JP3519590B2 - 廃棄物焼却炉の排ガス処理方法 - Google Patents

廃棄物焼却炉の排ガス処理方法

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JP3519590B2
JP3519590B2 JP36212797A JP36212797A JP3519590B2 JP 3519590 B2 JP3519590 B2 JP 3519590B2 JP 36212797 A JP36212797 A JP 36212797A JP 36212797 A JP36212797 A JP 36212797A JP 3519590 B2 JP3519590 B2 JP 3519590B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

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  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物焼却炉からの
排ガスをバグフィルタを通して処理するように構成され
た排ガス処理システムに関する。 【0002】 【従来の技術】図3〜図4は従来技術に係る廃棄物焼却
炉の排ガス処理システムを示し、図3はその全体の構成
図、図4はブロック図である。図3〜図4において、1
は焼却炉で、ホッパ13を介して投入される廃棄物(以
下ごみという)を焼却する。16は該焼却炉1からの燃
焼排ガスが通流する排ガス管、2は該燃焼排ガスからの
熱を受けて蒸気を発生する高温高圧ボイラ即ち廃熱回収
ボイラである。12は高圧タービンで、前記高温高圧ボ
イラ2の蒸気出口と高圧蒸気管21により接続されてい
る。8は、該高圧タービン12に直結駆動される発電機
である。 【0003】また、11は排ガス温度を降下させるため
の減温装置、4は排ガス中の飛灰等の固粉除去用のバグ
フィルタ、17は前記高温高圧ボイラ2の排ガス出口と
前記減温装置11とを接続する排ガス管、18は該減温
装置11の出口と前記バグフィルタ4とを接続する排ガ
ス管である。また14は排ガス中のNOx(窒素酸化
物)を除去するNOx処理装置、19は前記バグフィル
タ4と該NOx処理装置14とを接続する排ガス管、1
5は煙突、20は吸引式のブロワである。 【0004】かかる廃棄物焼却炉の運転時において、ホ
ッパ13を介して投入されたごみは焼却炉1において燃
焼用空気との共働によって燃焼せしめられる。該燃焼炉
1からの燃焼排ガスは排ガス管16を経て高温高圧ボイ
ラ2に導かれる。この排ガス温度は図4に示すように8
50℃〜950℃程度である。高温高圧ボイラ2におい
ては、この排ガスにより給水を加熱して高温・高圧の蒸
気を発生する。該高温高圧ボイラ2における圧力×温度
レベルは、通常30ata×300℃〜100ata×
500℃程度である。前記高温高圧ボイラ2にて蒸気を
発生することにより熱回収されたガスは図4に示すよう
に220℃〜240℃程度の温度レベルに降下する。 【0005】この排ガスを飛灰等の各種固形物質を除去
するためのバグフィルタ4に導入する際においては、該
バグフィルタ4の作動及び耐久性から、その入口排ガス
温度を150℃〜160℃に降下させることを要する。
このため前記バグフィルタ4の排ガス上流側に減温装置
11を設けている。該減温装置11においては、排ガス
中に水又はスラリーを噴霧して排ガス温度を上記温度
(150℃〜160℃)に降下させる。なお、前記噴霧
式の減温装置11に代えて反応蒸発器を用いて減温して
もよい。 【0006】前記減温装置11(あるいは反応蒸発器)
は、それ自体が温度調整機能を備えており、該減温装置
11にて前記温度(150℃〜160℃)に正しく調整
された排ガスはバグフィルタ4に入り、該バグフィルタ
4においては、前記のように排ガス中の有害物質の濃度
を低減する。該バグフィルタ4から導出された排ガスは
排ガス管19を通ってNOx処理装置14に導かれ、こ
こで脱硝触媒等によりNOx(窒素酸化物)が除去ある
いは低減される。NOx低減処理後の排ガスは吸引式の
ブロワ20に吸引され、煙突15から大気中に排出され
る。 【0007】一方、前記高圧ボイラ2にて発生した高温
・高圧の蒸気は高圧蒸気管21により高圧の蒸気タービ
ン(高圧タービン)12に送られてこれを駆動する。こ
れにより、焼却炉1からの排ガスのエネルギ(熱量)を
高圧タービン12に駆動エネルギとして回収することが
できる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】図3〜図4に示す従来
技術に係る排ガス処理システムにあっては、バグフィル
タ4へ導入する排ガス温度を低下させるため、水あるい
はスラリー噴霧式の減温装置11を設け、該減温装置1
1において、排ガス中に水あるいはスラリーを噴霧して
いる。このため、かかる従来技術においては、減温装置
11内において前記水あるいはスラリーの噴霧により排
ガス量が増加するとともに、排ガス中の水分率が増加
し、これによって白煙の発生後流側に設けられる洗煙塔
の余剰水の増加等の問題点の発生をみる。 【0009】また、前記排ガス中の水分率の増大により
プラントの熱回収率が低下し、プラント熱効率の低下を
みるという問題点もある。 【0010】本発明は前記従来技術の課題に鑑み、バグ
フィルタ入口の排ガスを水分の増大無くして所要温度に
降温させるとともに、該温度降下に伴なうエネルギを回
収して、前記水分率増大による白煙発生等の不具合の発
生を防止し、さらにプラントの熱回収効率を上昇させて
プラントの熱効率を向上させた廃棄物焼却炉の排ガス処
理システムを提供することを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、廃棄物焼却炉からの排ガスをバグフィルタ
を通して処理する廃棄物焼却炉の排ガス処理方法におい
て、前記焼却炉が、850℃〜950℃程度の排ガスを
排出する焼却炉であって、該焼却炉とバグフィルタとの
間に、該焼却炉からの排ガスにより高圧蒸気を発生する
高圧ボイラと該高圧ボイラを経た排ガスにより低圧蒸気
を発生する低圧ボイラとを直列に配設し、前記高圧ボイ
ラの発生蒸気及び低圧ボイラの発生蒸気により混気ター
ビンを駆動するとともに、前記高圧ボイラの圧力×温度
レベルが30ata×300℃〜100ata×500
℃程度になるように運転して前記850℃〜950℃程
度の温度で導かれた排ガスを220℃〜240℃程度に
降温する第1の降温ステップと、該降温させた排ガスを
温度調整機能をもたせた低圧ボイラにより150℃〜1
60℃に降温させる第2の降温ステップと、を備え、該
150℃〜160℃に調整された排ガスをバグフィルタ
に導入することを特徴とする廃棄物焼却炉の排ガス処理
システムを提案する。 【0012】 【0013】かかる発明によれば、高圧ボイラで高温高
圧蒸気を発生させた後の排ガスは低圧ボイラに導入さ
れ、該低圧ボイラにおいて給水と熱交換することにより
低圧蒸気を発生させてバグフィルタ入口の所要温度まで
降温されてバグフィルタに導入される。一方低圧ボイラ
にて発生した低圧蒸気は混気タービンに送られ、前記高
圧ボイラにて発生した高温・高圧蒸気との併用により該
混気タービンを駆動し、あるいはヒータ等他の低圧蒸気
使用先に送られて熱回収がなされる。 【0014】従って、かかる発明によれば低圧ボイラに
おいて高圧ボイラにて熱回収され降温された排ガスによ
って給水を加熱して、蒸気を発生させることにより排ガ
ス温度を降下させるので、従来技術のような排ガス中の
水分の増加が皆無となり、かかる水分率の増大による白
煙発生、洗煙塔余剰水の増加等の不具合の発生が防止さ
れる。 【0015】また高圧ボイラに続いて低圧ボイラにて排
ガス熱をさらに回収するので、バグフィルタにおける有
害物質の除去機能を従来技術と同等に保持しつつ、プラ
ントの熱回収率が上昇せしめられ、プラントの熱効率が
向上する。 【0016】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。 【0017】図1は本発明の実施形態に係る廃棄物焼却
炉の排ガス処理システムの全体構成図、図2はこれのブ
ロック図である。図1〜図2において、1は焼却炉で、
ホッパ13を介して投入される廃棄物(以下ごみとい
う)を燃焼用空気との共働によって焼却する。16は該
焼却炉1から燃焼排ガスが通流する排ガス管、2は該燃
焼排ガスからの熱を受けて蒸気を発生する高温高圧ボイ
ラ即ち廃熱回収ボイラである。 【0018】4は排ガス中の飛灰等の除去用のバグフィ
ルタ、14は排ガス中のNOx(窒素酸化物)を除去す
るNOx処理装置、19は前記バグフィルタ4とNOx
処理装置14とを接続する排ガス管、15は煙突、20
は吸引式のブロワである。以上の構成は図3〜図4に示
す従来技術と同様である。 【0019】本発明は、バグフィルタ入口の排ガスの低
温手段の改良に係るものである。 【0020】即ちその実施形態を示す図1〜図2におい
て、前記高温高圧ボイラ2とバグフィルタ4との間の排
ガス管路には温度調整機能を有する低圧ボイラ3が設置
されている。17は前記高温高圧ボイラ2と該低圧ボイ
ラ3とを接続する排ガス管、18は該低圧ボイラ3とバ
グフィルタ4とを接続する排ガス管である。また7は混
気タービンで、該混気タービン7には高温高圧ボイラ2
で発生した蒸気が高圧蒸気管21を介して導入されると
ともに、前記低圧ボイラ3で発生した低圧蒸気が低圧蒸
気管22を介して導入されている。8は前記混気タービ
ン7に直結駆動される発電機である。 【0021】かかる構成からなる排ガス処理システムを
備えた廃棄物焼却炉の運転時において、ホッパ13を介
して投入されたごみは焼却炉1において燃焼用空気との
共働によって燃焼せしめられる。該焼却炉1からの燃焼
排ガスは排ガス管16を経て高温・高圧ボイラ2に導か
れる。この排ガス温度は図2に示すように850℃〜9
50℃程度である。 【0022】高温高圧ボイラ2においては、この排ガス
により給水を加熱して高温・高圧の蒸気を発生する。該
高温高圧ボイラ2における圧力×温度レベルは、通常3
0ata×300℃〜100ata×500℃程度であ
る。前記高温高圧ボイラ2にて蒸気を発生することによ
り熱回収された排ガスは図2に示すように220℃〜2
40℃程度の温度レベルに降下する。 【0023】この排ガスは、排ガス管17を通って低圧
ボイラ3に導入される。該低圧ボイラ3においては、排
ガスによりボイラ給水を加熱して低圧の蒸気を発生せし
める。これにより、低圧ボイラ3出口の排ガス温度は、
図2に示すように、その温度調整手段(不図示)によっ
て150℃〜160℃に降温され、バグフィルタ4の作
動及び耐久性の面からの所要入口温度となる。前記低圧
ボイラ3にて前記温度(150℃〜160℃)に正しく
調整された排ガスはバグフィルタ4に入る。該バグフィ
ルタ4においては、前記のように排ガス中の有害物質の
濃度を低減する。 【0024】該バグフィルタ4から導出された排ガスは
排ガス管19を通ってNOx処理装置14に導かれ、こ
こで脱硝触媒等によりNOx(窒素酸化物)が除去ある
いは低減される。NOx低減処理後の排ガスは吸引式の
ブロワ20に吸引され、煙突15から大気中に排出され
る。 【0025】一方、前記高温高圧ボイラ2にて発生した
前記圧力・温度レベルの高温・高圧蒸気は高圧蒸気管2
1により混気タービン7に送られ、また前記低圧ボイラ
3にて発生した低温低圧蒸気も低圧蒸気管22により前
記混気タービン7に送られ、該混気タービン7は前記高
温高圧蒸気と、低温低圧蒸気との併用により運転され
る。 【0026】これにより、焼却炉1からの排ガスのエネ
ルギ(熱量)を高温高圧ボイラ2で回収し、さらにその
後流においても低圧ボイラ3にて回収して混気タービン
7の駆動源とすることができることとなり、バグフィル
タ4における有害物質の除去機能を保持しつつ、排ガス
の熱回収率が上昇するとともに、発電機効率が上昇し、
プラントの熱効率を向上することができる。 【0027】尚、前記低圧ボイラ3にて発生した低圧蒸
気をヒータ等、他の低圧蒸気使用先に送って利用するこ
とも可能である。この場合は、前記混気タービン7に代
えて、図3〜図4に示す通常の蒸気タービン12を設置
してもよい。 【0028】また、かかる実施形態において、低圧ボイ
ラ3にて、エレメント内のボイラ給水と排ガスとを熱交
換させることにより、排ガス温度を降温するので、従来
技術のように、排ガス中に水が混入することがなく、排
ガス中の水分率を低く保持できるとともに排ガス量の増
加が無く、従って、従来技術のような、排ガス中の水分
率の上昇による白煙の発生を防止でき、またバグフィル
タ4の後流に洗煙設備を設置した場合には減温余剰水の
減少も達成され環境負荷が低減できる。 【0029】 【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、低
圧ボイラにおいて、高圧ボイラにて熱回収され降温され
た排ガスによって給水を加熱して蒸気を発生させること
により排ガス温度を降下させるので、従来技術のような
排ガス中の水分の増加が皆無となり、かかる水分率の増
大による白煙発生、洗煙塔余剰水の増加等の不具合の発
生が防止される。 【0030】また高圧ボイラに続いて低圧ボイラにて排
ガス熱をさらに回収するので、バグフィルタでの有害物
質の除去機能を保持しつつ、プランドの熱回収率が上昇
せしめられ、これによってプラントの熱効率を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態に係る廃棄物焼却炉の排ガス
処理システムの全体構成図である。 【図2】前記実施形態におけるブロック図である。 【図3】従来技術を示す図1に対応する図である。 【図4】従来技術を示す図2に対応する図である。 【符号の説明】 1 焼却炉 2 高温高圧ボイラ 3 低圧ボイラ 4 バグフィルタ 7 混気タービン 8 発電機 13 ホッパ 14 NOx処理装置 15 煙突 16、17、18、19 排ガス管 20 ブロワ 21 高圧蒸気管 22 低圧蒸気管
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23J 15/06 F22B 1/18 F23G 5/46 ZAB F23J 15/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 廃棄物焼却炉からの排ガスをバグフィル
    タを通して処理する廃棄物焼却炉の排ガス処理方法にお
    いて、前記焼却炉が、850℃〜950℃程度の排ガスを排出
    する焼却炉であって、 該焼却炉とバグフィルタとの間に、該焼却炉からの排ガ
    スにより高圧蒸気を発生する高圧ボイラと該高圧ボイラ
    を経た排ガスにより低圧蒸気を発生する低圧ボイラとを
    直列に配設し、前記高圧ボイラの発生蒸気及び低圧ボイ
    ラの発生蒸気により混気タービンを駆動するとともに、 前記高圧ボイラの圧力×温度レベルが30ata×30
    0℃〜100ata×500℃程度になるように運転し
    て前記850℃〜950℃程度の温度で導かれた排ガス
    を220℃〜240℃程度に降温する第1の降温ステッ
    プと、該降温させた排ガスを温度調整機能をもたせた低
    圧ボイラにより150℃〜160℃に降温させる第2の
    降温ステップと、を備え、該150℃〜160℃に調整
    された排ガスをバグフィルタに導入することを 特徴とす
    る廃棄物焼却炉の排ガス処理方法
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