシングに連通する燃焼室（３）を前記煙道から分離して付設し、
前記燃焼室にバーナ（４）を設置したことを特徴とする排ガス再加熱装置。
【請求項２】
前記煙道の吸い込み圧力による前記燃焼室（３）内の減圧状態を補償する押し込み圧力を確保しうる圧力および流量の噴霧用空気および燃焼用空気を前記バーナ（４）に供給する給気手段（９、５）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の排ガス再加熱装置。
【請求項３】
前記バーナ（４）に供給する噴霧用空気の圧力をゲージ圧で１０〜３０ｋＰａとしたことを特徴とする請求項２に記載の排ガス再加熱装置。
【請求項４】
前記バーナ（４）に供給する噴霧用空気の圧力をゲージ圧で２０〜２５ｋＰａとしたことを特徴とする請求項２に記載の排ガス再加熱装置。
【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、バグフィルター（ろ過集塵機）と排風機との間に設置して使用される排ガス再加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の排ガス再加熱装置の一例を示す正面図である。
【０００３】
従来この種の灰溶融設備においては、灰溶融の際に発生した排ガスの無害化処理（ダイオキシンの完全除去など）を行った後、この排ガスを排出するときに、排ガス中の窒素酸化物を脱硝触媒によって還元処理するとともに、煙突から白煙が出るのを防ぐことが重要である。そのため、図２に示すように、バグフィルター７と排風機８との間に排ガス再加熱装置１を設置して、バグフィルター７から排風機８に至る排ガスを加熱して昇温させていた。この排ガス再加熱装置１は、その加熱方式の違いによって直接加熱型と間接加熱型とに二分されるが、加熱効率の高さを重視する場合などには直接加熱型のものが多用されている。
【０００４】
この直接加熱型の排ガス再加熱装置１としては、図２に示すように、バグフィルター７からの排ガスを吸い込む吸気口２ａと、その排ガスを排風機８へ送り出す排気口２ｂとを円筒状のケーシング２に設け、このケーシング２内の煙道を通る排ガスを加熱して昇温させるためにブロワ付きのバーナ６を付設したものが用いられていた。
【０００５】
【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。
【０００６】
第１に、ケーシング２の吸気口２ａから排気口２ｂに至る煙道にバーナ６が位置しているので、排ガスの流れを受けてバーナ６の火炎形状が乱れたり、バーナ６が消火したりするため、バーナ６による排ガスの加熱を十全に行うことができない。
【０００７】
第２に、灰溶融炉で生じた排ガスは、バグフィルター７、排ガス再加熱装置１、排風機８など多くの機器を通じて負圧吸引して煙突から排出されるため、排ガス再加熱装置１のケーシング２内はバーナ６近傍も含めて極度の負圧となっている。したがって、ブロワ付きのバーナ６を使うとはいえ、通常その圧力はゲージ圧（つまり、大気圧をゼロとする相対圧）で２．０ｋＰａ程度と低く、バーナ６近傍の気圧が負圧から正圧に変わるまでには至らない。その結果、バーナ６において燃料を噴霧する効果が不足して空気と燃料の混合が不安定となり、不完全燃焼を起こして一酸化炭素（ＣＯ）が発生しやすくなるため、大気に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、排ガスを十全に加熱することができるとともに、一酸化炭素の発生を阻止して大気環境を守ることが可能な排ガス再加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、ケーシング（２）を有し、前記ケーシングに吸気口（２ａ）および排気口（２ｂ）を設けて当該ケーシング内に煙道を形成し、前記ケーシングに連通する燃焼室（３）を前記煙道から分離して付設し、前記燃焼室にバーナ（４）を設置して構成される。こうした構成を採用することにより、バーナが煙道に位置しなくなるため、バーナが排ガスの流れに影響されることなく安定して燃焼できるようになる。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、前記煙道の吸い込み圧力による前記燃焼室（３）内の減圧状態を補償する押し込み圧力を確保しうる圧力および流量の噴霧用空気および燃焼用空気を前記バーナ（４）に供給する給気手段を設けて構成される。ここで、給気手段としては空気圧縮機（９）および高圧ブロワ（５）を挙げることができる。かかる構成により、燃焼室を常に正圧に維持することが可能となるため、バーナが十分な燃焼用空気とともに完全燃焼しうるようになる。
【００１１】
さらに、請求項３、４に記載の本発明は、前記バーナ（４）に供給する噴霧用空気の圧力をゲージ圧で１０〜３０ｋＰａ（２０〜２５ｋＰａ）として構成される。ここで、この噴霧用空気の圧力に下限値（１０ｋＰａまたは２０ｋＰａ）および上限値（３０ｋＰａまたは２５ｋＰａ）を設定したのは、バーナの燃焼安定性を重視したものである。すなわち、噴霧用空気の圧力が下限値に満たない場合にはバーナの燃焼安定性があまり改善されず、逆に噴霧用空気の圧力が上限値を超えると、火炎の長さが伸びて安定性が失われるからである。そして、高圧空気による良好な噴霧状況において、高圧ブロワ（５）などの給気手段から供給される燃焼用空気の圧力を所定圧力（例えば、ゲージ圧で４〜６ｋＰａ）として燃焼に必要な空気を補うことにより、燃焼室（３）での完全燃焼が実現されうるのである。
【００１２】
【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は本発明に係る排ガス再加熱装置の一実施形態を示す正面図である。
【００１３】
この排ガス再加熱装置１は、図１に示すように、円筒状のケーシング２を有しており、ケーシング２の底部近傍の側面には、バグフィルター７に接続される吸気口２ａが形設されているとともに、ケーシング２の上部には、排風機８に接続される排気口２ｂが形設されている。また、ケーシング２の側面には、吸気口２ａから排気口２ｂに至る煙道から分離される形で燃焼室３が付設されており、この燃焼室３は、所定の断面積を有する連通口（図示せず）を介してケーシング２内に連通している。さらに、燃焼室３にはバーナ４が横向きに設置されており、バーナ４には、減圧弁（レギュレータ）１０を介して空気圧縮機９が給気手段として接続されているとともに、高圧ブロワ５が給気手段として接続されている。
【００１４】
排ガス再加熱装置１は以上のような構成を有するので、バグフィルター７から排風機８に至る排ガスをこの排ガス再加熱装置１で加熱して昇温させる際には、空気圧縮機９を駆動してバーナ４に高圧（例えば、ゲージ圧で１０〜３０ｋＰａ（望ましくは、ゲージ圧で２０〜２５ｋＰａ））の噴霧用空気を所定の流量（例えば、理論空気量の２〜２０％）で供給しつつ燃料を霧化させ、その周囲から完全燃焼に必要な燃焼用空気を高圧ブロワ５にて所定圧力（例えば、ゲージ圧で４〜６ｋＰａ）で供給し、その状態でバーナ４を点火して燃焼させる。すると、ケーシング２の吸気口２ａから吸い込まれた排ガスは、ケーシング２内の煙道を通るときにバーナ４の燃焼熱によって所定温度（例えば、５０℃）だけ昇温した後、ケーシング２の排気口２ｂから排出される。例えば、バグフィルター７の出口温度で１７０〜１９０℃だった排ガスは、排ガス再加熱装置１の出口温度で２２０〜２４０℃になる。
【００１５】
このとき、バーナ４が設置された燃焼室３は煙道から分離されているため、バーナ４は煙道に位置していない。したがって、バーナ４は、排ガスの流れを受けて火炎形状が乱れたり、消火したりする不具合が生じることはなく、安定した燃焼を続けることができる。その結果、バーナ４の燃焼熱によって排ガスを十全に加熱することが可能となる。
【００１６】
また、燃焼室３はケーシング２内に連通しているが、その連通口は所定の断面積に絞られているため、燃焼室３内の燃焼用空気については高圧ブロワ５からの流入量がケーシング２内への流出量を凌ぐ結果、煙道の吸い込み圧力に影響されない押し込み圧力を確保することができる。そのため、燃焼室３は常に正圧に維持され、バーナ４は十分な燃焼用空気とともに完全燃焼することになる。したがって、不完全燃焼による一酸化炭素の発生を阻止して大気環境を守ることが可能となる。
【００１７】
なお、上述の実施形態においては、給気手段として空気圧縮機９と高圧ブロワ５を採用した排ガス再加熱装置１について説明したが、高圧ブロワ５単独で供給する制御を噴霧用空気と燃焼用空気とで別々に設けることも可能である。
【００１８】
また、上述の実施形態においては、円筒状のケーシング２を有する排ガス再加熱装置１について説明したが、ケーシング２の形状はこれに限るわけではなく、円筒状以外の形状（例えば、角筒状）のケーシング２を有する排ガス再加熱装置１に本発明を適用することも勿論できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、バーナが煙道に位置しなくなるため、バーナが排ガスの流れに影響されることなく安定して燃焼できるようになることから、排ガスを十全に加熱することが可能な排ガス再加熱装置を提供することができる。
【００２０】
また、請求項２〜４に記載の本発明によれば、燃焼室を常に正圧に維持することが可能となるため、バーナが完全燃焼しうるようになることから、一酸化炭素の発生を阻止して大気環境を守ることが可能な排ガス再加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排ガス再加熱装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】従来の排ガス再加熱装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１……排ガス再加熱装置
２……ケーシング
２ａ……吸気口
２ｂ……排気口
３……燃焼室
４……バーナ
５……高圧ブロワ（給気手段）
９……空気圧縮機（給気手段）
【図１】
2004324916.tif 000003
【図２】
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