TW510957B - Waste treatment apparatus and method - Google Patents

Description

510957 五、發明說明（1) [技術領域] 本發明係有關於廢棄物處理裝置以及廢棄物處理方 法，而且更特別有關於用於燃燒與處理譬如都市廢棄物、 、衍生燃料（RDF Refuse Derived Fuel)、塑膠廢棄物、 1廢棄玻璃纖維增強塑料、生化廢棄物、汽車廢棄物以及廢 A油之廢棄物的廢棄物處理裝置與廢棄物處理方法。 本發明同樣有關於兩階段的氣化裝置與氣化方法，包 含浮動層氣化爐以及旋滿型化渣燃燒氣化爐。 [背景技術] 0 已知有一方法作為廢棄物處理方法，在該方法中，在 低溫，將廢棄物熱分解並氣化於氣化爐中，以產生可燃氣 體，將產生的可燃氣體提供到化渣燃燒爐，接著，在高 溫，將產生的燃燒氣體燃燒，以熔化在產生之燃燒氣體裡 ，所包含的固體成分，並回收來自化渣燃燒爐底部的熔渣。 .將由在化渣燃燒爐中燃燒而產生的廢氣引導到廢棄物熱鍋 爐，在該鍋爐中，蒸汽則藉由與廢氣的熱交換而產生，藉 此則回收來自廢氣的熱能。將自廢棄物熱鍋爐排出的廢氣 導引到第一袋式濾器，而廢氣中所包含的灰燼則收集在該 濾、器中。該收集到的灰燼乃藉由化渣熱分解方法，或者藉 4使用熟石灰之中和方法來處理，接著並於掩埋的位置裡 將之燃燒。藉著混合的熟石灰將從第一袋式濾器排出的廢 _氣中和，接著將廢氣導引到收集中和過的灰燼的第二袋式 濾·器。 根據習知的廢棄物處理裝置，遂有大量不成渣、但卻

313597.ptd 第6頁 510957 五、發明說明（2) 由中和劑所中和、且拋棄在掩埋位置之收集灰燼的存在。 在此情形中，假如將渣化之比例進一步增加的話，那麼就 可減少所使用中和劑的數量，並減少拋棄在掩埋位置的收 集灰燼。因此，為了降低成本以及延長掩埋位置使用壽命 之目的，增加化渣的比例乃是有需要的。 [發明揭露] 本發明乃鑑於由上述之缺點而實施·。因此，本發明之 目的乃在提供廢棄物處理裝置與廢棄物處理方法，該裝置 與方法可增加化渣之比例，降低中和所需要之收集灰燼的 數量，並降低所使用之中和劑的數量。 為了獲得本發明之上述目的，遂根據本發明之一態樣 而設置了廢棄物處理裝置，該裝置包含：氣化爐，用於氣 化廢棄物以製造可燃氣體；化渣燃燒爐，用於燃燒該可燃 氣體並熔化包含於該可燃氣體内的固態成分，以產生廢 氣；第一濾器，用於過濾從化渣燃燒爐所排出的廢氣並收 集包含於該廢氣中的飛灰；注入裝置，用於將中和劑注入 於從第一濾器所排出的廢氣裡；第二濾器，用於過濾已將 中和劑注入於其中的廢氣，並收集包含於廢氣裡之中和過 的灰燼；回收裝置，用於回收已收集到之中和過的灰燼； 以及運送裝置，用於將由第一濾器所收集到的飛灰運送到 化潰燃燒爐。 根據本發明設置了第一濾器1 3 a、第二濾器1 3 b、注入 裝置14、運送裝置41a、以及回收裝置17。從而，廢氣j係 由第一濾器1 3a所過濾，而由第一濾器1 3a所收集的飛灰hi

313597.ptd 第7頁 510957 五、發明說明（3) ， 則由運送裝置4 1 a所運送，並返回到化渣燃燒爐8，中和劑 i則藉由注入裝置1 4而注入到從第一濾器1 3 a排出的廢氣， 已將中和劑i注入於其中的廢氣j則由第二濾器1 3b所過 、濾，以收集中和飛灰h 2，而收集到之中和飛灰h 2則由回收 、裝置1 了所回收。 ^ 因此，第一濾器1 3a所收集的飛灰h 1係予以運送到化 渣燃燒爐8，因此飛灰h 1則溶化在化渣燃燒爐8中，以藉此 增加化渣燃燒爐8中化渣的比例，而且需要中和處理的飛 灰則可予以減少。再者，於飛灰h 1收集在第一濾器1 3 a之 隹|_，中和劑i則注入於廢氣j裡，因此所使用之中和劑i的 數量則可減少，且中和飛灰h 2的數量可減少。再者，因為 不包含中和飛灰h 2之飛灰h 1係予以運送到化渣燃燒爐8， 所以飛灰h 1則可有效地予以熔化並處理。再者，因為不包 -含中和劑i成分的廢氣j係由化潰燃燒爐8所排出，而且第 -一遽器13a所收集的飛灰hi不包含中和劑i之成分，所以遂 可製造高品質的熔渣e。 根據本發明之較佳樣態，廢棄物處理裝置進一步包含 廢棄物熱鍋爐，以及運送裝置，該廢棄物熱鍋爐用來回收 ^足化渣燃燒爐所排出之廢氣的熱能，該運送裝置則用來將 %棄物熱鍋爐所收集到的飛灰運送到化渣燃燒爐。 用此配置，因為設置了運送裝置41b，所以由廢棄物 <熱鍋爐10所收集的飛灰hi則藉由運送裝置41b而運送到化 渣燃燒爐8，並熔入於該化渣燃燒爐8内，因而進一步增加 '化渣燃燒爐8裡之化渣的比例。

313597.ptd 第8頁 510957 五、發明說明（4) 根據本發明之較佳樣態，廢棄物處理裝置進一步包含 節熱器以及運送裝置，該節熱器用來藉著自廢棄物熱鍋爐 所排出廢氣的熱能而預先加熱饋給到廢棄物熱锅爐的水， 該運送裝置則用來將該節熱器所收集的飛灰運送到該化渣 燃燒爐。 用此配置，因為設置了運送裝置4 1 c，所以由節熱器 1 2所收集的飛灰h 1則藉由運送裝置4 1 c而運送到化渣燃燒 爐8，並、熔入於該化渣燃燒爐8内，因此遂進一步增加化渣 燃燒爐8裡之化渣的比例。 根據本發明之較佳樣態，廢棄物處理裝置進一步包含 空氣預熱器以及運送裝置，該空氣預熱器用來藉著自廢棄 物熱銷爐所排出廢氣的熱能而預先加熱饋給到氣化爐和化 渣燃燒爐的燃燒空氣，該運送裝置則用來將該空氣預熱器 所收集的飛灰運送到該化渣燃燒爐。 用此配置，因為設置了運送裝置41c，所以由空氣預 熱器1 1所收集的飛灰h 1則藉由運送裝置4 1 c而運送到化渣 燃燒爐8，並熔入於該化渣燃燒爐8内，因此遂進一步增加 化渣燃燒爐8裡之化渣的比例。 根據本發明之較佳樣態，廢棄物處理裝置進一步包含 引進裝置，該引進裝置用來以沿著化渣燃燒爐之内部周圍 表面的方向，而將運送到該化渣燃燒爐的飛灰引進入該化 渣燃燒爐内。 用此配置，因為引進裝置2 2與2 3之提供，所以運送到 該化渣燃燒裝置8的飛灰h 1則能以沿著化渣燃燒表面之内

313597.ptd 第9頁 510957 五、發明說明（5) - 部周圍表面8 e之方向而引進入該化渣燃燒爐，以在化渣燃 燒爐8中形成一渦流，而且該飛灰h 1可有效地予以熔化， 而且在化渣燃燒爐8中化渣的比例可進一步地增加。 、 根據本發明之另一樣態而提供了廢棄物處理裝置，該 、裝置包含：氣化爐，用於氣化廢棄物以製造可燃氣體；化 ^渣燃燒爐，用於燃燒該可燃氣體並熔化包含於該可燃氣體 内的固態成分，以產生廢氣；濾器，用於過濾從化渣燃燒 爐所排出的廢氣並收集包含於該廢氣中的飛灰；運送裝 置，用於將由該濾器所收集到的飛灰運送到化渣燃燒爐； 及引進裝置，用來將運送到該化渣燃燒爐的飛灰引進入 該化渔燃燒爐内。 根據本發明，因為濾器1 3 a、運送裝置4 1 a以及引進裝 置23之設置，所以廢氣j則由濾器1 3a所過濾，收集到的飛 -灰h 1則藉由運送裝置4 1 a而運送到化渣燃燒爐8，運送的飛 _灰h 1則可藉由引進裝置2 3而以沿著化渣燃燒爐8之内部周 圍表面8 e之方向而引進入該化渣燃燒爐8，以在化渣燃燒 爐8中形成渦流，並且該飛灰h 1可有效地予以熔化，而且 在化渣燃燒爐8中化渣的比例可進一步地增加。 根據本發明之較佳樣態，引進裝置係安裝在已不燃燒 可燃氣體存在之位置上的化潰燃燒爐上。 用此配置，因為引進裝置22與23係安裝於存在氣化爐 β 5所提供之可燃氣m以及已不燃燒此類可燃氣之位置的化渣 燃燒爐8上，所以該引進飛灰h 1則藉由可燃氣體m之流動而 運送到由化潰燃燒爐8裡之燃燒所形成的火焰，因此該飛

313597.ptd 第10頁 510957 五、發明說明（6) 灰h 1則曝露於最大的溫度範圍内。因此，該飛灰h 1係可有 效地予以熔化。 根據本發明之較佳樣態，廢棄物處理裝置進一步包含 用來將可燃氣體引入該化渣燃燒爐的插入導管，而該引進 裝置係安裝在該插入導管上。 用此配置，化渣燃燒爐8包含插入導管2 0，以沿著化 渣燃燒爐8之内部周圍表面8 e之方向而將可燃氣體m引進入 該化渣燃燒爐8内，而且該引進裝置22與23係安裝在該插 入導管2 0上。因此，在化渣燃燒爐8中燃燒可燃氣體m之 前，運送飛灰hi可藉由引進裝置22與23而引進入可燃氣體 m，該可燃氣體遂以沿著化渣燃燒爐8之内部周圍表面8 e之 方向而引進。所以，從化渣燃燒爐8之插入導管2 0引進的 可燃氣體m，其係予以燃燒於化渣燃燒爐以產生火焰’而 且因此該引進的飛灰hi可通過高溫的燃燒範圍，因而有效 地將飛灰h 1熔化。 根據本發明的另一樣態，提供了一種廢棄物處理方 法，包括··熱分解與氣化廢棄物，以產生可燃氣體；將該 可燃氣體燃燒，並且將包含在可燃氣體内的固態成分熔 化，以產生廢氣；過濾從化渣燃燒爐所排出的廢氣’並收 集包含在廢氣中的飛灰；將中和劑注入到由第一濾器所排 出的廢氣裡；藉由第二濾器，過濾已將中和劑注入於其中 的廢氣，並且收集包含在廢氣中的中和過的灰燼，以及將 第一濾器所收集的飛灰回收到該化渣燃燒爐。 [實施本發明的最佳模式]

313597.ptd 第11頁 510957 五、發明說明（7) 根據本發明之具體實施例而設計之廢棄物處理裝置 係將於下文參考圖^而作說明。在第1圖、第2A圖以及第 2 B圖中，在整個圖中，相同或相對應的部分係由相同或相 對應的參考數字表示，而重覆的說明則予以省略。 苐1圖為根據本發明具體實施例所設計之廢棄物處理 裝置1〇1的示意圖。廢棄物處理裝置丨〇1包含··廢棄物坑 1 ’用於儲存廢棄物（a );廢棄物漏斗3，用於暫時地儲 存廢棄物（a);起重機2，用於將廢棄物（a)從廢棄物 坑1運送到廢棄物漏斗3 ;以及廢棄物饋給器4，用於將從 隹^棄物漏斗3排出的廢棄物（a )饋給到浮動層氣化爐5。 + f棄物處理裝置1 01包含··浮動層氣化爐5，用於在 溫藉著廢棄物饋給器4而熱分解與氣化一定速率供應 氐 M ^ / ，以產生可燃氣體in ;不可燃排出物裝置6， Z動層氣化爐5底部排出的不可燃物d排出並歸類炎 〇 5 / c之小尺寸不可燃物（c + d)與大尺寸不可燃…、 ^ 振動篩器7，用於將包含矽砂C之小尺寸不可二、 (C + d)振動並分類為矽砂C與不可燁物d。廢杳^ ‘然物 ϊ 1 0〗i隹一止t 卜'J您初α 廢棄物處理骷 # 步包含旋渦型化渣燃燒爐8，用於將贺1 〃裝 4燃燒，並將製造氣體m中的固態成分、=製&的軋體 项It 燒爐。廢棄物饋給器4包含兩階 型饋給器“與牡。如第2B圖水平截而％ _ 兩化奴的螺 燒爐8具有圓开，，廿B ^人 十戴面所不，漩渦型化洁憮 熔渣分隔部分8c、以及第—，·/、、、.魔至8a、第二燃燒室8b、 510957 五、發明說明（8) 運送從旋渦型化渣燃燒爐8底部排出的熔渣e ;以及廢棄物 熱鍋爐1 0，係放置在旋渦型化渣燃燒爐8的正下游，用於 回收來自從漩渦型化渣燃燒爐8所排出廢氣j的熱能，並加 熱所供應的水，以產生蒸汽g。 再者，廢棄物處理裝置101包含：空氣預熱器11，用 來預先加熱供應到浮動層氣化爐5與旋渴型化渣燃燒爐8的 燃燒空氣b 1 ;節熱器1 2，用於預先加熱供應到廢棄物熱鍋 爐1 0的水f ;以及第一袋式濾器1 3a，係當作第一濾器（第 一灰燼分隔器/第一灰燼收集器），用於過濾從節熱器12 所排出的廢氣j，以收集包含基本灰燼與重金屬灰燼的飛 灰hi。由第一袋式濾器13a所收集到的飛灰hi，係累積在 灰燼積蓄器1 8 a，接著並回到漩渦型化渣燃燒爐8。 灰爐積畜^§ 1 8 a包含灰爐儲存槽（未顯不）’以及灰 燼排出裝置（未顯示），該灰燼排出裝置乃放置在灰燼儲 存槽之下，以用於排出從灰燼儲存槽掉下的灰燼。灰燼排 出裝置係連接到當作第一運送裝置的鼓風機4 1 a，以來將 載體空氣b2饋給到灰燼排出裝置，而且從鼓風機41a饋給 到灰燼排出裝置的該載體空氣b 2，係藉由氣動輸送而將從 灰燼排出裝置排出的飛灰h 1運送到漩渦型化渣燃燒爐8。 藉著調整從灰燼排出裝置所排出的灰燼數量，而可調整運 送到漩渦型化渣燃燒爐8之飛灰h 1的數量。沒有返回到漩 渦型化渣燃燒爐8的一部分飛灰h 1則排出到灰燼儲存槽的 外面。 當作第二濾器（第二灰燼分隔器/第二灰燼收集器）

313597.ptd 第13頁 510957 五、發明說明（9) 的第二袋式濾器13b，係配置在第一袋式濾器13&的連續階 段上，而當作注入裝置，用於注入作為中和劑之熟石灰i 的注入喷嘴1 4，係設置在連接第一袋式濾器1 3 a與第二袋 式濾器1 3 b的導管上。熟石灰i則混入於在第二袋式濾器 1 3 b之正上游位置上的廢氣j，因而將廢氣〕·中和。包含在 廢氣j中的中和過的灰燼h2係由第二袋式濾器1313所收集。 廢棄物處理裝置101進一步包含：引進的通風扇1 9， 用於引進來自第二袋式濾器13b的廢氣j;煙囪15’用於將 廢氣j排出到大氣；蒸汽渦輪機1 6，由製造於廢棄物熱鍋 馨t 1 0中的蒸汽g所驅動，·以及灰燼處理裝置1 7，係當作 收裝置而來處理中和過的灰燼h2，以形成處理過的灰燼 k 〇 由於廢氣j流動速率的減少，飛灰h 1同樣地由廢棄物 熱鍋爐10、空氣預熱器11、以及節熱器12所收集。廢棄物 熱鋼爐10所收集的飛灰hi係積聚於灰燼積蓄器18b中，而 空氣預熱器11與節熱器12所收集的飛灰hi則會產生，接著 並積聚於灰燼積蓄器18c中。積聚在灰爐積蓄器18b與18c 中的飛灰hi，係部分或全部地從灰燼積聚器1❿與1 8(：排 曜g丄亚且一起連接，接著回到漩渦型化渣燃燒爐8。灰燼 、蓄器18b與18c則可將一部份的飛灰hl排鄄外面。 灰燼積蓄器18 b與18c包含灰燼儲存槽（未顯示），以 ^灰燼排出裝置（未顯示），該裝置乃設置於灰燼儲存槽 =，用來各自地將從灰燼儲存槽掉下的灰燼排出。該灰 、、卜出裝置係各自連接到鼓風機411)與41(：，以將載體空氣

Μ 0957 五、發明說明α〇) 7 b 2饋給到各個灰燼排出裝置，而從鼓風機*丨b與4 1 c饋給到 各個灰燼排出裝置的載體空氣b2，係藉著氣動輸送，而將 從灰燼排出裝置排出的飛灰h 1運送到旋渦型化渣燃燒爐 8°藉著調整從各灰燼排出裝置所排出的灰爐數量，就可 調整運送到漩渦型化渣燃燒爐8之飛灰hl的數量。沒有回 到旋渴型化渣燃燒爐8的部分飛灰h 1，係排出到各個灰燼 儲存槽的外面。鼓風機41b當作第二運送裝置。鼓風機41c 則當作第三運送裝置，同樣地當作第四運送裝置。 供應到空氣預熱器1丨的燃燒空氣b丨、從空氣預熱器排 =並供應到浮動層氣化爐與旋渦型化渣燃燒爐8的燃燒空 氣b 1、石夕砂c、從不可燃物排出裝置6排出的不可燃物d、 從振動篩器7排出的不可燃物d、熔渣e、水f、蒸汽g、從 第一袋式濾器13a與節熱器12排出之收集到的飛灰hi、從 廢棄物熱鋼爐10排出的收集飛灰匕丨、中和飛灰h2、熟石灰 H從第一袋式濾器13a排出之收集飛灰hi的載體空氣b2、 *即熱為12排出之收集飛灰匕丨的载體空氣b2、從廢棄物熱 鋼爐10排出之收集飛灰hi的載體空氣b2，係經由各個供應 線5 1到6 5而供應。 接著’根據本發明具體實施例所設計之廢棄物處理裝 置1 〇 1的操作將說明如下。將藉由卡車（未顯示）而運载 的廢棄物（a)儲存於廢棄物坑1中，接著藉由起重機2， 將廢棄物（a )供應到廢棄物漏斗3。藉著設置在廢棄物漏 斗3之的廢棄物饋給器4(兩階段螺旋饋給器4a與4b)， 以疋的速率將廢棄物（a )抽回，並供應到浮動層氣化

第15頁 510957 五、發明說明（11) • 爐5。 將燃燒空氣b 1供應到淨動層氣化爐5的底部，以在形 成於浮動層氣化爐5中的擴散盤5a上形成矽砂c浮動層。廢 一棄物（a )係供應到浮動層氣化爐5中，並掉入於維持在 ，4 5 0至6 5 (TC低溫的石夕砂c浮動層裡。因此，廢棄物（a )則 與加熱碎砂c與燃燒空氣bl接觸’並且迅速地熱分解與氣 化，因而產生可燃氣、焦油與固定碳。 力的攪動動作所磨碎。 形成於浮動層氣化爐5 65(TC到8 5 0 t高溫的焦 藉著不可燃物排出裝置 接著並歸類。不可燃物 ’因為浮動層氣化爐5的 將金屬恢復成非氧化而 離板5 b裡之燃燒空氣b 1 。實施次級燃燒的因素 避免化渣燃燒爐裡的溫 的可燃氣體具有高熱值 在僅僅獲得低熱值可燃 則非必要。 別令人希望的是形成譬 乃因為廢棄物的缓慢氣 行，以抑制引進入化潰 固定碳係由在浮動廣裡之強有 再者，燃燒空氣b 1則同檬地供應到 it部分的游離板5 b，藉此而氣化在 油與固定碳。矽砂c與不可燃物d係 6而從浮動層氣化爐5的底部 y d包含譬如鐵、鋼、銅與鋁的 内^系處於還原的環境 ’

且清潔的情況。 沉J 不官怎樣，在本發明中，由游 之流動所引起的次級燃燒並非必要 乃在改善洋動層爐的可控制性，並 ^在從浮動層爐引入到化涪 %情形下連續地上昇。不’管;、 氣體的情形中，隔離板的次：” 再者，在浮動層氣化爐中，ς 二=液化媒介的旋轉流體。此 化可猎由液化媒介之旋轉流體而進 510957 五、發明說明（12) 燃燒爐之製造氣體品質與數量的波動。在本具體實施例 中’浮動層爐可包含内部循環的浮動層爐或者外部循環的 浮動層爐。再者，假如可抑制引進入化渣燃燒爐之製造氣 體品質與數量之波動的話，如氣化爐，那麼除了本具體實 施例所說明的浮動層爐之外，還可使用烘乾爐。 伴隨細微的固定碳且從浮動層氣化爐5排出的製造氣 體m ’係包含可燃氣。因為〆直到旋渴型化渔燃燒爐8的入 口孔或入口，該環境中皆沒有包含氧，所以該製造氣體m 則為未燃燒的氣體。在旋调蜇化渣燃燒爐8中’製造氣體m 與固定碳係與產生於主燃燒室8 a裡之旋满型流體裡預先加 熱的燃燒空氣b 1混合，並快速地在1 2 0 0 °c至1 5 0 0 °c的高溫 下燃燒。該燃燒乃在傾斜的第二室813内完成。 固定碳中的灰燼含量則因為高溫而完全地轉變為熔渣 霧，而在旋渦型流體的離心力之下，該熔渣霧乃藉由熔化 的熔渣相而絕大部分地捕獲於主燃燒室8 a的内牆上。捕獲 到的熔化熔渣隨後則向下流動到主燃燒室8 a的内牆上，並 進入第二燃燒室8 b，且隨後從炼渣分隔部分8 c的底部排 出。從熔渣分隔部分8 c底部排出的熔渣e則由熔渣運送器9 所運送。繼續存在於氣體裡之沒燃燒的可燃物，係藉由供 應到苐二燃燒至8d的燃燒空氣bi，而在第三燃燒室8d中完 全地燃燒。 從廢棄物熱銷爐1 0排出的廢氣j係導引到廢棄物熱鍋 爐10’而在廢棄物熱銷爐10中產 高壓蒸汽

第17頁 313597.ptd 510957 五、發明說明（13) 物熱鍋爐10排出的廢氣]·將空氣預熱器丨丨中的燃燁* 預先加熱，並將從節熱器12中蒸汽滿輪機16提供 縮，因此該廢氣]的溫度就可降低。然後，廢刖 ，脫氯媒介之混合粉末狀的熟石灰i所中和，^來' $ ·二 包含基礎灰燼與重金屬灰燼的飛灰hl則由第一袋 13a所移除。之後，廢氣]·則通過可用來移除中^飛 第二袋式濾器13b，並通過引進的通風扇.19，接著從煙、 1 5排到大氣。 攸 ' 次 熟石灰i主要與包含在廢氣j中的氣化氫反應，以產生 馨^化鈣。正常地，熟石灰i藉由1 · 5至2 · 5同等於"包含在廢 氣j之氯化氫的同等物而加到廢氣j。包含氯化詞的3中和^ 燼h2則在灰燼處理裝置17中處理，以形成處理過的灰爐Λ k。回到漩渦型化渣燃燒爐8的飛灰h 1數量則可予以調敫。 -收集到的飛灰h 1則部分或全部地回到漩渦型化渣燃捧= -8。在將飛灰h 1從第一袋式濾器1 3a裡的廢氣j移除之後， 廢氣j則在廢氣j進入第二袋式濾器13b之前予以中和。目 此，與在廢氣j進入第一袋式濾器13a之前將廢氣彳中和的 情形之下，所使用熟石灰i的數量會較小。 、 1燼的飛灰hi，係積聚於灰燼積蓄器18a中，而藉著載體 空氣b2，積聚的飛灰h 1則以氣動而部分或全部地運送到^ 、渦型化渣燃燒爐8，接著熔化於漩渦型化渣燃燒爐8中以^ 生熔渣。因此，化渣的比例（〔熔渣重量/(炫渣重量+ 飛灰重量）x 1〇〇( % )〕）則進一步增加。再者，藉著載 510957 五、發明說明（14) 體空氣b2，由廢棄物熱鍋爐10與節熱器12所收集並積蓄在 灰燼積蓄器18b與18c裡的飛灰hi，其係以氣動而部分或全 部地運送到旋渦型化渣燃燒爐8，接著熔化於漩渦型化渣 燃燒爐8中以產生熔渣。因此，化渣的比例則進一步增 加。當收集飛灰h 1沒有回到漩渦型化渣燃燒爐8時，化渣 的比例則位於7 0 %至8 0 %的範圍内。在本具體實施例中， 化渣的比例則可增加到9 0 %或更多。 除了使飛灰h 1直接回到漩渦型化渣燃燒爐的方法之 外，還有一方法，在該方法中，經由氣化爐，飛灰h 1間接 地回到漩渦型化渣燃燒爐，以致於能使用浮動層氣化爐5 的廢棄物饋給器4，而將飛灰hi連同廢棄物（a) —起引進 入浮動層氣化爐5，或者使用浮動層氣化爐5之砂循環系 統，而將飛灰h 1連同砂一起引進入浮動層氣化爐5。飛灰 h 1可回到連接氣化爐與化渣燃燒爐的導管。 接著，安裝在旋渦型化渣燃燒爐8上的喷嘴配置將於 下文參考第2A圖與第2B圖說明，該喷嘴配置係用來將由第 一袋式濾器13a、節熱器12、以及廢棄物熱鍋爐10所收集 到的收集飛灰h 1回送到旋滿型化潰燃燒爐8。 四個燃燒空氣喷嘴2 1係以主燃燒室8 a之外圍方向成角 度地等距，而安裝在旋渦型化渣燃燒爐8之主燃燒室8a的 上部份。燃燒空氣喷嘴2 1係水平地配置，並適用於以沿著 内部周圍表面8e的方向而將燃燒空氣bl引進，在主燃燒室 8a的水平截面部分裡，該内部周圍表面8e具有圓形，以致 使引進入主燃燒室8a的燃燒空氣bl在第2B圖中的逆時針方

313597.ptd 第19頁 510957 五、發明說明（15) ， 向產生渦流。用於引進從浮動層氣化爐5供應到主燃燒室 8 a之製造氣體m的插入導管2 0，係安裝在旋渦型化渣燃燒 爐8上。將插入導管2 0配置，以致使該製造氣體m能以沿著 」主燃燒室8 a之内部周圍表面8 e的方向而引進入該主燃燒室 、8 a，以致於能在第2 B圖的逆時針方向產生渦流。 ' 在插入導管2 0附著到主燃燒室8 a之處的主燃燒室8 a 上，這些喷嘴係垂直地安放成行。這三個喷嘴之所以如此 排列乃為了能水平地將返回的灰燼引進入化渣燃燒爐。最 上面的喷嘴乃當作返回灰燼喷嘴22，用於將從廢棄物熱鍋 _1〇、空氣預熱器11以及節熱器12排出的收集飛灰hi引進 入主燃燒室8 a。返回灰燼喷嘴2 2組成引進裝置。中間喷嘴 乃當作返回灰燼喷嘴23，用於將從第一袋式濾器13a排出 的收集飛灰hi引進入主燃燒室8a。返回灰燼喷嘴23同樣地 -組成引進裝置。再者，最低喷嘴乃當作燃燒空氣喷嘴24， ，用於將燃燒空氣bl引進入主燃燒室8a。 在空氣預熱器11中所收集的飛灰hi可予以積聚、結合 到廢棄物熱鍋爐10所收集的飛灰hl，接著經由返回灰燼喷 嘴2 2而返回到旋渦型化渣燃燒爐8。 氣 上述三個喷嘴則以沿著漩渦型化渣燃燒爐8與沿著製 1氣體in之流動的方向，而將飛灰hl與燃燒空氣Μ引進入 主燃燒室8a，以致於該飛灰hl與燃燒空氣Μ能在第2β圖的 方向I產生並支援渦流。從節熱器12所排出之收集飛灰hl ，以f彳之廢棄物熱鍋爐1 0所排出之收集飛灰h 1的任何一者， 係可返回到主燃燒室8 a，而另一者則可返回到主燃燒室

510957 五、發明說明（16) 8 a 〇

返回灰爐喷嘴22與23係附著到在用於引進製造氣體m 之插入導管20附著到主燃燒室8a之處的主燃燒室8a上，並 且以相同於燃燒氣體喷嘴2 4的方向而附著在靠近燃燒氣體 喷嘴2 4的位置上。因此，製造氣體m係在將製造氣體從插 入導管2 0引進入主燃燒室8 a内部之處燃燒，亦即來自化渣 燃燒爐之燃燒室裡氣化爐之製造氣體m的.引進口，因而產 生火焰並得到高溫燃燒。再者，因為收集飛灰h 1係引進入 旋渦型化渣燃燒爐8，以致於該收集飛灰h 1能乘著製造氣 體m之流動，所以飛灰h 1就可導引到製造氣體m的燃燒區 域，並有效地熔化。

以此方式，收集飛灰h 1會返回到主燃燒室8 a，並有效 地熔化，因此化渣的比例則可進一步地增加。再者，因為 以飛灰h 1乘著燃燒氣體b 1，以及製造氣體m與燃燒氣體b 1 反應而瞬間形成高溫火焰的方式，則可將飛灰h 1供給入旋 渦型化渣燃燒爐8中，所以飛灰h丨則以濃厚的狀態而直接 供給入所形成的高溫火焰中。因此，飛灰h 1的顆粒則彼此 黏附，而使顆粒尺寸較大，而因此，飛灰h丨則傾向於在主 燃燒室8a的内牆表面上捕獲，並有效地熔化在内牆表面 上。在返回灰燼喷嘴22與23之出口的返回灰燼流動速率則 較佳地為20m/秒。以此方法，令人希望的則是，把飛灰hi 所用的載體空氣使用作燃燒空氣。 希望的是’返回灰燼喷嘴2 2與2 3係安裝在旋渦型化渣 燃燒爐8之主燃燒室8a的上半部（在插入導管20邊的上半

313597.ptd 第21頁 五、發明說明（17) 部）。一般而言，因為適當數量空氣的供給，故引進入漩 渴型化渣燃燒爐8的製造氣體m則在主燃燒室8a之上半部區 域裡燃燒，而假如返回灰燼喷嘴22與23安裝在主燃燒室8a 之下半部的話，那麼靠近返回灰燼喷嘴2 2與2 3的區域則由 載體空氣冷卻，而飛灰h 1則因此不易熔化。只有從第一袋 式濾器1 3 a排出的飛灰h 1應該返回到主燃燒室8 a，而從節 熱器1 2與廢棄物熱鍋爐1 0排出的飛灰h 1則不應該返回到主 燃燒室8a。在此情形中，於插入導管附著到主燃燒室83之 處附著到主燃燒室8a的三喷嘴之間，中間喷嘴應該當作返 #7灰爐喷嘴’以用於引進從第一袋式濾器l3a排出的飛灰 hi’而最上面與最下面的喷嘴則應該當作燃燒空氣喷嘴， 以用於將燃燒空氣b 1引進。 在上述具體實施例中，如第2B圖所示，逆時針渦流係 形成於漩渦型化渣燃燒爐中。不管怎樣，可將插入導管、 燃燒氣體噴嘴、以及返回灰燼噴嘴排列，以形成在第2 B圖 中的順時針渴流，而且以與上述具體實施例相同的方法， 此配置亦同樣有敦。 再者’用於磨碎灰燼的灰燼磨碎器，係可設置於在廢 g物熱鍋爐與灰燼積蓄器18b之間位置上的線㈣裡，或者X 1空氣預熱為11排出的飛灰hl與從節熱器12和灰燼積蓄器 18c排出的飛灰hi之結合之間的位置。收集飛灰hi具有^ 直徑，/而且藉由細微地磨碎飛灰^，飛灰hl可在沒有阻塞 的晴形下，藉著氣動傳輸而確實地返回到漩渦型化渣燃焊 4^ 0 〇 、、疋

510957 五、發明說明（18) 再者，希望的是，在聚集從空氣預熱器11排出的飛灰 與從節熱器1 2排出的飛灰之後，亦可同樣地聚集從廢棄物 熱鍋爐10排出的飛灰。由三種飛灰形成的聚集飛灰，係可 由單一灰燼磨碎器而細微地磨碎，聚集到以及磨碎的飛灰 則可饋給到單一灰燼積蓄器的單一灰燼排出裝置，該積蓄 器乃包含灰燼儲存槽與灰燼排出裝置，而從灰燼排出裝置 排出之聚集且磨碎的灰燼，係可能藉著單一鼓風機而以氣 動輸送來供應到旋满型化渣燃燒爐。 從廢棄物熱鍋爐10排出的飛灰hi、從空氣預熱器11排 出的飛灰h 1、從節熱器1 2排出的飛灰h 1，係可分別地返回 到旋滿型化渔燃燒爐8。在由廢棄物熱锅爐1 0所收集之飛 灰hi的數量、由空氣預熱器11所收集之飛灰hi的數量、由 節熱器12所收集之飛灰的數量之間，該些飛灰數量的任何 一者都較小於另一者，飛灰hi的較小數量可積蓄於灰燼積 蓄器裡，且可分別地予以回收，而無須返回到漩渦型化渣 燃燒爐8。 如第一圖中所示，廢棄物（a)可由廢棄物處理方法 所處理，該方法包含：第一步驟，在低溫熱分解與氣化廢 棄物（a )，以產生氣體m ;第二步驟，在高溫燃燒氣體 Π1，並將氣體in裡所包含的固態成分熔化；第三步驟，藉由 第一濾器1 3a，過濾產生於第二步驟的廢氣j，以收集廢氣 j中所包含的飛灰h 1 ;第四步驟，將中和劑i注入於從第一 濾器13a排出的廢氣j裡；第五步驟，藉由第二濾器13b (第二灰燼分隔器/第二灰燼收集器），過濾已經有中和

313597.ptd 第23頁 510957 五、發明說明（19) 劑i注入於其中的廢氣j内，以收集廢氣j所包含的中和過 的灰燼h2;第六步驟，將第一濾器13a所收集的飛灰hi折 返到化渣燃燒爐8 ;第七步驟，在第三步驟之前進行，用 >於藉著廢棄物熱鍋爐1 0而回收從化渣燃燒盧8所排出廢氣j .的能量；以及第八步驟，將廢棄物熱鍋爐1 0所收集的飛灰 h 1折返到化渣燃燒爐8。 再者，廢棄物（a)可由處理方法所處理，該方法包 含：第九步驟，進行於第三步驟之前，用於回收從廢棄物 熱锅爐1 0所排出之廢棄物j的能量；以及第十步驟，將節 器1 2所收集之飛灰h 1折返到化渣燃燒爐8。 例如，如第1圖與第2圖所示，在第六步驟中，可將由 第一濾器或廢棄物熱鍋爐或節熱器或空氣預熱器所收集的 飛灰h 1折返到化渣燃燒爐8，以致於能以沿著主燃燒室8 a 之内部周圍表面8 e的方向而將該飛灰引進入主燃燒室8 a。 例如，如第1、2A與2B圖所示，在第六步驟中，可將 收集飛灰h 1折返到已經不接觸燃燒氣體b 1且已不燃燒之製 造氣體m存在於化渣燃燒爐8的區域。 誠如上述，根據本發明，因為設置了第一濾器、第二 ^器、注入裝置、第一運送裝置、以及回收裝置，所以可 %第一濾器來過濾廢氣，可藉著第一運送裝置來運送收集 飛灰而將收集飛灰折返到化渣燃燒爐，可經由注入裝置將 -中和劑注入於從第一濾器排出的廢氣内，可由第二濾器來 過濾有中和劑注入於其中的廢氣以收集該中和過的灰燼， 而該收集到的中和過的灰燼則可由回收裝置所回收。

313597.ptd 第24頁 510957 五、發明說明（20) 因此，因為將由第一濾器所收集的飛灰運送到化渣燃 燒爐，所以在化渣燃燒爐中的化渣比例則可藉著將飛灰熔 入於化渣然燒爐中而增加，而且需要中和處理之收集飛灰 則可予以減少。再者，因為將中和劑注入於廢氣内，而藉 著第一濾器可自該廢氣移除飛灰，故所使用中和劑的數量 則會減少。 在上述具體實施例中，係說明處理廢棄物所用之氣化 與化渣燃燒處理。不管怎樣，本發明同樣適用於兩階段的 氣化裝置，該裝置包含浮動層氣化爐與旋渴型化渣燃燒氣 化爐。尤其是，浮動層氣化爐可利用相同的型態以作為上 述具體實施例所說的浮動層氣化爐。在旋渴型化渣燃燒氣 化爐中，由浮動層氣化爐之熱分解與氣化所獲得的燃燒氣 體則於1 3 0 0 °C的高溫或較高溫改良，以產生主要包含氫、 一氧化碳與二氧化碳的氣體，而且飛灰則熔化成熔渣。同 樣在此情形中，在一些情形中，在旋滿型化渣燃燒氣化爐 的引進部分裡，化渣的比例則需要增加。同樣在此類情形 中，從漩渦型化渣燃燒氣化爐所排出之製造氣體裡所包含 的灰燼，係收集在灰燼收集器裡，而該灰燼收集器則在旋 渦型化渣燃燒氣化爐之隨後的階段上提供，該收集灰燼乃 藉著使用鐵氣之氣動傳送而折回到化潰燃燒氣化爐與浮動 層氣化爐，並因而以上述具體實施例而增加化渣的比例。 再者，如同應用上述的具體實施例，在化渣燃燒氣化爐 中，喷嘴乃排列成能使順時針方向之氣體渦流或逆時針方 向之氣體渦流形成，且所收集到的灰燼乃予以引進入各個

313597.ptd 第25頁 510957 五、發明說明（21) 喷嘴内。 [工業應用] 本發明適用於廢棄物處理裝置與廢棄物處理方法，係 用於燃燒與處理譬如都市廢棄物、衍生燃料（RDF )、塑 膠廢棄物、廢棄玻璃纖維增強塑料、生物量廢棄物、汽車 廢棄物以及廢油的廢棄物。

313597.ptd 第26頁 510957 圖式簡單說明 [圖式之簡單說明] 第1圖為根據本發明具體實施例所設計之廢棄物處理 裝置 的 示 意 圖 ， 第 2A 圖 為 旋 /1¾ 型化渣燃 燒爐 的 前 視 圖 該 圖 飛灰 所 用 之 喷 嘴 的 配置；以 及 第 2B 圖 為 漩 渦 型化渣燃 燒爐 的 局 部 平 面 圖 〇 [元件符號說明] 1 廢 棄 物 坑 2 起 重 機 3 廢 棄 物 漏 斗 4 廢 棄 物 饋 給 器 4a 螺 型 饋 給 器 4b 螺 型 饋 給 器 5 浮 動 層 氣 化 爐 5 a 擴 散 盤 5b 游 離 板 6 不 可 排 出 物 裝 置 7 振 動 篩 器 8 化 渣 m 燒 爐 8 a 主 燒 室 8b 第 二 燃 燒 室 8c 溶 渣 分 隔 部 分 8d 第 二 燒 室 8e 内 部 周 圍 表 面 9 溶 渣 運 送 器 10 廢 棄 物 敎 鍋 爐 11 空 氣 預 熱 器 12 々/Γ 即 軌 器 13a 第 — 袋 式 濾、 器 13b 第 二 袋 式 濾 器 14 注 入 喷 嘴 15 煙 囪 16 某 * 汽 渦 輪 機 17 回 收 裝 置 (灰燼 處理裝置） 18a 灰 燼 積 蓄 器 18b 灰 爐 積 蓄 器 18c 灰 爐 積 蓄 器 19 通 風 扇 20 插 入 導 管 21 燃 燒 空 氣 喷 嘴

313597.ptd 第27頁 510957

圖式簡單說明 22 返回灰燼喷嘴（引 進裝 置） 23 返回灰燼喷嘴（引 進裝 置） 24 燃燒空氣喷嘴 41a 運送裝置（鼓風機） 41b 運送裝置（鼓風機） 41c 運送裝置（鼓風機） 51 到6 5供應線 101 廢棄物處理裝置 a |2 廢棄物 b 1 燃燒 空 氣 載體空氣 c 矽砂d大尺寸不可 燃物 (c + d) 小尺寸不可燃物 e 熔渣 f 水 g 蒸汽 i 中和 劑 j 廢氣 k 灰燼 hi 飛灰 h2 中和 過 的飛灰 可燃氣體 313597.ptd 第28頁

Claims (1)

1. 510957 六、申請專利範圍 1. 一種廢棄物處理裝置，包含： 氣化爐，用於氣化廢棄物以製造可燃氣體； 化渣燃燒爐，用於燃燒該可燃氣體並熔化包含於 該可燃氣體内的固態成分，以產生廢氣； 第一濾器，用於過濾從該化渣燃燒爐所排出的該 廢氣並收集包含於該廢氣中的飛灰； 注入裝置，用於將中和劑注入於從該第一濾器排 出的該廢氣裡； 第二濾器，用於過濾已將該中和劑注入於内的該 廢氣，並收集該廢氣裡所包含之t和過的灰燼； 回收裝置，用於回收已經收集之該中和過的灰 爐，以及 運送裝置，用於將由該第一濾器所收集到的 飛灰運送到該化渔燃燒爐。 2. 如申請專利範圍第1項之廢棄物處理裝置，進一步包 含： 廢棄物熱鋼爐，用來回收從該化造燃燒爐所排出 之該廢氣的熱能；以及 運送裝置，用來將該廢棄物熱銷爐所收集到的飛 灰運送到該化渣燃燒爐。 3. 如申請專利範圍第2項之廢棄物處理裝置，進一步包 含： 節熱器，用來藉著自該廢棄物熱鍋爐所排出該廢 氣的熱能而預先加熱饋給到該廢棄物熱鍋爐的水；以

   313597.ptd 第29頁 510957 六、申請專利範圍 ，及 運送裝置，用來將該節熱器所收集的飛灰運送到 該化渣燃燒爐。 」4 ·如申請專利範圍第3項之廢棄物處理裝置，進一步包 * 含： " 空氣預熱器，用來藉著自該廢棄物熱鍋爐所排出 之該廢氣的熱能而預先加熱饋給到該氣化爐和該化潰 燃燒爐的燃燒空氣；以及 運送裝置，用來將該空氣預熱器所收集的飛灰運 _ 送到該化渣燃燒爐。 5.如申請專利範圍第1項至第4項中之任一項的廢棄物處 理裝置，進一步包含引進裝置，讓引進裝置用來以沿 著該化渣燃燒爐之内部周圍表面的方向，而將運送到 - 該化渣燃燒爐的該飛灰引進入該化渣燃燒爐内。 ^ 6. 一種廢棄物處理裝置，包含： 氣化爐，用於氣化廢棄物以製造可燃氣體； 化渣燃燒爐，用於燃燒該可燃氣體並熔化包含於 該可燃氣體内的固態成分，以產生廢氣； 濾器，用於過濾從該化渣燃燒爐所排出的該廢氣 ®並收集包含於該廢氣中的飛灰； 運送裝置，甩於將由該濾器所收集到的該飛灰運 、 送到該化渣燃燒爐；以及 引進裝置，用來將運送到該化渣燃燒爐的該飛灰 引進入該化潰燃燒爐内。

   313597.ptd 第30頁 510957 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第6項之廢棄物處理裝置，其中該飛灰 以沿著該化渣燃燒表面之内部周圍表面之方向而引進 入該化逢燃燒爐内。 8. 如申請專利範圍第6項之廢棄物處理裝置，其中該引進 裝置係安裝在已不燃燒之該可燃氣體所存在之位置上 的該化渣燃燒爐上。 9. 如申請專利範圍第6項之廢棄物處理裝置，進一步包含 插入導管，用來將該可燃氣體引進入該化渣燃燒爐， 其中該引進裝置係安裝在該插入導管上。 1 0. —種廢棄物處理方法，包含： 熱分解與氣化廢棄物，以產生可燃氣體； 將讓可燃氣體燃燒，並且將包含在該可燃氣體内 的固態成分熔化，以產生廢氣； 過濾從該化渣燃燒爐所排出的該廢氣，並收集包 含在該廢氣中的飛灰； 將中和劑注入到由該第一濾器所排出的該廢氣 裡；藉由第二濾器，過濾已將該中和劑注入於其中的 該廢氣，並且收集包含在該廢氣中之中和過的灰燼； 以及 將該第一濾器所收集的該飛灰回收到該化渣燃燒 爐。

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