JP2015075299A - 廃棄物処理設備 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の処理系統を備えた廃棄物処理設備において、停止中の処理系統における集塵装置の保温を効率良く行う。
【解決手段】廃棄物処理設備は、第１燃焼炉１２Ａ、第１ボイラ１４Ａ、及び第１集塵装置１６Ａを含む第１処理系統１０Ａと、第２燃焼炉１２Ｂ、第２ボイラ１４Ｂ、及び第２集塵装置１６Ｂを含む第２処理系統１０Ｂと、ボイラ１４Ａまたは１４Ｂで生成された蒸気を受け入れる蒸気受入れ部３０と、この蒸気受入れ部３０が受け入れた蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、停止中の処理系統における集塵装置１６Ａまたは１６Ｂの保温を行う保温部４０，５０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ごみ等の廃棄物を燃焼させ、その燃焼により生成した排ガスを集塵処理してから排出するための廃棄物処理設備、及び、その集塵のための集塵装置を保温する方法に関するものである。

一般に、ごみ等の廃棄物を燃焼させることにより処理する廃棄物処理設備は、当該廃棄物を燃焼させるための燃焼炉と、その燃焼により生成された排ガスからダストを除去するための集塵装置と、を備え、その集塵後のガスが外部に排出される。この設備では、運転停止中での集塵装置の保温が重要な課題となる。具体的に、前記燃焼炉の運転が停止されると、その下流側での集塵装置の内部の温度が低下し、これにより低温腐食や使用薬剤（例えば消石灰）の潮解が発生し易くなるため、運転停止中でも集塵装置の内部は比較的高い温度（例えば１１０°〜１２０°Ｃ）に保たれることが、望ましい。

従来、このような運転停止中での集塵装置の保温を行う装置として、特許文献１に記載されるように、当該集塵装置に空気を通しながら当該空気を循環させる手段と、その循環する空気を加熱するヒータと、を備えたものが知られている。しかし、この装置では集塵装置の保温のために大きな電力が消費されるという問題がある。

そこで、特許文献２には、前記燃焼炉及び前記集塵装置をそれぞれ含む複数の廃棄物処理系統を備えた設備において、停止中の系統に含まれる集塵装置に稼動中の系統を流れる排ガスの熱エネルギーを供給することにより、その停止中の系統に含まれる集塵装置を保温する技術が開示されている。具体的には、稼動中の系統を流れる排ガスの一部が停止中の系統に含まれる集塵装置に直接供給され、あるいは、停止中の系統に含まれる集塵装置を通してガスを循環させてこの循環ガスと稼動中の系統を流れる排ガスとの間で熱交換が行われる。

特許第３２０９９１３号公報 特開２０１２−４２１５５号公報

前記特許文献２に記載される技術では、稼動中の処理系統を流れる排ガスと停止中の処理系統における集塵装置（またはこの集塵装置を流れる熱媒体）との間で熱交換を行わせるために、大型の熱交換器及び大型の排ガス流通用配管が必要であり、これらによる設備全体の大型化は避けられない。しかも、前記熱交換器における熱交換で排ガスの温度が下がると当該排ガスの腐食性が高くなることから、これに起因する配管の腐食（前記熱交換器の下流側の配管の腐食）を回避するためには前記熱交換器の排ガスの出口温度をある程度高く維持しなければならない。つまり当該出口温度の降下に著しい制約がある。このような出口温度の著しい制約の下で、前記集塵装置の保温に十分な熱交換を行うためには、前記熱交換器における排ガスの流量をさらに大きくしなければならず、このことは熱交換器及び排ガス用配管のさらなる大型化につながる。

本発明は、このような事情に鑑み、複数の処理系統を備えた廃棄物処理設備であって、設備の大型化を抑えながら、停止中の処理系統における集塵装置の保温を効率良く行うことが可能なもの、及び、当該集塵装置を保温するための方法、を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明者らは、燃焼炉の後段に設けられるボイラに着目した。このボイラは、燃焼炉から排出される排ガスの熱によって水を沸騰させることにより、その気化潜熱を利用して当該排ガスの温度を効果的に下げてその後段の集塵装置を有効に保護することが可能なものであるが、さらに、当該ボイラで生成される蒸気の凝縮熱を利用することにより、停止中の処理系統における集塵装置の保温を比較的小規模な設備で効率よく行うことが可能になる。

本発明は、かかる観点に基いてなされたものであり、前記課題を解決することが可能な廃棄物処理設備を提供する。この設備は、廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉、この第１燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ、及びこの第１ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置を含む第１処理系統と、廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉、この第２燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ、及びこの第２ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置を含む第２処理系統と、前記第１ボイラ及び前記第２ボイラでそれぞれ生成された蒸気を受け入れる蒸気受入れ部と、この蒸気受入れ部が受け入れた蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、前記第１及び第２処理系統のうち停止中の処理系統における集塵装置の保温を行う保温部と、を備える。

なお、前記保温部について「その凝縮熱により、…保温を行う」とは、凝縮熱のみを用いて保温を行うものに限定する趣旨ではなく、少なくとも凝縮熱を利用して保温を行うものを広く含む趣旨である。従って、前記保温部は蒸気の凝縮熱（すなわち潜熱）と顕熱の双方を利用するものであってもよい。

この設備によれば、前記第１ボイラ及び第２ボイラのうち稼動中の処理系統に属するボイラが生成する蒸気の凝縮熱すなわち潜熱を利用することにより、停止中の処理系統に属する集塵装置の加温を効率よく行うことができる。つまり、少ない蒸気流量で停止中の処理系統における集塵装置の加温に十分な熱交換を行うことが可能となる。従って、従来のように運転中の処理系統を流れる排ガスと集塵装置との間で熱交換を行う場合に比べ、小型の設備、例えば小流量仕様の熱交換器及び小径の配管、を用いて保温部を構成することができる。また、前記蒸気の温度が前記熱交換によって降下してもこれにより発生するのは水または湿り蒸気であり、低温化した排ガスに比べて腐食性はきわめて低い。

前記蒸気受入れ部は、前記第１又は第２ボイラによって生成された蒸気をそのまま受け入れるものでもよいが、本発明に係る廃棄物処理設備は、前記第１または第２ボイラで生成された蒸気の圧力を降下させながら当該蒸気のエネルギーを動力に変換するタービンをさらに備え、前記蒸気受け入れ部は前記タービンによって圧力が降下した蒸気であって大気圧よりも高い圧力をもつ蒸気を受け入れることが、より好ましい。この場合、当該蒸気は前記タービンの入口と出口との間の中段から抽出されるのが、よい。その抽出される蒸気の圧力の範囲としては、１００°Ｃ以上の凝縮点を確保できる範囲が好ましく、例えばゲージ圧にして０．１ＭＰａ〜４ＭＰａ（より好ましくは０．２ＭＰａ〜１．２ＭＰａ）の範囲が好適である。

このように、高圧の蒸気のもつエネルギーをまずタービンで動力に変換し、これにより圧力が降下した、つまり飽和蒸気圧に近づいた蒸気を凝縮させることで、当該蒸気から、動力（運動エネルギー）と、集塵装置の保温のための熱エネルギーと、の双方を効率よく回収することができる。

前記保温部としては、前記第１集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第１空気循環装置と、前記第２集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第２空気循環装置と、第１または第２空気循環装置が循環させる循環空気と前記蒸気受け入れ部が受け入れた蒸気との間で熱交換を行わせることにより当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温する熱交換部と、を含むものが、好適である。

この保温部によれば、第１及び第２空気循環装置のうち運転が停止している処理系統の集塵装置に対応する空気循環装置を作動させて当該集塵装置を通るように空気を循環させながら、当該空気を第１及び第２ボイラのうち稼動している処理系統に属するボイラによって生成された蒸気の凝縮熱で循環空気を加温することにより、停止している処理系統に属する集塵装置の保温をその内部から適切に行うことができる。

前記熱交換部は、前記第１及び第２空気循環装置に共通して使用されるものでもよいし、前記第１及び第２空気循環装置に個別に与えられるものでもよい。後者の場合、熱交換部としては、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第１空気循環装置が循環させる第１循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第１循環空気を加温するための第１熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第２空気循環装置が循環させる第２循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第２循環空気を加温するための第２熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気の供給先を前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間で切換える供給切換部とを含むものが、好適である。

前記第１及び第２空気循環装置並びに前記熱交換部を備えた設備では、当該熱交換器を流れる蒸気の流量を調節することにより、保温対象である集塵装置の温度を適正に制御することが可能である。具体的には、前記熱交換器を流れる蒸気の流量を変化させる流量操作部と、前記第１及び第２集塵装置の内部の温度をそれぞれ検出してその検出された温度を予め決められた目標温度に近づけるように前記流量操作部を作動させる温度制御部と、をさらに備えるのが、よい。

また本発明は、廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉、この第１燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ、及びこの第１ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置を含む第１処理系統と、廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉、この第２燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ、及びこの第２ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置を含む第２処理系統と、を備えた廃棄物処理設備における前記第１及び第２処理系統のうち運転が停止されている処理系統に属する集塵装置を保温対象としてこれを保温するための方法を提供する。この方法は、前記第１ボイラ及び前記第２ボイラのうち稼動している処理系統に属するボイラで生成された蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、前記第１及び第２処理系統のうち停止中の処理系統における集塵装置の保温を行うことを、含む。

この方法では、前記第１又は第２ボイラによって生成された蒸気をそのまま凝縮させてもよいが、その生成された蒸気をタービンに導入することにより当該蒸気の圧力を降下させながら当該蒸気のエネルギーを動力に変換することをさらに含み、当該タービンによって圧力が降下した蒸気であって大気圧よりも高い圧力をもつ蒸気を当該タービンの入口と出口との間の中段から抽出してその抽出した蒸気を凝縮させることが、より好ましい。

このように、高圧の蒸気のもつエネルギーをまずタービンで動力に変換し、これにより圧力が降下した、つまり飽和蒸気圧に近づいた蒸気を凝縮させることで、当該蒸気から、動力（運動エネルギー）と、集塵装置の保温のための熱エネルギーと、の双方を効率よく回収することができる。

前記凝縮熱を利用して保温対象集塵装置を保温するための具体的な手段としては、その保温対象集塵装置の内部を通るように空気を循環させることと、その循環する循環空気と前記蒸気との間で熱交換を行わせることにより当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温することと、を含むものが、好適である。

さらに、このように保温対象集塵装置の内部を通るように空気を循環させる場合、当該保温対象集塵装置の内部の温度を検出することと、その検出された温度を予め決められた目標温度に近づけるように前記循環空気の流量を調節することと、を行えば、保温対象集塵装置の温度を適正に制御することが可能である。

以上のように、本発明によれば、複数の処理系統を備えた廃棄物処理設備であって、設備の大型化を抑えながら、停止中の処理系統における集塵装置の保温を効率良く行うことが可能なもの、及び、当該集塵装置を保温するための方法、を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示すフローシートである。 前記廃棄物処理設備における第１及び第２空気循環装置並びに第１及び第２熱交換器の構成を示すフローシートである。 本発明の第２の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示すフローシートである。

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示す。この設備は、第１処理系統１０Ａと、第２処理系統１０Ｂと、水循環系統２０と、蒸気受入れ部である低圧蒸気だめ３０と、第１空気循環装置４０Ａと、第２空気循環装置４０Ｂと、熱交換部５０と、を備える。

前記第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、ごみ等の廃棄物を燃焼処理するとともに、当該燃焼により生じた排ガスを処理して排出するものである。第１処理系統１０Ａは、前記廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉１２Ａと、この第１燃焼炉１２Ａでの燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ１４Ａと、この第１ボイラ１４Ａにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置である第１バグフィルタ１６Ａと、第１バグフィルタ１６Ａを通過した後の排ガスを系外に排出する第１煙突１８Ａと、を含む。同様に、第２処理系統１０Ｂは、前記廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉１２Ｂと、この第２燃焼炉１２Ｂでの燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ１４Ｂと、この第２ボイラ１４Ｂにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置である第２バグフィルタ１６Ｂと、第２バグフィルタ１６Ｂを通過した後の排ガスを系外に排出する第２煙突１８Ｂと、を含む。

前記第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂは、同時に稼動される場合と、一方のみが稼動されて他方が休止（運転停止）される場合と、がある。後者の場合、その運転が停止している処理系統に属するバグフィルタ１６Ａまたは１６Ｂについては、これを適当な温度範囲（例えば１１０°Ｃ〜１２０°Ｃ）に保つ必要がある。このバグフィルタが、本発明に係る保温対象集塵装置に相当する。

前記水循環系統２０は、前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂで生成された蒸気のエネルギーにより動力を生成する、すなわち運動エネルギーとして回収する、とともに、当該蒸気を水として前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂに還元するものである。具体的に、この水循環系統２０は、高圧蒸気溜め２２と、タービン２４と、復水器２６と、脱気器付復水タンク２７と、第１及び第２給水ポンプ２８Ａ，２８Ｂと、を含む。前記高圧蒸気溜め２２は、前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂで生成された高圧蒸気を受け入れて一時的に貯留する。前記タービン２４は、当該高圧蒸気によって駆動されることにより動力を生成するとともに、当該高圧蒸気の圧力を低下させる。復水器２６は、前記タービン２４の出口から取り出される低圧の湿り蒸気を等圧冷却して凝縮させることにより低圧の飽和水に戻す。この飽和水は、脱気器付復水タンク２７にて脱気処理されて貯留され、第１及び第２給水ポンプ２８Ａ，２８Ｂにより第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂに還元される。

前記低圧蒸気溜め３０は、本発明に係る蒸気受入れ部に相当するもので、前記タービン２４から抽出される低圧蒸気を受け入れて一時的に貯留するものである。この低圧蒸気は、前記タービン２４の入口と出口との間の部位である中段位置から抽出された蒸気であって、タービン２４の入口に導入される高圧蒸気よりも低圧でかつタービン２４の出口から取り出される湿り蒸気よりは高圧の（好ましくは大気圧以上の）蒸気、つまり前記高圧蒸気よりも凝縮しやすい蒸気である。この低圧蒸気の圧力の範囲としては、１００°Ｃ以上の凝縮点を確保できる範囲が好ましく、一般にはゲージ圧にして０．１ＭＰａ〜４ＭＰａ（より好ましくは０．２ＭＰａ〜１．２ＭＰａ）の範囲で適宜決定することができる。

前記第１空気循環装置４０Ａは、前記第１バグフィルタ１６Ａの内部を通るように空気を循環させるものであり、同様に、第２空気循環装置４０Ｂは、前記第２バグフィルタ１６Ｂの内部を通るように空気を循環させるものである。具体的に、前記各空気循環装置４０Ａ，４０Ｂは、図２に示されるような循環用配管４２と、ファン４４と、排ガス用弁４５，４７と、循環用弁４６，４８と、を含む。

前記循環用配管４２は、前記排ガス用配管のうちバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側の配管１５と出口側の配管１７とを当該バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）をバイパスしながら接続する。ファン４４は、前記循環用配管４２の途中に設けられ、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側から入口側に向かう空気の流れを形成する。

前記排ガス用弁４５は、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側の配管１５のうち当該入口側配管１５と前記循環用配管４２との接続部位よりも上流側の位置に設けられ、排ガス用弁４７は、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側の配管１７のうち当該出口側配管１７と前記循環用配管４２との接続部位よりも下流側の位置に設けられる。前記循環用弁４６は、前記循環用配管４２において当該循環用配管４２とバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側配管との接続部位の近傍の部位に設けられ、前記循環用弁４８は、前記循環用配管４２において当該循環用配管４２とバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側配管との接続部位の近傍の部位に設けられる。

前記各空気循環装置４０Ａ，４０Ｂは、前記各弁４５〜４８の開閉により、バグフィルタ使用状態と空気循環状態とに切換えられることが可能である。具体的に、前記排ガス用弁４５，４７が開かれて前記循環用弁４６，４８が閉じられることにより、排ガスがバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）を通過することが可能なバグフィルタ使用状態が形成される。逆に前記排ガス用弁４５，４７が閉じられて前記循環用弁４６，４８が開かれることにより、前記ファン４４の作動で前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の内部を通るように空気が循環する空気循環状態が形成される。

前記熱交換部５０は、前記第１空気循環装置４０Ａが循環させる第１循環空気または第２空気循環装置４０Ｂが循環させる第２循環空気と前記低圧蒸気溜め３０に溜められた蒸気との間で熱交換を行わせることにより、当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温するものである。具体的に、この実施の形態に係る熱交換部５０は、第１蒸気供給配管５１Ａと、第２蒸気供給配管５１Ｂと、第１蒸気熱交換器５２Ａと、第２蒸気熱交換器５２Ｂと、第１供給切換弁５４Ａと、第２供給切換弁５４Ｂと、を含む。

前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂは、前記低圧蒸気溜め３０に貯留された低圧蒸気を前記第１蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの蒸気入口にそれぞれ供給するように配置される。前記第１及び第２供給切換弁５４Ａ，５４Ｂは、前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂの途中にそれぞれ設けられ、当該第１及び第２供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの開閉によって低圧蒸気の供給先の切換が行われる。具体的に、第１供給切換弁５４Ａが開かれて第２供給切換弁５４Ｂが閉じられることにより、前記低圧蒸気溜め３０内の蒸気が第１蒸気熱交換器５２Ａに供給される状態が形成され、逆に、第２供給切換弁５４Ｂが開かれて第１供給切換弁５４Ａが閉じられることにより、前記低圧蒸気溜め３０内の蒸気が第２蒸気熱交換器５２Ｂに供給される状態が形成される。さらに、この実施の形態に係る供給切換弁５４Ａ，５４Ｂは、単なる開閉だけでなく、その開度の変化により、前記蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂを流れる蒸気の流量を変化させることが可能な流量調節弁つまり流量操作部としても機能する。

前記第１蒸気熱交換器５２Ａは、前記第１空気循環装置４０Ａが形成する第１循環空気と、前記第１蒸気供給配管５１Ａを通じて供給される低圧蒸気との間で熱交換を行わせるように配置され、同様に、前記第２蒸気熱交換器５２Ｂは、前記第１空気循環装置４０Ａが形成する第２循環空気と、前記第１蒸気供給配管５１Ａを通じて供給される低圧蒸気との間で熱交換を行わせるように配置される。これらの蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂは、いずれも、前記熱交換によって前記蒸気の少なくとも一部を凝縮させ、その凝縮熱により前記第１または第２循環空気を加熱する。また、凝縮により生成された飽和水は、前記復水器２６で生成された飽和水と同様に脱気器付復水タンク２７に送られる。

前記蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの具体的な構成は、循環空気との熱交換により蒸気を凝縮させることが可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、フィンチューブ式熱交換器やボアチューブ式熱交換器が好適である。

本発明では、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂの配置によっては、前記第１及び第２蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂに代え、単一の蒸気熱交換器が両空気循環装置４０Ａ，４０Ｂについて共用されることも可能である。この場合、前記供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの併用は不要となる。逆に、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂの配置によっては、前記高圧蒸気溜め２２やタービン２４が当該処理系統ごとに設けられてもよい。

この実施の形態に係る廃棄物処理設備は、さらに、第１及び第２バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度を制御するための手段として、第１及び第２内部温度計６０Ａ，６０Ｂと、第１及び第２蒸気出口温度計６２Ａ，６２Ｂと、を備える。

第１及び第２内部温度計６０Ａ，６０Ｂは、それぞれ、第１及び第２バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度を検出するとともに、当該内部温度計６０Ａ，６０Ｂに対応する空気循環装置４０Ａ（４０Ｂ）が空気循環状態にある場合に、その検出した温度（バグフィルタ内部温度）が予め設定された目標温度（例えば１２０°Ｃ）に近づくように、前記供給切換弁５４Ａ（５４Ｂ）に指令信号を入力して蒸気流量の調節を行う。

なお、前記内部温度計６０Ａ，６０Ｂの温度感知部は、必ずしも各バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部に配置されていなくてもよく、実質的に当該バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度についての情報を取得できる位置に設けられればよい。例えば、当該温度感知部は前記バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの入口ダクトまたは出口ダクトに設けられて当該ダクト内を流れる空気の温度を感知するものであってもよい。

前記第１及び第２蒸気出口温度計６２Ａ，６２Ｂは、前記第１及び第２蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの出口側の蒸気の温度をそれぞれ検出する。前記内部温度計６０Ａ，６０Ｂは、前記の検出内部温度に基づく制御に加え、対応する蒸気出口温度計６２Ａ（６２Ｂ）の検出する温度が予め設定された温度範囲（前記バグフィルタ内部の目標温度よりもやや高い温度範囲：例えば１３０〜１５０°Ｃ）に収まるように、前記供給切換弁５４Ａ，５４Ｂによる蒸気流量の調節を行う。この制御は、当該供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの極端な開閉動作を防ぐためのものであり、適宜省略が可能である。

次に、この廃棄物処理設備において行われるバグフィルタ（集塵装置）の保温について、説明する。ここでは、例として、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂのうちの第１処理系統１０Ａの運転が停止されていて第２処理系統１０Ｂのみが稼動している場合、つまり、第１バグフィルタ１６Ａが保温対象集塵装置である場合、について説明する。

この場合、前記第２処理系統１０Ｂにおいては、第２循環装置４０Ｂのファン４４が停止されるとともに、排ガス用弁４５，４７が開かれて循環用弁４６，４８が閉じられる。従って、第２燃焼炉１２Ｂでの廃棄物の燃焼により生成された排ガスは、第２ボイラ１４Ｂで水と熱交換することにより当該水を気化させて自らは冷却された後、第２バグフィルタ１６Ｂを通り、ここで集塵された後に第２煙突１８Ｂが排出される。

前記第２ボイラ１４Ｂで生成された高圧蒸気は、高圧蒸気溜め２２に溜められた後、タービン２４に供給されてこれを駆動することにより動力を生成するとともに降圧する。そして、当該蒸気の一部が前記タービン２４の中段から抽出されて低圧蒸気として低圧蒸気溜め３０に受け入れられる一方、残りの蒸気は湿り蒸気としてタービン２４の出口から排出され、復水器２６で凝縮した後、脱気器付復水タンク２７及び第２給水ポンプ２８Ｂを経由して前記第２ボイラ１４Ｂに還元される。

一方、保温対象集塵装置、すなわち運転停止中の第１処理系統１０Ａに属する第１集塵装置である第１バグフィルタ１６Ａについては、第１空気循環装置４０Ａのファン４４が駆動されるとともに、排ガス用弁４５，４７が閉じられて循環用弁４６，４８が開かれることにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの内部を通る空気の循環が形成される。熱交換部５０では、第２供給切換弁５４Ｂが閉じられて第１供給切換弁５４Ａが開かれることにより、低圧蒸気溜め３０に溜められた低圧蒸気（すなわちタービン２４の中段から抽出された蒸気）が第１蒸気熱交換器５２Ａに供給され、この第１蒸気熱交換器５２Ａにおいて当該低圧蒸気と前記第１空気循環装置４０Ａによる第１循環空気との間で熱交換が行われることにより、当該低圧蒸気が凝縮して少なくともその凝縮熱により前記第１循環空気が加熱される。このように、加熱した循環空気が第１バグフィルタ１６Ａの内部を流れることにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの保温を効率よく行うことができる。また、保温に用いられる蒸気は、その少なくとも凝縮熱すなわち潜熱が利用されるものであることから、排ガスよりも単位体積当たりの保有熱量が大きく、よって、当該蒸気のための配管には排ガス用の配管よりも小径のものを用いることができる。また、各蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂについても、従来のように排ガスと保温対象の集塵装置（または循環熱媒体）との間で熱交換を行わせるための熱交換器に比べて小型のものを使用することができる。さらに、排ガスと集塵装置との熱交換により当該排ガスの温度が下がると当該排ガスの腐食性が高くなるおそれがあるが、前記各蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂから排出されるのは水または湿り蒸気であり、その腐食性は低温排ガスに比べてきわめて低い。

さらに、この実施の形態では、第１バグフィルタ内部温度計６０Ａが第１バグフィルタ１６Ａの内部の温度を検出し、この検出した温度が予め設定された目標温度に近づくように前記第１供給切換弁５４Ａの開度を変化させて前記第１蒸気熱交換器５２Ａに供給される低圧蒸気の流量を調節することにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの内部の温度が適正な範囲に制御される。

前記とは逆に、第１処理系統１０Ａが稼動して第２処理系統１０Ｂの運転が停止されている場合でも、この場合の保温対象集塵装置である第２バグフィルタ１６Ｂの保温を前記と全く同じ要領で行うことが、可能である。

前記第１の実施の形態では、ボイラ１４Ａまたは１４Ｂで生成された蒸気すなわち高い圧力を有する蒸気のもつエネルギーをまずタービン２４で動力に変換し、これにより圧力が降下した、つまり飽和蒸気圧に近づいた蒸気を凝縮させることで、当該蒸気から、動力（運動エネルギー）と、集塵装置の保温のための熱エネルギーと、の双方を効率よく回収することが可能である。例えば、前記タービン２４の入口に導入される高圧蒸気の圧力がゲージ圧にして２〜４ＭＰａであり、出口から吐出される蒸気（湿り蒸気）の圧力が大気圧近傍の圧力である場合、当該タービン２４の中段から例えば０．２ＭＰａ程度の圧力の蒸気を低圧蒸気として抽出すれば、前記高圧蒸気をそのまま凝縮させる場合に比べ、エネルギーの回収効率を大幅に高めることが可能である。

ただし、本発明では、前記ボイラ１４Ａまたは１４Ｂで生成された高圧蒸気をそのまま（タービン２４で降圧させることなく）凝縮させることによってもバグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの保温を行うことが可能である。その例を第２の実施の形態として図３に示す。

この図３に示す装置では、図１に示される前記低圧蒸気溜め３０に代え、水循環系統２０が、前記タービン２４をバイパスしてその上流側の高圧蒸気溜め２２と下流側の復水器２６とを直接連通する第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂと、その途中に設けられた第１及び第２バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂと、を有する。

前記第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ、復水器２６に接続されるように配管される。第１及び第２バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂは、前記各バイパス配管２３Ａ，２３Ｂでの高圧蒸気の流量を調節するように操作される。具体的に、各バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂの開度は、タービン２４がその故障などにより非常停止したときにボイラ１４Ａまたは１４Ｂから高圧蒸気溜め２２に供給される蒸気の全量を（タービン２４をバイパスして）復水器２６に逃がすために全開とされる一方、タービン２４が正常に稼動している通常運転時には、前記非常時における急激な蒸気の導入による復水器２６の破損やスチームハンマーの発生を避けるために、少量の高圧蒸気を復水器２６に定常的に流すように操作される。

この第２の実施の形態では、当該熱交換部５０の第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂが、図１に示される低圧蒸気溜め３０に代えて前記第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂに接続されている。つまり、各第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂを流れる高圧蒸気の一部が前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂに分流するように配管されている。また、各蒸気熱交換器５１Ａ，５１Ｂの出口は前記第１の実施の形態と同様に復水器２６に接続されている。

この装置によれば、高圧蒸気溜め２２に溜められる高圧蒸気は、タービン２４を経由することなく、バイパス流量調節弁２５Ａ（または２５Ｂ）及び蒸気供給配管５１Ａ（または５１Ｂ）を経由して蒸気熱交換器５２Ａ（または５２Ｂ）に供給され、当該蒸気熱交換器で凝縮した後に復水器２６に供給される。従って、この第２の実施の形態においては、前記高圧蒸気溜め２２が本発明に係る蒸気受入れ部を構成し、当該高圧蒸気溜め２２に受け入れられている高圧蒸気がそのまま熱交換の対象となる。また、この第２の実施の形態では、本来は復水器２６に逃がされていた余剰の高圧蒸気を利用して保温対象集塵装置に相当するバグフィルタを保温することができる利点がある。

本発明において、第１及び第２空気循環装置と熱交換部とを備える場合、当該熱交換部は、当該第１及び第２空気循環装置により形成される循環空気と蒸気との間で熱交換させるものに限られない。例えば、当該熱交換部は、当該循環空気とこれとは別の熱媒体流体との間で熱交換を行わせる循環空気用熱交換器と、当該熱媒体流体と前記蒸気との間で熱交換を行わせる蒸気熱交換器と、を併有するもの、つまり、複数段のもの、であってもよい。また、本発明の実施の形態とは異なる形態であるが、稼動中の処理系統における排ガス配管の周囲に熱媒体（例えば空気）の通路を形成し、当該排ガス配管を流れる排ガスと当該熱媒体との間の熱交換により当該熱媒体を加温してこの熱媒体の保有する熱で運転停止中の処理系統における集塵装置を保温することも、可能である。

本発明は、第１及び第２集塵装置の内部を通る循環空気と蒸気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるものに限られない。例えば、第１及び第２集塵装置が前記蒸気を凝縮させる凝縮器を内蔵しており、この凝縮器での前記蒸気の凝縮により発生した凝縮熱で当該凝縮器を内蔵する集塵装置が直接加温されてもよい。この場合も、例えば稼動中の処理系統を流れる排ガスの一部を運転停止中の処理系統における保温対象集塵装置の内部に形成された加温用通路に流す場合に比べて設備の大型化（熱交換部を内蔵する集塵装置の大型化も含む。）が効果的に抑制される。

また、本発明に係る廃棄物処理設備は、３以上の処理系統を有するもの、つまり、第１及び第２処理系統に加えて第３、第４…の処理系統を備えるものを除外しない。この場合も、運転停止中の処理系統に属する集塵装置の保温を、稼動中の処理系統に属するボイラにて生成された蒸気の凝縮熱を利用して効果的に行うことが、可能である。

１０Ａ 第１処理系統
１０Ｂ 第２処理系統
１２Ａ 第１燃焼炉
１２Ｂ 第２燃焼炉
１４Ａ 第１ボイラ
１４Ｂ 第２ボイラ
１６Ａ 第１バグフィルタ（第１集塵装置）
１６Ｂ 第２バグフィルタ（第２集塵装置）
２０ 水循環系統
２２ 高圧蒸気溜め（蒸気受入れ部）
２４ タービン
３０ 低圧蒸気溜め（蒸気受入れ部）
４０Ａ 第１空気循環装置
４０Ｂ 第２空気循環装置
５０ 熱交換部
５２Ａ 第１蒸気熱交換器
５２Ｂ 第２蒸気熱交換器
５４Ａ 第１供給切換弁
５４Ｂ 第２供給切換弁
６０Ａ 第１バグフィルタ内部温度計（温度制御部）
６０Ｂ 第２バグフィルタ内部温度計（温度制御部）

本発明は、ごみ等の廃棄物を燃焼させ、その燃焼により生成した排ガスを集塵処理してから排出するための廃棄物処理設備に関するものである。

一般に、ごみ等の廃棄物を燃焼させることにより処理する廃棄物処理設備は、当該廃棄物を燃焼させるための燃焼炉と、その燃焼により生成された排ガスからダストを除去するための集塵装置と、を備え、その集塵後のガスが外部に排出される。この設備では、運転停止中での集塵装置の保温が重要な課題となる。具体的に、前記燃焼炉の運転が停止されると、その下流側での集塵装置の内部の温度が低下し、これにより低温腐食や使用薬剤（例えば消石灰）の潮解が発生し易くなるため、運転停止中でも集塵装置の内部は比較的高い温度（例えば１１０°〜１２０°Ｃ）に保たれることが、望ましい。

従来、このような運転停止中での集塵装置の保温を行う装置として、特許文献１に記載されるように、当該集塵装置に空気を通しながら当該空気を循環させる手段と、その循環する空気を加熱するヒータと、を備えたものが知られている。しかし、この装置では集塵装置の保温のために大きな電力が消費されるという問題がある。

そこで、特許文献２には、前記燃焼炉及び前記集塵装置をそれぞれ含む複数の廃棄物処理系統を備えた設備において、停止中の系統に含まれる集塵装置に稼動中の系統を流れる排ガスの熱エネルギーを供給することにより、その停止中の系統に含まれる集塵装置を保温する技術が開示されている。具体的には、稼動中の系統を流れる排ガスの一部が停止中の系統に含まれる集塵装置に直接供給され、あるいは、停止中の系統に含まれる集塵装置を通してガスを循環させてこの循環ガスと稼動中の系統を流れる排ガスとの間で熱交換が行われる。

特許第３２０９９１３号公報 特開２０１２−４２１５５号公報

前記特許文献２に記載される技術では、稼動中の処理系統を流れる排ガスと停止中の処理系統における集塵装置（またはこの集塵装置を流れる熱媒体）との間で熱交換を行わせるために、大型の熱交換器及び大型の排ガス流通用配管が必要であり、これらによる設備全体の大型化は避けられない。しかも、前記熱交換器における熱交換で排ガスの温度が下がると当該排ガスの腐食性が高くなることから、これに起因する配管の腐食（前記熱交換器の下流側の配管の腐食）を回避するためには前記熱交換器の排ガスの出口温度をある程度高く維持しなければならない。つまり当該出口温度の降下に著しい制約がある。このような出口温度の著しい制約の下で、前記集塵装置の保温に十分な熱交換を行うためには、前記熱交換器における排ガスの流量をさらに大きくしなければならず、このことは熱交換器及び排ガス用配管のさらなる大型化につながる。

本発明は、このような事情に鑑み、複数の処理系統を備えた廃棄物処理設備であって、設備の大型化を抑えながら、停止中の処理系統における集塵装置の保温を効率良く行うことが可能なものを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明者らは、燃焼炉の後段に設けられるボイラに着目した。このボイラは、燃焼炉から排出される排ガスの熱によって水を沸騰させることにより、その気化潜熱を利用して当該排ガスの温度を効果的に下げてその後段の集塵装置を有効に保護することが可能なものであるが、さらに、当該ボイラで生成される蒸気の凝縮熱を利用することにより、停止中の処理系統における集塵装置の保温を比較的小規模な設備で効率よく行うことが可能になる。

本発明は、かかる観点に基いてなされたものであり、前記課題を解決することが可能な廃棄物処理設備を提供する。この設備は、廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉、この第１燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ、及びこの第１ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置を含む第１処理系統と、廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉、この第２燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ、及びこの第２ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置を含む第２処理系統と、前記第１ボイラ及び前記第２ボイラでそれぞれ生成された蒸気を受け入れる蒸気受入れ部と、この蒸気受入れ部が受け入れた蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、前記第１及び第２処理系統のうち停止中の処理系統における集塵装置の保温を行う保温部と、を備える。

なお、前記保温部について「その凝縮熱により、…保温を行う」とは、凝縮熱のみを用いて保温を行うものに限定する趣旨ではなく、少なくとも凝縮熱を利用して保温を行うものを広く含む趣旨である。従って、前記保温部は蒸気の凝縮熱（すなわち潜熱）と顕熱の双方を利用するものであってもよい。

この設備によれば、前記第１ボイラ及び第２ボイラのうち稼動中の処理系統に属するボイラが生成する蒸気の凝縮熱すなわち潜熱を利用することにより、停止中の処理系統に属する集塵装置の加温を効率よく行うことができる。つまり、少ない蒸気流量で停止中の処理系統における集塵装置の加温に十分な熱交換を行うことが可能となる。従って、従来のように運転中の処理系統を流れる排ガスと集塵装置との間で熱交換を行う場合に比べ、小型の設備、例えば小流量仕様の熱交換器及び小径の配管、を用いて保温部を構成することができる。また、前記蒸気の温度が前記熱交換によって降下してもこれにより発生するのは水または湿り蒸気であり、低温化した排ガスに比べて腐食性はきわめて低い。

前記蒸気受入れ部は、前記第１又は第２ボイラによって生成された蒸気をそのまま受け入れるものでもよいが、前記第１または第２ボイラで生成された蒸気の圧力を降下させながら当該蒸気のエネルギーを動力に変換するタービンをさらに備え、前記蒸気受け入れ部は前記タービンによって圧力が降下した蒸気であって大気圧よりも高い圧力をもつ蒸気を受け入れることが、より好ましい。この場合、当該蒸気は前記タービンの入口と出口との間の中段から抽出されるのが、よい。その抽出される蒸気の圧力の範囲としては、１００°Ｃ以上の凝縮点を確保できる範囲が好ましく、例えばゲージ圧にして０．１ＭＰａ〜４ＭＰａ（より好ましくは０．２ＭＰａ〜１．２ＭＰａ）の範囲が好適である。

このように、高圧の蒸気のもつエネルギーをまずタービンで動力に変換し、これにより圧力が降下した、つまり飽和蒸気圧に近づいた蒸気を凝縮させることで、当該蒸気から、動力（運動エネルギー）と、集塵装置の保温のための熱エネルギーと、の双方を効率よく回収することができる。

本発明では、前記保温部として、前記第１集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第１空気循環装置と、前記第２集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第２空気循環装置と、第１または第２空気循環装置が循環させる循環空気と前記蒸気受け入れ部が受け入れた蒸気との間で熱交換を行わせることにより当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温する熱交換部と、を含む。

この保温部によれば、第１及び第２空気循環装置のうち運転が停止している処理系統の集塵装置に対応する空気循環装置を作動させて当該集塵装置を通るように空気を循環させながら、当該空気を第１及び第２ボイラのうち稼動している処理系統に属するボイラによって生成された蒸気の凝縮熱で循環空気を加温することにより、停止している処理系統に属する集塵装置の保温をその内部から適切に行うことができる。

さらに、この出願の第１の発明では、前記熱交換部は、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第１空気循環装置が循環させる第１循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第１循環空気を加温するための第１熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第２空気循環装置が循環させる第２循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第２循環空気を加温するための第２熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気の供給先を前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間で切換える供給切換部とを含む。

前記第１及び第２空気循環装置並びに前記熱交換部を備えた設備では、当該熱交換器を流れる蒸気の流量を調節することにより、保温対象である集塵装置の温度を適正に制御することが可能である。具体的に、この出願の第２の発明では、前記熱交換器を流れる蒸気の流量を変化させる流量操作部と、前記第１及び第２集塵装置の内部の温度をそれぞれ検出してその検出された温度を予め決められた目標温度に近づけるように前記流量操作部を作動させる温度制御部と、をさらに備える。

以上のように、本発明によれば、複数の処理系統を備えた廃棄物処理設備であって、設備の大型化を抑えながら、停止中の処理系統における集塵装置の保温を効率良く行うことが可能なものを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示すフローシートである。 前記廃棄物処理設備における第１及び第２空気循環装置並びに第１及び第２熱交換器の構成を示すフローシートである。 本発明の第２の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示すフローシートである。

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る廃棄物処理設備の全体構成を示す。この設備は、第１処理系統１０Ａと、第２処理系統１０Ｂと、水循環系統２０と、蒸気受入れ部である低圧蒸気だめ３０と、第１空気循環装置４０Ａと、第２空気循環装置４０Ｂと、熱交換部５０と、を備える。

前記第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、ごみ等の廃棄物を燃焼処理するとともに、当該燃焼により生じた排ガスを処理して排出するものである。第１処理系統１０Ａは、前記廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉１２Ａと、この第１燃焼炉１２Ａでの燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ１４Ａと、この第１ボイラ１４Ａにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置である第１バグフィルタ１６Ａと、第１バグフィルタ１６Ａを通過した後の排ガスを系外に排出する第１煙突１８Ａと、を含む。同様に、第２処理系統１０Ｂは、前記廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉１２Ｂと、この第２燃焼炉１２Ｂでの燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ１４Ｂと、この第２ボイラ１４Ｂにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置である第２バグフィルタ１６Ｂと、第２バグフィルタ１６Ｂを通過した後の排ガスを系外に排出する第２煙突１８Ｂと、を含む。

前記第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂは、同時に稼動される場合と、一方のみが稼動されて他方が休止（運転停止）される場合と、がある。後者の場合、その運転が停止している処理系統に属するバグフィルタ１６Ａまたは１６Ｂについては、これを適当な温度
範囲（例えば１１０°Ｃ〜１２０°Ｃ）に保つ必要がある。このバグフィルタが、本発明に係る保温対象集塵装置に相当する。

前記水循環系統２０は、前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂで生成された蒸気のエネルギーにより動力を生成する、すなわち運動エネルギーとして回収する、とともに、当該蒸気を水として前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂに還元するものである。具体的に、この水循環系統２０は、高圧蒸気溜め２２と、タービン２４と、復水器２６と、脱気器付復水タンク２７と、第１及び第２給水ポンプ２８Ａ，２８Ｂと、を含む。前記高圧蒸気溜め２２は、前記第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂで生成された高圧蒸気を受け入れて一時的に貯留する。前記タービン２４は、当該高圧蒸気によって駆動されることにより動力を生成するとともに、当該高圧蒸気の圧力を低下させる。復水器２６は、前記タービン２４の出口から取り出される低圧の湿り蒸気を等圧冷却して凝縮させることにより低圧の飽和水に戻す。この飽和水は、脱気器付復水タンク２７にて脱気処理されて貯留され、第１及び第２給水ポンプ２８Ａ，２８Ｂにより第１及び第２ボイラ１４Ａ，１４Ｂに還元される。

前記低圧蒸気溜め３０は、本発明に係る蒸気受入れ部に相当するもので、前記タービン２４から抽出される低圧蒸気を受け入れて一時的に貯留するものである。この低圧蒸気は、前記タービン２４の入口と出口との間の部位である中段位置から抽出された蒸気であって、タービン２４の入口に導入される高圧蒸気よりも低圧でかつタービン２４の出口から取り出される湿り蒸気よりは高圧の（好ましくは大気圧以上の）蒸気、つまり前記高圧蒸気よりも凝縮しやすい蒸気である。この低圧蒸気の圧力の範囲としては、１００°Ｃ以上の凝縮点を確保できる範囲が好ましく、一般にはゲージ圧にして０．１ＭＰａ〜４ＭＰａ（より好ましくは０．２ＭＰａ〜１．２ＭＰａ）の範囲で適宜決定することができる。

前記第１空気循環装置４０Ａは、前記第１バグフィルタ１６Ａの内部を通るように空気を循環させるものであり、同様に、第２空気循環装置４０Ｂは、前記第２バグフィルタ１６Ｂの内部を通るように空気を循環させるものである。具体的に、前記各空気循環装置４０Ａ，４０Ｂは、図２に示されるような循環用配管４２と、ファン４４と、排ガス用弁４５，４７と、循環用弁４６，４８と、を含む。

前記循環用配管４２は、前記排ガス用配管のうちバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側の配管１５と出口側の配管１７とを当該バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）をバイパスしながら接続する。ファン４４は、前記循環用配管４２の途中に設けられ、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側から入口側に向かう空気の流れを形成する。

前記排ガス用弁４５は、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側の配管１５のうち当該入口側配管１５と前記循環用配管４２との接続部位よりも上流側の位置に設けられ、排ガス用弁４７は、前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側の配管１７のうち当該出口側配管１７と前記循環用配管４２との接続部位よりも下流側の位置に設けられる。前記循環用弁４６は、前記循環用配管４２において当該循環用配管４２とバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の入口側配管との接続部位の近傍の部位に設けられ、前記循環用弁４８は、前記循環用配管４２において当該循環用配管４２とバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の出口側配管との接続部位の近傍の部位に設けられる。

前記各空気循環装置４０Ａ，４０Ｂは、前記各弁４５〜４８の開閉により、バグフィルタ使用状態と空気循環状態とに切換えられることが可能である。具体的に、前記排ガス用弁４５，４７が開かれて前記循環用弁４６，４８が閉じられることにより、排ガスがバグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）を通過することが可能なバグフィルタ使用状態が形成される。逆に前記排ガス用弁４５，４７が閉じられて前記循環用弁４６，４８が開かれることによ
り、前記ファン４４の作動で前記バグフィルタ１６Ａ（１６Ｂ）の内部を通るように空気が循環する空気循環状態が形成される。

前記熱交換部５０は、前記第１空気循環装置４０Ａが循環させる第１循環空気または第２空気循環装置４０Ｂが循環させる第２循環空気と前記低圧蒸気溜め３０に溜められた蒸気との間で熱交換を行わせることにより、当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温するものである。具体的に、この実施の形態に係る熱交換部５０は、第１蒸気供給配管５１Ａと、第２蒸気供給配管５１Ｂと、第１蒸気熱交換器５２Ａと、第２蒸気熱交換器５２Ｂと、第１供給切換弁５４Ａと、第２供給切換弁５４Ｂと、を含む。

前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂは、前記低圧蒸気溜め３０に貯留された低圧蒸気を前記第１蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの蒸気入口にそれぞれ供給するように配置される。前記第１及び第２供給切換弁５４Ａ，５４Ｂは、前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂの途中にそれぞれ設けられ、当該第１及び第２供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの開閉によって低圧蒸気の供給先の切換が行われる。具体的に、第１供給切換弁５４Ａが開かれて第２供給切換弁５４Ｂが閉じられることにより、前記低圧蒸気溜め３０内の蒸気が第１蒸気熱交換器５２Ａに供給される状態が形成され、逆に、第２供給切換弁５４Ｂが開かれて第１供給切換弁５４Ａが閉じられることにより、前記低圧蒸気溜め３０内の蒸気が第２蒸気熱交換器５２Ｂに供給される状態が形成される。さらに、この実施の形態に係る供給切換弁５４Ａ，５４Ｂは、単なる開閉だけでなく、その開度の変化により、前記蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂを流れる蒸気の流量を変化させることが可能な流量調節弁つまり流量操作部としても機能する。

前記第１蒸気熱交換器５２Ａは、前記第１空気循環装置４０Ａが形成する第１循環空気と、前記第１蒸気供給配管５１Ａを通じて供給される低圧蒸気との間で熱交換を行わせるように配置され、同様に、前記第２蒸気熱交換器５２Ｂは、前記第１空気循環装置４０Ａが形成する第２循環空気と、前記第１蒸気供給配管５１Ａを通じて供給される低圧蒸気との間で熱交換を行わせるように配置される。これらの蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂは、いずれも、前記熱交換によって前記蒸気の少なくとも一部を凝縮させ、その凝縮熱により前記第１または第２循環空気を加熱する。また、凝縮により生成された飽和水は、前記復水器２６で生成された飽和水と同様に脱気器付復水タンク２７に送られる。

前記蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの具体的な構成は、循環空気との熱交換により蒸気を凝縮させることが可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、フィンチューブ式熱交換器やボアチューブ式熱交換器が好適である。

本発明では、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂの配置によっては、前記第１及び第２蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂに代え、単一の蒸気熱交換器が両空気循環装置４０Ａ，４０Ｂについて共用されることも可能である。この場合、前記供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの併用は不要となる。逆に、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂの配置によっては、前記高圧蒸気溜め２２やタービン２４が当該処理系統ごとに設けられてもよい。

この実施の形態に係る廃棄物処理設備は、さらに、第１及び第２バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度を制御するための手段として、第１及び第２内部温度計６０Ａ，６０Ｂと、第１及び第２蒸気出口温度計６２Ａ，６２Ｂと、を備える。

第１及び第２内部温度計６０Ａ，６０Ｂは、それぞれ、第１及び第２バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度を検出するとともに、当該内部温度計６０Ａ，６０Ｂに対応する空気循環装置４０Ａ（４０Ｂ）が空気循環状態にある場合に、その検出した温度（バグフィルタ内部温度）が予め設定された目標温度（例えば１２０°Ｃ）に近づくように、前記
供給切換弁５４Ａ（５４Ｂ）に指令信号を入力して蒸気流量の調節を行う。

なお、前記内部温度計６０Ａ，６０Ｂの温度感知部は、必ずしも各バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部に配置されていなくてもよく、実質的に当該バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの内部の温度についての情報を取得できる位置に設けられればよい。例えば、当該温度感知部は前記バグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの入口ダクトまたは出口ダクトに設けられて当該ダクト内を流れる空気の温度を感知するものであってもよい。

前記第１及び第２蒸気出口温度計６２Ａ，６２Ｂは、前記第１及び第２蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂの出口側の蒸気の温度をそれぞれ検出する。前記内部温度計６０Ａ，６０Ｂは、前記の検出内部温度に基づく制御に加え、対応する蒸気出口温度計６２Ａ（６２Ｂ）の検出する温度が予め設定された温度範囲（前記バグフィルタ内部の目標温度よりもやや高い温度範囲：例えば１３０〜１５０°Ｃ）に収まるように、前記供給切換弁５４Ａ，５４Ｂによる蒸気流量の調節を行う。この制御は、当該供給切換弁５４Ａ，５４Ｂの極端な開閉動作を防ぐためのものであり、適宜省略が可能である。

次に、この廃棄物処理設備において行われるバグフィルタ（集塵装置）の保温について、説明する。ここでは、例として、第１及び第２処理系統１０Ａ，１０Ｂのうちの第１処理系統１０Ａの運転が停止されていて第２処理系統１０Ｂのみが稼動している場合、つまり、第１バグフィルタ１６Ａが保温対象集塵装置である場合、について説明する。

この場合、前記第２処理系統１０Ｂにおいては、第２循環装置４０Ｂのファン４４が停止されるとともに、排ガス用弁４５，４７が開かれて循環用弁４６，４８が閉じられる。従って、第２燃焼炉１２Ｂでの廃棄物の燃焼により生成された排ガスは、第２ボイラ１４Ｂで水と熱交換することにより当該水を気化させて自らは冷却された後、第２バグフィルタ１６Ｂを通り、ここで集塵された後に第２煙突１８Ｂが排出される。

前記第２ボイラ１４Ｂで生成された高圧蒸気は、高圧蒸気溜め２２に溜められた後、タービン２４に供給されてこれを駆動することにより動力を生成するとともに降圧する。そして、当該蒸気の一部が前記タービン２４の中段から抽出されて低圧蒸気として低圧蒸気溜め３０に受け入れられる一方、残りの蒸気は湿り蒸気としてタービン２４の出口から排出され、復水器２６で凝縮した後、脱気器付復水タンク２７及び第２給水ポンプ２８Ｂを経由して前記第２ボイラ１４Ｂに還元される。

一方、保温対象集塵装置、すなわち運転停止中の第１処理系統１０Ａに属する第１集塵装置である第１バグフィルタ１６Ａについては、第１空気循環装置４０Ａのファン４４が駆動されるとともに、排ガス用弁４５，４７が閉じられて循環用弁４６，４８が開かれることにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの内部を通る空気の循環が形成される。熱交換部５０では、第２供給切換弁５４Ｂが閉じられて第１供給切換弁５４Ａが開かれることにより、低圧蒸気溜め３０に溜められた低圧蒸気（すなわちタービン２４の中段から抽出された蒸気）が第１蒸気熱交換器５２Ａに供給され、この第１蒸気熱交換器５２Ａにおいて当該低圧蒸気と前記第１空気循環装置４０Ａによる第１循環空気との間で熱交換が行われることにより、当該低圧蒸気が凝縮して少なくともその凝縮熱により前記第１循環空気が加熱される。このように、加熱した循環空気が第１バグフィルタ１６Ａの内部を流れることにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの保温を効率よく行うことができる。また、保温に用いられる蒸気は、その少なくとも凝縮熱すなわち潜熱が利用されるものであることから、排ガスよりも単位体積当たりの保有熱量が大きく、よって、当該蒸気のための配管には排ガス用の配管よりも小径のものを用いることができる。また、各蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂについても、従来のように排ガスと保温対象の集塵装置（または循環熱媒体）との間で熱交換を行わせるための熱交換器に比べて小型のものを使用することができる。さ
らに、排ガスと集塵装置との熱交換により当該排ガスの温度が下がると当該排ガスの腐食性が高くなるおそれがあるが、前記各蒸気熱交換器５２Ａ，５２Ｂから排出されるのは水または湿り蒸気であり、その腐食性は低温排ガスに比べてきわめて低い。

さらに、この実施の形態では、第１バグフィルタ内部温度計６０Ａが第１バグフィルタ１６Ａの内部の温度を検出し、この検出した温度が予め設定された目標温度に近づくように前記第１供給切換弁５４Ａの開度を変化させて前記第１蒸気熱交換器５２Ａに供給される低圧蒸気の流量を調節することにより、当該第１バグフィルタ１６Ａの内部の温度が適正な範囲に制御される。

前記とは逆に、第１処理系統１０Ａが稼動して第２処理系統１０Ｂの運転が停止されている場合でも、この場合の保温対象集塵装置である第２バグフィルタ１６Ｂの保温を前記と全く同じ要領で行うことが、可能である。

前記第１の実施の形態では、ボイラ１４Ａまたは１４Ｂで生成された蒸気すなわち高い圧力を有する蒸気のもつエネルギーをまずタービン２４で動力に変換し、これにより圧力が降下した、つまり飽和蒸気圧に近づいた蒸気を凝縮させることで、当該蒸気から、動力（運動エネルギー）と、集塵装置の保温のための熱エネルギーと、の双方を効率よく回収することが可能である。例えば、前記タービン２４の入口に導入される高圧蒸気の圧力がゲージ圧にして２〜４ＭＰａであり、出口から吐出される蒸気（湿り蒸気）の圧力が大気圧近傍の圧力である場合、当該タービン２４の中段から例えば０．２ＭＰａ程度の圧力の蒸気を低圧蒸気として抽出すれば、前記高圧蒸気をそのまま凝縮させる場合に比べ、エネルギーの回収効率を大幅に高めることが可能である。

ただし、本発明では、前記ボイラ１４Ａまたは１４Ｂで生成された高圧蒸気をそのまま（タービン２４で降圧させることなく）凝縮させることによってもバグフィルタ１６Ａ，１６Ｂの保温を行うことが可能である。その例を第２の実施の形態として図３に示す。

この図３に示す装置では、図１に示される前記低圧蒸気溜め３０に代え、水循環系統２０が、前記タービン２４をバイパスしてその上流側の高圧蒸気溜め２２と下流側の復水器２６とを直接連通する第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂと、その途中に設けられた第１及び第２バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂと、を有する。

前記第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ、復水器２６に接続されるように配管される。第１及び第２バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂは、前記各バイパス配管２３Ａ，２３Ｂでの高圧蒸気の流量を調節するように操作される。具体的に、各バイパス流量調節弁２５Ａ，２５Ｂの開度は、タービン２４がその故障などにより非常停止したときにボイラ１４Ａまたは１４Ｂから高圧蒸気溜め２２に供給される蒸気の全量を（タービン２４をバイパスして）復水器２６に逃がすために全開とされる一方、タービン２４が正常に稼動している通常運転時には、前記非常時における急激な蒸気の導入による復水器２６の破損やスチームハンマーの発生を避けるために、少量の高圧蒸気を復水器２６に定常的に流すように操作される。

この第２の実施の形態では、当該熱交換部５０の第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂが、図１に示される低圧蒸気溜め３０に代えて前記第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂに接続されている。つまり、各第１及び第２バイパス配管２３Ａ，２３Ｂを流れる高圧蒸気の一部が前記第１及び第２蒸気供給配管５１Ａ，５１Ｂに分流するように配管されている。また、各蒸気熱交換器５１Ａ，５１Ｂの出口は前記第１の実施の形態と同様に復水器２６に接続されている。

この装置によれば、高圧蒸気溜め２２に溜められる高圧蒸気は、タービン２４を経由することなく、バイパス流量調節弁２５Ａ（または２５Ｂ）及び蒸気供給配管５１Ａ（または５１Ｂ）を経由して蒸気熱交換器５２Ａ（または５２Ｂ）に供給され、当該蒸気熱交換器で凝縮した後に復水器２６に供給される。従って、この第２の実施の形態においては、前記高圧蒸気溜め２２が本発明に係る蒸気受入れ部を構成し、当該高圧蒸気溜め２２に受け入れられている高圧蒸気がそのまま熱交換の対象となる。また、この第２の実施の形態では、本来は復水器２６に逃がされていた余剰の高圧蒸気を利用して保温対象集塵装置に相当するバグフィルタを保温することができる利点がある。

第１及び第２空気循環装置と熱交換部とを備える場合、当該熱交換部は、当該第１及び第２空気循環装置により形成される循環空気と蒸気との間で熱交換させるものに限られない。例えば、当該熱交換部は、当該循環空気とこれとは別の熱媒体流体との間で熱交換を行わせる循環空気用熱交換器と、当該熱媒体流体と前記蒸気との間で熱交換を行わせる蒸気熱交換器と、を併有するもの、つまり、複数段のもの、であってもよい。また、本発明の実施の形態とは異なる形態であるが、稼動中の処理系統における排ガス配管の周囲に熱媒体（例えば空気）の通路を形成し、当該排ガス配管を流れる排ガスと当該熱媒体との間の熱交換により当該熱媒体を加温してこの熱媒体の保有する熱で運転停止中の処理系統における集塵装置を保温することも、可能である。

本発明は、第１及び第２集塵装置の内部を通る循環空気と蒸気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるものに限られない。例えば、第１及び第２集塵装置が前記蒸気を凝縮させる凝縮器を内蔵しており、この凝縮器での前記蒸気の凝縮により発生した凝縮熱で当該凝縮器を内蔵する集塵装置が直接加温されてもよい。この場合も、例えば稼動中の処理系統を流れる排ガスの一部を運転停止中の処理系統における保温対象集塵装置の内部に形成された加温用通路に流す場合に比べて設備の大型化（熱交換部を内蔵する集塵装置の大型化も含む。）が効果的に抑制される。

また、本発明に係る廃棄物処理設備は、３以上の処理系統を有するもの、つまり、第１及び第２処理系統に加えて第３、第４…の処理系統を備えるものを除外しない。この場合も、運転停止中の処理系統に属する集塵装置の保温を、稼動中の処理系統に属するボイラにて生成された蒸気の凝縮熱を利用して効果的に行うことが、可能である。

１０Ａ 第１処理系統
１０Ｂ 第２処理系統
１２Ａ 第１燃焼炉
１２Ｂ 第２燃焼炉
１４Ａ 第１ボイラ
１４Ｂ 第２ボイラ
１６Ａ 第１バグフィルタ（第１集塵装置）
１６Ｂ 第２バグフィルタ（第２集塵装置）
２０ 水循環系統
２２ 高圧蒸気溜め（蒸気受入れ部）
２４ タービン
３０ 低圧蒸気溜め（蒸気受入れ部）
４０Ａ 第１空気循環装置
４０Ｂ 第２空気循環装置
５０ 熱交換部
５２Ａ 第１蒸気熱交換器
５２Ｂ 第２蒸気熱交換器
５４Ａ 第１供給切換弁
５４Ｂ 第２供給切換弁
６０Ａ 第１バグフィルタ内部温度計（温度制御部）
６０Ｂ 第２バグフィルタ内部温度計（温度制御部）

Claims (9)

1. 廃棄物処理設備であって、
   廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉、この第１燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ、及びこの第１ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置を含む第１処理系統と、
   廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉、この第２燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ、及びこの第２ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置を含む第２処理系統と、
   前記第１ボイラ及び前記第２ボイラでそれぞれ生成された蒸気を受け入れる蒸気受入れ部と、
   この蒸気受入れ部が受け入れた蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、前記第１及び第２処理系統のうち停止中の処理系統における集塵装置の保温を行う保温部と、を備える、廃棄物処理設備。
2. 請求項１記載の廃棄物処理設備であって、前記第１または第２ボイラで生成された蒸気の圧力を降下させながら当該蒸気のエネルギーを動力に変換するタービンをさらに備え、前記蒸気受け入れ部は前記タービンによって圧力が降下した蒸気であって大気圧よりも高い圧力をもつ蒸気を受け入れる、廃棄物処理設備。
3. 請求項１または２記載の廃棄物処理設備であって、前記保温部は、前記第１集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第１空気循環装置と、前記第２集塵装置の内部を通るように空気を循環させる第２空気循環装置と、第１または第２空気循環装置が循環させる循環空気と前記蒸気受け入れ部が受け入れた蒸気との間で熱交換を行わせることにより当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温する熱交換部と、を含む、廃棄物処理設備。
4. 請求項３記載の廃棄物処理設備であって、前記熱交換部は、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第１空気循環装置が循環させる第１循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第１循環空気を加温するための第１熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気と前記第２空気循環装置が循環させる第２循環空気との熱交換により当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記第２循環空気を加温するための第２熱交換器と、前記蒸気受入れ部に受け入れられた蒸気の供給先を前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間で切換える供給切換部と、を含む、廃棄物処理設備。
5. 請求項３または４記載の廃棄物処理設備であって、前記熱交換器を流れる蒸気の流量を変化させる流量操作部と、前記第１及び第２集塵装置の内部の温度をそれぞれ検出してその検出された温度を予め決められた目標温度に近づけるように前記流量操作部を作動させる温度制御部と、をさらに備える、廃棄物処理設備。
6. 廃棄物を燃焼させる第１燃焼炉、この第１燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第１ボイラ、及びこの第１ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第１集塵装置を含む第１処理系統と、廃棄物を燃焼させる第２燃焼炉、この第２燃焼炉での燃焼により生成される排ガスの熱により水を沸騰させて蒸気を発生させる第２ボイラ、及びこの第２ボイラにより冷却された排ガス中のダストを除去する第２集塵装置を含む第２処理系統と、を備えた廃棄物処理設備における前記第１及び第２処理系統のうち運転が停止されている処理系統に属する集塵装置を保温対象としてこれを保温するための方法であって、
   前記第１ボイラ及び前記第２ボイラのうち稼動している処理系統に属するボイラで生成された蒸気を凝縮させ、その凝縮熱により、前記第１及び第２処理系統のうち停止中の処理系統における集塵装置の保温を行うこと、を含む廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法。
7. 請求項６記載の廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法であって、前記第１又は第２ボイラによって生成された蒸気をタービンに導入することにより当該蒸気の圧力を降下させながら当該蒸気のエネルギーを動力に変換することをさらに含み、当該タービンによって圧力が降下した蒸気であって大気圧よりも高い圧力をもつ蒸気を当該タービンの入口と出口との間の中段から抽出してその抽出した蒸気を凝縮させる、廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法。
8. 請求項６または７記載の廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法であって、前記保温対象集塵装置の内部を通るように空気を循環させることと、その循環する循環空気と前記蒸気との間で熱交換を行わせることにより当該蒸気を凝縮させるとともにその凝縮熱で前記循環空気を加温することと、を含む、廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法。
9. 請求項８記載の廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法であって、前記保温対象集塵装置の内部の温度を検出することと、その検出された温度を予め決められた目標温度に近づけるように前記循環空気の流量を調節することと、を含む、廃棄物処理設備の集塵装置の保温方法。

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