JPH11159719A - 廃棄物焼却方法 - Google Patents
廃棄物焼却方法Info
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- JPH11159719A JPH11159719A JP9324025A JP32402597A JPH11159719A JP H11159719 A JPH11159719 A JP H11159719A JP 9324025 A JP9324025 A JP 9324025A JP 32402597 A JP32402597 A JP 32402597A JP H11159719 A JPH11159719 A JP H11159719A
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- Chimneys And Flues (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 都市ゴミ等の廃棄物を減容化処理し、廃棄物
から高い効率で電力で回収する。 【解決手段】 熱分解炉と溶融炉を有する焼却炉で、熱
分解チャーを溶融炉で酸素または酸素富化空気を使用し
て、可燃性のガスに変換し、このガスを脱塵、洗浄して
ダスト、塩酸を除去して燃焼して過熱蒸気を得て発電す
ることで、高価な材質の鋼管を使用しないで高い発電効
率を得る。
から高い効率で電力で回収する。 【解決手段】 熱分解炉と溶融炉を有する焼却炉で、熱
分解チャーを溶融炉で酸素または酸素富化空気を使用し
て、可燃性のガスに変換し、このガスを脱塵、洗浄して
ダスト、塩酸を除去して燃焼して過熱蒸気を得て発電す
ることで、高価な材質の鋼管を使用しないで高い発電効
率を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に一般家庭から
発生する廃棄物の処理、特に焼却方法及び装置に関する
ものである。
発生する廃棄物の処理、特に焼却方法及び装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の廃棄物焼却炉は、８００〜９００
℃前後で燃焼するストーカ炉、流動層炉等が多く用いら
れているが、廃棄物中に含まれる空き瓶、空き缶等も混
合して焼却するので、焼却灰にはこれらが混合されて、
減容化が不十分である欠点がある。そこで、焼却灰の減
容化を図るため、焼却灰を１３００℃以上の高温で溶融
化処理して、焼却灰を減容化する方法もあるが、更に電
力・石油等の熱源と溶融設備が必要であり、焼却灰中の
空き缶は、酸化されて資源として有効活用出来ない欠点
がある。
℃前後で燃焼するストーカ炉、流動層炉等が多く用いら
れているが、廃棄物中に含まれる空き瓶、空き缶等も混
合して焼却するので、焼却灰にはこれらが混合されて、
減容化が不十分である欠点がある。そこで、焼却灰の減
容化を図るため、焼却灰を１３００℃以上の高温で溶融
化処理して、焼却灰を減容化する方法もあるが、更に電
力・石油等の熱源と溶融設備が必要であり、焼却灰中の
空き缶は、酸化されて資源として有効活用出来ない欠点
がある。
【０００３】これらを解決する方法として、熱分解ドラ
ムで廃棄物を４５０℃程度で熱分解して、廃棄物中の有
機物を熱分解ガスと熱分解物チャーにして、熱分解チャ
ーは冷却して空き缶等は分離装置で分離して再資源化
し、残りの主に炭素からなる熱分解チャーは、熱分解チ
ャー自身と熱分解ガスを燃料として、溶融炉で１３００
℃程度の温度で燃焼して熱分解チャーに含まれる灰分を
溶融処理して、灰分は排ガスと分離後冷却・固化して水
砕状の固形物を得る方法が提案されている。この方法
は、灰を溶融するための電力・石油等の熱源が不要で、
燃焼灰を溶融・固化して大幅に減容でき、かつ、空き缶
は酸化されないで分離・回収が可能であることから、資
源の再利用の点からも非常に有利である。さらに、熱分
解、溶融炉方式の焼却炉の熱分解方法は、ドラム式の他
に流動層炉等が提案されている。
ムで廃棄物を４５０℃程度で熱分解して、廃棄物中の有
機物を熱分解ガスと熱分解物チャーにして、熱分解チャ
ーは冷却して空き缶等は分離装置で分離して再資源化
し、残りの主に炭素からなる熱分解チャーは、熱分解チ
ャー自身と熱分解ガスを燃料として、溶融炉で１３００
℃程度の温度で燃焼して熱分解チャーに含まれる灰分を
溶融処理して、灰分は排ガスと分離後冷却・固化して水
砕状の固形物を得る方法が提案されている。この方法
は、灰を溶融するための電力・石油等の熱源が不要で、
燃焼灰を溶融・固化して大幅に減容でき、かつ、空き缶
は酸化されないで分離・回収が可能であることから、資
源の再利用の点からも非常に有利である。さらに、熱分
解、溶融炉方式の焼却炉の熱分解方法は、ドラム式の他
に流動層炉等が提案されている。
【０００４】さらに、最近の廃棄物焼却炉は、廃棄物の
焼却熱を有効利用する発電装置を設置する方向にあり、
資源の有効利用の点から発電量のさらなる増加が望まれ
ている。廃棄物焼却炉の発電方式は、焼却炉の高温の排
ガスを廃熱ボイラーで蒸気回収し、回収した蒸気を蒸気
タービンに供給して電力を発生する方法が一般的であ
る。
焼却熱を有効利用する発電装置を設置する方向にあり、
資源の有効利用の点から発電量のさらなる増加が望まれ
ている。廃棄物焼却炉の発電方式は、焼却炉の高温の排
ガスを廃熱ボイラーで蒸気回収し、回収した蒸気を蒸気
タービンに供給して電力を発生する方法が一般的であ
る。
【０００５】焼却炉の排ガスは１６０℃程度まで熱回収
され蒸気回収量は十分であるが、電力回収量は不十分で
ある。これは、回収蒸気温度が低いことが原因で、発電
効率を高めるためには、蒸気を高温高圧にすることが重
要であり、一般の火力発電では蒸気温度は５００〜６０
０℃であるが、焼却炉では、廃棄物中に含まれる塩素が
燃焼時に塩酸ガスになるため、高温の蒸気を得るとボイ
ラーの過熱部の伝熱管の温度が高くなって、アルカリ金
属と塩素の化合物が伝熱管に析出して高温腐食する問題
がある。これを防止するため、高価な耐食鋼管を使用し
ても、現状では蒸気温度は４００℃程度で発電効率は２
０％程度が限界である。蒸気温度を５００℃に上げて発
電効率３０％を目標に、過熱部伝熱管の材質選定試験が
行われているが、さらに高価な合金鋼管が必要である。
され蒸気回収量は十分であるが、電力回収量は不十分で
ある。これは、回収蒸気温度が低いことが原因で、発電
効率を高めるためには、蒸気を高温高圧にすることが重
要であり、一般の火力発電では蒸気温度は５００〜６０
０℃であるが、焼却炉では、廃棄物中に含まれる塩素が
燃焼時に塩酸ガスになるため、高温の蒸気を得るとボイ
ラーの過熱部の伝熱管の温度が高くなって、アルカリ金
属と塩素の化合物が伝熱管に析出して高温腐食する問題
がある。これを防止するため、高価な耐食鋼管を使用し
ても、現状では蒸気温度は４００℃程度で発電効率は２
０％程度が限界である。蒸気温度を５００℃に上げて発
電効率３０％を目標に、過熱部伝熱管の材質選定試験が
行われているが、さらに高価な合金鋼管が必要である。
【０００６】上記課題を解決する方法として、通常の熱
分解では塩素成分は、熱分解ガスと熱分解チャーにほぼ
均等に分配されるが、熱分解条件、方法を工夫して、塩
素成分を熱分解ガス、あるいは熱分解チャーの片方に集
めて、塩素成分の少ない方の燃焼排ガスの部分に、ボイ
ラーの過熱部を設置して、腐食の少ない燃焼排ガスで蒸
気を過熱する方法が提案されている。熱分解を３００〜
４００℃で熱分解して、塩素を熱分解ガス中に移行し
て、塩素分の少ないチャーを燃焼して過熱蒸気を得る方
法と、熱分解を６００〜７００℃で石灰等の脱塩素材を
添加して行い、熱分解炉から排出された熱分解ガスとチ
ャーをサイクロン等で分離して、熱分解チャーにＣａＣ
ｌ2 で塩素を移行させて、塩素の少ない熱分解ガスの燃
焼排ガスから過熱蒸気を得る方法が提案されている。
分解では塩素成分は、熱分解ガスと熱分解チャーにほぼ
均等に分配されるが、熱分解条件、方法を工夫して、塩
素成分を熱分解ガス、あるいは熱分解チャーの片方に集
めて、塩素成分の少ない方の燃焼排ガスの部分に、ボイ
ラーの過熱部を設置して、腐食の少ない燃焼排ガスで蒸
気を過熱する方法が提案されている。熱分解を３００〜
４００℃で熱分解して、塩素を熱分解ガス中に移行し
て、塩素分の少ないチャーを燃焼して過熱蒸気を得る方
法と、熱分解を６００〜７００℃で石灰等の脱塩素材を
添加して行い、熱分解炉から排出された熱分解ガスとチ
ャーをサイクロン等で分離して、熱分解チャーにＣａＣ
ｌ2 で塩素を移行させて、塩素の少ない熱分解ガスの燃
焼排ガスから過熱蒸気を得る方法が提案されている。
【０００７】しかし、両者とも塩素の分離効率は、９０
〜９５％で完全に分離することは不可能で、燃焼排ガス
中にアルカリ金属は存在することから、腐食は緩和され
るが高価な材質の使用は避けられない。また、後者の石
灰等を添加する方法では、塩素をＣａＣｌ2 で固定して
も、溶融炉では再び塩酸ガスになり、添加した石灰はス
ラグ排出量の増加になる欠点もある。
〜９５％で完全に分離することは不可能で、燃焼排ガス
中にアルカリ金属は存在することから、腐食は緩和され
るが高価な材質の使用は避けられない。また、後者の石
灰等を添加する方法では、塩素をＣａＣｌ2 で固定して
も、溶融炉では再び塩酸ガスになり、添加した石灰はス
ラグ排出量の増加になる欠点もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、廃棄物を熱
分解して、空き缶等を酸化させないで回収することで再
利用を容易にするとともに、熱分解固形物中に含まれる
不燃物を、溶融処理して冷却・固形化することで減容化
して焼却残渣を減らすとともに、廃棄物から熱回収時に
伝熱管の腐食の原因になる塩酸ガスを分離して、塩酸ガ
スを含まないガスから高温の蒸気を回収して発電するこ
とで、高い効率で電力を回収することを目的とする。
分解して、空き缶等を酸化させないで回収することで再
利用を容易にするとともに、熱分解固形物中に含まれる
不燃物を、溶融処理して冷却・固形化することで減容化
して焼却残渣を減らすとともに、廃棄物から熱回収時に
伝熱管の腐食の原因になる塩酸ガスを分離して、塩酸ガ
スを含まないガスから高温の蒸気を回収して発電するこ
とで、高い効率で電力を回収することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の手段は以下の通りである。 （１）都市ゴミ等の廃棄物を加熱する熱分解炉で、熱分
解ガスと熱分解チャーに分解して、熱分解チャーを酸素
または酸素富化空気でガス化し、ガス化したガスを冷
却、集塵、および脱塩素処理した後、燃焼して過熱蒸気
を回収することを特徴とする廃棄物焼却方法。 （２）前記熱分解チャーを酸素または酸素富化空気でガ
ス化し、ガス化したガスを冷却、集塵、および脱塩素処
理した後、ガスタービン発電装置へ導入して電力を回収
し、ガスタービンの燃焼排ガスを廃熱ボイラーで過熱蒸
気で回収することを特徴とする（１）項の廃棄物焼却方
法。 （３）前記熱分解ガスを空気で燃焼した燃焼排ガス、お
よび塩素を含んだ熱分解チャーをガス化したガスの熱回
収を蒸気の給水予熱、蒸発熱、あるいは過熱蒸気の温度
が４００℃以下の低温部で熱回収し、過熱蒸気が４００
℃以上の高温部では熱回収しないことを特徴とする
（１）項記載の廃棄物焼却方法。 （４）都市ゴミ等の廃棄物を熱分解する廃棄物焼却炉に
おいて、熱分解チャーを酸素または酸素富化空気でガス
化する溶融炉と、溶融炉でガス化したガスを冷却する冷
却装置と、集塵装置と、脱塩素装置と、チャーをガス化
したガスを燃焼するボイラー又はガスタービン発電装置
とからなることを特徴とする廃棄物焼却装置。
の、本発明の手段は以下の通りである。 （１）都市ゴミ等の廃棄物を加熱する熱分解炉で、熱分
解ガスと熱分解チャーに分解して、熱分解チャーを酸素
または酸素富化空気でガス化し、ガス化したガスを冷
却、集塵、および脱塩素処理した後、燃焼して過熱蒸気
を回収することを特徴とする廃棄物焼却方法。 （２）前記熱分解チャーを酸素または酸素富化空気でガ
ス化し、ガス化したガスを冷却、集塵、および脱塩素処
理した後、ガスタービン発電装置へ導入して電力を回収
し、ガスタービンの燃焼排ガスを廃熱ボイラーで過熱蒸
気で回収することを特徴とする（１）項の廃棄物焼却方
法。 （３）前記熱分解ガスを空気で燃焼した燃焼排ガス、お
よび塩素を含んだ熱分解チャーをガス化したガスの熱回
収を蒸気の給水予熱、蒸発熱、あるいは過熱蒸気の温度
が４００℃以下の低温部で熱回収し、過熱蒸気が４００
℃以上の高温部では熱回収しないことを特徴とする
（１）項記載の廃棄物焼却方法。 （４）都市ゴミ等の廃棄物を熱分解する廃棄物焼却炉に
おいて、熱分解チャーを酸素または酸素富化空気でガス
化する溶融炉と、溶融炉でガス化したガスを冷却する冷
却装置と、集塵装置と、脱塩素装置と、チャーをガス化
したガスを燃焼するボイラー又はガスタービン発電装置
とからなることを特徴とする廃棄物焼却装置。
【００１０】本発明においては、従来は熱分解生成物を
燃焼して、燃焼排ガスから熱回収しているが、塩素を含
む排ガスから熱回収しても、伝熱管温度が低い蒸発部、
給水予熱部では腐食は発生しなくて、伝熱管温度が高く
なる過熱部で腐食が発生することから、チャーを酸素又
は酸素富化空気でガス化すれば、燃料ガスが得られ、こ
の燃料ガスを集塵、脱塩素して清浄なガスにした後に燃
焼すれば清浄な排ガスから過熱蒸気が得られる点に着目
した。
燃焼して、燃焼排ガスから熱回収しているが、塩素を含
む排ガスから熱回収しても、伝熱管温度が低い蒸発部、
給水予熱部では腐食は発生しなくて、伝熱管温度が高く
なる過熱部で腐食が発生することから、チャーを酸素又
は酸素富化空気でガス化すれば、燃料ガスが得られ、こ
の燃料ガスを集塵、脱塩素して清浄なガスにした後に燃
焼すれば清浄な排ガスから過熱蒸気が得られる点に着目
した。
【００１１】しかも、熱分解ガスを燃焼した排ガスから
は、飽和蒸気を生成し、チャーをガス化して集塵、脱塩
素したガスを燃料とするボイラーで、この飽和蒸気を過
熱蒸気にすることで、通常のボイラー配管で高温の蒸気
を得ることが可能になる。また、この清浄なガスをガス
タービンの燃料にして電力を得て、ガスタービン排ガス
ボイラーから過熱蒸気を得ることも可能である。
は、飽和蒸気を生成し、チャーをガス化して集塵、脱塩
素したガスを燃料とするボイラーで、この飽和蒸気を過
熱蒸気にすることで、通常のボイラー配管で高温の蒸気
を得ることが可能になる。また、この清浄なガスをガス
タービンの燃料にして電力を得て、ガスタービン排ガス
ボイラーから過熱蒸気を得ることも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法を実施する
装置の一実施例である。本装置は、熱分解炉１、サイク
ロン２、熱分解ガス燃焼炉３、熱分解ガス熱回収ボイラ
ー４、熱分解ガス集塵装置５、溶融炉６、溶融炉ガス冷
却炉７、溶融炉ガス集塵装置８、溶融炉ガス洗浄装置
９、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０から構成される。
装置の一実施例である。本装置は、熱分解炉１、サイク
ロン２、熱分解ガス燃焼炉３、熱分解ガス熱回収ボイラ
ー４、熱分解ガス集塵装置５、溶融炉６、溶融炉ガス冷
却炉７、溶融炉ガス集塵装置８、溶融炉ガス洗浄装置
９、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０から構成される。
【００１３】熱分解炉１は、本実施例では流動層方式で
あって、上部側方にゴミ装入装置、下部には空気吹き込
み管、上部には熱分解ガスと熱分解チャーを排出する管
が備えられている。熱分解炉内部には、分散板が設けら
れ、吹き込まれた空気を分散して上部の砂を流動させ、
同時にゴミを部分燃焼して熱分解する。分散板の側面に
は空き缶、瓶等の不燃物を排出する排出口１１を設け
る。なお、この排出口１１の後段には、磁選機、金属検
出器を設置して鉄、非鉄金属を分離して回収するのが好
ましい。
あって、上部側方にゴミ装入装置、下部には空気吹き込
み管、上部には熱分解ガスと熱分解チャーを排出する管
が備えられている。熱分解炉内部には、分散板が設けら
れ、吹き込まれた空気を分散して上部の砂を流動させ、
同時にゴミを部分燃焼して熱分解する。分散板の側面に
は空き缶、瓶等の不燃物を排出する排出口１１を設け
る。なお、この排出口１１の後段には、磁選機、金属検
出器を設置して鉄、非鉄金属を分離して回収するのが好
ましい。
【００１４】溶融炉６は、気流層炉で側方に複数のバー
ナー１２を設け、熱分解チャーを酸素ガスでガス化す
る。熱分解チャーは、熱分解炉１から熱分解ガスととも
に排出され、サイクロン２で捕集し、ホッパーを経由し
て窒素または空気で気流搬送して、酸化剤と共にバーナ
ー１２に供給される。溶融炉６の底部にはスラグタップ
１３、上部には溶融炉６のガス化ガスの出口を設けてい
る。溶融炉６の後段には、溶融炉ガス冷却炉７が設けら
れ、溶融炉ガス集塵装置８、溶融炉ガス洗浄装置９、溶
融炉ガス燃焼ボイラー１０を設ける。一方、熱分解炉１
の後段には、サイクロン２が設けられ、その後段には、
熱分解ガス燃焼炉３、熱分解ガス熱回収ボイラー４を設
け、さらにその後段に熱分解ガス集塵装置５を設ける。
ナー１２を設け、熱分解チャーを酸素ガスでガス化す
る。熱分解チャーは、熱分解炉１から熱分解ガスととも
に排出され、サイクロン２で捕集し、ホッパーを経由し
て窒素または空気で気流搬送して、酸化剤と共にバーナ
ー１２に供給される。溶融炉６の底部にはスラグタップ
１３、上部には溶融炉６のガス化ガスの出口を設けてい
る。溶融炉６の後段には、溶融炉ガス冷却炉７が設けら
れ、溶融炉ガス集塵装置８、溶融炉ガス洗浄装置９、溶
融炉ガス燃焼ボイラー１０を設ける。一方、熱分解炉１
の後段には、サイクロン２が設けられ、その後段には、
熱分解ガス燃焼炉３、熱分解ガス熱回収ボイラー４を設
け、さらにその後段に熱分解ガス集塵装置５を設ける。
【００１５】廃棄物は、破砕機で粉砕され熱分解炉１に
装入される。熱分解炉１では、熱分解炉１の下部から吹
き込まれた空気で、流動層に事前に挿入された砂と廃棄
物を流動すると同時に廃棄物の一部が燃焼して、廃棄物
は４００〜６００℃に加熱されて熱分解し、廃棄物中の
プラスチック、紙等の有機物は熱分解されて、熱分解ガ
スと微粉の熱分解チャーに分解されて、熱分解炉１の上
部のガス出口から排出される。一方、空き缶、瓦礫等の
大きな無機物は、流動しないで分散板の上部に溜まるも
のを熱分解炉１の側面から排出する。
装入される。熱分解炉１では、熱分解炉１の下部から吹
き込まれた空気で、流動層に事前に挿入された砂と廃棄
物を流動すると同時に廃棄物の一部が燃焼して、廃棄物
は４００〜６００℃に加熱されて熱分解し、廃棄物中の
プラスチック、紙等の有機物は熱分解されて、熱分解ガ
スと微粉の熱分解チャーに分解されて、熱分解炉１の上
部のガス出口から排出される。一方、空き缶、瓦礫等の
大きな無機物は、流動しないで分散板の上部に溜まるも
のを熱分解炉１の側面から排出する。
【００１６】熱分解された熱分解ガスと熱分解チャー
は、サイクロン２で熱分解ガスと熱分解チャーに分離さ
れる。熱分解ガスは、熱分解ガス燃焼炉３で空気で熱分
解ガスを燃焼し、熱分解ガス熱回収ボイラー４で熱回収
して冷却された排ガスは、熱分解ガス集塵装置５でダス
トを集塵して排出される。一方、熱分解チャーは溶融炉
６で、酸素または酸素富化ガスをバーナー１２から吹き
込み、１３００℃以上の高温で、有機物をガス化する。
有機物は主としてＣＯ，Ｈ2 を主体とする可燃性のガス
に分解され、溶融炉６の上部から排出される。熱分解チ
ャー中の灰分は、溶融してスラグタップ１３から水中に
落下し、水砕状の固形物になる。回収した水砕状の固形
物は、セメント原料、土木建築材料として有効に活用で
きる。
は、サイクロン２で熱分解ガスと熱分解チャーに分離さ
れる。熱分解ガスは、熱分解ガス燃焼炉３で空気で熱分
解ガスを燃焼し、熱分解ガス熱回収ボイラー４で熱回収
して冷却された排ガスは、熱分解ガス集塵装置５でダス
トを集塵して排出される。一方、熱分解チャーは溶融炉
６で、酸素または酸素富化ガスをバーナー１２から吹き
込み、１３００℃以上の高温で、有機物をガス化する。
有機物は主としてＣＯ，Ｈ2 を主体とする可燃性のガス
に分解され、溶融炉６の上部から排出される。熱分解チ
ャー中の灰分は、溶融してスラグタップ１３から水中に
落下し、水砕状の固形物になる。回収した水砕状の固形
物は、セメント原料、土木建築材料として有効に活用で
きる。
【００１７】溶融炉６でガス化されたガスは、溶融炉ガ
ス冷却炉７で集塵可能な温度まで冷却され、溶融炉ガス
集塵装置８でダストを除去し、溶融炉ガス洗浄装置９で
ガス中の塩酸ガスを除去して、清浄な燃料ガスを得る。
次に、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０でガスを燃焼して熱
回収を行うことが可能になる。
ス冷却炉７で集塵可能な温度まで冷却され、溶融炉ガス
集塵装置８でダストを除去し、溶融炉ガス洗浄装置９で
ガス中の塩酸ガスを除去して、清浄な燃料ガスを得る。
次に、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０でガスを燃焼して熱
回収を行うことが可能になる。
【００１８】次に、各熱回収ボイラーの役割を記述す
る。熱分解ガス熱回収ボイラー４と溶融炉ガス冷却炉７
は、ダストと塩酸ガスを含むことから蒸発部と給水予熱
部にし、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０は、塩酸ガス及び
ガスを冷却してダストを除去してアルカリ金属を含まな
いことから過熱部にし、さらに過熱蒸気で熱回収した後
段の低温部に蒸発部と給水加熱部を設置する。
る。熱分解ガス熱回収ボイラー４と溶融炉ガス冷却炉７
は、ダストと塩酸ガスを含むことから蒸発部と給水予熱
部にし、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０は、塩酸ガス及び
ガスを冷却してダストを除去してアルカリ金属を含まな
いことから過熱部にし、さらに過熱蒸気で熱回収した後
段の低温部に蒸発部と給水加熱部を設置する。
【００１９】熱回収ボイラーの実施例のプロセスフロー
を図２に示す。熱分解熱ガス熱回収ボイラー４には給水
予熱器２０、蒸発器２１を、冷却炉７には給水予熱器２
２を、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０には給水予熱器２
３、過熱器２４、蒸発器２５を設ける。冷却炉７は、蒸
発器を設置することも可能であるが、熱量が少ないこと
から給水予熱器２２のみにした。脱気器２６から出た給
水は、給水ポンプ２７で昇圧して給水予熱器２０、２
２、２３で沸点近くまで加熱されてドラム２８に入る。
飽和水は、循環ポンプ２９から蒸発器２１、２５に入り
一部が蒸発してドラム２８に戻る。蒸発した蒸気はドラ
ム２８で飽和水と分離して、一部が脱気器２６に送ら
れ、残りは過熱器２４で加熱されタービンに送られる。
を図２に示す。熱分解熱ガス熱回収ボイラー４には給水
予熱器２０、蒸発器２１を、冷却炉７には給水予熱器２
２を、溶融炉ガス燃焼ボイラー１０には給水予熱器２
３、過熱器２４、蒸発器２５を設ける。冷却炉７は、蒸
発器を設置することも可能であるが、熱量が少ないこと
から給水予熱器２２のみにした。脱気器２６から出た給
水は、給水ポンプ２７で昇圧して給水予熱器２０、２
２、２３で沸点近くまで加熱されてドラム２８に入る。
飽和水は、循環ポンプ２９から蒸発器２１、２５に入り
一部が蒸発してドラム２８に戻る。蒸発した蒸気はドラ
ム２８で飽和水と分離して、一部が脱気器２６に送ら
れ、残りは過熱器２４で加熱されタービンに送られる。
【００２０】本実施例では、熱分解ガス熱回収ボイラー
４と溶融炉ガス冷却炉７は、過熱蒸気を生成しない実施
例で説明したが、腐食の少ない４００℃程度まで加熱す
ることは可能であるが、高価な耐食鋼管を使用しても腐
食が発生しやすくなることから、過熱蒸気は回収しない
ことが好ましい。
４と溶融炉ガス冷却炉７は、過熱蒸気を生成しない実施
例で説明したが、腐食の少ない４００℃程度まで加熱す
ることは可能であるが、高価な耐食鋼管を使用しても腐
食が発生しやすくなることから、過熱蒸気は回収しない
ことが好ましい。
【００２１】熱分解ガス燃焼炉３と熱分解ガス熱回収ボ
イラー４は、一体にして燃焼と熱回収を同時に行うこと
は可能であり、熱分解ガス集塵装置５は、バグフィルタ
ー等の集塵装置が適用できる。溶融炉ガス冷却炉７は、
熱回収量が少ないことから、水噴霧冷却でガスを冷却す
ることも可能であるが、熱回収量を増加できるボイラー
による熱回収が好ましい。溶融炉ガス集塵装置８はバグ
フィルター等が使用でき、溶融炉ガス洗浄装置９は、苛
性ソーダ等のアルカリを添加した水洗塔が利用できる。
溶融炉ガス集塵装置８と溶融炉ガス洗浄装置９は、溶融
炉ガス集塵装置８に石灰を添加して、集塵とガス中の塩
酸ガスの除去を同時に行うことも可能である。
イラー４は、一体にして燃焼と熱回収を同時に行うこと
は可能であり、熱分解ガス集塵装置５は、バグフィルタ
ー等の集塵装置が適用できる。溶融炉ガス冷却炉７は、
熱回収量が少ないことから、水噴霧冷却でガスを冷却す
ることも可能であるが、熱回収量を増加できるボイラー
による熱回収が好ましい。溶融炉ガス集塵装置８はバグ
フィルター等が使用でき、溶融炉ガス洗浄装置９は、苛
性ソーダ等のアルカリを添加した水洗塔が利用できる。
溶融炉ガス集塵装置８と溶融炉ガス洗浄装置９は、溶融
炉ガス集塵装置８に石灰を添加して、集塵とガス中の塩
酸ガスの除去を同時に行うことも可能である。
【００２２】本実施例では、溶融炉ガスを燃焼ボイラー
で燃焼して、過熱蒸気を回収する例を示したが、ガスタ
ービンで発電して、ガスタービンの廃熱ボイラーを蒸気
過熱器にすることも可能である。溶融炉６に使用する酸
化剤は、酸素ガスの他に、酸素富化空気を使用すること
も可能であるが、高カロリーのガスを回収でき、回収ガ
ス量を減少できる酸素の使用が好ましい。熱分解炉は流
動層炉で説明したが、シャフト炉、ロータリーキルン炉
等も使用出来る。
で燃焼して、過熱蒸気を回収する例を示したが、ガスタ
ービンで発電して、ガスタービンの廃熱ボイラーを蒸気
過熱器にすることも可能である。溶融炉６に使用する酸
化剤は、酸素ガスの他に、酸素富化空気を使用すること
も可能であるが、高カロリーのガスを回収でき、回収ガ
ス量を減少できる酸素の使用が好ましい。熱分解炉は流
動層炉で説明したが、シャフト炉、ロータリーキルン炉
等も使用出来る。
【００２３】
【実施例】次に、図１に示した本発明装置を用いて、熱
分解炉として流動層炉を使用した実施例を示す。廃棄物
は、都市ゴミを１００Ｔ／日を処理した。都市ゴミは、
水分を４２％含み、発熱量は約２１００kcal／kgであっ
た。都市ゴミ中には可燃物の他に、空き缶、空き瓶、瓦
礫等の不燃物が１％含まれている他に、可燃物中にも灰
分が５％含まれ、約０．５％の塩素を含む。廃棄物は破
砕機で１００mm以下に破砕して熱分解炉に装入した。熱
分解炉には空気３３００Nm3 /hを投入して４００℃で熱
分解した。サイクロンで分離した熱分解ガスは、熱分解
燃焼炉で空気を吹き込んで完全燃焼し、９９０℃の排ガ
ス１０６００Nm3 /hを得た。溶融炉では、酸素ガス３６
０Nm3 /h、蒸気１７０Nm3 /hを使用して１４００℃でガ
ス化して９９０Nm3 /hの発熱量２５００kcal／Nm3 の燃
料ガスを得て、溶融炉ガス燃焼ボイラーで燃焼した。蒸
気は、５００℃、１００気圧の過熱蒸気を３基のボイラ
ーを用いて８．７Ｔ／Ｈ回収した。
分解炉として流動層炉を使用した実施例を示す。廃棄物
は、都市ゴミを１００Ｔ／日を処理した。都市ゴミは、
水分を４２％含み、発熱量は約２１００kcal／kgであっ
た。都市ゴミ中には可燃物の他に、空き缶、空き瓶、瓦
礫等の不燃物が１％含まれている他に、可燃物中にも灰
分が５％含まれ、約０．５％の塩素を含む。廃棄物は破
砕機で１００mm以下に破砕して熱分解炉に装入した。熱
分解炉には空気３３００Nm3 /hを投入して４００℃で熱
分解した。サイクロンで分離した熱分解ガスは、熱分解
燃焼炉で空気を吹き込んで完全燃焼し、９９０℃の排ガ
ス１０６００Nm3 /hを得た。溶融炉では、酸素ガス３６
０Nm3 /h、蒸気１７０Nm3 /hを使用して１４００℃でガ
ス化して９９０Nm3 /hの発熱量２５００kcal／Nm3 の燃
料ガスを得て、溶融炉ガス燃焼ボイラーで燃焼した。蒸
気は、５００℃、１００気圧の過熱蒸気を３基のボイラ
ーを用いて８．７Ｔ／Ｈ回収した。
【００２４】熱分解ガス回収ボイラーの排ガスは塩酸ガ
スが６２０ppm 、溶融炉ガスには６２４０ppm 含まれて
いるが、これらのボイラーでは、蒸発と給水予熱で熱回
収したので、ボイラーチューブの表面温度は蒸気温度と
ほとんど同等の３１０℃になるので、ボイラー鋼管を使
用しても腐食は無かった。一方、溶融炉ガスは、溶融炉
ガス集塵装置でダストを２mg／Nm3 以下、溶融炉ガス洗
浄装置で塩酸５ppm 以下まで除去したガスを燃焼して５
００℃の過熱蒸気を回収したが、ボイラー鋼管を使用し
ても腐食は発生しなかった。
スが６２０ppm 、溶融炉ガスには６２４０ppm 含まれて
いるが、これらのボイラーでは、蒸発と給水予熱で熱回
収したので、ボイラーチューブの表面温度は蒸気温度と
ほとんど同等の３１０℃になるので、ボイラー鋼管を使
用しても腐食は無かった。一方、溶融炉ガスは、溶融炉
ガス集塵装置でダストを２mg／Nm3 以下、溶融炉ガス洗
浄装置で塩酸５ppm 以下まで除去したガスを燃焼して５
００℃の過熱蒸気を回収したが、ボイラー鋼管を使用し
ても腐食は発生しなかった。
【００２５】この結果、上記のようにして回収した５０
０℃、１００気圧の過熱蒸気８．７Ｔ／Ｈを使用して発
電を行ったところ、３０００kWの電力が回収可能で、発
電効率は３０％が達成できた。
０℃、１００気圧の過熱蒸気８．７Ｔ／Ｈを使用して発
電を行ったところ、３０００kWの電力が回収可能で、発
電効率は３０％が達成できた。
【００２６】
【発明の効果】以上の本発明方法によれば、廃棄物を熱
分解して生成した、熱分解チャーを酸素又は酸素富化空
気でガス化して燃料ガスを得、この燃料ガスを除塵、洗
浄した清浄な燃料ガスを燃焼して、過熱蒸気を生成する
ことで、ボイラー鋼管を使用して高温の蒸気を生成する
ことが可能になり、高い発電効率で廃棄物から電力を回
収することが出来る。また、本発明に係る装置によれ
ば、上記の方法を効果的に実施することができた。
分解して生成した、熱分解チャーを酸素又は酸素富化空
気でガス化して燃料ガスを得、この燃料ガスを除塵、洗
浄した清浄な燃料ガスを燃焼して、過熱蒸気を生成する
ことで、ボイラー鋼管を使用して高温の蒸気を生成する
ことが可能になり、高い発電効率で廃棄物から電力を回
収することが出来る。また、本発明に係る装置によれ
ば、上記の方法を効果的に実施することができた。
【図１】本発明の廃棄物焼却炉の説明図である。
【図２】本発明の蒸気回収プロセスの説明図である。
【符号の説明】 １ 熱分解炉 ２ サイクロン ３ 熱分解ガス燃焼炉 ４ 熱分解ガス熱回収ボイラー ５ 熱回収ガス集塵装置 ６ 溶融炉 ７ 冷却炉 ８ 溶融炉ガス集塵機 ９ 溶融炉ガス洗浄装置 １０ 溶融炉ガス燃焼ボイラー １１ 排出装置 １２ バーナー １３ スラグタップ ２０，２２，２３ 給水予熱器 ２１，２５ 蒸発器 ２４ 加熱器 ２６ 脱気器 ２７ 給水ポンプ ２８ ドラム ２９ 循環ポンプ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５ Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＥ 5/14 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＡ 5/16 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｂ 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｊ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｋ 15/06 Ｃ 15/02
Claims (4)
- 【請求項１】 都市ゴミ等の廃棄物を加熱する熱分解炉
で、熱分解ガスと熱分解チャーに分解して、熱分解チャ
ーを酸素または酸素富化空気でガス化し、ガス化したガ
スを冷却、集塵、および脱塩素処理した後、燃焼して過
熱蒸気を回収することを特徴とする廃棄物焼却方法。 - 【請求項２】 前記熱分解チャーを酸素または酸素富化
空気でガス化し、ガス化したガスを冷却、集塵、および
脱塩素処理した後、ガスタービン発電装置へ導入して電
力を回収し、ガスタービンの燃焼排ガスを廃熱ボイラー
で過熱蒸気で回収することを特徴とする請求項１記載の
廃棄物焼却方法。 - 【請求項３】 前記熱分解ガスを空気で燃焼した燃焼排
ガス、および塩素を含んだ熱分解チャーをガス化したガ
スの熱回収を蒸気の給水予熱、蒸発熱、あるいは過熱蒸
気の温度が４００℃以下の低温部で熱回収し、過熱蒸気
が４００℃以上の高温部では熱回収しないことを特徴と
する請求項１記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項４】 都市ゴミ等の廃棄物を熱分解する廃棄物
焼却炉において、熱分解チャーを酸素または酸素富化空
気でガス化する溶融炉と、溶融炉でガス化したガスを冷
却する冷却装置と、集塵装置と、脱塩素装置と、チャー
をガス化したガスを燃焼するボイラー又はガスタービン
発電装置とからなることを特徴とする廃棄物焼却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324025A JPH11159719A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 廃棄物焼却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324025A JPH11159719A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 廃棄物焼却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11159719A true JPH11159719A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18161317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9324025A Withdrawn JPH11159719A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 廃棄物焼却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11159719A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006023052A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Takuma Co Ltd | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその処理設備 |
| KR100861800B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-10-08 | (주) 환보알엔디 | 고상폐기물의 소각장치 |
| CN105135396A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-12-09 | 聊城氟尔新材料科技有限公司 | 一种四氟乙烯裂解气热能回收的系统及其回收方法 |
| CN105838401A (zh) * | 2015-01-14 | 2016-08-10 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 煤粉热解污染物处理方法、系统及锅炉燃烧系统 |
| CN109210551A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-15 | 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 | 一种低浓度含钠盐有机废液焚烧炉、焚烧系统及焚烧工艺 |
| CN113587086A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-02 | 宁波众茂杭州湾热电有限公司 | 一种锅炉燃烧箱余热回收装置及回收方法 |
| JP2023101231A (ja) * | 2022-01-07 | 2023-07-20 | 株式会社プランテック | 排ガス処理装置および排ガス処理装置における水蒸気の利用方法 |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP9324025A patent/JPH11159719A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006023052A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Takuma Co Ltd | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその処理設備 |
| KR100861800B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-10-08 | (주) 환보알엔디 | 고상폐기물의 소각장치 |
| CN105838401A (zh) * | 2015-01-14 | 2016-08-10 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 煤粉热解污染物处理方法、系统及锅炉燃烧系统 |
| CN105135396A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-12-09 | 聊城氟尔新材料科技有限公司 | 一种四氟乙烯裂解气热能回收的系统及其回收方法 |
| CN105135396B (zh) * | 2015-06-09 | 2017-10-20 | 聊城氟尔新材料科技有限公司 | 一种四氟乙烯裂解气热能回收的系统及其回收方法 |
| CN109210551A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-15 | 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 | 一种低浓度含钠盐有机废液焚烧炉、焚烧系统及焚烧工艺 |
| CN113587086A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-02 | 宁波众茂杭州湾热电有限公司 | 一种锅炉燃烧箱余热回收装置及回收方法 |
| CN113587086B (zh) * | 2021-07-26 | 2024-03-22 | 宁波众茂杭州湾热电有限公司 | 一种锅炉燃烧箱余热回收装置及回收方法 |
| JP2023101231A (ja) * | 2022-01-07 | 2023-07-20 | 株式会社プランテック | 排ガス処理装置および排ガス処理装置における水蒸気の利用方法 |
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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: 20050201 |