JP3831513B2 - Waste carbonization pyrolysis melting combustion equipment - Google Patents

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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物の熱分解溶融燃焼処理に利用されるものであり、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスの熱回収システムに改良を加えることにより、燃焼排ガスの熱を用いて乾留熱分解ドラムに高温腐食を生ずることなく経済的に廃棄物を熱分解できるようにした、廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3及び図4は従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示すものであり、供給装置1により乾留熱分解ドラム2内へ供給された廃棄物Cは、ここで空気の遮断下で300℃〜600℃の温度に一定時間加熱され、熱分解ガスGと熱分解残渣Dに変換されたあと、搬出装置3に於いて熱分解ガスGと熱分解残渣Dとに分離される。
【0003】
分離された熱分解ガスGは引き続き溶融燃焼装置4へ送られ、高温燃焼される。又、熱分解残渣Dの方は選別装置5へ送られ、比較的粗い不燃性固形物と細かい可燃性固形物とに分離される。更に、分離された可燃性固形物Iは、粉砕装置6で微粉砕されたあと溶融燃焼装置4へ供給され、1200℃以上の温度下で溶融燃焼される。
尚、溶融燃焼装置4内で形成された溶融スラグFは水砕スラグとして順次取り出さる。また、溶融燃焼装置4からの燃焼排ガスGO は廃熱ボイラ7、集塵装置8、ガス浄化装置9、煙突10を通して大気中へ排出されて行く。
【0004】
乾留熱分解ドラム2は、加熱管11を備えた回転式のドラムから形成されており、ドラムの長手方向に配設した複数の加熱管11内へは、廃棄物Cを加熱する為の加熱ガスKが循環流通されている。
ところで、乾留熱分解ドラム2内の廃棄物Cを加熱する為の加熱ガスKとしては、溶融燃焼装置4からの高温燃焼排ガスGO を用い、これを乾留熱分解ドラム2へ供給するのが熱経済上最も好ましい方策である。
しかし、溶融燃焼装置4からの高温燃焼排ガスGO 内には、廃棄物Cに含まれている塩化ビニール等の有機塩素化合物の燃焼により生成する塩化水素(HCl)ガスが多量に含有されており、その高温に於ける激しい腐食性の故に、これを乾留熱分解ドラム2の加熱ガスKとして用いることは一般に忌避されている。
【0005】
その為、従前の乾留熱分解溶融燃焼装置に於いては、乾留熱分解ドラム2のガス入口側とガス出口側との間にオイル又はガス焚きの熱風発生炉12を接続し、当該熱風発生炉12からの加熱ガスKを乾留熱分解ドラム2の加熱管11内へ供給して廃棄物Cを加熱したり(図3)、或いは、溶融燃焼装置4の出口側に高温空気加熱器13を設け、定常運転中はこの空気加熱器13で加熱した高温空気(加熱ガスK)を乾留熱分解ドラム2内へ供給して廃棄物Cを加熱するようにしている(図4)。
【0006】
尚、図3及び図4に於いて、14は蒸気タービン発電装置、15は送風機、16は誘引通風機、17は冷却コンベア、18は可燃性微粉貯留槽、19は加熱ガス流路、20は循環ファン、21は熱交換器、22はオイルバーナ又はガスバーナ、23は廃棄物ピット、24は廃棄物供給用クレーンである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記化石燃料を用いた熱風発生炉12で生成された燃焼ガス(加熱ガスK)は、通常所謂クリーンなガスであって腐食性物質を殆んど含有していない。そのため、高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
同様に、空気加熱器13からの高温空気(加熱ガスK)には腐食性物質が含まれていないため、乾留熱分解ドラム2の加熱管11等の高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
【0008】
しかし、熱風発生炉12を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、装置の運転中オイルやガス等の外部燃料を必要とし、ランニングコストが必然的に上昇して廃棄物Cの処理費の大幅な引き下げを図り難いと云う問題がある。
【0009】
又、空気加熱器13を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、空気加熱器13が塩化水素を含有する燃焼排ガスGO と直接接触するため、空気加熱器13自体に高温腐食が生じ、これを短時間で取り替えねばならなくなる。その結果、メンテナンス費が大幅に高騰したり、燃焼排ガスGO 中のダストが付着して熱の回収効率が低下する等の問題を生ずるうえ、廃棄物Cの性質や量が変化した場合には、空気(加熱ガスK)の温度制御が困難になる等の問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に於ける上述の如き問題、即ち、▲1▼廃棄物の加熱にオイル等の燃料を用いた場合には、省エネルギー化が困難で、廃棄物処理費の大幅な引き下げを図れないこと、▲2▼溶融燃焼装置の燃焼排ガスを加熱源として利用した場合には、塩化水素による高温腐食の発生が不可避であること、▲3▼廃棄物の性質や量が変化した場合に、加熱ガスの温度制御がし難くなること等の問題を解決せんとするものであり、ランニングコストやメンテナンス費の大幅な低減を図れると共に、塩化水素に起因する高温腐食等の問題を生ずることがなく、然も、制御性に優れた廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内へ上方より熱媒体である砂を散布することにより砂を加熱して熱を回収する砂加熱装置と、砂加熱装置の下方位置に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の上方の砂散布口へ戻す砂搬送装置とを備えると共に、前記熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の本体と、筒状の本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に配設した低温の加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとから構成したことを発明の基本構成とするものである。
【0012】
請求項2の発明は、廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内へ上方より熱媒体である砂を散布することにより砂を加熱して熱を回収する砂加熱装置と、砂加熱装置の下方位置に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により加熱管内を流通する廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の上方の砂散布口へ戻す砂搬送装置とを備えると共に、前記熱分解用ガス加熱装置の筒状の本体を砂加熱装置の筒状の本体へ振動可能に連結し、当該振動可能に支持した熱分解用ガス加熱装置の本体を振動装置により微振動させる構成としたことを発明の基本構成とするものである。
【0013】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、砂加熱装置の本体と熱分解用ガス加熱装置の本体とを一体として縦型の筒状体に形成し、当該筒状体の中間部から上方へ向けて燃焼排ガスを導入してその上方部から導出すると共に、筒状体の最上部に砂散布口を、また最下部に砂排出口を夫々形成するようにしたものである。
【0014】
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、砂搬送装置を、熱分解用ガス加熱装置から砂を導出する砂出しスクリュー装置と、導出した砂を搬送するバケットコンベア装置と、砂内から異物を除去するスクリーン装置とから構成するようにしたものである。
【0015】
請求項5の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、熱分解用ガス加熱装置の加熱管を、ダンパ装置を介設したバイパス流路により、ガス入口側とガス出口側とを連通した構成の加熱管としたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図であり、図1に於いて、前記図3及び図4の場合と同じ部位・部材には、これと同じ参照番号が使用されている。
図1に於いて、1は供給装置、2は乾留熱分解ドラム、3は搬出装置、4は溶融燃焼装置、5は選別装置、6は粉砕装置、7は廃熱ボイラ、8は集塵装置、9はガス浄化装置、10は煙突、15は送風機、16は誘引通風機、17は冷却コンベア、18は可燃性微粉貯留槽、19は加熱ガス流路、20は循環ファン、23は廃棄物ピット、24は廃棄物供給用クレーンであって、前記図3及び図4の場合と全く同一の構成のものである。
【0018】
又、図1及び図2に於いて、Sは砂、25は砂加熱装置、25aは筒状本体、25bは砂散布口、25cは燃焼排ガス導入口、25dは燃焼排ガス導出口、26は熱分解用ガス加熱装置、26aは筒状本体、26bは加熱管、26cはパージ用ノズル、27は砂補充サイロ、27aは砂散布器、28は砂搬送装置、28aは砂出しスクリュー装置、28bはバケットコンベア装置、28cはスクリーン装置、29はスラグ水冷槽、30はバイパス流路、31はダンパ装置、32は振動発生装置、33は温度制御装置、34はヘッダ、35は集塵灰サイロ、36は送風機、37は燃焼排ガス流路であり、図番25〜図番35までの部材が本発明の要部を構成する部材である。
【0019】
前記乾留熱分解ドラム2は、水平に対して約1.5度の傾斜角度で入口側を上方に、出口側を下方に位置せしめた状態で回転自在に軸支されており、運転中は約1〜3rpmの回転速度で回転駆動される。又、乾留熱分解ドラム2の内部には、複数本の加熱管(図示省略)がドラムの軸芯方向に平行に配設されている。この各加熱管は、両端部を入口ケーシング及び出口ケーシングへ夫々連通せしめた状態で支持固定されており、乾留熱分解ドラム2と一体となって回転する。
【0020】
前記溶融燃焼装置4は、縦円筒状の本体4aと傾斜状の底面4bと燃焼排ガスGO の排出流路4c等を備えており、本体4aの上方より熱分解ガスG、熱分解残渣D内のカーボン残渣IO 及び集塵灰サイロ35からの集塵灰E等が噴射され、ここで高温溶融燃焼される。
また、溶融燃焼により生成された溶融スラグFは底面4bに沿って流下し、スラグ排出口4dからスラグ水冷槽29内へ落下する。
【0021】
前記砂加熱装置25は、図2に示す如く所謂縦型の筒状に形成された砂散布型の加熱装置であり、筒状の本体25aからその主要部が構成されている。即ち、筒状本体25aの下方部側壁には燃焼排ガス導入口25cが、また筒状本体25aの上方部側壁には燃焼排ガスの導出口25dが、更に筒状本体25aの最上部には砂散布口25bが夫々形成されている。
前記筒状本体25aの下方は開口されており、後述するように熱分解用ガス加熱装置26の上方開口へ連通されている。
また、筒状本体25aの燃焼排ガス導入口25cは溶融燃焼装置4のガス排出流路4cへ連通されており、更に筒状本体25aの燃焼排ガス導出口25dは燃焼排ガス流路37を通して廃熱ボイラ7へ連通されている。
【0022】
前記熱分解用ガス加熱装置26は、底面を逆円錐状に形成した筒状本体26aと、筒状本体26a内に配設した加熱管26bと、加熱管26bの下方に設置したパージ用ノズル26c等から形成されており、前記砂加熱装置25内を下降してきた高温の砂Sが、順次筒状本体26aの上方へ排出されてくる。
また、筒状本体26aの上端は、前記砂加熱装置25の筒状本体25aの下端へ伸縮継手26eを介して連結されており、固定された砂加熱装置25に対して熱分解用ガス加熱装置26は後述するように僅かな寸法距離だけ相対移動可能に支持されている。
更に、筒状本体26aの最下端部には砂排出口26dが設けられており、後述する砂出しスクリュー装置28aを通して砂Sが所定の流量で排出されて行く。
【0023】
尚、本実施形態に於いては、熱分解用ガス加熱装置26を伸縮継手26e・26f、支持スプリング26g及びフレキシブル管26h等を介して所謂振動自在に吊下げ支持するようにしており、振動発生装置(振動モータ)32を作動することにより筒状本体26aに所定周波数の微振動を与え、これによって砂Sと加熱管26b間の熱伝達率を高めるようにしているが、砂加熱装置25の筒状本体25aと熱分解用ガス加熱装置26の筒状本体26aとを一体的に形成し、熱分解用ガス加熱装置26を固定式としてもよいことは勿論である。
【0024】
前記加熱管26bは、筒状本体26a内に複数本並設されている。そして、各加熱管26bのガス入口側及びガス出口側は夫々ヘッダ34へ連結されており、加熱ガス流路19を通して循環ファン20により加熱ガス(空気)Kが所定の流量で循環流通されている。
また、前記加熱管26bのガス入口側とガス出口側とは、ダンパ装置31を介設したバイパス流路30によって連通されており、温度制御装置33からの信号によってダンパー装置31の開度を調整することにより、乾留熱分解ドラム2へ環流する高温の加熱ガスKの温度が調整される。
尚、図2に於いて38は砂レベル計である。
【0025】
前記砂補充用サイロ27は補充用の砂Sを貯留するものであり、必要に応じて砂散布器27aの上方へ新しい砂Sが供給される。
【0026】
前記砂搬送装置28は、熱分解用ガス加熱装置26内から砂Sを取り出す砂出しスクリュー装置28aと、取り出した砂Sを搬送するバケットコンベア装置28bと、バケットコンベア装置28bから排出した砂S内の固形物等を除くスクリーン装置28c等から形成されている。尚、熱媒体用の砂Sとしては、粒径1〜3mmの炭化けい素が使用されている。
【0027】
次に、本発明の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の作動について説明する。
廃棄物ピット23内に貯えられた廃棄物Cは、供給装置1によって順次乾留熱分解ドラム2内へ供給され、略酸素が遮断された状態の下で、加熱管内を流通する加熱ガスKにより常温から300℃〜600℃、好ましくは400℃〜500℃の温度に加熱される。この状態で約1時間程度攪拌混合されることにより、乾留熱分解ドラム2内の廃棄物Cは熱分解され、熱分解ガスGと固形の熱分解残渣Dが生成される。
【0028】
前記廃棄物Cの熱分解は通常約1時間程度で完了し、概ね75wt%の熱分解ガスGと25wt%の熱分解残渣Dとが生成される。
尚、生成された熱分解残渣Dは、乾留熱分解ドラム2内で攪拌・混合されることにより均一化され、一様な大きさの粒子となる。
また、発生した熱分解ガスGは、水分、CO、CO2 、H2 及び炭化水素を主成分とするものであり、ダスト及びタールも若干含まれており、その低位発熱量は約1500〜2000kcal/kgである。
更に、熱分解残渣Dは炭素と灰分がその主体を成すものであるが、炭素含有量は熱分解残渣Dの粒径によって変化し、粒径が小さいものほど炭素の含有量が増加する。例えば、熱分解残渣Dの粒径が5mm以下の場合には、炭素の含有量は概ね35wt%となる。
【0029】
乾留熱分解ドラム2内の熱分解ガスGと熱分解残渣Dは隣接する搬出装置3内へ排出され、ここで熱分解ガスGと熱分解残渣Dとに分離される。
分離された熱分解ガスGは溶融燃焼装置4へ供給され、後述するカーボン残渣IO や集塵灰Eと共に所謂溶融燃焼される。
また、熱分解残渣Dの方は、冷却コンベア17上で約400℃〜500℃の温度から約80℃の温度にまで冷却され、選別装置5に於いて有価物である鉄、アルミや不燃物である砂、ガラス等が選別されることにより、可燃物を主体とする可燃性固形物Iが分離される。
更に、分離された可燃性固形物Iは、粉砕装置6で微粒化されたあと可燃性微粉貯留槽18に貯えられ、前述の如く廃熱ボイラ7や集塵装置8等からの集塵灰Eと共に空気輸送によって溶融燃焼装置4へ送られ、ここで熱分解ガスGと共に燃焼される。
即ち、溶融燃焼装置4内へ供給された炭素含有量の高いカーボン残渣IO は、熱分解ガスGと共に溶融燃焼装置4内で、灰の溶融温度より100〜150℃ほど高い約1300℃の高温で燃焼され、溶融スラグFとなって傾斜状の底面4bに沿って流下し、スラグ排出口4dからスラグ水冷槽29内へ排出されることにより、所謂水砕スラグとなる。
【0030】
溶融燃焼装置4内で発生した約1100〜1200℃の高温の燃焼排ガスGO は、ガス排出流路4cを通して砂加熱装置25の筒状本体25aの下方部からその内部へ導入される。また、導入された高温の燃焼排ガスGO は、筒状本体25a内を上方へ向けて通過する間にその保有熱を上方から散布されて下降する砂Sに与え、その後燃焼排ガス流路37を通して廃熱ボイラ7へ導入される。
【0031】
前記砂加熱装置25の筒状本体25a内へは、その最上部に設けた砂散布口25bから熱媒体用の砂Sが所定の流量で散布されており、この散布された砂Sは、筒状本体25a内を下降する間に前記高温の燃焼排ガスGO と接触し、加熱される。
具体的には、高温の燃焼排ガスGO の入口温度は1000〜1100℃、出口温度は700〜800℃、砂Sの入口温度は300〜400℃、出口温度は700〜800℃に夫々設定されている。
また、砂Sは砂散布器27aにより、筒状本体25aの断面に対して均等に分散放出されるようになっている。
【0032】
砂加熱装置25に於いて700〜800℃に加熱された砂Sは、筒状本体25aの下方から熱分解ガス加熱装置26の筒状本体26aの上方へ重力により下降する。また、燃焼排ガスGO は、前述の通り燃焼排ガス流路37を通して廃熱ボイラ7へ送られ、廃熱ボイラでの熱回収により約200℃位にまで冷却された排ガスGO は、集塵装置8によってダストが除去された後、ガス浄化装置9で洗浄され、HClやSOx、NOxなどの有害物質を除去した後煙突10より大気中へ排出されて行く。
【0033】
前記熱分解用ガス加熱装置26の筒状本体26a内には、熱媒体である砂Sが層状に溜った状態となっており、砂加熱装置25から下降してくる砂Sの量と、砂出しスクリュー装置28aにより筒状本体26a内から排出される砂Sの量とがほぼバランスした状態になっている。
即ち、熱媒体である砂Sは、砂加熱装置25・熱分解用ガス加熱装置26・砂搬送装置28で形成される循環路内を循環しており、後述する砂補充サイロ27から系内へ砂Sの不足分が補給される。
【0034】
熱分解用ガス加熱装置26内では、高温の砂Sが筒状本体26a内を流下する間に加熱管26bを介してその保有熱が加熱ガス(空気)Kに与えられ、加熱ガスKが加熱される。
具体的には、本実施形態の熱分解用ガス加熱装置26では、砂の入口温度700〜800℃、出口温度400〜500℃、加熱ガスKの入口温度250〜350℃、出口温度500〜600℃に夫々設定されている。
【0035】
尚、熱分解用ガス加熱装置26の底部に設けたパージ用ノズル26cからは、乾留熱分解ドラム2から環流した低温の加熱ガス(空気)Kの一部が砂S内へ噴出されている。当該加熱ガスKを砂S内へ噴出することにより、砂Sに付着して熱分解用ガス加熱装置26内へ持ち込まれたHCl等を含む燃焼排ガスGO が上方へ放散され、筒状本体26a内がより清浄な状態に保持される。
また、前記砂Sと加熱管26b間の熱交換性を高めるため、筒状本体26aは微振動可能に保持されており、必要に応じて振動発生装置32を作動させ、熱分解用ガス加熱装置26を微振動させるようにしてもよい。
更に、加熱ガスKの出口側温度を調整するため、前記加熱管26bの入口側と出口側とがダンパ装置31を設けたバイパス流路30によって連結されており、温度制御装置33によりダンパ装置31を開閉制御して、高温の加熱ガスK内へ混入する低温加熱ガスKの流量を調整することにより、乾留熱分解ドラム2へ戻す加熱ガスKの温度を500〜600℃に保持している。
【0036】
熱分解用ガス加熱装置26に於いて、高温の砂Sにより約500℃〜600℃に加熱された加熱ガス(空気)Kは、加熱ガス流路19を通して前述の如く乾留熱分解ドラム2へ送られ、廃棄物Cの加熱により温度が250〜350℃に低下した状態で環流されてくる。
【0037】
前記熱分解用ガス加熱装置26内から砂出しスクリュー装置28aにより排出された砂Sは、バケットコンベア装置28bによってスクリーン装置28c上へ搬送され、ここで砂加熱装置25内で発生したクリンカー等の固形異物や燃焼排ガスGO 内に含まれていたダスト等が除去されたあと、砂加熱装置25内へ戻される。また、砂補充サイロ27から適宜量の砂が系内へ補給される。
【0038】
【発明の効果】
本発明に於いては、熱媒体として砂を用い、溶融燃焼装置からの高温排ガスによって砂を加熱するとと共に、砂の顕熱により廃棄物の加熱ガスを所定の温度にまで加熱する構成としている。
その結果、従前のこの種廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置のように化石燃料を用いる加熱ガスの発生装置が不要となり、廃棄物処理コストの大幅な引き下げが可能となる。
また、本発明では砂加熱装置と熱分解用ガス加熱装置とを縦型の筒状に形成して両者を上下方向に一列状に配設し、高温燃焼排ガスとの向流接触により加熱した砂を熱分解用ガス加熱装置内へ重力により下降させる構成としている。その結果、砂加熱装置や熱分解用ガス加熱装置の構造が簡素化できると共に、ロータリーキルン型の砂加熱装置の如きキルンの駆動エネルギーが不要となり、一層の省エネルギーが可能となる。
更に、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスとの熱交換により得られた高温の砂は、燃焼排ガスに含まれる塩化水素ガスのような腐食性ガス成分を殆んど含有せず、クリーンな熱源となるものである。
その結果、熱分解用ガス加熱装置に設けた加熱管は高温腐食を殆んど生じない条件下に置かれることになり、長期に亘って安定した運転が行なえる。
【0039】
更に、請求項1の発明では、その熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の本体と、筒状の本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に設けた低温の加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとを備えた構成としているため、パージ用ノズルから所定量の加熱ガス(空気)を砂層内へ噴出することにより、砂加熱装置からの砂に随伴して熱分解用ガス加熱装置内へ侵入した燃焼排ガスが容易に排除されることになり、加熱管の高温腐食をより完全に防止することができる。
また、請求項2の発明では、その熱分解用ガス加熱装置の筒状本体を砂加熱装置の筒状本体へ振動可能に連結すると共に、振動装置により熱分解用ガス加熱装置の筒状本体を微振動させる構成としているため、当該熱分解用ガス加熱装置を微振動させることにより砂と加熱ガス間の熱交換性が向上し、熱回収を図るうえで好都合である。
加えて、加熱管に並列状にダンパ装置を設けたバイパス流路を配設した場合には、ダンパ装置を開閉制御することにより、加熱ガスの温度を極めて容易に制御することができ、好都合である。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図である。
【図2】本発明に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の要部を示す部分拡大縦断面図である。
【図3】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示す全体系統図である。
【図4】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の他の例を示す全体系統図である。
【符号の説明】
C…廃棄物、D…熱分解残渣、G…熱分解ガス、I…可燃性固形物、IO …カーボン残渣、F…溶融スラグ、GO …燃焼排ガス、K…加熱ガス、E…集塵灰、S…砂、1…供給装置、2…乾留熱分解ドラム、3…搬出装置、4…溶融燃焼装置、4a…本体、4b…底面、4c…ガス排出流路、4d…スラグ排出口、5…選別装置、6…粉砕装置、7…廃熱ボイラ、8…集塵装置、9…ガス浄化装置、10…煙突、15…送風機、16…誘引通風機、17…冷却コンベア、18…可燃性微粉貯留槽、19…加熱ガス流路、20…循環ファン、21…熱交換器、22…オイルバーナ(又はガスバーナ)、23…廃棄物ピット、24…廃棄物供給用クレーン、25…砂加熱装置、25a…筒状本体、25b…砂散布口、25c…燃焼排ガス導入口、25d…燃焼排ガス導出口、26…熱分解用ガス加熱装置、26a…筒状本体、26b…加熱管、26c…パージ用ノズル、26d…砂排出口、26e…伸縮継手、26f…伸縮継手、26g…支持スプリング、26h…フレキシブル管、27…砂補充サイロ、27a…砂散布器、28…砂搬送装置、28a…砂出しスクリュー装置、28b…バケットコンベア装置、28c…スクリーン装置、29…スラグ水冷槽、30…バイパス流路、31…ダンパ装置、32…振動発生装置、33…温度制御装置、34…ヘッダ、35…集塵灰サイロ、36…送風機、37…燃焼排ガス流路、38…砂レベル計。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for pyrolysis melting combustion treatment of waste such as municipal waste, and by making improvements to a heat recovery system for combustion exhaust gas from a melting combustion device, heat from combustion exhaust gas is used to heat dry distillation. The present invention relates to a dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus capable of economically decomposing waste without causing high temperature corrosion on a cracking drum.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 and FIG. 4 show an example of a conventional waste carbonization pyrolysis melting combustion apparatus, and the waste C supplied into the carbonization pyrolysis drum 2 by the supply apparatus 1 Then, after being heated to a temperature of 300 ° C. to 600 ° C. for a certain period of time and converted into a pyrolysis gas G and a pyrolysis residue D, it is separated into a pyrolysis gas G and a pyrolysis residue D in the carry-out device 3.
[0003]
The separated pyrolysis gas G is subsequently sent to the melt combustion device 4 and burned at a high temperature. Further, the pyrolysis residue D is sent to the sorting device 5 and separated into a relatively coarse incombustible solid and a fine combustible solid. Further, the combustible solid I thus separated is finely pulverized by the pulverizer 6 and then supplied to the melt combustion device 4 and melted and burned at a temperature of 1200 ° C. or higher.
Note that the molten slag F formed in the molten combustion device 4 is sequentially taken out as a granulated slag. Further, the combustion exhaust gas G O from the melt combustion apparatus 4 a waste heat boiler 7, the dust collecting device 8, the gas purifier 9, go is discharged through the chimney 10 into the atmosphere.
[0004]
The dry distillation pyrolysis drum 2 is formed of a rotary drum provided with a heating tube 11, and a heating gas for heating the waste C into the plurality of heating tubes 11 arranged in the longitudinal direction of the drum. K is circulating.
Meanwhile, as the heating gas K for heating waste C carbonization pyrolysis drum 2, using a high temperature combustion exhaust gas G O from the melt combustion apparatus 4, heat to supply it to the carbonization pyrolysis drum 2 This is the most economical policy.
However, the high-temperature combustion exhaust gas G O from the melt combustion apparatus 4, hydrogen chloride (HCl) gas produced by the combustion of organic chlorine compounds such as vinyl chloride contained in the waste C are contained in a large amount Because of its severe corrosiveness at high temperatures, it is generally avoided to use it as the heating gas K for the dry distillation pyrolysis drum 2.
[0005]
Therefore, in the conventional dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus, an oil or gas-fired hot air generator 12 is connected between the gas inlet side and the gas outlet side of the dry distillation pyrolysis drum 2, and the hot air generator The heated gas K from 12 is supplied into the heating tube 11 of the dry distillation pyrolysis drum 2 to heat the waste C (FIG. 3), or a high-temperature air heater 13 is provided on the outlet side of the melt combustion apparatus 4 During the steady operation, high temperature air (heated gas K) heated by the air heater 13 is supplied into the dry distillation pyrolysis drum 2 to heat the waste C (FIG. 4).
[0006]
3 and 4, 14 is a steam turbine power generator, 15 is a blower, 16 is an induction fan, 17 is a cooling conveyor, 18 is a combustible fine powder storage tank, 19 is a heated gas flow path, and 20 is A circulation fan, 21 is a heat exchanger, 22 is an oil burner or gas burner, 23 is a waste pit, and 24 is a waste supply crane.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The combustion gas (heating gas K) generated in the hot air generator 12 using the fossil fuel is usually a so-called clean gas and hardly contains corrosive substances. Therefore, troubles due to high temperature corrosion are almost completely prevented.
Similarly, since high temperature air (heating gas K) from the air heater 13 does not contain corrosive substances, troubles due to high temperature corrosion of the heating tube 11 of the dry distillation pyrolysis drum 2 and the like are almost completely prevented. .
[0008]
However, the dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus using the hot air generating furnace 12 requires external fuel such as oil and gas during the operation of the apparatus, which inevitably increases the running cost and significantly increases the processing cost of the waste C. There is a problem that it is difficult to lower the price.
[0009]
Further, in carbonization pyrolysis melt combustion apparatus using the air heater 13, since air heater 13 is in direct contact with the combustion exhaust gas G O containing hydrogen chloride, high temperature corrosion occurs in the air heater 13 itself, this It must be replaced in a short time. As a result, after causing maintenance costs or rising sharply, such that adhering dust in the combustion exhaust gas G O decreases the heat recovery efficiency problem, if the nature and amount of waste C has changed There are problems such as difficulty in controlling the temperature of air (heating gas K).
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has the above-mentioned problems in the conventional dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus, that is, (1) when fuel such as oil is used for heating the waste, it is difficult to save energy, Waste treatment costs cannot be significantly reduced. (2) High temperature corrosion due to hydrogen chloride is unavoidable when the combustion exhaust gas from a melting combustion device is used as a heating source. (3) Waste It is intended to solve problems such as difficulty in controlling the temperature of the heated gas when the nature and amount of the gas changes, and it can greatly reduce running costs and maintenance costs, as well as due to hydrogen chloride. It is an object of the present invention to provide a dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus for waste which does not cause problems such as high temperature corrosion and has excellent controllability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a dry distillation pyrolysis drum that pyrolyzes waste to pyrolyze it into pyrolysis gas and pyrolysis residue, a melt combustion apparatus that melts and combusts pyrolysis gas and combustibles in the pyrolysis residue, A sand heating device that is provided downstream of the melting combustion device and that heats the sand to recover heat by spraying sand as a heat medium into the combustion exhaust gas from the melting combustion device, and below the sand heating device The thermal decomposition gas heating device that heats the waste gas with the high-temperature sand from the sand heating device, and the heat of the combustion exhaust gas that is provided downstream of the sand heating device and discharged from the sand heating device A waste heat boiler that collects the sand and a sand transport device that returns the sand discharged from the pyrolysis gas heating device to a sand spraying port above the sand heating device, and the pyrolysis gas heating device is disposed below. A cylindrical body with a sand outlet, and a cylindrical body A heating pipe disposed within the body, a portion of the low-temperature heating gas which is arranged below the heating pipes in which the basic configuration of the invention that was formed from a purge nozzle for injecting into the sand.
[0012]
The invention of claim 2 is a dry distillation pyrolysis drum that pyrolyzes waste to pyrolyze it into pyrolysis gas and pyrolysis residue, a melt combustion apparatus that melts and combusts pyrolysis gas and combustibles in the pyrolysis residue, A sand heating device that is provided downstream of the melting combustion device and that heats the sand to recover heat by spraying sand as a heat medium into the combustion exhaust gas from the melting combustion device, and below the sand heating device The thermal decomposition gas heating device that heats the heated gas of the waste flowing in the heating pipe with the high-temperature sand from the sand heating device, and the downstream of the sand heating device, discharged from the sand heating device A waste heat boiler for recovering the heat of the combustion exhaust gas, and a sand conveying device for returning the sand discharged from the pyrolysis gas heating device to a sand spraying port above the sand heating device, and the pyrolysis gas heating The cylindrical body of the device Oscillatably connected to Jo body, in which the basic configuration of the invention that was configured to micro-vibration by the main vibration system of the oscillatably supported pyrolytic gas heating device.
[0013]
The invention of claim 3 is the invention of claim 1, wherein the main body of the sand heating device and the main body of the pyrolysis gas heating device are integrally formed into a vertical cylindrical body, from the intermediate portion of the cylindrical body Combustion exhaust gas is introduced upward and led out from the upper part, and a sand spraying port is formed at the uppermost part of the cylindrical body, and a sand discharge port is formed at the lowermost part.
[0014]
The invention of claim 4 is the invention of claim 1 or claim 2, wherein the sand conveying device comprises a sanding screw device for extracting sand from the pyrolysis gas heating device, and a bucket conveyor device for conveying the derived sand. And a screen device for removing foreign matter from the sand.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the gas inlet side and the gas outlet side are communicated with each other by a bypass passage having a damper device in the heating pipe of the pyrolysis gas heating device. This is a heating tube having the above-described configuration.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall system diagram of a dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus for waste according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts and members as those in FIGS. The same reference numbers are used.
In FIG. 1, 1 is a supply device, 2 is a dry distillation pyrolysis drum, 3 is an unloading device, 4 is a melt combustion device, 5 is a sorting device, 6 is a crushing device, 7 is a waste heat boiler, and 8 is a dust collector. , 9 is a gas purification device, 10 is a chimney, 15 is a blower, 16 is an induction fan, 17 is a cooling conveyor, 18 is a combustible fine powder storage tank, 19 is a heated gas flow path, 20 is a circulation fan, and 23 is waste The pit 24 is a waste supply crane, which has the same configuration as that shown in FIGS.
[0018]
In FIGS. 1 and 2, S is sand, 25 is a sand heating device, 25a is a cylindrical body, 25b is a sand spraying port, 25c is a combustion exhaust gas inlet, 25d is a combustion exhaust gas outlet, and 26 is heat. Gas heater for decomposition, 26a is a cylindrical body, 26b is a heating tube, 26c is a purge nozzle, 27 is a sand replenishment silo, 27a is a sand spreader, 28 is a sand transport device, 28a is a sanding screw device, and 28b is Bucket conveyor device, 28c is a screen device, 29 is a slag water cooling tank, 30 is a bypass flow path, 31 is a damper device, 32 is a vibration generator, 33 is a temperature control device, 34 is a header, 35 is a dust collecting ash silo, 36 Is a blower, 37 is a combustion exhaust gas flow path, and members from FIG. 25 to FIG. 35 are members constituting the main part of the present invention.
[0019]
The dry distillation pyrolysis drum 2 is rotatably supported at an inclination angle of about 1.5 degrees with respect to the horizontal so that the inlet side is positioned upward and the outlet side is positioned downward. It is rotationally driven at a rotational speed of 1 to 3 rpm. In addition, a plurality of heating tubes (not shown) are disposed in the dry distillation pyrolysis drum 2 in parallel to the axial direction of the drum. Each heating tube is supported and fixed in a state where both ends thereof are communicated with the inlet casing and the outlet casing, respectively, and rotates together with the dry distillation pyrolysis drum 2.
[0020]
Said molten combustion device 4, a vertical cylindrical body 4a and the inclined bottom surface 4b is provided with a discharge channel 4c, etc. of the combustion exhaust gas G O, pyrolysis gas G from above the main body 4a, the pyrolysis residue in D The carbon residue I O and the dust collection ash E from the dust collection ash silo 35 are injected, and are melted and burned at a high temperature.
Moreover, the molten slag F produced | generated by the melt combustion flows down along the bottom face 4b, and falls in the slag water cooling tank 29 from the slag discharge port 4d.
[0021]
The sand heating device 25 is a sand spray type heating device formed in a so-called vertical cylindrical shape as shown in FIG. 2, and its main part is constituted by a cylindrical main body 25a. That is, a combustion exhaust gas inlet 25c is formed on the lower side wall of the cylindrical main body 25a, a combustion exhaust outlet 25d is provided on the upper side wall of the cylindrical main body 25a, and sand is sprayed on the uppermost portion of the cylindrical main body 25a. Each mouth 25b is formed.
A lower portion of the cylindrical main body 25a is opened and communicated with an upper opening of the pyrolysis gas heating device 26 as described later.
Further, the combustion exhaust gas inlet 25c of the cylindrical main body 25a communicates with the gas discharge passage 4c of the molten combustion device 4, and the combustion exhaust gas outlet 25d of the cylindrical main body 25a passes through the combustion exhaust gas passage 37 and is a waste heat boiler. 7 to communicate.
[0022]
The pyrolysis gas heating device 26 includes a cylindrical main body 26a whose bottom surface is formed in an inverted conical shape, a heating pipe 26b disposed in the cylindrical main body 26a, and a purge nozzle 26c installed below the heating pipe 26b. Etc., and the hot sand S descending in the sand heating device 25 is sequentially discharged above the cylindrical body 26a.
Moreover, the upper end of the cylindrical main body 26a is connected to the lower end of the cylindrical main body 25a of the sand heating device 25 via an expansion joint 26e, and the pyrolysis gas heating device is connected to the fixed sand heating device 25. As will be described later, 26 is supported so as to be relatively movable by a small dimensional distance.
Further, a sand discharge port 26d is provided at the lowermost end of the cylindrical main body 26a, and the sand S is discharged at a predetermined flow rate through a sand discharge screw device 28a described later.
[0023]
In the present embodiment, the pyrolysis gas heating device 26 is suspended and supported so as to freely vibrate via expansion joints 26e and 26f, a support spring 26g, a flexible tube 26h, and the like, so that vibration is generated. By operating the device (vibration motor) 32, a fine vibration of a predetermined frequency is given to the cylindrical main body 26a, thereby increasing the heat transfer coefficient between the sand S and the heating pipe 26b. Of course, the cylindrical main body 25a and the cylindrical main body 26a of the pyrolysis gas heating device 26 may be integrally formed, and the pyrolysis gas heating device 26 may be fixed.
[0024]
A plurality of the heating tubes 26b are arranged in parallel in the cylindrical main body 26a. The gas inlet side and the gas outlet side of each heating pipe 26b are connected to the header 34, and the heating gas (air) K is circulated through the heating gas flow path 19 by the circulation fan 20 at a predetermined flow rate. .
In addition, the gas inlet side and the gas outlet side of the heating pipe 26b are communicated with each other by a bypass passage 30 provided with a damper device 31, and the opening degree of the damper device 31 is adjusted by a signal from the temperature control device 33. By doing this, the temperature of the high-temperature heated gas K circulating to the dry distillation pyrolysis drum 2 is adjusted.
In FIG. 2, reference numeral 38 denotes a sand level meter.
[0025]
The sand replenishment silo 27 stores replenishment sand S, and new sand S is supplied above the sand spreader 27a as necessary.
[0026]
The sand conveying device 28 includes a sand removing screw device 28a that takes out the sand S from the pyrolysis gas heating device 26, a bucket conveyor device 28b that conveys the taken sand S, and the sand S discharged from the bucket conveyor device 28b. Are formed from a screen device 28c and the like excluding the solid matter. In addition, as the sand S for a heat medium, silicon carbide having a particle diameter of 1 to 3 mm is used.
[0027]
Next, the operation of the waste carbonization pyrolysis melting combustion apparatus of the present invention will be described.
The waste C stored in the waste pit 23 is sequentially supplied into the dry distillation pyrolysis drum 2 by the supply device 1 and is heated to room temperature by the heated gas K flowing through the heating pipe in a state where substantially oxygen is shut off. To 300 ° C. to 600 ° C., preferably 400 ° C. to 500 ° C. By stirring and mixing in this state for about 1 hour, the waste C in the dry distillation pyrolysis drum 2 is pyrolyzed, and a pyrolysis gas G and a solid pyrolysis residue D are generated.
[0028]
Thermal decomposition of the waste C is usually completed in about 1 hour, and approximately 75 wt% of pyrolysis gas G and 25 wt% of pyrolysis residue D are generated.
The generated pyrolysis residue D is homogenized by stirring and mixing in the dry distillation pyrolysis drum 2 and becomes particles of uniform size.
The generated pyrolysis gas G is mainly composed of moisture, CO, CO 2 , H 2 and hydrocarbons, and contains a little dust and tar, and its lower heating value is about 1500 to 2000 kcal. / Kg.
Furthermore, although the pyrolysis residue D is mainly composed of carbon and ash, the carbon content varies depending on the particle size of the pyrolysis residue D, and the smaller the particle size, the greater the carbon content. For example, when the particle size of the pyrolysis residue D is 5 mm or less, the carbon content is approximately 35 wt%.
[0029]
The pyrolysis gas G and pyrolysis residue D in the dry distillation pyrolysis drum 2 are discharged into the adjacent carry-out device 3 where they are separated into pyrolysis gas G and pyrolysis residue D.
The separated pyrolysis gas G is supplied to the melt combustion apparatus 4 and is so-called melt burned together with the carbon residue IO and dust collection ash E described later.
Further, the pyrolysis residue D is cooled on the cooling conveyor 17 from a temperature of about 400 ° C. to 500 ° C. to a temperature of about 80 ° C., and in the sorting device 5, iron, aluminum, or non-combustible material that is a valuable material. By sorting sand, glass and the like, the combustible solid material I mainly composed of combustible material is separated.
Further, the separated combustible solid I is atomized by the pulverizer 6 and then stored in the combustible fine powder storage tank 18, and as described above, the dust collection ash E from the waste heat boiler 7, the dust collector 8 or the like. At the same time, it is sent to the melt combustion apparatus 4 by pneumatic transportation, where it is burned together with the pyrolysis gas G.
That is, the carbon residue I 2 O having a high carbon content supplied into the melt combustion apparatus 4 is heated at a high temperature of about 1300 ° C., which is about 100 to 150 ° C. higher than the melting temperature of ash in the melt combustion apparatus 4 together with the pyrolysis gas G The molten slag F is burned and flows down along the inclined bottom surface 4b, and is discharged into the slag water cooling tank 29 from the slag discharge port 4d, thereby forming a so-called granulated slag.
[0030]
Combustion exhaust gas G O of elevated temperature of about 1100 to 1200 ° C. occurring in the melt combustion apparatus within 4 is introduced from the lower part of the cylindrical main body 25a of the sand heating device 25 through the gas discharge channel 4c to its interior. The combustion exhaust gas G O of the introduced high temperature, giving the cylindrical body 25a in the sand S which drops are sprayed with the heat retained from above while passing upward through the subsequent flue gas passage 37 It is introduced into the waste heat boiler 7.
[0031]
Into the cylindrical main body 25a of the sand heating device 25, the heat medium sand S is sprayed at a predetermined flow rate from the sand spray port 25b provided at the uppermost portion thereof. While descending the inside of the main body 25a, it comes into contact with the high-temperature combustion exhaust gas GO and is heated.
Specifically, the high temperature of the inlet temperature of the combustion exhaust gas G O is 1000 to 1100 ° C., outlet temperature 700 to 800 ° C., inlet temperature of the sand S is 300 to 400 ° C., the outlet temperature are respectively set to 700 to 800 ° C. ing.
Further, the sand S is dispersed and released uniformly by the sand spreader 27a with respect to the cross section of the cylindrical main body 25a.
[0032]
The sand S heated to 700 to 800 ° C. in the sand heating device 25 is lowered by gravity from below the cylindrical main body 25a to above the cylindrical main body 26a of the pyrolysis gas heating device 26. Further, the combustion exhaust gas G O, as described above is sent to the waste heat boiler 7 through flue gas passage 37, the exhaust gas G O cooled to about 200 ° C.-position by heat recovery in the waste heat boiler, dust collecting device After the dust is removed by 8, it is cleaned by the gas purification device 9, and after removing harmful substances such as HCl, SOx, NOx, etc., it is discharged from the chimney 10 into the atmosphere.
[0033]
In the cylindrical main body 26a of the pyrolysis gas heating device 26, sand S as a heat medium is accumulated in layers, and the amount of sand S descending from the sand heating device 25 and the sand The amount of sand S discharged from the cylindrical body 26a by the take-out screw device 28a is almost balanced.
That is, the sand S as the heat medium circulates in a circulation path formed by the sand heating device 25, the pyrolysis gas heating device 26, and the sand transport device 28, and enters the system from a sand replenishment silo 27 described later. The shortage of sand S is replenished.
[0034]
In the pyrolysis gas heating device 26, while the high-temperature sand S flows down in the cylindrical main body 26a, the retained heat is given to the heating gas (air) K through the heating pipe 26b, and the heating gas K is heated. Is done.
Specifically, in the pyrolysis gas heating device 26 of the present embodiment, the sand inlet temperature 700 to 800 ° C, the outlet temperature 400 to 500 ° C, the heating gas K inlet temperature 250 to 350 ° C, and the outlet temperature 500 to 600. Each is set to ℃.
[0035]
A part of the low-temperature heating gas (air) K circulated from the dry distillation pyrolysis drum 2 is jetted into the sand S from the purge nozzle 26 c provided at the bottom of the pyrolysis gas heating device 26. The by heated gas K jetted into the sand S, the combustion exhaust gas G O including adhering to the sand S has been brought into the pyrolysis gas heating device 26 HCl or the like is dissipated upward, the cylindrical main body 26a The inside is kept in a cleaner state.
Moreover, in order to improve the heat exchange property between the sand S and the heating pipe 26b, the cylindrical body 26a is held so as to be able to vibrate slightly, and the vibration generating device 32 is operated as necessary to generate a gas heater for pyrolysis. 26 may be slightly vibrated.
Furthermore, in order to adjust the outlet side temperature of the heated gas K, the inlet side and the outlet side of the heating pipe 26b are connected by a bypass flow path 30 provided with a damper device 31, and a damper device 31 is connected by a temperature control device 33. The temperature of the heating gas K returned to the dry distillation pyrolysis drum 2 is maintained at 500 to 600 ° C. by controlling the opening and closing of the gas and adjusting the flow rate of the low temperature heating gas K mixed into the high temperature heating gas K.
[0036]
In the pyrolysis gas heating device 26, the heated gas (air) K heated to about 500 ° C. to 600 ° C. by the high-temperature sand S is sent to the dry distillation pyrolysis drum 2 through the heated gas passage 19 as described above. Then, the waste C is refluxed in a state where the temperature is lowered to 250 to 350 ° C. by heating the waste C.
[0037]
The sand S discharged from the pyrolysis gas heating device 26 by the sand removing screw device 28a is conveyed onto the screen device 28c by the bucket conveyor device 28b, where solids such as clinker generated in the sand heating device 25 are transported. after the dust contained in the foreign matter and the combustion exhaust gas G O is removed and returned to the sand heating device 25. Further, an appropriate amount of sand is replenished from the sand replenishment silo 27 into the system.
[0038]
【The invention's effect】
In the present invention, sand is used as a heat medium, and the sand is heated by high-temperature exhaust gas from the melt combustion apparatus, and the waste gas is heated to a predetermined temperature by sensible heat of the sand.
As a result, a heating gas generating device using fossil fuel as in the conventional dry distillation pyrolysis melting combustion device of this kind of waste becomes unnecessary, and the waste processing cost can be greatly reduced.
Further, in the present invention, the sand heating device and the pyrolysis gas heating device are formed in a vertical cylindrical shape, both are arranged in a line in the vertical direction, and the sand is heated by countercurrent contact with the high-temperature combustion exhaust gas. Is lowered into the pyrolysis gas heating device by gravity. As a result, the structure of the sand heating device and the pyrolysis gas heating device can be simplified, and the driving energy of the kiln such as the rotary kiln type sand heating device is not required, and further energy saving is possible.
Furthermore, the high-temperature sand obtained by heat exchange with the flue gas from the melt combustion apparatus contains almost no corrosive gas components such as hydrogen chloride gas contained in the flue gas, and becomes a clean heat source. Is.
As a result, the heating tube provided in the pyrolysis gas heating apparatus is placed under conditions that hardly cause high-temperature corrosion, and can be operated stably over a long period of time.
[0039]
Further, in the invention of claim 1, the pyrolysis gas heating device includes a cylindrical main body provided with a sand discharge port below, a heating pipe disposed in the cylindrical main body, and a lower part of the heating pipe. Since it is configured to include a purge nozzle that ejects a portion of the provided low-temperature heating gas into the sand, by heating a predetermined amount of heating gas (air) from the purge nozzle into the sand layer, Combustion exhaust gas that has entered the pyrolysis gas heating apparatus accompanying the sand from the apparatus is easily eliminated, and high-temperature corrosion of the heating pipe can be more completely prevented.
According to a second aspect of the present invention, the cylindrical main body of the pyrolysis gas heating device is connected to the cylindrical main body of the sand heating device so as to vibrate, and the cylindrical main body of the pyrolysis gas heating device is connected by the vibration device. Since it is configured to slightly vibrate, the heat exchange between the sand and the heated gas is improved by slightly vibrating the pyrolysis gas heating device, which is convenient for heat recovery.
In addition, when a bypass flow path provided with a damper device in parallel with the heating pipe is disposed, the temperature of the heated gas can be controlled very easily by controlling the opening and closing of the damper device, which is convenient. is there.
The present invention has excellent practical utility as described above.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall system diagram of a dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus for waste according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus for waste according to the present invention.
FIG. 3 is an overall system diagram showing an example of a conventional waste carbonization pyrolysis melting and combustion apparatus.
FIG. 4 is an overall system diagram showing another example of a conventional carbonization pyrolysis melting and combustion apparatus for waste.
[Explanation of symbols]
C ... Waste, D ... Pyrolysis residue, G ... Pyrolysis gas, I ... Combustible solid, IO ... Carbon residue, F ... Molten slag, G0 ... Combustion exhaust gas, K ... Heating gas, E ... Dust collection Ash, S ... sand, 1 ... supply device, 2 ... dry distillation pyrolysis drum, 3 ... unloading device, 4 ... melt combustion device, 4a ... main body, 4b ... bottom surface, 4c ... gas discharge flow path, 4d ... slag discharge port, DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Sorting device, 6 ... Crushing device, 7 ... Waste heat boiler, 8 ... Dust collector, 9 ... Gas purification device, 10 ... Chimney, 15 ... Blower, 16 ... Induction fan, 17 ... Cooling conveyor, 18 ... Combustible Fine powder storage tank, 19 ... heated gas flow path, 20 ... circulating fan, 21 ... heat exchanger, 22 ... oil burner (or gas burner), 23 ... waste pit, 24 ... waste supply crane, 25 ... sand heating Apparatus, 25a ... cylindrical main body, 25b ... sand spout, 25c ... combustion exhaust gas inlet, 5d ... Combustion exhaust gas outlet, 26 ... Pyrolysis gas heating device, 26a ... Cylindrical body, 26b ... Heating pipe, 26c ... Purge nozzle, 26d ... Sand outlet, 26e ... Expansion joint, 26f ... Expansion joint, 26g DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Support spring, 26h ... Flexible pipe, 27 ... Sand replenishment silo, 27a ... Sand spreader, 28 ... Sand conveying device, 28a ... Sand removal screw device, 28b ... Bucket conveyor device, 28c ... Screen device, 29 ... Slag water cooling tank , 30 ... Bypass passage, 31 ... Damper device, 32 ... Vibration generator, 33 ... Temperature control device, 34 ... Header, 35 ... Dust ash silo, 36 ... Blower, 37 ... Combustion exhaust gas passage, 38 ... Sand level Total.

Claims (5)

廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内へ上方より熱媒体である砂を散布することにより砂を加熱して熱を回収する砂加熱装置と、砂加熱装置の下方位置に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の上方の砂散布口へ戻す砂搬送装置とを備えると共に、前記熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の本体と、筒状の本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に配設した低温の加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとから構成したことを特徴とする廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。A dry distillation pyrolysis drum that pyrolyzes waste into pyrolysis gas and pyrolysis residue, a melt combustion device that melts and combusts pyrolysis gas and combustibles in the pyrolysis residue, and a downstream side of the melt combustion device A sand heating device that heats sand to recover heat by spraying sand as a heat medium from above into the flue gas from the melting combustion device, and a sand heating device provided at a position below the sand heating device. A pyrolysis gas heating device for heating waste heating gas with high-temperature sand from the device, and a waste heat boiler provided on the downstream side of the sand heating device for recovering the heat of the combustion exhaust gas discharged from the sand heating device; A sand transport device for returning the sand discharged from the pyrolysis gas heating device to a sand spraying port above the sand heating device, and the pyrolysis gas heating device is provided with a sand discharge port below. Arranged in a cylindrical main body and a cylindrical main body A heat pipe, carbonization pyrolysis melt combustion apparatus of waste a portion of the low-temperature heating gas which is arranged below the heating pipes, characterized in that consisted purge nozzle for injecting into the sand. 廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内へ上方より熱媒体である砂を散布することにより砂を加熱して熱を回収する砂加熱装置と、砂加熱装置の下方位置に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により加熱管内を流通する廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の上方の砂散布口へ戻す砂搬送装置とを備えると共に、前記熱分解用ガス加熱装置の筒状の本体を砂加熱装置の筒状の本体へ振動可能に連結し、当該振動可能に支持した熱分解用ガス加熱装置の本体を振動装置により微振動させる構成としたことを特徴とする廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。A dry distillation pyrolysis drum that pyrolyzes waste into pyrolysis gas and pyrolysis residue, a melt combustion device that melts and combusts pyrolysis gas and combustibles in the pyrolysis residue, and a downstream side of the melt combustion device A sand heating device that heats sand to recover heat by spraying sand as a heat medium from above into the flue gas from the melting combustion device, and a sand heating device provided at a position below the sand heating device. A pyrolysis gas heating device that heats the heating gas of the waste that circulates in the heating pipe with high-temperature sand from the device, and the heat of the combustion exhaust gas discharged from the sand heating device is provided downstream of the sand heating device A waste heat boiler, and a sand transport device that returns sand discharged from the pyrolysis gas heating device to a sand spraying port above the sand heating device, and a cylindrical main body of the pyrolysis gas heating device. Can vibrate to the cylindrical body of the sand heating device Linked to, the vibratable the carbonization pyrolysis melt combustion apparatus of waste, characterized in that the arrangement for micro-vibration by supporting the vibrating apparatus the body of the pyrolysis gas heating device. 砂加熱装置の本体と熱分解用ガス加熱装置の本体とを一体として縦型の筒状体に形成し、当該筒状体の中間部から上方へ向けて燃焼排ガスを導入してその上方部から導出すると共に、筒状体の最上部に砂散布口を、また最下部に砂排出口を夫々形成するようにした請求項1に記載の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。  The main body of the sand heating device and the main body of the pyrolysis gas heating device are integrally formed into a vertical cylindrical body, and combustion exhaust gas is introduced upward from the middle portion of the cylindrical body, from the upper portion thereof The waste carbonization pyrolysis melting and combustion apparatus for waste according to claim 1, wherein the waste spray outlet is formed at the uppermost part of the cylindrical body and the sand discharge outlet is formed at the lowermost part. 砂搬送装置を、熱分解用ガス加熱装置から砂を導出する砂出しスクリュー装置と、導出した砂を搬送するバケットコンベア装置と、砂内から異物を除去するスクリーン装置とから構成するようにした請求項1又は請求項2に記載の乾留熱分解溶融燃焼装置。Claim that the sand transport device is composed of a sanding screw device for extracting sand from the pyrolysis gas heating device, a bucket conveyor device for transporting the derived sand, and a screen device for removing foreign matter from the sand. The dry distillation pyrolysis melting combustion apparatus according to claim 1 or 2 . 熱分解用ガス加熱装置の加熱管を、ダンパ装置を介設したバイパス流路により、ガス入口側とガス出口側とを連通した構成の加熱管とした請求項1又は請求項2に記載の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。The heating tubes of the pyrolysis gas heating apparatus, by bypass passage which is interposed a damper device, waste of claim 1 or claim 2 and a heating pipe structure communicating with the gas inlet side and gas outlet side Dry distillation pyrolysis melting combustion equipment.
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