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公開番号2024176913
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095785
出願日2023-06-09
発明の名称廃棄物処理設備
出願人株式会社神鋼環境ソリューション
代理人個人,個人
主分類F23J 15/00 20060101AFI20241212BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】廃熱ボイラにて発生する蒸気の有効利用を図りつつ、白煙防止装置における白煙防止空気の過度の加熱を防止可能な廃棄物処理設備を提供する。
【解決手段】廃棄物処理設備1は、焼却炉10と、排ガス経路50と、煙突部16と、排ガス経路50に配置された廃熱ボイラ12と、廃熱ボイラ12の下流側に配置され、廃熱ボイラ12を通過することで温度が低下した排ガスの熱を白煙防止空気に伝えることにより当該白煙防止空気を加熱する伝熱部を含む排ガス熱交換器14と、白煙防止空気を排ガス熱交換器14に供給するとともに、該排ガス熱交換器14を通過することで加熱された該白煙防止空気を煙突部16又は煙突部16の出口の外側に供給するための白防空気供給経路30と、白煙防止空気を排ガス熱交換器14に供給する空気供給部38とを備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、
前記廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉から排出された排ガスが流れる排ガス経路と、
前記排ガスを外部空間に排出する煙突部と、
前記排ガス経路に配置され、当該排ガス経路を流れる排ガスを熱源とする廃熱ボイラと、
前記排ガス経路における前記廃熱ボイラの下流側に配置され、当該廃熱ボイラを通過することで温度が低下した前記排ガスの熱を、加熱対象となる白煙防止空気に伝えることにより当該白煙防止空気を加熱する伝熱部を含む排ガス熱交換器と、
前記加熱対象となる白煙防止空気を前記排ガス熱交換器に供給するとともに、該排ガス熱交換器を通過することで加熱された該白煙防止空気を前記煙突部に供給するための白防空気供給経路と、
前記加熱対象となる白煙防止空気を、前記白防空気供給経路を通じて前記排ガス熱交換器に供給する空気供給部と、
を備えた、廃棄物処理設備。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
請求項１記載の廃棄物処理設備において、
前記排ガス熱交換器の前記伝熱部そのものの温度又は当該温度との間に相関関係を有する温度を伝熱部系温度として検知する伝熱部系温度検知部と、
空気供給制御部とをさらに備え、
前記空気供給制御部は、前記伝熱部系温度検知部により検知された前記伝熱部系温度が予め設定された伝熱部系目標温度になるように、前記空気供給部によって前記排ガス熱交換器に供給される前記白煙防止空気の流量を制御する伝熱部系制御を実行する、廃棄物処理設備。
【請求項３】
請求項１記載の廃棄物処理設備において、
前記煙突部において前記白防空気供給経路より供給された加熱後の前記白煙防止空気と前記排ガスとが合流してなる合流排ガスそのものの温度又は当該温度との間に相関関係を有する温度を合流排ガス系温度として検知する合流排ガス系温度検知部と、
空気供給制御部とをさらに備え、
前記空気供給制御部は、前記合流排ガス系温度検知部により検知された前記合流排ガス系温度が、前記煙突部からの白煙の発生を防止可能な下限温度以上に設定された白煙防止目標温度になるように、前記空気供給部により前記排ガス熱交換器に供給される白煙防止空気の流量を制御する合流排ガス系制御を実行する、廃棄物処理設備。
【請求項４】
請求項３記載の廃棄物処理設備において、
前記排ガス熱交換器の前記伝熱部そのものの温度又は当該温度との間に相関関係を有する温度を伝熱部系温度として検知する伝熱部系温度検知部をさらに備え、
前記空気供給制御部は、前記合流排ガス系制御の実行前に毎回、前記伝熱部系温度検知部により検知された前記伝熱部系温度が予め設定された伝熱部系目標温度であるか否かを判定し、前記検知された伝熱部系温度が前記伝熱部系目標温度でないと判定した場合には、当該伝熱部系温度が前記伝熱部系目標温度になるように、前記空気供給部によって前記排ガス熱交換器に供給される前記白煙防止空気の流量を制御する伝熱部系制御を実行し、当該伝熱部系制御の実行後に前記合流排ガス系制御を実行する、廃棄物処理設備。
【請求項５】
請求項３記載の廃棄物処理設備において、
前記排ガス熱交換器の前記伝熱部そのものの温度又は当該温度との間に相関関係を有する温度を伝熱部系温度として検知する伝熱部系温度検知部をさらに備え、
前記空気供給制御部は、前記伝熱部系温度検知部により検知された伝熱部系温度が予め設定された伝熱部系目標温度になるように、前記空気供給部によって前記排ガス熱交換器に供給される前記白煙防止空気の流量を制御する伝熱部系制御と、前記合流排ガス系制御とを並列に実行するようになっていて、前記合流排ガス系制御に基づく前記空気供給部の動作と前記伝熱部系制御に基づく前記空気供給部の動作とが干渉する状況を回避するべく、前記伝熱部系制御を前記合流排ガス系制御よりも優先して実行させる優先制御処理をさらに実行可能に構成されている廃棄物処理設備。
【請求項６】
請求項１又は２記載の廃棄物処理設備において、
前記白防空気供給経路に配置され、当該白防空気供給経路を流れる加熱後の前記白煙防止空気の熱を回収して、回収した熱により、前記廃熱ボイラに供給される供給用ボイラ水と前記焼却炉に供給される燃焼用空気と前記焼却炉に投入される前記廃棄物を加熱するための流体とのいずれかである加熱対象流体を加熱する回収熱交換器と、
前記回収熱交換器に流入する熱回収対象である白煙防止空気の流量と前記加熱対象流体の流量との少なくとも一方を変更可能な熱交換量可変機構と、を備えている、廃棄物処理設備。
【請求項７】
請求項６記載の廃棄物処理設備において、
前記煙突部において前記白防空気供給経路より供給された加熱後の前記白煙防止空気と前記排ガスとが合流してなる合流排ガスの温度との間に相関関係を有する温度を合流排ガス系温度として検知する合流排ガス系温度検知部と、
熱交換制御部とを備え、
前記熱交換制御部は、前記合流排ガス系温度検知部により検知された前記合流排ガス系温度が、前記煙突部からの白煙の発生を防止可能な下限温度以上に設定された白煙防止目標温度になるように、前記熱交換量可変機構によって、前記回収熱交換器に流入する熱回収対象である白煙防止空気の流量と前記加熱対象流体の流量との少なくとも一方を制御する合流排ガス系制御を実行する、廃棄物処理設備。
【請求項８】
請求項１又は２記載の廃棄物処理設備において、
前記白防空気供給経路から分岐し、前記排ガス熱交換器をバイパスして前記煙突部に白煙防止空気を供給するためのバイパス経路と、
前記バイパス経路に設けられ、前記廃熱ボイラにて発生する蒸気の一部の熱を当該バイパス経路を流れる白煙防止空気に伝えることにより当該白煙防止空気を加熱する蒸気熱交換器と、
前記白防空気供給経路から前記バイパス経路を通じて前記蒸気熱交換器に流入する前記白煙防止空気の流量を変更可能な蒸気側空気量可変機構と、を備えている、廃棄物処理設備。
【請求項９】
請求項８記載の廃棄物処理設備において、
前記煙突部において前記白防空気供給経路及び前記バイパス経路より供給された加熱後の前記白煙防止空気と前記排ガスとが合流してなる合流排ガスの温度との間に相関関係を有する温度を合流排ガス系温度として検知する合流排ガス系温度検知部と、
蒸気側空気量制御部とを備え、
前記蒸気側空気量制御部は、前記合流排ガス系温度検知部により検知された前記合流排ガス系温度が、前記煙突部からの白煙の発生を防止可能な下限温度以上に設定された白煙防止目標温度になるように、前記蒸気側空気量可変機構によって、前記白防空気供給経路から前記バイパス経路を通じて前記蒸気熱交換器に流入する白煙防止空気の流量を制御する合流排ガス系制御を実行する、廃棄物処理設備。
【請求項１０】
請求項１記載の廃棄物処理設備において、
前記廃熱ボイラにて発生した蒸気は、前記白煙防止空気の加熱に利用する用途とは異なる用途のための他の熱利用設備に供給される、廃棄物処理設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理設備に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、排ガスを排出する焼却炉等の設備において白煙防止装置を設けることが知られている（特許文献１の図１参照）。この設備では、焼却炉から煙突部に至る排ガス経路に排ガスを熱源とする廃熱ボイラを配置し、該廃熱ボイラにて発生した蒸気の熱を白煙防止装置における白煙防止空気の加熱に利用するようにしている。
【０００３】
具体的には、前記白煙防止装置は、排ガス経路とは別に設けられた空気供給経路に配置されている。この空気供給経路は、一端部がブロアに接続され、他端部が煙突部に接続されている。白煙防止装置は、前記廃熱ボイラにて発生した蒸気の一部と、空気供給経路を流れる白煙防止空気との間で熱交換を行うことにより白煙防止空気を加熱する。加熱された白煙防止空気は、空気供給経路を通って煙突部に供給される。前記廃熱ボイラで発生した蒸気のうち白煙防止装置に供給される蒸気を除く残りの蒸気は、排ガス経路に配置された誘引ブロアを駆動した後、復水器により復水されて廃熱ボイラに循環される。
【０００４】
一方、前記排ガス経路を流れる排ガスは、前記廃熱ボイラを通過することで降温された後、セラミックフィルタ等の集塵装置に送られてダストが除去され、次いで、排煙処理塔で排ガス中の硫黄酸化物等が除去された後、煙突部に供給され、該煙突部において前記空気供給経路から供給される白煙防止空気と合流して外部に放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５８９７８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に示すような廃棄物処理設備において、廃熱回収効率を高めるためには、廃熱ボイラにて発生した蒸気の熱を、蒸気タービン等の他の熱利用設備に供給することが好ましい。蒸気タービン等の熱利用設備を作動させるためには蒸気のエネルギを可及的に高める必要があるため、廃熱ボイラにて発生する蒸気の温度は通常かなり高くなる。
【０００７】
このような高温の蒸気により白煙防止空気を加熱するようにした場合、白煙防止空気が、煙突部からの白煙の発生を防止可能な下限温度よりも過度に高い温度に加熱されてしまう。白煙防止空気は、煙突部において排ガスと合流した後に外部に放出されるので、白煙防止空気が過度に加熱された場合にはその余分な熱が外部に無駄に捨てられることとなり、廃熱回収効率の低下を招くという問題がある。
【０００８】
また、上述のように廃熱ボイラにて発生する蒸気によって白煙防止空気を加熱するようにした場合、この加熱に利用した分だけ、他の熱利用設備にて利用可能な蒸気量が減少し、熱利用設備の規模や数が制限されるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、焼却炉から煙突部に至る排ガス経路に配置される廃熱ボイラと、煙突部からの白煙の発生を防止するための白煙防止装置とを備えた廃棄物処理設備において、前記廃熱ボイラにて発生する蒸気の有効利用を図りつつ、白煙防止装置における白煙防止空気の過度の加熱を防止して廃熱回収効率を向上させることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
提供されるのは、廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、前記廃棄物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉から排出された排ガスが流れる排ガス経路と、前記排ガスを外部空間に排出する煙突部と、前記排ガス経路に配置され、当該排ガス経路を流れる排ガスを熱源とする廃熱ボイラと、前記排ガス経路における前記廃熱ボイラの下流側に配置され、当該廃熱ボイラを通過することで温度が低下した前記排ガスの熱を、加熱対象となる白煙防止空気に伝えることにより当該白煙防止空気を加熱する伝熱部を含む排ガス熱交換器と、前記加熱対象となる白煙防止空気を前記排ガス熱交換器に供給するとともに、該排ガス熱交換器を通過することで加熱された該白煙防止空気を前記煙突部に供給するための白防空気供給経路と、前記加熱対象となる白煙防止空気を、前記白防空気供給経路を通じて前記排ガス熱交換器に供給する空気供給部と、を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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