JPH0157247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の技術分野 本発明は、プラスチツク、就中廃プラスチツク
等の産業廃棄物の処理過程から生じる廃ガスの燃
焼装置に関するものである。

(ロ) 従来技術と問題点 近年、廃プラスチツク等の産業廃棄物を加熱溶
解し、発生するガスを凝縮し、油として回収する
プラントが開発され、実施されている。

従来、このような産業廃棄物の処理過程から生
じる廃ガスは、そのまま大気に放出するか、単に
大気中等で燃焼することで処理している。前者の
方式は大気を汚染するとともに、人的環境、自然
環境を破壊することになる。また、後者の処理方
式は、自然環境、人的環境等に及ぼす影響を軽減
できるものの、廃棄物処理過程で生成される廃ガ
スの量は一定でなく、かつその組成も雑多である
ため、完全な燃焼が望めず、廃ガス中に含まれる
毒性ガス等が燃焼されないまま大気に放出される
ことになり、危険であるとともに大気を汚染する
問題があり、さらに廃ガスの燃焼による熱エネル
ギーは無駄に消費されてしまう問題があつた。

(ハ) 発明の目的 本発明は上記従来の問題を解決したもので、そ
の目的とするところは、廃棄物処理過程より生じ
る廃ガスを廃棄物処理過程における加熱炉の熱源
として利用し、かつ発生する廃ガスの量、組成に
応じた燃焼制御を可能にして廃ガスの完全燃焼を
行ない危険性の除去と大気汚染を防止するように
した廃ガス燃焼装置を提供するにある。

(ニ) 発明の構成 上記目的を達成するために、本発明の廃ガス燃
焼装置は、燃焼容量の異なる複数のバーナを組み
合わせてなる少なくとも一組のバーナ機構と、上
記バーナ機構の各バーナに対応して各別に設けら
れかつ廃ガスと空気と混合するミキサと、上記各
ミキサに空気を供給するブロアと、上記各ミキサ
とブロアとを結ぶ通路に設けられ廃ガスとの混合
比を適正に設定する空気流量調整弁及び該通路を
開閉する電磁弁と、上記廃ガス供給側と上記ミキ
サ間を結ぶ通路に設けられたゼロガバナ及び該通
路を開閉する電磁弁と、上記廃ガス供給圧を検出
する手段と、上記ブロアの供給空気圧を検出する
手段と、上記廃ガス圧検出手段からのガス圧レベ
ルに応じた信号及び上記空気圧検出手段からの信
号に基づいて上記電磁弁を開閉制御し供給廃ガス
圧に応じて上記バーナ機構のバーナを選択する制
御手段と、上記バーナ機構の点火手段とから構成
したものである。

(ホ) 発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面について説明す
る。

第１図は本発明の廃ガス燃焼装置の一例を示す
もので、１は廃プラスチツク等の廃棄物処理過程
から排出する廃ガスを洗浄するスクラバ、２はス
クラバ１に開閉弁３，４を介して接続したストレ
ーナであり、このストレーナ２はスクラバ１に洗
浄された廃ガス中の水切り及び異物を濾過するも
のである。

上記ストレーナ２の廃ガス吐出側には流量計５
を介して第１のミキサ６及び第２のミキサ７が並
列に接続され、そして流量計５と第１のミキサ６
とを結ぶ通路には開閉弁８、燃焼安定化用及びバ
ツクフアイア防止を兼ねたゼロガバナ９及び電磁
開閉弁１０が直列に接続され、さらに上記流量計
５と第２のミキサ７とを結ぶ通路にも同様の開閉
弁１１、ゼロガバナ１２及び電磁開閉弁１３が直
列に接続されている。上記第１及び第２のミキサ
６，７は廃ガスと空気とを所定の割合に混合する
ものである。

１４は燃焼用の空気を上記第１及び第２ミキサ
６，７に供給するためのブロアで、このブロア１
４の吐出口には流量計１５を介して上記第１及び
第２のミキサ６，７が接続され、そして流量計１
５と第１のミキサ６とを結ぶ通路には流量調整弁
１６が直列に接続されているとともに、上記流量
計１５と第２のミキサ７とを結む通路には電磁開
閉弁１７及び流量調整弁１８が直列に接続されて
いる。また、１９は上記電磁開閉弁１７に並列に
接続した開閉弁である。

上記第１のミキサ６の混合ガス吐出側には切換
弁２０及びフレキシブルホース２１ａ，２１ｂを
介して第１の小容量バーナ２３ａ，２３ｂが接続
され、さらに上記第２のミキサ７の混合ガス吐出
側には切換弁２５及びフレキシブルホース２２
ａ，２２ｂを介して大容量バーナ２４ａ，２４ｂ
が接続されている。上記小容量バーナ２３ａと大
容量バーナ２４ａ、及び小容量バーナ２３ｂと大
容量バーナ２４ｂはそれぞれ１つのグループにし
て互いに近接して配置され、そして各グループの
バーナは別々の加熱炉に対応するものであるとと
もに、各小容量バーナ２３ａ，２３ｂはこれに対
応する大容量バーナ２４ａ，２４ｂのパイロツト
バーナを兼ねている。

２６，２７は上記小容量バーナ２３ａ，２３ｂ
に対応して設けた点火トランスで、この点火トラ
ンス２６，２７には着火用の電極２６ａ，２７ａ
が接続されており、さらに各小容量バーナ２３
ａ，２３ｂには炎を検出するフレームロツド２
８，２９が設けられている。

３０は上記電磁開閉弁１０，１３，１７及びブ
ロア１４を制御する制御盤であり、また、３１〜
３６は上記ストレーナ２の吐出側ガス圧の各レベ
ル圧で動作する圧力スイツチであり、圧力スイツ
チ３１は最下限のガス圧（例えば50mmAq）を設
定し、圧力スイツチ３２は小容量バーナ２３ａ，
２３ｂの燃焼動作に必要な下限のガス圧（例えば
100mmAq）で設定し、また、圧力スイツチ３３は
大容量バーナ２４ａ，２４ｂの燃焼動作に必要な
下限のガス圧（例えば150mmAq）を設定するもの
である。さらに、圧力スイツチ３４は小容量バー
ナ２３ａ，２３ｂの燃焼動作の上限ガス圧（例え
ば350mmAq）を設定するものであり、圧力スイツ
チ３５は大容量バーナ２４ａ，２４ｂの燃焼動作
の上限ガス圧（例えば400mmAq）を設定し、ま
た、圧力スイツチ３６は最上限のガス圧（例えば
450mmAq）を設定するものである。これら各圧力
スイツチ３１〜３６のオン信号は上記制御盤３０
に出力されるようになつている。また、上記フレ
ームロツド２８，２９の炎検出信号は上記制御盤
３０に取り込まれるようになつている。

３７は上記ブロア１４の吐出側圧力により動作
される圧力スイツチで、そのオン信号は上記制御
盤３０に出力される。３８は上記ストレーナ２の
吐出圧力を計測する圧力計、３９は上記ブロア１
４の吐出圧力を計測する圧力計、４０，４１は上
記第１及び第２ミキサ６，７への供給空気圧を計
測する圧力計である。

第２図は上記制御盤３０の具体的制御回路を示
すもので、（＋）、（−）は直流制御電源、５０は
起動・停止リレーで、該リレーは起動スイツチ５
１、停止スイツチ５２を介して制御電源（＋）、
（−）に接続され、さらにリレー５０には運転表
示ランプ５３が並列に接続されている。５４はガ
ス圧の下限警報リレー、５５は小容量バーナの下
限圧動作リレー、５６は大容量バーナの下限圧動
作リレー、５７は小容量バーナの上限圧動作リレ
ー、５８は大容量バーナの上限圧動作リレー、５
９はガス圧の上限警報リレー、６０はブロア１４
の設定圧動作リレーであり、これら各リレー５４
〜６０は上述した圧力スイツチ３１〜３７を介し
て制御電源（＋）、（−）に並列に接続されてい
る。５０ａはリレー５０の自己保持接点である。

６１はブロア制御リレーであり、該リレー６１
は上記小容量バーナ用上限圧動作リレー５７の常
開接点５７ａと上記大容量バーナ用上限圧動作リ
レー５８の常開接点５８ａとの並列回路と、上記
下限警報リレー５４の常閉接点５４ａ及び上記小
容量バーナ用下限圧動作リレー５５の常閉接点５
５ａを介して制御電源（＋）、（−）間に接続され
ている。６１ａはその自己保持接点である。

６２はブロア運転リレーで、手動接点６３ａ、
自動接点６３ｂを有する手動・自動切換スイツチ
６３を介して制御電源（＋）、（−）に接続され、
そして自動接点６３ａには上記ブロア制御リレー
６１の常開接点６１ｂが直列に接続されている。
また、６２ａは自己保持接点であり、６４はブロ
ア運転表示ランプである。

６５ａは上記バーナ２３ａと２４ａの動作を表
示する表示ランプ、６５ｂは同じくバーナ２３ｂ
と２４ｂの動作を表示する表示ランプであり、こ
の各表示ランプ６５ａ，６５ｂは選択スイツチ６
６を介して制御電源（＋）、（−）に接続され、さ
らに上記表示ランプ６５ｂにはバーナ２３ｂと２
４ｂ側の点火用リレー６７が並列に接続されてい
る。６８は制御電源（＋）、（−）に接続したプレ
パージ用のタイマ、６９は大容量バーナ用電磁開
閉弁１３及びブロア用電磁開閉弁１７の動作指令
リレーで、該リレー６９は上記大容量バーナ用上
限圧動作リレー５８の常開接点５８ａ及び大容量
バーナ用下限圧動作リレー５６の常閉接点５６ａ
を介して制御電源（＋）、（−）に接続されてい
る。６９ａはその自己保持接点である。７０は手
動で大容量バーナを作動させる起動・停止リレー
で、このリレー７０は起動スイツチ７１、停止ス
イツチ７２を介して制御電源（＋）、（−）に接続
されている。７０ａはその自己保持接点である。

７３は点火トランス２６，２７及び電磁開閉弁
１０，１３，１４を制御するIC回路で、そのコ
モン端子７３ａは制御電源（＋）に接続され、さ
らに入力端子７３ｂは上記タイマ６８の時限動作
接点６８ａ及び上記ブロア設定圧動作リレー６０
の常開接点６０ａを介して制御電源（＋）に接続
されている。上記IC回路７３の出力端子７３ｃ
と制御電源（−）間には失火検出リレー７４とそ
の表示ランプ７５が並列に接続され、さらに出力
端子７３ｄと制御電源（−）間には上記点火用リ
レー６７の切換接点６７ａ，６７ｂを介して点火
トランス２６，２７が並列に接続されている。ま
た、IC回路７３の出力端子７３ｅと制御電源
（−）間には小容量バーナの電磁開閉弁１０及び
その動作表示ランプ７６が並列に接続されてい
る。さらにまた、上記IC回路７３の出力端子７
３ｆと制御電源（−）間には上記動作指令リレー
６９の常開接点６９ａ及び上記手動運転リレー７
０の常開接点７０ｂの閉成で付勢される上記電磁
開閉弁１３，１７及びその動作表示用ランプ７７
が並列に接続されている。７８は上記下限警報リ
レー５４の常開接点５４ｂ及び上限警報リレー５
９の常開接点５４ｂの閉成時に点灯するガス圧異
常用の表示ランプ、７９は上記下限警報リレー５
４の常開接点５４ｃ、上限警報リレー５９の常開
接点５９ｃ及び動作指令リレー６９の常開接点６
９ａ、常開接点６９ｃのいずれか１つが閉成され
たとき作動する警報ブザー、８０はそのリセツト
用リレーであり、このリレー８０は押釦スイツチ
８１をオンしたとき付勢され、ブザー７９の回路
を常開接点８０ａの開放でリセツトするようにな
つている。

次に、上記のように構成された本実施例の動作
について説明する。

廃ガス燃焼装置を自動運転する場合は、まず、
自動、手動用切換スイツチ６３を自動接点６３ｂ
に切換接続し、さらに選択スイツチ６６を第２図
の状態にして１号炉用の小容量バーナ２３ａと大
容量バーナ２４ａを選択する。これにより電源投
入時に１号炉用の表示ランプ６５ａが点灯し、小
容量バーナ２３ａと大容量バーナ２４ａが燃焼動
作するように選択されたことを表示する。

次に、切換弁２０，２５を切換操作して１号炉
側の小容量バーナ２３ａ及び大容量バーナ２４ａ
を共にミキサ６，７の吐出側に接続する。そし
て、プレパージタイマ６８を、例えば10〜60秒に
セツトする。

かかる状態において、図示しない電源スイツチ
を投入し、しかる後、開閉弁３，４をゆつくり開
く。すると、スクラバ１で洗浄された廃ガスが開
閉弁３，４を介してストレーナ２に圧送され、こ
こで廃ガス中に含有する水切り及び異物が除去さ
れた後、バーナ側へと圧送される。このとき廃ガ
スの圧力を圧力計３８により確認する。

このような準備段階を経た後、起動スイツチ５
１をオンし、リレー５０を付勢する。このリレー
５０はその接点５０ａにより自己保持されるとと
もに、ランプ５３が点灯して運転状態になつたこ
とを表示し、さらに接点５０ｂが閉成することで
制御電源回路を閉成する。

このとき、廃ガスの圧力が圧力スイツチ３４の
動作点以上（第３図に示す350mmAq以上）になつ
ていれば（このとき圧力スイツチ３１〜３３はオ
フしている）、小容量バーナ用上限圧動作リレー
５７が付勢されるため、その接点５７ａの閉成に
よりブロア制御リレー６１が付勢され、さらにそ
の接点６１ａの閉成でブロア運転リレー６２が付
勢され、ブロア１４が起動されるとともに、ラン
プ６４も点灯する。

一方、ブロア１４の起動により、その吐出空気
圧力が圧力スイツチ３７で設定された値になる
と、圧力スイツチ３７がオンし、設定圧動作リレ
ー６０が付勢され、その常開接点６０ａを閉成す
る。

他方、制御電源回路の閉成に伴いIC回路が動
作するため、電磁開閉弁１０が励磁され、これに
より電磁開閉弁１０が開いてストレーナ２から吐
出される廃ガスを第１のミキサ６に供給し、かつ
ブロア１４から流量計１５、流量調整弁１６を通
してミキサ６に圧送されてくる空気と混合した
後、ミキサ６の吐出口から１号炉の小容量バーナ
２３ａに供給する。そして、小容量バーナ２３ａ
でのプレパージが十分になされる時間、即ちタイ
マ６８で設定した時限が経過すると、その時限動
作接点６８がオンし、これによりIC回路７３に
点火指令を与えると同時に、点火トランス２６に
電流を流し、その電極２６ａとバーナ２３ａ間に
火花放電を生じさせて小容量バーナ２３ａに点火
する。バーナ２３ａへの点火とともに、流量調整
弁１６を操作して空気−ガス混合比を完全燃焼状
態となるよう調節する。その後も炎の状態を随時
点検して調整する。

上記小容量バーナ２３ａのみの燃焼状態におい
て、廃棄物処理過程から排出される廃ガス量が多
くなり、これに伴いストレーナ２の吐出側でのガ
ス圧が第３図に示す圧力350mmAq以上になると、
圧力スイツチ５８がオンし、大容量バーナ用上限
圧動作リレー５８が付勢され、その接点５８ｂが
閉成されることにより電磁弁動作指令リレー６９
が付勢される。このリレー６９はその接点６９ａ
の閉成で自己保持されるとともに、接点６９ｂが
閉じるため、電磁開閉弁１３，１７が励磁され、
それぞれの弁１３，１７を開く。このため、スト
レーナ２からの廃ガスは電磁開閉弁１３を通じて
第２のミキサ７に供給され、さらにブロア１４か
らの空気は電磁開閉弁１７を通して第２のミキサ
７に供給され、ここで両者は混合された後、切換
弁２５を介して大容量バーナ２４ａに供給され、
小容量バーナ２３ａの燃焼炎で点火して廃ガスを
大容量バーナ２４ａでも燃焼することになる。こ
のときの空気−ガス混合比は流量調整弁１８によ
つて調整される。

また、ストレーナ２の吐出側圧力が第３図に示
す150mmAq以下になると、圧力スイツチ３３がオ
ンし、大容量バーナ用下限圧動作リレー５６が付
勢される。このため、その常閉接点５６ａの開放
で、動作指令リレー６９が消勢し、同時に電磁開
閉弁１３，１７も消磁してミキサ７への廃ガス及
び空気の供給をストツプする。このため大容量バ
ーナ２４ａによる燃焼もストツプすることにな
る。さらに、ストレーナ２の吐出側ガス圧が低下
して第３図に示す100mmAqになると、圧力スイツ
チ３２がオンし、同時に小容量バーナ用下限圧動
作リレー５５が付勢され、その常閉接点５５ａが
開放される。このため、ブロア制御リレー６１が
消勢し、さらにブロア運転リレー６２も消勢する
結果、ブロア１４は停止することになる。

即ち、発生廃ガス圧が第３図の折線Ｉのように
変化すれば、これに応じて圧力スイツチ３２〜３
５が動作し、発生廃ガス量に応じて小容量バーナ
２３ａのみあるいは小容量バーナ２３ａと大容量
バーナ２４ａを燃焼動作させることになり、廃ガ
ス量に適合した燃焼を自動的に行なわせることが
できる。また、停止スイツチ５２を押せば、リレ
ー５０が消勢し、制御回路への給電が遮断される
ため、燃焼装置は停止することになる。

第４図は上述した燃焼装置の始動から停止まで
のタイムチヤートを表したものである。

次に、燃焼装置を手動運転する場合について述
べる。

この場合は、まず、切換スイツチ６３を手動接
点６３ａ側に切換接続する。

以下上記自動運転時と同様に準備設定を行なつ
た後、起動スイツチ５１を押せば、上記と同様に
制御されることになる。但し、自動運転時と異な
る点は、大容量バーナを動作させる起動スイツチ
７１をオンしたときにリレー７０が付勢し、電磁
開閉弁１３，１７が開いて、大容量バーナ２４ａ
にガス及び空気を供給し燃焼することになる。ま
た、停止スイツチ７２を押せば、大容量バーナ２
４ａが燃焼をストツプすることになる。

なお、２号炉側の小容量バーナ２３ｂ及び大容
量バーナ２４ｂを動作させる場合は、選択スイツ
チ６６を切り換えてリレー６７を付勢状態に保持
させれば良い。

次に、ガス圧異常の動作について述べる。

ストレーナ２の吐出側ガス圧が第３図に示す50
mmAq以下になると、圧力スイツチ３１がオンし、
これにより下限警報リレー５４が付勢され、その
常閉接点５４ａが開放し、常開接点５４ｂ，５４
ｃが閉成する。この常開接点５４ｂが閉成する
と、表示ランプ７８が点灯してガス圧異常を表示
すると同時に、常開接点５４ｃが閉成することに
よりブザー７９が鳴動し、ガス圧異常を報知す
る。

また、ストレーナ２の吐出側ガス圧が第３図に
示す450mmAq以上になると、圧力スイツチ３６が
オンし、上限警報リレー５９を付勢する。これに
よりその常開接点５９ａが閉成するため、ランプ
７８が点灯してガス圧異常が生じたことを視覚的
に表示するとともに、常開接点５９を閉成するこ
とでブザー７９を鳴動させ、ガス圧異常を音で報
知する。

また、上記異常報知状態において、押釦スイツ
チ８１を押せば、リレー８０が付勢され、その接
点８０ａを開放することでブザー７９は停止す
る。そしてガス圧が第３図に示す50mmAq以上、
あるいは450mmAq以下の正常状態に戻れば、燃焼
制御動作は自動的に復帰する。特に、ガス圧が高
い場合、ガスを燃焼させるが、燃焼しきれない場
合は大気へ放出する。

なお、上記実施例では、廃ガス燃焼バーナを小
容量と大容量のバーナ２個で構成した場合につい
て述べたが、２個以上の構成にしたものでも良
く、また、その組数も２組に限定されるものでは
ない。炎の検出手段としてフレームロツドを用い
たが、光電管方式としてもよい。また、ミキサ
６，７は押し込みタイプであつてもよい。さら
に、各種のリレーを必要に応じて防爆タイプにし
てもよい。

(ヘ) 発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、廃ガスの
量及び圧力、組成が変化してもその燃焼に適した
燃焼制御が可能となり、これに伴い廃ガス中に含
まれる可燃ガス、毒性ガス、その他のガスを完全
燃焼させることができ、危険性の除去と大気汚染
を防止できる。また、廃棄物処理過程における加
熱炉の熱源としても容量に利用できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の廃ガス燃焼装置の一例を示す
構成図、第２図は本発明における燃焼制御回路の
結線図、第３図は本発明における廃ガス圧力とバ
ーナ燃焼動作との関係を示す説明図、第４図は同
じく本発明における燃焼装置の動作説明用タイム
チヤートである。 １……スクラバ、２……ストレーナ、５，１５
……流量計、６，７……ミキサ、９，１２……ゼ
ロガバナ、１０，１３，１９……電磁開閉弁、１
６，１８……流量調整弁、１４……ブロア、２
０，２５……切換弁、２３ａ，２３ｂ……小容量
バーナ、２４ａ，２４ｂ……大容量バーナ、２
６，２７……点火トランス、２８，２９……フレ
ームロツド、３０……制御盤、３１〜３７……圧
力スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼容量の異なる複数のバーナを組み合わせ
   てなる少なくとも一組のバーナ機構と、上記バー
   ナ機構の各バーナに対応して各別に設けられかつ
   廃ガスと空気と混合するミキサと、上記各ミキサ
   に空気を供給するブロアと、上記各ミキサとブロ
   アとを結ぶ通路に設けられ廃ガスとの混合比を適
   正に設定する空気流量調整弁及び該通路を開閉す
   る電磁弁と、上記廃ガス供給側と上記ミキサ間を
   結ぶ通路に設けられたゼロガバナ及び該通路を開
   閉する電磁弁と、上記廃ガス供給圧を検出する手
   段と、上記ブロアの供給空気圧を検出する手段
   と、上記廃ガス圧検出手段からのガス圧レベルに
   応じた信号及び上記空気圧検出手段からの信号に
   基づいて上記電磁弁を開閉制御し供給廃ガス圧に
   応じて上記バーナ機構のバーナを選択する制御手
   段と、上記バーナ機構の点火手段とから構成した
   ことを特徴とする廃ガス燃焼装置。