JP2006064260A - Drying method and drying equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄物等の被乾燥物を所定の含水率に乾燥するための乾燥方法及び乾燥設備に関するものである。 The present invention relates to a drying method and a drying facility for drying an object to be dried such as waste to a predetermined moisture content.
廃棄物からごみ固形化燃料(RDF)を製造するプロセスや厨芥ごみからコンポストを製造するプロセス等においては、通常、廃棄物等を乾燥する工程が含まれている。 A process for producing solid waste fuel (RDF) from waste, a process for producing compost from waste, and the like usually include a step of drying waste and the like.
この乾燥工程では、プロパンまたは天然ガスあるいは灯油または重油等の燃料と燃焼用空気を熱風発生炉に供給して熱風を発生させ、その熱風を乾燥機内の廃棄物(被乾燥物)に吹き付けて加熱する形式の乾燥設備が使用されることが多い。その際、供給した熱風は、排ガスとして排出されるが、その一部は、循環バイパスを通じて熱風発生炉内に戻される。 熱風発生炉で発生する熱風の温度はかなり高温であり、これを廃棄物と接触させると発火する場合があるので、排ガスの一部を再び熱風発生炉に戻すことによって、熱風発生炉で発生した熱風の温度を適切な温度に下げるためである。また、それによって、廃熱を有する排ガスの系外への排出量を最低限に抑えることができる。 In this drying process, fuel such as propane, natural gas, kerosene, or heavy oil and combustion air are supplied to a hot-air generator to generate hot air, and the hot air is blown to the waste (to-be-dried) in the dryer for heating. In many cases, the drying equipment is used. At that time, the supplied hot air is discharged as exhaust gas, and a part thereof is returned to the hot air generating furnace through the circulation bypass. The temperature of the hot air generated in the hot air generator is quite high, and if it comes into contact with waste, it may ignite, so it was generated in the hot air generator by returning a part of the exhaust gas to the hot air generator again. This is to reduce the temperature of the hot air to an appropriate temperature. Further, it is possible to minimize the amount of exhaust gas having waste heat to the outside of the system.
そして、上記のような乾燥工程においては、被乾燥物を所定の含水率になるように乾燥させることが、その後の工程において安定して良好な品質のごみ固形化燃料等を得る上で重要であるが、被乾燥物の種類は一様でないため、一定温度で一定風量の熱風を吹き付けているだけでは、被乾燥物を所定の含水率にすることは困難である。そこで、乾燥工程において被乾燥物の含水率を所定の値になるように制御する技術として、以下のような技術が提案されている。 In the drying process as described above, it is important to dry the material to be dried so as to have a predetermined moisture content in order to stably obtain a solid waste fuel of good quality in the subsequent process. However, since the types of objects to be dried are not uniform, it is difficult to make the objects to be dried have a predetermined moisture content only by blowing hot air with a constant air volume at a constant temperature. Accordingly, the following techniques have been proposed as techniques for controlling the moisture content of the material to be dried to a predetermined value in the drying process.
例えば、乾燥前の被乾燥物の含水率と重量を測定し、乾燥機内で蒸発させる水分量が一定になるように被乾燥物の乾燥機への供給量を調整するという技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, a technique is disclosed in which the moisture content and weight of a material to be dried before drying are measured and the supply amount of the material to be dried to the dryer is adjusted so that the amount of water evaporated in the dryer is constant. (For example, refer to Patent Document 1).
また、熱風の乾燥機入口温度を測定し、その温度が一定になるように、熱風発生炉に戻す排ガスの量を調整するという技術や、熱風の乾燥機出口温度と乾燥機からの排ガスの湿度を測定し、その測定結果に基づいて熱風発生炉に供給する油量を増減するという技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, the temperature of the hot air dryer inlet is measured and the amount of exhaust gas returned to the hot air generator is adjusted so that the temperature is constant, and the hot air dryer outlet temperature and the exhaust gas humidity from the dryer are adjusted. And a technique for increasing or decreasing the amount of oil supplied to the hot air generator based on the measurement result is disclosed (for example, see Patent Document 2).
また、乾燥後等の被乾燥物の含水率を測定し、その測定結果に基づいて、熱風の乾燥機入口温度または流量を制御するという技術が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
しかし、前記特許文献1に記載の技術では、乾燥前の被乾燥物の含水率に応じて乾燥機への被乾燥物の供給量を調整しているが、乾燥前の被乾燥物の含水率の変化が激しい場合、被乾燥物の供給量を調整するだけでは乾燥後の被乾燥物を所定の含水率とするのは難しく、乾燥し易い被乾燥物が乾燥機を出る前に過剰に乾燥されて発火したり、乾燥し難い被乾燥物が未乾燥のまま乾燥機を出ることがある。その上、次工程に供給される被乾燥物の量が変動することになるので、操業全体が不安定になる。 However, in the technique described in Patent Document 1, the supply amount of the material to be dried to the dryer is adjusted according to the water content of the material to be dried before drying, but the water content of the material to be dried before drying. If the change in temperature is drastic, it is difficult to adjust the moisture content of the dried product by simply adjusting the supply amount of the dried product, and the dried product that is easy to dry is excessively dried before leaving the dryer. In some cases, the object to be ignited or the object to be dried that is difficult to dry leaves the dryer without being dried. In addition, since the amount of material to be dried supplied to the next process varies, the entire operation becomes unstable.
また、前記特許文献2に記載の技術では、熱風発生炉に戻す排ガスの量を調整して、乾燥機入口の熱風の温度が一定になるようにしたり、乾燥機出口の排ガスの温度と湿度に基づいて熱風発生炉に供給する油量を増減して熱風の温度を制御するようにしているが、乾燥前の被乾燥物の含水率の変化が激しい場合、熱風の乾燥機入口温度を制御するだけでは乾燥後の被乾燥物を所定の含水率とするのは難しい。その結果、乾燥し易い被乾燥物が乾燥機を出る前に過剰に乾燥されて発火したり、乾燥し難い被乾燥物が未乾燥のまま乾燥機を出ることがある。 In the technique described in Patent Document 2, the amount of exhaust gas returned to the hot air generator is adjusted so that the temperature of the hot air at the dryer inlet becomes constant, or the temperature and humidity of the exhaust gas at the dryer outlet are adjusted. The temperature of hot air is controlled by increasing / decreasing the amount of oil supplied to the hot air generator based on this, but when the moisture content of the material to be dried before drying is drastic, the inlet temperature of the hot air dryer is controlled. It is difficult to make the material to be dried after drying only have a predetermined moisture content. As a result, the material to be dried that is easy to dry may be excessively dried before leaving the dryer and catch fire, or the material to be dried that is difficult to dry may leave the dryer without being dried.
また、前記特許文献3に記載の技術では、乾燥後等の被乾燥物の含水率に基づいて、熱風の乾燥機入口温度または流量を制御するようにしているが、乾燥前の被乾燥物の含水率の変化が激しい場合、熱風の乾燥機入口温度または流量のいづれか一方を制御するだけでは乾燥後の被乾燥物を所定の含水率とするのは難しい。また、乾燥後の被乾燥物の含水率を測定してからでは、制御タイミングが遅れてしまう。その結果、乾燥し易い被乾燥物が乾燥機を出る前に過剰に乾燥されて発火したり、乾燥し難い被乾燥物が未乾燥のまま乾燥機を出ることがある。
Further, in the technique described in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、熱風発生機から熱風を乾燥機に送り込んで被乾燥物を乾燥させる乾燥方法において、乾燥前の被乾燥物の含水率の変化が激しい場合でも、乾燥後の被乾燥物が所定の含水率となるように安定して適切に乾燥することができる乾燥方法及び乾燥設備を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a drying method in which hot air is sent from a hot air generator to a dryer to dry the material to be dried, the moisture content of the material to be dried before drying is drastic. Even in such a case, an object is to provide a drying method and a drying facility capable of stably and appropriately drying the dried material after drying so as to have a predetermined moisture content.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]熱風発生機から熱風を乾燥機に送り込んで被乾燥物を乾燥させ、乾燥機からの排ガスの一部を熱風発生機に戻すようにした乾燥方法であって、乾燥機出口の排ガス温度に応じて、熱風発生機に戻す排ガスの量と乾燥機入口での熱風温度を併せて調整することにより、乾燥後の被乾燥物の含水率を制御することを特徴とする乾燥方法。 [1] A drying method in which hot air is sent from a hot air generator to a dryer to dry the material to be dried, and a part of the exhaust gas from the dryer is returned to the hot air generator, the exhaust gas temperature at the outlet of the dryer A drying method characterized by controlling the moisture content of an object to be dried after drying by adjusting both the amount of exhaust gas to be returned to the hot air generator and the hot air temperature at the dryer inlet.
[2]乾燥機出口の排ガス温度が予め定めた目標温度より低い場合には、熱風発生機に戻す排ガス量を増加させるとともに乾燥機入口での熱風温度を上昇させ、乾燥機出口の排ガス温度が予め定めた目標温度より高い場合には、熱風発生機に戻す排ガス量を減少させるとともに乾燥機入口での熱風温度を下降させることを特徴とする前記[1]に記載の乾燥方法。 [2] When the exhaust gas temperature at the dryer outlet is lower than a predetermined target temperature, the amount of exhaust gas to be returned to the hot air generator is increased, the hot air temperature at the dryer inlet is increased, and the exhaust gas temperature at the dryer outlet is increased. When the temperature is higher than a predetermined target temperature, the amount of exhaust gas returned to the hot air generator is decreased and the hot air temperature at the dryer inlet is lowered.
[3]熱風を発生させる熱風発生機と、熱風発生機から送り込まれた熱風によって被乾燥物を乾燥させる乾燥機と、乾燥機からの排ガスの一部を熱風発生機に戻す排ガス循環手段とを備えた乾燥設備であって、乾燥機出口の排ガス温度を測定する排ガス温度測定手段と、前記排ガス温度測定手段が測定した排ガス温度温度に応じて、熱風発生機に戻す排ガスの量と乾燥機入口での熱風温度を併せて調整することにより、乾燥後の被乾燥物の含水率を制御する含水率制御手段とを有していることを特徴とする乾燥設備。 [3] A hot air generator for generating hot air, a dryer for drying an object to be dried by the hot air sent from the hot air generator, and an exhaust gas circulation means for returning a part of the exhaust gas from the dryer to the hot air generator. An exhaust gas temperature measuring means for measuring the exhaust gas temperature at the outlet of the dryer, the amount of exhaust gas returned to the hot air generator according to the exhaust gas temperature measured by the exhaust gas temperature measuring means, and the dryer inlet And a moisture content control means for controlling the moisture content of the material to be dried after drying by adjusting the hot air temperature in the drying apparatus.
[4]前記含水率制御手段は、乾燥機出口の排ガス測定温度が予め定めた目標温度より低い場合には、熱風発生機に戻す排ガス量を増加させるとともに乾燥機入口での熱風温度を上昇させ、乾燥機出口の排ガス測定温度が予め定めた目標温度より高い場合には、熱風発生機に戻す排ガス量を減少させるとともに乾燥機入口での熱風温度を下降させるようにする制御手段であることを特徴とする前記[3]に記載の乾燥設備。 [4] When the exhaust gas measurement temperature at the dryer outlet is lower than a predetermined target temperature, the moisture content control means increases the amount of exhaust gas returned to the hot air generator and increases the hot air temperature at the dryer inlet. When the exhaust gas measurement temperature at the dryer outlet is higher than a predetermined target temperature, it is a control means for reducing the amount of exhaust gas returned to the hot air generator and lowering the hot air temperature at the dryer inlet. The drying facility according to [3], which is characterized in that
本発明においては、排ガス測定温度が所定の目標温度となるように、熱風発生機に戻す排ガスの量を調整して乾燥機に送り込む熱風流量を増減するとともに、乾燥機入口での熱風温度を調整するようにしているので、乾燥前の被乾燥物の含水率の変化が激しい場合でも、単に熱風流量又は熱風温度のいずれか一方を調整する方法に比べて、乾燥後の被乾燥物が所定の含水率となるように安定して適切に乾燥することができる。 In the present invention, the amount of exhaust gas returned to the hot air generator is adjusted so that the exhaust gas measurement temperature becomes a predetermined target temperature, the flow of hot air fed into the dryer is increased and decreased, and the hot air temperature at the dryer inlet is adjusted. Therefore, even when the moisture content of the object to be dried before drying is severe, the object to be dried after drying has a predetermined content as compared with the method of simply adjusting either the hot air flow rate or the hot air temperature. It can be stably and appropriately dried so as to have a moisture content.
本発明の実施形態として、廃棄物からごみ固形燃料(RDF)を製造する際に本発明を適用した場合を例にして説明する。 As an embodiment of the present invention, a case where the present invention is applied when producing solid waste fuel (RDF) from waste will be described as an example.
図1は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。図1に示すように、この実施形態における乾燥設備は、乾燥前の廃棄物を貯留するための貯留ホッパ1と、熱風を発生するための熱風発生機2と、所定の周速度(20〜40m/min)で回転しながら熱風発生機2からの熱風(400〜550℃)によって廃棄物を乾燥する乾燥機3と、乾燥機3の排ガスから塵埃を集塵するための集塵機4と、集塵機4を通過した排ガスを脱臭するための脱臭炉5と、集塵機4を通過した排ガスと脱臭炉5からの排ガス(800℃程度)を熱交換させるための第1熱交換器6と、第1熱交換器6を通過した排ガスと常温の場内空気を熱交換させるための第2熱交換器7と、第2熱交換器7を通過した排ガスを無害化処理するための排ガス処理機器8と、排ガス処理機器8で無害化処理された排ガスに第2熱交換器7を通過した場内空気を混合して白煙を発生しない適切な温度になった排ガスを大気に排出するための排気筒9とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the drying facility in this embodiment includes a storage hopper 1 for storing waste before drying, a hot air generator 2 for generating hot air, and a predetermined peripheral speed (20 to 40 m). / Min), a
さらに、熱風発生機2に燃焼用空気を供給するための供給ファン11と、熱風発生機2に供給する燃料の油量を調整するための油量調整ダンパ16と、乾燥機3の排ガスを循環させて、排ガスの一部を熱風発生機2に戻すための循環ファン12と、循環ファン12の入口に設けられた循環ファン入口ダンパ17と、熱風発生機2に戻す排ガス(300〜400℃)の量を調整するためのリターンダンパ18と、第2熱交換器7に場内空気を送るための送気ファン13と、排気筒9から排ガスを大気に排出するための排出ファン14とを備えている。
Further, a
また、貯留ホッパ1から所定量の廃棄物を切り出すための切出装置21と、切出装置21で切り出された廃棄物を乾燥機3に供給するための供給コンベア22と、乾燥機3で乾燥された廃棄物を乾燥機3から排出するための排出コンベア23とを備えている。
Further, a cutting device 21 for cutting out a predetermined amount of waste from the storage hopper 1, a supply conveyor 22 for supplying the waste cut by the cutting device 21 to the
そして、供給コンベア22上の廃棄物の重量を測定する重量計31と、重量計31の測定結果に基づいて、乾燥機3に供給される廃棄物の量が所定量になるように切出装置21を制御する切出制御装置32と、乾燥機3の入口で熱風温度を測定する入口温度計33と、乾燥機3の出口で排ガス温度を測定する出口温度計34と、出口温度計34の測定結果に基づいて、乾燥機3出口での排ガス温度が所定の目標温度(ここでは、130℃)になるように、リターンダンパ18の開度を調整して熱風発生機2に戻す排ガスの量を制御するとともに、油量調整ダンパ16の開度を調整して熱風発生機2に供給する燃料の油量を制御する排ガス温度制御装置35と、乾燥機3の内部圧力を測定する圧力計36と、圧力計36の測定結果に基づいて、乾燥機3の内部圧力を所定の負圧状態(−100〜−50Pa)にして、乾燥機3内部の風速が所定の速度(1.5〜2.5m/s)になるように、循環ファン入口ダンパ17の開度と循環ファン12の回転数を調整するための内部圧力制御装置37と、乾燥機3から排出された廃棄物の含水率を確認するための水分計38とを備えている。
Then, a
上記のように構成された乾燥設備を用いて廃棄物を所定の含水率(ここでは、5%)になるように乾燥する手順を以下に説明する。 A procedure for drying the waste to have a predetermined moisture content (here, 5%) using the drying equipment configured as described above will be described below.
貯留ホッパ1から切出制御装置32によって一定量切り出された廃棄物を供給コンベア22によって乾燥機3に供給する。乾燥機3に供給された廃棄物は、熱風発生機2から送られた400〜550℃の熱風によって乾燥され、排出コンベア23によって取り出される。
Waste that has been cut out from the storage hopper 1 by the cut-out
一方、乾燥機3からの排ガスは、集塵機4を経由して第1熱交換器6に送られ、脱臭炉5からの排ガスと熱交換した後、一部はリターンダンパ18を経由して熱風発生機2に戻され、残りは脱臭炉5、第1熱交換器6、第2熱交換器7、排ガス処理機器8を経由して排気筒9から大気に排出される。
On the other hand, the exhaust gas from the
その際に、内部圧力制御装置37は、圧力計36の測定結果に基づいて、乾燥機3の内部圧力を所定の負圧状態(−100〜−50Pa)にして、乾燥機3内部の風速が所定の速度(1.5〜2.5m/s)になるように、循環ファン入口ダンパ17の開度と循環ファン12の回転数を調整する。
At that time, the internal pressure control device 37 sets the internal pressure of the
そして、排ガス温度制御装置35が、出口温度計34の測定結果に基づいて、乾燥機3出口での排ガス温度が所定の目標温度(130℃)になるように、リターンダンパ18の開度を調整して熱風発生機2に戻す排ガスの量を制御するとともに、油量調整ダンパ16の開度を調整して熱風発生機2に供給する燃料の油量を制御する。これによって、乾燥機3に送られる熱風の流量と温度が同時に制御される。
Then, the exhaust gas
その際の詳細な制御方法を以下に示す。 The detailed control method at that time is shown below.
まず、図2は、温度計算によって求めたものであり、上記の乾燥設備において、乾燥前の含水率が異なる廃棄物を所定の含水率(5%)に乾燥する際に生じる蒸発量を横軸にとり、その時の乾燥機3出口での排ガス温度(乾燥機出口排ガス温度)が所定温度(130℃)になるようにした場合に必要とされる、熱風発生機2に戻す排ガスの量(循環排ガス量)と乾燥機3入口の熱風温度(乾燥機入口熱風温度)を縦軸にとったものである。これにより、乾燥前の含水率が高く、蒸発量が多い廃棄物を乾燥する場合には、循環排ガス量と乾燥機入口熱風温度の両方を上昇させることが必要であることが分かる。
First, FIG. 2 is obtained by temperature calculation. In the above-described drying facility, the horizontal axis represents the amount of evaporation generated when the waste having different moisture content before drying is dried to a predetermined moisture content (5%). In addition, the amount of exhaust gas to be returned to the hot air generator 2 (circulated exhaust gas) required when the exhaust gas temperature at the outlet of the
次に、図3に、図2における乾燥機入口熱風温度を縦軸にとり、循環排ガス量を横軸にとるとともに、その循環排ガス量を得るためのリターンダンパ18の開度を横軸に併記したものを示す。 Next, in FIG. 3, the hot air temperature at the inlet of the dryer in FIG. 2 is plotted on the vertical axis, the amount of circulating exhaust gas is plotted on the horizontal axis, and the opening of the return damper 18 for obtaining the amount of circulating exhaust gas is plotted along the horizontal axis. Show things.
そして、例えば、標準の乾燥前含水率の廃棄物を乾燥する際の循環排ガス量が530m3/min(リターンダンパ開度50%)で、乾燥機入口熱風温度が475℃であるとした場合に、乾燥機出口排ガス温度が130℃より低くなれば、乾燥前含水率が標準より高い廃棄物であることを意味するので、図3に基づいて、例えば、リターンダンパ開度を60%にして循環排ガス量を565m3/minに増加させるとともに、熱風発生機入口熱風温度が485℃になるように入口温度計33で測定しながら熱風発生機2に供給する燃料の油量を増加することによって、乾燥機出口排ガス温度が130℃になるように制御する。逆に、乾燥機出口排ガス温度が130℃より高くなれば、乾燥前含水率が標準より低い廃棄物であることを意味するので、図3に基づいて、例えば、リターンダンパ開度を40%にして循環排ガス量を495m3/minに減少させるとともに、乾燥機入口熱風温度が465℃になるように入口温度計33で測定しながら熱風発生機2に供給する燃料の油量を減少することによって、乾燥機出口排ガス温度が130℃になるように制御する。この結果、供給された廃棄物が適切に乾燥され、所定の含水率(5%)に乾燥された廃棄物が乾燥機3から取り出される。
And, for example, when the amount of circulating exhaust gas when drying waste with a standard moisture content before drying is 530 m 3 / min (return damper opening 50%) and the dryer hot air temperature is 475 ° C. If the exhaust gas temperature at the outlet of the dryer is lower than 130 ° C., it means that the waste water content before drying is higher than the standard. Therefore, based on FIG. 3, for example, the return damper opening degree is set to 60%. By increasing the amount of exhaust gas to 565 m 3 / min and increasing the amount of fuel oil supplied to the hot air generator 2 while measuring with the
以上のように、この実施形態においては、予め求めておいた温度計算結果に基づいて、乾燥機出口排ガス温度が所定の目標温度となるように、熱風発生機2に戻す排ガスの量を調整して乾燥機3に送り込む熱風の流量を制御するとともに、熱風発生機2に供給する燃料の油量を調整して乾燥機3入口での熱風温度を制御するようにしているので、乾燥前の廃棄物の含水率の変化が激しい場合でも、単に熱風流量又は熱風温度のいずれか一方を制御する方法に比べて、乾燥後の廃棄物が所定の含水率となるように安定して適切に乾燥することができる。
As described above, in this embodiment, the amount of exhaust gas returned to the hot air generator 2 is adjusted based on the temperature calculation result obtained in advance so that the exhaust gas temperature at the outlet of the dryer becomes a predetermined target temperature. In addition to controlling the flow rate of hot air sent to the
1 貯留ホッパ
2 熱風発生機
3 乾燥機
4 集塵機
5 脱臭炉
6 第1熱交換器
7 第2熱交換器
8 排ガス処理機器
9 排気筒
11 供給ファン
12 循環ファン
13 送気ファン
14 排出ファン
16 油量調整ダンパ
17 循環ファン入口ダンパ
18 リターンダンパ
21 切出装置
22 供給コンベア
23 排出コンベア
31 重量計
32 切出制御装置
33 入口温度計
34 出口温度計
35 排ガス温度制御装置
36 圧力計
37 内部圧力制御装置
38 水分計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage hopper 2
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
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