(57)【要約】【課題】  燃焼排ガスの熱を利用して高濃度酸素を得て、その酸素と燃焼排ガスとを混合して燃焼酸化剤として用い、高効率燃焼・熱回収効率の向上を図り、燃焼によって発生するＮＯｘを抑制することができる燃焼設備における燃焼方法とその燃焼設備を提供する。【解決手段】  燃焼設備において、燃料を燃焼部１で燃焼して熱回収を行った後の排ガスの熱を利用し、熱スイング吸着方式（ＴＳＡ３）により空気中の酸素を選択吸着する吸着剤からの酸素脱着を行わせることにより酸素を得て、得られた酸素を熱回収後の排ガスの一部と混合して、燃焼酸化剤として燃焼炉１ａに供給する。【選択図】図２
2005164205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼設備において、燃料を燃焼して熱回収を行った後の排ガスの熱を利用し、熱スイング吸着方式により空気中の酸素を選択吸着する吸着剤からの酸素脱着を行わせることにより、得られる酸素を熱回収後の排ガスの一部と混合して、燃焼酸化剤として燃焼炉に供給することを特徴とする燃焼設備の燃焼方法。
【請求項２】
燃焼設備において、熱回収済み排ガスを、熱スイング吸着式酸素製造装置の昇温パージガスの加熱源に用い、前記酸素製造装置で得られる酸素と熱回収後の排ガスの一部とを混合して、燃焼部での燃焼酸化剤として供給するように構成されることを特徴とする燃焼設備。
【請求項３】
燃焼排ガス処理部にて酸性ガス成分，ダストを除去した後の排ガスを、熱スイング吸着式酸素製造装置の昇温パージガスの加熱源として利用した後、その一部を混合器に送って熱スイング吸着式酸素製造装置で生成された酸素と混合して燃焼酸化剤とされるようにする請求項２に記載の燃焼設備。
【請求項４】
前記燃焼排ガスの一部を熱スイング吸着式酸素製造装置で生成された酸素と混合するための分岐路には制御弁が設けられ、排ガスと酸素との混合比を制御するように構成される請求項２または３に記載の燃焼設備。
【請求項５】
酸素と混合する排ガスの供給管路には、除湿機または加熱器を設ける請求項２〜４のいずれかに記載の燃焼設備。
【請求項６】
前記燃焼設備は、廃棄物焼却炉である請求項２に記載の燃焼設備。
【請求項７】
前記燃焼設備は、石炭またはバイオマスなどのガス化設備である請求項２に記載の燃焼設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼設備における燃焼に、燃焼排ガスを利用して生成される酸素と排ガスを混合してなる酸化剤を用い、燃焼に伴い発生する窒素酸化物を抑制して、高効率燃焼、熱回収効率の向上を図ることができる燃焼設備の燃焼方法とその設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、化石燃料を燃料とするボイラや廃棄物等を燃焼する焼却炉などの燃焼装置では、図４に従来の燃焼システムのフローで示されるように、燃焼装置１００（ボイラや焼却炉など）に燃料と酸化剤とを供給して燃焼を行い、発生した排ガスは排ガス処理設備１０１で除じん、酸性ガス除去などを行った後、煙突１０２から放出されている。なお、燃焼酸化剤としては、主に空気が用いられているが、排ガス量の低減による熱回収効率の向上を目的として、酸素を混合して酸素濃度を高くした酸素富化空気、あるいは純酸素を用いることもある。
【０００３】
廃棄物焼却炉では、一般に、燃焼に空気を燃焼酸化剤として用いているが、燃焼に伴うＮＯｘの発生抑制など低公害化とエネルギー有効利用の観点から燃焼排ガスの一部を循環して、空気と混ぜて酸化剤として利用する排ガス再循環法や酸素濃度を酸素富化膜などで高めて主要な酸化剤として使用する酸素富化燃焼法などが行われている。しかしながら、排ガス再循環法は通過ガス量の増大による炉・排ガス処理設備の大型化や燃焼室温度の低下などの問題があり、酸素富化燃焼法は燃焼室温度の上昇による炉の耐久性低下やＮＯｘ増大、酸素発生器のランニングコストが高いなどの問題点がある。これらの問題を解決する手段として、排ガス処理前の排ガスの一部を循環し、酸素を混合して燃焼酸化剤として使用することにより、排ガス処理設備の小型化を図り、かつ混合する酸素量により炉内温度など燃焼状態の制御を容易にする技術が、特許文献１によって開示されている。
【０００４】
また、燃焼炉（例えば焼却炉）における燃焼酸化剤の一部に酸素を使用する場合、その酸素の供給源として、一般的に圧力スイング吸着式の酸素製造装置が使用されている。また、前記圧力スイング吸着式のほかに、熱スイング吸着式によるものを採用することができる。この熱スイング吸着式に関する空気から選択されたガス体を分離製造する装置についての技術情報が、例えば特許文献２によって開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５９７３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１７５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示されるように、燃焼酸化剤の一部に酸素を使用する場合、その酸素の供給源として、前記圧力スイング吸着式の酸素製造装置では、吸着剤再生もしくは吸着過程において、コンプレッサや真空ポンプを用いており、単位発生酸素容積あたりの消費エネルギーが高くなり、ランニングコストおよび省エネルギーの観点から受容性が低い。また、この圧力スイング吸着式の酸素製造装置においては、空気中の７９％を占める窒素を選択的に吸着して、酸素と分離する吸着剤を使用しており、吸着剤が大量に必要となって、吸着塔の容積が増大するなどイニシャルコストの増大を招くという問題点がある。
【０００７】
また、熱スイング吸着式による場合、前記特許文献２において見られるように、加熱脱着させるためのパージガスを別途熱源を用いて加熱しており、その他一般的な熱スイング吸着式でも、電気ヒータを用いて加熱しており、その加熱に要する熱エネルギー（消費電力）の増大を招き、ランニングコストが嵩むという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、燃焼設備において、その燃焼排ガスの熱を利用して高濃度酸素を得て、その酸素と燃焼排ガスとを混合して燃焼酸化剤として用い、高効率燃焼並びに熱回収効率の向上を図るとともに、燃焼によって発生するＮＯｘを抑制することができる燃焼設備における燃焼方法を提供することを目的とし、併せて前記目的を達成する燃焼設備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】
【０００９】
前記目的を達成するために、第１発明による燃焼設備における燃焼方法は、
燃焼設備において、燃料を燃焼して熱回収を行った後の排ガスの熱を利用し、熱スイング吸着方式により空気中の酸素を選択吸着する吸着剤からの酸素脱着を行わせることにより、得られる酸素を熱回収後の排ガスの一部と混合して、燃焼酸化剤として燃焼炉に供給することを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２発明による前記燃焼方法を利用する燃焼設備は、
燃焼設備において、熱回収済み排ガスを、熱スイング吸着式酸素製造装置の昇温パージガスの加熱源に用い、前記酸素製造装置で得られる酸素と熱回収後の排ガスの一部とを混合して、燃焼部での燃焼酸化剤として供給するように構成されることを特徴とするものである。
【００１１】
前記第２発明において、燃焼排ガス処理部にて酸性ガス成分，ダストを除去した後の排ガスを、熱スイング吸着式酸素製造装置の昇温パージガスの加熱源として利用した後、その一部を混合器に送って熱スイング吸着式酸素製造装置で生成された酸素と混合して燃焼酸化剤とされるようにするのがよい（第３発明）。
【００１２】
また、前記第２発明または第３発明において、前記燃焼排ガスの一部を熱スイング吸着式酸素製造装置で生成された酸素と混合するための分岐路には制御弁が設けられ、排ガスと酸素との混合比を制御するように構成されるのが好ましい（第４発明）。
【００１３】
また、前記２〜４の発明において、酸素と混合する排ガスの供給管路には、除湿機または加熱器を設けるようにするのがよい（第５発明）。
【００１４】
また、前記第２発明において、前記燃焼設備は、廃棄物焼却炉であるのがよい（第６発明）。
【００１５】
またさらに、前記第２発明において、前記燃焼設備は、石炭またはバイオマスなどのガス化設備であるのがよい（第７発明）。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明の燃焼方法によれば、燃焼設備に熱スイング吸着式酸素製造装置を併設し、その熱スイング吸着式酸素製造装置のパージガスの加熱に熱回収後の排ガスを利用し、酸素と排ガスの一部を混合し、燃焼部への燃焼酸化剤として供給するようにしたことで、酸化剤に窒素が含まれないため、ＮＯｘの生成を抑制することができるという効果を奏する。また、酸化剤として酸素に排ガスの一部を混合することで、燃焼室の温度を調整することができ、炉体の損傷発生を防いで燃焼効率の向上を図ることができる。さらに、燃焼設備としての排ガス量を純酸素燃焼と同等に低減することができるという利点がある。
【００１７】
第２発明の燃焼設備によれば、前記第１発明と同様の作用効果を奏する。また、燃焼ガス中の二酸化炭素、水分（水蒸気）の分圧が高いため、同じ温度でも輻射能が高く、熱回収効率が高く、したがって熱回収機器としてのボイラをコンパクトにできる。また、酸素発生装置（酸素製造装置）が熱スイング吸着式であるので、ボイラで熱回収した後の排ガスの熱を利用でき、従来一般的に用いられている圧力スイング式のように高圧のブロアーまたはコンプレッサ、真空ポンプなどの動力機器が不要になり、設備費ならびに運転コストを低減できて、経済的効果を高め得るという利点がある。
【００１８】
また、第３発明によれば、燃焼室からの排ガスを熱回収処理した後で、除塵装置によりダストなどの粉塵を除去することで、熱スイング吸着式酸素製造装置の昇温パージガスの、加熱器の熱源としてクリーンなガスとすることができ、混合過程での管路などの流動阻害をなくし、最終的に燃焼酸化剤として供給するのにクリーンなガスとすることができる。
【００１９】
また、第４発明の構成を採用することにより、得られる燃焼酸化剤の酸素濃度を分流する排ガスの量を制御弁（流量制御弁）で制御して変更することができ、酸素富化燃焼に利用して適正な燃焼が行えるようにでき、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００２０】
また、第５発明の構成を採用することにより、酸素と排ガスの一部を混合したときに、排ガス中の水分が結露するのを防止することができるという効果を奏する。
【００２１】
さらに、第６発明では、この発明を廃棄物焼却炉に用いることで、付帯設備の規模を縮小することが可能になり、設備費ならびにランニングコストを低減することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、第７発明では、この発明を石炭またはバイオマスなどのガス化設備に用いることで、得られるガスの単位ガス量当りの発熱量を高めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明による燃焼設備の燃焼方法とその燃焼方法を実施するための燃焼設備について、その一実施形態の図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１には本発明にかかる燃焼方法のフローを表わすブロック図が示されている。図２には本発明にかかる燃焼設備の概要図が、図３には燃焼排ガスを利用する熱スイング吸着式の酸化剤製造装置の概要図が、それぞれ示されている。
【００２５】
本実施形態の燃焼設備１０は、図１によって示されるように、燃焼部１において燃焼炉１ａに供給される燃料ガスと燃焼酸化剤によって燃焼されて発生する燃焼排ガスは、排ガス処理設備２によって、排ガス中の酸性ガス成分やダスト，その他固形分を分離除去され、処理された排ガスを熱スイング吸着式酸素製造装置３の加熱部３４に送って排熱を利用し、その熱スイング吸着式酸素製造装置３において昇温パージガスとして使用される脱着酸素の一部を加熱するのに用いられ、前記排ガスは煙突５に送って大気中に放散させる。一方、前記熱スイング吸着式酸素製造装置３では、供給される空気から酸素を吸着床で吸着分離させて酸素を取り出し、前記煙突５に送られる排ガスの一部と混合し、燃焼酸化剤として燃焼炉１ａに供給するように構成されている。
【００２６】
前記燃焼部１としては、例えばボイラ１ｂが適用される。このボイラ１ｂでは、燃焼炉１ａでの燃料としてＬＰＧ（例えばプロパンガス）が使用され、燃焼酸化剤として後述する酸素と熱回収，排ガス処理後の排ガスとの混合気が使用される。ボイラ１ｂで熱回収することにより得られる蒸気は、周知の手段によって目的箇所に送られる。燃焼炉１ａで発生する燃焼排ガスは、次の排ガス処理設備２に送られて、酸性ガス成分除去と除じん処理が行われるようにされている。
【００２７】
前記燃焼排ガスを処理する排ガス処理設備２は、排ガス温度を下げる減温処理と、除じん処理とが行われる装置が設けられる。これらはいずれも既知の構成（具体的な構成は省略する）のものであり、熱回収された排ガスは、減温処理塔２２に導かれて冷却処理され、次工程の除じん操作が可能な温度まで減温される。
【００２８】
減温処理された排ガスは、除じん処理のために、例えばバグフィルタ２３に送られて、このバグフィルタ２３によって保持している煤塵や粉塵などを除去される。除じんされた排ガスは次の工程となる熱スイング吸着式の酸素製造装置３に送られて、昇温パージガスの加熱に使用される。なお、除じん工程で除去された固形分は、バグフィルタ２３の下部から取り出されてコンベア２４によって回収位置に運ばれて処理される。
【００２９】
前記熱スイング式酸素製造装置３は、例えば図３に示されるような装置が採用される。この熱スイング式酸素製造装置３（以下、ＴＳＡ３という）は、ブロアー３１によって送り込まれる空気から気中の水分を除去するための吸湿ベッド３２と、三基の吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、昇温パージガスの加熱器３４と、後述する混合用として分岐される前記排ガス中の過剰水分を除去する排ガス除湿装置５２と、生成された濃縮酸素を受入れるバッファタンク５１と燃焼酸化剤とするための混合器５４およびそれらを接続する管路とで構成されている。
【００３０】
前記吸湿ベッド３２は、常温の空気を導入して例えば冷却水を用いて熱交換手段によって冷却し、気中の水分を除去する構成である。この吸湿ベッド３２の出口からは三基の吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃの各下部入口３３′に管路４１で分岐接続されている。
【００３１】
三基の吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、それぞれ内部に吸着床（図示せず）が形成され、下部から上部に向かって水分除去済みの乾燥空気が通過する間に、充填された吸着剤によって酸素が選択吸着され、それ以外のガス成分（主に窒素）は上部出口３３″から系外に排出される構成である。前記吸着床として充填される吸着剤としては吸着選択能が酸素／窒素＝７程度以上のものが採用される。なお、この吸着剤としては、粒状，ペレット状のものでよく、ハニカムやフィン状の支持体上に均一分散した状態で収容されている。また、この吸着剤としては、例えば金属錯体系吸着剤，ゼオライトなどが採用される。
【００３２】
このようにされる各吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃの下部入口３３′には前記空気供給管路４１のほかに濃縮分離された酸素の取り出し管路４２がそれぞれ接続され、管路４１の分岐された部分にはそれぞれバルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｃが設けられている。また、前記管路４２の分岐部にはそれぞれバルブ３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられている。さらに、下部入口３３′には塔内残留空気の排出管路４３が接続され、その管路４３への接続部にそれぞれバルブ３７ａ，３７ｂ，３７ｃが設けられている。
【００３３】
一方、前記各吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃの上部出口３３″にはパージガスの供給配管４５が分岐されてそれぞれ接続される。これら分岐された各管路にはバルブ３８ａ，３８ｂ，３８ｃが配置されており、吸着塔３３（総称して３３）にて選択分離されて排除される難吸着成分である窒素などのガスの排出管路４４にもそれぞれバルブ３９ａ，３９ｂ，３９ｃが配置されている。なお、前記排出管路４４にはバルブ４６が、また排出管路４３には逆止弁４７が、それぞれ設けられている。
【００３４】
生成した酸素は、管路４２中に設けたブースタ５５により昇圧し、バッファタンク５１に送るとともに、酸素の一部を吸着塔３３に送り込まれるパージガスとして使用するようにし、酸素取り出し管路４２から分岐されるパージガスの供給管路４５中に加熱器３４が配置され、この加熱器３４の熱媒として前記排ガス処理設備２によって処理された排ガスが供給されるようになっている。なお、パージガスとして生成された酸素の一部を使用するので、その管路４５には制御弁４８′が、また生成された酸素を貯留するバッファタンク５１への酸素取り出し管路４２中にはバルブ４８が、それぞれ設けられる。
【００３５】
また、前記加熱器３４の二次側燃焼排ガス管路４９は、煙突５への排出路と混合気として使用するための管路４９′に分岐され、その管路４９′には制御ダンパ５３と除湿装置５２と再循環送風機５７が設けられて、混合器５４に繋がれている。また、バッファタンク５１に溜められた酸素は、管路５９により前記混合器５４に繋がれており、管路５９には酸素量を調整する制御弁５８が設けられている。前記混合器５４において濃縮酸素と前記管路４９′によって供給される排ガスの一部とを受入れて混合し、燃焼酸化剤として燃焼炉に供給するものである。
【００３６】
このように構成される本実施形態の燃焼設備では、燃焼部１において発生した燃焼排ガスは熱回収された後、排ガス処理設備２において、減温塔２２に導入されて次工程の除じん処理が可能な温度まで減温される。減温された排ガスは、除塵装置であるバグフィルタ２３内に送られて含有されているダストなどの固形分を集じんされ、次工程に送られる。こうして排ガス処理設備２において処理された排ガスは、ＴＳＡ３における加熱器３４に熱媒として送られて昇温パージガスを加熱するのに使用される。
【００３７】
ＴＳＡ３においては、図３に示されるように、ブロアー３１によって常温の空気を吸湿ベッド３２に送り込んで、空気中に含まれる水分を除去した乾燥空気を吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃに送るのであり、このＴＳＡ３では、まず管路４１のバルブ３５ａを開いて乾燥空気を第１の吸着塔３３ａの内下部に送入する。送入される空気は、吸着塔内を上昇する間に吸着床で吸着剤と接して酸素が選択的に吸着され、難吸着成分である窒素を、吸着塔上部出口３３″のバルブ３９ａを開いて管路４４を通じて系外に放出させる。第１吸着塔３３ａの塔内において、上昇する空気が吸着床の吸着剤によって酸素を吸着され、吸着剤が酸素吸着飽和に達し、吸着塔出口３３″において酸素濃度が上昇する直前に上部のバルブ３９ａおよび下部のバルブ３５ａを閉じる。
【００３８】
次いで、第２の吸着塔３３ｂの下部入口３３′側管路４１のバルブ３５ｂを開いて、空気を塔内に導入させ、前記第１の吸着塔３３ａでの操作と同様に吸着分離操作を行わせる。こうして、第２の吸着塔３３ｂによる吸着分離操作が開始されると、前記第１の吸着塔３３ａでは昇温行程に移行する。定常状態では、昇温によって脱着された酸素の一部を管路４２，４５を通じて加熱器３４に送り、前記排ガス処理行程で処理された燃焼排ガスと熱交換してその酸素を加熱し、加熱された酸素を吸着塔上部のバルブ３８ａを開いて吸着完了しているその吸着塔３３ａ内に送り込み、昇温パージ行程に入る。なお、起動時には、酸素ボンベなどからバルブ５６′を介して加熱器３４に送り、加熱して吸着塔３３ａに導入させる。このとき、バルブ５６，５６′を開いてバッファタンク５１に残留している濃縮酸素を利用してもよい。前記加熱器３４においては、処理済の燃焼排ガスとして１５０〜３００℃程度の排ガスを熱源として利用することができる。
【００３９】
昇温パージ行程では、初期段階において、吸着塔６ａに残留空気が存在しているので、パージ開始から残留空気が押し出される間、吸着塔３３ａの下部に配されたバルブ３７ａを開放して排出管路４３に設けられている逆止弁４７を経由して管路４４から系外に放出させる。こうして、残留空気の押し出しが終了すると、バルブ３７ａを閉じ、酸素取り出し管路４２のバルブ３６ａを開いて脱着された酸素をバッファタンク５１に導入させる。このとき、パージ用ガスの管路４５中に設けられるバルブ４８′を調節して、一部昇温パージ用として得られた酸素の一部を加熱器３４に送り込ませるようにする。
【００４０】
こうして得られる濃縮酸素は、加熱器３４において昇温された昇温パージ用ガスにより脱着時に顕熱を与えられて、６０〜１２０℃程度の温度になって取り出され、バッファタンク５１に収容される。
【００４１】
第１の吸着塔３３ａの昇温パージ行程が終了した後は、冷却再生行程に移行して、第２の吸着塔３３ｂが昇温パージ行程に移行し、第３の吸着塔３３ｃでは吸着行程に入る。これら第２，第３の吸着塔３３ｂ，３３ｃでの操作は前記第１の吸着塔３３ａにおける操作と同様である。第１の吸着塔３３ａでの冷却再生行程は、昇温パージに使われた酸素が残留しているため、冷却再生行程での初期にはバルブ３９ａを開き、かつバルブ３６ａを開放して第３の吸着塔３３ｃを通過させた空気もしくは窒素を塔内に導入して残留酸素を押し出させる。この押し出し操作が終わるとバルブ３６ａを閉じ、バルブ３５ａを開いて乾燥空気を塔内に導入し、吸着床を冷却再生させる。
【００４２】
この操作に並行して昇温パージ行程の第２の吸着塔３３ｂでは、バルブ３５ｂおよび３９ｂを閉じ、バルブ３８ｂおよびバルブ３７ｂを開放して塔内の残留空気の押し出しを開始する。この残留空気の押し出しが終了すると、バルブ３７ｂを閉じてバルブ３６ｂを開いて前記容量で昇温パージ行程に移行する。以後、この操作を第１〜第３の各吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃで順次繰り返し、連続して酸素濃縮生成を行わせる。
【００４３】
このようにして、ＴＳＡ３においては、三基の吸着塔３３ａ，３３ｂ，３３ｃを繰り返して作動させ、酸素の生成を途切れることなく行うことができる。こうして得られる酸素は、バッファタンク５１に貯留され、燃料酸化剤として燃焼炉１ａに供給されるのであるが、酸素のみでは高温燃焼となるので、前記処理済の燃焼排ガスと混合して供給される。
【００４４】
ＴＳＡ３によって生成された酸素に対して前記処理済の燃焼排ガスを混ぜ合わせるには混合器５４が用いられる。この混合器５４としては、例えばタンク内を複数の区画に分割されてその仕切り壁に多数の小口径の通孔が形成されている一方の室に、酸素を供給する管と前記燃焼排ガスを供給する管とを並列して装入開口させ、一旦その一方の区画室に流入させて開放させ、前記仕切り壁の通孔を通過させて他方の区画室に流入するようにして、双方のガス体を圧縮−開放の繰り返しによって乱流状態で混合させ、しかる後一つの小さい口径の管を通じて放出させるようにするようなものが混合を早めて効果的である。
【００４５】
混合器としては、そのほかに多数の邪魔板によって区切られた室を通過させて混合するような構成のものであってもよい。
【００４６】
これらのような混合器５４によって混合される酸素と前記燃焼排ガスとは、バッファタンク５１から取り出される酸素量を制御弁５８により燃焼室１に供給される燃料に対して空気過剰率が一定となるように制御し、これに対して前述のように管路４９′中の制御ダンパ５３によって混合する前記排ガスの供給量を制御することで、燃焼炉１ａでの燃焼温度を適正範囲に調整できる。また、混合前の排ガスを管路４９′中に設けられる除湿装置５２を作動させて含有する水分を除去するようにすれば、排ガス中の水分が多くて、ドレン化を避ける必要がある場合、効果的である。また、除湿装置の代わりに加熱器としてもよい。
【００４７】
本実施形態の燃焼方法を採用すれば、燃焼排ガスの熱を有効利用することができ、最終的に煙突から排出される排ガス量は、純酸素を用いて燃焼させる場合と同程度に低減させることが可能である。また、燃焼部として燃焼物が廃棄物などの雑多な場合では、有害ガス成分やダストなどの発生を排ガス処理設備において、酸性ガス成分、ダストなどの除去処理を行って、その後の排ガスを用いるようにする。この場合は、微量であるが酸素，二酸化炭素，水分以外の成分も存在する。燃焼物（燃料）中に窒素分を含む場合は、燃焼炉で２段燃焼することにより、ＮＯｘの生成を抑制することができる。したがって、焼却炉に適用することが可能である。
【００４８】
また、本発明によれば、石炭やバイオマスのガス化設備における部分燃焼ガス化部に適用することで得られる製品ガスの単位ガス量当りの発熱量を高めることが可能である。
【００４９】
また、燃焼設備として燃焼部での燃焼酸化剤を、その燃焼排ガスを利用した熱スイング吸着式酸素製造装置により生成するため、酸素製造に要するエネルギーを低くすることができ、設備費ならびにランニングコストが著しく低減できるという利点がある。また、酸素製造装置において分離除去される窒素については、大気放散以外に、窒素ガスとして製品化することも可能であり、製品化する場合は、副製品としての効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかる燃焼方法のフローを表わすブロック図
【図２】本発明にかかる燃焼設備の概要図
【図３】燃焼排ガスを利用する熱スイング吸着式の酸化剤製造装置の概要図
【図４】従来の燃焼システムのフロー図
【符号の説明】
【００５１】
１    燃焼炉
１ａ  燃焼部
１ｂ  熱回収部
２    排ガス処理設備
３    熱スイング吸着式酸素製造装置（ＴＳＡ）
５    煙突
３３  吸着塔
３４  加熱器
５１  バッファタンク
５４  混合器
【図１】
2005164205.tif 000003
【図２】
2005164205.tif 000004
【図３】
2005164205.tif 000005
【図４】
2005164205.tif 000006