JPWO2013039067A1 - Negative pressure incinerator with power generator - Google Patents
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Abstract
排熱に含まれる飛灰や煤塵が非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積することがないため除去作業が不要で、高い熱交換率を維持することができる発電装置を備えた負庄式焼却炉を提供する。被焼却物を焼却する焼却部(2)と、焼却部に連設し、焼却部で発生する排ガスを冷却する冷却部(4)と、冷却部に連設し、排ガスを浄化する排気部(5)と、排気部端部に設置され、焼却部から排気部内を負圧にする誘引通風機(15)とからなる負圧式焼却炉において、焼却部(2)と冷却部(4)とを連結する配管に設置した熱交換器(9)によって得た排熱で発電する発電機システム(10)を備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉。Equipped with a generator that can maintain high heat exchange rate because there is very little fly ash and dust contained in the exhaust heat, and fly ash and dust do not accumulate in the exhaust heat pipe, eliminating the need for removal work A negative-type incinerator is provided. An incinerator (2) that incinerates the incinerator, a cooling unit (4) that is connected to the incinerator and cools the exhaust gas generated in the incinerator, and an exhaust unit that is connected to the cooling unit and purifies the exhaust gas ( 5) and an induction ventilator (15) installed at the end of the exhaust part and having a negative pressure inside the exhaust part from the incinerator, the incinerator (2) and the cooling part (4) A negative pressure incinerator equipped with a power generator, characterized in that it has a generator system (10) for generating electricity with exhaust heat obtained by a heat exchanger (9) installed in a pipe to be connected.
Description
本発明は、発電装置を備えた負圧式焼却炉に関する。 The present invention relates to a negative pressure incinerator equipped with a power generator.
従来、ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉に熱交換器を備えて、焼却炉から発生する排熱を利用して発電を行う焼却炉があった。 Conventionally, there has been an incinerator in which a heat exchanger is provided in a stoker type incinerator or a fluidized bed type incinerator and power is generated using exhaust heat generated from the incinerator.
しかしながら、ストーカ式焼却炉も流動床式焼却炉も、加圧炉のために焼却部で発生した排熱の中に飛灰や煤塵が多く含まれるため、飛灰や煤塵が熱交換器を構成する水管の周囲で壁面に付着して堆積し、熱交換率を著しく下げるという問題があった。 However, both the stoker type incinerator and fluidized bed type incinerator contain a lot of fly ash and dust in the exhaust heat generated in the incineration section for the pressurization furnace, so the fly ash and dust constitute the heat exchanger. There is a problem in that the heat exchange rate is remarkably lowered by adhering to the wall surface around the water pipe.
この問題に対しては、定期的に堆積した飛灰や煤塵を取り除くことにより熱交換率を改善するという方法で対処していたが、堆積した飛灰や煤塵は容易に取り除くことが出来るものではなく、除去作業に時間を要し、また除去作業の間は焼却炉を停止しなければならないという問題があった。 This problem has been dealt with by improving the heat exchange rate by periodically removing the accumulated fly ash and dust, but the accumulated fly ash and dust can not be easily removed. However, there was a problem that the removal work took time and the incinerator had to be stopped during the removal work.
そこで、本発明は、排熱に含まれる飛灰や煤塵が非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積することがないため除去作業が不要で、高い熱交換率を維持することができる発電装置を備えた負圧式焼却炉を提供する。 Therefore, the present invention has very little fly ash and dust contained in the exhaust heat, and since no fly ash and dust accumulate in the exhaust heat pipe, no removal work is required and a high heat exchange rate can be maintained. Provided is a negative pressure incinerator equipped with a power generation device capable of generating a negative pressure.
本発明は、上記の謀題を解決するために、負圧式焼却炉において、焼却部と冷却部の間に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉の溝成とした。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is characterized in that in a negative pressure incinerator, a generator system is provided that generates power with exhaust heat obtained by a heat exchanger installed between an incineration unit and a cooling unit. A negative pressure incinerator was equipped with a power generator.
また、被焼却物を焼却する焼却部と、前記焼却部に連設し、前記焼却部で発生する排ガスを冷却する冷却部と、前記冷却部に連設し、前記排ガスを浄化する排気部と、前記排気部端部に設置され、前記焼却部から排気部内を負圧にする誘引通風機とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部と冷却部とを連結する配管に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉の溝成とした。 An incineration unit for incinerating the incinerated object; a cooling unit connected to the incineration unit for cooling exhaust gas generated in the incineration unit; an exhaust unit connected to the cooling unit for purifying the exhaust gas; A heat exchanger installed in a pipe connecting the incineration unit and the cooling unit in a negative pressure incinerator including an induction fan that is installed at an end portion of the exhaust unit and makes the inside of the exhaust unit have a negative pressure from the incineration unit A negative pressure incinerator was provided with a power generator system that generates power using the exhaust heat obtained by the above.
本発明は上記のような溝成であるため、排熱中の飛灰や煤塵が従来に比して非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積し固化することがない。 Since the present invention has the groove as described above, the amount of fly ash and dust during exhaust heat is very small compared to the prior art, and the fly ash and dust are not deposited and solidified in the exhaust heat pipe.
また、前述のように飛灰や煤塵が堆積し固化することがないため熱交換率を高い状態で維持することができる。 Moreover, since the fly ash and dust do not accumulate and solidify as described above, the heat exchange rate can be maintained in a high state.
更に、前述のように飛灰や煤塵が堆積し固化することがないため排熱管内外の堆積物の除去作業を行う必要がなく、焼却炉の運転を停止する必要もない。 Further, as described above, fly ash and dust do not accumulate and solidify, so there is no need to remove deposits inside and outside the exhaust heat pipe, and there is no need to stop the operation of the incinerator.
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の全体図、図2は発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の全体図、図3は発電装置を備えた負圧式焼却炉の焼却部を示す図、図4は発電装置を備えた負圧式焼却炉の発電部を示す図、図5は発電装置を備えた負圧式焼却炉の冷却部を示す図、図6は発電装置を備えた負圧式焼却炉の排気部を示す図、図7は発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の発電部を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall view of a negative pressure incinerator equipped with a power generation apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an overall view of a second embodiment of a negative pressure incinerator equipped with a power generation apparatus, and FIG. 3 is a negative view equipped with a power generation apparatus. FIG. 4 is a diagram showing a power generation unit of a negative pressure incinerator equipped with a power generator, FIG. 5 is a diagram showing a cooling unit of a negative pressure incinerator equipped with a power generator, FIG. FIG. 7 is a diagram showing an exhaust part of a negative pressure incinerator equipped with a power generator, and FIG. 7 is a diagram showing a power generator of a second embodiment of the negative pressure incinerator equipped with a power generator.
図1及び図3から図6に示すように、本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉1は、被焼却物を焼却する焼却部2と、前記焼却部2に連設し、前記焼却部2で発生する排ガスを冷却する冷却部4と、前記冷却部4に連設し、前記排ガスを浄化する排気部5と、前記排気部5端部に設置され、前記焼却部2から排気部5内を負圧にする誘引通風機15とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部2と冷却部4とを連結する配管に設置した熱交換器9によって得た排熱で発電する発電機システム10からなる。 As shown in FIGS. 1 and 3 to 6, a negative pressure incinerator 1 equipped with a power generation device according to the present invention is connected to an incineration unit 2 for incinerating an incinerator, and the incineration unit 2, and A cooling unit 4 that cools the exhaust gas generated in the incineration unit 2, an exhaust unit 5 that is connected to the cooling unit 4 and purifies the exhaust gas, and is installed at the end of the exhaust unit 5, and is exhausted from the incineration unit 2 In a negative pressure incinerator composed of an
図3に示すように、前記焼却部2は、第一燃焼室6と前記第一燃焼室6の上に内部を連通して備えた第二撚焼室7とからなる。 As shown in FIG. 3, the incinerator 2 includes a
前記第一燃焼室6は、内部に格子6dを設けて第一次燃焼室6の室内を被焼却物を焼却する部屋と焼却灰を受ける炉床6bとに分け、側面上部に被焼却物であるゴミの投入装置6aを備え、更に点火バーナ6cを備えている。 The
前記第一燃焼室6の下には、炉下コンベア6eが設置され、前記格子6dを抜けて炉床6bに落ちた焼却灰8aは前記炉下コンベア6eに移され、更に炉下コンベア6eから焼却灰の貯蓄タンクヘ移される。尚、前記炉床6bにも排出口6iが設けられており、この排出口6iから焼却灰8aを掻き出して焼却灰の貯蓄タンクヘ移すこともできる。 Under the
前記ゴミ投入装置6aには投入口6hが設けられており、この投入口6hからゴミ等の被焼却物8を投入する。また、前記ゴミ投入装置6aから第一燃焼室6の間には開閉弁6gが設けられており、第一燃焼室6の蓋を開閉する事ができる。 The dust input device 6a is provided with an
前記第一燃焼室6は空気調整弁6fを備えており、前記空気調整弁6fを操作し、第一燃焼室6内ヘの空気供給量を調整することができる。 The
前記第二燃焼室7は、前述の通り第一燃焼室6上に内部を連通した状態で設置される燃焼室で、前記第一燃焼室6で発生した未燃ガスを更に燃焼する部屋である。 As described above, the second combustion chamber 7 is a combustion chamber that is installed on the
前記第二燃焼室7には、再燃バーナ7a及び二次追込送風機7bが設置されており、前記再燃バーナ7aは、第一燃焼室6から送られてきた未燃ガスに着火するためのバーナであるとともに、第二燃焼室7内の温度を800度から1000度に維持するための燃焼バーナの役割もしている。 The second combustion chamber 7 is provided with a reburning
前記二次押込送風機7bは第二燃焼室7内の空気を撹拌させるための送風機であり、図上では二基設けたが、設置数は特に限定していない。前記二次押込送風機7bで第二撚焼室7内の空気を撹拌させることにより未燃ガスの完全燃焼を促すことができる。尚、本発明の焼却炉部分は負圧でなければならないため、前記二次押込送風機7bによる加圧空気量は、負圧状態を維持できる量となる。 Although the said secondary pushing
また、前記第二燃焼室7の上部には第一送気管7cが設けられており、この第一送気管7cは、図4で説明する第二送気管9bに接続されている。 A first air supply pipe 7c is provided in the upper part of the second combustion chamber 7, and the first air supply pipe 7c is connected to a second
図4に示すように、前記第二送気管9bを取り囲むように熱交換器9が取り付けられており、前記熱交換器9内にはボイラー水9cが満たされている。また、前記熱交換器9内は水管9aが設けられており、前記ボイラー水9cはこの水管9a内も通っている。尚、前記ボイラー水9cは、水に限定したものではなく、水よりも沸点が低い液体があればそれを使用しても良い。例えば、沸点が36度低いアンモニア・ペンタンなどが考えられるが、これ以外にも熱回収率の高いものがあれば、それを利用してもよい。 As shown in FIG. 4, the heat exchanger 9 is attached so that the said 2nd air supply pipe |
前記熱交換器9は、発電装置10aと冷却装置10bを備えた発電システム10に連結されている。排熱が通過する第二送気管9bにより暖められたボイラー水9cの蒸気から前記発電装置10aで発電し、前記ボイラー水9cを冷却装置10bで冷却して前記熱交換器9へ戻している。尚、前記熱交換器9と発電システム10を併せて発電部3とした。 The heat exchanger 9 is connected to a
図5に示すように、前記冷却部4は、排熱を冷却するガス冷却塔11と前記第二送気管9bとガス冷却塔11を接続する第三送気管11dとからなる。前記ガス冷却塔11内の上部には噴霧口11bが取り付けられており、この噴霧口11bは冷却用噴霧水ポンプ11aに接続されている。 As shown in FIG. 5, the cooling unit 4 includes a
前記噴霧口11bはガス冷却塔11内の上部から下方に向かって噴霧するように設置されており、噴霧口11bからは通常の水からなる冷却水又は苛性ソーダ等の中和剤を含んだ冷却水が噴霧される。前記冷却水の使い分けについては、被焼却物の種類により使い分ける。 The
また、前記ガス冷却塔11の下部には飛灰排出口11fが設けられている。前記飛灰排出口11fは、前記ガス冷却塔11内で排気ガスが冷却用噴霧水により冷却される際に、前記排気ガスに含まれている煤塵及び飛灰が噴霧水により凝縮され沈殿し、汚泥化したものを取り除くための排出口である。前記飛灰排出口11fから取り出した飛灰や煤塵の汚泥物は飛灰搬出装置11cヘ送られ、更に飛灰搬出装置11cから貯蔵タンクヘ送られる。 Further, a fly
更に、前記ガス冷却塔11には第四送気管11eが接続されており、ガス冷却塔11で排気ガスを冷却して前記排気部5に送る。 Further, a fourth
図6に示すように、前記排気部5は、排気ガスに含まれる粉塵等を最終的に濾過するバグフィルター12(サイクロンでも可)と、前記バグフィルター12を通過した排気ガスを放出する煙突16と、前記バグフィルター12及び煙突16の間に設置され前記焼却部2から排気部5にかけた内部を負圧状態にするための誘引通風機15とからなる。 As shown in FIG. 6, the exhaust unit 5 includes a bag filter 12 (which may be a cyclone) that finally filters dust and the like contained in the exhaust gas, and a
前記第四送気管11eは第五送気管12aを介してバグフィルター12に接続されており、前記バグフィルター12と誘引通風機15は第六送気管12bを介して接続されている。更に、前記誘引通風管15と煙突16は第七送気管15aを介して接続されている。 The
前記バグフィルター12の下部には飛灰排出口12cが設けられており、バグフィルター12で排気ガスを最終的に濾過した際に取り除いた粉塵等を排出するための排出口である。この飛灰排出口12cから排出した粉塵等は前記飛灰搬出装置11cに送られ、更に飛灰搬出装置11cから貯蔵タンクヘ送られる。尚、貯蔵夕ンクに貯められた粉塵等はトラック等で処埋施設等へ運ばれ処理される。 A fly
前記第五送気管12aには噴霧バルブ14bが接続されており、前記噴霧バルブ14bは活性炭タンク13及び消石灰タンク14と接続され、更に噴霧ポンプ14aに接続されている。 A
前記活性炭タンク13の活性炭と消石灰タンク14の消石灰を混合した状態で前記噴霧バルブ14bから第五送気管12a内に噴霧することで、第五送気管12a内を通過する排気ガス中の塩化水素(HC)や硫黄酸化物(SOX)を中和させる。 By spraying the activated carbon of the activated
中和されバグフィルター12を通過した排気ガスは前記第六送気管12bを経て誘引通風機15に吸い上げられて第七送気管15aへ送られ、最終的に無害な状態で煙突16から放出される。 The exhaust gas neutralized and passed through the
前記焼却部2から第六送気管12bまでの排気ガスの流れは前記誘引通風機15の吸い上げる力により発生するため、焼却部2から第六送気管12bまでの内部は負圧状態にあり、第七送気管15aから煙突16までの排気ガスの流れは誘引通風機15の吹き出す力により発生するため、加圧状態にある。 Since the flow of exhaust gas from the incinerator 2 to the
前記第五送気管12aと前記第六送気管12bにはバイパス用開閉バルブ12eが設置されている。前記バイパス用開閉バルブ12eを閉じることで前記バグフィルター12を使用せずに排気ガスを放出することができる。 A bypass open /
また前記第六送気管12bには開閉バルブ12dが設置されている。これは前記バグフィルター12を通過した排気ガスの開閉バルブである。 An opening /
図2及び図7に示すように、本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉1aは、実施例1の発電装置を備えた負圧式焼却炉1とほぼ同じ溝成をしている。即ち、発電装置を備えた負圧式焼却炉1aは、被焼却物を焼却する焼却部2と、前記焼却部2に連接し、前記焼却部2で発生する排ガスを冷却する冷却部4と、前記冷却部4に連設し、前記排ガスを浄化する排気部5と、前記排気部5端部に設置され、前記焼却部2から排気部5内の空気を吸引し負圧にする誘引通風機15とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部2と冷却部4とを連結する配管に設置した熱交換器17によって得た排熱で発電する発電機システム10からなり、前記熱交換器17の溝成が異なるだけである。前記誘引通風機15により、排ガスが吸引されて煙突16から排出されるために、前記焼却部2から排気部5内等の焼却炉内全体が負圧状熊となる。 As shown in FIGS. 2 and 7, the
図7に示すように、前記熱交換器17は、前記第一送気管7cと第三送気管11dの間に設置され、排熱が通る空間17b内にボイラー水17cを満たした水管17aが設置されている。従って排熱は水管17aの隙間を縫って第三送気管11d方向へ流れる。 As shown in FIG. 7, the
前記熱交換器17は、発電装置10aと冷却装置10bを備えた発電システム10に連結されている。排熱が水管17aの隙間を通過するときに暖められたボイラー水9cの蒸気から前記発電装置10aで発電し、前記ボイラー水9cを冷却装置10bで冷却して前記熱交換器17へ戻している。尚、前記熱交換器17と発電システム10を併せて発電部3aとした。尚、前記ボイラー水9cは、水に限定したものではなく、水よりも沸点が低い液体があればそれを使用しても良い。例えば、沸点が36度低いアンモニア・ペンタンなどが考えられるが、これ以外にも熱回収率の高いものがあれば、それを利用してもよい。 The said
本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉は、排気ガスの流れを負圧により作り出しているため、焼却部で発生する排気ガス中に焼却灰や粉塵、煤塵等が含まれる割合が非常に低く、そのため熱交換器内の水管付近に煤塵等が付着・堆積することがなく、長期的に一定の熱交換率を維持し発電することが可能であり、付着・堆積粉塵等の際去作業が不要であるため焼却炉を止めることなく焼却を続けることができるため、発電業界を始め、電気を使用する多くの領域、並びに環境問題を扱う業界に多大な貢献をもたらす。 Since the negative pressure incinerator equipped with the power generator according to the present invention creates the flow of exhaust gas by negative pressure, the proportion of incineration ash, dust, soot, etc. contained in the exhaust gas generated in the incinerator is very high Therefore, dust and so on do not adhere and accumulate near the water pipe in the heat exchanger, and it is possible to generate electricity while maintaining a constant heat exchange rate for a long time. Since no work is required, the incineration can be continued without stopping the incinerator, so that it contributes greatly to the power generation industry, many areas using electricity, and the industry dealing with environmental issues.
1 発電装置を備えた負圧式焼却炉
1a 発電装置を備えた負圧式焼却炉
2 焼却部
3 発電部
3a 発電部
4 冷却部
5 排気部
6 第一燃焼室
6a ゴミ投入装置
6b 炉床
6c 点火バーナ
6d 格子
6e 炉下コンベア
6f 空気調整弁
6g 開閉弁
6h 投入口
6i 排出口
7 第二燃焼室
7a 再燃バーナ
7b 二次押込送風機
7c 第一送気管
8 被焼却物
8a 焼却灰
9 熱交換器
9a 水管
9b 第二送気管
9c ボイラー水
10 発電システム
10a 発電装置
10b 冷却装置
11 ガス冷却塔
11a 冷却用噴霧水ポンプ
11b 噴霧口
11c 飛灰搬出装置
11d 第三送気管
11e 第四送気管
11f 飛灰排出口
12 バグフィルタ
12a 第五送気管
12b 第六送気管
12c 飛灰排出口
12d 開閉バルブ
12e バイパス用開閉バルブ
13 活性炭タンク
14 消石灰タンク
14a 噴霧ポンプ
14b 噴霧バルブ
15 誘引通風機
15a 第七送気管
16 煙突
17 熱交換器
17a 水管
17b 空間
17c ボイラー水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Negative
Claims (2)
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