JP2014190620A - 有機廃棄物を用いた熱源システム及び発電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電システム1は、有機廃棄物と乾燥廃棄物を混合して混合廃棄物を生成するパドルミキサ2と、混合廃棄物を乾燥させて乾燥廃棄物を生成する流動乾燥装置3と、乾燥廃棄物を燃焼させて燃焼ガスを生成するサイクロンバーナー4と、サイクロンバーナー4からの燃焼ガスで蒸気を生成する蒸気ボイラ7と、蒸気ボイラ7で生成された蒸気で駆動されて発電を行う発電機8を備える。パドルミキサ2、流動乾燥装置3及びサイクロンバーナー4は連続して動作できるので、含水率が80%以上の有機汚泥等の有機廃棄物を用いるにもかかわらず、効率的かつ安定的に電力を生成することができる。
【選択図】図1
Description
縦長の流動室と、当該流動室の下部に設置され、前記混合装置からの混合廃棄物が投入されて当該混合廃棄物を解砕する解砕機と、前記流動室の下部に乾燥空気を供給する乾燥空気供給部と、前記流動室の上部に配置され、当該流動室内を下部から上部に流れた混合廃棄物を排出する排出口とを有する流動乾燥装置と、
前記流動乾燥装置で混合廃棄物が乾燥されてなる乾燥廃棄物が搬送空気によって投入される筒状部と、当該筒状部に連なると共に下方に向かうにつれて縮径する円錐台部とを有し、接線方向に燃焼空気が供給されて前記乾燥廃棄物を旋回状に流しながら燃焼させる旋回燃焼室と、当該旋回燃焼室の筒状部の上端から下方に向かって突出し、前記乾燥廃棄物の燃焼ガスを排出する排気筒と、前記旋回燃焼室の下端に設けられ、当該旋回燃焼室内で燃焼ガスから分離された固形物を排出する排出部とを有する旋回燃焼装置と、
前記旋回燃焼装置から排出された燃焼ガスと熱交換を行う第1熱交換器とを備え、
前記流動乾燥装置の乾燥空気供給部で供給される乾燥空気は、前記旋回燃焼装置の排気筒から排出された燃焼ガス、又は、当該燃焼ガスで空気を加熱してなる加熱ガスであることを特徴としている。
前記第2熱交換器で空気と熱交換した燃焼ガスの集塵を行う集塵装置と、
前記第2熱交換器で空気と熱交換した燃焼ガスの脱臭を行う脱臭装置とを備え、
前記第2熱交換器で空気が燃焼ガスと熱交換してなる加熱ガスが、乾燥空気として前記流動乾燥装置に供給される。
前記第3熱交換器で燃焼ガスと熱交換した乾燥空気を、前記乾燥廃棄物を旋回燃焼装置に搬送する搬送空気、及び/又は、前記旋回燃焼装置の燃焼空気に用いる一方、前記第3熱交換器で乾燥空気と熱交換した燃焼ガスを、前記集塵装置及び脱臭装置に送る。
前記第1定量供給装置内の空気を、前記第2熱交換器で熱交換して乾燥空気として流動乾燥装置に供給する。
前記第2定量供給装置内の空気を、前記第2熱交換器で熱交換して乾燥空気として流動乾燥装置に供給する。
有機廃棄物及び乾燥廃棄物が投入される投入口と、
処理済みの廃棄物が排出される排出口と、
前記投入口と排出口の間に延在する回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた複数の混合羽根を有し、
前記投入口に近い側の混合羽根は、回転軸への取り付け角度が被処理物を送る角度に設定されている一方、前記投入口から遠い混合羽根の一部は、回転軸への取り付け角度が被処理物を戻す角度に設定されている。
混合廃棄物の解砕を行うハンマー体と、
前記ハンマー体を揺動自在に支持する支持部材と、
前記支持部材を回転駆動する回転軸と
を有する。
前記旋回燃焼室の筒状部と円錐台部の少なくとも一方の側面に設けられ、当該旋回燃焼室内の温度を測定する温度計と、
前記旋回燃焼室の筒状部と円錐台部の少なくとも一方の側面に、前記温度計が設けられた軸方向位置と同じ軸方向位置に設けられ、当該旋回燃焼室内に燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、
前記温度計が測定した温度に基づいて、前記燃焼空気供給部が旋回燃焼室内に供給する燃焼空気の量を制御する燃焼空気制御部と
を有する。
& Plastic Fuel;古紙及び廃プラスチックを主原料とする固形燃料)の少なくとも1つを補助燃料に用いることにより、廃棄物由来の燃料を用いて、化石燃料を実質的に用いることなく安定した熱量が得られる。
2 パドルミキサ
3 流動乾燥装置
4 サイクロンバーナー
5 バグフィルター
7 蒸気ボイラ
8 発電機
11 廃棄物供給装置
12 補助燃料供給装置
13 乾燥廃棄物供給装置
14 搬送容器
15,17 サイクロンセパレータ
18 排気塔
B1,B4 搬送送風機
B2 排気送風機
B3 燃焼送風機
F1 燃料搬送管
F2 燃焼空気供給管
X1 第1燃焼ガス管
Y1 乾燥空気管
Y2 分岐管
Z 灰搬送管
Claims (18)
- 有機廃棄物と、有機廃棄物が乾燥されてなる乾燥廃棄物とが投入され、前記有機廃棄物と乾燥廃棄物を混合して前記有機廃棄物よりも含水率の低い混合廃棄物を形成する混合装置と、
縦長の流動室と、当該流動室の下部に設置され、前記混合装置からの混合廃棄物が投入されて当該混合廃棄物を解砕する解砕機と、前記流動室の下部に乾燥空気を供給する乾燥空気供給部と、前記流動室の上部に配置され、当該流動室内を下部から上部に流れた混合廃棄物を排出する排出口とを有する流動乾燥装置と、
前記流動乾燥装置で混合廃棄物が乾燥されてなる乾燥廃棄物が搬送空気によって投入される筒状部と、当該筒状部に連なると共に下方に向かうにつれて縮径する円錐台部とを有し、接線方向に燃焼空気が供給されて前記乾燥廃棄物を旋回状に流しながら燃焼させる旋回燃焼室と、当該旋回燃焼室の筒状部の上端から下方に向かって突出し、前記乾燥廃棄物の燃焼ガスを排出する排気筒と、前記旋回燃焼室の下端に設けられ、当該旋回燃焼室内で燃焼ガスから分離された固形物を排出する排出部とを有する旋回燃焼装置と、
前記旋回燃焼装置から排出された燃焼ガスと熱交換を行う第1熱交換器とを備え、
前記流動乾燥装置の乾燥空気供給部で供給される乾燥空気は、前記旋回燃焼装置の排気筒から排出された燃焼ガス、又は、当該燃焼ガスで空気を加熱してなる加熱ガスであることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記流動乾燥装置で混合廃棄物を乾燥した乾燥空気の少なくとも一部が、前記旋回燃焼装置の旋回燃焼室に燃焼空気として供給されることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置の排気筒から排出された燃焼ガスと空気とを熱交換する第2熱交換器と、
前記第2熱交換器で空気と熱交換した燃焼ガスの集塵を行う集塵装置と、
前記第2熱交換器で空気と熱交換した燃焼ガスの脱臭を行う脱臭装置とを備え、
前記第2熱交換器で空気が燃焼ガスと熱交換してなる加熱ガスが、乾燥空気として前記流動乾燥装置に供給されることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項3に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記第2熱交換器からの燃焼ガスと、前記流動乾燥装置で混合廃棄物を乾燥した乾燥空気とを熱交換する第3熱交換器を備え、
前記第3熱交換器で燃焼ガスと熱交換した乾燥空気を、前記乾燥廃棄物を旋回燃焼装置に搬送する搬送空気、及び/又は、前記旋回燃焼装置の燃焼空気に用いる一方、前記第3熱交換器で乾燥空気と熱交換した燃焼ガスを、前記集塵装置及び脱臭装置に送ることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項3に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記混合装置内の空気を、前記第2熱交換器で熱交換して乾燥空気として流動乾燥装置に供給することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項3に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記有機廃棄物を貯留すると共に前記混合装置へ定量供給を行う第1定量供給装置を備え、
前記第1定量供給装置内の空気を、前記第2熱交換器で熱交換して乾燥空気として流動乾燥装置に供給することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項3に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記流動乾燥装置で乾燥された乾燥廃棄物を貯留すると共に前記混合装置及び旋回燃焼装置へ定量供給を行う第2定量供給装置を備え、
前記第2定量供給装置内の空気を、前記第2熱交換器で熱交換して乾燥空気として流動乾燥装置に供給することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記混合装置は、
有機廃棄物及び乾燥廃棄物が投入される投入口と、
処理済みの廃棄物が排出される排出口と、
前記投入口と排出口の間に延在する回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた複数の混合羽根を有し、
前記投入口に近い側の混合羽根は、回転軸への取り付け角度が被処理物を送る角度に設定されている一方、前記投入口から遠い混合羽根の一部は、回転軸への取り付け角度が被処理物を戻す角度に設定されていることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記流動乾燥装置の解砕機は、
混合廃棄物の解砕を行うハンマー体と、
前記ハンマー体を揺動自在に支持する支持部材と、
前記支持部材を回転駆動する回転軸と
を有することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、
前記旋回燃焼室の筒状部と円錐台部の少なくとも一方の側面に設けられ、当該旋回燃焼室内の温度を測定する温度計と、
前記旋回燃焼室の筒状部と円錐台部の少なくとも一方の側面に、前記温度計が設けられた軸方向位置と同じ軸方向位置に設けられ、当該旋回燃焼室内に燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、
前記温度計が測定した温度に基づいて、前記燃焼空気供給部が旋回燃焼室内に供給する燃焼空気の量を制御する燃焼空気制御部と
を有することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項10に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、前記温度計が、前記旋回燃焼室の筒状部に複数個設けられていると共に、前記燃焼空気供給部が、前記旋回燃焼室の筒状部に複数個設けられていることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項10に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、前記温度計が、前記旋回燃焼室の円錐台部に複数個設けられていると共に、前記燃焼空気供給部が、前記旋回燃焼室の円錐台部に複数個設けられていることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項10に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、前記排出部に連なり、前記旋回燃焼室で燃焼ガスから分離された固形物が導かれる第2燃焼室を有することを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項13に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、前記第2燃焼室が、前記排出部に接続されて前記固形物を搬送する搬送装置内に形成されていることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記旋回燃焼装置は、前記乾燥廃棄物に補助燃料を混合してなる廃棄物燃料が供給されることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項15に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記補助燃料は、木屑、廃プラスチック又はRPFの少なくとも1つであることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項1乃至16に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムにおいて、
前記第1熱交換器はボイラであることを特徴とする有機廃棄物を用いた熱源システム。 - 請求項17に記載の有機廃棄物を用いた熱源システムと、
前記ボイラで加熱された蒸気で駆動される発電機とを備えることを特徴とする有機廃棄物を用いた発電システム。
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