(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ゴミを熱分解する熱分解ドラムと、該熱分解ドラムで生成された生成ガスを燃料として前記熱分解ドラムから排出された可燃物を燃焼させると共にその燃焼灰を溶融させる溶融炉と、該溶融炉の後流に設置させた廃熱回収ボイラと、該廃熱回収ボイラで生成した蒸気を用いて発電機を駆動させる蒸気タービンと、前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器と、熱風炉とを備え、該熱風炉で生成した熱風を前記熱分解ドラムの熱源および前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器の熱源として循環させる高効率廃棄物発電システムにおいて、前記熱風炉で生成した熱風を、熱風管を経て熱分解ドラム内の加熱チューブに供給する一方、前記熱風管から分岐したバイパス管を経て前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器に供給し、かつ、前記バイパス管に設けたバイパス弁によって前記過熱器に供給される熱風量を調整することを特徴とする高効率廃棄物発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミを主体とする都市ゴミの焼却処理に付随する複合発電技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生ゴミを主体とする都市ゴミをガス化する際、その熱源として都市ゴミをガス化して得られた生成ガスの燃焼熱を有効利用して空気を加熱し、その加熱空気にて都市ゴミをガス化させる自前の方法がある。
【０００３】
ところが、都市ゴミをガス化して得られた生成ガスの燃焼熱を利用して空気を加熱するエアヒーターの設置場所からエアヒーターによって加熱された加熱空気を用いて都市ゴミをガス化させる熱分解ドラムまでの距離が長大になると、必然的に圧力損失が大きくなることに加え、エアーヒーターでの空気側の圧力損失が大きく、エアヒーターから熱分解ドラムに加熱空気を供給する送風ファンの動力費が嵩むという新たな問題が生ずる。
【０００４】
一方、燃焼排ガスは、高温腐食の原因になるため、発電に供する蒸気温度に限度がある。すなわち、この場合の蒸気温度は、３００℃近辺が限度とされており、従来の方法では、蒸気温度および蒸気圧が４０ａｔａ、３００℃程度で発電効率が低かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、係る問題を解決し、エアヒーターから熱分解ドラムに加熱空気を供給する送風ファンの動力費を抑制する一方、発電に供する蒸気温度を改善可能な高効率廃棄物発電システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の高効率廃棄物発電システムは、都市ゴミを熱分解する熱分解ドラムと、該熱分解ドラムで生成された生成ガスを燃料として前記熱分解ドラムから排出された可燃物を燃焼させると共にその燃焼灰を溶融させる溶融炉と、該溶融炉の後流に設置させた廃熱回収ボイラと、該廃熱回収ボイラで生成した蒸気を用いて発電機を駆動させる蒸気タービンと、前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器と、熱風炉とを備え、該熱風炉で生成した熱風を前記熱分解ドラムの熱源および前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器の熱源として循環させる高効率廃棄物発電システムにおいて、前記熱風炉で生成した熱風を、熱風管を経て熱分解ドラム内の加熱チューブに供給する一方、前記熱風管から分岐したバイパス管を経て前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器に供給し、かつ、前記バイパス管に設けたバイパス弁によって前記過熱器に供給される熱風量を調整することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１において、１は熱分解ドラムであり、その後流に溶融炉２、廃熱回収ボイラ３および集塵器４が、この順序に設置されている。更に、廃熱回収ボイラ３に付随して発電機５を駆動するための蒸気タービン６が設けられている。
【００１１】
廃熱回収ボイラ３は、節炭器（エコノマイザー）３ａおよび蒸発器３ｂで発生した飽和蒸気（１００ａｔａ、３１０℃）を気水分離する蒸気ドラム７を有しており、蒸気ドラム７と蒸気タービン６を連通する蒸気管８の途中に過熱器９を有している。
【００１２】
一方、熱分解ドラム１の近傍に灯油焚きの熱風炉１０が設けられ、熱風炉１０から供給された高温（例えば、５５０℃）の熱風ｃは、熱風管１１を通って熱分解ドラム１内の図示しない加熱チューブに供給され、熱分解ドラム１に供給される生ゴミを主体とする都市ゴミｄを熱分解するようになっている。熱分解によって都市ゴミｄから生成された生成ガスｅは、管路１２を通って溶融炉２に供給され、燃料として使用される。
【００１３】
熱分解ドラム１から排出された残査物は、図示しない分離機によってガレキ類とチャー（可燃物）ｈに分離される。チャーｈは、溶融炉２に供給され、燃焼する。その際に生じた燃焼灰や廃熱回収ボイラ３および集塵器４から溶融炉２内に戻された灰は、溶融炉２内で溶融され、スラグｊとして系外に排出される。
【００１４】
上記熱風管１１から分岐したバイパス管１４は、過熱器９に連通しており、バイパス管１４を通って過熱器９に供給される熱風ｃによって蒸気ドラム７から供給される飽和蒸気を過熱（１００ａｔａ，５００℃）するようになっている。過熱器９に供給される熱風炉１０の熱風量は、バイパス管１４の途中に設けたバイパス弁１５によって調整されるようになっている。
【００１５】
熱分解ドラム１の加熱チューブを通過した熱風ｃは、循環ファン１７を備えた戻り管１８を通って熱風炉１０に戻される。ここで、過熱器９を通過した熱風ｃは、配管１６を通って熱分解ドラム１の加熱チューブを通過した熱風ｃに合流する。
【００１６】
上記熱風炉１０には、燃焼用空気予熱器１９によって予熱（１００℃）された空気ａが導入されるが、その燃焼用空気の加熱には、戻り管１８から分岐した配管２０を通って熱分解ドラム１から放出された余剰の熱風が使用される。上記配管２０は、弁２１を有しており、燃焼用空気予熱器１９に供給する熱風ｃの量をコントロールしている。尚、燃焼用空気予熱器１９に供給される熱風ｃの量は、熱風炉１０の灯油やＬＰＧ焚きで発生する燃焼ガスの量に等しい。図１中、２２は脱気器、ｋは灯油又はＬＰＧを示している。
【００１７】
上記のように、本発明によれば、都市ゴミｄをガス化させるために必要な熱風ｃの供給に要する動力費を抑制することができる。一方、灯油やＬＰＧ焚きの熱風炉１０の熱風ｃは、クリーンであるから過熱器９における過熱蒸気の蒸気条件を大幅に改善させることができる（１００ａｔａ、５００℃）。その結果、発電効率を従来より大幅に向上させることが可能になる。
【００１８】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、都市ゴミを熱分解する熱分解ドラムと、該熱分解ドラムで生成された生成ガスを燃料として前記熱分解ドラムから排出された可燃物を燃焼させると共にその燃焼灰を溶融させる溶融炉と、該溶融炉の後流に設置させた廃熱回収ボイラと、該廃熱回収ボイラで生成した蒸気を用いて発電機を駆動させる蒸気タービンと、熱風炉とを備え、該熱風炉で生成した熱風を前記熱分解ドラムの熱源および前記廃熱回収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱器の熱源として循環させるので、都市ゴミをガス化させるために必要な加熱ガスの供給に要する動力費を抑制することができる。
【００１９】
一方、灯油やＬＰＧ焚きの熱風炉の熱風は、クリーンであるから発電に供する蒸気の蒸気条件を大幅に改善することができる（１００ａｔａ、５００℃）。その結果、発電効率を従来より大幅に向上させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高効率廃棄物発電システムの概略図である。
【符号の説明】
１  熱分解ドラム
２  溶融炉
３  廃熱回収ボイラ
５  発電機
６  蒸気タービン
９  過熱器
１０  熱風炉
ｃ  熱風
ｄ  都市ゴミ
ｅ  生成ガス
ｈ  可燃物
【図１】
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