JP2677141B2 - 可燃物の乾燥装置 - Google Patents
可燃物の乾燥装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
の可燃物を効率良く乾燥させるための乾燥装置、特に該
装置により乾燥した廃棄物等の可燃物を燃焼しその廃熱
を利用して発電する蒸気タービン式発電設備における乾
燥装置に関する。
させる乾燥装置としては、例えば図2に示すようなヒー
トポンプを利用した方式のものがある。この方式では、
乾燥装置1にキャリア空気のヒートポンプ式除湿乾燥装
置2を接続した構成となっており、キャリア空気は循環
ファン3により循環回路4を矢印の方向に循環するよう
になっている。この循環回路4に設けた除湿乾燥装置2
は冷却部5と加熱部6を備えており、冷媒は回路7を矢
印方向に流れる。図中、8は膨脹弁、9は圧縮機、10
は熱交換器である。また、11,12は乾燥装置1に設
けた供給ホッパとコンベアである。
パ11から乾燥装置1へ供給すると、廃棄物Aは、数段
のコンベア12により下方へ搬送される間に、乾燥装置
1の内外を循環するキャリア空気と接触することにより
水分を除去し乾燥される。乾燥した廃棄物Bは、乾燥装
置1の下部より取り出され、肥料等に処理したり焼却す
る。
相対湿度60%の状態で排出されたキャリア空気は、ま
ず、除湿乾燥装置2の冷却部5で温度15℃,相対湿度
100%まで冷却されて、水分を除去される。次いで、
キャリア空気は加熱部6で温度33℃,相対湿度34%
まで再加熱されたのち、乾燥装置1へ送り込まれる。ま
たこのとき、加熱部6を出たキャリア空気の温度を更に
上げて乾燥装置1へ供給するため、キャリア空気を外部
熱で加熱する補助ヒータ(図示せず)を乾燥装置1の入
口部に設けることも公知である。ヒートポンプの冷媒は
膨脹弁8を介して除湿乾燥装置2の冷却部5に供給さ
れ、キャリア空気を冷却し、その後圧縮機9で加圧され
て、一部は加熱部6でキャリア空気の再加熱に使用さ
れ、残りは熱交換器10で冷却される。
従来の発電システムを示すものである。すなわち、廃棄
物の燃焼装置13からの廃熱を利用して廃熱ボイラ14
で蒸気を発生させ、その蒸気で蒸気タービン15を回転
駆動して発電する構成となっている。図中、16は発電
機、17は復水器、18は空気予熱器、19は蒸気回
路、20は復水回路、21は燃焼排ガスの供給回路、2
2は燃焼空気の供給回路、23は燃焼空気送風ファンで
ある。
図2の乾燥装置1により乾燥した廃棄物Aは、供給ホッ
パ11から燃焼装置13へ直接供給される。燃焼空気は
空気予熱器18において燃焼装置13からの燃焼排ガス
によって加熱される。さらに燃焼排ガスは廃熱ボイラ1
4に入りここで蒸気を発生し、この蒸気によって蒸気タ
ービン15を回転駆動して発電機16で発電させる。
は、前述のようにヒートポンプを利用した除湿乾燥装置
2により、比較的低温のキャリア空気を循環して汚泥を
乾燥するようになっている。この場合、除湿乾燥装置2
の能力は結局のところ冷却部5の冷却能力によって決ま
るため、前記例示の温度・相対湿度の条件下では、ヒー
トポンプでの除去熱量が2573kcal/kg除去水と、理
論的には水分1kg当り約600kcalで済むものが約4倍
にもなり、大容量の冷却装置が必要である。また、廃棄
物からの除去水分1kg当りのキャリア空気量がドライベ
ースで804kgと非常に多くなり、乾燥除去水分に対す
る電力原単位が除去水分1kg当り0.62kwh と極めて
大きく、廃棄物乾燥のための消費電力が大きいものであ
る。その結果、除湿乾燥装置が非常に大型にならざるを
得ず、ひいては装置全体も大型化し、消費電力も大きく
なるという課題があった。
て蒸気を発生させ、蒸気タービンで発電する従来の発電
システムでは、燃焼装置13での廃棄物乾燥及び燃焼用
に多量の電力を消費するため、余剰電力を生み出せない
場合が多かった。
めになされたもので、その目的とするところは、乾燥装
置のキャリア空気量の低減化を図り、装置の小型化、省
エネルギー化を実現するとともに、蒸気タービン式発電
設備において多量の余剰電力を発生させることにある。
のヒートポンプ式除湿乾燥装置を有する乾燥装置におい
て、ドライベースのキャリア空気を蒸気タービンからの
抽気蒸気を導き再加熱することによって、前記課題を解
決したものである。すなわち、本発明の特徴とする構成
は、前記ヒートポンプ式除湿乾燥装置により除湿・乾燥
したキャリア空気を更に蒸気タービンからの抽気蒸気に
より加熱する加熱器をキャリア空気の循環回路に設け、
キャリア空気の温度を上げた後に、前記乾燥装置に送り
込む構成としたものである。
湿・乾燥後のキャリア空気は加熱器により更に昇温され
て乾燥装置に入る。すなわち、キャリア空気の乾燥装置
入口温度を上昇させることで、乾燥装置出口温度を上昇
させると、その出口でのキャリア空気の相対湿度が従来
と同じであっても、絶対湿度の差が従来に比べて1桁以
上も増加する。その結果、キャリア空気の重量当りの水
分持ち出し量が増加するので、前記除湿乾燥装置の冷却
能力が大幅にアップすることになり、キャリア空気量を
著しく減少することができる。
ン式発電システムに組み込んだ場合、該乾燥装置より得
られる乾燥物を燃焼することによって、その廃熱を利用
し発生した蒸気でタービンを回転駆動し発電させること
ができるが、この場合において、蒸気タービンからの抽
気蒸気を加熱器に導き、前記ヒートポンプ式除湿乾燥装
置の加熱部を出た除湿・乾燥後のキャリア空気を再加熱
して昇温させれば、上に述べたと同じ作用効果が得られ
るとともに、除湿乾燥装置の省エネルギー化が可能にな
るため、その他の乾燥装置や燃焼装置等での消費電力を
差し引いても多量の余剰電力が生じる。また、蒸気ター
ビンの低温・低圧の一部抽気蒸気で済むので、タービン
出力はあまり低下しない。
気タービン式発電システムに組み込んだ場合を例示する
概要図である。図1において、25はキャリア空気の加
熱器で、乾燥装置1の入口部において循環回路4に設け
る。26は蒸気タービンからの抽気蒸気を加熱器25に
導く抽気蒸気回路、27は加熱器25でのドレン及び復
水を復水器17へ戻す復水回路である。その他の構成は
従来例を示した図2,図3と同じであるので同一符号で
示す。
を出たキャリア空気は、蒸気タービン15からの抽気蒸
気を加熱器25に導入することにより、該加熱器25で
再加熱し昇温される。また、乾燥装置1で乾燥された乾
燥廃棄物Bは燃焼装置13ヘ供給され燃焼される。その
ときの燃焼排ガスは廃熱ボイラ14に入りここで蒸気を
発生し、この蒸気によって蒸気タービン15を駆動して
発電機16で発電させる。蒸気タービン15から抽出さ
れた抽気蒸気は回路26により加熱器25に導かれる。
℃,相対湿度60%の状態で排出されたキャリア空気
は、除湿乾燥装置2の冷却部5で温度15℃,相対湿度
100%まで冷却されて水分を除去される。このキャリ
ア空気は加熱部6で温度33℃まで再加熱され、更にキ
ャリア空気は蒸気タービン15からの抽気蒸気によっ
て、例えば73℃,相対湿度4.8%まで昇温される。
含水率の高い廃棄物Aはこの比較的高温及び低湿度のキ
ャリア空気と接触し、乾燥を促進される。
空気の温度を上げることで、乾燥装置出口でのキャリア
空気の温度を上げると、乾燥装置出口でのキャリア空気
の相対湿度が従来と同じであっても、絶対湿度の差は1
桁以上も増加する。その結果、キャリア空気の重量当り
の水分持ち出し量が増加するので、キャリア空気量を従
来よりも大幅に低減することができる。
プでの除去熱量が2573kcal/kg除去水であったもの
が、実施例では1020kcal/kg除去水と約1/2.5
に低下できる。さらに廃棄物からの除去水分1kg当りの
キャリア空気量がドライベースで従来の804kgに対し
て、75kgまで低減する。その結果、含水率73%,低
位発熱量763kcal/kgの廃棄物においては、従来の低
温乾燥方法(図2の乾燥方法)では0.62kwh の電力
が必要なのに対し、実施例による乾燥方法では0.25
kwh で済むことになった。したがって、乾燥装置1及び
除湿乾燥装置2を小型・小動力にすることができる。
気の再加熱には蒸気タービン15の抽気蒸気を用いるの
が特徴であるが、必要な抽気蒸気は発電に使われた後、
温度が129.3℃に下がったものの一部を引き抜けば
良い。このためタービン出力はあまり低下せず、例えば
図2の乾燥装置で乾燥した廃棄物の図3に示した直接燃
焼による発電方法では、有効発電出力(発電設備の発電
機端出力から乾燥、焼却、発電等の機器の自家消費電力
を除いたもの。)が汚泥処理能力900t/日の場合、
廃棄物1t/h当り88kwであったのが、本方式によれ
ば乾燥装置1及び除湿乾燥装置2の小型・小動力化とも
相俟って、158kwとなり、有効発電出力(余剰電力)
が約80%も増加する。すなわち、従来にあっては、タ
ービン出口で45℃の蒸気は617kcal/kgの保有熱が
あり、これを復水器17で45℃の水に戻したときの凝
縮熱量は572kcal/kgであり、この熱量を無駄に捨て
ていた。これに対し本発明では、加熱器25に使用する
抽気蒸気は、1.7atg ,129.3℃で649.4kc
al/kgの熱量を有し、加熱に使用後83℃の水に戻るの
で、抽気蒸気1kg当り566.4kcal/kgの熱量が利用
される一方、発電量の減少は32.4(649.4−6
17)kcalで差し引き534kcalの熱量が有効利用され
ることになる。この結果本発電システムは従来技術に比
べ省エネルギーシステムとなり、乾燥装置1,除湿乾燥
装置2,燃焼装置13,廃熱ボイラ14等での消費電力
を差し引いても、前記のごとく多量の余剰電力を生み出
す結果を生じたのである。
なる。 (1)循環キャリア空気に蒸気タービンからの抽気蒸気
熱を供給し、乾燥装置入口部でのキャリア空気温度を上
げることとしたので、キャリア空気量を従来に比し大幅
に低減することができるため、ヒートポンプ式除湿乾燥
装置の動力低下が可能になり、装置の小型化、省エネル
ギー化を実現できる。 (2)蒸気タービンからの抽気蒸気でキャリア空気を再
加熱することにより、復水器で捨てられるべき凝縮熱の
有効利用を図っているので、廃棄物の直接燃焼による従
来の発電方法に比べて大幅な出力アップとなり、多量の
余剰電力を生み出すことができる。 (3)キャリア空気の熱交換には、装置の小型化、ある
いはメンテナンス等から蒸気加熱が最も効率が良い。こ
の点で本システムではタービンの抽気蒸気を加熱源とし
て用いることができるので、別途蒸気発生器を設ける必
要性がないので実用的な発電システムとすることが可能
となった。
乾燥方法を示す概要図である。
す概要図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 可燃物の乾燥用キャリア空気を乾燥装置
とヒートポンプ式除湿乾燥装置間を循環させるようにし
たものにおいて、 前記ヒートポンプ式除湿乾燥装置により除湿・乾燥した
キャリア空気を蒸気タービンからの抽気蒸気によって昇
温する加熱器をキャリア空気の循環回路に設けたことを
特徴とする可燃物の乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4307273A JP2677141B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 可燃物の乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4307273A JP2677141B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 可燃物の乾燥装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06146812A JPH06146812A (ja) | 1994-05-27 |
JP2677141B2 true JP2677141B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=17967141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4307273A Expired - Lifetime JP2677141B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 可燃物の乾燥装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2677141B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-11-17 JP JP4307273A patent/JP2677141B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH06146812A (ja) | 1994-05-27 |
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