特許 6238020 排ガス浄化設備及びその運転制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238020

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】排ガス浄化設備及びその運転制御方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/38 20060101AFI20171120BHJP

   B01D 53/44 20060101ALI20171120BHJP

   B01D 53/72 20060101ALI20171120BHJP

   B01D 53/74 20060101ALI20171120BHJP

   F23G 7/06 20060101ALI20171120BHJP

   F23J 15/00 20060101ALI20171120BHJP

   F23G 5/50 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/38 110

   B01D53/38 150

   B01D53/44 110

   B01D53/44 140

   B01D53/72

   B01D53/74

   F23G7/06 103

   F23J15/00 JZAB

   F23G7/06 K

   F23G5/50 M

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-533057(P2014-533057)

(86)(22)【出願日】2013年8月28日

(86)【国際出願番号】JP2013073055

(87)【国際公開番号】WO2014034743

(87)【国際公開日】20140306

【審査請求日】2016年4月12日

(31)【優先権主張番号】特願2012-189144(P2012-189144)

(32)【優先日】2012年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(72)【発明者】

【氏名】鳥田 智弘

(72)【発明者】

【氏名】中山 勝也

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０７２８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３６７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０７７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２８０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０００３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２９００３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８１７８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／８５

Ｂ０１Ｄ ５３／０２−５３／１２

Ｆ２３Ｇ ５／１４− ５／１８

Ｆ２３Ｇ ７／０６− ７／０８

Ｆ２３Ｊ １３／００−９９／００

Ｆ２３Ｌ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可燃性有害成分を含有する排ガスを浄化するための排ガス浄化設備及びその運転制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

各種の生産設備や処理設備から排出された可燃性悪臭成分あるいは揮発性有機化合物などの可燃性有害成分を含有する排ガスは、公害防止の観点から、通常排ガス処理設備で無害化され、大気に放出されている。この排ガス処理設備には、燃焼式排ガス浄化装置が設けられている。例えば、特許文献１に記載されているように、燃焼式排ガス浄化装置として、複数個の蓄熱室を有する蓄熱式排ガス浄化装置であって、複数の蓄熱室のそれぞれに複数組のダンパが設けられたものが知られている。蓄熱式排ガス浄化装置においては、このダンパを連動開閉して、排ガスを蓄熱室に供給・排出して可燃性有害成分を燃焼除去するようになっている。また、この蓄熱式排ガス浄化装置には、可燃性有害成分を吸着した吸着体を備えた吸着除去装置が設けられる場合がある。吸着除去装置では、吸着体により可燃性有害成分を吸着して除去するとともに、可燃性有害成分を吸着した吸着体に対して高温エアを供給して可燃性有害成分を高温エア中に含有させて除去する。蓄熱式排ガス浄化装置には、吸着除去装置から排出された高温エアが供給され、可燃性有害成分が浄化されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−７７０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、このような排ガス浄化設備では、可燃性有害成分の濃度が低く自燃状態にならない場合には、燃焼室に設けられたバーナにより排ガスを加熱して運転しなければならず、その分、バーナの燃料コストが高くなるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、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て、バーナの燃料コストを低減することができる排ガス浄化設備及びその運転制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために本発明は、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、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、吸着除去装置から排出される排出エアを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、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制御装置と、を有し、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、吸着除去装置から排出される排出エアを燃焼式排ガス浄化装置に供給し、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、送風機が、配設されている配管を有し、制御装置は、複数組のダンパが同時に開状態になるとき、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、遮断ダンパを閉状態として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、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。
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。

【0009】

本発明において、好ましくは、温度計測手段は、複数の蓄熱室の各温度を計測し、それら平均値を燃焼式排ガス浄化装置内の温度としている。

【0010】

本発明において、好ましくは、温度計測手段は、燃焼室の温度を計測し、その計測値を燃焼式排ガス浄化装置内の温度としている。

【0011】

本発明において、好ましくは、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。

【0012】

本発明において、好ましくは、制御装置は、燃焼式排ガス浄化装置内の温度に基づいて、バーナの着火及び消火を行う。

【0013】

本発明において、好ましくは、制御装置は、吸着除去装置に供給される排ガスの定格送風量と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、吸着体の回転数と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、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、吸着体の回転数及び送風機の回転数が低くなるように設定し、温度計測手段により計測された燃焼式排ガス浄化装置の温度に基づいて運転条件パターン及びバーナの着火・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、燃焼式排ガス浄化装置の温度が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、燃焼式排ガス浄化装置の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、バーナを、運転開始時に着火し、燃焼式排ガス浄化装置の温度がプレカット温度又はハイカット温度以上となったときに消火し、燃焼式排ガス浄化装置の温度が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。

【0014】

本発明において、好ましくは、制御装置は、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プレカット温度まで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、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、制御装置は、更に、吸着除去装置に供給される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、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、送風機が第４設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第４設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が第３設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第３設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が前記第２設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第２設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が第１設定風量となるように送風機の回転数を制御する。

【0015】

本発明は、好ましくは、制御装置は、第１設定風量の状態で、濃縮倍率減温度まで温度が上昇したときに、送風機が第２設定風量となるように送風機の回転数を制御する。

【0016】

本発明は、好ましくは、制御装置は、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、燃焼式排ガス浄化装置の温度が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。

【0017】

本発明は、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、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、吸着除去装置から排出される排出エアを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、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、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、吸着除去装置から排出される排出エアを燃焼式排ガス浄化装置に供給し、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、送風機が、配設されている配管と、を有する排ガス浄化設備の運転制御方法であって、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し、さらに、複数組のダンパが同時に開状態になるとき、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、遮断ダンパを閉状態として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、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。

【0018】

本発明において、好ましくは、吸着除去装置に供給される排ガスの定格送風量と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、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、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、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、計測温度に基づいて運転条件パターン及びバーナの着火・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、計測温度が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、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、バーナは、運転開始時に着火され、計測温度がプレカット温度またはハイカット温度以上となったときに消火され、計測温度が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。

【0019】

本発明において、好ましくは、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、吸着除去装置に供給される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送風機の風量を第１設定風量とするとともに、第１設定風量より大きな第２設定風量と、第２設定風量より大きな第３設定風量と、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、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、送風機が第４設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第４設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が第３設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第３設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が第２設定風量となるように送風機の回転数を制御し、第２設定風量の状態で、バーナが消火され、その後、濃縮倍率増温度まで温度が低下したときに、送風機が第１設定風量となるように送風機の回転数を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態による排ガス浄化設備を示す全体構成図である。

【図2】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の制御装置を示すブロック図である。

【図3A】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の運転制御方法を示すフローチャートである。

【図3B】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の運転制御方法を示すフローチャートである。

【図3C】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の運転制御方法を示すフローチャートである。

【図3D】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の運転制御方法を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態による排ガス浄化設備の運転制御方法における運転制御の一例を示す説明図である。

【図5】本発明の他の実施形態による排ガス浄化設備を示す全体模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による排ガス浄化設備及びその運転制御方法を説明する。

【0022】

先ず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による排ガス浄化設備について説明する。
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。

【0023】

連続再生式濃縮装置２は、可燃性有害成分を吸脱着可能な吸着体６と、この吸着体６に対して高温である脱着用エアを供給させ吸着体６から可燃性有害成分を除去するための脱着用エア供給装置８と、を備えている。ここで、排ガスに含有されている可燃性有害成分とは、トルエン、酢酸エチルなどの可燃性悪臭成分あるいは揮発性有機化合物などをいう。

【0024】

本実施形態においては、燃焼式排ガス浄化装置４として、後述するように、複数個の蓄熱室と、複数個の蓄熱室と接続されているバーナを備えた燃焼室と、を有し、連続再生式濃縮装置２からの排出エアを燃焼して可燃性有害成分を浄化する蓄熱式排ガス浄化装置を用いている。この蓄熱式排ガス浄化装置の典型例は、ＲＴＯ（Regenerative Thermal Oxidizer）である。

【0025】

連続再生式濃縮装置２には内部に排ガスを送り込む送風機１０が接続されており、排ガスが吸着体６に供給されるようになっている。

【0026】

一方、燃焼式排ガス浄化装置４は、複数個の蓄熱室、即ち、蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４の２つの蓄熱室と、これら蓄熱室の間に設けられ且つ接続された燃焼室１６と、を備えている。蓄熱室１塔１２は、蓄熱室１塔１２にガスを供給する供給ダンパ１８ａと蓄熱室１塔１２からガスを排出する排出ダンパ２０ａと、を備えている。蓄熱室２塔１４は、蓄熱室２塔１４にガスを供給する供給ダンパ１８と蓄熱室２塔１４からガスを排出する排出ダンパ２０ｂと、を備えている。

【0027】

連続再生式濃縮装置２の吸着体６は、活性炭やゼオライトなどの吸着剤を担持した回転可能な円筒状に形成されている。吸着体６は、回転方向に順に、排ガスから可燃性有害成分を吸着除去する吸着ゾーン６ａ、吸着体６から吸着された可燃性有害成分を除去する再生ゾーン６ｂ及び吸着体６を冷却する冷却ゾーン６ｃを備え、回転により可燃性有害成分を連続的に吸脱着することができるようになっている。

【0028】

吸着体６の冷却ゾーン６ｃでは、送風機１０により連続再生式濃縮装置２に送り込まれた排ガスの一部により、吸着体６の冷却が行われるようになっている。冷却ゾーン６ｃは、ダンパ２１、ダクト２３及びダンパ２５を介して、上述した脱着用エア供給装置８の混合チャンバー２４に接続されている。

【0029】

脱着用エア供給装置８は、混合チャンバー２４と、送風機２７と、Ｔ字型ダクト２９と、第１ダンパ３１と、供給ダクト２６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。

【0030】

冷却ゾーン６ｃから排出されたエアは、混合チャンバー２４においてホットバイパスダンパ２８を介して燃焼室１６から供給される高温ガスと混合、加熱され、供給ダクト２６を介して吸着体６の再生ゾーン６ｂに、吸着体６に吸着された可燃性有害成分を吸着体６から脱着するための脱着用エアとして供給される。

【0031】

ここで、供給ダクト２６には、温度センサ３０が設けられており、この温度センサ３０で測定された温度に基づいて、制御装置３２（図２参照）が、ホットバイパスダンパ２８の開度を調整し、冷却ゾーン６ｃから排出されたエアと燃焼室１６から供給される高温ガスとの混合比を制御できるようになっている。

【0032】

再生ゾーン６ｂの下流には、吸着体６の再生ゾーン６ｂにおいて除去した可燃性有害成分を含有する排出エアを排出する排出ダクト３４が接続されている。

【0033】

排出ダクト３４の下流には、第２ダンパ３５が接続してあり、吸着体６の再生ゾーン６ｂから排出された排出エアの通過・遮断の切換が可能となっている。

【0034】

第３ダンパ３７は、第１ダンパ３１と第２ダンパ３５との間において、Ｔ字型ダクト２９とＴ字型ダクト３９との間を接続するように配置されている。

【0035】

第２ダンパ３５及び第３ダンパ３７は、Ｔ字型ダクト３９、外気取入ダンパ（三方口ダンパ）３８、送風機４０、蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４に分岐して接続される二股ダクト４２及び２個の供給ダンパ１８ａ，１８ｂを介して、燃焼式排ガス浄化装置４の蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４の排ガス供給口にそれぞれ接続されている。

【0036】

蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４の排ガス排出口は、２個の排出ダンパ２０ａ，２０ｂ及び二股ダクト４４を介して排気ダクト４６に接続されている。

【0037】

二股ダクト４４の上流側の端部は特殊ダンパ４５を介して二股ダクト４２の分岐の上流側に接続されている。

【0038】

排気ダクト４６は、開閉可能なホットバイパスダンパ４８により燃焼室１６と接続されている。燃焼式排ガス浄化装置４、例えば、蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４にそれぞれ温度センサ５０，５２が設けられており、これらの温度センサ５０，５２により測定された温度が、所定の温度を超えた場合には、制御装置３２により、ホットバイパスダンパ４８を開状態とし、排気ダクト４６から余剰な熱を逃がすことができるようになっている。ここで、温度センサ５０，５２は蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４の蓄熱体と燃焼室１６との間にそれぞれ設けられている。

【0039】

排出ダクト３４には、可燃性有害成分の濃度を測定する濃度計５４が装着されている。また、ガス温度を計測するために、二股ダクト４２には温度センサ６０が、二股ダクト４４には温度センサ６２がそれぞれ設けられている。さらに、燃焼室１６には、バーナ５６及び燃焼室１６内の温度を測定する温度センサ５８が設けられている。

【0040】

ここで、図２に示すように、温度センサ３０、濃度計５４、温度センサ５０，５２、温度センサ５８、及び、温度センサ６０，６２により測定された測定値は、制御装置３２に入力され、これらの測定値に基づいて、後述するように、制御装置３２により、ホットバイパスダンパ２８、遮断ダンパ３６、ホットバイパスダンパ４８、バーナ５６、及び、供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂが制御されるようになっている。
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。

【0041】

次に、上述した本実施形態による排ガス浄化設備における運転制御方法における基本制御を説明する。

【0042】

可燃性有害成分を含有する排ガスを送風機１０により連続再生式濃縮装置２に送り込むと、排ガスは回転する吸着体６の吸着ゾーン６ａにおいて可燃性有害成分が吸着除去された後に外気に排出される。

【0043】

吸着体６に吸着された可燃性有害成分は、回転により再生ゾーン６ｂに送られ、再生ゾーン６ｂにおいて、脱着用エア供給装置８の供給ダクト２６から供給される脱着用エアによって吸着体６から脱着除去される。吸着体６から除去された可燃性有害成分は脱着用エア中に含有され、可燃性有害成分を含有する排出エアとして排出ダクト３４へ排出される。ここで、排出エアは、連続再生式濃縮装置２に供給される排ガスよりも可燃性有害成分を高濃度で含有している。

【0044】

脱着用エアの送風量は、送風機２７及び送風機４０において、インバータ制御によって送風機の回転数を変えることにより風量を制御する方法や送風機の前後に風量調整弁を取り付け、調節弁の開度によって風量を調節する方法などにより制御することができる。

【0045】

再生ゾーン６ｂにおいて加熱された吸着体６は、冷却ゾーン６ｃにおいて排ガスにより冷却されて可燃性有害成分を効率的に吸着可能な状態となる。

【0046】

冷却ゾーン６ｃから排出されたエアは、混合チャンバー２４において燃焼室１６から供給される高温ガスと混合され加熱された後、送風機２７で送風され、開状態の第１ダンパ１５を経由し、供給ダクト２６を介して吸着体６の再生ゾーン６ｂに供給される。ここで、第３ダンパ３２は閉状態である。

【0047】

排出ダクト３４へ排出された可燃性有害成分を含有する排出エアは、開状態の第２ダンパ３５を経由し、送風機４０、二股ダクト４２及び開状態の供給ダンパ１８ａを順に通過して燃焼式排ガス浄化装置４の蓄熱室１塔１２に供給される。

【0048】

排出エアは蓄熱室１塔１２で加熱された後に燃焼室１６に流入して可燃性有害成分を燃焼除去され浄化される。燃焼室１６にはバーナ５６が設けられているので、可燃性有害成分を十分に燃焼除去できる温度に燃焼室１６の温度を維持することができる。浄化されたガスは、蓄熱室２塔１４において蓄熱した後に開状態の排気ダンパ２０ｂ及び二股ダクト４４を順次通過して排気ダクト４６から排出される。

【0049】

ここで、燃焼式排ガス浄化装置４では、蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４において蓄熱される排熱を有効利用するために、一定時間排出ガスを処理した後に排出ガスの流れる方向を切換る必要がある。つまり、蓄熱室１塔１２→燃焼室１６→蓄熱室２塔１４の順で流れる排出ガスが、蓄熱室２塔１４→燃焼室１６→蓄熱室１塔１２の順で流れるように、供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂの開閉状態を切換る必要がある。

【0050】

供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂの切換は以下の手順で行う。まず、第１ダンパ３１及び第２ダンパ３５を閉状態とし、吸着体６に対する高温の脱着用エアの供給を中断する。次に、第３ダンパ３７を開状態とし、冷却ゾーン６ｃから排出された可燃性有害成分をほとんど含有しないエアを、Ｔ字型ダクト３９を介して二股ダクト４２及び二股ダクト４４に供給する。続いて、供給ダンパ１８ａ及び排出ダンパ２０ｂを閉じるとともに、供給ダンパ１８ｂ及び排出ダンパ２０ａを開いて、ガスの流通方向を切換る。

【0051】

切換完了後には、第３ダンパ３７を閉状態、第１ダンパ３１及び第２ダンパ３５を開状態として、吸着体６に対する脱着用エアの供給を再開する。これにより、排出エアは開状態の供給ダンパ１８ｂから蓄熱室２塔１４を経て燃焼室１６に流入して可燃性有害成分を燃焼除去され、可燃性有害成分を除去され浄化されたガスは、蓄熱室１塔１２、開状態の排出ダンパ２０及び二股ダクト４４を順次通過して排気ダクト４６から排出されるようになる。

【0052】

供給ダンパ１８ａ及び排出ダンパ２０ｂが閉状態、供給ダンパ１８ｂ及び排出ダンパ２０ａが開状態から、供給ダンパ１８ａ及び排出ダンパ２０ｂが開状態、供給ダンパ１８ｂ及び排出ダンパ２０ａが閉状態に切換る場合も同様の手順となる。

【0053】

このように供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂを連動させて開閉し、切換が行われる際に、供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂが同時に開状態となるときには、吸着体６に対する脱着用エアの供給を中断するとともに、冷却ゾーン６ｃから排出された可燃性有害成分をほとんど含有しないエアを、開状態の供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂそれぞれに対して通過させることができるので、可燃性有害成分を含有する排出エアがその可燃性有害成分を燃焼除去されずに大気中に排出されることを防止することができる。

【0054】

次に、図３を参照して、本排ガス浄化設備の運転制御方法について詳細に説明する。なお、図３のＳは、各ステップを示している。

【0055】

本実施形態による排ガス浄化設備１の運転制御方法では、可燃性有害成分濃度に対応して変化する燃焼式排ガス浄化装置４内の温度を計測し、その計測温度に基づいた運転制御を行う。これにより、燃焼式排ガス浄化装置４において、可燃性有害成分濃度が自燃濃度以上になるように制御する。

【0056】

本実施形態では、計測温度Ｔ１として、蓄熱室１塔１２に設けられた温度センサ５０により測定された温度ｔ１と、蓄熱室２塔１４に設けられた温度センサ５２により測定された温度との平均温度（ｔ１＋ｔ２）／２を採用する。蓄熱室の平均温度を用いると、可燃性有害成分の燃焼状態を正確に把握することができる。また、計測温度Ｔ１として、燃焼室１６の温度を用いることもできる。これによれば、バーナ５６に着火・消火に伴う温度変化を精度よく検出することができる。

【0057】

吸着除去装置２に供給される排ガスの定格送風量と送風機２７，４０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、吸着体６の回転数と送風機２７，２１の回転数とを組み合わせた複数の運転条件パターンが、それぞれあらかじめ設定されている。送風機２７，２１の回転数を制御することにより、再生ゾーン１ｂに送り込まれる送風量を制御し、濃縮倍率を変更することができる。送風機２７，２１による送風量を送風機の回転数により制御すると、簡単な方法で精度の高い制御が可能であり好ましい。吸着体６の回転数は、その送風量に対応し可燃性有害成分を効率的に吸着除去できる適正な回転数に設定される。

【0058】

計測温度Ｔ１と比較して運転制御を行うための制御温度として、温度が低い順に、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、比例制御開始温度（比例制御開始ＳＰ）、ホットバイパス制御温度（比例制御許容偏差ＳＰ）及び濃縮倍率減温度があらかじめ設定される。

【0059】

運転条件パターンは、対応する濃縮倍率を増加させるための濃縮倍率増温度及び対応する濃縮倍率を減少させるための濃縮倍率減温度により制御される。

【0060】

バーナ５６の着火・消火は、バーナ５６を再着火するための再着火温度、バーナ５６を消火するためのプレカット温度及びハイカット温度により制御される。ここで、燃焼式排ガス浄化装置４内の目標温度Ｔ２は、プレカット温度≦目標温度Ｔ２＜ハイカット温度の関係を充足しており、バーナ５６が着火すると、計測温度Ｔ１が目標温度Ｔ２となるようにバーナ５６の出力制御が行われる。

【0061】

ここで、ハイカット温度は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を消火するための制御温度であり、プレカット温度はそれ以外の濃縮倍率の時の運転条件パターンにおいてバーナ５６を消火するための制御温度である。
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。

【0062】

燃焼室１６内の温度を制御するためのホットバイパスダンパ２７の開閉は、比例制御開始温度（比例制御開始ＳＰ）及びホットバイパス制御温度（比例制御許容偏差ＳＰ）により制御される。ここで、ホットバイパス制御温度は偏差、例えば±５０℃、を有しており、ＰＩＤ制御によりホットバイパスダンパ２７の開度の調整を行うことができる。ここで、ホットバイパス制御温度は、−側偏差ＳＰを比例制御開始温度（比例制御開始ＳＰ）と一致させてある。

【0063】

まず、Ｓ１では、送風機１０の上流に設けられた排ガス遮断ダンパ（図示せず）を開状態とし、送風機１０により排ガスを連続再生式濃縮装置２に送りこむ。

【0064】

次に、Ｓ２では、外気取入ダンパ（三方口ダンパ）３８を閉状態とし、外気の取り入れを中止する。

【0065】

次に、Ｓ３に進み、濃縮倍率に応じて以下の制御方法を選択する。濃縮倍率が最小の運転条件パターンを選択した場合にはＳ１０１に、濃縮倍率が最大の運転条件パターンを選択した場合にはＳ３０１に、これら以外の濃縮倍率の運転条件パターンを選択した場合にはＳ２０１にそれぞれ進む。

【0066】

濃縮倍率が最小の運転条件パターンを選択した場合にはＳ１０１においてバーナ５６が着火中か否かを判断する。バーナ５６が着火中である場合には、Ｓ１０２に進み、バーナ５６が着火中でない場合には、ステップＳ１０２に戻る。Ｓ１０２では、計測温度Ｔ１が目標温度となるようにバーナ５６を制御する。

【0067】

次に、Ｓ１０３に進み、計測温度Ｔ１がプレカット温度以上か否かを判断する。計測温度Ｔ１がプレカット温度以上である場合には、ステップＳ１０４に進み、バーナ５６を消火する。一方、計測温度Ｔ１がプレカット温度未満である場合には、Ｓ１０２に戻る。

【0068】

次に、Ｓ１０５に進み、計測温度Ｔ１が比例開始制御ＳＰ（比例開始制御温度）以上か否かを判断する。計測温度Ｔ１が比例開始制御ＳＰ以上である場には、Ｓ１０６に進み、計測温度Ｔ１に基づいて熱排出ダンパ（ホットバイパスダンパ２７）の開度を変えて比例制御する。一方、計測温度Ｔ１が比例開始制御ＳＰ未満である場合には、Ｓ１２１に進む。

【0069】

次に、Ｓ１０７に進み、計測温度Ｔ１と比例制御許容偏差ＳＰとを比較する。計測温度Ｔ１が−側偏差ＳＰ未満の場合にはＳ１２１に進み、計測温度Ｔ１が＋側偏差ＳＰを超えている場合にはＳ１０８に進み、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以上か否かを判断する。また、計測温度Ｔ１が比例制御許容偏差ＳＰ内である場合には１０６に戻る。

【0070】

次に、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以上である場合には、Ｓ１０９に進み、外気取入ダンパを開状態とする。一方、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ未満である場合には、ステップＳ１０５に戻る。

【0071】

次に、Ｓ１１０に進み、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以下か否かを判断する。計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以下である場合には、Ｓ１１１に進み、外気取入ダンパを閉状態として、ステップＳ１０５に戻る。一方、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰを超えている場合には、Ｓ１１０を繰り返す。

【0072】

次に、Ｓ１２１では、計測温度Ｔ１が濃縮倍率増温度以下か否かを判断する。計測温度Ｔ１が濃縮倍率増温度以下である場合には、Ｓ１２２に進み、最小倍率に対応する運転条件パターンを１段階濃度が高い濃縮倍率に対応する運転条件パターンに変更する。一方、計測温度Ｔ１が濃縮倍率増温度を超えている場合には、Ｓ１０５に戻る。

【0073】

次に、Ｓ１２３に進み、計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰ（再着火温度）以下か否かを判断する。計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰ以下である場合には、Ｓ１２４に進み、バーナ５６を着火又は再着火し、ステップＳ３に戻る。また、計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰを超えている場合には、Ｓ３に戻る。

【0074】

次に、濃縮倍率が最小または最大でない運転条件パターンでは、Ｓ２０１に進む。ここで、Ｓ２０１−Ｓ２０６，Ｓ２２１−Ｓ２２４は、上述したＳ１０１−Ｓ１０６，Ｓ１２１−Ｓ１２４とそれぞれ同様の制御であるため、説明を省略する。

【0075】

Ｓ２０７に続くＳ２０８では、計測温度Ｔ１が濃縮倍率減温度以上か否かを判断する。計測温度Ｔ１が濃縮倍率減温度以上である場合には、ステップＳ２０９に進み、現在の運転条件パターンを１段階濃度が低い濃縮倍率に対応する運転条件パターンに変更する。一方、計測温度Ｔ１が濃縮倍率増温度未満である場合には、Ｓ２０５に戻る。

【0076】

次に、Ｓ２１０に進み、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以上か否かを判断する。計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以上である場合には、Ｓ２１１に進み、外気取入ダンパを開状態とする。一方、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ未満である場合には、Ｓ３に戻る。

【0077】

次に、Ｓ２１２に進み、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以下か否かを判断する。計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰ以下である場合には、Ｓ２１３に進み、外気取入ダンパを閉状態として、その後、Ｓ３に戻る。一方、計測温度Ｔ１が外気取入開始ＳＰを超えている場合には、Ｓ２１２を繰り返す。

【0078】

次に、濃縮倍率が最大である運転条件パターンでは、Ｓ３０１に進む。ここで、Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０４−Ｓ３１３は、Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０４−Ｓ２１３と同様の制御であるため、説明を省略する。

【0079】

Ｓ３０２に続くＳ３０３では、計測温度Ｔ１がハイカット温度以上か否かを判断する。計測温度Ｔ１がハイカット温度以上である場合には、Ｓ３０４に進み、バーナ５６を消火する。一方、計測温度Ｔ１がハイカット温度未満である場合には、Ｓ３０２に戻る。

【0080】

次に、Ｓ３０５で計測温度Ｔ１が比例開始制御ＳＰ未満である、または、Ｓ３０７で計測温度Ｔ１が−側偏差ＳＰ未満である、と判断された場合には、それぞれＳ３２１に進む。Ｓ３２１では、計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰ（再着火温度）以下か否かを判断する。計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰ以下である場合には、Ｓ３２２に進み、バーナ５６を再着火し、その後、Ｓ３０２に戻る。一方、計測温度Ｔ１がバーナ再着火ＳＰを超えている場合には、Ｓ３０５に戻る。

【0081】

以上説明したように、本実施形態による排ガス処理設備及び運転制御方法においては、可燃性有害成分濃度に対応する燃焼式排ガス浄化装置４内の温度を計測し、計測温度Ｔ１と濃縮倍率増温度及び濃縮倍率減温度を比較することにより運転条件パターンを選択し、計測温度Ｔ１と再着火温度、プレカット温度及びハイカット温度を比較することによりバーナ５６の着火・消火を制御することができる。これにより、目標温度に近づくように、濃縮倍率を変え、バーナ５６の着火を制御することにより、自燃状態となるような最適な燃焼条件に制御することができるので、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て、バーナ５６の燃料コストを低減することができる。更に、ホットバイパスダンパ４８の開閉により燃焼式排ガス浄化装置４内の温度を調節することもできる。

【0082】

ここで、上述した運転制御方法は、濃度計５４で計測される可燃性有害成分の濃度も制御因子として、制御温度と組み合わせて制御する方法とすることもできる。

【0083】

次に、図４により、上述の本実施形態の排ガス浄化装置の運転制御方法による運転制御の一例を説明する。本制御例では、制御温度及び濃縮倍率と運転条件パターンを以下のように設定した。図中、バーナＯＮはバーナ５６が着火状態、バーナＯＦＦがバーナ５６が消火状態、ホットバイパスダンパＯＮはホットバイパス４８が開状態、ホットバイパスダンパＯＦＦはホットバイパスダンパ４８が閉状態を示す。

【0084】

ここで、目標温度は８１５℃とし、制御温度は以下のように設定した。
・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。

【0085】

また、濃縮倍率と運転条件パターンを以下のように設定した。
・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）

【0086】

ここで、送風機２７の回転数５５Ｈｚが第４設定風量、送風機２７の回転数５２Ｈｚが第４設定風量より風量が小さい第３設定風量、送風機２７の回転数４２Ｈｚが第３設定風量より風量が小さい第２設定風量、送風機２７の回転数３２Ｈｚが第２設定風量より風量が小さい第１設定風量にそれぞれ対応する。

【0087】

まず、バーナ５６を着火状態で、送風機４０の回転数１７Ｈｚで暖気運転を行った後に、濃縮倍率７倍の運転条件パターン（第４設定風量）で運転を開始する。

【0088】

排出ガスが導入されると、燃焼により計測温度Ｔ１が上昇する。計測温度Ｔ１がプレカット温度８１０℃に到達すると、タイマーで所定時間カウントした後にバーナ５６が消火される。ここでは、バーナ５６に伴い計測温度Ｔ１が低下し、排出ガスが自燃していない状態である。濃縮倍率増温度８１０℃未満に低下したときに、１段階濃縮倍率が高い濃縮倍率８倍の運転条件パターン（第３設定風量）に切換る。また、計測温度Ｔ１が再着火温度８００℃未満に低下すると、バーナ５６が着火する。

【0089】

濃縮倍率が増大したため、可燃性有害成分濃度が高い排出ガスが送り込まれるようになり、一旦温度が８１０℃以上に上昇するが、その後、８１０℃未満に低下する。これにより、更に濃縮倍率が高い濃縮倍率９倍の運転条件パターン（第２設定風量）に切換る。計測温度Ｔ１がプレカット温度８１０℃に到達するとバーナ５６が消火され、再着火温度８００℃未満に低下すると、バーナ５６を着火する。

【0090】

濃縮倍率９倍の運転条件パターンでも濃縮倍率８倍の運転条件パターンと同様な挙動を示し、更に濃縮倍率が高い濃縮倍率１０倍の運転条件パターン（第１設定風量）に切換る。

【0091】

濃縮倍率１０倍の運転条件パターンに切り換えると、自燃状態となり、温度が上昇し始める。計測温度Ｔ１が８３０℃以上になると、余剰の熱を系外に排出するためにホットバイパスダンパ４８が開状態となるため、一旦温度が８３０℃近傍で安定するが、その後、上昇を始める。これは、可燃性有害成分の濃度が高すぎるためであり、濃縮倍率減温度８８０℃に到達すると、１段階濃縮倍率が低い濃縮倍率９倍の運転条件パターン（第２設定風量）に切換る。ここ状態で、バーナ５６は消火状態である。

【0092】

濃縮倍率９倍の運転条件パターンに切り換えると、温度は下降し始める。比例制御許容偏差−側偏差ＳＰ８３０℃を下回ると、排熱を停止するためにホットバイパスダンパ４８が閉状態となる。そして、更に温度が低下し、濃縮倍率増温度８１０℃未満に低下すると、１段階濃縮倍率が高い濃縮倍率１０倍の運転条件パターン（第１設定風量）に切換る。計測温度Ｔ１がプレカット温度８１０℃に到達するとバーナ５６が消火され、再着火温度８００℃未満に低下すると、バーナ５６を着火する。

【0093】

濃縮倍率１０倍の運転条件パターンに切り換えると、一旦温度は上昇するが、その後温度が下降し始める。そして、再着火温度８００℃を下回ると、バーナ５６が再着火して目標温度Ｔ２に近づくように制御される。計測温度Ｔ１がプレカット温度８１０℃に到達するとバーナ５６が消火され、再着火温度８００℃未満に低下すると、バーナ５６を着火する。

【0094】

本実施形態例では、正確な運転制御を容易に行うことができる４パターン設定しているが、濃縮倍率、パターン数は適宜設定することができる。例えば、濃縮倍率９，１０，１１，１２倍の４パターンを設定してもよいし、濃縮倍率９，１０，１１の３パターン、濃縮倍率９，１０，１１，１２，１３倍の５パターンなどを設定してもよい。

【0095】

本実施形態では、濃縮倍率が最小である運転条件パターンから運転制御を開始しているが、想定される燃焼状態に応じて何倍の濃縮倍率に対応する運転条件パターンから運転開始するかを適宜選択するようにしてもよい。

【0096】

本発明の排ガス浄化設備の運転制御方法は、燃焼式排ガス浄化装置として蓄熱式排ガス浄化装置を用いることに限定されるものではなく、他の方式の燃焼式排ガス浄化装置に適用してもよい。また、蓄熱式排ガス浄化装置としても、例えば、後述する排ガス浄化設備７０を適用してもよい。排ガス浄化設備７０については、排ガス浄化設備１と同じ構成には同じ符号を付し、以下、相違点を主に説明する。

【0097】

排ガス浄化設備７０は、排ガス浄化設備１におけるダンパ２１，２５、送風機２７、第１ダンパ３１、第２ダンパ３５、第３ダンパ３７、特殊ダンパ４５が省かれた簡単な構造となっている。

【0098】

脱着用エア供給装置３は、混合チャンバー２４と、供給ダクト２６と、を備えている。混合チャンバー２４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。

【0099】

冷却ゾーン６ｃから排出されるエアは、混合チャンバー２４においてホットバイパスダンパ２８を介して燃焼室１６から供給される高温ガスと混合、加熱され、供給ダクト２６を介して吸着体６の再生ゾーン６ｂに、吸着体６から吸着された可燃性有害成分を吸着体６から脱着するための脱着用エアとして供給される。

【0100】

排出ダクト３４の下流には、遮断ダンパ３６が接続してあり、吸着体６の再生ゾーン６ｂから排出された排出エアの通過・遮断の切換が可能となっている。

【0101】

遮断ダンパ３６の下流には、外気を排出ダクト３４内に取り入れ可能な外気取入ダンパ３８が設けられ、さらに、外気取入ダンパ４８の下流には送風機４０が設けられている。排出エアは、この送風機４０の吸引力により送風される。

【0102】

上述したように、排出ダクト３４には、上流から、遮断ダンパ３６、外気取入ダンパ４８、送風機４０が配設されており、蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４に分岐して接続される二股ダクト４２及び２個の供給ダンパ１８ａ，１８ｂを介して燃焼式排ガス浄化装置４の蓄熱室１塔１２及び蓄熱室２塔１４の排ガス供給口にそれぞれ接続されている。

【0103】

吸着体６に吸着された可燃性有害成分は、回転により再生ゾーン６ｂに送られ、再生ゾーン６ｂにおいて、脱着用エア供給装置８の供給ダクト２６から供給される脱着用エアによって吸着体６から脱着除去される。

【0104】

排出ダクト３４へ排出された可燃性有害成分を含有する排出エアは、開状態の遮断ダンパ３６を経由し、外気取入ダンパ３８、送風機４０、二股ダクト４２及び開状態の供給ダンパ１８ａを順に通過して燃焼式排ガス浄化装置４の蓄熱室１塔１２ａに供給される。

【0105】

供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂの切換は、以下の手順で行う。まず、外気取入ダンパ３８を開状態とし外気を取り込む。

【0106】

次に、ホットバイパスダンパ２８及び遮断ダンパ３６を閉状態とし、吸着体６に対する高温エアの供給を中断する。

【0107】

続いて、供給ダンパ１８ａ及び排出ダンパ２０ｂを閉じるとともに、供給ダンパ１８ｂ及び排出ダンパ２０ａを開いて、ガスの流通方向を切換る。

【0108】

切換完了後には、ホットバイパスダンパ２８及び遮断ダンパ３６を開状態として吸着体６に対する脱着用エアの供給を再開し、外気取入ダンパ３８を閉状態として外気の取り込みを停止する。

【0109】

このように供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂを連動させて開閉し、切換が行われる際に、供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂが同時に開状態となるときには、遮断ダンパ３６を閉状態として吸着体６に対する脱着用エアの供給を中断するとともに、外気取入ダンパ３８を開状態として可燃性有害成分を含まない外気を取り込み、導入した外気を開状態の供給ダンパ１８ａ，１８ｂ及び排出ダンパ２０ａ，２０ｂそれぞれに対して通過させることができるので、可燃性有害成分を含有する排出エアがその可燃性有害成分を燃焼除去されずに大気中に排出されることを防止することができる。
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。

【0110】

また、燃焼式排ガス浄化装置４は蓄熱室を複数個備えた蓄熱式排ガス浄化装置とすることもできる。

【0111】

上述した本発明の排ガス浄化設備及びその運転制御方法によれば、可燃性有害成分濃度に対応する燃焼式排ガス浄化装置４内の温度を計測し、計測温度Ｔ１と濃縮倍率増温度及び濃縮倍率減温度を比較することにより運転条件パターンを選択し、送風機２７，４０により送風される送風量と、吸着体６の回転数と、を制御することにより、燃焼式排ガス浄化装置４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。そして、計測温度Ｔ１と再着火温度、プレカット温度及びハイカット温度を比較することにより、バーナ５６の着火・消火を制御することができる。これらにより、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５６の燃料コストを低減することができる。

【符号の説明】

【0112】

１，７０ 排ガス浄化設備
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

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】