(57)【要約】【課題】少ない材料・工数でもって、小型でありながら大きい能力をもった予熱装置を提供する。【解決手段】本格的燃焼あるいは熱分解が行われる行程の前段で、上記行程に供給されるガスを予熱する予熱装置において、蒸気供給側から排出側に亘って多数の細管２４を配設し、これら多数の細管２４に多数の放熱フィン２５をピッチ２０〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜５０ｍｍで熱的に密着させて配設してなり、上記細管２４は、管寄せ２２からリード管２３を分岐させ、このリード管２３から細管２４を分岐させて、全体として細管２４を重畳配置したものである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本格的燃焼あるいは熱分解が行われる行程の前段で、上記行程に供給されるガスを予熱する予熱装置において、蒸気供給側から排出側に亘って多数の細管（２４）を配設し、これら多数の細管（２４）に多数の放熱フィン（２５）をピッチ２０〜１００ｍｍで熱的に密着させて配設したことを特徴とする予熱装置。
【請求項２】
上記放熱フィンの配設ピッチを２０〜５０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の予熱装置。
【請求項３】
上記細管（２４）は、管寄せ（２２）からリード管（２３）を分岐させ、このリード管（２３）から細管（２４）を分岐させて、全体として細管（２４）を重畳配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の予熱装置。
【請求項４】
廃棄物集積ピット（１１）で発生する悪臭を吸引し、予熱装置（２０ａ）を経て廃棄物焼却炉（１４）に導き、廃棄物を焼却するとともに悪臭成分を熱分解し、廃棄物焼却炉（１４）から排出されるガスを、予熱装置（２０ｂ）を経て脱硝塔（１７）に導いて窒化物を除去し、煙道を経て排煙する廃棄物焼却プラント（１０）において、上記予熱装置（２０ａ，２０ｂ）に請求項1乃至３のいずれかに記載の予熱装置を採用したことを特徴とする廃棄物焼却プラント。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、家庭ゴミ、食品産業における残飯、産業廃棄物、汚泥、木片屑あるいは厩舎で発生する廃棄物の焼却プラント（以下、「廃棄物焼却プラント」という）で、燃焼・焼却行程の効率を上げるため、あるいは廃棄物焼却後の脱硝行程の前段に設置される予熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物焼却プラントに関する先行技術は数多くあり、例えば特許文献１で「し尿汚泥の処理システム」が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−０８２９７５号公報（要約および選択図）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上記先行技術は、し尿処理過程で発生する脱水汚泥を処理する際、脱水汚泥を乾燥する乾燥機から排出される排ガスを熱交換器に導いて焼却炉から排出される焼却排ガスと熱交換して昇温させた後、乾燥機に循環導入して乾燥熱源として使用し、また熱交換器より排出される乾燥排ガスの一部は焼却炉に導かれ、燃焼脱臭され、また焼却排ガスは熱交換器より冷却塔に送られ冷却された後、バグフィルタで有害物質が除去され、外部に放出されるものである。
【０００４】
上記先行技術で使用される熱交換器は、その構造を詳しく示していないが、一般的には蛇管タイプのもの、管寄せとリード管を経て多数の細管を配管するタイプのもの等があり、さらに熱伝導効率をよくするため上記各管に放熱フィンを設けるタイプのものがある。
【０００５】
しかし、廃棄物焼却プラントのように粉塵が舞い上がる環境のもとで、管に放熱フィンを無闇に設けることは、熱交換部分で目詰まりを起こし、反って熱交換効率を低下させるだけでなく、その部分が加熱状態になり、腐食が促進することにもなる。
【０００６】
本出願人は、廃棄物焼却プラントにおいて、焼却炉と脱硝塔での熱効率を向上させるために配設される予熱装置として、管寄せからリード管を分岐させ、このリード管から、多数の裸細管を分岐させた予熱装置を提供してきた。
【０００７】
上記予熱装置の能力あるいは効率を上げるには、裸細管の設置数あるいは設置密度を高くすることとなるが、舞い上がる粉塵のことを考慮すると予熱装置が大形化せざるを得ない問題がある。
【０００８】
この考案は、廃棄物の集積ピット内で発生する悪臭を含むガスを、吸引・予熱して焼却行程の熱効率を向上させる予熱装置、あるいは焼却炉から排出されるガス中に含まれる窒化物を除去する脱硝塔の効率を向上させる予熱装置であって、舞い上がる粉塵によって目詰まりが生ずることがないように放熱フィンを設け、資材の節減・小型化を追求しながら、予熱効率のよい予熱装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためにこの考案は、本格的燃焼あるいは熱分解が行われる行程の前段で、上記行程に供給されるガスを予熱する予熱装置において、蒸気供給側から排出側に亘って多数の細管２４を配設し、これら多数の細管２４に多数の放熱フィン２５をピッチ２０〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜５０ｍｍで熱的に密着させて配設してなり、上記細管２４は、管寄せ２２からリード管２３を分岐させ、このリード管２３から細管２４を分岐させて、全体として細管２４を重畳配置したものである。
【００１０】
なお、細管２４に放熱フィン２５を熱的に密接させて設けるには、放熱フィン２５の素材となる平板に、細管２４の素材管の外径より僅かに大きい内径で、断面Ｌ字状の孔Ｈを設け、この平板を一定の間隔を空け、かつ、孔Ｈが同一軸上に位置するようにして固定具Ｋで固定し、同一軸上に縦列した上記孔Ｈに、細管素材２４ｂを引き通し、この引き通した細管素材２４ｂに、末端に細管素材２４ｂを拡径するプラグＰと一体の引き抜き棒Ｐ’を引き通して引き抜くことにより行われる。
【考案の効果】
【００１１】
上記の如く構成するこの考案によれば、材料、製作工数面で大幅な削減が可能になり、予熱装置の小型化と予熱効率の向上が可能になった。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
次にこの考案の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図５は、この考案に係る予熱装置２０ａ，２０ｂを配置した廃棄物焼却プラント１０の概略図で、回収されてきた廃棄物はピット１１に集積され、ここで発生する悪臭を含むガスは、舞い上がる粉塵とともに大型のブロワー１２で吸引され、連絡洞１３ａ、予熱装置２０ａ、連絡洞１３ｂを経て廃棄物焼却炉１４に至る。
【００１３】
なお、廃棄物焼却炉１４には図示しない搬送手段によりピット１１に集積された廃棄物が投入され、悪臭は、廃棄物を焼却するときの高温の熱で熱分解される。
【００１４】
上記廃棄物焼却炉１４から排出されたガス中には多くの粉塵が存在しており、これを除去するため、煙道１５に濾過式集塵機１６が設置され、さらに廃棄ガス中に存在する窒化物を除去するために脱硝塔１７を経て煙突１８へ排出される。
【００１５】
ここで、上記脱硝塔１７の効率を上げるために、脱硝塔１７の前段に予熱装置２０ｂを配設している。
【００１６】
なお、図５で本考案に係る予熱装置を廃棄物焼却プラントに適用した例を示したが、適用範囲はこれに限るものではなく、例えば可燃廃棄物を利用したボイラープラントなど、要するに燃焼炉や熱分解炉に供給される空気やガスの予熱にこの予熱装置を適用することができる。
【００１７】
予熱装置２０ａ，２０ｂは、図１，図２に示すように蒸気主管２１ｉ，２１ｏは、管寄せ２２に接続され、管寄せ２２から多数のリード管２３が分岐し、このリード管２３に多数の細管２４が繋がれ、この細管２４相互には既に説明した方法で放熱フィン２５が掛け渡されている。
【００１８】
上記予熱装置２０ａ，２０ｂでは、放熱フィン２５を設けるピッチを細かくすれば高い予熱効果が得られるが、廃棄物焼却プラント１０という環境から細かいピッチでは、連絡洞１３ａ，１３ｂ、煙道１５等を通過するガス中に粉塵が舞い上がっており目詰まりを起こし却って効率を低下させることとなる。
【００１９】
そこで考案者等は、放熱フィンのピッチが大きくなると放熱フィンチューブパネルの段数が増加すること、放熱フィンピッチを小さくすると放熱フィンチューブパネルを少なくできる関係を多くのデーターから纏めた結果、図４に示す関係が成り立っていることを知ることができた。図４によると、Ａのゾーンでは所望の効果が得られず、Ｃのゾーンではフィンのピッチを小さくしても効果は飽和状態になることが判る。
【００２０】
図４の関係から放熱フィンピッチが１００（ｍｍ）を超えると放熱フィンチューブパネルの段数が飽和状態になり、放熱フィンピッチを小さくすると放熱フィンチューブパネルの段数を減らせることが分かるが、放熱フィンピッチを小さくし過ぎると、舞い上がっている粉塵により目詰まりを起こす恐れがある。
【００２１】
上記知見に基づき模擬試験を行ったところ表１の結果を得た。模擬試験の結果、放熱フィンピッチ２５ｍｍでは目詰まりがなく、予熱装置通過後のガスの温度は１００℃であるのに対し、放熱フィンピッチが１５ｍｍでは、予熱装置通過後のガスの温度は１０５℃であるが、粉塵による目詰まりが発生していた。また、放熱フィンピッチが５０ｍｍでは粉塵による目詰まりは発生していないが予熱装置通過後のガスの温度は８０℃となって、予熱効果の低下傾向を示しており、表１のデーターを併せて勘案すると実用的範囲としては２０〜１００ｍｍであり、好ましくは２０〜５０ｍｍとなる。
【００２２】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したようにこの考案によれば適度のピッチで細管に放熱フィンを設けることにより、少ない資材で予熱効果の高い予熱装置が得られ、かつ、連絡洞や煙道内で舞い上がる粉塵により予熱装置が目詰まりを起こさず経済的運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）細管に放熱フィンを設けた状態の斜視図、（ｂ）同部分正面図
【図２】本考案の予熱装置の斜視図
【図３】細管と放熱フィンとの熱的密接構造説明図
【図４】放熱フィンチューブパネル数−放熱フィンピッチ曲線図
【図５】本考案を適用した廃棄物焼却プラントの概略図
【符号の説明】
【００２５】
１０  廃棄物焼却プラント
１１  （廃棄物集積）ピット
１２  大型ブロワー
１３ａ，１３ｂ  連絡洞
１４  廃棄物焼却炉
１５  煙道
１６  濾過式集塵機
１７  脱硝機
１８  煙突
２０ａ，２０ｂ  予熱装置
２１ｉ，２１ｏ  蒸気主管
２２  管寄せ
２３  リード管
２４  細管
２４ｂ  細管素材
２５  放熱フィン
Ａ  目詰まりの恐れがある領域
Ｂ  良好な領域
Ｃ  放熱フィン取付け効果が飽和する領域
Ｆ  フレーム
Ｈ  （断面Ｌ字状の）孔
Ｋ  固定具
Ｐ  プラグ
Ｐ’  引き抜き棒
Ｓ  蒸気溜
Ｔ  温度センサー
Ｖ  バルブ
【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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