JPH0979541A - 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置 - Google Patents
廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置Info
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- JPH0979541A JPH0979541A JP26246595A JP26246595A JPH0979541A JP H0979541 A JPH0979541 A JP H0979541A JP 26246595 A JP26246595 A JP 26246595A JP 26246595 A JP26246595 A JP 26246595A JP H0979541 A JPH0979541 A JP H0979541A
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩素によるボイラチューブの高温腐食を防止
しながら高温・高圧の過熱蒸気を効率的に得ることので
きる過熱蒸気の製造にかかる発明。 【解決手段】 熱分解手段１と、チャー燃焼手段１０
と、第１の蒸気製造手段２４と、第２の蒸気製造手段２
０を有し、前記熱分解手段１とチャー燃焼手段１０間を
接続するチャー通路９中に、チャー逆流防止手段５０を
配し、前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と熱分解
手段における熱分解を効率良く行う。そしてこのような
逆流防止手段５０は、シールポットのような、圧力差形
成手段５０Ａ若しくはスクリューフィーダのような機械
的搬送手段５０Ｂで構成する。
しながら高温・高圧の過熱蒸気を効率的に得ることので
きる過熱蒸気の製造にかかる発明。 【解決手段】 熱分解手段１と、チャー燃焼手段１０
と、第１の蒸気製造手段２４と、第２の蒸気製造手段２
０を有し、前記熱分解手段１とチャー燃焼手段１０間を
接続するチャー通路９中に、チャー逆流防止手段５０を
配し、前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と熱分解
手段における熱分解を効率良く行う。そしてこのような
逆流防止手段５０は、シールポットのような、圧力差形
成手段５０Ａ若しくはスクリューフィーダのような機械
的搬送手段５０Ｂで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物等を焼却し、その燃焼排ガスの熱により蒸気を製造
して、例えば該蒸気を発電プラント等に用いる過熱蒸気
製造に関する発明である。
棄物等を焼却し、その燃焼排ガスの熱により蒸気を製造
して、例えば該蒸気を発電プラント等に用いる過熱蒸気
製造に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】従来より都市ごみ等の廃棄物を焼却する
焼却装置には流動床焼却装置が多く用いられ、かかる装
置は流動床焼却炉内の分散板（例えば多孔板）上に収容
された砂等の流動媒体に分散板下方より空気または焼却
排ガス等を吹き込むことにより流動媒体を流動化すると
ともに加熱し、そのようにして形成された流動床内に都
市ごみ等の廃棄物を投入して燃焼させる。この燃焼によ
り発生した燃焼ガスは、燃焼ガス出口ラインを経てボイ
ラに至り、該ボイラ内で温水との熱接触により蒸気を発
生させ、該蒸気を発電プラント等のタービン駆動源とし
て用いるものである。
焼却装置には流動床焼却装置が多く用いられ、かかる装
置は流動床焼却炉内の分散板（例えば多孔板）上に収容
された砂等の流動媒体に分散板下方より空気または焼却
排ガス等を吹き込むことにより流動媒体を流動化すると
ともに加熱し、そのようにして形成された流動床内に都
市ごみ等の廃棄物を投入して燃焼させる。この燃焼によ
り発生した燃焼ガスは、燃焼ガス出口ラインを経てボイ
ラに至り、該ボイラ内で温水との熱接触により蒸気を発
生させ、該蒸気を発電プラント等のタービン駆動源とし
て用いるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さてかかる都市ごみ等
の廃棄物中には塩ビプラスチック等の含塩素有機化合物
が混入しており、可燃分中にＣ１として約０．２〜０．
５％含有されている。そして都市ごみ等の廃棄物中に混
入した塩ビプラスチック等に含まれる塩素は、燃焼によ
ってＨＣ１となり（通常、都市ごみ燃焼排ガス中のＨＣ
１は約５００〜１０００ppm）、焼却炉の後流に設置さ
れた蒸気発生用ボイラのチューブに作用してこれを腐食
させる。特にチューブ表面温度が約３５０℃以上では温
度の増加とともに高温腐食が顕著となる。このため、従
来、チューブ表面温度は３５０℃以下にする必要があ
り、製造される蒸気の温度は約３００℃が限界であっ
た。その結果、従来のごみ焼却による発電効率は約１５
％以下であって、塩素を殆ど含有しない重油やＬＮＧ等
を燃料とし、ボイラチューブ温度を５００〜６００℃に
できるプラントの発電効率約４０％に比べて著しく低
く、その改善が強く望まれていた。
の廃棄物中には塩ビプラスチック等の含塩素有機化合物
が混入しており、可燃分中にＣ１として約０．２〜０．
５％含有されている。そして都市ごみ等の廃棄物中に混
入した塩ビプラスチック等に含まれる塩素は、燃焼によ
ってＨＣ１となり（通常、都市ごみ燃焼排ガス中のＨＣ
１は約５００〜１０００ppm）、焼却炉の後流に設置さ
れた蒸気発生用ボイラのチューブに作用してこれを腐食
させる。特にチューブ表面温度が約３５０℃以上では温
度の増加とともに高温腐食が顕著となる。このため、従
来、チューブ表面温度は３５０℃以下にする必要があ
り、製造される蒸気の温度は約３００℃が限界であっ
た。その結果、従来のごみ焼却による発電効率は約１５
％以下であって、塩素を殆ど含有しない重油やＬＮＧ等
を燃料とし、ボイラチューブ温度を５００〜６００℃に
できるプラントの発電効率約４０％に比べて著しく低
く、その改善が強く望まれていた。
【０００４】本発明者らはかかる技術的課題に鑑み、先
の出願において（出願番号：特願平６−３２４８４３
号、特願平７−１４０４８４号）、前記焼却炉としての
流動床内で、温度３００〜７００℃で処理したところ、
該流動床からの未分解残渣および流動媒体から成るチャ
ー混合物からは実質的に塩素を含有しない未分解残渣が
得られることを見出した。すなわち、廃棄物中に含まれ
ていた塩素は、実質的に全て熱分解ガスに含まれて、熱
分解ガス出口ラインに排出されることを見出した。
の出願において（出願番号：特願平６−３２４８４３
号、特願平７−１４０４８４号）、前記焼却炉としての
流動床内で、温度３００〜７００℃で処理したところ、
該流動床からの未分解残渣および流動媒体から成るチャ
ー混合物からは実質的に塩素を含有しない未分解残渣が
得られることを見出した。すなわち、廃棄物中に含まれ
ていた塩素は、実質的に全て熱分解ガスに含まれて、熱
分解ガス出口ラインに排出されることを見出した。
【０００５】そして、かかる知見に基づき、焼却装置側
には、温度３００℃以上の空間内に廃棄物を供給して熱
分解反応を行なわせ、その反応により発生した熱分解ガ
スと未分解残渣および流動媒体から成るチャー混合物と
不燃物とを互いに分離する第１の流動床（以下熱分解手
段という）とともに、前記チャー混合物を空気または燃
焼排ガスによって上方に吹き飛ばしながら前記未分解残
渣を完全燃焼させる第２の流動床（以下チャー燃焼手段
という）を設け、一方ボイラ側には第１及び第２のボイ
ラを実質的に直列に接続し、低段側のボイラで前記熱分
解ガスの熱を利用して約４００℃以下、具体的には３０
０℃前後の温水または蒸気を製造（以下第１の蒸気製造
手段という）し、次に該３００℃前後の温水または蒸気
を第２のボイラに導入して前記チャー燃焼手段より得ら
れた燃焼ガスの熱により略５００℃若しくはそれ以上の
過熱蒸気を製造（以下第２の蒸気製造手段という）する
ようにした過熱蒸気製造が提案されている。
には、温度３００℃以上の空間内に廃棄物を供給して熱
分解反応を行なわせ、その反応により発生した熱分解ガ
スと未分解残渣および流動媒体から成るチャー混合物と
不燃物とを互いに分離する第１の流動床（以下熱分解手
段という）とともに、前記チャー混合物を空気または燃
焼排ガスによって上方に吹き飛ばしながら前記未分解残
渣を完全燃焼させる第２の流動床（以下チャー燃焼手段
という）を設け、一方ボイラ側には第１及び第２のボイ
ラを実質的に直列に接続し、低段側のボイラで前記熱分
解ガスの熱を利用して約４００℃以下、具体的には３０
０℃前後の温水または蒸気を製造（以下第１の蒸気製造
手段という）し、次に該３００℃前後の温水または蒸気
を第２のボイラに導入して前記チャー燃焼手段より得ら
れた燃焼ガスの熱により略５００℃若しくはそれ以上の
過熱蒸気を製造（以下第２の蒸気製造手段という）する
ようにした過熱蒸気製造が提案されている。
【０００６】本発明は、かかる先願技術を更に発展さ
せ、塩素によるボイラチューブの高温腐食を防止しなが
ら高温・高圧の過熱蒸気を効率的に得ることのできる過
熱蒸気の製造にかかる発明を提供する事にある。本発明
の他の目的は前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と
熱分解手段における熱分解を効率良く行い、先願技術に
おいて比較して更に効率良く塩素の低減ともに且つ高温
度の過熱蒸気を得ることの出来る過熱蒸気の製造にかか
る発明を提供する事にある。
せ、塩素によるボイラチューブの高温腐食を防止しなが
ら高温・高圧の過熱蒸気を効率的に得ることのできる過
熱蒸気の製造にかかる発明を提供する事にある。本発明
の他の目的は前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と
熱分解手段における熱分解を効率良く行い、先願技術に
おいて比較して更に効率良く塩素の低減ともに且つ高温
度の過熱蒸気を得ることの出来る過熱蒸気の製造にかか
る発明を提供する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
温度３００℃以上、好ましくは温度３００〜７００℃の
空間内に廃棄物を供給して熱分解反応を行なわせ、その
反応により発生した熱分解ガスと未分解残渣および流動
媒体から成るチャー混合物と不燃物とを互いに分離する
例えば流動床等の熱分解手段と、空気または燃焼排ガス
によって前記チャー混合物を上方に吹き飛ばしながら前
記未分解残渣を完全燃焼させる例えば流動床や熱分解炉
等のチャー燃焼手段と、前記熱分解ガスを直接若しくは
再燃焼させた後、その熱を利用して約４００℃以下、具
体的には略３００〜３５０℃以下の温水または蒸気を製
造する第１の蒸気製造手段と、前記チャー燃焼手段によ
り得られた燃焼ガスの熱により前記第１の蒸気製造手段
で製造された温水または蒸気を過熱蒸気とする第２の蒸
気製造手段を含み、前記熱分解手段とチャー燃焼手段間
を接続するチャー通路中に、チャー逆流防止手段を配し
た事を特徴とするものである。
温度３００℃以上、好ましくは温度３００〜７００℃の
空間内に廃棄物を供給して熱分解反応を行なわせ、その
反応により発生した熱分解ガスと未分解残渣および流動
媒体から成るチャー混合物と不燃物とを互いに分離する
例えば流動床等の熱分解手段と、空気または燃焼排ガス
によって前記チャー混合物を上方に吹き飛ばしながら前
記未分解残渣を完全燃焼させる例えば流動床や熱分解炉
等のチャー燃焼手段と、前記熱分解ガスを直接若しくは
再燃焼させた後、その熱を利用して約４００℃以下、具
体的には略３００〜３５０℃以下の温水または蒸気を製
造する第１の蒸気製造手段と、前記チャー燃焼手段によ
り得られた燃焼ガスの熱により前記第１の蒸気製造手段
で製造された温水または蒸気を過熱蒸気とする第２の蒸
気製造手段を含み、前記熱分解手段とチャー燃焼手段間
を接続するチャー通路中に、チャー逆流防止手段を配し
た事を特徴とするものである。
【０００８】そしてこのような逆流防止手段は、例えば
図２に示すような、前記熱分解手段側へのチャー混合物
界面をチャー燃焼手段側のチャ−混合物界面より大に設
定することによりガスの逆流防止機能をもたせた例えば
シールポットのような、圧力差形成手段により構成して
も良く、又前記逆流防止手段を、図３に示すように、前
記熱分解手段側よりチャー燃焼手段側へ強制的にチャー
の搬送を行う機械的搬送手段で構成し、好ましくは該機
械的搬送手段の入口側より出口側に向け、上向きに傾斜
させ、重力差を持たせて配置して構成してもよい。
図２に示すような、前記熱分解手段側へのチャー混合物
界面をチャー燃焼手段側のチャ−混合物界面より大に設
定することによりガスの逆流防止機能をもたせた例えば
シールポットのような、圧力差形成手段により構成して
も良く、又前記逆流防止手段を、図３に示すように、前
記熱分解手段側よりチャー燃焼手段側へ強制的にチャー
の搬送を行う機械的搬送手段で構成し、好ましくは該機
械的搬送手段の入口側より出口側に向け、上向きに傾斜
させ、重力差を持たせて配置して構成してもよい。
【０００９】かかる発明によれば前記いずれの請求項に
おいても熱分解手段で分離されたチャー混合物には塩素
が実質的に含まれないので、これを第２の蒸気製造手段
の過熱源として用い５００℃以上の過熱蒸気を得るよう
に構成しても、機器の高温腐食は生じない。
おいても熱分解手段で分離されたチャー混合物には塩素
が実質的に含まれないので、これを第２の蒸気製造手段
の過熱源として用い５００℃以上の過熱蒸気を得るよう
に構成しても、機器の高温腐食は生じない。
【００１０】また第１の蒸気製造手段の加熱源には、塩
素を含む熱分解ガスを用いるも、該熱を利用して約４０
０℃以下、具体的には略３００〜３５０℃以下の温水ま
たは蒸気を製造を製造するものである為に、高温腐食の
温度以下の温度しか加熱しないために、ボイラチューブ
等の腐食の恐れはない。
素を含む熱分解ガスを用いるも、該熱を利用して約４０
０℃以下、具体的には略３００〜３５０℃以下の温水ま
たは蒸気を製造を製造するものである為に、高温腐食の
温度以下の温度しか加熱しないために、ボイラチューブ
等の腐食の恐れはない。
【００１１】さて前記のようにチャー燃焼手段は、完全
燃焼を可能にする為に、流動床の背高を高くする必要が
あり、この為該燃焼手段内の圧力が高くなり、この為流
動媒体等が燃焼手段側より熱分解手段側へ逆流の恐れが
ある。そこで前記熱分解手段とチャー燃焼手段間を接続
するチャー通路中に、チャー逆流防止手段５０を配し、
前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と熱分解手段に
おける熱分解を効率良く行っている。
燃焼を可能にする為に、流動床の背高を高くする必要が
あり、この為該燃焼手段内の圧力が高くなり、この為流
動媒体等が燃焼手段側より熱分解手段側へ逆流の恐れが
ある。そこで前記熱分解手段とチャー燃焼手段間を接続
するチャー通路中に、チャー逆流防止手段５０を配し、
前記チャー燃焼手段におけるチャー燃焼と熱分解手段に
おける熱分解を効率良く行っている。
【００１２】そしてこのような逆流防止手段は、例えば
図２に示すような例えばシールポットのような、圧力差
形成手段により前記熱分解手段側の圧力をＰ2、チャー
燃焼手段側の圧力をＰ1とした場合に、ΔＨ・ρ＞Ｐ1−
Ｐ2になるように（ΔＨ・ρ：熱分解炉側の圧力とチャ
ー燃焼手段側の圧力の差）構成すれば良い。
図２に示すような例えばシールポットのような、圧力差
形成手段により前記熱分解手段側の圧力をＰ2、チャー
燃焼手段側の圧力をＰ1とした場合に、ΔＨ・ρ＞Ｐ1−
Ｐ2になるように（ΔＨ・ρ：熱分解炉側の圧力とチャ
ー燃焼手段側の圧力の差）構成すれば良い。
【００１３】又、図３に示すように、機械的搬送手段で
逆流防止手段を構成する場合は、機械的搬送手段の入口
側より出口側に向け、上向きに傾斜させ、重力差を持た
せて配置して構成するのが良く、これにより機械的搬送
手段内が流動媒体により圧密化され、流動媒体でのガス
シール効果が増大する。又機械的搬送手段を用いること
により定量性も増大するが、コスト的又耐摩耗性の面で
はシールポットが優れている。
逆流防止手段を構成する場合は、機械的搬送手段の入口
側より出口側に向け、上向きに傾斜させ、重力差を持た
せて配置して構成するのが良く、これにより機械的搬送
手段内が流動媒体により圧密化され、流動媒体でのガス
シール効果が増大する。又機械的搬送手段を用いること
により定量性も増大するが、コスト的又耐摩耗性の面で
はシールポットが優れている。
【００１４】請求項３記載の発明においては、前記第１
若しくは第２の蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは
前記いずれかの製造手段に導入される温水若しくは蒸気
の一部を、前記燃焼手段の高温域側に配した熱交換手段
に適宜導入することを特徴とするものである。即ち、前
記燃焼手段では空気または燃焼排ガスによってチャー混
合物を上方に吹き飛ばしながら未分解残渣を分解させる
ので、その燃焼ガス中には高温の流動媒体が含まれる。
そこで本発明においては、その高温の流動媒体を利用し
て、前記チャー燃焼手段の高温域側に熱交換手段を配設
して、前記第１若しくは第２の蒸気製造手段で加熱され
た蒸気若しくは前記いずれかの製造手段に導入される温
水若しくは蒸気の一部と熱交換する事により、後記する
作用を営むことが出来る。
若しくは第２の蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは
前記いずれかの製造手段に導入される温水若しくは蒸気
の一部を、前記燃焼手段の高温域側に配した熱交換手段
に適宜導入することを特徴とするものである。即ち、前
記燃焼手段では空気または燃焼排ガスによってチャー混
合物を上方に吹き飛ばしながら未分解残渣を分解させる
ので、その燃焼ガス中には高温の流動媒体が含まれる。
そこで本発明においては、その高温の流動媒体を利用し
て、前記チャー燃焼手段の高温域側に熱交換手段を配設
して、前記第１若しくは第２の蒸気製造手段で加熱され
た蒸気若しくは前記いずれかの製造手段に導入される温
水若しくは蒸気の一部と熱交換する事により、後記する
作用を営むことが出来る。
【００１５】即ち、前記第１の蒸気製造手段に導入され
る温水を前記熱交換手段に導入してある程度の昇温を図
ることにより、熱交換手段−第１の蒸気製造手段−第２
の蒸気製造手段と、実質的に直列の３段階昇温を図るこ
とが出来、多量且つ十分加熱された過熱蒸気を得ること
が出来る。又、前記第２の蒸気製造手段に導入される温
水又は蒸気を前記第１の蒸気製造手段とともに、前記熱
交換手段にパラレルに導入することにより、第２の蒸気
製造手段の加熱量を多くする事が出来、多量の過熱蒸気
を得ることが出来る。
る温水を前記熱交換手段に導入してある程度の昇温を図
ることにより、熱交換手段−第１の蒸気製造手段−第２
の蒸気製造手段と、実質的に直列の３段階昇温を図るこ
とが出来、多量且つ十分加熱された過熱蒸気を得ること
が出来る。又、前記第２の蒸気製造手段に導入される温
水又は蒸気を前記第１の蒸気製造手段とともに、前記熱
交換手段にパラレルに導入することにより、第２の蒸気
製造手段の加熱量を多くする事が出来、多量の過熱蒸気
を得ることが出来る。
【００１６】又前記チャー燃焼手段の高温域側に熱交換
手段を配設する事は、８００〜１３００℃前後と無用に
高くなり、そのまま出口ラインに流すと通常の金属ライ
ンでは温度的に持たないが、これを８００〜９５０℃に
落とすことにより通常の耐熱金属ラインの利用が可能と
なる。又前記のように８００〜９５０℃に落としても第
２の蒸気製造手段における蒸気温度を５００〜６００℃
に維持する上で何の支障もない。
手段を配設する事は、８００〜１３００℃前後と無用に
高くなり、そのまま出口ラインに流すと通常の金属ライ
ンでは温度的に持たないが、これを８００〜９５０℃に
落とすことにより通常の耐熱金属ラインの利用が可能と
なる。又前記のように８００〜９５０℃に落としても第
２の蒸気製造手段における蒸気温度を５００〜６００℃
に維持する上で何の支障もない。
【００１７】請求項４記載の発明は、上記燃焼手段の出
口側に接続され該燃焼手段より燃焼ガスと上記流動媒体
とを分離する分離手段を含み、前記第１若しくは第２の
蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは前記いずれかの
製造手段に導入される温水若しくは蒸気の一部を、適宜
前記分離手段の流動媒体出口側に導入し、該流動媒体と
の熱接触により加熱することを特徴とするものである。
かかる発明によれば、前記チャー燃焼手段の出口側に燃
焼ガスと前記流動媒体とを分離する分離手段を設けた為
に、言換えれば８００〜９５０℃前後の高温の流動媒体
を熱分解手段とチャー燃焼手段夫々に戻入することによ
り、目的とする温度の流動床形成や温度管理が容易にな
る。
口側に接続され該燃焼手段より燃焼ガスと上記流動媒体
とを分離する分離手段を含み、前記第１若しくは第２の
蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは前記いずれかの
製造手段に導入される温水若しくは蒸気の一部を、適宜
前記分離手段の流動媒体出口側に導入し、該流動媒体と
の熱接触により加熱することを特徴とするものである。
かかる発明によれば、前記チャー燃焼手段の出口側に燃
焼ガスと前記流動媒体とを分離する分離手段を設けた為
に、言換えれば８００〜９５０℃前後の高温の流動媒体
を熱分解手段とチャー燃焼手段夫々に戻入することによ
り、目的とする温度の流動床形成や温度管理が容易にな
る。
【００１８】そして本発明においては、前記分離手段の
流動媒体出口側に熱交換手段を配置し、前記第１若しく
は第２の蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは前記い
ずれかの製造手段に導入される温水若しくは蒸気の一部
を、適宜該流動媒体との熱接触により加熱することによ
り、請求項３記載の発明と同様な作用を営むことが出来
る。この場合、前記チャー燃焼手段の高温域側に熱交換
手段（以下第１熱交換手段という）と前記分離手段の流
動媒体出口側にも熱交換手段（以下第２熱交換手段とい
う）を配置してもよい。又、第１の熱交換手段−第１の
蒸気製造手段−第２の蒸気製造手段−第２熱交換手段と
配置することにより、実質的に直列の４段階昇温を図る
ことが出来、極めて高い十分加熱された過熱蒸気を得る
ことが出来る。
流動媒体出口側に熱交換手段を配置し、前記第１若しく
は第２の蒸気製造手段で加熱された蒸気若しくは前記い
ずれかの製造手段に導入される温水若しくは蒸気の一部
を、適宜該流動媒体との熱接触により加熱することによ
り、請求項３記載の発明と同様な作用を営むことが出来
る。この場合、前記チャー燃焼手段の高温域側に熱交換
手段（以下第１熱交換手段という）と前記分離手段の流
動媒体出口側にも熱交換手段（以下第２熱交換手段とい
う）を配置してもよい。又、第１の熱交換手段−第１の
蒸気製造手段−第２の蒸気製造手段−第２熱交換手段と
配置することにより、実質的に直列の４段階昇温を図る
ことが出来、極めて高い十分加熱された過熱蒸気を得る
ことが出来る。
【００１９】又、後記実施例に示すように（第１の熱交
換手段と第１の蒸気製造手段を並列に）−第２の蒸気製
造手段−第２熱交換手段とを直列に配置することによ
り、実質的に並列／直列の３段階昇温を図ることが出
来、多量且つ十分加熱された過熱蒸気を得ることが出来
る。又第１の熱交換手段と第２の熱交換手段をいずれか
を選択的に用いても良い。又、前記熱交換手段にはスー
パヒータ若しくはボイラを用いるのがよい。
換手段と第１の蒸気製造手段を並列に）−第２の蒸気製
造手段−第２熱交換手段とを直列に配置することによ
り、実質的に並列／直列の３段階昇温を図ることが出
来、多量且つ十分加熱された過熱蒸気を得ることが出来
る。又第１の熱交換手段と第２の熱交換手段をいずれか
を選択的に用いても良い。又、前記熱交換手段にはスー
パヒータ若しくはボイラを用いるのがよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。但し、この実施形態に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
は本発明の実施例に係る廃棄物の焼却熱を利用した過熱
蒸気製造装置を示し、図中、１は流動床からなる熱分解
炉で、多孔板等の分散板３上に流動砂等の流動媒体２が
収納されており、廃棄物供給ライン４及び砂循環ライン
５より流動砂と都市ごみ等の廃棄物が投入され、空気ま
たは燃焼排ガス入口ライン６より供給された空気または
燃焼排ガスにより温度３００℃以上の流動床空間を生成
し、廃棄物の熱分解反応を行なわせ、その反応により発
生した熱分解ガスは熱分解ガス出口ライン７より、又未
分解残渣および流動砂から成るチャー混合物は逆流防止
手段５０を介してチャー混合物取り出しライン９より、
不燃物は不燃物取り出しライン８より、夫々互いに分離
して取り出す。尚前記空気または燃焼排ガス入口ライン
６より熱分解炉１に供給される空気または燃焼排ガス
は、３００〜７００℃の範囲で熱分解を効率的に行うた
めに、酸素の少ない（５％程度）且つ温度が１００〜３
００℃の温度を維持している燃焼排ガス、具体的には第
１のボイラ２４の出口ライン２５より取り出された燃焼
排ガスを用いるのが良い。
形態を説明する。但し、この実施形態に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
は本発明の実施例に係る廃棄物の焼却熱を利用した過熱
蒸気製造装置を示し、図中、１は流動床からなる熱分解
炉で、多孔板等の分散板３上に流動砂等の流動媒体２が
収納されており、廃棄物供給ライン４及び砂循環ライン
５より流動砂と都市ごみ等の廃棄物が投入され、空気ま
たは燃焼排ガス入口ライン６より供給された空気または
燃焼排ガスにより温度３００℃以上の流動床空間を生成
し、廃棄物の熱分解反応を行なわせ、その反応により発
生した熱分解ガスは熱分解ガス出口ライン７より、又未
分解残渣および流動砂から成るチャー混合物は逆流防止
手段５０を介してチャー混合物取り出しライン９より、
不燃物は不燃物取り出しライン８より、夫々互いに分離
して取り出す。尚前記空気または燃焼排ガス入口ライン
６より熱分解炉１に供給される空気または燃焼排ガス
は、３００〜７００℃の範囲で熱分解を効率的に行うた
めに、酸素の少ない（５％程度）且つ温度が１００〜３
００℃の温度を維持している燃焼排ガス、具体的には第
１のボイラ２４の出口ライン２５より取り出された燃焼
排ガスを用いるのが良い。
【００２１】熱分解ガス出口ライン７より取り出された
熱分解ガスは、灰溶融炉３１及び熱分解ガス燃焼炉３４
を経て第１のボイラ２４に導入される。即ち、前記灰溶
融炉３１は、旋回流により砂混合熱分解ガス灰を旋回分
離させながら、該溶融炉３１内に空気若しくは酸素富化
空気を前記熱分解ガスと共に、導入して該熱分解ガス燃
焼熱により１３００℃として灰分を溶融して、該溶融し
た灰分を溶融灰出口ライン３２を介して水貯溜部３２Ａ
に落下させ、数ｍｍ程度の水冷スラッグを生成し、該ス
ラッグを建築用骨材として利用する。
熱分解ガスは、灰溶融炉３１及び熱分解ガス燃焼炉３４
を経て第１のボイラ２４に導入される。即ち、前記灰溶
融炉３１は、旋回流により砂混合熱分解ガス灰を旋回分
離させながら、該溶融炉３１内に空気若しくは酸素富化
空気を前記熱分解ガスと共に、導入して該熱分解ガス燃
焼熱により１３００℃として灰分を溶融して、該溶融し
た灰分を溶融灰出口ライン３２を介して水貯溜部３２Ａ
に落下させ、数ｍｍ程度の水冷スラッグを生成し、該ス
ラッグを建築用骨材として利用する。
【００２２】又、前記灰溶融炉３１には後記するガス出
口ライン１７に設けた高温フィルタ４０より分離した灰
分がダストライン２９及びサイクロンの砂出口ライン１
８に設けた灰分離器４１（スクリーン）より分離した灰
分がダストライン２９ａを介して夫々導入され、これら
も溶融分離される。そして、灰分を除去した熱分解ガス
は出口ライン３３を介して熱分解ガス燃焼炉に導入し、
空気供給ラインより供給された空気により完全燃焼を行
い、その出口ライン３５／２３を介して第１ボイラ２４
に導入する。
口ライン１７に設けた高温フィルタ４０より分離した灰
分がダストライン２９及びサイクロンの砂出口ライン１
８に設けた灰分離器４１（スクリーン）より分離した灰
分がダストライン２９ａを介して夫々導入され、これら
も溶融分離される。そして、灰分を除去した熱分解ガス
は出口ライン３３を介して熱分解ガス燃焼炉に導入し、
空気供給ラインより供給された空気により完全燃焼を行
い、その出口ライン３５／２３を介して第１ボイラ２４
に導入する。
【００２３】又、前記熱分解炉１により得られた熱分解
ガスの一部を灰溶融炉３１の上流側で、分岐ライン７ａ
を介して熱分解炉１の分散板３下方の入口側に供給する
ものであるために、言換えれば３５０℃〜４００℃の高
温の可燃性ガスを熱分解炉１に循環供給する事が出来る
ために、熱分解ガスが空気又は燃焼排ガス中のＮ2、Ｃ
Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の不活性ガスでの希釈を最小限に抑えて、
単位容積当りの発熱量を高くし、灰溶融に必要な燃焼温
度１３００℃に容易にすることが可能となるとともに、
温度変動を抑制して安定した熱分解が可能となる。
ガスの一部を灰溶融炉３１の上流側で、分岐ライン７ａ
を介して熱分解炉１の分散板３下方の入口側に供給する
ものであるために、言換えれば３５０℃〜４００℃の高
温の可燃性ガスを熱分解炉１に循環供給する事が出来る
ために、熱分解ガスが空気又は燃焼排ガス中のＮ2、Ｃ
Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の不活性ガスでの希釈を最小限に抑えて、
単位容積当りの発熱量を高くし、灰溶融に必要な燃焼温
度１３００℃に容易にすることが可能となるとともに、
温度変動を抑制して安定した熱分解が可能となる。
【００２４】図２は前記チャー混合物取り出しライン９
上に配設された逆流防止手段５０の一実施態様を示し、
前記熱分解炉１側へのチャー圧力をチャー燃焼炉１０側
への圧力より大に設定することにより逆流防止機能をも
たせたシールポット５９を形成する。即ち、熱分解炉１
の隔壁５５よりオーバーフローしたチャー混合物は逆流
防止手段５０に流入し、そして逆流防止手段５０はチャ
ー混合物取り出しライン９を隔壁５２を介して上下２つ
に折返し、熱分解炉１側と連通する第一の流動層通路５
０ａと、チャー燃焼炉１０側と連通する第二の流動層通
路５０ｂを隣接して形成すると共に、折返した底部にシ
ールポット５９（前記２つの通路の折返し部であって、
共通する流動砂収納部を有するもの）を形成すると共
に、該シールポット５９の底部に分散板５３を配すると
共に、該分散板下部の空気導入空間を仕切り板５１にて
左右２つの導入空間５４ａ、５４ｂに仕切り、第一及び
第二の流動層通路５０ａ、５０ｂに夫々独立した流速の
空気若しくは排ガスがライン５８より導入可能に構成し
ている。
上に配設された逆流防止手段５０の一実施態様を示し、
前記熱分解炉１側へのチャー圧力をチャー燃焼炉１０側
への圧力より大に設定することにより逆流防止機能をも
たせたシールポット５９を形成する。即ち、熱分解炉１
の隔壁５５よりオーバーフローしたチャー混合物は逆流
防止手段５０に流入し、そして逆流防止手段５０はチャ
ー混合物取り出しライン９を隔壁５２を介して上下２つ
に折返し、熱分解炉１側と連通する第一の流動層通路５
０ａと、チャー燃焼炉１０側と連通する第二の流動層通
路５０ｂを隣接して形成すると共に、折返した底部にシ
ールポット５９（前記２つの通路の折返し部であって、
共通する流動砂収納部を有するもの）を形成すると共
に、該シールポット５９の底部に分散板５３を配すると
共に、該分散板下部の空気導入空間を仕切り板５１にて
左右２つの導入空間５４ａ、５４ｂに仕切り、第一及び
第二の流動層通路５０ａ、５０ｂに夫々独立した流速の
空気若しくは排ガスがライン５８より導入可能に構成し
ている。
【００２５】そして前記第一及び第二の流動層通路５０
ａ、５０ｂの通路高さは、前記熱分解炉１側の圧力をＰ
2、チャー燃焼炉１０側の圧力をＰ1とした場合に、 ΔＨ・ρ＞Ｐ1−Ｐ2 ΔＨ：（第一流動層通路５０ａ高さＨ1−第二の流動層
通路５０ｂ高さＨ2） ρ：流動層密度（比重） の式を満足になるように構成すれば良く、そして更に仕
切り板５１にて左右２つの導入空間５４ａ、ｂに仕切っ
た導入空間５４ａ、ｂの流速を異ならせ、チャー燃焼炉
１０側の第二の流動層通路５０ａ、ｂの流速を早く、熱
分解炉１側の第一流動層通路５０ａの流速を遅くするこ
とにより、前記逆流防止効果が一層高まる。
ａ、５０ｂの通路高さは、前記熱分解炉１側の圧力をＰ
2、チャー燃焼炉１０側の圧力をＰ1とした場合に、 ΔＨ・ρ＞Ｐ1−Ｐ2 ΔＨ：（第一流動層通路５０ａ高さＨ1−第二の流動層
通路５０ｂ高さＨ2） ρ：流動層密度（比重） の式を満足になるように構成すれば良く、そして更に仕
切り板５１にて左右２つの導入空間５４ａ、ｂに仕切っ
た導入空間５４ａ、ｂの流速を異ならせ、チャー燃焼炉
１０側の第二の流動層通路５０ａ、ｂの流速を早く、熱
分解炉１側の第一流動層通路５０ａの流速を遅くするこ
とにより、前記逆流防止効果が一層高まる。
【００２６】又、図３に示すように、機械的搬送手段５
０Ｂで逆流防止手段５０を構成しても良い。例えば、チ
ャー混合物取り出しライン９の途中位置、若しくはチャ
ー燃焼路のチャー混合物導入口側にスクリューフィーダ
６１を設けると共に、該スクリューフィーダの入口側よ
り出口側に向け、上向きに傾斜させ、重力差を持たせて
配置して構成する。これにより機械的搬送手段５０Ｂ内
が流動砂により圧密化され、流動砂でのガスシール効果
が増大する。
０Ｂで逆流防止手段５０を構成しても良い。例えば、チ
ャー混合物取り出しライン９の途中位置、若しくはチャ
ー燃焼路のチャー混合物導入口側にスクリューフィーダ
６１を設けると共に、該スクリューフィーダの入口側よ
り出口側に向け、上向きに傾斜させ、重力差を持たせて
配置して構成する。これにより機械的搬送手段５０Ｂ内
が流動砂により圧密化され、流動砂でのガスシール効果
が増大する。
【００２７】１０は塔式の流動床炉からなるチャー燃焼
炉で、底部に配した分散板１１上にチャー混合物取り出
しライン９より逆流防止手段５０を介して供給されたチ
ャー混合物、及び砂循環ライン１９より循環された流動
砂が収納される。
炉で、底部に配した分散板１１上にチャー混合物取り出
しライン９より逆流防止手段５０を介して供給されたチ
ャー混合物、及び砂循環ライン１９より循環された流動
砂が収納される。
【００２８】そして前記分散板１１下方の空気供給ライ
ン１２より更にチャー燃焼炉１０中域の空気供給ライン
１３より夫々空気が供給されて未分解残渣の燃焼を行
い、約１５００℃前後の燃焼ガスを生成すると共に、ラ
イン２６’よりそのチャー燃焼炉１０中の上方域に水冷
壁ボイラ又はスーパヒートを配設し、９５０〜１３００
℃前後と無用に高くなった燃焼ガスを８００〜９５０℃
に落とすと共に、第１ボイラに供給するボイラ水の一部
を加熱する。該ボイラ水の加熱温度は３００℃前後にな
る。尚前記のように燃焼ガス温度を８００〜９５０℃に
落としても第２のボイラ２０における蒸気温度を５００
〜６００℃に維持する上で何の支障もない。
ン１２より更にチャー燃焼炉１０中域の空気供給ライン
１３より夫々空気が供給されて未分解残渣の燃焼を行
い、約１５００℃前後の燃焼ガスを生成すると共に、ラ
イン２６’よりそのチャー燃焼炉１０中の上方域に水冷
壁ボイラ又はスーパヒートを配設し、９５０〜１３００
℃前後と無用に高くなった燃焼ガスを８００〜９５０℃
に落とすと共に、第１ボイラに供給するボイラ水の一部
を加熱する。該ボイラ水の加熱温度は３００℃前後にな
る。尚前記のように燃焼ガス温度を８００〜９５０℃に
落としても第２のボイラ２０における蒸気温度を５００
〜６００℃に維持する上で何の支障もない。
【００２９】そして前記燃焼炉で燃焼炉で燃焼されない
小型の不燃物は不燃物取り出しライン１４より取り出さ
れる。そして前記のように高温化された砂混合の燃焼ガ
スは、砂／燃焼ガス出口ライン１５より気・固分離装置
例えばサイクロン１６に導入され、ここで流動砂と燃焼
ガスを分離し、燃焼ガスはガス出口ライン１７より第２
ボイラ２０に導入される。
小型の不燃物は不燃物取り出しライン１４より取り出さ
れる。そして前記のように高温化された砂混合の燃焼ガ
スは、砂／燃焼ガス出口ライン１５より気・固分離装置
例えばサイクロン１６に導入され、ここで流動砂と燃焼
ガスを分離し、燃焼ガスはガス出口ライン１７より第２
ボイラ２０に導入される。
【００３０】砂出口ライン１８より取り出された流動砂
は、灰分分離器４１（スクリーン）で灰分を分離した
後、出口ライン１８Ａより、整流板及び回転弁からなる
分配調整弁を介して砂循環ライン１９より燃焼炉１０
と、砂循環ライン５より熱分解炉１に夫々供給される。
は、灰分分離器４１（スクリーン）で灰分を分離した
後、出口ライン１８Ａより、整流板及び回転弁からなる
分配調整弁を介して砂循環ライン１９より燃焼炉１０
と、砂循環ライン５より熱分解炉１に夫々供給される。
【００３１】又灰分分離器４１（スクリーン）で分離さ
れた灰分は、ダストライン２９ａ／２９を介して灰溶融
炉３１に導入される。又前記燃焼炉１０と第２ボイラ２
０間の燃焼ガスライン１７には、スーパーヒータからな
る熱交換器３７と高温フィルタ４０が直列に配設され、
例えば９００℃前後に加熱された燃焼ガスが熱交換器３
７で、第２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気と熱交換さ
れ、加熱温度を６００℃前後に落として高温フィルタ４
０に導入される。そして該高温フィルタ４０で燃焼ガス
中の灰分の分離を行った後、ライン１４１を介して第２
ボイラ２０に導入される。
れた灰分は、ダストライン２９ａ／２９を介して灰溶融
炉３１に導入される。又前記燃焼炉１０と第２ボイラ２
０間の燃焼ガスライン１７には、スーパーヒータからな
る熱交換器３７と高温フィルタ４０が直列に配設され、
例えば９００℃前後に加熱された燃焼ガスが熱交換器３
７で、第２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気と熱交換さ
れ、加熱温度を６００℃前後に落として高温フィルタ４
０に導入される。そして該高温フィルタ４０で燃焼ガス
中の灰分の分離を行った後、ライン１４１を介して第２
ボイラ２０に導入される。
【００３２】そして前記高温フィルタ４０で分離された
灰分は、ダストライン２９を介して灰溶融炉３１に導入
される。２０は第２ボイラ及び２４は第１ボイラで、第
１ボイラ２４では熱分解ガス出口ライン７より取り出さ
れた熱分解ガスが、空気入口ライン２１より取込んだ空
気により再燃焼されて第２ボイラガス出口より排出され
た燃焼排ガスと共に、第１のボイラ２４に導入され、ボ
イラ水入口２６より取込んだボイラ水を３００℃前後に
加熱し、第１ボイラ蒸気出口２７より第２ボイラ２０に
蒸気を供給する。
灰分は、ダストライン２９を介して灰溶融炉３１に導入
される。２０は第２ボイラ及び２４は第１ボイラで、第
１ボイラ２４では熱分解ガス出口ライン７より取り出さ
れた熱分解ガスが、空気入口ライン２１より取込んだ空
気により再燃焼されて第２ボイラガス出口より排出され
た燃焼排ガスと共に、第１のボイラ２４に導入され、ボ
イラ水入口２６より取込んだボイラ水を３００℃前後に
加熱し、第１ボイラ蒸気出口２７より第２ボイラ２０に
蒸気を供給する。
【００３３】第２ボイラ２０では前記第１ボイラ２４の
第１ボイラ蒸気出口ライン２７より取り出した蒸気及び
水冷壁ボイラ３６により加熱され分岐蒸気ライン２７’
を介してとりだされた蒸気を導入して、前記燃焼ガス出
口ライン１７を介して供給された燃焼ガスで加熱し、５
００〜６００℃前後の過熱蒸気を製造し、第２ボイラ蒸
気出口２８より取り出す。
第１ボイラ蒸気出口ライン２７より取り出した蒸気及び
水冷壁ボイラ３６により加熱され分岐蒸気ライン２７’
を介してとりだされた蒸気を導入して、前記燃焼ガス出
口ライン１７を介して供給された燃焼ガスで加熱し、５
００〜６００℃前後の過熱蒸気を製造し、第２ボイラ蒸
気出口２８より取り出す。
【００３４】次に前記実施例の作用について詳述する。
熱分解炉１に供給される都市ごみ等の廃棄物中には塩ビ
プラスチック等の含塩素有機化合物が混入しており、可
燃分中にＣ１として約０．２〜０．５％含有されてい
る。そして、廃棄物供給ライン４から都市ごみ、砂循環
ライン５から高温の循環砂を、それぞれ熱分解炉１に供
給し、下部の空気または燃焼排ガス入口ライン６から空
気または燃焼排ガスを供給して流動砂２を流動させた流
動床内で、温度３００〜７００℃で処理することによ
り、チャー混合物取り出しライン９からは実質的に塩素
を含有しない未分解残渣が得られる。すなわち、廃棄物
中に含まれていた塩素は、実質的に全て熱分解ガスに含
まれて、熱分解ガス出口ライン７に排出されることにな
る。なお、熱分解炉１内の熱分解反応で分離された大型
の不燃物は、不燃物取り出しライン８から炉外に取り出
される。
熱分解炉１に供給される都市ごみ等の廃棄物中には塩ビ
プラスチック等の含塩素有機化合物が混入しており、可
燃分中にＣ１として約０．２〜０．５％含有されてい
る。そして、廃棄物供給ライン４から都市ごみ、砂循環
ライン５から高温の循環砂を、それぞれ熱分解炉１に供
給し、下部の空気または燃焼排ガス入口ライン６から空
気または燃焼排ガスを供給して流動砂２を流動させた流
動床内で、温度３００〜７００℃で処理することによ
り、チャー混合物取り出しライン９からは実質的に塩素
を含有しない未分解残渣が得られる。すなわち、廃棄物
中に含まれていた塩素は、実質的に全て熱分解ガスに含
まれて、熱分解ガス出口ライン７に排出されることにな
る。なお、熱分解炉１内の熱分解反応で分離された大型
の不燃物は、不燃物取り出しライン８から炉外に取り出
される。
【００３５】熱分解炉１の熱分解出口ライン７から取り
出された上記熱分解ガスには、低カロリーガス、油分、
タールおよびＨＣ１が含まれているが、これを灰溶融炉
３１及び熱分解燃焼炉で完全燃焼させた後、第２ボイラ
ガス出口ライン２２よりの燃焼排ガスとともに第１ボイ
ラガス入口２３から第１ボイラ２４に供給する。
出された上記熱分解ガスには、低カロリーガス、油分、
タールおよびＨＣ１が含まれているが、これを灰溶融炉
３１及び熱分解燃焼炉で完全燃焼させた後、第２ボイラ
ガス出口ライン２２よりの燃焼排ガスとともに第１ボイ
ラガス入口２３から第１ボイラ２４に供給する。
【００３６】従って、第１ボイラ２４に導入される熱分
解ガス中に灰分等が混入されることなく長期に亙って安
定して蒸気製造が可能になるとともに、又第１ボイラ２
４に導入される熱分解ガス温度を略８５０〜９００℃
（最大９５０℃前後）程度に高く設定できるために、該
ボイラ２４で製造される３００℃前後の蒸気を多量に製
造できる。
解ガス中に灰分等が混入されることなく長期に亙って安
定して蒸気製造が可能になるとともに、又第１ボイラ２
４に導入される熱分解ガス温度を略８５０〜９００℃
（最大９５０℃前後）程度に高く設定できるために、該
ボイラ２４で製造される３００℃前後の蒸気を多量に製
造できる。
【００３７】第１ボイラガス入口２３のガスにはＨＣ１
が約５００〜１０００ppm含まれているので、ボイラ水
の流量を調整して第１ボイラ２４のチューブ表面温度は
従来並みの約３５０℃以下として、高温腐食を抑制す
る。このため、第１ボイラ２４では高温の過熱蒸気は得
られないが、約３００℃までは加熱できるので、これを
更に第２ボイラ２０で加熱すれば、約５００〜６００℃
の高温の過熱蒸気を得ることができる。
が約５００〜１０００ppm含まれているので、ボイラ水
の流量を調整して第１ボイラ２４のチューブ表面温度は
従来並みの約３５０℃以下として、高温腐食を抑制す
る。このため、第１ボイラ２４では高温の過熱蒸気は得
られないが、約３００℃までは加熱できるので、これを
更に第２ボイラ２０で加熱すれば、約５００〜６００℃
の高温の過熱蒸気を得ることができる。
【００３８】熱分解炉１でチャー混合物取り出しライン
９から取り出されたチャー混合物は流動砂と未分解残渣
から成り、実質的に塩素を含有しないチャー混合物を、
逆流防止手段５０を介して燃焼炉１０では燃焼炉１０の
下部に供給し、空気供給ライン１２から分散板１１を介
して供給される空気によって燃焼させる。
９から取り出されたチャー混合物は流動砂と未分解残渣
から成り、実質的に塩素を含有しないチャー混合物を、
逆流防止手段５０を介して燃焼炉１０では燃焼炉１０の
下部に供給し、空気供給ライン１２から分散板１１を介
して供給される空気によって燃焼させる。
【００３９】尚、チャー燃焼炉１０は、高温の燃焼を可
能にする為に、流動床の背高を高くする必要があり、こ
の為該チャー燃焼炉１０内の圧力が高くなり、この為流
動砂等が燃焼炉１０側より熱分解炉１側へ逆流の恐れが
あるが、本発明においては前記熱分解炉１とチャー燃焼
炉１０間を接続するチャー混合物取り出しライン９中
に、チャー逆流防止手段５０を配し、前記チャー燃焼炉
１０よりの逆流を防止し、チャー燃焼と熱分解炉１にお
ける熱分解を効率良く行っている。
能にする為に、流動床の背高を高くする必要があり、こ
の為該チャー燃焼炉１０内の圧力が高くなり、この為流
動砂等が燃焼炉１０側より熱分解炉１側へ逆流の恐れが
あるが、本発明においては前記熱分解炉１とチャー燃焼
炉１０間を接続するチャー混合物取り出しライン９中
に、チャー逆流防止手段５０を配し、前記チャー燃焼炉
１０よりの逆流を防止し、チャー燃焼と熱分解炉１にお
ける熱分解を効率良く行っている。
【００４０】この場合、空気供給ライン１２から供給す
る空気量を調整して、流動砂を上方に吹き飛ばしながら
未分解残渣を燃焼させる。完全燃焼のために空気供給ラ
イン１３から更に空気を供給することもある。燃焼炉１
０の温度は燃焼発熱反応によって上昇する。この温度値
は、チャー混合物取り出しライン９から供給される未分
解残渣の発熱量と空気供給ライン１２、１３の空気およ
び砂循環ライン１９の砂の量と温度によって決まるが、
９５０〜１３００℃前後の高温になる場合がある。そこ
で水冷壁ボイラ３６により分岐管２６より導入されたボ
イラ水と熱交換することにより砂混合燃焼ガス８００〜
９５０℃にすることは容易である。ガラスや缶類等の溶
融により小型化された不燃物は不燃物取り出しライン１
４から抜き出す。
る空気量を調整して、流動砂を上方に吹き飛ばしながら
未分解残渣を燃焼させる。完全燃焼のために空気供給ラ
イン１３から更に空気を供給することもある。燃焼炉１
０の温度は燃焼発熱反応によって上昇する。この温度値
は、チャー混合物取り出しライン９から供給される未分
解残渣の発熱量と空気供給ライン１２、１３の空気およ
び砂循環ライン１９の砂の量と温度によって決まるが、
９５０〜１３００℃前後の高温になる場合がある。そこ
で水冷壁ボイラ３６により分岐管２６より導入されたボ
イラ水と熱交換することにより砂混合燃焼ガス８００〜
９５０℃にすることは容易である。ガラスや缶類等の溶
融により小型化された不燃物は不燃物取り出しライン１
４から抜き出す。
【００４１】燃焼炉１０で生成し８００〜９５０℃の高
温でかつ塩素を実質的に含有しない燃焼ガスは、砂とと
もに砂・燃焼ガス出口ライン１５を経てサイクロン１６
に導入され、流動砂は砂出口ライン１８から、排ガスは
ガス出口ライン１７からそれぞれ分離して取り出され
る。そして砂出口ライン１８から取り出された８００〜
９５０℃の高温の流動砂は灰分離器４１により灰分が分
離された後、その一部は砂循環ライン５を経て熱分解炉
１へ戻され、熱分解炉１内部の温度を所定温度に保持す
るために用いられる。また残りは砂循環ライン１９を経
て燃焼炉１０に戻される。
温でかつ塩素を実質的に含有しない燃焼ガスは、砂とと
もに砂・燃焼ガス出口ライン１５を経てサイクロン１６
に導入され、流動砂は砂出口ライン１８から、排ガスは
ガス出口ライン１７からそれぞれ分離して取り出され
る。そして砂出口ライン１８から取り出された８００〜
９５０℃の高温の流動砂は灰分離器４１により灰分が分
離された後、その一部は砂循環ライン５を経て熱分解炉
１へ戻され、熱分解炉１内部の温度を所定温度に保持す
るために用いられる。また残りは砂循環ライン１９を経
て燃焼炉１０に戻される。
【００４２】従って本実施例によれば前記サイクロン１
６の砂出口ライン１８側に流動砂と灰分の分離を行う灰
分分離器４１とを設けた為に、熱分解炉１とチャー燃焼
炉１０夫々に戻入する流動媒体に灰分等が混入されるこ
となく、安定した熱分解とチャー燃焼が長期に亙って達
成出来る。一方前記灰分は前記した灰分溶融分離器３１
に導入する事により、前記溶融灰を利用して骨材等の製
造が可能となるとともに、前記灰分は高温であるために
その熱を利用して分離された熱分解ガスの再加熱を行う
ことも可能である。
６の砂出口ライン１８側に流動砂と灰分の分離を行う灰
分分離器４１とを設けた為に、熱分解炉１とチャー燃焼
炉１０夫々に戻入する流動媒体に灰分等が混入されるこ
となく、安定した熱分解とチャー燃焼が長期に亙って達
成出来る。一方前記灰分は前記した灰分溶融分離器３１
に導入する事により、前記溶融灰を利用して骨材等の製
造が可能となるとともに、前記灰分は高温であるために
その熱を利用して分離された熱分解ガスの再加熱を行う
ことも可能である。
【００４３】一方、上記サイクロン１６のガス出口ライ
ン１７から取り出された８００〜９５０℃の高温燃焼ガ
スは、熱交換器３７で予冷した後、高温フィルタ４０に
導入して、該フィルタ４０で燃焼ガス中の灰分の分離を
行う為に、第２のボイラ２０に導入される燃焼ガス中に
灰分等が混入されることなく長期に亙って安定して蒸気
製造が可能になるとともに、又前記燃焼ガス中の未燃焼
塩素化合物の燃焼を行う為に、いわゆるダイオキシンの
除去を確実に行う事ができる。
ン１７から取り出された８００〜９５０℃の高温燃焼ガ
スは、熱交換器３７で予冷した後、高温フィルタ４０に
導入して、該フィルタ４０で燃焼ガス中の灰分の分離を
行う為に、第２のボイラ２０に導入される燃焼ガス中に
灰分等が混入されることなく長期に亙って安定して蒸気
製造が可能になるとともに、又前記燃焼ガス中の未燃焼
塩素化合物の燃焼を行う為に、いわゆるダイオキシンの
除去を確実に行う事ができる。
【００４４】そして、前記高温フィルタ４０の入口側に
熱交換器３７を配し、前記第２ボイラ２０の加熱された
過熱蒸気を熱交換器３７に導入して前記高温フィルタ４
０に導入される燃焼ガスの予冷を行う事により、高温フ
ィルタ４０に加わる負荷を大幅に低減できる。又前記熱
交換器３７に第２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気を導入
することにより、一層加熱された過熱蒸気を得ることも
出来、特に第２ボイラ２０には第１ボイラ２４と水冷壁
ボイラ３６の蒸気を導入するために、過熱容量不足にな
ることもあるが、本実施例では又前記熱交換器３７に第
２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気を導入する為に熱容量
不足を解消して十分加熱された過熱蒸気を得ることが出
来る。
熱交換器３７を配し、前記第２ボイラ２０の加熱された
過熱蒸気を熱交換器３７に導入して前記高温フィルタ４
０に導入される燃焼ガスの予冷を行う事により、高温フ
ィルタ４０に加わる負荷を大幅に低減できる。又前記熱
交換器３７に第２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気を導入
することにより、一層加熱された過熱蒸気を得ることも
出来、特に第２ボイラ２０には第１ボイラ２４と水冷壁
ボイラ３６の蒸気を導入するために、過熱容量不足にな
ることもあるが、本実施例では又前記熱交換器３７に第
２ボイラ２０で加熱後の過熱蒸気を導入する為に熱容量
不足を解消して十分加熱された過熱蒸気を得ることが出
来る。
【００４５】更に高温フィルタ４０と灰分分離器４１に
より分離された灰分は灰分溶融分離炉３１に導入するこ
とにより、前記溶融灰を利用して骨材等の製造が可能と
なる。又前記灰分はいずれも高温であるためにその熱を
利用して分離された熱分解ガスの再加熱を行うことも可
能である。
より分離された灰分は灰分溶融分離炉３１に導入するこ
とにより、前記溶融灰を利用して骨材等の製造が可能と
なる。又前記灰分はいずれも高温であるためにその熱を
利用して分離された熱分解ガスの再加熱を行うことも可
能である。
【００４６】第２ボイラ２０で第２ボイラ２０に導入さ
れ、第１ボイラ２４で製造された蒸気を更に加熱して過
熱蒸気とするために用いられる。ガス出口ライン１７を
経て来た排ガスは実質的に塩素を含有していないので、
第２ボイラ２０のボイラチューブ表面温度を３５０℃以
上としても高温腐食は大幅に軽減される。したがってチ
ューブ内の蒸気温度を約５００〜６００℃、１００Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2とすることができ、第２ボイラ蒸気出口２８
からは安定して高温の過熱蒸気が得られる。
れ、第１ボイラ２４で製造された蒸気を更に加熱して過
熱蒸気とするために用いられる。ガス出口ライン１７を
経て来た排ガスは実質的に塩素を含有していないので、
第２ボイラ２０のボイラチューブ表面温度を３５０℃以
上としても高温腐食は大幅に軽減される。したがってチ
ューブ内の蒸気温度を約５００〜６００℃、１００Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2とすることができ、第２ボイラ蒸気出口２８
からは安定して高温の過熱蒸気が得られる。
【００４７】前記熱分解炉１で熱分解炉１の温度を所定
温度３００℃以上に維持するには、空気または燃焼排ガ
ス入口ライン６から供給される流動気体の酸素量を調
節、言換えれば第１ボイラ２４よりの排ガスを多く供給
するとともに、サイクロン１６よりの砂出口ライン１８
から取り出される高温約８００〜９５０℃の砂の一部を
砂循環ライン５から供給して熱源とすることが好まし
い。そのためには、燃焼炉１０の燃焼炉１０ではガスの
空搭速度（炉内のガス流量／炉の断面積）を３〜６m/s
として、チャー混合物取り出しライン９から供給された
砂を吹き飛ばしながら未分解残渣を燃焼し、砂はサイク
ロン１６で燃焼ガスと分離して熱分解炉１と燃焼炉１０
に循環供給する高速循環型流動床が適している。
温度３００℃以上に維持するには、空気または燃焼排ガ
ス入口ライン６から供給される流動気体の酸素量を調
節、言換えれば第１ボイラ２４よりの排ガスを多く供給
するとともに、サイクロン１６よりの砂出口ライン１８
から取り出される高温約８００〜９５０℃の砂の一部を
砂循環ライン５から供給して熱源とすることが好まし
い。そのためには、燃焼炉１０の燃焼炉１０ではガスの
空搭速度（炉内のガス流量／炉の断面積）を３〜６m/s
として、チャー混合物取り出しライン９から供給された
砂を吹き飛ばしながら未分解残渣を燃焼し、砂はサイク
ロン１６で燃焼ガスと分離して熱分解炉１と燃焼炉１０
に循環供給する高速循環型流動床が適している。
【００４８】そして本発明をより効率的に実施するに
は、チャー混合物取り出しライン９から取り出される実
質的に塩素を含有しないチャー混合物の量をできるだけ
多くし好ましくは原料中可燃物の４０％以上、燃焼炉１
０で発生する熱量を多くして、第２ボイラ２０における
回収熱量を多くすることが望ましい。この結果発電効率
が３０％以上が可能となる。そこで本実施例において
は、ごみ中の塩素を実質的に分離除去しチャーの回収率
を４０％以上にできる条件として、熱分解炉１の温度を
３００〜７００℃、好ましくは３５０〜４５０℃とする
ことが望ましい。
は、チャー混合物取り出しライン９から取り出される実
質的に塩素を含有しないチャー混合物の量をできるだけ
多くし好ましくは原料中可燃物の４０％以上、燃焼炉１
０で発生する熱量を多くして、第２ボイラ２０における
回収熱量を多くすることが望ましい。この結果発電効率
が３０％以上が可能となる。そこで本実施例において
は、ごみ中の塩素を実質的に分離除去しチャーの回収率
を４０％以上にできる条件として、熱分解炉１の温度を
３００〜７００℃、好ましくは３５０〜４５０℃とする
ことが望ましい。
【００４９】
【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、塩素
によるボイラチューブの高温腐食を防止しながら高温・
高圧の過熱蒸気を効率的に得ることができる。又本発明
によれば前記先願技術に比較して、更に効率良く熱分解
とチャー燃焼を可能にすると共に、且つ高温度の過熱蒸
気を得ることが出来る。等の種々の著効を有す。
によるボイラチューブの高温腐食を防止しながら高温・
高圧の過熱蒸気を効率的に得ることができる。又本発明
によれば前記先願技術に比較して、更に効率良く熱分解
とチャー燃焼を可能にすると共に、且つ高温度の過熱蒸
気を得ることが出来る。等の種々の著効を有す。
【図１】図１は本発明に対応する実施例に係る廃棄物の
焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置を示す系統図であ
る。
焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置を示す系統図であ
る。
【図２】図２は図１に示す逆流防止手段を、逆流防止機
能をもたせた圧力差形成手段により構成した概略図であ
る。
能をもたせた圧力差形成手段により構成した概略図であ
る。
【図３】図３は図１に示す逆流防止手段を、前記熱分解
手段側よりチャー燃焼手段側へ強制的にチャーの搬送を
行う機械的搬送手段で構成した概略図である。
手段側よりチャー燃焼手段側へ強制的にチャーの搬送を
行う機械的搬送手段で構成した概略図である。
１ 熱分解炉（熱分解手段） ２ 砂等の流動媒体 １０ 燃焼炉（チャー燃焼手段） １１ 分散板 １６ サイクロン（分離手段） ２０ 第２ボイラ（第２の蒸気製造手段） ２４ 第１ボイラ（第１の蒸気製造手段） ３１ 灰溶融炉 ３４ 熱分解ガス燃焼炉 ３６ 水冷壁ボイラ（チャー燃焼手段の高温域側に
配した熱交換手段） ３７ 熱交換器 ４０ 高温フィルタ ５０、５０Ａ、５０Ｂ 逆流防止手段 ５０ａ 第一流動層通路 ５０ｂ 第二の流動層通路 ５９ シールポット ６１ スクリューフィーダ
配した熱交換手段） ３７ 熱交換器 ４０ 高温フィルタ ５０、５０Ａ、５０Ｂ 逆流防止手段 ５０ａ 第一流動層通路 ５０ｂ 第二の流動層通路 ５９ シールポット ６１ スクリューフィーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｃ 11/02 ３１３ Ｆ２３Ｃ 11/02 ３１３ Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ １１５ １１５Ｚ 5/16 ＺＡＢ 5/16 ＺＡＢＥ 5/30 ＺＡＢ 5/30 ＺＡＢＫ ＺＡＢＭ ＺＡＢＥ 5/32 ＺＡＢ 5/32 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＡ ＺＡＢＢ 7/00 ＺＡＢ 7/00 ＺＡＢ １０３ １０３Ａ Ｆ２３Ｊ 1/00 ＺＡＢ Ｆ２３Ｊ 1/00 ＺＡＢＢ (72)発明者 貝原 裕二 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 佐藤 鉄雄 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 温度３００℃以上の空間内に廃棄物を供
給して熱分解反応を行なわせ、その反応により発生した
熱分解ガスと未分解残渣および流動媒体から成るチャー
混合物と不燃物とを互いに分離する熱分解手段と、 空気または燃焼排ガスによって前記チャー混合物を上方
に吹き飛ばしながら前記未分解残渣を完全燃焼させるチ
ャー燃焼手段と、 前記熱分解ガスを直接若しくは再燃焼させた後、その熱
を利用して約４００℃以下の温水または蒸気を製造する
第１の蒸気製造手段と、 前記チャー燃焼手段により得られた燃焼ガスの熱により
前記第１の蒸気製造手段で製造された温水または蒸気を
過熱蒸気とする第２の蒸気製造手段とを含み、 前記熱分解手段とチャー燃焼手段間を接続するチャー通
路中に、チャー逆流防止手段を配した事を特徴とする廃
棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置。 - 【請求項２】 前記逆流防止手段が、前記熱分解手段側
のチャー混合物界面をチャー燃焼手段側のチャ−混合物
界面より大に設定することによりガスの逆流防止機能を
もたせた圧力差形成手段により構成した事を特徴とする
請求項１記載の廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造
装置。 - 【請求項３】 前記逆流防止手段が、前記熱分解手段側
よりチャー燃焼手段側へ強制的にチャーの搬送を行う機
械的搬送手段で構成し、好ましくは該機械的搬送手段の
入口側より出口側に向け、上向きに傾斜させ、重力差を
持たせて配置したことを特徴とする請求項１記載の廃棄
物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置。 - 【請求項４】 前記第１若しくは第２の蒸気製造手段で
加熱された蒸気若しくは前記いずれかの製造手段に導入
される温水若しくは蒸気の一部を、前記チャー燃焼手段
の高温域側に配した熱交換手段に適宜導入することを特
徴とすることを特徴とする請求項１記載の廃棄物の焼却
熱を利用した過熱蒸気製造装置。 - 【請求項５】 前記チャー燃焼手段の出口側に接続され
該チャー燃焼手段より燃焼ガスと前記流動媒体とを分離
する分離手段を含み、 前記第１若しくは第２の蒸気製造手段で加熱された蒸気
若しくは前記いずれかの製造手段に導入される温水若し
くは蒸気の一部を、適宜前記分離手段の流動媒体出口側
に導入し、該流動媒体との熱接触により加熱することを
特徴とする請求項１若しくは４記載の廃棄物の焼却熱を
利用した過熱蒸気製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26246595A JP3276273B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26246595A JP3276273B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979541A true JPH0979541A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3276273B2 JP3276273B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=17376168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26246595A Expired - Fee Related JP3276273B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276273B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR102764766B1 (ko) * | 2022-06-08 | 2025-02-06 | 석 규 이 | 폐플라스틱과 비닐류와 고분자물질을 고온의 바이오디젤 유중속에 삽입하여 열분해 오일을 생산하는 시스템 |
| KR102739932B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2024-12-09 | (주)리보테크 | 수평형 가스 냉각탑이 적용된 가스 처리장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102740019B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2024-12-09 | (주)리보테크 | 다단 다열식 구조가 적용된 열분해 처리장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102739938B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2024-12-09 | (주)리보테크 | 오일 플러싱 장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102739941B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2024-12-09 | (주)리보테크 | 차 및 이물질 분리 배출이 가능한 차 처리장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102739957B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2024-12-09 | (주)리보테크 | 가스 생산량과 최고 온도 자동 조절장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102790417B1 (ko) * | 2022-06-16 | 2025-04-04 | (주)리보테크 | 다중 스크류 구조가 적용된 폐합성수지 투입장치 및 이를 포함하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비 |
| KR102756040B1 (ko) * | 2022-06-22 | 2025-01-22 | 하이스트 주식회사 | 활성화 폐플라스틱·해양폐기물분말의 열분해를 통한 재생유 자동화장치 및 방법 |
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