JP2012207617A - Exhaust heat recovery method and exhaust heat recovery system - Google Patents

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Katsu Furukita
克 古北
Tomoyuki Nojima
智之 野島
Takahiro Horii
孝浩 堀井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust heat recovery method and an exhaust heat recovery system for highly efficiently utilizing recovery heat by effectively using latent heat of steam included in exhaust gas.SOLUTION: This exhaust heat recovery system recovers potential heat of the exhaust gas exhausted from a sludge incinerator 2, indirectly recovers the latent heat of the steam included in the exhaust gas exhausted from the sludge incinerator 2 and dust-removed by a dust collector 5 using a heat exchanger 6 having a condenser 61, supplies the steam as a heating medium recovered by the heat exchanger 6 to a power-generating unit 11, and circulates the steam discharged from the power-generating unit 11 to the heat exchanger 6.

Description

本発明は、汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収方法及び排熱回収システムに関する。   The present invention relates to an exhaust heat recovery method and an exhaust heat recovery system that recovers retained heat of exhaust gas discharged from a sludge incinerator.
汚水処理設備で発生した汚泥は、脱水処理された後に流動床式焼却炉に投入されて焼却されている。焼却炉で生じた排ガスを処理するために、焼却炉の煙道に沿って燃焼用空気予熱器、白煙防止用空気予熱器が配設され、これらによって燃焼排ガスの保有熱が回収される。さらに、下流側に集塵機、スクラバが配置され、集塵機で除塵され、スクラバでアルカリ処理されてSOxやHClが除去された排ガスは、白煙防止空気が混合された後に煙突から排気される。   Sludge generated in the sewage treatment facility is dehydrated and then put into a fluidized bed incinerator for incineration. In order to treat the exhaust gas generated in the incinerator, a combustion air preheater and a white smoke prevention air preheater are disposed along the flue of the incinerator, and the retained heat of the combustion exhaust gas is recovered by these. Further, a dust collector and a scrubber are arranged on the downstream side, and the exhaust gas from which dust is removed by the dust collector and subjected to alkali treatment by the scrubber to remove SOx and HCl is exhausted from the chimney after mixing with white smoke prevention air.
通常、焼却炉から排気された約850℃の排ガスは、燃焼用空気予熱器で600℃程度に減温され、白煙防止用空気予熱器等で200〜250℃に減温された後、集塵機となるバグフィルタで除塵され、スクラバで40〜50℃程度に減温・減湿される。   Normally, the exhaust gas at about 850 ° C. exhausted from the incinerator is reduced to about 600 ° C. by a combustion air preheater, and is reduced to 200-250 ° C. by a white smoke prevention air preheater, etc. The dust is removed with a bag filter, and the temperature is reduced to 40-50 ° C. with a scrubber.
スクラバから排出された温排水は、温度が低いため、積雪地のロードヒーティングや汚泥処理場内の消化槽の加熱源程度に用途が制限されていた。   Because the temperature of the hot wastewater discharged from the scrubber is low, its use was limited to the load heating in snowy areas and the heating source of the digester tank in the sludge treatment plant.
このような汚泥は湿ベースで80%前後の高い含水率を示し、焼却炉で加熱されて多量の蒸気となって煙道を通過するが、焼却炉排ガス保有熱量の50%程度の熱量が燃焼用空気予熱器と白煙防止用空気予熱器で回収されるに過ぎず、残りの熱量はスクラバを通過して冷却され、低温排水として無駄に捨てられていた。   Such sludge has a high moisture content of about 80% on a moisture basis, and is heated in an incinerator and passes through a flue as a large amount of steam, but about 50% of the heat stored in the incinerator exhaust gas is burned. It was only recovered by the air preheater for air and the air preheater for white smoke prevention, and the remaining heat was cooled by passing through the scrubber and was wasted as low temperature waste water.
そこで、特許文献1には、焼却炉の排ガスを、白煙防止空気予熱器、集塵装置、排煙洗浄塔に順次通して排ガス処理するとともに、排煙洗浄塔から排出される洗煙排水を排熱発電システムに供給して排熱発電を行う方法であって、白煙防止空気の保有熱を排熱発電システムに供給することにより、発電量を向上させることを特徴とする焼却炉の排ガスによる排熱発電方法が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1, the exhaust gas from the incinerator is sequentially passed through a white smoke prevention air preheater, a dust collector, and a flue gas cleaning tower to treat the flue gas, and the smoke drainage discharged from the flue gas cleaning tower is An exhaust gas from an incinerator characterized in that the amount of power generation is improved by supplying the heat retained in white smoke prevention air to the exhaust heat power generation system. An exhaust heat power generation method using the above has been proposed.
2010−174845号公報2010-174845
しかし、特許文献1に開示された技術は、排煙洗浄塔から排出される40℃程度の洗煙排水を、白煙防止空気の保有熱で60〜70℃に加熱して、所謂バイナリー発電機で発電するもので、一旦復水した温水を利用するに過ぎず、排熱の利用効率を向上させる点でさらなる改良の余地があった。また、そのような温水は腐食性物質が多量に含まれるため、配管が腐食するという問題や多量のスケールが付着するという問題もあった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 is a so-called binary generator in which the smoke-washed waste water of about 40 ° C. discharged from the smoke-cleaning tower is heated to 60-70 ° C. with the retained heat of white smoke prevention air. In order to improve the efficiency of exhaust heat utilization, there was room for further improvement. In addition, since such hot water contains a large amount of corrosive substances, there is a problem that the pipe is corroded and a large amount of scale is attached.
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、排ガスに含まれる蒸気の潜熱を有効利用して高効率に回収熱を利用できる排熱回収方法及び排熱回収システムを提供する点にある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery method and an exhaust heat recovery system that can effectively use recovered heat by effectively using latent heat of steam contained in exhaust gas.
上述の目的を達成するため、本発明による排熱回収方法の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収方法であって、前記汚泥焼却炉から排出され、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器を備えた熱交換器により間接的に回収し、前記熱交換器で回収された排熱を他の機器のエネルギー源として利用する点にある。   In order to achieve the above-described object, the first characteristic configuration of the exhaust heat recovery method according to the present invention is the exhaust gas recovery method for recovering the retained heat of the exhaust gas exhausted from the sludge incinerator as described in claim 1 of the claims. A heat recovery method, wherein the latent heat of steam contained in the exhaust gas after being discharged from the sludge incinerator and removed by a dust collector is indirectly recovered by a heat exchanger equipped with a condenser, and the heat The exhaust heat recovered by the exchanger is used as an energy source for other equipment.
高含水率の汚泥を焼却することによって、排ガスには非常に多量の蒸気が含まれる。集塵装置で除塵された後の排ガスを凝縮器に備えた熱交換器に導き、熱交換器で他の熱媒体との間で間接的に熱交換することによって、排ガスに含まれる蒸気が凝縮する際に蒸気が保有する潜熱が効果的に回収される。しかも、熱交換器によって熱回収された他の熱媒体は、排ガスのような腐食性ガスを含まずクリーンであるため、他の機器のエネルギー源として高い自由度で利用することができる。   By incinerating sludge with a high water content, the exhaust gas contains a very large amount of steam. The exhaust gas after dust removal by the dust collector is guided to the heat exchanger provided in the condenser, and the heat contained in the exhaust gas is indirectly exchanged with the other heat medium by the heat exchanger. In doing so, the latent heat possessed by the steam is effectively recovered. Moreover, since the other heat medium recovered by the heat exchanger does not contain corrosive gas such as exhaust gas and is clean, it can be used with high flexibility as an energy source for other equipment.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記集塵装置に耐熱性の多孔質フィルタを使用する点にある。   As described in claim 2, the second characteristic configuration is that, in addition to the first characteristic configuration described above, a heat-resistant porous filter is used for the dust collector.
耐熱性の低いバグフィルタのような集塵装置を使用する場合には、白煙防止空気予熱装置等で集塵装置の耐熱温度を下回る程度まで熱回収する必要があるが、集塵装置に耐熱性の多孔質フィルタを用いる場合には、十分に高温の排ガスを集塵装置に導くことができるので、凝縮器を備えた熱交換器で高温の熱媒体として熱を回収できるようになり、より排熱を有効利用できるようになる。   When using a dust collector such as a bag filter with low heat resistance, it is necessary to recover heat to a level below the heat resistance temperature of the dust collector with a white smoke prevention air preheater, etc. When using a porous porous filter, sufficiently high-temperature exhaust gas can be guided to the dust collector, so that heat can be recovered as a high-temperature heat medium with a heat exchanger equipped with a condenser. The exhaust heat can be used effectively.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記熱交換器により蒸気の潜熱を回収した熱媒体を生成し、生成した熱媒体を発電装置に供給して発電する点にある。   In addition to the first or second feature configuration described above, the third feature configuration generates a heat medium that recovers the latent heat of the steam using the heat exchanger, and generates the heat medium. The point is to generate heat by supplying the heat medium to the power generator.
熱交換器により間接的に熱回収した高温の熱媒体を発電装置に供給することにより、利用用途の広い電力としてエネルギー回収できるようになる。このような発電機として、例えば、熱媒体として蒸気を用いれば、タービン式やスクリュー式の蒸気発電機を好適に用いることができる。   By supplying a high-temperature heat medium indirectly recovered by the heat exchanger to the power generation device, it is possible to recover the energy as electric power with a wide use. As such a generator, for example, if steam is used as the heat medium, a turbine type or screw type steam generator can be suitably used.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第三の特徴構成に加えて、前記発電装置から排出された熱媒体の保有熱を前記汚泥焼却炉の白煙防止装置の熱源に利用する点にある。   In addition to the third feature configuration described above, the fourth feature configuration is the white smoke prevention device for the sludge incinerator that uses the heat retained in the heat medium discharged from the power generation device. It is in the point of using as a heat source.
発電装置から排出された熱媒体を汚泥焼却炉の白煙防止装置の熱源に利用すれば、煙道に白煙防止用空気予熱器を備える必要が無く、排ガスに含まれる蒸気の保有熱を更に効果的に回収でき、より発電容量を稼ぐことができる。例えば、熱媒体として蒸気を用いる場合には、蒸気式発電機を用い、その排出蒸気をスチームエアヒータの熱源に用いることができる。   If the heat medium discharged from the power generation device is used as the heat source of the white smoke prevention device of the sludge incinerator, it is not necessary to provide an air preheater for white smoke prevention in the flue, and the retained heat of the steam contained in the exhaust gas is further increased. It can be collected effectively and can generate more power generation capacity. For example, when steam is used as the heat medium, a steam generator can be used and the exhausted steam can be used as a heat source for the steam air heater.
同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、少なくとも前記集塵装置の上流側の排ガスにアルカリ剤を供給して、酸性ガスを吸着し、酸性ガス成分を吸着したアルカリ剤を前記集塵装置で除去する点にある。   In the fifth feature configuration, in addition to any one of the first to fourth feature configurations described above, the alkaline agent is supplied to at least the exhaust gas upstream of the dust collector. Then, the acid agent is adsorbed and the alkaline agent that adsorbs the acid gas component is removed by the dust collector.
集塵装置の上流側の排ガスに消石灰等のアルカリ剤を供給すれば、排ガスに含まれるSOxやHClの腐食性ガスを吸着することができ、吸着したアルカリ剤を集塵装置で除去すれば、その後の排ガスの浄化処理が軽減されるようになる。また、浄化された排ガスであれば、凝縮器に備えた熱交換器を高価な耐腐食性材料で構成する必要が無くなり、安価な熱交換器を用いることができる。   If an alkaline agent such as slaked lime is supplied to the exhaust gas upstream of the dust collector, the corrosive gas of SOx and HCl contained in the exhaust gas can be adsorbed, and if the adsorbed alkaline agent is removed by the dust collector, Subsequent exhaust gas purification treatment is reduced. Further, if the exhaust gas is purified, it is not necessary to configure the heat exchanger provided in the condenser with an expensive corrosion-resistant material, and an inexpensive heat exchanger can be used.
本発明による排熱回収システムの第一特徴構成は、同請求項6に記載した通り、汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収システムであって、前記汚泥焼却炉から排出され、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器を備えた熱交換器により間接的に回収する潜熱回収装置と、前記潜熱回収装置で回収された排熱をエネルギー源として利用する他の装置と、を備えている点にある。   The first characteristic configuration of the exhaust heat recovery system according to the present invention is an exhaust heat recovery system for recovering retained heat of exhaust gas discharged from a sludge incinerator, as described in claim 6, and from the sludge incinerator. A latent heat recovery device that indirectly recovers the latent heat of the steam contained in the exhaust gas after being discharged and removed by the dust collector using a heat exchanger equipped with a condenser, and the exhaust heat recovered by the latent heat recovery device And another device that uses the energy source as an energy source.
高含水率の汚泥を焼却することによって、非常に多量の蒸気が含まれた排ガスから、蒸気が保有する潜熱をクリーンな熱媒体に間接的に回収して、自由度の高いエネルギー源を得ることができる排熱回収システムを実現できる。   By incinerating high moisture content sludge, the latent heat held by the steam is indirectly recovered into a clean heat medium from the exhaust gas containing a very large amount of steam to obtain a highly flexible energy source. It is possible to realize an exhaust heat recovery system that can
以上説明した通り、本発明によれば、排ガスに含まれる蒸気の潜熱を有効利用して高効率に回収熱を利用できる排熱回収方法及び排熱回収システムを提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust heat recovery method and an exhaust heat recovery system that can efficiently use the recovered heat by effectively using the latent heat of the steam contained in the exhaust gas. .
本発明による排熱回収システムの説明図Explanatory drawing of the exhaust heat recovery system by this invention 本発明による排熱回収システムのブロック説明図Block explanatory diagram of the exhaust heat recovery system according to the present invention 本発明による排熱回収システムの他のブロック説明図Other block explanatory drawing of the exhaust heat recovery system by this invention 本発明による排熱回収システムの他のブロック説明図Other block explanatory drawing of the exhaust heat recovery system by this invention 本発明による排熱回収システムの他のブロック説明図Other block explanatory drawing of the exhaust heat recovery system by this invention
汚水処理設備に併設された汚泥焼却設備に、本発明による排熱回収装置及び排熱回収システムが組み込まれている。汚泥焼却設備が併設される汚水処理設備は特に制限されるものではなく、例えば、下水汚泥を生物処理する活性汚泥法や、生物処理して膜ろ過する膜分離活性汚泥法等の方式を採用した汚水処理設備が好適である。また、焼却対象となる汚泥は、下水汚泥に限るものではなく、食品工場等で発生した汚水を浄化処理して発生した汚泥等、主に高含水率の有機性の汚泥であれば本発明が適用できる。   An exhaust heat recovery apparatus and an exhaust heat recovery system according to the present invention are incorporated in a sludge incineration facility provided in the sewage treatment facility. The sewage treatment facility where the sludge incineration facility is installed is not particularly limited. For example, an activated sludge method that biologically treats sewage sludge and a membrane separation activated sludge method that performs biological treatment and membrane filtration are adopted. Sewage treatment equipment is preferred. The sludge to be incinerated is not limited to sewage sludge, and the present invention is mainly organic sludge having a high water content such as sludge generated by purifying sludge generated in food factories. Applicable.
図1には、汚泥焼却設備Aが示されている。汚泥焼却設備はA、脱水ケーキ供給装置1と、流動床式焼却炉2と、流動床式焼却炉2の煙道に沿って配置された燃焼用空気予熱器3、白煙防止用空気予熱器4、集塵装置5、熱交換器6、排煙処理塔7、煙突8が配置されている。   FIG. 1 shows a sludge incineration facility A. The sludge incineration equipment is A, dehydrated cake supply device 1, fluidized bed incinerator 2, combustion air preheater 3 arranged along the flue of fluidized bed incinerator 2, and air preheater for preventing white smoke. 4, the dust collector 5, the heat exchanger 6, the smoke treatment tower 7, and the chimney 8 are arranged.
脱水ケーキ供給装置1に貯留された脱水汚泥が、脱水ケーキ供給ポンプPによって汚泥投入機21に供給され、汚泥投入機21から流動床式焼却炉2の炉内に投入される。尚、詳述しないが、汚泥投入機21には、し渣や沈砂も供給され、し渣や沈砂が脱水汚泥とともに炉内に供給される場合もある。   The dewatered sludge stored in the dewatered cake supply device 1 is supplied to the sludge input machine 21 by the dehydrated cake supply pump P, and is input from the sludge input machine 21 into the furnace of the fluidized bed incinerator 2. Although not described in detail, the sludge feeder 21 is also supplied with residue and sediment, and the residue and sediment may be supplied into the furnace together with the dewatered sludge.
流動床式焼却炉2には、炉床を構成する砂が充填され、流動ブロワBから供給され、燃焼用空気予熱器3で予熱された流動用空気によって砂が浮遊し、流動状態の炉床が形成される。また、起動時には燃料供給部23から、定常運転時には燃料供給部22から化石燃料が投入される。   The fluidized bed incinerator 2 is filled with the sand constituting the hearth, supplied from the fluid blower B, and floated by the fluidized air preheated by the combustion air preheater 3, and the fluidized hearth Is formed. Further, fossil fuel is supplied from the fuel supply unit 23 at the time of startup and from the fuel supply unit 22 at the time of steady operation.
脱水汚泥は、流動床で有機性ガスに熱分解され、フリーボード部で約800℃から850℃の高温で燃焼される。炉内に投入される汚泥の含水率は80%程度であり、例えば、一日当たり100トンの汚泥を焼却処理する場合、排ガスには一日当たり約80トンの蒸気が含まれる。フリーボード部で発生した約800℃から850℃の排ガス及び蒸気が、燃焼用空気予熱器3に導かれて燃焼用空気と熱交換され、600℃程度に減温されて下流側の白煙防止用空気予熱器4に導かれる。   The dewatered sludge is thermally decomposed into organic gas in the fluidized bed and burned at a high temperature of about 800 ° C. to 850 ° C. in the free board section. The moisture content of the sludge thrown into the furnace is about 80%. For example, when incinerating 100 tons of sludge per day, the exhaust gas contains about 80 tons of steam per day. Exhaust gas and steam at about 800 ° C to 850 ° C generated in the freeboard section are led to the combustion air preheater 3 to exchange heat with the combustion air, and the temperature is reduced to about 600 ° C to prevent downstream white smoke. The air preheater 4 is led.
白煙防止用空気予熱器4に供給された排ガスは、白煙防止ファンから供給された空気と熱交換され、約300℃程度に減温された後に集塵装置5に導かれる。集塵装置5で集塵された後に約300℃の排ガス及び蒸気が熱交換器6に導かれる。白煙防止用空気予熱器4で加熱された空気は煙突8に供給され、排ガスを減湿・加温することにより白煙の発生が防止される。   The exhaust gas supplied to the white smoke prevention air preheater 4 is heat-exchanged with the air supplied from the white smoke prevention fan, and after being reduced to about 300 ° C., is led to the dust collector 5. After being collected by the dust collector 5, the exhaust gas and steam at about 300 ° C. are guided to the heat exchanger 6. The air heated by the white smoke prevention air preheater 4 is supplied to the chimney 8, and generation of white smoke is prevented by dehumidifying and warming the exhaust gas.
集塵装置5には、耐熱性の多孔質フィルタ、例えばセラミックフィルタが設けられている。セラミックフィルタで除塵された約300℃の排ガス及び蒸気は、凝縮器61を備えた熱交換器6で間接的に熱交換され、蒸気が水に凝縮される。そして、排ガスは40℃程度に減温され、下流側に設置された排煙処理塔7に導かれて、アルカリ水が噴霧されて酸性ガスや腐食性ガスが除去された後に煙突8から排気される。尚、排煙処理塔7が不要なシステムもある。   The dust collector 5 is provided with a heat-resistant porous filter such as a ceramic filter. The exhaust gas and steam at about 300 ° C. that have been dust-removed by the ceramic filter are indirectly heat-exchanged by the heat exchanger 6 including the condenser 61, and the steam is condensed into water. The exhaust gas is cooled to about 40 ° C., guided to the smoke treatment tower 7 installed on the downstream side, and after alkaline water is sprayed to remove acid gas and corrosive gas, it is exhausted from the chimney 8. The Some systems do not require the flue gas treatment tower 7.
熱交換器6では、集塵装置5で除塵された後の約300℃の排ガスの保有熱及び排ガスに含まれる蒸気保有熱と潜熱が他の熱媒体に間接的に回収される。つまり、熱交換器6に備えた凝縮器61によって潜熱回収装置が構成されている。   In the heat exchanger 6, the retained heat of the exhaust gas at about 300 ° C. after being dust-removed by the dust collector 5, and the retained heat and latent heat contained in the exhaust gas are indirectly recovered by another heat medium. In other words, the condenser 61 provided in the heat exchanger 6 constitutes a latent heat recovery device.
高含水率の汚泥を焼却することによって、排ガスには非常に多量の蒸気が含まれる。熱交換器6で他の熱媒体との間で間接的に熱交換することによって、排ガスに含まれる蒸気が凝縮する際に蒸気が保有する潜熱が効果的に回収されるようになる。   By incinerating sludge with a high water content, the exhaust gas contains a very large amount of steam. By indirectly exchanging heat with the other heat medium in the heat exchanger 6, the latent heat possessed by the steam is effectively recovered when the steam contained in the exhaust gas is condensed.
排ガスに含まれる蒸気と熱交換する他の熱媒体は、特に制限されるものではなく、空気、水、水よりも沸点が低いアンモニア、フロン、アンモニアと水の混合流体等を好適に用いることができる。   The other heat medium that exchanges heat with the steam contained in the exhaust gas is not particularly limited, and it is preferable to use air, water, ammonia having a boiling point lower than water, chlorofluorocarbon, a mixed fluid of ammonia and water, and the like. it can.
熱交換器6によって熱回収された他の熱媒体は、排ガスのように、SOxやHCl等の腐食性ガスを含まずクリーンであるため、他の機器のエネルギー源として高い自由度で利用することができるようになる。   The other heat medium recovered by the heat exchanger 6 is clean and does not contain corrosive gases such as SOx and HCl like exhaust gas, so it can be used with high flexibility as an energy source for other equipment. Will be able to.
図1には、他の熱媒体として水を用いた例が示されている。熱交換器6で熱交換されて生じた約250℃から200℃の高温の蒸気が、蒸気発電装置11に導かれて発電され、蒸気発電装置11から排出された湿り蒸気が、復水器で復水後熱交換器6を介して再加熱され、蒸気として循環するように構成されている。   FIG. 1 shows an example in which water is used as another heat medium. Steam at a high temperature of about 250 ° C. to 200 ° C. generated by heat exchange in the heat exchanger 6 is led to the steam power generation device 11 to generate electric power, and the wet steam discharged from the steam power generation device 11 is converted into the condenser. After the condensate, it is reheated through the heat exchanger 6 and circulated as steam.
上述の構成に替えて、蒸気発電装置11から排出された蒸気を、白煙防止用空気の加熱用熱源として使用し、凝縮した蒸気を熱交換器6に循環させることも可能である。この場合、煙道に沿って設置された白煙防止用空気予熱器4が不要となるので、熱交換器6への入熱量を増やすことも可能となる。白煙防止用空気予熱器は煙道に沿って設置されたガス−ガス熱交換器ではなく、蒸気を熱源とするスチームエアヒータとなる。   Instead of the above-described configuration, the steam discharged from the steam power generation device 11 can be used as a heat source for heating white smoke prevention air, and the condensed steam can be circulated to the heat exchanger 6. In this case, since the air preheater 4 for preventing white smoke installed along the flue is not necessary, the amount of heat input to the heat exchanger 6 can be increased. The air preheater for preventing white smoke is not a gas-gas heat exchanger installed along the flue, but a steam air heater using steam as a heat source.
上述したように、排ガスには、SOxやHCl等の腐食性ガスが含まれているため、熱交換器6等の材料にはチタンやセラミックス等の耐腐食性材料を用いる必要がある。しかし、集塵装置5の上流側の排ガス経路に、消石灰(Ca(OH))等のアルカリ剤を供給して、酸性ガスを吸着し、集塵装置5で除去するように構成すれば、高価な耐腐食性材料を用いずに熱交換器6を構成できる余地がある。 As described above, since the exhaust gas contains a corrosive gas such as SOx or HCl, it is necessary to use a corrosion-resistant material such as titanium or ceramics as the material for the heat exchanger 6 or the like. However, if an alkaline agent such as slaked lime (Ca (OH) 2 ) is supplied to the exhaust gas path on the upstream side of the dust collector 5, the acidic gas is adsorbed and removed by the dust collector 5. There is room for configuring the heat exchanger 6 without using expensive corrosion-resistant materials.
さらに、凝縮器61により凝縮された排水や、排煙処理塔7で排ガスを浄化した排水が、汚水処理設備の上流側、つまり原水側に供給される管路が設置されている。これにより、排ガスに含まれる蒸気が凝集された排水が閉ループで処理されるようになるので、別途の水処理設備を設置することなく、コスト上昇を招くことなく排水を浄化処理できるようになる。   Furthermore, a pipe line is provided in which waste water condensed by the condenser 61 and waste water whose exhaust gas has been purified by the flue gas treatment tower 7 is supplied to the upstream side of the sewage treatment facility, that is, the raw water side. Thereby, since the waste water in which the vapor | steam contained in waste gas is aggregated will be processed in a closed loop, waste water can be purified without installing a separate water treatment facility and causing an increase in cost.
熱交換器の構成は、特に制限されるものではなく、スパイラル式熱交換器、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器、多管円筒式熱交換器、フィンチューブ熱交換器等、公知の構成の熱交換器を用いることができる。   The configuration of the heat exchanger is not particularly limited, and includes a spiral heat exchanger, a plate heat exchanger, a double pipe heat exchanger, a multi-tubular heat exchanger, a finned tube heat exchanger, A heat exchanger having a known configuration can be used.
上述した実施形態では、耐熱性の多孔質フィルタを備えた集塵装置5を用いる例を説明したが、ろ布を備えた集塵装置5を用いることも可能である。この場合、集塵装置5へ導かれる排ガス温度が200℃から250℃の温度になるように、ガス冷却装置による冷却、または白煙防止用空気予熱器4による熱交換量が調整される。   In the embodiment described above, the example using the dust collector 5 provided with the heat-resistant porous filter has been described. However, the dust collector 5 provided with the filter cloth can also be used. In this case, the amount of heat exchange by the cooling by the gas cooling device or the air preheater 4 for preventing white smoke is adjusted so that the exhaust gas temperature guided to the dust collecting device 5 becomes a temperature of 200 ° C. to 250 ° C.
ろ布を備えた集塵装置5を用いる場合には、熱交換器6で熱交換される他の熱媒体として水を用いても、小型蒸気発電装置11で発電できるほどの高温の蒸気が得られないおそれがある。その場合には、水よりも沸点が低いアンモニア、フロン、アンモニアと水の混合流体等を用いたヒートパイプ式熱交換器を凝縮器61に設置することが好ましい。   When the dust collector 5 provided with a filter cloth is used, even if water is used as another heat medium to be heat-exchanged by the heat exchanger 6, high-temperature steam that can be generated by the small steam generator 11 is obtained. There is a risk of not being able to. In that case, it is preferable to install in the condenser 61 a heat pipe type heat exchanger using ammonia, chlorofluorocarbon, a mixed fluid of ammonia and water, or the like having a boiling point lower than that of water.
ヒートパイプ式熱交換器は、液体気体間の相変化に伴なう潜熱とウィックの毛管作用を利用した伝熱素子である。   A heat pipe type heat exchanger is a heat transfer element that utilizes the latent heat accompanying the phase change between liquid gases and the capillary action of the wick.
この場合も、熱交換器6としてヒートパイプ式熱交換器以外の上述した様々な構成の熱交換器を用いることが可能である。熱交換器6で回収された排熱の温度が低く、通常の蒸気発電装置で発電できないような場合には、バイナリー発電装置が好適に用いられる。   Also in this case, it is possible to use the heat exchangers having various configurations described above other than the heat pipe heat exchanger as the heat exchanger 6. In the case where the temperature of the exhaust heat recovered by the heat exchanger 6 is low and power generation cannot be performed by a normal steam power generation device, a binary power generation device is preferably used.
図2から図5には、本発明による排熱回収方法及び排熱回収システムの複数の態様が例示されている。尚、各図で、実線枠で示されるブロックは必須の構成、破線枠で示されるブロックは選択的な構成で必須でない構成を示す。   2 to 5 illustrate a plurality of modes of the exhaust heat recovery method and the exhaust heat recovery system according to the present invention. In each figure, the block indicated by the solid line frame indicates an essential configuration, and the block indicated by the broken line frame indicates an optional configuration that is not essential.
図2は、熱回収を熱風で行ない、蒸気に置き換える態様で、熱風は蒸気発生後、一例として白煙防止用空気として利用され、発電後の蒸気は復水して循環利用される。   FIG. 2 is a mode in which heat recovery is performed by hot air and replaced with steam. Hot air is used as white smoke prevention air as an example after steam is generated, and steam after power generation is condensed and recycled.
図3は、熱回収を熱風で行い、さらに昇温してから蒸気に置き換える態様で、熱風は蒸気発生後、一例として白煙防止用空気として利用され、発電後の蒸気は復水して循環利用される。   FIG. 3 shows an embodiment in which heat recovery is performed with hot air, and after the temperature is raised, the steam is replaced with steam. The hot air is used as white smoke prevention air as an example after the steam is generated, and the steam after power generation is condensed and circulated. Used.
図4は、熱回収を熱風で行い、蒸気に置き換える態様で、熱風は蒸気発生後、一例として白煙防止用空気として利用され、発電後の蒸気はスチームエアヒータで白煙防止用空気を加熱してから、循環利用される。   FIG. 4 shows an embodiment in which heat recovery is performed with hot air and replaced with steam. Hot air is used as air for preventing white smoke as an example after steam is generated, and steam after power generation is heated with air for preventing white smoke with a steam air heater. After that, it is recycled.
図5は、熱回収を熱風で行い、さらに昇温してから蒸気に置き換える態様で、熱風は蒸気発生後、一例として白煙防止用空気として利用され、発電後の蒸気はスチームエアヒータで白煙防止用空気を加熱してから、循環利用される。   FIG. 5 shows a mode in which heat recovery is performed with hot air, and the temperature is further increased and replaced with steam. After the steam is generated, the hot air is used as white smoke prevention air as an example, and the steam after power generation is white smoke with a steam air heater. After the prevention air is heated, it is recycled.
本発明による排熱回収方法の特徴は、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器61を備えた熱交換器6により、クリーンな熱媒体で間接的に回収する点にあり、熱交換器6で回収された排熱は、他の機器のエネルギー源として様々な形態で有効に利用することができるようになる。   The feature of the exhaust heat recovery method according to the present invention is that the latent heat of the steam contained in the exhaust gas after being removed by the dust collector is indirectly recovered with a clean heat medium by the heat exchanger 6 provided with the condenser 61. Therefore, the exhaust heat recovered by the heat exchanger 6 can be effectively used in various forms as an energy source for other devices.
以上説明した通り、本発明による排熱回収システムは、汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収システムであって、汚泥焼却炉から排出され、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器を備えた熱交換器により他の熱媒体を介して間接的に回収する潜熱回収装置と、前記潜熱回収装置で回収された排熱をエネルギー源として利用する他の装置とを備えている。   As described above, the exhaust heat recovery system according to the present invention is an exhaust heat recovery system that recovers the retained heat of the exhaust gas discharged from the sludge incinerator, and is exhausted from the sludge incinerator and dedusted by the dust collector. A latent heat recovery device that indirectly recovers the latent heat of the steam contained in the exhaust gas through another heat medium by a heat exchanger equipped with a condenser, and the exhaust heat recovered by the latent heat recovery device as an energy source As well as other devices.
さらに、凝縮器により凝縮された排水を汚水処理設備で浄化処理するように構成されている。   Furthermore, the waste water condensed by the condenser is purified by a sewage treatment facility.
上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、当該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。   Each of the above-described embodiments is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the description. The specific configuration of each part can be appropriately changed and designed within the range where the effects of the present invention are exhibited. Needless to say.
A:汚泥焼却設備
1:脱水ケーキ供給装置
2:流動床式焼却炉
3:燃焼用空気予熱器
4:白煙防止用空気予熱器
5:集塵装置
6:熱交換器
7:排煙処理塔
8:煙突
61:凝縮器
A: Sludge incineration equipment 1: Dehydrated cake supply device 2: Fluidized bed incinerator 3: Combustion air preheater 4: White smoke prevention air preheater 5: Dust collector 6: Heat exchanger 7: Smoke treatment tower 8: Chimney 61: Condenser

Claims (6)

  1. 汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収方法であって、
    前記汚泥焼却炉から排出され、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器を備えた熱交換器により間接的に回収し、前記熱交換器で回収された排熱を他の機器のエネルギー源として利用する排熱回収方法。
    An exhaust heat recovery method for recovering retained heat of exhaust gas discharged from a sludge incinerator,
    The latent heat of the steam contained in the exhaust gas discharged from the sludge incinerator and removed by the dust collector is indirectly recovered by a heat exchanger provided with a condenser, and the exhaust gas recovered by the heat exchanger is recovered. Waste heat recovery method that uses heat as an energy source for other equipment.
  2. 前記集塵装置に耐熱性の多孔質フィルタを使用する請求項1記載の排熱回収方法。   The exhaust heat recovery method according to claim 1, wherein a heat-resistant porous filter is used for the dust collector.
  3. 前記熱交換器により蒸気の潜熱を回収した熱媒体を生成し、生成した熱媒体を発電装置に供給して発電する請求項1または2記載の排熱回収方法。   3. The exhaust heat recovery method according to claim 1, wherein a heat medium that recovers latent heat of the steam is generated by the heat exchanger, and the generated heat medium is supplied to a power generator to generate power.
  4. 前記発電装置から排出された熱媒体の保有熱を前記汚泥焼却炉の白煙防止装置の熱源に利用する請求項3記載の排熱回収方法。   The exhaust heat recovery method according to claim 3, wherein the retained heat of the heat medium discharged from the power generation device is used as a heat source of the white smoke prevention device of the sludge incinerator.
  5. 少なくとも前記集塵装置の上流側の排ガスにアルカリ剤を供給して、酸性ガスを吸着し、酸性ガス成分を吸着したアルカリ剤を前記集塵装置で除去する請求項1から4の何れかに記載の排熱回収方法。   The alkaline agent is supplied to at least the exhaust gas upstream of the dust collector, adsorbs the acidic gas, and the alkaline agent adsorbed the acidic gas component is removed by the dust collector. Waste heat recovery method.
  6. 汚泥焼却炉から排出された排ガスの保有熱を回収する排熱回収システムであって、
    前記汚泥焼却炉から排出され、集塵装置で除塵された後の排ガスに含まれる蒸気の潜熱を、凝縮器を備えた熱交換器により間接的に回収する潜熱回収装置と、前記潜熱回収装置で回収された排熱をエネルギー源として利用する他の装置と、を備えている排熱回収システム。
    An exhaust heat recovery system that recovers retained heat of exhaust gas discharged from a sludge incinerator,
    A latent heat recovery device that indirectly recovers the latent heat of the steam discharged from the sludge incinerator and contained in the exhaust gas after being removed by the dust collector using a heat exchanger equipped with a condenser, and the latent heat recovery device An exhaust heat recovery system comprising: another device that uses the recovered exhaust heat as an energy source.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090114A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016090101A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016090129A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016148317A (en) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社タクマ Power generation facility utilizing heat recovery from combustion exhaust gas
JP6130956B1 (en) * 2016-05-20 2017-05-17 株式会社神鋼環境ソリューション Method for treating exhaust gas from fluidized bed incinerator and incineration plant equipped with fluidized bed incinerator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090114A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016090101A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016090129A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 Incineration plant and waste heat recovery method
JP2016148317A (en) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社タクマ Power generation facility utilizing heat recovery from combustion exhaust gas
JP6130956B1 (en) * 2016-05-20 2017-05-17 株式会社神鋼環境ソリューション Method for treating exhaust gas from fluidized bed incinerator and incineration plant equipped with fluidized bed incinerator

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