JP2002256884A - Power system for thermal decomposition and gasification of sewage sludge - Google Patents

Power system for thermal decomposition and gasification of sewage sludge

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JP2002256884A
JP2002256884A JP2001050412A JP2001050412A JP2002256884A JP 2002256884 A JP2002256884 A JP 2002256884A JP 2001050412 A JP2001050412 A JP 2001050412A JP 2001050412 A JP2001050412 A JP 2001050412A JP 2002256884 A JP2002256884 A JP 2002256884A
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JP
Japan
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gas
sewage sludge
pyrolysis
fluidized bed
dryer
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Application number
JP2001050412A
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Japanese (ja)
Inventor
Giichi Nagayoshi
義一 永吉
Masamichi Kobayashi
雅道 小林
Kenji Suzuki
健治 鈴木
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Tsukishima Kikai Co Ltd
Original Assignee
Tsukishima Kikai Co Ltd
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently decompose and gasify a sewage sludge A by a simply constructed device and facility to recover the holding energy of the sewage sludge A as a power in high efficiency. SOLUTION: The power system for thermal decomposition and gasification of the sewage sludge A is provided with a dryer 1 for heating the sludge A to dry, a fluidized bed type thermal decomposition furnace 2 for thermally decomposing the sewage sludge B dried by the dryer 1 on the fluidized bed D to generate a thermal decomposition gas E, and a gas turbine generator 7 for generating power by the cleaned thermal decomposition gas E.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥を熱分解
して生成された熱分解ガスを用いて発電を行う下水汚泥
の熱分解ガス化発電システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sewage sludge pyrolysis gasification power generation system that generates power using pyrolysis gas generated by pyrolyzing sewage sludge.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の、下水汚泥を分解して生成され
たガスを用いて発電を行うものとしては、例えば特開平
11−197698号公報や特開平11−200882
号公報などに、下水汚泥を水熱分解によりスラリー化し
て低分子化し、これをガス化炉において部分酸化して一
酸化炭素や水素等の粗製ガスを生成し、こうして生成さ
れた粗製ガスを精製した後にガスタービン発電機におい
て発電を行い、またその排ガスによって発生した蒸気に
より蒸気タービン発電機においても発電を行うものが提
案されている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-197698 and 11-200882 disclose power generation using gas generated by decomposing sewage sludge.
In the publication, sewage sludge is converted into a slurry by hydrothermal decomposition to reduce the molecular weight, and this is partially oxidized in a gasification furnace to produce a crude gas such as carbon monoxide and hydrogen, and the crude gas thus produced is purified. After that, power generation is performed in a gas turbine generator, and power generation is also performed in a steam turbine generator using steam generated by the exhaust gas.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の発電システムでは、まず下水汚泥を水熱分解
によって分解しており、すなわち第1の熱交換器で下水
汚泥を加熱し、次いでこれを第2の熱交換器でさらに高
温に加熱し、しかる後にこれを反応蒸発缶において水熱
分解して低分子化するようにしており、この水熱分解に
要する装置や設備が大規模かつ複雑となることが避けら
れない。しかも、こうして水熱分解により得られるのは
固形分が55%程度のスラリーであり、これをガス化炉
において酸素または空気により部分酸化させているだけ
であるため、ガス化の効率が悪く、また生成された粗製
ガスの温度も低いので、これを精製しただけでガス温度
が500℃程度まで低減されてしまい、下水汚泥の保有
エネルギーを有効に利用することができない。
However, in such a conventional power generation system, the sewage sludge is first decomposed by hydrothermal decomposition, that is, the sewage sludge is heated by the first heat exchanger, and then the sewage sludge is heated. It is further heated to a high temperature in the second heat exchanger, and then is subjected to hydrothermal decomposition in a reaction evaporator to reduce the molecular weight. The equipment and facilities required for this hydrothermal decomposition are large-scale and complicated. It is inevitable to become. In addition, the slurry obtained by hydrothermal decomposition is a slurry having a solid content of about 55%, which is only partially oxidized by oxygen or air in a gasification furnace, so that the gasification efficiency is poor and Since the temperature of the generated crude gas is also low, the gas temperature is reduced to about 500 ° C. only by purifying the crude gas, and the energy retained in the sewage sludge cannot be used effectively.

【0004】本発明は、このような背景の下になされた
もので、比較的簡単な構成の装置や設備により、下水汚
泥の効率的な分解・ガス化を図って、下水汚泥の保有エ
ネルギーを高効率で電力として回収することが可能な下
水汚泥の熱分解ガス化発電システムを提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of such a background, and aims to efficiently decompose and gasify sewage sludge by using relatively simple devices and equipment to reduce the energy held by sewage sludge. It is an object of the present invention to provide a sewage sludge pyrolysis gasification power generation system that can be recovered as electric power with high efficiency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、下水汚泥を
加熱して乾燥する乾燥機と、この乾燥機により乾燥され
た下水汚泥を流動層において熱分解して熱分解ガスを生
成する流動層式熱分解炉と、清浄化処理された上記熱分
解ガスによって発電を行うガスタービン発電機とを備え
てなることを特徴とする。すなわち、本発明において下
水汚泥を熱分解する流動層式熱分解炉は、炉内に供給さ
れた処理物を流動層において高温の流動用媒体とともに
流動用ガスによって流動させるものであり、上記乾燥さ
れた下水汚泥は、この流動用媒体の激しい流動によって
流動層中に分散されるとともに表面が常に流動用媒体に
よって削り取られることにより微細化され、短い時間で
熱分解されて高温かつ高カロリーの熱分解ガスが生成さ
れる。従って、下水汚泥をガス化する前工程において
は、該下水汚泥を乾燥する乾燥機だけを備えればよく、
従来の水熱分解における第1、第2の熱交換器や反応蒸
発缶のような大規模かつ複雑な装置・設備構造を必要と
することがなく、またこうして乾燥することにより、下
水汚泥を流動層式熱分解炉によって効率的に熱分解して
ガス化することができ、ガスタービン発電機においてこ
のような熱分解ガスを用いることで、その高い燃焼カロ
リーによって高効率の発電を行うことが可能となる。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the above object, the present invention provides a dryer for heating and drying sewage sludge, and a sewage dried by the dryer. It is characterized by comprising a fluidized bed type pyrolysis furnace that generates pyrolysis gas by pyrolyzing sludge in a fluidized bed, and a gas turbine generator that generates power using the purified pyrolysis gas. . That is, in the present invention, a fluidized bed pyrolysis furnace for thermally decomposing sewage sludge is a method in which a treatment product supplied into the furnace is caused to flow by a flowing gas together with a high-temperature flowing medium in a fluidized bed. The sewage sludge is dispersed in the fluidized bed by the vigorous flow of the fluidizing medium, and the surface is constantly scraped off by the fluidizing medium. Gas is generated. Therefore, in the pre-process of gasifying sewage sludge, it is sufficient to provide only a dryer for drying the sewage sludge,
No large-scale and complicated equipment and facilities such as the first and second heat exchangers and reaction evaporators in the conventional hydrothermal cracking are required, and the sewage sludge flows by drying in this way. It can be efficiently pyrolyzed and gasified by a stratified pyrolysis furnace, and by using such pyrolysis gas in a gas turbine generator, it is possible to generate electricity with high combustion calories and high efficiency Becomes

【0006】しかも、この流動層式熱分解炉において生
成された熱分解ガスは、上述のようにそれ自体が高温で
あるので、当該熱分解ガス化発電装置に、この熱分解ガ
スにより熱交換を行う熱交換器を備え、この熱交換器に
おいて予熱された流動用ガスにより、該流動層式熱分解
炉の上記流動層において上記乾燥された下水汚泥を熱分
解するようにすれば、高温のこの熱分解ガスのエネルギ
ーをより有効に利用することが可能となる。なお、この
流動層式熱分解炉において生成される熱分解ガスの温度
は500〜800℃の範囲内とされるのが望ましく、こ
れよりも低いと発生ガス量が少なく、ガスタービンへ供
給される熱量が少なくなり、有効な下水汚泥のエネルギ
ー利用が十分に果たされなくなったりするおそれがある
一方、逆にこれよりも高いと、発生ガスの発熱量が低下
することと、回収される可燃ガスの発熱量の総量が少な
くなる(顕熱が高くなる)こととから、ガスタービンの
効率が低下するおそれがある。
In addition, since the pyrolysis gas generated in the fluidized bed pyrolysis furnace itself has a high temperature as described above, heat exchange is performed by the pyrolysis gas in the pyrolysis gasification power generation apparatus. A heat exchanger for performing the thermal decomposition of the dried sewage sludge in the fluidized bed of the fluidized bed pyrolysis furnace by the fluidizing gas preheated in the heat exchanger. It is possible to more effectively use the energy of the pyrolysis gas. It is desirable that the temperature of the pyrolysis gas generated in the fluidized bed pyrolysis furnace be in the range of 500 to 800 ° C. If it is lower than this, the amount of generated gas is small and supplied to the gas turbine. While the calorific value may decrease, effective energy utilization of the sewage sludge may not be sufficiently achieved.On the other hand, if the calorific value is higher than this, the calorific value of generated gas decreases and the combustible gas recovered Since the total amount of heat generated by the gas turbine decreases (the sensible heat increases), the efficiency of the gas turbine may decrease.

【0007】また、上記ガスタービン発電機から排出さ
れた排ガスの廃熱を回収する廃熱ボイラを備え、この廃
熱ボイラにおいて回収された廃熱により上記乾燥機にお
いて上記下水汚泥を加熱することで、さらに下水汚泥の
保有エネルギーの有効利用を図ることができる。さら
に、上記ガスタービン発電機における発電量に基づき、
上記乾燥機により乾燥させられる上記下水汚泥の水分量
と、上記流動層式熱分解炉における熱分解温度とを制御
可能とすれば、乾燥機に供給される下水汚泥の組成や水
分含有量などの条件の変動等に応じて最大の発電量が得
られるように設定することが可能となる。なお、特にこ
のように熱分解ガスの低分子化を図るには、上記流動層
式熱分解炉においてCaOなどの触媒作用物質を流動層
に添加可能とするのが望ましい。
[0007] Further, a waste heat boiler for recovering waste heat of exhaust gas discharged from the gas turbine generator is provided, and the sewage sludge is heated in the dryer by the waste heat recovered in the waste heat boiler. In addition, the sewage sludge can be effectively used for its energy. Further, based on the amount of power generated by the gas turbine generator,
If the amount of water of the sewage sludge dried by the dryer and the pyrolysis temperature in the fluidized bed pyrolysis furnace can be controlled, such as the composition and water content of the sewage sludge supplied to the dryer It is possible to set so that the maximum power generation amount can be obtained according to the fluctuation of the conditions and the like. In order to reduce the molecular weight of the pyrolysis gas, it is desirable that a catalytic substance such as CaO can be added to the fluidized bed in the fluidized-bed pyrolysis furnace.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態を示
すものであり、以下この実施形態の熱分解ガス化発電シ
ステムに供給により下水汚泥Aを用いて発電を行う場合
について説明する。この図1において符号1で示すのは
乾燥機であり、以下順に、符号2は流動層式熱分解炉、
符号3は灰分離装置、符号4は熱交換器、符号5はガス
清浄化装置、符号6はガスホルダー、符号7はガスター
ビン発電機、符号8は廃熱ボイラである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Hereinafter, a case where power is generated by using sewage sludge A by supplying to a pyrolysis gasification power generation system of this embodiment will be described. . In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a dryer, and in the following order, reference numeral 2 denotes a fluidized bed pyrolysis furnace,
Reference numeral 3 denotes an ash separation device, reference numeral 4 denotes a heat exchanger, reference numeral 5 denotes a gas cleaning device, reference numeral 6 denotes a gas holder, reference numeral 7 denotes a gas turbine generator, and reference numeral 8 denotes a waste heat boiler.

【0009】乾燥機1は、当該発電システムに供給され
る例えば水分含有量75wt%程度で固形分中の有機分が
約80wt%であって残りの約20wt%が灰分である下水
汚泥Aを加熱して乾燥するものであり、この乾燥機1と
しては、撹拌回転型や水蒸気加熱多管回転型等の間接加
熱式乾燥機(例えば、円筒撹拌乾燥機、水蒸気加熱管式
回転乾燥機、ドラム乾燥機など)や、流動層型、多段円
盤型、振動箱型等の直接加熱式乾燥機(例えば、気流乾
燥装置、回転乾燥機、通気乾燥機、バンド乾燥機など)
を用いることができるが、本実施形態では蒸気管型の間
接加熱式乾燥機が用いられている。しかして、この乾燥
機1において上記下水汚泥Aは水分含有量が10〜30
wt%程度にまで乾燥させられて乾燥汚泥Bとされ、次の
流動層式熱分解炉2に供給される。
The dryer 1 heats the sewage sludge A supplied to the power generation system, for example, having a water content of about 75% by weight, an organic content in the solid content of about 80% by weight, and the remaining about 20% by weight of ash. The dryer 1 is an indirect heating dryer such as a stirring rotary type or a steam heating multi-tube rotary type (for example, a cylindrical stirring dryer, a steam heating tube type rotary dryer, a drum dryer). Dryers), and direct heating dryers such as fluidized bed type, multi-stage disk type, vibrating box type, etc. (eg, flash dryer, rotary dryer, through-air dryer, band dryer, etc.)
However, in this embodiment, a steam tube type indirect heating dryer is used. In the dryer 1, the sewage sludge A has a water content of 10 to 30.
The dried sludge B is dried to about wt% to be supplied to the next fluidized bed pyrolysis furnace 2.

【0010】この流動層式熱分解炉2は、炉内の下部に
分散板2aが配設されてその下に加圧室2bが画成され
たものであり、この加圧室2bに所定の高温度に調整さ
れた流動用ガス(空気)Cが供給されて分散板2aから
噴出させられることにより、この分散板2a上に保持さ
れた流動用媒体(砂)が流動させられて流動層Dが形成
される。そして、上記乾燥機1により乾燥された乾燥汚
泥Bは、この流動層式熱分解炉2の流動層Dに投入され
て上記流動用媒体とともに流動するうちに、この流動用
媒体の激しい流動によって流動層D中に分散されるとと
もに表面が常に流動用媒体によって削り取られることに
より微細化され、これらによって短い時間で熱分解され
ることにより、この乾燥汚泥Bの有機分から高温かつ高
カロリーの熱分解ガスEが生成される。なお、この流動
層式熱分解炉2には、CaOなどの触媒作用物質Fが上
記流動層D中に添加可能とされている。また、乾燥汚泥
B中の熱分解されない灰分は、適宜流動層Dから抜き出
されて流動用媒体と分離された後、溶融等によって処理
される。
The fluidized bed pyrolysis furnace 2 has a dispersing plate 2a disposed in the lower part of the furnace and a pressurizing chamber 2b defined below the dispersing plate 2a. When the fluidizing gas (air) C adjusted to a high temperature is supplied and ejected from the dispersion plate 2a, the fluidizing medium (sand) held on the dispersion plate 2a is caused to flow and the fluidized bed D Is formed. The dried sludge B dried by the dryer 1 is introduced into the fluidized bed D of the fluidized bed pyrolysis furnace 2 and flows with the fluidizing medium while being vibrated. It is dispersed in the layer D and the surface is constantly scraped off by a fluidizing medium to be refined, thereby being thermally decomposed in a short period of time. E is generated. The fluidized bed pyrolysis furnace 2 can be added with a catalytic substance F such as CaO in the fluidized bed D. The ash that is not thermally decomposed in the dried sludge B is appropriately extracted from the fluidized bed D, separated from the fluidizing medium, and then treated by melting or the like.

【0011】さらに、この流動層式熱分解炉2において
生成された熱分解ガスEは、灰分離装置3に供給され
て、該熱分解ガスEとともに流動層式熱分解炉2から排
出された灰分Gが分離されて除去された後、熱交換器4
に供給される。なお、この灰分離装置3としては、例え
ばサイクロンや高温バグフィルタ等が使用可能であり、
分離された灰分Gは上記流動層式熱分解炉3から抜き出
された灰分とともに溶融等によって処理される。また、
上記流動層式熱分解炉2において生成されて灰分離装置
3に供給される熱分解ガスEは、本実施形態では後述す
るように流動層式熱分解炉2における熱分解温度が制御
されたりすることにより、500〜800℃の範囲内に
調整可能とされている。
Further, the pyrolysis gas E generated in the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is supplied to an ash separation device 3 and the ash content discharged from the fluidized bed pyrolysis furnace 2 together with the pyrolysis gas E is obtained. After G is separated and removed, heat exchanger 4
Supplied to In addition, as the ash separation device 3, for example, a cyclone or a high temperature bag filter can be used.
The separated ash G is processed together with the ash extracted from the fluidized bed pyrolysis furnace 3 by melting or the like. Also,
In this embodiment, the pyrolysis temperature of the pyrolysis gas E generated in the fluidized bed pyrolysis furnace 2 and supplied to the ash separation device 3 is controlled in the fluidized bed pyrolysis furnace 2 as described later. Thereby, it can be adjusted within the range of 500 to 800 ° C.

【0012】上記熱交換器4には、熱交換媒体としての
上記熱分解ガスEに対し、被熱交換媒体として空気(外
気)Hが供給可能とされており、当該熱交換器4におい
てこれら熱分解ガスEと空気Hとの間で熱交換が行われ
ることにより、上述のような高温の熱分解ガスEは30
0〜500℃程度まで減温させられる一方、空気Hは同
じく300〜500℃程度にまで昇温させられる。そし
て、本実施形態では、こうして熱交換器4において熱交
換により予熱された空気Hが、酸素濃度調整された後に
上記流動層式熱分解炉2の加圧室2bに加圧供給され、
上記流動用ガスCとして流動層Dにおいて乾燥汚泥Bを
熱分解するのに供される。
The heat exchanger 4 can be supplied with air (outside air) H as a heat exchange medium with respect to the pyrolysis gas E as a heat exchange medium. By performing heat exchange between the decomposition gas E and the air H, the high-temperature decomposition gas E as described above is reduced to 30%.
The temperature of the air H is raised to about 300 to 500 ° C. while the temperature is reduced to about 0 to 500 ° C. In the present embodiment, the air H preheated by heat exchange in the heat exchanger 4 is supplied under pressure to the pressurizing chamber 2b of the fluidized bed pyrolysis furnace 2 after the oxygen concentration is adjusted,
The fluidized gas C is used for thermally decomposing the dried sludge B in the fluidized bed D.

【0013】一方、この熱交換器4において空気Hに熱
交換した熱分解ガスEは、次いでガス清浄化装置5にお
いてタールやダスト、硫化水素等の成分が除去されて清
浄化処理され、水素、メタン、エタン、およびエチレン
等の低分子可燃性ガスを主成分とした精製ガスIとされ
た上で、ガスホルダー6に貯留された後、ガスタービン
発電機7に供給される。ここで、このガス清浄化装置5
においては、例えばガス洗浄装置と湿式電気集塵機とを
併用したもの等を使用することが可能である。そして、
上記ガスタービン発電機7では、こうして清浄化された
精製ガスIが燃焼器7aにおいて空気(外気)Jによっ
て燃焼させられてガスタービン7bを回転させ、この回
転エネルギーによって発電機7cにより発電が行われて
電力Kが発生させられる。
On the other hand, the pyrolysis gas E which has exchanged heat with the air H in the heat exchanger 4 is then subjected to a purifying treatment by removing components such as tar, dust, hydrogen sulfide and the like in a gas purifying apparatus 5 to remove hydrogen, The purified gas I is mainly composed of a low-molecular combustible gas such as methane, ethane, and ethylene, and is stored in a gas holder 6 before being supplied to a gas turbine generator 7. Here, the gas cleaning device 5
In the above, for example, a combination of a gas cleaning device and a wet electric dust collector can be used. And
In the gas turbine generator 7, the purified gas I thus purified is burned by the air (outside air) J in the combustor 7a to rotate the gas turbine 7b, and power is generated by the generator 7c using the rotational energy. Thus, electric power K is generated.

【0014】さらに、このガスタービン発電機7から排
出される上記精製ガスIを燃焼した後の770℃程度の
高温の燃焼排ガスLは、廃熱ボイラ8によりその廃熱が
回収されて250℃程度にまで減温させられ、排気Mと
して大気に排出される。また、上記廃熱ボイラ8におい
て回収された燃焼排ガスLの廃熱により発生した高温の
蒸気Nは、本実施形態では蒸気管型間接加熱式とされた
上記乾燥機1に供給可能とされて下水汚泥Aの加熱・乾
燥に供され、さらにこれによって減温した蒸気Nまたは
復水Oは再び廃熱ボイラ8に供給されて加熱され、高温
の蒸気Nとして循環させられる。
Further, the high-temperature flue gas L of about 770 ° C. after burning the purified gas I discharged from the gas turbine generator 7 has its waste heat recovered by the waste heat boiler 8 to about 250 ° C. And exhausted to the atmosphere as exhaust M. Further, the high-temperature steam N generated by the waste heat of the combustion exhaust gas L collected in the waste heat boiler 8 can be supplied to the dryer 1 of the steam pipe type indirect heating type in the present embodiment, and the sewage is discharged. The sludge A is subjected to heating and drying, and the steam N or the condensate O whose temperature has been reduced by this is again supplied to the waste heat boiler 8 where it is heated and circulated as high-temperature steam N.

【0015】さらにまた、本実施形態においては、上記
ガスタービン発電機7において発電させられる電力量、
すなわち発電量が発電量測定手段11によって測定可能
とされており、また設定発電量が確保されるように、こ
のガスタービン発電機7の燃焼器7aと上記ガスホルダ
ー6との間に、精製ガスIを燃焼器6aに供給するガス
量調節手段12が設けられている。一方、上記乾燥機1
には、当該乾燥機1において乾燥させられた乾燥汚泥B
の水分量を測定する水分量測定手段13と、該乾燥機1
に供給された下水汚泥Aの加熱温度や乾燥機1内におけ
る滞留時間を調整したりすることによってこの乾燥汚泥
Bの水分量を制御する水分量制御手段14とが設けられ
るとともに、上記流動層式熱分解炉2には、その流動層
Dにおける熱分解温度を測定する熱分解温度測定手段1
5と、該流動層式熱分解炉2の加圧室2bに供給される
上記流動用ガスCの温度や酸素濃度を調整することによ
ってこの流動層式熱分解炉2における熱分解温度を制御
する熱分解温度制御手段16とが設けられている。そし
て、これら水分量制御手段14と熱分解温度制御手段1
6とは、上記ガスホルダー6に設けられたレベル計等の
レベル検出手段17によって測定されるガスホルダーレ
ベルに基づき、上記水分量測定手段13による測定結果
と熱分解温度測定手段15による測定結果とを鑑みてそ
れぞれ制御可能とされ、このガスホルダー6の精製ガス
Iのレベルの増減により、汚泥水分と熱分解温度とが調
整可能とされている。
Further, in the present embodiment, the amount of electric power generated by the gas turbine generator 7;
That is, the amount of power generation can be measured by the power generation amount measuring means 11 and the purified gas is placed between the combustor 7a of the gas turbine generator 7 and the gas holder 6 so that the set power generation amount is secured. Gas amount adjusting means 12 for supplying I to the combustor 6a is provided. On the other hand, the dryer 1
, The dried sludge B dried in the dryer 1
Moisture measuring means 13 for measuring the moisture content of the
And a water content control means 14 for controlling the water content of the dried sludge B by adjusting the heating temperature of the sewage sludge A supplied to the sewage sludge and the residence time in the dryer 1. The pyrolysis furnace 2 has a pyrolysis temperature measuring means 1 for measuring the pyrolysis temperature in the fluidized bed D.
5, and by controlling the temperature and oxygen concentration of the fluidizing gas C supplied to the pressurized chamber 2b of the fluidized bed pyrolysis furnace 2, the pyrolysis temperature in the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is controlled. A pyrolysis temperature control means 16 is provided. The water content control means 14 and the pyrolysis temperature control means 1
6 means the measurement result by the moisture content measuring means 13 and the measurement result by the pyrolysis temperature measuring means 15 based on the gas holder level measured by the level detecting means 17 such as a level meter provided in the gas holder 6. In view of the above, it is possible to control each of them, and by increasing or decreasing the level of the purified gas I in the gas holder 6, the sludge moisture and the thermal decomposition temperature can be adjusted.

【0016】すなわち、具体的には、例えばガスホルダ
ー6に貯留される精製ガスIのレベルが低下傾向にある
ときは、一つに、水分量制御手段14によって乾燥汚泥
Bの水分量を低下させ、熱分解温度制御手段16によっ
て熱分解温度を一定に保つように流動層式熱分解炉2を
運転すると、乾燥汚泥Bの水分が減少した分ガスの発熱
量が上昇するため、ガスタービン発電機7に供給する精
製ガスIのガス量は少なくて済み、従ってガスホルダー
6のレベルは上昇する。あるいは、熱分解温度制御手段
16によって流動層式熱分解炉2の運転温度を低下させ
ても、熱分解ガスEの発熱量が上昇するため、やはりガ
スタービン発電機7に供給する精製ガスIのガス量が少
なくて済み、従ってガスホルダー6のレベルは上昇す
る。さらに、これらの制御範囲をどちらも外れるほどガ
スホルダー6のレベルの低下傾向が著しい場合は、乾燥
機1に供給する下水汚泥Aの供給量を増加させるか、発
電量の設定自体を下げる。また、ガスホルダー6のレベ
ルが上昇傾向にあるときは、上述した低下傾向にあると
きとは逆の操作をする。なお、これらの操作は、コンピ
ュータープログラムにより、その時点での運転状況に応
じて最適な操作が選定されるように設定されている。
Specifically, for example, when the level of the purified gas I stored in the gas holder 6 tends to decrease, the moisture amount of the dried sludge B is reduced by the moisture amount control means 14. When the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is operated by the pyrolysis temperature control means 16 so as to keep the pyrolysis temperature constant, the gas generated by the gas turbine generator The amount of purified gas I to be supplied to 7 is small, and the level of gas holder 6 is therefore raised. Alternatively, even if the operating temperature of the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is lowered by the pyrolysis temperature control means 16, the calorific value of the pyrolysis gas E increases, so that the purified gas I to be supplied to the gas turbine generator 7 is also increased. The amount of gas needs to be small, so that the level of the gas holder 6 rises. Further, when the level of the gas holder 6 is remarkably lowered so as to deviate from any of these control ranges, the supply amount of the sewage sludge A supplied to the dryer 1 is increased, or the setting of the power generation amount itself is reduced. In addition, when the level of the gas holder 6 is increasing, the operation is reverse to that when the level is decreasing. These operations are set by a computer program so that the optimal operation is selected according to the driving situation at that time.

【0017】しかして、このように構成された下水汚泥
Aの熱分解ガス化発電装置においては、下水汚泥Aを乾
燥機1によって乾燥した乾燥汚泥Bが流動層式熱分解炉
2によって熱分解されてガス化されるようになされてお
り、従って、まず下水汚泥Aをガス化する前工程におい
ては、従来の水熱分解のように第1、第2の熱交換器や
反応蒸発缶などといった大規模かつ複雑な装置や設備を
要することなく、乾燥機1によって下水汚泥Aを乾燥す
るだけで済み、装置や設備構造のコンパクト化や簡略化
を図ることができる。また、こうして処理された下水汚
泥Aを分解してガス化するに際しても、従来のように水
熱分解によって得られた固形分55%程度のスラリーを
ガス化炉で酸素または空気により部分酸化させるのでは
なく、水分含有量が5wt%程度にまで低減させられた乾
燥汚泥Bが流動層Dにおいて流動用媒体と流動用ガスC
とにより流動させられつつ分散・微細化されて短時間で
熱分解ガス化され、高温で高カロリーの熱分解ガスEが
生成されるので効率的であり、このような熱分解ガスE
を用いることにより、この熱分解ガスEの高い燃焼カロ
リーによってガスタービン発電機7において効率的な発
電を行うことが可能となる。すなわち、上記構成の熱分
解ガス化発電装置によれば、比較的簡単な構成の装置や
設備でも下水汚泥Aの効率的な分解・ガス化を図ること
ができ、この下水汚泥Aが有する保有エネルギーを高効
率で電力として回収することが可能となる。
In the thermal decomposition gasification power generation apparatus for sewage sludge A thus constructed, the dried sludge B obtained by drying the sewage sludge A by the dryer 1 is thermally decomposed by the fluidized bed pyrolysis furnace 2. Therefore, first, in the pre-process of gasifying the sewage sludge A, the first and second heat exchangers and the reaction evaporator as in the conventional hydrothermal decomposition are used. It is only necessary to dry the sewage sludge A by the dryer 1 without requiring a large-scale and complicated apparatus and equipment, and the apparatus and equipment structure can be made compact and simple. Also, when the thus treated sewage sludge A is decomposed and gasified, a slurry having a solid content of about 55% obtained by hydrothermal decomposition is conventionally partially oxidized with oxygen or air in a gasification furnace. Instead, the dried sludge B having the water content reduced to about 5 wt% is supplied to the fluidized bed D by the fluidizing medium and the fluidizing gas C.
The gas is dispersed and refined while being fluidized by the heat treatment, and is pyrolyzed into a gas in a short time, thereby generating a high-calorie pyrolyzed gas E at a high temperature.
By using this, it is possible to perform efficient power generation in the gas turbine generator 7 by the high combustion calories of the pyrolysis gas E. That is, according to the pyrolysis gasification power generation device having the above-described configuration, it is possible to efficiently decompose and gasify the sewage sludge A even with a device and equipment having a relatively simple configuration. Can be recovered as electric power with high efficiency.

【0018】また、本実施形態の熱分解ガス化発電装置
では、これら流動層式熱分解炉2とガスタービン発電機
7との間に、この流動層式熱分解炉2において生成され
た高温の熱分解ガスEを熱交換媒体として熱交換を行う
熱交換器4が備えられており、この熱交換器4には被熱
交換媒体として、上記流動層式熱分解炉2の流動層Dに
流動用ガスCとして供給される空気Hが供給されて熱交
換により予熱可能とされている。従って、乾燥汚泥Bの
熱分解に要する高温の流動用ガスCを生成するに際して
も、本実施形態によれば、この高温の熱分解ガスEが有
する熱エネルギー、すなわち下水汚泥Aが有するエネル
ギーを利用することができるので、一層効率的な下水汚
泥Aによるガスタービン発電を図ることが可能となる。
Further, in the pyrolysis gasification power generation apparatus of the present embodiment, the high temperature generated in the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is interposed between the fluidized bed pyrolysis furnace 2 and the gas turbine generator 7. A heat exchanger 4 for performing heat exchange using the pyrolysis gas E as a heat exchange medium is provided. The heat exchanger 4 flows into the fluidized bed D of the fluidized bed type pyrolysis furnace 2 as a heat exchange medium. Air H, which is supplied as a service gas C, is supplied and can be preheated by heat exchange. Therefore, according to the present embodiment, the thermal energy of the high-temperature pyrolysis gas E, that is, the energy of the sewage sludge A is also used when generating the high-temperature flowing gas C required for the thermal decomposition of the dry sludge B. Therefore, it is possible to achieve more efficient gas turbine power generation using sewage sludge A.

【0019】なお、特にこのように熱交換器4によって
熱分解ガスEと流動用ガスCとされる空気Hとの間で熱
交換を行う場合にあっては、上記流動層式熱分解炉2に
おいて生成されるこの熱分解ガスEの温度は、本実施形
態のように500〜800℃の範囲内とされるのが望ま
しい。これは、この熱分解ガスEの温度がこれよりも低
いと、熱分解ガスEのカロリーは高くなるが、タールも
多くなって可燃物の分解が行われなくなり、結果的に発
生ガス量が少なくなってガスタービン発電機7に供給さ
れる熱量が却って減少するからである。また、逆にこの
熱分解ガスEの温度が上記範囲よりも高いと、熱分解ガ
スEのカロリーが低くなって精製ガスIの発熱量の総量
が少なくなるため、一定の発電量を得るには、より多く
の精製ガスIを多量の空気Jによって燃焼器7aで燃焼
させなければならなくなり、この多量の空気J中の窒素
によって顕熱が高くなって、やはりガスタービン発電機
7における発電効率が低下するおそれがある。
In particular, when the heat exchange is performed between the pyrolysis gas E and the air H as the fluidizing gas C by the heat exchanger 4 as described above, the fluidized bed pyrolysis furnace 2 is used. Is preferably in the range of 500 to 800 ° C. as in the present embodiment. This is because if the temperature of the pyrolysis gas E is lower than this, the calories of the pyrolysis gas E will increase, but the amount of tar will also increase and the decomposition of combustibles will not be performed. This is because the amount of heat supplied to the gas turbine generator 7 is rather reduced. On the other hand, if the temperature of the pyrolysis gas E is higher than the above range, the calorie of the pyrolysis gas E decreases and the total amount of heat generated by the purified gas I decreases. , More purified gas I must be combusted in the combustor 7a by a large amount of air J, and the sensible heat is increased by the large amount of nitrogen in the air J, and the power generation efficiency in the gas turbine generator 7 is also increased. It may decrease.

【0020】一方、本実施形態では、こうして熱交換器
4によって熱交換をした熱分解ガスEは、ガス清浄化装
置5においてタール、ダスト、硫化水素等が除去されて
清浄化処理されることにより、水素、メタン、エタン、
およびエチレン等の低分子可燃性ガスが主成分の精製ガ
スIとされてガスホルダー6に貯留される。そして、こ
の精製ガスIは、ガス量調節手段12により設定量の発
電を行うようにガスタービン発電機7に供給され、その
燃焼器7aにおいて空気Jにより燃焼させられてガスタ
ービン7bの回転に供される。このため、上述のタール
やダスト等の成分がガスタービン7bに付着してその回
転を阻害したり、あるいは硫化水素等によって燃焼排ガ
スL中のSOx等の有害成分が増大したりするのを防ぐ
ことができ、より確実な高効率の発電を促したり、廃熱
ボイラ8における腐食の発生を抑制したりすることが可
能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the pyrolysis gas E that has been subjected to heat exchange by the heat exchanger 4 is subjected to a purifying treatment by removing tar, dust, hydrogen sulfide and the like in the gas purifying device 5. , Hydrogen, methane, ethane,
And a low molecular flammable gas such as ethylene is stored as a purified gas I as a main component in the gas holder 6. The purified gas I is supplied to the gas turbine generator 7 so as to generate a set amount of power by the gas amount adjusting means 12, and is burned by the air J in the combustor 7a to be used for rotation of the gas turbine 7b. Is done. Therefore, the above-described components such as tar and dust adhere to the gas turbine 7b and hinder the rotation thereof, or prevent the harmful components such as SOx in the flue gas L from increasing due to hydrogen sulfide or the like. It is possible to promote more reliable high-efficiency power generation and to suppress the occurrence of corrosion in the waste heat boiler 8.

【0021】また、本実施形態では、上記流動層式熱分
解炉2においても、流動層DにCaOなどの触媒作用物
質が添加可能とされており、この流動層式熱分解炉2に
おいて乾燥汚泥B中の有機分が熱分解される際に、この
ような触媒作用物質によって熱分解ガスEの低分子化が
図られることにより、ガスタービン発電機7に供給され
る精製ガスIのより確実な低分子化を促すことが可能と
なる。なお、このように熱分解時に下水汚泥Aの有機分
から水素、メタン、エタン、およびエチレン等の低分子
可燃性ガスを生成する作用を生じる触媒作用物質として
は、上述のCaOのほかに例えばAl23やFe23
が挙げられる。
In the present embodiment, a catalytic substance such as CaO can be added to the fluidized bed D also in the fluidized bed pyrolysis furnace 2. When the organic component in B is thermally decomposed, the decomposition of the pyrolysis gas E is reduced by such a catalytic substance, so that the purified gas I supplied to the gas turbine generator 7 can be more reliably obtained. It is possible to promote low molecular weight. In addition, in addition to the above-mentioned CaO, for example, Al 2 O. O 3 and Fe 2 O 3 are exemplified.

【0022】さらに、本実施形態では、こうしてガスタ
ービン発電機7に供給された精製ガスIを燃焼した後の
高温の燃焼排ガスLが、廃熱ボイラ8に供給されてその
廃熱を回収することにより高温の蒸気Nを発生させ、こ
の蒸気Nが上記乾燥機1に供給可能とされることによ
り、下水汚泥Aを乾燥して乾燥汚泥Bとするのに使用さ
れる。このため、本実施形態によれば、当該熱分解ガス
化発電システムにおいて最も高温のガスとなるこの燃焼
排ガスLのエネルギーも有効に利用することが可能とな
り、すなわち下水汚泥Aの保有エネルギーの一層効率的
な活用を図ることが可能となる一方、こうして廃熱が回
収された燃焼排ガスLは、その温度が上述のように25
0℃程度まで低減させられ、しかもガス清浄化装置5に
よって清浄化処理された精製ガスIを燃焼させたもので
あるから清浄であり、そのまま排気Mとして大気に排出
が可能である。
Further, in the present embodiment, the high-temperature combustion exhaust gas L after burning the purified gas I thus supplied to the gas turbine generator 7 is supplied to the waste heat boiler 8 to recover the waste heat. Generates high-temperature steam N, and the steam N can be supplied to the dryer 1, so that the sewage sludge A is dried to be dried sludge B. Therefore, according to the present embodiment, the energy of the combustion exhaust gas L, which is the hottest gas in the pyrolysis gasification power generation system, can also be effectively used, that is, the efficiency of the energy held by the sewage sludge A can be further improved. On the other hand, the flue gas L from which waste heat is recovered has a temperature of 25% as described above.
Since the purified gas I which has been reduced to about 0 ° C. and which has been purified by the gas purifying apparatus 5 and which has been purified is burned, it is clean and can be directly discharged to the atmosphere as the exhaust M.

【0023】さらにまた、本実施形態では、上記ガスタ
ービン発電機7にはその発電量を測定する発電量測定手
段11が備えられるとともに、乾燥機1には乾燥汚泥B
の水分量を測定する水分量測定手段13とこの乾燥汚泥
Bの水分量を制御する水分量制御手段14とが、また流
動層式熱分解炉2には流動層Dにおける熱分解温度を測
定する熱分解温度測定手段15とこの熱分解温度を制御
する熱分解温度制御手段16とが、さらに精製ガスIを
貯留するガスホルダー6にはレベル検出手段17がそれ
ぞれ設けられており、上記発電量測定手段11によって
測定された発電量に基づき、上記水分量測定手段13に
よる測定結果と熱分解温度測定手段15による測定結果
とから、これら水分量制御手段13と熱分解温度制御手
段15とがそれぞれ制御可能とされている。従って、例
えば供給される下水汚泥Aの水分量が増大して乾燥汚泥
Bの水分量も増大し、これに伴い流動層Dにおける熱分
解温度も低下して熱分解ガス化が抑制されることにより
ガスタービン発電機7による発電量が低下し、これを一
定に保とうとして多くの精製ガスIをガスタービン発電
機7に供給した結果、ガスホルダー6のレベルが低下し
た場合には、これをレベル検出手段17が検知して水分
量制御手段14と熱分解温度制御手段16との少なくと
も一方を制御することにより、水分量測定手段13およ
び熱分解温度測定手段15によって測定を行いつつ、乾
燥汚泥Bの水分量を低減したり熱分解温度を上昇させた
りして、低下したガスホルダー6のレベルを再び上昇さ
せることができる。このため、本実施形態によれば、こ
のような制御を連続的かつコンピュータ等によって自動
的に行うことにより、供給される下水汚泥Aの組成や水
分含有量等の発電条件の変動などに拘わらず、これに応
じて上記ガスタービン発電機7による発電量を常に最大
に維持することが可能となり、下水汚泥Aの保有エネル
ギーのより確実な利用を図って一層効率的な発電を促す
ことができる。
Further, in the present embodiment, the gas turbine generator 7 is provided with a power generation amount measuring means 11 for measuring the power generation amount, and the dryer 1 is provided with a dry sludge B
The moisture content measuring means 13 for measuring the moisture content of the dried sludge B and the moisture content controlling means 14 for controlling the moisture content of the dried sludge B, and the fluidized bed pyrolysis furnace 2 measures the thermal decomposition temperature in the fluidized bed D. A pyrolysis temperature measuring means 15 and a pyrolysis temperature control means 16 for controlling the pyrolysis temperature are provided, and a level detecting means 17 is provided for the gas holder 6 for storing the purified gas I. Based on the amount of power generation measured by the means 11, the water content control means 13 and the pyrolysis temperature control means 15 are respectively controlled based on the measurement result by the water content measurement means 13 and the measurement result by the pyrolysis temperature measurement means 15. It is possible. Therefore, for example, the amount of water in the supplied sewage sludge A increases and the amount of water in the dry sludge B also increases, and accordingly, the thermal decomposition temperature in the fluidized bed D also decreases, thereby suppressing pyrolysis gasification. If the amount of power generated by the gas turbine generator 7 decreases and a large amount of purified gas I is supplied to the gas turbine generator 7 in an attempt to keep the power constant, the level of the gas holder 6 decreases. The detection unit 17 detects and controls at least one of the water content control unit 14 and the thermal decomposition temperature control unit 16 so that the moisture content measurement unit 13 and the thermal decomposition temperature measurement unit 15 can measure the dry sludge B. By reducing the amount of water in the gas holder or raising the thermal decomposition temperature, the level of the lowered gas holder 6 can be increased again. For this reason, according to the present embodiment, by performing such control continuously and automatically by a computer or the like, regardless of fluctuations in the power generation conditions such as the composition of the supplied sewage sludge A and the water content, etc. Accordingly, the amount of power generated by the gas turbine generator 7 can be constantly maintained at the maximum, and more efficient use of the energy held by the sewage sludge A can be promoted to promote more efficient power generation.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下水汚泥を乾燥機において加熱して乾燥し、この乾燥し
た下水汚泥を流動層式熱分解炉に供給してその流動層に
おいて流動させつつ熱分解して熱分解ガスを生成し、こ
の熱分解ガスを清浄化処理した後にガスタービン発電機
に供給して発電を行うことができるので、コンパクトか
つ簡略な装置・設備構造によって効率的な発電を図るこ
とができ、下水汚泥の有するエネルギーを有効に利用す
ることが可能となる。また、熱交換器によって上記熱分
解ガスと上記流動層式熱分解炉の流動層に供給される流
動用ガスとの間で熱交換を行い、これによって予熱され
た流動用ガスを上記流動層に供給することにより、高温
の熱分解ガスのエネルギーの有効利用を図ることができ
る。特にこのとき、上記流動層式熱分解炉において生成
される熱分解ガスの温度を500〜800℃の範囲内に
制御することにより、このような高温の熱分解ガスのエ
ネルギーの有効利用を一層確実としつつも、上記熱交換
器における飛灰の付着などのトラブルを未然に防止する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
The sewage sludge is dried by heating in a drier, and the dried sewage sludge is supplied to a fluidized bed type pyrolysis furnace and pyrolyzed while flowing in the fluidized bed to generate a pyrolysis gas. Can be supplied to a gas turbine generator after purification treatment to generate electricity, so efficient power generation can be achieved with a compact and simple device and equipment structure, and the energy of sewage sludge can be effectively used It is possible to do. Further, heat exchange is performed between the pyrolysis gas and the fluidizing gas supplied to the fluidized bed of the fluidized bed type pyrolysis furnace by a heat exchanger, and the fluidizing gas preheated by the heat exchanger is transferred to the fluidized bed. By supplying, the energy of the high-temperature pyrolysis gas can be effectively used. In particular, at this time, by controlling the temperature of the pyrolysis gas generated in the fluidized bed pyrolysis furnace in the range of 500 to 800 ° C., the effective use of the energy of such a high-temperature pyrolysis gas is further ensured. However, it is possible to prevent troubles such as the adhesion of fly ash in the heat exchanger.

【0025】さらに、上記ガスタービン発電機から排出
された排ガスを廃熱ボイラに供給し、この廃熱ボイラに
おいて回収された廃熱により上記乾燥機において上記下
水汚泥を加熱すれば、下水汚泥の保有エネルギーの一層
の有効利用を図ることができる。また、上記ガスタービ
ン発電機における発電量に基づき、上記乾燥機により乾
燥させられる上記下水汚泥の水分量と、上記流動層式熱
分解炉における熱分解温度とを制御することにより、供
給される下水汚泥の組成や水分含有量などの条件の変動
等に拘わらず、これに対応して常に最大の発電量を得る
ことが可能となる。さらにまた、上記流動層式熱分解炉
において触媒作用物質を流動層に添加すれば、熱分解ガ
スのより確実な低分子化を図ることができる。
Further, the waste gas discharged from the gas turbine generator is supplied to a waste heat boiler, and the waste heat recovered in the waste heat boiler is used to heat the sewage sludge in the dryer. Further effective use of energy can be achieved. Further, based on the amount of power generated by the gas turbine generator, the sewage supplied by controlling the water content of the sewage sludge dried by the dryer and the pyrolysis temperature in the fluidized bed pyrolysis furnace. Regardless of fluctuations in conditions such as the composition of sludge and water content, it is possible to always obtain the maximum power generation in response to this. Furthermore, if a catalytic substance is added to the fluidized bed in the fluidized bed type pyrolysis furnace, the decomposition gas of the pyrolysis gas can be reduced more reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 乾燥機 2 流動層式熱分解炉 3 灰分離装置 4 熱交換器 5 ガス清浄化装置 6 ガスホルダー 7 ガスタービン発電機 8 廃熱ボイラ 11 発電量測定手段 12 ガス量調節手段 14 水分量制御手段 16 熱分解温度制御手段 A 下水汚泥 B 乾燥汚泥 C 流動用ガス D 流動層 E 熱分解ガス F 触媒作用物質 H,J 空気 I 精製ガス K 電力 L 燃焼排ガス N 蒸気 REFERENCE SIGNS LIST 1 dryer 2 fluidized bed pyrolysis furnace 3 ash separator 4 heat exchanger 5 gas purifier 6 gas holder 7 gas turbine generator 8 waste heat boiler 11 power generation amount measuring means 12 gas amount adjusting means 14 water amount controlling means 16 Pyrolysis temperature control means A Sewage sludge B Dry sludge C Fluidizing gas D Fluidized bed E Pyrolysis gas F Catalytic substance H, J Air I Purified gas K Electric power L Combustion exhaust gas N Steam

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23G 5/04 ZAB F23G 5/04 ZABA 5/16 ZAB 5/16 ZABE 5/46 ZAB 5/46 ZABA 7/00 ZAB 7/00 ZAB 104 104A (72)発明者 鈴木 健治 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Fターム(参考) 3K061 AA11 AB02 AC02 BA10 DA05 DA19 DB17 EA01 EB15 EB18 3K065 AA11 AA24 AB02 AC02 BA10 CA13 JA05 JA15 JA18 3K078 AA10 BA08 CA02 CA11 CA21 4D059 AA03 BB03 BB13 BD11 BF15 CA01 CA10 CA12 DA04 EA01 EA10 EB01 EB10 EB16 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F23G 5/04 ZAB F23G 5/04 ZABA 5/16 ZAB 5/16 ZABE 5/46 ZAB 5/46 ZABA 7/00 ZAB 7/00 ZAB 104 104A (72) Inventor Kenji Suzuki 2-17-15 Tsukuda, Chuo-ku, Tokyo Tsukishima Kikai Co., Ltd. F-term (reference) 3K061 AA11 AB02 AC02 BA10 DA05 DA19 DB17 EA01 EB15 EB18 3K065 AA11 AA24 AB02 AC02 BA10 CA13 JA05 JA15 JA18 3K078 AA10 BA08 CA02 CA11 CA21 4D059 AA03 BB03 BB13 BD11 BF15 CA01 CA10 CA12 DA04 EA01 EA10 EB01 EB10 EB16

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下水汚泥を加熱して乾燥する乾燥機と、
この乾燥機により乾燥された下水汚泥を流動層において
熱分解して熱分解ガスを生成する流動層式熱分解炉と、
清浄化処理された上記熱分解ガスによって発電を行うガ
スタービン発電機とを備えてなることを特徴とする下水
汚泥の熱分解ガス化発電システム。
1. A dryer for heating and drying sewage sludge,
A fluidized bed pyrolysis furnace that pyrolyzes sewage sludge dried by the dryer in a fluidized bed to generate a pyrolysis gas,
A sewage sludge pyrolysis gasification power generation system, comprising: a gas turbine generator configured to generate power using the purified pyrolysis gas.
【請求項2】 上記流動層式熱分解炉において生成され
た上記熱分解ガスにより熱交換を行う熱交換器を備え、
この熱交換器において予熱された流動用ガスにより、該
流動層式熱分解炉の上記流動層において上記乾燥された
下水汚泥を熱分解することを特徴とする請求項1に記載
の下水汚泥の熱分解ガス化発電システム。
2. A heat exchanger for exchanging heat with the pyrolysis gas generated in the fluidized bed pyrolysis furnace,
The heat of sewage sludge according to claim 1, wherein the dried sewage sludge is pyrolyzed in the fluidized bed of the fluidized bed pyrolysis furnace by the fluidizing gas preheated in the heat exchanger. Cracking gasification power generation system.
【請求項3】 上記流動層式熱分解炉において生成され
る熱分解ガスの温度が500〜800℃の範囲内とされ
ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の下
水汚泥の熱分解ガス化発電システム。
3. The sewage sludge according to claim 1, wherein the temperature of the pyrolysis gas generated in the fluidized bed pyrolysis furnace is in the range of 500 to 800 ° C. Pyrolysis gasification power generation system.
【請求項4】 上記ガスタービン発電機から排出された
排ガスの廃熱を回収する廃熱ボイラを備え、この廃熱ボ
イラにおいて回収された廃熱により上記乾燥機において
上記下水汚泥を加熱することを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載の下水汚泥の熱分解ガス化
発電システム。
4. A waste heat boiler for recovering waste heat of exhaust gas discharged from the gas turbine generator, wherein the waste heat recovered in the waste heat boiler heats the sewage sludge in the dryer. The sewage sludge pyrolysis gasification power generation system according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 上記ガスタービン発電機における発電量
に基づき、上記乾燥機により乾燥させられる上記下水汚
泥の水分量と、上記流動層式熱分解炉における熱分解温
度とが制御可能とされていることを特徴とする請求項1
ないし請求項4のいずれかに記載の下水汚泥の熱分解ガ
ス化発電システム。
5. The amount of water in the sewage sludge dried by the dryer and the pyrolysis temperature in the fluidized bed pyrolysis furnace can be controlled based on the amount of power generated by the gas turbine generator. 2. The method according to claim 1, wherein
The sewage sludge pyrolysis gasification power generation system according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 上記流動層式熱分解炉においては、上記
流動層に触媒作用物質が添加可能とされていることを特
徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の下
水汚泥の熱分解ガス化発電システム。
6. The sewage sludge according to claim 1, wherein a catalytic substance can be added to the fluidized bed in the fluidized bed pyrolysis furnace. Pyrolysis gasification power generation system.
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