(57)【要約】【課題】  廃棄物の熱量変動にかかわらず、廃棄物処理装置全体の運転状態を安定化させる。【解決手段】  廃棄物１を熱分解する熱分解反応器３と、熱分解反応器３から排出される熱分解カーボンが貯留されるカーボンホッパ３７と、カーボンホッパ内の熱分解カーボンを切り出す切出機３９と、熱分解反応器３から排出される熱分解ガスと切出機３９から切出される熱分解カーボンを燃焼する燃焼溶融炉7と、燃焼溶融炉７から排出される燃焼排ガスの熱を回収する高温加熱器９および廃熱回収ボイラ１１を備えてなる廃棄物処理装置において、切出機３９の熱分解カーボンの切出し量を制御して、燃焼排ガスの流量を設定流量に制御することにより、廃棄物１の熱量変動にかかわらず、高温空気加熱器９や廃熱回収ボイラ１１の熱回収量が一定の範囲に保たれ、装置全体として運転状態を安定化させることができる。【選択図】    図１ 
2005226921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を熱分解する熱分解反応器と、該熱分解反応器から排出される熱分解カーボンが貯留される貯留容器と、該貯留容器内の前記熱分解カーボンを切り出す切出機と、前記熱分解反応器から排出される熱分解ガスと前記切出機から切出される前記熱分解カーボンを燃焼する燃焼炉と、該燃焼炉から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収手段を備えてなる廃棄物処理装置において、
前記切出機の前記熱分解カーボンの切出し量を制御して、前記燃焼排ガスの流量を設定流量に制御する制御手段を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を熱分解処理して可燃性物質を燃焼処理する廃棄物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の廃棄物処理装置は、廃棄物を熱分解する熱分解反応器と、この熱分解反応器から排出される熱分解ガスや熱分解カーボンを燃焼させる燃焼炉を有して構成されている。この燃焼炉のガス排出側には、空気加熱器や廃熱回収ボイラなどの熱回収手段が設けられ、ここで回収された廃熱は、熱分解の熱源や発電などに利用されている。
【０００３】
ところで、通常、廃棄物処理に供給される廃棄物は、廃棄物の組成および水分含有量によって熱量が変動するため、燃焼炉における燃焼条件が変動し、これに伴って熱回収量が変動する。このような熱回収量が変動すると、例えば、空気加熱器により加熱される空気の温度が低下し、熱分解反応器に十分な熱量を供給できないおそれが生ずる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載された技術によれば、熱分解用の熱源に用いる空気を燃焼炉排ガスで加熱するにあたり、燃焼炉で燃焼する熱分解カーボンの量を調整することにより、空気加熱器で加熱された空気の温度と流量を所定値に保持することが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６５３３０号公報（第１図、第２−３頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術によれば、所望の熱分解用熱量を確保することができるが、下流側の廃熱回収ボイラの熱回収量を確保することについては配慮されていない。その結果、廃棄物の熱量が変動すると、廃棄物処理装置の全体の運転状態が変動してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、廃棄物の熱量変動にかかわらず、廃棄物処理装置全体の運転状態を安定化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、廃棄物を熱分解する熱分解反応器と、この熱分解反応器から排出される熱分解カーボンが貯留される貯留容器と、この貯留容器内の熱分解カーボンを切り出す切出機と、熱分解反応器から排出される熱分解ガスと切出機から切出される熱分解カーボンを燃焼する燃焼炉と、この燃焼炉から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収手段を備えてなる廃棄物処理装置において、切出機の熱分解カーボンの切出し量を制御して、燃焼排ガスの流量を設定流量に制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明は、廃棄物の熱量が変動すると燃焼排ガスの流量が変動することに着目し、設計条件を基準にして燃焼排ガスの流量を許容される変動範囲内に制御することにより、廃棄物の熱量変動にかかわらず少なくとも廃棄物処理装置全体の熱回収量を維持できることを原理とする。その結果、例えば、空気加熱器の熱回収量や廃熱回収ボイラの蒸気発生量が一定の範囲に保たれるので、装置全体として運転が安定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、廃棄物の熱量変動にかかわらず、廃棄物処理装置全体の運転状態を安定化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用してなる廃棄物処理プラントの一実施形態について図１を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる廃棄物プラントの構成を示した図である。
【００１２】
図１において、廃棄物処理プラントで処理される廃棄物１は、図示していない破砕機などによって破砕されて、横型回転ドラムで構成された熱分解反応器３に供給される。熱分解反応器３に供給された廃棄物１は、例えば３００ないし６００℃（通常は４５０℃）程度に加熱され、熱分解される。この熱分解により生成された熱分解ガスおよび熱分解残渣は、熱分解反応器３に接続された熱分解残渣室５に排出される。熱分解ガスと熱分解残渣は熱分解残渣室５で分別され、熱分解ガスは、熱分解残渣室５の頂部に接続されたガスラインL１を介して燃焼溶融炉７のバーナに供給されて燃焼される。この燃焼により発生した高温の燃焼排ガスは、高温空気加熱器９に導かれ、伝熱管内を通流する空気を加熱した後、廃熱回収ボイラ１１に導かれる。廃熱回収ボイラ１１は、燃焼排ガスの熱により水を加熱して蒸気を発生させる。このように、燃焼溶融炉７の廃熱は、高温空気加熱器９と廃熱回収ボイラ１１により熱回収される。
【００１３】
廃熱回収ボイラ１１から排出される燃焼排ガスは、減温塔１３に導かれ、例えば散水などにより冷却される。減温塔１３から排出される燃焼排ガスは、除塵用バグフィルタ１５および脱塩用バグフィルタ１７を通流し、清浄な燃焼排ガスとなって誘引送風機１９に吸引され、煙突２１から大気中へ放出される。
【００１４】
また、誘引送風機１９から煙突２１に排出される燃焼排ガス流路は、誘引送風機２３を介して燃焼溶融炉７に連結されている。この燃焼溶融炉７には、押込送風機２５により燃焼用空気が供給されるようになっている。誘引送風機２３および押込送風機２５は、図示していない制御器によって制御され、燃焼溶融炉７の温度が、燃焼溶融炉７内の不燃物が溶融される温度、例えば１３００に維持される。
【００１５】
高温空気加熱器９で加熱された空気は、循環ラインL２を介して熱分解反応器３に供給され、熱分解用の熱源として使用された後、循環ラインL２に設けられた誘引送風機２７によって高温空気加熱器９に戻される。また、廃熱回収ボイラ１１で生成された蒸気は、蒸気ドラム２９で気液分離され、蒸気ドラム２９から排出される蒸気が蒸気タービン３１に供給され、発電機３３を駆動させて発電に利用される。
【００１６】
一方、熱分解残渣室５で分離された熱分解残渣は、熱分解残渣室５の底部から冷却ドラム３３に供給されて冷却される。冷却ドラム３３から排出される熱分解残渣は、分別設備３５に排出され、熱分解カーボンと、鉄及びアルミなどの不燃物とに分別される。分別された紛粒状の熱分解カーボンは、カーボンホッパ３７へ搬送されて貯留される。カーボンホッパ３７に貯留された熱分解カーボンは、切出機３９により供給機４１に切出される。切出機３９は、熱分解カーボンの切出し量を調整可能になっている。供給機４１は、切出された熱分解カーボンを、燃焼溶融炉７のバーナに接続されたラインL３を介して燃焼溶融炉７に供給される。ここで熱分解カーボンに含まれた不燃物は、燃焼溶融炉７で溶融されて燃焼溶融炉７の底部から水槽４３に落下し固化される。
【００１７】
本実施形態の特徴部である制御手段は、燃焼排ガスの流量を検出する流量計４３と、流量計４３の検出値に基づいて切出機３９を制御して熱分解カーボンの切出し量を制御する制御器４５とを備えて構成されている。切出機３９は、例えば、ロータリーフィーダなどであり、切出し羽根を回転させて熱分解カーボンを供給する構成になっている。なお、本実施形態の流量計４３は、誘引送風機（ＩＤＦ）１９の入口の流量を検出しているが、燃焼排ガスの流量を検出できればよいので、この位置の流量に限らない。
【００１８】
このような特徴部を有する廃棄物処理プラントの制御動作について図２を用いて説明する。制御器４５は、予め設定された設定流量Qｏと、流量計４３の検出値Ｑと比較し、Ｑ＞Ｑｏのとき切出機３９の切出し量（ｄ）を低下させる。この結果、燃焼溶融炉７で生じる燃焼排ガスの量（ｂ）が減少し、高温空気加熱器９の熱回収量（ｃ）、および廃熱回収ボイラ１１の蒸気発生量（ａ）が減少する。このとき、熱分解カーボンは、カーボンホッパ３７に貯留される。一方、制御器４５は、Ｑ≦Ｑｏのとき切出機３９の切出し量（ｄ）を増加させる。この結果、燃焼溶融炉７で生じる燃焼排ガスの量（ｂ）が増加し、高温空気加熱器９の熱回収量（ｃ）、および廃熱回収ボイラ１１の蒸気発生量（ａ）が増加する。このようにして、燃焼溶融炉７で生じる燃焼排ガスの量が安定する。なお、切出機３９の切出し量は、例えば、ＰＩＤ制御することができる。
【００１９】
このように本実施形態によれば、廃棄物の熱量変動により変動する燃焼排ガスの流量を、設計条件に基づいて定めた設定流量に保持するように制御しているから、廃棄物の熱量が高い場合は熱分解カーボンの切出し量が少なくなって、カーボンホッパ３７に貯留される。一方、廃棄物の熱量が低い場合は熱分解カーボンの切出し量が増加される。その結果、廃棄物の熱量の変動にかかわらず、廃棄物処理プラントの運転状態を安定に保持できる。つまり、燃焼排ガスの流量が一定の範囲に維持され、高温空気加熱器９の熱回収量、および廃熱回収ボイラ１１の蒸気発生量が、設計条件の許容範囲に保持できる。
【００２０】
また、本実施形態では、切出機３９は、切出し羽根で熱分解カーボンを切り出す構成としたが、これに限らず、弁などの開度を調整して熱分解カーボンを切り出す構成などの周知の機構を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の廃棄物処理プラントの一実施形態を示す構成図である。
【図２】横軸に時間を表し、（ａ）廃熱回収ボイラ１１の蒸気発生量、（ｂ）燃焼排ガスの流量、（ｃ）高温空気加熱器９の出口空気温度、（ｄ）切出機３９の回転数の関係を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
３  熱分解反応器
７  燃焼溶融炉
９  高温空気加熱器
１１  廃熱回収ボイラ
３７  カーボンホッパ
３９  切出機
４１  供給機
４３  流量計
４５  制御器
【図１】
2005226921.tif 000003
【図２】
2005226921.tif 000004