JPH0646092B2

JPH0646092B2 - 廃熱回収型汚泥焼却設備

Info

Publication number: JPH0646092B2
Application number: JP33052187A
Authority: JP
Inventors: 勲勝俣; 俊英姉崎; 正利斎藤; 修郎猪川
Original assignee: Kanagawa Prefecture
Current assignee: Kanagawa Prefecture
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH01174802A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、廃熱回収型汚泥焼却設備に関するものであ
る。

［従来の技術］下水汚泥、し尿汚泥等の汚泥焼却設備に、近年省エネル
ギ焼却を目的として汚泥乾燥機、廃熱ボイラ等を付帯さ
せる例が多い。

第２図に、その１例を示す。１は汚泥の流動焼却路、２
は流動空気予熱器、３は廃熱ボイラ、４は汚泥乾燥機で
ある。焼却路１からの排ガスは、先ず空気予熱器２に入
りブロワから送給される流動用空気を予熱する。次いで
排ガスの熱は廃熱ボイラ３で回収され蒸気を発生する。
発生蒸気の１部は汚泥乾燥機４に送られ汚泥の乾燥に利
用される。熱回収後の排ガスは、処理装置５で集塵、洗
浄処理されて煙突６から排出される。

［解決しようとする問題点］しかし、上記従来設備には、次のような問題がある。

被焼却物である汚泥の性状（含水率、発熱量）変動に伴
い、発生排ガス温度、風量が変動し、これらはそのまま
廃熱ボイラに持ち込まれ、発生蒸気量の変動をもたら
す。

一方、汚泥乾燥機で消費される蒸気量は汚泥の含水率、
汚泥投入量により、一義的に決定されるといってよく、
従って蒸気消費量は廃熱ボイラの発生蒸気量と全く別の
要因で変動する。

これら変動は、結果的には蒸気量の過不足として顕在化
する。特に、汚泥熱量が自燃点を越えている場合は、燃
焼排ガス量も増大し、その結果廃熱ボイラでの発生蒸気
量も増加するが、汚泥乾燥機が必要とする蒸気量は逆に
減少する（汚泥熱量が高い為、乾燥度を低くせざるを得
ない）為、蒸気バランスがくずれ、プラントの安定した
運転が不可能となる。

従って、このような場合は、焼却炉への汚泥投入量を減
らして、燃焼排ガス量を減らし、もってボイラでの発生
蒸気量を減らす方法をとらざるを得ない。しかし、この
措置は頻度、期間によっては下水処理場の汚泥処理全般
への影響も避けられず、大きな問題になっている。

また、廃熱ボイラは年１回の定期検査を義務付けられて
おり、その期間中は焼却プラント全体を停止せざるを得
ず、その間の汚泥焼却処理ができないことも同システム
の問題となっている。

この発明は、上記のような問題点を解消できるようにし
た廃熱回収型汚泥焼却設備を提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］この発明の廃熱回収型汚泥焼却設備は、汚泥焼却炉と、
この焼却炉の排ガスの熱を回収する廃熱ボイラとを備え
た廃熱回収型汚泥焼却設備において、処理汚泥を乾燥し
て焼却炉に送給する系に設けられた重量制御装置と、処
理汚泥を焼却炉に直投する系に設けられた重量制御装置
と、廃熱ボイラを通る排ガスの量を制御して発生蒸気圧
力を制御する圧力制御装置と、廃熱ボイラのバイパス路
に設けられた排ガスクーラと、この排ガスクーラの冷媒
量を制御して出口ガス温度を制御する温度制御装置とを
備えてなるものである。

［作用］乾燥系及び直投系にそれぞれ設けられた重量制御装置に
よって、焼却炉への汚泥全投入量を計画値に保ちつつ、
汚泥性状により乾燥系と直投系との投入比率を変えるこ
とにより発生排ガス量の安定化を図る。また、圧力制御
装置により廃熱ボイラを通る排ガス量を制御することに
より、発生蒸気圧を一定に維持する。そして、この制御
に伴いバイパス流量が変動しても、後続する排ガス処理
装置に悪影響を及ぼさないように、温度制御装置により
ガスクーラ出口温度を制御する。

また、ボイラ定期検査時には、排ガスを全量バイパス
し、ガスクーラに流入させることによりボイラの定期検
査を可能とし、且つガスクーラにて本来ボイラで吸熱す
べき熱量を併せて吸熱させることによって、後続する排
ガス処理装置への悪影響も防止する。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ここ
で、上記第１図の従来のものと同一構成の部分は図面の
同一箇所に同一符号を付してその詳細な説明を省略す
る。

脱水後の汚泥ケーキが、ホッパー１１から汚泥乾燥機４
を備えた乾燥系１２及び直投系１３を介して流動焼却炉
１に投入されるようになっている。乾燥系１２及び直投
系１３のそれぞれに投入汚泥量を制御する重量制御装置
１４及び１５が設けられている。そして、各重量制御装
置１４、１５の設定値は焼却炉１の炉内温度制御装置１
６により設定されるようになっている。

廃熱ボイラ３には、ドラム３ａの圧力を検出し、発生蒸
気圧力を所定の値に保つ圧力制御装置２１が設けられ、
ボイラ３を通る排ガス量をボイラ出口に設けられた弁２
２により制御するようになっている。

廃熱ボイラ３にバイパス路３０が設けられ、このバイパ
ス路に排ガスクーラ３１が設けられている。このガスク
ーラは、ブロワ３３から送給される空気を冷媒としてガ
スを冷却するようになっている。そして、ブロワ３３か
らの送気量を制御して出口ガス温度を所定の値に保つ温
度制御装置３２が設けられている。一方、熱交換して加
熱された空気は管路３５を介して煙突６に導かれ、煙突
からでる排気の白煙を防止するようになっている。

次に、上記装置の作用について説明する。

脱水後の汚泥ケーキの含水率は約８０％で、焼却炉１へ
の全投入量の約３０％を乾燥系１２から、残り７０％を
直投系１５から投入する。焼却炉１からの発生排ガスの
温度、風量は汚泥の性状（含水率、発熱量）により変動
する。そこで、汚泥性状変動による発生排ガスの変動を
焼却炉１の炉内温度の変動として捕え、温度制御装置１
６により投入汚泥の乾燥系１２と直投系１３への分配割
合いを変更する。例えば、汚泥ケーキの含水率が低下し
た場合、炉温が上昇するので、乾燥系からの投入割合い
を下げる。この場合、焼却炉に投入される固形分量はほ
ぼ一定であるので発生排ガス量は殆んど変化しない。こ
うして、焼却炉１から排ガスを安定して発生させること
ができる。

上記により、発生排ガス量を安定させることはできる
が、蒸気消費量の変動により、ドラム圧力が変動する。
そこで、消費先に一定した蒸気を供給するために、圧力
制御装置２１によりボイラ３を通る排ガス量を制御す
る。こうして、一定圧力の蒸気を使用先に供給すること
ができる。

一方、上記操作に伴って、バイパス路３０を流れる排ガ
ス量が変動する。例えば、ボイラ３を通る排ガス量を絞
った場合には、バイパス路３０を流れる排ガス量が増加
する。この場合に、排ガスクーラ３１出口温度が上昇し
てガス処理装置５に悪影響を及ぼさないようにするた
め、温度制御装置３２により冷媒空気の量を増加して出
口ガス温度を一定に維持する。

また、ボイラ３の定期検査時には、弁２２を全閉とし、
かつ乾燥系１２、乾燥機１４を停止とする直投系運転モ
ードを選び焼却運転を行う。焼却炉排ガスはバイパス路
３０により全量ガスクーラ３１に導入される。この時、
ガスクーラ３１での必要吸熱量は、通常時の約５倍に増
加する為、冷媒空気量もそれに応じて約３倍に増加させ
てガスクーラ出口温度を後段のガス処理装置５に影響を
及ぼさない温度まで冷却する。これらは制御装置３２に
て行われる。この場合、冷媒ブロア３３の常用点は上記
最大値の約１／３である為、常用時での省エネルギを計
る為、ブロワ３３はインバータ制御、ベーン制御等がな
されるようになっている。

なお、上記例では、排ガスクーラ出口ガス温度を検出し
て温度制御するようにしているが、冷媒空気のクーラ出
口温度を検出して温度制御しても同様の効果を得ること
ができる。また、クーラの冷媒とて水を用い、ガスを散
水冷却するようにしてもよい。また、ボイラ３を通る排
ガス量の制御弁２２をボイラ出口に設けてあるが、ボイ
ラ入口に設けてもよいことは勿論である。

次に、上記装置を組み込んだ実炉の運転実績について説
明する。但し、この実炉では上記実施例と異なり、温度
制御装置３２の温度検出装置はクーラ出口空気温度とな
っている。

公称焼却炉能力 70t/d 汚泥条件含水率 71〜78（平均73.2）％発熱量 730〜410kcal/Kg 処理汚泥量直投系平均2306（最大2540、最小2070） Kg/h 55.3t/d 乾燥系平均926（最大1060、最小640） Kg/h 22.22/t/d 廃熱ボイラ入口ガス温度 720〜780℃ 出口ガス温度 180℃ 発生蒸気量 2000〜900Kg/h 発生蒸気圧力 7.0±0.8atg （設定値7.0atg）クーラ出口空気温度 180±10℃ （設定値180℃）上記のように、汚泥の含水率、発熱量の変動にも拘ら
ず、設計値を上まわる処理量で、汚泥を処理することが
でき、また一定した圧力の蒸気を発生させることがで
き、さらにガスクーラ出口温度も所定の値に制御するこ
とができた。

［発明の効果］この発明の廃熱回収型汚泥焼却設備は、上記のようなも
ので、処理汚泥の性状の変動にも拘らず、目標量を処理
することができる事は勿論、排ガス処理装置の悪影響を
与えることなく、一定圧力の蒸気を発生させることがで
きる。また、廃熱ボイラの定期検査時にも汚泥焼却運転
を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は従来
の廃熱回収型汚泥焼却設備の説明図である。１……汚泥焼却炉、３……廃熱ボイラ、４……汚泥乾燥
機、１２……乾燥系、１３……直投系、１４、１５……
重量制御装置、２１……圧力制御装置、３０……バイパ
ス路、３１……排ガスクーラ、３２……温度制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者猪川修郎東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (56)参考文献特開昭59−89921（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−229105（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−46902（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−66604（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−62123（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥焼却炉と、この焼却炉の排ガスの熱を
回収する廃熱ボイラとを備えた廃熱回収型汚泥焼却設備
において、処理汚泥を乾燥して焼却炉に送給する系に設
けられた重量制御装置と、処理汚泥を焼却炉に直投する
系に設けられた重量制御装置と、廃熱ボイラを通る排ガ
スの量を制御して発生蒸気圧力を制御する圧力制御装置
と、廃熱ボイラのバイパス路に設けられた排ガスクーラ
と、この排ガスクーラの冷媒量を制御して出口ガス温度
を制御する温度制御装置とを備えてなる廃熱回収型汚泥
焼却設備。