JPH1054210A - ガスタービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備 - Google Patents
ガスタービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備Info
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- JPH1054210A JPH1054210A JP21233696A JP21233696A JPH1054210A JP H1054210 A JPH1054210 A JP H1054210A JP 21233696 A JP21233696 A JP 21233696A JP 21233696 A JP21233696 A JP 21233696A JP H1054210 A JPH1054210 A JP H1054210A
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶
融燃焼装置との組み合せに係る複合設備に於いて、総合
的な発電効率（熱利用率）をより一層高めると共に、排
ガスの総排出量を押えて環境汚損の防止を図る。 【解決手段】 ガスタービン発電装置と、廃棄物乾留熱
分解溶融燃焼装置との複合設備に於いて、廃棄物の乾留
熱分解反応器で必要とする廃棄物の乾留熱分解用熱量の
全部又は大部分を前記ガスタービン発電装置からのター
ビン排ガスの保有熱量によって供給すると共に、廃棄物
を加熱した後のタービン排ガスを溶融燃焼装置へ燃焼用
空気として供給し、更に溶融燃焼装置からの排ガスは廃
熱ボイラによって回収し、廃熱ボイラからの蒸気により
蒸気タービン発電装置を駆動する構成とする。
融燃焼装置との組み合せに係る複合設備に於いて、総合
的な発電効率（熱利用率）をより一層高めると共に、排
ガスの総排出量を押えて環境汚損の防止を図る。 【解決手段】 ガスタービン発電装置と、廃棄物乾留熱
分解溶融燃焼装置との複合設備に於いて、廃棄物の乾留
熱分解反応器で必要とする廃棄物の乾留熱分解用熱量の
全部又は大部分を前記ガスタービン発電装置からのター
ビン排ガスの保有熱量によって供給すると共に、廃棄物
を加熱した後のタービン排ガスを溶融燃焼装置へ燃焼用
空気として供給し、更に溶融燃焼装置からの排ガスは廃
熱ボイラによって回収し、廃熱ボイラからの蒸気により
蒸気タービン発電装置を駆動する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の乾留熱分
解溶融燃焼装置とガスタービン発電装置との組み合せに
係る複合設備の改良に関するものであり、設備の総合的
な熱効率の大幅な向上と環境汚染の減少を可能にした複
合設備に関するものである。
解溶融燃焼装置とガスタービン発電装置との組み合せに
係る複合設備の改良に関するものであり、設備の総合的
な熱効率の大幅な向上と環境汚染の減少を可能にした複
合設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置とガス
タービン発電装置とを組み合せた複合設備としては、図
３に示すような複合設備が先きに開示されている（特開
平８−４９８２２号）。図３に於いて４０は熱分解反応
器、４０ａは廃棄物供給口、４０ｂは搬送装置、４１は
溶融燃焼装置、４２は分離装置、４３は廃熱ボイラ、４
４は集塵装置、４５は排ガス処理装置、４６は誘引通風
機、４７は煙突、４９はガスタービン発電装置、４９ａ
は燃焼器、４９ｂはガスタービン、４９ｃはガスタービ
ン発電機、５０は蒸気タービン発電装置であり、廃棄物
供給口４０ａから熱分解反応器４０内へ供給された都市
ごみ等の廃棄物Ｃは、ここで空気の遮断下に於いてガス
タービン発電装置４９からのタービン排ガスＡによって
加熱され、乾留ガスＧと熱分解残渣Ｄに変換される。
タービン発電装置とを組み合せた複合設備としては、図
３に示すような複合設備が先きに開示されている（特開
平８−４９８２２号）。図３に於いて４０は熱分解反応
器、４０ａは廃棄物供給口、４０ｂは搬送装置、４１は
溶融燃焼装置、４２は分離装置、４３は廃熱ボイラ、４
４は集塵装置、４５は排ガス処理装置、４６は誘引通風
機、４７は煙突、４９はガスタービン発電装置、４９ａ
は燃焼器、４９ｂはガスタービン、４９ｃはガスタービ
ン発電機、５０は蒸気タービン発電装置であり、廃棄物
供給口４０ａから熱分解反応器４０内へ供給された都市
ごみ等の廃棄物Ｃは、ここで空気の遮断下に於いてガス
タービン発電装置４９からのタービン排ガスＡによって
加熱され、乾留ガスＧと熱分解残渣Ｄに変換される。
【０００３】前記乾留熱分解反応器４０内で形成された
熱分解生成物は、搬送装置４０ｂに於いて乾留ガスＧと
熱分解残渣Ｄに分離され、前者の乾留ガスＧは溶融燃焼
装置４１内で燃焼される。また、後者の熱分解残渣Ｄは
分離装置４２へ送られ、この中から比較的粗い不燃性固
形物が除去されると共に、残った可燃性の固形物Ｉは微
粉砕されたあと溶融燃焼装置４１へ供給され、ここで溶
融燃焼される。更に、前記溶融燃焼装置４１内の溶融ス
ラグＦは水砕スラグとして順次取り出されて行く。
熱分解生成物は、搬送装置４０ｂに於いて乾留ガスＧと
熱分解残渣Ｄに分離され、前者の乾留ガスＧは溶融燃焼
装置４１内で燃焼される。また、後者の熱分解残渣Ｄは
分離装置４２へ送られ、この中から比較的粗い不燃性固
形物が除去されると共に、残った可燃性の固形物Ｉは微
粉砕されたあと溶融燃焼装置４１へ供給され、ここで溶
融燃焼される。更に、前記溶融燃焼装置４１内の溶融ス
ラグＦは水砕スラグとして順次取り出されて行く。
【０００４】ところで、乾留熱分解反応器４０内の廃棄
物Ｃを加熱するためのエネルギー源としては、溶融燃焼
装置４１からの高温排ガスを用いるのが熱経済上最も好
ましい方策である。しかし、前記溶融燃焼装置４１から
の高温排ガス内には、廃棄物Ｃに含まれている塩化ビニ
ル等の主として有機塩素化合物の燃焼によって生成する
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ため、これを乾留熱分解反
応器４０の加熱用熱源としてもちいることは一般に忌避
されている。
物Ｃを加熱するためのエネルギー源としては、溶融燃焼
装置４１からの高温排ガスを用いるのが熱経済上最も好
ましい方策である。しかし、前記溶融燃焼装置４１から
の高温排ガス内には、廃棄物Ｃに含まれている塩化ビニ
ル等の主として有機塩素化合物の燃焼によって生成する
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ため、これを乾留熱分解反
応器４０の加熱用熱源としてもちいることは一般に忌避
されている。
【０００５】そのため、図３の複合設備に於いては、前
述のようにガスタービン発電装置４９からのタービン排
ガスＡを熱分解反応器４０の加熱管内へ供給し、当該タ
ービン排ガスＡの熱により廃棄物Ｃを加熱する構成とし
ている。何故なら、ガスタービン発電装置４９の燃焼器
４９ａで形成される燃焼ガスは一般に所謂クリーンなガ
スであり、腐食性物質を殆んど含有しないうえ廃棄物Ｃ
の加熱に必要な温度（約５００℃）を保持しているから
である。
述のようにガスタービン発電装置４９からのタービン排
ガスＡを熱分解反応器４０の加熱管内へ供給し、当該タ
ービン排ガスＡの熱により廃棄物Ｃを加熱する構成とし
ている。何故なら、ガスタービン発電装置４９の燃焼器
４９ａで形成される燃焼ガスは一般に所謂クリーンなガ
スであり、腐食性物質を殆んど含有しないうえ廃棄物Ｃ
の加熱に必要な温度（約５００℃）を保持しているから
である。
【０００６】前記図３の複合設備は、ガスタービン発電
装置４９からのタービン排ガスＡの熱の有効利用が図
れ、熱効率の改善の点では優れた効用を奏するものであ
る。しかし乍ら、当該図３の複合設備にも改善すべき多
くの問題が残されている。先ず第１の問題は、熱効率の
改善の度合が比較的低いうえ、大気への排ガス放出量が
増加して環境汚染を生じ易いと云う問題である。即ち、
図３の複合設備ではガスタービン発電装置４９からのガ
スタービン排ガスＡの一部を廃熱回収ボイラの入口側へ
放出すると共に、熱分解反応器４０内の廃棄物Ｃの加熱
に利用した後のガスタービン排ガスＡをそのまま煙道へ
排出し、排ガス処理装置４５を通して大気中へ排出する
構成としている。その結果、廃熱ボイラ４３の出口側の
酸素濃度が上昇して熱効率の低下を来たすと共に、約３
００℃の温度と約１５％の酸素濃度を有する熱分解反応
器４０からのタービン排ガスＡが煙道へ直接排出される
ことによって所謂排ガスロスが増加し、総合的な熱効率
の一層の向上が図れないと云う点である。また、溶融燃
焼装置４１へ燃焼用空気として新鮮空気が供給されるた
め、煙突から大気中へ排出される排ガス量が増大するこ
とになり、大気温度の上昇等の環境汚染を生ずることに
なる。
装置４９からのタービン排ガスＡの熱の有効利用が図
れ、熱効率の改善の点では優れた効用を奏するものであ
る。しかし乍ら、当該図３の複合設備にも改善すべき多
くの問題が残されている。先ず第１の問題は、熱効率の
改善の度合が比較的低いうえ、大気への排ガス放出量が
増加して環境汚染を生じ易いと云う問題である。即ち、
図３の複合設備ではガスタービン発電装置４９からのガ
スタービン排ガスＡの一部を廃熱回収ボイラの入口側へ
放出すると共に、熱分解反応器４０内の廃棄物Ｃの加熱
に利用した後のガスタービン排ガスＡをそのまま煙道へ
排出し、排ガス処理装置４５を通して大気中へ排出する
構成としている。その結果、廃熱ボイラ４３の出口側の
酸素濃度が上昇して熱効率の低下を来たすと共に、約３
００℃の温度と約１５％の酸素濃度を有する熱分解反応
器４０からのタービン排ガスＡが煙道へ直接排出される
ことによって所謂排ガスロスが増加し、総合的な熱効率
の一層の向上が図れないと云う点である。また、溶融燃
焼装置４１へ燃焼用空気として新鮮空気が供給されるた
め、煙突から大気中へ排出される排ガス量が増大するこ
とになり、大気温度の上昇等の環境汚染を生ずることに
なる。
【０００７】第２の問題点は熱分解反応器４０の熱負荷
変動に関する点である。図３の複合設備ではガスタービ
ン発電装置４９からのタービン排ガスＡを熱分解反応器
４０と溶融燃焼装置４１と廃熱ボイラ４３の入口側の３
個所へ夫々供給しつつ、熱分解反応器４０や溶融燃焼装
置４１等を運転する構成となっている。
変動に関する点である。図３の複合設備ではガスタービ
ン発電装置４９からのタービン排ガスＡを熱分解反応器
４０と溶融燃焼装置４１と廃熱ボイラ４３の入口側の３
個所へ夫々供給しつつ、熱分解反応器４０や溶融燃焼装
置４１等を運転する構成となっている。
【０００８】ところが、現実に熱分解反応器４０内へ供
給されてくる都市ごみ等の廃棄物Ｃはその品質が一定で
なく、低水分の廃棄物（単位重量当りの発熱量が大）か
ら高水分の廃棄物（単位重量当りの発熱量が小）まで様
々である。その結果、熱分解反応器４０で必要とする乾
留加熱用熱量も相当の幅に亘って変動することになり、
所要熱量の変動に応じてタービン排ガスＡの供給量を調
整することが必要となってくる。
給されてくる都市ごみ等の廃棄物Ｃはその品質が一定で
なく、低水分の廃棄物（単位重量当りの発熱量が大）か
ら高水分の廃棄物（単位重量当りの発熱量が小）まで様
々である。その結果、熱分解反応器４０で必要とする乾
留加熱用熱量も相当の幅に亘って変動することになり、
所要熱量の変動に応じてタービン排ガスＡの供給量を調
整することが必要となってくる。
【０００９】しかし、タービン排ガスＡの供給量を燃焼
器４９ａの出力を調整することにより制御することは、
ガスタービン発電装置の運用上効率低下を招く。従っ
て、現実には相当大容量のガスタービン発電装置４９を
設置しておき、発生した余剰のタービン排ガスＡは廃熱
ボイラ４３の入口側へ放出する手段が取られているもの
と思われる。尚、特開平８−４９８２２号にはガスター
ビン発電装置４９の容量と熱分解反応器４０の容量（熱
負荷）の関係については一切開示されていないのでその
詳細は不明であるが、上述のような方法が取られている
ものと想定される。
器４９ａの出力を調整することにより制御することは、
ガスタービン発電装置の運用上効率低下を招く。従っ
て、現実には相当大容量のガスタービン発電装置４９を
設置しておき、発生した余剰のタービン排ガスＡは廃熱
ボイラ４３の入口側へ放出する手段が取られているもの
と思われる。尚、特開平８−４９８２２号にはガスター
ビン発電装置４９の容量と熱分解反応器４０の容量（熱
負荷）の関係については一切開示されていないのでその
詳細は不明であるが、上述のような方法が取られている
ものと想定される。
【００１０】ところが、大容量のガスタービン発電装置
を設置しておき、熱分解反応器の負荷変動に応じてター
ビン排ガスＡの供給量を調整する方法では、熱分解反応
器４０の軽負荷時に大気中へ放散するタービン排ガス量
が必然的に増加することになり、総合的な熱効率の向上
が一層困難になるうえ、廃棄物Ｃの単位重量当りのガス
タービン発電装置４９の設備容量が増加することにな
り、設備費の高騰を招くことになる。
を設置しておき、熱分解反応器の負荷変動に応じてター
ビン排ガスＡの供給量を調整する方法では、熱分解反応
器４０の軽負荷時に大気中へ放散するタービン排ガス量
が必然的に増加することになり、総合的な熱効率の向上
が一層困難になるうえ、廃棄物Ｃの単位重量当りのガス
タービン発電装置４９の設備容量が増加することにな
り、設備費の高騰を招くことになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前のガス
タービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との
複合設備に於ける上述の如き問題、即ち熱分解反応器
４０から導出した約３００℃の温度を有するタービン排
ガスＡが大気中へ放出されること等により、熱効率の一
層の向上を図り難いこと、及び廃棄物の処理量に比較
して設置すべきガスタービン発電装置の容量が相対的に
大となり、設備費の引き下げが困難なこと、及び大気
へ放出する排ガス量が増えること等の問題を解決せんと
するものであり、総合的な熱効率の一層の向上が図れる
と共に、ガスタービン発電装置の単位容量に対する廃棄
物処理量が大きく、単位排ガス量当りの発電量が大で大
気中への排ガスの放出量を減少することができ、そのう
えガスタービン発電装置と熱分解反応器の両方をより安
定に運転できるようにした複合設備を提供せんとするも
のである。
タービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との
複合設備に於ける上述の如き問題、即ち熱分解反応器
４０から導出した約３００℃の温度を有するタービン排
ガスＡが大気中へ放出されること等により、熱効率の一
層の向上を図り難いこと、及び廃棄物の処理量に比較
して設置すべきガスタービン発電装置の容量が相対的に
大となり、設備費の引き下げが困難なこと、及び大気
へ放出する排ガス量が増えること等の問題を解決せんと
するものであり、総合的な熱効率の一層の向上が図れる
と共に、ガスタービン発電装置の単位容量に対する廃棄
物処理量が大きく、単位排ガス量当りの発電量が大で大
気中への排ガスの放出量を減少することができ、そのう
えガスタービン発電装置と熱分解反応器の両方をより安
定に運転できるようにした複合設備を提供せんとするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載の発
明は、ガスタービン発電装置と、廃棄物の乾留熱分解反
応器と溶融燃焼装置と廃熱ボイラと蒸気タービン発電装
置とを備えた廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設
備に於いて、廃棄物の乾留熱分解反応器で必要とする廃
棄物の乾留熱分解用熱量の全部又は大部分を前記ガスタ
ービン発電装置からのタービン排ガスの保有熱量によっ
て供給すると共に、廃棄物を加熱した後のタービン排ガ
スを溶融燃焼装置へ燃焼用空気として供給し、更に溶融
燃焼装置からの排ガスは廃熱ボイラによって回収し、廃
熱ボイラからの蒸気により蒸気タービン発電装置を駆動
することを発明の基本構成とするものである。
明は、ガスタービン発電装置と、廃棄物の乾留熱分解反
応器と溶融燃焼装置と廃熱ボイラと蒸気タービン発電装
置とを備えた廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設
備に於いて、廃棄物の乾留熱分解反応器で必要とする廃
棄物の乾留熱分解用熱量の全部又は大部分を前記ガスタ
ービン発電装置からのタービン排ガスの保有熱量によっ
て供給すると共に、廃棄物を加熱した後のタービン排ガ
スを溶融燃焼装置へ燃焼用空気として供給し、更に溶融
燃焼装置からの排ガスは廃熱ボイラによって回収し、廃
熱ボイラからの蒸気により蒸気タービン発電装置を駆動
することを発明の基本構成とするものである。
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、ガスター
ビン発電装置と、廃棄物の乾留熱分解反応器と溶融燃焼
装置と廃熱ボイラと蒸気タービン発電装置とを備えた廃
棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備に於いて、廃
棄物の乾留熱分解反応器で必要とする廃棄物の乾留熱分
解用の熱量を前記ガスタービン発電装置からのタービン
排ガスの保有熱量によって供給すると共に、廃棄物の乾
留熱分解用熱量の不足分を乾留熱分解反応器で生成した
熱分解残渣の可燃性細粒を燃料とする熱風炉からの高温
加熱ガスによって補給し、更に廃棄物を加熱した後のタ
ービン排ガスを溶融燃焼装置へ燃焼用空気として供給す
ると共に溶融燃焼装置からの排ガスは廃熱ボイラによっ
て回収し、廃熱ボイラからの蒸気により蒸気タービン発
電装置を駆動することを発明の基本構成とするものであ
る。
ビン発電装置と、廃棄物の乾留熱分解反応器と溶融燃焼
装置と廃熱ボイラと蒸気タービン発電装置とを備えた廃
棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備に於いて、廃
棄物の乾留熱分解反応器で必要とする廃棄物の乾留熱分
解用の熱量を前記ガスタービン発電装置からのタービン
排ガスの保有熱量によって供給すると共に、廃棄物の乾
留熱分解用熱量の不足分を乾留熱分解反応器で生成した
熱分解残渣の可燃性細粒を燃料とする熱風炉からの高温
加熱ガスによって補給し、更に廃棄物を加熱した後のタ
ービン排ガスを溶融燃焼装置へ燃焼用空気として供給す
ると共に溶融燃焼装置からの排ガスは廃熱ボイラによっ
て回収し、廃熱ボイラからの蒸気により蒸気タービン発
電装置を駆動することを発明の基本構成とするものであ
る。
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明に於いて、蒸気タービン発電装置を
定格状態で運転し、一定量のタービン排ガスを乾留熱分
解反応器へ供給するようにしたことを発明の基本構成と
するものである。
求項２に記載の発明に於いて、蒸気タービン発電装置を
定格状態で運転し、一定量のタービン排ガスを乾留熱分
解反応器へ供給するようにしたことを発明の基本構成と
するものである。
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２又は請
求項３に記載の発明に於いて、乾留熱分解反応器から溶
融燃焼装置へ供給する燃焼用空気量を一定量に制御する
と共に、乾留熱分解反応器の出口側に反応器内加熱ガス
流を送出するブロワを設け、更に、乾留熱分解反応器へ
供給する乾留熱分解反応用熱量の不足による反応器出口
加熱ガス流の温度低下を検知し、該検知信号により前記
ブロワの送出ガス量を増加すると共に熱風炉を作動さ
せ、前記増加したガス量を熱風炉内へ導入して加熱した
あと、乾留熱分解反応器の入口側のタービン排ガス内へ
混入するようにしたことを発明の基本構成とするもので
ある。
求項３に記載の発明に於いて、乾留熱分解反応器から溶
融燃焼装置へ供給する燃焼用空気量を一定量に制御する
と共に、乾留熱分解反応器の出口側に反応器内加熱ガス
流を送出するブロワを設け、更に、乾留熱分解反応器へ
供給する乾留熱分解反応用熱量の不足による反応器出口
加熱ガス流の温度低下を検知し、該検知信号により前記
ブロワの送出ガス量を増加すると共に熱風炉を作動さ
せ、前記増加したガス量を熱風炉内へ導入して加熱した
あと、乾留熱分解反応器の入口側のタービン排ガス内へ
混入するようにしたことを発明の基本構成とするもので
ある。
【００１６】請求項１に記載の発明によれば、乾留熱分
解反応器７で廃棄物Ｃを加熱したあとのタービン排ガス
の全量が溶融燃焼装置１０へ燃焼用空気として供給さ
れ、しかも、燃焼用空気として供給されるタービン排ガ
ス内の残留酸素量が、溶融燃焼装置で燃焼させねばなら
ない被燃物の燃焼に必要とする酸素量にほぼ近い値とな
るため、新鮮空気の供給が通常は不要となる。その結
果、総合的な発電効率が上昇すると共に、単位排ガス量
当りの発電量が増加し、外部へ放出する排ガス量が従前
の複合設備に比較してほぼ半減することになり、環境汚
染を減ずることが可能となる。
解反応器７で廃棄物Ｃを加熱したあとのタービン排ガス
の全量が溶融燃焼装置１０へ燃焼用空気として供給さ
れ、しかも、燃焼用空気として供給されるタービン排ガ
ス内の残留酸素量が、溶融燃焼装置で燃焼させねばなら
ない被燃物の燃焼に必要とする酸素量にほぼ近い値とな
るため、新鮮空気の供給が通常は不要となる。その結
果、総合的な発電効率が上昇すると共に、単位排ガス量
当りの発電量が増加し、外部へ放出する排ガス量が従前
の複合設備に比較してほぼ半減することになり、環境汚
染を減ずることが可能となる。
【００１７】また、請求項２の発明に於いては、タービ
ン排ガスによる加熱用熱量の不足分を熱風炉により迅速
に補給されることになる。そのため、従前の複合設備の
ように、予かじめ廃棄物Ｃの質や処理量の変動を見込し
て大容量のガスタービン発電装置を設けると共に、余剰
のタービン排ガスを廃熱ボイラの入口側へ放出するよう
な必要性が全く無くなり、ガスタービン発電装置の設備
容量を減らすことができると共にガスタービン発電装置
を安定した状態下で運転することができ、総合的な発電
効率（熱利用率）もより一層高めることができる。
ン排ガスによる加熱用熱量の不足分を熱風炉により迅速
に補給されることになる。そのため、従前の複合設備の
ように、予かじめ廃棄物Ｃの質や処理量の変動を見込し
て大容量のガスタービン発電装置を設けると共に、余剰
のタービン排ガスを廃熱ボイラの入口側へ放出するよう
な必要性が全く無くなり、ガスタービン発電装置の設備
容量を減らすことができると共にガスタービン発電装置
を安定した状態下で運転することができ、総合的な発電
効率（熱利用率）もより一層高めることができる。
【００１８】請求項３の発明に於いては、ガスタービン
発電装置を常に定格状態で運転するため、その運転がよ
り安定したものとなる。また、請求項４の発明に於いて
は、乾留熱分解反応器７への加熱用熱量の供給が廃棄物
Ｃの質や量の変化に応じて自動的に調整されると共に、
溶融燃焼装置１０へは常に一定量の反応器７から導出さ
れたタービン排ガスが供給されるため、その燃焼がより
安定したものとなる。
発電装置を常に定格状態で運転するため、その運転がよ
り安定したものとなる。また、請求項４の発明に於いて
は、乾留熱分解反応器７への加熱用熱量の供給が廃棄物
Ｃの質や量の変化に応じて自動的に調整されると共に、
溶融燃焼装置１０へは常に一定量の反応器７から導出さ
れたタービン排ガスが供給されるため、その燃焼がより
安定したものとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に図面に基づいて本発明の実
施の態様を説明する。図１は本発明の第１実施形態を示
すものであり、図１に於いて、１は廃棄物ピット、２は
シュレッダー、３はクレーン、４は下水汚泥タンク、５
はホッパー、６はフィーダ、７は乾留熱分解反応器、８
は加熱管、８ａは入口ケーシング、８ｂは出口ケーシン
グ、９は搬出装置、１０は溶融燃焼装置、１１は冷却コ
ンベア、１２は分離器、１３はクラッシャー、１４はサ
イロ、１５は熱風炉、１５ａはパイロットバーナ、１６
は廃熱ボイラ、１７は蒸気タービン発電装置、１８は集
塵装置、１９は排ガス処理装置、２０は誘引通風機、２
１はダイオキシン除去装置、２２は煙突、２３はスラグ
冷却槽、２４はガスタービン発電装置、２４ａは空気圧
縮機、２４ｂは燃焼器、２４ｃはガスタービン、２４ｄ
はタービン発電機、２４ｅはガス燃料、２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、２５ｄは送風機、２６ａ、２６ｂはロータ
リバルブ、２７ａ、２７ｂ、２８は制御弁、２９は流量
検出器、３０はダンパー、３１ａ、３１ｂ、３１ｃは温
度検出器、３２、３３ａ、３３ｂ、３３ｃは流量コント
ローラ、３４は酸素濃度検出器である。
施の態様を説明する。図１は本発明の第１実施形態を示
すものであり、図１に於いて、１は廃棄物ピット、２は
シュレッダー、３はクレーン、４は下水汚泥タンク、５
はホッパー、６はフィーダ、７は乾留熱分解反応器、８
は加熱管、８ａは入口ケーシング、８ｂは出口ケーシン
グ、９は搬出装置、１０は溶融燃焼装置、１１は冷却コ
ンベア、１２は分離器、１３はクラッシャー、１４はサ
イロ、１５は熱風炉、１５ａはパイロットバーナ、１６
は廃熱ボイラ、１７は蒸気タービン発電装置、１８は集
塵装置、１９は排ガス処理装置、２０は誘引通風機、２
１はダイオキシン除去装置、２２は煙突、２３はスラグ
冷却槽、２４はガスタービン発電装置、２４ａは空気圧
縮機、２４ｂは燃焼器、２４ｃはガスタービン、２４ｄ
はタービン発電機、２４ｅはガス燃料、２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、２５ｄは送風機、２６ａ、２６ｂはロータ
リバルブ、２７ａ、２７ｂ、２８は制御弁、２９は流量
検出器、３０はダンパー、３１ａ、３１ｂ、３１ｃは温
度検出器、３２、３３ａ、３３ｂ、３３ｃは流量コント
ローラ、３４は酸素濃度検出器である。
【００２０】前記乾留熱分解反応器７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。また、
反応器７の内部には複数本の加熱管８がドラムの軸芯方
向に平行に配設されており、且つ各加熱管８は、両端部
を入口ケーシング８ａ及び出口ケーシング８ｂへ夫々連
通せしめた状態で支持固定されており、反応器７と一体
となって回転する。
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。また、
反応器７の内部には複数本の加熱管８がドラムの軸芯方
向に平行に配設されており、且つ各加熱管８は、両端部
を入口ケーシング８ａ及び出口ケーシング８ｂへ夫々連
通せしめた状態で支持固定されており、反応器７と一体
となって回転する。
【００２１】前記加熱管８には加熱用熱媒体としてガス
タービン２４ｃから排出されたタービン排ガスＡ又はタ
ービン排ガスＡと熱風炉１５からの高温加熱ガスＡ′と
の混合ガスＣＧが流通され、これによって反応器７内の
廃棄物Ｃを間接的に加熱する。即ち、タービン排ガスＡ
は入口ケーシング８ａ、加熱管８、出口ケーシング８
ｂ、ブロワー２５ａを通して流通し、約４００〜６００
℃の温度を有するタービン排ガスＡは、反応器７内の加
熱管８を通過する間に廃棄物Ｃに熱エネルギーを供給
し、自らは約２５０〜３５０℃（通常３００℃）の温度
となって出口ケーシング８ｂへ入り、その後後述する如
く溶融燃焼装置１０へその燃焼用空気として供給されて
行く。
タービン２４ｃから排出されたタービン排ガスＡ又はタ
ービン排ガスＡと熱風炉１５からの高温加熱ガスＡ′と
の混合ガスＣＧが流通され、これによって反応器７内の
廃棄物Ｃを間接的に加熱する。即ち、タービン排ガスＡ
は入口ケーシング８ａ、加熱管８、出口ケーシング８
ｂ、ブロワー２５ａを通して流通し、約４００〜６００
℃の温度を有するタービン排ガスＡは、反応器７内の加
熱管８を通過する間に廃棄物Ｃに熱エネルギーを供給
し、自らは約２５０〜３５０℃（通常３００℃）の温度
となって出口ケーシング８ｂへ入り、その後後述する如
く溶融燃焼装置１０へその燃焼用空気として供給されて
行く。
【００２２】前記ガスタービン発電装置２４は公知の空
気圧縮機２４ａ、燃焼器２４ｂ、ガスタービン２４ｃ、
タービン発電機２４ｄ等から形成されており、ガス発生
用燃焼器２４ｂの燃料２４ｅには石油や天然ガス等の化
石燃料が使用される。従って、タービン排ガスＡはＨＣ
ｌガス等の腐蝕性物を含有しないクリーンなガス体であ
って且つガスタービン２４ｃの出口に於いて４００°〜
６００℃の温度を有しているので、乾留熱分解反応器７
の加熱用熱媒体として最適である。また、当該タービン
排ガスＡの内部には１３．５〜１５Ｖｏｌ％の酸素が残
留しており、しかもこの酸素量が後述するように溶融燃
焼装置１０で必要とする燃焼用酸素量にほぼ近い値とな
っているため、乾留熱分解反応器７から排出されたター
ビン排ガスＡの全量をそのまま、溶融燃焼装置１０の燃
焼用空気として利用することが可能となる。
気圧縮機２４ａ、燃焼器２４ｂ、ガスタービン２４ｃ、
タービン発電機２４ｄ等から形成されており、ガス発生
用燃焼器２４ｂの燃料２４ｅには石油や天然ガス等の化
石燃料が使用される。従って、タービン排ガスＡはＨＣ
ｌガス等の腐蝕性物を含有しないクリーンなガス体であ
って且つガスタービン２４ｃの出口に於いて４００°〜
６００℃の温度を有しているので、乾留熱分解反応器７
の加熱用熱媒体として最適である。また、当該タービン
排ガスＡの内部には１３．５〜１５Ｖｏｌ％の酸素が残
留しており、しかもこの酸素量が後述するように溶融燃
焼装置１０で必要とする燃焼用酸素量にほぼ近い値とな
っているため、乾留熱分解反応器７から排出されたター
ビン排ガスＡの全量をそのまま、溶融燃焼装置１０の燃
焼用空気として利用することが可能となる。
【００２３】前記ガスタービン発電装置２４としては、
その排出するタービン排ガスＡによって乾留熱分解反応
器７に於ける廃棄物Ｃの乾留熱分解に必要な熱量を供給
し得るだけの容量を備えたものであることが望ましい。
本実施態様に於いては、後述するように、ガスタービン
発電装置２４は、その排出するタービン排ガスＡでもっ
て約２４００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの発熱量を有する所定量
の廃棄物を乾留熱分解するのに必要な熱量を供給するこ
とができるようにその容量が選定されており、廃棄物Ｃ
の水分含有量が増加した場合の乾留熱分解用熱の不足分
は、熱分解残渣の可燃物を燃料とする熱風炉１５の活用
により補なうようにしている。
その排出するタービン排ガスＡによって乾留熱分解反応
器７に於ける廃棄物Ｃの乾留熱分解に必要な熱量を供給
し得るだけの容量を備えたものであることが望ましい。
本実施態様に於いては、後述するように、ガスタービン
発電装置２４は、その排出するタービン排ガスＡでもっ
て約２４００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの発熱量を有する所定量
の廃棄物を乾留熱分解するのに必要な熱量を供給するこ
とができるようにその容量が選定されており、廃棄物Ｃ
の水分含有量が増加した場合の乾留熱分解用熱の不足分
は、熱分解残渣の可燃物を燃料とする熱風炉１５の活用
により補なうようにしている。
【００２４】次に、本発明に係る複合設備の作動につい
て説明する。図１を参照して、トラック等により搬入さ
れて来た廃棄物Ｃは先ず廃棄物ピット１に貯わえられ
る。この廃棄物ピット１は廃棄物Ｃの搬入が数日間途絶
えても、溶融燃焼処理プラントの正常な運転を維持でき
るだけの容量をもっている。ピット１内の廃棄物Ｃはシ
ュレッダー２により約１５０ｍｍ以下の大きさに破砕さ
れたあと、クレーン３を介して乾留熱分解反応器７のホ
ッパー５へ移送され、フィーダ６によって順次反応器７
内へ供給されて行く。尚、このとき、必要に応じて、下
水汚泥タンク４内に貯えられた下水汚泥もホッパー５内
へ供給されて行く。乾留熱分解反応器７内へ供給された
廃棄物Ｃ等は、ほぼ酸素が遮断された状態の下で常温か
ら３００℃〜６００℃、好ましくは４００℃〜５００℃
の温度に加熱され、約１時間程度反応器７内に回転によ
る攪拌混合を受け乍ら滞留する。その結果、乾留熱分解
反応器７内の廃棄物Ｃはこの間に熱分解されることにな
り、乾留ガスＧと固形の熱分解残渣Ｄが反応器７内に生
成される。
て説明する。図１を参照して、トラック等により搬入さ
れて来た廃棄物Ｃは先ず廃棄物ピット１に貯わえられ
る。この廃棄物ピット１は廃棄物Ｃの搬入が数日間途絶
えても、溶融燃焼処理プラントの正常な運転を維持でき
るだけの容量をもっている。ピット１内の廃棄物Ｃはシ
ュレッダー２により約１５０ｍｍ以下の大きさに破砕さ
れたあと、クレーン３を介して乾留熱分解反応器７のホ
ッパー５へ移送され、フィーダ６によって順次反応器７
内へ供給されて行く。尚、このとき、必要に応じて、下
水汚泥タンク４内に貯えられた下水汚泥もホッパー５内
へ供給されて行く。乾留熱分解反応器７内へ供給された
廃棄物Ｃ等は、ほぼ酸素が遮断された状態の下で常温か
ら３００℃〜６００℃、好ましくは４００℃〜５００℃
の温度に加熱され、約１時間程度反応器７内に回転によ
る攪拌混合を受け乍ら滞留する。その結果、乾留熱分解
反応器７内の廃棄物Ｃはこの間に熱分解されることにな
り、乾留ガスＧと固形の熱分解残渣Ｄが反応器７内に生
成される。
【００２５】尚、乾留熱分解反応器７内に於ける廃棄物
Ｃの熱分解は通常約１時間程度で完了し、概ね７５ｗｔ
％の乾留ガスＧと２５ｗｔ％の熱分解残渣Ｄとが生成さ
れる。
Ｃの熱分解は通常約１時間程度で完了し、概ね７５ｗｔ
％の乾留ガスＧと２５ｗｔ％の熱分解残渣Ｄとが生成さ
れる。
【００２６】前記乾留熱分解反応器７内に発生した乾留
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、ダスト及びタールが若干含まれて
いる。その低位発熱量は約１５００〜２０００ｋｃａｌ
／ｋｇである。また、発生した熱分解残渣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。
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、ダスト及びタールが若干含まれて
いる。その低位発熱量は約１５００〜２０００ｋｃａｌ
／ｋｇである。また、発生した熱分解残渣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。
【００２７】乾留熱分解反応器７内の乾留ガスＧと熱分
解残渣Ｄは、反応器７に隣接する搬出装置９内へ排出さ
れ、ここで分離された乾留ガスＧは、溶融燃焼装置１０
へ供給され、所謂溶融燃焼が行なわれる。また、熱分解
残渣Ｄの方は、冷却コンベア１１上で約４００℃〜５０
０℃の温度から約１００℃の温度にまで冷却されたあ
と、分離機１２において細粒Ｄ1 と粗大粒Ｄ2 に分級さ
れる。尚、前記分級された粗大粒Ｄ2 には砂、ガラス、
金属等の不燃物が多く含まれ、これ等はリサイクルでき
るように分離される（図示省略）。また、前記分離器１
２には通常５ｍｍサイズの篩が使用されており、この篩
を通過した細粒Ｄ1 はローラクラッシャー１３で微粒化
されたあと、サイロ１４へ貯えられる。
解残渣Ｄは、反応器７に隣接する搬出装置９内へ排出さ
れ、ここで分離された乾留ガスＧは、溶融燃焼装置１０
へ供給され、所謂溶融燃焼が行なわれる。また、熱分解
残渣Ｄの方は、冷却コンベア１１上で約４００℃〜５０
０℃の温度から約１００℃の温度にまで冷却されたあ
と、分離機１２において細粒Ｄ1 と粗大粒Ｄ2 に分級さ
れる。尚、前記分級された粗大粒Ｄ2 には砂、ガラス、
金属等の不燃物が多く含まれ、これ等はリサイクルでき
るように分離される（図示省略）。また、前記分離器１
２には通常５ｍｍサイズの篩が使用されており、この篩
を通過した細粒Ｄ1 はローラクラッシャー１３で微粒化
されたあと、サイロ１４へ貯えられる。
【００２８】前記サイロ１４に貯えられた細粒Ｄ1 は、
廃熱ボイラ１６や集塵装置１８等からのダストＥと共に
空気輸送によって溶融燃焼装置１０へ送られ、ここで乾
留ガスＧと共に燃焼される。また、サイロ１４に貯えら
れた細粒Ｄ1 は後述する如く熱風炉１５へ供給され、細
粒Ｄ1 の燃焼熱により乾留熱分解反応器７から導出され
たタービン排ガスの一部Ａ′が加熱される。
廃熱ボイラ１６や集塵装置１８等からのダストＥと共に
空気輸送によって溶融燃焼装置１０へ送られ、ここで乾
留ガスＧと共に燃焼される。また、サイロ１４に貯えら
れた細粒Ｄ1 は後述する如く熱風炉１５へ供給され、細
粒Ｄ1 の燃焼熱により乾留熱分解反応器７から導出され
たタービン排ガスの一部Ａ′が加熱される。
【００２９】溶融燃焼装置１０内へ供給された炭素含有
量の高かい細粒Ｄ1 は、乾留ガスＧと共に溶融燃焼装置
１０内で約１４００℃の高温燃焼をされる。尚、前記燃
焼温度（約１４００℃）は灰の溶融温度より１００〜１
５０℃ほど高いので、細粒Ｄ1 中の灰分は溶融状態とな
り、スラグ冷却槽２３内へ排出されることによって所謂
水砕スラグＨとなる。また、形成された水砕スラグＨは
不活性なものであって、このままの状態で安全に埋立処
分をしたり、或いは有価物として利用することができ
る。
量の高かい細粒Ｄ1 は、乾留ガスＧと共に溶融燃焼装置
１０内で約１４００℃の高温燃焼をされる。尚、前記燃
焼温度（約１４００℃）は灰の溶融温度より１００〜１
５０℃ほど高いので、細粒Ｄ1 中の灰分は溶融状態とな
り、スラグ冷却槽２３内へ排出されることによって所謂
水砕スラグＨとなる。また、形成された水砕スラグＨは
不活性なものであって、このままの状態で安全に埋立処
分をしたり、或いは有価物として利用することができ
る。
【００３０】一方、溶融燃焼装置１０から排出される排
ガスＶ1 中の熱エネルギーは、廃熱ボイラ１６で回収さ
れ、発電設備１７による発電や地域暖房用に供せられ
る。また、廃熱ボイラ１６による熱回収によって約２０
０℃位にまで冷却された排ガスＶ1 は、電気集塵器等の
集塵装置１８によってダストＥが除去されたあと、更に
公知の排ガス処理装置１９例えばスクラバーなどで洗滌
され、ＨＣｌやＳＯｘなどの有害物質が除去される。そ
の後排ガスはダイオキシン除去装置２１を通してダイオ
キシン除去が行なわれ、煙突２２より排出されて行く。
ガスＶ1 中の熱エネルギーは、廃熱ボイラ１６で回収さ
れ、発電設備１７による発電や地域暖房用に供せられ
る。また、廃熱ボイラ１６による熱回収によって約２０
０℃位にまで冷却された排ガスＶ1 は、電気集塵器等の
集塵装置１８によってダストＥが除去されたあと、更に
公知の排ガス処理装置１９例えばスクラバーなどで洗滌
され、ＨＣｌやＳＯｘなどの有害物質が除去される。そ
の後排ガスはダイオキシン除去装置２１を通してダイオ
キシン除去が行なわれ、煙突２２より排出されて行く。
【００３１】尚、ダイオキシン類を吸着した後の使用済
み活性炭Ｘ2 は溶融燃焼装置１０へ送り、ここで完全溶
融燃焼させる。
み活性炭Ｘ2 は溶融燃焼装置１０へ送り、ここで完全溶
融燃焼させる。
【００３２】前記熱風炉１５はサイロ１４に貯えられた
乾留熱分解残渣の細粒Ｄ1 を燃焼させる燃焼炉である。
本実施態様に於いては、熱風炉１５をサイクロン燃焼式
の微粉炭燃焼を原理とする燃焼装置としているが、その
他の方式、例えば流動炉方式等の燃焼装置であっても良
い。尚１５ａはＬＮＧらを燃料とするパイロットバーナ
である。また、プラントの始動時や、細粒Ｄ1 の不足時
にそなえ、化石燃料を用いる助燃焼装置を設備している
が、これを常時使用することはない。
乾留熱分解残渣の細粒Ｄ1 を燃焼させる燃焼炉である。
本実施態様に於いては、熱風炉１５をサイクロン燃焼式
の微粉炭燃焼を原理とする燃焼装置としているが、その
他の方式、例えば流動炉方式等の燃焼装置であっても良
い。尚１５ａはＬＮＧらを燃料とするパイロットバーナ
である。また、プラントの始動時や、細粒Ｄ1 の不足時
にそなえ、化石燃料を用いる助燃焼装置を設備している
が、これを常時使用することはない。
【００３３】而して、前記廃棄物Ｃ中に含有されている
塩素成分の大部分は、通常ポリ塩化ビニル等に代表され
る有機塩素化合物に由来するものであるが、これ等の物
質は乾留熱分解により殆ど完全にガス側に移行してしま
うため、熱分解残渣Ｄ側に残留する塩素成分は、廃棄物
Ｃ中に含有されていた少量の無機塩素化合物、代表的に
は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）のみとなっている。一
方、塩化ナトリウムは高温下に於いてその極く一部がＨ
Ｃｌに転換することが知られているが、熱風炉１５の燃
焼排ガスＶ2 中のＨＣｌ濃度は極めて微量であるので、
熱風炉１５内の腐蝕は低く抑えられる。このように、本
発明に係る装置では、ＨＣｌによる腐蝕の危険を回避し
つつ装置内で発生した熱分解残渣Ｄを熱源として利用す
ることができ、化石燃料等の外部からの燃料を全く必要
としない。
塩素成分の大部分は、通常ポリ塩化ビニル等に代表され
る有機塩素化合物に由来するものであるが、これ等の物
質は乾留熱分解により殆ど完全にガス側に移行してしま
うため、熱分解残渣Ｄ側に残留する塩素成分は、廃棄物
Ｃ中に含有されていた少量の無機塩素化合物、代表的に
は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）のみとなっている。一
方、塩化ナトリウムは高温下に於いてその極く一部がＨ
Ｃｌに転換することが知られているが、熱風炉１５の燃
焼排ガスＶ2 中のＨＣｌ濃度は極めて微量であるので、
熱風炉１５内の腐蝕は低く抑えられる。このように、本
発明に係る装置では、ＨＣｌによる腐蝕の危険を回避し
つつ装置内で発生した熱分解残渣Ｄを熱源として利用す
ることができ、化石燃料等の外部からの燃料を全く必要
としない。
【００３４】前記熱風炉１５内の燃焼温度は通常８００
℃又はそれ以上に達しており、この燃焼ガスＶ2 の有す
る熱エネルギーがガスＡ′へ供給される。また、当該燃
焼排ガスＶ2 はガスＡ′へ熱を供給した後でもなお６０
０℃前後の温度を保持しており、且つ当該燃焼ガスＶ2
には、ダイオキシン類等の未燃有害物質が残存している
可能性があるので、これを直接に大気中へ放散させずに
溶融燃焼装置１０の高温部に送入する。
℃又はそれ以上に達しており、この燃焼ガスＶ2 の有す
る熱エネルギーがガスＡ′へ供給される。また、当該燃
焼排ガスＶ2 はガスＡ′へ熱を供給した後でもなお６０
０℃前後の温度を保持しており、且つ当該燃焼ガスＶ2
には、ダイオキシン類等の未燃有害物質が残存している
可能性があるので、これを直接に大気中へ放散させずに
溶融燃焼装置１０の高温部に送入する。
【００３５】当該熱風炉１５は、廃棄物Ｃの質（特に水
分含有量）及び量が基準点（設計点）の近傍にある場合
には、通常運転されることがない。何故なら、ガスター
ビン２４ｃからのタービン排ガスＡを全量乾留熱分解反
応器７へ加熱ガス流ＣＧとして通すことにより、廃棄物
Ｃの乾留熱分解を十分に行なえるからである。尚、この
運転状態に於けるタービン排ガスＡの反応器入口に於け
る温度は約５００℃であり、また反応器出口に於ける温
度は約３００℃となる。
分含有量）及び量が基準点（設計点）の近傍にある場合
には、通常運転されることがない。何故なら、ガスター
ビン２４ｃからのタービン排ガスＡを全量乾留熱分解反
応器７へ加熱ガス流ＣＧとして通すことにより、廃棄物
Ｃの乾留熱分解を十分に行なえるからである。尚、この
運転状態に於けるタービン排ガスＡの反応器入口に於け
る温度は約５００℃であり、また反応器出口に於ける温
度は約３００℃となる。
【００３６】一方、廃棄物Ｃの質が変化し、その水分含
有量が設計点（基準点）より増加（発熱量低下）した場
合には、ガスタービン２４ｃからのタービン排ガスＡが
一定流量であるのに対して廃棄物の受熱量が増えるた
め、反応器出口に於ける加熱ガス流ＣＧの温度が低下す
る。前記反応器内加熱ガス流ＣＧの反応器出口に於ける
温度が低下すると、温度検知器３１ａの検出信号により
コントローラ３３ａを介してブロワ２５ａの回転数が上
昇され、加熱ガス流ＣＧの循環量が増加する。
有量が設計点（基準点）より増加（発熱量低下）した場
合には、ガスタービン２４ｃからのタービン排ガスＡが
一定流量であるのに対して廃棄物の受熱量が増えるた
め、反応器出口に於ける加熱ガス流ＣＧの温度が低下す
る。前記反応器内加熱ガス流ＣＧの反応器出口に於ける
温度が低下すると、温度検知器３１ａの検出信号により
コントローラ３３ａを介してブロワ２５ａの回転数が上
昇され、加熱ガス流ＣＧの循環量が増加する。
【００３７】一方溶融燃焼装置１０へ供給される燃焼ガ
ス量Ａ″は流量検出器２９の検出信号によりコントロー
ラ３２を介して制御弁２８により一定流量（タービン排
ガスＡの流量）に制御されているため、加熱用ガス流Ｃ
Ｇの循環流量の増加分は熱風炉１５へ流入する。熱風炉
１５へ低温度の加熱用ガス流ＣＧの一部Ａ′が流入する
と、反応器入口に於ける加熱用ガス流ＣＧの温度が低下
し、温度検出器３１ｂの検出信号によりコントローラ３
３ｂを介してブロワ２５ｃ及びロータリバルブ２６ａが
作動されると共に熱風炉１５が起動され、加熱ガス流
Ａ′の加熱により加熱用ガス流ＣＧが昇温される。
ス量Ａ″は流量検出器２９の検出信号によりコントロー
ラ３２を介して制御弁２８により一定流量（タービン排
ガスＡの流量）に制御されているため、加熱用ガス流Ｃ
Ｇの循環流量の増加分は熱風炉１５へ流入する。熱風炉
１５へ低温度の加熱用ガス流ＣＧの一部Ａ′が流入する
と、反応器入口に於ける加熱用ガス流ＣＧの温度が低下
し、温度検出器３１ｂの検出信号によりコントローラ３
３ｂを介してブロワ２５ｃ及びロータリバルブ２６ａが
作動されると共に熱風炉１５が起動され、加熱ガス流
Ａ′の加熱により加熱用ガス流ＣＧが昇温される。
【００３８】尚、温度検知器３１ｂの信号により、ガス
流ＣＧの反応器入口に於ける温度が廃棄物Ｃの水分含有
量に応じた設定値に制御されることは勿論である。又、
溶融燃焼装置１０へは、反応器加熱用ガス流ＣＧの一部
Ａ″や熱風炉１５の排ガスＶ2 、ブロワ２５ｂからの新
鮮空気（これは通常は供給されない）等が燃焼用空気と
して供給されてくるが、溶融燃焼装置１０内に設けた温
度検出器３１ｃの検出信号によってコントローラ３３ｃ
を介して制御弁２７ａ、２７ｂが開閉制御されており、
溶融燃焼装置１０への空気供給量が過剰な場合には、ガ
スＡ″の一部が廃熱ボイラ１６の入口側へ導出される。
流ＣＧの反応器入口に於ける温度が廃棄物Ｃの水分含有
量に応じた設定値に制御されることは勿論である。又、
溶融燃焼装置１０へは、反応器加熱用ガス流ＣＧの一部
Ａ″や熱風炉１５の排ガスＶ2 、ブロワ２５ｂからの新
鮮空気（これは通常は供給されない）等が燃焼用空気と
して供給されてくるが、溶融燃焼装置１０内に設けた温
度検出器３１ｃの検出信号によってコントローラ３３ｃ
を介して制御弁２７ａ、２７ｂが開閉制御されており、
溶融燃焼装置１０への空気供給量が過剰な場合には、ガ
スＡ″の一部が廃熱ボイラ１６の入口側へ導出される。
【００３９】また、逆に廃棄物Ｃの質が変化してその水
分含有量が設計点（基準点）より低下（発熱量増加）し
た場合には、ガスタービン２４ｃからのタービン排ガス
Ａの流量が一定であるのに対して廃棄物の受熱量が減少
するため、反応器出口における加熱用ガス流ＣＧの温度
が上昇する。
分含有量が設計点（基準点）より低下（発熱量増加）し
た場合には、ガスタービン２４ｃからのタービン排ガス
Ａの流量が一定であるのに対して廃棄物の受熱量が減少
するため、反応器出口における加熱用ガス流ＣＧの温度
が上昇する。
【００４０】尚、加熱用ガス流ＣＧの温度が上昇して
も、ブロワ２５ａが耐熱性であれば特に問題を生じるこ
となく、約３００℃以上の高温の加熱用ガス流ＣＧ（即
ち、ガスタービン焼ガスＡ）の全量が溶融燃焼装置１０
へ燃焼用空気Ａ″として送られる。この場合、溶融燃焼
装置１０への必要燃焼用空気が不足するのでＶ1 流中の
酸素濃度が低下し、酸素濃度検出器３４により信号が制
御器３３ｃに送られ新鮮空気取入ダンパー２７ａが開
く。
も、ブロワ２５ａが耐熱性であれば特に問題を生じるこ
となく、約３００℃以上の高温の加熱用ガス流ＣＧ（即
ち、ガスタービン焼ガスＡ）の全量が溶融燃焼装置１０
へ燃焼用空気Ａ″として送られる。この場合、溶融燃焼
装置１０への必要燃焼用空気が不足するのでＶ1 流中の
酸素濃度が低下し、酸素濃度検出器３４により信号が制
御器３３ｃに送られ新鮮空気取入ダンパー２７ａが開
く。
【００４１】
【実施例】次に、廃棄物Ｃを約２，４００Ｍｃａｌ／ｔ
ｏｎの発熱量を持つ都市ごみとした場合の、複合設備を
形成するガスタービン発電装置２４や乾留熱分解反応器
７、溶融燃焼装置１０等の設計具体例について説明をす
る。図２を参照して、約２，４００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの
発熱量を持つ都市ごみＣが乾留熱分解反応器７へ送入さ
れ、ここで常温から４５０℃に加熱され乍ら酸素遮断の
下で乾留される。乾留に必要な熱量ＱD は約３７０Ｍｃ
ａｌ／ｔｏｎである。 この乾留に必要な熱量ＱD は、
ガスタービン２４ｃからの排ガスＡの排熱によってまか
なわれる。ガスタービン２４ｃからの排ガスＡの温度が
５３０℃のとき、これが３００℃になる迄の熱量が反応
器７内の廃棄物Ｃの加熱に利用されるとすると、ガスタ
ービン２４ｃからの排ガスＡの必要量Ｇ1 は、 Ｇ1 ＝（３７０，０００／０．３×（５３０−３０
０））＝５，３６３Ｎｍ3／ｔｏｎ廃棄物となる。ここ
で０．３はタービン排ガスＡの比熱である。従って、こ
のガスタービンからの排ガスＡの総保有熱量Ｑ1 は、 Ｑ1 ＝５，３６３×０．３×５３０＝８５２，８１６ｋ
ｃａｌ／ｔｏｎ廃棄物となる。
ｏｎの発熱量を持つ都市ごみとした場合の、複合設備を
形成するガスタービン発電装置２４や乾留熱分解反応器
７、溶融燃焼装置１０等の設計具体例について説明をす
る。図２を参照して、約２，４００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの
発熱量を持つ都市ごみＣが乾留熱分解反応器７へ送入さ
れ、ここで常温から４５０℃に加熱され乍ら酸素遮断の
下で乾留される。乾留に必要な熱量ＱD は約３７０Ｍｃ
ａｌ／ｔｏｎである。 この乾留に必要な熱量ＱD は、
ガスタービン２４ｃからの排ガスＡの排熱によってまか
なわれる。ガスタービン２４ｃからの排ガスＡの温度が
５３０℃のとき、これが３００℃になる迄の熱量が反応
器７内の廃棄物Ｃの加熱に利用されるとすると、ガスタ
ービン２４ｃからの排ガスＡの必要量Ｇ1 は、 Ｇ1 ＝（３７０，０００／０．３×（５３０−３０
０））＝５，３６３Ｎｍ3／ｔｏｎ廃棄物となる。ここ
で０．３はタービン排ガスＡの比熱である。従って、こ
のガスタービンからの排ガスＡの総保有熱量Ｑ1 は、 Ｑ1 ＝５，３６３×０．３×５３０＝８５２，８１６ｋ
ｃａｌ／ｔｏｎ廃棄物となる。
【００４２】また、このようなガスタービンからの排ガ
スＡを反応器７の加熱用ガスとして供給しうるガスター
ビン２４ｃの燃料容量ｆｏは、ガスタービンの発電効率
３０％、燃料発熱量９，９４０ｋｃａｌ／ｋｇとして、 ｆｏ＝８５２，８１６×（１／０．７）×（１／９，９
４０）＝１２２．６ｋｇ／ｔｏｎ廃棄物。燃料のもつ総
熱量Ｑｏは、 Ｑｏ＝８５２，８１６×（１／０．７）＝１，２１８，
３００ｋｃａｌ／ｔｏｎ廃棄物である。従って、このガ
スタービン発電装置２４の発電量Ｐ1 は、 Ｐ1 ＝１，２１８，３００×０．３×（１／８６０）＝
４２５ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物である。すなわち、２，４０
０Ｍｃａｌ／ｔｏｎの廃棄物を乾留するために、少くと
も４２５ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスター
ビン発電装置２４を廃棄物乾留熱分解溶融燃焼に併設す
る。
スＡを反応器７の加熱用ガスとして供給しうるガスター
ビン２４ｃの燃料容量ｆｏは、ガスタービンの発電効率
３０％、燃料発熱量９，９４０ｋｃａｌ／ｋｇとして、 ｆｏ＝８５２，８１６×（１／０．７）×（１／９，９
４０）＝１２２．６ｋｇ／ｔｏｎ廃棄物。燃料のもつ総
熱量Ｑｏは、 Ｑｏ＝８５２，８１６×（１／０．７）＝１，２１８，
３００ｋｃａｌ／ｔｏｎ廃棄物である。従って、このガ
スタービン発電装置２４の発電量Ｐ1 は、 Ｐ1 ＝１，２１８，３００×０．３×（１／８６０）＝
４２５ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物である。すなわち、２，４０
０Ｍｃａｌ／ｔｏｎの廃棄物を乾留するために、少くと
も４２５ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスター
ビン発電装置２４を廃棄物乾留熱分解溶融燃焼に併設す
る。
【００４３】尚、廃棄物Ｃの水分が低くて発熱量が更に
高い例えば３，１００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの場合には、乾
留のために必要とする熱量は２９０Ｍｃａｌ／ｔｏｎで
あるので、上記と同様の計算手順に従えば、少くとも３
３３ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスタービン
発電装置２４を設ければ良い。また逆に、廃棄物Ｃの水
分が多くて発熱量が低い例えば１，７００Ｍｃａｌ／ｔ
ｏｎしかない場合には、乾留のために必要とする熱量は
４６０Ｍｃａｌ／ｔｏｎであるので、少くとも５２８ｋ
ｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスタービン発電装
置２４が必要である。何れにせよ、処理すべき廃棄物の
発熱量に応じてそれの乾留に必要な熱量を供給しうるだ
けのタービン排ガスＡを生成しうるガスタービン発電装
置２４を設けることが、本発明の要点である。
高い例えば３，１００Ｍｃａｌ／ｔｏｎの場合には、乾
留のために必要とする熱量は２９０Ｍｃａｌ／ｔｏｎで
あるので、上記と同様の計算手順に従えば、少くとも３
３３ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスタービン
発電装置２４を設ければ良い。また逆に、廃棄物Ｃの水
分が多くて発熱量が低い例えば１，７００Ｍｃａｌ／ｔ
ｏｎしかない場合には、乾留のために必要とする熱量は
４６０Ｍｃａｌ／ｔｏｎであるので、少くとも５２８ｋ
ｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量を持つガスタービン発電装
置２４が必要である。何れにせよ、処理すべき廃棄物の
発熱量に応じてそれの乾留に必要な熱量を供給しうるだ
けのタービン排ガスＡを生成しうるガスタービン発電装
置２４を設けることが、本発明の要点である。
【００４４】前記４２５ｋｗ／ｔｏｎ廃棄物の発電容量
を持つガスタービン発電装置２４から排出した５３０
℃、５，３６３Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃棄物のタービン排ガス
Ａは反応器７にて廃棄物Ｃへ授熱して３００℃となる。
そして、その燃焼ガスＡ中には、ガスタービンの燃焼器
２４ｂ内で空気過剰率３．９で燃焼した結果として、１
５．６％の酸素残存し、その酸素量Ｇ1 Ｏ2 は、 Ｇ1
Ｏ2 ＝５，３６３×０．１５６＝８３７Ｎｍ3 ／ｔｏｎ
廃棄物である。このような性状を有するガスタービンか
らの排ガスＡは、溶融燃焼装置１０の燃焼用空気として
利用することができる。
を持つガスタービン発電装置２４から排出した５３０
℃、５，３６３Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃棄物のタービン排ガス
Ａは反応器７にて廃棄物Ｃへ授熱して３００℃となる。
そして、その燃焼ガスＡ中には、ガスタービンの燃焼器
２４ｂ内で空気過剰率３．９で燃焼した結果として、１
５．６％の酸素残存し、その酸素量Ｇ1 Ｏ2 は、 Ｇ1
Ｏ2 ＝５，３６３×０．１５６＝８３７Ｎｍ3 ／ｔｏｎ
廃棄物である。このような性状を有するガスタービンか
らの排ガスＡは、溶融燃焼装置１０の燃焼用空気として
利用することができる。
【００４５】溶融燃焼装置１０に於いて、乾留ガスＧと
固形残渣細粒Ｄ1 を燃焼させるために必要とする酸素量
は、空気比１．３で燃焼する場合７５４Ｎｍ3 ／ｔｏｎ
となる。すなわち、ガスタービンからの排ガス中に残存
する酸素量８３７Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃棄物にて、溶融燃焼
装置１０で必要とする酸素量のすべてをまかなうことが
できる。
固形残渣細粒Ｄ1 を燃焼させるために必要とする酸素量
は、空気比１．３で燃焼する場合７５４Ｎｍ3 ／ｔｏｎ
となる。すなわち、ガスタービンからの排ガス中に残存
する酸素量８３７Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃棄物にて、溶融燃焼
装置１０で必要とする酸素量のすべてをまかなうことが
できる。
【００４６】溶融燃焼装置１０内にて、完全に溶融燃焼
させるために必要な温度Ｔ3 は、少くとも１，４００℃
が必要である。上記のガスタービンからの排ガスＡを燃
焼用空気として使用した場合、温度Ｔ 3 は、 Ｔ3 ＝（２，４００×１０００＋０．３×５３０×５，
３６３）／０．３５×５，７４３）＝１，６１８℃とな
り、１，４００℃を越えるので、溶融燃焼を維持するこ
とが可能となる。ここで、５，７４３Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃
棄物は、溶融燃焼装置１０に於ける廃棄物１ｔｏｎ当り
の燃焼排ガス量であり、０．３５ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・℃
は約１，４００℃の排ガスの比熱である。
させるために必要な温度Ｔ3 は、少くとも１，４００℃
が必要である。上記のガスタービンからの排ガスＡを燃
焼用空気として使用した場合、温度Ｔ 3 は、 Ｔ3 ＝（２，４００×１０００＋０．３×５３０×５，
３６３）／０．３５×５，７４３）＝１，６１８℃とな
り、１，４００℃を越えるので、溶融燃焼を維持するこ
とが可能となる。ここで、５，７４３Ｎｍ3 ／ｔｏｎ廃
棄物は、溶融燃焼装置１０に於ける廃棄物１ｔｏｎ当り
の燃焼排ガス量であり、０．３５ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・℃
は約１，４００℃の排ガスの比熱である。
【００４７】溶融燃焼装置１０で発生した燃焼排ガス
は、排熱ボイラ１６で熱回収され、発生した蒸気によっ
て蒸気タービン発電装置１７にて発電をする。この場合
の発電量Ｐ2 は発電効率を２４％として、 発電量Ｐ2 ＝（２，４００×１，０００＋８５２，８１
６）×０．２４×（１／８６０）＝９０７ｋｗ／ｔｏｎ
廃棄物となる。従って、上述のガスタービン発電装置２
４による発電量Ｐ1 を加えると、複合設備に於ける発電
総量Ｐ3 は、 Ｐ3 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＝４２５＋９０７＝１，３３２ｋｗ／
ｔｏｎ廃棄物となる。また、この場合の発電効率は、 η＝（８６０×１，３３２×１００）／（２，４００×
１，０００＋１２２．６×９，９４０）＝３１．７％と
なる。
は、排熱ボイラ１６で熱回収され、発生した蒸気によっ
て蒸気タービン発電装置１７にて発電をする。この場合
の発電量Ｐ2 は発電効率を２４％として、 発電量Ｐ2 ＝（２，４００×１，０００＋８５２，８１
６）×０．２４×（１／８６０）＝９０７ｋｗ／ｔｏｎ
廃棄物となる。従って、上述のガスタービン発電装置２
４による発電量Ｐ1 を加えると、複合設備に於ける発電
総量Ｐ3 は、 Ｐ3 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＝４２５＋９０７＝１，３３２ｋｗ／
ｔｏｎ廃棄物となる。また、この場合の発電効率は、 η＝（８６０×１，３３２×１００）／（２，４００×
１，０００＋１２２．６×９，９４０）＝３１．７％と
なる。
【００４８】この発電効率η＝３１．７％は、在来方式
の発電効率（ごみ焼却炉＋蒸気タービン＋ガスタービン
のとき約２８％）と比べ高いものとなるうえ、乾留溶融
燃焼による単独発電（約２４％）の場合や、ガスタービ
ンによる単独発電（約３０％）の場合に比しても、高い
発電効率となる。
の発電効率（ごみ焼却炉＋蒸気タービン＋ガスタービン
のとき約２８％）と比べ高いものとなるうえ、乾留溶融
燃焼による単独発電（約２４％）の場合や、ガスタービ
ンによる単独発電（約３０％）の場合に比しても、高い
発電効率となる。
【００４９】又、ガスタービンの排気を溶融燃焼装置１
０の燃焼用空気として使用するため、本実施例に於いて
は単位排ガス量当りの発電量は下記のようになる。 排ガス量 ６，２７０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ 発電量 １，３３２ｋｗ／ｔｏｎ 排ガス１，０００Ｎｍ当りの発電量 ２１２ｋｗ／１，
０００Ｎｍ3 これに対して、従来の下記、、の方式にあって
は、何れも排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量が本発
明の場合よりも小さい。 焼却炉＋蒸気タービン 空気比１．９の場合、排ガス量約６，２００Ｎｍ3 ／ｔ
ｏｎ、発電効率２０％とすると、発電量５５０ｋｗ／ｔ
ｏｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量８９ｋｗ／
１，０００Ｎｍ3 焼却炉＋蒸気タービン＋ガスタービン 同上条件、ガスタービン効率３０％、空気比４．０とす
ると、排ガス量１０，２５０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ、発電量
１，０５０ｋｗ／ｔｏｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当り
の発電量１０２ｋｗ／１，０００Ｎｍ3 乾留燃焼＋蒸気タービン 空気比１．３の場合、排ガス量４，５００Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎ、発電効率２４％とすると、発電量６７０ｋｗ／ｔｏ
ｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量１５０ｋｗ／
１，０００Ｎｍ3 上述のように排ガス量当りの発電量は従来のガスタービ
ン併設の場合と比べ約２倍となり、地球温暖化防止上も
好ましいものとなる。
０の燃焼用空気として使用するため、本実施例に於いて
は単位排ガス量当りの発電量は下記のようになる。 排ガス量 ６，２７０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ 発電量 １，３３２ｋｗ／ｔｏｎ 排ガス１，０００Ｎｍ当りの発電量 ２１２ｋｗ／１，
０００Ｎｍ3 これに対して、従来の下記、、の方式にあって
は、何れも排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量が本発
明の場合よりも小さい。 焼却炉＋蒸気タービン 空気比１．９の場合、排ガス量約６，２００Ｎｍ3 ／ｔ
ｏｎ、発電効率２０％とすると、発電量５５０ｋｗ／ｔ
ｏｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量８９ｋｗ／
１，０００Ｎｍ3 焼却炉＋蒸気タービン＋ガスタービン 同上条件、ガスタービン効率３０％、空気比４．０とす
ると、排ガス量１０，２５０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ、発電量
１，０５０ｋｗ／ｔｏｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当り
の発電量１０２ｋｗ／１，０００Ｎｍ3 乾留燃焼＋蒸気タービン 空気比１．３の場合、排ガス量４，５００Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎ、発電効率２４％とすると、発電量６７０ｋｗ／ｔｏ
ｎ、排ガス１，０００Ｎｍ3 当りの発電量１５０ｋｗ／
１，０００Ｎｍ3 上述のように排ガス量当りの発電量は従来のガスタービ
ン併設の場合と比べ約２倍となり、地球温暖化防止上も
好ましいものとなる。
【００５０】
【発明の効果】本発明に於いては、標準的な発熱量（又
は水分含有量）を有する所定量の廃棄物Ｃを乾留熱分解
するに必要な加熱用熱量をガスタービン発電装置からの
タービン排ガスＡの排熱によってまかなうと共に、廃棄
物Ｃを加熱した後のタービン排ガスＡを溶融燃焼装置へ
燃焼用空気として供給する構成としている。また、前記
標準的な発熱量を有する所定量の廃棄物Ｃの乾留熱分解
に要するガスタービン排ガスＡの量は、溶融燃焼装置に
必要とする燃焼用空気量（酸素量）を供給するのに丁度
適した値となっている。その結果、従前の廃棄物Ｃを加
熱した後のガスタービン排ガスを大気へ直接放出するよ
うにした複合設備に比較して、単位燃焼排ガス量当りの
発電量が大幅に増加し、高い総合的な発電効率（熱利用
効率）が得られると共に、同じ発電量の場合には大気中
への排出ガスが減少し、大気汚染や環境保全の点で極め
て有利となる。
は水分含有量）を有する所定量の廃棄物Ｃを乾留熱分解
するに必要な加熱用熱量をガスタービン発電装置からの
タービン排ガスＡの排熱によってまかなうと共に、廃棄
物Ｃを加熱した後のタービン排ガスＡを溶融燃焼装置へ
燃焼用空気として供給する構成としている。また、前記
標準的な発熱量を有する所定量の廃棄物Ｃの乾留熱分解
に要するガスタービン排ガスＡの量は、溶融燃焼装置に
必要とする燃焼用空気量（酸素量）を供給するのに丁度
適した値となっている。その結果、従前の廃棄物Ｃを加
熱した後のガスタービン排ガスを大気へ直接放出するよ
うにした複合設備に比較して、単位燃焼排ガス量当りの
発電量が大幅に増加し、高い総合的な発電効率（熱利用
効率）が得られると共に、同じ発電量の場合には大気中
への排出ガスが減少し、大気汚染や環境保全の点で極め
て有利となる。
【００５１】また、本発明では、ガスタービン発電装置
を常に定格出力状態で運転し、万一廃棄物の品質や量が
変動してガスタービン排ガスによる廃棄物の乾留用加熱
熱量が不足した場合には、熱分解残渣の細粒Ｄ1 を燃料
とする熱風炉を作動させると共に反応器内加熱ガス流Ｃ
Ｇを増大させ、該熱風炉による加熱ガスＡ′を反応器７
へ供給するようにしている。その結果、ガスタービン発
電装置は、廃棄物Ｃの品質の変動と無関係に安定した運
転が出来ると共に、廃棄物Ｃの乾留加熱も不足なく行な
え、しかも熱風炉や反応器７に腐蝕性ガスによる損傷を
生ずることもない。
を常に定格出力状態で運転し、万一廃棄物の品質や量が
変動してガスタービン排ガスによる廃棄物の乾留用加熱
熱量が不足した場合には、熱分解残渣の細粒Ｄ1 を燃料
とする熱風炉を作動させると共に反応器内加熱ガス流Ｃ
Ｇを増大させ、該熱風炉による加熱ガスＡ′を反応器７
へ供給するようにしている。その結果、ガスタービン発
電装置は、廃棄物Ｃの品質の変動と無関係に安定した運
転が出来ると共に、廃棄物Ｃの乾留加熱も不足なく行な
え、しかも熱風炉や反応器７に腐蝕性ガスによる損傷を
生ずることもない。
【００５２】本発明は上述の通り、高い発電効率（又は
熱利用率）が得られると共にプラントの安定した運転が
可能になり、そのうえ環境保全にも寄与することができ
ると云う優れた実用的効用を奏するものである。
熱利用率）が得られると共にプラントの安定した運転が
可能になり、そのうえ環境保全にも寄与することができ
ると云う優れた実用的効用を奏するものである。
【図１】本発明に係るガスタービン発電装置と廃棄物乾
留熱分解溶融燃焼装置との複合設備の系統図である。
留熱分解溶融燃焼装置との複合設備の系統図である。
【図２】廃棄物Ｃを標準的な都市ごみとした場合の複合
設備の各部に於けるエネルギバランスを示す一例であ
る。
設備の各部に於けるエネルギバランスを示す一例であ
る。
【図３】従前の複合設備の系統図である。
１は廃棄物ピット、２はシュレッダー、３はクレーン、
４は下水汚泥タンク、５はホッパー、６はフィーダ、７
は乾留熱分解反応器（乾留ドラム）、８は加熱管、８ａ
は入口ケーシング、８ｂは出口ケーシング、９は搬出装
置、１０は溶融燃焼装置、１１は冷却コンベア、１２は
分離器、１３はクラッシャー、１４はサイロ、１５は熱
風炉、１５ａはパイロトバーナ、１６は廃熱ボイラ、１
７は蒸気タービン発電装置、１８は集塵装置、１９は排
ガス処理装置、２０は誘引通風機、２１はダイオキシン
除去装置、２２は煙突、２３はスラグ冷却槽、２４はガ
スタービン発電装置、２４ａは圧縮機、２４ｂは燃焼
器、２４ｃはガスタービン、２４ｄはタービン発電機、
２４ｅはガス燃料、２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄは
ブロワ、２６ａ・２６ｂはロータリーバルブ、２７ａ・
２７ｂ、２８は制御弁、２９は流量検出器、３０はダン
パー、３１ａ・３１ｂ・３１ｃは温度検出器、３２、３
３ａ・３３ｂ・３３ｃは流量コントローラ、３４は酸素
濃度検出器、Ａはガスタービン排ガス、Ａ′は高温加熱
ガス、ＣＧは反応器内加熱ガス流、Ｃは廃棄物、Ｇは乾
留ガス、Ｄは熱分解残渣、Ｄ1 は細粒、Ｄ2 は粗大粒、
Ｅはダスト、Ｆは溶融スラグ、Ｈは水砕スラグ、Ｖ1 は
排ガス、Ｖ2 は熱風炉の燃焼ガス、Ｓは蒸気である。
４は下水汚泥タンク、５はホッパー、６はフィーダ、７
は乾留熱分解反応器（乾留ドラム）、８は加熱管、８ａ
は入口ケーシング、８ｂは出口ケーシング、９は搬出装
置、１０は溶融燃焼装置、１１は冷却コンベア、１２は
分離器、１３はクラッシャー、１４はサイロ、１５は熱
風炉、１５ａはパイロトバーナ、１６は廃熱ボイラ、１
７は蒸気タービン発電装置、１８は集塵装置、１９は排
ガス処理装置、２０は誘引通風機、２１はダイオキシン
除去装置、２２は煙突、２３はスラグ冷却槽、２４はガ
スタービン発電装置、２４ａは圧縮機、２４ｂは燃焼
器、２４ｃはガスタービン、２４ｄはタービン発電機、
２４ｅはガス燃料、２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄは
ブロワ、２６ａ・２６ｂはロータリーバルブ、２７ａ・
２７ｂ、２８は制御弁、２９は流量検出器、３０はダン
パー、３１ａ・３１ｂ・３１ｃは温度検出器、３２、３
３ａ・３３ｂ・３３ｃは流量コントローラ、３４は酸素
濃度検出器、Ａはガスタービン排ガス、Ａ′は高温加熱
ガス、ＣＧは反応器内加熱ガス流、Ｃは廃棄物、Ｇは乾
留ガス、Ｄは熱分解残渣、Ｄ1 は細粒、Ｄ2 は粗大粒、
Ｅはダスト、Ｆは溶融スラグ、Ｈは水砕スラグ、Ｖ1 は
排ガス、Ｖ2 は熱風炉の燃焼ガス、Ｓは蒸気である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｇ 5/027 Ｆ２３Ｇ 5/46 Ａ 5/46 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｅ ３０３Ｈ
Claims (4)
- 【請求項１】 ガスタービン発電装置と、廃棄物の乾留
熱分解反応器と溶融燃焼装置と廃熱ボイラと蒸気タービ
ン発電装置とを備えた廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置と
の複合設備に於いて、廃棄物の乾留熱分解反応器で必要
とする廃棄物の乾留熱分解用熱量の全部又は大部分を前
記ガスタービン発電装置からのタービン排ガスの保有熱
量によって供給すると共に、廃棄物を加熱した後のター
ビン排ガスを溶融燃焼装置へ燃焼用空気として供給し、
更に溶融燃焼装置からの排ガスは廃熱ボイラによって回
収し、廃熱ボイラからの蒸気により蒸気タービン発電装
置を駆動する構成としたガスタービン発電装置と廃棄物
乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備。 - 【請求項２】 ガスタービン発電装置と、廃棄物の乾留
熱分解反応器と溶融燃焼装置と廃熱ボイラと蒸気タービ
ン発電装置とを備えた廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置と
の複合設備に於いて、廃棄物の乾留熱分解反応器で必要
とする廃棄物の乾留熱分解用熱量を前記ガスタービン発
電装置からのタービン排ガスの保有熱量によって供給す
ると共に、廃棄物の乾留熱分解用熱量の不足分を乾留熱
分解反応器で生成した熱分解残渣の可燃性細粒を燃料と
する熱風炉からの高温加熱ガスによって補給し、更に廃
棄物を加熱した後のタービン排ガスを溶融燃焼装置へ燃
焼用空気として供給すると共に溶融燃焼装置からの排ガ
スは廃熱ボイラによって回収し、廃熱ボイラからの蒸気
により蒸気タービン発電装置を駆動する構成としたガス
タービン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との
複合設備。 - 【請求項３】 ガスタービン発電装置を定格状態で運転
し、一定量のタービン排ガスを乾留熱分解反応器へ供給
するようにした請求項１又は請求項２に記載のガスター
ビン発電装置と廃棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合
設備。 - 【請求項４】 乾留熱分解反応器から溶融燃焼装置へ供
給する燃焼用空気量を一定量に制御すると共に、乾留熱
分解反応器の出口側に反応器内加熱ガス流を送出するブ
ロワを設け、更に、乾留熱分解反応器へ供給する乾留熱
分解反応用熱量の不足による反応器内加熱ガス流の温度
低下を検知し、該検知信号により前記ブロワの送出ガス
量を増加すると共に熱風炉を作動させ、前記増加したガ
ス量を熱風炉内へ導入して加熱したあと、乾留熱分解反
応器入口側のタービン排ガス内へ混入するようにした請
求項２又は請求項３に記載のガスタービン発電装置と廃
棄物乾留熱分解溶融燃焼装置との複合設備。
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| JP (1) | JP3681228B2 (ja) |
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1996
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