JPH1089640A - 廃棄物の焼却装置と該廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置 - Google Patents
廃棄物の焼却装置と該廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置Info
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- JPH1089640A JPH1089640A JP8266810A JP26681096A JPH1089640A JP H1089640 A JPH1089640 A JP H1089640A JP 8266810 A JP8266810 A JP 8266810A JP 26681096 A JP26681096 A JP 26681096A JP H1089640 A JPH1089640 A JP H1089640A
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Abstract
工程より得られた高温砂が高熱雰囲気下でも円滑な乾燥
と熱分解が可能となる廃棄物の焼却装置の提供。 【解決手段】 100〜300℃の温度で好ましくは酸
素不足下で廃棄物を乾燥する手段と、温度300℃以上
の空間内に流動媒体とともに前記乾燥手段により乾燥さ
れた廃棄物を供給して熱分解反応を行なわせ、その反応
により発生した熱分解ガスと未分解残渣および流動媒体
から成るチャー混合物と不燃物とを互いに分離する熱分
解手段とを含み、前記乾燥手段若しくは熱分解手段を、
仕切壁により区分けされた複数の流動域を具えた流動床
で形成するとともに、該流動床に供給された廃棄物が前
記流動域を循環しながら乾燥を行う流動槽で形成したこ
とを特徴とする。
Description
棄物等を焼却し、その燃焼排ガスの熱により蒸気を製造
して、例えば該蒸気を発電プラント等に用いる過熱蒸気
製造に関する発明で、より具体的には廃棄物の焼却装置
に関する。
焼却装置には流動床焼却装置が多く用いられ、かかる装
置は流動床焼却炉内の分散板(例えば多孔板)上に収容
された砂等の流動媒体に分散板下方より空気または焼却
排ガス等を吹き込むことにより流動媒体を流動化すると
ともに加熱し、そのようにして形成された流動床内に都
市ごみ等の廃棄物を投入して燃焼させる。この燃焼によ
り発生した燃焼ガスは、燃焼ガス出口ラインを経てボイ
ラに至り、該ボイラ内で温水との熱接触により蒸気を発
生させ、該蒸気を発電プラント等のタービン駆動源とし
て用いるものである。
プラスチック等の含塩素有機化合物が混入しており、可
燃分中にC1として約0.2〜0.5%含有されてい
る。そして都市ごみ等の廃棄物中に混入した塩ビプラス
チック等に含まれる塩素は、燃焼によってHC1となり
(通常、都市ごみ燃焼排ガス中のHC1は約500〜1
000ppm)、焼却炉の後流に設置された蒸気発生用ボ
イラのチューブに作用してこれを腐食させる。特にチュ
ーブ表面温度が約350℃以上では温度の増加とともに
高温腐食が顕著となる。このため、従来、チューブ表面
温度は350℃以下にする必要があり、製造される蒸気
の温度は約300℃が限界であった。その結果、従来の
ごみ焼却による発電効率は約15%以下であって、塩素
を殆ど含有しない重油やLNG等を燃料とし、ボイラチ
ューブ温度を500〜600℃にできるプラントの発電
効率約30〜40%に比べて著しく低く、その改善が強
く望まれていた。
−69067において、ボイラ水の加熱を少なくとも2
段階以上の複数段階とし、少なくとも一の段階加熱を所
定温度以上の流動媒体を含む空間内に廃棄物を供給して
熱分解反応を行なわせる熱分解工程で得た熱分解ガスの
燃焼熱エネルギを利用して直接若しくは間接的に行な
い、一方他の段階加熱を、前記熱分解手段より取り出さ
れた未分解残渣および流動媒体から成るチャー混合物を
空気または燃焼排ガスによって流動させながら前記未分
解残渣を燃焼させるチャー燃焼工程により得られた熱エ
ネルギを利用して行なう過熱蒸気製造方法を提案してい
る。
えば図2に示すように、都市ごみ等の廃棄物を熱分解
(本先願発明では、温度300℃以上の空間内に廃棄物
を供給して熱分解反応を行なわせ、その反応により発生
した熱分解ガスと未分解残渣および流動媒体から成るチ
ャー混合物と不燃物とを互いに分離する熱分解手段によ
り構成している。)してその熱分解ガス中にHCl等が
含有する含塩素熱分解ガスであっても、該含塩素熱分解
ガスの熱エネルギによるボイラ水の加熱は、略200℃
〜320℃前後の略沸点温度としている為に、含塩素熱
分解ガスが蒸気発生用ボイラのチューブに作用してもチ
ューブ表面温度が約350℃以上とならない為に、これ
を腐食させる事にならない。この場合前記ボイラ水は加
圧により沸点を略200℃〜320℃前後に設定してあ
る為に前記含塩素熱分解ガスのボイラ水への熱エネルギ
の付与にバラツキが生じていてもそれは該ボイラ水の潛
熱の吸収(言い換えれば水から蒸気への相変換にのみ使
用され温度上昇分として作用しない)に使用されるため
に、ボイラ水の熱交換チューブの表面温度が塩素腐触温
度以上に上昇する事なく、安定した加熱温度のボイラ水
若しくは蒸気を得る事が出来る。
により分解されなかった未分解残渣は既に脱塩素されて
いるために、これを燃焼させて得られる、例えば500
〜950℃前後の熱エネルギ(本先願発明では前記熱分
解手段より取り出された未分解残渣および流動媒体から
成るチャー混合物を、空気によって流動させながら前記
未分解残渣を燃焼させるチャー燃焼手段により500〜
950℃前後の熱エネルギを得ている。)を主として利
用して前記略200℃〜320℃前後に一次加熱したボ
イラ水若しくは蒸気を二次〜三次加熱して400〜50
0℃の加熱蒸気(ボイラチューブ温度を約450〜55
0℃)を得ても低級材でもチューブ腐触が生じる恐れが
ない。これによりごみ焼却による発電を行なった場合に
おいても、塩素を殆ど含有しない重油やLNG等を燃料
としたプラントと同様な30〜40%の発電効率を低コ
ストで得る事が出来る。
ば熱分解炉とチャー燃焼炉及びボイラやスーパヒータを
効率よく組合せる事により、塩素の低減ともに且つ高温
度の過熱蒸気を得ることの出来るが、熱分解炉内に投入
する生ごみを含む生活廃棄物には、水分を多く含んだも
のが存在し、前記熱分解炉で得られた熱分解ガスが、前
記含水ごみよりの蒸発水分によって希釈され、カロリー
低下が生じてしまい、灰溶融炉の温度を1300℃以上
にするために、熱分解ガス燃焼用空気源として、30〜
50%の酸素富化空気を用いる必要が生じ、酸素富加設
備とその運転動力コストが大幅に増大する。本発明は、
かかる先願技術の欠点を、解消することを目的とする。
前記加熱蒸気を製造するための熱エネルギーを得るため
の装置に関する発明で、温度300℃以上の空間内に、
流動媒体とともに廃棄物を供給して熱分解反応を行なわ
せ、その反応により発生した熱分解ガスと、未分解残渣
および流動媒体から成るチャー混合物と、不燃物とを互
いに分離する熱分解手段と、前記熱分解手段より導かれ
た未分解残渣および流動媒体から成るチャー混合物を、
空気によって流動させながら前記未分解残渣を燃焼させ
るチャー燃焼手段とを含むことは前記先願技術と同様で
あるが、前記熱分解手段を、仕切壁により区分けされた
複数の流動域を具えた流動床で形成するとともに、該流
動床に供給された廃棄物が前記流動域を循環しながら熱
分解を行う流動槽で形成したことを特徴とするものであ
る。かかる発明によれば複数の流動域を順次廃棄物が循
環する事により、処理物が出口にショートパスすること
なく、十分なる熱分解と連続投入処理が可能となるとと
もに、流動化ガスの低減が可能となり熱分解ガスのカロ
リー低下を抑制することが出来る。
分解ガスとチャー混合物の熱カロリー比が「約7(熱分
解ガス):約3(チャー混合物)」になるように熱分解
を行うことが好ましい。これは、加温すべきボイラ水を
100Kgf/cm2前後に加圧してその沸点を309
℃前後に設定している為に、熱分解ガスでは後記図1に
示す水冷壁ボイラ36及び第1のボイラ27(両者を第
1の蒸気製造工程(手段)という)でボイラ水を常温よ
り「沸点309℃+蒸発潜熱」言換えれば309℃で殆
ど蒸気化するまで立上げるカロリーと、該立上げた蒸気
を沸点309℃より500℃まで立上げるカロリーの比
は、約7:3である事による。従って前記発明によれば
熱分解を十分に行う事が出来、これにより熱分解ガスの
熱エネルギーは十分に大きくする事が出来る。
等の廃棄物を直接熱分解炉に投入すると熱分解ガスが水
分で希釈されて、カロリー低下を招く。そこで請求項2
記載の発明においては、100〜300℃の温度で好ま
しくは酸素不足下で廃棄物を乾燥する手段と、温度30
0℃以上の空間内に流動媒体とともに前記乾燥手段によ
り乾燥された廃棄物を供給して熱分解反応を行なわせ、
その反応により発生した熱分解ガスと未分解残渣および
流動媒体から成るチャー混合物と不燃物とを互いに分離
する熱分解手段と、前記熱分解手段より取り出された未
分解残渣および流動媒体から成るチャー混合物を、空気
によって流動させながら前記未分解残渣を燃焼させるチ
ャー燃焼手段とを含み、前記乾燥手段を、仕切壁により
区分けされた複数の流動域を具えた流動床で形成すると
ともに、該流動床に供給された廃棄物が前記流動域を循
環しながら乾燥を行う流動槽で形成したことを特徴とす
るものである。
上で行うと炭化水素ガスが発生し好ましくなく、又10
0℃以下では十分な蒸発が出来ない。又乾燥雰囲気は酸
素不足下で低温燃焼が生じず、好ましい。従って、前記
乾燥手段も熱分解手段と同様な構成で温度管理のみ行う
ような方策がよい。すなわち、例えば乾燥手段も熱分解
手段と同様なチャー燃焼手段より得られた高温砂を利用
して廃棄物の乾燥を行う流動床、キルン、横型攪拌槽の
いずれかであるのがよく、これにより、熱エネルギーの
有効利用が図れる。そして、前記熱分解工程に投入され
る廃棄物をチャー燃焼工程より得られた高温砂を利用し
て十分に乾燥させるのがよい。これにより前記課題の解
決とともに、チャー燃焼工程より得られる高温砂は温度
的にも又熱容量的にも十分なる大きさを有する為に、容
易に乾燥が可能である。又本発明は前記乾燥手段を、仕
切壁により区分けされた複数の流動域を廃棄物が循環し
ながら乾燥を行っている為に、請求項1記載の発明と同
様な効果を有する。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。図3は図1の本発明の実施例に係る廃棄物
の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置び使用する夫々流
動床からなる熱分解炉と乾燥炉を示し、いずれも多孔板
等の分散板3−1上に流動砂等の流動媒体を堆積させて
流動床を形成し、該流動床内を下降流と上昇流により回
流可能に中央仕切板3ー3により左右2つの流動域、
に分割され、そして前記仕切り板3ー3は流動床上部
と底部が夫々開口されている。又、分散板3ー1は不燃
物出口9側に向け下向きに傾斜されており、前記仕切り
板3ー3により夫々仕切られる分散板3ー1下方空間の
底部には夫々燃焼排ガス供給ライン25/6−1/6−
2に接続された分岐ライン6A/6Bが接続されてお
り、そして該分岐ライン6A/6Bには夫々不図示の流
量調整弁が設けられ、仕切り板3−3により2分割され
る夫々の流動域、に供給される空気流を制御可能に
構成される。
ライン6Bより少なくすることにより、又左側流動域部
が下降流動域となり、右側に位置する流動域は上昇流
動域とすることが出来る。具体的には下降流動域の
ガス空塔速度は、0.0〜0.3m/sec、好ましく
は0.0〜0.2m/sec、又上昇流動域のガス空
塔速度は、0.3〜1.0m/sec、好ましくは0.
4〜0.6m/secに設定するのがよい。又分散板3
−1の傾斜角度は5〜45°好ましくは10〜45°前
後に設定するのがよい。係るガス空塔速度や分散板3−
1の傾斜角度等の構成は図2の熱分解炉も同様である。
ては下降流動域側の流動床上部に廃棄物供給ライン4
を設け、該ライン4より都市ごみ等の廃棄物が、又その
下側に、チャー燃焼炉10の流動砂がサイクロン18を
介して戻入される分岐ライン52の出口端を接続し、該
ライン52の出口端より650℃前後の高温の流動砂が
夫々投入可能に構成される。
は熱分解炉1Aの下降流動域側の流動床内に乾燥廃棄
物が重力により投入可能に、熱分解炉1A側に向けてに
下向きに傾斜された傾斜出口ライン9−2を設ける。こ
の際傾斜出口ライン9−2の熱分解炉1A側の出口端は
逆流防止とガスシールを兼ねるために、流動床の中に出
口開口9−2aを設けるのがよい。尚、流動媒体もその
多くは傾斜出口ライン9より熱分解炉1Aに投入される
が、該流動媒体中の金属等の不燃物の移送を行うため
に、前記上昇流動域側の流動床底面の分散板3−1上
に、プッシャ若しくはスクリューコンベア9−3を介し
た移送ライン9−1を設けるのがよい。
ライン6−2より分岐ライン6A/6Bを介して夫々供
給された燃焼排ガス等(本乾燥炉は基本的には酸素不足
下の乾燥の為に、供給されるガスは酸素を消費した燃焼
排ガスが大部分である。)により、ライン4よりの都市
ごみ等の廃棄物と、ライン52よりの650℃前後の高
温の流動砂とが流動床内で下降流動域と上昇流動域
による循環流動を繰り返しながら温度100〜300
℃、好ましくは100〜250℃の循環流動床空間を生
成し、廃棄物の乾燥を行なわせ、図1に示すようにその
蒸発により発生した湿気ガスは出口ライン72より流量
調整弁57を介してボイラ36が収納された熱分解ガス
燃焼炉30Bに導入され、一方乾燥した廃棄物は流動砂
とともに下向きに傾斜された傾斜出口ライン9−2より
重力により熱分解炉1Aに投入される。又流動媒体の一
部は、不燃物排出ライン8よりフィルタ80により大型
不燃物を除去した後、その残余の流動媒体をバケットコ
ンベア等からなる戻入ライン5を介して乾燥炉1B又は
チャー燃焼炉10に戻入され流動媒体の循環制御を行
う。
れる熱分解炉1Aは、前記乾燥炉1Bと同様に、下降流
動域側の流動床内に、サイクロン18を介してチャー
燃焼炉10の砂戻入用分岐ライン51を開口し、該ライ
ン51より650℃前後の高温の流動砂が投入可能に構
成する。そして前記上昇流動域側の流動床上面にはチ
ャー燃焼炉10の流動床内にチャー混合物が重力により
投入可能に、チャー燃焼炉10側に向けて下向きに傾斜
された傾斜出口ライン9を設ける。
まった不燃物は、前記上昇流動域側の流動床底面の分
散板3−1上に不燃物排出ライン8を設け、該ライン8
経路途中に配したフィルタ80に大型不燃物を除去した
後、その残余のチャー混合物はバケットコンベア等から
なる戻入ライン5を介して乾燥炉1B又はチャー燃焼炉
10に戻入されるよう構成する。尚、大型不燃物を除去
した後のチャー混合物は既にフィルタ80等の熱接触に
より150℃以下冷却されているために、必ずしも後記
する気流搬送手段で構成する必要はなく通常のバケット
コンベアでよい。
一構成の為、乾燥炉側の構造の説明は省略する。)の構
成を示し、流動槽を仕切板にて十文字状に仕切り、
「田」の字状に4つの流動域空間〜を形成するとと
もに、左端の熱分解炉1Aの下降流動域の入口側壁に
は廃棄物供給ライン4とチャー燃焼炉10の高温流動砂
が戻入される分岐ライン52の出口端が接続され、右端
の上昇流動域出口壁にはチャー燃焼炉10側に向けて
下向きに傾斜された傾斜出口ライン9と、前記上昇流動
床底面の分散板3−1上に不燃物排出ライン8(8A,
8B)を夫々設けている。そして分散板3−1は、前記
ライン8、9を設けたの流動域側からの流動域側に
向けて下向きに第一の分散板3−1Aを、又の流動域
側からの流動域側に向けて下向きに第二の分散板3−
1Bを夫々配し、更にの流動域側からの流動域側
に、又の流動域側からの流動域側に夫々オーバフロ
ー可能に、仕切り板3−3A、3−3B高さを設定す
る。
Aの空気流量を、及びの分岐ライン6Bより少なく
することにより、又及びの流動域部が下降流動域と
なり、及びの流動域は上昇流動域とすることが出来
る。又第一及び第二の分散板3−1A、3−1Bの下向
き側終端位置にある及びの上昇流動域側の分散板3
−1上の側壁に夫々不燃物排出ライン8B、8Aを設け
る。尚乾燥炉の場合は前記不燃物排出ライン8B、8A
の代りに、プッシャ若しくはスクリューコンベア9−3
を介した移送ライン9−1を設ける。又の上昇流動域
側の流動床上面にはチャー燃焼炉10の流動床内にチャ
ー混合物が重力により投入可能に、チャー燃焼炉10側
に向けて下向きに傾斜された傾斜出口ライン9を設け
る。
6A/6Bを介して夫々供給された燃焼排ガス等によ
り、及びの流動域部が下降流動域となり、及び
の流動域は上昇流動域となり、の下降流動域内にライ
ン9よりチャー物混合物が、又チャー燃焼炉10の砂が
循環戻入するライン51より650℃の高温の流動砂が
夫々投入されと、→→→→の順で350〜5
00℃の下降流と上昇流を繰り返し循環する流動域空間
が形成され、該流動域空間内で乾燥廃棄物の熱分解反応
を行なわせ、その反応により発生した熱分解ガスは熱分
解ガス出口ライン71より灰溶融炉31に、又未分解残
渣および流動砂から成るチャー混合物はチャー混合物取
り出しライン9よりチャー燃焼炉10に、又不燃物は不
燃物取り出しライン8より、夫々互いに分離して取り出
すことが出来る。
構造とした変形例で、図上左方より右方に向け順次、乾
燥炉の下降流動域、上昇流動域、熱分解炉の下降流動域
上昇流動域が配設され、左端の乾燥炉の下降流動域
の入口側壁には廃棄物供給ライン4とチャー燃焼炉1
0の高温流動砂が戻入される分岐ライン52の出口端が
接続され、右端の熱分解炉の上昇流動域、出口壁に
はチャー燃焼炉10側に向けて下向きに傾斜された傾斜
出口ライン9と、前記上昇流動床底面の分散板3−1上
に不燃物排出ライン8を夫々設けている。そして分散板
3−1は、乾燥炉1Bの上昇流動域側から熱分解炉1
Aの下降流動域側に向けて下側に向け傾斜させて一連
で配設され、更に乾燥炉1Bの上昇流動域側と熱分解
炉1Aの下降流動域間に配設した仕切板33は分散板
3−1上方を開口33aさせるとともに、該仕切板33
上端を熱分解炉1Aの下降流動域側に開口し、その開
口部33aに矩形状(逆L字状)の出口ライン92を設
け、その底部を熱分解炉1Aの下降流動域内に開口す
る事により、乾燥後の廃棄物は流動砂とともにきに出口
ライン92より重力により熱分解炉1Aの下降流動域
内に投入される。尚前記出口ライン92より流動砂は乾
燥炉1B内の熱交換により、既に温度低下してるため
に、チャー燃焼炉10の砂戻入用分岐ライン51を熱分
解炉1Aの下降流動域上に開口し、該ライン51より
650℃前後の高温の流動砂が投入可能に構成するのが
よい。
廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置を示し、図
1はその全体図、図6、7は乾燥炉と熱分解炉、及びチ
ャー燃焼炉を示す要部構成を示す正面図と平面図であ
る。尚本図の乾燥炉と熱分解炉は図3と同様であるので
その説明は省略する。流動床炉からなるチャー燃焼炉1
0は、図6、7に示すように、底部に不燃物出口部側に
向け下向きに傾斜させて配した分散板11頂部側の流動
床内にチャー混合物導入ライン9と流動媒体取り出しラ
イン160を夫々接続するとともに、前記導入ライン9
より導入されたチャー混合物からなる主流動床10Aの
分散板11の傾斜下方側部に仕切壁10Cを介して副流
動床10Bを形成する。そして前記分散板11下方の空
気供給ライン12より主流動床10Aと副流動床10B
に夫々空気が供給されて、先ず主流動床10A内で60
0〜750℃に加熱して未分解残渣の燃焼を行い、更に
主流動床10Aと仕切壁10Cを介して隣接している副
流動床10Bとの間で未分解残渣の燃焼と流動砂が循環
するように構成し、そして前記副流動床(副チャー燃焼
部)10Bの流動媒体内に第3スーパヒータ29−2を
配設し、チャー燃焼炉10の上方域に配設された第2ス
ーパヒータ29−1とライン40を介して接続してい
る。尚、主流動床10Aも前記図2と同様に下降流動域
と上昇流動域で循環するように構成してもよい。
2スーパヒータ29−1は、第1スーパヒータ28より
ライン28−1を介して導入された過熱蒸気の過熱とと
もに、950〜1300℃前後と無用に高くなった燃焼
ガスを約850℃に落とす役目を、又チャー燃焼炉10
上方ダクト域にはボイラ36ー2が配設され、無用に高
くなった燃焼ガスを落とす役目をする。尚前記のように
燃焼ガス温度を約850℃に落としても第1スーパヒー
タ28における蒸気温度を400〜520℃に維持する
上で何の支障もない。
い小型の不燃物は不燃物取り出しライン14より取り出
され、そして前記不燃物取り出しライン14には網目が
2mm前後の第2フィルタ140が介装され、前記ライ
ン14より排出された排出物について小型不燃物と流動
砂・灰分とを分離し、前記バケットコンベア等のライン
5/5−1/5−2より流動砂を乾燥炉1Bの流動床下
降流動域又はチャー燃焼炉10に給送するように構成
している。さて前記チャー燃焼炉10内の流動媒体は出
口通路より気流搬送機構16に導かれ、該搬送機構16
で空気流による搬送力が付与された後、ライン17を介
して気・固分離装置例えばサイクロン18に導入され、
ここで流動媒体と高温空気流に分離され、高温空気流は
灰溶融炉31に、高温流動媒体は分岐弁50、分岐ライ
ン51,52を介して夫々乾燥炉1Bと熱分解炉1Aに
戻入される。
イン160側に設けた気流搬送機構で、前記サイクロン
18に通じる垂直通路部161の底側側壁に前記出口ラ
イン160の終端と連設する水平通路部162を設け、
前記垂直通路部161の底面より20〜200℃前後の
常圧空気流を連続的に、又水平通路部162側端より2
0〜200℃前後の3〜6Kgf/cm2の圧縮空気流
を間欠的に夫々送給する。そして前記流動媒体と空気流
の固気重量比を、(砂/空気):1/1〜5/1に設定
する事により前記流動媒体をサイクロンまで円滑に搬送
できる気流搬送力を得る事が出来る。
サイクロン18を介してチャー燃焼炉よりの高温空気及
びラインを介して熱分解炉よりの熱分解ガスが導入さ
れ、更に徐塵バグフィルタ37より取り出したダスト2
9及び/又はチャー燃焼炉10よりの不燃分をライン3
0より気流を介して導入して、例えば旋回流により灰を
旋回分離させながら、前記高温空気と熱分解ガスとの燃
焼熱により1300℃以上として前記ダスト29や不燃
分を溶融して、該溶融した灰分を溶融灰出口ラインを介
して不図示の水貯溜部に落下させ、数mm程度の水冷ス
ラッグを生成し、又は空冷により除冷し、該スラッグを
建築用骨材として利用するように構成する。又、前記灰
溶融炉31の上方域には熱分解ガス燃焼炉30Bが配設
され、該熱分解ガス燃焼炉30B内に配設した水冷壁ボ
イラ36の加熱を行い沸点200〜309℃近くまで立
上げる蒸気/ボイラ水を製造する。
及びボイラ27が配設された熱交換塔で、該熱交換塔2
0頂部に灰溶融炉31よりの燃焼ガス及び第2スーパヒ
ータ29ー1を介してチャー燃焼炉10よりの燃焼ガス
が夫々導入され、先ず第1スーパヒータ28での加熱に
よりガス温度を落とした後、第1ボイラ27の加熱を行
う。この結果、第1ボイラ27でボイラ水入口26より
取込んだボイラ水を300℃前後に加熱し、第1ボイラ
出口ライン25より第1スーパヒータ28に蒸気若しく
は加熱水を供給する。ボイラ水は分岐ライン26’、2
6’’を介してチャー燃焼炉10のボイラ36−2及び
灰溶融炉31のボイラ36にも導入され分岐ライン2
5’、25’’を介して第1スーパヒータ28に蒸気若
しくは加熱水を供給する。
その沸点を309℃前後に設定している前記ボイラ水は
ボイラ27、36、36ー2に導入されて第1段階の加
熱を行うわけであるが、その加熱温度が前記沸点近くの
309℃前後になるようにその通水量を制御している。
この結果、前記各ボイラ36、36−2、27のチュー
ブ表面壁温度は、前記加温水に追従して309℃前後に
維持でき、例え熱交換される熱分解ガスに塩素若しくは
HClを含んでいても低級材で腐食が生じる事はない。
6、36−2、27の出口ライン25、25’、2
5’’より取り出した蒸気/加熱水を導入して、前記8
50℃前後の燃焼ガスにより過熱蒸気を製造し、以下蒸
気出口ライン28ー1より第2スーパヒータ29−1
に、更にライン28ー2より第3スーパヒータ29−2
に夫々直列若しくは並列に導入して400〜550℃に
過熱された過熱蒸気を取り出し、発電機に送給する。
に、乾燥炉1Bには前記したチャー燃焼炉10から出口
ライン160、気流搬送機構16、ライン17、サイク
ロン18及び分岐ライン51/52を通して気流搬送に
より600〜700℃、具体的には650℃の循環流動
砂が供給され、一方廃棄物供給ライン4から都市ごみ等
の含水廃棄物が供給され、更に下部の空気または燃焼排
ガス入口ライン6−2から燃焼排ガスに僅かな温度調整
用空気を供給して流動砂を流動させた流動床内で下降流
と上昇流とにより循環流動させながら、乾燥炉1B内温
度を100〜300℃に維持して乾燥を行った後、乾燥
後の廃棄物および流動砂から成る乾燥廃棄物混合物はラ
イン9−2より熱分解炉1Aに導入される。又前記乾燥
炉1B内での乾燥により発生した湿気ガスは出口ライン
72よりボイラ36が収納された灰溶融炉31上方の熱
分解ガス燃焼炉30Bに導入され、熱分解ガス燃焼炉3
0B内の燃焼ガス温度を850℃前後に制御する。
ラスチック等の含塩素有機化合物が混入しており、可燃
分中にC1として約0.2〜0.5%含有されている。
そしてライン9−2から乾燥廃棄物混合物、前記分岐ラ
イン51から600〜700℃の循環流動砂をそれぞれ
熱分解炉1Aに供給し、下部の空気または燃焼排ガス入
口ライン6−2から燃焼排ガスに僅かな温度調整用空気
を供給して流動砂を流動させた流動床内で下降流と上昇
流とにより循環流動させながら、温度350〜500℃
で処理することにより、下向きに傾斜させたチャー混合
物取り出しライン9からは実質的に塩素を含有しない未
分解残渣が得られる。
は、実質的に全て熱分解ガスに含まれて、熱分解ガス出
口ライン71に排出されることになる。なお、熱分解炉
1A内の熱分解反応で分離された大型の不燃物は、不燃
物取り出しライン8からフィルタ80を介して装置外に
排出される。また前記熱分解炉1Aにより得られた熱分
解ガスは灰溶融炉31にライン71を介して供給する。
ガスで希釈されないので高カロリガスとなり、灰溶融炉
31ではサイクロン18を介してチャー燃焼炉の流動砂
から分離された500〜600℃の高温空気により燃焼
されて灰溶融炉31の温度を容易に1300〜1500
℃にすることが出来る。
ライン9から取り出された流動砂と未分解残渣から成
り、実質的に塩素を含有しないチャー混合物は、燃焼炉
10の下部に供給され、空気供給ライン12から分岐ラ
イン12−1、12−2、及び分散板11を介して供給
される空気によって燃焼させることにより600〜75
0℃に上昇させて流動砂を流動させながら未分解残渣を
燃焼させる、更に完全燃焼のために空気供給ライン63
から更に空気を供給することにより燃焼炉10の温度は
燃焼発熱反応によって上昇する。この温度値は、チャー
混合物取り出しライン9から供給される未分解残渣の発
熱量と空気供給ライン12、63の空気および砂循環ラ
イン19の流動砂の量と温度によって決まるが、100
0〜1300℃前後の高温になる場合がある。そこでチ
ャー燃焼炉10ではボイラ36ー2を配設し、該ボイラ
36ー2との熱交換により850℃前後に制御した後、
実質的に塩素を含有しない燃焼ガスをライン40を介し
て第2スーパヒータ29−1と熱交換した後、ライン1
5を介して熱交換塔20に導入される。
前記チャー燃焼炉10に第3スーパヒータ29−2を設
けた副チャー燃焼部10Bを付設させており、チャー燃
焼炉10での流動媒体を第3スーパヒータ29−2によ
る奪熱により600〜750℃に落とし、該600〜7
50℃に落とした流動媒体をライン160、気流搬送機
構16、サイクロン18及び分岐ライン51/52を介
して500〜650℃の流動砂を熱分解炉1A及び乾燥
炉1Bに戻入する事が出来、この結果前記熱分解炉1A
内の熱分解温度を350℃から500℃、乾燥炉1B温
度を100〜250℃前後に安定して制御が可能であ
る。尚、前記副チャー燃焼部10Bには第3スーパヒー
タ29−2が内装されており、これによりチャー燃焼温
度の安定化に役立つ。
記熱分解ガス/高温空気とともに、徐塵バグフィルタ等
より分離された灰が導入され、前記熱分解ガスの燃焼エ
ネルギーにより灰分を溶融して、該溶融した灰分を不図
示の水貯溜部に落下させ、数mm程度の水冷スラッグを
生成し、又は空冷で除冷し、該スラッグを建築用骨材と
して利用する。又、前記灰溶融炉31上方域には熱分解
ガス燃焼炉30Bが配設され、ライン62より前記未燃
焼熱分解ガスに十分な空気を供給して該熱分解ガス及び
乾燥炉1Bよりの湿気ガスの更なる完全燃焼を行う。こ
の結果熱分解ガス燃焼炉30B内の温度を850℃前後
に維持できるために、ボイラ36に導入されたボイラ水
を沸点200〜309℃近くまで温度上昇させた蒸気/
ボイラ水を多量に製造できる。
℃前後の高温排ガスは、実質的に塩素を含有していない
チャー燃焼炉10よりの燃焼ガスにより希釈され、該希
釈された燃焼ガスは熱交換塔20に導入され、第1ボイ
ラ27及び水冷壁ボイラ36で製造された200〜32
0℃前後の蒸気/ボイラ水を第1スーパヒータ28で加
熱して過熱蒸気とするために用いられる。灰溶融炉31
を経て来た排ガスは燃焼により又チャー燃焼炉10より
の燃焼ガスとの混合により希釈されているので、第1ス
ーパヒータ28のボイラチューブ表面温度を350℃以
上としても高温腐食は軽減されるが、第1スーパヒータ
の負荷は極力小さくするのが好ましい。
6、36−2、27により沸点200〜309℃近くま
で温度上昇させた蒸気/ボイラ水が第1スーパヒータ2
8に導入され、一方熱交換塔20頂部に導入された85
0℃前後の燃焼ガスが第1スーパヒータ28を加熱し、
過熱蒸気を得ることができる。尚、前記熱分解ガス燃焼
炉30B内に導入されるガスにはHC1が約500〜1
000ppm含まれているので、ボイラ水の流量を調整し
てボイラ36のチューブ表面温度は従来並みの約350
℃以下として、高温腐食を抑制する。このためボイラ3
6では高温の過熱蒸気は得られないが、約200〜32
0℃までは加熱できるので、これを更に第1スーパヒー
タ28以降のスーパヒータ29−1、29−2で加熱す
れば、約400〜550℃の高温の過熱蒸気を得ること
ができる。
は、徐塵用バグフィルタ37でダスト除去後、脱塩素バ
グフィルタ38で脱塩した後、その大部分は大気排出さ
れるが、一部はライン25を前記乾燥炉1Bと熱分解炉
1Aに供給される。又徐塵用バグフィルタ37で除去さ
れたダストは灰溶融炉に供給される。尚、前記ライン2
5を流れる排ガスは酸素が3〜4%でその温度は150
℃前後である。
によれば複数の流動域を順次廃棄物が循環する事によ
り、十分なる熱分解と連続投入処理が可能となる。
手段に投入される廃棄物を乾燥手段で十分に乾燥させて
いる為に、熱分解ガスのカロリのバラツキが生じる事な
く、高カロリの且つ安定した熱分解ガスが得られる。又
請求項3記載の発明によれば、前記乾燥手段を仕切壁に
より区分けされた複数の流動域を廃棄物が循環しながら
乾燥を行っている為に、請求項2記載の発明の効果の一
層の促進が図れる。
た過熱蒸気製造装置を示す系統図である。
した過熱蒸気の製造手順を示すグラフ図である。
図、(B)は正面図である。
示し、(A)は平面図、(B)〜(D)は夫々A−A
線、B−B線、C−C線断面図である。
示す乾燥炉と熱分解炉を示し、(A)は平面図、(B)
は正面図である。
示す要部構成を示す正面図である。
示す要部構成を示す平面図である。
段) 28、29−1、29ー2 スーパヒータ(第2の蒸気
製造手段) 31 灰溶融炉 37、38 バグフィルタ
た過熱蒸気製造装置を示す系統図である。
した過熱蒸気の製造手順を示すグラフ図である。
図、(B)は正面図である。
示し、(A)は平面図、(B)は夫々A−A線、B−B
線、C−C線断面図である。
示す乾燥炉と熱分解炉を示し、(A)は平面図、(B)
は正面図である。
示す要部構成を示す正面図である。
示す要部構成を示す平面図である。
段) 28、29−1、29−2 スーパヒータ(第2の蒸気
製造手段) 31 灰溶融炉 37、38 バグフィルタ
Claims (3)
- 【請求項1】 温度300℃以上の空間内に、流動媒体
とともに廃棄物を供給して熱分解反応を行なわせ、その
反応により発生した熱分解ガスと、未分解残渣および流
動媒体から成るチャー混合物と、不燃物とを互いに分離
する熱分解手段と、 前記熱分解手段より導かれた未分解残渣および流動媒体
から成るチャー混合物を、空気によって流動させながら
前記未分解残渣を燃焼させるチャー燃焼手段とを含み、 前記熱分解手段を、仕切壁により区分けされた複数の流
動域を具えた流動床で形成するとともに、該流動床に供
給された廃棄物が前記流動域を循環しながら熱分解を行
う流動槽で形成したことを特徴とする廃棄物の焼却装
置。 - 【請求項2】 100〜300℃の温度で好ましくは酸
素不足下で廃棄物を乾燥する手段と、 温度300℃以上の空間内に流動媒体とともに前記乾燥
手段により乾燥された廃棄物を供給して熱分解反応を行
なわせ、その反応により発生した熱分解ガスと未分解残
渣および流動媒体から成るチャー混合物と不燃物とを互
いに分離する熱分解手段と、 前記熱分解手段より取り出された未分解残渣および流動
媒体から成るチャー混合物を、空気によって流動させな
がら前記未分解残渣を燃焼させるチャー燃焼手段とを含
み、 前記乾燥手段を、仕切壁により区分けされた複数の流動
域を具えた流動床で形成するとともに、該流動床に供給
された廃棄物が前記流動域を循環しながら乾燥を行う流
動槽で形成したことを特徴とする廃棄物の焼却装置。 - 【請求項3】 請求項1若しくは2記載の仕切壁により
区分けされた複数の流動域を、分散板の下方より供給す
る気流制御により形成される下降流動域と上昇流動域と
により構成するとともに、前記下降流動域と上昇流動域
との間を廃棄物が循環するように構成したことを特徴と
する請求項1若しくは2記載の廃棄物の焼却装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7285144B2 (en) | 1997-11-04 | 2007-10-23 | Ebara Corporation | Fluidized-bed gasification and combustion furnace |
KR20200009418A (ko) * | 2018-07-19 | 2020-01-30 | 한국생산기술연구원 | 복수의 라이저부를 구비한 유동사 하강형 순환유동층 보일러 및 이의 운전방법 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP26681096A patent/JP3534552B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7285144B2 (en) | 1997-11-04 | 2007-10-23 | Ebara Corporation | Fluidized-bed gasification and combustion furnace |
US6949224B1 (en) | 1997-12-18 | 2005-09-27 | Ebara Corporation | Fuel gasification system |
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US7618469B2 (en) | 1997-12-18 | 2009-11-17 | Ebara Corporation | Fuel gasification system |
KR20200009418A (ko) * | 2018-07-19 | 2020-01-30 | 한국생산기술연구원 | 복수의 라이저부를 구비한 유동사 하강형 순환유동층 보일러 및 이의 운전방법 |
US11333349B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-05-17 | Korea Institute Of Industrial Technology | Fluid sand falling type circulating fluidized bed boiler with a plurality of risers and method of operating the same |
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