(57)【要約】【課題】廃棄物処理設備における過給手段を効率が良い状態で運転でき、過給手段の始動初期のエネルギー効率の低下を抑制すること。【解決手段】廃棄物を燃焼して排ガスを排出する焼却炉１１と、排ガスの熱により空気を加熱する空気予熱器１４と、空気予熱器１４の出口空気温度を計測する温度計２１ｂと、外部空気を供給する補助送風機１３と、空気予熱器１４に空気を供給しつつ空気予熱器１４で加熱された空気を焼却炉１１に供給する過給機１２と、空気予熱器１４の出口空気温度に基づいて、補助送風機１３からの空気を過給機１２の空気の流入側から流出側への迂回を制御しつつ、空気を空気予熱器１４および焼却炉１１に順次供給するための調節弁１９ａ，１９ｄおよびバルブ２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅを制御して、過給機１２に対する空気の供給と遮断とを選択制御する制御部１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を燃焼して排ガスを排出する燃焼手段と、
前記燃焼手段から排出された前記排ガスと気体との間において熱交換を行う熱交換手段と、
前記熱交換手段において加熱された気体の温度を計測する温度計測手段と、
外部から気体を供給可能に構成された気体供給手段と、
前記熱交換手段に気体を供給可能に構成されているとともに、前記熱交換手段において加熱された気体を前記燃焼手段に供給可能に構成された過給手段と、
前記気体供給手段により外部から供給された気体を、前記過給手段における気体の流入側から流出側に迂回させつつ、前記熱交換手段および前記燃焼手段に順次供給可能に構成された迂回手段と、
前記温度計測手段により計測される前記熱交換手段において加熱された気体の温度に基づいて、前記迂回手段における気体の通過と不通過とを選択制御することにより、前記過給手段に対する気体の供給と遮断とを選択制御可能に構成された制御手段と、
を備えることを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項２】
前記制御手段が、前記燃焼手段の稼働後から前記熱交換手段において加熱された気体の温度が前記過給手段の作動温度範囲内の第１所定温度になるまで、前記迂回手段によって前記過給手段に対する気体の供給を遮断し、前記熱交換手段において加熱された気体の温度が前記第１所定温度以上になった段階で、前記迂回手段を制御して前記過給手段に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理設備。
【請求項３】
前記過給手段が、前記外部から供給された気体を前記熱交換手段に供給可能に構成されたコンプレッサ部と、前記熱交換手段において加熱された気体を前記燃焼手段に供給可能に構成されたタービン部とを有して構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の廃棄物処理設備。
【請求項４】
前記迂回手段が、前記外部から供給された気体を前記コンプレッサ部における気体の流入側から流出側に迂回させる第１過給バイパス部と、前記熱交換手段において加熱された気体を前記タービン部における気体の流入側から流出側に迂回させる第２過給バイパス部とを有して構成されていることを特徴とする請求項３に記載の廃棄物処理設備。
【請求項５】
前記制御手段が、前記燃焼手段の稼働後から前記加熱された気体の温度が前記第１所定温度になるまで、前記第２過給バイパス部によって前記タービン部に対する気体の供給を遮断し、前記熱交換手段において加熱された気体の温度が前記第１所定温度以上になった段階で、前記第２過給バイパス部を制御して前記タービン部に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の廃棄物処理設備。
【請求項６】
前記制御手段が、前記タービン部に対する気体の供給が開始された後に、前記第１過給バイパス部を制御して前記コンプレッサ部に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の廃棄物処理設備。
【請求項７】
前記排ガスに対して所定の排ガス処理を行う排ガス処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の廃棄物処理設備。
【請求項８】
燃焼手段によって廃棄物を燃焼して排ガスを排出する燃焼ステップと、
前記燃焼ステップにおいて排出された前記排ガスと気体との間において、熱交換手段によって前記排ガスの熱量の少なくとも一部を前記気体に移動させる熱交換ステップと、
前記熱交換ステップにおいて加熱された気体の温度を計測する温度計測ステップと、
外部から気体を供給する気体供給ステップと、
過給手段によって、前記熱交換手段に気体を供給するとともに、前記熱交換手段において加熱された気体を前記燃焼手段に供給する過給ステップと、
前記外部から供給された気体を、前記過給手段における気体の流入側から流出側に迂回させつつ、前記熱交換手段および前記燃焼手段に順次供給する迂回ステップと、
前記温度計測ステップにおいて計測される前記加熱された気体の温度が、前記過給手段の作動温度範囲内の第１所定温度になるまで前記迂回ステップを実行させ、前記第１所定温度以上になった段階で前記過給ステップを実行させるように制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機を備えた廃棄物処理設備および廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥等の脱水汚泥は、焼却、乾燥、炭化等の、汚泥の熱処理時の水分蒸発に多大なエネルギーが必要である。汚泥熱処理時の省エネルギーの観点から、そのエネルギーを有効に回収し、再利用することが期待されている。
【０００３】
図７は、従来技術による廃棄物処理設備を示すブロック図である。図７に示すように、従来の廃棄物処理設備１００は、燃焼炉１０２、熱交換器１０３，１０５、第１過給機１０４、第２過給機１０６、排ガス湿式処理装置１０７、誘引ファン１０８、排煙筒１０９、および始動用空気供給装置１１０，１１１を備えて構成されている（特許文献１参照）。この廃棄物処理設備１００は、下水処理場などにおいて水分を多量に含有する汚泥等の廃棄物を燃料として燃焼させて処理する設備である。また、特許文献１には、廃棄物処理設備１００において第１過給機１０４を始動させる方法として、ブロワや圧縮機などの始動用空気供給装置１１０から第１過給機１０４の上流側に燃焼用空気を供給する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８３１３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、過給機などの過給手段においては、過給性能を確保して作動させるための気体の適切な温度範囲、すなわち作動温度範囲が個々の過給手段ごとに存在する。そして、過給手段の始動時においては、過給手段はこの作動温度範囲よりも低温になっている。そのため、この過給手段の始動において、特許文献１に記載されているように始動用空気供給装置の生成空気を過給手段に供給すると、過給手段が作動温度範囲から外れて十分な過給性能を有しないことから、エネルギー効率が極めて低い運転になっていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、過給手段を、過給性能を確保しつつ高効率の状態で始動でき、過給手段の始動初期におけるエネルギー効率の低下を抑制することができる廃棄物処理設備および廃棄物処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る廃棄物処理設備は、廃棄物を燃焼して排ガスを排出する燃焼手段と、燃焼手段から排出された排ガスと気体との間において熱交換を行う熱交換手段と、熱交換手段において加熱された気体の温度を計測する温度計測手段と、外部から気体を供給可能に構成された気体供給手段と、熱交換手段に気体を供給可能に構成されているとともに、熱交換手段において加熱された気体を燃焼手段に供給可能に構成された過給手段と、気体供給手段により外部から供給された気体を、過給手段における気体の流入側から流出側に迂回させつつ、熱交換手段および燃焼手段に順次供給可能に構成された迂回手段と、温度計測手段により計測される熱交換手段において加熱された気体の温度に基づいて、迂回手段における気体の通過と不通過とを選択制御することにより、過給手段に対する気体の供給と遮断とを選択制御可能に構成された制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、制御手段が、燃焼手段の稼働後から熱交換手段において加熱された気体の温度が過給手段の作動温度範囲内の第１所定温度になるまでの間、迂回手段によって過給手段に対する気体の供給を遮断し、熱交換手段において加熱された気体の温度が第１所定温度以上になった段階で、迂回手段を制御して過給手段に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、過給手段が、外部から供給された気体を熱交換手段に供給可能に構成されたコンプレッサ部と、熱交換手段において加熱された気体を燃焼手段に供給可能に構成されたタービン部とを有して構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、迂回手段が、外部から供給された気体をコンプレッサ部における気体の流入側から流出側に迂回させる第１過給バイパス部と、熱交換手段において加熱された気体をタービン部における気体の流入側から流出側に迂回させる第２過給バイパス部とを有して構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、制御手段が、燃焼手段の稼働後から熱交換手段において加熱された気体の温度が過給手段の作動温度範囲内の第１所定温度になるまでの間、第２過給バイパス部によってタービン部に対する気体の供給を遮断し、熱交換手段において加熱された気体の温度が第１所定温度以上になった段階で、第２過給バイパス部を制御してタービン部に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、制御手段が、タービン部に対する気体の供給が開始された後に、第１過給バイパス部を制御してコンプレッサ部に対する気体の供給を開始するように制御可能に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る廃棄物処理設備は、上記の発明において、排ガスに対して所定の排ガス処理を行う排ガス処理手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る廃棄物処理方法は、燃焼手段によって廃棄物を燃焼して排ガスを排出する燃焼ステップと、燃焼ステップにおいて排出された排ガスと気体との間において、熱交換手段によって排ガスの熱量の少なくとも一部を気体に移動させる熱交換ステップと、熱交換ステップにおいて加熱された気体の温度を計測する温度計測ステップと、外部から気体を供給する気体供給ステップと、過給手段によって、熱交換手段に気体を供給するとともに、熱交換手段において加熱された気体を燃焼手段に供給する過給ステップと、外部から供給された気体を、過給手段における気体の流入側から流出側に迂回させつつ、熱交換手段および燃焼手段に順次供給する迂回ステップと、温度計測ステップにおいて計測される加熱された気体の温度が、過給手段の作動温度範囲内の第１所定温度になるまで迂回ステップを実行させ、第１所定温度以上になった段階で過給ステップを実行させるように制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る廃棄物処理設備および廃棄物処理方法によれば、過給手段を、過給性能を確保しつつ高効率の状態で始動でき、過給手段の始動初期におけるエネルギー効率の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による廃棄物処理設備を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による廃棄物処理方法としての過給機の始動方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による廃棄物処理方法を説明するためのブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による廃棄物処理方法を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による廃棄物処理方法を説明するためのブロック図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による廃棄物処理方法を説明するためのブロック図である。
【図７】図７は、従来技術による廃棄物処理設備を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。なお、以下の説明において、前段および後段、ならびに上流および下流はそれぞれ、空気または燃焼排ガスの流れに沿った前段および後段、ならびに上流および下流を意味する。
【００１８】
まず、本発明の一実施形態による廃棄物処理設備について説明する。図１は、この一実施形態による廃棄物処理設備を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、この一実施形態による廃棄物処理設備１は、焼却炉１１、過給機１２、補助送風機１３、空気予熱器１４、および排ガス処理設備１６と、これらを制御するための制御部１５を備えて構成されている。なお、排ガス処理手段としての排ガス処理設備１６は、図示省略した、集塵機、スクラバ、および誘引ファンを備え、スクラバには煙突１７が設けられている。ここで、制御手段としての制御部１５は、例えば、情報処理部および記憶領域、ならびに記録媒体を備えたコンピュータから構成される。なお、集塵機、煙突１７が設けられたスクラバ、および誘引ファンを備える排ガス処理設備１６は、例えば従来公知の排ガス処理設備である。また、煙突１７については白煙防止が施された後に大気開放されるなどの従来公知の構成を採用できる。そのため、排ガス処理設備１６および煙突１７についての詳細な説明は省略する。
【００２０】
まず、燃焼手段としての焼却炉１１に供給される例えば汚泥などの廃棄物は、例えば、水分含有率が約９７％程度で固形分濃度が約３％の汚泥を回転加圧脱水機などによって、水分含有率を６５％〜８０％、好適には７５％以下程度まで脱水された脱水ケーキである。なお、廃棄物は汚泥以外のものであっても良く、必ずしも汚泥に限定されるものではない。脱水ケーキは、焼却炉１１に投入されて焼却される。焼却炉１１としては各種形式があるが、最近ではダイオキシンの発生防止や設備小型化の観点から、例えば流動焼却炉を採用するのが好ましい。なお、焼却炉１１内において廃棄物を自燃させることが困難である場合には、必要に応じて焼却炉１１内に補助燃料が供給される。また、焼却炉１１に供給される流動空気などの空気の温度および圧力はそれぞれ、温度計２１ａおよび圧力計２２ａにより計測される。温度計２１ａおよび圧力計２２ａにより計測された温度や圧力などの計測データは、制御部１５に供給される。
【００２１】
焼却炉１１の後段には、焼却炉１１から排出される燃焼排ガスと外部から供給される空気との間において混合することなく間接的に熱交換を行う、熱交換手段としての空気予熱器１４が配置されている。空気予熱器１４は、焼却炉１１での燃焼に用いる燃焼気体としての燃焼空気や、排気部としての煙突１７またはその他の熱を利用する熱利用手段を備えた排ガス処理設備１６に使用する流動空気や作動空気などの空気を、より高温の燃焼排ガスによって加熱する。空気予熱器１４の内部を通過した燃焼排ガスは後段の排ガス処理設備１６に供給され、この燃焼排ガスに対して排ガス処理が行われる。
【００２２】
また、焼却炉１１の前段側には過給手段としての過給機１２が設けられ、過給機１２は、コンプレッサ部１２ａとタービン部１２ｂと回転数計１２ｃとを備える。過給機１２は、少なくとも焼却炉１１の前段側に設けられているとともに、さらに空気予熱器１４と連通可能に構成されている。そして、過給機１２は、定常的に自立運転した状態である稼働定常状態において、コンプレッサ部１２ａによって外部から吸引した空気を空気予熱器１４に供給するとともに、空気予熱器１４を通過して加熱された空気がタービン部１２ｂに戻されることによって過給動作を行う。すなわち、空気予熱器１４によって加熱された空気のエネルギーによって過給機１２が駆動され、外部から空気を吸引して圧縮するとともに例えば回転力などの動力を出力する。換言すると、過給機１２は、焼却炉１１の廃熱を、空気予熱器１４を通じて駆動用の動力に変換している。なお、この過給機１２に例えばジェネレータなどを設けることにより、過給機１２から出力された駆動用の動力を電力に変換して出力させるように構成しても良い。また、過給機１２の回転は回転数計１２ｃにより計測され、回転数の計測データは制御部１５に供給される。
【００２３】
過給機１２は、供給された空気の一部を、焼却炉１１における廃棄物の焼却に必要な燃焼空気として、焼却炉１１に供給する。このように、過給機１２の内部には主に清浄な空気が流れて腐食などが発生しにくくなるため、過給機１２の長寿命化を実現できる。一方、焼却炉１１に供給されない燃焼空気以外の空気の残部は、流量制御弁１８によって流量が制御されつつ、煙突１７に供給される。ここで、流量制御弁１８は、制御部１５による制御に応じて配管に流れる流量を制御する制御弁である。また、焼却炉１１に供給されない空気の残部の流量は、流量計２３ａにより計測されて制御部１５に供給される。燃焼空気以外の空気の残部を煙突１７に供給することにより、煙突１７から排気される燃焼排ガスの白煙を防止する。すなわち、過給機１２から煙突１７に供給される加熱された空気は、白煙防止用空気として用いられる。
【００２４】
また、廃棄物処理設備１において、迂回手段を構成する第２過給バイパス部としての調節弁１９ａは、空気予熱器１４の後段側において、過給機１２のタービン部１２ｂの上流側の配管と下流側の配管との間の連結した部分に設けられている。調節弁１９ａは、制御部１５によって開度制御可能に構成され、開度を全開または全閉にすることによって開閉制御可能に構成されている。また、タービン部１２ｂの上流側である空気の流入側には、制御部１５によって開閉可能な第２過給バイパス部としてのバルブ２０ａが設けられている。このバルブ２０ａの開閉によって、タービン部１２ｂに対する空気の通過と不通過とを制御できる。
【００２５】
そして、制御部１５の選択制御によって、バルブ２０ａを閉状態にしてタービン部１２ｂへの加熱された空気の供給を遮断させた状態において、調節弁１９ａを開状態にすることにより、空気予熱器１４によって加熱された空気を、タービン部１２ｂの流入側から流出側に迂回（バイパス）させて、焼却炉１１に供給できる。なお、この際の空気の流動に必要なエネルギーは、後述する補助送風機１３による送風エネルギーから得られる。
【００２６】
また、過給機１２のコンプレッサ部１２ａの下流側である空気の流出側には、第１過給バイパス部としてのバルブ２０ｂが設けられているとともに、分岐した配管にコンプレッサ部１２ａが高圧になった緊急時に排気を行う緊急弁としてのバルブ２０ｃが設けられている。これらのバルブ２０ｂ，２０ｃはいずれも手動または制御部１５により開閉制御される。また、バルブ２０ｂの下流側かつ空気予熱器１４の上流側には、流量計２３ｂおよび圧力計２２ｂが設けられている。これらの流量計２３ｂおよび圧力計２２ｂによって、コンプレッサ部１２ａの空気の流出側における空気の流量および圧力がそれぞれ計測される。流量計２３ｂおよび圧力計２２ｂによって計測された空気の流量および圧力のそれぞれの計測データは、制御部１５に供給される。
【００２７】
また、圧力計２２ｂの下流側においては、空気予熱器１４に連通する配管が少なくとも２つに分岐して設けられ、それぞれの配管に制御部１５によって調節弁１９ａと同様に開度制御可能な調節弁１９ｂ，１９ｃが設けられている。そして、制御部１５によって調節弁１９ｂ，１９ｃの開度を調整制御することにより、空気予熱器１４において熱交換を行う空気の流路距離や通過時間を調整制御できる。空気予熱器１４内における空気の流路距離や通過時間を調整することによって、燃焼排ガスから空気に移動する熱量を調整できる。また、燃焼排ガスから熱量が移動して昇温され、送出された空気の温度（出口空気温度）は、空気予熱器１４の後段側かつ調節弁１９ａおよびタービン部１２ｂの前段側に設けられた、温度計２１ｂによって計測される。温度計測手段としての温度計２１ｂにより計測された出口空気温度の計測データは、制御部１５に供給される。
【００２８】
また、過給機１２のコンプレッサ部１２ａの上流側である空気の流入側には、圧力計２２ｃ、バルブ２０ｄ、補助送風機１３、調節弁１９ｄ、および逆止弁２４が設けられている。圧力計２２ｃは、コンプレッサ部１２ａに供給される空気の圧力を計測し、計測した圧力の計測データを制御部１５に供給する。圧力計２２ｃの上流側に設けられた迂回手段を構成する第１過給バイパス部としてのバルブ２０ｄは、手動または制御部１５によって開閉可能に構成されている。また、気体供給手段としての補助送風機１３は、バルブ２０ｄの上流側において、外部から空気などの気体を供給可能に構成されている。そして、バルブ２０ｄの開閉によって、バルブ２０ｄの上流側に設けられる気体供給手段としての補助送風機１３によるコンプレッサ部１２ａへの空気の供給を制御できる。
【００２９】
また、バルブ２０ｄと補助送風機１３との間において配管が分岐され、分岐された配管はコンプレッサ部１２ａにおける空気の流出側に連通している。また、分岐された配管にはバルブ２０ｅが設けられている。バルブ２０ｅにより、コンプレッサ部１２ａから流出した空気が補助送風機１３に逆流しないようにできる。なお、バルブ２０ｅの代わりに逆止弁を用いることも可能である。そして、制御部１５の選択制御によって、バルブ２０ｄが閉状態にされて補助送風機１３からの空気がコンプレッサ部１２ａに供給されずに遮断された場合、補助送風機１３からの空気はコンプレッサ部１２ａをバイパスして、空気予熱器１４に供給される。なお、迂回手段を構成する第１過給バイパス部としての調節弁１９ｄは、調節弁１９ａ〜１９ｃと同様に制御部１５により開度が制御され、その開度によって補助送風機１３に対する空気の供給が制御され、補助送風機１３からの空気の送り出しが制御される。また、逆止弁２４は、バルブ２０ｄ、補助送風機１３、および調節弁１９ｄに対して並列に設けられ、補助送風機１３の稼働時において外部へ空気を放出させないように構成されている。
【００３０】
以上の構成によって、この一実施形態による廃棄物処理設備１においては、補助送風機１３により外部から供給された空気を、コンプレッサ部１２ａにおける空気の流入側から流出側、およびタービン部１２ｂにおける空気の流入側から流出側にそれぞれ迂回できる。そして、この廃棄物処理設備１においては、過給機１２を迂回した空気が、空気予熱器１４と焼却炉１１とに順次供給可能に構成されている。
【００３１】
（過給機の始動方法）
次に、以上のように構成されたこの一実施形態の廃棄物処理設備１による廃棄物処理方法としての、過給機１２の始動方法について説明する。図２は、この過給機１２の始動方法を示すフローチャートであり、図３、図４、図５、および図６は、この一実施形態による過給機１２の始動方法を説明するためのブロック図である。なお、図３〜図６において、空気が流動している配管部分を実線で示し、流動していない配管部分を破線で示す。また、以下に説明する過給機１２の始動方法に伴う算出および制御は、制御部１５によって実行される。
【００３２】
図２および図３に示すように、まず、廃棄物処理設備１の運転が開始され、焼却炉１１が稼働を開始した時点において、調節弁１９ａと調節弁１９ｂ，１９ｃの少なくとも一方とを開状態にするとともに、バルブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを閉状態にする。また、調節弁１９ｄは、焼却炉１１の稼働開始時点において閉状態とされ、補助送風機１３が起動されてから制御部１５によって徐々に開度が増加されて開状態にされる。そして、補助送風機１３から送り出された空気は、補助送風機１３から、過給機１２のコンプレッサ部１２ａを迂回して、空気予熱器１４に供給される（図２中、ステップＳＴ１）。空気予熱器１４を通過した空気は、過給機１２のタービン部１２ｂを迂回して調節弁１９ａを通過し、燃焼空気として焼却炉１１に供給される。そして、燃焼空気が供給されて焼却炉１１内の温度が上昇するのに伴って、燃焼排ガスの温度が上昇する（図２中、ステップＳＴ２）。
【００３３】
そして、焼却炉１１の稼働後から、燃焼排ガスの温度の上昇に伴って、空気予熱器１４において燃焼排ガスから熱量が熱伝導される空気の回収温度（出口空気温度）も上昇する。温度計２１ｂにより計測された出口空気温度の計測データは、制御部１５に供給される。制御部１５は、供給された温度の計測データと、過給機１２の作動点温度である第１所定温度との比較を行う（図２中、ステップＳＴ３）。ここで、この第１所定温度は、過給機１２の仕様に基づく、コンプレッサ部１２ａおよびタービン部１２ｂの効率、ならびに機械効率に基づいて理論式から風量などの条件に応じて算出される、過給機１２の作動温度範囲内の温度である。具体的には例えば、採用される過給機１２の性能を表す断熱性能曲線（コンプレッサマップ）において過給機１２の作動領域となるように算出された温度である。なお、第１所定温度は、過給機１２の種類、形式、または型番などに応じて算出可能な、過給機１２固有の作動温度である。
【００３４】
そして、出口空気温度が第１所定温度に到達するまで、補助送風機１３から送り出された空気を、過給機１２を迂回させつつ、空気予熱器１４および焼却炉１１に順次供給し、燃焼排ガスの温度および出口空気温度を上昇させる（図２中、ステップＳＴ３：Ｎｏ）。制御部１５に供給される出口空気温度の計測データに基づいて、出口空気温度が第１所定温度以上になったと制御部１５が判断した時点（図２中、ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）で、ステップＳＴ４に移行する。
【００３５】
ステップＳＴ４においては、図４に示すように、制御部１５によって調節弁１９ａを閉状態にするとともに、バルブ２０ａを開状態にする（図４中、二点鎖線囲み内）。これにより、空気予熱器１４を通過して加熱された出口空気の、過給機１２のタービン部１２ｂへの供給が開始される。一方、この時点においてコンプレッサ部１２ａには空気が供給されていないため、コンプレッサ部１２ａにおいて無負荷で回転が開始される。なお、コンプレッサ部１２ａは無負荷で回転し続けるため、その温度が徐々に上昇する。そこで、使用される過給機１２の仕様に基づいて、回転数計１２ｃにより計測される回転数が所定の回転数以上になった時点、またはコンプレッサ部１２ａによる所定の温度以上になった時点で、ステップＳＴ５に移行させる。なお、ステップＳＴ４からステップＳＴ５の移行は、所定時間の経過を条件として行っても良い。
【００３６】
ステップＳＴ５において、コンプレッサ部１２ａに空気の供給を開始する。具体的には、図５に示すように、制御部１５によって、迂回手段を構成する第１過給バイパス部としてのバルブ２０ｂ，２０ｄを開状態にするとともに、バルブ２０ｅを閉状態にする。これによって、補助送風機１３が送り出した空気は、所定の圧力および流量でコンプレッサ部１２ａに供給され、いわゆる補助送風機１３による空気の押込が開始される（図５中、二点鎖線囲み内）。ここで、補助送風機１３によるコンプレッサ部１２ａへの空気の押込圧力は圧力計２２ｃにより計測されて、制御部１５に供給される。
【００３７】
そして、補助送風機１３による空気の押込圧力が、過給機１２に規定された所定の押込圧力以上であれば、ステップＳＴ６に移行する。ステップＳＴ６において、過給機１２は、コンプレッサ部１２ａとタービン部１２ｂとのエネルギーのバランスが調和して作動範囲内で作動することで、通常の過給機機能を有した正常運転を開始する。
【００３８】
コンプレッサ部１２ａが作動を開始したことにより、空気予熱器１４を通過して焼却炉１１に供給される燃焼空気の空気量も増加する。これに伴って焼却炉１１内の焼却温度が上昇し、燃焼排ガスの温度も上昇するので、空気予熱器１４を通過した空気の出口空気温度が上昇する（図２中、ステップＳＴ７）。そして、空気予熱器１４の出口側の出口空気温度が上昇するほど、過給機１２における風量および圧力が増加するとともに、これにより補助送風機１３による空気の押込圧力が低下して、補助送風機１３のアシスト動力が低下する（ステップＳＴ８）。
【００３９】
そして、制御部１５は、温度計２１ｂにより計測された出口空気温度の計測データと、過給機１２の自立運転開始温度である第２所定温度との比較を行う（図２中、ステップＳＴ９）。ここで、この第２所定温度は、過給機１２が自立運転を開始する温度である。この第２所定温度は、過給機１２の種類、形式、または型番などに応じて算出可能な、個々の過給機１２固有の温度である。そして、出口空気温度が第２所定温度に到達するまで、補助送風機１３からコンプレッサ部１２ａへの空気の供給を継続する（図２中、ステップＳＴ９：Ｎｏ）。
【００４０】
その後、制御部１５によって、出口空気温度が第２所定温度以上になったと判断された時点（図２中、ステップＳＴ９：Ｙｅｓ）において、過給機１２の自立運転が開始される（図２中、ステップＳＴ１０）。そして、図６に示すように、過給機１２の自立運転が開始された時点で、ステップＳＴ１１に移行して、制御部１５により第１過給バイパス部としての調節弁１９ｄを閉状態にするとともに補助送風機１３を停止させる（図６中、二点鎖線囲み内）。補助送風機１３からコンプレッサ部１２ａへの空気の供給が停止すると、過給機１２のコンプレッサ部１２ａは外部から逆止弁２４を介して空気を吸引する。過給機１２が自立運転すると、廃棄物処理設備１も定常運転に移行して、従来公知の廃棄物処理を実行する。
【００４１】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、廃棄物処理設備１の運転開始時において過給機１２を迂回して、補助送風機１３によって焼却炉１１内に燃焼空気を供給して、空気予熱器１４において加熱される高圧の空気の出口空気温度を上昇させ、この昇温によって出口空気温度が過給機１２の所定の動作温度範囲に到達した段階で、過給機１２に空気の供給を開始するようにしている。これにより、過給機１２は、起動の当初から過給機１２の仕様によってあらかじめ決定される所定の動作温度範囲内で動作を開始できるので、効率の高い状態で起動できる。換言すると、過給機１２の過給性能が十分に確保できない条件下においては、過給機１２を始動することなく焼却炉１１内に燃焼空気を供給して空気予熱器１４の出口空気を昇温させ、過給機１２の過給性能が十分に確保できる条件に到達した段階で過給機１２を始動させることにより、過給機１２の始動初期におけるエネルギー効率の低下を抑制できる。
【００４２】
さらに、この一実施形態によれば、空気予熱器１４により加熱された空気の一部を、過給機１２によって白煙防止用空気として煙突１７に供給して白煙を防止している。これにより、白防空気熱交換器を設ける必要がないため、廃棄物処理設備１における消費電力量を従来に比して大幅に低減可能になる。さらに、焼却炉１１の廃熱を利用して過給機１２を駆動させ、いわゆる廃熱を動力に変換していることにより、この動力によって空気を燃焼空気として焼却炉１１に供給できるとともに、余剰な廃熱がある場合にはジェネレータなどを設けることによって発電することも可能になる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いても良い。
【００４４】
上述した一実施形態においては、排ガス処理設備１６としては、従来公知の構成を採用したが、必ずしも従来公知の構成に限られず、排ガスに対して種々の排ガス処理を行う設備を採用することが可能である。
【００４５】
また、上述した一実施形態においては、ステップＳＴ９における制御部１５による補助送風機１３からタービン部１２ｂへの空気の供給と停止との選択制御の判断を、温度計２１ｂにより計測される出口空気温度に基づいて行っているが、制御部１５による選択制御の判断を、過給機１２の回転数計１２ｃにより計測される、過給機１２の回転数の計測データをさらに用いて行っても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１  廃棄物処理設備
１１  焼却炉
１２  過給機
１２ａ  コンプレッサ部
１２ｂ  タービン部
１２ｃ  回転数計
１３  補助送風機
１４  空気予熱器
１５  制御部
１６  排ガス処理設備
１７  煙突
１８  流量制御弁
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ  調節弁
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ  バルブ
２１ａ，２１ｂ  温度計
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  圧力計
２３ａ，２３ｂ  流量計
２４  逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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