JPH10318527A - 高温空気加熱器 - Google Patents
高温空気加熱器Info
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- JPH10318527A JPH10318527A JP9129685A JP12968597A JPH10318527A JP H10318527 A JPH10318527 A JP H10318527A JP 9129685 A JP9129685 A JP 9129685A JP 12968597 A JP12968597 A JP 12968597A JP H10318527 A JPH10318527 A JP H10318527A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 確実に耐火物の健全性をモニタできる高温空
気加熱器及びそれを被なえた廃棄物処理装置を提供する
こと。 【解決手段】 高温ガスの雰囲気中に設けられ、前記高
温ガスとの熱交換で伝熱管体内を流れる被加熱空気を加
熱する高温空気加熱器において、伝熱管体は、内部を被
加熱空気が流れる伝熱管と、該伝熱管を同軸で且つ該伝
熱管との間に間隙を介して覆う耐火材製の耐火性保護管
とを備え、前記間隙に空気を導入する空気導入手段を設
けると共に、その導入空気量の変化を追跡する空気量追
跡手段を設け、該空気量追跡手段による追跡結果に基づ
いて当該高温空気加熱器の構成部材の健全性を評価する
ようにしたこと。耐火性保護管が経時的に劣化して損耗
等した場合、空気量追跡手段により前記損耗に基づく前
記間隙への導入空気量の変化が直ちに検出できる。これ
により耐火性保護管の健全性が低下したことを確実に判
定することができる。
気加熱器及びそれを被なえた廃棄物処理装置を提供する
こと。 【解決手段】 高温ガスの雰囲気中に設けられ、前記高
温ガスとの熱交換で伝熱管体内を流れる被加熱空気を加
熱する高温空気加熱器において、伝熱管体は、内部を被
加熱空気が流れる伝熱管と、該伝熱管を同軸で且つ該伝
熱管との間に間隙を介して覆う耐火材製の耐火性保護管
とを備え、前記間隙に空気を導入する空気導入手段を設
けると共に、その導入空気量の変化を追跡する空気量追
跡手段を設け、該空気量追跡手段による追跡結果に基づ
いて当該高温空気加熱器の構成部材の健全性を評価する
ようにしたこと。耐火性保護管が経時的に劣化して損耗
等した場合、空気量追跡手段により前記損耗に基づく前
記間隙への導入空気量の変化が直ちに検出できる。これ
により耐火性保護管の健全性が低下したことを確実に判
定することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガスの熱回収
に係り、特に、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
ける、廃棄物（家庭やオフィスなどから出される都市ご
みなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダ
ー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化粧品などの
産業廃棄物など、可燃物を含むもの）の焼却処理で発生
する高温の燃焼排ガスの熱エネルギーを空気と熱交換す
ることにより回収し、熱エネルギーの有効利用を図る高
温空気加熱器およびそれを備えた廃棄物処理装置に関す
る。
に係り、特に、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
ける、廃棄物（家庭やオフィスなどから出される都市ご
みなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダ
ー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化粧品などの
産業廃棄物など、可燃物を含むもの）の焼却処理で発生
する高温の燃焼排ガスの熱エネルギーを空気と熱交換す
ることにより回収し、熱エネルギーの有効利用を図る高
温空気加熱器およびそれを備えた廃棄物処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉で
は、廃棄物の焼却処理で発生する高温の燃焼ガスの熱エ
ネルギーを回収して有効利用するため、高温空気加熱器
が設けられている。高温空気加熱器は、金属製伝熱管内
に空気を流通させ、該空気を高温の燃焼ガスとの熱交換
により加熱して熱回収するものである。回収された熱エ
ネルギーは、廃棄物の熱分解、発電及びその他の施設
に、その熱源として有効利用される。
は、廃棄物の焼却処理で発生する高温の燃焼ガスの熱エ
ネルギーを回収して有効利用するため、高温空気加熱器
が設けられている。高温空気加熱器は、金属製伝熱管内
に空気を流通させ、該空気を高温の燃焼ガスとの熱交換
により加熱して熱回収するものである。回収された熱エ
ネルギーは、廃棄物の熱分解、発電及びその他の施設
に、その熱源として有効利用される。
【０００３】高温空気加熱器の従来の一例を説明する
と、燃焼溶融炉の炉内上流側が燃焼溶融部であり、その
下流側に高温空気加熱器が配設されている。燃焼溶融部
では、バーナに燃焼用のガスと空気を供給し、廃棄物等
の燃焼性成分を１３００℃程度の高温で燃焼させて、溶
融スラグと高温の燃焼排ガスＧとを生成する。通常、こ
の燃焼排ガスＧはダスト（塵埃）を含み、また廃棄物の
種類にも因るが塩素や塩化水素などの腐食性物質を含む
高腐食性のガスで、温度１０００〜１１００℃、流速２
〜３ｍ／秒程度で炉内を流れる。高温空気加熱器は、前
記高温の燃焼排ガスＧから熱回収する伝熱管を主体とし
て構成されている。そして、高温空気加熱器は多量の加
熱空気を得られるようにするために、その伝熱管は長尺
に形成され、また通常複数が並列に配設されている。従
って、このような焼却炉内に設置され、高温、高腐食性
ガス雰囲気中にさらされる前記伝熱管は、その材質の面
からも、構造の面からも、このような高温の腐食性ガス
に対して十分な耐久性を有することが要求される。
と、燃焼溶融炉の炉内上流側が燃焼溶融部であり、その
下流側に高温空気加熱器が配設されている。燃焼溶融部
では、バーナに燃焼用のガスと空気を供給し、廃棄物等
の燃焼性成分を１３００℃程度の高温で燃焼させて、溶
融スラグと高温の燃焼排ガスＧとを生成する。通常、こ
の燃焼排ガスＧはダスト（塵埃）を含み、また廃棄物の
種類にも因るが塩素や塩化水素などの腐食性物質を含む
高腐食性のガスで、温度１０００〜１１００℃、流速２
〜３ｍ／秒程度で炉内を流れる。高温空気加熱器は、前
記高温の燃焼排ガスＧから熱回収する伝熱管を主体とし
て構成されている。そして、高温空気加熱器は多量の加
熱空気を得られるようにするために、その伝熱管は長尺
に形成され、また通常複数が並列に配設されている。従
って、このような焼却炉内に設置され、高温、高腐食性
ガス雰囲気中にさらされる前記伝熱管は、その材質の面
からも、構造の面からも、このような高温の腐食性ガス
に対して十分な耐久性を有することが要求される。
【０００４】従来、この要求を満たすために金属製の伝
熱管を耐火物で保護することが行われてきた。そして、
その耐火物の健全性をモニタするために、運転中の空
気加熱器の熱交換性能を経時的に評価する、炉停止の
度毎に定期点検する、等の方式がとられてきた。方式
により間接的に耐火物の健全性がモニタされ、方式に
より炉停止中の耐火物の健全性が不連続的に評価され
る。
熱管を耐火物で保護することが行われてきた。そして、
その耐火物の健全性をモニタするために、運転中の空
気加熱器の熱交換性能を経時的に評価する、炉停止の
度毎に定期点検する、等の方式がとられてきた。方式
により間接的に耐火物の健全性がモニタされ、方式に
より炉停止中の耐火物の健全性が不連続的に評価され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、方式では間
接的に過ぎ、経時変化が認められても、その原因は必ず
しも当該耐火物の損傷に帰着されないという問題があっ
た。また、方式では、どの時期にどの部分を点検すれ
ばよいかがわかりにくい、という問題があった。即ち、
定期点検時以外にメンテナンスの目的だけで耐火物全数
検査を実施することは、炉の稼働率低下、足場設置や人
件費等コスト上昇を招く。
接的に過ぎ、経時変化が認められても、その原因は必ず
しも当該耐火物の損傷に帰着されないという問題があっ
た。また、方式では、どの時期にどの部分を点検すれ
ばよいかがわかりにくい、という問題があった。即ち、
定期点検時以外にメンテナンスの目的だけで耐火物全数
検査を実施することは、炉の稼働率低下、足場設置や人
件費等コスト上昇を招く。
【０００６】本発明の課題は、確実に耐火物の健全性を
モニタできる高温空気加熱器及びそれを備えた廃棄物処
理装置を提供することにある。
モニタできる高温空気加熱器及びそれを備えた廃棄物処
理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は以下のように構成されている。請求項１記
載発明は、高温ガスの雰囲気中に設けられ、前記高温ガ
スとの熱交換で伝熱管体内を流れる被加熱空気を加熱す
る高温空気加熱器において、伝熱管体は、内部を被加熱
空気が流れる伝熱管と、該伝熱管を同軸で且つ該伝熱管
との間に間隙を介して覆う耐火材製の耐火性保護管とを
備え、前記間隙に空気を導入する空気導入手段を設ける
と共に、その導入空気量の変化を追跡する空気量追跡手
段を設け、該空気量追跡手段による追跡結果に基づいて
当該高温空気加熱器の構成部材の健全性を評価するよう
にしたことを特徴とするものである。
め、本発明は以下のように構成されている。請求項１記
載発明は、高温ガスの雰囲気中に設けられ、前記高温ガ
スとの熱交換で伝熱管体内を流れる被加熱空気を加熱す
る高温空気加熱器において、伝熱管体は、内部を被加熱
空気が流れる伝熱管と、該伝熱管を同軸で且つ該伝熱管
との間に間隙を介して覆う耐火材製の耐火性保護管とを
備え、前記間隙に空気を導入する空気導入手段を設ける
と共に、その導入空気量の変化を追跡する空気量追跡手
段を設け、該空気量追跡手段による追跡結果に基づいて
当該高温空気加熱器の構成部材の健全性を評価するよう
にしたことを特徴とするものである。
【０００８】本発明によれば、伝熱管（通常金属製であ
る。）と耐火性保護管との間の間隙に、空気導入手段か
ら空気を導入するので、間隙内が外部（高温ガスの流
路）より正圧となって、高温ガスが耐火性保護管を浸透
通過して内部に侵入するのを低減できると共に、耐火性
保護管が経時的に劣化して損耗等した場合、空気量追跡
手段により前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ちに
検出できる。これにより耐火性保護管の健全性が低下し
たことを確実に判定することができる。
る。）と耐火性保護管との間の間隙に、空気導入手段か
ら空気を導入するので、間隙内が外部（高温ガスの流
路）より正圧となって、高温ガスが耐火性保護管を浸透
通過して内部に侵入するのを低減できると共に、耐火性
保護管が経時的に劣化して損耗等した場合、空気量追跡
手段により前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ちに
検出できる。これにより耐火性保護管の健全性が低下し
たことを確実に判定することができる。
【０００９】請求項２記載発明は、請求項１記載発明に
おいて、空気導入手段で導入する空気は、前記被加熱空
気と隔離された外気であり、空気量追跡手段は、前記外
気を前記間隙に導入するラインに配設された空気流量計
または圧力計であることを特徴とする。これにより、伝
熱管と耐火性保護管との間の間隙に、前記被加熱空気で
はなく外気を導入するので、伝熱管壁に孔を設けて被加
熱空気をリークさせて腐食性ガスをパージする場合に起
こり得る腐食性ガスの被加熱空気側への逆拡散・混入の
恐れを根絶することができ、もって耐食性が高められる
とともに、装置の信頼性が向上される。
おいて、空気導入手段で導入する空気は、前記被加熱空
気と隔離された外気であり、空気量追跡手段は、前記外
気を前記間隙に導入するラインに配設された空気流量計
または圧力計であることを特徴とする。これにより、伝
熱管と耐火性保護管との間の間隙に、前記被加熱空気で
はなく外気を導入するので、伝熱管壁に孔を設けて被加
熱空気をリークさせて腐食性ガスをパージする場合に起
こり得る腐食性ガスの被加熱空気側への逆拡散・混入の
恐れを根絶することができ、もって耐食性が高められる
とともに、装置の信頼性が向上される。
【００１０】請求項３記載発明は、請求項１記載発明に
おいて、空気導入手段で導入する空気は、伝熱管壁に設
けられた貫通孔を通って導入される被加熱空気の一部で
あり、空気量追跡手段は、当該高温空気加熱器で加熱さ
れた被加熱空気をその利用先に送るラインに配設された
空気流量計または圧力計であることを特徴とするもので
ある。これにより、構造簡単にして高温ガスが耐火性保
護管を浸透通過して内部に侵入するのを低減できると共
に、圧力計により耐火性保護管の劣化を容易に判定でき
る。
おいて、空気導入手段で導入する空気は、伝熱管壁に設
けられた貫通孔を通って導入される被加熱空気の一部で
あり、空気量追跡手段は、当該高温空気加熱器で加熱さ
れた被加熱空気をその利用先に送るラインに配設された
空気流量計または圧力計であることを特徴とするもので
ある。これにより、構造簡単にして高温ガスが耐火性保
護管を浸透通過して内部に侵入するのを低減できると共
に、圧力計により耐火性保護管の劣化を容易に判定でき
る。
【００１１】請求項４記載発明は、請求項１〜３記載発
明のいずれかにおいて、空気導入手段は間隙の空気圧と
前記高温ガス雰囲気の気圧との差圧をほぼ一定に保つよ
うに設定されていることを特徴とするものである。これ
により、圧力変動の因子を抑制し、純粋に流量の変化を
追跡することができ、より確度の高い判定が可能とな
る。
明のいずれかにおいて、空気導入手段は間隙の空気圧と
前記高温ガス雰囲気の気圧との差圧をほぼ一定に保つよ
うに設定されていることを特徴とするものである。これ
により、圧力変動の因子を抑制し、純粋に流量の変化を
追跡することができ、より確度の高い判定が可能とな
る。
【００１２】請求項５記載発明は、廃棄物を熱分解して
熱分解ガスおよび熱分解残留物を生成する熱分解反応器
と、前記熱分解残留物を燃焼性成分および不燃焼性成分
に分離する分離装置と、前記熱分解ガスおよび前記燃焼
性成分を灰分を溶融させる温度で燃焼させて不燃焼分を
溶融スラグとして排出する燃焼溶融炉と、燃焼溶融炉で
生じた高温ガスの熱を空気と熱交換させて回収する高温
空気加熱器とを備えた廃棄物処理装置において、前記高
温空気加熱器は請求項１〜４記載発明のいずれかに記載
のものであることを特徴とする。これにより、高温空気
加熱器の健全性を確実に判定できることから該高温空気
加熱器の稼働率が向上でき、もって廃棄物処理装置の稼
働率も向上できる。
熱分解ガスおよび熱分解残留物を生成する熱分解反応器
と、前記熱分解残留物を燃焼性成分および不燃焼性成分
に分離する分離装置と、前記熱分解ガスおよび前記燃焼
性成分を灰分を溶融させる温度で燃焼させて不燃焼分を
溶融スラグとして排出する燃焼溶融炉と、燃焼溶融炉で
生じた高温ガスの熱を空気と熱交換させて回収する高温
空気加熱器とを備えた廃棄物処理装置において、前記高
温空気加熱器は請求項１〜４記載発明のいずれかに記載
のものであることを特徴とする。これにより、高温空気
加熱器の健全性を確実に判定できることから該高温空気
加熱器の稼働率が向上でき、もって廃棄物処理装置の稼
働率も向上できる。
【００１３】
〔実施の形態１〕本発明の実施の形態１を図１乃至図２
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１４】先ず図２に示すように、高温空気加熱器
は、伝熱管体９すなわち耐火性保護管６で被覆された金
属製の伝熱管５を介して高温ガスＧと熱交換し、伝熱管
５内を流れる被加熱空気８を加熱するものである。
は、伝熱管体９すなわち耐火性保護管６で被覆された金
属製の伝熱管５を介して高温ガスＧと熱交換し、伝熱管
５内を流れる被加熱空気８を加熱するものである。
【００１５】伝熱管５と耐火性保護管６との間に間隙７
を設け、間隙７に、腐食性の高温ガスＧをパージするた
めの外気を導入する。すなわち伝熱管５と耐火性保護管
６との間の間隙７に、被加熱空気８とは全く隔離された
外気１７を導入し、高温腐食性ガスが耐火性保護管６の
壁を浸透して前記間隙７に浸入した場合でも、それが被
加熱空気８に逆拡散したり、混入することを防止でき、
これにより伝熱管などの高温腐食に対する耐久性を向上
できるように形成されている。
を設け、間隙７に、腐食性の高温ガスＧをパージするた
めの外気を導入する。すなわち伝熱管５と耐火性保護管
６との間の間隙７に、被加熱空気８とは全く隔離された
外気１７を導入し、高温腐食性ガスが耐火性保護管６の
壁を浸透して前記間隙７に浸入した場合でも、それが被
加熱空気８に逆拡散したり、混入することを防止でき、
これにより伝熱管などの高温腐食に対する耐久性を向上
できるように形成されている。
【００１６】そして、図１に示したように、空気導入手
段１０１により空気が前記間隙７に導入されるようにな
っている。この例では空気導入手段１０１は、外気を導
入するブロワＢと、空気を一定圧力にするための空気リ
ザーバＡＲと、空気導入管１６及びそれに設けられたバ
ルブＶとから成る。該バルブＶは空気加熱器の伝熱管体
９の数だけ設けられている。
段１０１により空気が前記間隙７に導入されるようにな
っている。この例では空気導入手段１０１は、外気を導
入するブロワＢと、空気を一定圧力にするための空気リ
ザーバＡＲと、空気導入管１６及びそれに設けられたバ
ルブＶとから成る。該バルブＶは空気加熱器の伝熱管体
９の数だけ設けられている。
【００１７】更に、空気導入手段１０１には導入空気量
の変化を追跡する空気量追跡手段１０２として空気流量
計１０３を各空気導入管１６に設け、該空気流量計１０
３による追跡結果（モニタ）に基づいて当該高温空気加
熱器の耐火性保護管６の健全性を評価するようになって
いる。各空気導入管１６には空気流量計１０３の他に圧
力計１０４が設けられている。また高温ガス雰囲気の圧
力を検出する圧力計１０５が空気加熱器の配設されてい
る部分に設けられている。そして、空気導入手段１０１
は、圧力計１０４で検出される間隙７の空気圧と圧力計
１０５で検出される前記高温ガス雰囲気の気圧との差圧
をほぼ一定に保つように設定されている。これにより、
圧力変動の因子を抑制し、純粋に流量の変化を追跡する
ことができ、より確度の高い判定が可能となっている。
また、空気導入手段１０１は、予め代表的な亀裂を１個
有する耐火性保護管を１個含む空気加熱器を製作し、こ
の系での空気流量レベルを基準値として得ておき、この
破損の実測データを破損の判断基準に採用して設定して
おくと検出の確度が増す。更に、健全な耐火性保護管で
もその耐火物同士を接続する目地部から空気の漏洩があ
るため、その目地部からの空気漏洩量を予め検定してお
き、誤差因子を予め除去しておけば、一層破損検知の確
度が増す。
の変化を追跡する空気量追跡手段１０２として空気流量
計１０３を各空気導入管１６に設け、該空気流量計１０
３による追跡結果（モニタ）に基づいて当該高温空気加
熱器の耐火性保護管６の健全性を評価するようになって
いる。各空気導入管１６には空気流量計１０３の他に圧
力計１０４が設けられている。また高温ガス雰囲気の圧
力を検出する圧力計１０５が空気加熱器の配設されてい
る部分に設けられている。そして、空気導入手段１０１
は、圧力計１０４で検出される間隙７の空気圧と圧力計
１０５で検出される前記高温ガス雰囲気の気圧との差圧
をほぼ一定に保つように設定されている。これにより、
圧力変動の因子を抑制し、純粋に流量の変化を追跡する
ことができ、より確度の高い判定が可能となっている。
また、空気導入手段１０１は、予め代表的な亀裂を１個
有する耐火性保護管を１個含む空気加熱器を製作し、こ
の系での空気流量レベルを基準値として得ておき、この
破損の実測データを破損の判断基準に採用して設定して
おくと検出の確度が増す。更に、健全な耐火性保護管で
もその耐火物同士を接続する目地部から空気の漏洩があ
るため、その目地部からの空気漏洩量を予め検定してお
き、誤差因子を予め除去しておけば、一層破損検知の確
度が増す。
【００１８】次に作用を説明する。伝熱管５と耐火性保
護管６との間の間隙７に、空気導入手段１０１から外気
を導入するので、間隙７内が外部（高温ガスの流路）よ
り正圧となって、高温ガスが耐火性保護管６を浸透通過
して内部に侵入するのを低減できる。そして、耐火性保
護管６が経時的に劣化して損耗等した場合、そこから空
気が漏洩する。空気量追跡手段１０２である空気流量計
１０３により前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ち
に検出できる。これにより耐火性保護管６の健全性が低
下したことを確実に判定することができる。
護管６との間の間隙７に、空気導入手段１０１から外気
を導入するので、間隙７内が外部（高温ガスの流路）よ
り正圧となって、高温ガスが耐火性保護管６を浸透通過
して内部に侵入するのを低減できる。そして、耐火性保
護管６が経時的に劣化して損耗等した場合、そこから空
気が漏洩する。空気量追跡手段１０２である空気流量計
１０３により前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ち
に検出できる。これにより耐火性保護管６の健全性が低
下したことを確実に判定することができる。
【００１９】〔実施の形態２〕次に本発明の実施の形態
２を、図面を参照して説明する。
２を、図面を参照して説明する。
【００２０】図３は、伝熱管体９の縦断面図である。図
３に示すように、伝熱管体９は、高温ガスＧと熱交換
し、伝熱管５内を流れる被加熱空気８を加熱するもので
ある。伝熱管５に微小な貫通孔２７が設けられ、伝熱管
５内を流れる被加熱空気８の一部が前記間隙７に流出す
るようになっている。すなわち、この例では空気導入手
段１０１は前記貫通孔２７より成り、外気ではなく被加
熱空気８の一部が導入されるようになっている。これに
より間隙７内が外部（高温ガスＧの流路）より正圧とな
り、高温ガスが耐火性保護管６を浸透通過して内部に浸
入するのを低減できる。そして、図４に示した如く高温
空気加熱器で加熱された被加熱空気はライン１０６によ
りその利用先に送られるが、そのライン１０６に空気量
追跡手段である空気流量計または圧力計１０７が設けら
れている。空気流量計または圧力計１０７により前記損
耗に基づく漏洩により間隙７に流出する空気量が増加
し、その結果利用先に送れる被加熱空気の量が減少する
ことにより、空気流量計または圧力が低下し、その変化
が直ちに検出される。これにより耐火性保護管６の健全
性が低下したことを確実に判定することができる。
３に示すように、伝熱管体９は、高温ガスＧと熱交換
し、伝熱管５内を流れる被加熱空気８を加熱するもので
ある。伝熱管５に微小な貫通孔２７が設けられ、伝熱管
５内を流れる被加熱空気８の一部が前記間隙７に流出す
るようになっている。すなわち、この例では空気導入手
段１０１は前記貫通孔２７より成り、外気ではなく被加
熱空気８の一部が導入されるようになっている。これに
より間隙７内が外部（高温ガスＧの流路）より正圧とな
り、高温ガスが耐火性保護管６を浸透通過して内部に浸
入するのを低減できる。そして、図４に示した如く高温
空気加熱器で加熱された被加熱空気はライン１０６によ
りその利用先に送られるが、そのライン１０６に空気量
追跡手段である空気流量計または圧力計１０７が設けら
れている。空気流量計または圧力計１０７により前記損
耗に基づく漏洩により間隙７に流出する空気量が増加
し、その結果利用先に送れる被加熱空気の量が減少する
ことにより、空気流量計または圧力が低下し、その変化
が直ちに検出される。これにより耐火性保護管６の健全
性が低下したことを確実に判定することができる。
【００２１】〔実施の形態３〕次に、本発明の高温空気
加熱器を用いた廃棄物処理装置の一実施の形態例につい
て説明する。図５は、廃棄物処理装置の一例を示す概略
構成図である。本実施の形態の廃棄物処理装置におい
て、都市ごみ等の廃棄物５０ａは、例えば二軸剪断式等
の破砕機で、１５０ｍｍ角以下の大きさにに破砕され、
コンベア等により投入部５０内に投入される。投入部５
０に投入された廃棄物５０ａはスクリューフィーダ５１
を経て熱分解反応器５２内に供給される。熱分解反応器
５２としてはこの例では横型回転式ドラムが用いられ、
ドラム内の加熱分解室は図示しないシール機構により、
その内部は低酸素雰囲気に保持されている。
加熱器を用いた廃棄物処理装置の一実施の形態例につい
て説明する。図５は、廃棄物処理装置の一例を示す概略
構成図である。本実施の形態の廃棄物処理装置におい
て、都市ごみ等の廃棄物５０ａは、例えば二軸剪断式等
の破砕機で、１５０ｍｍ角以下の大きさにに破砕され、
コンベア等により投入部５０内に投入される。投入部５
０に投入された廃棄物５０ａはスクリューフィーダ５１
を経て熱分解反応器５２内に供給される。熱分解反応器
５２としてはこの例では横型回転式ドラムが用いられ、
ドラム内の加熱分解室は図示しないシール機構により、
その内部は低酸素雰囲気に保持されている。
【００２２】廃棄物５０ａは熱分解反応器５２内で熱分
解されるが、その熱源は、後述する燃焼溶融炉５３の後
流側に配置された熱交換器である高温空気加熱器１によ
り加熱され加熱空気ラインＬ1を介して供給される加熱
空気８ｇ（熱媒体）である。この加熱空気８ｇにより熱
分解反応器５２内は３００〜６００℃に、通常は４５０
℃程度にされる。
解されるが、その熱源は、後述する燃焼溶融炉５３の後
流側に配置された熱交換器である高温空気加熱器１によ
り加熱され加熱空気ラインＬ1を介して供給される加熱
空気８ｇ（熱媒体）である。この加熱空気８ｇにより熱
分解反応器５２内は３００〜６００℃に、通常は４５０
℃程度にされる。
【００２３】更に、加熱空気８ｇにより加熱された廃棄
物５０ａは、熱分解して熱分解ガスＧ1と、主として不
揮発性成分からなる熱分解残留物５４とになり、排出装
置５５に送られて分離される。排出装置５５で分離され
た熱分解ガスＧ1は、排出装置５５の上部から熱分解ガ
スラインＬ2を経て燃焼溶融炉５３のバーナ５６に供給
される。排出装置５５から排出された熱分解残留物５４
は、４５０℃程度の比較的高温であるため、冷却装置５
７により８０℃程度に冷却され、例えば磁選式、うず電
流式、遠心式又は風力選別式等の公知の単独又は組み合
わされた分離装置５８に供給され、ここで細粒の燃焼性
成分５８ｄ（灰分を含む）と粗粒の不燃焼性成分５８ｃ
とに分離され、不燃焼性成分５８ｃはコンテナ５９に回
収され再利用される。
物５０ａは、熱分解して熱分解ガスＧ1と、主として不
揮発性成分からなる熱分解残留物５４とになり、排出装
置５５に送られて分離される。排出装置５５で分離され
た熱分解ガスＧ1は、排出装置５５の上部から熱分解ガ
スラインＬ2を経て燃焼溶融炉５３のバーナ５６に供給
される。排出装置５５から排出された熱分解残留物５４
は、４５０℃程度の比較的高温であるため、冷却装置５
７により８０℃程度に冷却され、例えば磁選式、うず電
流式、遠心式又は風力選別式等の公知の単独又は組み合
わされた分離装置５８に供給され、ここで細粒の燃焼性
成分５８ｄ（灰分を含む）と粗粒の不燃焼性成分５８ｃ
とに分離され、不燃焼性成分５８ｃはコンテナ５９に回
収され再利用される。
【００２４】更に、燃焼性成分５８ｄは、粉砕機６０に
より、例えば１ｍｍ以下に微粉砕され、燃焼性成分ライ
ンＬ3を経て燃焼溶融炉５３のバーナ５６に供給され、
熱分解ガスラインＬ2から供給された熱分解ガスＧ1と送
風機６１により燃焼用空気ラインＬ4から供給された燃
焼用空気６１ｅと共に１,３００℃程度の高温域で燃焼
され、このとき発生した灰分はその燃焼熱により溶融ス
ラグｆとなって、この燃焼溶融炉５３の内壁に付着し、
更に、内壁を流下し底部排出口６２から水槽６３に落下
し冷却固化される。
より、例えば１ｍｍ以下に微粉砕され、燃焼性成分ライ
ンＬ3を経て燃焼溶融炉５３のバーナ５６に供給され、
熱分解ガスラインＬ2から供給された熱分解ガスＧ1と送
風機６１により燃焼用空気ラインＬ4から供給された燃
焼用空気６１ｅと共に１,３００℃程度の高温域で燃焼
され、このとき発生した灰分はその燃焼熱により溶融ス
ラグｆとなって、この燃焼溶融炉５３の内壁に付着し、
更に、内壁を流下し底部排出口６２から水槽６３に落下
し冷却固化される。
【００２５】燃焼溶融炉５３は一般に溶解炉とも言われ
るものであって、カーボン等の燃焼性成分５８ｄを１３
００℃程度の高温で燃焼させ、灰分を含む不燃焼分を溶
融させて溶融スラグ５３ｆと高温の燃焼排ガスＧ2とを
生成する。溶融スラグ５３ｆは水槽６３内に落下させて
固化させる。一方、燃焼排ガスＧ2は、秒速２〜３ｍ、
温度１０００〜１１００℃のガス流となって、炉内下流
側に設けた高温空気加熱器１の伝熱管体９により熱回収
される。
るものであって、カーボン等の燃焼性成分５８ｄを１３
００℃程度の高温で燃焼させ、灰分を含む不燃焼分を溶
融させて溶融スラグ５３ｆと高温の燃焼排ガスＧ2とを
生成する。溶融スラグ５３ｆは水槽６３内に落下させて
固化させる。一方、燃焼排ガスＧ2は、秒速２〜３ｍ、
温度１０００〜１１００℃のガス流となって、炉内下流
側に設けた高温空気加熱器１の伝熱管体９により熱回収
される。
【００２６】本実施形態の高温空気加熱器１は、上記し
た構造の高温空気加熱器のいずれか又は適宜組み合わせ
たものである。例えば図１乃至２に示したように、耐火
性保護管６の前記間隙７に外気を導入する構造のもので
ある。すなわち前述したように耐火性保護管６が経時的
に劣化して損耗等した場合、そこから空気が漏洩する
が、空気量追跡手段１０２である空気流量計１０３によ
り前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ちに検出で
き、これにより耐火性保護管６の健全性が低下したこと
を確実に判定することができる構造のものである。
た構造の高温空気加熱器のいずれか又は適宜組み合わせ
たものである。例えば図１乃至２に示したように、耐火
性保護管６の前記間隙７に外気を導入する構造のもので
ある。すなわち前述したように耐火性保護管６が経時的
に劣化して損耗等した場合、そこから空気が漏洩する
が、空気量追跡手段１０２である空気流量計１０３によ
り前記損耗に基づく導入空気量の変化が直ちに検出で
き、これにより耐火性保護管６の健全性が低下したこと
を確実に判定することができる構造のものである。
【００２７】高温空気加熱器１の部分を通過した燃焼排
ガスＧ2は、煙道ガスラインＬ5を介して廃熱ボイラ６４
で熱回収され、集塵器６５で除塵され、更に排ガス浄化
装置６６で有害成分が除去された後、低温のクリーンな
排ガスＧ3となって誘引送風機６７を介して煙突６８か
ら大気へ放出される。廃熱ボイラ６４で生成した蒸気
は、蒸気タービンを有する発電機６９で発電に利用され
る。クリーンな排ガスＧ3の一部はファン７０を介して
ガスラインＬ6により冷却装置５７に供給される。
ガスＧ2は、煙道ガスラインＬ5を介して廃熱ボイラ６４
で熱回収され、集塵器６５で除塵され、更に排ガス浄化
装置６６で有害成分が除去された後、低温のクリーンな
排ガスＧ3となって誘引送風機６７を介して煙突６８か
ら大気へ放出される。廃熱ボイラ６４で生成した蒸気
は、蒸気タービンを有する発電機６９で発電に利用され
る。クリーンな排ガスＧ3の一部はファン７０を介して
ガスラインＬ6により冷却装置５７に供給される。
【００２８】本実施形態の廃棄物処理装置によれば、高
温空気加熱器が全体として稼働率が増すことから、廃棄
物処理装置の稼働率も向上する。尚、以上においては、
本発明を図示の実施形態について詳述したが、本発明は
それらの実施形態のみに限定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱せずして種々改変を加え、多種多様の変
形をなし得ることは云うまでもない。
温空気加熱器が全体として稼働率が増すことから、廃棄
物処理装置の稼働率も向上する。尚、以上においては、
本発明を図示の実施形態について詳述したが、本発明は
それらの実施形態のみに限定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱せずして種々改変を加え、多種多様の変
形をなし得ることは云うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、耐火性保護管が経時的
に劣化して損耗等した場合、空気量追跡手段により前記
損耗に基づく前記間隙への導入空気量の変化が直ちに検
出できる。これにより耐火性保護管の健全性が低下した
ことを確実に判定することができる。
に劣化して損耗等した場合、空気量追跡手段により前記
損耗に基づく前記間隙への導入空気量の変化が直ちに検
出できる。これにより耐火性保護管の健全性が低下した
ことを確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高温空気加熱器の一例を示す要部
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】本発明に係る高温空気加熱器の要部縦断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係る高温空気加熱器の他の例を示す要
部縦断面図である。
部縦断面図である。
【図４】図３の高温空気加熱器の全体概略図である。
【図５】本発明に係る廃棄物処理装置の一例を示す概略
図である。
図である。
５ 伝熱管 ６ 耐火性保護管 ７ 間隙 ８ 被加熱空気 ９ 伝熱管体 １６ 空気導入管 １０１ 空気導入手段 １０２ 空気量追跡手段 １０３ 空気流量計 １０４ 圧力計 １０６ ライン １０７ 空気流量計または圧力計
Claims (5)
- 【請求項１】 高温ガスの雰囲気中に設けられ、前記高
温ガスとの熱交換で伝熱管体内を流れる被加熱空気を加
熱する高温空気加熱器において、伝熱管体は、内部を被
加熱空気が流れる伝熱管と、該伝熱管を同軸で且つ該伝
熱管との間に間隙を介して覆う耐火材製の耐火性保護管
とを備え、前記間隙に空気を導入する空気導入手段を設
けると共に、その導入空気量の変化を追跡する空気量追
跡手段を設け、該空気量追跡手段による追跡結果に基づ
いて当該高温空気加熱器の構成部材の健全性を評価する
ようにしたことを特徴とする高温空気加熱器。 - 【請求項２】 請求項１において、空気導入手段で導入
する空気は、前記被加熱空気と隔離された外気であり、
空気量追跡手段は、前記外気を前記間隙に導入するライ
ンに配設された空気流量計または圧力計であることを特
徴とする高温空気加熱器。 - 【請求項３】 請求項１において、空気導入手段で導入
する空気は、伝熱管壁に設けられた貫通孔を通って導入
される被加熱空気の一部であり、空気量追跡手段は、当
該高温空気加熱器で加熱された被加熱空気をその利用先
に送るラインに配設された空気流量計または圧力計であ
ることを特徴とする高温空気加熱器。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、空気
導入手段は間隙の空気圧と前記高温ガス雰囲気の気圧と
の差圧をほぼ一定に保つように設定されていることを特
徴とする高温空気加熱器。 - 【請求項５】 廃棄物を熱分解して熱分解ガスおよび熱
分解残留物を生成する熱分解反応器と、前記熱分解残留
物を燃焼性成分および不燃焼性成分に分離する分離装置
と、前記熱分解ガスおよび前記燃焼性成分を灰分を溶融
させる温度で燃焼させて不燃焼分を溶融スラグとして排
出する燃焼溶融炉と、燃焼溶融炉で生じた高温ガスの熱
を空気と熱交換させて回収する高温空気加熱器とを備え
た廃棄物処理装置において、前記高温空気加熱器は請求
項１〜４のいずれかに記載のものであることを特徴とす
る廃棄物処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129685A JPH10318527A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 高温空気加熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129685A JPH10318527A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 高温空気加熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318527A true JPH10318527A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15015659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129685A Withdrawn JPH10318527A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 高温空気加熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318527A (ja) |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129685A patent/JPH10318527A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |