JP2006162198A - Method for effectively using energy of waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、都市ごみ等の廃棄物の持っているエネルギーの有効利用方法に係り、廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスと熱分解残渣にする廃棄物の炭化施設を電力会社の石炭焚きの火力発電施設に併設し、炭化施設で生成された熱分解ガスの一部又は全部と熱分解残渣の中から選別回収した炭化物(カーボン残渣)とを火力発電施設に供給して燃料として使用し、熱分解ガス及び炭化物の持つエネルギーを有効に利用するようにした廃棄物のエネルギー有効利用方法に関するものである。 The present invention relates to a method for effectively using energy held by waste such as municipal waste, and the carbonization facility for waste that is thermally decomposed into pyrolysis gas and pyrolysis residue is coal-fired by an electric power company. A part of or all of the pyrolysis gas generated in the carbonization facility and the charcoal (carbon residue) selected and recovered from the pyrolysis residue are supplied to the thermal power generation facility and used as fuel. Further, the present invention relates to a waste energy effective utilization method that effectively utilizes the energy of pyrolysis gas and carbide.
一般に、都市ごみ等の廃棄物を処理する廃棄物処理施設に於いては、廃棄物を燃焼又は溶融させ、そのときに発生した熱をボイラ等により蒸気として回収し、発電及び熱の供給を行うようにしている。この場合、発電効率は、電力会社の発電施設に比較して半分以下となる施設が多い。例えば、単独の焼却施設であれば、発電効率が10%〜20%と低くなっており、廃棄物の持っているエネルギーを有効利用しているとは云い難い。 Generally, in a waste treatment facility that treats waste such as municipal waste, the waste is burned or melted, and the heat generated at that time is recovered as steam by a boiler or the like to generate power and supply heat. I am doing so. In this case, there are many facilities where the power generation efficiency is less than half that of the power generation facilities of the power company. For example, in the case of a single incineration facility, the power generation efficiency is as low as 10% to 20%, and it is difficult to say that the energy possessed by the waste is effectively utilized.
従来、廃棄物の持っているエネルギーを有効利用する方法としては、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にし、前記熱分解ガスと熱分解残渣に含まれている炭化物(カーボン残渣)を燃料として利用する方法が知られている。この方法を利用した廃棄物処理施設としては、熱分解ガス化溶融プラントが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3参照)。
Conventionally, as a method of effectively using the energy of waste, the waste is pyrolyzed into pyrolysis gas and pyrolysis residue, and the carbide (carbon residue) contained in the pyrolysis gas and pyrolysis residue. ) Is known as a fuel. As a waste treatment facility using this method, a pyrolysis gasification melting plant is known (see, for example,
即ち、前記熱分解ガス化溶融プラントは、図示していないが、廃棄物の貯留、破砕及び搬送等を行う前処理設備と、間接加熱式の熱分解ドラムにより廃棄物を還元性雰囲気下で乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする熱分解設備と、熱分解残渣を冷却して炭化物(カーボン残渣)、鉄、アルミニウム等に選別処理する熱分解残渣選別設備と、熱分解ガス及び炭化物等を燃焼溶融炉により燃焼・溶融する高温燃焼溶融設備と、排ガスからの熱回収により発生したボイラ蒸気を蒸気タービン発電機へ供給して発電を行うボイラ発電設備と、排ガスの冷却及び排ガス中のダストの除去等を行う排ガス処理設備等から構成されており、廃棄物から鉄やアルミニウム等の有価物を再利用し易い形で回収できると共に、低NOx化及び低ダイオキシン化を図れる等、優れた利点を有する廃棄物の処理プラントである。 That is, the pyrolysis gasification and melting plant is not shown, but the waste is dry-distilled in a reducing atmosphere by a pretreatment facility for storing, crushing and transporting the waste and an indirect heating type pyrolysis drum. Pyrolysis equipment that decomposes pyrolysis into pyrolysis gas and pyrolysis residue, pyrolysis residue sorting equipment that cools pyrolysis residue and sorts it into carbide (carbon residue), iron, aluminum, etc., pyrolysis gas and High-temperature combustion melting equipment that burns and melts carbides, etc. in a combustion melting furnace, boiler power generation equipment that generates power by supplying boiler steam generated by heat recovery from exhaust gas to the steam turbine generator, cooling of exhaust gas and in exhaust gas It consists of an exhaust gas treatment facility that removes dust, etc., and can recover valuable materials such as iron and aluminum from waste in a form that can be easily reused, as well as low NOx and low dioxy Etc. attained a reduction, a treatment plant waste with excellent advantages.
しかし、前記熱分解ガス化溶融プラントは、電力会社の発電施設に比較して発電効率が悪いうえ、溶融炉や集塵器等を設置しているために機器や装置の点数が必然的に多くなり、イニシャルコストやランニングコストが高くなると共に、設備を設置する際に広い設置スペースが必要になると云う問題があった。 However, the pyrolysis gasification and melting plant has poor power generation efficiency compared to the power generation facilities of electric power companies, and since there are melting furnaces and dust collectors installed, the number of equipment and devices is inevitably large. As a result, the initial cost and running cost are increased, and a large installation space is required when installing the equipment.
又、廃棄物の持っているエネルギーを有効利用する別の方法として、廃棄物の熱分解により生成された熱分解残渣の中から炭化物(カーボン残渣)を選別回収した後、当該炭化物を発電所等の別設備に供給して燃料として燃焼させるようにした方法が知られている(例えば、特許文献4及び特許文献5参照)。
この方法は、廃棄物から固形燃料を製造する場合に比べてエネルギー及びコストを少なくすることができると共に、廃棄物に含まれている有価金属やガラス類を回収することができる等、優れた利点を有している。
In addition, as another method of effectively using the energy possessed by waste, after sorting and collecting carbides (carbon residues) from the thermal decomposition residues generated by the thermal decomposition of the waste, the carbides are recovered at the power plant, etc. There is known a method in which the fuel is supplied to another facility and burned as fuel (see, for example, Patent Document 4 and Patent Document 5).
This method has excellent advantages such as energy and cost can be reduced as compared with the case of producing solid fuel from waste, and valuable metals and glass contained in waste can be recovered. have.
然し乍ら、前記方法に於いては、廃棄物を熱分解する熱分解炉及び熱分解により生成された熱分解残渣の中から炭化物を選別する選別装置等を備えた炭化施設を電力会社の発電所とは別の場所に建設し、固形化した炭化物や微粉化した炭化物をトラックや列車等で発電所へ搬送して燃料として利用するようにしているため、イニシャルコストやランニングコストの低下を図り難いと云う問題があった。
又、炭化物のみを発電所へ供給して燃料として利用するようにしているため、熱効率及び発電効率の大幅な向上を図り難いうえ、炭化施設に熱分解ガスを処理するための排ガス処理装置等が必要になると云う問題もあった。
In addition, since only carbide is supplied to the power plant and used as fuel, it is difficult to significantly improve thermal efficiency and power generation efficiency, and an exhaust gas treatment device for treating pyrolysis gas in a carbonization facility is available. There was also a problem that it was necessary.
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は機器や装置の点数を削減できてイニシャルコストやランニングコスト等を低く抑えることができると共に、熱効率及び発電効率の向上等を図れるようにした廃棄物のエネルギー有効利用方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to reduce the number of equipment and devices, to keep initial costs and running costs low, and to improve the thermal efficiency and power generation efficiency. The object is to provide a method for effectively using waste energy that can be improved.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の発明は、廃棄物を還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスと熱分解残渣にし、生成された熱分解ガスと熱分解残渣を分離すると共に、分離した熱分解残渣の中から炭化物を選別回収する廃棄物の炭化施設を、石炭を燃料とする火力発電施設に併設し、前記炭化施設で生成された熱分解ガスの一部を炭化施設の燃焼炉で燃焼させて廃棄物の熱分解用の熱源として利用すると共に、残りの熱分解ガスと熱分解残渣の中から選別回収した炭化物とを火力発電施設へ供給して燃料として利用するようにしたことに特徴がある。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
本発明の請求項2の発明は、廃棄物を還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスと熱分解残渣にし、生成された熱分解ガスと熱分解残渣を分離すると共に、分離した熱分解残渣の中から炭化物を選別回収する廃棄物の炭化施設を、石炭を燃料とする火力発電施設に併設し、外部燃料を炭化施設の熱風発生炉で燃焼させて廃棄物の熱分解用の熱源として利用すると共に、前記炭化施設で生成された熱分解ガスの全部と熱分解残渣の中から選別回収した炭化物とを火力発電施設へ供給して燃料として利用するようにしたことに特徴がある。 According to the second aspect of the present invention, the waste is pyrolyzed in a reducing atmosphere to form a pyrolysis gas and a pyrolysis residue, the generated pyrolysis gas and the pyrolysis residue are separated, and the separated heat is separated. A waste carbonization facility that separates and collects carbides from cracking residues is attached to a thermal power generation facility that uses coal as fuel, and external fuel is burned in a hot-air generator in the carbonization facility to heat waste for thermal decomposition. As well as all of the pyrolysis gas produced in the carbonization facility and the carbide selected and recovered from the pyrolysis residue are supplied to the thermal power generation facility and used as fuel.
本発明の請求項3の発明は、廃棄物を還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスと熱分解残渣にし、生成された熱分解ガスと熱分解残渣を分離すると共に、分離した熱分解残渣の中から炭化物を選別回収する廃棄物の炭化施設を、石炭を燃料とする火力発電施設に併設し、前記火力発電施設で発生した燃焼排ガスの一部を炭化施設へ導いて廃棄物の熱分解用の熱源として利用すると共に、前記炭化施設で生成された熱分解ガスの全部と熱分解残渣の中から選別回収した炭化物とを火力発電施設へ供給して燃料として利用するようにしたことに特徴がある。 According to the third aspect of the present invention, the waste is thermally decomposed in a reducing atmosphere to form a pyrolysis gas and a pyrolysis residue, the generated pyrolysis gas and the pyrolysis residue are separated, and the separated heat is separated. A waste carbonization facility that separates and collects carbides from the decomposition residue is attached to a thermal power generation facility using coal as fuel, and a part of the combustion exhaust gas generated in the thermal power generation facility is led to the carbonization facility to generate waste. In addition to being used as a heat source for pyrolysis, all of the pyrolysis gas generated in the carbonization facility and the carbide selected and recovered from the pyrolysis residue were supplied to the thermal power generation facility and used as fuel. There is a feature.
本発明の請求項4の発明は、炭化施設で発生した燃焼排ガスを火力発電施設へ供給して火力発電施設の排ガス処理設備で排ガス処理するようにしたことに特徴がある。 The invention of claim 4 of the present invention is characterized in that the combustion exhaust gas generated in the carbonization facility is supplied to the thermal power generation facility and the exhaust gas treatment is performed by the exhaust gas treatment facility of the thermal power generation facility.
本発明は、廃棄物を還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスと熱分解残渣にする廃棄物の炭化施設を電力会社の石炭焚きの火力発電施設に併設し、炭化施設で生成された熱分解ガスの一部又は全部と熱分解残渣の中から選別回収した炭化物(カーボン残渣)とを火力発電施設に燃料として供給し、尚且つ炭化施設で発生した燃焼排ガスを火力発電施設へ供給し、燃焼排ガスを火力発電施設の排ガス処理設備で処理するようにしているため、炭化施設の排ガス処理設備及び煙突等が不要となり、炭化施設の機器や装置の点数を大幅に削減することができる。その結果、本発明によれば、炭化施設の簡素化、炭化施設の設置スペースの削減、イニシャルコスト(設備費用や建築費用)及びランニングコストの削減、メンテナンスに係る労力の軽減を夫々図ることができる。
又、本発明は、炭化施設を火力発電施設に併設して炭化施設で生成された熱分解ガス及び炭化物を火力発電施設へ燃料として供給するようにしているため、炭化物を空気輸送やコンベヤにより火力発電施設に簡単且つ容易に搬送することができ、炭化施設を発電所と別の場所に建設し、炭化物をトラックや列車で発電所へ搬送する場合に比較して、イニシャルコスト及びランニングコストが安価になる。
更に、本発明は、熱分解ガス及び炭化物を発電効率の高い火力発電施設で燃料として利用するようにしているため、廃棄物の持っているエネルギーを有効に回収することができ、熱効率及び発電効率の大幅な向上を図れることになる。
加えて、本発明は、炭化物及び熱分解ガスを火力発電施設に供給して燃料として利用するようにしているため、電力会社としても廃棄物から熱源を得ることにより燃料費を削減することができると共に、新エネルギー相当電力(RPS)の確保が可能となる。
In the present invention, a waste carbonization facility that is thermally decomposed into a pyrolysis gas and a thermal decomposition residue in a reducing atmosphere is attached to a coal-fired thermal power generation facility of an electric power company, and is generated in the carbonization facility. Supply part or all of the pyrolysis gas and carbide (carbon residue) selected and recovered from the pyrolysis residue to the thermal power generation facility as fuel, and supply the combustion exhaust gas generated at the carbonization facility to the thermal power generation facility However, because the exhaust gas treatment equipment of the thermal power generation facility treats the combustion exhaust gas, the exhaust gas treatment equipment and chimney of the carbonization facility become unnecessary, and the number of equipment and devices in the carbonization facility can be greatly reduced. . As a result, according to the present invention, it is possible to simplify the carbonization facility, reduce the installation space of the carbonization facility, reduce initial costs (equipment costs and construction costs) and running costs, and reduce labor related to maintenance. .
In the present invention, since the carbonization facility is attached to the thermal power generation facility and the pyrolysis gas and carbide generated in the carbonization facility are supplied as fuel to the thermal power generation facility, the carbide is heated by thermal transportation or by a conveyor. It can be transported easily and easily to the power generation facility, and the initial cost and running cost are lower than when the carbonization facility is constructed at a location separate from the power plant and the carbide is transported to the power plant by truck or train. become.
Furthermore, since the present invention uses the pyrolysis gas and carbide as fuel in a thermal power generation facility with high power generation efficiency, it is possible to effectively recover the energy possessed by the waste, and the thermal efficiency and power generation efficiency Can be greatly improved.
In addition, since the present invention supplies carbides and pyrolysis gas to thermal power generation facilities and uses them as fuel, the electric power company can also reduce fuel costs by obtaining heat sources from waste. At the same time, new energy equivalent power (RPS) can be secured.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の方法を実施する廃棄物Wのエネルギー有効利用システムの概略系統図を示し、当該システムは、廃棄物Wを還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにし、生成された熱分解ガスGと熱分解残渣Dを分離すると共に、分離した熱分解残渣Dの中から炭化物Cを選別回収する廃棄物Wの炭化施設1を、電力会社の石炭を燃料とする火力発電施設2に併設した構造となっており、前記炭化施設1で生成された熱分解ガスGの一部を炭化施設1の燃焼炉9で燃焼させて高温空気Aを作り、この高温空気Aを廃棄物Wの熱分解用の熱源として利用すると共に、残りの熱分解ガスGと熱分解残渣Dの中から選別回収した炭化物Cとを火力発電施設2へ供給して燃料として使用し、熱分解ガスG及び炭化物Cの持つエネルギーの有効利用を図るようにしたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic system diagram of an effective energy utilization system for waste W that implements the method of the present invention. The system thermally decomposes the waste W in a reducing atmosphere to decompose pyrolysis gas G and pyrolysis. The waste pyrolysis gas G and the pyrolysis residue D are separated into the residue D, and the
即ち、前記炭化施設1は、廃棄物Wの貯留、破砕及び搬送等を行う前処理設備3と、廃棄物Wを還元性雰囲気下で乾留熱分解して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにする熱分解設備4と、熱分解残渣Dを冷却して炭化物C(カーボン残渣)、鉄、アルミ等に夫々選別処理する熱分解残渣選別設備5とを備えており、廃棄物Wから鉄やアルミ等の有価物を再利用し易い形で回収すると共に、生成された熱分解ガスG及び炭化物Cを燃料として火力発電施設2の事業用ボイラ18へ供給するように構成されている。
That is, the
具体的には、前処理設備3は、都市ごみ等の廃棄物Wを貯留する廃棄物ピット(図示省略)と、熱分解設備4での熱効率を上げるために廃棄物Wを破砕する破砕機6と、廃棄物Wを搬送する搬送装置(図示省略)等を備えており、廃棄物Wを破砕機6で約150mm以下に破砕し、破砕した廃棄物Wを搬送装置(図示省略)により熱分解設備4の熱分解ドラム7へ供給するものである。
Specifically, the
又、熱分解設備4は、廃棄物Wを還元性雰囲気下で高温空気Aによる間接加熱により熱分解して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにする間接加熱式の熱分解ドラム7と、熱分解ドラム7から排出された熱分解ガスG及び熱分解残渣Dを重力により分離する分離器8と、分離器8から排出されて熱分解ガス導管13内を流れる熱分解ガスGの一部を分岐管14により引き抜いて燃焼させる燃焼炉9(起動用のバーナを備えている)と、燃焼炉9からの燃焼排ガスG′により廃棄物Wの熱分解加熱用の高温空気Aを作る空気加熱器10と、熱分解ドラム7及び空気加熱器10をループ状に接続する高温空気用配管11と、高温空気用配管11に介設した高温空気循環用送風機12等から構成されており、熱分解ドラム7内に投入された廃棄物Wを高温空気Aによる間接加熱により熱分解して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにすると共に、熱分解ドラム7から排出された熱分解ガスG及び熱分解残渣Dを分離器8で分離し、分離器8から排出されて熱分解ガス導管13内を流れている熱分解ガスGの一部を分岐管14により燃焼炉9へ導いて燃焼させ、燃焼炉9内で発生した高温の燃焼排ガスG′を空気加熱器10に供給して高温空気Aを作り、当該高温空気Aを高温空気用配管11、熱分解ドラム7、高温空気循環用送風機12及び空気加熱器10等から成るループ状の循環路内で循環流通させるようにしている。
Further, the pyrolysis equipment 4 includes an indirect heating type pyrolysis drum 7 which thermally decomposes the waste W by indirect heating with high-temperature air A in a reducing atmosphere into pyrolysis gas G and pyrolysis residue D, A
更に、熱分解残渣選別設備5は、分離器8から排出された熱分解残渣Dを冷却する冷却コンベヤ(図示省略)と、熱分解残渣Dの中から炭化物Cを選別回収する振動スクリーン(図示省略)と、熱分解残渣Dの中から鉄類を選別回収する磁選機(図示省略)と、熱分解残渣Dの中からアルミを選別回収するアルミ選別機(図示省略)等を備えており、分離器8から排出された熱分解残渣Dの中から炭化物C、鉄やアルミ等の有価物、砂やコンクリート片等の溶融不適物を夫々選別回収するように構成されている。
Furthermore, the pyrolysis residue sorting equipment 5 includes a cooling conveyor (not shown) for cooling the pyrolysis residue D discharged from the
そして、前記炭化施設1は、分離器8から排出された熱分解ガスG(燃焼炉9へ導かれる熱分解ガスG以外の熱分解ガスG)を熱分解ガス導管13により火力発電施設2の事業用ボイラ18へ燃料として供給すると共に、熱分解残渣選別設備5で選別回収された炭化物Cを送風機15及び炭化物用配管16により空気輸送して火力発電施設2の事業用ボイラ18へ燃料として供給するように構成されている。
又、この炭化施設1は、空気加熱器10を通過した燃焼排ガスG′が火力発電施設2の排ガス処理設備21で排ガス処理されるように、燃焼排ガスG′を燃焼排ガス導管17により火力発電施設2の排ガス処理設備21の上流側に導いている。
The
Further, the
一方、前記火力発電施設2は、石炭、熱分解ガスG及び炭化物Cを燃料として燃焼させる事業用ボイラ18(微粉炭焚きボイラやストーカ焚きボイラ、流動床ボイラ)と、蒸気により駆動される蒸気タービン19と、蒸気タービン19に連動連結された発電機20と、脱硝装置、集塵器及び脱硫装置等から成る排ガス処理設備21と、排ガス処理設備21に接続された煙突22等を備えており、石炭、熱分解ガスG及び炭化物Cを事業用ボイラ18で燃焼させて高温・高圧の蒸気Sを発生させ、発生した蒸気Sによって蒸気タービン19を駆動し、当該蒸気タービン19に連動連結した発電機20で発電を行うようになっている。又、事業用ボイラ18から排出された燃焼排ガスG″は、排ガス処理設備21により排ガス処理され、クリーンガスとなって煙突22から大気中へ放出されている。
この火力発電施設2は、既設のものでも良く、或いは新設のものでも良い。
On the other hand, the thermal
This thermal
尚、上記実施の形態に於いては、炭化物Cを空気輸送により火力発電施設2へ搬送するようにしているが、他の実施の形態に於いては、炭化物Cをコンベヤ(図示省略)により火力発電施設2に搬送するようにしても良い。
又、上記実施の形態に於いては、燃焼炉9からの燃焼排ガスG′により空気加熱器10で高温空気Aを作り、これを熱分解ドラム7に廃棄物Wの熱分解加熱用の加熱ガスとして供給するようにしているが、他の実施の形態に於いては、空気加熱器10を省略し、燃焼炉9からの燃焼排ガスG′を高温バグフィルタ(図示省略)を通過させて除塵し、当該燃焼排ガスG′を加熱ガスとして直接熱分解ドラム7に供給し、熱分解ドラム7及び燃焼炉9等から成るループ状の循環路内で循環流通させるようにしても良い。この場合、余分な燃焼排ガスG′は、火力発電施設2へ供給し、火力発電施設2の排ガス処理設備21で排ガス処理する。
In the above-described embodiment, the carbide C is transported to the thermal
In the above embodiment, the high-temperature air A is produced by the
次に、上述した廃棄物のエネルギー有効利用システムを用いて廃棄物Wを処理する場合について説明する。 Next, the case where the waste W is processed using the above-described waste energy effective utilization system will be described.
炭化施設1の運転を開始する場合、燃焼炉9に設けたバーナ(図示省略)で化石燃料を燃焼させて加熱ガスを生成し、この加熱ガスにより空気加熱器10で廃棄物Wの熱分解加熱用の高温空気Aを作り、当該高温空気Aを熱分解ドラム7へ供給する。そうすると、破砕機6により破砕処理されて熱分解ドラム7に供給された廃棄物Wは、熱分解ドラム7内に於いて還元性雰囲気下で高温空気Aにより間接的に加熱されて乾留熱分解され、熱分解ガスGと熱分解残渣Dになる。これらの熱分解ガスG及び熱分解残渣Dは、熱分解ドラム7から排出されて分離器8により熱分解ガスGと熱分解残渣Dに分離される。
When the operation of the
尚、熱分解ガスGは、水分、CO、CO2 、H2 及び炭化水素を主成分とするものであり、その他にカーボン残渣等が含まれている。又、熱分解残渣Dは、カーボン残渣と、鉄やアルミ等の有価物と、砂やコンクリート片等の溶融不適物との混合物である。 The pyrolysis gas G is mainly composed of moisture, CO, CO 2 , H 2 and hydrocarbons, and additionally contains carbon residue and the like. The pyrolysis residue D is a mixture of a carbon residue, a valuable material such as iron or aluminum, and an unsuitable melting material such as sand or a concrete piece.
熱分解ドラム7から熱分解ガスG及び熱分解残渣Dが排出されるようになると、熱分解ガス導管13内を流れている熱分解ガスGの一部を分岐管14により燃焼炉9へ導いて燃焼させると共に、バーナで燃焼させる化石燃料の量を徐々に少なくして行く。
又、残りの熱分解ガスGは、熱分解ガス導管13により火力発電施設2の事業用ボイラ18に供給され、ここで燃料として燃焼される。
When the pyrolysis gas G and the pyrolysis residue D are discharged from the pyrolysis drum 7, a part of the pyrolysis gas G flowing in the
The remaining pyrolysis gas G is supplied to the
そして、熱分解ドラム7から排出される熱分解ガスGの量が設定量になると、バーナの運転を停止し、分岐管14から燃焼炉9へ導かれている熱分解ガスGだけを燃焼炉9で燃焼させて燃焼排ガスG′を発生させ、この燃焼排ガスG′を空気加熱器10へ供給して高温空気Aを作り、当該高温空気Aを高温空気用配管11、熱分解ドラム7、高温空気循環用送風機12及び空気加熱器10等から成るループ状の循環路内で循環流通させる。これによって、熱分解ドラム7内の廃棄物Wは、引き続き高温空気Aによる間接加熱により熱分解されて熱分解ガスGと熱分解残渣Dになる。
このとき、燃焼炉9から空気加熱器10へ供給された燃焼排ガスG′は、燃焼排ガス導管17により火力発電施設2へ供給され、ここで排ガス処理設備21により排ガス処理された後、クリーンガスとなって煙突22から大気中へ放出される。
又、熱分解ガスGだけを燃焼させて高温空気Aを作るようにしているため、化石燃料の使用量が少なくて済む。
When the amount of the pyrolysis gas G discharged from the pyrolysis drum 7 reaches the set amount, the operation of the burner is stopped and only the pyrolysis gas G guided from the
At this time, the combustion exhaust gas G ′ supplied from the
Moreover, since only the pyrolysis gas G is burned to produce the high-temperature air A, the amount of fossil fuel used can be reduced.
一方、分離器8で分離された熱分解残渣Dは、熱分解残渣選別設備5へ供給され、ここで振動スクリーン、磁選機及びアルミ選別機等によって炭化物Cと、鉄やアルミ等の有価物と、砂やコンクリート片等の溶融不適物とに夫々選別回収される。
又、熱分解残渣選別設備5で選別回収された炭化物Cは、送風機15及び炭化物用配管16による空気輸送又はコンベヤによって火力発電施設2の事業用ボイラ18へ搬送され、ここで燃料として燃焼される。
On the other hand, the pyrolysis residue D separated by the
Further, the carbide C sorted and collected by the thermal decomposition residue sorting equipment 5 is conveyed to the
このように、上述した廃棄物のエネルギー有効利用システムに於いては、炭化施設1を火力発電施設2に併設し、炭化施設1で生成された熱分解ガスGと炭化物Cを火力発電施設2に燃料として供給するようにしているため、廃棄物Wの持っているエネルギーを有効に回収することができ、熱効率及び発電効率の大幅な向上を図れることになる。例えば、このシステムに於いては、発電効率が10%〜20%の従来の単独の廃棄物焼却施設(発電設備を備えている)に比較して発電効率を約40%とすることができる。
又、このシステムに於いては、熱分解ガスGと炭化物Cと燃焼排ガスG′とを火力発電施設2へ供給するようにしているため、炭化施設1の排ガス処理設備や煙突等が不要となり、炭化施設1の機器や装置の点数を大幅に削減することができる。その結果、炭化施設1の簡素化、炭化施設1の設置スペースの削減、イニシャルコスト(設備費用や建築費用)及びランニングコストの削減、メンテナンスに係る労力の軽減、排ガス処理に用いる薬剤の削減等を夫々図ることができる。
更に、このシステムに於いては、炭化施設1を火力発電施設2に併設しているため、炭化物Cを空気輸送やコンベヤにより火力発電施設2に簡単且つ容易に搬送することができ、炭化施設1を発電所と別の場所に建設した場合に比較して、イニシャルコスト及びランニングコストが安価になる。
そのうえ、このシステムに於いては、炭化物C及び熱分解ガスGを火力発電施設2に供給して燃料として利用するようにしているため、電力会社としても廃棄物Wから熱源を得ることにより燃料費を削減できると共に、新エネルギー相当電力(RPS)の確保が可能となる。
Thus, in the above-mentioned waste energy effective utilization system, the
In this system, since pyrolysis gas G, carbide C and combustion exhaust gas G ′ are supplied to the thermal
Further, in this system, since the
In addition, in this system, since the carbide C and the pyrolysis gas G are supplied to the thermal
図2は本発明の他の方法を実施する廃棄物のエネルギー有効利用システムの概略系統図を示し、当該システムは、廃棄物Wを還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにし、生成された熱分解ガスGと熱分解残渣Dを分離すると共に、分離した熱分解残渣Dの中から炭化物Cを選別回収する廃棄物Wの炭化施設1を、電力会社の石炭を燃料とする火力発電施設2に併設した構造となっており、油や天然ガス等の外部燃料を炭化施設1の熱風発生炉25で燃焼させてその燃焼排ガスG′を廃棄物Wの熱分解用の熱源として利用すると共に、前記炭化施設1で生成された熱分解ガスGの全部と熱分解残渣Dの中から選別回収した炭化物Cとを火力発電施設2へ供給して燃料として使用、熱分解ガスG及び炭化物Cの持つエネルギーの有効利用を図るようにしたものである。
FIG. 2 shows a schematic system diagram of a waste energy effective utilization system for carrying out another method of the present invention. The system thermally decomposes the waste W in a reducing atmosphere to produce pyrolysis gas G and heat. The pyrolysis gas G and the pyrolysis residue D are separated into the cracking residue D, and the
即ち、前記システムは、油や天然ガス等の外部燃料を熱風発生炉25で燃焼させて燃焼排ガスG′を発生させ、この燃焼排ガスG′を廃棄物Wの熱分解加熱用の加熱ガスとして熱分解ドラム7、燃焼排ガス循環用送風機23、燃焼炉9、燃焼排ガス用配管24及び高温バグフィルタ(図示省略)等から成るループ状の循環路内で循環流通させると共に、炭化施設1で生成された熱分解ガスGの全部と熱分解残渣Dの中から選別回収した炭化物Cとを火力発電施設2の事業用ボイラ18へ供給して燃料として使用するようにしたものであり、又、余分な燃焼排ガスG′を燃焼排ガス導管17により火力発電施設2へ供給し、火力発電施設2の排ガス処理設備21で排ガス処理するようになっている。
尚、このシステムは、上述した以外の構成は図1に示すシステムと同様構造に構成されており、図1に示すシステムと同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
このシステムは、図1に示すシステムと同様の作用効果を奏することができるうえ、炭化施設1の熱分解設備4をより簡素化することができる。
That is, the system burns external fuel such as oil or natural gas in the hot
The system is configured in the same manner as the system shown in FIG. 1 except for the above-described system. The same parts and members as those in the system shown in FIG. Is omitted.
This system can achieve the same effects as the system shown in FIG. 1 and can further simplify the pyrolysis equipment 4 of the
図3は本発明の更に他の方法を実施する廃棄物のエネルギー有効利用システムの概略系統図を示し、当該システムは、廃棄物Wを還元性雰囲気下で熱分解処理して熱分解ガスGと熱分解残渣Dにし、生成された熱分解ガスGと熱分解残渣Dを分離すると共に、分離した熱分解残渣Dの中から炭化物Cを選別回収する廃棄物Wの炭化施設1を、電力会社の石炭を燃料とする火力発電施設2に併設した構造となっており、前記火力発電施設2で発生した燃焼排ガスG″の一部を炭化施設1へ導いて廃棄物Wの熱分解用の熱源として利用すると共に、前記炭化施設1で生成された熱分解ガスGの全部と熱分解残渣Dの中から選別回収した炭化物Cとを火力発電施設2へ供給して燃料として使用し、熱分解ガスG及び炭化物Cの持つエネルギーの有効利用を図るようにしたものである。
FIG. 3 shows a schematic system diagram of a waste energy effective utilization system that implements still another method of the present invention. The system thermally decomposes the waste W in a reducing atmosphere to produce a pyrolysis gas G and The pyrolysis residue G is separated from the generated pyrolysis gas G and the pyrolysis residue D, and the
即ち、前記システムは、火力発電施設2の事業用ボイラ18から排出された燃焼排ガスG″の一部若しくは事業用ボイラ18内の燃焼排ガスG″の一部を燃焼排ガス用配管26により廃棄物Wの熱分解加熱用の加熱ガスとして熱分解ドラム7へ供給すると共に、熱分解ドラム7を出た燃焼排ガスG″を燃焼排ガス用配管26により火力発電施設2へ供給して排ガス処理設備21で排ガス処理し、又、炭化施設1で生成された熱分解ガスGの全部と熱分解残渣Dの中から選別回収した炭化物Cとを火力発電施設2の事業用ボイラ18へ供給して燃料として使用するようにしたものである。このとき、火力発電施設2から熱分解ドラム7へ供給される燃焼排ガスG″の温度は、廃棄物Wを熱分解することができる温度(530℃)となっている。
尚、このシステムは、上述した以外の構成は図1に示すシステムと同様構造に構成されており、図1に示すシステムと同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
このシステムは、図1に示すシステムと同様の作用効果を奏することができる。然も、熱分解ガスGの燃焼排ガスG′よりも火力発電施設2の燃焼排ガスG″の方が酸性ガス成分が少なくてクリーンなガスであるため、流用に適している。
That is, in the system, a part of the combustion exhaust gas G ″ discharged from the
The system is configured in the same manner as the system shown in FIG. 1 except for the above-described system. The same parts and members as those in the system shown in FIG. Is omitted.
This system can achieve the same effects as the system shown in FIG. However, since the combustion exhaust gas G ″ of the thermal
1は炭化施設、2は火力発電施設、9は燃焼炉、25は熱風発生炉、Aは高温空気、Cは炭化物、Dは熱分解残渣、Gは熱分解ガス、G′,G″は燃焼排ガス、Wは廃棄物。 1 is a carbonization facility, 2 is a thermal power generation facility, 9 is a combustion furnace, 25 is a hot air generator, A is high-temperature air, C is carbide, D is a pyrolysis residue, G is a pyrolysis gas, G ′ and G ″ are combustion Exhaust gas, W is waste.
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