JP2017000983A - 汚泥焼却プラント - Google Patents
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Abstract
【課題】汚泥乾燥機を有する汚泥焼却プラントにおいて、より熱有効利用率の高い汚泥焼却プラントを提供する。
【解決手段】水分を含む汚泥S1を乾燥する汚泥乾燥機2と、汚泥乾燥機2から排出される乾燥汚泥S2を焼却する焼却炉3と、焼却炉3を廃熱源として発電する発電装置5と、焼却炉3から排出された排ガスEGを洗浄液W1に接触させる排ガス洗浄装置11と、排ガス洗浄装置11から排出される洗浄液W2の熱により液体HWを加熱する第一熱交換器26と、第一熱交換器26により加熱された液体HWを汚泥乾燥機2へ熱源として供給する供給経路7と、供給経路7の途中において、排ガス洗浄装置11より上流の排ガスEGと、発電装置5との少なくとも一方から回収した熱により液体HWを加熱する第二熱交換器27,28と、を有する汚泥焼却プラント1。
【選択図】図1
【解決手段】水分を含む汚泥S1を乾燥する汚泥乾燥機2と、汚泥乾燥機2から排出される乾燥汚泥S2を焼却する焼却炉3と、焼却炉3を廃熱源として発電する発電装置5と、焼却炉3から排出された排ガスEGを洗浄液W1に接触させる排ガス洗浄装置11と、排ガス洗浄装置11から排出される洗浄液W2の熱により液体HWを加熱する第一熱交換器26と、第一熱交換器26により加熱された液体HWを汚泥乾燥機2へ熱源として供給する供給経路7と、供給経路7の途中において、排ガス洗浄装置11より上流の排ガスEGと、発電装置5との少なくとも一方から回収した熱により液体HWを加熱する第二熱交換器27,28と、を有する汚泥焼却プラント1。
【選択図】図1
Description
本発明は、水分を含む汚泥を乾燥させた後、焼却処理等を行う汚泥焼却プラントに関する。
下水汚泥等の汚泥を処理する汚泥焼却プラントにおいては、焼却炉の廃熱を利用して流動層焼却炉に供給される流動空気を予熱したり、廃熱を回収するボイラにて発生した蒸気を用いて発電を行ったりして、プラント全体の熱有効利用率を向上させる試みが行われている。
特許文献1には、排ガス処理装置に設けられて排ガスの洗浄を行う排ガス洗浄装置から排出される比較的高温の排水を汚泥乾燥機の熱源として用いることによって、プラント全体の熱有効利用率を向上させる技術が記載されている。
特許文献1には、排ガス処理装置に設けられて排ガスの洗浄を行う排ガス洗浄装置から排出される比較的高温の排水を汚泥乾燥機の熱源として用いることによって、プラント全体の熱有効利用率を向上させる技術が記載されている。
ところで、特許文献1に記載の汚泥焼却プラントにおいて、廃熱源として用いられる排ガス洗浄装置の排水の温度は、脱水汚泥を十分に乾燥させることができない。よって、この汚泥焼却プラントは、汚泥乾燥機として、乾燥機内の気圧を低下させるための真空吸引手段を設けることを前提としている。即ち、脱水汚泥の連続処理が困難であり、かつ、真空吸引手段を設置するための導入費用、真空吸引手段を駆動させるための運用費用を考慮すると、費用対効果の点で導入が難しいという課題があった。
この発明は、汚泥乾燥機を有する汚泥焼却プラントにおいて、より熱有効利用率の高い汚泥焼却プラントを提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、汚泥焼却プラントは、水分を含む汚泥を乾燥する汚泥乾燥機と、前記汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥を焼却する焼却炉と、前記焼却炉を廃熱源として発電する発電装置と、前記焼却炉から排出された排ガスを洗浄液に接触させる排ガス洗浄装置と、前記排ガス洗浄装置から排出される前記洗浄液の熱により液体を加熱する第一熱交換器と、前記第一熱交換器により加熱された液体を前記汚泥乾燥機へ熱源として供給する供給経路と、前記供給経路の途中において、前記排ガス洗浄装置より上流の前記排ガスと、前記発電装置との少なくとも一方から回収した熱により前記液体を加熱する第二熱交換器と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、排ガス洗浄装置からの排水、及び焼却炉の排ガスと発電装置の少なくとも一方を用いて液体を加熱することによって、汚泥乾燥機へ熱源として供給される液体の温度を十分に上昇させることができる。これにより、焼却炉を廃熱源として発電を行うとともに、排ガス洗浄装置からの排水の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記焼却炉から排出された排ガスから固形成分を除去する集塵装置を有し、前記第二熱交換器は、前記排ガスの流れ方向における前記集塵装置と前記排ガス洗浄装置との間に設けられた第一温水加熱装置、を有してよい。
このような構成によれば、第二熱交換器を構成する第一温水加熱装置が、集塵装置の下流側に設けられていることによって、排ガスに含まれている灰などの固形成分が第一温水加熱装置の内部に付着することによる閉塞を抑制することができる。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記発電装置は、発電装置本体と、前記発電装置本体と前記廃熱源との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環経路と、を有し、前記第二熱交換器は、前記熱媒体循環経路の前記熱媒体の流れ方向における前記発電装置本体の下流側に設けられた第二温水加熱装置を有してよい。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記汚泥乾燥機に供給された後排出された前記液体を前記発電装置の冷却源として供給する第二供給経路と、前記発電装置に供給された後排出された前記液体を前記第一熱交換器に供給する第三供給経路と、を有し、前記液体を、供給経路、第二供給経路、及び第三供給経路で循環させてよい。
このような構成によれば、発電装置の廃熱も汚泥乾燥機の熱源として有効利用して、更なるプラントの熱有効利用率の向上を図ることができる。
本発明によれば、排ガス洗浄装置からの排水、及び焼却炉の排ガスと発電装置の少なくとも一方を用いて液体を加熱することによって、汚泥乾燥機へ熱源として供給される液体の温度を十分に上昇させることができる。これにより、焼却炉を廃熱源として発電を行うとともに、排ガス洗浄装置からの排水の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
以下、本発明の実施形態の汚泥焼却プラント1について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の汚泥焼却プラント1は、下水汚泥などの廃棄物を焼却処理するとともに、焼却に伴って発生する熱を回収して発電を行うプラントである。
図1に示すように、本実施形態の汚泥焼却プラント1は、水分を含む汚泥である脱水汚泥S1を乾燥する汚泥乾燥機2と、汚泥乾燥機2から排出された乾燥汚泥S2を焼却する焼却炉3と、焼却炉3から排出される排ガスEGの処理を行う排ガス処理装置4と、焼却炉3を廃熱源として発電を行う発電装置5と、を有している。
排ガス処理装置4は、焼却炉3から排出された排ガスEGが流れる排ガスライン6と、排ガスEGの集塵処理を行う集塵装置10(バグフィルタ)と、排ガスEGに洗浄液W1を接触させて、無害化する第一スクラバ11(排ガス洗浄装置)と、処理された排ガスEGを大気に放出する煙突12と、を有している。
排ガス処理装置4は、焼却炉3から排出された排ガスEGが流れる排ガスライン6と、排ガスEGの集塵処理を行う集塵装置10(バグフィルタ)と、排ガスEGに洗浄液W1を接触させて、無害化する第一スクラバ11(排ガス洗浄装置)と、処理された排ガスEGを大気に放出する煙突12と、を有している。
また、本実施形態の汚泥焼却プラント1は、汚泥乾燥機2、発電装置5などの装置間で熱媒体として機能する水などの液体HWを循環させる液体循環ライン7(供給経路)を有している。液体循環ライン7を流れる液体HWは、主に、汚泥乾燥機2の乾燥ガスAの昇温、発電装置5の冷却に使用される。
また、発電装置5は、焼却炉3から排出される排ガスEGの熱(廃熱)を用いて、即ち、焼却炉3の焼却熱を用いて発電を行う装置であり、発電装置本体8と、発電装置5に排ガスEGによって加熱された熱媒体HOを発電装置本体8に導入する熱媒体循環経路9(二点鎖線にて示す)と、を有している。発電装置5における熱媒として機能する熱媒体HOは、熱媒体循環経路9を循環する熱媒油である。
汚泥乾燥機2は、濃縮・脱水の減容化プロセスを経て導入された脱水汚泥S1(脱水ケーキ、例えば含水率72%)を乾燥させて乾燥汚泥S2を生成する装置である。生成される乾燥汚泥S2は、例えば、含水率50%まで乾燥処理される。
汚泥乾燥機2は、機内に導入された脱水汚泥S1を乾燥ガスAを用いて乾燥させる装置であり、ベルトドライヤ式乾燥機を採用することができる。
汚泥乾燥機2には、乾燥ガス導入ライン14を介して乾燥ガスAが導入され、乾燥ガス排出ライン15を介して乾燥に用いられた乾燥ガスAが排出される。乾燥ガス排出ライン15には、第二スクラバ16が配置されている。第二スクラバ16には、第二洗浄液供給ライン29を介して洗浄液が供給される。
汚泥乾燥機2には、乾燥ガス導入ライン14を介して乾燥ガスAが導入され、乾燥ガス排出ライン15を介して乾燥に用いられた乾燥ガスAが排出される。乾燥ガス排出ライン15には、第二スクラバ16が配置されている。第二スクラバ16には、第二洗浄液供給ライン29を介して洗浄液が供給される。
汚泥乾燥機2には、液体循環ライン7を介して温水(液体HW)が導入される。汚泥乾燥機2は、液体循環ライン7を介して導入される温水(例えば90℃)と乾燥ガスA(例えば20℃)との間で熱交換を行い乾燥ガスAを昇温する乾燥ガス用熱交換器20を有している。即ち、汚泥乾燥機2に導入される乾燥ガスAは、汚泥乾燥機2に導入される温水が有する熱によって加熱される。
汚泥乾燥機2から排出された乾燥ガスAは、第二スクラバ16にて洗浄された後、脱臭装置17に導入される。脱臭装置17にて脱臭処理が施された乾燥ガスAは大気に放出される。
汚泥乾燥機2から排出された乾燥ガスAは、第二スクラバ16にて洗浄された後、脱臭装置17に導入される。脱臭装置17にて脱臭処理が施された乾燥ガスAは大気に放出される。
また、第二スクラバ16から排出された乾燥ガスAは、流動ブロワ19が設けられた流動空気ライン18を介して流動空気(燃焼用空気)として焼却炉3に導入される。第二スクラバ16から排出された乾燥ガスAを、乾燥ガス導入ライン14に戻して汚泥乾燥機2にて再利用してもよい。また、焼却炉3に導入される流動空気は、別の系統から導入してもよい。
焼却炉3は、脱水汚泥S1を高温流動床中で撹拌・混合することにより焼却する設備である。焼却炉3としては、気泡型流動炉や、循環型流動炉等の焼却設備を採用することができる。焼却炉3には、流動空気ライン18を介して流動空気が導入される。焼却炉3からは、第一排ガスライン6aを介して排ガスEGが排出される。焼却炉3から排出される排ガスEGの温度は、例えば1000℃〜1100℃である。
次に、焼却炉3から排出される排ガスEGに含まれる煤塵、SO2、HClなどを除去してクリーンな排ガスEGとする排ガス処理装置4について説明する。
焼却炉3の下流側に設けられている集塵装置10は、耐熱性を有するろ布などを用いて排ガスEG中の煤塵・灰などの固形成分をろ過捕集する装置である。即ち、焼却炉3から排出され第一排ガスライン6aを介して集塵装置10に導入された排ガスEGからは煤塵等が取り除かれて浄化される。
焼却炉3の下流側に設けられている集塵装置10は、耐熱性を有するろ布などを用いて排ガスEG中の煤塵・灰などの固形成分をろ過捕集する装置である。即ち、焼却炉3から排出され第一排ガスライン6aを介して集塵装置10に導入された排ガスEGからは煤塵等が取り除かれて浄化される。
第一スクラバ11は、集塵装置10から排出されて第二排ガスライン6bを介して導入された排ガスEGに、水、苛性ソーダ水溶液などの洗浄液W1を接触させて、無害化する排ガス洗浄装置である。第一スクラバ11には、第一洗浄液供給ライン22を介して洗浄液W1が供給される。第一スクラバ11からは、洗浄液排出ライン23を介して排ガスEGの洗浄に使用されたスクラバ排水W2が排出される。
第一スクラバ11にて使用された洗浄液W1は、排ガスEGと熱交換されることによって、加熱されて排出される。第一スクラバ11から排出されるスクラバ排水W2の温度は、例えば、70℃である。
焼却炉3の内部及び排ガスライン6中の排ガスEGは、誘引ブロワ24によって吸引されて、煙突12を介して排出される。
焼却炉3の内部及び排ガスライン6中の排ガスEGは、誘引ブロワ24によって吸引されて、煙突12を介して排出される。
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント1に設けられて、排ガスEGの熱を用いて発電を行う発電装置5について説明する。
上述したように、発電装置5は、発電装置本体8と、熱媒体HOを発電装置本体8に導入する熱媒体循環経路9と、を有している。本実施形態の発電装置5の廃熱源は、脱水汚泥S1を焼却する焼却炉3である。具体的には、発電装置5の熱源は、焼却炉3から排出される排ガスEG(例えば1000℃〜1100℃)である。
上述したように、発電装置5は、発電装置本体8と、熱媒体HOを発電装置本体8に導入する熱媒体循環経路9と、を有している。本実施形態の発電装置5の廃熱源は、脱水汚泥S1を焼却する焼却炉3である。具体的には、発電装置5の熱源は、焼却炉3から排出される排ガスEG(例えば1000℃〜1100℃)である。
熱媒体循環経路9上であって、第一排ガスライン6a上には、熱媒ヒータ25が設けられている。熱媒ヒータ25は、第一排ガスライン6aを流れる高温の排ガスEGの熱を回収して熱媒体HOを加熱する熱交換器である。
また、熱媒体循環経路9上には、空気加熱器39が設けられている。空気加熱器39は、熱媒体循環経路9を流れる熱媒体HOの熱を回収して流動空気ライン18を流れる流動空気を加熱する熱交換器である。
また、熱媒体循環経路9上には、空気加熱器39が設けられている。空気加熱器39は、熱媒体循環経路9を流れる熱媒体HOの熱を回収して流動空気ライン18を流れる流動空気を加熱する熱交換器である。
発電装置本体8は、焼却炉3の廃熱を熱源として利用し、有機作動媒体Mを加熱・蒸発させて、その蒸気で蒸気タービン33を回転させることにより発電を行う、所謂バイナリ発電システム(有機ランキンサイクル発電システム)を採用している。
本実施形態の発電装置本体8は、発電装置本体8に供給される熱媒体HOの熱を利用して有機作動媒体Mを加熱・蒸発させる蒸発器32、有機作動媒体Mの蒸気により回転する蒸気タービン33、蒸気タービン33に直結する発電機34、蒸気タービン33から導かれた有機作動媒体Mを凝縮させる凝縮器35、を有している。
発電装置本体8にて発電に使用された熱媒体HOは、熱媒体循環経路9を介して熱媒ヒータ25に戻される。
発電装置本体8にて発電に使用された熱媒体HOは、熱媒体循環経路9を介して熱媒ヒータ25に戻される。
なお、発電装置5としては、上記したバイナリ発電システムに限ることはなく、焼却炉3を廃熱源として発電することができればよい。例えば、熱電素子ユニットなどの熱電変換装置の採用も可能である。
次に、汚泥乾燥機2、発電装置5などの装置間で液体HWを循環させる液体循環ライン7の詳細について説明する。
液体循環ライン7は、汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20にて、乾燥ガスAとの熱交換に使用された液体HWを冷却源として発電装置本体8の凝縮器35に導入する第一液体ライン7a(第二供給経路)と、凝縮器35にて使用された液体HWを廃熱回収器26(第一熱交換器)に導入する第二液体ライン7b(第三供給経路)と、廃熱回収器26にて加熱された液体HWを第一温水加熱器27(第二熱交換器)に導入する第三液体ライン7cと、第一温水加熱器27にて加熱された液体HWを第二温水加熱器28(第二熱交換器)に導入する第四液体ライン7dと、第二温水加熱器28にて加熱された液体HWを汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20に導入する第五液体ライン7eと、から構成されている。
即ち、第一温水加熱器27及び第二温水加熱器28は、廃熱回収器26と汚泥乾燥機2との間の液体循環ライン7の途中において液体HWを加熱する。
液体循環ライン7は、汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20にて、乾燥ガスAとの熱交換に使用された液体HWを冷却源として発電装置本体8の凝縮器35に導入する第一液体ライン7a(第二供給経路)と、凝縮器35にて使用された液体HWを廃熱回収器26(第一熱交換器)に導入する第二液体ライン7b(第三供給経路)と、廃熱回収器26にて加熱された液体HWを第一温水加熱器27(第二熱交換器)に導入する第三液体ライン7cと、第一温水加熱器27にて加熱された液体HWを第二温水加熱器28(第二熱交換器)に導入する第四液体ライン7dと、第二温水加熱器28にて加熱された液体HWを汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20に導入する第五液体ライン7eと、から構成されている。
即ち、第一温水加熱器27及び第二温水加熱器28は、廃熱回収器26と汚泥乾燥機2との間の液体循環ライン7の途中において液体HWを加熱する。
水等の液体HWは、汚泥乾燥機2(乾燥ガス用熱交換器20)、発電装置本体8、廃熱回収器26、第一温水加熱器27、第二温水加熱器28、の順に循環し、汚泥乾燥機2に戻される。第一液体ライン7aには、液体HWを冷却するためのクーリングタワー37を設けることができる。また、第一液体ライン7aには水等の液体を供給する給水装置38を設けることができる。給水装置38は、第一液体ライン7aに限らず、液体循環ライン7の他の箇所に設けてもよい。
第一スクラバ11から排出されるスクラバ排水W2が導入される洗浄液排出ライン23は、第二液体ライン7bに設けられている廃熱回収器26に接続されている。
第二液体ライン7bに設けられている廃熱回収器26は、第一スクラバ11から排出されるスクラバ排水W2と、液体循環ライン7を循環する(第二液体ライン7bを流れる)液体HWとの間で熱交換を行い、液体HWを加熱する。廃熱回収器26にて液体HWの加熱に利用されたスクラバ排水W2は、スクラバ排水ライン30を介して排出される。
第二液体ライン7bに設けられている廃熱回収器26は、第一スクラバ11から排出されるスクラバ排水W2と、液体循環ライン7を循環する(第二液体ライン7bを流れる)液体HWとの間で熱交換を行い、液体HWを加熱する。廃熱回収器26にて液体HWの加熱に利用されたスクラバ排水W2は、スクラバ排水ライン30を介して排出される。
第二液体ライン7bからは、第一洗浄液供給ライン22及び第二洗浄液供給ライン29が分岐されている。即ち、第一スクラバ11及び第二スクラバ16には、第二液体ライン7bを流れる液体HWが洗浄液W1として供給される。なお、第一スクラバ11及び第二スクラバ16に供給される洗浄液が不足する場合などは、適宜洗浄液供給ライン22,29に給水してよい。
第一温水加熱器27は、第二排ガスライン6b上の排ガスEGの流れ方向における集塵装置10と第一スクラバ11との間に設けられており、第二排ガスライン6bを流れる排ガスEGの熱を回収して液体HWを加熱する熱交換器である。即ち、廃熱回収器26にて加熱された液体HWは、第一スクラバ11より上流の排ガスEGから回収した熱によって再度加熱される。
第二温水加熱器28は、熱媒体循環経路9上に設けられており、熱媒体循環経路9を流れる熱媒体HOの熱を回収して液体HWを加熱する熱交換器である。即ち、第一温水加熱器27にて加熱された液体HWは、発電装置5から回収した熱によって再度加熱される。第二温水加熱器28は、熱媒体循環経路9上であって、発電装置本体8の下流側、熱媒ヒータ25の上流側に設けられている。
第四液体ライン7dを流れる液体HWは、第二温水加熱器28に導入されて加熱された後、第五液体ライン7eに排出されて汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20に導入される。
第四液体ライン7dを流れる液体HWは、第二温水加熱器28に導入されて加熱された後、第五液体ライン7eに排出されて汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20に導入される。
液体HWは、廃熱回収器26、第一温水加熱器27、及び第二温水加熱器28にて加熱されて、汚泥乾燥機2にて加熱媒体として機能する。汚泥乾燥機2にて乾燥ガスAの加熱に使用されることで温度が低下した液体HWは、発電装置5にて冷却源として機能する。
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント1の動作について説明する。
まず、排ガス処理装置4の動作について説明する。脱水汚泥S1(例えば、含水率72%)が汚泥乾燥機2に投入されて乾燥されて、乾燥汚泥S2(例えば、含水率50%)が生成される。乾燥汚泥S2は、焼却炉3に投入されて、焼却される。焼却に伴い生成された排ガスEG(例えば、1000℃〜1100℃)は、排ガス処理装置4に導入される。
まず、排ガス処理装置4の動作について説明する。脱水汚泥S1(例えば、含水率72%)が汚泥乾燥機2に投入されて乾燥されて、乾燥汚泥S2(例えば、含水率50%)が生成される。乾燥汚泥S2は、焼却炉3に投入されて、焼却される。焼却に伴い生成された排ガスEG(例えば、1000℃〜1100℃)は、排ガス処理装置4に導入される。
排ガスEGは、熱媒ヒータ25にて熱媒体HOの加熱源として利用される。熱媒ヒータ25を通過した排ガスEGの温度は、例えば220℃にまで低下する。即ち、排ガスEGは、1000℃から220℃まで急冷される。熱媒ヒータ25を通過した排ガスEGは、集塵装置10に導入されて集塵処理が施される。
集塵装置10から排出された排ガスEGは、第一温水加熱器27にて液体HWの加熱源として利用される。第一温水加熱器27を通過した排ガスEGの温度は、120℃にまで低下する。次いで、排ガスEGは、煙突12から大気に放出される。
即ち、排ガスEGの熱は、熱交換器として機能する熱媒ヒータ25、及び第一温水加熱器27において回収される。
集塵装置10から排出された排ガスEGは、第一温水加熱器27にて液体HWの加熱源として利用される。第一温水加熱器27を通過した排ガスEGの温度は、120℃にまで低下する。次いで、排ガスEGは、煙突12から大気に放出される。
即ち、排ガスEGの熱は、熱交換器として機能する熱媒ヒータ25、及び第一温水加熱器27において回収される。
次に、発電装置5の動作について説明する。熱媒体循環経路9を循環する熱媒体HOは、熱媒ヒータ25にて焼却炉3の排ガスEGと熱交換することにより例えば、300℃まで昇温される。昇温された熱媒体HOは、発電装置本体8の蒸発器32内の有機作動媒体Mを加熱するために用いられる。有機作動媒体Mは蒸発器32にて蒸気となり、蒸気タービン33に導入されて仕事を行い、発電機34を駆動する。仕事を終えて蒸気タービン33を出た蒸気は、凝縮器35において、冷却されて凝縮される。凝縮された有機作動媒体Mは、蒸発器32に戻される。
凝縮器35には、第一液体ライン7aを介して冷却源として機能する液体HWが供給される。
凝縮器35には、第一液体ライン7aを介して冷却源として機能する液体HWが供給される。
次に、液体循環ライン7を循環する液体HWについて説明する。
汚泥乾燥機2にて乾燥ガスAの加熱に用いられた液体HW(35℃)は、発電装置に必要な水量まで給水し(必要に応じてクーリングタワー37を使用)、発電装置本体8にて冷却源として使用される。冷却源として使用されて、例えば、30℃〜35℃まで昇温された液体HWは、廃熱回収器26にてスクラバ排水W2の熱を回収することで例えば65℃まで昇温される。
汚泥乾燥機2にて乾燥ガスAの加熱に用いられた液体HW(35℃)は、発電装置に必要な水量まで給水し(必要に応じてクーリングタワー37を使用)、発電装置本体8にて冷却源として使用される。冷却源として使用されて、例えば、30℃〜35℃まで昇温された液体HWは、廃熱回収器26にてスクラバ排水W2の熱を回収することで例えば65℃まで昇温される。
次いで、液体HWは、第一温水加熱器27にて排ガスEG(例えば、218℃)の熱を回収することで、例えば、80℃にまで昇温される。
次いで、液体HWは、第二温水加熱器28にて熱媒体HO(例えば、181℃)の熱を回収することで、例えば、90℃にまで昇温される。
次いで、液体HWは、第二温水加熱器28にて熱媒体HO(例えば、181℃)の熱を回収することで、例えば、90℃にまで昇温される。
廃熱回収器26、第一温水加熱器27、及び第二温水加熱器28において昇温された液体HWは、第五液体ライン7eを介して汚泥乾燥機2の乾燥ガス用熱交換器20に導入されて、乾燥ガスAの昇温に用いられる。上述したように、乾燥ガスAの加熱に用いられた液体HWは、第一液体ライン7aを介して発電装置5に導入されて、液体循環ライン7を循環する。
上記実施形態によれば、第一スクラバ11からのスクラバ排水W2、焼却炉3の排ガスEG、発電装置5の熱媒体HOを用いて液体HWを加熱することによって、汚泥乾燥機2へ熱源として供給される液体HWの温度を十分に(例えば、90℃に)上昇させることができる。これにより、焼却炉3を廃熱源として発電を行うとともに、第一スクラバ11からのスクラバ排水W2の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
また、第一温水加熱器27が、集塵装置10の下流側に設けられていることによって、排ガスEGに含まれている灰などの固形成分が第一温水加熱器27の内部に付着することによる閉塞を抑制することができる。
また、汚泥焼却プラント1が、汚泥乾燥機2、発電装置5などの装置間で熱媒体として機能する水などの液体HWを循環させる液体循環ライン7を有していることによって、発電装置5の廃熱も汚泥乾燥機2の熱源として有効利用することができる。
また、汚泥焼却プラント1が、汚泥乾燥機2、発電装置5などの装置間で熱媒体として機能する水などの液体HWを循環させる液体循環ライン7を有していることによって、発電装置5の廃熱も汚泥乾燥機2の熱源として有効利用することができる。
また、廃熱源である排ガスEGからの熱回収に使用される熱媒体HOとして熱媒油を用いることによって、熱回収に蒸気などを用いるのと比較して、設備・装置の簡素化、小型化を図ることができる。
また、熱媒ヒータ25にて、排ガスEGに含まれる灰が急冷されることによって、排ガスライン6や集塵装置10などの機器の内部に灰が付着することによる閉塞が起こることを防止することができる。
また、発電装置5として、バイナリ発電システムを採用したことによって、プラントの規模が小さい(例えば、汚泥処理量100t/日)場合においても効率よく発電を行うことができる。
また、熱媒ヒータ25にて、排ガスEGに含まれる灰が急冷されることによって、排ガスライン6や集塵装置10などの機器の内部に灰が付着することによる閉塞が起こることを防止することができる。
また、発電装置5として、バイナリ発電システムを採用したことによって、プラントの規模が小さい(例えば、汚泥処理量100t/日)場合においても効率よく発電を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、廃熱回収器26によって昇温された液体HWは、第一温水加熱器27及び第二温水加熱器28によって更に加熱される構成としたがこれに限ることはない。廃熱回収器26にて昇温された液体HWは、第一温水加熱器27と第二温水加熱器28の少なくとも一方によって加熱される構成としてもよい。
上記実施形態では、廃熱回収器26によって昇温された液体HWは、第一温水加熱器27及び第二温水加熱器28によって更に加熱される構成としたがこれに限ることはない。廃熱回収器26にて昇温された液体HWは、第一温水加熱器27と第二温水加熱器28の少なくとも一方によって加熱される構成としてもよい。
1 汚泥焼却プラント
2 汚泥乾燥機
3 焼却炉
4 排ガス処理装置
5 発電装置
6 排ガスライン
6a 第一排ガスライン
6b 第二排ガスライン
7 液体循環ライン(供給経路)
7a 第一液体ライン(第二供給経路)
7b 第二液体ライン(第三供給経路)
7c 第三液体ライン
7d 第四液体ライン
7e 第五液体ライン
8 発電装置本体
9 熱媒体循環経路
10 集塵装置
12 煙突
11 第一スクラバ(排ガス洗浄装置)
14 乾燥ガス導入ライン
15 乾燥ガス排出ライン
16 第二スクラバ(排ガス洗浄装置)
17 脱臭装置
18 流動空気ライン
19 流動ブロワ
20 乾燥ガス用熱交換器
22 第一洗浄液供給ライン
23 洗浄液排出ライン
24 誘引ブロワ
25 熱媒ヒータ
26 廃熱回収器(第一熱交換器)
27 第一温水加熱器(第一温水加熱装置)
28 第二温水加熱器(第二温水加熱装置)
29 第二洗浄液供給ライン
30 スクラバ排水ライン
32 蒸発器
33 蒸気タービン
34 発電機
35 凝縮器
37 クーリングタワー
38 給水装置
39 空気加熱器
A 乾燥ガス
EG 排ガス
HO 熱媒体
HW 液体
M 有機作動媒体
S1 脱水汚泥
S2 乾燥汚泥
W1 洗浄液
W2 第一スクラバ排水
2 汚泥乾燥機
3 焼却炉
4 排ガス処理装置
5 発電装置
6 排ガスライン
6a 第一排ガスライン
6b 第二排ガスライン
7 液体循環ライン(供給経路)
7a 第一液体ライン(第二供給経路)
7b 第二液体ライン(第三供給経路)
7c 第三液体ライン
7d 第四液体ライン
7e 第五液体ライン
8 発電装置本体
9 熱媒体循環経路
10 集塵装置
12 煙突
11 第一スクラバ(排ガス洗浄装置)
14 乾燥ガス導入ライン
15 乾燥ガス排出ライン
16 第二スクラバ(排ガス洗浄装置)
17 脱臭装置
18 流動空気ライン
19 流動ブロワ
20 乾燥ガス用熱交換器
22 第一洗浄液供給ライン
23 洗浄液排出ライン
24 誘引ブロワ
25 熱媒ヒータ
26 廃熱回収器(第一熱交換器)
27 第一温水加熱器(第一温水加熱装置)
28 第二温水加熱器(第二温水加熱装置)
29 第二洗浄液供給ライン
30 スクラバ排水ライン
32 蒸発器
33 蒸気タービン
34 発電機
35 凝縮器
37 クーリングタワー
38 給水装置
39 空気加熱器
A 乾燥ガス
EG 排ガス
HO 熱媒体
HW 液体
M 有機作動媒体
S1 脱水汚泥
S2 乾燥汚泥
W1 洗浄液
W2 第一スクラバ排水
Claims (4)
- 水分を含む汚泥を乾燥する汚泥乾燥機と、
前記汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉の焼却熱を廃熱源として発電する発電装置と、
前記焼却炉から排出された排ガスを洗浄液に接触させて前記排ガスを洗浄する排ガス洗浄装置と、
前記排ガス洗浄装置から排出される前記洗浄液の熱により液体を加熱する第一熱交換器と、
前記第一熱交換器により加熱された液体を前記汚泥乾燥機へ熱源として供給する供給経路と、
前記供給経路の途中において、前記排ガス洗浄装置より上流の前記排ガスと前記発電装置との少なくとも一方から回収した熱により前記液体を加熱する第二熱交換器と、を有する汚泥焼却プラント。 - 前記焼却炉から排出された排ガスから固形成分を除去する集塵装置を有し、
前記第二熱交換器は、前記排ガスの流れ方向における前記集塵装置と前記排ガス洗浄装置との間に設けられた第一温水加熱装置を有する請求項1に記載の汚泥焼却プラント。 - 前記発電装置は、発電装置本体と、前記発電装置本体と前記廃熱源との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環経路と、を有し、
前記第二熱交換器は、前記熱媒体循環経路の前記熱媒体の流れ方向における前記発電装置本体の下流側かつ前記廃熱源の上流側に設けられた第二温水加熱装置を有する請求項2に記載の汚泥焼却プラント。 - 前記汚泥乾燥機に供給された後排出された前記液体を前記発電装置の冷却源として供給する第二供給経路と、
前記発電装置に供給された後排出された前記液体を前記第一熱交換器に供給する第三供給経路と、を有し、
前記液体を、前記供給経路、前記第二供給経路、及び前記第三供給経路で循環させる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の汚泥焼却プラント。
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