JP2009133527A - 汚泥燃料化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】汚泥を熱分解炭化処理して熱分解ガス及び炭化物を生成させる熱分解炭化炉2と、前記熱分解炭化炉で発生する熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉3と、熱分解炭化炉と燃焼炉を接続する,燃焼炉からの熱分解ガスが通過する熱分解ガス接続ダクト4とを具備する汚泥燃料化装置1であって、前記熱分解ガス接続ダクト4内に、熱分解ガス接続ダクト4の内面に接触するように回転する内部掻き取り羽根10を配置したことを特徴とする汚泥燃料化装置1。
【選択図】 図1
Description
更に、本発明は、ランニングコストを大幅に低減できるばかりでなく、処理設備の設置面積を小さくできる汚泥燃料化装置を提供することを目的とする。
(1) 本発明の汚泥燃料化装置は、上記したように、熱分解炭化炉と、燃焼炉と、熱分解ガス接続ダクトとを具備し、熱分解ガス接続ダクト内に、熱分解ガス接続ダクトの内面に接触するように回転する内部掻き取り羽根を配置したことを特徴とする。こうした構成によれば、運転中、接続ダクトの内面は勿論、内部掻き取り羽根内表面にもコーキングが生成するのを防止することができ、接続ダクト内は常に熱分解ガスが流れ易い状態を確保できる。
(第1の実施形態)
以下に、本発明の第1の実施形態に係る汚泥燃料化装置について、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は同汚泥燃料化装置の概略的断面図であり、図2は同汚泥燃料化装置の横概略断面図である。図1及び図2は、請求項1の実施形態に対応する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る汚泥燃料化装置の概略的な断面図を示す。図3は請求項2の実施形態に対応する。但し、図1,2と同部材は同符番を付して説明を省略する。
このように、内部掻き取り羽根10を正回転、逆回転可能にしたのは、次の理由による。即ち、接続ダクト4内の内部掻き取り羽根10を同じ回転方向のみで回転させることで、接続ダクト4内のコーキングの生成、成長を取敢えず食い止めることができる。しかし、同じ回転方向のみで回転させると、内部掻き取り羽根10、掻き落としガイド棒11が一定の接続ダクト4内面の箇所に接触し、偏りが生じ、長時間運転するとコーキングの筋が生じてしまう。
図4は本発明の第3の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、図4(A)は同装置の概略的な断面図、図4(B)は図4(A)のA−A矢視図である。図4は請求項3の実施形態に対応する。なお、図4(B)において、内部掻き取り羽根10は接続抱くと4の内面の一部に接した状態にある。但し、図1〜3と同部材は同符番を付して説明を省略する。
本実施形態は、熱分解炭化炉2の運転中においても、内部掻き取り羽根10を自動的に上下に駆動させる駆動機構21を設置するようにしたことを特徴とする。
図5は本発明の第4の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、図5(A)は同装置の概略的な断面図、図5(B)は図5(A)のA−A矢視図である。図5は請求項4の実施形態に対応する。但し、図1〜4と同部材は同符番を付して説明を省略する。また、図1〜図4と同部材は同符番を付して説明を省略する。図4は請求項4の実施形態に対応する。
また、内部掻き取り羽根10及び掻き落とし用ガイド棒11表面に取付け加工した硬質ブラシ22が熱分解ガスの流れの抵抗にならないようにしている。
図6は本発明の第5の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項5の実施形態に対応する。但し、図1及び図2と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図6は、熱分解ガス出口ダクト内表面、及び、内部掻き取り羽根表面に向けて不活性ガスが噴射できるように複数の不活性ガス噴射ノズルを内部掻き取り羽根の中心軸付近に設置し、定期的に不活性ガスを噴射するようにしたものである。
また、噴射される不活性ガスが、接続ダクト内を熱分解炭化炉から燃焼炉に向かって流れる熱分解ガスの流れの抵抗にならないように、不活性ガス噴射ノズルの位置、間隔を適当に設定することが好ましい。
図7は本発明の第6の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項5の実施形態に対応する。但し、図1、図2及び図6と同部材は同符番を付して説明を省略する。図7は、接続ダクト内面に向けて噴射する不活性ガスを、加熱炉外表面に設置した熱風ジャケットで加熱し、予熱できるようにしたものである。
図8は本発明の第7の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項7の実施形態に対応する。但し、図1及び図2と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図中の符番26は、接続ダクト4の外周部に設けられた接続ダクト加熱ジャケット(以下、加熱ジャケットと呼ぶ)である。加熱ジャケット26により、接続ダクト4内の温度の設定保持範囲を400℃〜500℃の間に加熱保持できるようになっている。また、接続ダクト4内の圧力の設定保持範囲を、−100mmAq〜0mmAqの間に設定している。
また、熱分解ガスが発生する熱分解炭化炉内の圧力は−100mmAq〜0mmAqの間に設定されており、これに合わせて、通常は接続ダクト4を流れる熱分解ガスの圧力も−100mmAq〜0mmAqの間に保持されている。接続ダクトの内面にコーキングが生成し生長すると、この圧力も上昇してくる。従って、接続ダクト4内部の圧力を測定することで、接続ダクト4内部の内面にコーキングが生成しているか否かが判定できる。
図9は本発明の第8の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項8の実施形態に対応する。但し、図1及び図2と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図中の符番27a,27b,27cは、接続ダクト4の外周部に設けられた3分割された接続ダクト加熱ジャケット(以下、加熱ジャケットと呼ぶ)である。各加熱ジャケット27a,27b,27cには、夫々温度測定器28a,28b,28cが設けられ、接続ダクト4内の夫々の温度(T1,T2,T3)の設定保持範囲を400℃〜500℃の間に加熱保持できるようになっている。即ち、一部の温度測定器が規定温度を外れた場合には、その加熱範囲の加熱手段の負荷を調整し、接続ダクト4の全区間が設定保持範囲内に保持できるように制御している。
図10は本発明の第9の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項9の実施形態に対応する。但し、図1,2及び図9と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図中の符番29a,29b,29cは、3つに分割された加熱ジャケット27a,27b,27cの内側の接続ダクト4内の圧力(P1,P2,P3)を夫々測定する圧力測定器を示す。即ち、本実施形態では、接続ダクト内の圧力を−100mmAq〜0mmAqの間の設定保持範囲にする為に、接続ダクト内の圧力を計測できる複数の圧力測定器29a〜29cを設置し、一部の圧力測定器が規定圧力を外れた場合には、燃焼炉2の下流に設置した,排ガスを吸引する排ガス吸引ブロアの負荷を調整し、接続ダクト4の全区間が設定保持範囲内に保持できるように制御している。前記吸引ブロアの吸引負荷により、燃焼炉3内の炉内圧力だけでなく、その上流の接続ダクト4内、熱分解炭化炉2内の圧力も制御することができるようになっている。
図11は本発明の第10の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項10の実施形態に対応する。但し、図1,2,9及び図10と同部材は同符番を付して説明を省略する。
図中の符番31は、3つに分割された加熱ジャケット27a,27b,27cに対応する接続ダクト4内に夫々不活性ガスを注入する不活性ガス注入ポートを示す。即ち、本実施例では、加熱ジャケット27a〜27cに対応する接続ダクト4に不活性ガス注入ポートを設けることにより、運転中、この接続ダクト4内の温度を400℃〜500℃の間の設定保持範囲に保持しつつ、圧力を−100mmAq〜0mmAqの間の設定保持範囲に保持できる範囲で不活性ガス注入ポート31から分割して不活性ガスを注入できるようにしたものである。
図12は本発明の第11の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項11の実施形態に対応する。但し、図1,2,9,10及び図11と同部材は同符番を付して説明を省略する。
本実施形態は、第10の実施形態と比べ、加熱した不活性ガスを不活性ガス注入ポート31から接続ダクト4内の複数個所に噴射する点が異なり、他の点は第10の実施形態と同様である。ここで、不活性ガスは、接続ダクト4内の設定保持温度範囲の400℃〜500℃の間に予熱する。
図13は本発明の第12の実施形態に係る汚泥燃料化装置の説明図であり、請求項12の実施形態に対応する。但し、図1,2,9,10及び図11と同部材は同符番を付して説明を省略する。
Claims (12)
- 汚泥を熱分解炭化処理して熱分解ガス及び炭化物を生成させる熱分解炭化炉と、前記熱分解炭化炉で発生する熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉と、熱分解炭化炉と燃焼炉を接続する,燃焼炉からの熱分解ガスが通過する熱分解ガス接続ダクトとを具備する汚泥燃料化装置であって、
前記熱分解ガス接続ダクト内に、熱分解ガス接続ダクトの内面に接触するように回転する内部掻き取り羽根を配置したことを特徴とする汚泥燃料化装置。 - 熱分解炭化炉の運転中においても内部掻き取り羽根の回転方向を自動的に正転、逆転切替えられるようにすることを特徴とする請求項1記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解炭化炉の運転中においても内部掻き取り羽根を自動的に上下に駆動させる駆動機構を設置することを特徴とする請求項1若しくは2に記載の汚泥燃料化装置。
- 内部掻き取り羽根の表面には、コーキングを除去し易くした硬質ブラシを設置することを特徴とする請求項1及至3のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクト内表面、及び、内部掻き取り羽根表面に向けて不活性ガスが噴射できるように複数の不活性ガス噴射口を内部掻き取り羽根の中心軸に設置し、定期的に不活性ガスを噴射するようにすることを特徴とする請求項1及至4のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクト内面に向けて噴射する不活性ガスは、発生ガス出口ダクト外表面に設置した熱風ジャケットで加熱し、予熱できるようにすることを特徴とする請求項1及至5のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクトにおいて、このダクト内の温度の設定保持範囲を400℃〜500℃の間にするとともに、圧力の設定保持範囲を−100mmAq〜0mmAqの間にすることを特徴とする請求項1及至6のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクトにおいて、この接続ダクト内の温度を400℃〜500℃の間の設定保持範囲にする為に、接続配管の加熱範囲を複数に分割し、その加熱範囲毎に複数の温度測定器を設置し、一部の温度測定器が規定温度を外れた場合にはその加熱範囲の加熱手段の負荷を調整し、接続ダクトの全区間が設定保持範囲内に保持できるように制御することを特徴とする請求項1及至7のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクトにおいて、この接続ダクト内の圧力を−100mmAq〜0mmAqの間の設定保持範囲にする為に、接続ダクト内の圧力を計測できる複数の圧力測定器を設置し、一部の圧力測定器が規定圧力を外れた場合には、下流に設置し排ガスを吸引する排ガス吸引ブロアの負荷を調整し、接続ダクトの全区間が設定保持範囲内に保持できるように制御することを特徴とする請求項1及至8のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 熱分解ガス接続ダクトにおいて、この接続ダクト内の途中に不活性ガス注入ポートを設置し、運転中、この接続ダクト内の温度を400℃〜500℃の間の設定保持範囲に保持しつつ、圧力を−100mmAq〜0mmAqの間の設定保持範囲に保持できる範囲で不活性ガス注入ポートから不活性ガスを注入できるようにすることを特徴とする請求項1及至9のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 投入する不活性ガスは接続ダクト内の設定保持温度範囲の400℃〜500℃の間に予熱することを特徴とする請求項1及至10のいずれかに記載の汚泥燃料化装置。
- 請求項11の接続ダクト内の温度を設定保持範囲に保持しつつ、不活性ガスを設定保持範囲で熱分解ガス接続ダクトに注入できるように、燃焼炉、或いは熱分解炭化炉の表面、或いはその他の放熱部に不活性ガス配管を沿わせて、不活性ガスを加熱できるようにすることを特徴とする汚泥燃料化装置。
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