(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、
該燃焼室に連通した第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室と、
燃焼処理される原ガスを送風するための原ガスライン及び該原ガスラインに設けられた送ガス用のファンと、
該ファンの下流側の原ガスラインを該第１の蓄熱室に連通する第１の給気ライン及び第２の蓄熱室に連通する第２の給気ラインと、
これらの給気ラインによる原ガス供給を切り替えるための弁と、
該第１の蓄熱室に接続された第１の排気ライン、及び該第２の蓄熱室に接続された第２の排気ラインと、
これらの排気ラインによる排気を切り替えるための弁と、
該第１の排気ラインと第２の排気ラインとが合流してなる合流排気ラインと、
該合流排気ラインと前記ファンよりも上流側の原ガスラインとを連通するダクトと、
該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態と該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とを切り替えるための切替手段と
を備えてなる蓄熱式燃焼装置を用いて原ガスを燃焼する方法であって、
該第１の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第２の蓄熱室で蓄熱する第１工程と、
該第２の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第１の蓄熱室で蓄熱する第２工程と
を繰り返し行うものであり、
該第１工程を開始して微小時間Ｔ１が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１が経過してから時間Ｔ２が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１は、合流排気ライン内に残っていた処理十分な燃焼ガスを、該ダクトへ流入させることなく排気させるように選定され、
該時間Ｔ２は、該第２の蓄熱室内から該合流排気ラインに流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量を該ダクト内に流入させるように選定されることを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【請求項２】
燃焼室と、
該燃焼室に連通した第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室と、
燃焼処理される原ガスを送風するための原ガスラインと、
該原ガスラインを該第１の蓄熱室に連通する第１の給気ライン及び第２の蓄熱室に連通する第２の給気ラインと、
これらの給気ラインによる原ガス供給を切り替えるための弁と、
該第１の蓄熱室に接続された第１の排気ライン、及び該第２の蓄熱室に接続された第２の排気ラインと、
これらの排気ラインによる排気を切り替えるための弁と、
該第１の排気ラインと第２の排気ラインとが合流してなる合流排気ラインと、
該合流排気ラインに設けられた送ガス用のファンと、
該ファンよりも下流側の前記合流排気ラインと前記原ガスラインとを連通するダクトと、
該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態と該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とを切り替えるための切替手段と
を備えてなる蓄熱式燃焼装置を用いて原ガスを燃焼する方法であって、
該第１の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第２の蓄熱室で蓄熱する第１工程と、
該第２の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第１の蓄熱室で蓄熱する第２工程と
を繰り返し行うものであり、
該第１工程を開始して微小時間Ｔ１が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１が経過してから時間Ｔ２が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１は、合流排気ライン内に残っていた処理十分な燃焼ガスを、該ダクトへ流入させることなく排気させるように選定され、
該時間Ｔ２は、該第２の蓄熱室内から該合流排気ラインに流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量を該ダクト内に流入させるように選定されることを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ダクトの内容積が前記第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室のいずれの内容積よりも大きいことを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該第２工程を開始して微小時間Ｔ１が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１が経過してから時間Ｔ２が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態とし、
該微小時間Ｔ１は、合流排気ライン内に残っていた処理十分な燃焼ガスを、該ダクトへ流入させることなく排気させるように選定され、
該時間Ｔ２は、該第１の蓄熱室内から該合流排気ラインに流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量を該ダクト内に流入させるように選定されることを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該切替手段は、該合流排気ラインの該ダクト接続箇所よりも下流側に設けられた逆流防止手段と、該ダクトの該合流排気ライン近傍に設けられた開閉弁とを備えてなることを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ダクト内のガス流量を制御する手段を備えたことを特徴とする原ガスの燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱式燃焼装置を用いた原ガスの燃焼方法に係り、特に産業装置などから発生する有害大気汚染物質や悪臭成分を含有するベントガスなどから、燃焼によって有害大気汚染物質や悪臭成分を分解する装置などに適用するのに好適な原ガスの燃焼方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有害大気汚染物質や悪臭成分の分解装置として、分解効率、熱回収効率の高い蓄熱式燃焼装置（蓄熱触媒燃焼装置を含む。）が使われている。この蓄熱式燃焼装置は、２室以上の蓄熱室を配し、一方で蓄熱、他方で熱利用をする構造を有しており、ガス入口及び出口弁の切替操作を行うことによって、両室の蓄熱／熱利用の機能を繰り返させることにより、高い熱効率を出すことができる。
【０００３】
ところで、この蓄熱式燃焼装置にあっては、弁の切替時には蓄熱側の室に残された処理不十分なガスが出口弁から排出される可能性があり、これを回避する方法として３室以上の構造で各室にパージ用制御弁及び配管を設け、弁切替の実行時にパージ時間を設ける等の方法が採られている。
【０００４】
また、２室のまま、処理不十分な残留ガスをパージする方法として、サージタンクを設ける方法があるが、サージタンクと多数の弁が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように３室以上の蓄熱室を設けた場合、２室のみからなる蓄熱式燃焼装置に比べて設置スペースが１５０％以上大きくなる。
【０００６】
本発明は、設置スペースが小さく設備コストも低廉となる蓄熱式燃焼装置を用いた原ガスの燃焼方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る原ガスの燃焼方法は、燃焼室と、該燃焼室に連通した第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室と、燃焼処理される原ガスを送風するための原ガスライン及び該原ガスラインに設けられた送ガス用のファンと、該ファンの下流側の原ガスラインを該第１の蓄熱室に連通する第１の給気ライン及び第２の蓄熱室に連通する第２の給気ラインと、これらの給気ラインによる原ガス供給を切り替えるための弁と、該第１の蓄熱室に接続された第１の排気ライン、及び該第２の蓄熱室に接続された第２の排気ラインと、これらの排気ラインによる排気を切り替えるための弁と、該第１の排気ラインと第２の排気ラインとが合流してなる合流排気ラインと、該合流排気ラインと前記ファンよりも上流側の原ガスラインとを連通するダクトと、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態と該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とを切り替えるための切替手段とを備えてなる蓄熱式燃焼装置を用いて原ガスを燃焼する方法であって、該第１の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第２の蓄熱室で蓄熱する第１工程と、該第２の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第１の蓄熱室で蓄熱する第２工程とを繰り返し行うものであり、該第１工程を開始して微小時間Ｔ１が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とし、該微小時間Ｔ１が経過してから時間Ｔ２が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態とし、該微小時間Ｔ１は、合流排気ライン内に残っていた処理十分な燃焼ガスを、該ダクトへ流入させることなく排気させるように選定され、該時間Ｔ２は、該第２の蓄熱室内から該合流排気ラインに流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量を該ダクト内に流入させるように選定されることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２に係る原ガスの燃焼方法は、燃焼室と、該燃焼室に連通した第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室と、燃焼処理される原ガスを送風するための原ガスラインと、該原ガスラインを該第１の蓄熱室に連通する第１の給気ライン及び第２の蓄熱室に連通する第２の給気ラインと、これらの給気ラインによる原ガス供給を切り替えるための弁と、該第１の蓄熱室に接続された第１の排気ライン、及び該第２の蓄熱室に接続された第２の排気ラインと、これらの排気ラインによる排気を切り替えるための弁と、該第１の排気ラインと第２の排気ラインとが合流してなる合流排気ラインと、該合流排気ラインに設けられた送ガス用のファンと、該ファンよりも下流側の前記合流排気ラインと前記原ガスラインとを連通するダクトと、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態と該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とを切り替えるための切替手段とを備えてなる蓄熱式燃焼装置を用いて原ガスを燃焼する方法であって、該第１の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第２の蓄熱室で蓄熱する第１工程と、該第２の蓄熱室を通して原ガスを予熱した後、該燃焼室に導入し、該第１の蓄熱室で蓄熱する第２工程とを繰り返し行うものであり、該第１工程を開始して微小時間Ｔ１が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させることなく排気させるガス流通状態とし、該微小時間Ｔ１が経過してから時間Ｔ２が経過するまでの間は、前記切替手段を操作して、該合流排気ライン内のガスを該ダクトへ流入させるガス流通状態とし、該微小時間Ｔ１は、合流排気ライン内に残っていた処理十分な燃焼ガスを、該ダクトへ流入させることなく排気させるように選定され、該時間Ｔ２は、該第２の蓄熱室内から該合流排気ラインに流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量を該ダクト内に流入させるように選定されることを特徴とする。
【０００９】
かかる蓄熱式燃焼装置において、弁の切替時に蓄熱側の室に残された処理不十分なガスはダクトに導入されるようになり、大気側への流出が無い。従って、このダクトの内容積は第１の蓄熱室及び第２の蓄熱室のいずれよりも大きい（ただし、通常は両蓄熱室の内容積は等しい。）ことが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記切替手段は、合流排気ラインの該ダクト接続箇所よりも下流側に設けられた逆流防止手段と、該ダクトの該合流排気ライン近傍に設けられた開閉弁とで構成されるのが好ましい。
【００１１】
本発明では、ダクト内のガス流量を制御する手段を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の蓄熱式燃焼装置は、蓄熱室が２室のみであり、設置スペースが小さくて済み、設備コストも低い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１及び図２はそれぞれ実施の形態に係る蓄熱式燃焼装置の系統図、図３はこの蓄熱式燃焼装置の作動を説明するタイミングチャートである。
【００１４】
図１に示す蓄熱式燃焼装置は、燃焼室３０と、該燃焼室３０に連通した第１の蓄熱室２１及び第２の蓄熱室２２と、燃焼処理される原ガスを送風するための原ガスライン１と、該原ガスライン１に設けられた送ガス用ファン２と、該ファン２の下流側の原ガスライン１を該第１の蓄熱室２１に連通する第１の給気ライン１１及び第２の蓄熱室２２に連通する第２の給気ライン２１と、該第１の蓄熱室２１に接続された第１の排気ライン４１、及び該第２の蓄熱室２２に接続された第２の排気ライン４２と、該第１の排気ライン４１と第２の排気ライン４２とが合流してなる合流排気ライン４３と、合流排気ライン４３から分岐し、原ガスライン１のファン２よりも上流側に接続されたダクト５０とを有する。
【００１５】
蓄熱室２１，２２内にはそれぞれ蓄熱材２３が配置されている。燃焼室３０にはバーナ３１が設けられている。
【００１６】
この第１の給気ライン１１にガス入口弁１０１が設けられ、第１の排気ライン４１にガス出口弁２０１が設けられている。また、第２の給気ライン１２にガス入口弁１０２が設けられ、第２の排気ライン４２にガス出口弁２０２が設けられている。
【００１７】
合流排気ライン４３には、ダクト５０の分岐箇所よりも下流側に逆止弁４４が設けられている。符号４５は、該合流排気ライン４３の該ダクト５０の分岐地点よりも下流側のガス排出側を示している。
【００１８】
ダクト５０の入口部分又はその近傍には開閉弁よりなるパージ弁５１が設けられ、ダクト５０の出口側又はその近傍には、ガス通気量を調整するためのレストリクションオリフィス５２が設けられている。これにより、（工程時間−Ｔ1−Ｔ2）の時間を使って、処理不十分なガスを少しずつ処理することができる。なお、このレストリクションオリフィス５２の代りに一方向性の低揚程ファンや圧力制御弁を設けても良い。このダクト５０の内容積は、蓄熱室２１及び２２のいずれの内容積よりも大となっている。
【００１９】
図２に示す蓄熱式燃焼装置は、図１におけるファン２を原ガスライン１に設ける代わりに、ファン２を合流排気ライン４３に設けたものであり、その他の構成は図１と同じである。この装置は、原ガスの圧力が負圧の場合に好適である。
【００２０】
このように構成された蓄熱式燃焼装置の作動について次に図３を参照して説明する。この蓄熱式燃焼装置は、蓄熱室２１を通して原ガスを予熱した後、燃焼室３０に導入し蓄熱室２２で蓄熱する第１工程と、蓄熱室２２を通して原ガスを予熱した後、燃焼室３０に導入し蓄熱室２１で蓄熱する第２工程とを繰り返し行う。なお、バーナ３１は燃焼室を所定温度で運転するために使われ、原ガスの発熱量によっては、停止することもある。
【００２１】
なお、蓄熱室２１，２２内に触媒が配置されても良い。
【００２２】
［第１工程の説明］
第１工程においては、ガス入口弁１０１を開、ガス入口弁１０２を閉、ガス出口弁２０１を閉、ガス出口弁２０２を開とし、原ガスを第１の蓄熱室２１にて予熱して燃焼室３０にて燃焼し、高温の燃焼ガスを第２の蓄熱室２２に通して該蓄熱室２２の蓄熱材２３に蓄熱させる。なお、第１工程を開始した時点ではパージ弁５１は閉としておく。
【００２３】
この第１工程の開始当初にあっては、合流排気ライン４３内に滞留していた十分に燃焼処理された燃焼ガスが排気側４５へ流れてくるが、しばらくすると第２の蓄熱室２２内に残っていた処理不十分なガスが排気ライン４２を経て合流排気ライン４３の排気側４５に近づいてくるので、この第１工程を開始して微小時間Ｔ1が経過した後、パージ弁５１をＴ2時間だけ開とする。微小時間Ｔ1は、合流排気ライン４３内に残っていた処理十分な燃焼ガスを排出側４５へ送り出すように選定される。時間Ｔ2は、第２の蓄熱室２２内から合流排気ライン４３に流出してきた処理不十分なガスのほぼ全量をダクト５０内に流入させるように選定される。
【００２４】
パージ弁５１を開とすると、合流排気ライン４３内のガスがダクト５０内に吸引される。このとき逆止弁４４は排気側４５からのガスの逆流を阻止する。なお、逆止弁４４は逆流を完全に遮断するほどの気密性は必要とせず、ルーバダンパ等の簡易な構造のものを使用できる。
【００２５】
第１工程開始後、時間（Ｔ1＋Ｔ2）が経過すると、合流排気ライン４３へは十分に燃焼処理された燃焼ガスのみが流通するようになるので、パージ弁５１を閉とし、処理十分な燃焼ガスを排気側４５へ送り出す。
【００２６】
［第２工程の説明］
第２工程においては、ガス入口弁１０２を開、ガス入口弁１０１を閉、ガス出口弁２０２を閉、ガス出口弁２０１を開とし、原ガスを第２の蓄熱室２２にて予熱して燃焼室３０にて燃焼し、高温の燃焼ガスを第１の蓄熱室２１に通して該蓄熱室２１の蓄熱材２３に蓄熱させる。なお、第１工程を開始した時点ではパージ弁５１は閉としておく。
【００２７】
この第２工程の開始当初にあっては、合流排気ライン４３内に滞留していた十分に燃焼処理された燃焼ガスが排気側４５へ流れてくるが、しばらくすると第１の蓄熱室２１内に残っていた処理不十分なガスが排気ライン４１を経て合流排気ライン４３の排気側４５に近づいてくるので、この第２工程を開始して微小時間Ｔ1が経過した後、パージ弁５１をＴ2時間だけ開とする。
【００２８】
第２工程開始後、時間（Ｔ1＋Ｔ2）が経過した後、パージ弁５１を閉とし、処理十分な燃焼ガスを排気側４５へ送り出す。
【００２９】
なお、本発明では、逆止弁４４とパージ弁５１の代わりに１個の三方弁又は、連動二方弁を用いても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上の実施の形態の説明からも明らかな通り、本発明では２つの蓄熱室のみが設けられており、設置スペースが少なくて済み、設備コストも低廉である。また、本発明では、第１工程と第２工程との相互の切替の開始当初の所定時期に処理不十分なガスをダクトに送り込んで再度燃焼処理するようにしており、処理不十分なガスの流出が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る蓄熱式燃焼装置の系統図である。
【図２】他の実施の形態に係る蓄熱式燃焼装置の系統図である。
【図３】図１又は図２の蓄熱式燃焼装置の作動説明図である。
【符号の説明】
１  原ガスライン
２  ファン
１１  第１の給気ライン
１２  第２の給気ライン
２１  第１の蓄熱室
２２  第２の蓄熱室
２３  蓄熱材
３０  燃焼室
３１  バーナ
４１  第１の排気ライン
４２  第２の排気ライン
４３  合流排気ライン
４４  逆止弁
４５  合流排気ラインの排出側
５０  ダクト
５１  パージ弁
５２  レストリクションオリフィス
１０１，１０２  ガス入口弁
２０１，２０２  ガス出口弁
【図１】
0003978871.tif 000002
【図２】
0003978871.tif 000003
【図３】
0003978871.tif 000004