JPH06129212A - ごみ焼却時の排ガス処理方法 - Google Patents

ごみ焼却時の排ガス処理方法

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JPH06129212A
JPH06129212A JP4273048A JP27304892A JPH06129212A JP H06129212 A JPH06129212 A JP H06129212A JP 4273048 A JP4273048 A JP 4273048A JP 27304892 A JP27304892 A JP 27304892A JP H06129212 A JPH06129212 A JP H06129212A
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tower
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cooling water
exhaust
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Shin Nakashio
伸 中塩
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ごみ焼却時の排ガスから、ダイオキシン類の
発生を防止しつつ、排熱を回収する。 【構成】 ごみ焼却時に発生する排ガスをガス急冷塔に
導入し、水を噴霧してダイオキシン類生成温度域以下に
急冷する工程と、急冷した排ガス中のばいじんを集じん
器を通して集じんする工程と、集じん後の排ガスを更に
過冷却する工程と、過冷却中に排ガスから過冷却用冷却
水に貫流した熱量の一部を電気エネルギーに変換して回
収する排熱回収工程とからなるごみ焼却時の排ガス処理
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ごみ焼却プラントに
おいて、ごみ燃焼により発生した排ガス及び飛灰中に、
ダイオキシン類が生成されることを防止するとともに、
排ガス中の熱エネルギーも同時に回収することのできる
ごみ焼却時の排ガス処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却プラントにおいて、ごみが燃焼
することにより発生する排ガスを処理する従来の方法と
しては、図4に示す特開平2−85604号公報に開示
された方法がある。この方法を図4に基づき説明する
と、次のとおりである。
【0003】すなわち、焼却炉41で未燃分の完全燃焼
のために出口温度800〜950℃に制御された排ガス
は、排熱回収ボイラー42に送られる。排ガスの保有す
る熱エネルギーの70%程度の熱エネルギーは、この排
熱回収ボイラー42および排熱回収ボイラー42の下流
側に設けられたエコノマイザー43により、圧力20k
g/cm2前後、温度250℃前後の蒸気の形で回収さ
れる。
【0004】そして、この蒸気で蒸気タービン発電機4
4を運転させ、最終的には電力という形に変換して利用
される。タービンの出口から出た蒸気は、蒸気復水器4
5で水に戻し、復水タンク46に一旦貯留した後、脱気
器47でボイラー腐食防止の為に酸素濃度を低減して、
排熱回収ボイラー42にボイラー給水として戻す。この
間にロスする蒸気分を補給するための補給水は、純水装
置48を通して 復水タンク46に供給する。
【0005】排熱回収ボイラー42およびエコノマイザ
ー43で70%程度の熱量を失って約200℃の低温と
なった排ガスは、集じん器49でばいじんを除いてから
排風機50で煙突51に送り、大気中に放散する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のごみ焼却時の排ガス処理方法においては、次の
ような問題点があった。すなわち、排熱回収ボイラー伝
熱面に堆積したばいじん中の金属類が触媒となって、ご
み焼却排ガス中に微量存在するクロロフェノール、クロ
ロベンゼン等の有機塩素化合物がボイラー通過中に毒性
の極めて高いことで知られるダイオキシン類(ダイオキ
シン、ジベンゾフランの総称)に変化することである。
【0007】クロロフェノール、クロロベンゼン等がダ
イオキシン類に変化する反応は300℃前後の温度条件
において発生することが知られているが、従来技術では
排ガスが排熱回収ボイラー中を通過する間に300℃前
後の温度域を必ず通過し、しかも触媒となるばいじんの
存在が不可避のために、排ガスおよびばいじん中におけ
るダイオキシン類の生成を防ぐことはできない。
【0008】この対策としては、従来二つの方法が提案
され一部では実用化されている。第一の方法は、集じん
器出口の排ガスをダイオキシン類を吸着可能な活性炭等
の充填層に通して、ダイオキシン類を排ガス中から除く
方法である、この方法はダイオキシン類の生成そのもの
を防止することはできないので、活性炭等に吸着させた
ダイオキシン類をどう処理するかという問題が残り、か
つ、ボイラー内に堆積するダイオキシン類を含むばいじ
んについては何の効果も無いため、別途の対策が必要に
なる。
【0009】前段の問題はダイオキシン類を吸着した活
性炭等を再生再利用せずに、ごみ焼却炉で高温焼却する
ことにより解決は可能であるが、コストが嵩みごみ焼却
炉のごみ処理能力を阻害することになる。後段の問題に
ついては確立した除去技術が未だ存在しない。
【0010】第二の方法は、炉出口部に排熱回収ボイラ
ーの代わりにガス急冷塔を設けて、排ガスに大量の水を
噴霧して一挙に排ガスの温度をダイオキシン類生成のな
い200℃以下迄落としてしまう方法である、しかし、
この方法ではダイオキシン類の生成は防止できるが、ご
み焼却にともない発生する排ガスからのエネルギーの回
収は不可能となる。
【0011】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、ダイオキシン
類を発生させず、かつ排ガス中の熱エネルギーも回収す
ることのできるごみ焼却時の排ガス処理方法を提供する
ことを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係るごみ焼却
時の排ガス処理方法は、ごみ焼却時に発生する排ガスを
ガス急冷塔に導入し、水を噴霧してダイオキシン類生成
温度域以下に急冷する工程と、急冷した排ガス中のばい
じんを集じん器を通して集じんする工程と、集じん後の
排ガスを更に過冷却する工程と、過冷却中に排ガスから
過冷却用冷却水に貫流した熱量の一部を電気エネルギー
に変換して回収する排熱回収工程とからなるものであ
る。また、排熱回収工程に内部に熱電素子を組み込んだ
熱交換管を設けた排熱回収塔を使用したものである。
【0013】
【作用】この発明においては、焼却炉出口高温ガスの冷
却をガス急冷装置で大量の冷却水を噴霧することにより
行うため、ボイラーを採用した従来方式で触媒としてダ
イオキシン類生成の原因となるボイラー伝熱面へのばい
じんの堆積が無くなる。
【0014】また、排ガスは300℃前後の温度域を瞬
間的に通過するため、排ガスおよびばいじん中にダイオ
キシン類が生成されるのを完全に防止できる。更には、
急冷後の低温排ガスから排ガス過冷却用冷却水へ貫流す
る熱量を、電気エネルギーとして回収するので、省エネ
ルギーとなる。
【0015】
【実施例】本発明の実施例のごみ焼却時の排ガス処理方
法を、図1〜図3により説明する。図1はこの排ガス処
理を行うための工程図、図2は排熱回収塔の熱交換管を
示す説明図、図3は熱電素子の電気系統図である。この
排ガス処理方法は、図1に示すように、焼却炉1から出
た800〜950℃の高温排ガスを、ガス急冷塔2に導
き、ガス急冷塔2で排ガスに大量の水を噴霧し、ダイオ
キシン類生成温度域以下の150〜200℃迄一挙に冷
却する。
【0016】急冷後の大量に水蒸気を含有した排ガス
は、集じん器3を通してばいじんを除去した後、排風機
4で排熱回収塔5に送る。排熱回収塔5内には、後で詳
述するが、図2に構造を示す熱交換管を設けており、熱
交換管内を循環する排ガス冷却用冷却水で、低温排ガス
の顕熱および潜熱を奪って、排ガスの温度を60℃前後
迄低下させる。そして、この排ガスは、煙突6にを通し
て大気中に放散する。
【0017】排熱回収塔内5の熱交換管内を流す排ガス
冷却用冷却水は、さらに冷却塔7で冷却した後、、冷却
水槽8に受ける。そして、この冷却水を冷却水ポンプ
9でふたたび排熱回収塔5に送り、排熱回収塔5入口部
の冷却水温度を30℃前後に保つようにしている。
【0018】排熱回収塔5で排ガスを冷却することによ
り、熱交換管表面で発生しかつ排熱回収塔5下部に集ま
る凝縮水は、冷却水槽10に送水する。そして、ガス
急冷水ポンプ11でガス急冷塔2に送り、高温ガスを急
冷するために噴霧する。
【0019】ガス急冷塔2で噴霧する噴霧水量が排熱回
収塔凝縮水のみでは不足する場合には、冷却水槽8内
の冷却水を冷却水槽10に補給する。そして、冷却水
槽10への補給および冷却塔7での蒸発飛散ロスによ
り冷却水槽8から失なわれる水量は、給水配管より冷
却水槽8に給水する。
【0020】排熱回収塔5の熱交換管には、低温排ガス
から冷却水への貫流熱を直接電力に変換する熱電素子が
組み込まれており、焼却ごみ保有エネルギーの3〜5%
程度を直流電力の形で直接変換回収できる。回収電力
は、直交流変換装置12で交流に変換した後、電力負荷
13で焼却プラント運転に利用できる。
【0021】排熱回収塔熱交換管の構造を図2に示す。
熱交換管5aの内側には冷却水を循環させ、外側には排
ガスを流して熱交換させることにより、排熱回収塔5入
口部で140〜190℃程度の温度であった排ガスを、
出口部で60℃程度になるように冷却する。
【0022】熱交換管5aの構造は、内側から順に冷却
水と接触する金属製の内管5b、内管5bと電極間を電
気的に絶縁する電気絶縁層5c、熱電素子で発生する電
力を必要電圧になるよう電気的に接続する低温側電極5
d、排ガス側から冷却水側への貫流熱の一部を直接電気
に変換する熱電素子5e、熱電素子5eを構成するp型
半導体とn型半導体を接続する高温側電極5f、高温側
電極5fと外管5gの間を絶縁する電気絶縁層5c、排
ガスと接触する耐食金属製の外管5gの7層構造となっ
ている。
【0023】熱電素子の電気系統図を図3に示す。Bi
−Te、Bi−Sb等低温域で電力転換能力の高い材料
を用いた熱電素子5eを、必要電圧が得られるように直
列および並列に低温側電極5dを接続して、直交流変換
装置12に入力する。そして、得られる交流電力を電力
負荷13で利用する。
【0024】
【発明の効果】この発明により、ごみ焼却によるダイオ
キシン類の生成を防止することができるとともに、ごみ
焼却熱からエネルギーを回収ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のごみ焼却時の排ガス処理方法
を行うための工程図である。
【図2】排熱回収塔の熱交換管を示す説明図である。
【図3】熱電素子の電気系統図である。
【図4】従来のごみ焼却時の排ガス処理方法を行うため
の工程図である。
【符号の説明】
1 焼却炉 2 ガス急冷塔 3 集じん器 4 排風機 5 排熱回収塔 5a 熱交換管 5b 内管 5c 電気絶縁層 5d 低温側電極 5e 熱電素子 5f 高温側電極 5g 外管 6 煙突 7 冷却塔 8 冷却水槽 9 冷却水ポンプ 10 冷却水槽 11 ガス急冷水ポンプ 12 直交流変換装置 13 電力負荷
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】
【発明の効果】この発明により、ごみ焼却によるダイオ
キシン類の生成を防止することができるとともに、ごみ
焼却熱からエネルギーを回収することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F28F 1/00 Z 9141−3L // F02G 5/02 C 9038−3G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ごみ焼却時に発生する排ガスをガス急冷
    塔に導入し、水を噴霧してダイオキシン類生成温度域以
    下に急冷する工程と、急冷した排ガス中のばいじんを集
    じん器を通して集じんする工程と、集じん後の排ガスを
    更に過冷却する工程と、過冷却中に排ガスから過冷却用
    冷却水に貫流した熱量の一部を電気エネルギーに変換し
    て回収する排熱回収工程とからなることを特徴とするご
    み焼却時の排ガス処理方法。
  2. 【請求項2】 排熱回収工程に内部に熱電素子を組み込
    んだ熱交換管を設けた排熱回収塔を使用したことを特徴
    とする請求項1に記載のごみ焼却時の排ガス処理方法。
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