JP2004099702A - System of treating material to be treated - Google Patents

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野　間　　　毅
Shigeki Karato
唐　戸　茂　樹
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Takayuki Ishige
石　毛　崇　之
Kiyoshi Imai
今　井　　　潔
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system of treating a material to be treated, wherein the pyrolysis gas produced from a material treated is allowed to flow at an appropriate temperature into a dust collector to prevent damage to the dust collector, and a system of treating a material to be treated, wherein the pyrolysis gas produced from a material treated is allowed to flow at an appropriate temperature into gas cooling units to prevent damage to the gas cooling units. <P>SOLUTION: The system of treating a material to be treated is provided with pyrolysis units 1,5 for producing a pyrolysis gas by heating the material to be treated, and gas cooling units 7,9 for cooling the pyrolysis gas sent from the pyrolysis units 1,5. A dust collector 11 for removing dusts in the pyrolysis gas is provided at the rear of the gas cooling units 7,9. The pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 can be sent back through a reflux pipe 19 into the upstream side of the dust collector 11 and into the upstream side of the gas cooling units. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、廃棄物等の被処理物の減容化を図るための被処理物処理システムに係り、特に、被処理物を熱分解することにより生じる熱分解ガスを適切に処理する被処理物処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各家庭や各事業所等から排出される被処理物を減容化するための被処理物処理システムが広く知られている。従来のシステムは、例えば、熱分解装置において破砕した被処理物に熱分解処理を施すようになっている。そして、被処理物は、熱分解装置によって熱分解処理が施されると、熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣とを生じ、被処理物の減容化が図られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
被処理物から生じた熱分解ガスを無害化するとともにエネルギー源として利用するために、被処理物から生じた熱分解ガスを完全燃焼して無害化するとともに、その際に生じる熱を蒸気タービンによって回収して電気エネルギーに変換する方法が考えられている。
【０００４】
すなわち、被処理物から生じた熱分解ガスに多量の空気を吹き込んで空気リッチの状態として、高温状態でこの熱分解ガスを完全燃焼し、完全燃焼後の熱分解ガスを水管式ボイラーによって冷却する。水管式ボイラーは、完全燃焼後の熱分解ガスを冷却する際に蒸気を生じさせる。このようにして生じた蒸気を利用して、蒸気タービンが稼動され、発電が行われるようになっている。
【０００５】
このような方法では、蒸気タービンを稼動させる際の熱落差を大きくするために、水管式ボイラーにおける蒸気の設定を高温高圧にすることが非常に好ましい。このため、水管式ボイラーは、高温高圧の蒸気の設定に十分に耐えることができる構造を採用することが必要とされている。しかしながら、蒸気の設定を高温高圧にした状態で水管式ボイラーを運転した場合には、水管式ボイラーのボイラーチューブの温度が高温腐食領域の温度となってしまうことがあるので、ボイラーチューブが高温腐食してしまうことがある。
【０００６】
一方、被処理物から生じた熱分解ガスを無害化するとともにエネルギー源として利用するために、被処理物から生じた熱分解ガスを部分燃焼して、熱分解ガスから燃料ガスを取り出す方法が考えられている。
【０００７】
すなわち、被処理物から生じた熱分解ガスを改質器において還元雰囲気の状態で部分燃焼することにより改質し、この改質した熱分解ガスを洗浄することにより燃焼ガスが精製される。熱分解ガスから精製された燃料ガスは、ガスエンジンやガスタービンを稼動する際に用いられたり、燃料電池の原料として用いられ、発電等の際のエネルギー源として活用されている。
【０００８】
このように熱分解ガスを部分燃焼させる方法では、熱分解ガスを完全燃焼させる場合のように蒸気タービン（ガス冷却装置）の蒸気の設定を高温高圧に設定する必要がないので、熱分解ガスを冷却するガス冷却装置が高温腐食することはない。また、熱分解ガスを部分燃焼させる方法を用いた場合には、熱分解ガスから精製される燃料ガスを燃焼させることにより発電が行われるので、被処理物処理システムが小型であっても大型であっても、発電効率はほとんど変動しない。更に、集塵装置や誘因ブロワーを具備する被処理物処理システムでは、熱分解ガスを完全燃焼させる方法を用いた場合に比べて、熱分解ガスを部分燃焼させる方法を用いた場合には、当該集塵装置や誘因ブロワーにおける処理ガス量が少ないという利点を有している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−８０８６５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、被処理物から生じた熱分解ガスを部分燃焼させる方法を用いた被処理物処理システムは、様々な利点を有している。
【００１１】
しかしながら、改質器において燃焼され改質された熱分解ガスは非常に高温となっているので、ガス冷却装置に改質された熱分解ガスが流入する際には、ガス冷却装置の入部近傍の伝熱チューブが高温にさらされることとなる。このため、この伝熱チューブの温度が高温腐食領域の温度となってしまうことがあり、伝熱チューブが高温腐食してしまうことがある。
【００１２】
また、改質された熱分解ガスからダストを分離捕集するための集塵装置が設けられている場合には、集塵装置に流入させる熱分解ガスの温度を、集塵装置の耐用温度以下とする必要がある。一般的な集塵装置の耐用温度は２００℃近辺が上限となっているため、集塵装置に流入する熱分解ガスを、ガス冷却装置によってこの温度域まで冷却する必要がある。しかしながら、ガス冷却装置のみで、熱分解ガスの温度を集塵装置の耐用温度まで正確且つ安定に冷却することは難しい。このため、集塵装置に流入する熱分解ガスの温度が、集塵装置の耐用温度を超えてしまう場合が考えられる。また、このような場合には、ガス冷却装置の伝熱チューブの温度が低温腐食領域の温度となってしまうことがあるので、伝熱チューブが低温腐食してしまうことがある。
【００１３】
一方、改質された熱分解ガスをガス冷却装置において冷却しすぎると、熱分解ガス中の凝縮成分が結露してしまうことがある。この熱分解ガスが集塵装置に流入すると、集塵装置が濡れてしまい、集塵装置におけるガスの通過抵抗が増大してしまう場合がある。このため、ガス冷却装置は、凝縮成分が結露してしまった熱分解ガスが集塵装置に流入しないように、改質された熱分解ガスを冷却する必要がある。
【００１４】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、被処理物から生じた熱分解ガスを適切な温度で集塵装置に流入させて、集塵装置の損傷を防止する被処理物処理システムを提供することを目的とする。
【００１５】
また、被処理物から生じた熱分解ガスを適切な温度でガス冷却装置に流入させて、ガス冷却装置の損傷を防止する被処理物処理システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被処理物を加熱して熱分解ガスを生成する熱分解装置と、熱分解装置の後段に設けられ、熱分解装置からの熱分解ガスを冷却するガス冷却装置と、ガス冷却装置の後段に設けられ、熱分解ガス中のダスト類を除去する集塵機と、集塵機から排出された熱分解ガスを集塵機の上流側に還流することができる還流管と、を備えたことを特徴とする被処理物処理システムである。
【００１７】
本発明によれば、ガス冷却装置から集塵機に送られる熱分解ガスは、還流管を介して集塵機の上流側に還流された熱分解ガスと混合して冷却される。
【００１８】
また、本発明は、被処理物を加熱して熱分解ガスを生成する熱分解装置と、熱分解装置の後段に設けられ、熱分解装置からの熱分解ガスを冷却するガス冷却装置と、ガス冷却装置の後段に設けられ、熱分解ガス中のダスト類を捕集する集塵機と、集塵機から排出された熱分解ガスをガス冷却装置の上流側に還流することができる還流管と、を備えたことを特徴とする被処理物処理システムである。
【００１９】
本発明によれば、熱分解装置からガス冷却装置に送られる熱分解ガスは、還流管を介してガス冷却装置の上流側に還流された熱分解ガスと混合して冷却される。
【００２０】
また、集塵機に送られる熱分解ガスの温度を計測する集塵機用温度計と、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する集塵機用還流量調整装置と、集塵機用温度計と集塵機用還流量調整装置とに接続され、集塵機用温度計の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えていることが好ましい。尚、還流量制御装置が、集塵機に送られる熱分解ガスの温度以外の要素をも考慮して集塵機用還流量調整装置を制御する場合も、本件の保護対象である。
【００２１】
また、ガス冷却装置に送られる熱分解ガスの温度を計測する冷却装置用温度計と、還流管を介してガス冷却装置の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する冷却装置用還流量調整装置と、冷却装置用温度計と冷却装置用還流量調整装置とに接続され、冷却装置用温度計の計測値に基づいて冷却装置用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えていることが好ましい。尚、還流量制御装置が、ガス冷却装置に送られる熱分解ガスの温度以外の要素をも考慮して冷却装置用還流量調整装置を制御する場合も、本件の保護対象である。
【００２２】
また、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を計測する集塵機用還流量計測装置と、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する集塵機用還流量調整装置と、集塵機用還流量計測装置と集塵機用還流量調整装置とに接続され、集塵機用還流量計測装置の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えていることが好ましい。尚、還流量制御装置が、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量以外の要素をも考慮して集塵機用還流量調整装置を制御する場合も、本件の保護対象である。
【００２３】
また、還流管を介してガス冷却装置の上流側の上流側に還流される熱分解ガスの流量を計測する冷却装置用還流量計測装置と、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する冷却装置用還流量調整装置と、冷却装置用還流量計測装置と冷却装置用還流量調整装置とに接続され、冷却装置用還流量計測装置の計測値に基づいて冷却装置用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えていることが好ましい。尚、還流量制御装置が、還流管を介してガス冷却装置の上流側の上流側に還流される熱分解ガスの流量以外の要素をも考慮して冷却装置用還流量調整装置を制御する場合も、本件の保護対象である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００２５】
図１及び図２は本発明の一実施の形態を示す図である。図１は、被処理物処理システム全体の構成を示す概略図である。図２は、被処理物処理システムのガス冷却熱交換器およびガス冷却塔の具体的な構成を示す概略図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態の被処理物処理システムは、被処理物を熱分解する熱分解炉１（熱分解キルン）と、熱分解炉１の後段側にガス搬送管３を介して接続された改質器５と、改質器５の後段側にガス搬送管３を介して接続されたガス冷却熱交換器７と、ガス冷却熱交換器７の後段側にガス搬送管３を介して接続されたガス冷却塔９と、ガス冷却塔９の後段側にガス搬送管３を介して接続された集塵機１１と、集塵機１１の後段側にガス搬送管３を介して接続されたガス洗浄設備１３と、を備えている。
【００２７】
ガス洗浄設備１３の後段には排出管１５を介して発電設備１７が設けられている。排出管１５には還流管１９の一端側が接続されており、集塵機１１から排出されガス洗浄設備１３において洗浄された熱分解ガスの一部乃至全部が、還流管１９に流入可能となっている。
【００２８】
還流管１９の他端側は分岐しており、分岐した一方は、ガス冷却熱交換器７と集塵機１１との間に設けられたガス冷却塔９の下段部に接続されるとともに（図２参照）、分岐した他方は、改質器５とガス冷却熱交換器７との間に設けられたガス搬送管３に接続されている。このため、還流管１９の一端側から流入した熱分解ガスは、還流管１９を経て、集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流され、及び／又は、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流されるようになっている。
【００２９】
還流管１９には、集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量を計測する集塵機用還流量計測装置２１と、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量を計測する冷却装置用還流量計測装置２３と、が取り付けられている。また、還流管１９には、集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量を調整する集塵機用還流量調整装置２５と、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する冷却装置用還流量調整装置２７と、が取り付けられている。
【００３０】
ガス搬送管９と集塵機１１との間のガス搬送管３には、集塵機１１に送られる熱分解ガスの温度を計測する集塵機用温度計２９が設けられている。また、改質器５とガス冷却熱交換器７と間のガス搬送管３には、ガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガスの温度を計測する冷却装置用温度計３１が設けられている。
【００３１】
そして、集塵機用還流量計測装置２１、冷却装置用還流量計測装置２３、集塵機用還流量調整装置２５、冷却装置用還流量調整装置２７、集塵機用温度計２９、及び冷却装置用温度計３１の各々は、還流量制御装置３３に接続している。還流量制御装置３３は、集塵機用還流量計測装置２１の計測値および集塵機用温度計２９の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置２５を制御するとともに、冷却装置用還流量計測装置２３の計測値および冷却装置用温度計３１の計測値に基づいて冷却装置用還流量調整装置２７を制御するようになっている。
【００３２】
ガス洗浄設備１３から排出される熱分解ガスの温度は、ガス冷却熱交換器７から送られてくる熱分解ガスの温度よりも低温であるため、還流管１９を介してガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量を増やすほど、ガス冷却塔９から集塵機１１へ送られる熱分解ガスの温度は低くなる。このため、還流量制御装置３３は集塵機用還流量調整装置２５を制御して、集塵機用温度計２９の計測値が所定の集塵機１１搬送温度となるように、集塵機１１の上流のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量を調整するようになっている。
【００３３】
また、ガス洗浄設備１３から排出される熱分解ガスの温度は、改質器５から送られてくる熱分解ガスの温度よりも低温であるため、還流管１９を介して改質器５とガス冷却熱交換器７との間に設けられたガス搬送管３に還流される熱分解ガスの流量を増やすほど、改質器５からガス冷却熱交換器７へ送られる熱分解ガスの温度は低くなる。このため、還流量制御装置３３は冷却装置用還流量調整装置２７を制御して、冷却装置用温度計３１の計測値が所定の冷却装置搬送温度となるように、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整するようになっている。
【００３４】
なお、所定の集塵機１１搬送温度は、集塵機１１の耐用温度を考慮して決定されることが好ましく、集塵機１１のバグフィルタ等の機器類が損傷しないような温度（例えば約２００℃）が採用される。また、所定の冷却装置搬送温度は、ガス冷却熱交換器７の耐用温度を考慮して決定されることが好ましく、ガス冷却熱交換器７の機器類が損傷しないような温度（例えば約９００℃）が採用される。
【００３５】
熱分解炉１は、被処理物を所定の熱分解温度（例えば約５００℃〜６００℃）まで加熱して、熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解するようになっている。熱分解炉１で生じた熱分解残渣は、熱分解残渣処理装置３５へと送られるようになっている。一方、熱分解炉１で生じた熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置された改質器５に送られるようになっている。
【００３６】
改質器５は、熱分解炉１から送られてくる熱分解ガスを、還元雰囲気において所定の改質温度（例えば約１１００℃）まで加熱して、部分燃焼するようになっている。改質器５において熱分解ガスが部分燃焼すると、熱分解ガス中に含まれるタール成分やダイオキシン成分等は熱分解し、熱分解ガスは改質される。
【００３７】
なお、所定の改質温度は、任意の値に適宜設定可能であって、熱分解ガスを部分燃焼させて熱分解ガス中に含まれるタール成分やダイオキシン成分等の成分を熱分解させるのに適切な温度であることが好ましい。
【００３８】
改質器５において改質された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置されたガス冷却熱交換器７に送られるようになっている。
【００３９】
また、還流管１９を介してガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスが、改質器５とガス冷却熱交換器７との間に設けられたガス搬送管３に流入し、改質器５から送られてくる熱分解ガスと混合して、ガス冷却熱交換器７へ送られるようになっている。
【００４０】
また、ガス搬送管３を介してガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガスの温度が冷却装置用温度計３１によって計測され、この計測値は還流量制御装置３３へ送られるようになっている。
【００４１】
ガス冷却熱交換器７には、改質器５からの熱分解ガスと、還流管１９を介してガス冷却熱交換器７の上流側のガス搬送管３に送られてきた熱分解ガスと、が送られてくるようになっている。ガス冷却熱交換器７は、後述するように、伝熱チューブ３７を用いて熱分解ガスを所定の冷却温度（例えば約２００℃）まで冷却するように稼動する。
【００４２】
なお、所定の冷却温度は任意の値に適宜設定可能であり、集塵機１１の耐用温度、熱分解ガス中におけるダイオキシンの再合成の可能性、ガス冷却熱交換器７の伝熱チューブ３７の低温腐食及び高温腐食、等を考慮して、所定の冷却温度に設定することが好ましい。例えば、▲１▼集塵装置の耐用温度が一般的には２５０℃以下であること、▲２▼熱分解ガスの温度が約３００℃〜５００℃の場合には熱分解ガス中でダイオキシンが再合成してしまう可能性があり、熱分解ガスの温度が約２００℃の場合には熱分解ガス中でダイオキシンの再合成が生じにくいこと、▲３▼ガス冷却熱交換器７の伝熱チューブ３７の低温腐食領域の温度と高温腐食領域の温度との間が、１５０℃〜３２０℃であること、等を考慮すれば、所定の冷却温度を約２００℃に設定することが好ましい。また、ガス冷却熱交換器７の伝熱チューブ３７が低温腐食領域の温度と高温腐食領域の温度との間の１５０℃〜３２０℃となるように、伝熱チューブ３７の蒸気圧力を設定することが好ましい。
【００４３】
ガス冷却熱交換器７において冷却された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置されたガス冷却塔９に送られるようになっている。
【００４４】
ガス冷却塔９の上段部には給水予熱機構３９が取り付けられており、後述するように、送られてきた熱分解ガスを給水予熱機構３９によって更に冷却することが可能となっている。また、ガス冷却塔９の下段部には還流管１９の分岐した一方の他端側が接続されており、ガス冷却塔９の下段部では、ガス冷却熱交換器７からの熱分解ガスと、還流管１９を介して送られてきた熱分解ガスとが混合するようになっている。このようにして混合された熱分解ガスは、ガス冷却塔９から排出され、ガス搬送管３を介して後段に設置された集塵機１１に送られるようになっている。
【００４５】
そして、ガス冷却塔９と集塵機１１との間に設けられたガス搬送管３を介して集塵機１１に送られる熱分解ガスの温度が冷却装置用温度計３１によって計測され、この計測値は還流量制御装置３３へ送られるようになっている。
【００４６】
集塵機１１に送られてくる熱分解ガスは、ガス冷却熱交換器７からガス冷却塔９に送られてきた熱分解ガスと、還流管１９を介してガス冷却塔９に送られてきた熱分解ガスと、から構成されている。集塵機１１は、例えばテフロン（登録商標）を含んで構成されており、図示しないろ布によって熱分解ガスからダスト類を除去する構成を有している。
【００４７】
集塵機１１においてダスト類が除去された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、ガス洗浄設備１３に送られるようになっている。なお、集塵機１１から排出される熱分解ガスは比較的低温（例えば約１５０℃）となっている。
【００４８】
ガス洗浄設備１３は、集塵機１１から送られてくる熱分解ガスを、燃料として使用することができるようにガス洗浄するようになっている。例えば、ガス洗浄設備１３では、送られてきた熱分解ガスに対して水が噴霧され、これにより熱分解ガス中のＨＣｌやＮＨ３等といった水溶性成分が噴霧された水に溶解する。これにより、熱分解ガスからＨＣｌやＮＨ３等といった水溶性成分が除去され、熱分解ガスの洗浄が行われるようになっている。
【００４９】
そして、ガス洗浄設備１３で洗浄された熱分解ガスは、排出管１５に排出されるようになっている。なお、ガス洗浄設備１３で洗浄された熱分解ガスは、比較的低温（例えば約３０℃〜４０℃）となっている。
【００５０】
排出管１５に排出された熱分解ガスの一部乃至全部は、還流管１９に流入して、集塵機１１の上流側及び／又はガス冷却熱交換器７の上流側へ送られることが可能となっており、残りの熱分解ガスは排出管１５を経て発電設備１７に送られるようになっている。
【００５１】
一方、発電設備１７に送られる熱分解ガスは、燃料ガスとして用いられ、発電を行う際に用いられたり、発電システム内の各種機器の加熱燃料として用いられたりする。
【００５２】
次に、ガス冷却熱交換器７およびガス冷却塔９の構成について図２を用いて具体的に説明する。
【００５３】
図２に示すように、ガス冷却熱交換器７は、ダストの排出性やチューブ清掃等のメンテナンス性に優れている竪型煙管式廃熱回収ボイラーが用いられている。ガス冷却熱交換器７は、ガス冷却熱交換器７に供給された熱分解ガスを冷却するための多数の伝熱チューブ３７と、図示しないスートブロワと、ロータリーバルブ４１と、を具備している。この伝熱チューブ３７には汽水ドラム４３が接続されており、汽水ドラム４３から伝熱チューブ３７に水が供給されるとともに、伝熱チューブ３７から汽水ドラム４３に水が返送されるようになっている。通常、伝熱チューブ３７に供給された水は、ガス冷却熱交換器７に供給された熱分解ガスを冷却することにより温度が上昇し、蒸気の形態で汽水ドラム４３に返送されるようになっている。
【００５４】
伝熱チューブ３７における蒸発温度は、約０．８ＭＰａ（ゲージ圧）飽和温度となるように設定されており、伝熱チューブ３７の温度が約１８０℃〜１９０℃程度に保持されるようになっている。
【００５５】
なお、伝熱チューブ３７の温度を安全な腐食領域の温度に保持する観点からは、伝熱チューブ３７の蒸発温度を更に高く設定して約２ＭＰａ程度にすることが好ましい。しかしながら、このような場合には、安価な煙管式のボイラー形式を採用することが難しくなり、また、伝熱チューブ３７内の水分の沸騰温度が約２００℃以上となってしまうので、ガス冷却熱交換器７のみで熱分解ガスの温度を約２００℃まで冷却することが難しくなる。一方、伝熱チューブ３７の蒸発温度を約０．５ＭＰａ飽和温度に設定した場合には、伝熱チューブ３７内の水分の沸騰温度が下がってしまう。このため、ガス冷却熱交換器７は、低温腐食領域の温度で使用される場合もある。
【００５６】
ガス冷却塔９は、図示しないスートブロワと、ロータリーバルブ４５と、サークルフィーダ４７と、を具備している。また、ガス冷却塔９の上段部には、汽水ドラム４３に接続された給水予熱機構３９が取り付けられている。この給水予熱機構３９は、ガス冷却塔９外からガス冷却塔９内に延びるとともにガス冷却塔９外に設けられた汽水ドラム４３に接続する主路３９ａと、ガス冷却塔９外において図２に示すように設けられたバイパス路３９ｂと、を有している。給水予熱機構３９の主路３９ａとバイパス路３９ｂとの分岐点には三方弁４９が設けられており、給水予熱機構３９に供給された水をガス冷却塔９内の主路３９ａに流入させるかバイパス路３９ｂに流入させるかを三方弁４９によって調整するようになっている。そして、給水予熱機構３９に供給された水は、最終的には汽水ドラム４３へ送られるようになっている。
【００５７】
ガス冷却塔９に供給された熱分解ガスはガス冷却塔９内に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに晒されるので、このガス冷却塔９内の主路３９ａに水が供給されている場合には、熱分解ガスは冷却される。そして、ガス冷却塔９内の主路３９ａに供給された水は、熱分解ガスが冷却されるのに伴って、温度が上昇する。従って、ガス冷却塔９内に設けられた主路３９ａを経て汽水ドラム４３に送られる水（例えば５０℃〜７０℃の水）は、ガス冷却塔９内において予熱され、その後、汽水ドラム４３からガス冷却熱交換器７の伝熱チューブ３７に供給されるようになっている。このように、ガス冷却熱交換器７の伝熱チューブ３７に供給される水を、ガス冷却塔９の給水予熱機構３９によって予熱することにより、伝熱チューブ３７における発生蒸気量の増大に寄与することができるようになっている。
【００５８】
なお、本発明のガス冷却装置は、ガス冷却熱交換器７と、給水予熱機構３９が取り付けられたガス冷却塔９と、を含んで構成されている。
【００５９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００６０】
各家庭や各事業所等から排出され収集された廃棄物等の被処理物は、図示しない破砕処理装置によって熱分解処理に適した大きさに破砕された後に、熱分解炉１へと送られる。
【００６１】
熱分解炉１では、被処理物が所定の熱分解温度まで加熱され、熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解する。そして、熱分解炉１で生じた熱分解残渣は、熱分解残渣処理装置３５へと送られ、適切な無害化処理が施された後に燃料に再利用等される。一方、熱分解炉１で生じた熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置された改質器５に送られる。
【００６２】
改質器５では、熱分解炉１から送られてくる熱分解ガスが、還元雰囲気において所定の改質温度まで加熱され、部分燃焼される。熱分解ガスが部分燃焼されると、熱分解ガス中に含まれるタール成分やダイオキシン成分等は熱分解する。これにより、熱分解ガスは、可燃成分として水素や一酸化炭素等を含む他に、ＨＣｌやＮＨ３を含むガスに改質される。また部分燃焼され改質された熱分解ガスは、多量のダスト成分を含み、このダスト成分の９０％は炭素から形成されている。
【００６３】
改質器５において改質された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置されたガス冷却熱交換器７に送られる。また、集塵機１１から排出されガス洗浄設備１３で洗浄された熱分解ガスが、還流管１９を介して、改質器５とガス冷却熱交換器７との間に設けられたガス搬送管３に流入し、改質器５からの熱分解ガスと混合して、ガス冷却熱交換器７へ送られる。
【００６４】
そして、ガス搬送管３を介してガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガスの温度が冷却装置用温度計３１によって計測され、この計測値は還流量制御装置３３へ送られる。
【００６５】
ガス冷却熱交換器７では、送られてきた熱分解ガスを伝熱チューブ３７を用いて所定の冷却温度まで冷却する。そして、ガス冷却熱交換器７において冷却された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、後段に設置されたガス冷却塔９に送られる。
【００６６】
ガス冷却塔９では、ガス冷却熱交換器７から送られてくる熱分解ガスが、ガス冷却塔９内の上段部に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに晒される。この時、ガス冷却塔９内に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに水が供給されている場合には、ガス冷却塔９内の熱分解ガスは冷却され、ガス冷却塔９内に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに水が供給されていない場合には、ガス冷却塔９内の熱分解ガスは冷却されない。
【００６７】
プラントの立ち上げ時及び立ち下げ時等の低冷却負荷運転時には、熱分解炉１及び改質器５から送られてくる熱分解ガスの流量は少ないので、ガス冷却熱交換器７のみで、熱分解ガスを所定の集塵機１１搬送温度まで冷却することができる。このため、ガス冷却熱交換器７のみで熱分解ガスを所定の集塵機１１搬送温度まで冷却することができる場合には、給水予熱機構３９に供給された水がガス冷却塔９内の主路３９ａに流れ込まないように、三方弁４９を調整してバイパス路３９ｂに水を流すようにする。
【００６８】
このような場合に、ガス冷却塔９内の主路３９ａに水を流してしまうと、ガス冷却熱交換器７から送られてくる熱分解ガスが冷えすぎてしまい、熱分解ガス中の凝縮成分が結露してしまうことがある。結露した凝縮成分は、集塵機１１のろ布を濡らしてしまう。ろ布が濡れてしまうと、ろ布に付着したダストが落ちにくくなってしまうため、集塵機１１において熱分解ガスの流れが閉塞してしまうことがある。このため、このような場合には、三方弁４９を調整して、ガス冷却塔９内の主路３９ａに水を流さないようにする。
【００６９】
一方、高冷却負荷運転時のように、ガス冷却熱交換器７からガス冷却塔９に送られてくる熱分解ガスが所定の集塵機１１搬送温度よりも高くなっている場合には、三方弁４９を調整して、冷却塔内に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに水を流すようにする。これにより、ガス冷却熱交換器７からガス冷却塔９に送られてくる熱分解ガスは、ガス冷却塔９内の主路３９ａに晒されて冷却される。
【００７０】
このように、ガス冷却塔９内に設けられた給水予熱機構３９の主路３９ａに晒された熱分解ガスは、冷却塔の上段部から下段部に送られる。そして、集塵機１１から排出されガス洗浄設備１３で洗浄された熱分解ガスが、還流管１９を介してガス冷却塔９の下段部に送られ、ガス冷却熱交換器７からの熱分解ガスと混合する。ガス冷却熱交換器７からの熱分解ガスと還流管１９からの熱分解ガスとが混合した熱分解ガスは、ガス冷却塔９から排出され、ガス搬送管３を介して、後段に設置された集塵機１１へ送られる。
【００７１】
この時、ガス搬送管３を介して集塵機１１に送られる熱分解ガスの温度が集塵機用温度計２９によって計測され、この計測値は還流量制御装置３３に送られる。
【００７２】
集塵機１１では、ろ布によって、ガス冷却塔９から送られてきた熱分解ガスからダスト類が除去される。そして、集塵機１１においてダスト類が除去された熱分解ガスは、ガス搬送管３を介して、ガス洗浄設備１３に送られる。
【００７３】
ガス洗浄設備１３では、集塵機１１から送られてきた熱分解ガスが、燃料として使用することができるようにガス洗浄される。そして、ガス洗浄設備１３で洗浄された熱分解ガスは、排出管１５に排出される。
【００７４】
排出管１５に排出された熱分解ガスのうち、一部乃至全部の熱分解ガスは、排出管１５に接続された還流管１９に流入し、それ以外の熱分解ガスは、発電設備１７に送られて燃料ガスとして用いられる。
【００７５】
還流管１９の一端側から流入した熱分解ガスは、還流管１９を経て、集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流され、及び／又は、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される。
【００７６】
還流管１９を介して集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量は、集塵機用還流量計測装置２１によって計測され、この計測値は、流量調整制御装置へ送られる。また、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量は、冷却装置用還流量計測装置２３によって計測され、この計測値は、流量調整制御装置へ送られる。
【００７７】
また、還流管１９を介して集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの流量は、還流量制御装置３３により制御される集塵機用還流量調整装置２５によって調整される。また、還流管１９を介してガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量は、還流量制御装置３３により制御される冷却装置用流量調整装置によって調整される。
【００７８】
そして還流量制御装置３３は、集塵機用温度計２９の計測値および集塵機用還流量計測装置２１の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置２５を制御するとともに、冷却装置用温度計３１の計測値および冷却装置用還流量計測装置２３の計測値に基づいて、冷却装置用還流量調整装置２７を制御する。
【００７９】
すなわち、集塵機用温度計２９の計測値および集塵機用還流量計測装置２１の計測値に基づき集塵機用還流量調整装置２５を制御して、冷却塔に還流する熱分解ガスの流量を調整し、ガス搬送管３を介して集塵機１１に送られる熱分解ガスの温度が、所定の集塵機１１搬送温度となるようにする。このようにして還流量制御装置３３が集塵機用還流量調整装置２５を制御することにより、集塵機１１には所定の集塵機１１搬送温度を有する熱分解ガスが安定に送られることとなる。
【００８０】
また、冷却装置用温度計３１の計測値および冷却装置用還流量計測装置２３の計測値に基づき冷却装置用還流量調整装置２７を制御して、ガス冷却熱交換器７の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整し、ガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガスの温度が、所定の冷却装置搬送温度となるようにする。このようにして還流量制御装置３３が冷却装置用還流量調整装置２７を制御することにより、ガス冷却熱交換器７には所定の冷却装置搬送温度を有する熱分解ガスが安定に送られることとなる。
【００８１】
以上説明したように、集塵機１１に送られる熱分解ガスは、ガス冷却熱交換器７及びガス冷却塔９から送られてくる高温の熱分解ガスに、集塵機１１及びガス洗浄設備１３から排出され還流管１９を介して冷却塔に送られてきた比較的低温の熱分解ガスが混合したものである。従って、集塵機１１には、ガス冷却熱交換器７及びガス冷却塔９から送られてくる高温の熱分解ガスが、還流管１９を介して送られてきた比較低温の熱分解ガスによって冷却された状態で送られてくる。これにより、集塵機１１が高温の熱分解ガスによって損傷してしまうことを効果的に防止している。
【００８２】
特に、集塵機１１の上流側に設けられたガス冷却塔９に還流管１９を介して還流される熱分解ガスの流量が還流量制御装置３３に制御された集塵機用還流量調整装置２５によって調整され、所定の集塵機１１搬送温度の熱分解ガスが集塵機１１に安定的に送られるようになっている。所定の集塵機１１搬送温度は、集塵機１１の損傷を招かないような温度に設定されているので、送られてくる熱分解ガスによって集塵機１１が損傷してしまうことをより確実に防止することができる。
【００８３】
また、ガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガスは、改質器５から送られてくる高温の熱分解ガスに、集塵機１１及びガス洗浄設備１３から排出され還流管１９を介して冷却塔に送られてきた比較的低温の熱分解ガスが混合したものである。従って、ガス冷却熱交換器７には、改質器５から送られてくる高温の熱分解ガスが、還流管１９を介して送られてきた比較低温の熱分解ガスによって冷却された状態で送られてくる。これにより、高温の熱分解ガスによってガス冷却熱交換器７が損傷してしまうことを効果的に防止している。
【００８４】
特に、ガス冷却熱交換器７の上流側のガス搬送管３に還流管１９を介して還流される熱分解ガスの流量が還流量制御装置３３に制御された冷却装置用還流量調整装置２７によって調整され、所定の冷却装置搬送温度の熱分解ガスがガス冷却熱交換器７に安定的に送られるようになっている。所定の冷却装置搬送温度は、ガス冷却熱交換器７の損傷を招かないような温度に設定されているので、送られてくる熱分解ガスによってガス冷却熱交換器７が損傷してしまうことをより確実に防止することができる。
【００８５】
なお、還流管１９の一端側を、排出管１５に接続する代わりに、集塵機１１とガス洗浄設備１３との間に設けられたガス搬送管３に接続してもよい。この場合には、集塵機１１から排出される熱分解ガスが、還流管１９の一端側から流入し、ガス冷却熱交換器７の上流側のガス搬送管３及び／又は集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流されうるようになっている。集塵機１１から排出される熱分解ガスは、改質器５からガス冷却熱交換器７に送られる熱分解ガス及びガス冷却熱交換器７からガス冷却塔９に送られる熱分解ガスに比べて低温である。このため、この場合にも上述の本実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、還流量制御装置３３が、集塵機用温度計２９の計測値および集塵機用還流量計測装置２１の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置２５を制御するとともに、冷却装置用温度計３１の計測値および冷却装置用還流量計測装置２３の計測値に基づいて、冷却装置用還流量調整装置２７を制御する場合について説明したが、本件の保護対象はこれに限定されるものではない。例えば、還流量制御装置３３が、集塵機用温度計２９および集塵機用還流量計測装置２１のうちいずれか一方の計測値のみに基づいて集塵機用還流量調整装置２５を制御したり、冷却装置用温度計３１および冷却装置用還流量計測装置２３のうちいずれか一方の計測値のみに基づいて冷却装置用還流量調整装置２７を制御したりする場合も、本件の保護対象である。
【００８７】
次に、本実施の形態の一変形例について説明する。
【００８８】
還流管１９を介して集塵機１１の上流側のガス冷却塔９に還流される熱分解ガスの温度を計測する集塵機還流用温度計５１と、還流管１９を介してガス冷却熱交換器７の上流側のガス搬送管３に還流される熱分解ガスの温度を計測する冷却装置還流用温度計５３と、を還流管１９に取り付けてもよい。
【００８９】
集塵機還流用温度計５１および冷却装置還流用温度計５３は、それぞれ還流量制御装置３３に接続されている。還流量制御装置３３は、集塵機用温度計２９の計測値および集塵機用還流量計測装置２１の計測値に加えて、集塵機還流用温度計５１の計測値も考慮して、集塵機用還流量調整装置２５を制御するようになっている。また、還流量制御装置３３は、冷却装置用温度計３１の計測値および冷却装置用還流量計測装置２３の計測値に加えて、冷却装置還流用温度計５３の計測値も考慮して、冷却装置用還流量調整装置２７を制御するようになっている。
【００９０】
他の構成は上述の本実施の形態と略同一である。上述の本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９１】
本変形例においても、集塵機１１には、ガス冷却熱交換器７及びガス冷却塔９から送られてくる高温の熱分解ガスが、還流管１９を介して送られてきた比較低温の熱分解ガスによって冷却された状態で送られてくるので、集塵機１１が高温の熱分解ガスによって損傷してしまうことを効果的に防止することができる。
【００９２】
特に、還流量制御装置３３は、集塵機還流用温度計５１の計測値も考慮して、集塵機用還流量調整装置２５を制御するので、所定の集塵機１１搬送温度の熱分解ガスが、より確実に集塵機１１へ送られるようになっている。
【００９３】
また、ガス冷却熱交換器７には、改質器５から送られてくる高温の熱分解ガスが、還流管１９を介して送られてきた比較低温の熱分解ガスによって冷却された状態で送られてくるので、高温の熱分解ガスによってガス冷却熱交換器７が損傷してしまうことを効果的に防止することができる。
【００９４】
特に、還流量制御装置３３は、冷却装置還流用温度計５３の計測値も考慮して、冷却装置用還流量調整装置２７を制御するので、所定の冷却装置搬送温度の熱分解ガスが、より確実にガス冷却熱交換器７へ送られるようになっている。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ガス冷却装置から集塵機に送られる熱分解ガスは、還流管を介して集塵機の上流側に還流された熱分解ガスと混合して冷却される。これにより、ガス冷却装置から集塵機に送られる熱分解ガスの熱による集塵機の損傷を効果的に防止することができる。
【００９６】
また、本発明によれば、熱分解装置からガス冷却装置に送られる熱分解ガスは、還流管を介してガス冷却装置の上流側に還流された熱分解ガスと混合して冷却される。これにより、熱分解装置からガス冷却装置に送られる熱分解ガスの熱によるガス冷却装置の損傷を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被処理物処理システム全体の構成を示す概略図である。
【図２】被処理物処理システムのガス冷却熱交換器およびガス冷却塔の具体的な構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１　熱分解炉
３　ガス搬送管
５　改質器
７　ガス冷却熱交換器
９　ガス冷却塔
１１　集塵機
１３　ガス洗浄設備
１５　排出管
１７　発電設備
１９　還流管
２１　集塵機用還流量計測装置
２３　冷却装置用還流量計測装置
２５　集塵機用還流量調整装置
２７　冷却装置用還流量調整装置
２９　集塵機用温度計
３１　冷却装置用温度計
３３　還流量制御装置
３５　熱分解残渣処理装置
３７　伝熱チューブ
３９　給水予熱機構
３９ａ　主路
３９ｂ　バイパス路
４１，４５　ロータリーバルブ
４３　汽水ドラム
４７　サークルフィーダ
４９　三方弁
５１　集塵機還流用温度計
５３　冷却装置還流用温度計[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an object processing system for reducing the volume of an object to be processed such as waste, and more particularly to an object to be processed which appropriately processes a pyrolysis gas generated by thermally decomposing the object. Regarding the processing system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an object processing system for reducing the volume of an object discharged from each home or each business establishment has been widely known. In a conventional system, for example, an object to be processed crushed in a thermal decomposition apparatus is subjected to a thermal decomposition treatment. When the object to be treated is subjected to a thermal decomposition treatment by a thermal decomposition apparatus, the object is thermally decomposed to generate a pyrolysis gas and a pyrolysis residue, thereby reducing the volume of the object to be treated (for example, Patent Document 1).
[0003]
In order to detoxify the pyrolysis gas generated from the processing object and use it as an energy source, the pyrolysis gas generated from the processing object is completely burned and detoxified, and the heat generated at that time is converted by a steam turbine. A method of collecting and converting it into electric energy has been considered.
[0004]
That is, a large amount of air is blown into the pyrolysis gas generated from the object to be processed to make the air rich, and the pyrolysis gas is completely burned in a high temperature state, and the pyrolysis gas after the complete combustion is cooled by the water tube boiler. . The water tube boiler generates steam when cooling the pyrolysis gas after complete combustion. Utilizing the steam generated in this way, a steam turbine is operated to generate power.
[0005]
In such a method, it is very preferable to set the steam in the water tube boiler to a high temperature and a high pressure in order to increase a heat drop when the steam turbine is operated. Therefore, it is necessary for the water tube boiler to adopt a structure that can sufficiently withstand the setting of high-temperature and high-pressure steam. However, when the water tube boiler is operated with the steam setting at high temperature and high pressure, the temperature of the boiler tube of the water tube boiler may become the temperature of the high-temperature corrosion area. May be done.
[0006]
On the other hand, in order to detoxify the pyrolysis gas generated from the object and use it as an energy source, a method is considered in which the pyrolysis gas generated from the object is partially burned to extract the fuel gas from the pyrolysis gas. Have been.
[0007]
That is, the pyrolysis gas generated from the processing object is reformed by partially burning it in a reducing atmosphere in a reformer, and the reformed pyrolysis gas is washed to purify the combustion gas. Fuel gas purified from pyrolysis gas is used when operating gas engines and gas turbines, is used as a raw material for fuel cells, and is used as an energy source for power generation and the like.
[0008]
In the method of partially burning the pyrolysis gas in this way, unlike the case of completely burning the pyrolysis gas, it is not necessary to set the steam of the steam turbine (gas cooling device) to high temperature and high pressure. The gas cooling device to be cooled does not corrode at high temperature. In addition, when the method of partially burning the pyrolysis gas is used, power is generated by burning the fuel gas purified from the pyrolysis gas. Even so, the power generation efficiency hardly fluctuates. Further, in the processing system for treating objects having a dust collecting device and an inducing blower, when the method of partially burning the pyrolysis gas is used, compared with the method of completely burning the pyrolysis gas, There is an advantage that the amount of processing gas in the dust collector and the inducing blower is small.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-80865
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an object processing system using the method of partially burning the pyrolysis gas generated from the object has various advantages.
[0011]
However, since the pyrolyzed gas burned and reformed in the reformer has a very high temperature, when the reformed pyrolyzed gas flows into the gas cooling device, it is located near the inlet of the gas cooling device. The heat transfer tube will be exposed to high temperatures. For this reason, the temperature of the heat transfer tube may become the temperature of the high-temperature corrosion region, and the heat transfer tube may be corroded at high temperature.
[0012]
If a dust collector is provided to separate and collect dust from the reformed pyrolysis gas, the temperature of the pyrolysis gas flowing into the dust collector should be lower than the service temperature of the dust collector. It is necessary to Since the upper limit of the service temperature of a general dust collector is around 200 ° C., it is necessary to cool the pyrolysis gas flowing into the dust collector to this temperature range by a gas cooling device. However, it is difficult to accurately and stably cool the temperature of the pyrolysis gas to the service temperature of the dust collecting device using only the gas cooling device. For this reason, it is conceivable that the temperature of the pyrolysis gas flowing into the dust collector may exceed the service temperature of the dust collector. Further, in such a case, the temperature of the heat transfer tube of the gas cooling device may become the temperature of the low-temperature corrosion region, so that the heat transfer tube may be corroded at low temperature.
[0013]
On the other hand, if the reformed pyrolysis gas is excessively cooled in the gas cooling device, the condensed components in the pyrolysis gas may dew. When the pyrolysis gas flows into the dust collecting device, the dust collecting device may be wet and the gas passage resistance in the dust collecting device may increase. For this reason, the gas cooling device needs to cool the reformed pyrolysis gas so that the pyrolysis gas in which the condensed components have condensed does not flow into the dust collector.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a pyrolysis gas generated from a workpiece is allowed to flow into a dust collector at an appropriate temperature to prevent damage to the dust collector. The purpose is to provide a system.
[0015]
It is another object of the present invention to provide a processing object processing system in which a pyrolysis gas generated from a processing object flows into a gas cooling device at an appropriate temperature to prevent damage to the gas cooling device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a pyrolysis apparatus that heats an object to be processed to generate a pyrolysis gas, a gas cooling apparatus that is provided at a subsequent stage of the pyrolysis apparatus and cools the pyrolysis gas from the pyrolysis apparatus, A dust collector that is provided at a later stage and removes dust in the pyrolysis gas, and a reflux pipe that can recirculate the pyrolysis gas discharged from the dust collector to an upstream side of the dust collector. An object processing system.
[0017]
According to the present invention, the pyrolysis gas sent from the gas cooling device to the dust collector is cooled by being mixed with the pyrolysis gas returned to the upstream side of the dust collector via the return pipe.
[0018]
The present invention also provides a pyrolysis apparatus that generates a pyrolysis gas by heating an object to be processed, a gas cooling apparatus that is provided at a stage subsequent to the pyrolysis apparatus, and that cools the pyrolysis gas from the pyrolysis apparatus, A dust collector, which is provided at a later stage of the cooling device and collects dust in the pyrolysis gas, and a reflux pipe that can return the pyrolysis gas discharged from the dust collector to an upstream side of the gas cooling device, are provided. An object processing system is characterized in that:
[0019]
According to the present invention, the pyrolysis gas sent from the pyrolysis device to the gas cooling device is cooled by being mixed with the pyrolysis gas refluxed upstream of the gas cooling device via the reflux pipe.
[0020]
Also, a thermometer for the dust collector for measuring the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector, a recirculation amount adjusting device for the dust collector for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas returned to the upstream side of the dust collector via the return pipe, and a dust collector It is preferable that the apparatus further comprises a recirculation amount control device connected to the thermometer for the dust collector and the recirculation amount adjusting device for the dust collector, for controlling the recirculation amount adjusting device for the dust collector based on the measurement value of the thermometer for the dust collector. It is to be noted that the case where the recirculation amount control device controls the recirculation amount adjusting device for the dust collector in consideration of factors other than the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector is also a protection object of the present invention.
[0021]
In addition, a thermometer for the cooling device that measures the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling device, and a return device for the cooling device that adjusts the flow rate of the pyrolysis gas that is returned to the upstream side of the gas cooling device via the reflux pipe. A flow rate adjusting device, a reflux amount control device connected to the cooling device thermometer and the cooling device reflux amount adjusting device, and controlling the cooling device reflux amount adjusting device based on the measurement value of the cooling device thermometer; It is preferable to further include The case where the reflux amount control device controls the reflux amount adjusting device for the cooling device in consideration of factors other than the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling device is also a protection target of the present invention.
[0022]
Also, a recirculation amount measuring device for the dust collector that measures the flow rate of the pyrolysis gas that is returned to the upstream side of the dust collector through the return pipe, and the flow rate of the pyrolysis gas that is returned to the upstream side of the dust collector through the return pipe The recirculation amount adjusting device for the dust collector to be adjusted, the recirculation amount measuring device for the dust collector and the recirculation amount adjusting device for the dust collector are connected, and the recirculation amount adjusting device for the dust collector is controlled based on the measurement value of the recirculating amount measuring device for the dust collector. And a flow control device. It should be noted that the case where the recirculation amount control device controls the recirculation amount adjusting device for the dust collector in consideration of factors other than the flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the upstream side of the dust collector via the recirculation pipe is also covered by the present invention. It is.
[0023]
In addition, a recirculation amount measuring device for a cooling device that measures a flow rate of a pyrolysis gas that is recirculated to an upstream side of the gas cooling device via a recirculation pipe, and is recirculated to an upstream side of a dust collector via a recirculation pipe. A reflux rate adjusting device for the cooling device for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas; a reflux rate measuring device for the cooling device; and a reflux rate adjusting device for the cooling device, which are connected to the reflux rate measuring device for the cooling device. It is preferable that the apparatus further includes a reflux control device that controls the reflux control device for the cooling device. In the case where the recirculation amount control device controls the recirculation amount adjusting device for the cooling device in consideration of factors other than the flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the upstream side of the gas cooling device via the recirculation pipe. Are also subject to protection in this case.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0025]
1 and 2 are views showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the entire processing system for a workpiece. FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the gas cooling heat exchanger and the gas cooling tower of the treatment object processing system.
[0026]
As shown in FIG. 1, an object processing system according to the present embodiment includes a pyrolysis furnace 1 (pyrolysis kiln) for thermally decomposing an object to be processed, and a gas transport pipe 3 at a subsequent stage of the pyrolysis furnace 1. A gas-cooling heat exchanger 7 connected via a gas transfer pipe 3 to a rear side of the reformer 5, and a gas transfer pipe downstream of the gas-cooling heat exchanger 7. 3, a dust collector 11 connected to the downstream side of the gas cooling tower 9 via the gas transport pipe 3, and a dust collector connected to the downstream side of the dust collector 11 via the gas transport pipe 3. Gas cleaning equipment 13.
[0027]
A power generation facility 17 is provided downstream of the gas cleaning facility 13 via a discharge pipe 15. One end of a reflux pipe 19 is connected to the discharge pipe 15, and a part or all of the pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 and washed in the gas cleaning facility 13 can flow into the reflux pipe 19.
[0028]
The other end of the reflux pipe 19 is branched, and one of the branches is connected to the lower part of the gas cooling tower 9 provided between the gas cooling heat exchanger 7 and the dust collector 11 (see FIG. 2). ), The other branch is connected to a gas transfer pipe 3 provided between the reformer 5 and the gas cooling heat exchanger 7. Therefore, the pyrolysis gas flowing from one end of the reflux pipe 19 is returned to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 via the reflux pipe 19 and / or the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7. It is designed to be refluxed.
[0029]
The recirculation pipe 19 has a recirculation amount measuring device 21 for the dust collector that measures the flow rate of the pyrolysis gas that is recirculated to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11, and is recirculated upstream of the gas cooling heat exchanger 7. And a cooling device reflux amount measuring device 23 for measuring the flow rate of the pyrolysis gas. The recirculation pipe 19 has a recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 and a recirculation flow upstream of the gas cooling heat exchanger 7. And a cooling device reflux amount adjusting device 27 for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas to be supplied.
[0030]
The gas transport pipe 3 between the gas transport pipe 9 and the dust collector 11 is provided with a dust collector thermometer 29 for measuring the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector 11. Further, a thermometer 31 for a cooling device for measuring the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling heat exchanger 7 is provided in the gas transfer pipe 3 between the reformer 5 and the gas cooling heat exchanger 7. I have.
[0031]
The recirculation amount measuring device 21 for the dust collector, the recirculation amount measuring device 23 for the cooling device, the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector, the recirculating amount adjusting device 27 for the cooling device, the thermometer 29 for the dust collector, and the thermometer 31 for the cooling device Each is connected to the reflux amount control device 33. The recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjustment device 25 for the dust collector based on the measurement value of the recirculation amount measurement device 21 for the dust collector and the measurement value of the thermometer 29 for the dust collector, and controls the recirculation amount measurement device 23 for the cooling device. The recirculation amount adjusting device 27 for the cooling device is controlled based on the measured value and the value measured by the thermometer 31 for the cooling device.
[0032]
Since the temperature of the pyrolysis gas discharged from the gas cleaning equipment 13 is lower than the temperature of the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7, the temperature of the pyrolysis gas is returned to the gas cooling tower 9 via the reflux pipe 19. As the flow rate of the pyrolysis gas is increased, the temperature of the pyrolysis gas sent from the gas cooling tower 9 to the dust collector 11 decreases. For this reason, the recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector, and the gas cooling tower 9 upstream of the dust collector 11 so that the measured value of the thermometer 29 for the dust collector becomes a predetermined conveying temperature of the dust collector 11. The flow rate of the pyrolysis gas that is recirculated is adjusted.
[0033]
Further, since the temperature of the pyrolysis gas discharged from the gas cleaning equipment 13 is lower than the temperature of the pyrolysis gas sent from the reformer 5, The temperature of the pyrolysis gas sent from the reformer 5 to the gas cooling heat exchanger 7 decreases as the flow rate of the pyrolysis gas refluxed to the gas transfer pipe 3 provided between the cooling heat exchanger 7 and the gas transport pipe 3 increases. Become. For this reason, the reflux control device 33 controls the reflux control device 27 for the cooling device, and controls the gas cooling heat exchanger 7 so that the measured value of the thermometer 31 for the cooling device becomes a predetermined cooling device transport temperature. The flow rate of the pyrolysis gas refluxed to the upstream side is adjusted.
[0034]
Note that the predetermined dust collector 11 transfer temperature is preferably determined in consideration of the service temperature of the dust collector 11, and a temperature (for example, about 200 ° C.) that does not damage equipment such as a bag filter of the dust collector 11 is adopted. You. Further, the predetermined cooling device transfer temperature is preferably determined in consideration of the service temperature of the gas cooling heat exchanger 7, and is set to a temperature (for example, about 900 ° C.) at which the equipment of the gas cooling heat exchanger 7 is not damaged. ) Is adopted.
[0035]
The thermal decomposition furnace 1 heats an object to be processed to a predetermined thermal decomposition temperature (for example, about 500 ° C. to 600 ° C.) and thermally decomposes into a pyrolysis gas and a pyrolysis residue. The pyrolysis residue generated in the pyrolysis furnace 1 is sent to a pyrolysis residue treatment device 35. On the other hand, the pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace 1 is sent to the reformer 5 installed at the subsequent stage via the gas transport pipe 3.
[0036]
The reformer 5 is configured to heat the pyrolysis gas sent from the pyrolysis furnace 1 to a predetermined reforming temperature (for example, about 1100 ° C.) in a reducing atmosphere and partially burn. When the pyrolysis gas is partially burned in the reformer 5, the tar component, dioxin component and the like contained in the pyrolysis gas are pyrolyzed, and the pyrolysis gas is reformed.
[0037]
The predetermined reforming temperature can be appropriately set to an arbitrary value, and is suitable for partially decomposing the pyrolysis gas to pyrolyze components such as tar components and dioxin components contained in the pyrolysis gas. It is preferable that the temperature is low.
[0038]
The pyrolysis gas reformed in the reformer 5 is sent to a gas cooling heat exchanger 7 installed at a subsequent stage via the gas transfer pipe 3.
[0039]
Further, the pyrolysis gas refluxed to the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7 via the reflux pipe 19 flows into the gas transport pipe 3 provided between the reformer 5 and the gas cooling heat exchanger 7. Then, it is mixed with the pyrolysis gas sent from the reformer 5 and sent to the gas cooling heat exchanger 7.
[0040]
Further, the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling heat exchanger 7 via the gas transfer pipe 3 is measured by the cooling device thermometer 31, and the measured value is sent to the reflux amount control device 33. I have.
[0041]
The gas-cooled heat exchanger 7 includes a pyrolysis gas from the reformer 5, a pyrolysis gas sent to the gas carrier pipe 3 upstream of the gas-cooling heat exchanger 7 via the reflux pipe 19, Is sent. The gas cooling heat exchanger 7 operates so as to cool the pyrolysis gas to a predetermined cooling temperature (for example, about 200 ° C.) by using the heat transfer tube 37 as described later.
[0042]
The predetermined cooling temperature can be appropriately set to an arbitrary value, and the service temperature of the dust collector 11, the possibility of re-synthesizing dioxin in the pyrolysis gas, and the low-temperature corrosion of the heat transfer tube 37 of the gas cooling heat exchanger 7. It is preferable to set the predetermined cooling temperature in consideration of the temperature and high-temperature corrosion. For example, (1) the service temperature of the dust collector is generally 250 ° C. or less, and (2) if the temperature of the pyrolysis gas is about 300 ° C. to 500 ° C., the dioxin is regenerated in the pyrolysis gas. If the temperature of the pyrolysis gas is about 200 ° C., it is difficult to re-synthesize dioxin in the pyrolysis gas. (3) The heat transfer tube 37 of the gas cooling heat exchanger 7 Considering that the temperature between the low-temperature corrosion region and the high-temperature corrosion region is 150 ° C. to 320 ° C., it is preferable to set the predetermined cooling temperature to about 200 ° C. Further, the steam pressure of the heat transfer tube 37 is set so that the temperature of the heat transfer tube 37 of the gas-cooled heat exchanger 7 becomes 150 ° C. to 320 ° C. between the temperature of the low-temperature corrosion region and the temperature of the high-temperature corrosion region. Is preferred.
[0043]
The pyrolysis gas cooled in the gas cooling heat exchanger 7 is sent to a gas cooling tower 9 provided at a subsequent stage via the gas transport pipe 3.
[0044]
A feedwater preheating mechanism 39 is attached to the upper part of the gas cooling tower 9, and the supplied pyrolysis gas can be further cooled by the feedwater preheating mechanism 39 as described later. The lower end of the gas cooling tower 9 is connected to one of the other ends of the reflux pipe 19, and the lower end of the gas cooling tower 9 is connected to the pyrolysis gas from the gas cooling heat exchanger 7 and the reflux pipe. The pyrolysis gas sent through the pipe 19 is mixed. The pyrolysis gas mixed in this manner is discharged from the gas cooling tower 9 and sent to the dust collector 11 installed at the subsequent stage via the gas transport pipe 3.
[0045]
Then, the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector 11 via the gas transport pipe 3 provided between the gas cooling tower 9 and the dust collector 11 is measured by the thermometer 31 for the cooling device, and the measured value is the amount of reflux The data is sent to the control device 33.
[0046]
The pyrolysis gas sent to the dust collector 11 is divided into the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 to the gas cooling tower 9 and the pyrolysis gas sent to the gas cooling tower 9 via the reflux pipe 19. And gas. The dust collector 11 is configured to include, for example, Teflon (registered trademark), and has a configuration for removing dust from pyrolysis gas by a filter cloth (not shown).
[0047]
The pyrolysis gas from which dusts have been removed in the dust collector 11 is sent to the gas cleaning equipment 13 via the gas transport pipe 3. The pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 has a relatively low temperature (for example, about 150 ° C.).
[0048]
The gas cleaning equipment 13 performs gas cleaning so that the pyrolysis gas sent from the dust collector 11 can be used as fuel. For example, in the gas cleaning equipment 13, water is sprayed on the sent pyrolysis gas, whereby HCl or NH in the pyrolysis gas is sprayed. 3 Water-soluble components such as are dissolved in the sprayed water. As a result, HCl or NH can be removed from the pyrolysis gas. 3 , Etc., and water-soluble components are removed, and the pyrolysis gas is washed.
[0049]
Then, the pyrolysis gas washed in the gas washing facility 13 is discharged to the discharge pipe 15. The pyrolysis gas cleaned by the gas cleaning equipment 13 has a relatively low temperature (for example, about 30 ° C. to 40 ° C.).
[0050]
Part or all of the pyrolysis gas discharged to the discharge pipe 15 can flow into the reflux pipe 19 and be sent to the upstream side of the dust collector 11 and / or the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7. The remaining pyrolysis gas is sent to the power generation facility 17 via the discharge pipe 15.
[0051]
On the other hand, the pyrolysis gas sent to the power generation facility 17 is used as a fuel gas, used for power generation, or used as a heating fuel for various devices in the power generation system.
[0052]
Next, the configurations of the gas cooling heat exchanger 7 and the gas cooling tower 9 will be specifically described with reference to FIG.
[0053]
As shown in FIG. 2, the gas-cooling heat exchanger 7 uses a vertical flue-type waste heat recovery boiler which is excellent in dust discharge performance and maintenance performance such as tube cleaning. The gas cooling heat exchanger 7 includes a number of heat transfer tubes 37 for cooling the pyrolysis gas supplied to the gas cooling heat exchanger 7, a soot blower (not shown), and a rotary valve 41. A steam drum 43 is connected to the heat transfer tube 37, and water is supplied from the steam drum 43 to the heat transfer tube 37, and water is returned from the heat transfer tube 37 to the steam drum 43. I have. Usually, the temperature of the water supplied to the heat transfer tube 37 rises by cooling the pyrolysis gas supplied to the gas-cooling heat exchanger 7 and is returned to the steam drum 43 in the form of steam. ing.
[0054]
The evaporation temperature in the heat transfer tube 37 is set to be about 0.8 MPa (gauge pressure) saturation temperature, and the temperature of the heat transfer tube 37 is maintained at about 180 ° C. to 190 ° C. I have.
[0055]
In addition, from the viewpoint of maintaining the temperature of the heat transfer tube 37 at the temperature of the safe corrosion area, it is preferable to set the evaporation temperature of the heat transfer tube 37 to a higher temperature to about 2 MPa. However, in such a case, it is difficult to adopt an inexpensive fire tube type boiler type, and since the boiling temperature of the water in the heat transfer tube 37 becomes about 200 ° C. or more, the gas cooling heat It becomes difficult to cool the temperature of the pyrolysis gas to about 200 ° C. using only the exchanger 7. On the other hand, when the evaporation temperature of the heat transfer tube 37 is set to about 0.5 MPa saturation temperature, the boiling temperature of the water in the heat transfer tube 37 decreases. For this reason, the gas-cooled heat exchanger 7 may be used at a temperature in a low-temperature corrosion region.
[0056]
The gas cooling tower 9 includes a soot blower (not shown), a rotary valve 45, and a circle feeder 47. Further, a water supply preheating mechanism 39 connected to the brackish drum 43 is attached to the upper part of the gas cooling tower 9. The feed water preheating mechanism 39 includes a main path 39a extending from the outside of the gas cooling tower 9 into the gas cooling tower 9 and connected to a brackish drum 43 provided outside the gas cooling tower 9; And a bypass path 39b provided as shown. A three-way valve 49 is provided at a branch point between the main path 39a of the water supply preheating mechanism 39 and the bypass path 39b, and determines whether water supplied to the water supply preheating mechanism 39 flows into the main path 39a in the gas cooling tower 9. The three-way valve 49 adjusts whether to flow into the bypass 39b. The water supplied to the water supply preheating mechanism 39 is finally sent to the steam drum 43.
[0057]
The pyrolysis gas supplied to the gas cooling tower 9 is exposed to the main path 39a of the water supply preheating mechanism 39 provided in the gas cooling tower 9, so that water is supplied to the main path 39a in the gas cooling tower 9. If so, the pyrolysis gas is cooled. Then, the temperature of the water supplied to the main path 39a in the gas cooling tower 9 increases as the pyrolysis gas is cooled. Therefore, the water (for example, water at 50 ° C. to 70 ° C.) sent to the steam drum 43 via the main path 39 a provided in the gas cooling tower 9 is preheated in the gas cooling tower 9, and then the steam is fed from the steam drum 43. The heat is supplied to the heat transfer tube 37 of the gas cooling heat exchanger 7. As described above, the water supplied to the heat transfer tube 37 of the gas cooling heat exchanger 7 is preheated by the water supply preheating mechanism 39 of the gas cooling tower 9, thereby contributing to an increase in the amount of steam generated in the heat transfer tube 37. You can do it.
[0058]
The gas cooling device of the present invention includes the gas cooling heat exchanger 7 and the gas cooling tower 9 to which the water supply preheating mechanism 39 is attached.
[0059]
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
[0060]
The to-be-processed materials such as wastes collected and collected from each household or each business establishment are sent to the pyrolysis furnace 1 after being crushed by a crushing device (not shown) into a size suitable for the thermal decomposition process. .
[0061]
In the pyrolysis furnace 1, the object to be processed is heated to a predetermined pyrolysis temperature and pyrolyzed into a pyrolysis gas and a pyrolysis residue. Then, the pyrolysis residue generated in the pyrolysis furnace 1 is sent to a pyrolysis residue treatment device 35, and after being subjected to appropriate detoxification processing, is reused as fuel. On the other hand, the pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace 1 is sent to a reformer 5 installed at a subsequent stage via a gas transport pipe 3.
[0062]
In the reformer 5, the pyrolysis gas sent from the pyrolysis furnace 1 is heated to a predetermined reforming temperature in a reducing atmosphere and is partially burned. When the pyrolysis gas is partially burned, tar components, dioxin components, and the like contained in the pyrolysis gas are thermally decomposed. As a result, the pyrolysis gas is reformed into a gas containing HCl and NH3 in addition to containing hydrogen, carbon monoxide and the like as a combustible component. Further, the partially decomposed and reformed pyrolysis gas contains a large amount of dust components, and 90% of the dust components are formed from carbon.
[0063]
The pyrolysis gas reformed in the reformer 5 is sent to a gas cooling heat exchanger 7 installed at a subsequent stage via the gas transfer pipe 3. Further, the pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 and washed by the gas washing facility 13 passes through the reflux pipe 19 to the gas transport pipe 3 provided between the reformer 5 and the gas cooling heat exchanger 7. The gas flows into the gas-cooled heat exchanger 7 after being mixed with the pyrolysis gas from the reformer 5.
[0064]
Then, the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling heat exchanger 7 via the gas transport pipe 3 is measured by the cooling device thermometer 31, and the measured value is sent to the reflux amount control device 33.
[0065]
In the gas cooling heat exchanger 7, the sent pyrolysis gas is cooled to a predetermined cooling temperature using the heat transfer tube 37. Then, the pyrolysis gas cooled in the gas cooling heat exchanger 7 is sent to the gas cooling tower 9 installed at the subsequent stage via the gas transport pipe 3.
[0066]
In the gas cooling tower 9, the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 is exposed to a main path 39 a of a water supply preheating mechanism 39 provided at an upper part in the gas cooling tower 9. At this time, when water is supplied to the main path 39a of the water supply preheating mechanism 39 provided in the gas cooling tower 9, the pyrolysis gas in the gas cooling tower 9 is cooled, and When water is not supplied to the main path 39a of the provided water supply preheating mechanism 39, the pyrolysis gas in the gas cooling tower 9 is not cooled.
[0067]
During a low cooling load operation such as when the plant is started up or shut down, the flow rate of the pyrolysis gas sent from the pyrolysis furnace 1 and the reformer 5 is small. The cracked gas can be cooled to a predetermined transfer temperature of the dust collector 11. For this reason, when the pyrolysis gas can be cooled to a predetermined transfer temperature of the dust collector 11 only by the gas cooling heat exchanger 7, the water supplied to the water supply preheating mechanism 39 uses the main path 39 a in the gas cooling tower 9. The three-way valve 49 is adjusted so that water does not flow into the bypass passage 39b.
[0068]
In such a case, if water flows in the main path 39a in the gas cooling tower 9, the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 becomes too cold, and condensed components in the pyrolysis gas May condense. The condensed components that have condensed wet the filter cloth of the dust collector 11. If the filter cloth gets wet, dust adhering to the filter cloth becomes difficult to fall off, so that the flow of the pyrolysis gas in the dust collector 11 may be blocked. Therefore, in such a case, the three-way valve 49 is adjusted so that water does not flow through the main path 39a in the gas cooling tower 9.
[0069]
On the other hand, when the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 to the gas cooling tower 9 is higher than a predetermined conveying temperature of the dust collector 11 as in the high cooling load operation, the three-way valve 49 is used. Is adjusted so that water flows through the main path 39a of the water supply preheating mechanism 39 provided in the cooling tower. Thereby, the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 to the gas cooling tower 9 is exposed to the main path 39a in the gas cooling tower 9 and cooled.
[0070]
As described above, the pyrolysis gas exposed to the main path 39a of the water supply preheating mechanism 39 provided in the gas cooling tower 9 is sent from the upper part to the lower part of the cooling tower. Then, the pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 and cleaned by the gas cleaning facility 13 is sent to the lower part of the gas cooling tower 9 through the reflux pipe 19 and mixed with the pyrolysis gas from the gas cooling heat exchanger 7. I do. The pyrolysis gas in which the pyrolysis gas from the gas cooling heat exchanger 7 and the pyrolysis gas from the reflux pipe 19 are mixed is discharged from the gas cooling tower 9 and installed at a later stage via the gas transport pipe 3. It is sent to the dust collector 11.
[0071]
At this time, the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector 11 via the gas transport pipe 3 is measured by the dust collector thermometer 29, and the measured value is sent to the reflux amount control device 33.
[0072]
In the dust collector 11, dust is removed from the pyrolysis gas sent from the gas cooling tower 9 by the filter cloth. Then, the pyrolysis gas from which dusts have been removed in the dust collector 11 is sent to the gas cleaning equipment 13 via the gas transport pipe 3.
[0073]
In the gas cleaning equipment 13, the pyrolysis gas sent from the dust collector 11 is subjected to gas cleaning so that it can be used as fuel. Then, the pyrolysis gas cleaned by the gas cleaning facility 13 is discharged to the discharge pipe 15.
[0074]
Of the pyrolysis gas discharged to the discharge pipe 15, part or all of the pyrolysis gas flows into the reflux pipe 19 connected to the discharge pipe 15, and the other pyrolysis gases are sent to the power generation equipment 17. And used as fuel gas.
[0075]
The pyrolysis gas flowing from one end of the return pipe 19 is returned to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 via the return pipe 19 and / or returned to the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7. You.
[0076]
The flow rate of the pyrolysis gas returned to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 through the return pipe 19 is measured by the dust collector reflux amount measuring device 21, and the measured value is sent to the flow rate adjustment control device. . Further, the flow rate of the pyrolysis gas refluxed to the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7 is measured by the cooling device reflux amount measuring device 23, and the measured value is sent to the flow rate adjustment control device.
[0077]
Further, the flow rate of the pyrolysis gas which is returned to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 via the reflux pipe 19 is adjusted by the dust collector reflux amount adjusting device 25 controlled by the reflux amount control device 33. Further, the flow rate of the pyrolysis gas refluxed to the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7 via the reflux pipe 19 is adjusted by a cooling apparatus flow rate control device controlled by the reflux amount control device 33.
[0078]
The recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector based on the measurement value of the thermometer 29 for the dust collector and the measurement value of the recirculation amount measurement device 21 for the dust collector, and measures the temperature of the thermometer 31 for the cooling device. Based on the values and the values measured by the cooling device reflux amount measuring device 23, the cooling device reflux amount adjusting device 27 is controlled.
[0079]
That is, based on the measurement value of the dust collector thermometer 29 and the measurement value of the dust collector reflux amount measuring device 21, the dust collector reflux amount adjusting device 25 is controlled to adjust the flow rate of the pyrolysis gas refluxing to the cooling tower, The temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector 11 via the transfer pipe 3 is set to a predetermined transfer temperature of the dust collector 11. By controlling the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector by the recirculation amount control device 33 in this way, the pyrolysis gas having a predetermined transfer temperature of the dust collector 11 is stably sent to the dust collector 11.
[0080]
In addition, the controller controls the cooling device recirculation amount adjusting device 27 based on the measurement value of the cooling device thermometer 31 and the measurement value of the cooling device recirculation amount measuring device 23 to return the gas to the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7. The flow rate of the pyrolysis gas is adjusted so that the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling heat exchanger 7 becomes a predetermined cooling device transport temperature. By controlling the reflux control device 27 for the cooling device by the reflux control device 33 in this way, the pyrolysis gas having a predetermined cooling device transfer temperature is stably sent to the gas cooling heat exchanger 7. Become.
[0081]
As described above, the pyrolysis gas sent to the dust collector 11 is discharged from the dust collector 11 and the gas cleaning equipment 13 to the high-temperature pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 and the gas cooling tower 9 and returned to the high temperature. A relatively low-temperature pyrolysis gas sent to the cooling tower via the pipe 19 is mixed. Therefore, in the dust collector 11, the high-temperature pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 and the gas cooling tower 9 was cooled by the comparatively low-temperature pyrolysis gas sent through the reflux pipe 19. Sent in state. This effectively prevents the dust collector 11 from being damaged by the high-temperature pyrolysis gas.
[0082]
In particular, the flow rate of the pyrolysis gas that is returned to the gas cooling tower 9 provided on the upstream side of the dust collector 11 through the reflux pipe 19 is adjusted by the dust collector reflux control device 25 controlled by the reflux control device 33. The pyrolysis gas at a predetermined conveying temperature of the dust collector 11 is stably sent to the dust collector 11. Since the predetermined dust collector 11 transfer temperature is set to a temperature that does not cause damage to the dust collector 11, it is possible to more reliably prevent the dust collector 11 from being damaged by the pyrolysis gas sent. .
[0083]
Further, the pyrolysis gas sent to the gas cooling heat exchanger 7 is converted into a high-temperature pyrolysis gas sent from the reformer 5, discharged from the dust collector 11 and the gas cleaning facility 13 and returned to the cooling tower 19 through the reflux pipe 19. Is a mixture of the relatively low-temperature pyrolysis gas sent to the furnace. Therefore, the high-temperature pyrolysis gas sent from the reformer 5 is sent to the gas cooling heat exchanger 7 while being cooled by the relatively low-temperature pyrolysis gas sent through the reflux pipe 19. Come. This effectively prevents the gas-cooled heat exchanger 7 from being damaged by the high-temperature pyrolysis gas.
[0084]
In particular, the flow rate of the pyrolysis gas returned to the gas transport pipe 3 on the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7 via the reflux pipe 19 is controlled by the reflux control apparatus 27 for the cooling apparatus controlled by the reflux control apparatus 33. The adjusted pyrolysis gas at a predetermined cooling device transfer temperature is stably sent to the gas cooling heat exchanger 7. Since the predetermined cooling device transfer temperature is set to a temperature that does not cause damage to the gas cooling heat exchanger 7, it is possible to prevent the gas decomposition heat exchanger 7 from being damaged by the pyrolysis gas sent. This can be more reliably prevented.
[0085]
In addition, instead of connecting one end side of the reflux pipe 19 to the discharge pipe 15, it may be connected to the gas transport pipe 3 provided between the dust collector 11 and the gas cleaning equipment 13. In this case, the pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 flows in from one end of the reflux pipe 19, and the gas transport pipe 3 on the upstream side of the gas cooling heat exchanger 7 and / or the gas on the upstream side of the dust collector 11. It can be returned to the cooling tower 9. The pyrolysis gas discharged from the dust collector 11 has a lower temperature than the pyrolysis gas sent from the reformer 5 to the gas cooling heat exchanger 7 and the pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 to the gas cooling tower 9. It is. Therefore, also in this case, the same operation and effect as the above-described embodiment can be obtained.
[0086]
In the present embodiment, the recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjustment device 25 for dust collector based on the measurement value of the thermometer 29 for dust collector and the measurement value of the recirculation amount measurement device 21 for dust collector, A case has been described in which the cooling device reflux amount adjustment device 27 is controlled based on the measurement value of the device thermometer 31 and the measurement value of the cooling device reflux amount measurement device 23. However, the protection target of the present invention is not limited to this. Not something. For example, the recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector based on only one of the measured values of the thermometer 29 for the dust collector and the recirculation amount measuring device 21 for the dust collector, or controls the temperature for the cooling device. The case where the cooling device recirculation amount adjusting device 27 is controlled based on only one of the measured value of the total 31 and the cooling device recirculation amount measuring device 23 is also a protection target of the present case.
[0087]
Next, a modified example of the present embodiment will be described.
[0088]
A dust collector reflux thermometer 51 for measuring the temperature of the pyrolysis gas refluxed to the gas cooling tower 9 on the upstream side of the dust collector 11 via the reflux pipe 19, and an upstream of the gas cooling heat exchanger 7 via the reflux pipe 19. The cooling pipe reflux thermometer 53 for measuring the temperature of the pyrolysis gas refluxed to the gas transport pipe 3 on the side may be attached to the reflux pipe 19.
[0089]
The dust collector reflux thermometer 51 and the cooling device reflux thermometer 53 are connected to the reflux amount control device 33, respectively. The reflux amount control device 33 considers the measurement value of the dust collector reflux thermometer 51 in addition to the measurement value of the dust collector thermometer 29 and the measurement value of the dust collector reflux amount measurement device 21 and considers the dust collector reflux amount adjustment device. 25 is controlled. In addition to the measurement value of the cooling device thermometer 31 and the measurement value of the cooling device reflux amount measuring device 23, the reflux amount control device 33 considers the measurement value of the cooling device reflux thermometer 53 in consideration of the cooling value. The device reflux amount adjusting device 27 is controlled.
[0090]
Other configurations are substantially the same as the above-described embodiment. The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0091]
Also in this modification, the high-temperature pyrolysis gas sent from the gas cooling heat exchanger 7 and the gas cooling tower 9 is supplied to the dust collector 11 by the comparative low-temperature pyrolysis gas sent through the reflux pipe 19. As a result, the dust collector 11 can be effectively prevented from being damaged by the high-temperature pyrolysis gas.
[0092]
In particular, since the recirculation amount control device 33 controls the recirculation amount adjusting device 25 for the dust collector in consideration of the measurement value of the recirculation thermometer 51 for the dust collector, the pyrolysis gas at the predetermined dust collector 11 transfer temperature is more reliably. The dust is sent to the dust collector 11.
[0093]
The high-temperature pyrolysis gas sent from the reformer 5 is sent to the gas cooling heat exchanger 7 while being cooled by the relatively low-temperature pyrolysis gas sent through the reflux pipe 19. Therefore, it is possible to effectively prevent the gas cooling heat exchanger 7 from being damaged by the high-temperature pyrolysis gas.
[0094]
In particular, the reflux amount control device 33 controls the cooling device reflux amount adjusting device 27 in consideration of the measurement value of the cooling device reflux thermometer 53, so that the pyrolysis gas at the predetermined cooling device transfer temperature is more The heat is reliably sent to the gas cooling heat exchanger 7.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pyrolysis gas sent from the gas cooling device to the dust collector is mixed and cooled with the pyrolysis gas refluxed to the upstream side of the dust collector via the reflux pipe. Thus, it is possible to effectively prevent the dust collector from being damaged by the heat of the pyrolysis gas sent from the gas cooling device to the dust collector.
[0096]
Further, according to the present invention, the pyrolysis gas sent from the pyrolysis device to the gas cooling device is cooled by being mixed with the pyrolysis gas refluxed upstream of the gas cooling device via the reflux pipe. Thereby, damage to the gas cooling device due to the heat of the pyrolysis gas sent from the pyrolysis device to the gas cooling device can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an entire processing object processing system.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of a gas cooling heat exchanger and a gas cooling tower of the processing object processing system.
[Explanation of symbols]
1 Pyrolysis furnace
3 Gas transport pipe
5 Reformer
7 Gas cooling heat exchanger
9 Gas cooling tower
11 dust collector
13 Gas cleaning equipment
15 Discharge pipe
17 Power generation facilities
19 reflux tube
21 Reflux amount measuring device for dust collector
23 Reflux amount measuring device for cooling system
25 Reflux control device for dust collector
27 Reflux control device for cooling system
29 Thermometer for dust collector
31 Thermometer for cooling system
33 Reflux control device
35 Thermal decomposition residue treatment equipment
37 Heat transfer tube
39 Water supply preheating mechanism
39a Main road
39b Bypass road
41, 45 Rotary valve
43 Brackish drum
47 Circle feeder
49 Three-way valve
51 Thermometer for recirculating dust collector
53 Cooling device reflux thermometer

Claims (10)

被処理物を加熱して熱分解ガスを生成する熱分解装置と、
熱分解装置の後段に設けられ、熱分解装置からの熱分解ガスを冷却するガス冷却装置と、
ガス冷却装置の後段に設けられ、熱分解ガス中のダスト類を除去する集塵機と、
集塵機から排出された熱分解ガスを集塵機の上流側に還流することができる還流管と、を備えたことを特徴とする被処理物処理システム。A pyrolysis device that heats the object to generate a pyrolysis gas,
A gas cooling device that is provided at a stage subsequent to the pyrolysis device and cools pyrolysis gas from the pyrolysis device,
A dust collector that is provided at a later stage of the gas cooling device and removes dust in the pyrolysis gas,
A process system for treating an object to be processed, comprising: a recirculation pipe capable of recirculating pyrolysis gas discharged from a dust collector to an upstream side of the dust collector. 被処理物を加熱して熱分解ガスを生成する熱分解装置と、
熱分解装置の後段に設けられ、熱分解装置からの熱分解ガスを冷却するガス冷却装置と、
ガス冷却装置の後段に設けられ、熱分解ガス中のダスト類を捕集する集塵機と、
集塵機から排出された熱分解ガスをガス冷却装置の上流側に還流することができる還流管と、を備えたことを特徴とする被処理物処理システム。A pyrolysis device that heats the object to generate a pyrolysis gas,
A gas cooling device that is provided at a stage subsequent to the pyrolysis device and cools pyrolysis gas from the pyrolysis device,
A dust collector provided after the gas cooling device to collect dust in the pyrolysis gas,
A process system for treating an object to be treated, comprising: a recirculation pipe capable of recirculating pyrolysis gas discharged from a dust collector to an upstream side of a gas cooling device. 集塵機に送られる熱分解ガスの温度を計測する集塵機用温度計と、
還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する集塵機用還流量調整装置と、
集塵機用温度計と集塵機用還流量調整装置とに接続され、集塵機用温度計の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の被処理物処理システム。A thermometer for the dust collector for measuring the temperature of the pyrolysis gas sent to the dust collector,
A recirculation amount adjusting device for the dust collector for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the upstream side of the dust collector via the recirculation pipe,
A recirculation amount control device connected to the dust collector thermometer and the recirculation amount adjusting device for the dust collector, the recirculation amount control device controlling the recirculation amount adjusting device for the dust collector based on a measured value of the thermometer for the dust collector. An object processing system according to claim 1. ガス冷却装置に送られる熱分解ガスの温度を計測する冷却装置用温度計と、
還流管を介してガス冷却装置の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する冷却装置用還流量調整装置と、
冷却装置用温度計と冷却装置用還流量調整装置とに接続され、冷却装置用温度計の計測値に基づいて冷却装置用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の被処理物処理システム。A thermometer for the cooling device that measures the temperature of the pyrolysis gas sent to the gas cooling device,
A recirculation amount adjusting device for a cooling device that adjusts a flow rate of a pyrolysis gas that is recirculated to an upstream side of the gas cooling device through a recirculation pipe;
A reflux amount control device connected to the cooling device thermometer and the cooling device reflux amount adjusting device, and controlling the cooling device reflux amount adjusting device based on the measurement value of the cooling device thermometer. The object processing system according to claim 2, wherein: 還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を計測する集塵機用還流量計測装置と、
還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する集塵機用還流量調整装置と、
集塵機用還流量計測装置と集塵機用還流量調整装置とに接続され、集塵機用還流量計測装置の計測値に基づいて集塵機用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の被処理物処理システム。A recirculation amount measuring device for the dust collector for measuring a flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the upstream side of the dust collector via the recirculation pipe,
A recirculation amount adjusting device for the dust collector for adjusting the flow rate of the pyrolysis gas recirculated to the upstream side of the dust collector via the recirculation pipe,
A recirculation amount control device that is connected to the recirculation amount measuring device for the dust collector and the recirculation amount adjusting device for the dust collector, and controls the recirculation amount adjusting device for the dust collector based on the measurement value of the recirculation amount measuring device for the dust collector. The object processing system according to claim 1, wherein: 還流管を介してガス冷却装置の上流側の上流側に還流される熱分解ガスの流量を計測する冷却装置用還流量計測装置と、
還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの流量を調整する冷却装置用還流量調整装置と、
冷却装置用還流量計測装置と冷却装置用還流量調整装置とに接続され、冷却装置用還流量計測装置の計測値に基づいて冷却装置用還流量調整装置を制御する還流量制御装置と、を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の被処理物処理システム。A recirculation amount measuring device for a cooling device that measures a flow rate of a pyrolysis gas that is recirculated to an upstream side of a gas cooling device through a recirculation pipe;
A recirculation amount adjusting device for a cooling device that adjusts a flow rate of a pyrolysis gas that is recirculated to an upstream side of the dust collector via a recirculation pipe;
A reflux amount control device that is connected to the cooling device reflux amount measuring device and the cooling device reflux amount adjusting device, and controls the cooling device reflux amount adjusting device based on the measurement value of the cooling device reflux amount measuring device; The object processing system according to claim 2, further comprising: 還流量制御装置に接続され、還流管を介して集塵機の上流側に還流される熱分解ガスの温度を計測する集塵機還流用温度計を更に備え、
還流量制御装置は、集塵機還流用温度計の計測値も考慮して集塵機用還流量調整装置を制御することを特徴とする請求項３又は５のいずれかに記載の廃棄処理システム。Further provided with a dust collector reflux thermometer connected to the reflux amount control device and measuring the temperature of the pyrolysis gas refluxed upstream of the dust collector via the reflux pipe,
6. The disposal system according to claim 3, wherein the recirculation amount control device controls the recirculation amount adjusting device for the dust collector in consideration of a measured value of the thermometer for the recirculation of the dust collector. 還流量制御装置に接続され、還流管を介してガス冷却装置の上流側に還流される熱分解ガスの温度を計測する冷却装置還流用温度計を更に備え、
還流量制御装置は、冷却装置還流用温度計の計測値も考慮して冷却装置用還流量調整装置を制御することを特徴とする請求項４又は６のいずれかに記載の廃棄処理システム。A cooling device reflux thermometer that is connected to the reflux amount control device and that measures the temperature of the pyrolysis gas that is refluxed upstream of the gas cooling device via the reflux pipe;
7. The waste treatment system according to claim 4, wherein the reflux amount control device controls the reflux amount adjusting device for the cooling device in consideration of a measurement value of the thermometer for the cooling device. 熱分解装置は、被処理物を熱分解ガスと残渣とに熱分解する熱分解炉と、熱分解炉から送られてくる熱分解ガスを部分燃焼して改質する改質器と、を有することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の被処理物処理システム。The pyrolysis apparatus has a pyrolysis furnace that pyrolyzes an object to be processed into a pyrolysis gas and a residue, and a reformer that partially burns and reforms the pyrolysis gas sent from the pyrolysis furnace. An object processing system according to any one of claims 1 to 8, wherein: 集塵機の後段に設けられ、集塵機から送られてくる熱分解ガスを燃料として使用することができるようにガス洗浄するガス洗浄設備を更に備え、
還流管は、集塵機から排出されガス洗浄設備において洗浄された熱分解ガスを還流することを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の被処理物処理システム。Further provided is a gas cleaning facility provided at a later stage of the dust collector, for performing gas cleaning so that the pyrolysis gas sent from the dust collector can be used as a fuel,
The processing object processing system according to any one of claims 1 to 9, wherein the reflux pipe returns the pyrolysis gas discharged from the dust collector and cleaned in the gas cleaning facility.
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