(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉と中間設備とバグフィルタと煙突とを備え、
前記中間設備のガス冷却室の冷却ノズル以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設けたバーナと、このバーナを制御し、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持する温度制御装置とで構成される保温装置を設け、前記焼却炉の休止時の煙突ドラフトによって排気される排ガス側への熱量移行に抗して、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持する
ことを特徴とするごみ焼却装置。
【請求項２】
焼却炉と中間設備とバグフィルタと煙突とを備えたごみ焼却装置のごみ焼却方法において、
前記中間設備のガス冷却室の冷却ノズル以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設けたバーナと、このバーナを制御し、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持する温度制御装置とで構成される保温装置を設け、前記焼却炉の休止時の煙突ドラフトによって排気される排ガス側への熱量移行に抗して、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持し、前記焼却炉の燃焼開始とともに、排ガスを前記バグフィルタに通ガスする
ことを特徴とするごみ焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ焼却装置およびごみ焼却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼却炉のコールドスタート時においては、一般にバーナ昇温による炉体の昇温作業が行われている。この場合、焼却炉から排ガス処理設備（バグフィルタ）までの間に設置される設備による吸熱により、バグフィルタ入口排ガス温度が１３０℃以上になるまでの所要時間は２〜３時間を要し、この間煤塵処理がされないまま、煙突から排ガスが排出されてしまっていた。当然、煤塵中に含まれるダイオキシン類も排ガスとともに系外へ排出され、高濃度のダイオキシン類が立ち上げ時に排出される原因にもなっていた。
【０００３】
従って、バグフィルタを早期に通ガスさせたいのだが、バグフィルタ内に温度の低い排ガスを通過させてしまうと、バグフィルタ表面のダストの潮解（主に塩化カルシームが原因となる）が発生するため、１３０℃以上に排ガス温度が上昇してから、バイパスルートから通ガスルートに切り換えられる。
この対応として、中間設備をバイパスさせ、バグフィルタ入口排ガス温度を速く上昇させる方法（特開平１０−１２２５４８号公報）などもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この中間設備をバイパスさせ、バグフィルタ入口排ガス温度を速く上昇させる方法では、切替時の温度低下や、昇温時間が短縮できるが、バイパスする時間も数十分あり、根本的な解決にはなっていない。
一方、バグフィルタを用いた焼却炉では、一般に炉休止時におけるバグフィルタ内ヒータ保温が実施されている。
【０００５】
しかし、この方法では、排ガス温度が１３０℃以下で通ガスされると、バグフィルタ内の温度が急激に冷却され、排ガス中の水蒸気が結露し、バグフィルタ表面の吸湿性を持ったダスト（塩化カルシウムなど）に水分が吸われ、潮解現象が起こる。
そこで、バグフィルタの炉布目詰まり防止として、バグフィルタ入口にヒータを設け、昇温する方法（特公昭５５−４０２８７号公報、特公昭５６−８７４２０号公報、特公昭５８−１４９２３号公報）が知られている。
【０００６】
しかし、これらの方法は、何れもバグフィルタ入口を昇温する方法であり、立ち上げ時の炉からバグフィルタ間に設置されている中間設備を通過してくる間に冷却されてしまう排ガスについては考慮されていない。
【０００７】
また、特公平１−１６９号公報には、立ち上げ、立ち下げ時に対応するヒータ装置の使用方法の詳細が明記されているが、中間設備で冷却される分をヒータで補助する考えであり、立ち上げ時のダイオキシン類低減については記載されていない。
また、特公平１−１６９号公報に係る発明では、立ち上げ時に中間設備通過後の２０℃程度の排ガスをバグフィルタ入口において、１３０℃まで昇温する能力を持たせておく必要がある。
【０００８】
さらに、特公平１−１６９号公報に係る発明では、ヒータを使用しない定常時においても排ガスが常にヒータを通過するので、ダスト付着の問題、圧損、腐食の問題がある。
また、特開平９−３１０８３２号公報に係る発明では、炉に設置されたバーナによりバグフィルタ入口温度を立ち上げ時所定温度になるまで上昇させた後にごみを投入し、その後、ごみシール完了後にバグフィルタ通ガスという手段を用いている。
【０００９】
この場合、コールドスタートでは、炉体、再燃焼室、ガス冷却室冷却ノズルまでの耐火物にバーナ昇温熱量は吸熱され、バグフィルタ入口温度が所定の温度になるまでに数時間を要してしまう。
また、特開平９−３１０８３２号公報に係る発明は、ボイラを備えた設備には適しているが、ボイラのない間欠運転炉には合理的ではない。
【００１０】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、焼却炉へごみが投入され、排ガスが発生すると同時にバグフィルタを通ガスすることができるごみ焼却装置およびごみ焼却方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、焼却炉と中間設備とバグフィルタと煙突とを備え、前記中間設備のガス冷却室の冷却ノズル以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設けたバーナと、このバーナを制御し、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持する温度制御装置とで構成される保温装置を設け、前記焼却炉の休止時の煙突ドラフトによって排気される排ガス側への熱量移行に抗して、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、焼却炉と中間設備とバグフィルタと煙突とを備えたごみ焼却装置のごみ焼却方法において、前記中間設備のガス冷却室の冷却ノズル以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設けたバーナと、このバーナを制御し、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持する温度制御装置とで構成される保温装置を設け、前記焼却炉の休止時の煙突ドラフトによって排気される排ガス側への熱量移行に抗して、前記中間設備内の温度を１３０℃以上に保持し、前記焼却炉の燃焼開始とともに、排ガスを前記バグフィルタに通ガスすることを特徴とする。
【００１４】
（作用）
請求項１または請求項２に係る発明においては、炉休止時の中間設備内の温度を１３０℃以上に保持させておく設備（早期通ガス用バーナ）を、中間設備のガス冷却室の冷却ノズル以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設置してあるので、従来方法では、焼却炉の休止時の中間設備からの放冷による立ち上げ時の吸熱冷却でバグフィルタの入口排ガス温度が通ガス条件へ昇温までの待ち時間を数時間要していたものが、待ち時間が不要となり、焼却炉のバーナ昇温後、焼却炉へごみが投入され、排ガスが発生すると同時にバグフィルタを通ガスさせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係るごみ焼却装置を示す（請求項１または請求項２に対応する）。
【００１６】
焼却炉１と煙突１０との間には、燃焼室２、中間設備３、バグフィルタ４および誘引送風機５が連結されている。
焼却炉１は、公知の焼却炉と同様に、ごみの投入用のホッパーゲート１１と、点火用のバーナ１２と、可動式火床１３とを備え、可動式火床１３は、炉内に投入されたごみの乾燥を行う乾燥帯１４と、この乾燥帯１４で乾燥されたごみを燃焼させる燃焼帯１５と、この燃焼帯１５で燃焼されたごみの燃焼残渣を灰化させる後燃焼帯１６とに領域分けされている。
【００１７】
また、焼却炉１の上方に位置する燃焼室２には、公知の焼却炉と同様に、二次空気および三次空気を供給する送風機３０，３１が備えてある。
また、中間設備３は、ガス冷却室６、空気予熱器（熱交換器）７，８で構成されている。
そして、ガス冷却室６には、早期通ガス用バーナ１７が設けてある。
【００１８】
この早期通ガス用バーナ１７は、ガス冷却ノズル９の下流側に設けてある。また、早期通ガス用バーナ１７は、図示しない重油移送ポンプに連絡している。早期通ガス用バーナ１７と重油移送ポンプとは、後述するように温度制御装置２９によって、ＯＮ，ＯＦＦが制御されるように構成されている。
また、中間設備３とバグフィルタ４および誘引送風機５は、次のように連絡している。
【００１９】
ガス冷却室６と空気予熱器７とは、ダクト１８によって連絡し、空気予熱器７と空気予熱器８とは、ダクト１９によって連絡し、空気予熱器８とバグフィルタ４とは、ダクト２０によって連絡し、バグフィルタ４と誘引送風機５とは、ダクト２１によって連絡し、誘引送風機５と煙突１０とは、ダクト２２によって連絡している。
【００２０】
また、空気予熱器８とバグフィルタ４とおよび誘引送風機５は、バイパスダクト２３によって連絡している。
ダクト２０，２１およびバイパスダクト２３には、切替弁２４〜２７が配置されている。
また、ダクト２０には、バイパスダクト２３との分岐部より上流側に、焼却炉１の休止時のダクト２０内の温度を検知する温度センサ２８が配置されている。この温度センサ２８は、温度制御装置２９に連絡している。
【００２１】
温度制御装置２９は、焼却炉１の休止時のダクト２０内の温度を検知する温度センサ２８からの信号により、ダクト２０内の温度が１３０℃以上に保温されているか否かを監視し、１３０℃以下になると、重油移送ポンプを駆動し、早期通ガス用バーナ１７を点火する指令を出すように構成されている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２２】
通常運転時には、図示しない制御装置によって、切替弁２４，２７が開弁し、切替弁２５，２６が閉弁される。そして、燃焼炉１で燃焼した９５０℃程度の排ガスは、未燃分が燃焼室２で再燃される。その後、ガス冷却室６内に流入する。ガス冷却室６にてガス冷却ノズル９にて水噴射で４５０℃以下に冷却され、続いて、ダクト１８を介して連絡する空気予熱器７およびこの空気予熱器７にダクト１９を介して連絡する空気予熱器８によって温度が低下される。その後に、排ガスは、誘引送風機５によってバグフィルタ４に送り込まれる。バグフィルタ４では、排ガス中のダイオキシンなどの有害物質、煤塵などが除去される。バグフィルタ４を通過した排ガスは、煙突１０から大気中へ放出される。
【００２３】
次に、燃焼炉１が休止されると、図示しない制御装置によって、切替弁２４，２７が閉弁し、切替弁２５，２６が開弁される。これによって、バグフィルタ４の入出口が閉鎖され、ダクト２０がバイパスダクト２３を介して連絡する。この操作は、バグフィルタ４の安全性を確保するために行われる常套手段である。
一方、温度制御装置２９では、温度センサ２８によるダクト２０内の温度情報を常時入手し、この温度センサ２８からの温度情報を監視している。
【００２４】
これを図２に示すフローチャートにより説明する。
温度制御装置２９では、ダクト２０とバイパスダクト２３との分岐部近傍の温度を検出し、その温度が１３０℃以上に保たれるように、早期通ガス用バーナ１７のＯＮ，ＯＦＦを制御する。
温度センサ２８からの温情情報が１３２℃以上の場合（Ｓ１）は、早期通ガス用バーナ１７をＯＦＦし（Ｓ２）、重油移送ポンプをＯＦＦする（Ｓ３）。
【００２５】
一方、温度センサ２８からの温情情報が１３０℃以下の場合（Ｓ４）は、重油移送ポンプをＯＮし（Ｓ５）、早期通ガス用バーナ１７をＯＮする（Ｓ６）。
以上によって、バグフィルタ４の入口温度は、常に１３０℃以上に保持される。
なお、定常時は、バグフィルタ４の入口温度は１６０℃〜１７０℃で管理されているので、必ず１３０℃以上で運転されている。
【００２６】
従って、図２のフローチャートの制御は、休止、運転立ち上げ、定常、立ち下げの条件に限らず、常に作動できる状態にしておく。
このように、本実施形態によれば、燃焼炉１が休止状態にあっても、バグフィルタ４の入口側の温度が１３０℃以上に保たれているので、運転が再開され（運転立ち上げ）、排ガスがダクト２０を介して送られてくると、従来のようにバイパスダクト２３を経由することなく、バグフィルタ４に送り込むことが可能となる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、早期通ガス用バーナ１７をガス冷却ノズル９以降の耐火物が少なく、外部保温構造を主体とする部分に設けたので、この早期通ガス用バーナ１７による昇温が容易にできるとともに、休止時の放熱のみを補助するだけで済むため、バグフィルタ４の通ガスは、誘引送風機５の起動による炉内圧制御開始から可能である。
【００２８】
また、燃焼炉１が休止状態にあっても、バグフィルタ４の入口側の温度が１３０℃以上に保たれるように、ダクト１８，１９，２０，２３および誘引送風機５が保温されているので、ダクト１８，１９，２０，２３および誘引送風機５内結露が発生せず、付着ダストがダクト１８，１９，２０，２３および誘引送風機５内に堆積する可能性が非常に小さくなる。
【００２９】
なお、本実施形態において、早期通ガス用バーナ１７を燃焼室２に設けることが考えられる。
この場合には、９５０℃の排ガスに晒されるため、早期通ガス用バーナ１７の前面にシャッタを設ける必要がある。
次に、本実施形態の実験例を示す。
【００３０】
炉停止より炉体耐火物に蓄熱された熱量は、排ガス側へ（煙突ドラフトによって排気される排ガス）移行する。この蓄熱は、炉の立ち上げ時間に影響し、バグフィルタ４の入口排ガス温度が上昇する時間に大きく影響する。バグフィルタ通ガス条件である排ガス温度１３０℃まで上昇する時間は、炉休止時間が長くなるほど長くなる。たとえば、表１に示すように、本実施形態のようにバグフィルタ４の入口温度を保持制御した場合、ごみ投入とともに通ガス可能であり、立ち上げ時のダイオキシンを定常時と同等レベルに低減することができる。また、バグフィルタ４を用いた活性炭吸着除去方法も利用できる。
【表１】
0004071883.tif 000002
次に、図３に基づいて本発明の第二実施形態に係るごみ焼却装置を示す（請求項１に対応する）。
本実施形態は、ガス冷却室６Ａを燃焼炉１から切り離したごみ焼却装置に適用した例である。ここで、ガス冷却室６Ａでは、排ガスが下向流となって流れるようになっている。
【００３１】
ガス冷却室６Ａは、ダクト１８ａを介して燃焼室２に連絡している。ガス冷却室６Ａは、ダクト１８ｂを介して空気予備加熱器７に連絡している。
また、本実施形態では、空気予熱器８とバグフィルタ４との間に減温塔３２が設けられている。空気予熱器８と減温塔３２とはダクト２０ａで連絡し、減温塔３２とバグフィルタ４とはダクト２０ｂを介して連絡している。
【００３２】
さらに、本実施形態では、３個の切替弁２４，２５，２７で切替制御されるようになっている。
なお、その他の構成は、図１に示す第一実施形態と同様であるから、同一機器、部材には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００３３】
なお、本発明に係るごみ焼却炉について図１、図３に示す実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、バグフィルタを備えたごみ焼却炉であれば、如何なる形式のものにも適用できることはいうまでもない。
また、本発明は、ボイラを備えた設備にあっても同様の使用により同様の効果が期待できる。つまり、ボイラ以降の所定の位置に早期通ガス用バーナ１７を設け、立ち上げは、ボイラ加熱設備（バーナ）と併用することができる。
【００３４】
さらに、図１、図３に示す実施形態では、早期通ガス用バーナ１７をガス冷却室６，６Ａのガス冷却ノズル９の下流側に設けた場合について説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、バグフィルタ４の上流側に位置する中間設備３内であれば、何処に設けても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１または請求項２に係る発明によれば、焼却炉の休止時の中間設備内の温度を１３０℃以上に保持するので、立ち上げと同時に排ガスをバグフィルタに通ガスさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るごみ焼却装置を示す図である。
【図２】第一実施形態における制御装置のフローチャートである。
【図３】本発明の第二実施形態に係るごみ焼却装置を示す図である。
【符号の説明】
１  焼却炉
２  燃焼室
３  中間設備
４  バグフィルタ
５  誘引送風機
６，６Ａ  ガス冷却室
７，８  空気予熱器（熱交換器）
９  ガス冷却ノズル
１０  煙突
１７  早期通ガス用バーナ
２８  温度センサ
２９  温度制御装置
【図１】
0004071883.tif 000003
【図２】
0004071883.tif 000004
【図３】
0004071883.tif 000005