JP2000111020A - 熱回収装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/12—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物燃焼処理装置からの排ガス中の余熱を
回収する熱回収装置3における伝熱管外壁への排ガス中
に同伴する固形物の付着乃至は堆積を抑制する。 【解決手段】 下降流路部34と上昇流路部35とを設
けて、両流路部34,35の下端部を連通接続すると共
に、廃棄物燃焼処理装置からの排ガスを導入する排ガス
導入部33を下降流路部34の上端部に配置し、上昇流
路部35からの排出ガスを煙道9に排出する排出部36
を上昇流路部35の上端部に配置して、両流路部34,
35の下端部に、排ガスに同伴する固形物を捕集する固
形物捕集部32を、両流路部34,35を連通する状態
で設けてあり、排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、排ガスの流路に沿って、両流路部34,35に上下
方向に配置してある。
回収する熱回収装置3における伝熱管外壁への排ガス中
に同伴する固形物の付着乃至は堆積を抑制する。 【解決手段】 下降流路部34と上昇流路部35とを設
けて、両流路部34,35の下端部を連通接続すると共
に、廃棄物燃焼処理装置からの排ガスを導入する排ガス
導入部33を下降流路部34の上端部に配置し、上昇流
路部35からの排出ガスを煙道9に排出する排出部36
を上昇流路部35の上端部に配置して、両流路部34,
35の下端部に、排ガスに同伴する固形物を捕集する固
形物捕集部32を、両流路部34,35を連通する状態
で設けてあり、排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、排ガスの流路に沿って、両流路部34,35に上下
方向に配置してある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物燃焼処理装
置からの排ガス中の余熱を回収する熱回収装置に関す
る。
置からの排ガス中の余熱を回収する熱回収装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】廃棄物焼却設備においては、例えば図7
に示すように、一般に、廃棄物を焼却する一次燃焼炉1
と、一次燃焼炉1からの一次燃焼排ガスを二次燃焼させ
る二次燃焼炉2とからなる廃棄物燃焼処理設備と、その
廃棄物燃焼処理設備からの二次燃焼排ガスの熱を回収す
る熱回収装置3と、熱回収後の排ガスを冷却する排ガス
冷却装置4と、冷却後の排ガス中の有害性分を除去する
ガス処理部5と、排ガス中の粉塵を除去する除塵装置6
と、除塵後の排ガス中の残存する有害性分を吸着除去す
る活性炭吸着塔7とを順次煙道9を介して接続し、誘引
送風機8によって煙突から大気中に排ガスを放出するよ
うに構成してある。図示した廃棄物焼却処理設備におけ
る、従来の熱回収装置2は、例えば図8に示すように、
排ガス流と接触して熱回収する伝熱管37は、排ガス流
路の方向に関わらず水平の姿勢で配置されたものが多く
用いられていた。これは、排ガス流路の下面には、ダス
ト、飛灰等の排ガスに同伴する固形物が堆積するので、
この堆積箇所を貫通させれば伝熱管に腐食が生ずる等の
問題があるからである。
に示すように、一般に、廃棄物を焼却する一次燃焼炉1
と、一次燃焼炉1からの一次燃焼排ガスを二次燃焼させ
る二次燃焼炉2とからなる廃棄物燃焼処理設備と、その
廃棄物燃焼処理設備からの二次燃焼排ガスの熱を回収す
る熱回収装置3と、熱回収後の排ガスを冷却する排ガス
冷却装置4と、冷却後の排ガス中の有害性分を除去する
ガス処理部5と、排ガス中の粉塵を除去する除塵装置6
と、除塵後の排ガス中の残存する有害性分を吸着除去す
る活性炭吸着塔7とを順次煙道9を介して接続し、誘引
送風機8によって煙突から大気中に排ガスを放出するよ
うに構成してある。図示した廃棄物焼却処理設備におけ
る、従来の熱回収装置2は、例えば図8に示すように、
排ガス流と接触して熱回収する伝熱管37は、排ガス流
路の方向に関わらず水平の姿勢で配置されたものが多く
用いられていた。これは、排ガス流路の下面には、ダス
ト、飛灰等の排ガスに同伴する固形物が堆積するので、
この堆積箇所を貫通させれば伝熱管に腐食が生ずる等の
問題があるからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱回収装置にお
いては、排ガス同伴物の堆積箇所を貫通しないように伝
熱管37が配置されてはいるものの、排ガス流に対して
直交する方向に配置された伝熱管37には、伝熱管37
に固形物が付着しやすい。つまり、図9(イ)に示すよ
うに、前記排ガス流が衝突し、これにに同伴する排ガス
中に同伴する固形物Sが、前記伝熱管37の管外壁37
aの前記排ガス流Gに面した面に付着しやすく、また、
前記伝熱管37の下流側には、前記排ガス流Gに乱れを
生じ、その流速が低下することと同時に負圧を生ずるか
ら、下流側の管外壁37aにも固形物Sが付着しやすく
なる(図9(ロ)参照)という問題を有している。ま
た、排ガス流Gが伝熱管37から離れると、前記管外壁
37aの上面に固形物Sが堆積し易い(図9(ハ)参
照)という問題も有している。これら伝熱管37にダス
ト等の排ガス中に同伴する固形物が付着若しくは堆積す
れば、伝熱抵抗を高める結果、熱交換効率の低下を招く
ようになり、また、その堆積した部位に腐食を生じやす
くなるのである。この腐食の原因としては、堆積物の吸
湿及び排ガス中の酸成分が挙げられる。さらに、煙道9
や伝熱管37に固形物が堆積すれば、これが触媒として
作用し、ダイオキシンを生成する(デノボ生成と言われ
る)おそれもあった。
いては、排ガス同伴物の堆積箇所を貫通しないように伝
熱管37が配置されてはいるものの、排ガス流に対して
直交する方向に配置された伝熱管37には、伝熱管37
に固形物が付着しやすい。つまり、図9(イ)に示すよ
うに、前記排ガス流が衝突し、これにに同伴する排ガス
中に同伴する固形物Sが、前記伝熱管37の管外壁37
aの前記排ガス流Gに面した面に付着しやすく、また、
前記伝熱管37の下流側には、前記排ガス流Gに乱れを
生じ、その流速が低下することと同時に負圧を生ずるか
ら、下流側の管外壁37aにも固形物Sが付着しやすく
なる(図9(ロ)参照)という問題を有している。ま
た、排ガス流Gが伝熱管37から離れると、前記管外壁
37aの上面に固形物Sが堆積し易い(図9(ハ)参
照)という問題も有している。これら伝熱管37にダス
ト等の排ガス中に同伴する固形物が付着若しくは堆積す
れば、伝熱抵抗を高める結果、熱交換効率の低下を招く
ようになり、また、その堆積した部位に腐食を生じやす
くなるのである。この腐食の原因としては、堆積物の吸
湿及び排ガス中の酸成分が挙げられる。さらに、煙道9
や伝熱管37に固形物が堆積すれば、これが触媒として
作用し、ダイオキシンを生成する(デノボ生成と言われ
る)おそれもあった。
【0004】そこで、本発明の目的は、伝熱管外壁への
排ガス中に同伴する固形物の付着乃至は堆積を抑制でき
る熱回収装置を提供する点にある。
排ガス中に同伴する固形物の付着乃至は堆積を抑制でき
る熱回収装置を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】〔本発明の特徴構成〕請
求項1に係わる本発明の熱回収装置の第1特徴構成は、
図2に示した例に沿って説明すれば、下降流路部34と
上昇流路部35とを設けて、前記両流路部34,35の
下端部を連通接続すると共に、廃棄物燃焼処理装置から
の排ガスを導入する排ガス導入部33を前記下降流路部
34の上端部に配置し、前記上昇流路部35からの排出
ガスを煙道9に排出する排出部36を前記上昇流路部3
5の上端部に配置して、前記両流路部34,35の下端
部に、前記排ガスに同伴する固形物を捕集する固形物捕
集部32を、前記両流路部34,35を連通する状態で
設けてあり、前記排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、前記排ガスの流路に沿って、前記両流路部34,3
5に上下方向に配置してある点にある。
求項1に係わる本発明の熱回収装置の第1特徴構成は、
図2に示した例に沿って説明すれば、下降流路部34と
上昇流路部35とを設けて、前記両流路部34,35の
下端部を連通接続すると共に、廃棄物燃焼処理装置から
の排ガスを導入する排ガス導入部33を前記下降流路部
34の上端部に配置し、前記上昇流路部35からの排出
ガスを煙道9に排出する排出部36を前記上昇流路部3
5の上端部に配置して、前記両流路部34,35の下端
部に、前記排ガスに同伴する固形物を捕集する固形物捕
集部32を、前記両流路部34,35を連通する状態で
設けてあり、前記排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、前記排ガスの流路に沿って、前記両流路部34,3
5に上下方向に配置してある点にある。
【0006】請求項2に係わる本発明の熱回収装置の第
2特徴構成は、図2に示した例に沿って説明すると、上
記第1特徴構成における下降流路部34に上下方向に配
置した伝熱管37の下部と、上昇流路部35に上下方向
に配置した伝熱管37の下部とを、排ガスの流路内で連
通接続してある点にある。
2特徴構成は、図2に示した例に沿って説明すると、上
記第1特徴構成における下降流路部34に上下方向に配
置した伝熱管37の下部と、上昇流路部35に上下方向
に配置した伝熱管37の下部とを、排ガスの流路内で連
通接続してある点にある。
【0007】請求項3に係わる本発明の熱回収装置の第
3特徴構成は、図6に示した例に沿って説明すれば、上
昇流路部35と下降流路部34とを設けて、前記両流路
部35,34の上端部を連通接続すると共に、廃棄物燃
焼処理装置からの排ガスを導入する排ガス導入部33を
前記上昇流路部35の下部に配置し、前記上昇流路部3
5からの排出ガスを煙道9に排出する排出部36を前記
下降流路部34の下部に配置して、前記両流路部35,
34の下端部に、前記排ガスに同伴する固形物を捕集す
る固形物捕集部32を前記両流路部35,34夫々に設
けてあり、前記排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、前記排ガスの流路に沿って、前記両流路部35,3
4に夫々上下方向に配置してある点にある。
3特徴構成は、図6に示した例に沿って説明すれば、上
昇流路部35と下降流路部34とを設けて、前記両流路
部35,34の上端部を連通接続すると共に、廃棄物燃
焼処理装置からの排ガスを導入する排ガス導入部33を
前記上昇流路部35の下部に配置し、前記上昇流路部3
5からの排出ガスを煙道9に排出する排出部36を前記
下降流路部34の下部に配置して、前記両流路部35,
34の下端部に、前記排ガスに同伴する固形物を捕集す
る固形物捕集部32を前記両流路部35,34夫々に設
けてあり、前記排ガスから余熱を回収する伝熱管37
を、前記排ガスの流路に沿って、前記両流路部35,3
4に夫々上下方向に配置してある点にある。
【0008】〔特徴構成の作用及び効果〕上記本発明に
係わる熱回収装置の第1特徴構成によれば、伝熱管に固
形物が付着しにくくなる。つまり、伝熱管を排ガスの流
路に沿って上下に配置してあるから、管外壁に対して
は、前記排ガスが衝突することなく、この管外壁に沿っ
てその伝熱管の長手方向に流れる。従って、前記排ガス
に同伴する固形物が前記管外壁に平行して移動するか
ら、前記固形物は、前記管外壁に付着しにくくなる。し
かも、前記伝熱管が前記排ガスの流れの障害とならない
から、排ガス流に渦の生ずることも防止できて、これに
起因する前記固形物の管外壁への付着も防止できる。さ
らに、仮に前記固形物が前記管外壁に付着したとして
も、その管外壁に沿って平行に流れる排ガス流によって
これを除去することもできる。
係わる熱回収装置の第1特徴構成によれば、伝熱管に固
形物が付着しにくくなる。つまり、伝熱管を排ガスの流
路に沿って上下に配置してあるから、管外壁に対して
は、前記排ガスが衝突することなく、この管外壁に沿っ
てその伝熱管の長手方向に流れる。従って、前記排ガス
に同伴する固形物が前記管外壁に平行して移動するか
ら、前記固形物は、前記管外壁に付着しにくくなる。し
かも、前記伝熱管が前記排ガスの流れの障害とならない
から、排ガス流に渦の生ずることも防止できて、これに
起因する前記固形物の管外壁への付着も防止できる。さ
らに、仮に前記固形物が前記管外壁に付着したとして
も、その管外壁に沿って平行に流れる排ガス流によって
これを除去することもできる。
【0009】上記本発明に係わる熱回収装置の第2特徴
構成によれば、上記第1特徴構成の作用効果に加えて、
伝熱管の構成を簡素化できる。つまり、上昇流路部に配
置した伝熱管と下降流路部に配置した伝熱管とを夫々下
部同士で連通して前記排ガスの流路内で接続してあるか
ら、前記連通接続する伝熱管の部分では横配置の部分が
できるが、この部分においても伝熱管が流路に沿って配
置されており、前記排ガス流を減速することがないか
ら、ここでも固形物の堆積を防止することが可能にな
る。
構成によれば、上記第1特徴構成の作用効果に加えて、
伝熱管の構成を簡素化できる。つまり、上昇流路部に配
置した伝熱管と下降流路部に配置した伝熱管とを夫々下
部同士で連通して前記排ガスの流路内で接続してあるか
ら、前記連通接続する伝熱管の部分では横配置の部分が
できるが、この部分においても伝熱管が流路に沿って配
置されており、前記排ガス流を減速することがないか
ら、ここでも固形物の堆積を防止することが可能にな
る。
【0010】上記本発明に係わる熱回収装置の第3特徴
構成によっても、上記第1特徴構成と同様に、伝熱管に
固形物が付着しにくくなる。つまり、伝熱管を排ガスの
流路に沿って上下に配置してあるから、管外壁に対して
は、前記排ガスが衝突することなく、この管外壁に沿っ
てその伝熱管の長手方向に流れる。従って、前記排ガス
に同伴する固形物が前記管外壁に平行して移動するか
ら、前記固形物は、前記管外壁に付着しにくくなる。し
かも、前記伝熱管が前記排ガスの流れの障害とならない
から、排ガス流に渦の生ずることも防止できて、これに
起因する前記固形物の管外壁への付着も防止できる。さ
らに、仮に前記固形物が前記管外壁に付着したとして
も、その管外壁に沿って平行に流れる排ガス流によって
これを除去することもできる。
構成によっても、上記第1特徴構成と同様に、伝熱管に
固形物が付着しにくくなる。つまり、伝熱管を排ガスの
流路に沿って上下に配置してあるから、管外壁に対して
は、前記排ガスが衝突することなく、この管外壁に沿っ
てその伝熱管の長手方向に流れる。従って、前記排ガス
に同伴する固形物が前記管外壁に平行して移動するか
ら、前記固形物は、前記管外壁に付着しにくくなる。し
かも、前記伝熱管が前記排ガスの流れの障害とならない
から、排ガス流に渦の生ずることも防止できて、これに
起因する前記固形物の管外壁への付着も防止できる。さ
らに、仮に前記固形物が前記管外壁に付着したとして
も、その管外壁に沿って平行に流れる排ガス流によって
これを除去することもできる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる熱回収装置
の実施形態の一例について図面を参照しながら説明す
る。図1は本発明に係る熱回収装置を用いた廃棄物焼却
設備の一例を示す説明図であり、図2は本発明に係る熱
回収装置の一例を示す説明図である。尚、上記従来の技
術に用いた図7乃至図9における要素と同一の要素乃至
同様の機能を果たす要素については、先の図7乃至図9
に付した符号と同一の、或いは関連する符号を付し、詳
細な説明の一部を省略する。
の実施形態の一例について図面を参照しながら説明す
る。図1は本発明に係る熱回収装置を用いた廃棄物焼却
設備の一例を示す説明図であり、図2は本発明に係る熱
回収装置の一例を示す説明図である。尚、上記従来の技
術に用いた図7乃至図9における要素と同一の要素乃至
同様の機能を果たす要素については、先の図7乃至図9
に付した符号と同一の、或いは関連する符号を付し、詳
細な説明の一部を省略する。
【0012】本発明に係る熱回収装置を備える廃棄物焼
却設備は、図1に示すように、一次燃焼炉1と、二次燃
焼炉2とからなる廃棄物燃焼処理装置と、熱回収装置3
と、排ガス冷却装置4と、除塵装置6と、活性炭吸着塔
7とを、順に設けて煙道9で接続し、前記一次燃焼炉1
からの燃焼排ガスを無害化した後、誘引送風機8により
煙突から大気中に排出するように構成してある。
却設備は、図1に示すように、一次燃焼炉1と、二次燃
焼炉2とからなる廃棄物燃焼処理装置と、熱回収装置3
と、排ガス冷却装置4と、除塵装置6と、活性炭吸着塔
7とを、順に設けて煙道9で接続し、前記一次燃焼炉1
からの燃焼排ガスを無害化した後、誘引送風機8により
煙突から大気中に排出するように構成してある。
【0013】図には、廃棄物燃焼処理装置の一次燃焼炉
1の一例としてゴミ焼却炉10を設けた例を示してあ
る。前記ゴミ焼却炉10は、ホッパ11に投入されたゴ
ミをスクリュ−フィーダ13Aで構成してあるゴミ投入
機構13により、火床14上に投入するように構成して
あり、前記ホッパ11には、前記スクリュ−フィーダ1
3Aへのゴミ供給を調節する受入ダンパ機構12を備え
ている。この受入ダンパ機構12は、二重ダンパ機構を
採用したダブルゲートダンパを備えており、ホッパ11
内に投入されたゴミをスクリュ−フィーダ13Aに向け
て落とし込む際に、外気を炉内に吸入することを防止し
てある。さらに、スクリュ−フィーダ13Aの入口に
は、解砕機構13aとして、ロータリーフィーダとして
も機能するロータリーカッタを設けてある。また、炉内
の火床14の下方には約200℃に予熱された一次空気
を供給する風箱を備えていると同時に、下方に灰を回収
する灰回収機構16を備えている。前記火床14上で焼
却されるゴミが発生する可燃ガスを燃焼させる一次燃焼
空間17を火床14上方に形成してあり、その一次燃焼
空間17内に攪拌ガスを吹き込んで、前記一次空気と前
記可燃ガスとの混合を促進する攪拌ガス供給手段18を
前記一次燃焼空間17の側方に設けてある。この一次燃
焼空間17で燃焼した燃焼ガスの温度は、前記攪拌ガス
による冷却も利用して、炉出口19で約900℃に維持
される。
1の一例としてゴミ焼却炉10を設けた例を示してあ
る。前記ゴミ焼却炉10は、ホッパ11に投入されたゴ
ミをスクリュ−フィーダ13Aで構成してあるゴミ投入
機構13により、火床14上に投入するように構成して
あり、前記ホッパ11には、前記スクリュ−フィーダ1
3Aへのゴミ供給を調節する受入ダンパ機構12を備え
ている。この受入ダンパ機構12は、二重ダンパ機構を
採用したダブルゲートダンパを備えており、ホッパ11
内に投入されたゴミをスクリュ−フィーダ13Aに向け
て落とし込む際に、外気を炉内に吸入することを防止し
てある。さらに、スクリュ−フィーダ13Aの入口に
は、解砕機構13aとして、ロータリーフィーダとして
も機能するロータリーカッタを設けてある。また、炉内
の火床14の下方には約200℃に予熱された一次空気
を供給する風箱を備えていると同時に、下方に灰を回収
する灰回収機構16を備えている。前記火床14上で焼
却されるゴミが発生する可燃ガスを燃焼させる一次燃焼
空間17を火床14上方に形成してあり、その一次燃焼
空間17内に攪拌ガスを吹き込んで、前記一次空気と前
記可燃ガスとの混合を促進する攪拌ガス供給手段18を
前記一次燃焼空間17の側方に設けてある。この一次燃
焼空間17で燃焼した燃焼ガスの温度は、前記攪拌ガス
による冷却も利用して、炉出口19で約900℃に維持
される。
【0014】前記二次燃焼炉2は、前記ゴミ焼却炉10
に付設された二次燃焼室20として図に示してあり、ゴ
ミ焼却炉10の一次燃焼空間17で一次燃焼した、即ち
一次燃焼炉1から排出される約900℃の一次燃焼排ガ
スを導入して、旋回下降しながら二次燃焼させる第一室
21と、第一室21からの排出ガスを上昇旋回させなが
ら燃焼完結させる第二室26とに分割して構成してあ
る。前記第一室21と前記第二室26とは共に円筒状に
形成してあり、二次燃焼処理するガスから分離される固
形分を回収するホッパ形状の固形分回収部29を夫々の
下方に備えている。
に付設された二次燃焼室20として図に示してあり、ゴ
ミ焼却炉10の一次燃焼空間17で一次燃焼した、即ち
一次燃焼炉1から排出される約900℃の一次燃焼排ガ
スを導入して、旋回下降しながら二次燃焼させる第一室
21と、第一室21からの排出ガスを上昇旋回させなが
ら燃焼完結させる第二室26とに分割して構成してあ
る。前記第一室21と前記第二室26とは共に円筒状に
形成してあり、二次燃焼処理するガスから分離される固
形分を回収するホッパ形状の固形分回収部29を夫々の
下方に備えている。
【0015】前記第一室21の上端部には、前記ゴミ焼
却炉10からの一次燃焼排ガスを導入する一次燃焼ガス
導入部22と、前記一次燃焼排ガスを二次燃焼させるた
めの約200℃に予熱された二次空気を供給する二次空
気供給機構24とを設けてある。また、前記第二室26
の下部に位置して、前記固形分回収部29との境界位置
の円筒部に、前記第一室21のガス排出部23からの排
出ガスを導入して二次燃焼を完結させるべく、ガス導入
部27を設けてある。そして、前記第二室26の上端部
には、炉内で二次燃焼を完結した約800℃の二次燃焼
排ガスを煙道9に向けて排出する燃焼排ガス排出部28
を設けて、下流側の煙道9に接続してある。
却炉10からの一次燃焼排ガスを導入する一次燃焼ガス
導入部22と、前記一次燃焼排ガスを二次燃焼させるた
めの約200℃に予熱された二次空気を供給する二次空
気供給機構24とを設けてある。また、前記第二室26
の下部に位置して、前記固形分回収部29との境界位置
の円筒部に、前記第一室21のガス排出部23からの排
出ガスを導入して二次燃焼を完結させるべく、ガス導入
部27を設けてある。そして、前記第二室26の上端部
には、炉内で二次燃焼を完結した約800℃の二次燃焼
排ガスを煙道9に向けて排出する燃焼排ガス排出部28
を設けて、下流側の煙道9に接続してある。
【0016】前記熱回収装置3は、本発明に係るもので
あり、図にはその一例である空気加熱器30を設けた例
を示してある。この空気加熱器30は、図2及び図3に
示すように、上端部に排ガス導入部33を備えて、上流
側の煙道9に接続された下降流路部34と、同じく上端
部に排出部36を備えて、下流側の煙道9に接続してあ
る上昇流路部35とで構成してあり、前記下降流路部3
4の下端部と前記上昇流路部35の下端部とを連通接続
して、U字型の熱交換部31に形成してある。さらに、
前記両流路部34,35の下端部の合流部下方を、器内
を流通する排ガスから分離される固形物を回収する固形
物捕集部32に形成してある。そして、前記下降流路部
34に上下方向に配置した下降部伝熱管37Bと、前記
上昇流路部35に上下方向に配置した上昇部伝熱管37
Aと、前記上下方向に配置した両伝熱管37A,37B
夫々の下部を前記両流路部34,35を連通する流路内
で連通接続する連通伝熱管37Cとからなる伝熱管37
を器内に複数設けて、前記熱交換部31内に配置された
複数の伝熱管37を、前記熱交換部31の上方に設けら
れたヘッダ38に接続してある。つまり、前記上昇部伝
熱管37Aの上端部を前記排ガス導入部33の上方で一
方のヘッダ38である分配缶38Aに接続し、前記下降
部伝熱管37Bの上端部を前記排出部36の上方で他方
のヘッダ38である集合缶38Bに接続し、前記排ガス
の流路に沿った伝熱管群を形成して、加熱すべき空気を
前記排ガスとは逆方向に流通させるようにしてある(図
3参照)。
あり、図にはその一例である空気加熱器30を設けた例
を示してある。この空気加熱器30は、図2及び図3に
示すように、上端部に排ガス導入部33を備えて、上流
側の煙道9に接続された下降流路部34と、同じく上端
部に排出部36を備えて、下流側の煙道9に接続してあ
る上昇流路部35とで構成してあり、前記下降流路部3
4の下端部と前記上昇流路部35の下端部とを連通接続
して、U字型の熱交換部31に形成してある。さらに、
前記両流路部34,35の下端部の合流部下方を、器内
を流通する排ガスから分離される固形物を回収する固形
物捕集部32に形成してある。そして、前記下降流路部
34に上下方向に配置した下降部伝熱管37Bと、前記
上昇流路部35に上下方向に配置した上昇部伝熱管37
Aと、前記上下方向に配置した両伝熱管37A,37B
夫々の下部を前記両流路部34,35を連通する流路内
で連通接続する連通伝熱管37Cとからなる伝熱管37
を器内に複数設けて、前記熱交換部31内に配置された
複数の伝熱管37を、前記熱交換部31の上方に設けら
れたヘッダ38に接続してある。つまり、前記上昇部伝
熱管37Aの上端部を前記排ガス導入部33の上方で一
方のヘッダ38である分配缶38Aに接続し、前記下降
部伝熱管37Bの上端部を前記排出部36の上方で他方
のヘッダ38である集合缶38Bに接続し、前記排ガス
の流路に沿った伝熱管群を形成して、加熱すべき空気を
前記排ガスとは逆方向に流通させるようにしてある(図
3参照)。
【0017】以上のように構成して、前記排ガス導入部
33から導入された約800℃の排ガスは、前記熱交換
部31内を前記伝熱管37の長さ方向に沿って流通し、
前記伝熱管37内を対向する方向に流通する空気を加熱
した後、500〜600℃に冷却されて前記排出部36
から排出される。一方、前記伝熱管37に前記分配缶3
8Aから供給される常温の空気は、約200℃に加熱さ
れて前記集合缶38Bから前記一次空気及び前記二次空
気として送り出される。この空気加熱器30は、前記一
次空気供給機構15及び前記二次空気供給機構24への
加熱空気供給源を構成している。
33から導入された約800℃の排ガスは、前記熱交換
部31内を前記伝熱管37の長さ方向に沿って流通し、
前記伝熱管37内を対向する方向に流通する空気を加熱
した後、500〜600℃に冷却されて前記排出部36
から排出される。一方、前記伝熱管37に前記分配缶3
8Aから供給される常温の空気は、約200℃に加熱さ
れて前記集合缶38Bから前記一次空気及び前記二次空
気として送り出される。この空気加熱器30は、前記一
次空気供給機構15及び前記二次空気供給機構24への
加熱空気供給源を構成している。
【0018】以上のように構成した結果、この空気加熱
器30における伝熱管37は、上下方向に配置された前
記下降部伝熱管37B及び前記上昇部伝熱管37Aが直
立しているから、これには排ガス中の固形物が付着しに
くく、また前記連通伝熱管37Cもその配管方向に沿っ
て前記排ガスが流れるから、前記固形物が付着しにく
い。従って、固形物の付着に起因する熱交換効率の低
下、管外壁37aの腐食等を防止できる。
器30における伝熱管37は、上下方向に配置された前
記下降部伝熱管37B及び前記上昇部伝熱管37Aが直
立しているから、これには排ガス中の固形物が付着しに
くく、また前記連通伝熱管37Cもその配管方向に沿っ
て前記排ガスが流れるから、前記固形物が付着しにく
い。従って、固形物の付着に起因する熱交換効率の低
下、管外壁37aの腐食等を防止できる。
【0019】前記排ガス冷却装置4は、図1に示したよ
うに、水冷構造の冷却塔40に形成してあり、円筒状の
本体部41の下部に上流側からの排ガスを塔内に導入す
る排ガス導入部42を設け、その上方に、塔内で排ガス
中に冷却水を噴射する水噴射ノズル45を設けてある。
前記本体部41の上端部を、下流側の煙道9に接続する
ガス排出部44に形成し、前記本体部41の下部を、下
方に向けて次第に小径にした、排ガスから分離される固
形物をさらに回収する固形物捕集部46に形成してあ
る。この固形物捕集部46からは、塔内と外部との気密
を維持しながら、前記排ガス導入部42から塔内に流入
した排ガス中に含まれる固形物がさらに連続的に排出さ
れる。
うに、水冷構造の冷却塔40に形成してあり、円筒状の
本体部41の下部に上流側からの排ガスを塔内に導入す
る排ガス導入部42を設け、その上方に、塔内で排ガス
中に冷却水を噴射する水噴射ノズル45を設けてある。
前記本体部41の上端部を、下流側の煙道9に接続する
ガス排出部44に形成し、前記本体部41の下部を、下
方に向けて次第に小径にした、排ガスから分離される固
形物をさらに回収する固形物捕集部46に形成してあ
る。この固形物捕集部46からは、塔内と外部との気密
を維持しながら、前記排ガス導入部42から塔内に流入
した排ガス中に含まれる固形物がさらに連続的に排出さ
れる。
【0020】このような排ガス冷却装置4の構成によ
り、前記冷却水と前記排ガスとの接触時間を長くし、効
果的に排ガスを冷却し、150〜160℃に冷却した排
ガスを前記ガス排出部44から排出するようにしてあ
る。このようにして、200〜500℃の温度域を急速
に冷却することで、冷却過程でのダイオキシンの生成を
抑制してある。
り、前記冷却水と前記排ガスとの接触時間を長くし、効
果的に排ガスを冷却し、150〜160℃に冷却した排
ガスを前記ガス排出部44から排出するようにしてあ
る。このようにして、200〜500℃の温度域を急速
に冷却することで、冷却過程でのダイオキシンの生成を
抑制してある。
【0021】前記排ガス冷却装置4は、排ガス中の塩
酸、ダイオキシン等を除去するガス処理部5の機能も備
えており、前記本体部41の前記ガス排出部44のやや
下方にガス処理剤供給部50を設けてある。このガス処
理剤供給部50は、図1に示したように、排ガス中に含
まれる塩酸を中和除去する消石灰粉末と、前記排ガス中
のダイオキシンを吸着除去する活性炭粉末とを塔内に供
給する粉体供給機構51を備えて、前記両粉末を気送す
る気流搬送管として形成してある粉体供給管52の先端
部をラバル管状の粉体ノズル53に形成して塔内に開口
させて、混合供給される消石灰粉末と、活性炭粉末と
を、搬送流体である空気と共に塔内に供給するものであ
る。前記粉体ノズル53から搬送流体である空気が散流
するのに伴い、前記両粉末も塔内に分散し、塔内を緩や
かに上昇する排ガス流に抗して沈降しながら排ガスと接
触して、前記消石灰粉末は前記排ガス中の塩酸を中和除
去し、前記活性炭粉末は前記排ガス中のダイオキシンを
吸着除去しながら、再びガス排出部44に向かって流れ
る。
酸、ダイオキシン等を除去するガス処理部5の機能も備
えており、前記本体部41の前記ガス排出部44のやや
下方にガス処理剤供給部50を設けてある。このガス処
理剤供給部50は、図1に示したように、排ガス中に含
まれる塩酸を中和除去する消石灰粉末と、前記排ガス中
のダイオキシンを吸着除去する活性炭粉末とを塔内に供
給する粉体供給機構51を備えて、前記両粉末を気送す
る気流搬送管として形成してある粉体供給管52の先端
部をラバル管状の粉体ノズル53に形成して塔内に開口
させて、混合供給される消石灰粉末と、活性炭粉末と
を、搬送流体である空気と共に塔内に供給するものであ
る。前記粉体ノズル53から搬送流体である空気が散流
するのに伴い、前記両粉末も塔内に分散し、塔内を緩や
かに上昇する排ガス流に抗して沈降しながら排ガスと接
触して、前記消石灰粉末は前記排ガス中の塩酸を中和除
去し、前記活性炭粉末は前記排ガス中のダイオキシンを
吸着除去しながら、再びガス排出部44に向かって流れ
る。
【0022】前記除塵装置6としては、バグフィルタ装
置60を配置してある。前記除塵装置6の下部に形成し
た粉塵回収部65には、回収塵排出機構66を備えてお
り、連続的に回収塵を排出できるようにしてある。前記
回収塵排出機構66は、落下する粉塵を粉塵排出口67
に向けて掻き出すスクリューコンベア66aを設けてあ
り、前記粉塵排出口67には、外気と遮断した状態で回
収塵を連続して排出できるように、ロータリバルブ67
aを備えている。前記バグフィルタ64で除塵した後の
排ガスは、ガス排出口68から煙道9に放出される。
置60を配置してある。前記除塵装置6の下部に形成し
た粉塵回収部65には、回収塵排出機構66を備えてお
り、連続的に回収塵を排出できるようにしてある。前記
回収塵排出機構66は、落下する粉塵を粉塵排出口67
に向けて掻き出すスクリューコンベア66aを設けてあ
り、前記粉塵排出口67には、外気と遮断した状態で回
収塵を連続して排出できるように、ロータリバルブ67
aを備えている。前記バグフィルタ64で除塵した後の
排ガスは、ガス排出口68から煙道9に放出される。
【0023】前記活性炭吸着塔7は、複数段の活性炭充
填層71を備える多段接触塔に構成してあり、排ガス入
口70からの排ガス中に残存する水銀蒸気と残留ダイオ
キシンとを吸着して排ガスを無害化し、排ガス出口72
から煙道9に送り出すように構成してある。
填層71を備える多段接触塔に構成してあり、排ガス入
口70からの排ガス中に残存する水銀蒸気と残留ダイオ
キシンとを吸着して排ガスを無害化し、排ガス出口72
から煙道9に送り出すように構成してある。
【0024】〔別実施形態〕 〈1〉上記実施の形態においては、下降流路部34に配
置した下降部伝熱管37Bと、上昇流路部35に配置し
た上昇部伝熱管37Aと、前記両伝熱管37A,37B
夫々の下部を前記両流路部34,35を連通する流路内
で連通接続する連通伝熱管37Cとからなる伝熱管37
を複数設けて、前記複数の伝熱管37の、前記上昇部伝
熱管37Aの上端部を分配缶38Aに接続し、前記下降
部伝熱管37Bの上端部を集合缶38Bに接続した例に
ついて説明したが、例えば図5に示すように、前記伝熱
管37を、前記連通伝熱管37Cを設けることなく、下
降部伝熱管37Bと上昇部伝熱管37Aとを、夫々前記
下降流路部34と前記上昇流路部35とに独立して設け
て、前記両伝熱管37A,37Bを二重管に形成して、
内側に上昇排出部37bに形成し、前記両伝熱管37
A,37Bの上端部を分配缶38Aに、前記上昇排出部
37bの上端部を集合缶38Bに、夫々接続してあって
もよい(図4参照)。このように構成すれば、伝熱管3
7は全て上下方向に配置されており、しかも、両伝熱管
37A,37B共に排ガスの流路に沿って配置されてい
るから、排ガス中の固形物が伝熱管37に付着しにく
い。尚、上記は熱回収装置の一例として空気加熱器を挙
げて説明したが、前記伝熱管内で加熱する流体は空気に
限らず、他のガス体であってもよく、液体であってもよ
い。他の流体を加熱する熱回収装置の例としては、ボイ
ラを備える設備における給水予熱器、タービンを備える
設備における再熱器等が挙げられる。 〈2〉上記〈1〉においては、図4及び図5に、両伝熱
管37A,37Bの内部に上昇排出部37bを設けた例
を示したが、前記上昇排出部37bに代えて、上端部に
分配缶38Aを接続した下降導入管37cとしてあって
もよい(図6参照)。また、内側の上昇排出部37b
(又は下降導入管37c)を、一方のヘッダの外に引き
出して、前記集合缶38B及び分配缶38Aを個々に独
立したヘッダとした例を図示したが、分配缶38Aの中
に集合缶38Bを配置した、或いは、集合缶38Bの中
に分配缶38Aを配置した二重管構造のヘッダとしてあ
ってもよい。 〈3〉上記〈1〉に示した例においては、熱交換部31
をU字状に形成した例を示したが、熱交換部31を逆U
字状に形成してあってもよい。つまり、図6に一例を示
すように、熱交換部31を排ガス導入部33から導入す
る排ガスを上昇させる上昇流路部35に設け、その上昇
流路部35の上端部を、下降流路部34の上端部と連通
させ、その下降流路部34の下部に熱交換後の排ガスを
排出する排出部36を設けてもよい。上昇部伝熱管37
Aは前記上昇流路部35に配置し、下降部伝熱管37B
を前記下降流路部34に配置すればよい。この構成でも
上記と同様の作用効果を奏する。 〈4〉伝熱管37の管群毎にヘッダ(分配缶38A又は
集合缶38B)を設けてもよく、また、前記ヘッダとし
て、夫々単一の分配缶38Aと集合缶38Bを設けて、
全ての伝熱管37に連通させるようにしてもよい。 〈5〉上記実施の形態においては、除塵装置6の後に活
性炭吸着塔7を設けた例について説明したが、前記活性
炭吸着塔7の活性炭充填層71に例えば脱硝触媒等の触
媒を共に充填してあってもよい。さらに、前記活性炭吸
着塔7の後又は前に触媒塔を配置し、或いは前記活性炭
吸着塔7に代えて、触媒塔を配置してもよく、上記触媒
としては、Ti系金属間化合物等を充填すれば脱硝効果
を発揮するから効果的である。 〈6〉前記一次燃焼炉1は、上記実施の形態に示したゴ
ミ焼却炉10に限られるものではなく、熱ガスを発生す
る炉であれば何れの炉にも本発明は適用可能であり、飛
灰等の排ガス同伴物を多く排ガス中に含有する炉であれ
ば殊に効果的である。従って、本発明に係る熱回収装置
は、廃棄物溶融処理炉、廃棄物熱分解炉、廃棄物燃焼溶
融炉等の廃棄物焼却処理設備に殊に有効である。また、
その他の熱ガスを発生する炉としては、例えば製鉄用電
気炉、製糸業での黒液ボイラや汚泥焼却ボイラ、セメン
トキルン、鉄鋼用の焼結炉、銅・亜鉛・鉛用精錬炉、ア
ルミニウム溶解炉等の加熱炉があり、これらの加熱炉に
も適用できる。
置した下降部伝熱管37Bと、上昇流路部35に配置し
た上昇部伝熱管37Aと、前記両伝熱管37A,37B
夫々の下部を前記両流路部34,35を連通する流路内
で連通接続する連通伝熱管37Cとからなる伝熱管37
を複数設けて、前記複数の伝熱管37の、前記上昇部伝
熱管37Aの上端部を分配缶38Aに接続し、前記下降
部伝熱管37Bの上端部を集合缶38Bに接続した例に
ついて説明したが、例えば図5に示すように、前記伝熱
管37を、前記連通伝熱管37Cを設けることなく、下
降部伝熱管37Bと上昇部伝熱管37Aとを、夫々前記
下降流路部34と前記上昇流路部35とに独立して設け
て、前記両伝熱管37A,37Bを二重管に形成して、
内側に上昇排出部37bに形成し、前記両伝熱管37
A,37Bの上端部を分配缶38Aに、前記上昇排出部
37bの上端部を集合缶38Bに、夫々接続してあって
もよい(図4参照)。このように構成すれば、伝熱管3
7は全て上下方向に配置されており、しかも、両伝熱管
37A,37B共に排ガスの流路に沿って配置されてい
るから、排ガス中の固形物が伝熱管37に付着しにく
い。尚、上記は熱回収装置の一例として空気加熱器を挙
げて説明したが、前記伝熱管内で加熱する流体は空気に
限らず、他のガス体であってもよく、液体であってもよ
い。他の流体を加熱する熱回収装置の例としては、ボイ
ラを備える設備における給水予熱器、タービンを備える
設備における再熱器等が挙げられる。 〈2〉上記〈1〉においては、図4及び図5に、両伝熱
管37A,37Bの内部に上昇排出部37bを設けた例
を示したが、前記上昇排出部37bに代えて、上端部に
分配缶38Aを接続した下降導入管37cとしてあって
もよい(図6参照)。また、内側の上昇排出部37b
(又は下降導入管37c)を、一方のヘッダの外に引き
出して、前記集合缶38B及び分配缶38Aを個々に独
立したヘッダとした例を図示したが、分配缶38Aの中
に集合缶38Bを配置した、或いは、集合缶38Bの中
に分配缶38Aを配置した二重管構造のヘッダとしてあ
ってもよい。 〈3〉上記〈1〉に示した例においては、熱交換部31
をU字状に形成した例を示したが、熱交換部31を逆U
字状に形成してあってもよい。つまり、図6に一例を示
すように、熱交換部31を排ガス導入部33から導入す
る排ガスを上昇させる上昇流路部35に設け、その上昇
流路部35の上端部を、下降流路部34の上端部と連通
させ、その下降流路部34の下部に熱交換後の排ガスを
排出する排出部36を設けてもよい。上昇部伝熱管37
Aは前記上昇流路部35に配置し、下降部伝熱管37B
を前記下降流路部34に配置すればよい。この構成でも
上記と同様の作用効果を奏する。 〈4〉伝熱管37の管群毎にヘッダ(分配缶38A又は
集合缶38B)を設けてもよく、また、前記ヘッダとし
て、夫々単一の分配缶38Aと集合缶38Bを設けて、
全ての伝熱管37に連通させるようにしてもよい。 〈5〉上記実施の形態においては、除塵装置6の後に活
性炭吸着塔7を設けた例について説明したが、前記活性
炭吸着塔7の活性炭充填層71に例えば脱硝触媒等の触
媒を共に充填してあってもよい。さらに、前記活性炭吸
着塔7の後又は前に触媒塔を配置し、或いは前記活性炭
吸着塔7に代えて、触媒塔を配置してもよく、上記触媒
としては、Ti系金属間化合物等を充填すれば脱硝効果
を発揮するから効果的である。 〈6〉前記一次燃焼炉1は、上記実施の形態に示したゴ
ミ焼却炉10に限られるものではなく、熱ガスを発生す
る炉であれば何れの炉にも本発明は適用可能であり、飛
灰等の排ガス同伴物を多く排ガス中に含有する炉であれ
ば殊に効果的である。従って、本発明に係る熱回収装置
は、廃棄物溶融処理炉、廃棄物熱分解炉、廃棄物燃焼溶
融炉等の廃棄物焼却処理設備に殊に有効である。また、
その他の熱ガスを発生する炉としては、例えば製鉄用電
気炉、製糸業での黒液ボイラや汚泥焼却ボイラ、セメン
トキルン、鉄鋼用の焼結炉、銅・亜鉛・鉛用精錬炉、ア
ルミニウム溶解炉等の加熱炉があり、これらの加熱炉に
も適用できる。
【図1】本発明に係る熱回収装置を用いた廃棄物焼却設
備の一例を示す説明図
備の一例を示す説明図
【図2】本発明に係る熱回収装置の透視斜視図
【図3】図2に示した熱回収装置の流路説明図
【図4】本発明に係る熱回収装置の他の例の要部縦断面
図
図
【図5】本発明に係る熱回収装置の他の例の縦断面図
【図6】本発明に係る熱回収装置の他の例の縦断面図
【図7】従来の廃棄物焼却設備の一例を示す構成説明図
【図8】従来の熱回収装置の一例を示す説明用斜視図
【図9】従来の熱回収装置を説明する作用説明図
9 煙道 32 固形物捕集部 33 排ガス導入部 34 下降流路部 35 上昇流路部 36 排出部 37 伝熱管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K065 BA06 JA05 JA15 3L103 AA02 AA50 BB06 CC24 DD01 DD06
Claims (3)
- 【請求項1】 廃棄物燃焼処理装置からの排ガス中の余
熱を回収する熱回収装置であって、 下降流路部と上昇流路部とを設けて、前記両流路部の下
端部を連通接続すると共に、前記廃棄物燃焼処理装置か
らの排ガスを導入する排ガス導入部を前記下降流路部の
上端部に配置し、前記上昇流路部からの排出ガスを煙道
に排出する排出部を前記上昇流路部の上端部に配置し
て、 前記両流路部の下端部に、前記排ガスに同伴する固形物
を捕集する固形物捕集部を、前記両流路部を連通する状
態で設けてあり、 前記排ガスから余熱を回収する伝熱管を、前記排ガスの
流路に沿って、前記両流路部に上下方向に配置してある
熱回収装置。 - 【請求項2】 前記下降流路部に上下方向に配置した伝
熱管の下部と、前記上昇流路部に上下方向に配置した伝
熱管の下部とを、前記排ガスの流路内で連通接続してあ
る請求項1記載の熱回収装置。 - 【請求項3】 廃棄物燃焼処理装置からの排ガス中の余
熱を回収する熱回収装置であって、 上昇流路部と下降流路部とを設けて、前記両流路部の上
端部を連通接続すると共に、前記廃棄物燃焼処理装置か
らの排ガスを導入する排ガス導入部を前記上昇流路部の
下部に配置し、前記上昇流路部からの排出ガスを煙道に
排出する排出部を前記下降流路部の下部に配置して、 前記両流路部の下端部に、前記排ガスに同伴する固形物
を捕集する固形物捕集部を夫々に設けてあり、 前記排ガスから余熱を回収する伝熱管を、前記排ガスの
流路に沿って、前記両流路部に夫々上下方向に配置して
ある熱回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10278485A JP2000111020A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10278485A JP2000111020A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 熱回収装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000111020A true JP2000111020A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17597993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10278485A Pending JP2000111020A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 熱回収装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000111020A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002372219A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 排ガス処理装置及びその方法 |
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