JP2005308373A - Combustion furnace exhaust heat transporting system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法に関し、特に、自然排出物、又は、廃棄物を燃焼させて自然エネルギーを回収する燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法に関する。 The present invention relates to a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport method, and in particular, a combustion furnace exhaust heat transport system that recovers natural energy by burning natural waste or waste, The present invention also relates to a method for transporting combustion furnace exhaust heat.
生ゴミような生活廃材、樹脂廃材、その他の廃材は、埋め立てにより処理される。埋立て処理は、土壌、水源、海洋の汚染を招く。埋立処理の限界を越えるために、焼却炉による焼却処理が行われている。焼却炉は、ダイオキシン、窒素酸化物のような有害化学物質を大気中に放出する。そのような化学物質を放出しない焼却炉は、後掲の特許文献1で知られている。その焼却炉は、排出される燃焼ガス(炭酸ガス)の熱を再利用することができる。熱の再利用は、排出される炭酸ガスの地球全体の総量を低減するために重要である。その再利用の効率を高めるために、樹脂廃材を固形燃料化することが知られている。燃焼温度を高くする固形燃料として、コークスが知られている。 Living waste materials such as garbage, resin waste materials, and other waste materials are treated by landfill. Landfill treatment can cause soil, water source and marine pollution. In order to exceed the limit of landfill treatment, incineration treatment by an incinerator is performed. Incinerators release harmful chemical substances such as dioxins and nitrogen oxides into the atmosphere. An incinerator that does not release such a chemical substance is known from Patent Document 1 described later. The incinerator can reuse the heat of the exhausted combustion gas (carbon dioxide gas). Reuse of heat is important to reduce the total amount of carbon dioxide emitted globally. In order to increase the efficiency of reuse, it is known to convert resin waste into solid fuel. Coke is known as a solid fuel that raises the combustion temperature.
廃材処理のために開発されてきた焼却炉から排出される熱の再利用の分野は拡大されつつある。そのような分野の拡大のために、冷暖房のような空調の熱源、コージェネ発電の熱源、ローカル生活領域の自己完結型エネルギー供給システムの熱源として再利用熱が有望視されている。再利用熱の形態として、環境重視の公知技術は、熱輸送と熱貯蔵とのために熱水を利用している。 The field of heat reuse from incinerators that have been developed for waste material treatment is expanding. In order to expand such fields, reuse heat is promising as a heat source for air conditioning such as cooling and heating, a heat source for cogeneration power generation, and a self-contained energy supply system for local living areas. As a form of reusable heat, the known environment-conscious technology uses hot water for heat transport and heat storage.
そのような再利用は、地球環境の保全のために回避することができない技術として実行されることが望まれる。燃焼温度を高温化することにより有害物質を排出しない高温環境型焼却炉は、より多様な分野で利用されることが期待される。処理型の焼却炉から熱源型の燃焼炉に概念を変更することができる技術の確立が求められる。有害ガスを処理する燃焼炉の開発が期待される。環境内で生じる熱輸送と熱貯蔵の効率を高くすることにより炭酸ガス排出の総量を低減することが望まれる。炭酸ガスを大気中に排出しないで直接に利用することが賢明である。 Such reuse is desired to be performed as a technology that cannot be avoided for the preservation of the global environment. High-temperature environment type incinerators that do not emit harmful substances by raising the combustion temperature are expected to be used in more diverse fields. Establishment of a technology that can change the concept from a treatment-type incinerator to a heat source-type combustion furnace is required. Development of a combustion furnace that treats harmful gases is expected. It would be desirable to reduce the total amount of carbon dioxide emissions by increasing the efficiency of heat transport and storage that occurs in the environment. It is wise to use carbon dioxide directly without releasing it into the atmosphere.
本発明の課題は、自然環境の中で循環的に熱を再利用する技術を確立する燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、燃焼温度を高温化することにより有害物質を排出しない高温型焼却炉の利用を促進する燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、有害ガスを処理するために燃焼炉を利用する利用技術を確立する燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、自然環境の中で循環的に熱を再利用し、燃焼温度を高温化することにより有害物質を排出しない高温型焼却炉の利用を促進し、有害ガスを処理するために燃焼炉を利用する利用技術し、且つ、有害ガスを処理するために燃焼炉を利用する利用技術を確立する燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、自然環境の中で循環的に熱を再利用し、燃焼温度を高温化することにより有害物質を排出しない高温型焼却炉の利用を促進し、有害ガスを処理するために燃焼炉を利用する利用技術し、且つ、有害ガスを処理するために燃焼炉を利用する利用技術を確立し、更に、環境内で生じる熱輸送と熱貯蔵の効率を高くすることにより炭酸ガス排出の総量を低減し、且つ、炭酸ガスを大気中に排出しないで直接に利用するする燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport method for establishing a technology for reusing heat in a natural environment.
Another object of the present invention is to provide a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport method that facilitates the use of a high temperature incinerator that does not emit harmful substances by increasing the combustion temperature. There is.
Still another object of the present invention is to provide a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport method that establish a utilization technique for using a combustion furnace to treat harmful gases.
Still another object of the present invention is to recycle heat in the natural environment, promote the use of a high-temperature incinerator that does not discharge harmful substances by increasing the combustion temperature, and treat harmful gases. To provide a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport system that establishes a use technology that uses a combustion furnace to treat harmful gases There is to do.
Still another object of the present invention is to recycle heat in the natural environment, promote the use of a high-temperature incinerator that does not discharge harmful substances by increasing the combustion temperature, and treat harmful gases. To establish a technology for utilizing a combustion furnace to treat a hazardous gas, to establish a technology for utilizing a combustion furnace to treat harmful gases, and to increase the efficiency of heat transport and heat storage generated in the environment. An object of the present invention is to provide a combustion furnace exhaust heat transport system and a combustion furnace exhaust heat transport method in which the total amount of carbon dioxide gas emission is reduced and the carbon dioxide gas is directly used without being discharged into the atmosphere.
本発明による燃焼炉排出熱の輸送システムは、燃焼型熱源(4)と、燃焼型熱源(4)の熱の熱エネルギーを他のエネルギーに変換するエネルギー変換器とから構成されている。燃焼型熱源(4)は、燃焼炉(47)と、燃焼炉(47)の炉壁を冷却する水(62)を保持する冷却容器(48)と、燃焼炉(47)に乾留済みの固体燃料(例示:木炭、コークス)を供給する固体燃料供給器(49)と、冷却容器(48)の中で発生する高温水蒸気のうち冷却容器(48)の中の液面より上方に存在する高温水蒸気(63)を冷却容器(48)から取り出して貯蔵する蒸気ストレージ(7)とから形成されている。ここで、熱エネルギーは、蒸気ストレージ(7)の中の高温水蒸気の熱エネルギーに一致している。木材の使用は、廃材を用いることができる点で好ましい。コークスの使用は、燃焼温度を更に高くするために好都合である。 The combustion furnace exhaust heat transport system according to the present invention includes a combustion heat source (4) and an energy converter that converts the heat energy of the heat of the combustion heat source (4) into other energy. The combustion heat source (4) includes a combustion furnace (47), a cooling vessel (48) for holding water (62) for cooling the furnace wall of the combustion furnace (47), and a solid that has been dry-distilled in the combustion furnace (47). A solid fuel supplier (49) that supplies fuel (eg, charcoal, coke), and high temperature steam that exists above the liquid level in the cooling vessel (48) among the high-temperature steam generated in the cooling vessel (48). It is formed from a steam storage (7) for taking out and storing the steam (63) from the cooling vessel (48). Here, the thermal energy matches the thermal energy of the high temperature steam in the steam storage (7). The use of wood is preferable because waste materials can be used. The use of coke is advantageous to further increase the combustion temperature.
固体燃料は、乾留済みであるので、有害化学物質は除去され、且つ、燃焼温度が高く、僅かに残存する有害化学物質は、高温燃焼ガスにより安全に処理される。燃焼処理により無害化されない唯一の化学物質である窒素酸化物の量は僅かである。乾留済み固体燃料の燃焼により排出される高温燃焼ガスの再利用熱は、熱水形態のような液相形態によらずに高温水蒸気の気相の形態により輸送されて、蒸気ストレージ(7)で貯蔵される。高温水蒸気の水蒸気圧は、自己輸送能力を有し、且つ、複数のエネルギー形態に変換されやすい物性を有している。複数のエネルギー形態は、具体的には後述されるように、電気エネルギーと気液相転換エネルギーとである。このように、高温水蒸気の形態として貯蔵される熱エネルギーは、エネルギー形態変換容易性と熱輸送性と高温保持性の3つの優れた特性を有している。このような3特性は、結果的に再利用効率を向上させることにより、炭酸ガス排出の総量を低減させることができる。有害物質の含有率が極めて小さい炭酸ガスは、光合成促進のような技術のために再利用価値が高い。 Since the solid fuel has been carbonized, harmful chemical substances are removed, the combustion temperature is high, and a slight residual hazardous chemical substance is safely treated with high-temperature combustion gas. The amount of nitrogen oxide, which is the only chemical that is not detoxified by the combustion process, is small. The reuse heat of the high-temperature combustion gas discharged by the combustion of the dry-distilled solid fuel is transported in the vapor phase form of high-temperature steam, not in the liquid phase form such as the hot water form, and in the steam storage (7). Stored. The water vapor pressure of high-temperature water vapor has a physical property that has a self-transport capability and is easily converted into a plurality of energy forms. Specifically, the plurality of energy forms are electric energy and gas-liquid phase change energy, as will be described later. Thus, the thermal energy stored in the form of high-temperature water vapor has three excellent characteristics: energy form conversion ease, heat transportability, and high temperature retention. These three characteristics can reduce the total amount of carbon dioxide emission by improving the reuse efficiency as a result. Carbon dioxide, which has a very low content of harmful substances, has a high reuse value due to techniques such as photosynthesis promotion.
エネルギー変換器は、高温水蒸気(8)の熱エネルギーを電気的エネルギーに変換するタービン型発電機(9,11)と、タービン発電機(9,11)から排出される低温水蒸気(14)を熱源として動作する吸収式熱交換器(17)とから形成されている。電力の取り出しのために失われて低温化している低温水蒸気(14)の熱は、吸収式熱交換器(17)を駆動するためのエネルギー形態として絶好である。 The energy converter is a turbine-type generator (9, 11) that converts thermal energy of high-temperature steam (8) into electrical energy, and low-temperature steam (14) discharged from the turbine generator (9, 11) as a heat source. And an absorption heat exchanger (17) that operates as: The heat of the low-temperature steam (14) that has been lost due to the extraction of electric power and has been lowered is an excellent energy form for driving the absorption heat exchanger (17).
タービン型発電機から出力される電力は、吸収式熱交換器の吸収剤(22)を循環させるポンプ(33)を駆動する駆動エネルギーとして用いられる。吸収式熱交換器は、熱交換媒体(22:水)を吸収する吸収剤を収容する2相分離器(17)と、2相分離器(17)で分離される熱交換媒体(22)を液化する凝縮器(23)と、凝縮器(23)で液化した熱交換媒体が冷却対象媒体から熱を奪って蒸発する気相の熱交換媒体を吸収剤に吸収させる吸収型冷却用熱交換器(26)とから形成されている。低温水蒸気の熱エネルギーは2相分離器(17)の分離のためのエネルギーとして用いられる。 The electric power output from the turbine generator is used as drive energy for driving the pump (33) that circulates the absorbent (22) of the absorption heat exchanger. The absorption heat exchanger includes a two-phase separator (17) containing an absorbent that absorbs a heat exchange medium (22: water), and a heat exchange medium (22) separated by the two-phase separator (17). A condenser (23) to be liquefied and an absorption type cooling heat exchanger in which the heat exchange medium liquefied by the condenser (23) takes heat from the medium to be cooled and evaporates and absorbs the gas phase heat exchange medium by the absorbent. (26). The thermal energy of the low-temperature steam is used as energy for the separation of the two-phase separator (17).
このように、全系は自然エネルギー特に廃棄物の再利用により動作することが可能である。固体燃料は、木炭が用いられ得る。熱交換媒体を液化するために凝縮器に通される冷却媒体は水(25)であり、その水は河川(6)から汲み取られる。 In this way, the entire system can operate by reusing natural energy, especially waste. Charcoal can be used as the solid fuel. The cooling medium passed through the condenser to liquefy the heat exchange medium is water (25), which is drawn from the river (6).
他のエネルギーは、冷房用エネルギー又は暖房用エネルギーとして用いられ、冷房用エネルギーは夏季に栽培室の空気温度を低下させるために用いられ、暖房用エネルギーは冬季に栽培室の空気温度を上昇させるために用いられる。 Other energy is used as cooling energy or heating energy, cooling energy is used to lower the air temperature in the cultivation room in summer, and heating energy is used to increase the air temperature in the cultivation room in winter. Used for.
ここで、公知の高温型の燃焼炉が用いられることが特に重要である。固体燃料供給器(65)は、固体燃料を燃焼炉(47)の炉底(56)に供給される。そのような燃焼炉は、固体燃料に向かって上方から下方に燃焼用ガスを噴射する噴射器(72)を備えている。燃焼用ガスはトーラス面流(87)を形成する。トーラス面流(87)は、中心線対称の対流であり、その対流は循環的に生成され、空気を円滑に取り込んで、より完全な燃焼を実現している。 Here, it is particularly important that a known high-temperature combustion furnace is used. The solid fuel supplier (65) supplies the solid fuel to the furnace bottom (56) of the combustion furnace (47). Such a combustion furnace includes an injector (72) for injecting combustion gas from above to below toward the solid fuel. The combustion gas forms a torus surface flow (87). The torus surface flow (87) is a convection symmetric with respect to the center line, and the convection is generated cyclically, and air is smoothly taken in to achieve more complete combustion.
トーラス面流(87)の中央部位に焼却炉から排出される排ガスを注入するガス管を別途に設けることは有意義である。有害物質の除去率が低い既設の焼却炉から排出される高温の排ガスに残存している有害ガスを燃焼により無害化することができる。そのような排ガスの熱は、本発明により再利用される。 It is meaningful to separately provide a gas pipe for injecting the exhaust gas discharged from the incinerator at the central portion of the torus surface flow (87). The harmful gas remaining in the high-temperature exhaust gas discharged from the existing incinerator having a low removal rate of harmful substances can be rendered harmless by combustion. Such heat of exhaust gas is reused by the present invention.
本発明による燃焼炉排出熱の輸送方法の工程は、生物栽培場の中に又は前記生物栽培場の近辺に燃焼器を設置すること、燃焼器に木炭を供給して木炭を燃焼させること、燃焼器を冷却水により冷却すること、燃焼器を冷却することにより蒸発する水蒸気の熱を貯蔵熱として貯蔵すること、貯蔵熱を電力に変換すること、その電力を生物栽培場の電気系統に供給することとから構成されている。その工程には、貯蔵熱を熱水蒸気又は熱水の形態で生物栽培場に装備されるパイプに通すことにより生物栽培場の温度を高くすることが含まれる。このように、自然エネルギーのみにより装置系を運転することが可能である。貯蔵熱を熱交換循環系の熱交換媒体に与えること、熱交換系により大気中の空気の温度を上昇させること、熱交換系により大気中の空気の温度を下降させること、熱交換系により温度が上昇した空気を生物栽培場に装備されるハウスの中に供給することのような追加工程により、自然エネルギーの直接利用と再利用とが促進される。熱交換系により温度が下降した空気を生物栽培場に装備されるハウスの中に供給することは、自然エネルギーの利用を更に有効化する。 The steps of the method for transporting combustion furnace exhaust heat according to the present invention include installing a combustor in or near the biocultivation site, supplying charcoal to the combustor to burn the charcoal, combustion Cooling the cooler with cooling water, storing the heat of water vapor that evaporates by cooling the combustor as storage heat, converting the stored heat into electric power, and supplying the electric power to the electrical system of the biological cultivation field It consists of that. The process includes raising the temperature of the biocultivation site by passing the stored heat in the form of hot water vapor or hot water through a pipe equipped in the biocultivation plant. In this way, it is possible to operate the apparatus system only with natural energy. Giving stored heat to the heat exchange medium of the heat exchange circulation system, raising the temperature of air in the atmosphere by the heat exchange system, lowering the temperature of air in the atmosphere by the heat exchange system, temperature by the heat exchange system Additional processes such as supplying elevated air into the house equipped in the biocultural plant promotes the direct use and reuse of natural energy. Supplying the air whose temperature has been lowered by the heat exchange system into the house installed in the bio-cultivation field further increases the utilization of natural energy.
電力は、ハウスに装備される換気扇、ハウスに装備される電灯、熱交換系のポンプ、熱交換系の開閉弁を含む集合から選択される1要素又は複数の要素の駆動のために供給される。 Electric power is supplied to drive one or more elements selected from a set including a ventilation fan installed in the house, an electric lamp installed in the house, a heat exchange system pump, and a heat exchange system on / off valve. .
燃焼させることにより生じる炭酸ガスを生物栽培場のハウスの中に供給することは、栽培を促進することができる。ハウスの中の光合成のために電力をハウスの中で光エネルギーに変換することは、更に栽培を高効率化する。自然循環が積極的に行われる。 Supplying carbon dioxide gas generated by burning into the house of the biocultivation field can promote cultivation. Converting electric power into light energy in the house for photosynthesis in the house further increases the efficiency of cultivation. Natural circulation is actively carried out.
燃焼器の熱で木材を乾留することにより木炭を製造することは重要な技術を提供する。燃焼器の中で燃焼される木炭は燃焼器の中で製造することにより製造される木炭を含み、燃焼器の燃料である木炭を自ら製造することができ、完全型のエネルギー循環が実行される。 Producing charcoal by carbonizing wood with the heat of a combustor provides an important technique. The charcoal burned in the combustor includes charcoal produced by producing in the combustor, and the charcoal that is the fuel of the combustor can be produced by itself, and a complete energy circulation is executed .
本発明による燃焼炉排出熱の輸送システム、及び、燃焼炉排出熱の輸送方法は、太陽熱の地球上の自然循環を機械系に取り込むことができ、最終的に自然の熱を自然に戻すことができる。その熱輸送の途中に組み込まれる機械系は、エネルギーの有効な多様な利用形態に変換することができる。そのような輸送系は、高温蒸気の輸送を含み、輸送効率が高く、且つ、エネルギー変換の形態の自由度を高めることができる。高温蒸気の形態は、熱貯蔵、熱輸送、熱利用の3つの点で有利である。 The combustion furnace exhaust heat transport system and the combustion furnace exhaust heat transport method according to the present invention can incorporate the natural circulation of solar heat on the earth into the mechanical system, and finally return natural heat to nature. it can. The mechanical system incorporated in the middle of the heat transport can be converted into various forms of effective use of energy. Such a transportation system includes transportation of high-temperature steam, has high transportation efficiency, and can increase the degree of freedom of the form of energy conversion. The form of high-temperature steam is advantageous in three points: heat storage, heat transport, and heat utilization.
本発明による燃焼炉排出熱の輸送システムの実施の好ましい形態は、図に対応して、詳細に記述される。原始的熱源1は、図1に示されるように、自然環境2の中で提供される。自然環境2は、木材を提供する山林、河川を含む天然木材提供環境である。自然環境2は、廃材的木材を排出する半人工的環境3を含む。廃材的木材は、河川流域の流木、建築廃材を含む。木炭1は、燃焼時の火力を強化し、且つ、炭素以外の原子を除去するために、天然木材、廃材的木材を炭化させて木炭を生産する炭焼き小屋のような木炭生産工場である。
Preferred embodiments of the combustion furnace exhaust heat transport system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A primitive heat source 1 is provided in a
原始的熱源1である木炭(以下、その参照番号として1が流用される)は、燃焼型熱源4に供給される。燃焼型熱源4は、二次熱源として利用される。燃焼型熱源4は、木炭1と自然環境2から提供される空気の燃焼による燃焼熱を受入する熱水又は高温蒸気5を生成する。原水は、自然環境2に含まれる河川6から提供される。高温蒸気5は、圧力一定調整型の高温水蒸気ストレージ7に貯蔵される。以下の記述では、燃焼型熱源4から高温水蒸気ストレージ7に供給される熱源流体は高温蒸気に限定される。高温水蒸気ストレージ7から取出し量調整自在に取り出される高温蒸気8は、タービン9に供給される。タービン9は、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する。タービン9に軸結合する発電機11は、その機械的エネルギーを電力12に変換する。電力12は、多様な電気機器13に提供される。電気機器器13には、後述されるポンプ、栽培施設の照明機器が含まれる。
Charcoal that is the primitive heat source 1 (hereinafter, 1 is used as its reference number) is supplied to the combustion heat source 4. The combustion heat source 4 is used as a secondary heat source. The combustion heat source 4 generates hot water or high-temperature steam 5 that receives combustion heat generated by combustion of air provided from the charcoal 1 and the
高温蒸気8から排出される低温水蒸気14は、低温水蒸気ストレージ15に貯蔵される。低温水蒸気ストレージ15から取出し量調整自在に取り出される低温水蒸気14’は、2相型冷媒加熱器16に供給される。2相型冷媒加熱器16の中を通る低温水蒸気14’は、熱交換により2相冷媒タンク17の中の2相冷媒18に2相分離用熱を提供する。2相型冷媒加熱器16を通り抜ける戻り水蒸気は、ポンプ19により低温水蒸気ストレージ15に戻される。
The
2相冷媒タンク17の中の2相は、冷媒21と冷媒吸収剤22とにより形成されている。冷媒21として、水が適正である。冷媒吸収剤22として、水又は水蒸気を吸収する臭化リチウムが適正である。2相冷媒18は、2相型冷媒加熱器16を介して低温水蒸気14’から受け取る熱により加熱されて、冷媒21と冷媒吸収剤22に分離される。冷媒21は、2相冷媒18の中で沸騰的に蒸発して冷媒吸収剤22から分離される。
Two phases in the two-
冷媒21は、凝縮器23に送り込まれる。凝縮器23の中には、凝縮用熱交換器24が配置されている。凝縮用熱交換器24には、凝縮用冷却水25が非循環的に通される。凝縮用冷却水25は、自然環境2の河川6から提供される。冷媒21は、凝縮器23の中で相転換され、水蒸気相から液相に変換される。凝縮器23の底辺部位から導出される液相冷媒21’は、冷房用熱交換器26に供給される。冷房用熱交換器26の中には、冷水生成用熱交換器27と冷媒吸収剤冷却用熱交換器28とが並置されている。冷水生成用熱交換器27には、冷房用冷却水29が循環的に通される。冷媒吸収剤冷却用熱交換器28には、冷媒吸収剤冷却用冷却水31が非循環的に通される。冷媒吸収剤冷却用冷却水31は、自然環境2の河川6から提供される。既述の冷媒吸収剤22は、冷媒吸収剤冷却用熱交換器28に対して滴下される。冷媒吸収剤22は、冷媒吸収剤冷却用熱交換器28により冷却されて冷房用熱交換器26の下方領域に貯留される。既述の液相冷媒21’は、冷水生成用熱交換器27に対して滴下される。液相冷媒21’の液層は、冷水生成用熱交換器27の中の冷房用冷却水29から熱を奪って蒸発して水蒸気相に変えられる。水蒸気相の水は、冷媒吸収剤22に吸収された状態で、冷房用熱交換器26の下方領域に貯留される。冷房用熱交換器26の下方領域の2相冷媒32は、2相冷媒循環用ポンプ33により2相冷媒タンク17に循環的に戻される。
The refrigerant 21 is sent to the
冷房用冷却水29は、空気冷却用熱交換器34に循環的に通される。大気中の空気35は、空気冷却用熱交換器34の中で冷房用熱交換器26から送られてくる冷房用冷却水29により冷却される。空気冷却用熱交換器34で大気温度より低く冷却される低温空気36は、第1栽培室37の中の栽培室内空気冷却用熱交換器38に供給される。低温空気36は、栽培室内空気冷却用熱交換器38を介することなく第1栽培室37の中に直接に吹き込まれる。この場合には、第1栽培室37に換気扇39が設けられる。
The cooling
低温水蒸気ストレージ15から部分的に取り出される暖房用低温水蒸気41は、空気温暖用熱交換器42に供給される。大気中の空気35は、空気温暖用熱交換器42の中で低温水蒸気ストレージ15から送られてくる暖房用低温水蒸気41により暖められる。空気温暖用熱交換器42で大気温度より高く暖められる高温空気43は、第2栽培室44の中の栽培室内空気温暖用熱交換器45に供給される。高温空気43は、栽培室内空気温暖用熱交換器45を介することなく第2栽培室44の中に直接に吹き込まれる。この場合には、第2栽培室44に換気扇46が設けられる。
The
図2は、本発明による燃焼型熱源4の実施の好ましい形態を示している。燃焼型熱源4は、燃焼炉47と高温水蒸気発生器(冷却器)48と、木炭供給器49と固気分離塔51とから構成されている。燃焼炉47は、炉底52と燃焼炉本体筒53と燃焼器54とから形成されている。炉底52は、床台55に支持されている。耐熱キャスタ製の炉底52の上面は、部分球面56に形成されている。焼炉本体筒53の内部は、燃焼室57として形成されている。高温蒸気5の上側は、天井蓋58で閉じられている。
FIG. 2 shows a preferred embodiment of the combustion heat source 4 according to the present invention. The combustion heat source 4 includes a
高温水蒸気発生器48は、燃焼炉本体筒53を囲む水蒸気発生筒本体59と高温水蒸気取出漏斗61とから形成されている。高温水蒸気取出漏斗61は、水蒸気発生筒本体59の上端面で接合している。高温水蒸気取出漏斗61は、天井蓋58を上方側から覆っている。燃焼炉本体筒53と水蒸気発生筒本体59の間は、液相水62が充填される環状空間62’に形成されている。天井蓋58と高温水蒸気取出漏斗61との間は、気相水63が充填されるコーン状空間63’に形成されている。高温水蒸気取出漏斗61の頂面には、高温水蒸気取出口64が結合している。既述の高温蒸気5は、高温水蒸気取出口64から取り出されて図1に示される既述の高温水蒸気ストレージ7に供給される。
The high
木炭供給器49は、木炭補給サイロ65と、木炭供給スクリューコンベア66と、駆動モータ67とから形成されている。木炭供給スクリューコンベア66は、木炭案内筒68と木炭押出スクリュー69とから形成されている。木炭補給サイロ65の下端開口は、木炭案内筒68に形成されている木炭導入口に一致している。木炭押出スクリュー69は、駆動モータ67により回転的に駆動される。木炭補給サイロ65の中の木炭片は、木炭案内筒68の中に導入され、木炭押出スクリュー69により押されて搬送されて、木炭案内筒68の先端開口から押し出されて、炉底52の部分球面56に向かって落下する。
The
燃焼室57の中の燃焼ガスは、燃焼ガス排出ダクト71を介して固気分離塔51に送給される。固気分離塔51は、燃焼ガス中に含まれる固形分(塵灰)を分離することができる。固気分離塔51として、サイクロンが適正である。
The combustion gas in the
図3は、燃焼器54の立体構造を示している。燃焼器54は、燃料と空気を噴射する噴射環状二重管72と、燃料と空気を噴射環状二重管72に独立に位置的に分配する分配環状二重管73と、複数の分配枝管74とから形成されている。分配枝管74のそれぞれの一端側開口は、分配環状二重管73の側に開けられている開口に一致し、分配枝管74のそれぞれの他端側開口は、噴射環状二重管72の側に開けられている開口に一致している。分配枝管74のそれぞれの一端側開口は、燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lに直交する同一水平面上の同一円の上で等角度間隔(例示:120度間隔)で配列されている。燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lはその同一円の中心又は概中心を通っている。
FIG. 3 shows the three-dimensional structure of the
噴射環状二重管72は、図4に示されるように、外側の燃料噴射管75と内側の空気噴射管76とから形成されている。分配環状二重管73は、図3に示されるように、外側の燃料分配管77と内側の空気分配管78とから形成されている。分配枝管74は、図4に示されるように、外側の燃料分配枝管79と内側の空気分配枝管81とから形成されている。燃料分配枝管79は燃料分配管77を燃料噴射管75に接続し、空気分配枝管81は空気分配管78を空気噴射管76に接続している。分配環状二重管73の単一の部位は、図2に示されるように、共通二重管82を介して燃料空気供給源83に接続されている。共通二重管82は、床台55に支持されている。燃料噴射管75には、図4に示されるように、複数箇所で燃料噴出口84が開けられている。空気噴射管76には、複数箇所で燃料噴出口85が開けられている。燃料噴出口84の有効中心点と空気噴射管76の有効中心点とを結ぶ直線である噴出流中心軸線Rは、燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lを含む鉛直面に含まれ、且つ、燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lに向かう向心方向成分と鉛直方向下側向き成分とを有して、斜め下方に噴出する。
As shown in FIG. 4, the injection annular
環状空間62’には、図2に示されるように、液相水62として水が入れられる。その水は、既述の河川6から提供されている。木炭案内筒68の先端開口から供給され部分球面56に積み重ねられる木炭集積90は、初期的に発火源(図示されず)により発火する。燃料空気供給源83から、燃料と空気が共通二重管82を介して分配環状二重管73に供給される。燃料は、空気分配管78の外側で燃料分配管77に導入され、燃料分配枝管79の中で環流的に流れて空気噴射管76の外側で燃料噴射管75に供給される。空気は、空気分配管78の中に導入され、空気分配管78の中で環流的に流れて空気噴射管76に供給される。
As shown in FIG. 2, water is put in the
燃料噴射管75の中を流れる空気の流れの有効中心流と空気噴射管76の中を流れる燃料の流れの有効中心流とは、ともに噴出流中心軸線Rに概ね一致している。3箇所の空気流は3箇所の燃料流にそれぞれに合流し、図5に示されるように、燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lが貫通する共通領域86に向かって噴出する。そのような噴出流は実際には、図6に示されるように、燃焼ガス流中心鉛直軸心線Lを含む鉛直面内で噴射環状二重管72に巻き付くように環状軌跡を描いて対流する。より具体的には、全体流は、図7に示されるように、1つのトーラス面流(ドーナツ面流)87に形成される。
The effective central flow of the air flow flowing through the
本発明の実施の顕著に有効な形態は、そのようなトーラス面流87の中心流域に処理対象ガス流(例示:既設の焼却炉の有害ガス含有排ガス流)を注入することである。図2に示されるように、高温水蒸気取出口64を貫通する処理対象ガス導入管88が提供されている。処理対象ガス導入管88の一端部位は、ガス導入管継手89が結合している。焼却炉(図示されず)から排出される排ガス管の末端部位は、ガス導入管継手89に接合される。処理対象ガス導入管88の他端部位には、ガス噴出ノズル91が取り付けられている。ガス噴出ノズル91から噴出する処理対象ガスは、図7に示されるように、トーラス面流87のトーラス中心領域92に向かって噴出する。
A remarkably effective form of implementation of the present invention is to inject a gas flow to be treated (example: harmful gas-containing exhaust gas flow of an existing incinerator) into the central flow region of such a
トーラス中心領域92の下方領域のガス流温度は、特許文献1に詳述されているように、1400゜Cの高温化が実現されている。トーラス面流87の上端面領域のガス流温度は、1000゜Cが実現されている。燃焼室57の上方領域のガス流温度は、850゜Cが実現されている。図7に示されるように、1400゜Cの清浄高温ガス流87に処理対象ガス流93が注入される。処理対象ガス流93に含まれる有害化学物質(例示:ダイオキシン)は、1200゜C〜1400゜Cの清浄高温ガス流により熱的に分解されて概ね完全に無害に処理される。
As described in detail in Patent Document 1, the gas flow temperature in the region below the torus center region 92 is increased to 1400 ° C. The gas flow temperature in the upper end surface region of the
燃焼室57を広い面領域で囲む環状空間62’の中の液相水62は、トーラス面流87から分岐して上昇する上昇対流部分94の熱を奪って気化して、高温高圧水蒸気(気相水)63を生成する。燃焼型熱源4は、ボイラーとして構成されている。コーン状空間63’に集まる高温高圧水蒸気63は、高温水蒸気取出口64から取り出され、図1に示されるように、高温蒸気5として高温水蒸気ストレージ7に貯留される。
The
木炭供給スクリューコンベア66により燃焼室57に投入される木炭は、周知であるように、火力が強く、且つ、もともとに有害物質がなく又は少ない。木は自然環境2に存在し、木を炭化するために木が用いられる。冷却用水は、自然環境2に存在する。図1に示されるシステムで用いられる化学物質の全ては自然環境2に存在している。
As is well known, the charcoal supplied to the
木炭は焼却対象ではなく、燃料として使用され、その火力が強いので、燃料空気供給源83から供給される燃料は不要であり、又は、燃料の使用量は極端に少なく、燃料に起因する窒素酸化物の排出量は極端に少ない。
Charcoal is not subject to incineration and is used as fuel, and its thermal power is strong. Therefore, fuel supplied from the fuel
空気は噴射環状二重管72から斜め下方に向かって噴射されるので、自然対流の向きに逆である逆向きに燃焼ガスの流れが生成され、燃焼室57の最高温度領域は燃焼室57の低位領域である。トーラス面流の一部は液相水62で冷却されるので、燃焼室57の中の温度Tは、図8に示されるように、より高い領域でより低くなるように分布している。液相水62は、蒸発のための気化熱を燃焼室57の中の燃焼ガス流から奪うので、燃焼室57の上方領域から固気分離塔51に移入する燃焼ガス流の温度は、図8に示されるように十分に低下している。低温ガス流が通される固気分離塔51の耐熱構造は簡素化される。固気分離塔51を水容器で囲んで、その低温ガス流の熱を再利用することは賢明である。
Since air is injected obliquely downward from the injection annular
運転制御システムには、計測システムが組み込まれている。タービン9の定格運転を良好にするためには、高温水蒸気ストレージ7から放出される高温蒸気8の流量を弁開閉により制御することの他には、燃焼型熱源4から高温水蒸気ストレージ7に供給する高温蒸気5の供給流量を制御することが重要である。計測システムは、図2に示されるように、液相水62の液面を検出する水位検出器95と、液相水62の水温を検出する水温検出器96と、燃焼室57の中のガス流の温度を検出するガス流温度検出器97とを含んでいる。水位検出器95が出力する水位検出信号は、水位を一定に保持するための水供給開閉弁98の開閉の制御のために用いられる。水温検出器96が配置される高さ位置は、環状空間62’の中で適正に設定される。ガス流温度検出器97が配置される高さ位置は、燃焼室57の中で適正に設定される。ガス流温度検出器97の高さ位置は、ガス流温度が比較的に低い燃焼室57の上方領域(例示:図7に示される850゜C領域)にあることが好ましい。
A measurement system is incorporated in the operation control system. In order to improve the rated operation of the
ガス流温度検出器97により検出されるガス流温度TGと水温検出器96が検出する水温度TWとがそれぞれに概一定に保持されていることは、木炭集積90の内部温度、木炭集積90に吹き込まれる燃焼ガス温度、又は、図7に示されるトーラス面流87の有効平均温度が概一定に保持されていることに概ね等価である。このような温度一定は、木炭供給流量と空気供給流量のそれぞれの絶対値と両絶対値比の制御により実行され、又は、木炭供給流量と空気供給流量と燃料供給流量のそれぞれの絶対値と3絶対値比の制御により実行され得る。それらの絶対値と絶対値比に関する制御則は、水位一定のもとで、長期運転により経験則的に知られ得る。燃焼により生成される熱量の一定比率分は、液相水62に吸収され、液相水62から一定比率分の概一定温度の高温蒸気5が生成される。この場合には、高温水蒸気ストレージ7は一定圧力保持容器(例示:圧力に対応して昇降する蓋を持つ容器)として形成されることが好ましい。
The fact that the gas flow temperature TG detected by the gas
定格運転状態のガス流温度TGと水温度TWとの概一定性は、ガス流温度TGと水温度TWのそれぞれが一定範囲幅で変動していることを許容する。ガス噴出ノズル91から噴射される処理対象ガスは、トーラス面流87のトーラス面流温度TTより低いことが普通である。本発明が採用する燃焼型熱源4は、1400゜Cの高温化により完全燃焼を実現している焼却炉が採用されている。他の焼却炉から排出される燃焼ガスは、処理対象ガスとして十分に高温化されているトーラス面流87に導入され、トーラス面流87の循環流に流れ込む。その流れ込みによるトーラス面流87の温度低下が見込まれて、トーラス面流87の温度が適正温度に制御されている。その温度低下分ΔTに相当する熱量ΔQは、増量される木炭の火力により補充され得る。
The almost constant nature of the gas flow temperature TG and the water temperature TW in the rated operating state allows each of the gas flow temperature TG and the water temperature TW to vary within a certain range. The processing target gas ejected from the
本発明による燃焼型熱源4は、第1義的に燃焼炉型ボイラーであり焼却炉ではないが、完全燃焼型として提供されていない既存の焼却炉99に併設される。燃焼型熱源4で生成される高温蒸気5の熱エネルギーは、エネルギー形態変換器100により多様なエネルギー状態に変換される。エネルギー形態変換器100は、図9に示されるように、タービン9と発電機11とで代表される電気化器100−1と、空気温暖用熱交換器42で代表される高温度化器100−2と、空気冷却用熱交換器34で代表される低温度化器100−3とから構成されている。エネルギー形態変換器100により変換されるエネルギーは、エネルギー消費機器101に提供される。エネルギー消費機器101は、空調、冷凍、照明のような電気機器13と、冷風を必要とする第1栽培室37のような冷房対象と、温風を必要とする第2栽培室44のような暖房対象とから構成されている。第1栽培室37と第2栽培室44は、冬物と夏物を同時に生産することができる。電気機器13に含まれる電源は、冷水組上げポンプ、熱交換媒体循環ポンプ、検出器を含む制御機器に電力を供給する。このように、本発明による燃焼炉排出熱の輸送システムは、自然環境の一部としてその自然環境に組み込まれる。
The combustion type heat source 4 according to the present invention is primarily a combustion furnace type boiler and not an incinerator, but is attached to an existing
その他の実施例:
図10に示されるように、噴射環状二重管72の上方側で噴射環状二重管72に近接する補助点火器102の追加は、更に有効である。補助点火器102は、環状に形成されている。補助点火器102の鉛直中心線103は、噴射環状二重管72の鉛直中心線に一致し又は概ね一致することが好ましい。この場合には、木炭集積90の概鉛直中心線は、鉛直中心線103に概ね一致する。
Other examples:
As shown in FIG. 10, the addition of the
補助点火器102は、図11に示されるように、円状中心線を共有する電気ヒータ103と電気ヒータ103を被覆する薄膜状放熱体104とから形成されている。鉛直中心線103には、1200度Cに耐える電気ヒータ材料が用いられている。薄膜状放熱体104は、セラミック材料が用いられている。鉛直中心線103の表面にセラミックが蒸着されている。薄膜状放熱体104の内側斜面105は、概円錐面に形成されている。内側斜面105から放射される熱光線(例示:炭の燃焼の際に放出される赤外線又は遠赤外線を含む熱線)は、拡がり範囲を有している。その拡がり範囲の有効中心線106は、斜め下方に向いて、鉛直中心線103の部分を含む焦点領域107に交わって交叉する。補助点火器102は、木炭集積90の着火(発火)のために有効であり、木炭の燃焼ガスの温度を規定温度に安定的に保持することができる。焦点領域に放熱線を集光することは、木炭の発熱温度を規定値に保持し、焦点領域以外の木炭の発熱温度を規定値に保持することができる。ガス流温度検出器97の温度が規定以下である間に限られて、鉛直中心線103に電流を通すことは有効である。補助点火器102が装備される場合には、噴射環状二重管72は酸素(空気)のみを送り込む一重管として用いられる。
As shown in FIG. 11, the
図12に示されるように、有害ガス分解器108の追加は更に有効である。有害ガス分解器108は、ガス流温度検出器97の近傍に配置され、特に、燃焼ガス排出ダクト71の入口又は入口近傍に配置される。有害ガス分解器108は、多孔質体又は網状体に形成されている。接触面積が広い多孔質体又は網状体の孔面は、化学反応促進触媒により蒸着的に被覆されている。化学反応促進触媒は、その表面近傍が低温でプラズマ化し、有害ガス(有機化学物質ガス)を分解する物質(例示:光触媒性物質の酸化チタンのようなセラミック)である。有害ガス分解器108は、交換自在なフィルタ型の二次燃焼器として有効である。燃焼室57の中で僅かに残存している恐れがある有害物質は、燃焼ガス排出ダクト71の狭い通路で確実に物理化学的に処理され無害化する。
As shown in FIG. 12, the addition of the
図1に示される暖房用低温水蒸気41は、直接に第2栽培室44に供給されることが可能である。この場合には、第2栽培室44の土の中に通される暖房用パイプに通されることがことが好ましい。燃焼型熱源4から供給される高温蒸気5は、分配弁109を介して、直接に第2栽培室44に供給されることが可能である。第2栽培室44は、養殖池に代えられ得る。
The heating
燃焼型熱源4と高温水蒸気ストレージ7の間に、圧縮機110が介設される。圧縮機110の駆動源として、発電機11が用いられ得る。
A
4…燃焼型熱源
6…河川
7…蒸気ストレージ
8…高温水蒸気
9…タービン
11…発電機
14…低温水蒸気
17…吸収式熱交換器(2相分離器)
22…吸収剤
22…熱交換媒体(水)
23…凝縮器
25…冷却媒体(水)
33…ポンプ
47…燃焼炉
48…冷却容器
56…炉底
62…水
63…高温水蒸気
65…固体燃料供給器
72…噴射器
87…トーラス面流
4 ... Combustion
22 ... absorbent 22 ... heat exchange medium (water)
23 ...
33 ...
Claims (21)
前記燃焼型熱源の熱の熱エネルギーを他のエネルギーに変換するエネルギー変換器とを具え、
前記燃焼型熱源は、
燃焼炉と、
前記燃焼炉の炉壁を冷却する水を保持する冷却容器と、
前記燃焼炉に乾留済みの固体燃料を供給する固体燃料供給器と、
前記冷却容器の中で発生する高温水蒸気のうち前記冷却容器の中の液面より上方に存在する高温水蒸気を前記冷却容器から取り出して貯蔵する蒸気ストレージとを備え、
前記熱エネルギーは前記蒸気ストレージの中の前記高温水蒸気の熱エネルギーに一致している
燃焼炉排出熱の輸送システム。 A combustion heat source,
An energy converter that converts thermal energy of heat of the combustion-type heat source into other energy,
The combustion heat source is
A combustion furnace;
A cooling vessel holding water for cooling the furnace wall of the combustion furnace;
A solid fuel supplier for supplying dry-burned solid fuel to the combustion furnace;
A high-temperature steam generated in the cooling container, and a steam storage for taking out and storing the high-temperature steam existing above the liquid level in the cooling container,
The thermal energy coincides with the thermal energy of the high temperature steam in the steam storage.
前記高温水蒸気の熱エネルギーを電気的エネルギーに変換するタービン型発電機と、
前記タービン発電機から排出される低温水蒸気を熱源として動作する吸収式熱交換器とを備える
請求項1の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The energy converter is
A turbine generator for converting the thermal energy of the high-temperature steam into electrical energy;
The transportation system for combustion furnace exhaust heat according to claim 1, further comprising an absorption heat exchanger that operates using low-temperature steam discharged from the turbine generator as a heat source.
請求項2の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The transportation system for combustion furnace exhaust heat according to claim 2, wherein the electric power output from the turbine generator is used as driving energy for driving a pump for circulating the absorbent of the absorption heat exchanger.
熱交換媒体を吸収する吸収剤を収容する2相分離器と、
前記2相分離器で分離される前記熱交換媒体を液化する凝縮器と、
前記凝縮器で液化した前記熱交換媒体が冷却対象媒体から熱を奪って蒸発する気相の前記熱交換媒体を前記吸収剤に吸収させる吸収型冷却用熱交換器とを具え、
前記低温水蒸気の熱エネルギーは前記2相分離器の分離のためのエネルギーとして用いられる
請求項2の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The absorption heat exchanger is
A two-phase separator containing an absorbent that absorbs the heat exchange medium;
A condenser for liquefying the heat exchange medium separated by the two-phase separator;
An absorption-type cooling heat exchanger that causes the absorbent to absorb the gas-phase heat exchange medium that evaporates when the heat exchange medium liquefied in the condenser takes heat from the medium to be cooled;
The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 2, wherein the thermal energy of the low-temperature steam is used as energy for separation of the two-phase separator.
前記タービン発電機から排出される低温水蒸気を熱源として動作する吸収式熱交換器を備え、
前記吸収式熱交換器は、
熱交換媒体を吸収する吸収剤を収容する2相分離器と、
前記2相分離器で分離される前記熱交換媒体を液化する凝縮器と、
前記凝縮器で液化した前記熱交換媒体が冷却対象媒体から熱を奪って蒸発する気相の前記熱交換媒体を前記吸収剤に吸収させる吸収型冷却用熱交換器とを具え、
前記低温水蒸気の熱エネルギーは前記2相分離器の分離のためのエネルギーとして用いられる
請求項1の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The energy converter is
An absorption heat exchanger that operates using low-temperature steam discharged from the turbine generator as a heat source;
The absorption heat exchanger is
A two-phase separator containing an absorbent that absorbs the heat exchange medium;
A condenser for liquefying the heat exchange medium separated by the two-phase separator;
An absorption-type cooling heat exchanger that causes the absorbent to absorb the gas-phase heat exchange medium that evaporates when the heat exchange medium liquefied in the condenser takes heat from the medium to be cooled;
The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 1, wherein the thermal energy of the low-temperature steam is used as energy for separation of the two-phase separator.
請求項5の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 5, wherein the cooling medium passed through the condenser to liquefy the heat exchange medium is water, and the water is pumped from a river.
前記冷房用エネルギーは夏季に栽培室の空気温度を低下させるために用いられ、前記暖房用エネルギーは冬季に栽培室の空気温度を上昇させるために用いられる
請求項1の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The other energy is used as cooling energy or heating energy,
2. The combustion furnace exhaust heat transport system according to claim 1, wherein the cooling energy is used to lower the air temperature of the cultivation room in summer, and the heating energy is used to increase the air temperature of the cultivation room in winter. .
請求項1〜7から選択される1請求項の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The transport system for exhaust heat from a combustion furnace according to claim 1, wherein the solid fuel includes charcoal.
前記燃焼炉は、
前記固体燃料に向かって上方から下方に燃焼用ガスを噴射する噴射器を備え、
前記燃焼用ガスはトーラス面流を形成する
請求項1〜8から選択される1請求項の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The solid fuel supplier supplies the solid fuel to the bottom of the combustion furnace,
The combustion furnace is
An injector for injecting combustion gas from above to below toward the solid fuel;
The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 1, wherein the combustion gas forms a torus surface flow.
前記燃焼炉は、
前記固体燃料に向かって上方から下方に空気を噴射する環状の噴射器と、
前記噴射器の上方に配置される環状の電気ヒータとを備え、
前記電気ヒータの概中心線は前記噴射器の概中心線に概ね一致し、
前記燃焼用ガスはトーラス面流を形成する
請求項1〜8から選択される1請求項の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The solid fuel supplier supplies the solid fuel to the bottom of the combustion furnace,
The combustion furnace is
An annular injector for injecting air downward from above toward the solid fuel;
An annular electric heater disposed above the injector;
The approximate center line of the electric heater generally coincides with the approximate center line of the injector,
The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 1, wherein the combustion gas forms a torus surface flow.
を更に具える請求項9の燃焼炉排出熱の輸送システム。 10. The combustion furnace exhaust heat transport system according to claim 9, further comprising a gas pipe for injecting exhaust gas discharged from an incinerator at a central portion of the torus surface flow.
前記燃焼炉の炉底に前記固体燃料を供給する固体燃料搬入器と、
前記固体燃料に向かって上方から下方に燃焼用ガスを噴射する噴射器とを備え、
前記燃焼用ガスはトーラス面流を形成し、
前記トーラス面流の中央部位に焼却炉から排出される排ガスを注入するガス管
を更に具える請求項1の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The combustion furnace is
A solid fuel carry-in device for supplying the solid fuel to the bottom of the combustion furnace;
An injector for injecting combustion gas from above to below toward the solid fuel,
The combustion gas forms a torus surface flow;
The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 1, further comprising a gas pipe for injecting exhaust gas discharged from an incinerator at a central portion of the torus surface flow.
焼却炉と、
前記燃焼炉の炉壁を冷却する水を保持する冷却容器と、
前記焼却炉から排出する排ガスを前記燃焼炉の中に導入するガス管と、
タービンと、
前記タービンに結合する発電機と、
前記燃焼炉に固体燃料を供給する固体燃料供給器と、
前記冷却容器の中で発生する高温水蒸気のうち前記冷却容器の中の液面より上方に存在する高温水蒸気を前記冷却容器から取り出して貯蔵する蒸気ストレージとを具え、
前記タービンは前記蒸気ストレージの高温水蒸気により駆動され、
前記燃焼炉は、前記固体燃料に向かって上方から下方に燃焼用ガスを噴射する噴射器を備え、前記燃焼用ガスはトーラス面流を形成し、前記排ガスは前記トーラス面流の中央部位に注入される
燃焼炉排出熱の輸送システム。 A combustion furnace;
An incinerator,
A cooling vessel holding water for cooling the furnace wall of the combustion furnace;
A gas pipe for introducing exhaust gas discharged from the incinerator into the combustion furnace;
A turbine,
A generator coupled to the turbine;
A solid fuel supplier for supplying solid fuel to the combustion furnace;
A steam storage for taking out from the cooling container and storing the high temperature steam existing above the liquid level in the cooling container among the high temperature steam generated in the cooling container;
The turbine is driven by the high temperature steam of the steam storage;
The combustion furnace includes an injector for injecting a combustion gas from above to below toward the solid fuel, the combustion gas forms a torus surface flow, and the exhaust gas is injected into a central portion of the torus surface flow Combustion furnace exhaust heat transport system.
請求項13の燃焼炉排出熱の輸送システム。 The transport system for combustion furnace exhaust heat according to claim 13, wherein the solid fuel includes charcoal.
生物栽培場の中に又は前記生物栽培場の近辺に燃焼器を設置すること、
前記燃焼器に木炭を供給して前記木炭を燃焼させること、
前記燃焼器を冷却水により冷却すること、
前記燃焼器を冷却することにより蒸発する水蒸気の熱を貯蔵熱として貯蔵すること、
前記貯蔵熱を電力に変換すること、
前記電力を前記生物栽培場の電気系統に供給すること
を具える燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following multiple steps:
Installing a combustor in or near the biocultivation site,
Supplying charcoal to the combustor to burn the charcoal;
Cooling the combustor with cooling water;
Storing the heat of water vapor evaporated by cooling the combustor as stored heat;
Converting the stored heat into electric power;
A method for transporting combustion furnace exhaust heat, the method comprising supplying the electric power to an electrical system of the biological cultivation site.
前記貯蔵熱を熱水蒸気又は熱水の形態で前記生物栽培場に装備されるパイプに通すことにより前記生物栽培場の温度を高くすること
を更に具える請求項15の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following process:
The method for transporting exhaust heat from a combustion furnace according to claim 15, further comprising raising the temperature of the biological cultivation place by passing the stored heat in the form of hot steam or hot water through a pipe installed in the biological cultivation place. .
前記貯蔵熱を熱交換循環系の熱交換媒体に与えること、
前記熱交換系により大気中の空気の温度を上昇させること、
前記熱交換系により大気中の空気の温度を下降させること、
前記熱交換系により温度が上昇した前記空気を前記生物栽培場に装備されるハウスの中に供給すること
を更に具える請求項15の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following multiple steps:
Providing the stored heat to a heat exchange medium of a heat exchange circulation system;
Raising the temperature of air in the atmosphere by the heat exchange system;
Lowering the temperature of air in the atmosphere by the heat exchange system;
The method for transporting exhaust heat from a combustion furnace according to claim 15, further comprising: supplying the air whose temperature has been increased by the heat exchange system into a house equipped in the biological cultivation field.
前記熱交換系により温度が下降した前記空気を前記生物栽培場に装備されるハウスの中に供給すること
を更に具える請求項15の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following process:
The method for transporting combustion furnace exhaust heat according to claim 15, further comprising: supplying the air whose temperature has been lowered by the heat exchange system into a house equipped in the biological cultivation field.
請求項15〜18から選択される1請求項の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The electric power is for driving one element or a plurality of elements selected from a set including a ventilation fan installed in the house, an electric lamp installed in the house, a pump of the heat exchange system, and an on-off valve of the heat exchange system. A method for transporting combustion furnace exhaust heat according to one of claims 15 to 18, selected from the claims 15-18.
前記燃焼させることにより生じる炭酸ガスを前記生物栽培場のハウスの中に供給すること、
前記ハウスの中の光合成のために前記電力を前記ハウスの中で光エネルギーに変換すること
を具える請求項15の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following multiple steps:
Supplying carbon dioxide gas generated by the burning into the house of the biocultivation field,
The method for transporting combustion furnace exhaust heat according to claim 15, further comprising: converting the electric power into light energy in the house for photosynthesis in the house.
前記燃焼器の熱で木材を乾留することにより木炭を製造すること、
前記燃焼器の中で燃焼される前記木炭は前記製造することにより製造される木炭を含む
請求項15の燃焼炉排出熱の輸送方法。 The following multiple steps:
Producing charcoal by dry distillation of wood with the heat of the combustor,
The method for transporting combustion furnace exhaust heat according to claim 15, wherein the charcoal burned in the combustor includes charcoal produced by the production.
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