JP2008190830A - Boiler system, power generation system and operation method of boiler system - Google Patents

Boiler system, power generation system and operation method of boiler system Download PDF

Info

Publication number
JP2008190830A
JP2008190830A JP2007028577A JP2007028577A JP2008190830A JP 2008190830 A JP2008190830 A JP 2008190830A JP 2007028577 A JP2007028577 A JP 2007028577A JP 2007028577 A JP2007028577 A JP 2007028577A JP 2008190830 A JP2008190830 A JP 2008190830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
water
boiler system
concentrated sludge
mixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007028577A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Tanaka
田中  誠
Daisei Fujii
大生 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Electric Power Co Inc filed Critical Chugoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2007028577A priority Critical patent/JP2008190830A/en
Publication of JP2008190830A publication Critical patent/JP2008190830A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler system, a power generation system and an operation method of the boiler system, capable of using concentrated sludge generated in a sewage treatment facility as fuel. <P>SOLUTION: This boiler system has a pressurizing fluidized bed boiler 20, a kneader 31 mixing CWP composed of coal, water and limestone, and a slurry tank 37 storing the concentrated sludge generated in a sewage treatment plant 40, and supplies the concentrated sludge to the kneader 31 from the slurry tank 37. The kneader 31 manufactures and supplies mixed fuel to the pressurizing fluidized bed boiler 20 by mixing the CWP and the concentrated sludge. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボイラシステム及び発電システム並びにボイラシステムの運転方法に関し、特に、下水処理施設で生じる濃縮汚泥を燃料に含めて有効利用する場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a boiler system, a power generation system, and an operation method of the boiler system, and is particularly useful when applied to the case where concentrated sludge generated in a sewage treatment facility is included in fuel and effectively used.

下水処理施設では、家庭からの生活排水や雨水などの下水を処理する過程において、大量の有機性汚泥が発生する。このような下水処理施設では下水を浄化するための種々の処理が行われており、このような汚泥の処理も行われている。かかる汚泥処理は、一般に汚泥を濃縮し、そして脱水することで、汚泥を衛生的に減量している。   In the sewage treatment facility, a large amount of organic sludge is generated in the process of treating domestic sewage such as domestic wastewater and rainwater. In such a sewage treatment facility, various treatments for purifying sewage are performed, and such sludge treatment is also performed. Such sludge treatment generally reduces sludge in a sanitary manner by concentrating and dewatering the sludge.

汚泥処理において、濃縮後の汚泥の組成のうち98%程度は水分であり、脱水後では水分は汚泥の80%程度となる。この濃縮後の汚泥は濃縮汚泥とも呼ばれ、脱水後の汚泥は脱水汚泥とも呼ばれる。脱水汚泥は湿った泥土状であるため搬送は容易となるため、下水処理施設から搬送されてセメントやレンガの材料、堆肥として利用されている。他にも、脱水汚泥はボイラの燃料として焼却システムに用いられている(例えば、特許文献1参照)。   In the sludge treatment, about 98% of the composition of the sludge after concentration is moisture, and after dehydration, the moisture is about 80% of the sludge. This concentrated sludge is also called concentrated sludge, and the dewatered sludge is also called dehydrated sludge. Since dehydrated sludge is in a wet mud, it is easy to transport, so it is transported from sewage treatment facilities and used as cement and brick materials and compost. In addition, dehydrated sludge is used in incineration systems as boiler fuel (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、脱水汚泥にしても水分は全体の80%程度を占めており、燃焼時に十分な熱量を得られない。更に焼却前に脱水汚泥に乾燥処理を施す場合もあることを考慮すると、焼却システムの燃料として脱水汚泥を効率的に利用できることはできなかった。   However, even with dewatered sludge, the water accounts for about 80% of the total, and a sufficient amount of heat cannot be obtained during combustion. Furthermore, considering that the dehydrated sludge may be dried before incineration, the dehydrated sludge could not be efficiently used as fuel for the incineration system.

また、例えば小規模な下水処理場や浄化槽などの下水処理施設では脱水処理装置を有しておらず、そもそも脱水汚泥が生成されない場合もある。このような下水処理施設に新規な脱水処理装置を設けることも考えられるが、かかる装置は非常に高価であることから実現することは難しい。   Further, for example, a sewage treatment facility such as a small-scale sewage treatment plant or a septic tank does not have a dehydration treatment apparatus, and dehydrated sludge may not be generated in the first place. Although it is conceivable to provide a new dewatering apparatus in such a sewage treatment facility, such an apparatus is very expensive and difficult to realize.

特開2005−321131号公報JP-A-2005-323131

本発明は、かかる事情に鑑み、下水処理施設で生じた濃縮汚泥を燃料として用いることができるボイラシステム及び発電システム並びにボイラシステムの運転方法を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a boiler system and a power generation system that can use concentrated sludge generated in a sewage treatment facility as a fuel, and a method for operating the boiler system.

上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、燃料と水とを含む混合燃料を燃焼する火炉を具備するボイラシステムであって、下水処理施設における下水処理により下水から分離された濃縮汚泥を前記燃料と前記水と共に混合して混合燃料を製造し前記火炉に供給する混合燃料供給手段を具備することを特徴とするボイラシステムにある。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a boiler system including a furnace that burns a mixed fuel containing fuel and water, and is concentrated from sewage by sewage treatment in a sewage treatment facility. A boiler system comprising mixed fuel supply means for mixing sludge with the fuel and water to produce a mixed fuel and supplying the mixed fuel to the furnace.

かかる第1の態様では、下水処理施設からの濃縮汚泥と、水を含む燃料とが混合されて、混合燃料が製造される。そして火炉は供給された混合燃料を燃焼する。すなわち、その殆どが水分で構成されている濃縮汚泥を、従来燃料に混合されていた水を代替、又は補完するものとして用いる。これにより、従来燃料に混合されていた水の分量を削減することができる。また、濃縮汚泥中の汚泥分も燃焼に供することができ、燃料の使用量も低減することができる。   In the first aspect, the concentrated sludge from the sewage treatment facility and the fuel containing water are mixed to produce a mixed fuel. The furnace then burns the supplied mixed fuel. That is, the concentrated sludge, most of which is composed of moisture, is used as a substitute or supplement for water that has been mixed with conventional fuel. Thereby, the quantity of the water currently mixed with the fuel can be reduced. Moreover, the sludge content in the concentrated sludge can also be used for combustion, and the amount of fuel used can be reduced.

一方、下水処理場においても、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥にすることなく濃縮汚泥を処分できる。このため、脱水処理装置などの高価な装置を設けることが不要となり、このような設備投資に係る費用を負担する必要がなくなる。また、従来、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥を生成し、重油などの助燃剤と共に脱水汚泥を焼却処理していたが、このような焼却処理の手間やこれに要する費用も削減することができる。   On the other hand, even in a sewage treatment plant, the concentrated sludge can be disposed of without dewatering the sludge into dehydrated sludge. For this reason, it is not necessary to provide an expensive apparatus such as a dehydration apparatus, and it is not necessary to bear the cost for such capital investment. Conventionally, concentrated sludge is dehydrated to generate dehydrated sludge, and dehydrated sludge is incinerated with a fuel oil or other auxiliary combustor. However, the time and cost of such incineration can be reduced. .

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載するボイラシステムにおいて、前記混合燃料供給手段は、製造した前記混合燃料の粘度に基づいて、所定の粘度となるよう前記燃料、前記水、及び前記濃縮汚泥の混合比率を調整する粘度調整手段を具備することを特徴とするボイラシステムにある。   According to a second aspect of the present invention, in the boiler system according to the first aspect, the mixed fuel supply means has the fuel, the water, and the water so as to have a predetermined viscosity based on the viscosity of the manufactured mixed fuel. And a viscosity adjusting means for adjusting a mixing ratio of the concentrated sludge.

かかる第2の態様では、火炉には、所定の粘度に調整された混合燃料が供給されるようになる。   In the second aspect, the mixed fuel adjusted to a predetermined viscosity is supplied to the furnace.

本発明の第3の態様は、第2の態様に記載するボイラシステムにおいて、前記混合燃料供給手段は、前記燃料、前記水、及び前記濃縮汚泥を混合する混合装置と、前記混合装置に水を供給する注水手段と、前記混合装置に前記濃縮汚泥を一定の割合で供給する濃縮汚泥供給手段と、前記混合装置に燃料を供給する燃料供給手段とを含み構成され、前記粘度調整手段は、前記混合装置で製造された前記混合燃料の粘度に基づいて、所定の粘度となるように前記注水手段による注水量を調整することを特徴とするボイラシステムにある。   According to a third aspect of the present invention, in the boiler system according to the second aspect, the mixed fuel supply means mixes the fuel, the water, and the concentrated sludge, and supplies water to the mixing device. Water supply means for supplying, concentrated sludge supply means for supplying the concentrated sludge to the mixing device at a constant rate, and fuel supply means for supplying fuel to the mixing device, the viscosity adjusting means, The boiler system is characterized in that the amount of water injected by the water injection means is adjusted so as to have a predetermined viscosity based on the viscosity of the mixed fuel produced by a mixing device.

かかる第3の態様では、濃縮汚泥供給手段からは一定量の濃縮汚泥が混合装置に供給される。すなわち、混合装置へは、一定量の水が供給されていることになる。これにより、粘度調整手段は、混合装置に供給する水量を調整するにあたり、濃縮汚泥供給手段からの濃縮汚泥の供給量を制御することなく、注水手段から混合装置への注水量のみを制御すればよい。   In the third aspect, a certain amount of concentrated sludge is supplied from the concentrated sludge supply means to the mixing device. That is, a certain amount of water is supplied to the mixing device. Thus, when adjusting the amount of water supplied to the mixing device, the viscosity adjusting unit can control only the amount of water supplied from the water injection unit to the mixing device without controlling the amount of concentrated sludge supplied from the concentrated sludge supply unit. Good.

本発明の第4の態様は、第1〜第3の何れか一つの態様に記載するボイラシステムにおいて、前記燃料は、石炭であり、前記混合燃料は、水、石炭、濃縮汚泥、及び石灰石を含み製造されたものであり、前記火炉は、加圧流動床ボイラであることを特徴とするボイラシステムにある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the boiler system according to any one of the first to third aspects, the fuel is coal, and the mixed fuel is water, coal, concentrated sludge, and limestone. In the boiler system, the furnace is a pressurized fluidized bed boiler.

かかる第4の態様では、水、石炭、及び石灰石からなるCWP(Coal Water Paste)に濃縮汚泥を混合して混合燃料を製造し、この混合燃料を加圧流動床ボイラで燃焼することができる。   In the fourth aspect, concentrated fuel sludge is mixed with CWP (Coal Water Paste) made of water, coal, and limestone to produce a mixed fuel, and this mixed fuel can be burned in a pressurized fluidized bed boiler.

上記目的を達成するための本発明の第5の態様は、第1〜第4の何れか一つの態様に記載するボイラシステムを具備する発電システムにある。   In order to achieve the above object, a fifth aspect of the present invention resides in a power generation system including the boiler system described in any one of the first to fourth aspects.

かかる第5の態様では、ボイラシステムの火炉で生じた熱エネルギーで発電システムのガスタービン発電機や蒸気タービン発電機を駆動して発電を行うことができる。   In the fifth aspect, it is possible to generate power by driving the gas turbine generator or the steam turbine generator of the power generation system with the thermal energy generated in the furnace of the boiler system.

上記目的を達成するための本発明の第6の態様は、燃料と水とを含む混合燃料を燃焼する火炉を具備するボイラシステムの運転方法であって、下水処理施設における下水処理により下水から分離された濃縮汚泥を前記燃料と前記水と共に混合して混合燃料を製造し、この混合燃料を前記火炉に供給して、このボイラに前記混合燃料を燃焼させることを特徴とするボイラシステムの運転方法にある。   A sixth aspect of the present invention for achieving the above object is an operation method of a boiler system including a furnace for burning a mixed fuel containing fuel and water, and is separated from sewage by sewage treatment in a sewage treatment facility. A mixed fuel sludge is mixed with the fuel and the water to produce a mixed fuel, the mixed fuel is supplied to the furnace, and the mixed fuel is burned in the boiler. It is in.

かかる第6の態様では、水を含む燃料を製造する際に、下水処理施設からの濃縮汚泥の水分を利用することができる。これにより、従来燃料に混合されていた水の分量を削減することができる。また、濃縮汚泥中の汚泥分も燃焼に供することができ、燃料の使用量も低減することができる。   In the sixth aspect, when the fuel containing water is produced, the moisture of the concentrated sludge from the sewage treatment facility can be used. Thereby, the quantity of the water currently mixed with the fuel can be reduced. Moreover, the sludge content in the concentrated sludge can also be used for combustion, and the amount of fuel used can be reduced.

本発明によれば、水を含む燃料に、下水処理施設で生成された濃縮汚泥を混ぜて混合燃料を製造し、この混合燃料を火炉で燃焼する。すなわち、その殆どが水分で構成されている濃縮汚泥を、従来燃料に混合されていた水を代替、又は補完するものとして用いる。これにより、従来燃料に混合されていた水の分量を削減することができる。また、濃縮汚泥中の汚泥分も燃料として用いることができ、燃料の使用量も低減することができる。   According to the present invention, fuel containing water is mixed with concentrated sludge generated at a sewage treatment facility to produce a mixed fuel, and the mixed fuel is burned in a furnace. That is, the concentrated sludge, most of which is composed of water, is used as a substitute or supplement for water that has been mixed with conventional fuel. Thereby, the quantity of the water currently mixed with the fuel can be reduced. In addition, the sludge content in the concentrated sludge can be used as fuel, and the amount of fuel used can be reduced.

一方、下水処理場においても、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥にすることなく濃縮汚泥を処分できる。このため、脱水処理装置などの高価な装置を設けることが不要となり、このような設備投資に係る費用を負担する必要がなくなる。また、従来、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥を生成し、重油などの助燃剤と共に脱水汚泥を焼却してこれを処理していたが、このような焼却処理の手間やこれに要する費用も削減することができる。   On the other hand, even in a sewage treatment plant, the concentrated sludge can be disposed of without dewatering the sludge into dehydrated sludge. For this reason, it is not necessary to provide an expensive apparatus such as a dehydration apparatus, and it is not necessary to bear the cost for such capital investment. Conventionally, concentrated sludge was dehydrated to produce dehydrated sludge, and the dehydrated sludge was incinerated with fuel oil and other auxiliary combustors, but this was also reduced in time and costs for incineration. can do.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. The description of the present embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the following description.

本実施形態に係るボイラシステムを備える発電システムを説明するに先立ち、下水処理施設における下水処理により生じる濃縮汚泥、及び脱水汚泥について説明する。図1は、下水処理施設における汚泥処理のフローを示す概略図である。   Prior to describing a power generation system including a boiler system according to the present embodiment, concentrated sludge and dewatered sludge generated by sewage treatment in a sewage treatment facility will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a flow of sludge treatment in a sewage treatment facility.

まず、下水処理施設では、下水道を経由して集積された生活排水や雨水などの下水を沈殿池に貯留し、下水中に含まれる物質を沈殿させたり、エアレーション等の各種水処理を行う(ステップS1)。このような処理の結果、沈殿池などでは下水から汚泥が分離され、かかる汚泥は、汚泥処理装置に送られる。汚泥処理装置では、汚泥を濃縮処理して濃縮汚泥を生成する(ステップS2)。濃縮処理とは、汚泥を沈殿槽に滞留させ比重差と重力により濃縮を行う重力濃縮や、微細な気泡を固形物に付着させ、比重差を逆転し水面に浮き上がらせて濃縮する浮上濃縮などの処理である。こうして生成された濃縮汚泥は2%程度の有機物等と、98%程度の水分とからなる。また、この濃縮汚泥を脱水する装置が設けられている下水処理施設では、濃縮汚泥に凝集剤を添加して、含水率を低下させた脱水汚泥を生成する場合もある(ステップS3)。   First, in a sewage treatment facility, domestic sewage and rainwater collected via the sewer are stored in a sedimentation basin, and substances contained in the sewage are precipitated, and various water treatments such as aeration are performed (steps). S1). As a result of such treatment, sludge is separated from sewage in a sedimentation basin or the like, and such sludge is sent to a sludge treatment apparatus. In the sludge treatment apparatus, the sludge is concentrated to produce concentrated sludge (step S2). Concentration treatment includes gravity concentration in which sludge stays in the sedimentation tank and concentrates due to the difference in specific gravity and gravity, and floating concentration that causes fine bubbles to adhere to solids, reverses the specific gravity difference, and floats on the water surface to concentrate. It is processing. The concentrated sludge thus produced is composed of about 2% organic matter and the like, and about 98% moisture. Further, in a sewage treatment facility provided with a device for dewatering the concentrated sludge, a flocculant is added to the concentrated sludge to generate dehydrated sludge having a reduced moisture content (step S3).

濃縮汚泥は、例えば、1kgあたりの乾燥熱量が2000kcal程度であるのに対し、脱水汚泥は1kgあたりの乾燥熱量が4000kcal程度である。ここで、乾燥熱量とは、汚泥から水分を蒸発させた後の乾燥分の熱量のことをいう。従来においてはこの脱水汚泥を焼却システム等に搬送し、燃料として用いていた。一方、本実施形態に係るボイラシステムは、この濃縮汚泥を利用して燃料を燃焼する。   Concentrated sludge, for example, has a dry heat per kg of about 2000 kcal, while dehydrated sludge has a dry heat per kg of about 4000 kcal. Here, the amount of heat for drying means the amount of heat for the dried portion after water is evaporated from the sludge. In the past, this dewatered sludge was transported to an incineration system or the like and used as fuel. On the other hand, the boiler system according to the present embodiment uses this concentrated sludge to burn fuel.

ここで、火炉の一例である加圧流動床ボイラを用いたボイラシステムを具備する発電システムについて説明する。図2は、本実施形態に係るボイラシステムを備える発電システムの概略構成図である。この発電システムは、燃料を燃焼することにより蒸気を生成するボイラシステム10と、この蒸気により駆動される蒸気タービン発電機70を具備している。   Here, a power generation system including a boiler system using a pressurized fluidized bed boiler which is an example of a furnace will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power generation system including the boiler system according to the present embodiment. This power generation system includes a boiler system 10 that generates steam by burning fuel, and a steam turbine generator 70 that is driven by the steam.

ボイラシステム10は、火炉の一例である加圧流動床ボイラ20と、この加圧流動床ボイラ20に混合燃料を供給する混合燃料供給手段30とを具備している。   The boiler system 10 includes a pressurized fluidized bed boiler 20 which is an example of a furnace, and a mixed fuel supply means 30 for supplying mixed fuel to the pressurized fluidized bed boiler 20.

加圧流動床ボイラ20は、圧力容器と、その内部に設けられた火炉本体とを有している(何れも図示せず)。火炉本体内には、石灰石を主成分とする流動媒体が所定量収容されている。この流動媒体は、図示しない空気供給手段により火炉本体底部から吹き込まれる加圧空気で流動化されて流動床を形成している。そして、混合燃料供給手段30により流動床に投入された混合燃料は加圧状態(例えば約1MPa)で燃焼される。   The pressurized fluidized bed boiler 20 has a pressure vessel and a furnace main body provided therein (none of which is shown). A predetermined amount of a fluid medium containing limestone as a main component is contained in the furnace body. This fluidized medium is fluidized with pressurized air blown from the bottom of the furnace body by an air supply means (not shown) to form a fluidized bed. Then, the mixed fuel introduced into the fluidized bed by the mixed fuel supply means 30 is combusted in a pressurized state (for example, about 1 MPa).

加圧流動床ボイラ20内には、蒸気タービン発電機70と接続される伝熱管(図示せず)が引き回されており、加圧流動床ボイラ20で混合燃料を燃焼することにより生じた熱を利用して伝熱管内に蒸気を発生させ、蒸気タービン発電機70はこの蒸気で稼動し、発電する。なお、蒸気タービン発電機70のみならず、加圧流動床ボイラ20内の燃焼で生じた排ガスを利用するガスタービン発電機を用いてもよい。   A heat transfer tube (not shown) connected to the steam turbine generator 70 is routed in the pressurized fluidized bed boiler 20, and heat generated by burning the mixed fuel in the pressurized fluidized bed boiler 20. Steam is generated in the heat transfer tube using the steam, and the steam turbine generator 70 is operated with this steam to generate power. Not only the steam turbine generator 70 but also a gas turbine generator that uses exhaust gas generated by combustion in the pressurized fluidized bed boiler 20 may be used.

混合燃料供給手段30は、混合燃料を製造し、これを加圧流動床ボイラ20へ供給するものである。ここで混合燃料とは、燃料としての石炭と、水と、石灰石とからなるCWP(Coal Water Paste)に濃縮汚泥を混合したものをいう。具体的には、混練機31(混合装置)が石炭、水、石灰石、及び濃縮汚泥を混合して混合燃料を製造する。一方、水を貯留するタンク32と、石炭を貯蔵する石炭バンカ33と、石灰石を貯蔵する石灰石バンカ34とが設けられており、これらの装置が混合燃料の各原料を混練機31に供給している。更に、混練機31と石炭バンカ33との間には、石炭を粉砕する粗粉砕機35及び微粉砕機36とが配設されている。石炭は、粗粉砕機35により粗く砕かれた状態で混練機31に供給されるか、若しくは、粗粉砕機35で砕かれた後、微粉砕機36に送られて更に細かく粉砕されると共に水と混ぜられた状態で混練機31に供給される。   The mixed fuel supply means 30 produces mixed fuel and supplies it to the pressurized fluidized bed boiler 20. Here, the mixed fuel refers to a mixture of concentrated sludge mixed with CWP (Coal Water Paste) made of coal, water, and limestone as fuel. Specifically, the kneader 31 (mixing device) mixes coal, water, limestone, and concentrated sludge to produce a mixed fuel. On the other hand, a tank 32 for storing water, a coal bunker 33 for storing coal, and a limestone bunker 34 for storing limestone are provided, and these devices supply each raw material of the mixed fuel to the kneader 31. Yes. Further, a coarse pulverizer 35 and a fine pulverizer 36 for pulverizing coal are disposed between the kneader 31 and the coal bunker 33. The coal is supplied to the kneading machine 31 in a state of being roughly crushed by the coarse pulverizer 35, or is crushed by the coarse pulverizer 35 and then sent to the fine pulverizer 36 for further finely pulverizing and water. And supplied to the kneader 31 in a mixed state.

更に、混練機31に濃縮汚泥を供給する濃縮汚泥供給手段として、スラリータンク37とポンプ38と流量制御弁39とが設けられている。スラリータンク37は、下水処理場40で生成された濃縮汚泥を貯留するタンクである。本実施形態では、濃縮汚泥は運搬車両41により搬送されてスラリータンク37に貯留されているが、このような形態に限定されず、例えば下水処理場40からスラリータンク37へ至るパイプラインを設け、このパイプラインを介して直接的にスラリータンク37に濃縮汚泥が供給されるようにしてもよい。   Further, a slurry tank 37, a pump 38 and a flow rate control valve 39 are provided as concentrated sludge supply means for supplying concentrated sludge to the kneader 31. The slurry tank 37 is a tank that stores the concentrated sludge generated at the sewage treatment plant 40. In the present embodiment, the concentrated sludge is transported by the transport vehicle 41 and stored in the slurry tank 37, but is not limited to such a form, for example, a pipeline from the sewage treatment plant 40 to the slurry tank 37 is provided, Concentrated sludge may be supplied directly to the slurry tank 37 via this pipeline.

スラリータンク37に貯留された濃縮汚泥は、スラリータンク37と混練機31との間に配設された管路を通じて、ポンプ38により昇圧されて混練機31に供給される。かかる管路には流量制御弁39が介装されており、流量制御弁39の開度を調節することで濃縮汚泥が一定の割合で混練機31に供給されるようになっている。   The concentrated sludge stored in the slurry tank 37 is pressurized by a pump 38 and supplied to the kneader 31 through a pipe line disposed between the slurry tank 37 and the kneader 31. A flow rate control valve 39 is interposed in the pipeline, and the concentrated sludge is supplied to the kneader 31 at a constant rate by adjusting the opening degree of the flow rate control valve 39.

また、ボイラシステム10には、制御装置50(粘度調整手段)が設けられている。制御装置50は、一般的な機能を備える情報処理機器である。具体的にはCPUと共に、ROM、RAM及びハードディスクなどの記憶装置を具備し、液晶画面などの表示部及びキーボードなどの入力部を備えている(何れも図示せず)。   The boiler system 10 is provided with a control device 50 (viscosity adjusting means). The control device 50 is an information processing device having a general function. Specifically, it includes a CPU, a storage device such as a ROM, a RAM, and a hard disk, and a display unit such as a liquid crystal screen and an input unit such as a keyboard (none of which are shown).

制御装置50は、混練機31で製造された混合燃料の粘度を検出するセンサーから、この粘度を示す信号に基づいて、混合燃料の粘度が所定値となるようにタンク32から混練機31に供給される注水量を制御する。   The control device 50 supplies from the tank 32 to the kneading machine 31 from the sensor that detects the viscosity of the mixed fuel produced by the kneading machine 31 based on a signal indicating this viscosity so that the viscosity of the mixed fuel becomes a predetermined value. Control the amount of water injected.

かかる構成のボイラシステム10を具備する発電システムでは、下水処理場40から搬送された濃縮汚泥と、ボイラシステム10に貯蔵された水、石炭、石灰石とが混練機31により混合されて、混合燃料が製造される。加圧流動床ボイラ20は混練機31より混合燃料を供給され、火炉本体に形成された流動床内で混合燃料を燃焼する。そして、この燃焼により生じた熱エネルギーを利用して蒸気タービン発電機70を駆動し発電する。   In the power generation system including the boiler system 10 having such a configuration, the concentrated sludge transported from the sewage treatment plant 40 and the water, coal, and limestone stored in the boiler system 10 are mixed by the kneader 31 so that the mixed fuel is obtained. Manufactured. The pressurized fluidized bed boiler 20 is supplied with the mixed fuel from the kneader 31 and burns the mixed fuel in the fluidized bed formed in the furnace body. And the steam turbine generator 70 is driven using the thermal energy generated by this combustion to generate electric power.

以上に説明したように、加圧流動床ボイラ20で燃焼される混合燃料は、従来用いられていた水、石炭、石灰石からなる燃料であるCWPに濃縮汚泥が混合されたものである。すなわち、その殆どが水分で構成されている濃縮汚泥を、従来CWPに混合されていた水を代替、又は補完するものとして用いる。これにより、従来CWPを製造するために利用されていた水の分量を削減することができる。また、濃縮汚泥中の汚泥分も燃焼に供することができ、石炭の使用量も低減することができる。   As described above, the mixed fuel combusted in the pressurized fluidized bed boiler 20 is obtained by mixing concentrated sludge with CWP, which is a conventionally used fuel made of water, coal, and limestone. That is, the concentrated sludge, most of which is composed of moisture, is used as an alternative or supplement to the water previously mixed in CWP. Thereby, the quantity of the water conventionally utilized in order to manufacture CWP can be reduced. Moreover, the sludge content in the concentrated sludge can be used for combustion, and the amount of coal used can also be reduced.

一方、下水処理場においても、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥にすることなく濃縮汚泥を処分できる。このため、脱水処理装置などの高価な装置を設けることが不要となり、このような設備投資に係る費用を負担する必要がなくなる。また、従来、濃縮汚泥を脱水して脱水汚泥を生成し、重油などの助燃剤と共に脱水汚泥を焼却処理していたが、このような焼却処理の手間やこれに要する費用も削減することができる。   On the other hand, even in a sewage treatment plant, the concentrated sludge can be disposed of without dewatering the sludge into dehydrated sludge. For this reason, it is not necessary to provide an expensive apparatus such as a dehydration apparatus, and it is not necessary to bear the cost for such capital investment. Conventionally, concentrated sludge is dehydrated to generate dehydrated sludge, and dehydrated sludge is incinerated with a fuel oil or other auxiliary combustor. However, the time and cost of such incineration can be reduced. .

更に、本実施形態に係るボイラシステム10は、加圧流動床ボイラ20を具備する既設のボイラシステムや発電システムに対しても、容易に適用することができる。例えば、図2に示すように破線Aにより囲まれた部分を既設部分とすると、破線Bに囲まれた部分を新規に付加すればよい。すなわち、既設のボイラシステムに対し、スラリータンク37、ポンプ38、及び流量制御弁39を付加するだけで、本実施形態に係るボイラシステム10を実施することができる。   Furthermore, the boiler system 10 according to the present embodiment can be easily applied to an existing boiler system or power generation system that includes the pressurized fluidized bed boiler 20. For example, if a portion surrounded by a broken line A is an existing portion as shown in FIG. 2, a portion surrounded by a broken line B may be newly added. That is, the boiler system 10 according to the present embodiment can be implemented simply by adding the slurry tank 37, the pump 38, and the flow rate control valve 39 to the existing boiler system.

また、スラリータンク37からは、流量制御弁39の開度を調整することで、一定量の濃縮汚泥が混練機31に供給されている。すなわち、スラリータンク37から混練機31へは、一定量の水が供給されていることになる。これにより、制御装置50は、混練機31に供給する水量を調整するにあたり、タンク32から混練機31への注水量のみを制御すればよく、粘度調整を容易に実現することができる。特に、前述したように既設のボイラシステムにこのような制御装置50が設けられているならば、スラリータンク37、ポンプ38、及び流量制御弁39を新設しても、制御装置50に係る装置等に変更を加える必要がない。   Further, a certain amount of concentrated sludge is supplied from the slurry tank 37 to the kneader 31 by adjusting the opening degree of the flow control valve 39. That is, a certain amount of water is supplied from the slurry tank 37 to the kneader 31. Thereby, in adjusting the amount of water supplied to the kneading machine 31, the control device 50 only needs to control the amount of water injected from the tank 32 to the kneading machine 31, and the viscosity adjustment can be easily realized. In particular, as described above, if such a control device 50 is provided in an existing boiler system, even if a slurry tank 37, a pump 38, and a flow rate control valve 39 are newly installed, the devices related to the control device 50, etc. There is no need to make any changes.

なお、燃料としては、水、石炭、石灰石からなるCWPに濃縮汚泥を混合したが、これに限定されない。例えば、CWM(Coal Water Mixture)やエマルジョン燃料に濃縮汚泥を混合してもよい。CWMは、石炭に水を混合したスラリー状の燃料であり、エマルジョン燃料は、重油、軽油などに水を添加して、エマルジョン化(乳化)を促進させる添加剤を添加した液体燃料である。濃縮汚泥は、これらのCWMやエマルジョン燃料に混合される水や石炭、重油等を代替し、又は補完するものとして利用できる。そして、火炉は加圧流動床ボイラに限定されず、水が混合された燃料を燃焼する火炉であれば、本発明に係るボイラシステム(発電システム)に適用することができる。   In addition, although concentrated sludge was mixed with CWP which consists of water, coal, and limestone as a fuel, it is not limited to this. For example, concentrated sludge may be mixed with CWM (Coal Water Mixture) or emulsion fuel. CWM is a slurry fuel in which water is mixed with coal, and the emulsion fuel is a liquid fuel to which an additive that promotes emulsification (emulsification) by adding water to heavy oil, light oil or the like is added. Concentrated sludge can be used as a substitute or supplement for water, coal, heavy oil, etc. mixed with these CWM and emulsion fuel. And a furnace is not limited to a pressurized fluidized bed boiler, If it is a furnace which burns the fuel with which water was mixed, it can apply to the boiler system (power generation system) which concerns on this invention.

本発明は、下水処理施設で生成される濃縮汚泥を燃料として用いる産業で利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in industries that use concentrated sludge produced in sewage treatment facilities as fuel.

下水処理施設における汚泥処理のフローを示す概略図である。It is the schematic which shows the flow of the sludge process in a sewage treatment facility. 本実施形態に係るボイラシステムを備える発電システムの概略構成図である。It is a schematic structure figure of a power generation system provided with the boiler system concerning this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 ボイラシステム
20 加圧流動床ボイラ
30 混合燃料供給手段
31 混練機
32 タンク
33 石炭バンカ
34 石灰石バンカ
35 粗粉砕機
36 微粉砕機
37 スラリータンク
38 ポンプ
39 流量制御弁
40 下水処理場
41 運搬車両
50 制御装置
70 蒸気タービン発電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Boiler system 20 Pressure fluidized bed boiler 30 Mixed fuel supply means 31 Kneading machine 32 Tank 33 Coal bunker 34 Limestone bunker 35 Coarse pulverizer 36 Fine pulverizer 37 Slurry tank 38 Pump 39 Flow control valve 40 Sewage treatment plant 41 Transport vehicle 50 Control device 70 Steam turbine generator

Claims (6)

燃料と水とを含む混合燃料を燃焼する火炉を具備するボイラシステムであって、
下水処理施設における下水処理により下水から分離された濃縮汚泥を前記燃料と前記水と共に混合して混合燃料を製造し前記火炉に供給する混合燃料供給手段を具備することを特徴とするボイラシステム。
A boiler system comprising a furnace for burning a mixed fuel containing fuel and water,
A boiler system comprising mixed fuel supply means for mixing concentrated sludge separated from sewage by sewage treatment in a sewage treatment facility together with the fuel and water to produce a mixed fuel and supplying the mixed fuel to the furnace.
請求項1に記載するボイラシステムにおいて、
前記混合燃料供給手段は、製造した前記混合燃料の粘度に基づいて、所定の粘度となるよう前記燃料、前記水、及び前記濃縮汚泥の混合比率を調整する粘度調整手段を具備することを特徴とするボイラシステム。
In the boiler system according to claim 1,
The mixed fuel supply means includes viscosity adjusting means for adjusting a mixing ratio of the fuel, the water, and the concentrated sludge so as to obtain a predetermined viscosity based on the viscosity of the manufactured mixed fuel. Boiler system.
請求項2に記載するボイラシステムにおいて、
前記混合燃料供給手段は、前記燃料、前記水、及び前記濃縮汚泥を混合する混合装置と、前記混合装置に水を供給する注水手段と、前記混合装置に前記濃縮汚泥を一定の割合で供給する濃縮汚泥供給手段と、前記混合装置に燃料を供給する燃料供給手段とを含み構成され、
前記粘度調整手段は、前記混合装置で製造された前記混合燃料の粘度に基づいて、所定の粘度となるように前記注水手段による注水量を調整することを特徴とするボイラシステム。
In the boiler system according to claim 2,
The mixed fuel supply means mixes the fuel, the water and the concentrated sludge, a water injection means for supplying water to the mixing apparatus, and supplies the concentrated sludge to the mixing apparatus at a constant rate. Concentrated sludge supply means, comprising a fuel supply means for supplying fuel to the mixing device,
The boiler system characterized in that the viscosity adjusting means adjusts a water injection amount by the water injection means so as to have a predetermined viscosity based on a viscosity of the mixed fuel produced by the mixing device.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載するボイラシステムにおいて、
前記燃料は、石炭であり、
前記混合燃料は、水、石炭、濃縮汚泥、及び石灰石を含み製造されたものであり、
前記火炉は、加圧流動床ボイラであることを特徴とするボイラシステム。
In the boiler system as described in any one of Claims 1-3,
The fuel is coal;
The mixed fuel is produced by containing water, coal, concentrated sludge, and limestone,
The boiler system is a pressurized fluidized bed boiler.
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載するボイラシステムを具備する発電システム。   A power generation system comprising the boiler system according to any one of claims 1 to 4. 燃料と水とを含む混合燃料を燃焼する火炉を具備するボイラシステムの運転方法であって、
下水処理施設における下水処理により下水から分離された濃縮汚泥を前記燃料と前記水と共に混合して混合燃料を製造し、この混合燃料を前記火炉に供給して、このボイラに前記混合燃料を燃焼させることを特徴とするボイラシステムの運転方法。
A method of operating a boiler system comprising a furnace for burning a mixed fuel containing fuel and water,
Concentrated sludge separated from sewage by sewage treatment in a sewage treatment facility is mixed with the fuel and the water to produce a mixed fuel, the mixed fuel is supplied to the furnace, and the mixed fuel is burned in the boiler. The operation method of the boiler system characterized by the above-mentioned.
JP2007028577A 2007-02-07 2007-02-07 Boiler system, power generation system and operation method of boiler system Pending JP2008190830A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007028577A JP2008190830A (en) 2007-02-07 2007-02-07 Boiler system, power generation system and operation method of boiler system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007028577A JP2008190830A (en) 2007-02-07 2007-02-07 Boiler system, power generation system and operation method of boiler system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008190830A true JP2008190830A (en) 2008-08-21

Family

ID=39751094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007028577A Pending JP2008190830A (en) 2007-02-07 2007-02-07 Boiler system, power generation system and operation method of boiler system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008190830A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11211067A (en) * 1998-01-28 1999-08-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Slurry supplier of pressurized fluidized bed boiler
JPH11237032A (en) * 1998-02-23 1999-08-31 Chugoku Electric Power Co Inc:The Manufacture of coal-water paste

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11211067A (en) * 1998-01-28 1999-08-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Slurry supplier of pressurized fluidized bed boiler
JPH11237032A (en) * 1998-02-23 1999-08-31 Chugoku Electric Power Co Inc:The Manufacture of coal-water paste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4888911B2 (en) Organic waste treatment facility and treatment method
US20120196240A1 (en) Method and system for treating sewage sludge
JP2007203213A (en) Method and apparatus for treating highly wet waste before hydration, and dehydration system equipped with this apparatus
KR20160098989A (en) Treatment System of Food Waste Leachate Capable of Deodoring and Highly Concentration with High Solubility
WO2020097786A1 (en) A sludge treatment method
JP2022136127A (en) Digestion facility
JP2008190831A (en) Boiler system, power generation system and operation method of boiler system
JP2011050910A (en) Method and apparatus for biological wastewater treatment
JP2008190830A (en) Boiler system, power generation system and operation method of boiler system
KR20230092009A (en) hydrothermal treatment system
JP6351039B2 (en) Sludge drying method, sludge volume reduction method, sludge drying apparatus and sludge volume reduction system
WO2014086278A1 (en) Heat recycling method and system for energy in eutrophicated water biomass
JP4942505B2 (en) Evaluation system for sludge use
KR20160098990A (en) Treatment System of Food Waste Leachate Capable of Highly Concentration with High Solubility
JP2010112684A (en) Method for combustion treatment of sludge and method for converting the sludge to fertilizer
JP2021507806A (en) Hydrocarbonization of sludge, including recycling of wet-oxidized fractions
JP3969018B2 (en) Sludge treatment method
JP2021154225A (en) Sludge treatment system and sludge treatment method
JP4726816B2 (en) Wastewater treatment system
KR100733942B1 (en) Apparatus for incinerating waste matters and sludges and method thereof
JP2008106949A (en) Method and device for treating oil scum
KR200426621Y1 (en) Regeneration fuel manufacturing apparatus using waste oil and organic sludge
JP2005257130A (en) Incineration treatment method of sewage sludge
KR20150114154A (en) Treatment System of Food Waste Leachate Capable of Deodoring, Denitration and Highly Concentration with High Solubility
JP2006088020A (en) Stabilizing treatment method for carbonized product

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111012

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120307