JPH10205730A - 排ガス処理装置 - Google Patents

排ガス処理装置

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Publication number
JPH10205730A
JPH10205730A JP9014053A JP1405397A JPH10205730A JP H10205730 A JPH10205730 A JP H10205730A JP 9014053 A JP9014053 A JP 9014053A JP 1405397 A JP1405397 A JP 1405397A JP H10205730 A JPH10205730 A JP H10205730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
combustion chamber
dust
incinerator
secondary combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP9014053A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Nagai
良憲 永井
Isato Morita
勇人 森田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP9014053A priority Critical patent/JPH10205730A/ja
Publication of JPH10205730A publication Critical patent/JPH10205730A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却炉に投入されるゴミ質に違いがあって
も、また焼却炉の運用方法に違いがあってもダイオキシ
ンおよび窒素酸化物等の排出濃度を低減する高い信頼性
を有する総合的な排ガス処理装置を提供すること。 【解決手段】 都市ゴミ焼却設備において、焼却炉1上
部の二次燃焼室3を一次燃焼室とは別に設け、一次燃焼
室と二次燃焼室2の間に燃焼排ガス中に含まれるダスト
を除じんする除じん装置2を設けるかまたは図示してい
ないが一次燃焼室と二次燃焼室を備えた焼却炉1から排
出する排ガス流路の高温領域内に前記除じん装置2を設
ける。または焼却炉から排出する排ガス流路の高温領域
内に燃焼排ガス中に含まれるダストを除じんする除じん
装置を設け、その後流側に再加熱室を設けても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ焼却排ガ
スの浄化装置に係わり、特に排ガス中に含まれるダイオ
キシン(DXN)を効率よく除去する排ガス処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、埋め立て地の減少や環境問題に関
する関心から、都市ゴミは焼却処理される傾向が高く、
また、広域的なエネルギー問題の観点から都市ゴミ焼却
設備に廃熱回収ボイラや、さらにガスタービンによる当
該排ガスの独立再加熱を行うなど、発電設備付きのプラ
ントが増加している。これらの設備は都市近郊に建設さ
れることが多く、それに用いられる排ガス処理装置は公
害防止の点から高効率かつ高信頼性である必要がある。
こうした事情に臨み、従来法では図5に示すようなシス
テムが提案され、次第に実機にて運用されてきている。
【0003】この図5に示す従来法では、焼却炉1から
排出される排ガスは廃熱回収ボイラ5において熱交換さ
れた後、減温塔12、有毒ガス除去装置13、バグフィ
ルタ7などを経て、触媒脱硝装置8に導かれ、同時にア
ンモニア注入装置10からアンモニアが注入され、排ガ
スは脱硝された後、煙突9から排出される。ここで、有
毒ガス除去装置13では通常、消石灰(Ca(O
H)2)などが注入されるので、後流側のバグフィルタ
7上で反応して塩化水素や硫黄酸化物が除去される。
【0004】また、このバグフィルタ7では、同時にダ
ストが除去されるが、「1990年12月厚生省より通
知されたダイオキシン類発生防止等ガイドライン」によ
り、低温域に当該バグフィルタ7が設置されるためDX
Nも同時に取り除かれることになる。さらに、後流域の
触媒脱硝装置8では低温高活性の触媒が使用されるが、
通常は、その効率向上のためバグフィルタ7の出口部に
排ガス再加熱器11を設置して排ガス温度を上昇する方
式が採用されている。
【0005】特に最近注目されているダイオキシン(D
XN)の排出濃度については、現在の国のガイドライン
により0.5ng/Nm3以下とするように規制されて
おり、前記図5に示す従来システム中で上記バグフィル
タ7にて前記規制値以下のダイオキシン濃度になるよう
に対応する傾向があるが、ゴミの燃焼や運用条件によっ
ては目標値を満足させることは厳しく、更に将来的には
欧米なみの厳しい規制(0.1ng/Nm3以下)が適
用される可能性もあり、後流側に設置した触媒法分解装
置による除去が期待されている。
【0006】焼却炉などから排出する排ガス中のダイオ
キシンを効果的に除去するために、高温の排ガス流路域
に集じん器を設ける方法が知られている(特開平3−1
96887号、特開平4−194507号、特開平3−
224611号)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来法
ではゴミの燃焼により発生する塩化水素、硫黄酸化物、
ダイオキシンおよび窒素酸化物等の排出濃度は、焼却炉
に投入されるゴミ質により、または燃焼炉の運用方法に
より異なり、それらの排出濃度を特定の規制値以下にコ
ントロールすることは難しかった。特に、ダイオキシン
については将来的にもその排出量を欧州並の厳しい規制
値以下にコントロールすることは困難であった。本発明
の課題は、上記した従来技術の問題点をなくし、焼却炉
に投入されるゴミ質に違いがあっても、また焼却炉の運
用方法に違いがあってもダイオキシンおよび窒素酸化物
等の排出濃度を低減する高い信頼性を有する総合的な排
ガス処理装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明では以下の構成を採用する。すなわち、都市
ゴミ焼却設備において、焼却炉上部の二次燃焼室を一次
燃焼室とは別に設け、一次燃焼室と二次燃焼室の間に燃
焼排ガス中に含まれるダストを除じんする除じん装置を
設けた排ガス処理装置、または都市ゴミ焼却設備におい
て、焼却炉から排出する排ガス流路の高温領域内に燃焼
排ガス中に含まれるダストを除じんする除じん装置を設
け、その後流側に再加熱室を設けた排ガス処理装置であ
る。
【0009】本発明の上記排ガス処理装置において、二
次燃焼室内または再加熱室内の温度を500℃以上とす
ることが望ましい。また、二次燃焼室または再加熱室の
後流域に廃熱回収装置を配置して廃熱エネルギーを回収
すること、および二次燃焼室または再加熱室の後流域に
廃熱回収装置と脱硫装置と低温集じん装置と脱硝装置を
順次配置して排ガスの浄化処理を行うことが望ましい。
【0010】本発明によれば、廃熱回収装置の後流域に
低温集じん装置で回収された回収ダストを再注入する流
路を設け、ダイオキシン濃度が低下している回収ダスト
中の未反応のCa(OH)2を脱硫処理に利用すること
ができる。
【0011】本発明では、まず排ガス中のダイオキシン
を効果的に除去するため、以下の(1)〜(4)の作用
に基づいて考察されたものである。 (1)ゴミの燃焼によって生ずるベンゼン、ジクロロベ
ンゼン、フェノール類などが、ダイオキシンの前駆体と
なり得る。 (2)また、生成したポリ塩化ビニルやポリエチレン等
の物質から新たにダイオキシンが生成される可能性があ
る。 (3)焼却排ガスのダスト中に含まれる微量金属(例え
ばCuなど)による触媒作用で約300℃近辺にて滞留
時間が長いとダイオキシンが生成されやすい。 (4)ダイオキシンは排ガス中ではダストに吸着された
状態やミスト状あるいはガス状で存在するが、低温域で
はその蒸気圧は低いダストに吸着された状態になりやす
い。すなわち、ダスト中でのダイオキシンの新たな生成
を極力低減するためにも、まず、ダスト濃度を低減する
ことが肝要である。
【0012】そのため、本発明では二次燃焼室(一次燃
焼室後流に配置した焼却炉より分割した燃焼室)または
焼却炉(一次燃焼室と二次燃焼室を備えている)の後流
側の高温域に設置させた除じん装置においてダストおよ
びダスト中に含まれる触媒作用を有する微量金属を最小
限に抑える方式を採用している。
【0013】さらに本発明の特徴は、ガス状で存在する
ダイオキシンやその前駆物質については、焼却炉より分
割した二次燃焼室または焼却炉(一次燃焼室と二次燃焼
室を備えている)の後流側に再加熱室を設けて、該二次
燃焼室または再加熱室内で燃焼空気を吹き込むことによ
ってダイオキシン自身の熱分解を促し、またはその新た
な生成を防ぐよう考慮している。ここで高温除じん装置
の設置温度域としては上記(1)の300℃を超え、3
50〜400℃以上(図3)とすることが好ましい。
【0014】通常、除じん装置としては電気集じん器が
広く使用されているが、本発明では、特に高温域での使
用となるためサイクロン式集じん装置や耐熱性を有する
除じんフィルタ等を用いることが好ましい。
【0015】また、高温(500℃以上)の除じん装置
から排出された排ガスは、炉本体から分割された二次燃
焼室または焼却炉の後流側の再加熱室に導かれ、ここで
燃焼用空気を吹き込むことで比較的容易にガス状のダイ
オキシンやその前駆体が燃焼分解できる。
【0016】次に、本発明による高温除塵の有無による
排ガス中のDXN濃度変化の結果を図4に示す。なお、
ここで排ガスは二次燃焼室または焼却炉の後流側の再加
熱室の後流で、排熱回収装置にて効率よく熱回収される
ため、プラント効率も損なうことはない。
【0017】上述のように、ダイオキシンの発生形態に
見合った除去装置を採用することにより、今後適用が予
想される欧州並の厳しいダイオキシンの排出規制値
(0.1ng/Nm3以下)にも対応が可能となる。
【0018】従来法では、ダストの中のダイオキシン濃
度が高いためダストは循環再利用することは困難で、未
反応の消石灰はそのまま低温集じん器(バグフィルタ)
のダストとして処分されていたが、上記本発明の排ガス
処理により従来法の低温集じん器(バグフィルタ)で回
収されるダスト中のダイオキシン濃度が軽減できるた
め、下記の反応を行う目的で使用される消石灰(消石灰
と硫黄酸化物は等モルで、また、消石灰と塩化水素は1
対2モル等量で反応する)の利用率を向上できる。 Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O Ca(OH)2+SO2+H2O→CaSO3+2H2
【0019】低温集じん器(バグフィルタ)にて回収さ
れたダストは一部または全部を熱回収装置の後流に再注
入し、消石灰の利用率の向上を図ることができ、消石灰
の利用率はプラント条件によって異なるが、10%程度
改善される。
【0020】また、このように低温集じん器にて回収さ
れるダスト中には、有毒なダイオキシンが少ないため、
ダストの廃棄あるいは溶融処理をより容易に行うことが
可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、実施例により説明する。 実施例1(二次燃焼室の分割型) 図1に本実施例の排ガス処理装置のフローを示す。図1
に示すように、燃焼炉1からの都市ゴミ燃焼排ガスは、
約800℃域に設置された高温の集じん装置2に導入さ
れ、ダストとダスト中に含まれるダイオキシン生成に関
与する触媒作用を有する微量金属が取り除かれる。
【0022】次に除じん後の高温排ガスは分割された二
次燃焼室3に導かれるが、二次燃焼室3には二次燃焼空
気ポート4から空気が吹き込まれる。排ガス中の未燃分
中には一酸化炭素や炭化水素のほか、ダイオキシンやそ
の前駆体が含まれており、当該二次燃焼空気の二次燃焼
室3への吹き込みにより、前記物質の二次燃焼が生じ、
容易に熱分解される。続いて排ガスは排熱回収装置5に
導入されて排熱回収される。
【0023】その後、硫黄酸化物および塩化水素を除去
する目的で消石灰が排ガス流路の注入ライン6から注入
される。そして排ガスは低温バグフィルタ7に導かれ、
ダスト、塩化水素および硫黄酸化物に加えて飛灰に吸着
したダイオキシンが除去されることになる。
【0024】一方、窒素酸化物については当該バグフィ
ルタ7の後流に設置されている触媒脱硝装置8におい
て、アンモニア注入装置10から同時に注入されるアン
モニアを還元剤として排ガスは脱硝された後、煙突9か
ら排出される。
【0025】実施例2(再加熱型) 上記の実施例1に対して、図2に示すように都市ゴミ焼
却炉1の出口部にサイクロン式高温集じん装置2を設置
して、排ガス中のダストを除去した後、再加熱装置11
にて排ガスが再加熱される。ここで当該、再加熱器11
内には図示しない燃焼装置が設けられており、この燃焼
装置により排ガス中のダイオキシンやその前駆体が燃焼
分解される。その後、燃焼により昇温された排ガスは廃
熱回収ボイラ5により熱回収されるのでプラントの熱
(発電)効率を損なうことはない。その後、消石灰が排
ガス流路の注入ライン6から注入され、排ガス中の硫黄
酸化物および塩化水素が除去される。また、窒素酸化物
はバグフィルタ7の後流に設置されている触媒脱硝装置
8において、アンモニア注入装置10から注入されるア
ンモニアを還元剤として排ガスは脱硝された後、煙突9
から排出される。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、都市ゴミ燃焼排ガス中
に含まれる有害なダイオキシンを容易に、かつ効率よく
除去することが可能になるので今後の厳しい排出規制に
も対応できると共に、低温除じん装置にて回収されたダ
スト中のダイオキシン濃度を低減できるので灰処理が容
易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の排ガス処理装置のフロー
図である。
【図2】 本発明の他の実施例を表すフロー図である。
【図3】 加熱処理によるDXN濃度の変化図である。
【図4】 除じん処理の有無DXN排出量の比較図であ
る。
【図5】 従来法による排ガス処理装置のフロー図であ
る。
【符号の説明】
1 燃焼炉 2 高温集じん装置 3 二次燃焼室 4 二次燃焼空気ポート 5 排熱回収ボイラ 6 消石灰注入ライン 7 バグフィルタ 8 触媒脱硝装置および/または触媒法DXN分解装置 9 煙突 10 アンモニア注入装
置 11 再加熱器 12 減温塔 13 有毒ガス除去装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23J 15/00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 都市ゴミ焼却設備において、焼却炉上部
    の二次燃焼室を一次燃焼室とは別に設け、一次燃焼室と
    二次燃焼室の間に燃焼排ガス中に含まれるダストを除じ
    んする除じん装置を設けたことを特徴とする排ガス処理
    装置。
  2. 【請求項2】 二次燃焼室内の温度を500℃以上とし
    たことを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  3. 【請求項3】 二次燃焼室の後流域に廃熱回収装置を配
    置したことを特徴とする請求項1または2記載の排ガス
    処理装置。
  4. 【請求項4】 二次燃焼室の後流域に廃熱回収装置と脱
    硫装置と低温集じん装置と脱硝装置を順次配置したこと
    を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の排ガ
    ス処理装置。
  5. 【請求項5】 低温集じん装置で回収されたダストを廃
    熱回収装置の後流域に再注入する流路を設けたことを特
    徴とする請求項4記載の排ガス処理装置。
  6. 【請求項6】 都市ゴミ焼却設備において、焼却炉から
    排出する排ガス流路の高温領域内に燃焼排ガス中に含ま
    れるダストを除じんする除じん装置を設け、その後流側
    に再加熱室を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
  7. 【請求項7】 再加熱室内の温度を500℃以上とした
    ことを特徴とする請求項6記載の排ガス処理装置。
  8. 【請求項8】 再加熱室の後流域に廃熱回収装置を配置
    したことを特徴とする請求項6または7記載の排ガス処
    理装置。
  9. 【請求項9】 再加熱室の後流域に廃熱回収装置と脱硫
    装置と低温集じん装置と脱硝装置を順次配置したことを
    特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の排ガス
    処理装置。
JP9014053A 1997-01-28 1997-01-28 排ガス処理装置 Pending JPH10205730A (ja)

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JP9014053A JPH10205730A (ja) 1997-01-28 1997-01-28 排ガス処理装置

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JP9014053A JPH10205730A (ja) 1997-01-28 1997-01-28 排ガス処理装置

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JPH10205730A true JPH10205730A (ja) 1998-08-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001027533A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Hitachi, Ltd. Refuse exhaust gas treating system and treating method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001027533A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Hitachi, Ltd. Refuse exhaust gas treating system and treating method

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