(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ガス供給手段から供給された加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と熱分解ガスに熱分解し、加熱ガス供給部と、熱分解ガス排出口および加熱ガス排出部とを有する熱分解ドラムが設けられた熱分解ドラム設備であって、
前記加熱ガス供給手段は、燃料を燃焼させて加熱ガスを生成する熱風炉を備え該加熱ガスを前記加熱ガス供給部に送り込む加熱ガス生成部と、前記加熱ガス排出部から排出された加熱ガスを回収し加熱して前記加熱ガス供給部に戻す加熱ガス循環部とを構成し、
熱分解ガスについて、前記熱分解ガス排出口から高温燃焼溶融炉に至る熱分解ガス管路、および所定の量の熱分解ガスを受け入れて燃焼させる熱分解ガス燃焼器と前記回収した加熱ガスを前記熱分解ガス燃焼器の排ガスで加熱する加熱器とを設けてある熱分解ガス管路を構成し、
前記回収した加熱ガスについて、前記熱風炉へ送給し加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む加熱ガス管路、および前記加熱器へ送給し加熱器内を通して前記加熱ガス供給部に送給する加熱ガス管路を構成し、
更に、前記加熱器から排出される排ガスのうちの所定量の排ガスを前記熱分解ガス燃焼器に戻す戻し流路と、前記熱分解ガス燃焼器に戻す排ガスの流量を変更調節する排出ガス流量変更調節手段とを設けてあるとともに、以下の処理機能、
（１）前記熱分解ドラムの運転を開始する場合、
（１−１）前記熱風炉で燃料を燃焼させ、加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む。
（１−２）前記加熱ガス排出部から加熱ガスを回収し、前記熱風炉へ送給し加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む。
（２）前記熱分解ドラムの運転で熱分解ドラムから熱分解ガスが排出されるようになると、
（２−１）前記熱分解ドラムからの熱分解ガスのうちの所定量の熱分解ガスを、前記熱分解ガス燃焼器に導いて燃焼させる。
（２−２）前記加熱ガス排出部から排出された加熱ガスを回収し、その加熱ガスを前記加熱器において加熱して前記加熱ガス供給部に戻し始める。
（２−３）前記加熱器を通る加熱ガスの量を徐々に増やしていくとともに、前記熱風炉で燃焼させる燃料を徐々に少なくする。
（２−４）このように前記加熱ガス生成部に加えて、前記加熱ガス循環部もガス供給作動させる。
（３）前記熱分解ドラムから排出される熱分解ガスの量が所定の量になると、
（３−１）前記加熱ガス生成部のガス供給作動を停止させる。
（３−２）前記加熱ガス循環部からの加熱ガスを、前記加熱ガス供給部に送り込む。
（３−３）この状態で定常運転に入る。
を有することを特徴とする熱分解ドラム設備。
【請求項２】
前記熱分解ガス燃焼器に導入する熱分解ガスの量を変更調節する熱分解ガス流量変更調節手段を設けてある請求項１記載の熱分解ドラム設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱ガス供給手段から供給された加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と熱分解ガスに熱分解する熱分解ドラムを設けてある熱分解ドラム設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記の熱分解ドラム設備の加熱ガス供給手段は、油やガス等の燃料を燃焼させて加熱ガスを生成する熱風炉と、加熱ガスを熱分解ドラムの加熱ガス供給部に送り込み、熱分解ドラムより吸引し熱風炉に戻す加熱ガス循環送風機を設けて構成してあるだけで、熱分解ドラムの運転中は熱風炉で燃料を燃焼させて加熱ガスを生成し続けなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によれば、熱分解ドラムの運転中は熱風炉で燃料を燃焼させて加熱ガスを生成し続けなければならないために、燃料費に多くのコストがかかり、運転コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、運転コストを低廉化することができる熱分解ドラム設備を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【０００６】
［構成］
加熱ガス供給手段から供給された加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と熱分解ガスに熱分解し、加熱ガス供給部と、熱分解ガス排出口および加熱ガス排出部とを有する熱分解ドラムが設けられた熱分解ドラム設備であって、
前記加熱ガス供給手段は、燃料を燃焼させて加熱ガスを生成する熱風炉を備え該加熱ガスを前記加熱ガス供給部に送り込む加熱ガス生成部と、前記加熱ガス排出部から排出された加熱ガスを回収し加熱して前記加熱ガス供給部に戻す加熱ガス循環部とを構成し、
熱分解ガスについて、前記熱分解ドラムから高温燃焼溶融炉に至る熱分解ガス管路、および所定の量の熱分解ガスを受け入れて燃焼させる熱分解ガス燃焼器と前記回収した加熱ガスを前記熱分解ガス燃焼器の排ガスで加熱する加熱器とを設けてある熱分解ガス管路を構成し、
前記回収した加熱ガスについて、前記熱風炉へ送給し加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む加熱ガス管路、および前記加熱器へ送給し加熱器内を通して前記加熱ガス供給部に送給する加熱ガス管路を構成し、
更に、前記加熱器から排出される排ガスのうちの所定量の排ガスを前記熱分解ガス燃焼器に戻す戻し流路と、前記熱分解ガス燃焼器に戻す排ガスの流量を変更調節する排出ガス流量変更調節手段とを設けてある。
【０００７】
上記の構成により、以下の処理機能を有することを特徴とする。
（１）前記熱分解ドラムの運転を開始する場合、
（１−１）前記熱風炉で燃料を燃焼させ、加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む。
（１−２）前記加熱ガス排出部から加熱ガスを回収し、前記熱風炉へ送給し加熱ガスを生成して前記加熱ガス供給部に送り込む。
（２）前記熱分解ドラムの運転で熱分解ドラムから熱分解ガスが排出されるようになると、
（２−１）前記熱分解ドラムからの熱分解ガスのうちの所定量の熱分解ガスを、前記熱分解ガス燃焼器に導いて燃焼させる。
（２−２）前記加熱ガス排出部から排出された加熱ガスを回収し、その加熱ガスを前記加熱器において加熱して前記加熱ガス供給部に戻し始める。
（２−３）前記加熱器を通る加熱ガスの量を徐々に増やしていくとともに、前記熱風炉で燃焼させる燃料を徐々に少なくする。
（２−４）このように前記加熱ガス生成部に加えて、前記加熱ガス循環部もガス供給作動させる。
（３）前記熱分解ドラムから排出される熱分解ガスの量が所定の量になると、
（３−１）前記加熱ガス生成部のガス供給作動を停止させる。
（３−２）前記加熱ガス循環部からの加熱ガスを、前記加熱ガス供給部に送り込む。
（３−３）この状態で定常運転に入る。
【０００８】
（削除）
【０００９】
（削除）
【００１０】
（削除）
【００１１】
（削除）
【００１２】
（削除）
【００１３】
［作用］
上記（１）〜（３）のようにして運転させることができるから、加熱ガス生成部では、定常運転に入る前の上記（１），（２）の間だけ燃料を燃焼させればよく、燃料の消費量が少なくて済む。
【００１４】
そして、加熱ガス循環部の加熱器の点検・トラブル時には加熱ガス生成部を作動させ、加熱ガス循環部の作動を停止させて点検等のメンテナンスすることができ、熱分解ドラム設備全体を停止する必要がなくなる。更に、熱分解ガス燃焼器内の温度が高くなりすぎると炉内の腐食が進みやすいという不具合があるが、上記の構成によれば、加熱器から排出される排ガスのうちの所定量の排ガスを戻し流路を通して熱分解ガス燃焼器に戻すことができ、しかも、その戻す排ガスの流量を変更調節することができるから、熱分解ガス燃焼器内の温度を下げることができ、上記の不具合が生じるのを回避することができる。
【００１５】
［効果］
従って、作業効率の低下を招来することなく運転コストを低廉化できる熱分解ドラム設備を提供することができると共に、熱分解ガス燃焼器の耐久性を向上させることができた。
【００１６】
請求項２による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【００１７】
［構成］
請求項１による発明の構成において、前記熱分解ガス燃焼器に導入する熱分解ガスの量を変更調節する熱分解ガス流量変更調節手段を設けてある。
【００１８】
［作用］
請求項１の構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、次の作用を奏することができる。
【００１９】
熱分解ガス燃焼器に導入する熱分解ガスの量を熱分解ガス流量変更調節手段で変更調節することで、熱分解ガス燃焼器からの排ガスの温度を所望の温度に設定することができる。
【００２０】
熱分解ドラムから排出されて回収された加熱ガスは加熱器において前記排ガスで加熱されるから、上記作用により、加熱ガス供給部に送り込む加熱ガスも所望の温度に設定することができる。
【００２１】
［効果］
従って、請求項１の構成による効果と同様の効果を奏することができるのに加え、廃棄物を熱分解残渣と熱分解ガスに効率よく熱分解することができるようになった。
【００２２】
（削除）
【００２３】
（削除）
【００２４】
（削除）
【００２５】
（削除）
【００２６】
（削除）
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１に、家庭ゴミ等の一般廃棄物やカーシュレッダーダスト・電化製品等の産業廃棄物の処理プラントである熱分解ガス化溶融プラントを示してある。
【００２９】
この熱分解ガス化溶融プラントは前処理設備１・熱分解ドラム設備２・熱分解残渣選別設備３・高温燃焼溶融設備４・ボイラ発電設備５・排ガス処理設備６から成る。
【００３０】
［前処理設備１］
廃棄物ピット７に貯留された廃棄物を破砕機で破砕し、破砕廃棄物を搬送装置等で熱分解ドラム設備２に送る。
【００３１】
［熱分解ドラム設備２］
図１，図２に示すように、廃棄物ピット７からの廃棄物を熱分解ドラム１２に搬送供給し、加熱ガス供給手段１０２から熱分解ドラム１２に加熱ガスを供給する。そして、この加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱しながら、廃棄物を無酸素あるいは低酸素雰囲気で約４５０°Ｃの熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解し、熱分解ガスを後述の高温燃焼溶融炉１３に送り、熱分解残渣を熱分解残渣選別設備３に送る。本設備２の構造については後で詳しく説明する。
【００３２】
［熱分解残渣選別設備３］
図１に示すように、熱分解ドラム１２からの熱分解残渣を、振動フィーダ７０・冷却振動コンベア１４を介してバケットコンベア５５側に送る。冷却振動コンベア１４は窒素封入水冷ジャケットタイプであり、熱分解残渣を発火等が起こらない温度（約８０°Ｃ）まで窒素雰囲気中で冷却する。そして、バケットコンベア５５からの熱分解残渣をシール用振動コンベア５９を介して熱分解残渣選別装置９１に送る。
【００３３】
前記熱分解残渣選別装置９１で鉄・アルミ等を選別された後の熱分解残渣を粉砕する（粉砕したものを、以下「カーボン残渣」と呼ぶ）。カーボン残渣はカーボン残渣サイロ６１に送り、カーボン残渣サイロ６１内のカーボン残渣を高温燃焼溶融炉１３にその炉頂側から吹き込む。また、磁選機（図示せず）を介して選別した鉄類を鉄類コンテナ９６に回収するとともに、アルミ選別機（図示せず）を介して選別したアルミニウムをアルミコンテナ９７に回収する。
【００３４】
［高温燃焼溶融設備４］
熱分解ガス・カーボン残渣・集塵ダストを高温燃焼溶融炉１３に炉頂側から吹き込み、これらを旋回燃焼する。焼却灰・集塵ダストは溶融し、炉底から連続排出する。
【００３５】
［ボイラ発電設備５］
排ガスはボイラ輻射ゾーンで冷却し、蒸発管群で均一な温度にした後、過熱蒸気管群に送る。ボイラ１８で熱として回収し、タービン・発電機（図示せず）で電気として回収する。
【００３６】
［排ガス処理設備６］
排ガスをガス冷却室２１・第１バグフィルタ１７・第２バグフィルタ２２等で処理して煙突２５から排気する。
【００３７】
次に、前記熱分解ドラム設備２について詳しく説明する。
【００３８】
図２に示すように前記熱分解ドラム１２は、廃棄物ピット７からの廃棄物をコンベアケース１１内に受け入れて搬送するスクリューコンベア１０を、横型の回転ドラム２７にその軸芯方向一端側から前記軸芯方向に沿う状態に挿入し、前記加熱ガス供給手段１０２からの廃棄物加熱用の加熱ガスを流通させる複数本の伝熱管２８を、回転ドラム２７の中空内に設けた前記軸芯方向一端側の隔壁３６と他端側の隔壁３７とにわたって、その回転ドラム２７の長手方向に沿う状態に架設して構成してある。
【００３９】
そして、前記回転ドラム２７の軸芯方向他端側に、伝熱管２８に対する加熱ガス供給部２９と熱分解ガス・熱分解残渣排出部３１とを、また、回転ドラム２７の軸芯方向一端側に加熱ガス排出部３０を設けてある。
【００４０】
前記回転ドラム２７の軸芯方向他端側の隔壁３７から、回転ドラム２７よりも小径の残渣排出管３８を前記搬送方向下手側に回転ドラム２７と同芯状に延出してある。この残渣排出管３８の内周面側に、熱分解残渣を送る残渣送りスクリュー１０１を設けてある。
【００４１】
前記加熱ガス供給部２９は、加熱ガス供給口３９を備えた加熱ガス供給ケース４０を、前記残渣排出管３８の長手方向中間部分を囲む状態に、かつ、回転ドラム２７の回転を許す状態に支持台３５に位置固定して構成してある。
【００４２】
前記熱分解ガス・熱分解残渣排出部３１は、熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５を、前記残渣排出管３８の排出口を覆う状態に設けて構成し、この熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５の上端側の熱分解ガス排出口４６から熱分解ガスを排出して高温燃焼溶融炉１３に送り、熱分解残渣は熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５の下端側の熱分解残渣排出口４７から排出して、熱分解残渣選別設備３に送るようにしてある。
【００４３】
熱分解ガスは前記排ガス処理設備６における煙突２５の手前側の誘引ファン１３０（図１参照）により誘引して排出する。
【００４４】
前記加熱ガス排出部３０は、加熱ガス排出口４２を備えた加熱ガス排出ケース４３を、スクリューコンベア１０の所定長さにわたるコンベアケース部分を囲む状態に、かつ、回転ドラム２７の回転を許す状態に支持台３５に固定して構成してある。
【００４５】
図２，図３に示すように前記加熱ガス供給手段１０２は、加熱ガス（詳しくは加熱空気）を生成し加熱ガス供給ケース４０に送り込む加熱ガス生成部１０３と、加熱ガス排出ケース４３から排出された加熱ガスを回収し加熱して加熱ガス供給ケース４０に戻す加熱ガス循環部１０４とから成る。
【００４６】
前記加熱ガス生成部１０３は、加熱ガス供給管路１０５に熱風炉用押し込み送風機１０６と押し込み空気加熱器１０７と熱風炉４１とを設けて構成してあり、熱風炉４１で灯油を燃焼させて加熱ガスを生成し、加熱ガス供給ケース４０に５３０℃の加熱ガスを供給する。
【００４７】
前記加熱ガス循環部１０４は、高温燃焼溶融炉１３に至る熱分解ガス管路とは別個に設けた熱分解ガス管路１０９に、熱分解ガス燃焼炉１１０（熱分解ガス燃焼器に相当）と高温空気加熱器１１１と低温空気加熱器１１２と熱分解ガス誘引送風機１１３とを設け、熱分解ガス燃焼炉１１０に１次〜３次燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給装置１１４を設け、加熱ガス排出ケース４３から高温空気加熱器１１１内を通って加熱ガス供給ケース４０に至る加熱ガス循環路１１５に加熱空気循環送風機１１６を設けて構成してある。
【００４８】
つまり、熱分解ガス燃焼炉１１０に、熱分解ドラム１２からの熱分解ガスのうちの所定量の熱分解ガスを受け入れて燃焼させ、高温空気加熱器１１１において加熱ガス循環路１１５内の加熱ガスを熱分解ガス燃焼炉１１０からの排ガスで加熱して加熱ガス供給ケース４０に戻す。
【００４９】
前記低温空気加熱器１１２は燃焼用空気供給装置１１４の１次〜３次燃焼用空気を加熱する。この燃焼用空気供給装置１１４に押込送風機１３１を設けてある。
【００５０】
前記熱分解ガス誘引送風機１１３の上流側に流量調節用のダンパ１１７（熱分解ガス流量変更調節手段に相当）を設けて、熱分解ガス燃焼炉１１０に導入する熱分解ガスの量を変更調節することで、熱分解ガス燃焼炉１１０からの排ガスの温度を所望の温度に設定することができるようにしてある。
【００５１】
前記回転ドラム２７から排出されて回収された加熱ガスは高温空気加熱器１１１において前記排ガスで加熱されるから、加熱ガス供給ケース４０に送り込む加熱ガスも所望の温度に設定することができる。
【００５２】
前記熱分解ガス管路１０９を熱分解ガス誘引送風機１１３の下流側で分岐してその分岐管路１１８（戻し流路に相当）を熱分解ガス燃焼炉１１０に接続し、前記分岐管路１１８に、流量を調節するダンパ１１９（排出ガス流量変更調節手段に相当）を設けてある。
【００５３】
つまり、低温空気加熱器１１２から排出される排ガスのうちの所定量の排ガスを分岐管路１１８を通して熱分解ガス燃焼炉１１０に戻すことで、熱分解ガス燃焼炉１１０内を冷却して、炉内の温度が高くなり過ぎるのを防止してある。
【００５４】
前記加熱ガス循環路１１５は、上流側で第１分岐管路１２０を分岐させて熱風炉４１に接続してある。また、第１分岐管路１２０よりも上流側で第２分岐管路１２１を分岐させて前記押し込み空気加熱器１０７に接続し、熱風炉４１に送り込む空気を前記押し込み空気加熱器１０７において加熱ガス排出ケース４３からの加熱ガスで加熱するようにしてある。押し込み空気加熱器１０７からの加熱ガスは煙突から排出する。
【００５５】
前記熱分解ガス管路１０９の熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５側寄りの部分に、熱分解ガス管路１０９を開閉する第１開閉ダンパ１２２を設けて、熱分解ドラム１２からの熱分解ガスの排出に合せて、加熱ガス循環部１０４を加熱ガス供給状態と非供給状態に切り換え可能に構成してある。
【００５６】
また、前記加熱ガス生成部１０３も、前記第１分岐管路１２０側のダンパ１２３で加熱ガス供給状態と非供給状態に切り換え可能に構成してある。
【００５７】
上記の構造により本設備を次のように運転させる。
【００５８】
（１）熱分解ドラム１２の運転を開始する場合、（１−１）加熱ガス生成部１０３の熱風炉４１で灯油を燃焼させ、加熱ガスを生成して加熱ガス供給ケース４０に送り込む。そして、（１−２）第１分岐管路１２０のダンパ１２３を開く。つまり、熱分解ドラム１２の伝熱管２８を流通して熱分解ドラム１２の加熱ガス排出ケース４３から排出された加熱ガスを熱風炉４１側に回収し、熱風炉４１で加熱して加熱ガス供給ケース４０に戻す。余分な加熱ガスは第２分岐管路１２１を通して煙突から排出する。
【００５９】
（２）熱分解ドラム１２の運転で熱分解ドラム１２の熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５から熱分解ガスが排出されるようになると、（２−１）熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５からの熱分解ガスのうちの所定量の熱分解ガスを熱分解ガス燃焼炉１１０に導いて燃焼させる。
【００６０】
また、（２−２）熱分解ドラム１２の伝熱管２８を流通して加熱ガス排出ケース４３から排出された加熱ガスを回収し、その加熱ガスを高温空気加熱器１１１において熱分解ガス燃焼炉１１０からの排ガスで加熱して加熱ガス供給ケース４０に戻し始める。
【００６１】
そして、（２−３）高温空気加熱器１１１を通る加熱ガスの量を徐々に増やしていき、熱風炉４１で燃焼させる灯油を徐々に少なくするとともに、熱風炉４１への加熱ガス量を減らしていく。
【００６２】
（２−４）このように加熱ガス生成部１０３に加えて加熱ガス循環部１０４もガス供給作動させる。
【００６３】
（３）熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５から排出される熱分解ガスの量が所定の量になると、（３−１）加熱ガス生成部１０３のガス供給作動を停止させて非供給状態にし、（３−２）加熱ガス循環部１０４から加熱ガスを加熱ガス供給ケース４０に送り込む。（３−３）この状態で定常運転に入る。
【００６４】
上記のようにして運転させることができるから、加熱ガス生成部１０３では、定常運転に入る前の上記（１），（２）の間だけ灯油を燃焼させればよく、灯油の消費量が少なくて済む。
【００６５】
そして、加熱ガス循環部１０４の高温空気加熱器１１１や低温空気加熱器１１２の点検・トラブル時には加熱ガス生成部１０３を作動させ、加熱ガス循環部１０４の作動を停止させて点検等のメンテナンスすることができ、熱分解ドラム設備全体を停止する必要がなくなる。
【００６６】
［別実施形態］
上記の実施形態で上げた数値は一例であり、別の数値であってもよい。
【００６７】
「加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱」するとは、上記の実施形態のように熱分解ドラム１２内に設けた伝熱管２８内に加熱ガスを通して加熱することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱分解ガス化溶融プラントの概略図
【図２】熱分解ドラム設備の概略縦断面正面図
【図３】加熱ガス供給手段を示す図
【符号の説明】
１２    熱分解ドラム
１３    高温燃焼溶融炉
２７    回転ドラム
２９    加熱ガス供給部
３０    加熱ガス排出部
４１    熱風炉
４６    熱分解ガス排出口
１０２  加熱ガス供給手段
１０３  加熱ガス生成部
１０４  加熱ガス循環部
１０５  加熱ガス管路
１０９  熱分解ガス管路
１１０  熱分解ガス燃焼器
１１１  加熱器
１１７  熱分解ガス流量変更調節手段
１１８  戻し流路
１１９  排出ガス流量変更調節手段
【図１】
0004023709.tif 000002
【図２】
0004023709.tif 000003
【図３】
0004023709.tif 000004