加压流动炉系统的流动介质的输送方法和加压流动炉系统

摘要

本发明提供一种加压流动炉系统的流动介质的输送方法和加压流动炉系统，能够高效地输送流动介质，从而能够在输送流动介质时抑制加压流动炉的内压的变动。上述课题通过下述工序来解决：前段工序，对箱内的压力降压，驱动上部供给装置而将流动介质输送至箱内；后段工序，对箱内的压力升压，驱动下部供给装置而将流动介质输送至加压流动炉；以及待机工序，将箱内的压力维持为升压后的状态。

说明书

技术领域

本发明涉及对下水道污泥、生物物质、城市垃圾、工业废料等被处理物进行燃烧 的加压流动炉系统的集尘排出方法，更详细而言，涉及将由配置在加压流动炉与增压 器之间的集尘器回收的、燃烧废气中含有的粉尘、颗粒细化后的流动砂等杂质高效地 输送至设备外的输送方法。

背景技术

以往，作为使下水道污泥、生物物质、城市垃圾等被处理物燃烧并有效利用从焚 烧炉排出的燃烧废气的能量的焚烧设备，已知加压流动炉系统。

加压流动炉系统由加压流动炉和增压器构成，所述加压流动炉具有使被处理物燃 烧的流动层，在所述增压器内装有涡轮和压缩机，所述涡轮通过从加压流动炉排出的 燃烧废气而转动，所述压缩机随着涡轮的转动而转动，从而对加压流动炉供给燃烧所 需要的燃烧空气。

已知，在加压流动炉系统中，公知有如下内容：由于从增压器向加压流动炉供给 被处理物的燃烧所需要的所有燃烧空气而独立运行，因此，不需要流动鼓风机或引导 风扇，从而能够降低运行成本。

公开有将作为流动介质的砂输送至流动层炉的输送装置。该输送装置具备贮存砂 的常压箱、能够使内压升降的加压箱、以及流动层炉，常压箱与加压箱、以及加压箱 与流动层炉分别通过阀来连接。

在砂从加压箱向流动层炉自由下落的情况下，不对加压箱升压，使加压箱与流动 层炉之间的阀连通，从而将砂从加压箱输送至流动层炉，另一方面，在流动层炉的内 压较高而使得砂不从加压箱向流动层炉自由下落的情况下，在对加压箱升压后，使加 压箱与流动层炉之间的阀连通，从而将砂从加压箱输送至流动层炉。（专利文献1）

专利文献1：日本特开昭59-156423号公报

可是，当使加压流动炉与内压比加压流动炉高的加压箱连通时，加压流动炉的内 压发生变动，从而有可能无法维持较高的加压流动炉的燃烧效率。另外，加压箱的内 表面有可能被加压流动炉的流入到加压箱的燃烧废气腐蚀。还存在下述可能性：输送 过程中的砂、加压流动炉的粉尘等附着于阀的密封部、驱动部等，导致阀提前工作不 良。

发明内容

因此，本发明的主要课题在于消除上述问题。

解决上述课题的本发明和作用效果如下述。

第1发明为加压流动炉系统的流动介质的输送方法，所述加压流动炉系统具有： 加压流动炉，其用于使被处理物燃烧；以及输送装置，其具有上段阀和下段阀，所述 上段阀配置在上部供给装置与箱之间，所述上部供给装置用于将流动介质输送至所述 加压流动炉，所述下段阀配置在下部供给装置与所述加压流动炉之间，所述下部供给 装置用于输送所述箱的下侧的流动介质，所述加压流动炉系统的流动介质的输送方法 的特征在于，所述加压流动炉系统的流动介质的输送方法具有待机工序，在将输送工 序重复至少一次以上之后，在所述待机工序中，将所述箱内的压力维持为升压后的状 态，所述输送工序由前段工序和后段工序构成，在所述前段工序中，对所述箱内的压 力降压，驱动所述上段阀而使上部供给装置与箱连通，驱动所述上部供给装置而将流 动介质输送至箱内，然后，驱动所述上段阀而使上部供给装置与箱不连通，

在所述后段工序中，对所述箱内的压力升压，驱动所述下段阀而使箱与加压流动 炉连通，驱动所述下部供给装置而将流动介质输送至加压流动炉，然后，驱动所述下 段阀而使箱与加压流动炉不连通。

（作用效果）

对箱内的压力降压，驱动上部供给装置而将流动介质输送至箱内，因此，能够高 效地将流动介质从外部输送至箱内。另外，对箱内的压力升压，驱动下部供给装置而 将流动介质输送至加压流动炉，因此，能够使箱的内压与加压流动炉的内压大致相等， 从而在输送流动介质时减小加压流动炉内的压力的变动。并且，在输送流动介质结束 后，将箱内的压力维持为升压后的状态，因此，能够防止在加压流动炉产生的燃烧废 气等逆流至箱内，从而抑制箱的内表面被腐蚀。

第2发明的特征在于，在第1发明的结构中，使所述箱内的压力升压至比加压流 动炉高0～0.01Mpa的压力。

（作用效果）

由于使箱内的压力升压至比加压流动炉高0～0.01Mpa的压力，因此，能够在输 送流动介质时进一步减小加压流动炉内的压力的变动，从而能够进一步抑制箱的内表 面被腐蚀。

第3发明的特征在于，在第1或2发明的结构中，在将流动介质从所述上部供给 装置输送至箱内的过程中，对所述上段阀供给清洗用气体，在将流动介质从所述箱输 送至加压流动炉的过程中，对所述下段阀供给清洗用气体。

（作用效果）

在将流动介质从上部供给装置输送至箱内的过程中，对上段阀供给清洗用气体， 在将流动介质从箱输送至加压流动炉的过程中，对下段阀供给清洗用气体，因此，能 够将附着、混入于上下段阀的阀芯及密封部的流动介质除去，防止由流动介质引起的 上下段阀的工作不良，从而减少上下段阀的保养/检修频率。

第4发明的特征在于，在第1发明的结构中，通过设于箱的压力检测构件检测所 述上段阀和下段阀的老化状态。

（作用效果）

由于通过设于箱的压力检测构件检测上段阀和下段阀的老化状态，因此，能够准 确把握上段阀和下段阀的老化状况，从而能够组织有计划的保养和更换作业计划。

第5发明的特征在于，在第1发明的结构中，所述流动介质是未使用的流动介质 与使用过的流动介质的混合物。

（作用效果）

由于流动介质是未使用的流动介质与使用过的流动介质的混合物，因此，能够重 复利用夹在从加压流动炉输出的杂质中的具有预定的粒径的流动介质，从而能够降低 运营成本。

第6发明为加压流动炉系统，所述加压流动炉系统具有：加压流动炉，其用于使 被处理物燃烧；以及输送装置，其具有上段阀和下段阀，所述上段阀配置在上部供给 装置与箱之间，所述上部供给装置用于将流动介质输送至所述加压流动炉，所述该下 段阀配置在下部供给装置与所述加压流动炉之间，所述下部供给装置用于输送该箱的 下侧的流动介质，所述加压流动炉系统的特征在于，所述加压流动炉系统由下述结构 构成：在所述箱中具备用于使该箱内的压力升降的进排气装置，在所述箱内的压力的 降压过程中，通过所述上段阀在上部供给装置与箱连通、和上部供给装置与箱不连通 的状态之间进行切换，

在所述箱内的压力的升压过程中，通过所述下段阀在箱与加压流动炉连通的状 态、和箱与加压流动炉不连通的状态之间进行切换。

（作用效果）

在箱内的压力的降压过程中，通过上段阀在上部供给装置与箱连通的状态、和上 部供给装置与箱不连通的状态之间进行切换，因此，能够高效地将流动介质从外部输 送至箱内。另外，在箱内的压力的升压过程中，通过下段阀在箱与加压流动炉连通的 状态、和箱与加压流动炉不连通的状态之间进行切换，因此，能够使箱的内压与加压 流动炉的内压大致相等，从而在输送流动介质时减小加压流动炉内的压力的变动。

第7发明的特征在于，在第6发明的结构中，所述下部供给装置由螺旋输送机构 成。

（作用效果）

由于下部供给装置由螺旋输送机构成，因此，能够在输送流动介质时进一步降低 加压流动炉内的压力的变动。

第8发明的特征在于，在第7发明的结构中，所述上部供给装置由螺旋输送机构 成。

（作用效果）

由于上部供给装置由螺旋输送机构成，因此，能够推进部件的共用化，从而能够 容易地进行保养和检修。

根据以上的发明，能够高效地输送流动介质，从而能够在输送流动介质时抑制加 压流动炉的内压的变动。

附图说明

图1是加压流动炉系统的说明图。

图2是供给输送装置的重要部位放大图。

图3是流动砂的供给输送方法的流程图。

标号说明

1：加压流动炉系统；

10：贮存装置；

20：加压流动炉；

40：空气预热器；

50：集尘器；

60：增压器；

61：涡轮；

62：压缩机；

70：白烟防止用预热器；

80：排烟处理塔；

101：上部供给装置；

101A：上部箱；

102：上段阀；

102A：清洗装置；

103：箱；

103A：进排气装置；

103B：压力测量构件；

104：下部供给装置；

105：下段阀；

105A：清洗装置；

106：供给输送装置；

113B：进气阀；

113C：排气阀。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。并且，为了容易理解，方 便地示出方向进行说明，但结构并不受此限定。

在图1中示出加压流动炉系统1。本系统具备：贮存装置10，其用于贮存下水道 污泥、城市垃圾、工业废料等含有有机物的被处理物；加压流动炉20，其用于焚烧 被处理物；空气预热器40，其用于进行燃烧废气与燃烧空气的热交换；集尘器50， 其用于捕捉燃烧废气中的燃烧灰或粉尘等；增压器60，其内装有压缩机62和通过燃 烧废气转动的涡轮61，所述压缩机62随着涡轮61的转动而转动从而对加压流动炉 20供给燃烧空气；白烟防止用预热器70，其利用从增压器60排出的燃烧废气对白烟 防止用空气加热；以及排烟处理塔80，其将燃烧废气排出至外部。

（贮存装置）

在贮存装置10中贮存被脱水处理至含水率为65～85质量%左右的下水道污泥等 被处理物。

在贮存装置10的下部配置有定量送料器11，所述定量送料器11用于将预定量 的被处理物供给至加压流动炉20。在定量送料器11的下部配置有用于将被处理物加 压输送至加压流动炉20的送入泵12。并且，作为送入泵12，能够使用单轴螺旋泵、 活塞泵等。

（加压流动炉）

在加压流动炉20的下部，填充有成为流动介质的具有预定的粒径的砂等固体粒 子。加压流动炉20通过被供给的燃烧空气维持由固体粒子构成的流动层（砂层）的 流动状态，同时使从外部供给的被处理物、根据需要供给的都市煤气、重油等辅助燃 料燃烧。

在加压流动炉20的一侧的侧壁的下部配置有对砂层加热的油枪或燃气气枪等辅 助燃料燃烧装置21。在辅助燃料燃烧装置21的上侧附近的部位配置有起动用燃烧器 22，该起动用燃烧器22用于在起动时对砂层加热，在起动用燃烧器22的上侧的部位 设有被处理物的供给口13B，在供给口13B的上侧附近的部位配置有用于冷却燃烧废 气的水枪23，在燃烧废气的温度上升至预定的温度以上的情况下，水枪23向炉内喷 洒冷却水。另外，在加压流动炉20的侧壁，在高度方向设有多个用于测量炉内温度 的温度传感器（省略图示）。

在加压流动炉20的底部配置有用于将流动砂或不燃物输送至炉外的分离输送装 置，在加压流动炉20的另一侧的下部配置有用于向加压流动炉20的内部供给燃烧空 气的燃烧空气供给管24，在加压流动炉20的另一侧的中间部配置有用于将新的流动 砂输送至加压流动炉20内的供给输送装置106，在上部的直径变细的侧壁形成有排 出口，该排出口用于将因被处理物、辅助燃料等的燃烧而产生的废气、水蒸气排出至 外部。并且，在本说明书中，将废气、水蒸气统称为燃烧废气。

接下来，基于图2对供给输送装置106进行说明。在供给输送装置106中具备： 上部供给装置101，其将由输送机108输送的流动砂供给至箱103；箱103，其贮存 流动砂；以及上段阀102，其设置于将上部供给装置101和箱103之间连接起来的配 管。

在上部供给装置101中能够使用锥形阀、回转阀、回转控制阀缓冲器（swing valve  damper）、夹管阀、螺旋输送机等，但使用回转阀是优选的。另外，可以根据需要在 上部供给装置101的上方设置上部箱101A，从而也能够临时贮存从输送机108输送 来的流动砂。对于上部箱101A内的流动砂，贮存有未使用的流动砂和具有预定粒径 的使用过的流动砂。

为了将附着、混入到阀芯与密封部件的接触部或驱动部的杂质除去，在上段阀 102设有清洗装置102A，该清洗装置102A使空气等清洗用气体在阀芯与密封部件的 接触部或驱动部巡回。清洗装置102A是由配管、阀构成的装置，清洗装置102A通 过配管或软管等与设于上段阀102的清洗用气体供给口（未图示）连接。为了在上段 阀102工作时进行清洗所使用的清洗用压缩气体经由配管分别从压缩空气的供给源 被供给至清洗装置102A。清洗用压缩空气的压力优选为0.4Mpa～0.5Mpa。在清洗用 压缩气体的配管设有对供给进行控制的阀，根据来自控制装置的信号对所述阀进行控 制。能够使该控制装置附属于清洗装置102A，或兼用作加压流动炉系统1的控制装 置。关于清洗用气体，能够使用从另行设置的空气压缩机、加压流动炉系统1的增压 器60供给的压缩空气或另行供给的压缩氮气等。

在箱103设有：进排气装置103A，其用于对箱103内的压力进行升降；和压力 测量构件103B，其用于检测压力。

在进排气装置103A具备：袋式过滤器113A，其在排气时捕捉箱103内的粉尘； 和进气用配管及排气用配管，它们向外侧延伸。进气用配管的一端与向箱103供给加 压用气体的空气压缩机或增压器60等连接。特别是，如果将通过增压器60生成的压 缩空气用作加压用气体，能够容易地使箱103升压至比加压流动炉20稍高的压力， 因此是优选的。另一方面，排气用配管的一端朝向大气敞开。

优选将进气用配管设在能够从袋式过滤器113A的粉尘附着面的外侧将压缩空气 供给至箱103内的位置，通过形成这样的结构，在进气时存在这样的效果：将附着于 袋式过滤器113A的粉尘振落至箱103内。

在进气用配管设有进气阀113B，在排气用配管设有排气阀113C，通过控制这些 阀来使箱103内的压力上升或下降。另外，也可以无需使进气用配管、排气用配管分 别与袋式过滤器113A连接，而是共用与袋式过滤器113A连接的配管，将该配管的 另一端侧分支成两个部分并延伸以作为进气用配管、排气用配管。通过形成这样的结 构，与袋式过滤器113A连接的连接部位变为一处，提高了可维护性。

通过利用压力测量构件103B跟踪观察箱103内的压力，能够预测上部供给装置 101、上段阀102等的损伤。

在箱103的下侧设有下部供给装置104，该下部供给装置104将流动砂从箱103 输送至加压流动炉20，在下部供给装置104的下侧设有下段阀105。并且，在下部供 给装置104中能够使用锥形阀、回转阀、回转控制阀缓冲器、夹管阀、螺旋输送机。

另外，与上段阀102相同，为了将附着、混入到阀芯与密封部件的接触部或驱动 部的杂质除去，在下段阀105设有清洗装置105A，该清洗装置105A使清洗用气体 在阀芯与密封部件的接触部或驱动部等阀内部巡回。清洗装置105A的结构和功能与 上段阀的清洗装置102A相同。

（空气预热器）

从加压流动炉20排出的燃烧废气经由路径90被供给至空气预热器40，该空气 预热器40设置于加压流动炉20的后段。在空气预热器40中，向加压流动炉20供给 的燃烧空气与燃烧废气间接地进行热交换。

（集尘器）

从空气预热器40排出的燃烧废气经由路径92被供给至集尘器50。在集尘器50 中，燃烧废气中的焚烧灰、粉尘、流动砂等杂质被除去，除去的杂质在临时贮存于集 尘器50内的底部后被定期排出至外部。另外，作为集尘器50，能够使用陶瓷袋式过 滤器、旋风分离器等公知的集尘器，但陶瓷袋式过滤器是特别优选的。

（增压器）

从集尘器50排出的燃烧废气经由路径93被供给至增压器60。增压器60具备： 涡轮61，其借助于从集尘器50排出的燃烧废气转动；轴63，其将涡轮61的转动传 递至压缩机62；以及压缩机62，其随着经由轴63传递来的涡轮61的转动而转动， 从而生成压缩空气。在增压器60中生成的压缩空气作为燃烧空气经由路径95被供给 至空气预热器40。另外，供给至增压器60的燃烧废气在被用于涡轮61的转动后被 供给至后段的白烟防止预热器70。并且，在起动时供给燃烧空气的起动用鼓风机65 通过路径66与压缩机62连接。

（白烟防止用预热器）

在白烟防止用热交换器70中，从增压器60供给的燃烧废气与从白烟防止风扇 71供给的白烟防止用空气间接地进行热交换。升温后的白烟防止用空气经由配管99 被供给至烟囱87，温度因热交换而下降的燃烧废气经由配管98被供给至排烟处理塔 80。并且，作为白烟防止用热交换器70，能够使用管壳式热交换器、散热片式热交 换器等。

（排烟处理塔）

排烟处理塔80进行预定的气体处理（例如基于氢氧化钠进行的酸性气体处理）， 以便形成为能够排出至大气的燃烧废气。经过气体处理后的燃烧废气与白烟防止用空 气混合，并从配置在排烟处理塔80的上部的烟囱87排出至大气。并且，烟囱87被 设置在排烟处理塔80的上部，但并不限定于此，也可以与排烟处理塔分开而独立地 设置烟囱87。

（流动砂的输送方法）

接下来，基于图3，对将流动砂从配置于炉外的上部箱101A供给至加压流动炉 20的输送方法进行说明。并且，为了容易理解，对各工序标记编号，为了方便，将 工序1～5称作前段工序，将工序6～10称作后段工序，将工序11称作待机工序，在 待机工序前能够使前段工序、后段工序至少重复一次以上。

＜工序1＞

为了从上部箱101A将流动砂高效地输送至箱103，将进排气装置103A的排气 阀113C敞开，使维持为与加压流动炉20相同的压力或比加压流动炉20稍高的压力 的箱103的压力降压。

＜工序2＞

为了将附着、混入于上段阀102的阀芯与密封部件的接触部、驱动部的流动砂除 去，驱动清洗装置102A而将清洗用气体供给至上段阀102。

另外，在后述的工序3的紧前面或工序4的紧后面也能够对上段阀102供给清洗 用气体，但为了高效地防止流动砂附着于上段阀102的接触部，优选在后述的工序3～ 5中连续对上段阀102供给清洗用气体。

＜工序3＞

为了将流动砂从上部箱101A输送至箱103，驱动上段阀102，使从上部箱101A 输送流动砂的上部供给装置101与箱103连通。

另外，为了高效地除去附着、混合在上段阀102内的流动砂，优选自对上段阀 102供给清洗用气体起数秒后开始驱动上段阀102。

＜工序4＞

为了削减电力消耗等，对上部供给装置101驱动预定时间。另外，驱动上部供给 装置101的预定时间根据上部供给装置101在每单位时间的输送量、箱103的容量等 确定。

＜工序5＞

在对上部供给装置101驱动预定时间后，使上部供给装置101停止，并驱动上段 阀102，从而使上部供给装置101与箱103不连通。

＜工序6＞

为了防止燃烧废气等从加压流动炉20逆流至箱103并防止箱103的内表面被腐 蚀，驱动进排气装置103A的进气阀113B而使箱103的压力升压至与加压流动炉20 相同的压力或比加压流动炉20稍高的压力。

另外，为了高效地防止燃烧废气等从加压流动炉20逆流至箱103，优选将箱103 的压力设定为比加压流动炉20的压力高0.001Mpa～0.01Mpa，当箱103的压力达到 比加压流动炉20的压力高0.001～0.01Mpa后，停止驱动进气阀113B。

＜工序7＞

为了将附着、混入于下段阀105的阀芯与密封部件的接触部、驱动部的流动砂除 去，驱动清洗装置105A而将清洗用气体供给至下段阀105。

另外，在后述的工序8的紧前面或工序9的紧后面也能够对下段阀105供给清洗 用气体，但为了高效地防止流动砂附着于下段阀105的接触部，优选在后述的工序8～ 10中连续对下段阀105供给清洗用气体。

＜工序8＞

为了将流动砂从箱103输送至加压流动炉20，驱动下段阀105，使从箱103输送 流动砂的下部供给装置104与加压流动炉20连通。

另外，为了高效地除去附着、混合在下段阀105内的流动砂，优选自对下段阀 105供给清洗用气体起数秒后开始驱动下段阀105。

＜工序9＞

为了削减电力消耗等，对下部供给装置104驱动预定时间。另外，驱动下部供给 装置104的预定时间根据下部供给装置104在每单位时间的输送量、加压流动炉20 的容量等确定。

＜工序10＞

在对下部供给装置104驱动预定时间后，使下部供给装置104停止，并驱动下段 阀105，使下部供给装置104与加压流动炉20不连通。

＜工序11＞

为了防止燃烧废气等从加压流动炉20逆流至箱103并防止箱103的内表面被腐 蚀，将箱103的压力维持为比加压流动炉20的压力高。