説明

廃棄物処理設備

【課題】 溶融炉から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が少ないときでも、廃熱利用機器の稼働率が低下し難くなるようにする。
【解決手段】 廃棄物を乾留処理して熱分解ガスと熱分解残渣とに分解する熱分解炉2と、熱分解ガスを燃焼させて発生した熱分解用熱風を熱分解炉に供給可能な熱風発生炉3と、熱分解残渣を溶融処理する溶融炉4と、溶融炉に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器5と、溶融炉から排出される燃焼排ガスと熱交換して廃熱を回収可能な廃熱回収用熱交換器7と、廃熱回収用熱交換器で回収した廃熱を利用する廃熱利用機器8とを備えた廃棄物処理設備であって、空気予熱器を、熱風発生炉から熱分解炉に供給する熱分解用熱風との熱交換で燃焼用空気を所定温度に予熱するように設けてある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、廃棄物を乾留処理して熱分解ガスと熱分解残渣とに分解する熱分解炉と、前記熱分解ガスを燃焼させて発生した熱分解用熱風を前記熱分解炉に供給可能な熱風発生炉と、前記熱分解残渣を溶融処理する溶融炉と、前記溶融炉に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器と、前記溶融炉から排出される燃焼排ガスと熱交換して廃熱を回収可能な廃熱回収用熱交換器と、前記廃熱回収用熱交換器で回収した廃熱を利用する廃熱利用機器とを備えた廃棄物処理設備に関する。
【背景技術】
【0002】
上記廃棄物処理設備では、廃棄物を熱分解炉で熱分解ガスと熱分解残渣とに分解して、その熱分解残渣を溶融炉で溶融処理するので、溶融炉から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が、熱分解炉で分解される廃棄物の材質や量に応じて変動し易いが、焼却設備などにおいては、従来から、燃焼用空気を所定温度に予熱するために、焼却炉から排出される燃焼排ガスを利用することが一般的に行われている(例えば、特許文献1〜4参照)。 このため、従来の廃棄物処理設備では、図2に例示するように、溶融炉4に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器5を、ボイラーなどの廃熱回収用熱交換器7で燃焼排ガスから回収した廃熱で燃焼用空気を加熱する第1熱交換器5aと、その第1熱交換器5aで加熱した燃焼用空気を溶融炉4から排出される燃焼排ガスの熱エネルギーで更に加熱する第2熱交換器5bとを設けて構成している。
尚、熱分解炉2を通過したあとの熱分解用熱風を乾燥機1に乾燥用熱源流体として供給し、乾燥機1を通過したあとの乾燥用熱源流体や、乾燥機1を迂回するバイパス路32を通過した熱分解用熱風を、熱風発生炉3に連通する第1排ガス供給路29と、二次燃焼室6に連通する第2排ガス供給路30とに分岐してある乾燥排ガス供給路28を通して、熱風発生炉3に還流させるとともに、二次燃焼室6に供給するように構成してある。
【0003】
【特許文献1】特開平9−196332号公報
【特許文献2】特開2000−288353号公報
【特許文献3】特開2001−153347号公報
【特許文献4】特表2001−520360号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の廃棄物処理設備は、溶融炉4から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が変動し易いことに加えて、燃焼排ガスの熱エネルギーと燃焼排ガスから回収した廃熱とで燃焼用空気を所定温度に予熱するので、溶融炉4から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が少ないときは、廃熱利用機器8において利用できる廃熱量が少なくなり、廃熱利用機器8の稼働率が低下し易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、溶融炉から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が少ないときでも、廃熱利用機器の稼働率が低下し難くなるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1特徴構成は、廃棄物を乾留処理して熱分解ガスと熱分解残渣とに分解する熱分解炉と、前記熱分解ガスを燃焼させて発生した熱分解用熱風を前記熱分解炉に供給可能な熱風発生炉と、前記熱分解残渣を溶融処理する溶融炉と、前記溶融炉に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器と、前記溶融炉から排出される燃焼排ガスと熱交換して廃熱を回収可能な廃熱回収用熱交換器と、前記廃熱回収用熱交換器で回収した廃熱を利用する廃熱利用機器とを備えた廃棄物処理設備であって、前記空気予熱器を、前記熱風発生炉から前記熱分解炉に供給する熱分解用熱風との熱交換で燃焼用空気を所定温度に予熱するように設けてある点にある。
【0006】
〔作用及び効果〕
溶融炉に供給する燃焼用空気を、熱風発生炉から熱分解炉に供給する熱分解用熱風との熱交換で所定温度に予熱するので、溶融炉から排出される燃焼排ガスの熱エネルギー量が少ないときでも、廃熱利用機器において利用できる廃熱量を確保し易く、廃熱利用機器の稼働率が低下し難くなるとともに、従来のように二基の熱交換器を各別に設置することなく、燃焼用空気を所定温度に予熱できるので、構造の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
図1は本発明による廃棄物処理設備を示し、破砕機で破砕した一般廃棄物や産業廃棄物などの廃棄物を乾燥させる乾燥機1と、乾燥済みの廃棄物を乾留処理して熱分解ガスと熱分解残渣とに分解する熱分解炉2と、熱分解ガスを燃焼させて発生した熱分解用熱風を熱分解炉2に供給可能な熱風発生炉3と、熱分解残渣を溶融処理する溶融炉4と、溶融炉4に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器5と、溶融炉4から排出される燃焼排ガスを二次燃焼させる二次燃焼室6と、二次燃焼室6を通過した燃焼排ガスと熱交換して廃熱を回収可能な廃熱ボイラーなどの廃熱回収用熱交換器7と、廃熱回収用熱交換器7で回収した廃熱を利用する廃熱利用機器8とを備えている。
【0008】
前記熱分解炉2は熱風加熱式の外熱式ロータリキルンで構成してあり、乾燥済みの廃棄物を供給する廃棄物供給路9と、廃棄物を乾留処理して分解した430℃程度の熱分解ガスを熱風発生炉3と二次燃焼室6とに供給する熱分解ガス供給路10と、熱分解残渣を溶融炉4に供給する熱分解残渣供給路11とを設けてある。
【0009】
前記熱分解ガス供給路10は、熱風発生炉3に供給する第1熱分解ガス供給路12と二次燃焼室6に供給する第2熱分解ガス供給路13とに分岐してあり、熱風供給路14の熱分解炉2近くに設けた温度センサー15による検出温度に基づいて、第1熱分解ガス供給路12と第2熱分解ガス供給路13とに設けてある流量調節用ダンパー22,23を作動させて、550℃程度の熱分解用熱風が熱分解炉2に供給されるように熱分解ガスの熱風発生炉3への供給量を制御し、余剰の熱分解ガスを二次燃焼室6に供給するように構成してある。
尚、二次燃焼室6は、溶融炉4に連通する煙道を含んでいる。
【0010】
そして、熱分解炉2を通過したあとの375℃程度の熱分解用熱風をロータリドライヤなどの乾燥機1に乾燥用熱源流体として供給し、乾燥機1を通過したあとの150℃程度の乾燥用熱源流体や、乾燥機1を迂回するバイパス路32を通過した熱分解用熱風を、乾燥排ガス供給路28を通して、熱風発生炉3に還流させるとともに、二次燃焼室6に供給するように構成してある。
【0011】
また、都市ガス又は液体燃料などの補助燃料を熱風発生炉3に供給する補助燃料供給路16を設けて、運転開始時又は必要に応じて定常運転時には、補助燃料を燃焼させて、熱分解用熱風を熱分解炉2に供給できるように構成してある。
【0012】
同じく、都市ガス又は液体燃料などの補助燃料を二次燃焼室6に供給する補助燃料供給路31を設けて、運転開始時又は必要に応じて定常運転時には、補助燃料を燃焼させて、燃焼排ガスを二次燃焼室6の出口側で850℃以上の所定温度に加熱できるように構成してある。
【0013】
前記乾燥排ガス供給路28は、熱風発生炉3に供給する第1排ガス供給路29と、二次燃焼室6に供給する第2排ガス供給路30とに分岐してあり、熱風供給路14の空気予熱器5近くに設けた酸素濃度センサー25による検出酸素濃度に基づいて、第1排ガス供給路29と第2排ガス供給路30とに設けてある流量調節用ダンパー26,27を作動させて、酸素濃度5%以下の熱分解用熱風が熱分解炉2に供給されるように乾燥排ガスの熱風発生炉3への供給量を制御し、余剰の乾燥排ガスを二次燃焼室6に供給するように構成してある。
【0014】
前記溶融炉4は、都市ガス又は液体燃料を供給する燃料供給路17と、廃棄物ピットにおける空気を燃焼用空気として供給する燃焼用空気供給路18とを設けて、都市ガス又は液体燃料を燃料とするバーナで熱分解残渣を加熱溶融するように構成してあり、熱分解炉2に供給する途中の熱分解用熱風との熱交換で燃焼用空気を300℃程度の所定温度に加熱する予熱用熱交換器を燃焼用空気供給路18に設けて、空気予熱器5を構成してある。
【0015】
また、溶融炉4に主燃焼室内の温度を検出する温度センサー19を設けて、その温度センサー19による検出温度に基づいて、燃焼用空気供給路18に設けてある流量調節用ダンパー24を作動させて、必要量の燃焼用空気を溶融炉4に供給できるように構成してある。
【0016】
前記廃熱回収用熱交換器7は、例えば燃焼排ガスとの熱交換で蒸気を発生させるボイラーを燃焼排ガス路20に設けて構成してあり、ボイラー7で発生させた蒸気で廃熱利用機器8としての発電用蒸気タービンを回転させて発電できるように構成し、ボイラー7を通過した燃焼排ガスは排ガス処理設備21で無害化して大気に放出できるように構成してある。
【0017】
〔その他の実施形態〕
1.本発明による廃棄物処理設備は、空気予熱器で予熱した燃焼用空気の一部を、燃焼排ガスの二次燃焼室での二次燃焼用や白煙防止用(図示せず)に使用しても良い。
2.本発明による廃棄物処理設備は、廃熱回収用熱交換器で回収した廃熱で水を間接加熱して供給する給湯装置や、廃熱で空気、排ガスを間接加熱する加熱器を廃熱利用機器として設けてあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明による廃棄物処理設備の概略系統図
【図2】従来の廃棄物処理設備の概略系統図
【符号の説明】
【0019】
2 熱分解炉
3 熱風発生炉
4 溶融炉
5 空気予熱器
7 廃熱回収用熱交換器
8 廃熱利用機器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
廃棄物を乾留処理して熱分解ガスと熱分解残渣とに分解する熱分解炉と、
前記熱分解ガスを燃焼させて発生した熱分解用熱風を前記熱分解炉に供給可能な熱風発生炉と、
前記熱分解残渣を溶融処理する溶融炉と、
前記溶融炉に供給する燃焼用空気を所定温度に予熱する空気予熱器と、
前記溶融炉から排出される燃焼排ガスと熱交換して廃熱を回収可能な廃熱回収用熱交換器と、
前記廃熱回収用熱交換器で回収した廃熱を利用する廃熱利用機器とを備えた廃棄物処理設備であって、
前記空気予熱器を、前記熱風発生炉から前記熱分解炉に供給する熱分解用熱風との熱交換で燃焼用空気を所定温度に予熱するように設けてある廃棄物処理設備。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2006−207969(P2006−207969A)
【公開日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−23593(P2005−23593)
【出願日】平成17年1月31日(2005.1.31)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【Fターム(参考)】