(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端を入口とし他端を出口とし且つ外側を加熱流路としたキルン炉の該加熱流路に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、上記出口側の燃焼ガス送給ラインより導いて入口側の燃焼ガス排出ラインに排出させるように流通させることにより、キルン炉内の廃棄物を外熱により間接的に加熱して熱分解ガス化するようにしてある廃棄物熱分解ガス化装置において、上記燃焼ガス排出ラインの途中に、開度調整装置を備えたパージラインを分岐接続して、該パージラインをキルン炉の入口側に接続し、キルン炉の運転開始時又は停止時に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインへ排出させた後、上記パージラインを通しキルン炉の入口側よりキルン炉内にパージガスとして供給してプレパージを行うようにした構成を有することを特徴とする廃棄物熱分解ガス化装置。
【請求項２】
熱風発生炉で発生させた燃焼ガスをキルン炉の加熱流路に送給する燃焼ガス送給ラインの途中に燃焼ガスの酸素濃度を計測するための酸素濃度計を設け、該酸素濃度計で計測した燃焼ガスの酸素濃度に基づき熱風発生炉に燃焼用空気ラインから導入される燃焼用空気の流量を調整して上記燃焼ガスの酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御できるようにして、キルン炉の運転開始時又は停止時に酸素濃度が５％以下の燃焼ガスを燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインに排出させた後、パージラインを通しキルン炉内にパージガスとして供給できるようにした請求項１記載の廃棄物熱分解ガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物を熱分解ガス化するようにした廃棄物熱分解ガス化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の廃棄物の処理方式としては、焼却炉にて廃棄物を燃焼するようにした燃焼方式が採用されている。
【０００３】
しかしながら、上記燃焼方式の場合には、▲１▼燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン発生の問題があること、▲２▼ガス量が多く熱エネルギーの利用効率が悪いこと、▲３▼ 灰が多量に出るのでその処理が大変であること、▲４▼埋立地の容量が限界に近付いてきていること、等の問題が提起されている。
【０００４】
そのため、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残渣（チャー）を溶融炉で空気比１．３程度の少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、外熱キルン方式を採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【０００５】
廃棄物を熱分解ガス化するために用いられている熱分解ガス化装置は、図２にその一例の概要を示す如く、一端の入口２側よりも他端の出口３側を約３度低くなるように傾斜させて横向きに配置したロータリー型のキルン炉１の長手方向一端の入口２に、給じん機４を設けて投入ホッパ５から廃棄物６を投入させるようにすると共に、上記キルン炉１の長手方向他端の出口３に、熱分解ガス６ａと熱分解残渣６ｂとを分離する分離室７を設け、キルン炉１を低速で回転させた状態において、投入ホッパ５内に投入された廃棄物６を給じん機４によってキルン炉１内に徐々に供給しつつ、外側の加熱流路８内に、補助燃料ライン９を通して供給される重油などの燃料の燃焼や燃焼用空気ライン１０を通して導かれる燃焼用空気等を用いて熱風発生炉１１で発生させた高温の燃焼ガス（熱風）１２を、燃焼ガス送給ライン１３を通し出口３側から入口２側へ向け流通させて燃焼ガス排出ライン１４より排出させることにより、キルン炉１内の廃棄物６を外熱により加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス６ａの一部を、出口３部の分離室７の上部に接続した熱分解ガスライン１５を通して熱分解ガスファン１６により上記熱風発生炉１１に供給すると共に、熱分解ガス６ａの余剰分は下流の溶融炉に送るようにし、一方、キルン炉１の燃焼ガス排出ライン１４に排出された燃焼ガス１２は、燃焼ガス循環ファン１７により熱回収装置等へ送って循環使用させるようにしてある。１８はキルン炉１用の回転シールプレート、１９は同じく回転継手、２０は熱風発生炉１１用の燃焼用空気ライン１０の途中に設けられた流量調整ダンパを示す。
【０００６】
上記熱分解ガス化装置の場合、キルン炉１内で発生した熱分解ガス６ａは空気と混合すると爆発性を有するため、運転の開始時と終了時には、キルン炉１内に大気が充満していないようにするために、パージ用ガスとして、Ｎ2 ガスやＣＯ2 ガスの如き不活性ガス２１をキルン炉１内に送給して空気と置換させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、キルン炉１内をパージさせるためには、多量の不活性ガス２１が必要となるため、運転コストが高くなる原因となり、又、常温の不活性ガス２１がキルン炉１内に流入すると、加熱されたキルン炉１の温度が急激に下降するため立ち上げ、立ち下げ操作に支障を来す問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、多量の不活性ガスを使用することなくキルン炉内をパージできるようにして運転コストの低減を図ることができるようにしようとすると共に、パージ時にキルン炉に急激な温度降下を生じさせることがないようにしようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、長手方向の一端を入口とし他端を出口とし且つ外側を加熱流路としたキルン炉の該加熱流路に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、上記出口側の燃焼ガス送給ラインより導いて入口側の燃焼ガス排出ラインに排出させるように流通させることにより、キルン炉内の廃棄物を外熱により間接的に加熱して熱分解ガス化するようにしてある廃棄物熱分解ガス化装置において、上記燃焼ガス排出ラインの途中に、開度調整装置を備えたパージラインを分岐接続して、該パージラインをキルン炉の入口側に接続し、キルン炉の運転開始時又は停止時に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインへ排出させた後、上記パージラインを通しキルン炉の入口側よりキルン炉内にパージガスとして供給してプレパージを行うようにした構成とする。
【００１０】
キルン炉内をパージする場合は、先ず、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、燃焼ガス送給ラインを通し加熱流路に流して燃焼ガス排出ラインに排出させた後、パージガスラインを通してキルン炉内に供給させるようにすることにより、キルン炉内を燃焼ガスで置換させてプレパージさせるようにし、しかる後、廃棄物をキルン炉内に投入する直前に、燃焼ガスによる置換が充分でない場合には少量の不活性ガスをキルン炉内に供給して、キルン炉内を不活性ガスで置換させるようにする。
【００１１】
又、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスをキルン炉の加熱流路に送給する燃焼ガス送給ラインの途中に燃焼ガスの酸素濃度を計測するための酸素濃度計を設け、該酸素濃度計で計測した燃焼ガスの酸素濃度に基づき熱風発生炉に燃焼用空気ラインから導入される燃焼用空気の流量を調整して上記燃焼ガスの酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御できるようにして、キルン炉の運転開始時又は停止時に酸素濃度が５％以下の燃焼ガスを燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインに排出させた後、パージラインを通しキルン炉内にパージガスとして供給できるようにした構成とすることにより、安定したパージが行われることになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図２に示した廃棄物熱分解ガス化装置と同様な構成において、キルン炉１の燃焼ガス排出ライン１４の途中に、開度調整装置としての電動ダンパ２２を備えたパージライン２３を分岐接続して、該パージライン２３の先端を、キルン炉１の入口側に、パージガス導入ボックス２４を介して連通接続し、又、熱風発生炉１１で発生させた燃焼ガス１２をキルン炉１の加熱流路８に流すようにするための燃焼ガス送給ライン１３の途中に、燃焼ガス１２の酸素濃度を計測するための酸素濃度計２５を設け、且つ該酸素濃度計２５で計測した酸素濃度の値に基づき燃焼用空気ライン１０中の流量調整ダンパ２０の開度を調整して上記燃焼ガス１２の酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御させるための制御器２６を備えた構成とし、キルン炉１の運転開始時あるいは停止時に、酸素濃度が５％以下の燃焼ガス１２を、燃焼ガス送給ライン１３より加熱流路８を通して燃焼ガス排出ライン１４に排出させた後、パージライン２３を通しキルン炉１内にパージガスとして供給できるようにする。
【００１４】
キルン炉１の運転開始時又は停止時に、キルン炉１内をパージする場合は、先ず、熱分解ガスライン１５の熱分解ガスファン１６と燃焼ガス排出ライン１４の燃焼ガス循環ファン１７とを駆動し、且つパージライン２３の電動ダンパ２２を所要の開度に調整して、キルン炉１内が負圧（たとえば、−３mmAq）になるようにした状態において、熱風発生炉１１で発生させた燃焼ガス１２を、燃焼ガス送給ライン１３よりキルン炉の加熱流路８に流して燃焼ガス排出ライン１４へ排出させた後、パージライン２３を経由させてパージガス導入ボックス２４を介しキルン炉１内にパージガスとして供給し、キルン炉１内の空気と置換させることにより、プレパージを行うようにする。
【００１５】
上記において、燃焼ガス１２は、熱風発生炉１１で、重油などの燃料を燃焼させることにより発生させるようにするが、このときの燃焼ガス１２の酸素濃度は酸素濃度計２５で計測され、その値に基づき制御器２６から燃焼用空気ライン１０の流量調整ダンパ２０に開度調整指令が出されて燃焼用空気の押込量が調整されることにより、燃焼ガス１２の酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御される。したがって、酸素濃度が５％以下の燃焼ガス１２によってキルン炉１のプレパージが行われる。
【００１６】
上述したように、キルン炉１のプレパージが行われると、パージライン２３の電動ダンパ２２を閉じ、キルン炉１内に次の廃棄物６が投入される直前に、キルン炉１の入口側からＮ2 ガスの如き不活性ガス２１をキルン炉１内に供給し、燃焼ガス１２と置換させるようにする。
【００１７】
このようにして、熱風発生炉１１で発生させた燃焼ガス１２によりキルン炉１をプレパージした後、不活性ガス２１によりパージを行うようにするので、多量の不活性ガス２１が不要となって、運転コストを低減することができ、又、燃焼ガス１２は高温の熱風であることから、キルン炉１の温度が下降することがなくて、キルン炉１の立ち上げ、立ち下げに支障を来すこともなく、更に、上記燃焼ガス１２は酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御されたものであるから、熱分解ガスと接しても発火することはなく、したがって、パージを安定して行うことができる。
【００１８】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、熱風発生炉１１へ供給する燃焼用空気としては、燃焼ガス排出ライン１４に排出された燃焼ガス１２の一部を用いるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物熱分解ガス化装置によれば、長手方向の一端を入口とし他端を出口とし且つ外側を加熱流路としたキルン炉の該加熱流路に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、上記出口側の燃焼ガス送給ラインより導いて入口側の燃焼ガス排出ラインに排出させるように流通させることにより、キルン炉内の廃棄物を外熱により間接的に加熱して熱分解ガス化するようにしてある廃棄物熱分解ガス化装置において、上記燃焼ガス排出ラインの途中に、開度調整装置を備えたパージラインを分岐接続して、該パージラインをキルン炉の入口側に接続し、キルン炉の運転開始時又は停止時に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインへ排出させた後、上記パージラインを通しキルン炉の入口側よりキルン炉内にパージガスとして供給してプレパージを行うようにした構成としてあるので、キルン炉の運転開始時又は停止時に、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスを、パージラインを経由させてキルン炉内に供給することができることにより、キルン炉内をプレパージすることができ、従来のように多量の不活性ガスを用いることなくパージすることができることから、運転コストを低減することができ、しかも、燃焼ガスによるプレパージはキルン炉を温度降下させないことから、キルン炉の立ち上げ、立ち下げ時に支障を来すことがなく、又、熱風発生炉で発生させた燃焼ガスをキルン炉の加熱流路に送給する燃焼ガス送給ラインの途中に燃焼ガスの酸素濃度を計測するための酸素濃度計を設け、該酸素濃度計で計測した燃焼ガスの酸素濃度に基づき熱風発生炉に燃焼用空気ラインから導入される燃焼用空気の流量を調整して上記燃焼ガスの酸素濃度が５％以下となるように燃焼制御できるようにして、キルン炉の運転開始時又は停止時に酸素濃度が５％以下の燃焼ガスを燃焼ガス送給ラインより加熱流路を通して燃焼ガス排出ラインに排出させた後、パージラインを通しキルン炉内にパージガスとして供給できるようにした構成とすることにより、キルン炉のプレパージを安定した状態で行うことができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物熱分解ガス化装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】廃棄物熱分解ガス化装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  キルン炉
２  入口
３  出口
６  廃棄物
８  加熱流路
１１  熱風発生炉
１２  燃焼ガス
１３  燃焼ガス送給ライン
１４  燃焼ガス排出ライン
２２  電動ダンパ（開度調整装置）
２３  パージライン
２５  酸素濃度計
【図１】
0004048657.tif 000002
【図２】
0004048657.tif 000003