JP2001280102A - ごみガス化ガスからのエネルギー回収方法及び装置 - Google Patents
ごみガス化ガスからのエネルギー回収方法及び装置Info
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Abstract
収する。 【解決手段】 ごみを部分燃焼炉12でガス化し、未燃
固形分及び灰を含むごみガス化ガスを部分燃焼炉12か
らサイクロン14に導入して固気分離し、ごみガス化ガ
スを再燃焼室16で燃焼させ廃熱ボイラ18で蒸気を発
生させ、廃熱ボイラ18で発生させた蒸気で蒸気タービ
ン20を稼動させて発電し、未燃固形分及び灰は溶融炉
24に導入し未燃固形分を燃焼させるとともに灰を溶融
してスラグとするごみガス化溶融方法において、部分燃
焼炉12から排出されサイクロン14で固気分離された
ごみガス化ガスの一部を分岐して空気と混合しエンジン
60の給気側に供給して、エンジン60内でごみガス化
ガスを燃料とともに燃焼させて発電を行う。
Description
システムの部分燃焼炉から排出されるガスに含まれる可
燃性ガスから効率よくエネルギーを回収する方法及び装
置に関するものである。
例を示している。ごみ投入ホッパ10から部分燃焼炉1
2に投入されたごみは、低空気比で部分燃焼し、ごみガ
ス化ガス(部分燃焼ガス)と、未燃固形分(未燃チャ
ー)を含む未燃灰とに熱分解される。未燃固形分及び灰
を含むごみガス化ガスは、部分燃焼炉12からサイクロ
ン14に導入され、ごみガス化ガスと未燃固形分及び灰
とに分離される。サイクロン14で分離されたごみガス
化ガスは、再燃焼室16で燃焼して廃熱ボイラ18によ
り熱回収される。廃熱ボイラ18で発生させた蒸気で蒸
気タービン20を回転させることにより、発電機22で
発電が行われる。一方、サイクロン14で分離された未
燃固形分及び灰は、溶融炉24に導入されて未燃固形分
が燃焼するとともに、その燃焼熱により灰が溶融してス
ラグとなる。なお、部分燃焼炉の出口にサイクロンを設
けないで、部分燃焼炉からのガスをそのまま溶融炉に投
入して燃焼・溶融処理するシステムもある。
ごみガス化溶融システムでは、部分燃焼炉から排出され
るごみガス化ガスを再燃焼室で燃焼させ、廃熱ボイラで
発生させた蒸気で蒸気タービンを回転させることにより
発電し、エネルギーを回収していた。しかし、部分燃焼
炉に投入されるごみの量や質は一定ではなく、部分燃焼
炉からのごみガス化ガスの発熱量は常時変動するため、
蒸気タービンを常に最適な条件で稼動させることは困難
である。この場合、蒸気タービンを定格で運転して蒸気
タービンによる発電量が一定となるようにするために
は、部分燃焼炉へのごみの投入量を調整して、ごみガス
化ガスの発熱量が変動しないようにする必要がある。ま
た、ごみガス化ガスからエネルギーを回収する方法とし
ては、通常、ボイラと蒸気タービンと発電機との組み合
せが用いられるが、蒸気タービンによる発電システムの
熱効率は、ディーゼル機関等の他の原動機による発電シ
ステムに比べて低い。
で、本発明の目的は、ごみのガス化溶融システムの部分
燃焼炉から排出されるごみガス化ガスを2系統に分け、
1系統のごみガス化ガスは蒸気タービンを定格で運転で
きるガス量とし、もう1系統のごみガス化ガスは燃料と
ともにエンジン内で燃焼させることにより、ごみガス化
ガスの発熱量が変動しても蒸気タービンを常に一定出力
で運転でき、このため、蒸気タービンによる発電量が一
定となり、また、エンジンに供給されるごみガス化ガス
の量に応じて燃料を減少させて、発熱量の変動分はエン
ジン側で吸収することができ、常に一定の発電量を供給
することが可能なごみガス化ガスからのエネルギー回収
方法及び装置を提供することにある。また、本発明の目
的は、ごみのガス化溶融システムの部分燃焼炉から排出
されるごみガス化ガスを2系統に分け、1系統のごみガ
ス化ガスで蒸気タービンによる発電を行い、もう1系統
のごみガス化ガスを蒸気タービンよりも熱効率の高いエ
ンジンで直接燃焼させて高効率な発電を行うことによ
り、ごみガス化ガスから効率良くエネルギーを回収でき
る方法及び装置を提供することにある。
めに、本発明のごみガス化ガスからのエネルギー回収方
法は、ごみを部分燃焼炉に供給してガス化させ、未燃固
形分及び灰を含むごみガス化ガスを部分燃焼炉から固気
分離器に導入して固気分離し、固気分離されたごみガス
化ガスを再燃焼室で燃焼させ廃熱ボイラにより熱回収し
て蒸気を発生させ、廃熱ボイラで発生させた蒸気で蒸気
タービンを稼動させて発電を行い、廃熱ボイラからの排
ガスをガス精製装置に導入して清浄化し、一方、固気分
離された未燃固形分及び灰を溶融炉に導入し未燃固形分
を燃焼させるとともに灰を溶融してスラグとするごみガ
ス化溶融方法において、部分燃焼炉から排出され固気分
離器で固気分離されたごみガス化ガスの一部を分岐して
空気と混合しエンジンの給気側に供給して、エンジン内
でごみガス化ガスを燃料とともに燃焼させ、エンジンを
稼動させて発電を行うように構成されている。この場
合、再燃焼室に供給するごみガス化ガスの量を発熱量が
一定となるガス量とし、廃熱ボイラでの熱回収量及び発
生蒸気量を一定とし、蒸気タービンによる発電量を一定
値に保つとともに、残りのごみガス化ガスを空気と混合
してエンジンの給気側に供給し、ごみガス化ガスによる
発熱量の増加分に応じてエンジンに供給する燃料量を減
少させ、エンジンによる発電量を一定値に保つようにす
る。
燃焼炉から排出され固気分離器で固気分離されたごみガ
ス化ガスの一部を分岐し、このガスをエコノマイザに導
入して溶融炉又は/及び部分燃焼炉へ供給する空気を予
熱するとともに廃熱ボイラへ供給する水を加熱し、エコ
ノマイザで冷却されたガスを冷却器によりさらに冷却し
て、ガス中に含まれる水分を凝縮させドレンとして排出
した後、この冷却されたごみガス化ガスを空気と混合し
てエンジンの給気側に供給することが好ましい。また、
上記の本発明の方法において、部分燃焼炉から排出され
固気分離器で固気分離されたごみガス化ガスの一部を分
岐し、このガスをエコノマイザに導入して溶融炉又は/
及び部分燃焼炉へ供給する空気を予熱するとともに廃熱
ボイラへ供給する水を加熱し、エコノマイザで冷却され
たガスを冷却器によりさらに冷却して、ガス中に含まれ
る水分を凝縮させドレンとして排出し、ついで、冷却器
からのガスを集塵器に導入してガス中のダストを捕集し
た後、この冷却・集塵されたごみガス化ガスを空気と混
合してエンジンの給気側に供給することが好ましい。
ジンからの排ガス中には未燃ガスやNOx等の有害ガス
が含まれているので、エンジンから排出される排ガスを
再燃焼室に供給し、既存のガス精製装置により排ガスを
清浄化することが好ましい。また、これらの本発明の方
法において、エンジンとしては、蒸気タービンよりも熱
効率が高く高効率な発電が可能となるレシプロエンジン
(往復動機関)を用いることが好ましい。この場合、例
えば、ディーゼルエンジンを用いることが好ましい。
回収装置は、ごみを低空気比で燃焼させガス化処理する
部分燃焼炉と、この部分燃焼炉のガス出口に接続された
固気分離器と、この固気分離器の後流にごみガス化ガス
導管を介して接続された再燃焼室及び廃熱ボイラからな
るボイラと、廃熱ボイラで発生させた蒸気により稼動す
る蒸気タービンと、蒸気タービンに連結された発電機
と、前記ボイラに排ガス導管を介して接続されたエコノ
マイザと、このエコノマイザに排ガス導管を介して接続
された減温塔と、この減温塔に排ガス導管を介して接続
された集塵器と、この集塵器に薬剤添加部を有する排ガ
ス導管を介して接続された有害ガス除去装置と、有害ガ
ス除去装置の後流に設けられた誘引送風機と、前記固気
分離器の下部に未燃固形分・灰搬送ラインを介して接続
された溶融炉とを備えたごみガス化溶融装置において、
固気分離器からのごみガス化ガスをボイラに導入するご
みガス化ガス導管を分岐させて、分岐ごみガス化ガス導
管をエンジンの給気側に接続し、ごみガス化ガスの一部
をエンジンの吸入空気に混合させて、燃料とともにエン
ジン内で燃焼させ、エンジンに連結された発電機で発電
を行うようにしたことを特徴としている。
ス化ガス導管にエコノマイザ及びガス冷却器を設けて、
分岐されたごみガス化ガスが、エコノマイザで溶融炉又
は/及び部分燃焼炉へ供給する空気を予熱するとともに
廃熱ボイラへ供給する水を加熱して冷却され、ガス冷却
器でさらに冷却され凝縮した水分をドレンとして除去さ
れて、この冷却されたごみガス化ガスが空気と混合され
てエンジンの給気側に供給されるような構成とすること
が好ましい。この場合、分岐ごみガス化ガス導管にエコ
ノマイザ及びガス冷却器を設けるとともに、分岐ごみガ
ス化ガス導管のガス冷却器の後流に、集塵器を設ける
か、誘引送風機を設けるか、又は集塵器及び誘引送風機
の両方を設けるように構成することができる。
ジンからの排ガスが排出される排ガス導管をボイラの再
燃焼室に接続して、エンジンから排出された排ガスを、
再燃焼室及び廃熱ボイラからなるボイラ、エコノマイ
ザ、減温塔、集塵器及び有害ガス除去装置で処理するよ
うな構成とすることが好ましい。また、これらの本発明
の装置において、エンジンをレシプロエンジンとするこ
とが好ましい。この場合、例えば、エンジンをディーゼ
ルエンジンとすることができる。また、これらの本発明
の装置において、部分燃焼炉を流動床式部分燃焼炉と
し、溶融炉を旋回溶融炉とすることが好ましい。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図1は、本発明の実施の第1形態によるご
みガス化ガスからのエネルギー回収方法を実施する装置
を示している。12は部分燃焼炉で、この部分燃焼炉1
2のガス出口に固気分離器、例えば、サイクロン14が
接続されている。部分燃焼炉12としては、一例とし
て、流動床式の部分燃焼炉が用いられる。サイクロン1
4の後流(上部)にはごみガス化ガス導管15を介して
再燃焼室16及び廃熱ボイラ18からなるボイラが接続
されている。20は蒸気タービン、22は発電機であ
る。ごみガス化ガス導管15では、ごみガス化ガスの経
路を2系統に分け、1系統は蒸気タービン側、もう1系
統は分岐ごみガス化ガス導管44等(後述)を介してエ
ンジン側に接続している。
てエコノマイザ26が接続され、このエコノマイザ26
に排ガス導管28を介して減温塔30が接続されてい
る。減温塔30としては、例えば、水を噴霧する型式の
ものが用いられる。減温塔30には排ガス導管32を介
して集塵器34が接続され、この集塵器34に排ガス導
管36を介して有害ガス除去装置38が接続されてい
る。集塵器34としては、一例として、バグフィルタ
ー、電気集塵機等が用いられ、有害ガス除去装置38と
しては、一例として、バグフィルターが用いられ、排ガ
ス導管36には消石灰、生石灰等の薬剤が添加される。
なお、排ガス導管32又は/及び排ガス導管36に活性
炭等を添加する場合もある。有害ガス除去装置38の後
流には誘引送風機40が設けられている。
分・灰搬送ライン42を介して溶融炉24が接続されて
いる。溶融炉24としては、例えば、旋回溶融炉が用い
られる。その構成の一例について簡単に説明すると、旋
回溶融炉は、未燃固形分及び灰、燃焼用空気、必要に応
じて補助燃料を供給して予燃焼させる略鉛直方向に設け
られた予燃焼部と、この予燃焼部が接線方向に連結され
た略円筒形の旋回溶融部と、この旋回溶融部の下面にス
ラグ流下口を介して連結されたスラグ冷却用の水タンク
とからなっている。なお、図1では図示していないが、
溶融炉24から排出される排ガスは、再燃焼室16又は
廃熱ボイラ18等に導入されるか、又は別系統で処理さ
れる。
るごみガス化ガス導管15は、分岐ごみガス化ガス導管
44により分岐され、この分岐ごみガス化ガス導管44
等を介してサイクロン14からのごみガス化ガスの一部
がエンジン側(後述)に供給されるようになっている。
分岐ごみガス化ガス導管44はエコノマイザ46と接続
され、このエコノマイザ46に分岐ごみガス化ガス導管
48を介してガス冷却器50が接続されている。ガス冷
却器50としては、例えば、水で間接的に冷却する型式
のものが用いられる。ガス冷却器50には分岐ごみガス
化ガス導管52を介して集塵器54が接続され、集塵器
54の後流には誘引送風機56が設けられている。集塵
器54としては、一例として、バグフィルターが用いら
れる。誘引送風機56後流の分岐ごみガス化ガス導管5
8は過給機(図示略)に接続され、過給機に取り込まれ
た空気にごみガス化ガスが混合されて、加圧状態でエン
ジン60の給気側に供給されるようになっている。エン
ジン60としては、レシプロエンジンが用いられるが、
ターボエンジン等の他のエンジンを用いることも可能で
ある。62は発電機である。なお、ごみガス化ガスを集
塵しないでエンジン60に供給しても問題がない場合も
あり、この場合は集塵器54を省略することができる。
また、上述した過給機でごみガス化ガスが引き込まれる
ので、集塵器54を設けない場合等は特に、誘引送風機
56を省略することも可能である。エンジン60から排
出される排ガスは、排ガス導管64を介して再燃焼室1
6に導入され、上述した既存のガス精製装置で清浄化さ
れる。
説明する。ごみ投入ホッパ10から部分燃焼炉12に投
入されたごみは、低空気比(例えば、0.2〜0.3)
で部分燃焼し、ごみガス化ガス(部分燃焼ガス)と、未
燃固形分(未燃チャー)を含む未燃灰とに熱分解され
る。未燃固形分及び灰を含むごみガス化ガスは、部分燃
焼炉12からサイクロン14に導入され、ごみガス化ガ
スと未燃固形分及び灰とに分離される。このごみガス化
ガスは、H2、CO、CH4、C2H4等の可燃性ガスを含
んでいるが、発熱量が常時変動するという特性を有して
いる。そこで、蒸気タービン20による発電量を一定に
保つために、ごみガス化ガスを2系統に分け、1系統の
ごみガス化ガスは蒸気タービン20を定格で運転できる
ガス量とし、もう1系統の変動分のごみガス化ガスは燃
料とともにエンジン60内で燃焼させるようにする。例
えば、部分燃焼炉12で発生したガス量の7割程度を一
定の発熱量となるように再燃焼室16に導入し、残りの
3割程度をエンジン60に導入する。エンジン60に導
入するガス量が少ないのは、ガス量が多くなると大型の
エンジンが必要になるからである。
スのうち所定のガス量が再燃焼室16に導入され、再燃
焼室16で燃焼して廃熱ボイラ18により熱回収され
る。廃熱ボイラ18で発生させた蒸気で蒸気タービン2
0を回転させることにより、発電機22で発電が行われ
る。この場合、ボイラでの発熱量は常に一定であり、蒸
気タービンを一定出力で運転できるので、蒸気タービン
による発電量を一定値に保つことができる。
イザ26に導入され空気を予熱するとともに水を加熱し
てガス温度が下げられる。なお、エコノマイザ26に
は、後述するエコノマイザ46からの予熱空気及び/又
は温水を導入することができる。エコノマイザ26から
の予熱空気は溶融炉24又は/及び部分燃焼炉12に供
給され、エコノマイザ26からの温水は廃熱ボイラ18
に供給される。エコノマイザ26からの排ガスは減温塔
30に導入され冷却される。減温塔30で冷却された排
ガスは集塵器34に導入され、排ガス中のダイオキシン
類を含む飛灰、ダスト等が除去される。集塵器34から
の排ガスは、排ガス導管36で消石灰、生石灰等の薬剤
が添加された後、有害ガス除去装置38に導入され、排
ガス中の塩化水素・硫黄酸化物等の酸性ガス成分が除去
される。有害ガス除去装置38からの清浄化された排ガ
スは、誘引送風機40を経由して煙突66から系外に排
出される。一方、サイクロン14で分離された未燃固形
分及び灰は、溶融炉24に導入されて未燃固形分が燃焼
するとともに、その燃焼熱により灰が溶融してスラグと
なる。
スのうち残りのガス量が所定の前処理を経てエンジン6
0に導入される。まず、この前処理について説明する。
分岐ごみガス化ガス導管44で分岐されたごみガス化ガ
スは、温度を下げるため、エコノマイザ46に導入さ
れ、溶融炉24又は/及び部分燃焼炉12へ供給する空
気を予熱するとともに廃熱ボイラ18へ供給する水を加
熱する。エコノマイザ46で冷却されたガスは、さらに
温度を下げるため、ガス冷却器50で冷却される。この
とき、ガス中に含まれる水分が凝縮してドレンとして排
出される。この後、必要に応じて、ごみガス化ガスは集
塵器54で集塵される。前処理が行われたごみガス化ガ
スは、誘引送風機56を経由して、空気と混合された
後、エンジン60の給気側に供給される。
ガス化ガスは、通常の燃料とともにエンジン60内で直
接燃焼し、エンジン60が稼動して発電機62で発電が
行われる。ごみガス化ガスは、H2、CO、CH4、C2
H4等の可燃性ガスの濃度が低く、ごみガス化ガスのみ
ではエンジン内で燃焼し難いが、通常は燃料で燃焼して
いるエンジンに燃料とともに供給することにより、ごみ
ガス化ガスに含まれる可燃性ガスを燃焼させることがで
き、エネルギーを有効に回収することができる。この場
合、エンジン60にごみガス化ガスが供給されると、そ
の発熱量の増加分に応じてエンジン60に供給する燃料
量を減少させて、ごみガス化ガスの発熱量に相当する主
燃料消費量を低減させるとともに、常に一定の発電量を
保つようにする。特に、エンジン60には、発熱量が変
動するごみガス化ガスが供給されるので、ごみガス化ガ
スを燃焼させるエンジン60としては、比較的応答性の
良いレシプロエンジンを用いることが好ましい。レシプ
ロエンジンとしては、例えば、重油や軽油を燃料とする
ディーゼルエンジン、その他のガソリンやガスを燃料と
するエンジンが用いられる。これにより、ごみガス化ガ
スの発熱量が変動してもエンジン60の出力(回転数)
を一定に保つことができ、変動分はエンジン側で吸収す
ることができる。また、レシプロエンジン等のエンジン
60は、蒸気タービン20による発電量を補うととも
に、蒸気タービン20よりも熱効率が高く、高効率な発
電が可能である。また、エンジン60から排出される排
ガスの後処理としては、エンジンからの排ガス中には未
燃ガスやNOx等の有害ガスが含まれているので、排ガ
スは再燃焼室16に導入され、上述した既存のガス精製
装置により清浄化される。
ムに追加するディーゼルエンジンの仕様について簡単に
試算する。 定格出力 :3000PS 空気量 :5kg/PSh(15000kg/h) 全ごみ量 :4175kg/h(100ton/day) ごみガス化ガス全量:5000Nm3/h エンジンへ供給するガス量:1000Nm3/h(例えば、20%をエンジンへ 供給した場合) 同上発熱量 :1000000kcal/h A重油量 :4800000kcal/h(定格出力時) この場合、ディーゼルエンジンにごみガス化ガスを供給
することで、1000000kcal/hの発熱量が得られ
るため、主燃料であるA重油の消費量が3800000
kcal/hに減少し、かつ定格出力での運転が可能とな
る。
で、つぎのような効果を奏する。 (1) ごみのガス化溶融システムの部分燃焼炉から排
出されるごみガス化ガスを2系統に分け、1系統のごみ
ガス化ガスは発熱量一定で蒸気タービンを定格で運転で
きるガス量とし、もう1系統のごみガス化ガスは燃料と
ともにエンジン内で燃焼させることにより、ごみガス化
ガスの発熱量が変動しても蒸気タービンを常に一定出力
で運転でき、蒸気タービンによる発電量を一定値に保つ
ことができる。 (2) ごみガス化ガスの一部を空気と混合してエンジ
ンに供給する際に、ごみガス化ガスによる発熱量の増加
分に応じてエンジンに供給する燃料量を減少させること
により、ごみガス化ガスの発熱量に相当する主燃料消費
量が低減され、また、ごみガス化ガスの発熱量が変動し
ても、変動分はエンジン側で吸収することができ、常に
一定の発電量を供給することが可能である。 (3) 特に、ごみガス化ガスを燃焼させるエンジンと
して、比較的応答性の良いレシプロエンジンを用いる場
合は、ごみガス化ガスの発熱量が変動しても、変動分は
エンジン側で速やかに吸収でき、常に一定の発電量を供
給することができる。 (4) ごみのガス化溶融システムの部分燃焼炉から排
出されるごみガス化ガスを2系統に分け、1系統のごみ
ガス化ガスで蒸気タービンによる発電を行い、もう1系
統のごみガス化ガスを蒸気タービンよりも熱効率の高い
エンジン(レシプロエンジン等)で直接燃焼させて高効
率な発電を行うことにより、ごみガス化ガスから効率良
くエネルギーを回収することができる。 (5) 本発明の方法及び装置で、ごみのガス化溶融シ
ステムに必要な電力を賄うことができ、必要な場合には
売電も可能である。
からのエネルギー回収方法を実施する装置を示す系統的
概略構成図である。
成図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 ごみを部分燃焼炉に供給してガス化さ
せ、未燃固形分及び灰を含むごみガス化ガスを部分燃焼
炉から固気分離器に導入して固気分離し、固気分離され
たごみガス化ガスを再燃焼室で燃焼させ廃熱ボイラによ
り熱回収して蒸気を発生させ、廃熱ボイラで発生させた
蒸気で蒸気タービンを稼動させて発電を行い、廃熱ボイ
ラからの排ガスをガス精製装置に導入して清浄化し、一
方、固気分離された未燃固形分及び灰を溶融炉に導入し
未燃固形分を燃焼させるとともに灰を溶融してスラグと
するごみガス化溶融方法において、 部分燃焼炉から排出され固気分離器で固気分離されたご
みガス化ガスの一部を分岐して空気と混合しエンジンの
給気側に供給して、エンジン内でごみガス化ガスを燃料
とともに燃焼させ、エンジンを稼動させて発電を行うこ
とを特徴とするごみガス化ガスからのエネルギー回収方
法。 - 【請求項2】 再燃焼室に供給するごみガス化ガスの量
を発熱量が一定となるガス量とし、廃熱ボイラでの熱回
収量及び発生蒸気量を一定とし、蒸気タービンによる発
電量を一定値に保つとともに、残りのごみガス化ガスを
空気と混合してエンジンの給気側に供給し、ごみガス化
ガスによる発熱量の増加分に応じてエンジンに供給する
燃料量を減少させ、エンジンによる発電量を一定値に保
つ請求項1記載のごみガス化ガスからのエネルギー回収
方法。 - 【請求項3】 部分燃焼炉から排出され固気分離器で固
気分離されたごみガス化ガスの一部を分岐し、このガス
をエコノマイザに導入して溶融炉又は/及び部分燃焼炉
へ供給する空気を予熱するとともに廃熱ボイラへ供給す
る水を加熱し、エコノマイザで冷却されたガスを冷却器
によりさらに冷却して、ガス中に含まれる水分を凝縮さ
せドレンとして排出した後、この冷却されたごみガス化
ガスを空気と混合してエンジンの給気側に供給する請求
項1又は2記載のごみガス化ガスからのエネルギー回収
方法。 - 【請求項4】 部分燃焼炉から排出され固気分離器で固
気分離されたごみガス化ガスの一部を分岐し、このガス
をエコノマイザに導入して溶融炉又は/及び部分燃焼炉
へ供給する空気を予熱するとともに廃熱ボイラへ供給す
る水を加熱し、エコノマイザで冷却されたガスを冷却器
によりさらに冷却して、ガス中に含まれる水分を凝縮さ
せドレンとして排出し、ついで、冷却器からのガスを集
塵器に導入してガス中のダストを捕集した後、この冷却
・集塵されたごみガス化ガスを空気と混合してエンジン
の給気側に供給する請求項1又は2記載のごみガス化ガ
スからのエネルギー回収方法。 - 【請求項5】 エンジンから排出される排ガスを再燃焼
室に供給し、既存のガス精製装置により排ガスを清浄化
する請求項1〜4のいずれかに記載のごみガス化ガスか
らのエネルギー回収方法。 - 【請求項6】 エンジンとしてレシプロエンジンを用い
る請求項1〜5のいずれかに記載のごみガス化ガスから
のエネルギー回収方法。 - 【請求項7】 エンジンとしてディーゼルエンジンを用
いる請求項1〜5のいずれかに記載のごみガス化ガスか
らのエネルギー回収方法。 - 【請求項8】 ごみを低空気比で燃焼させガス化処理す
る部分燃焼炉と、この部分燃焼炉のガス出口に接続され
た固気分離器と、この固気分離器の後流にごみガス化ガ
ス導管を介して接続された再燃焼室及び廃熱ボイラから
なるボイラと、廃熱ボイラで発生させた蒸気により稼動
する蒸気タービンと、蒸気タービンに連結された発電機
と、前記ボイラに排ガス導管を介して接続されたエコノ
マイザと、このエコノマイザに排ガス導管を介して接続
された減温塔と、この減温塔に排ガス導管を介して接続
された集塵器と、この集塵器に薬剤添加部を有する排ガ
ス導管を介して接続された有害ガス除去装置と、有害ガ
ス除去装置の後流に設けられた誘引送風機と、前記固気
分離器の下部に未燃固形分・灰搬送ラインを介して接続
された溶融炉とを備えたごみガス化溶融装置において、 固気分離器からのごみガス化ガスをボイラに導入するご
みガス化ガス導管を分岐させて、分岐ごみガス化ガス導
管をエンジンの給気側に接続し、ごみガス化ガスの一部
をエンジンの吸入空気に混合させて、燃料とともにエン
ジン内で燃焼させ、エンジンに連結された発電機で発電
を行うようにしたことを特徴とするごみガス化ガスから
のエネルギー回収装置。 - 【請求項9】 分岐ごみガス化ガス導管にエコノマイザ
及びガス冷却器を設けて、分岐されたごみガス化ガス
が、エコノマイザで溶融炉又は/及び部分燃焼炉へ供給
する空気を予熱するとともに廃熱ボイラへ供給する水を
加熱して冷却され、ガス冷却器でさらに冷却され凝縮し
た水分をドレンとして除去されて、この冷却されたごみ
ガス化ガスが空気と混合されてエンジンの給気側に供給
されるようにした請求項8記載のごみガス化ガスからの
エネルギー回収装置。 - 【請求項10】 分岐ごみガス化ガス導管にエコノマイ
ザ及びガス冷却器を設けるとともに、分岐ごみガス化ガ
ス導管のガス冷却器の後流に、集塵器を設けるか、誘引
送風機を設けるか、又は集塵器及び誘引送風機を設ける
ようにした請求項9記載のごみガス化ガスからのエネル
ギー回収装置。 - 【請求項11】 エンジンからの排ガスが排出される排
ガス導管をボイラの再燃焼室に接続して、エンジンから
排出された排ガスを、再燃焼室及び廃熱ボイラからなる
ボイラ、エコノマイザ、減温塔、集塵器及び有害ガス除
去装置で処理するようにした請求項8、9又は10記載
のごみガス化ガスからのエネルギー回収装置。 - 【請求項12】 エンジンがレシプロエンジンである請
求項8〜11のいずれかに記載のごみガス化ガスからの
エネルギー回収装置。 - 【請求項13】 エンジンがディーゼルエンジンである
請求項8〜11のいずれかに記載のごみガス化ガスから
のエネルギー回収装置。 - 【請求項14】 部分燃焼炉が流動床式部分燃焼炉であ
り、溶融炉が旋回溶融炉である請求項8〜13のいずれ
かに記載のごみガス化ガスからのエネルギー回収装置。
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JP2010236471A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 排気ガスを有効利用した発電システム |
JP2018123744A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱重工業株式会社 | 廃棄物発電プラント及び廃棄物発電プラントの運転方法 |
KR102015920B1 (ko) * | 2018-11-20 | 2019-08-29 | 김서인 | 미세먼지가 저감되는 용해로 시스템 |
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JP2002206092A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ごみガス化ガスからのエネルギー回収方法及び装置 |
JP4495353B2 (ja) * | 2001-01-11 | 2010-07-07 | 川崎重工業株式会社 | ごみガス化ガスからのエネルギー回収方法及び装置 |
JP2010236471A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 排気ガスを有効利用した発電システム |
JP2018123744A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱重工業株式会社 | 廃棄物発電プラント及び廃棄物発電プラントの運転方法 |
KR102015920B1 (ko) * | 2018-11-20 | 2019-08-29 | 김서인 | 미세먼지가 저감되는 용해로 시스템 |
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