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公開番号2025106565
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025067585,2021019871
出願日2025-04-16,2021-02-10
発明の名称焼却システム及び焼却方法
出願人メタウォーター株式会社
代理人弁理士法人フィールズ国際特許事務所
主分類F23L 15/00 20060101AFI20250708BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】焼却炉内の温度上昇を抑制する焼却システムを提供する。
【解決手段】コンプレッサ及びタービンを有する過給機と焼却炉1から排出された排ガスでコンプレッサで圧縮した圧縮ガスを昇温し、昇温した圧縮ガスをタービンに供給する第1熱交換器3と、タービンから排出した圧縮ガスで流体を昇温し、昇温した流体を他のシステムに供給するとともにタービンから排出した圧縮ガスを流体で冷却し、冷却した圧縮ガスを焼却炉に供給する第2熱交換器4と、排ガスで流体を昇温し昇温した流体を他のシステムに供給する第3熱交換器5と、他のシステムから供給される流体を第2熱交換器及び第3熱交換器に供給する供給ラインを有し供給ラインは第2熱交換器及び第3熱交換器を直列に接続するラインであり他のシステムから供給された流体を第2熱交換器に供給するラインと第2熱交換器から供給された流体を下流側の第3熱交換器に供給するラインとを有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
コンプレッサ及びタービンを有する過給機と、
焼却炉から排出された排ガスにより前記コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを昇温し、昇温された前記圧縮ガスを前記タービンに供給する第１熱交換器と、
前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより流体を昇温し、昇温された前記流体を他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給する第２熱交換器と、
前記排ガスにより前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給する第３熱交換器と、
前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給する供給ラインと、を有し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を直列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体を前記第２熱交換器に供給するラインと、前記第２熱交換器から供給された前記流体を前記第２熱交換器の下流側の前記第３熱交換器に供給するラインと、を有する、焼却システム。
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
前記供給ラインは、前記他のシステムから供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第２熱交換器を迂回して前記第３熱交換器に供給するラインと、前記第２熱交換器から供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第３熱交換器を迂回して前記他のシステムに供給するラインとを有する、請求項１に記載の焼却システム。
【請求項３】
焼却炉と、
コンプレッサ及びタービンを有する過給機と、
前記焼却炉から排出された排ガスにより前記コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを昇温し、昇温された前記圧縮ガスを前記タービンに供給する第１熱交換器と、
流体を介して供給された熱により動作する他のシステムと、
前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給する第２熱交換器と、
前記排ガスにより前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給する第３熱交換器と、
前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給する供給ラインと、を有し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を直列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体を前記第２熱交換器に供給するラインと、前記第２熱交換器から供給された前記流体を前記第２熱交換器の下流側の前記第３熱交換器に供給するラインと、を有する、焼却システム。
【請求項４】
前記供給ラインは、前記他のシステムから供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第２熱交換器を迂回して前記第３熱交換器に供給するラインと、前記第２熱交換器から供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第３熱交換器を迂回して前記他のシステムに供給するラインとを有する、請求項３に記載の焼却システム。
【請求項５】
コンプレッサ及びタービンを有する過給機と、
焼却炉から排出された排ガスのうちの少なくとも一部により前記コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを昇温し、昇温された前記圧縮ガスを前記タービンに供給する第１熱交換器と、
前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより流体を昇温し、昇温された前記流体を他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給する第２熱交換器と、
前記第１熱交換器と並列に設けられ、前記排ガスのうちの前記少なくとも一部と異なる他の一部により前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給する第３熱交換器と、
前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給する供給ラインと、を有し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を並列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体のうちの一部を前記第２熱交換器に供給するラインと、前記他のシステムから供給された前記流体のうちの他の一部を前記第３熱交換器に供給するラインとを有し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器に供給される前記流体の供給量と前記第３熱交換器に供給される前記流体の供給量とのうちの少なくともいずれかを調整可能である、焼却システム。
【請求項６】
さらに、前記排ガスを前記第１熱交換器及び前記第３熱交換器に供給する他の供給ラインを有し、
前記他の供給ラインは、前記第１熱交換器に供給される前記排ガスの供給量と前記第３熱交換器に供給される前記排ガスの供給量とのうちの少なくともいずれかを調整可能である、請求項５に記載の焼却システム。
【請求項７】
第１熱交換器が、コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを焼却炉から排出された排ガスにより昇温し、昇温された前記圧縮ガスをタービンに供給し、
第２熱交換器が、前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより流体を昇温し、昇温された前記流体を他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給し、
第３熱交換器が、前記排ガスにより前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給し、
供給ラインが、前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を直列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体を前記第２熱交換器に供給し、前記第２熱交換器から供給された前記流体を前記第２熱交換器の下流側の前記第３熱交換器に供給する、焼却方法。
【請求項８】
前記供給ラインは、前記他のシステムから供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第２熱交換器を迂回して前記第３熱交換器に供給し、前記第２熱交換器から供給された前記流体の少なくとも一部を、前記第３熱交換器を迂回して前記他のシステムに供給する、請求項７に記載の焼却方法。
【請求項９】
第１熱交換器が、コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを焼却炉から排出された排ガスのうちの少なくとも一部により昇温し、昇温された前記圧縮ガスをタービンに供給し、
第２熱交換器が、前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより流体を昇温し、昇温された前記流体を他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給し、
前記第１熱交換器と並列に設けられた第３熱交換器が、前記排ガスのうちの前記少なくとも一部と異なる他の一部により前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給し、
供給ラインが、前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を並列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体のうちの一部を前記第２熱交換器に供給するラインと、前記他のシステムから供給された前記流体のうちの他の一部を前記第３熱交換器に供給するラインとを有し、
前記供給ラインは、前記第２熱交換器に供給される前記流体の供給量と前記第３熱交換器に供給される前記流体の供給量とのうちの少なくともいずれかを調整可能である、焼却方法。
【請求項１０】
さらに、他の供給ラインが、前記排ガスを前記第１熱交換器及び前記第３熱交換器に供給し、
前記他の供給ラインは、前記第１熱交換器に供給される前記排ガスの供給量と前記第３熱交換器に供給される前記排ガスの供給量とのうちの少なくともいずれかを調整可能である、請求項９に記載の焼却方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却システム及び焼却方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
下水汚泥焼却炉等の焼却炉において、焼却炉から排出される高温の排ガスを熱交換器に通すことによって排熱の一部を回収してから、集塵機においてダストを分離除去し、さらに、排煙処理塔に通して水洗浄を行うことによって排ガス中のＳＯ
Ｘ
やＨＣｌ等の成分を除去する排ガス処理が行われている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２２７４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のような焼却炉では、炉内の温度を予め定められた目標温度に保って運転するのが一般的である。これは、炉内の温度が目標温度を超えると、例えば、燃焼時にＮＯ
Ｘ
が生成され易くなり、また、灰分が溶融して炉壁や配管に付着する等の問題が発生するためである。
【０００５】
そこで、本発明は、焼却炉内の温度上昇を抑制する焼却システム及び焼却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明における焼却システムは、コンプレッサ及びタービンを有する過給機と、焼却炉から排出された排ガスにより前記コンプレッサによって圧縮された圧縮ガスを昇温し、昇温された前記圧縮ガスを前記タービンに供給する第１熱交換器と、前記タービンから排出された前記圧縮ガスにより流体を昇温し、昇温された前記流体を他のシステムに供給するとともに、前記タービンから排出された前記圧縮ガスを前記流体により冷却し、冷却された前記圧縮ガスを前記焼却炉に供給する第２熱交換器と、前記排ガスにより前記流体を昇温し、昇温された前記流体を前記他のシステムに供給する第３熱交換器と、前記他のシステムから供給される前記流体を前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器に供給する供給ラインと、を有し、前記供給ラインは、前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を直列に接続するラインであって、前記他のシステムから供給された前記流体を前記第２熱交換器に供給するラインと、前記第２熱交換器から供給された前記流体を前記第２熱交換器の下流側の前記第３熱交換器に供給するラインと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における焼却システム及び焼却方法によれば、焼却炉内の温度上昇を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施の形態における焼却システム１００の構成例を説明する図である。
図２は、第２の実施の形態における焼却システム２００の構成例を説明する図である。
図３は、第３の実施の形態における焼却システム３００の構成例を説明する図である。
図４は、第４の実施の形態における焼却システム４００の構成例を説明する図である。
図５は、比較例における焼却システム９００の構成例を説明する図である。
図６は、第４の実施の形態及び比較例についての検証結果を説明する図である。
図７は、第５の実施の形態における焼却システム５００の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
［第１の実施の形態］
初めに、第１の実施の形態における焼却システム１００について説明を行う。図１は、第１の実施の形態における焼却システム１００の構成例を説明する図である。なお、以下に示すライン（配管）やポンプの配置位置や数は、例示であり、これに限られるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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