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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172615
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】焼却灰捕集システム及び焼却灰捕集方法
(51)【国際特許分類】
F23G 5/50 20060101AFI20241205BHJP
F23G 5/46 20060101ALI20241205BHJP
F23J 15/00 20060101ALI20241205BHJP
F23L 15/00 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
F23G5/50 E
F23G5/46 A
F23J15/00 Z
F23L15/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090450
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000001834
【氏名又は名称】三機工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 均
(72)【発明者】
【氏名】藤森 和博
【テーマコード（参考）】
3K023
3K062
3K065
3K070
【Ｆターム（参考）】
3K023QA11
3K023QA14
3K023QC08
3K062AA11
3K062AB01
3K062AC01
3K062AC02
3K062CA01
3K062DA01
3K062DB11
3K065JA05
3K065JA15
3K070DA07
3K070DA30
3K070DA52
3K070DA58
(57)【要約】
【課題】過給式流動焼却炉から排出され集塵機に流入する排ガスの温度を適正温度に維持しながら、重金属の含有量を低下させるとともに適量の焼却灰を捕集することができる技術を提供する。
【解決手段】焼却灰捕集システム１は、集塵機４の排ガス流入口の排ガス温度及び集塵機の排ガス流出口の排ガス温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得する。そして、焼却灰捕集システム１は、第１排ガスの温度を上昇または降下させるように第１熱交換器３に流入する空気の流量を調節する第１調整弁２１と、第１排ガスの温度を降下させるように冷媒装置（過給機７または冷却水ポンプ９０）から第１熱交換器３の排ガス流出口３Ｅと集塵機４の排ガス流入口４Ａとの間の第１ダクト６２に供給する冷媒の流量を調節する第２調整弁（第２調整弁２２Ａまたは第２調整弁２２Ｂ）とを開閉制御する。
【選択図】図１
【解決手段】焼却灰捕集システム１は、集塵機４の排ガス流入口の排ガス温度及び集塵機の排ガス流出口の排ガス温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得する。そして、焼却灰捕集システム１は、第１排ガスの温度を上昇または降下させるように第１熱交換器３に流入する空気の流量を調節する第１調整弁２１と、第１排ガスの温度を降下させるように冷媒装置（過給機７または冷却水ポンプ９０）から第１熱交換器３の排ガス流出口３Ｅと集塵機４の排ガス流入口４Ａとの間の第１ダクト６２に供給する冷媒の流量を調節する第２調整弁（第２調整弁２２Ａまたは第２調整弁２２Ｂ）とを開閉制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集システムであって、
排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられ、前記過給機により供給される前記圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、
一端が前記第１配管に接続され他端が前記第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に接続された第１分岐配管と、
前記第１分岐配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、
冷媒を供給する冷媒装置と、
一端が前記冷媒装置に接続され他端が前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第２配管に流れる前記冷媒の流量を調節する第２調整弁と、
前記第１調整弁と前記第２調整弁のそれぞれに接続され、前記集塵機に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、前記第１調整弁または前記第２調整弁を開閉制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられ、前記過給機により供給される前記圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、
一端が前記第１配管に接続され他端が前記第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に接続された第１分岐配管と、
前記第１分岐配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、
冷媒を供給する冷媒装置と、
一端が前記冷媒装置に接続され他端が前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第２配管に流れる前記冷媒の流量を調節する第２調整弁と、
前記第１調整弁と前記第２調整弁のそれぞれに接続され、前記集塵機に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、前記第１調整弁または前記第２調整弁を開閉制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項2】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を減らすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更し、
前記対象排ガス温度が前記適正温度よりも高い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第２配管に流れる前記冷媒の流量を増やすように前記第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を減らすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更し、
前記対象排ガス温度が前記適正温度よりも高い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第２配管に流れる前記冷媒の流量を増やすように前記第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項3】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度未満の場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を減らすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更し、
前記対象排ガス温度が前記適正温度よりも高く且つ前記温度差が前記所定温度未満の場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を増やすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度未満の場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を減らすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更し、
前記対象排ガス温度が前記適正温度よりも高く且つ前記温度差が前記所定温度未満の場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１分岐配管に流れる前記圧縮空気の流量を増やすように前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項4】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、
前記第３分岐配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を上昇させるように前記第３分岐配管に流れる前記予熱圧縮空気を前記第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第３調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも高い場合であって、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するとともに前記第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、
前記第３分岐配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を上昇させるように前記第３分岐配管に流れる前記予熱圧縮空気を前記第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第３調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも高い場合であって、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するとともに前記第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項5】
請求項４に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項6】
請求項４に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも低い場合において、更に、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも高くなるように、前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも低い場合において、更に、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも高くなるように、前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項7】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第４配管に流れる前記高温空気の流量を調節する第４調整弁と、
一端が前記過給式流動焼却炉と前記第１熱交換器との間の排ガスダクトに接続され他端が前記冷媒装置に接続された第５配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉から排出された前記排ガスの温度を降下させて前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第５配管に流れる前記冷媒装置により供給される前記冷媒の流量を調節する第５調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第４調整弁と、前記第５調整弁とに接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記第２調整弁と、前記第４調整弁と、前記第５調整弁とのうち、前記温度差に応じて前記対象排ガス温度を降下させるのに適した対象調整弁を決定し、
前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁及び前記対象調整弁の開度値の設定値をともに現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第４配管に流れる前記高温空気の流量を調節する第４調整弁と、
一端が前記過給式流動焼却炉と前記第１熱交換器との間の排ガスダクトに接続され他端が前記冷媒装置に接続された第５配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉から排出された前記排ガスの温度を降下させて前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第５配管に流れる前記冷媒装置により供給される前記冷媒の流量を調節する第５調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第４調整弁と、前記第５調整弁とに接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記第２調整弁と、前記第４調整弁と、前記第５調整弁とのうち、前記温度差に応じて前記対象排ガス温度を降下させるのに適した対象調整弁を決定し、
前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁及び前記対象調整弁の開度値の設定値をともに現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項8】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに前記第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに前記第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項9】
請求項８に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項10】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、
前記第３分岐配管に設けられ、前記第３分岐配管に流れる前記予熱圧縮空気を前記第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第３調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも低い場合であって、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに前記第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、
前記第３分岐配管に設けられ、前記第３分岐配管に流れる前記予熱圧縮空気を前記第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第３調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記予熱圧縮空気の温度が前記対象排ガス温度よりも低い場合であって、
前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるまで前記第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに前記第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項11】
請求項１０に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記圧縮空気量が前記所定風量未満のときにおいて、
前記第１圧縮空気調整弁と前記排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項12】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第４配管に流れる前記高温空気の流量を調節する第４調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第４調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記集塵機の排ガス流入口の圧力が前記第４調整弁の二次側の圧力よりも低い場合、前記第４調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更し、
前記集塵機の排ガス流入口の圧力が前記第４調整弁の二次側の圧力よりも高い場合、前記第４調整弁の開度値の設定値をゼロに変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記第１ダクトに接続され他端が前記第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、前記第１排ガスの温度を降下させるように前記第４配管に流れる前記高温空気の流量を調節する第４調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記第４調整弁に接続され、
更に、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ前記対象排ガス温度と前記適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、
前記集塵機の排ガス流入口の圧力が前記第４調整弁の二次側の圧力よりも低い場合、前記第４調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更し、
前記集塵機の排ガス流入口の圧力が前記第４調整弁の二次側の圧力よりも高い場合、前記第４調整弁の開度値の設定値をゼロに変更するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項13】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記開閉制御において、前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるために前記圧縮空気の圧力を減らすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において前記圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記開閉制御において、前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるために前記圧縮空気の圧力を減らすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において前記圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項14】
請求項１に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記開閉制御において、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるために前記圧縮空気の圧力を増やすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において前記圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
を更に備え、
前記制御装置は、
更に、前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁とに接続され、
前記開閉制御において、前記対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるために前記圧縮空気の圧力を増やすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において前記圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項15】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記第２配管は温度が異なる冷媒が流れる複数の配管の集合であり、
前記第２調整弁は前記複数の配管のそれぞれに設けられた複数の調整弁の集合であり、
前記冷媒装置は、前記圧縮空気を供給する前記過給機及び冷却水を供給する冷却水ポンプの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記第２配管は温度が異なる冷媒が流れる複数の配管の集合であり、
前記第２調整弁は前記複数の配管のそれぞれに設けられた複数の調整弁の集合であり、
前記冷媒装置は、前記圧縮空気を供給する前記過給機及び冷却水を供給する冷却水ポンプの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項16】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記第１熱交換器は、
前記第１熱交換器の前記並流側圧縮空気流入口に流入される第１の空気と前記第１熱交換器の排ガス流入口に流入される前記排ガスが同じ方向に流れる並流ラインと、
前記第１熱交換器の前記向流側圧縮空気流入口に流入される第２の空気と前記排ガス流入口に流入される前記排ガスが逆方向に流れる向流ラインと、
を有し、
前記予熱圧縮空気は、前記並流ラインに流れる前記第１の空気を前記排ガスの熱を回収して熱交換した第１予熱圧縮空気と、前記向流ラインに流れる前記第２の空気を前記排ガスの熱を回収して熱交換した第２予熱圧縮空気とを混合した空気である
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記第１熱交換器は、
前記第１熱交換器の前記並流側圧縮空気流入口に流入される第１の空気と前記第１熱交換器の排ガス流入口に流入される前記排ガスが同じ方向に流れる並流ラインと、
前記第１熱交換器の前記向流側圧縮空気流入口に流入される第２の空気と前記排ガス流入口に流入される前記排ガスが逆方向に流れる向流ラインと、
を有し、
前記予熱圧縮空気は、前記並流ラインに流れる前記第１の空気を前記排ガスの熱を回収して熱交換した第１予熱圧縮空気と、前記向流ラインに流れる前記第２の空気を前記排ガスの熱を回収して熱交換した第２予熱圧縮空気とを混合した空気である
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項17】
焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集システムであって、
排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられ、前記過給機により供給される前記圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、
冷媒を供給する冷媒装置と、
一端が前記冷媒装置に接続され他端が前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁のそれぞれに接続され、前記集塵機に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、前記排ガス調整弁及び前記第１圧縮空気調整弁を開閉制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられ、前記過給機により供給される前記圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、
冷媒を供給する冷媒装置と、
一端が前記冷媒装置に接続され他端が前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられ、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、
一端が前記集塵機の排ガス流出口と前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が前記過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、
一端が前記過給機の排ガス流出口に接続され、他端が前記第３ダクトと前記第２熱交換器の排ガス流入口との間の前記第２ダクトに接続された第４ダクトと、
前記第３ダクトと前記第４ダクトとの間の前記第２ダクトに設けられ、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、
一端が前記過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が前記第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、前記過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、
前記排ガス調整弁と前記第１圧縮空気調整弁のそれぞれに接続され、前記集塵機に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、前記排ガス調整弁及び前記第１圧縮空気調整弁を開閉制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項18】
請求項１７に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるために前記圧縮空気の圧力を減らすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において前記圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、前記対象排ガス温度を前記適正温度に上昇させるために前記圧縮空気の圧力を減らすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において前記圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項19】
請求項１７に記載の焼却灰捕集システムであって、
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるために前記圧縮空気の圧力を増やすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において前記圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
前記制御装置は、前記開閉制御において、
前記対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において前記対象排ガス温度を前記適正温度に降下させるために前記圧縮空気の圧力を増やすように前記排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、前記過給式流動焼却炉に供給する前記圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において前記圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように前記第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行するように構成された
ことを特徴とする焼却灰捕集システム。
【請求項20】
焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集方法であって、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流入口に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、
前記対象排ガス温度に基づいて、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記対象排ガス温度を降下または上昇させるように前記第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に流れる前記圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、前記第１排ガスの温度を降下させるように冷媒装置から前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに供給される冷媒の流量を調節する第２調整弁とを開閉制御することと、
を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集方法。
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流入口に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、
前記対象排ガス温度に基づいて、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記対象排ガス温度を降下または上昇させるように前記第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に流れる前記圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、前記第１排ガスの温度を降下させるように冷媒装置から前記第１熱交換器の排ガス流出口と前記集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに供給される冷媒の流量を調節する第２調整弁とを開閉制御することと、
を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集方法。
【請求項21】
焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集方法であって、
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられた第２熱交換器により、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１熱交換器と前記集塵機との間に設けられた第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流入口に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、
前記対象排ガス温度に基づいて、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を開閉制御することと、
を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集方法。
前記過給式流動焼却炉と前記集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と前記排ガスとの熱交換により前記圧縮空気の温度を上昇させるとともに前記排ガスの温度を降下させ、前記空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を前記過給式流動焼却炉に供給するとともに前記排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流出口側に設けられた第２熱交換器により、前記圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、前記集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により前記第１空気の温度を上昇させるとともに前記第２排ガスの温度を降下させ、前記第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を前記第１熱交換器と前記集塵機との間に設けられた第１ダクトに供給するとともに前記第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出することと、
前記集塵機の排ガス流入口に流入する前記第１排ガスの温度及び前記集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、
前記対象排ガス温度に基づいて、前記過給式流動焼却炉に流入する前記予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて前記第１排ガスの温度を降下または上昇させるように前記集塵機から流出する第２排ガスを前記過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して前記過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる前記圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、前記過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量を前記過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように前記過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する前記圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を開閉制御することと、
を含む
ことを特徴とする焼却灰捕集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、資源として再利用されるリンを含有し、有害な成分である重金属の含有量を低下させた焼却灰を生成する汚泥の焼却システムを開示する。この従来技術では、汚泥を熱分解して生成された熱分解ガスと焼却灰とがサイクロン（集塵機）により分離される。そして、分離した焼却灰を加熱炉で加熱することで、焼却灰中の未燃物が燃焼され、リンを含み重金属が除去された処理焼却灰及び重金属を含む排ガスが生成される。尚、分離時における集塵機内の温度は５００℃以上８５０℃以下となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６６１２６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
流動焼却炉で焼却対象物を焼却して排出される排ガスから重金属の一例であるヒ素と二酸化セレンを除去して焼却灰を集塵機で捕集する場合、ヒ素と二酸化セレンのそれぞれの昇華点は、典型的には、６１３℃付近及び３１５℃付近とされている。従って、集塵機内の温度がこれらの昇華点よりも高い温度であれば、重金属の含有量を低下させつつ焼却灰を捕集することができる。
【0005】
しかしながら、集塵機に流入する排ガスの温度が当該昇華点よりも所定温度以上高い場合、焼却灰が溶解して系内に滞留することで十分な量の焼却灰を捕集できない。逆に、集塵機に流入する排ガスの温度が当該昇華点よりも所定温度以上低い場合、十分な量の焼却灰を捕集できたとしても、重金属（特に、ヒ素）の含有量を低下させることができない。
【0006】
本開示の一つの目的は、過給式流動焼却炉から排出され集塵機に流入する排ガスの温度を適正温度に維持しながら、重金属の含有量を低下させるとともに適量の焼却灰を捕集することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の第１の観点は、焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、過給式流動焼却炉と集塵機との間に設けられ、過給機により供給される圧縮空気と排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに排ガスの温度を降下させ、圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を過給式流動焼却炉に供給するとともに過給式流動焼却炉から排出された排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、一端が第１配管に接続され他端が第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に接続された第１分岐配管と、第１分岐配管に設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように第１分岐配管に流れる圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、冷媒を供給する冷媒装置と、一端が冷媒装置に接続され他端が第１熱交換器の排ガス流出口と集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、第２配管に設けられ、第１排ガスの温度を降下させるように第２配管に流れる冷媒の流量を調節する第２調整弁と、第１調整弁と第２調整弁のそれぞれに接続され、集塵機に流入する第１排ガスの温度及び集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、第１調整弁または第２調整弁を開閉制御する制御装置と、を備える。
【0008】
本開示の第２の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるまで第１分岐配管に流れる圧縮空気の流量を減らすように第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。また、制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第２配管に流れる冷媒の流量を増やすように第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0009】
本開示の第３の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度未満の場合、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるまで第１分岐配管に流れる圧縮空気の流量を減らすように第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。また、制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ温度差が所定温度未満の場合、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１分岐配管に流れる圧縮空気の流量を増やすように第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0010】
本開示の第４の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、一端が第１ダクトに接続され他端が第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、第３分岐配管に設けられ、第１排ガスの温度を上昇させるように第３分岐配管に流れる予熱圧縮空気を第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、第３調整弁に接続される。また、制御装置は、更に、対象排ガス温度が適正温度よりも低く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高い場合であって、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるまで第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するとともに第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0011】
本開示の第５の観点は、第４の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁とに接続されている。また、制御装置は、圧縮空気量が所定風量未満のときにおいて、第１圧縮空気調整弁と排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。
【0012】
本開示の第６の観点は、第４の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも低い場合において、更に、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高くなるように、第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0013】
本開示の第７の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が第１ダクトに接続され他端が第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、第１排ガスの温度を降下させるように第４配管に流れる高温空気の流量を調節する第４調整弁と、一端が過給式流動焼却炉と第１熱交換器との間の排ガスダクトに接続され他端が冷媒装置に接続された第５配管に設けられ、過給式流動焼却炉から排出された排ガスの温度を降下させて第１排ガスの温度を降下させるように第５配管に流れる冷媒装置により供給される冷媒の流量を調節する第５調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、第４調整弁と、第５調整弁とに接続される。また、制御装置は、更に、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、第２調整弁と、第４調整弁と、第５調整弁とのうち、温度差に応じて対象排ガス温度を降下させるのに適した対象調整弁を決定する。また更に、制御装置は、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ温度差が所定温度以上の場合において、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁及び対象調整弁の開度値の設定値をともに現在値よりも大きい値に変更する。
【0014】
本開示の第８の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、更に、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに第２調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0015】
本開示の第９の観点は、第８の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁とに接続されている。また、制御装置は、圧縮空気量が所定風量未満のときにおいて、第１圧縮空気調整弁と排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。
【0016】
本開示の第１０の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、一端が第１ダクトに接続され他端が第１熱交換器の予熱圧縮空気流出口と過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口との間の配管に接続された第３配管から分岐した第３分岐配管と、第３分岐配管に設けられ、第３分岐配管に流れる予熱圧縮空気を第１ダクトに流入させる流量を調節する第３調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、第３調整弁に接続されている。また、制御装置は、更に、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも低い場合であって、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量が所定風量以上のとき、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに第３調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0017】
本開示の第１１の観点は、第１０の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁とに接続されている。また、制御装置は、圧縮空気量が所定風量未満のときにおいて、第１圧縮空気調整弁と排ガス調整弁の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。
【0018】
本開示の第１２の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が第１ダクトに接続され他端が第２熱交換器の空気流出口に接続された第４配管に設けられ、第１排ガスの温度を降下させるように第４配管に流れる高温空気の流量を調節する第４調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、第４調整弁に接続されている。また、制御装置は、更に、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上の場合において、集塵機の排ガス流入口の圧力が第４調整弁の二次側の圧力よりも低い場合、第４調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。また更に、制御装置は、対象排ガス温度が適正温度よりも高く且つ温度差が所定温度以上の場合において、集塵機の排ガス流入口の圧力が第４調整弁の二次側の圧力よりも高い場合、第４調整弁の開度値の設定値をゼロに変更する。
【0019】
本開示の第１３の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に供給する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を備える。制御装置は、更に、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁とに接続されている。また、制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合において対象排ガス温度を適正温度に上昇させるために圧縮空気の圧力を減らすように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行する。
【0020】
本開示の第１４の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を更に備える。制御装置は、更に、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁とに接続されている。また、制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において対象排ガス温度を適正温度に降下させるために圧縮空気の圧力を増やすように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行する。
【0021】
本開示の第１５の観点は、第１の観点乃至第１４の観点のいずれか一つの観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。第２配管は温度が異なる冷媒が流れる複数の配管の集合である。第２調整弁は複数の配管のそれぞれに設けられた複数の調整弁の集合である。冷媒装置は、圧縮空気を供給する過給機及び冷却水を供給する冷却水ポンプの少なくとも一方を含んでいる。
【0022】
本開示の第１６の観点は、第１の観点乃至第１４の観点のいずれか一つの観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。第１熱交換器は、第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に流入される第１の空気と第１熱交換器の排ガス流入口に流入される排ガスが同じ方向に流れる並流ラインと、第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に流入される第２の空気と排ガス流入口に流入される排ガスが逆方向に流れる向流ラインと、を有している。予熱圧縮空気は、並流ラインに流れる第１の空気を排ガスの熱を回収して熱交換した第１予熱圧縮空気と、向流ラインに流れる第２の空気を排ガスの熱を回収して熱交換した第２予熱圧縮空気とを混合した空気である。
【0023】
本開示の第１７の観点は、焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集システムに関連する。焼却灰捕集システムは、排ガス経路途中に設けられ排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を排出する過給機と、過給式流動焼却炉と集塵機との間に設けられ、過給機により供給される圧縮空気と排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに排ガスの温度を降下させ、圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を過給式流動焼却炉に供給するとともに過給式流動焼却炉から排出された排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する第１熱交換器と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第１熱交換器の並流側圧縮空気流入口に接続された第１配管と、冷媒を供給する冷媒装置と、一端が冷媒装置に接続され他端が第１熱交換器の排ガス流出口と集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに接続された第２配管と、集塵機の排ガス流出口側に設けられ、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出する第２熱交換器と、一端が集塵機の排ガス流出口と第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続され、他端が過給機の排ガス流入口に接続された第３ダクトと、一端が過給機の排ガス流出口に接続され、他端が第３ダクトと第２熱交換器の排ガス流入口との間の第２ダクトに接続された第４ダクトと、第３ダクトと第４ダクトとの間の第２ダクトに設けられ、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、一端が過給機の圧縮空気流出口に接続され他端が第２熱交換器の空気流入口に接続された第１圧縮空気配管に設けられ、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に供給する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、排ガス調整弁と第１圧縮空気調整弁のそれぞれに接続され、集塵機に流入する第１排ガスの温度及び集塵機から流出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度に基づいて、排ガス調整弁及び第１圧縮空気調整弁を開閉制御する制御装置と、を備える。
【0024】
本開示の第１８の観点は、第１７の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合において対象排ガス温度を適正温度に上昇させるために圧縮空気の圧力を減らすように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することと、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量が所定風量よりも少ない場合において圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することのうち少なくとも一つを実行する。
【0025】
本開示の第１９の観点は、第１７の観点に加えて、次の特徴を更に有する焼却灰捕集システムに関連する。制御装置は、開閉制御において、対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合において対象排ガス温度を適正温度に降下させるために圧縮空気の圧力を増やすように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更することと、過給式流動焼却炉に供給する圧縮空気量が所定風量よりも多い場合において圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更することのうち少なくとも一つを実行する。
【0026】
本開示の第２０の観点は、焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集方法に関連する。焼却灰捕集方法は、過給式流動焼却炉と集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに排ガスの温度を降下させ、空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を過給式流動焼却炉に供給するとともに排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、集塵機の排ガス流入口に流入する第１排ガスの温度及び集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、対象排ガス温度に基づいて、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて対象排ガス温度を降下または上昇させるように第１熱交換器の向流側圧縮空気流入口に流れる圧縮空気の流量を調節する第１調整弁と、第１排ガスの温度を降下させるように冷媒装置から第１熱交換器の排ガス流出口と集塵機の排ガス流入口との間の第１ダクトに供給される冷媒の流量を調節する第２調整弁とを開閉制御することと、を含む。
【0027】
本開示の第２１の観点は、焼却対象物を過給式流動焼却炉で焼却して排出された排ガスから焼却灰を集塵機で捕集する焼却灰捕集方法に関連する。焼却灰捕集方法は、過給式流動焼却炉と集塵機との間に設けられた第１熱交換器により、排ガス経路途中に設けられ過給機により排ガスのエネルギーを回収して給気される空気を圧縮した圧縮空気と排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに排ガスの温度を降下させ、空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を過給式流動焼却炉に供給するとともに排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出することと、集塵機の排ガス流出口側に設けられた第２熱交換器により、圧縮空気と送風機により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気と、集塵機から排出される第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるとともに第２排ガスの温度を降下させ、第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を第１熱交換器と集塵機との間に設けられた第１ダクトに供給するとともに第１排ガスの温度よりも低い温度の第２排ガスを排出することと、集塵機の排ガス流入口に流入する第１排ガスの温度及び集塵機の排ガス流出口から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度を取得することと、対象排ガス温度に基づいて、過給式流動焼却炉に流入する予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させて第１排ガスの温度を降下または上昇させるように集塵機から流出する第２排ガスを過給機の排ガス流入口に流入させる流量を調節して過給機の圧縮空気流出口に接続された分岐配管を含む配管を流れる圧縮空気の圧力を調節する排ガス調整弁と、過給式流動焼却炉に流入する圧縮空気量を過給式流動焼却炉の燃焼に必要な圧縮空気量に維持させるように過給式流動焼却炉の予熱圧縮空気流入口に流入する圧縮空気の質量流量を調節する第１圧縮空気調整弁と、を開閉制御することと、を含む。
【発明の効果】
【0028】
本開示の技術によれば、過給式流動焼却炉から排出され集塵機に流入する排ガスの温度が適正温度に維持される。これにより、重金属の含有量を低下させるとともに適量の焼却灰を捕集することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施の形態に係る焼却灰捕集システムの構成例を示す概略図である。
【図2】実施の形態に係る焼却灰捕集システムの熱交換器の特性を説明するための図である。
【図3】実施の形態に係る焼却灰捕集システムの熱交換器の特性を説明するための図である。
【図4】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に制御するための説明図である。
【図5】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に上昇させるときに用いられる調整弁を説明するための図である。
【図6】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に上昇させるときに用いられる調整弁を説明するための図である。
【図7】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させるときに用いられる調整弁を説明するための図である。
【図8】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に上昇させる第１の処理例を示すフローチャートである。
【図9】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に上昇させる第２の処理例を示すフローチャートである。
【図10】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させる第１の処理例を示すフローチャートである。
【図11】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させる第２の処理例を示すフローチャートである。
【図12】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させる第３の処理例を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させる第４の処理例を示すフローチャートである。
【図14】実施の形態に係る焼却灰捕集システムにおける対象排ガス温度を適正温度に降下させる第５の処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
添付図面を参照して、本開示の実施の形態に係る焼却灰捕集システム及び焼却灰捕集方法について説明する。また、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0031】
１．焼却灰捕集システムの構成例
１－１．概要
図１は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の構成例を示す概略図である。焼却灰捕集システム１は、過給式流動焼却炉２と、第１熱交換器３と、集塵機４と、起動ブロワ５と、第２熱交換器６と、過給機７と、送風機８と、排ガス処理装置９と、煙突１１とを含んで構成されている。過給式流動焼却炉２（以降、単に焼却炉２と称す）は、炉に流入した砂等の流動媒体を炉の下部から送り込まれる圧縮空気により流動させて流動層（流動床）を生成し、熱せられた流動層内に投入された下水汚泥やゴミ等の焼却対象物を流動媒体とともに撹拌させて焼却する焼却炉である。焼却炉２は、圧縮空気を流入させる圧縮空気流入口２Ａと、焼却対象物の焼却時に生じる排ガスを排出する排ガス流出口２Ｂとを備えている。
１－１．概要
図１は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の構成例を示す概略図である。焼却灰捕集システム１は、過給式流動焼却炉２と、第１熱交換器３と、集塵機４と、起動ブロワ５と、第２熱交換器６と、過給機７と、送風機８と、排ガス処理装置９と、煙突１１とを含んで構成されている。過給式流動焼却炉２（以降、単に焼却炉２と称す）は、炉に流入した砂等の流動媒体を炉の下部から送り込まれる圧縮空気により流動させて流動層（流動床）を生成し、熱せられた流動層内に投入された下水汚泥やゴミ等の焼却対象物を流動媒体とともに撹拌させて焼却する焼却炉である。焼却炉２は、圧縮空気を流入させる圧縮空気流入口２Ａと、焼却対象物の焼却時に生じる排ガスを排出する排ガス流出口２Ｂとを備えている。
【0032】
第１熱交換器３は、焼却炉２と集塵機４との間に設けられている。第１熱交換器３は、第１配管５１を介して、過給機７から供給される圧縮空気を流入する並流側圧縮空気流入口３Ａと、第１配管５１から分岐した第１分岐配管５１Ａを介して、過給機７から供給される圧縮空気を流入する向流側圧縮空気流入口３Ｂとを備えている。並流側圧縮空気流入口３Ａは、例えば、図１に示すように、第１熱交換器３の上部に設けられている。向流側圧縮空気流入口３Ｂは、例えば、図１に示すように、第１熱交換器３の下部に設けられている。尚、第１配管５１は一端が後述する過給機７の圧縮空気流出口７Ｄに接続され他端が第１熱交換器３の並流側圧縮空気流入口３Ａに接続された配管であり、第１分岐配管５１Ａは一端が第１配管５１に接続され他端が第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに接続された配管である。
【0033】
更に、第１熱交換器３は、排ガスダクト６１を介して、焼却炉２の排ガス流出口２Ｂから排出された排ガスを流入する排ガス流入口３Ｃを備えている。排ガスダクト６１は一端が焼却炉２の排ガス流出口２Ｂに接続され他端が第１熱交換器３の排ガス流入口３Ｃに接続された配管である。
【0034】
また更に、第１熱交換器３は、並流側圧縮空気流入口３Ａと向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する圧縮空気と排ガス流入口３Ｃに流入する排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を流出させる圧縮空気流出口３Ｄを備えている。また更に、第１熱交換器３は、並流側圧縮空気流入口３Ａと向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する圧縮空気と、排ガス流入口３Ｃに流入する排ガスとの熱交換により排ガスの温度を降下させるとともに排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する排ガス流出口３Ｅを備えている。尚、圧縮空気流出口３Ｄから流出した予熱圧縮空気は第３配管５３を介して焼却炉２の圧縮空気流入口２Ａに供給される。第３配管５３は、一端が第１熱交換器３の圧縮空気流出口３Ｄに接続され他端が焼却炉２の圧縮空気流入口２Ａに接続された配管である。また、圧縮空気流入口２Ａは予熱圧縮空気流入口２Ａとも称され、圧縮空気流出口３Ｄは予熱圧縮空気流出口３Ｄとも称される。
【0035】
このように、第１熱交換器３は、過給機７から供給される圧縮空気と排ガスとの熱交換により圧縮空気の温度を上昇させるとともに排ガスの温度を降下させて圧縮空気の温度よりも高い温度の予熱圧縮空気を焼却炉２に供給するとともに排ガスの温度よりも低い温度の第１排ガスを排出する。第１熱交換器３により流出された予熱圧縮空気を焼却炉２に供給することにより、焼却炉２の燃焼効率を向上させることができる。
【0036】
集塵機４は、第１ダクト６２を介して、第１熱交換器３の排ガス流出口３Ｅから排出された第１排ガスを流入する排ガス流入口４Ａと、第１排ガスに含まれる焼却灰を分離して取り除いた第２排ガスを排出する排ガス流出口４Ｂとを備えている。つまり、集塵機４は、第１排ガス中に含まれる灰等の固形成分を分離して回収し、灰等の固形成分が取り除かれた第２排ガスを排出する。従って、集塵機４には、第１排ガスに含まれる焼却灰を分離して回収する灰排出機４Ｃが設けられている。第１ダクト６２は、一端が第１熱交換器３の排ガス流出口３Ｅに接続され他端が集塵機４の排ガス流入口４Ａに接続された配管である。
【0037】
起動ブロワ５は、過給機７に空気を供給する送風機である。起動ブロワ５は、過給機７に設けられたコンプレッサを初期駆動させるのに用いられる。つまり、起動ブロワ５は、典型的には、焼却灰捕集システム１の起動時に運転を開始して、その後、運転を停止する。また、起動時以外において、起動ブロワ５は過給機７が焼却炉２の燃焼に必要な圧縮空気量を過給機７単独で送風量を確保できない場合に起動ブロワ５の運転を開始し、過給機７単独で送風量を確保できる場合に起動ブロワ５の運転を停止することがある。尚、起動ブロワ５は、過給機７に供給する空気の風量を増減できるようにファンの回転数を制御するモータ５Ａを有している。モータ５Ａによるファンの回転数は、後述する制御装置１００により制御される。また、起動ブロワ５の風量の増減方法は、ブロワの回転数を制御するモータ５Ａに限らず、起動ブロワ５の入口もしくは出口に設けられた調整弁を用いて調節してもよい。
【0038】
第２熱交換器６は、集塵機４の排ガス流出口４Ｂ側に設けられている。また、第２熱交換器６は、第１圧縮空気配管５６及び第６配管５８を介して、後述する過給機７から流出する圧縮空気と送風機８により給気される空気の少なくとも一方を含む第１空気を流入する空気流入口６Ａを備えている。第１圧縮空気配管５６は、一端が過給機７の圧縮空気流出口７Ｄに接続され他端が第２熱交換器６の空気流入口６Ａに接続された配管である。第６配管５８は、一端が送風機８に接続され他端が第１圧縮空気配管５６に接続された配管である。また、第２熱交換器６は、第２ダクト６３を介して、集塵機４の排ガス流出口４Ｂから排出された第２排ガスを流入する排ガス流入口６Ｃを備えている。第２ダクト６３は、一端が集塵機４の排ガス流出口４Ｂに接続され他端が第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃに接続された配管である。
【0039】
更に、第２熱交換器６は、空気流入口６Ａに流入する第１空気と排ガス流入口６Ｃに流入する第２排ガスとの熱交換により空気の温度を上昇させるとともに空気の温度よりも高い温度の高温空気を流出する空気流出口６Ｂと、空気流入口６Ａに流入する第１空気と排ガス流入口６Ｃに流入する第２排ガスとの熱交換により第２排ガスの温度を降下させるとともに第２排ガスの温度よりも低い温度の第３排ガスを排出する排ガス流出口６Ｄと、を備えている。
【0040】
このように、第２熱交換器６は、第１空気と第２排ガスとの熱交換により第１空気の温度を上昇させるともに第２排ガスの温度を降下させて第１空気の温度よりも高い温度の高温空気を加熱を必要とする機器や配管に供給するとともに第２排ガスの温度よりも低い温度の第３排ガスを排出する。
【0041】
過給機７は、集塵機４から排出された第２排ガスのエネルギーを利用することにより高速回転するタービン（図１に示す「Ｔ」）と、タービンの回転力により給気される空気を圧縮して圧縮空気を発生させるコンプレッサ（図１に示す「Ｃ」）と、を備えるターボチャージャーである。過給機７は、排ガス経路の途中に設けられている。具体的には、過給機７は、第２ダクト６３及び第３ダクト６４を介して、集塵機４の排ガス流出口４Ｂから排出された第２排ガスを流入する排ガス流入口７Ａを備えている。第３ダクト６４は、一端が集塵機４の排ガス流出口４Ｂと第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃとの間の第２ダクト６３に接続され、他端が過給機７の排ガス流入口７Ａに接続された配管である。
【0042】
また、過給機７は、排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスのエネルギーを利用することによりタービンを駆動させて、過給機７に取り込まれた第２排ガスを第４ダクト６５に排出する排ガス流出口７Ｂを備えている。第４ダクト６５は、一端が過給機７の排ガス流出口７Ｂに接続され、他端が第３ダクト６４と第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃとの間の第２ダクト６３に接続された配管である。
【0043】
更に、過給機７は、タービンの回転力により給気される空気を取り込む空気流入口７Ｃと、タービンの回転力により給気される空気を圧縮した圧縮空気を流出する圧縮空気流出口７Ｄとを備えている。
【0044】
このように、過給機７は、集塵機４から排出された第２排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮した圧縮空気を流出する。これにより、流動ブロワ等の大型な送風機の運転が不要となる。
【0045】
送風機８は、第６配管５８を介して、第２熱交換器６に空気を供給する送風機である。送風機８は、空気の風量を増減できるようにファンの回転数を制御するモータ８Ａを有している。モータ８Ａによるファンの回転数は、後述する制御装置１００により制御される。送風機８としては、例えば、送気ファンが挙げられる。尚、送風機８の風量の増減方法は、ファンの回転数を制御するモータ８Ａに限らず、送風機８の入口もしくは出口に設けられた調整弁を用いて調節してもよい。
【0046】
排ガス処理装置９は、第３排ガスに含まれる硫黄酸化物や煤塵等の大気汚染物質を除去する装置である。排ガス処理装置９により第３排ガスに含まれる大気汚染物質を除去した第４排ガスは、煙突１１を通って外部に排気される。第６調整弁２８は、一端が排ガス処理装置９と煙突１１との間のダクトに接続され他端が第２熱交換器６の空気流出口６Ｂに接続された配管に設けられている。
【0047】
１－２．具体例
ここでは、焼却炉２から排出され集塵機に流入する第１排ガスの温度を適正温度に維持するための構成例の詳細について説明する。尚、適正温度とは、重金属の一例であるヒ素の昇華点である６１３℃付近を含む温度を意味する。
ここでは、焼却炉２から排出され集塵機に流入する第１排ガスの温度を適正温度に維持するための構成例の詳細について説明する。尚、適正温度とは、重金属の一例であるヒ素の昇華点である６１３℃付近を含む温度を意味する。
【0048】
具体的には、焼却灰捕集システム１は、複数の計測器と、複数の調整弁とを備えている。複数の計測器は、温度を計測する複数の温度計と、風量を測定する複数の風量計（流量計とも称す）と、圧力を測定する複数の圧力計とを含んでいる。複数の温度計には、第１温度計３１と、第２温度計３２と、第３温度計３３と、第４温度計３４と、第５温度計３５とが含まれている。複数の風量計には、第１風量計４１と、第２風量計４２と、第３風量計４３と、第４風量計４４と、第５風量計４５とが含まれている。複数の圧力計には、第１圧力計７１と、第２圧力計７２とが含まれている。
【0049】
第１温度計３１は、集塵機４の排ガス流入口４Ａ付近の第１ダクト６２に取り付けられ、集塵機４の排ガス流入口４Ａに流入する第１排ガスの温度を計測する。第２温度計３２は、集塵機４の排ガス流出口４Ｂ付近の第２ダクト６３に取り付けられ、集塵機４の排ガス流出口４Ｂから排出された第２排ガスの温度を計測する。第３温度計３３は、第３配管５３に取り付けられ、第１熱交換器３の予熱圧縮空気流出口３Ｄから流出された予熱圧縮空気の温度を計測する。第４温度計３４は、第１熱交換器３の排ガス流入口３Ｃ付近の排ガスダクト６１に取り付けられ、第１熱交換器３の排ガス流入口３Ｃに流入する排ガスの温度を計測する。第５温度計３５は、第４調整弁２４の二次側における第４配管５４に取り付けられ、第２熱交換器６の空気流出口６Ｂから流出する高温空気の温度を計測する。
【0050】
第１風量計４１は、第１配管５１に取り付けられ、過給機７により給気される圧縮空気のうち第１配管５１及び第１分岐配管５１Ａに流入する圧縮空気（第１分割圧縮空気とも称す）の風量を計測する。第２風量計４２は、第３配管５３から分岐した第３分岐配管５３Ａに取り付けられ、第１熱交換器３により流出される予熱圧縮空気のうち第３分岐配管５３Ａに流入する予熱圧縮空気の一部である予熱圧縮空気（予熱分割圧縮空気とも称す）の風量を計測する。第３分岐配管５３Ａとは、一端が第３配管５３に接続され他端が第１ダクト６２に接続された配管を意味する。第３風量計４３は、過給機７と焼却炉２との間に設けられた第２圧縮空気配管５９に取り付けられ、過給機７により給気される圧縮空気のうち第２圧縮空気配管５９に流入する圧縮空気（第２分割圧縮空気とも称す）の風量を計測する。第２圧縮空気配管５９は、一端が焼却炉２に接続され他端が過給機７に接続された配管である。第４風量計４４は、第２配管５２Ａに取り付けられ、過給機７により給気される圧縮空気のうち第２配管５２Ａに流入する圧縮空気（第３分割圧縮空気とも称す）の風量を計測する。第２配管５２Ａとは、一端が過給機７に接続され他端が第１ダクト６２に接続された配管を意味する。第５風量計４５は、第１圧縮空気配管５６に取り付けられ、過給機７から流出する圧縮空気の風量と送風機８により給気される空気の風量の少なくとも一方を含んだ風量（第１空気の風量とも称す）を計測する。
【0051】
第１圧力計７１は、集塵機４の排ガス流入口４Ａ付近の第１ダクト６２に取り付けられ、集塵機４の排ガス流入口４Ａに流入する第１排ガスの圧力を計測する。第２圧力計７２は、第４調整弁２４の二次側における第４配管５４に取り付けられ、第２熱交換器６の空気流出口６Ｂから流出する高温空気の圧力を計測する。尚、第１圧力計７１は、第１ダクト６２に取り付けられた第１温度計３１と同じ位置に設けられてもよい。また、第２圧力計７２は、第４配管５４に取り付けられた第５温度計３５と同じ位置に設けられてもよい。
【0052】
上述した内容を踏まえると、過給機７により給気される圧縮空気の風量は、第１分割圧縮空気の風量と、第２分割圧縮空気の風量と、第３分割圧縮空気の風量と、第１空気の風量との総和で表される。また、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の風量と第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の風量は等しい。つまり、第３配管５３を介して焼却炉２に流入する予熱圧縮空気の風量は、第１分割圧縮空気の風量から予熱分割圧縮空気の風量を差し引いた風量となる。
【0053】
ここで、焼却炉２に流入する圧縮空気量を考える。焼却炉２に流入する圧縮空気量をＦ、第１分割圧縮空気の風量をＦ１、第２分割圧縮空気の風量をＦ２、第３分割圧縮空気の風量をＦ３、予熱分割圧縮空気の風量をＦ４とした場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆは、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２－Ｆ３－Ｆ４の式で表される。焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆは、焼却炉２に投入される焼却対象物の燃焼に必要な圧縮空気量（基準風量）以上でなければならない。従って、過給機７により給気される圧縮空気の質量流量は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上となるように調節される。
【0054】
尚、第２配管５２Ａは複数の第２配管の一部であり、複数の第２配管（第２配管５２Ａ、第２配管５２Ｂ）は温度が異なる冷媒が流れる複数の配管の集合である。冷媒は、過給機７により給気される圧縮空気と、冷却水ポンプ９０により供給される冷却水とを含んでいる。尚、過給機７及び冷却水ポンプ９０は、冷媒装置の一例である。
【0055】
複数の調整弁は、上述した第６調整弁２８以外に、第１調整弁２１と、複数の第２調整弁２２（第２調整弁２２Ａ、第２調整弁２２Ｂ）と、第３調整弁２３と、第４調整弁２４と、第１圧縮空気調整弁２５と、第２圧縮空気調整弁２６と、第５調整弁２７と、排ガス調整弁８０とを含んでいる。
【0056】
第１調整弁２１は、第１分岐配管５１Ａに設けられ、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割圧縮空気を分岐した第１分割分岐圧縮空気の流量を調節する。具体的には、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の流量を増やす場合、第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の流量を減らす場合、第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。尚、第１調整弁２１は、第１排ガスの温度を上昇または降下させるための用途として用いられる。
【0057】
第２調整弁２２Ａは、第４風量計４４と第１ダクト６２との間の第２配管５２Ａに設けられている。第２調整弁２２Ａは、第１ダクト６２に流入する第３分割圧縮空気の流量を調節する。具体的には、第１ダクト６２に流入する第３分割圧縮空気の流量を増やす場合、第２調整弁２２Ａの開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、第１ダクト６２に流入する第３分割圧縮空気の流量を減らす場合、第２調整弁２２Ａの開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。尚、第２調整弁２２Ａは、第１排ガスの温度を降下させるための用途として用いられる。
【0058】
第２調整弁２２Ｂは、冷却水ポンプ９０と第１ダクト６２との間の第２配管５２Ｂに設けられている。第２調整弁２２Ｂは、第１ダクト６２に流入する冷却水の噴霧量を調節する。具体的には、第１ダクト６２に流入する冷却水の流量を増やす場合、第２調整弁２２Ｂの開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、第１ダクト６２に流入する冷却水の流量を減らす場合、第２調整弁２２Ｂの開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。尚、第２調整弁２２Ｂは、第１排ガスの温度を降下させるための用途として用いられる。
【0059】
第３調整弁２３は、第２風量計４２と第１ダクト６２との間の第３分岐配管５３Ａに設けられ、第１ダクト６２に流入する予熱分割圧縮空気の流量を調節する。具体的には、第１ダクト６２に流入する予熱分割圧縮空気の流量を増やす場合、第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、第１ダクト６２に流入する予熱分割圧縮空気の流量を減らす場合、第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。尚、第３調整弁２３は、第１排ガスの温度を上昇または降下させるための用途として用いられる。
【0060】
第４調整弁２４は、第２熱交換器６の空気流出口６Ｂと第１ダクト６２との間の第４配管５４に設けられている。第４調整弁２４は、第１ダクト６２に流入する高温空気の流量を調節する。高温空気は、上述したように、第１排ガスの温度よりも低い温度の空気である。具体的には、第１ダクト６２に流入する高温空気の流量を増やす場合、第４調整弁２４の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、第１ダクト６２に流入する高温空気の流量を減らす場合、第４調整弁２４の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。尚、第４調整弁２４は、第１排ガスの温度を降下させるための用途として用いられる。ただし、第４配管５４の圧力が第１ダクト６２の圧力よりも低い場合、第１ダクト６２を流れる第１排ガスが第４配管５４に逆流してしまうことから、第４調整弁２４が用いられるのは、第４配管５４の圧力が第１ダクト６２の圧力よりも高いときのみである。
【0061】
第１圧縮空気調整弁２５は、第１圧縮空気配管５６に設けられている。第１圧縮空気調整弁２５は、第１配管５１と第２配管５２Ａと第３分岐配管５３Ａと第１圧縮空気配管５６と第２圧縮空気配管５９とに流入する圧縮空気の質量流量を調節する。具体的には、第１配管５１及び第２配管５２Ａに流入する圧縮空気の質量流量を増やして第１圧縮空気配管５６に流入する圧縮空気の質量流量を減らす場合、第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。一方、第１配管５１及び第２配管５２Ａに流入する圧縮空気の質量流量を減らして第１圧縮空気配管５６に流入する圧縮空気の質量流量を増やす場合、第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。更に、第１圧縮空気調整弁２５は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に維持させるように第１配管５１と第２配管５２Ａと第３分岐配管５３Ａと第２圧縮空気配管５９とに流入する圧縮空気の質量流量を調節する。尚、第２圧縮空気配管５９から焼却炉２へ流入する圧縮空気の質量流量は、後述する第２圧縮空気調整弁２６により調節される。
【0062】
第２圧縮空気調整弁２６は、第３風量計４３と過給機７との間の第２圧縮空気配管５９に設けられている。第２圧縮空気調整弁２６は、焼却炉２の予熱圧縮空気流入口２Ａに流入する圧縮空気の一部である第２分割圧縮空気の質量流量を調節する。具体的には、焼却炉２の予熱圧縮空気流入口２Ａに流入する第２分割圧縮空気の質量流量を増やす場合、第２圧縮空気調整弁２６の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、焼却炉２の予熱圧縮空気流入口２Ａに流入する第２分割圧縮空気の質量流量を減らす場合、第２圧縮空気調整弁２６の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。
【0063】
尚、第２圧縮空気調整弁２６は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上となるように維持するための用途として用いられる。例えば、第２調整弁２２Ａあるいは第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値にした場合を考える。この場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの不足分を補うために第２圧縮空気調整弁２６の調節がなされる。具体的には、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を上昇させるために第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定した場合、第１ダクト６２に流入する第１排ガスの温度より高い温度の予熱圧縮空気の一部である予熱分割圧縮空気の流量が増える。この場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが減少して焼却対象物の燃焼に必要な基準風量を満たさないケースが発生しうる。従って、第２圧縮空気調整弁２６は、この場合において、過給機７により給気される圧縮空気のうち第２圧縮空気配管５９に流入する第２分割圧縮空気の圧縮空気量を増やすように調節する。これにより、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上となるように維持される。
【0064】
第５調整弁２７は、一端が第４温度計３４と焼却炉２との間の排ガスダクト６１に接続され他端が冷却水ポンプ９０に接続された第５配管５７に設けられている。第５調整弁２７は、排ガスダクト６１に流入する冷却水の噴霧量を調節する。具体的には、排ガスダクト６１に流入する冷却水の噴霧量を増やす場合、第５調整弁２７の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。一方、排ガスダクト６１に流入する冷却水の噴霧量を減らす場合、第５調整弁２７の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。
【0065】
排ガス調整弁８０は、第３ダクト６４と第４ダクト６５との間の第２ダクト６３に設けられている。排ガス調整弁８０は、第３ダクト６４を介して過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を調節する。具体的には、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を増やす場合、排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。一方、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を減らす場合、排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。
【0066】
また、排ガス調整弁８０は、系内全体の圧力を調節する。系内全体の圧力は、排ガス側の系内圧力と、空気側の系内圧力とを含んでいる。空気側の系内圧力とは、過給機７の圧縮空気流出口７Ｄから流出する圧縮空気の圧力の変化に伴い圧力が変動する配管、すなわち、第１配管５１、第１分岐配管５１Ａ、第２配管５２Ａ、第３配管５３、第３分岐配管５３Ａ、第１圧縮空気配管５６、第２圧縮空気配管５９を含む配管とそれらに接続された機器の圧力を意味し、排ガス側の系内圧力とは、排ガスダクト６１、第１ダクト６２、第２ダクト６３の排ガス調整弁８０の一次側、及び第３ダクト６４を含むダクトとそれらに接続された機器の圧力を意味する。また、空気側の系内圧力は、第２熱交換器６から流出する高温空気の圧力が所定の条件を満たすときの当該高温空気が流れる配管、すなわち、第４配管５４を含む配管の圧力を含んでいる。所定の条件とは、第６調整弁２８の開度を制限したとき、すなわち、第６調整弁２８の開度値の設定値を小さい値に設定したときの第４配管５４の圧力が第１ダクト６２の圧力よりも高いことを意味する。尚、排ガス調整弁８０の調節により圧力の影響を受けない配管（例えば、第２ダクト６３の排ガス調整弁８０の二次側、第４ダクト６５、第２熱交換器６の排ガス流出口６Ｄと煙突１１の間に設けられたダクト、第６調整弁２８の二次側に設けられた配管等）は、系内圧力に関係する配管には含まれない。また、排ガス調整弁８０の調節において指標とされる圧力は、例えば、焼却炉２の炉内圧力である。
【0067】
排ガス調整弁８０の調節例について説明する。例えば、過給機７の圧縮空気流出口７Ｄから流出する圧縮空気の圧力を増やす場合、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を増やすことにより実現される。従って、この場合、排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定する調節がなされる。一方、過給機７の圧縮空気流出口７Ｄから流出する圧縮空気の圧力を減らす場合、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を減らすことにより実現される。従って、この場合、排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定する調節がなされる。
【0068】
このように、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を上昇あるいは降下させる場合、第１調整弁２１、第２調整弁２２Ａ、第２調整弁２２Ｂ、第３調整弁２３、第４調整弁２４、第１圧縮空気調整弁２５、第２圧縮空気調整弁２６、第５調整弁２７、及び排ガス調整弁８０が用いられる。具体的には、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を上昇させるために用いられる調整弁には、第１調整弁２１と、第３調整弁２３と、第１圧縮空気調整弁２５と、第２圧縮空気調整弁２６と、排ガス調整弁８０とが含まれる。一方、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を降下させるために用いられる調整弁には、第１調整弁２１と、第２調整弁２２Ａと、第２調整弁２２Ｂと、第３調整弁２３、第４調整弁２４と、第１圧縮空気調整弁２５と、第２圧縮空気調整弁２６と、第５調整弁２７と、排ガス調整弁８０とが含まれる。第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を上昇あるいは降下させる場合における調整弁の開度値の設定値を変更する処理例の詳細については後述する。
【0069】
更に、焼却灰捕集システム１は、制御装置１００を含んで構成されている。制御装置１００は、複数の温度計（第１温度計３１－第５温度計３５）、複数の風量計（第１風量計４１－第５風量計４５）、複数の圧力計（第１圧力計７１、第２圧力計７２）、複数の調整弁（第１調整弁２１、第２調整弁２２Ａ、第２調整弁２２Ｂ、第３調整弁２３、第４調整弁２４、第５調整弁２７、第６調整弁２８、第１圧縮空気調整弁２５、第２圧縮空気調整弁２６、排ガス調整弁８０）、起動ブロワ５のモータ５Ａ、及び送風機８のモータ８Ａのそれぞれに接続されている。制御装置１００は、電気的に通信可能な配線等を用いて、前述した複数の機器のそれぞれと接続される。尚、制御装置１００としては、コンピュータ等の計算機が例示される。
【0070】
制御装置１００は、複数の温度計から取得した複数の温度情報と、複数の風量計から取得した複数の風量情報とに基づいて、焼却炉２から排出され集塵機４に流入する排ガスの温度を適正温度に維持するように調整弁を開閉制御する。以下、制御装置１００における調整弁の開閉制御例についての詳細を説明する。
【0071】
２．調整弁の開閉制御例
制御装置１００による調整弁の開閉制御は、第１熱交換器３の特性に基づいて行われる。以下、第１熱交換器３の特性についての説明を行い、その後、調整弁の開閉制御の詳細について述べる。
制御装置１００による調整弁の開閉制御は、第１熱交換器３の特性に基づいて行われる。以下、第１熱交換器３の特性についての説明を行い、その後、調整弁の開閉制御の詳細について述べる。
【0072】
２－１．第１熱交換器の特性例
図２は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における第１熱交換器３の特性を説明するための図である。具体的には、図２は、第１熱交換器３の構造の一例を示す断面図である。第１熱交換器３は、円筒の筐体３０ａから構成されており、筐体３０ａの内部に設けられた仕切り板３０ｃにより上部の並流式の熱交換室３０ｄ（単に熱交換室３０ｄとも称す）と下部の向流式の熱交換室３０ｅ（単に熱交換室３０ｅとも称す）とを備えている。３０ｆは高温側管板、３０ｇは低温側管板、３０ｈは伝熱管、３０ｉはバッフルプレート、３０ｊは排ガス排出室、３０ｋは上部の並流式の熱交換室３０ｄに空気を送る上部圧縮空気導入ヘッダー、３０ｍは下部の向流式の熱交換室３０ｅに空気を送る下部圧縮空気導入ヘッダー、３０ｎは並流側予熱圧縮空気と向流側予熱圧縮空気を混合する排出ヘッダーである。
図２は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における第１熱交換器３の特性を説明するための図である。具体的には、図２は、第１熱交換器３の構造の一例を示す断面図である。第１熱交換器３は、円筒の筐体３０ａから構成されており、筐体３０ａの内部に設けられた仕切り板３０ｃにより上部の並流式の熱交換室３０ｄ（単に熱交換室３０ｄとも称す）と下部の向流式の熱交換室３０ｅ（単に熱交換室３０ｅとも称す）とを備えている。３０ｆは高温側管板、３０ｇは低温側管板、３０ｈは伝熱管、３０ｉはバッフルプレート、３０ｊは排ガス排出室、３０ｋは上部の並流式の熱交換室３０ｄに空気を送る上部圧縮空気導入ヘッダー、３０ｍは下部の向流式の熱交換室３０ｅに空気を送る下部圧縮空気導入ヘッダー、３０ｎは並流側予熱圧縮空気と向流側予熱圧縮空気を混合する排出ヘッダーである。
【0073】
第１熱交換器３の排ガス流入口３Ｃに流入する排ガスと、上部の並流式の熱交換室３０ｄとは高温側管板３０ｆにより隔てられるとともに、排ガス排出室３０ｊ及び上部の並流式の熱交換室３０ｄと排ガス排出室３０ｊ及び下部の向流式の熱交換室３０ｅはともに低温側管板３０ｇにより隔てられる。熱交換室（熱交換室３０ｄ及び熱交換室３０ｅ）内には多数本の伝熱管３０ｈが配管され、その上下端は、高温側管板３０ｆと低温側管板３０ｇにそれぞれ接続されている。伝熱管３０ｈを通じて熱交換室（熱交換室３０ｄ及び熱交換室３０ｅ）内に流入する排ガスは、焼却炉２から排ガスダクト６１を介して送り込まれる。
【0074】
また、熱交換室の中間部には、仕切り板３０ｃが取り付けられており、熱交換室を上部の並流式の熱交換室３０ｄと下部の向流式の熱交換室３０ｅとに二分する。熱交換室３０ｄと熱交換室３０ｅのそれぞれの内部には、複数のバッフルプレート３０ｉが設置されている。
【0075】
上部の並流式の熱交換室３０ｄは、並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気と排ガス流入口３Ｃに流入する排ガスが同じ方向に流れる並流ラインを有する。第１分割圧縮空気と排ガスの流れが同じ方向となることで、熱交換量を減らせるので第１熱交換器３の予熱圧縮空気流出口３Ｄから流出する予熱圧縮空気が暖まり難くなる。一方、下部の向流式の熱交換室３０ｅは、第１分割分岐圧縮空気と排ガスが逆方向に流れる向流ラインを有する。第１分割分岐空気と排ガスの流れが逆方向となることで、熱交換量を増やせるので第１熱交換器３の予熱圧縮空気流出口３Ｄから流出する予熱圧縮空気が暖まりやすくなる。尚、並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気は第１の空気とも称される。また、向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気は第２の空気とも称される。
【0076】
尚、第１熱交換器３の予熱圧縮空気流出口３Ｄから流出する予熱圧縮空気は、並流ラインに流れる第１分割圧縮空気を排ガスの熱を回収して熱交換した第１予熱圧縮空気と、向流ラインに流れる第１分割分岐圧縮空気を排ガスの熱を回収して熱交換した第２予熱圧縮空気とを混合した空気である。従って、第２予熱圧縮空気の割合を増やすことで第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）と第１排ガスの熱交換量を増やすことができる。一方、第２予熱圧縮空気の割合を減らすことで第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）と第１排ガスの熱交換量を減らすことができる。
【0077】
このように、第２予熱圧縮空気の割合を変化させることで、予熱圧縮空気と第１排ガスとの熱交換量が増減される。尚、予熱圧縮空気と第１排ガスとの熱交換量を増減させる方法は、第１予熱圧縮空気と第２予熱圧縮空気の割合を変化させる方法（第１方法）に限られない。例えば、並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気の質量流量と向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量のそれぞれが一定の状態であっても、過給機７の圧縮空気流出口７Ｄから流出する圧縮空気の圧力を排ガス調整弁８０により調節する方法（第２方法）であってもよい。この方法によれば、圧縮空気の圧力を増やすことで熱交換量を増やすことができ、圧縮空気の圧力を減らすことで熱交換量を減らすことが可能となる。従って、予熱圧縮空気と第１排ガスとの熱交換量を増減させる方法として、第１方法と第２方法の少なくとも一方の方法が用いられる。
【0078】
上述した第１熱交換器３の特性を踏まえ、以下第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度と、第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度との関係性についての詳細を説明する。
【0079】
図３は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の第１熱交換器３における予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係性を説明するための図である。具体的には、図３（Ａ）は、過給機７の仕事量を増減させた場合、あるいは、第１熱交換器３の圧縮空気流入口（並流側圧縮空気流入口３Ａ及び向流側圧縮空気流入口３Ｂ）に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量を増減させた場合の予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係を示している。過給機７の仕事量の増減は、排ガス調整弁８０の開閉制御により調節される。以下、図３（Ａ）に示すケースごとにおける予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係性についての詳細を説明する。
【0080】
図３（Ａ）のケース１に示すように、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量が一定の場合で且つ過給機７の仕事量を減らす操作をした場合、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力が減ることで圧縮空気の密度が減る。従って、第１熱交換器３の熱交換量が減ることから、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は降下するとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度は上昇する。尚、当該圧縮空気の圧力を減らした場合、当該圧縮空気の質量流量が減ることになる。この場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが焼却炉２の燃焼に必要となる基準風量よりも小さくなることが想定される。これにより、焼却炉２での流動床の流動状態が不安定となり、焼却対象物を適切に燃焼できないおそれがある。従って、この場合、当該圧縮空気の圧力を保持しながら焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に近づけるように当該圧縮空気の質量流量を増やす調節がなされる。当該圧縮空気の質量流量を増やす調節方法の詳細については後述する。
【0081】
図３（Ａ）のケース２に示すように、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量が一定の場合で且つ過給機７の仕事量を増やす操作をした場合、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力が増えることで圧縮空気の密度が増える。従って、第１熱交換器３の熱交換量が増えることから、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は上昇するとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度は降下する。尚、当該圧縮空気の圧力を増やした場合、当該圧縮空気の質量流量が増えることになる。この場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが焼却炉２の燃焼に必要となる基準風量よりも必要以上に大きくなることが想定される。これにより、焼却炉２での流動床の流動状態が不安定となり、焼却対象物を適切に燃焼できないおそれがある。従って、この場合、上述した図３（Ａ）のケース１と同様に当該圧縮空気の圧力を保持しながら焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に近づけるように当該圧縮空気の質量流量を減らす調節がなされる。当該圧縮空気の質量流量を減らす調節方法の詳細については後述する。
【0082】
図３（Ａ）のケース３に示すように、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量を減らす操作をした場合を考える。この場合、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力は一定の状態を維持するように過給機７の仕事量を一定にする操作が行われる。これにより、第１熱交換器３の熱交換量は減ることになる。従って、第１熱交換器３の熱交換量が減少することにより第１排ガスの温度は上昇し、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は第１分割圧縮空気の総質量流量が減少することにより質量流量あたりの熱交換量が多くなって上昇する。
【0083】
図３（Ａ）のケース４に示すように、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量を増やす操作をした場合を考える。この場合、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力は一定の状態を維持するように過給機７の仕事量を一定する操作が行われる。これにより、第１熱交換器３の熱交換量は増えることになる。従って、第１熱交換器３の熱交換量が増加することにより第１排ガスの温度は降下し、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は第１分割圧縮空気の総質量流量が増加することにより質量流量あたりの熱交換量が少なくなって降下する。尚、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量が一定の場合で且つ過給機７の仕事量も一定の場合（図３（Ａ）に示すケース５の場合）、第１熱交換器３の並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気の質量流量と、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気の質量流量の割合を変化させることで、第１熱交換器３における予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係も変化する。図３（Ａ）に示すケース５の場合における予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係についての詳細は後述する図３（Ｂ）で説明する。
【0084】
ここで、図３（Ａ）のケース１及びケース３に示すように、第１熱交換器３の熱交換量が減る場合を考える。この場合、第１排ガスの温度は上昇するが、予熱圧縮空気の温度は降下する場合（ケース１）と上昇する場合（ケース３）がある。予熱圧縮空気の温度が降下する場合（ケース１）、圧縮空気の圧力が減ることで圧縮空気の体積流量は膨張により増え、第１熱交換器３の内部での熱交換に要する時間は短くなる。これにより、第１熱交換器３に流入する圧縮空気の温度上昇と第１熱交換器３に流入する排ガスの温度降下とが十分に行われないことから、第１熱交換器３の熱交換量が減ることとなる。従って、予熱圧縮空気の温度は降下し、第１排ガスの温度は上昇する。
【0085】
続いて、予熱圧縮空気の温度が上昇する場合（ケース３）、圧縮空気の圧力を一定とすることで圧縮空気の体積流量は一定となり、第１熱交換器３の内部での熱交換に要する時間も一定となる。これにより、第１熱交換器３に流入する圧縮空気の総質量流量が減ることにより、第１熱交換器３の熱交換量が減ることとなる。従って、予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度はともに上昇する。
【0086】
図３（Ｂ）は、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の総質量流量が一定の場合で且つ過給機７の仕事量も一定の場合において、第１熱交換器３の並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気の流量と、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の流量を第１調整弁２１により増減させたときの予熱圧縮空気の温度と第１排ガスの温度の関係を示している。具体的には、第１熱交換器３の並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気の質量流量を増やす操作をして第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量を減らす操作をした場合（図３（Ｂ）に示すケース５－１の場合）、上述したとおり、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力は一定の状態を維持したまま第１熱交換器３の熱交換量は減ることになる。従って、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気は降下するとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度は上昇する。
【0087】
一方、第１熱交換器３の並流側圧縮空気流入口３Ａに流入する第１分割圧縮空気の質量流量を減らす操作をして第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量を増やす操作をした場合（図３（Ｂ）に示すケース５－２の場合）、上述したとおり、過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力は一定の状態を維持したまま第１熱交換器３の熱交換量は増えることになる。従って、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気は上昇するとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度は降下する。
【0088】
このように、第１熱交換器３の特性を利用して、過給機７の仕事量を増減させて過給機７から流出する圧縮空気（第１分割圧縮空気を含む）の圧力を増減させる、あるいは、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）の質量流量を増減させることで、第１排ガスの温度を上昇あるいは降下させることが可能となる。
【0089】
２－２．調整弁の開閉制御の具体例
２－２－１．集塵機の温度制御例
ここで、制御装置１００により集塵機４に流入する排ガスの温度を適正温度に制御する方法について考える。集塵機４に流入する排ガスの温度は、第１温度計３１で取得した集塵機４に流入する第１排ガスの温度と、第２温度計３２で取得した集塵機４から排出する第２排ガスの温度とを含んでいる。つまり、制御装置１００は、第１排ガスの温度と第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度が適正温度かどうかを判定する。これにより、制御装置１００は、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を調節する必要があるかどうかを把握することができる。
２－２－１．集塵機の温度制御例
ここで、制御装置１００により集塵機４に流入する排ガスの温度を適正温度に制御する方法について考える。集塵機４に流入する排ガスの温度は、第１温度計３１で取得した集塵機４に流入する第１排ガスの温度と、第２温度計３２で取得した集塵機４から排出する第２排ガスの温度とを含んでいる。つまり、制御装置１００は、第１排ガスの温度と第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度が適正温度かどうかを判定する。これにより、制御装置１００は、第１ダクト６２に流れる第１排ガスの温度を調節する必要があるかどうかを把握することができる。
【0090】
具体的には、図４は、対象排ガス温度が推移する様子を示した波形を示している。対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合、対象排ガス温度を適正温度に降下させる制御が必要とされる。一方、対象排ガス温度が適正温度よりも低い場合、対象排ガス温度を適正温度に上昇させる制御が必要とされる。対象排ガス温度を適正温度に降下あるいは上昇させる制御を行う場合、当該制御の開始タイミングとしては、対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなったときであってもよいし（第１開始条件）、対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなったとき且つ対象排ガス温度が所定の基準温度に達したときであってもよいし（第２開始条件）、対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなってから所定の時間を経過したときであってもよいし（第３開始条件）、対象排ガス温度が上昇するときの単位時間あたりの勾配、あるいは対象排ガス温度が降下するときの単位時間あたりの勾配が所定値以上となったときであってもよい（第４開始条件）。
【0091】
図４（Ａ）には、当該制御の開始タイミングの開始条件が第２開始条件の場合の例が示されている。この場合、対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなったとき且つ対象排ガス温度が所定の基準温度に達したときに、対象排ガス温度を適正温度に降下あるいは上昇させる制御が開始される。具体的には、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いかどうかを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高い場合であって、対象排ガス温度が当該適正温度よりも高い温度の第１基準温度以上のとき、制御装置１００は、制御モードを対象排ガス温度を適正温度に降下させるモード（温度降下モード）に設定する。一方、対象排ガスの温度が適正温度よりも低い場合であって、対象排ガス温度が当該適正温度よりも低い温度の第２基準温度未満のとき、制御装置１００は、制御モードを対象排ガス温度を適正温度に上昇させるモード（温度上昇モード）に設定する。
【0092】
また、図４（Ｂ）には、当該制御の開始タイミングの開始条件が第４開始条件の場合の例が示されている。この場合、対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなったとき且つ対象排ガス温度が上昇するときの単位時間あたりの勾配、あるいは対象排ガス温度が適正温度を満たさなくなったとき且つ対象排ガス温度が降下するときの単位時間あたりの勾配が所定値以上となったときに、対象排ガス温度を適正温度に降下あるいは上昇させる制御が開始される。その後、上述した第１開始条件と同じ処理が行われる。尚、後述する処理例では、当該制御の開始タイミングの開始条件を上述した第１開始条件としている。
【0093】
そして、制御装置１００は、温度降下モードあるいは温度上昇モードに対応する調整弁を選択する。以下、各モードにおいて用いられる調整弁についての詳細を説明する。
【0094】
２－２－２．対象排ガス温度を上昇させる時に用いられる調整弁の例
図５は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の制御装置１００の制御モードが温度上昇モードの場合において用いられる調整弁を説明するための図である。過給機７から供給される圧縮空気の質量流量が一定であることを条件とした場合、対象排ガス温度を上昇させる時に用いられる調整弁は、第１調整弁２１と排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５と第３調整弁２３の４つを含んでいる。図５のケース１に示すように、制御装置１００により第１調整弁２１を閉方向に操作した場合、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量が減ることに伴い熱交換量も減ることとなる。従って、上述した図３（Ｂ）に示すケース５－１と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を降下させるとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度、すなわち、対象排ガス温度を上昇させることできる。
図５は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の制御装置１００の制御モードが温度上昇モードの場合において用いられる調整弁を説明するための図である。過給機７から供給される圧縮空気の質量流量が一定であることを条件とした場合、対象排ガス温度を上昇させる時に用いられる調整弁は、第１調整弁２１と排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５と第３調整弁２３の４つを含んでいる。図５のケース１に示すように、制御装置１００により第１調整弁２１を閉方向に操作した場合、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量が減ることに伴い熱交換量も減ることとなる。従って、上述した図３（Ｂ）に示すケース５－１と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を降下させるとともに第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度、すなわち、対象排ガス温度を上昇させることできる。
【0095】
図５のケース２に示す例では、排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５の両方が制御装置１００により調節される。具体的には、制御装置１００により排ガス調整弁８０を開方向に操作した場合、すなわち、過給機７の仕事量を減らす操作をした場合、過給機７から流出する圧縮空気の圧力が減ることに伴い熱交換量も減ることとなる。従って、上述した図３（Ａ）に示すケース１と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を降下させるとともに対象排ガス温度を上昇させることできる。
【0096】
尚、過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が一定の状態において、制御装置１００により排ガス調整弁８０を開方向に操作した場合、当該圧縮空気の圧力が減ることに伴い圧縮空気の質量流量も減ることとなる。この場合、上述したように、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが焼却炉２の燃焼に必要となる基準風量よりも小さくなることが想定される。従って、制御装置１００は、過給機７から流出する圧縮空気の圧力を保持しながら焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に近づけるように当該圧縮空気の質量流量を増やす調節を行う。具体的には、制御装置１００は、第１圧縮空気調整弁２５を閉方向に操作する調節を行う。ゆえに、図５のケース２に示す例では、対象排ガス温度を上昇させるのに排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５の両方が用いられる。
【0097】
続いて、図５のケース３に示すように、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高い状態において、制御装置１００により第３調整弁２３を開方向に操作した場合を考える。この場合、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）の総質量流量は一定である。従って、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を一定温度に維持させつつ、対象排ガス温度よりも高い温度の予熱圧縮空気の一部である予熱分割圧縮空気を第３分岐配管５３Ａを介して第１ダクト６２に流入させる。これにより、対象排ガス温度を上昇させることができる。
【0098】
ここで、上述した図５のケース２で示したように、過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が一定の状態において、排ガス調整弁８０を開方向に操作して過給機７から流出する圧縮空気の圧力を減らすとともに圧縮空気の質量流量を減らした場合の焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に近づけるように当該圧縮空気の質量流量を増やす方法について説明する。図６（Ａ）に示すように、過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が一定の状態において、排ガス調整弁８０を開方向に操作した場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量未満となるおそれがある。この事象は、上述した第３調整弁２３を開方向に操作して当該予熱分割圧縮空気を第３分岐配管５３Ａを介して第１ダクト６２に流入させた場合も同様に起こりうる。このため、図６（Ｂ）に示すように、排ガス調整弁８０を開方向に操作しようとする前に、あるいは、第３調整弁２３を開方向に操作しようとする前に、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの不足風量を考慮して、制御装置１００は、過給機７により給気される圧縮空気の質量流量を予め増やすように第１圧縮空気調整弁２５と排ガス調整弁８０の少なくとも一方の開度値を調節する。つまり、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量よりも大きい所定風量以上となるように、第１圧縮空気調整弁２５と排ガス調整弁８０の少なくとも一方の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更される。所定風量は、例えば、焼却炉２に投入される焼却対象物の燃焼に必要な基準風量に第３調整弁２３の開度値を現在値よりも大きい値に変更した場合に第１ダクト６２に流れ込む予熱分割圧縮空気の推定風量（例えば、基準風量に対する不足風量）を足し込んだ風量で表される。これにより、排ガス調整弁８０と第３調整弁２３の少なくとも一方を開方向に操作した場合であっても、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上に維持される。尚、図６（Ｂ）において、ア）排ガス調整弁８０を開方向に操作する場合、予め第１圧縮空気調整弁２５を閉方向に操作し、イ）第３調整弁２３を開方向に操作する場合、予め排ガス調整弁８０を閉方向に操作するか、予め第１圧縮空気調整弁２５を閉方向に操作するかを示している。
【0099】
尚、図６（Ｂ）に示すように、過給機７から流出する圧縮空気の質量流量を増やす方法として、制御装置１００は、第１圧縮空気調整弁２５、排ガス調整弁８０の順に調節を行ってもよい。具体的には、まず初めに、制御装置１００は、当該圧縮空気の質量流量を増やすように第１圧縮空気調整弁２５を閉方向に操作する制御を行う。この操作を実施しても当該圧縮空気の質量流量が当該圧縮空気量Ｆに必要な所定風量に達しない場合、制御装置１００は、当該圧縮空気の質量流量を更に増やすように排ガス調整弁８０を閉方向に操作する制御を行う。
【0100】
２－２－３．対象排ガス温度を降下させる時に用いられる調整弁の例
図７は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の制御装置１００の制御モードが温度降下モードの場合において用いられる調整弁を説明するための図である。対象排ガス温度を降下させる時に用いられる調整弁は、図７（Ａ）に示すように、第１調整弁２１と排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５と第２調整弁２２Ａと第２調整弁２２Ｂと第３調整弁２３と第４調整弁２４と第５調整弁２７の８つを含んでいる。図７（Ａ）のケース１に示すように、制御装置１００により第１調整弁２１を開方向に操作した場合、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量が増えることに伴い熱交換量も増えることとなる。従って、上述した図３（Ｂ）に示すケース５－２と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を上昇させるとともに対象排ガス温度を降下させることできる。
図７は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１の制御装置１００の制御モードが温度降下モードの場合において用いられる調整弁を説明するための図である。対象排ガス温度を降下させる時に用いられる調整弁は、図７（Ａ）に示すように、第１調整弁２１と排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５と第２調整弁２２Ａと第２調整弁２２Ｂと第３調整弁２３と第４調整弁２４と第５調整弁２７の８つを含んでいる。図７（Ａ）のケース１に示すように、制御装置１００により第１調整弁２１を開方向に操作した場合、第１熱交換器３の向流側圧縮空気流入口３Ｂに流入する第１分割分岐圧縮空気の質量流量が増えることに伴い熱交換量も増えることとなる。従って、上述した図３（Ｂ）に示すケース５－２と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を上昇させるとともに対象排ガス温度を降下させることできる。
【0101】
図７のケース２に示す例では、排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５の両方が制御装置１００により調節される。具体的には、制御装置１００により排ガス調整弁８０を閉方向に操作した場合、すなわち、過給機７の仕事量を増やす操作をした場合、過給機７から流出する圧縮空気の圧力が増えることに伴い熱交換量も増えることとなる。従って、上述した図３（Ａ）に示すケース２と同様のケースとなる。これにより、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を上昇させるとともに対象排ガス温度を降下させることできる。
【0102】
尚、過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が一定の状態において、制御装置１００により排ガス調整弁８０を閉方向に操作した場合、当該圧縮空気の圧力が増えることに伴い圧縮空気の質量流量も増えることとなる。この場合、上述したように、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが焼却炉２の燃焼に必要となる基準風量よりも必要以上に大きくなることが想定される。従って、制御装置１００は、過給機７から流出する圧縮空気の圧力を保持しながら焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量に近づけるように当該圧縮空気の質量流量を減らす調節を行う。具体的には、制御装置１００は、第１圧縮空気調整弁２５を開方向に操作する調節を行う。ゆえに、図７のケース２に示す例では、対象排ガス温度を降下させるのに排ガス調整弁８０と第１圧縮空気調整弁２５の両方が用いられる。
【0103】
続いて、図７（Ａ）のケース３に示すように、制御装置１００により第１配管５１及び第２配管５２Ａに流入する当該圧縮空気の流量を増やすとともに第２調整弁２２Ａを開方向に操作した場合を考える。つまり、第１配管５１から分岐した第２配管５２Ａに流入する当該圧縮空気の質量流量を増やす分、第１配管５１に流れる当該圧縮空気の質量流量を増やす場合を考える。第１配管５１及び第２配管５２Ａに流入する当該圧縮空気の質量流量を増やす方法としては、例えば、第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値から小さい値に変更することが挙げられる。これにより、第１熱交換器３の熱交換量は一定となり、予熱圧縮空気の温度を一定温度に維持させつつ対象排ガス温度を降下させることができる。更に、第１配管５１及び第２配管５２Ａに流入する当該圧縮空気の質量流量を増やして第２調整弁２２Ａを開方向に操作することにより、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆを基準風量以上に維持させつつ、すなわち、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）の総質量流量を一定に維持させつつ、過給機７により給気される圧縮空気のうち第２配管５２Ａに流入する第３分割圧縮空気を第１ダクト６２に流入させることができる。ゆえに、対象排ガス温度を更に降下させることができる。
【0104】
続いて、図７（Ａ）のケース４に示すように、制御装置１００により第２調整弁２２Ｂを開方向に操作する場合を考える。この場合、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の質量流量は一定である。第１調整弁２１の開閉方向の操作が行われない限り、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は一定温度に維持される。従って、制御装置１００により第２調整弁２２Ｂを開方向に操作した場合、冷却水ポンプ９０により供給される冷却水を第２配管５２Ｂを介して第１ダクト６２に噴霧することにより、対象排ガス温度を降下させることができる。
【0105】
続いて、図７（Ａ）のケース５に示すように、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度が第１熱交換器３から排出する第１排ガスの温度よりも低い状態において、制御装置１００により第３調整弁２３を開方向に操作する場合を考える。この場合、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気（第１分割圧縮空気の一部である第１分割分岐圧縮空気を含む）の総質量流量は一定である。従って、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度を一定温度に維持させつつ、対象排ガス温度よりも低い温度の予熱圧縮空気の一部である予熱分割圧縮空気を第３分岐配管５３Ａを介して第１ダクト６２に流入させる。これにより、対象排ガスの温度を降下させることができる。
【0106】
尚、予熱分割圧縮空気を第３分岐配管５３Ａを介して第１ダクト６２に流入させた場合、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量未満となるおそれがある。このため、第３調整弁２３を開方向に操作したときの焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの不足風量を考慮して、制御装置１００は、過給機７により給気される圧縮空気の質量流量を予め増やすように第１圧縮空気調整弁２５と排ガス調整弁８０の少なくとも一方の開度値を調節する。これにより、第３調整弁２３を開方向に操作した場合であっても、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上に維持される。
【0107】
続いて、図７（Ａ）のケース６に示すように、制御装置１００により第４調整弁２４を開方向に操作する場合を考える。この場合、第１熱交換器３に流入する第１分割圧縮空気の質量流量は一定であり、第１熱交換器３から流出する予熱圧縮空気の温度は一定温度に維持される。従って、第４調整弁２４を開方向に操作することにより、過給機７により給気された圧縮空気と、送風機８により給気された空気とに基づいて生成された対象排ガス温度よりも低い温度の高温空気を第４配管５４を介して第１ダクト６２に流入させる。ゆえに、対象排ガス温度を降下させることができる。
【0108】
最後に、図７（Ａ）のケース７に示すように、制御装置１００により第５調整弁２７を開方向に操作する場合を考える。この場合、冷却水ポンプ９０により供給される冷却水を第５配管５７を介して排ガスダクト６１に流入させることにより、第１熱交換器３に流入する排ガスの温度が降下される。ゆえに、予熱圧縮空気の温度と対象排ガス温度をともに降下させることができる。
【0109】
上述した図７（Ａ）では、対象排ガス温度を降下させるときに用いられる調整弁を図７（Ａ）のケース毎に開閉操作したときの対象排ガス温度の変化例についての詳細を説明した。ここで、対象排ガス温度を降下させることが可能な複数の調整弁のうち適用する対象の調整弁について考える。対象排ガス温度を降下させる場合、上述した複数の調整弁のうちいずれかの調整弁を用いて、対象排ガス温度を降下させるように当該調整弁の開閉操作を行ってもよい。
【0110】
ここで、対象排ガス温度を単に降下させるだけでなく、焼却炉２の燃焼効率を考慮した場合を考える。この場合、焼却炉２に流入する予熱圧縮空気の温度は高い方が望ましい。従って、対象排ガス温度を降下させるとともに予熱圧縮空気の温度を上昇させることが可能な第１調整弁２１と、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５のセットで用いられる調整弁（以降、一組の調整弁と称す）の少なくとも一方を用いて、制御装置１００により弁の開閉方向を操作することが期待される。
【0111】
しかし、制御装置１００により第１調整弁２１と一組の調整弁の少なくとも一方の開閉方向を操作しても、対象排ガス温度と適正温度の温度差が大きい場合、対象排ガス温度を適正温度に降下させることができない事象が発生しうる。実施の形態に係る焼却灰捕集システム１によれば、対象排ガス温度と適正温度の温度差が大きい場合、第１調整弁２１と一組の調整弁の少なくとも一方に加え他の複数の調整弁を組み合わせて対象排ガス温度を降下させるように複数の調整弁の開閉制御がなされる。
【0112】
図７（Ｂ）では、対象排ガス温度を降下させるときに用いられる複数の調整弁を組み合わせたときの一例が示されている。具体的には、対象排ガス温度と適正温度の温度差を示す度合いに基づいて、第１調整弁２１と一組の調整弁の少なくとも一方との組み合わせに適した対象調整弁の選択例が示されている。対象排ガス温度と適正温度との温度差を示す度合いが最も高い場合、冷却能力の高い冷媒を用いることが必要とされる。この場合、冷却能力の最も高い冷却水の噴霧量を調節することが可能な第２調整弁２２Ｂが対象調整弁として決定される。一方、対象排ガス温度と適正温度との温度差を示す度合いが最も低い場合、冷却能力の高い冷媒を用いる必要はない。この場合、冷却能力の最も低い第２熱交換器６から流出する高温空気の流量を調節する第４調整弁２４が対象調整弁として決定される。但し、第４調整弁２４の決定は、第１ダクト６２の圧力が第４配管５４の圧力よりも低い場合に限られる。仮に第１ダクト６２の圧力が第４配管５４の圧力よりも高い場合、図７（Ｂ）に示すように、対象排ガス温度と適正温度の温度差の度合いが「２」の第２調整弁２２Ａが対象調整弁として決定される。尚、図７（Ｂ）に示す例では、予熱圧縮空気の温度と対象排ガス温度の比較を考慮していないため第３調整弁２３を除くものとしている。
【0113】
このように、対象排ガス温度と適正温度との温度差に応じて、第１調整弁２１と一組の調整弁の少なくとも一方との組み合わせに適した対象調整弁が決定される。図７（Ｂ）に示す例では、対象調整弁は、当該温度差の度合いが小さい順に、第４調整弁２４、第２調整弁２２Ａ、第５調整弁２７、第２調整弁２２Ｂが決定される。
【0114】
２－２－４．調整弁の開度値の計算例
ここでは、制御装置１００における調整弁の開閉制御を行うのにあたり調整弁の開度値の計算例について説明する。尚、ここでの調整弁とは、対象排ガス温度を適正温度に上昇または降下させるために用いられる調整弁を意味する。
ここでは、制御装置１００における調整弁の開閉制御を行うのにあたり調整弁の開度値の計算例について説明する。尚、ここでの調整弁とは、対象排ガス温度を適正温度に上昇または降下させるために用いられる調整弁を意味する。
【0115】
制御装置１００は、当該調整弁の開度値の最適値を計算する。そして、制御装置１００は、当該調整弁の開度値の設定値を現在値から最適値に変更する。当該調整弁の開度値の最適値の計算には、温度情報と風量情報と圧力情報とが用いられる。図１に示す例では、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるために用いられる第１調整弁２１の開度値の最適値は、第１温度計３１、第２温度計３２、及び第３温度計３３で取得した複数の温度情報に基づいて制御装置１００により計算される。また、図１に示す例では、対象排ガス温度を適正温度に降下させるために用いられる第２調整弁２２Ａの開度値の最適値は、第１温度計３１、及び第２温度計３２で取得した複数の温度情報と、第１風量計４１、第２風量計４２、第３風量計４３、及び第４風量計４４で取得した複数の風量情報とに基づいて制御装置１００により計算される。
【0116】
【0117】
ステップＳ１００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも低いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも低いと判定された場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、処理は後述するステップＳ３１０またはステップＳ４１０またはステップＳ５１０またはステップＳ６１０またはステップＳ７１０に進む。
【0118】
ステップＳ１１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度未満か否かを判定する。当該温度差が所定温度未満と判定された場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、処理は後述するステップＳ２２０に進む。
【0119】
ステップＳ１２０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるまで第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。
【0120】
３－２．対象排ガス温度を適正温度に上昇させる第２の処理例
図９は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に上昇させる第２の処理例を示すフローチャートである。
図９は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に上昇させる第２の処理例を示すフローチャートである。
【0121】
ステップＳ２００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも低いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも低いと判定された場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、処理は後述するステップＳ３１０またはステップＳ４１０またはステップＳ５１０またはステップＳ６１０またはステップＳ７１０に進む。
【0122】
ステップＳ２１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上か否かを判定する。当該温度差が所定温度以上と判定された場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１２０に進む。
【0123】
ステップＳ２２０において、制御装置１００は、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高いか否かを判定する。予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ２２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２３０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ２２０；Ｎｏ）、処理はステップＳ２８０に進む。
【0124】
ステップＳ２３０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ２３０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２４０に進む。それ以外の場合（ステップＳ２３０；Ｎｏ）、処理はステップＳ２５０に進む。
【0125】
ステップＳ２４０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に上昇させるまで第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するとともに第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。尚、第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更したことに伴い、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量未満となる場合、制御装置１００は、当該圧縮空気量Ｆが基準風量以上となるように第２圧縮空気調整弁２６の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する、第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する、排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更するのいずれか、もしくはいずれかを組み合わせて実施する。
【0126】
ステップＳ２５０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。その後、処理はステップＳ２６０に進む。
【0127】
ステップＳ２６０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ２６０；Ｙｅｓ）、処理は上述したステップＳ２４０に進む。それ以外の場合（ステップＳ２６０；Ｎｏ）、処理はステップＳ２７０に進む。
【0128】
ステップＳ２７０において、制御装置１００は、第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃに流入する第２排ガスの流量を減らして過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を更に増やすとともに過給機７の空気流入口７Ｃに取り込む空気の流量を更に増やして焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように排ガス調整弁８０の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。尚、排ガス調整弁８０の開度値を現在値よりも小さい値に変更しても焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量未満の場合、制御装置１００は、起動ブロワ５に対して運転開始を指示してもよい。この場合、更に、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように起動ブロワ５のファンの回転数の設定値を初期値よりも大きい値に設定してもよい。
【0129】
ステップＳ２８０において、制御装置１００は、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高くなるように、第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。尚、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも低い場合、予熱圧縮空気の一部である予熱分割圧縮空気を第１ダクト６２に流入させないように第３調整弁２３の開度値をゼロに設定してもよい。
【0130】
尚、ステップＳ２４０における第１調整弁２１の開度値の設定値を変更する処理は、ステップＳ２４０での実施に限られない。例えば、第１調整弁２１の開度値の設定値を変更する処理は、ステップＳ２００の処理後、あるいは、ステップＳ２１０の処理後、あるいは、ステップＳ２２０の処理後に実行されてもよい。
【0131】
３－３．対象排ガス温度を適正温度に降下させる第１の処理例
図１０は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第１の処理例を示すフローチャートである。
図１０は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第１の処理例を示すフローチャートである。
【0132】
ステップＳ３００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ３００；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１１０またはステップＳ２１０に進む。
【0133】
ステップＳ３１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度未満か否かを判定する。当該温度差が所定温度未満と判定された場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、処理は後述するステップＳ４２０またはステップＳ５２０またはステップＳ６２０またはステップＳ７２０に進む。
【0134】
ステップＳ３２０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0135】
３－４．対象排ガス温度を適正温度に降下させる第２の処理例
図１１は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第２の処理例を示すフローチャートである。
図１１は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第２の処理例を示すフローチャートである。
【0136】
ステップＳ４００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ４００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ４００；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１１０またはステップＳ２１０に進む。
【0137】
ステップＳ４１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上か否かを判定する。当該温度差が所定温度以上と判定された場合（ステップＳ４１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ４１０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ３２０に進む。
【0138】
ステップＳ４２０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を降下させるのに用いられる複数の調整弁（第２調整弁２２Ａ、第２調整弁２２Ｂ、第３調整弁２３、第４調整弁２４、第５調整弁２７）のうち、第１調整弁２１と、対象排ガス温度と適正温度の温度差の度合いに応じた対象調整弁とを決定する。その後、処理はステップＳ４３０に進む。
【0139】
尚、当該温度差の度合いに応じた対象調整弁とは、当該温度差の度合いに応じて対象排ガス温度を降下させるのに適した冷媒装置による冷媒の流量を増やすことが可能な調整弁を意味する。例えば、当該温度差の度合いが高い場合、対象排ガス温度を降下させるのに適した冷媒装置として冷却水ポンプ９０が選定され、当該冷却水ポンプ９０の流量を増やすことが可能な対象調整弁として第２調整弁２２Ｂが決定される。一方、当該温度差の度合いが低い場合、対象排ガス温度を降下させるのに適した冷媒装置として過給機７が選定される。例えば、対象排ガス温度を降下させるのに適した冷媒装置として過給機７を選定した場合、当該過給機７により供給される圧縮空気のうち第２配管５２Ａに流入する第３分割圧縮空気の質量流量を増やすことが可能な対象調整弁として第２調整弁２２Ａが決定される。
【0140】
ステップＳ４３０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁２１及び対象調整弁の開度値の設定値をともに現在値よりも大きい値に変更する。尚、対象排ガス温度と適正温度の温度差が小さい段階では第２調整弁２２Ａを調節して第１ダクト６２に供給する第３分割圧縮空気の質量流量を増やし、当該温度差が大きい段階では第２調整弁２２Ｂを調節して第１ダクト６２に供給する冷却水の噴霧量を増やすようにしてもよい。
【0141】
３－５．対象排ガス温度を適正温度に降下させる第３の処理例
図１２は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第３の処理例を示すフローチャートである。
図１２は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第３の処理例を示すフローチャートである。
【0142】
ステップＳ５００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ５００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ５００；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１１０またはステップＳ２１０に進む。
【0143】
ステップＳ５１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上か否かを判定する。当該温度差が所定温度以上と判定された場合（ステップＳ５１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ５１０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ３２０に進む。
【0144】
ステップＳ５２０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ５２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５３０に進む。それ以外の場合（ステップＳ５２０；Ｎｏ）、処理はステップＳ５４０に進む。
【0145】
ステップＳ５３０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに、第２調整弁２２Ａの開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0146】
ステップＳ５４０において、制御装置１００は、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を増やすとともに過給機７の空気流入口７Ｃに取り込む空気の流量を増やして焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。その後、処理はステップＳ５５０に進む。
【0147】
ステップＳ５５０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ５５０；Ｙｅｓ）、処理は上述したステップＳ５３０に進む。それ以外の場合（ステップＳ５５０；Ｎｏ）、処理はステップＳ５６０に進む。
【0148】
ステップＳ５６０において、制御装置１００は、第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃに流入する第２排ガスの流量を減らして過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を更に増やすとともに過給機７の空気流入口７Ｃに取り込む空気の流量を更に増やして焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。尚、排ガス調整弁８０の開度値を現在値よりも小さい値に変更しても焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量未満の場合、制御装置１００は、起動ブロワ５に対して運転開始を指示してもよい。この場合、更に、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように起動ブロワ５のファンの回転数の設定値を初期値よりも大きい値に設定してもよい。
【0149】
３－６．対象排ガス温度を適正温度に降下させる第４の処理例
図１３は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第４の処理例を示すフローチャートである。
図１３は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第４の処理例を示すフローチャートである。
【0150】
ステップＳ６００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ６００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ６００；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１１０またはステップＳ２１０に進む。
【0151】
ステップＳ６１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上か否かを判定する。当該温度差が所定温度以上と判定された場合（ステップＳ６１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ６１０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ３２０に進む。
【0152】
ステップＳ６２０において、制御装置１００は、予熱圧縮空気の温度が対象排ガスの温度よりも低いか否かを判定する。予熱圧縮空気の温度が対象排ガスの温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ６２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６３０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ６２０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ４２０に進む。尚、それ以外と判定された場合（ステップＳ６２０；Ｎｏ）、すなわち、予熱圧縮空気の温度が対象排ガス温度よりも高い場合、予熱圧縮空気の一部である予熱分割圧縮空気を第１ダクト６２に流入させないように第３調整弁２３の開度値をゼロに設定してもよい。
【0153】
ステップＳ６３０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ６３０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６４０に進む。それ以外の場合（ステップＳ６３０；Ｎｏ）、処理はステップＳ６５０に進む。
【0154】
ステップＳ６４０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第１調整弁２１の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更するとともに第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。尚、第３調整弁２３の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更したことに伴い、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量未満となる場合、制御装置１００は、当該圧縮空気量Ｆが基準風量以上となるように第２圧縮空気調整弁２６の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0155】
ステップＳ６５０において、制御装置１００は、過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を増やすとともに過給機７の空気流入口７Ｃに取り込む空気の流量を増やして焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。その後、処理はステップＳ６６０に進む。
【0156】
ステップＳ６６０において、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが所定風量以上か否かを判定する。当該圧縮空気量Ｆが所定風量以上と判定された場合（ステップＳ６６０；Ｙｅｓ）、処理は上述したステップＳ６４０に進む。それ以外の場合（ステップＳ６６０；Ｎｏ）、処理はステップＳ６７０に進む。
【0157】
ステップＳ６７０において、制御装置１００は、第２熱交換器６の排ガス流入口６Ｃに流入する第２排ガスの流量を減らして過給機７の排ガス流入口７Ａに流入する第２排ガスの流量を更に増やすとともに過給機７の空気流入口７Ｃに取り込む空気の流量を更に増やして焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように排ガス調整弁の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に変更する。尚、排ガス調整弁８０の開度値を現在値よりも小さい値に変更しても焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量未満の場合、制御装置１００は、起動ブロワ５に対して運転開始を指示してもよい。この場合、更に、制御装置１００は、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆの風量が所定風量以上となるように起動ブロワ５のファンの回転数の設定値を初期値よりも大きい値に設定してもよい。
【0158】
３－７．対象排ガス温度を適正温度に降下させる第５の処理例
図１４は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第５の処理例を示すフローチャートである。
図１４は、実施の形態に係る焼却灰捕集システム１における対象排ガス温度を適正温度に降下させる第５の処理例を示すフローチャートである。
【0159】
ステップＳ７００において、制御装置１００は、対象排ガス温度が適正温度よりも高いか否かを判定する。対象排ガス温度が適正温度よりも高いと判定された場合（ステップＳ７００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７１０に進む。それ以外と判定された場合（ステップＳ７００；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ１１０またはステップＳ２１０に進む。
【0160】
ステップＳ７１０において、制御装置１００は、対象排ガス温度と適正温度の温度差が所定温度以上か否かを判定する。当該温度差が所定温度以上と判定された場合（ステップＳ７１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ７１０；Ｎｏ）、処理は上述したステップＳ３２０に進む。
【0161】
ステップＳ７２０において、制御装置１００は、集塵機４の排ガス流入口４Ａ付近に設けられた第１圧力計７１により取得した第１圧力が第４調整弁２４の二次側に設けられた第２圧力計７２により取得した第２圧力よりも低いか否かを判定する。第１圧力が第２圧力よりも低いと判定された場合（ステップＳ７２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７３０に進む。それ以外の場合（ステップＳ７３０；Ｎｏ）、処理はステップＳ７４０に進む。
【0162】
ステップＳ７３０において、制御装置１００は、対象排ガス温度を適正温度に降下させるまで第４調整弁２４の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に変更する。
【0163】
ステップＳ７４０において、制御装置１００は、第１ダクト６２を流れる第１排ガスが第４配管５４に流入（すなわち、逆流）しないように第４調整弁２４の開度値の設定値をゼロに変更する。
【0164】
３－８．その他の処理例
上述した図８－図１４の処理例によれば、第１調整弁２１の代わりに排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５が用いられてもよいし、第１調整弁２１に加えて排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５が用いられてもよい。尚、上述したように、第１熱交換器３の特性として、熱交換量の増減に応じて、第１排ガス温度、すなわち、対象排ガス温度を上昇または降下させる特徴が挙げられる。また、第１熱交換器３の特性として、第１熱交換器３に流入する圧縮空気の総質量流量と圧力の関係に基づいて、予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させる特徴が挙げられる。この第１熱交換器３の特性を利用して、対象排ガス温度及び予熱圧縮空気の温度の調節を迅速、かつ、精度良く行うためには、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５を用いるのが効果的である。更に、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５だけでなく、第１調整弁２１を加えることで更なる効果が期待される。
上述した図８－図１４の処理例によれば、第１調整弁２１の代わりに排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５が用いられてもよいし、第１調整弁２１に加えて排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５が用いられてもよい。尚、上述したように、第１熱交換器３の特性として、熱交換量の増減に応じて、第１排ガス温度、すなわち、対象排ガス温度を上昇または降下させる特徴が挙げられる。また、第１熱交換器３の特性として、第１熱交換器３に流入する圧縮空気の総質量流量と圧力の関係に基づいて、予熱圧縮空気の温度を上昇または降下させる特徴が挙げられる。この第１熱交換器３の特性を利用して、対象排ガス温度及び予熱圧縮空気の温度の調節を迅速、かつ、精度良く行うためには、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５を用いるのが効果的である。更に、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５だけでなく、第１調整弁２１を加えることで更なる効果が期待される。
【0165】
また、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５の開閉制御は、同時制御に限られない。例えば、排ガス調整弁８０及び第１圧縮空気調整弁２５の開閉制御は、いずれか一方の調整弁を単体制御してもよい。具体的には、排ガス調整弁８０の開閉制御が実施されない場合であっても、焼却炉２に供給する圧縮空気量Ｆが所定風量よりも少ない場合、圧縮空気の質量流量を増やして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも小さい値に設定される。あるいは、排ガス調整弁８０の開閉制御が実施されない場合であっても、焼却炉２に供給する圧縮空気量Ｆが所定風量よりも多い場合、圧縮空気の質量流量を減らして一定に保持するように第１圧縮空気調整弁２５の開度値の設定値を現在値よりも大きい値に設定される。
【0166】
４．効果
実施の形態に係る焼却灰捕集システム１によれば、集塵機４に流入する第１排ガスの温度及び集塵機４から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度と適正温度との温度差に基づいて、対象排ガス温度を適正温度に降下または上昇させるのに適した調整弁が決定され、当該調整弁に基づいた開閉制御が行われる。これにより、焼却炉２から排出され集塵機４に流入する排ガスの温度が適正温度に維持される。従って、重金属の含有量を低下させるとともに適量の焼却灰を捕集することが可能となる。また、焼却灰捕集システム１では、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上を維持するように過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が調節される。従って、単に焼却炉２の予熱圧縮空気流入口２Ａに供給する空気量をブロワ等の送風機で加減し、集塵機４の出入口温度の調整を行う手段の場合には、焼却炉２での燃焼状態に影響してしまうのに対して、焼却炉２の燃焼に必要な分を確保できている場合に限り、余分の空気量を集塵機４の出入口温度の調整のために使うことができるので、焼却炉２の燃焼状態への影響を最小限にとどめ、燃焼効率の低下を回避できることとなる。更に、過給機７を適用することで、焼却炉２から排出される排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮して圧縮空気を発生させることができる。これにより、流動ブロワ等の大型な送風機が不要となり、システム全体での消費電力を削減することが可能となる。更に、圧縮空気を用いることにより、系内の圧力を高くして燃焼効率を更に高めることができ、容積を小さくすることができるのでシステムの小型化にも繋がる。
実施の形態に係る焼却灰捕集システム１によれば、集塵機４に流入する第１排ガスの温度及び集塵機４から排出する第２排ガスの温度の少なくとも一方の対象排ガス温度と適正温度との温度差に基づいて、対象排ガス温度を適正温度に降下または上昇させるのに適した調整弁が決定され、当該調整弁に基づいた開閉制御が行われる。これにより、焼却炉２から排出され集塵機４に流入する排ガスの温度が適正温度に維持される。従って、重金属の含有量を低下させるとともに適量の焼却灰を捕集することが可能となる。また、焼却灰捕集システム１では、焼却炉２に流入する圧縮空気量Ｆが基準風量以上を維持するように過給機７から流出する圧縮空気の質量流量が調節される。従って、単に焼却炉２の予熱圧縮空気流入口２Ａに供給する空気量をブロワ等の送風機で加減し、集塵機４の出入口温度の調整を行う手段の場合には、焼却炉２での燃焼状態に影響してしまうのに対して、焼却炉２の燃焼に必要な分を確保できている場合に限り、余分の空気量を集塵機４の出入口温度の調整のために使うことができるので、焼却炉２の燃焼状態への影響を最小限にとどめ、燃焼効率の低下を回避できることとなる。更に、過給機７を適用することで、焼却炉２から排出される排ガスのエネルギーを利用することにより給気される空気を圧縮して圧縮空気を発生させることができる。これにより、流動ブロワ等の大型な送風機が不要となり、システム全体での消費電力を削減することが可能となる。更に、圧縮空気を用いることにより、系内の圧力を高くして燃焼効率を更に高めることができ、容積を小さくすることができるのでシステムの小型化にも繋がる。
【符号の説明】
【0167】
１…焼却灰捕集システム， ２…過給式流動焼却炉， ２Ａ…予熱圧縮空気流入口， ２Ｂ…排ガス流出口， ３…第１熱交換器， ３Ａ…並流側圧縮空気流入口， ３Ｂ…向流側圧縮空気流入口， ３Ｃ…排ガス流入口， ３Ｄ…圧縮空気流出口， ３Ｅ…排ガス流出口， ４…集塵機， ４Ａ…排ガス流入口， ４Ｂ…排ガス流出口， ４Ｃ…灰排出機， ５…起動ブロワ， ５Ａ…モータ， ６…第２熱交換器，６Ａ…空気流入口， ６Ｂ…空気流出口， ６Ｃ…排ガス流入口， ６Ｄ…排ガス流出口， ７…過給機， ７Ａ…排ガス流入口， ７Ｂ…排ガス流出口， ７Ｃ…空気流入口，７Ｄ…圧縮空気流出口， ８…送風機， ８Ａ…モータ， ９…排ガス処理装置， １１…煙突， ２１…第１調整弁， ２２Ａ，２２Ｂ…第２調整弁， ２３…第３調整弁， ２４…第４調整弁， ２５…第１圧縮空気調整弁， ２６…第２圧縮空気調整弁， ２７…第５調整弁， ２８…第６調整弁， ３０ａ…筐体， ３０ｃ…仕切り板， ３０ｄ…上部の並流式の熱交換室， ３０ｅ…下部の向流式の熱交換室， ３０ｆ…高温側管板， ３０ｇ…低温側管板， ３０ｈ…伝熱管， ３０ｉ…バッフルプレート， ３０ｊ…排ガス排出室， ３０ｋ…上部圧縮空気導入ヘッダー， ３０ｍ…下部圧縮空気導入ヘッダー， ３０ｎ…排出ヘッダー， ３１…第１温度計， ３２…第２温度計， ３３…第３温度計， ３４…第４温度計， ３５…第５温度計， ４１…第１風量計， ４２…第２風量計， ４３…第３風量計， ４４…第４風量計， ４５…第５風量計， ５１…第１配管， ５１Ａ…第１分岐配管， ５２Ａ，５２Ｂ…第２配管， ５３…第３配管， ５３Ａ…第３分岐配管， ５４…第４配管， ５６…第１圧縮空気配管， ５７…第５配管， ５８…第６配管， ５９…第２圧縮空気配管， ６１…排ガスダクト， ６２…第１ダクト， ６３…第２ダクト， ６４…第３ダクト， ６５…第４ダクト， ７１…第１圧力計， ７２…第２圧力計， ８０…排ガス調整弁， ９０…冷却水ポンプ， １００…制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】