JPS5840418A - 焼却炉の熱回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来、都市ゴミ等の低発熱量の燃料の燃焼は、火格子を
用いる焼却炉において行なわれる。

酸ガスの発生及び堆積灰中の塩素やイオウを含むアルカ
リ金属塩の存在によって、ガスとボイラーチ・ユーズ、
灰分と火格子の直接接触の結果、チューブや火格子に使
用されている鋼材の高温での腐食が著しい。これらの対
策のため、チューブ表面温度を４００〜４゛５０℃　、
火格子表面温度ｆ：２００〜４００℃以下に下げざるを
得ない。特に塩化ビニール系プラスチック類の燃焼時に
発生する塩化水素とアルカリ塩との相乗作用、硫酸塩２
重硫酸塩等による腐食を防止するためには、耐食金属材
料の開発が必要とされる現状である。また、現段階にお
いては、使用される金属材料との関係上、ボイラーチュ
ーブの壁の温度を低く押えるので、必然的に発電機用タ
ービンの蒸気入口温度も低１くなり、発電プラントの効
率が上げられない。

本発明は、従来の火格子燃焼を用いることなく、セラミ
ック球を熱媒体として使用して、新規さ焼却システム、
低カロリーガスの発生及びこのガスの燃焼によるセラミ
ック球の加熱循環を利用した蒸気ボイラーによる蒸気発
生システムを含む焼却炉の熱の回収方法を提供する。

本発明の実施態様を添附図面に従って説明する。

第１図及び第２図は、本発明のプロセスを説明するフロ
ーシートである。

焼却炉１７よシの燃焼排ガス２４は、セラミック球予熱
装置１にガス人口３より入シ装置内の下部よシ上昇する
。セラミック球７はホッパー２より一定の重量速度で下
降、し、排ガスと向流的に熱交換を行いガス出口５よシ
低温ガス６となって排出される。焼却炉よりの排ガス２
４が可燃ガスを含む場合は送入空気４により燃焼させ排
ガス顕熱を上昇せしめる。

セラミック球はアルミナ、アルミナ系スピネル、コージ
ェライトなどの耐熱性、耐摩耗性のセラミックからなり
、直径５〜１５顕程度の球状粒子である。

排ガス、との熱交換により高温に、−例として５００〜
８００℃に予熱されたセラミック球は分配器８を通過し
て８１．８２．８８の三つのグループに三分される。

予熱されたセラミック球８１は、ホッパー１１゜スクリ
ューフィーダー１２を経て乾燥器１０に投入される。

ホッパー９からのゴミの１バツチは、投入口１８よシ乾
燥器１０に投入され、乾燥器１０の回転に伴い高温のセ
ラミック球と混合されつつ昇温、その水分が蒸発し乾燥
される。その蒸気１４は出口より大気中に放出される。

この放出蒸気の温度検′出の結果、乾燥完了が確認され
るとセラミック球・８１の供給が中断され、乾燥ゴミは
セラミック球とともにホッパー１５に排出され、コンベ
ヤーで焼却炉１７のホッパー１９に送られる。

乾燥器１０は、ゴミを１バツチ毎に受は入れ予熱された
セラミック球８１を受は入れつつ廻転軸廻シに廻転し、
乾燥完了と同時にセラミック球の受は入れを中止し、中
のゴミとセラミツ送入され、先ずダスト分離器４１によ
りダストをホッパー８６に落しつつ装置本体に入る。

廻転式熱交換装置の詳細は、特願昭６６−２０８５４号
に示される。装置本体は、円筒形の外筒４７と、これに
よって包囲され一体的に回転する網目構造の側壁を有す
る円筒４８　とから構成され、内筒と外筒とを回転させ
ることによってセラミック球を内筒の他端へ向けて進行
させると共に、他端よシ供給された細粒セラミック球４
２を内筒の網目を通過させて外筒と円筒との間をセラミ
ック球と逆方−向に移動させる。

そのため、前記内筒は内部にスクリュー羽根４９を有し
、内筒の回転に伴なってセラミック球を進行させる。

細粒セラミック球は、直径０５〜８顕のものを用い、こ
れは、内筒の網目を通過しうる。

予熱された径の大きいセラミック球８８は、ホッパー８
９より供給されスクリューフィーダー４０により他端よ
り送られて来る細粒セラミック球４２と反復向流接触を
繰シ返しつつ熱交換し、降温してセラミック球出口８８
よりコンベヤーによりセラミック球予熱装置１のホッパ
ー２に戻される。細粒セラミック球４２は昇温して出口
８７より排出され、ボイラー４８にそのホッパー４５を
経て送入される。

細粒セラミック球４２は、蒸気ボイラー内のチューブ群
４４内の水、或いは蒸気にその顕熱を与えつつ下降、降
温して排出されコンベヤーにより廻転式熱交換器のホッ
パー８９に戻される。

焼却炉の規模や、その地域の用途にもよるが、ボイラー
４８からは、高温水、飽和、過熱蒸気夫々単独或いは組
合せが取出される。

本発明において処理される低カロリーの燃料としては都
市ゴミばかシでなく、下水汚泥、パルプかす、農海産物
の屑、樹皮層、ビートかす等の広い範囲に適用可能であ
る。

都市ゴミを処理する場合、燃料であるゴミは、場所２時
季によって異なるが、成分割合は水分４０〜５０％、可
燃分８５〜４５％１灰分１０〜２０％であり、乾燥後の
ゴミの発熱量は約３５００〜４５００日／ｋｙ　である
。

燃料の発熱量を１００とすると、乾燥器及び焼却炉でゴ
ミの乾燥及び焼却に要する熱量割合は２０〜８０％であ
り、系全体の放熱は２〜５係である。セラミック球予熱
装置と廻転式熱交換装置の総合熱効率を７０％、蒸気ボ
イラーの熱効率を８５％とすると、ゴミ　１０００＃当
シの水蒸気発生量は１１００〜１８００ｋｖとなる。

本発明によれば、耐食性、耐摩耗性に優れたセラミック
球を熱媒体として使用するので、焼却炉内に゛おける腐
食がほとんど発生しない。また、蒸気ボイラーにおいて
も細粒セラミック球を熱媒体として使用しているので、
ボイラー中のチューブと燃焼ガスとの接触がなく、チュ
ーブ壁の塩酸や塩素による高温腐食も発生しない。

従って発電用に用いる場合には、過熱蒸気の温度上昇を
図り、発電プラントとしての効率を向上させることがで
きる。

第１図及び第２図は、それぞれ、本発明の実施態様を示
す焼却炉の熱回収方法のフローシートを示す。

１・・・・・・　セラミック球予熱装置？・・・・・・
　セラミック球 ８・・・・・・分配器 ９・・・・・・焼却物 １０・・・・・・回転式乾燥器 １７・・・・・・焼却炉 ２５・・・・・・粗大残渣分離器 ２８・・・・・・　セラミック球清浄化装置８５・・・
・・・回転式熱交換装置 ４２・・・・・・細粒セラミック球 ４８・・・・・・　ボイラー 才！肥 才２］！１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）都市ゴミ等の可燃性焼却物の焼却炉の燃焼排ガスか
   ら熱を回収する方法において、焼却炉（１７）よシ排出
   された燃焼排ガス（２４）をセラミック球予熱装置（１
   ）に導きセラミック球（７）と接触させることによりセ
   ラミック球を予熱する工程； 前記予熱されたセラミック球の一部（８１）及び前記焼
   却物（９）を回転式乾燥器（１のに送入し、焼却物をセ
   ラミック球と混合しつつ乾燥する工程； 前記乾燥焼却物及びセラミック球を焼却炉（１７）に送
   入し空気を供給しつつ焼却物を燃焼させると共に燃焼排
   ガスを発生する工程；焼却炉の燃焼残渣及びセラミック
   球を回転する網目構造の円筒を有する粗大残渣分離器（
   ２５）に送入し、粗大残渣を除去した後、残りの中小残
   渣及びセラミック球を回転する網目構造の円筒を有する
   セラミック球清浄化装置（２８）に送入し、中小残渣を
   除去し、セラミック球を前記セラミック球予熱装置（１
   ）に送入する工程； 前記セラミック球予熱装置（１）より排出された予熱さ
   れたセラミック球の一部（８８）を回転式熱交換装置（
   ８５）の一端に送入し、装置の他端より送入された低温
   の細粒セラミック球（４２）と反復して向流的に接触し
   細粒セラミック球を予熱すると共に、冷却されたセラミ
   ック球を前記セラミック球予熱装置（１）に送入する工
   程； 前記予熱された細粒セラミック球（４２）はボイラー（
   ４８）に送入され、ボイラー中に設けられたチューブ群
   （４４）を流れる流体に顕熱を与えることによって冷却
   された後、前記回転式熱交換装置に送入される工程 より構成される焼却炉の熱回収方法。 ２）前記セラミック球予熱装置から排出きれた予熱され
   たセラミック球の一部（８２）は、焼却炉に送入される
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）前記回転式熱交換装置は、円筒形の外筒（４７）と
   、これに包囲され一体的に回転する網目構造を有する内
   筒（４８）と、内筒の内部に設けられたスクリュー羽根
   （４９）を備え装置の一端より予熱セラミック球が供給
   され、装置の他端より冷温の細粒セラミック球が供給さ
   れ、前記内筒と外筒とを一体的に回転させることによっ
   て、該予熱されたセラミック球を円筒の他端へ向けて進
   行させると共に該冷温の細粒セラミック球を内筒の網目
   を通過させなから外筒と円筒との間をセラミック球と逆
   方向に移動させる特許請求の範囲第１項記載の方法。