JP2021103016A - Waste treatment facility and operation method of waste treatment facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄物処理設備及び廃棄物処理設備の運転方法に関する。 The present invention relates to a waste treatment facility and a method of operating the waste treatment facility.
特許文献1には、押込み送風機に要する動力コストを抑制した操炉が可能な廃棄物処理設備が提案されている。当該廃棄物処理設備は、汚泥等の廃棄物を焼却処理する熱処理炉を備えている廃棄物処理設備であって、熱処理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燃焼用空気を予熱する熱交換器と、熱交換器で予熱された燃焼用空気により回転するタービンと、タービンの回転により第1熱交換器に燃焼用空気を供給するコンプレッサとを含む過給機と、コンプレッサへ燃焼用空気を予備圧縮して供給する押込み送風機と、を備えている。
特許文献2には、流動床式焼却炉からの排ガスの湿式処理を行う排ガス湿式処理装置と、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、湿式処理装置で処理された排ガスに混合する圧縮空気を加熱するための予熱器と、予熱器で加熱された加熱圧縮空気によってタービンが回転させられ、この回転によってコンプレッサで予熱器に供給する圧縮空気の生成および送風を行う過給機とを備えることで白煙防止用のファンの動力コストを低減可能な廃棄物処理設備が開示されている。 Patent Document 2 describes a wet treatment apparatus for exhaust gas from a fluidized bed incinerator and a wet treatment apparatus for continuous gas-gas heat exchange between the exhaust gas from the fluidized bed incinerator and the exhaust gas from the fluidized bed incinerator. The turbine is rotated by a preheater for heating the compressed air mixed with the exhaust gas and the heated compressed air heated by the preheater, and this rotation produces and blows the compressed air supplied to the preheater by the compressor. A waste treatment facility capable of reducing the power cost of a fan for preventing white smoke by providing a supercharger is disclosed.
一般に廃棄物処理設備では、押込み送風機以外に排ガスを煙突に向けて引き込み誘引送風機を備えて平衡通風方式によって排ガス経路を負圧に維持している。 In general, waste treatment equipment is equipped with an induction blower that draws exhaust gas toward the chimney in addition to the push-in blower, and maintains the exhaust gas path at a negative pressure by a balanced ventilation method.
特許文献1に記載したような過給機を用いて押込み送風機による動力コストを削減することに加えて、誘引送風機による動力コストを削減するために過給機を用いることも望まれている。
In addition to reducing the power cost of the indentation blower by using the supercharger as described in
本発明の目的は、上述した従来技術に鑑み、誘引送風機による動力コストを削減することが可能な廃棄物処理設備及び廃棄物処理設備の運転方法を提供する点にある。 An object of the present invention is to provide a waste treatment facility and an operation method of the waste treatment facility capable of reducing the power cost of the attracting blower in view of the above-mentioned prior art.
上述の目的を達成するため、本発明による廃棄物処理設備の第一特徴構成は、廃棄物を熱処理する熱処理炉と、前記熱処理炉で発生した排ガスを熱源とする熱交換器と、タービンとコンプレッサとを備える過給機と、を有する廃棄物処理設備であって、前記熱交換器で供熱した排ガスが前記コンプレッサに流入し、前記コンプレッサから流出した排ガスが前記熱交換器で受熱した後に、前記タービンに流入するように排ガス案内経路が構成されている点にある。 In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the waste treatment facility according to the present invention is a heat treatment furnace for heat-treating waste, a heat exchanger using exhaust gas generated in the heat treatment furnace as a heat source, a turbine and a compressor. A waste treatment facility including a supercharger and a heat exchanger, wherein the exhaust gas supplied by the heat exchanger flows into the compressor, and the exhaust gas flowing out of the compressor receives heat in the heat exchanger. The point is that the exhaust gas guide path is configured so as to flow into the turbine.
コンプレッサから流出した排ガスが熱交換器に送られて排ガスの保有熱と熱交換された後にタービンに流入することにより、コンプレッサが回転駆動されることで煙道の排ガスがコンプレッサに引き込まれるようになる。タービンで熱エネルギーが低下した排ガスはタービンから流出した後に排気される。 The exhaust gas flowing out of the compressor is sent to the heat exchanger, and after heat exchange with the heat held by the exhaust gas, it flows into the turbine, and the exhaust gas from the flue is drawn into the compressor by rotating the compressor. .. Exhaust gas whose thermal energy has decreased in the turbine is exhausted after flowing out of the turbine.
同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、誘引送風機を更に備え、前記誘引送風機により前記熱交換器で供熱した排ガスを誘引して前記コンプレッサ、または、前記熱交換器の受熱側の何れかに送風する誘引送風経路を備えている点にある。 In the second characteristic configuration, in addition to the first characteristic configuration described above, an attractive blower is further provided, and the exhaust gas supplied by the heat exchanger is attracted by the attractive blower to attract the exhaust gas to the compressor or the heat exchange. The point is that it has an attractive air passage that blows air to either side of the heat receiving side of the vessel.
過給機が機能しない廃棄物処理設備の立上げなどに誘引送風機を補助的に用いて煙道の排ガスを誘引してコンプレッサに導き、或いは煙道の排ガスを熱交換器の受熱側に直接的に送風することで、炉内を負圧に維持しながら立ち上げることができる。 An inducer blower is used as an auxiliary to attract the exhaust gas from the flue and guide it to the compressor, or the exhaust gas from the flue is directed directly to the heat receiving side of the heat exchanger, such as when starting up a waste treatment facility where the supercharger does not work. By blowing air into the furnace, it is possible to start up while maintaining the inside of the furnace at a negative pressure.
同第三の特徴構成は、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、排ガスを熱源として前記熱処理炉の燃焼用空気を予熱する空気予熱器を更に備え、排ガスの流れに従って上流側に前記空気予熱器が配され、下流側に前記熱交換器が配されている点にある。 In addition to the above-mentioned first or second characteristic configuration, the third characteristic configuration further includes an air preheater that preheats the combustion air of the heat treatment furnace using the exhaust gas as a heat source, and moves upstream in accordance with the flow of the exhaust gas. The point is that the air preheater is arranged and the heat exchanger is arranged on the downstream side.
排ガスの保有熱を有効に利用して全体として動力コストを低減して経済性に富んだ操炉が可能になる。 By effectively utilizing the heat possessed by the exhaust gas, the power cost can be reduced as a whole, and the furnace can be operated economically.
本発明による廃棄物処理設備の運転方法の第一特徴構成は、廃棄物を熱処理する熱処理炉と、前記熱処理炉で発生した排ガスを熱源とする熱交換器と、タービンとコンプレッサとを備える過給機と、を有する廃棄物処理設備の運転方法であって、前記熱交換器で供熱した排ガスを前記コンプレッサに導き、前記コンプレッサから流出した排ガスを、前記熱交換器に導いて受熱した後に前記タービンに導く点にある。 The first characteristic configuration of the operation method of the waste treatment facility according to the present invention is a supercharging including a heat treatment furnace for heat-treating waste, a heat exchanger using exhaust gas generated in the heat treatment furnace as a heat source, and a turbine and a compressor. A method of operating a waste treatment facility having a machine, wherein the exhaust gas supplied by the heat exchanger is guided to the compressor, and the exhaust gas flowing out of the compressor is guided to the heat exchanger to receive heat, and then the above. It is at the point of leading to the turbine.
以上説明した通り、本発明によれば、誘引送風機による動力コストを削減することが可能な廃棄物処理設備及び廃棄物処理設備の運転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 has become possible to provide a waste treatment facility and an operation method of the waste treatment facility capable of reducing the power cost of the attracting blower.
以下、本発明による廃棄物処理設備及び廃棄物処理設備の運転方法を説明する。
図1に示すように、廃棄物処理設備10は、廃棄物を熱処理する熱処理炉と、熱処理炉で発生した排ガスを熱源とする熱交換器と、タービンTとコンプレッサCとを備える過給機1などを備えている。
Hereinafter, the waste treatment equipment and the operation method of the waste treatment equipment according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the
熱処理炉としてストーカ炉、流動床炉、表面溶融炉など廃棄物を熱処理する任意の炉を採用することができる。以下、熱処理炉として流動床式の焼却炉を採用した例を説明する。 As the heat treatment furnace, any furnace for heat-treating waste such as a stoker furnace, a fluidized bed furnace, and a surface melting furnace can be adopted. Hereinafter, an example in which a fluidized bed incinerator is used as the heat treatment furnace will be described.
焼却炉で生じた燃焼排ガス(exhaust combustion gas (c.e.))は、煙道に沿って配された空気予熱器などの熱交換器を介して保有熱が回収され、排ガス処理設備によって浄化された後に過給機1を経由して煙突eから排気される。
Exhaust combustion gas (ce) generated in an incinerator is collected by a heat exchanger such as an air preheater arranged along the chimney, and after being purified by an exhaust gas treatment facility. It is exhausted from the chimney e via the
空気予熱器では、押込み送風機F1により供給された燃焼用空気が排ガスの保有熱との間で熱交換され、予熱された後に焼却炉に供給される。空気予熱器から流下する排ガスは、さらに熱交換器が組み込まれた排ガス処理設備で浄化される。排ガス処理設備には、ばいじんを除去するバグフィルタ、SOxやHClなどを除去する洗煙装置などが含まれる。 In the air preheater, the combustion air supplied by the indentation blower F1 is heat-exchanged with the retained heat of the exhaust gas, preheated, and then supplied to the incinerator. The exhaust gas flowing down from the air preheater is further purified by an exhaust gas treatment facility incorporating a heat exchanger. Exhaust gas treatment equipment includes a bug filter that removes soot and dust, a smoke washing device that removes SOx, HCl, and the like.
熱交換器で供熱し、煙道を流下した排ガスはダクトd1を介してコンプレッサCに流入し、コンプレッサCから流出した排ガスはダクトd2を介して熱交換器に導かれ、熱交換器で受熱した後にダクトd3を介してタービンTに流入するように排ガス案内経路が構成されている。タービンTから流出した排ガスはダクトd4を介して煙突eに導かれ、煙突eから排気される。 The exhaust gas supplied by the heat exchanger and flowing down the flue flows into the compressor C through the duct d1, and the exhaust gas flowing out from the compressor C is guided to the heat exchanger through the duct d2 and receives heat by the heat exchanger. After that, the exhaust gas guide path is configured so as to flow into the turbine T through the duct d3. The exhaust gas flowing out of the turbine T is guided to the chimney e through the duct d4 and exhausted from the chimney e.
従来の廃棄物処理設備10で湿式の洗煙装置の後段で排ガスを加熱処理するために用いられていた白煙防止ファン及び誘引ファンの機能が上述の過給機1で代替される。
The above-mentioned
過給機1に備えたコンプレッサCで煙道から引き抜いた排ガスを熱交換器で加熱し、加熱した排ガスをタービンTに入力することで過給機1の駆動力が得られる。なお、タービンTの入口圧力とコンプレッサCの出口圧力とほぼ等しい値に設定される。
The driving force of the
例えば、コンプレッサCの入口温度を20〜50℃、タービンTの入口温度を350〜550℃とする場合に、排ガス経路を負圧にして、流動床炉内を−0.5〜1kPa(G)、過給機1の入口圧力=コンプレッサCの入口圧力≒−5〜−10kPa(G)、コンプレッサCの出口圧力≒150〜500kPa(G)、過給機1の出口圧力=タービンTの出口圧力≒+0.1〜1kPa(G)で運転することができる。
For example, when the inlet temperature of the compressor C is 20 to 50 ° C. and the inlet temperature of the turbine T is 350 to 550 ° C., the exhaust gas path is set to a negative pressure and the inside of the fluidized bed furnace is −0.5 to 1 kPa (G). , Inlet pressure of
図2に示すように、排ガス案内経路の圧力を調整するために、煙道からコンプレッサCの入口までのダクトd1に吸込みダンパdu1を設けることができる。 As shown in FIG. 2, a suction damper du1 can be provided in the duct d1 from the flue to the inlet of the compressor C in order to adjust the pressure in the exhaust gas guide path.
また、図3に示すように、排ガス案内経路の圧力を調整するために、コンプレッサCの出口ガスの一部をダクトd4にバイパスするダクトd21を設けるとともに、当該ダクトd21にダンパdu2を設けて、ダンパdu2の開度を調整することも可能である。ダンパdu2がバイパス弁として機能する。 Further, as shown in FIG. 3, in order to adjust the pressure in the exhaust gas guide path, a duct d21 that bypasses a part of the outlet gas of the compressor C to the duct d4 is provided, and a damper du2 is provided in the duct d21. It is also possible to adjust the opening degree of the damper du2. The damper du2 functions as a bypass valve.
誘引送風機F2を更に備え、誘引送風機F2により熱交換器で供熱した排ガスを誘引してコンプレッサC、または、熱交換器の受熱側の何れかに送風する誘引送風経路を備えていることが好ましい。 It is preferable that the attracting blower F2 is further provided, and the attracting blower path for attracting the exhaust gas supplied by the heat exchanger by the attracting blower F2 and blowing the exhaust gas to either the compressor C or the heat receiving side of the heat exchanger is provided. ..
図4に示すように、煙道からコンプレッサCの入口に到るダクトd1に誘引送風機F2を備えることにより、過給機1が機能しない廃棄物処理設備10の立上げ時などに誘引送風機F2を補助的に用いて煙道の排ガスを誘引してコンプレッサCに導くことで、円滑に廃棄物処理設備10を立ち上げることができる。なお、過給機1が立上った後には誘引送風機F2を停止すればよく、過給機1が非常停止したような非常の場合には、炉が停止するまでの間は誘引送風機F2を用いて操炉状態を維持することができる。
As shown in FIG. 4, by providing the attracting blower F2 in the duct d1 from the flue to the inlet of the compressor C, the attracting blower F2 can be installed at the time of starting up the
補助的な誘引送風機F2と過給機1を直列に配置して、過給機1の駆動状態に合わせて誘引送風機F2を制御することにより排ガスの引き抜き状態(炉内圧)を調整することができる。また、誘引送風機F2を設けていない場合には、過給機1が駆動力を得るまでは押込送風機F1による送風に依るため、排ガス経路は正圧となるが、誘引送風機F2を設けると始動開始から排ガス経路を負圧にすることができる。
By arranging the auxiliary attracting blower F2 and the
図5に示すように、補助的な誘引送風機F2と過給機1を並列に配置して、過給機1が機能しない廃棄物処理設備の立上げなどに誘引送風機F2を補助的に用いて煙道の排ガスを熱交換器の受熱側に直接的に送風することで、炉内を負圧に維持しながら立ち上げることができる。過給機1が立上ると誘引送風機F2を停止すればよい。
As shown in FIG. 5, the auxiliary flue blower F2 and the
そのために、煙道からコンプレッサCの入口までのダクトd1に、誘引送風機F2を介して排ガスを熱交換器に導く送風ダクトd11を分岐接続し、煙道から送風ダクトd11の分岐部までの間、分岐部からコンプレッサCの入口までの間、送風ダクトd11のうち誘引送風機F2の上流側に其々ダンパdu1,du3,du4を設けて、送風ダクトd11を経由して熱交換器に到る経路と、ダクトd1を介して、コンプレッサCに流入し、コンプレッサCからダクトd2を経由して熱交換器に到る経路との経路切替可能に構成されている。 Therefore, a blower duct d11 that guides the exhaust gas to the heat exchanger via the attraction blower F2 is branched and connected to the duct d1 from the flue to the inlet of the compressor C, and between the flue and the branch portion of the blower duct d11. From the branch portion to the inlet of the compressor C, dampers du1, du3, and du4 are provided on the upstream side of the attraction blower F2 in the blower duct d11, respectively, and the path to the heat exchanger via the blower duct d11 is provided. , It is configured so that the path can be switched from the path that flows into the compressor C via the duct d1 and the path that reaches the heat exchanger from the compressor C via the duct d2.
なお、図5の態様では、過給機1が故障した場合に、誘引送風機F2のみで廃棄物処理設備の稼働状態を維持できる。その際には、ダクトd3に備えたダンパdu5を閉塞して、ダンパdu6を介して煙突eまで排ガスをバイパスさせることになる。
In the aspect of FIG. 5, when the
何れの態様であっても、排ガスを熱源として熱処理炉の燃焼用空気を予熱する空気予熱器を更に備え、排ガスの流れに従って上流側に空気予熱器が配され、下流側に熱交換器が配されているため、排ガスの保有熱を有効に利用して全体として動力コストを低減して経済性に富んだ操炉が可能になる。 In either embodiment, an air preheater for preheating the combustion air of the heat treatment furnace using the exhaust gas as a heat source is further provided, an air preheater is arranged on the upstream side according to the flow of the exhaust gas, and a heat exchanger is arranged on the downstream side. Therefore, the heat possessed by the exhaust gas can be effectively used to reduce the power cost as a whole and enable economical operation of the furnace.
以上説明したように、本発明による廃棄物処理設備の運転方法は、廃棄物を熱処理する熱処理炉と、熱処理炉で発生した排ガスを熱源とする熱交換器と、タービンとコンプレッサとを備える過給機と、を有する廃棄物処理設備の運転方法であって、熱交換器で供熱した排ガスをコンプレッサに導き、コンプレッサから流出した排ガスを、熱交換器に導いて受熱した後にタービンに導くように構成されている。 As described above, the operation method of the waste treatment facility according to the present invention includes a heat treatment furnace for heat-treating waste, a heat exchanger using exhaust gas generated in the heat treatment furnace as a heat source, and a supercharging including a turbine and a compressor. A method of operating a waste treatment facility that has a machine, so that the exhaust gas supplied by the heat exchanger is guided to the compressor, and the exhaust gas that flows out of the compressor is guided to the heat exchanger to receive heat and then to the turbine. It is configured.
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。 The above-described embodiments are all examples of the present invention, and the description does not limit the present invention, and the specific configuration of each part can be appropriately modified and designed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. Needless to say, there is.
10:廃棄物処理設備
1:過給機
T:タービン
C:コンプレッサ
F1:押込み送風機
F2:誘引送風機
10: Waste treatment equipment 1: Supercharger T: Turbine C: Compressor F1: Push-in blower F2: Induction blower
Claims (4)
前記熱交換器で供熱した排ガスが前記コンプレッサに流入し、前記コンプレッサから流出した排ガスが前記熱交換器で受熱した後に、前記タービンに流入するように排ガス案内経路が構成されていることを特徴とする廃棄物処理設備。 A waste treatment facility having a heat treatment furnace for heat-treating waste, a heat exchanger using exhaust gas generated in the heat treatment furnace as a heat source, and a supercharger including a turbine and a compressor.
The exhaust gas guide path is configured so that the exhaust gas supplied by the heat exchanger flows into the compressor, and the exhaust gas flowing out of the compressor receives heat in the heat exchanger and then flows into the turbine. Waste treatment equipment.
前記誘引送風機により前記熱交換器で供熱した排ガスを誘引して前記コンプレッサ、または、前記熱交換器の受熱側の何れかに送風する誘引送風経路を備えていることを特徴とする請求項1記載の廃棄物処理設備。 Equipped with an additional attracting blower
Claim 1 is characterized in that it is provided with an attracting air passage that attracts exhaust gas supplied by the heat exchanger by the attracting blower and blows air to either the compressor or the heat receiving side of the heat exchanger. The listed waste treatment equipment.
排ガスの流れに従って上流側に前記空気予熱器が配され、下流側に前記熱交換器が配されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の廃棄物処理施設。 An air preheater that preheats the combustion air of the heat treatment furnace using exhaust gas as a heat source is further provided.
The waste treatment facility according to claim 1 or 2, wherein the air preheater is arranged on the upstream side according to the flow of exhaust gas, and the heat exchanger is arranged on the downstream side.
前記熱交換器で供熱した排ガスを前記コンプレッサに導き、
前記コンプレッサから流出した排ガスを、前記熱交換器に導いて受熱した後に前記タービンに導く、ことを特徴とする廃棄物処理設備の運転方法。
A method of operating a waste treatment facility having a heat treatment furnace for heat-treating waste, a heat exchanger using exhaust gas generated in the heat treatment furnace as a heat source, and a supercharger including a turbine and a compressor.
The exhaust gas supplied by the heat exchanger is guided to the compressor,
A method for operating a waste treatment facility, wherein the exhaust gas flowing out of the compressor is guided to the heat exchanger to receive heat and then guided to the turbine.
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