焚烧设备

摘要

焚烧设备具有：焚烧炉，其焚烧废弃物；锅炉，其包含废气路径，该废气路径供来自焚烧炉的废气流动；冲击波式吹灰器，其使包含燃料气体和氧气的混合气燃烧，产生冲击波，并将该冲击波释放到废气路径中；发酵槽，其使废弃物发酵而生成生物气；以及供给线，其从发酵槽向冲击波式吹灰器供给生物气作为燃料气体。

说明书

技术领域

本发明涉及包含焚烧炉和锅炉的焚烧设备。

背景技术

一直以来，已知有包含焚烧垃圾或污泥等废弃物的焚烧炉和用于从该焚烧炉所排出的废气中回收热的锅炉的焚烧设备。锅炉包含有供来自焚烧炉的废气流动的废气路径，在该废气路径的壁面上设置有多个水管，并且在水管的下游侧，在废气路径中配置有过热器。

由于在废气路径内的受热面(例如水管或过热器的表面)上附着有废气中含有的灰尘，因此需要定期地去除附着在受热面上的灰尘。作为用于去除附着在受热面上的灰尘的装置，以往使用向受热面喷射蒸汽的蒸汽式吹灰器。近年来，提出了使用冲击波式吹灰器来代替蒸汽式吹灰器(例如，参照专利文献1)。

冲击波式吹灰器使包含燃料气体和氧气的混合气燃烧以产生冲击波，并且将该冲击波释放到废气路径中。通过该冲击波的放出，从受热面去除灰尘。例如，燃料气体是甲烷气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-20773号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用冲击波式吹灰器的情况下，需要向冲击波式吹灰器供给燃料气体。在燃料气体为甲烷气体的情况下，考虑将填充有甲烷气体的多个储气瓶设置在焚烧设备内，从这些储气瓶向冲击波式吹灰器供给甲烷气体。

但是，在使用填充有甲烷气体的储气瓶的情况下，不仅每一个储气瓶的价格高，而且储气瓶的更换作业烦杂。

因此，本发明的目的在于提供一种不使用储气瓶就能够向冲击波式吹灰器供给燃料气体的焚烧设备。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的焚烧设备的特征在于，具有：焚烧炉，其焚烧废弃物；锅炉，其包含废气路径，该废气路径供来自所述焚烧炉的废气流动；冲击波式吹灰器，其使包含燃料气体和氧气的混合气燃烧，产生冲击波，并将该冲击波释放到所述废气路径中；发酵槽，其使所述废弃物发酵而生成生物气；以及供给线，其从所述发酵槽向所述冲击波式吹灰器供给所述生物气作为所述燃料气体。

根据上述结构，能够将在与焚烧炉并列设置的发酵罐中生成的生物气用作冲击波式吹灰器的燃料气体。因此，能够不使用储气瓶而向冲击波式吹灰器供给燃料气体。

可以是，上述焚烧设备还具有：罐，其设置于所述供给线，贮存所述生物气；以及精制装置，其在所述罐的上游侧或下游侧设置于所述供给线，从所述生物气中去除甲烷以外的至少一种成分，对所述生物气进行精制。根据该结构，能够向冲击波式吹灰器供给甲烷浓度高的生物气。特别是，如果精制装置设置在罐的上游侧，则可以向电力公司等出售贮存在罐中的甲烷浓度高的生物气。

发明效果

根据本发明，能够不使用储气瓶而向冲击波式吹灰器供给燃料气体。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的焚烧设备的概略结构图。

图2是向冲击波式吹灰器供给燃料气体和氧气的系统的概略结构图。

具体实施方式

图1示出本发明的一个实施方式的焚烧设备1。该焚烧设备1包含焚烧垃圾、污泥等废弃物的焚烧炉2和用于从焚烧炉2所排出的废气中回收热的锅炉3。

在本实施方式中，焚烧炉2为司炉式，包含干燥司炉24、燃烧司炉25以及后燃烧司炉26。但是，焚烧炉2也可以是流动床式。

具体地，焚烧炉2包含料斗21、进料器22、主燃烧室23和再燃烧室27。上述的司炉24～26构成主燃烧室23的底面。通过省略图示的起重机将废弃物投入到料斗21中。进料器22以预定的间隔间歇地工作，由此将料斗21内的废弃物送入主燃烧室23内。

在本实施方式中，主燃烧室23是燃烧气体向与废弃物的移动方向相同的方向流动的并行流型。再燃烧室27使从主燃烧室23流出的燃烧气体的方向反转。更具体而言，再燃烧室27在燃烧气体的流动方向上从主燃烧室23的下游侧端部以与主燃烧室23重叠的方式向斜上方延伸。但是，主燃烧室23不一定必须是并行流型，也可以使再燃烧室27从主燃烧室23的中央向上延伸，以使燃烧气体在主燃烧室23内向上流动。

锅炉3包含废气路径31，该废气路径31供来自焚烧炉2的废气流动。废气路径31包含配置在再燃烧室27的上方的放射室(第1烟道)32、与放射室32的上部彼此连通的第2烟道33、与第2烟道33的下部彼此连通的第3烟道34。在放射室32以及第2烟道33的壁面上设置有多个水管，在这些水管内产生的水蒸气被锅炉鼓35收集。收集在锅炉鼓35中的水蒸气被送到配置在第3烟道34中的过热器36、37中进行过热，之后被送到与发电机52连结的涡轮51中用于发电。

在锅炉3中设置有至少一个冲击波式吹灰器(以下简称为SPS)4。SPS 4使含有燃料气体和氧气的混合气燃烧而产生冲击波，并将该冲击波释放到废气路径31中。SPS 4以规定的间隔间歇地工作。

在本实施方式中，在第2烟道33和第3烟道34上分别设置有两个SPS 4。设置在第3烟道34中的SPS 4位于两个过热器36、37之间。但是，SPS 4的数量以及位置能够适当地变更。

更详细地说，如图2所示，各SPS 4包含内置有省略图示的活塞的主体41和气缸42、从主体41向与气缸42相反的方向延伸且前端贯通废气路径的壁面的喷嘴43、从主体41与喷嘴43垂直地延伸的一对燃烧室44。活塞使燃烧室44的内部与喷嘴43的内部隔断或与喷嘴43的内部连通。

另外，在主体41上安装有阀单元47，在该阀单元47上连接有燃料气体贮存室45以及氧气贮存室46。阀单元47使燃料气体贮存室45和氧气贮存室46的内部与一对燃烧室44的内部隔断或与一对燃烧室44的内部连通。当燃料气体贮存室45和氧气贮存室46的内部与一对燃烧室44的内部连通时，从燃料气体贮存室45向燃烧室44供给燃料气体，并且从氧气贮存室46向燃烧室44供给氧气，它们在燃烧室44内混合。然后，混合气被点燃，混合气燃烧，并且省略图示的活塞使燃烧室44的内部与喷嘴43的内部连通，由此产生冲击波。

氧气贮存室46通过氧气供给线7与多个氧气储气瓶71连接。另外，在图2中，作为代表仅描绘了一个SPS 4。在氧气供给线7中，在各氧气储气瓶71的附近设置有在更换氧气储气瓶71时使用的开闭阀72。但是，也可以采用空气贮存室来代替氧气贮存室46，从压缩机向该空气贮存室供给空气。虽然省略了图示，但在氧气供给线7上设置有使从氧气储气瓶71流出的氧气的压力降低到规定压力的减压阀。

如图1以及图2所示，燃料气体贮存室45通过燃料气体供给线6与多个发酵罐61连接。另外，在图1中仅图示燃料气体供给线6的上游侧部分，燃料气体供给线6的下游侧部分示于图2。

各发酵罐61使废弃物发酵而生成生物气。即，燃料气体供给线6将生物气作为燃料气体从发酵槽61供给到SPS 4。

如图1以及图2所示，在燃料气体供给线6上，从上游侧起依次设置有罐62、精制装置63以及压缩机64。罐62贮存生物气。精制装置63从生物气中去除甲烷以外的至少一种成分，对生物气进行精制。但是，精制装置63也可以配置在罐62的上游侧。压缩机64使作为燃料气体的生物气的压力上升至与氧气相同程度的压力。

生物气包含甲烷、二氧化碳和水蒸气作为主要成分，并且包含硫化氢、氨、硅氧烷等作为微量成分。通过精制装置63去除的成分优选为微量成分中的一种或几种。另外，精制装置63除了微量成分以外，还可以从生物气中去除二氧化碳和水蒸气。

如上所述，在本实施方式的焚烧设备1中，能够将在与焚烧炉2并列设置的发酵罐61中生成的生物气用作SPS 4的燃料气体。因此，能够不使用储气瓶而向SPS 4供给燃料气体。

另外，在废弃物为垃圾的情况下，在发酵槽61中，垃圾中的有机物被有效利用，另一方面，在发酵槽61中产生大量的残渣。但是，如果发酵罐61与焚烧炉2并列设置，则可以将其残渣作为废弃物在焚烧炉2中焚烧。换言之，根据本实施方式的结构，能够克服由垃圾制造SPS 4用的燃料气体时的、必须用某种方法处理大量产生的残渣的缺点。

而且，在本实施方式中，由于在燃料气体供给线6上设置有精制装置63，因此能够将甲烷浓度高的生物气向SPS 4供给。特别是，与本实施方式相反，如果精制装置63设置在罐62的上游侧，则可以将贮存在罐62中的甲烷浓度高的生物气出售给电力公司等。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形。

例如，在燃料气体供给线6中也可以不设置精制装置63。但是，在这种情况下，有时生物气中所含的硫化氢、硅氧烷等会腐蚀配管、阀等。与此相对，如果在燃料气体供给线6上设置精制装置63，则能够抑制这样的配管或阀等的腐蚀。

标号说明

1：焚烧设备；2：焚烧炉；3：锅炉；31：废气路径；4：冲击波式吹灰器；6：燃料气体供给线；61：发酵槽；62：罐；63：精制装置。