JP3288751B2 - 熱回収焼却炉 - Google Patents

熱回収焼却炉

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JP3288751B2 JP15384592A JP15384592A JP3288751B2 JP 3288751 B2 JP3288751 B2 JP 3288751B2 JP 15384592 A JP15384592 A JP 15384592A JP 15384592 A JP15384592 A JP 15384592A JP 3288751 B2 JP3288751 B2 JP 3288751B2
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/04Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
    • F22B31/045Steam generators specially adapted for burning refuse
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱回収焼却炉に係り、特
に腐食性燃焼ガスを発生する燃料を燃焼させて熱回収を
行うとともに、高温の蒸気を発生するのに好適な熱回収
焼却炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のごみ焼却設備は図3に示されるよ
うに、都市ごみ用ストーカー式焼却炉2の上に廃熱回収
ボイラ1を設置するようになっていた。図3においてス
トーカー炉2の投入口10より投入された燃料は最初に
乾燥部11での乾燥過程を経た後、易燃性燃料の燃焼過
程である燃焼部12ならびに難燃性燃料の燃焼過程であ
る後燃焼部13を終え最終的には排出口14より炉外へ
と排出される。したがってストーカー炉では燃料投入口
10近傍の乾燥部11直後の燃焼部12においてはHC
l等の腐食成分濃度が高い燃焼ガスが発生することにな
る。
【0003】しかしながら、上記ボイラの過熱器4の高
温腐食に影響する廃ガス中の塩化水素(HCl)等の腐
食成分に対する対応については特別に有効な方法が実施
されておらず、したがって図4に示すように過熱器管の
金属表面温度が腐食領域を避ける温度範囲(350℃以
下)になるように過熱器管内を流れる蒸気の蒸気条件を
蒸気温度300℃以下、蒸気圧力を30kg/cm2 ・G以
下程度に抑える必要があり、一般の発電用燃焼ボイラに
利用されているような蒸気温度500℃、蒸気圧力10
0kg/cm2 ・G相当の高温高圧蒸気を得ることはできな
かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来設備において
は、過熱器の高温腐食の点について配慮されておらず、
ボイラの蒸気条件を蒸気温度300℃以下、蒸気圧力3
0kg/cm2 ・G以下の低温低圧に抑えなければならない
問題があった。本発明の目的は、上記の腐食性の燃焼ガ
スによる過熱器等の腐食を防止した熱回収焼却炉を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
ガス煙道を主に乾燥および易燃性燃料燃焼部の排ガス煙
と難燃性燃料燃焼部の排ガス煙道の2つの部分に分割
し、焼却炉よりの廃ガスを腐食成分の濃度が高いものと
濃度が低いものに分離することにより達成される。上記
目的を達成するため本願の発明は、腐食性燃焼ガスを発
生する、塩素燃料成分を混有する都市ごみを投入口から
排出口に移動させて燃焼させる焼却部と、焼却部で発
生した燃焼ガスの熱回収を行う、前記焼却部後流の排ガ
ス煙道を含む回収ボイラ部とよりなる熱回収焼却炉にお
いて、腐食成分濃度の高い燃焼ガスが流通する焼却炉前
流部の排ガス煙道と、腐食成分濃度の低い燃焼ガスが流
する焼却炉後流部の排ガス煙道との間に分割壁を設
け、前記焼却炉の前流部と後流部の燃焼ガスを別々に回
収ボイラに導き熱回収を行うように構成するとともに、
前記腐食成分濃度の低い燃焼ガスが流通する焼却炉後流
部の排ガス煙道に高温過熱器を設けたことを特徴とする
熱回収焼却炉に関する。
【0006】
【0007】
【作用】金属腐食に有害であるHCl等を含む燃焼ガス
を生成する燃料の場合、代表的な塩化ビニル系では35
0℃程度で分解が始まり、食塩系では800℃程度で分
解が開始する。つまり、高温腐食に対し有害なHClは
乾燥過程を経た直後に発生し始める。したがってストー
カー炉では燃料投入口近傍の乾燥部およびその直後の燃
焼部においてHCl濃度の高い廃ガスが発生することと
なる。
【0008】本願発明において焼却炉に設置される分割
壁8は、焼却炉における乾燥部および燃焼部の一部を含
む上流域と、燃焼部の一部および後燃焼部を含む後流域
とを仕切る構成になっている。それによって腐食成分の
濃度が低い燃焼廃ガス煙道を同一炉内で分離独立するこ
とができ、ここに過熱器を設置することにより蒸気温度
500℃、蒸気圧力60kg/cm2 ・G程度の蒸気を発生
せしめる高温過熱器3を設置しても、過熱器は金属表面
温度が350℃以上となるにもかかわらず腐食を抑制す
ることが可能となる。
【0009】
【実施例】図1に本発明を具体化した構成図を示す。投
入口10より投入された都市ごみは乾燥部11にて乾燥
された後燃焼を続けながら排出口14へと移動し、最終
的な燃焼残渣は排出口より排出される。高温腐食に有害
なHCl等は乾燥後直ちに発生するので燃焼室内のスト
ーカー2の上部に乾燥部および燃焼部上流部と、残りの
後流燃焼部および後燃焼部とを分離する分割壁8を設置
することにより腐食成分が多く発生する燃焼部分と発生
の少ない燃焼部分を分離することができる。
【0010】分割壁8により分離された腐食成分を多く
含む廃ガスは水冷壁を周壁に配置した冷却室9にて充分
に冷却されてから高温過熱器3を経た腐食成分の濃度が
低い廃ガスと混合され、その後低温過熱器4あるいは蒸
発水管群5へと導入され所要の熱回収が行われる。腐食
成分の濃度の低い煙道には高温腐食の懸念がないため、
高温過熱器3が設置可能となり、蒸気条件を蒸気温度5
00℃、蒸気圧力60kg/cm2 ・G程度まで上げること
が可能となる。
【0011】特に発電目的の焼却設備においては蒸気条
件が高ければ高いほど後流の蒸気タービン発電気の発電
効率が高くなるので有効である。蒸気圧力については圧
力60kg/cm2 ・Gの飽和水温度が275℃程度である
ので、腐食成分濃度の高い廃ガスを導入する冷却室9の
水冷壁の高温腐食を考慮して60kg/cm2 ・G程度が適
当と考えられる。
【0012】金属の高温腐食に有害なHCl等は主に塩
化ビニル系で300℃程度から、食塩系で800℃程度
から分解が始まり生成開始するので、燃料の都市ごみが
乾燥された後直ちに発生することになる。したがって燃
料投入口に近い乾燥部および燃焼部を分離する分割壁8
を設置するのみで容易に燃焼排ガスを腐食成分が多く含
まれる部分と腐食成分の濃度が低い部分に分離すること
ができる。
【0013】これにより腐食成分の濃度が低い煙道では
高温腐食の懸念がないため、蒸気温度500℃、蒸気圧
力60kg/cm2 ・G程度の蒸気が得られる過熱器を設置
することが可能となる。本発明の他の実施例を図2に示
す。本実施例は流動床式焼却炉に対するもので、流動床
を主に乾燥および易燃性燃料の燃焼を行う第1流動床炉
6と難燃性燃料の燃焼を行う第2流動床炉7の2つに分
離独立させたものである。第1流動床炉6の空塔部炉壁
6aと第2流動床炉7の空塔部炉壁7aとが図1の燃焼
室分割壁8に相当する役割を果たしており、腐食成分高
濃度燃焼ガスを分離して燃焼回収することができる。
【0014】高温過熱器3を腐食成分の発生が少ない第
2流動床炉7の空塔部に設置することにより図1のスト
ーカー炉におけると同様に過熱器3の高温腐食の懸念が
なく高温高圧の蒸気を得ることができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、焼却炉の排ガス煙道
腐食成分の発生が多い部分と少ない部分に分離すること
が可能となるので、過熱器を腐食成分の濃度が低い廃ガ
ス煙道に設置することにより、過熱器の腐食を軽減ある
いは防止することができる。よって過熱器を高温高圧化
することが可能となり、従来の蒸気条件300℃×30
kg/cm2 ・G程度のものより蒸気条件500℃×60kg
/cm2 ・G程度の高温高圧蒸気が得ることができる。
【0016】また、本設備においては高圧腐食に対応す
るための特別なユーティリティを必要とせず、過熱器の
高温化に対する助燃燃料等も不要であるので、従来設備
と全く同等の設備規模および運用で高温腐食の対応が可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す図。
【図2】本発明の他の実施例を示す図。
【図3】従来技術を示す図。
【図4】金属温度と腐食速度の関係を示す図。
【符号の説明】
1…廃熱回収ボイラ、2…ストーカー、3…高温過熱
器、4…低温過熱器、5…蒸気水管部、6…第1流動床
炉、7…第2流動床炉、8…燃焼室分割壁、9…水冷壁
冷却室、10…投入口、11…乾燥部、12…燃焼部、
13…後燃焼部、14…排出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−187001(JP,A) 特開 昭51−10202(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F22B 1/18 F23G 5/46 F22B 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 腐食性燃焼ガスを発生する、塩素燃料成
    分を混有する都市ごみを投入口から排出口に移動させて
    燃焼させる焼却部と、焼却部で発生した燃焼ガスの熱
    回収を行う、前記焼却部後流の排ガス煙道を含む回収ボ
    イラ部とよりなる熱回収焼却炉において、腐食成分濃度
    の高い燃焼ガスが流通する焼却炉前流部の排ガス煙道
    と、腐食成分濃度の低い燃焼ガスが流通する焼却炉後流
    の排ガス煙道との間に分割壁を設け、前記焼却炉の前
    流部と後流部の燃焼ガスを別々に回収ボイラに導き熱回
    収を行うように構成するとともに、前記腐食成分濃度の
    低い燃焼ガスが流通する焼却炉後流部の排ガス煙道に
    温過熱器を設けたことを特徴とする熱回収焼却炉。
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DE69732394T2 (de) * 1996-02-29 2006-03-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von überhitztem dampf mittels wärme von abfallverbrennung
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