(57)【要約】  排熱に含まれる飛灰や煤塵が非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積することがないため除去作業が不要で、高い熱交換率を維持することができる発電装置を備えた負庄式焼却炉を提供する。  被焼却物を焼却する焼却部（２）と、焼却部に連設し、焼却部で発生する排ガスを冷却する冷却部（４）と、冷却部に連設し、排ガスを浄化する排気部（５）と、排気部端部に設置され、焼却部から排気部内を負圧にする誘引通風機（１５）とからなる負圧式焼却炉において、焼却部（２）と冷却部（４）とを連結する配管に設置した熱交換器（９）によって得た排熱で発電する発電機システム（１０）を備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉。
2013039067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧式焼却炉において、焼却部と冷却部の間に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉。
【請求項２】
被焼却物を焼却する焼却部と、前記焼却部に連設し、前記焼却部で発生する排ガスを冷却する冷却部と、前記冷却部に連接し、前記排ガスを浄化する排気部と、前記排気部端部に設置され、前記焼却部から排気部内を負圧にする誘引通風機とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部と冷却部とを連結する配管に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、発電装置を備えた負圧式焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉に熱交換器を備えて、焼却炉から発生する排熱を利用して発電を行う焼却炉があった。【０００３】  しかしながら、ストーカ式焼却炉も流動床式焼却炉も、加圧炉のために焼却部で発生した排熱の中に飛灰や煤塵が多く含まれるため、飛灰や煤塵が熱交換器を構成する水管の周囲で壁面に付着して堆積し、熱交換率を著しく下げるという問題があった。【０００４】  この問題に対しては、定期的に堆積した飛灰や煤塵を取り除くことにより熱交換率を改善するという方法で対処していたが、堆積した飛灰や煤塵は容易に取り除くことが出来るものではなく、除去作業に時間を要し、また除去作業の間は焼却炉を停止しなければならないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９４０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  そこで、本発明は、排熱に含まれる飛灰や煤塵が非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積することがないため除去作業が不要で、高い熱交換率を維持することができる発電装置を備えた負圧式焼却炉を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、上記の謀題を解決するために、負圧式焼却炉において、焼却部と冷却部の間に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉の溝成とした。【０００８】  また、被焼却物を焼却する焼却部と、前記焼却部に連設し、前記焼却部で発生する排ガスを冷却する冷却部と、前記冷却部に連設し、前記排ガスを浄化する排気部と、前記排気部端部に設置され、前記焼却部から排気部内を負圧にする誘引通風機とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部と冷却部とを連結する配管に設置した熱交換器によって得た排熱で発電する発電機システムを備えたことを特徴とする発電装置を備えた負圧式焼却炉の溝成とした。
【発明の効果】
【０００９】  本発明は上記のような溝成であるため、排熱中の飛灰や煤塵が従来に比して非常に少なく、排熱管内に飛灰や煤塵が堆積し固化することがない。【００１０】  また、前述のように飛灰や煤塵が堆積し固化することがないため熱交換率を高い状態で維持することができる。【００１１】  更に、前述のように飛灰や煤塵が堆積し固化することがないため排熱管内外の堆積物の除去作業を行う必要がなく、焼却炉の運転を停止する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の全体図である。
【図２】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の全体図である。
【図３】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の焼却部を示す図である。
【図４】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の発電部を示す図である。
【図５】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の冷却部を示す図である。
【図６】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の排気部を示す図である。
【図７】本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の発電部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉の全体図、図２は発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の全体図、図３は発電装置を備えた負圧式焼却炉の焼却部を示す図、図４は発電装置を備えた負圧式焼却炉の発電部を示す図、図５は発電装置を備えた負圧式焼却炉の冷却部を示す図、図６は発電装置を備えた負圧式焼却炉の排気部を示す図、図７は発電装置を備えた負圧式焼却炉の第二実施例の発電部を示す図である。
【実施例１】
【００１４】  図１及び図３から図６に示すように、本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉１は、被焼却物を焼却する焼却部２と、前記焼却部２に連設し、前記焼却部２で発生する排ガスを冷却する冷却部４と、前記冷却部４に連設し、前記排ガスを浄化する排気部５と、前記排気部５端部に設置され、前記焼却部２から排気部５内を負圧にする誘引通風機１５とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部２と冷却部４とを連結する配管に設置した熱交換器９によって得た排熱で発電する発電機システム１０からなる。【００１５】  図３に示すように、前記焼却部２は、第一燃焼室６と前記第一燃焼室６の上に内部を連通して備えた第二撚焼室７とからなる。【００１６】  前記第一燃焼室６は、内部に格子６ｄを設けて第一次燃焼室６の室内を被焼却物を焼却する部屋と焼却灰を受ける炉床６ｂとに分け、側面上部に被焼却物であるゴミの投入装置６ａを備え、更に点火バーナ６ｃを備えている。【００１７】  前記第一燃焼室６の下には、炉下コンベア６ｅが設置され、前記格子６ｄを抜けて炉床６ｂに落ちた焼却灰８ａは前記炉下コンベア６ｅに移され、更に炉下コンベア６ｅから焼却灰の貯蓄タンクヘ移される。尚、前記炉床６ｂにも排出口６ｉが設けられており、この排出口６ｉから焼却灰８ａを掻き出して焼却灰の貯蓄タンクヘ移すこともできる。【００１８】  前記ゴミ投入装置６ａには投入口６ｈが設けられており、この投入口６ｈからゴミ等の被焼却物８を投入する。また、前記ゴミ投入装置６ａから第一燃焼室６の間には開閉弁６ｇが設けられており、第一燃焼室６の蓋を開閉する事ができる。【００１９】  前記第一燃焼室６は空気調整弁６ｆを備えており、前記空気調整弁６ｆを操作し、第一燃焼室６内ヘの空気供給量を調整することができる。【００２０】  前記第二燃焼室７は、前述の通り第一燃焼室６上に内部を連通した状態で設置される燃焼室で、前記第一燃焼室６で発生した未燃ガスを更に燃焼する部屋である。【００２１】  前記第二燃焼室７には、再燃バーナ７ａ及び二次追込送風機７ｂが設置されており、前記再燃バーナ７ａは、第一燃焼室６から送られてきた未燃ガスに着火するためのバーナであるとともに、第二燃焼室７内の温度を８００度から１０００度に維持するための燃焼バーナの役割もしている。【００２２】  前記二次押込送風機７ｂは第二燃焼室７内の空気を撹拌させるための送風機であり、図上では二基設けたが、設置数は特に限定していない。前記二次押込送風機７ｂで第二撚焼室７内の空気を撹拌させることにより未燃ガスの完全燃焼を促すことができる。尚、本発明の焼却炉部分は負圧でなければならないため、前記二次押込送風機７ｂによる加圧空気量は、負圧状態を維持できる量となる。【００２３】  また、前記第二燃焼室７の上部には第一送気管７ｃが設けられており、この第一送気管７ｃは、図４で説明する第二送気管９ｂに接続されている。【００２４】  図４に示すように、前記第二送気管９ｂを取り囲むように熱交換器９が取り付けられており、前記熱交換器９内にはボイラー水９ｃが満たされている。また、前記熱交換器９内は水管９ａが設けられており、前記ボイラー水９ｃはこの水管９ａ内も通っている。尚、前記ボイラー水９ｃは、��に限定したものではなく、水よりも沸点が低い液体があればそれを使用しても良い。例えば、沸点が３６度低いアンモニア・ペンタンなどが考えられるが、これ以外にも熱回収率の高いものがあれば、それを利用してもよい。【００２５】  前記熱交換器９は、発電装置１０ａと冷却装置１０ｂを備えた発電システム１０に連結されている。排熱が通過する第二送気管９ｂにより暖められたボイラー水９ｃの蒸気から前記発電装置１０ａで発電し、前記ボイラー水９ｃを冷却装置１０ｂで冷却して前記熱交換器９へ戻している。尚、前記熱交換器９と発電システム１０を併せて発電部３とした。【００２６】  図５に示すように、前記冷却部４は、排熱を冷却するガス冷却塔１１と前記第二送気管９ｂとガス冷却塔１１を接続する第三送気管１１ｄとからなる。前記ガス冷却塔１１内の上部には噴霧口１１ｂが取り付けられており、この噴霧口１１ｂは冷却用噴霧水ポンプ１１ａに接続されている。【００２７】  前記噴霧口１１ｂはガス冷却塔１１内の上部から下方に向かって噴霧するように設置されており、噴霧口１１ｂからは通常の水からなる冷却水又は苛性ソーダ等の中和剤を含んだ冷却水が噴霧される。前記冷却水の使い分けについては、被焼却物の種類により使い分ける。【００２８】  また、前記ガス冷却塔１１の下部には飛灰排出口１１ｆが設けられている。前記飛灰排出口１１ｆは、前記ガス冷却塔１１内で排気ガスが冷却用噴霧水により冷却される際に、前記排気ガスに含まれている煤塵及び飛灰が噴霧水により凝縮され沈殿し、汚泥化したものを取り除くための排出口である。前記飛灰排出口１１ｆから取り出した飛灰や煤塵の汚泥物は飛灰搬出装置１１ｃヘ送られ、更に飛灰搬出装置１１ｃから貯蔵タンクヘ送られる。【００２９】  更に、前記ガス冷却塔１１には第四送気管１１ｅが接続されており、ガス冷却塔１１で排気ガスを冷却して前記排気部５に送る。【００３０】  図６に示すように、前記排気部５は、排気ガスに含まれる粉塵等を最終的に濾過するバグフィルター１２（サイクロンでも可）と、前記バグフィルター１２を通過した排気ガスを放出する煙突１６と、前記バグフィルター１２及び煙突１６の間に設置され前記焼却部２から排気部５にかけた内部を負圧状態にするための誘引通風機１５とからなる。【００３１】  前記第四送気管１１ｅは第五送気管１２ａを介してバグフィルター１２に接続されており、前記バグフィルター１２と誘引通風機１５は第六送気管１２ｂを介して接続されている。更に、前記誘引通風管１５と煙突１６は第七送気管１５ａを介して接続されている。【００３２】  前記バグフィルター１２の下部には飛灰排出口１２ｃが設けられており、バグフィルター１２で排気ガスを最終的に濾過した際に取り除いた粉塵等を排出するための排出口である。この飛灰排出口１２ｃから排出した粉塵等は前記飛灰搬出装置１１ｃに送られ、更に飛灰搬出装置１１ｃから貯蔵タンクヘ送られる。尚、貯蔵夕ンクに貯められた粉塵等はトラック等で処埋施設等へ運ばれ処理される。【００３３】  前記第五送気管１２ａには噴霧バルブ１４ｂが接続されており、前記噴霧バルブ１４ｂは活性炭タンク１３及び消石灰タンク１４と接続され、更に噴霧ポンプ１４ａに接続されて��る。【００３４】  前記活性炭タンク１３の活性炭と消石灰タンク１４の消石灰を混合した状態で前記噴霧バルブ１４ｂから第五送気管１２ａ内に噴霧することで、第五送気管１２ａ内を通過する排気ガス中の塩化水素（ＨＣ）や硫黄酸化物（ＳＯＸ）を中和させる。【００３５】  中和されバグフィルター１２を通過した排気ガスは前記第六送気管１２ｂを経て誘引通風機１５に吸い上げられて第七送気管１５ａへ送られ、最終的に無害な状態で煙突１６から放出される。【００３６】  前記焼却部２から第六送気管１２ｂまでの排気ガスの流れは前記誘引通風機１５の吸い上げる力により発生するため、焼却部２から第六送気管１２ｂまでの内部は負圧状態にあり、第七送気管１５ａから煙突１６までの排気ガスの流れは誘引通風機１５の吹き出す力により発生するため、加圧状態にある。【００３７】  前記第五送気管１２ａと前記第六送気管１２ｂにはバイパス用開閉バルブ１２ｅが設置されている。前記バイパス用開閉バルブ１２ｅを閉じることで前記バグフィルター１２を使用せずに排気ガスを放出することができる。【００３８】  また前記第六送気管１２ｂには開閉バルブ１２ｄが設置されている。これは前記バグフィルター１２を通過した排気ガスの開閉バルブである。
【実施例２】
【００３９】  図２及び図７に示すように、本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉１ａは、実施例１の発電装置を備えた負圧式焼却炉１とほぼ同じ溝成をしている。即ち、発電装置を備えた負圧式焼却炉１ａは、被焼却物を焼却する焼却部２と、前記焼却部２に連接し、前記焼却部２で発生する排ガスを冷却する冷却部４と、前記冷却部４に連設し、前記排ガスを浄化する排気部５と、前記排気部５端部に設置され、前記焼却部２から排気部５内の空気を吸引し負圧にする誘引通風機１５とからなる負圧式焼却炉において、前記焼却部２と冷却部４とを連結する配管に設置した熱交換器１７によって得た排熱で発電する発電機システム１０からなり、前記熱交換器１７の溝成が異なるだけである。前記誘引通風機１５により、排ガスが吸引されて煙突１６から排出されるために、前記焼却部２から排気部５内等の焼却炉内全体が負圧状熊となる。【００４０】  図７に示すように、前記熱交換器１７は、前記第一送気管７ｃと第三送気管１１ｄの間に設置され、排熱が通る空間１７ｂ内にボイラー水１７ｃを満たした水管１７ａが設置されている。従って排熱は水管１７ａの隙間を縫って第三送気管１１ｄ方向へ流れる。【００４１】  前記熱交換器１７は、発電装置１０ａと冷却装置１０ｂを備えた発電システム１０に連結されている。排熱が水管１７ａの隙間を通過するときに暖められたボイラー水９ｃの蒸気から前記発電装置１０ａで発電し、前記ボイラー水９ｃを冷却装置１０ｂで冷却して前記熱交換器１７へ戻している。尚、前記熱交換器１７と発電システム１０を併せて発電部３ａとした。尚、前記ボイラー水９ｃは、水に限定したものではなく、水よりも沸点が低い液体があればそれを使用しても良い。例えば、沸点が３６度低いアンモニア・ペンタンなどが考えられるが、これ以外にも熱回収率の高いものがあれば、それを利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】  本発明である発電装置を備えた負圧式焼却炉は、排気ガスの流れを負圧により作り出しているため、焼却部で発生する排気ガス中に焼却灰や粉塵、煤塵等が含まれる割合が非常に低く、そのため熱交換器内の水管付近に煤塵等が付着・堆積することがなく、長期的に一定の熱交換率を維持し発電することが可能であり、付着・堆積粉塵等の際去作業が不要であるため焼却炉を止めることなく焼却を続けることができるため、発電業界を始め、電気を使用する多くの領域、並びに環境問題を扱う業界に多大な貢献をもたらす。
【符号の説明】
【００４３】１      発電装置を備えた負圧式焼却炉１ａ    発電装置を備えた負圧式焼却炉２      焼却部３      発電部３ａ    発電部４      冷却部５      排気部６      第一燃焼室６ａ    ゴミ投入装置６ｂ    炉床６ｃ    点火バーナ６ｄ    格子６ｅ    炉下コンベア６ｆ    空気調整弁６ｇ    開閉弁６ｈ    投入口６ｉ    排出口７      第二燃焼室７ａ    再燃バーナ７ｂ    二次押込送風機７ｃ    第一送気管８      被焼却物８ａ    焼却灰９      熱交換器９ａ    水管９ｂ    第二送気管９ｃ    ボイラー水１０    発電システム１０ａ  発電装置１０ｂ  冷却装置１１    ガス冷却塔１１ａ  冷却用噴霧水ポンプ１１ｂ  噴霧口１１ｃ  飛灰搬出装置１１ｄ  第三送気管１１ｅ  第四送気管１１ｆ  飛灰排出口１２    バグフィルタ１２ａ  第五送気管１２ｂ  第六送気管１２ｃ  飛灰排出口１２ｄ  開閉バルブ１２ｅ  バイパス用開閉バルブ１３    活性炭タンク１４    消石灰タンク１４ａ  噴霧ポンプ１４ｂ  噴霧バルブ１５    誘引通風機１５ａ  第七送気管１６    煙突１７    熱交換器１７ａ  水管１７ｂ  空間１７ｃ  ボイラー水 
【図１】
2013039067.tif 000003
【図２】
2013039067.tif 000004
【図３】
2013039067.tif 000005
【図４】
2013039067.tif 000006
【図５】
2013039067.tif 000007
【図６】
2013039067.tif 000008
【図７】
2013039067.tif 000009
【国際調査報告】
2013039067.tif 000010
2013039067.tif 000011
2013039067.tif 000012