| 【発明の名称】 |
ＲＤＦ燃焼方法及びＲＤＦ燃焼設備 |
| 【発明者】 |
【氏名】廣渡 和緒
【氏名】西川 秀明
【氏名】尾山 高義
【氏名】井 隆士
|
| 【要約】 |
【課題】ＲＤＦを簡単な設備で燃焼することができ、その際、ダイオキシン等の有害物質を排出基準値以下に低減することができるとともに、ＲＤＦのエネルギ一を有効活用できる、ＲＤＦの燃焼方法及びＲＤＦ燃焼設備の提供。
【解決手段】石炭とＲＤＦとを混合粉砕し、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を、バーナから火力発電所用微粉炭ボイラ内に吹き込んで燃焼させる。ＲＤＦは混合燃料の１〜２５重量％が好ましい。また、本発明のＲＤＦ燃焼設備は、石炭とＲＤＦとを混合粉砕する微粉炭機４と、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を燃焼させる火力発電所用微粉炭ボイラ８とを備えたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 石炭とＲＤＦとを混合粉砕し、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を、バーナから火力発電所用微粉炭ボイラ内に吹き込んで燃焼させることを特徴とするＲＤＦ燃焼方法。
【請求項２】 ＲＤＦが混合燃料の１〜２５重量％であることを特徴とする請求項１記載のＲＤＦ燃焼方法。
【請求項３】 石炭とＲＤＦとを混合粉砕する微粉炭機と、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を燃焼させる火力発電所用微粉炭ボイラとを備えたＲＤＦ燃焼設備。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＤＦ（Ｒｅｆｕｓｅ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ：廃棄物固形化燃料）を火力発電所用微粉炭ボイラで燃焼させるＲＤＦ燃焼方法及びＲＤＦ燃焼設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般廃棄物、産業廃棄物等の廃棄物のうち再資源化可能なものはできるだけ再資源化することにより、焼却処理する廃棄物を低減し、あるいは直接埋め立て処分される不燃物の量を可能な限り削減しようとしている。
【０００３】さらに、廃棄物には大量のプラスチック類が含まれているが、既設の焼却法では、プラスチック類の発熱量が他の廃棄物と比較して高いため、焼却炉の炉壁を損傷し易く、また、プラスチック類から有害物質であるダイオキシンをはじめとする有害ガス、あるいはＨＣｌ等の腐食性ガスが発生し易いことから、プラスチック廃棄物は難処理廃棄物としてほとんどが埋め立てされているのが現状である。
【０００４】しかしながら、我が国では埋め立て処分するための最終処分場が不足していること、また、高い発熱量を持つプラスチック類をエネルギー回収することなく埋め立ててしまうのは、エネルギーの有効利用の観点からも好ましくなく、早急な対策が必要となっている。
【０００５】そこで、プラスチック等の可燃性廃棄物を廃棄物から選別、粉砕、粒度調整、成形固化等の加工を行ってＲＤＦを製造し、ＲＤＦを内部流動層ボイラ、外部流動層ボイラ、燃焼炉で燃焼させる方式が開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のＲＤＦを内部流動層ボイラ、外部流動層ボイラ、燃焼炉で燃焼させる方式では、設備を新設する必要があるだけでなく、焼却に伴って発生するダイオキシンを除去するためにダイオキシン除去装置をも付設する必要があり、そのため、前記の方式では多額の資金が必要となり、さらに、既設の設備を利用することができないという欠点がある。
【０００７】また、内部流動層ボイラ、外部流動層ボイラは、燃焼効率が低く、この種のボイラを発電用に用いる場合、電気への変換効率が低く、ＲＤＦのエネルギ一を十分に活用できないという欠点もある。
【０００８】そこで、本発明は、新設、既設を問わず、石炭火力発電用の燃焼炉（ボイラ）を用いてＲＤＦを簡単に燃焼することができ、その際、ダイオキシン等の有害物質を排出基準値以下に低減することができるとともに、ＲＤＦのエネルギ一を有効活用できるＲＤＦの燃焼方法及びＲＤＦ燃焼設備を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭とＲＤＦとを混合粉砕し、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を、バーナから火力発電所用微粉炭ボイラ内に吹き込んで燃焼させる。ＲＤＦは混合燃料の１〜２５重量％が好ましい。
【００１０】また、本発明のＲＤＦ燃焼設備は、石炭とＲＤＦとを混合粉砕する微粉炭機と、混合粉砕した石炭とＲＤＦとの混合燃料を燃焼させる火力発電所用微粉炭ボイラとを備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明において、石炭と混合するＲＤＦは、可燃性廃棄物を破砕したフラフＲＤＦ、粉体にした粉体ＲＤＦ、ペレットにしたＲＤＦ等のＲＤＦを燃焼させることができ、特に限定されるものではない。表１に石炭、５重量％ＲＤＦ含有する混合燃料、２０重量％ＲＤＦ含有する混合燃料の分析値の一例を示す。
【００１２】
【表１】
ＲＤＦの石炭との混合割合は、石炭とＲＤＦとの混合燃料の１〜２５重量％を占める割合が好ましく、１重量％未満では処理量が少なく、２５重量％を超えると混合粉砕しずらくなり、また、ボイラチューブ等の腐食が進行し易くなる傾向にある。
【００１３】ＲＤＦは、給炭機を通して微粉炭機内に石炭と共に投入し、混合粉砕する。微粉炭機は、既設の火力発電所用微粉炭ボイラに設けられている竪型ローラミルを利用することができ、石炭とＲＤＦとを約２００メッシュ程度まで混合粉砕することができる。
【００１４】混合粉砕したＲＤＦと石炭との混合燃料は、搬送空気により約３０ｍ／秒の高速で燃料管を通り、バーナから火力発電所用微粉炭ボイラ内ヘ吹き込まれる。火力発電所用微粉炭ボイラ内へ投入された混合燃料は、１４００〜１５００℃のファイアボールの中で燃焼空気と接触して、数秒程度で直ちに完全燃焼する。この際、塩化物に起因するダイオキシンは完全に分解される。
【００１５】図１は本発明を実施するためのＲＤＦ燃焼設備の一例を示す概略図である。
【００１６】本発明においては、既設の火力発電所用微粉炭ボイラ設備に簡単な装置を付加するだけでそのまま利用することができるという大きな利点がある。
【００１７】石炭を貯留する石炭バンカ１及びＲＤＦを貯留するＲＤＦバンカ２がベルトコンベア等の給炭機３の上部に配置される。給炭機３の下部には、石炭とＲＤＦとを混合粉砕するため、竪型ローラミル等の微粉炭機４が設けられている。ＲＤＦの供給割合の制御は、給炭機３及びＲＤＦ供給機２ａのモータの回転を制御して行う。
【００１８】図２は石炭及びＲＤＦを混合粉砕する竪型ローラミルの概略図である。
【００１９】竪型ローラミルは、既設の火力発電所用微粉炭ボイラ設備に設けられているもので、皿形のテーブル４ａの縁にローラ４ｂが設けられており、給炭機から落下した石炭とＲＤＦをテーブル４ａで受け、テーブル４ａの回転に伴いローラ４ｂが回転しテーブル４ａとローラ４ｂとの間で石炭とＲＤＦとを粉砕混合する。混合粉砕された石炭とＲＤＦとの混合燃料は、テーブル４ａの下部から吹き込まれる一次空気によりセパレータ４ｃに沿って上昇し、バーナに通じる燃料管６に送り込まれる。なお、石炭にＲＤＦを混入すると、ミル動力がやや増加する傾向にあるが、テーブル４ａの縁のダムリング４ｄの高さを４０％程度低くすることにより、石炭のみの場合と同様に混合粉砕することができる。
【００２０】燃料管６でバーナ７へ搬送された微粉炭とＲＤＦとの混合燃料は、バーナ７から火力発電所用微粉炭ボイラ８に吹き込まれ、ファイアボールとなり燃焼する。火力発電所用微粉炭ボイラ８は、配管９の水を蒸気に変えてタービン１０を回して発電機１１で発電し、蒸気は復水器１２で復水にして循環させる。火力発電所用微粉炭ボイラ８からの排ガスは脱硝・集塵装置等の排ガス処理設備１３で処理して煙突１４から排出する。
【００２１】次に、本発明の火力発電所用微粉炭ボイラによるＲＤＦの燃焼方法について説明する。
【００２２】ＲＤＦを給炭機を通して微粉炭機内に、石炭と共に投入し、混合粉砕して２００メッシュ程度に細かくし、混合粉砕された混合燃料は搬送空気により高速（３０ｍ／ｓ）で燃料管を通り、バーナーから火力発電所用微粉炭ボイラの炉内ヘ吹き込み投入する。炉内へ投入された混合燃料は、ファイアボール（１４００〜１５００℃）の中で燃焼空気と接触して、数秒程度の短い時間で直ちに完全燃焼する。
【００２３】燃焼試験結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
表２から明らかなように、ＲＤＦを混入して燃焼させても排出されるＮＯｘは、石炭のみを燃焼させる石炭専焼の時とほぼ同じであった。ダイオキシン濃度も排出基準よりも十分に低い値であった。また、ボイラ配管の腐食試験あるいは灰の付着，成分分析等の試験を行ったが、特に運転に悪影響を及ぼすことはなかった。 また、電気への変換効率は、石炭専焼の場合と同一のそれを維持することができ、従来の流動層ボイラの変換効率よりも高くなる。
【００２５】これらのことから、既設の火力発電所用微粉炭ボイラで、ＲＤＦを混入して燃焼できることが確認された。
【００２６】
【発明の効果】（１）火力発電所用微粉炭ボイラでは、粉砕されたＲＤＦが数秒間の滞留時間で完全に燃焼し、結果として、ダイオキシン濃度（２０％ＲＤＦ混焼の場合、０．０２ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ３）を、排出基準（厚生省ガイドライン、０．１ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ３）よりも、大幅（約１／５）に低くすることができる。
【００２７】（２）従来のＲＤＦ燃焼法では、ダイオキシン濃度を排出基準以下とするために、研究開発や排ガス処理装置（バグフィルタ）の設置等に多額の資金（数億円）を必要としていたが、本発明は、既設の火力発電所用微粉炭ボイラの燃料供給系にＲＤＦ投入装置を付加する費用のみで、多額の資金を要することなく、ダイオキシン濃度を排出基準より大幅に低くすることができ、プラスチック廃棄物を含む難処理廃棄物を効率よく処分することができる。
【００２８】（３）本発明は、既設の火力発電所用微粉炭ボイラを利用して直ぐにでも実用化できるので、自治体等が抱えている、ダイオキシンの発生等の深刻なごみ処理の問題を早急に解決することができ、エネルギ一資源の有効活用も図ることができる。
【００２９】（４）ＲＤＦを竪型ローラミルにより石炭と混合粉砕することにより、火力発電所用微粉炭ボイラでの混合燃料の完全燃焼を助け、ＲＤＦのエネルギーを活用することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６４４３８
【氏名又は名称】九州電力株式会社
【識別番号】０００１６４３９１
【氏名又は名称】九州電機製造株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小堀 益 （外２名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０５３１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３０２４０ |
|