JP2015194308A - Incineration equipment and incineration method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼却処理設備及び焼却処理方法に関する。 The present invention relates to an incineration processing facility and an incineration processing method.
特許文献1には、燃焼用圧縮空気や白煙防止用圧縮空気を生成し予熱器に供給するためのブロアを必要とせず、エネルギー効率に優れる廃棄物焼却設備及び処理方法を提供することを目的として、流動床式焼却炉と、流動床式焼却炉からの排ガスとの連続的なガス−ガス熱交換により流動床式焼却炉に供給する燃焼用圧縮空気の予熱を行う第1の予熱器と、第1の予熱器で加熱されて流動床式焼却炉に向かう燃焼用圧縮空気によってタービンを回転し、この回転によってコンプレッサで第1の予熱器に供給する圧縮空気の生成及び送風を行う第1の過給機と、第1の予熱器より上流側に設けられ運転開始時にタービンを回転させる第1の始動用空気供給装置を備えた廃棄物処理設備が提案されている。
しかし、特許文献1に開示された廃棄物処理設備では、炉内を負圧に維持するために煙道に大きな電力を消費する誘引送風機を設ける必要があり、エネルギー効率を向上させるという点では、さらなる改良の余地があった。
However, in the waste treatment facility disclosed in
また、誘引送風機を設置せずに燃焼用圧縮空気の残圧で煙道に排ガスを圧送する場合には、正圧となる炉室や煙道に配置される各排ガス処理設備から高温の排ガスが噴き出すことが無いように確実にシールする必要があり、そのために設備コストが上昇するという問題や、仮にシールが破れると高温の排ガスが噴き出して重大な事故につながる虞があるという問題があった。 In addition, when exhaust gas is pumped to the flue with the residual pressure of the compressed air for combustion without installing an induction blower, high-temperature exhaust gas is discharged from each exhaust gas treatment facility placed in the furnace chamber or flue that is at positive pressure. There is a problem that it is necessary to surely seal so as not to be ejected, which increases the equipment cost, and there is a problem that if the seal is broken, high-temperature exhaust gas is ejected and a serious accident may occur.
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、大きな電力を消費する誘引送風機を設けることなく炉内を負圧に維持可能な焼却処理設備及び焼却処理方法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 incineration processing facility and an incineration processing method capable of maintaining the inside of a furnace at a negative pressure without providing an induction blower that consumes large electric power.
上述の目的を達成するため、本発明による焼却処理設備の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、焼却炉の炉内燃焼熱及び/または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱する第1熱交換器と、前記第1熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービンと、前記タービンの回転により前記第1熱交換器に圧縮空気を供給するコンプレッサとを含むタービン装置と、を備え、前記タービン装置によって炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置を備えている点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the first characteristic configuration of the incineration processing equipment according to the present invention is as described in
第1熱交換器によって焼却炉の炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によってタービンが駆動され、タービンと連結されるコンプレッサが駆動されて圧縮空気が生成される。排ガス誘引装置は、このとき回収した排ガスの保有熱から生成される運動エネルギーを用いることによって煙道に導かれた排ガスを誘引するので、誘引送風機を駆動するための電力のような別途のエネルギーが不要になり、エネルギー効率を一層に向上させることができ、また炉内を負圧に維持できる。 The turbine is driven by the high-temperature compressed air that has recovered the in-furnace combustion heat of the incinerator and / or the retained heat of the exhaust gas by the first heat exchanger, and the compressor connected to the turbine is driven to generate compressed air. The exhaust gas attracting device attracts the exhaust gas guided to the flue by using the kinetic energy generated from the retained heat of the exhaust gas recovered at this time, so there is no additional energy such as electric power for driving the induction fan. It becomes unnecessary, energy efficiency can be further improved, and the inside of the furnace can be maintained at a negative pressure.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記排ガス誘引装置は、前記煙道に導かれた排ガスを、前記タービンから排出される高温の圧縮空気の流れよって誘引するエジェクタで構成されている点にある。
In the second characteristic configuration, as described in
タービンから排出される高温の圧縮空気がエジェクタの空気供給ポートに供給され、煙道の排ガスが真空ポートから吸引されてディフューザーに流出するようになるので、電力によって駆動される誘引送風機を備えなくても炉内が負圧に維持される。しかも、排ガスがディフューザーで高温の圧縮空気と混合して加熱されるので、排ガスの昇温及び湿度低下により、白防効果も併せて実現されるようになる。 High-temperature compressed air discharged from the turbine is supplied to the air supply port of the ejector, and flue exhaust gas is sucked from the vacuum port and flows out to the diffuser, so there is no induction blower driven by electric power. Also, the inside of the furnace is maintained at a negative pressure. In addition, since the exhaust gas is heated by being mixed with high-temperature compressed air by the diffuser, the anti-whitening effect is also realized by raising the temperature and reducing the humidity of the exhaust gas.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記排ガス誘引装置は、前記タービン装置の軸動力で回転軸が駆動される誘引送風機を備えて構成されている点にある。 In the third feature configuration, as described in claim 3, in addition to the first feature configuration described above, the exhaust gas induction device includes an induction blower in which a rotating shaft is driven by shaft power of the turbine device. It is in the point where it is prepared.
第1熱交換器によって焼却炉の炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によって駆動されるタービンの軸動力で誘引送風機が回転駆動されて煙道の排ガスが誘引される。つまり、誘引送風機を回転駆動するために別途の電力が不要になる。 The induction blower is rotationally driven by the shaft power of the turbine driven by the high-temperature compressed air that has recovered the combustion heat in the incinerator and / or the retained heat of the exhaust gas by the first heat exchanger, and the flue gas is attracted. The That is, no separate electric power is required to rotationally drive the induction fan.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記焼却炉が、燃焼用空気として高温の圧縮空気が供給される焼却炉である点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to the first feature configuration described above, the incinerator is an incinerator to which high-temperature compressed air is supplied as combustion air. It is in.
燃焼用空気を供給するための別途のブロワーファンが不要になる。 A separate blower fan for supplying combustion air is not required.
同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述した第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記焼却炉に投入される被処理物を、前記タービンから排出される高温の圧縮空気によって乾燥する乾燥機を備えている点にある。 In the fifth feature configuration, as described in claim 5, in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, an object to be treated that is put into the incinerator is discharged from the turbine. It is in the point provided with the dryer which dries with high temperature compressed air.
例えば、脱水汚泥等のように含水量がある程度多い被処理物を焼却する場合には、バーナに化石燃料を供給して加熱する必要があるが、乾燥機に第1熱交換器で加熱された高温の圧縮空気を供給して被処理物をある程度乾燥処理しておけば、化石燃料の消費量も低減できるようになる。 For example, in the case of incinerating an object to be treated having a high water content such as dehydrated sludge, it is necessary to supply fossil fuel to the burner and heat it, but the dryer was heated by the first heat exchanger. If high-temperature compressed air is supplied to dry the workpiece to some extent, the consumption of fossil fuel can be reduced.
同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述した第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第1熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第1熱交換器と並列または直列に第2熱交換器を配置して、前記タービンから排出された高温の圧縮空気を前記第2熱交換器でさらに予熱した後に前記焼却炉へ燃焼用空気として供給する点にある。 In addition to any one of the first to fifth feature configurations described above, the sixth feature configuration has the exhaust gas that is led to the flue by the first heat exchanger. Compressed air is preheated by heat, a second heat exchanger is disposed in parallel or in series with the first heat exchanger in the flue, and the hot compressed air discharged from the turbine is It is in the point which supplies as combustion air to the said incinerator after further preheating with 2 heat exchangers.
タービンから排出された高温の圧縮空気を第2熱交換器でさらに予熱することによって、バーナに化石燃料を供給して加熱しなくても炉内の燃焼温度を十分な値に維持することができるようになり、化石燃料の消費量を低減させることができるようになる。 By further preheating the hot compressed air discharged from the turbine with the second heat exchanger, the combustion temperature in the furnace can be maintained at a sufficient value without supplying fossil fuel to the burner and heating it. As a result, the consumption of fossil fuel can be reduced.
同第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述した第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記コンプレッサで生成された圧縮空気を、前記タービンから排出された高温の圧縮空気で予熱する第3熱交換器を備え、前記第3熱交換器で予熱された圧縮空気を前記第1熱交換機に供給するように構成されている点にある。 In the seventh feature configuration, in addition to any one of the first to sixth feature configurations described above, the compressed air generated by the compressor is discharged from the turbine. A third heat exchanger that preheats with high-temperature compressed air is provided, and the compressed air preheated by the third heat exchanger is configured to be supplied to the first heat exchanger.
第3熱交換器を設けることによってタービンに供給される圧縮空気の持ち込み熱量を高めることができ、コンプレッサによる圧縮空気の生成量を増すことが可能になる。例えば、タービンに発電機を接続した場合には発電量を一層高めることができるようになる。第3熱交換器は予熱源、予熱対象ともに空気であるため、酸性成分が含まれる排ガスと異なり、低温腐食を招くことが無いので予熱源の持つ熱量を高効率で回収できるようになる。 By providing the third heat exchanger, the amount of heat brought in by the compressed air supplied to the turbine can be increased, and the amount of compressed air generated by the compressor can be increased. For example, when a generator is connected to the turbine, the amount of power generation can be further increased. In the third heat exchanger, since both the preheating source and the preheating target are air, unlike the exhaust gas containing acidic components, low temperature corrosion is not caused, so that the heat amount of the preheating source can be recovered with high efficiency.
同第八の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記第1熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第1熱交換器と直列に第4熱交換器を配置して、前記第4熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転する第2タービンと、前記第2タービンの回転により前記第4熱交換器に圧縮空気を供給する第2コンプレッサとを含む第2タービン装置を備えている点にある。 In the eighth feature configuration, in addition to any one of the first to seventh feature configurations described above, the first heat exchanger holds exhaust gas that is led to the flue. Compressed air is preheated by heat, a fourth heat exchanger is arranged in series with the first heat exchanger in the flue, and the hot compressed air preheated by the fourth heat exchanger is used. The second turbine apparatus includes a rotating second turbine and a second compressor that supplies compressed air to the fourth heat exchanger by the rotation of the second turbine.
2系統のタービン装置によって高温の圧縮空気が得られるようになり、それぞれの高温の圧縮空気を焼却炉の各プロセスに高い自由度で供給できるようになり、より安定した操炉が可能になる。例えば、一方の高温の圧縮空気を排ガス誘引装置に供給し、他方の高温の圧縮空気を燃焼用空気に供給することができる。 High-temperature compressed air can be obtained by the two systems of turbine devices, and the respective high-temperature compressed air can be supplied to each process of the incinerator with a high degree of freedom, thereby enabling more stable operation. For example, one hot compressed air can be supplied to the exhaust gas attraction device, and the other hot compressed air can be supplied to the combustion air.
同第九の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、上述した第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記焼却炉で焼却処理される被処理物が下水汚泥を含むバイオマスである点にある。 In the ninth feature configuration, in addition to any one of the first to eighth feature configurations described above, the object to be incinerated in the incinerator includes sewage sludge. It is in the point of being biomass.
焼却処理される被処理物が下水汚泥を含むバイオマスであることが好ましく、エネルギー効率よく十分な高温で焼却処理可能になるため、地球温暖化の原因ガスである亜酸化窒素の発生量も極めて効果的に抑制することができるようになる。 The material to be incinerated is preferably biomass containing sewage sludge, and because it can be incinerated at a sufficiently high temperature with high energy efficiency, the amount of nitrous oxide that is a source of global warming is also extremely effective. Can be suppressed.
本発明による焼却処理方法の第一の特徴構成は、同請求項10に記載した通り、タービンと連動するコンプレッサで圧縮空気を生成し、焼却炉の炉内燃焼熱及び/または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービンを回転し、炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する点にある。
The first characteristic configuration of the incineration processing method according to the present invention is that, as described in
以上説明した通り、本発明によれば、大きな電力を消費する誘引送風機を設けることなく炉内を負圧に維持可能な焼却処理設備及び焼却処理方法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 incineration processing facility and an incineration processing method capable of maintaining the inside of a furnace at a negative pressure without providing an induction blower that consumes large electric power.
以下、本発明による焼却処理設備及び焼却処理方法の実施形態を説明する。
図1には、焼却処理設備1が示されている。焼却処理設備1は、バイオマスが貯留されたサイロ10と、バイオマス投入機構11と、燃焼用空気として高温の圧縮空気が供給される流動床式焼却炉2を備えている。流動床式焼却炉2の煙道に沿って第1熱交換器20と、セラミックフィルタを備えた耐熱性の高い集塵装置16と、アルカリ剤を噴霧して排ガス中の酸性ガス成分を中和する排煙処理塔17及び煙突18が配置されている。符合12は燃焼バーナである。
Hereinafter, embodiments of the incineration processing equipment and the incineration processing method according to the present invention will be described.
FIG. 1 shows an
焼却処理設備1の被処理物であるバイオマスには、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で発生した余剰汚泥を脱水した脱水汚泥や、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の高含水率の有機性の汚泥等、様々な動植物由来の汚泥が含まれる。
Biomass, which is a material to be treated by the
焼却処理設備1には、第1熱交換器20で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービン31と、タービン31の回転により第1熱交換器20に圧縮空気を供給するコンプレッサ32とを含むタービン装置30を備え、タービン装置30によって排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置40を備えている。
The
タービン31と軸連結されるコンプレッサ32が駆動されて100〜150℃,0.2〜0.3MPaの圧縮空気が生成され、コンプレッサ32で生成された圧縮空気が第1熱交換器20に供給されて、流動床式焼却炉2の煙道に導かれる約900℃の排ガスの保有熱により650〜750℃,0.2〜0.3MPaに予熱される。尚、本明細書で説明する圧力はゲージ圧である。
A
第1熱交換器20で予熱された圧縮空気がタービン31に供給されることによってタービン31が回転駆動され、さらに駆動軸と連結されたコンプレッサ32が駆動されるようになる。タービン31から排出された500〜600℃,0.05〜0.15MPaの圧縮空気の一部は、流動用空気つまり燃焼用空気として流動床式焼却炉2に供給されて流動床が形成される。さらに、タービン装置30の出力軸に発電機Gが連結され、タービン31の回転動力によって発電可能に構成されている。
When the compressed air preheated by the
バイオマス投入機構11によって炉内に投入された汚泥は、流動床で加熱されて燃焼し、その燃焼ガスが約850℃から900℃で燃焼して煙道に流出する。汚泥の燃焼時に地球温暖化ガスである亜酸化窒素が発生しないように、必要に応じて燃焼バーナ12に重油やガス等の化石燃料が供給され、炉内での燃焼温度が850℃以上に維持される。
The sludge charged into the furnace by the biomass charging mechanism 11 is heated and burned in the fluidized bed, and the combustion gas burns at about 850 ° C. to 900 ° C. and flows out into the flue. In order to prevent the generation of nitrous oxide, a global warming gas, during combustion of sludge, fossil fuels such as heavy oil and gas are supplied to the
タービン31から排出された500〜600℃,0.05〜0.15MPaの圧縮空気の一部は、排ガス誘引装置40に供給される。排ガス誘引装置40は、第1熱交換器20で回収した排ガスの保有熱から生成される運動エネルギーを用いることによって煙道に導かれた排ガスを誘引して煙突18から排出する。
A part of the compressed air of 500 to 600 ° C. and 0.05 to 0.15 MPa discharged from the
排ガス誘引装置40は、煙道に導かれた排ガスを、タービン31から排出される高温の圧縮空気の流れよって誘引するエジェクタで構成されている。
The exhaust
タービン31から排出され燃焼用空気として流動床式焼却炉2に供給される高温の圧縮空気の一部がエジェクタを構成する空気供給ポート40aに供給され、煙道の排ガスが真空ポート40bから吸引されてディフューザー40cに流出するようになるので、電力によって駆動される誘引送風機を備えなくても炉内が負圧に維持される。しかも、排煙処理塔17で40℃程度に低下した排ガスがディフューザー40cで高温の圧縮空気と混合して加熱されるので、排ガスの昇温及び湿度低下により、白防効果も併せて実現されるようになる。尚、高温の圧縮空気の一部を、分岐管を介して煙突18に導入してもよい。
A part of the high-temperature compressed air discharged from the
流動床式焼却炉2の燃焼状態を制御するために、燃焼用空気の投入量または温度を調整する必要がある場合、流量調整用のバルブVでコンプレッサ32への給気量を構成すればよい。また、図1に破線で示すように、タービン31から出力される圧縮空気の流動床式焼却炉2への供給量と排ガス誘引装置40への供給量を調整するバルブ機構を圧縮空気の搬送経路に備えてもよい。以下では流量調整のための機械要素としてバルブを用いた例を説明するが、流量調整のための機械要素としてダンパを用いることも可能である。
In order to control the combustion state of the
このような構成によれば、従来の誘引送風機を駆動するための電力のような別途のエネルギーが不要になり、エネルギー効率を一層に向上させることができ、また炉内を負圧に維持できるので、設備コストを要する特別のシール機構を備える必要もなくなる。 According to such a configuration, no separate energy such as electric power for driving the conventional induction fan is required, energy efficiency can be further improved, and the inside of the furnace can be maintained at a negative pressure. Further, it is not necessary to provide a special sealing mechanism that requires equipment costs.
流動床式焼却炉2の立上げ時には、発電機Gをモータとして動作させ、外部電力によって駆動されるモータでタービン31を回転させるとともに、燃焼バーナ12を点火し、炉が温まると被処理物を投入して焼却処理を開始し、モータとして動作させた発電機Gを停止し、その後発電機として動作させる。尚、発電機Gを備えていない場合には、タービン31に備えた燃焼器33に化石燃料を供給して生成した燃焼ガスで起動することも可能である。
When the
上述した実施形態で示した圧力、温度等の数値は例示に過ぎず、本発明が当該数値に限定されるものではなく、また排ガス誘引装置40を含めて、焼却処理設備1を構成する各部の構造、大きさ、素材等の具体的な構成は、本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更して設計することが可能である。以下の説明でも同様である。 The numerical values such as pressure and temperature shown in the above-described embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the numerical values. The specific configuration such as the structure, size, material, and the like can be changed and designed as appropriate within the range in which the effects of the present invention can be achieved. The same applies to the following description.
図2に示すように、流動床式焼却炉2に投入される被処理物を、タービン31から排出される高温の圧縮空気によって乾燥する乾燥機50を備えていることが好ましい。例えば、脱水汚泥等のように含水量がある程度多い被処理物を焼却する場合には、燃焼バーナ12に化石燃料を供給して加熱する必要があるが、乾燥機50に第1熱交換器20で加熱された高温の圧縮空気を供給して被処理物をある程度予備的に乾燥処理しておけば、化石燃料の消費量も低減させることができるようになり、自燃によって炉内温度を850℃以上に維持して亜酸化窒素の発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 2, it is preferable to include a
図3または図4に示すように、煙道に第1熱交換器20と並列または直列に第2熱交換器22を配置して、タービン31から排出された高温の圧縮空気を第2熱交換器22でさらに予熱した後に流動床式焼却炉2へ燃焼用空気として供給することが好ましい。
As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the
タービン31から排出された高温の圧縮空気を第2熱交換器22でさらに予熱することによって、被処理物が含水率の高い汚泥等であっても、燃焼バーナ12に化石燃料を供給して加熱することなく炉内の燃焼温度を十分な値に維持することができるようになり、化石燃料の消費量を低減させることができるようになる。尚、炉内に供給する圧縮空気の温度を調整すべく、第2熱交換器22をバイパスするバイパス管を設けて、第2熱交換器22で加熱された圧縮空気との混合量を調整可能に構成してもよい。
The high-temperature compressed air discharged from the
図5に示すように、コンプレッサ32で生成された圧縮空気を、タービン31から排出された高温の圧縮空気で予熱する第3熱交換器24を備え、第3熱交換器24で予熱された圧縮空気を第1熱交換機20に供給するように構成されていることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the compressed air generated by the
第3熱交換器24を設けることによってタービン31に供給される圧縮空気の持ち込み熱量を高めることができ、コンプレッサ32による圧縮空気の生成量を増すことが可能になる。例えば、タービン31に発電機Gを接続した場合には発電量を一層高めることができるようになる。
By providing the
また、第3熱交換器24は予熱源、予熱対象ともに空気であるため、硫黄等の酸性成分が含まれる排ガスと異なり、低温腐食を招くことが無いので予熱源の持つ熱量を高効率で回収できるようになる。
In addition, since the
図6に示すように、排ガス誘引装置40は、タービン装置30の軸動力で回転軸が駆動される誘引送風機Fで構成することも可能である。
As shown in FIG. 6, the exhaust
第1熱交換器20によって排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によって駆動されるタービン31の軸動力で誘引送風機Fが回転駆動されて煙道の排ガスが誘引される。つまり、誘引送風機Fを回転駆動するために別途の電力が不要になる。
The induction blower F is rotationally driven by the shaft power of the
この場合も、タービン31から出力された高温の圧縮空気を排煙処理塔17より下流側の煙道に案内することによって、別途の白煙防止用ファンを設けることなく白煙防止することができる。
Also in this case, white smoke can be prevented without providing a separate white smoke prevention fan by guiding the high-temperature compressed air output from the
つまり、本発明による排ガス誘引装置40は、タービン装置30によって排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギー、回転力という機械的な運動エネルギーや流体の流速という運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する構成であればよい。
That is, the exhaust
図7に示すように、煙道に第1熱交換器20と直列に第4熱交換器26を配置して、第4熱交換器26で予熱された高温の圧縮空気により回転する第2タービン61と、第2タービン61の回転により第4熱交換器26に圧縮空気を供給する第2コンプレッサ62とを含む第2タービン装置60を備えてもよい。尚、符号63は始動用の燃焼器である。
As shown in FIG. 7, the
そして、タービン装置30から出力された高温の圧縮空気をエジェクタで構成される排ガス誘引装置40に供給し、第2タービン装置60から出力された高温の圧縮空気を焼却炉2に燃焼用空気として供給してもよい。また、タービン装置30から出力された高温の圧縮空気の一部を焼却炉2に燃焼用空気として供給してもよく、第2タービン装置60から出力された高温の圧縮空気の一部をエジェクタで構成される排ガス誘引装置40に供給してもよい。
Then, the high-temperature compressed air output from the
2系統のタービン装置によって高温の圧縮空気が得られるようになり、それぞれの高温の圧縮空気を焼却炉の各プロセスに高い自由度で供給できるようになり、より安定した操炉が可能になる。 High-temperature compressed air can be obtained by the two systems of turbine devices, and the respective high-temperature compressed air can be supplied to each process of the incinerator with a high degree of freedom, thereby enabling more stable operation.
上述した実施形態では、何れも第1熱交換器20が煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成された例を説明したが、第1熱交換器20は煙道に設置される態様に限るものではなく、例えば焼却炉2の燃焼空間に設置され、炉内燃焼熱により圧縮空気を予熱するように構成されていてもよい。
In the above-described embodiments, the
上述したように、流動床式焼却炉2で焼却処理される被処理物は下水汚泥を含むバイオマスであることが好ましく、エネルギー効率よく十分な高温で焼却処理可能になるため、地球温暖化の原因ガスである亜酸化窒素の発生量も極めて効果的に抑制することができるようになる。
As described above, the material to be incinerated in the
上述した複数の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、乾燥機50、第2熱交換器22、第3熱交換器24、第4熱交換器26、第2タービン装置60等を適宜組み合わせて焼却処理設備を構成することができる。
It is also possible to appropriately combine the plurality of embodiments described above. For example, the incineration equipment can be configured by appropriately combining the
以上説明したように、本発明による焼却処理方法は、タービン31と連動するコンプレッサ32で圧縮空気を生成し、焼却炉2の炉内燃焼熱及び/または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービン32を回転し、炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する焼却処理方法である。
As described above, the incineration processing method according to the present invention generates compressed air by the
また、タービンと連動するコンプレッサで圧縮空気を生成し、焼却炉の炉内燃焼熱及び/または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービンを回転し、タービンより排気した高温の圧縮空気を配管を経由して焼却炉に導入し、及び、煙突に配管を経由して白防用に、或いは排ガス誘引用に導入する焼却処理方法である。 In addition, compressed air is generated by a compressor linked to the turbine, and the compressed air is preheated by the in-furnace combustion heat of the incinerator and / or the retained heat of the exhaust gas introduced into the flue, and the turbine is heated by the preheated high-temperature compressed air. It is an incineration treatment method in which high-temperature compressed air that is rotated and exhausted from a turbine is introduced into an incinerator through a pipe, and is introduced into a chimney through a pipe for anti-white protection or exhaust gas reference.
タービンとコンプレッサが軸連結されたタービン装置として、過給機のみならず、冷熱発電等に用いられる膨張タービンにコンプレッサが軸連結された構成を採用することも可能である。 As a turbine device in which a turbine and a compressor are axially connected, it is possible to adopt a configuration in which a compressor is axially connected to an expansion turbine used for not only a supercharger but also cold power generation.
上述した実施形態は、焼却炉として流動床式焼却炉を採用した場合について説明したが、本発明が適用される焼却炉は流動床式焼却炉に限らず、ストーカ炉、キルン炉、噴流炉、溶融炉等の他の形式の焼却炉にも適用可能である。 The embodiment described above has been described for the case where a fluidized bed incinerator is adopted as an incinerator, but the incinerator to which the present invention is applied is not limited to a fluidized bed incinerator, a stoker furnace, a kiln furnace, a jet flow furnace, It can also be applied to other types of incinerators such as melting furnaces.
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.
1:焼却処理設備
2:流動床式焼却炉
10:サイロ
20:第1熱交換器
22:第2熱交換器
24:第3熱交換器
26:第4熱交換器
30:タービン装置
31:タービン
32:コンプレッサ
40:排ガス誘引装置
40a:空気供給ポート
40b:真空ポート
40c:ディフューザー
60:第2タービン装置
61:第2タービン
62:第2コンプレッサ
1: incineration equipment 2: fluidized bed incinerator 10: silo 20: first heat exchanger 22: second heat exchanger 24: third heat exchanger 26: fourth heat exchanger 30: turbine device 31: turbine 32: Compressor 40: Exhaust
Claims (10)
前記第1熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービンと、前記タービンの回転により前記第1熱交換器に圧縮空気を供給するコンプレッサとを含むタービン装置と、
を備え、
前記タービン装置によって炉内燃焼熱及び/または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置を備えている焼却処理設備。 A first heat exchanger that preheats compressed air by in-furnace combustion heat of an incinerator and / or retained heat of exhaust gas guided to a flue;
A turbine device including a turbine rotating by high-temperature compressed air preheated by the first heat exchanger, and a compressor supplying compressed air to the first heat exchanger by rotation of the turbine;
With
An incineration treatment facility comprising an exhaust gas induction device for attracting exhaust gas guided to the flue using kinetic energy obtained by recovering combustion heat in the furnace and / or retained heat of the exhaust gas by the turbine device.
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