JP6238020B2 - 排ガス浄化設備及びその運転制御方法 - Google Patents
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Description
このように構成された本発明においては、温度計測手段により排出エア中の可燃性有害成分濃度に対応する燃焼式排ガス浄化装置内の温度を計測し、制御装置により、この温度計測手段の計測値に基づいて送風機により送風される送風量と吸着体の回転数とを制御して、吸着除去装置から燃焼式排ガス浄化装置に送り込む排出エア中の可燃性有害成分の濃度を制御するようにしているので、燃焼式排ガス浄化装置に送り込むガス中の可燃性有害成分の濃度を制御することができる。この結果、本発明によれば、可燃性有害成分が自燃可能な濃度となる運転時間を増大させることができるので、バーナの燃料コストを低減することができる。
図1に示すように、符号1は、本発明の実施形態による排ガス浄化設備1を示し、この排ガス浄化設備1は、吸着除去装置である連続再生式濃縮装置2と、この連続再生式濃縮装置2から排出された排出エアの可燃性有害成分を燃焼除去する燃焼式排ガス浄化装置4と、を備えている。
混合チャンバー26は、ホットバイパスダンパ28を介して燃焼式排ガス浄化装置4の燃焼室16に接続されており、供給ダクト26を介して吸着体6の再生ゾーン6bに接続されている。
この制御装置32は、さらに、吸着体6の回転数、並びに、送風機27及び送風機40のそれぞれの回転数の制御や、バーナ56の着火及び消火の制御や、後述する種々の制御を行うようになっている。
濃縮倍率が最大の時の運転条件パターンにおいてバーナ56が着火する状態は、可燃性有害成分濃度が低いということであるから、ハイカット温度≦目標温度とすると、すぐにハイカット温度に達してバーナ56が消火され、その後、計測温度T1が低下して、再着火温度に達して再び着火するという繰り返し運転をしてしまうため、ハイカット温度は目標温度よりも高くしておく必要がある。
・再着火温度:800℃
・濃縮倍率増温度:810℃
・プレカット温度:810℃
・ハイカット温度:830℃
・比例制御開始温度SP:830℃
・比例制御許容偏差SP:830℃(−側偏差:0℃、+側偏差:100℃)
・濃縮倍率減温度:880℃
・冷風取入開始温度:900℃
ここで、冷風取入開始温度は燃焼室16の温度が上昇し過ぎた時に外気を導入するために設定される温度である。
・濃縮倍率7倍:送風機27及び送風機40の回転数(55Hz)、吸着体6の回転数7.2回毎時(rph)
・濃縮倍率8倍:送風機27及び送風機40の回転数(52Hz)、吸着体6の回転数6.5回毎時(rph)
・濃縮倍率9倍:送風機27及び送風機40の回転数(42Hz)、吸着体6の回転数5.9回毎時(rph)
・濃縮倍率10倍:送風機27及び送風機40の回転数(32Hz)、吸着体6の回転数5.3回毎時(rph)
また、簡単な構造及び少ない操作で迅速に供給ダンパ18a,18b及び排出ダンパ20a,20bの切換を行うことができる。
2 連続再生式濃縮装置(吸着除去装置)
4 蓄熱式排ガス浄化装置
5,27,40 送風機
6 吸着体
12 蓄熱室1塔
14 蓄熱室2塔
16 燃焼室
28a,28b,28c,28d 供給ダンパ
30a,30b,30c,30d 排出ダンパ
32 制御装置
34 排出ダクト
36 遮断ダンパ
38 外気取入ダンパ
42,44 二股ダクト
46 排気ダクト
48 ホットバイパスダンパ
50,52,58 温度センサ
54 濃度計
56 バーナ
Claims (12)
- 排ガスに含まれる可燃性有害成分を吸脱着可能な回転式の吸着体を備えた吸着除去装置であって、可燃性有害成分を含む排ガスを吸着体に供給してこの吸着体により可燃性有害成分を吸着して排ガスから除去すると共に、前記吸着体に高温の脱着用エアを供給して前記吸着体に吸着された可燃性有害成分を脱着する前記吸着除去装置と、
この吸着除去装置から排出される可燃性有害成分を含む排出エアを、バーナを備えた燃焼室にて燃焼して前記可燃性有害成分を浄化する燃焼式排ガス浄化装置と、
この燃焼式排ガス浄化装置の上流側に設けられ、前記吸着除去装置から排出される排出エアを前記燃焼式排ガス浄化装置へ送り込むその送風量が可変である送風機と、
前記排出エア中の可燃性有害成分濃度に対応する燃焼式排ガス浄化装置内の温度を計測する温度計測手段と、
この温度計測手段の計測値に基づいて前記送風機により送風される送風量と前記吸着体の回転数とを制御して、前記吸着除去装置から前記燃焼式排ガス浄化装置に送り込む排出エア中の可燃性有害成分の濃度を制御する制御装置と、を有し、
前記燃焼式排ガス浄化装置は、複数個の蓄熱室、及び、これらの複数個の蓄熱室に接続された燃焼室を備え、これらの複数個の蓄熱室にそれぞれ一対ずつ設けられた複数組のダンパを連動させて開閉して、複数個の蓄熱室のいずれかから供給された前記排出エアを燃焼室において燃焼させてこの排出エアに含まれる可燃性有害成分を浄化する蓄熱式排ガス浄化装置であり、
更に、前記吸着除去装置から排出される排出エアを前記燃焼式排ガス浄化装置に供給し、前記蓄熱式排ガス浄化装置の各蓄熱室に接続される配管であって、この配管の上流から順に、排出エアの供給を遮断する遮断ダンパ、外気を配管内に取り込む外気取入ダンパ、及び、前記送風機が、配設されている前記配管を有し、
前記制御装置は、前記複数組のダンパが同時に開状態になるとき、前記外気取入ダンパを開状態として外気を配管内に取り込み、前記遮断ダンパを閉状態として前記吸着除去装置の吸着体への脱着用エアの供給を中断するように、前記外気取入ダンバ及び前記遮断ダンパを操作して、取り込まれた外気を前記開状態のダンパのそれぞれに対して通過させるように制御する排ガス浄化設備。 - 前記温度計測手段は、前記複数の蓄熱室の各温度を計測し、それら平均値を前記燃焼式排ガス浄化装置内の温度とする請求項1に記載の排ガス浄化設備。
- 前記温度計測手段は、前記燃焼室の温度を計測し、その計測値を前記燃焼式排ガス浄化装置内の温度とする請求項1に記載の排ガス浄化設備。
- 前記送風機は、その回転数を変更して送風量を可変としている請求項1に記載の排ガス浄化設備。
- 前記制御装置は、前記燃焼式排ガス浄化装置内の温度に基づいて、前記バーナの着火及び消火を行う請求項1に記載の排ガス浄化設備。
- 前記制御装置は、前記吸着除去装置に供給される排ガスの定格送風量と前記送風機により送風される送風量との比により定義される複数の濃縮倍率を設定し、この設定された複数の濃縮倍率に対応して、前記吸着体の回転数と前記送風機の回転数とを組み合わせた複数の運転条件パターンを設定し、
前記複数の運転条件パターンを、高い濃縮倍率に対応する運転条件パターン程、前記吸着体の回転数及び前記送風機の回転数が低くなるように設定し、
前記温度計測手段により計測された前記燃焼式排ガス浄化装置の温度に基づいて前記運転条件パターン及び前記バーナの着火・消火を切換えるための制御温度として、低温側から、再着火温度、濃縮倍率増温度、プレカット温度、ハイカット温度及び濃縮倍率減温度があらかじめ設定し、
複数の運転条件パターンの中からあらかじめ選択された運転条件パターンに基づいて運転を開始させ、
前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が前記濃縮倍率増温度以下である場合には、より高い濃縮倍率に対応した運転条件パターンに変更し、
前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が前記濃縮倍率減温度を越えた場合には、より低い濃縮倍率に対応した運転条件パターンに変更し、
前記バーナを、運転開始時に着火し、前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が前記プレカット温度又は前記ハイカット温度以上となったときに消火し、前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が前記再着火温度以下になったときに再着火する動作を繰り返す請求項1乃至5の何れか1項に記載の排ガス浄化設備。 - 前記制御装置は、前記燃焼式排ガス浄化装置のバーナを運転開始時に着火すると共に前記プレカット温度まで前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が上昇した際に消火する動作と、前記再着火温度まで温度が低下した際に再着火する動作とを繰り返し、
前記制御装置は、更に、
前記吸着除去装置に供給される前記排ガスの供給量が定格送風量のときに、所定の濃縮倍率となるような前記送風機の風量を第1設定風量とするとともに、この第1設定風量より大きな第2設定風量と、この第2設定風量より大きな第3設定風量と、この第3設定風量より大きな第4設定風量とを設定した場合に、
運転開始時に、前記バーナが着火され昇温完了温度まで温度が上昇したときに、前記送風機が前記第4設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第4設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第3設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第3設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第2設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第2設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第1設定風量となるように前記送風機の回転数を制御する請求項6に記載の排ガス浄化設備。 - 前記制御装置は、前記第1設定風量の状態で、前記濃縮倍率減温度まで温度が上昇したときに、前記送風機が前記第2設定風量となるように前記送風機の回転数を制御する請求項7に記載の排ガス浄化設備。
- 前記制御装置は、前記燃焼室と外気とを連通するように設けられたホットバイパスダンパを、前記燃焼式排ガス浄化装置の温度が前記プレカット温度よりも高く設定された比例制御開始温度以上となったときに開状態となるようにする請求項8に記載の排ガス浄化設備。
- 排ガスに含まれる可燃性有害成分を吸脱着可能な回転式の吸着体を備えた吸着除去装置であって、可燃性有害成分を含む排ガスを吸着体に供給してこの吸着体により可燃性有害成分を吸着して排ガスから除去すると共に、前記吸着体に高温の脱着用エアを供給して前記吸着体に吸着された可燃性有害成分を脱着する前記吸着除去装置と、
この吸着除去装置から排出される可燃性有害成分を含む排出エアを、バーナを備えた燃焼室にて燃焼して前記可燃性有害成分を浄化する燃焼式排ガス浄化装置と、
この燃焼式排ガス浄化装置の上流側に設けられ、前記吸着除去装置から排出される排出エアを前記燃焼式排ガス浄化装置へ送り込むその送風量が可変である送風機と、
前記排出エア中の可燃性有害成分濃度に対応する燃焼式排ガス浄化装置内の温度を計測する温度計測手段と、を有し、
前記燃焼式排ガス浄化装置は、複数個の蓄熱室、及び、これらの複数個の蓄熱室に接続された燃焼室を備え、これらの複数個の蓄熱室にそれぞれ一対ずつ設けられた複数組のダンパを連動させて開閉して、複数個の蓄熱室のいずれかから供給された前記排出エアを燃焼室において燃焼させてこの排出エアに含まれる可燃性有害成分を浄化する蓄熱式排ガス浄化装置であり、
更に、前記吸着除去装置から排出される排出エアを前記燃焼式排ガス浄化装置に供給し、前記蓄熱式排ガス浄化装置の各蓄熱室に接続される配管であって、この配管の上流から順に、排出エアの供給を遮断する遮断ダンパ、外気を配管内に取り込む外気取入ダンパ、及び、前記送風機が、配設されている前記配管と、を有する排ガス浄化設備の運転制御方法であって、
前記温度計測手段の計測値に基づいて前記送風機により送風される送風量と前記吸着体の回転数とを制御して、前記吸着除去装置から前記燃焼式排ガス浄化装置に送り込む排出エア中の可燃性有害成分の濃度を制御し、
さらに、前記複数組のダンパが同時に開状態になるとき、前記外気取入ダンパを開状態として外気を配管内に取り込み、前記遮断ダンパを閉状態として前記吸着除去装置の吸着体への脱着用エアの供給を中断するように、前記外気取入ダンバ及び前記遮断ダンパを操作して、取り込まれた外気を前記開状態のダンパのそれぞれに対して通過させるように制御する排ガス浄化設備の運転制御方法。 - 前記吸着除去装置に供給される排ガスの定格送風量と前記送風機により送風される送風量との比により定義される複数の濃縮倍率に対応して、前記吸着体の回転数と前記送風機の回転数とを組み合わせた複数の運転条件パターンを、それぞれあらかじめ設定し、
前記複数の運転条件パターンを、高い濃縮倍率に対応する運転条件パターン程、前記吸着体の回転数及び前記送風機の回転数が低くなるように設定し、
前記計測温度に基づいて前記運転条件パターン及び前記バーナの着火・消火を切換えるための制御温度として、低温側から、再着火温度、濃縮倍率増温度、プレカット温度、ハイカット温度及び濃縮倍率減温度をあらかじめ設定し、
複数の運転条件パターンの中からあらかじめ選択された運転条件パターンに基づいて運転を開始し、
前記計測温度が前記濃縮倍率増温度以下である場合には、より高い濃縮倍率に対応した運転条件パターンに変更して制御し、
前記計測温度が濃縮倍率減温度を越えた場合には、より低い濃縮倍率に対応した運転条件パターンに変更して制御し、
前記バーナは、運転開始時に着火され、前記計測温度が前記プレカット温度または前記ハイカット温度以上となったときに消火され、前記計測温度が前記再着火温度以下になったときに再着火される動作を繰り返す請求項10に記載の排ガス浄化設備の運転制御方法。 - 前記燃焼式排ガス浄化装置のバーナは、運転開始時に着火されるとともに、所定のプレカット温度まで温度が上昇した際に消される動作と、所定の再着火温度まで温度が低下した際に再着火される動作とを繰り返し、
前記吸着除去装置に供給される前記排ガスの供給量が予定していた量と同じであったと仮定したときに、通常運転時に予定している濃縮倍率となるような前記送風機の風量を第1設定風量とするとともに、この第1設定風量より大きな第2設定風量と、この第2設定風量より大きな第3設定風量と、この第3設定風量より大きな第4設定風量とを設定した場合に、
運転開始時に、前記バーナが着火され昇温完了温度まで温度が上昇したときに、前記送風機が前記第4設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第4設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第3設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第3設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第2設定風量となるように前記送風機の回転数を制御し、
前記第2設定風量の状態で、前記バーナが消火され、その後、前記濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、前記送風機が前記第1設定風量となるように前記送風機の回転数を制御する請求項10又は11に記載の排ガス浄化設備の運転制御方法。
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