特許 7515868 乾溜ガス化焼却処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】乾溜ガス化焼却処理装置

(51)【国際特許分類】

   F23J 15/06 20060101AFI20240708BHJP

   F23G 5/027 20060101ALI20240708BHJP

   F23G 5/50 20060101ALI20240708BHJP

【ＦＩ】

F23J15/06

F23G5/027 A

F23G5/50 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020161172

(22)【出願日】2020-09-25

(65)【公開番号】P2022054142

(43)【公開日】2022-04-06

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】391060281

【氏名又は名称】株式会社キンセイ産業

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】金子 正元

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１３０３８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５１－０２７３３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－０９４２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０８５０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５１０３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｊ １５／００ － １５／０８

Ｆ２３Ｇ ５／００ － ７／１４

Ｆ２２Ｂ １／００ － ３７／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃棄物を収納すると共に、該廃棄物の一部を燃焼させつつ該燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜して可燃性ガスを発生させる乾溜炉と、該乾溜炉から導入される該可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉に導入される該可燃性ガスの燃焼に要する酸素を燃焼炉に供給する燃焼酸素供給手段と、を備えた乾溜ガス化焼却処理装置であって、
前記燃焼炉にそれぞれ一端が接続された第１上流側接続路及び第２上流側接続路と、
前記第１上流側接続路の他端に接続され、前記燃焼炉で燃焼されて前記第１上流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第１熱処理装置と、
前記第２上流側接続路の他端に接続され、前記燃焼炉で燃焼されて前記第２上流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第２熱処理装置と、
前記第１熱処理装置に一端が接続された第１下流側接続路と、
前記第２熱処理装置に一端が接続された第２下流側接続路と、
前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路それぞれの他端が接続され、前記第１熱処理装置及び前記第２熱処理装置で処理されて前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第３熱処理装置と、
前記第１上流側接続路に設けられ、前記第１上流側接続路を開閉する第１上流側ダンパと、
前記第１下流側接続路に設けられ、前記第１下流側接続路を開閉する第１下流側ダンパと、
前記第２上流側接続路に設けられ、前記第２上流側接続路を開閉する第２上流側ダンパと、
前記第２下流側接続路に設けられ、前記第２下流側接続路を開閉する第２下流側ダンパと、
前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉を制御するダンパ制御手段と、
を備え、
前記ダンパ制御手段は、前記乾溜ガス化焼却処理装置による焼却量を所定焼却量に維持したまま、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉を制御して、前記第１熱処理装置での熱処理量を調整することを特徴とする乾溜ガス化焼却処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の乾溜ガス化焼却処理装置において、
前記燃焼炉内の圧力を検出する炉内圧力検出手段を備え、
前記ダンパ制御手段は、前記炉内圧力検出手段で検出される検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉順を制御することを特徴とする乾溜ガス化焼却処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の乾溜ガス化焼却処理装置において、
前記ダンパ制御手段は、前記炉内圧力検出手段で検出される検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉速度を制御することを特徴とする乾溜ガス化焼却処理装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の乾溜ガス化焼却処理装置において、
前記第１熱処理装置は、前記燃焼炉で燃焼されて前記第１上流側接続路を通過した廃熱により加熱されるボイラから構成され、
前記第２熱処理装置は、前記燃焼炉で燃焼されて前記第２上流側接続路を通過した廃熱を減温する減温塔から構成され、
前記第３熱処理装置は、前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路を通過した廃熱に対して集塵を行う集塵装置から構成されていることを特徴とする乾溜ガス化焼却処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃タイヤ等の廃棄物を乾溜して焼却処理する乾溜ガス化焼却処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

廃タイヤ等の廃棄物を焼却処理する装置として、例えば、乾溜炉内に収納した廃棄物の一部を燃焼させ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾留（熱分解）し、該乾留により生成する可燃性ガスを該乾溜炉から燃焼炉に導入して燃焼させる乾溜ガス化焼却処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１記載の乾溜ガス化焼却処理装置では、燃焼炉で燃焼された燃焼排気を、ボイラ（第１熱処理装置）に送給して該ボイラでの発熱（第１熱処理装置での処理）に利用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平２－１３５２８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の乾溜ガス化焼却処理装置では、ボイラでの発熱量を調整する場合に、燃焼炉の燃焼温度を調整する必要があり、燃焼炉の燃焼温度の調整により、燃焼炉での燃焼量が増減してしまうという問題があった。特に、燃焼炉での燃焼量が減少する、すなわち、焼却量が減少することは問題となっていた。

【0006】

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、燃焼炉での燃焼量を維持したまま、焼却炉で燃焼された燃焼排気に対して処理を行う処理装置での処理量を調整することができる乾溜ガス化焼却処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

[１]本発明の乾溜ガス化焼却処理装置は、廃棄物を収納すると共に、該廃棄物の一部を燃焼させつつ該燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜して可燃性ガスを発生させる乾溜炉と、該乾溜炉から導入される該可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉に導入される該可燃性ガスの燃焼に要する酸素を燃焼炉に供給する燃焼酸素供給手段と、を備えた乾溜ガス化焼却処理装置であって、
前記燃焼炉にそれぞれ一端が接続された第１上流側接続路及び第２上流側接続路と、
前記第１上流側接続路の他端に接続され、前記燃焼炉で燃焼されて前記第１上流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第１熱処理装置と、
前記第２上流側接続路の他端に接続され、前記燃焼炉で燃焼されて前記第２上流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第２熱処理装置と、
前記第１熱処理装置に一端が接続された第１下流側接続路と、
前記第２熱処理装置に一端が接続された第２下流側接続路と、
前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路それぞれの他端が接続され、前記第１熱処理装置及び前記第２熱処理装置で処理されて前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路を通過した廃熱に対して熱処理を行う第３熱処理装置と、
前記第１上流側接続路に設けられ、前記第１上流側接続路を開閉する第１上流側ダンパと、
前記第１下流側接続路に設けられ、前記第１下流側接続路を開閉する第１下流側ダンパと、
前記第２上流側接続路に設けられ、前記第２上流側接続路を開閉する第２上流側ダンパと、
前記第２下流側接続路に設けられ、前記第２下流側接続路を開閉する第２下流側ダンパと、
前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉を制御するダンパ制御手段と、
を備え、
前記ダンパ制御手段は、前記乾溜ガス化焼却処理装置による焼却量を所定焼却量に維持したまま、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉を制御して、前記第１熱処理装置での熱処理量を調整することを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、ダンパ制御手段により、第１上流側ダンパ、第１下流側ダンパ、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開閉を制御することで、乾溜ガス化焼却処理装置による焼却量を所定焼却量に維持（燃焼炉での燃焼量（燃焼排気量）を所定量に維持）したまま、第１熱処理装置での処理量を調整することができる。例えば、焼却量を所定焼却量に維持したまま、第１熱処理装置での処理量を減少させる場合には、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開度を上げ、且つ、第１上流側ダンパの開度を下げることで、第１熱処理装置に送給される燃焼排気量を減少させる。また、焼却量を所定焼却量に維持したまま、第１熱処理装置での処理量を上昇させる場合には、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開度を下げ、且つ、第１上流側ダンパの開度を上げることで、第１熱処理装置に送給される燃焼排気量を増加させる。

【0009】

[２] 前記燃焼炉内の圧力を検出する炉内圧力検出手段を備え、
前記ダンパ制御手段は、前記炉内圧力検出手段で検出される検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉順を制御することが好ましい。

【0010】

上記構成によれば、燃焼炉内の検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、ダンパ制御手段により、第１上流側ダンパ、第１下流側ダンパ、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開閉順を制御するので、容易に、焼却量を所定焼却量に維持したまま、第１熱処理装置での処理量を調整することができる。

【0011】

[３] 前記ダンパ制御手段は、前記炉内圧力検出手段で検出される検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、前記第１上流側ダンパ、前記第１下流側ダンパ、前記第２上流側ダンパ、及び前記第２下流側ダンパの開閉速度を制御することが好ましい。

【0012】

上記構成によれば、燃焼炉内の検出炉内圧力を所定圧力で維持するように、ダンパ制御手段により、第１上流側ダンパ、第１下流側ダンパ、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開閉速度を制御するので、焼却量を所定焼却量に維持したまま、より一層精密に第１熱処理装置での処理量を調整することができる。

【0013】

[４] 前記第１熱処理装置は、前記燃焼炉で燃焼されて前記第１上流側接続路を通過した廃熱により加熱されるボイラから構成され、
前記第２熱処理装置は、前記燃焼炉で燃焼されて前記第２上流側接続路を通過した廃熱を減温する減温塔から構成され、
前記第３熱処理装置は、前記第１下流側接続路及び前記第２下流側接続路を通過した廃熱に対して集塵を行う集塵装置から構成されていることが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、第１上流側ダンパ、第１下流側ダンパ、第２上流側ダンパ、及び第２下流側ダンパの開閉を個別に制御することで、容易に、焼却量を所定焼却量に維持したまま、ボイラでの発熱量を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の乾溜ガス化焼却処理装置の構成を示すシステム構成図。

【図2】発電量と、焼却量と、炉内圧と、各ダンパの開閉状態との経時変化を示すグラフ。

【0016】

以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

【0017】

図１に示すように、本実施形態の乾溜ガス化焼却処理装置１は、廃タイヤ等の廃棄物Ａを収納し、その乾留ガス化及び灰化を行う２基の乾溜炉２ａ，２ｂと、乾溜炉２ａ，２ｂにガス通路３ａ，３ｂを介して接続される燃焼炉４と、を備える。

【0018】

乾溜炉２ａ，２ｂの上面部には、それぞれ開閉自在な投入扉５ａ，５ｂを備える投入口６ａ，６ｂが形成され、投入口６ａ，６ｂから廃棄物Ａを乾溜炉２ａ，２ｂ内に投入可能とされている。そして、乾溜炉２ａ，２ｂはその投入扉５ａ，５ｂを閉じた状態では、その内部が実質的に外部と遮断されるようになっている。乾溜炉２ａ，２ｂには、所定量の廃棄物Ａを計量して投入口６ａ，６ｂから乾溜炉２ａ，２ｂ内に投入する計量装置（図示せず）が設けられていてもよい。

【0019】

乾溜炉２ａ，２ｂの外周部には、その冷却構造として、乾溜炉２ａ，２ｂの内部と隔離されたウォータージャケット（図示せず）が形成されている。ウォータージャケットは、図示しない給水装置により給水され、内部の水量が所定水位に維持されるようになっている。

【0020】

乾溜炉２ａ，２ｂの下部は下方に移動自在の底扉７ａ，７ｂとなっており、乾溜炉２ａ，２ｂはその底扉７ａ，７ｂを閉じた状態では、その内部が実質的に外部と遮断されるようになっている。底扉７ａ，７ｂの下部には乾溜炉２ａ，２ｂの内部と隔離された空室８ａ，８ｂが形成されており、空室８ａ，８ｂは、底扉７ａ，７ｂに設けられた複数の給気ノズル９ａ，９ｂを介して、乾溜炉２ａ，２ｂの内部に連通している。

【0021】

乾溜炉２ａ，２ｂの下部の空室８ａ，８ｂには、それぞれ乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂが接続されており、乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂは、酸素供給路１１を介して押込ファン等により構成された酸素供給源１２に接続されている。乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂにはそれぞれ制御弁１３ａ，１３ｂが設けられ、制御弁１３ａ，１３ｂは弁駆動器１４ａ，１４ｂによりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器１４ａ，１４ｂは、ＣＰＵ等を含む電子回路により構成された制御装置１５により制御される。

【0022】

さらに、乾溜炉２ａ，２ｂの下部には、それぞれ乾溜炉２ａ，２ｂに収容された廃棄物Ａに着火するための着火装置１６ａ，１６ｂが取り付けられている。着火装置１６ａ，１６ｂは点火バーナ等により構成され、燃料供給装置１７ａ，１７ｂから燃料供給路１８ａ，１８ｂを介して供給される燃料を燃焼させることにより、廃棄物Ａに燃焼炎を供給する。燃料供給装置１７ａ，１７ｂには、軽油等の燃料が貯留されている。

【0023】

燃焼炉４は、廃棄物Ａの乾溜により生じる可燃性ガスとその完全燃焼に必要な酸素（空気）とを混合するバーナ部１９と、酸素（空気）と混合された可燃性ガスを燃焼させる燃焼部２０とからなり、燃焼部２０はバーナ部１９の下流側でバーナ部１９に連通している。バーナ部１９の上流側には、ガス通路３ａ，３ｂがそれぞれダンパ２１ａ，２１ｂを介して接続され、乾溜炉２ａ，２ｂにおける廃棄物Ａの乾溜により生じた可燃性ガスがガス通路３ａ，３ｂを介してバーナ部１９に導入される。

【0024】

バーナ部１９の外周部には、その内部と隔離された空室（図示せず）が形成され、該空室はバーナ部１９の内周部に穿設された複数のノズル孔（図示せず）を介してバーナ部１９の内部に連通している。前記空室には、酸素供給路１１から分岐する燃焼酸素供給路２２が接続されている。燃焼酸素供給路２２は、途中で燃焼部２０内を経由するように配設されており、燃焼部２０内で予熱された酸素（空気）が前記空室に供給される。

【0025】

燃焼酸素供給路２２には制御弁２３が設けられ、制御弁２３は弁駆動器２４によりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器２４は、制御装置１５により制御される。

【0026】

バーナ部１９の上流側には、燃焼装置２５が取り付けられている。燃焼装置２５は点火バーナ等により構成され、燃料供給装置２６から燃料供給路２７を介して供給される燃料を燃焼させることにより、バーナ部１９に導入された可燃性ガスに着火し、或いは燃焼炉４を加熱する。燃料供給装置２６には、軽油等の燃料が貯留されている。

【0027】

燃焼部２０の下流側には、ボイラ上流側ダクト２９ａ（第１上流側接続路）を介して、燃焼炉４内で燃焼された燃焼排気（廃熱）により加熱されるボイラ２８（第１熱処理装置）が取り付けられている。

【0028】

ボイラ２８は、図示しない給水装置により給水され、廃棄物Ａの燃焼熱を利用して加熱された蒸気は周知のタービン３０に送られ、蒸気によりタービン３０が回転され、タービン３０が回転する力により、周知の発電機３１で発電される。

【0029】

ボイラ２８の出口側には、ボイラ２８で冷却された燃焼排気を排出するボイラ下流側ダクト２９ｂ（第１下流側接続路）が設けられている。

【0030】

燃焼部２０の下流側には、減温塔上流側ダクト２９ｃ（第２上流側接続路）を介して、燃焼炉４内で燃焼された燃焼排気を減温する減温塔３２（第２熱処理装置）が取り付けられている。

【0031】

減温塔３２の出口側には、減温塔３２で冷却された燃焼排気を排出する減温塔下流側ダクト２９ｄ（第２下流側接続路）が設けられている。

【0032】

ボイラ上流側ダクト２９ａには、ボイラ上流側ダクト２９ａを開閉するボイラ上流側ダンパ３３ａ（第１上流側ダンパ）が設けられ、ボイラ下流側ダクト２９ｂには、ボイラ下流側ダクト２９ｂを開閉するボイラ下流側ダンパ３３ｂ（第１下流側ダンパ）が設けられている。

【0033】

減温塔上流側ダクト２９ｃには、減温塔上流側ダクト２９ｃを開閉する減温塔上流側ダンパ３３ｃ（第２上流側ダンパ）が設けられ、減温塔下流側ダクト２９ｄには、減温塔下流側ダクト２９ｄを開閉する減温塔下流側ダンパ３３ｄ（第２下流側ダンパ）が設けられている。各ダンパ３３ａ～３３ｄは、制御装置１５により駆動（開閉）が制御される。

【0034】

ボイラ下流側ダクト２９ｂ及び減温塔下流側ダクト２９ｄの下流端は、急冷塔３４の上端部に接続されている。急冷塔３４は、ボイラ下流側ダクト２９ｂ及び減温塔下流側ダクト２９ｄから導入される燃焼排気に散水して冷却するスプレー３５を備えており、スプレー３５は冷却水を供給する給水装置（図示せず）及び空気圧縮機（図示せず）に接続されている。

【0035】

急冷塔３４で冷却された燃焼排気は、急冷塔３４の下部に開閉弁３６を介して接続されたダクト２９ｅにより取出される。

【0036】

ダクト２９ｅはバグフィルタ３７の一方の端部に接続されており、ダクト２９ｅからバグフィルタ３７に導入される燃焼排気には薬剤サイロ３８から供給される消石灰及び活性炭が混合され、脱硫及び脱臭が行われる。

【0037】

バグフィルタ３７（集塵装置は）、フィルタ部と、フィルタ部によって燃焼排気から分離された灰等を回収する回収部とを備え、フィルタ部にはその清浄のための空気圧縮機（図示せず）が接続されている。バグフィルタ３７の他方の端部には、ダクト２９ｆが接続されており、ダクト２９ｆは燃焼炉４内の燃焼排気を誘引する誘引ファン３９を介して煙突４０に接続されている。この結果、ダクト２９ｆに流通される燃焼排気は、煙突４０から大気中に放出される。

【0038】

また、本実施形態の乾溜ガス化焼却処理装置１において、燃焼炉４には燃焼炉４内の圧力Ｐを検知する圧力センサ４２（炉内圧検出手段）が、バーナ部１９の下流側に臨む位置に設けられており、圧力センサ４２の検出信号は制御装置１５に入力される。

【0039】

次に、図１及び図２を参照して、乾溜ガス化焼却処理装置１で廃棄物の乾溜ガス化焼却処理を行う際の処理の流れについて説明する。

【0040】

乾溜ガス化焼却処理装置１において、廃棄物Ａを焼却処理する際には、まず、底扉７ａが閉じた状態で乾溜炉２ａの投入扉５ａを開き、投入口６ａから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ａ内に投入する。乾溜炉２ａが前記計量装置を備えているときには、該計量装置により所定量の廃棄物Ａを計量して投入口６ａから乾溜炉２ａ内に投入する。

【0041】

次に、制御装置１５により乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入が完了し、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていることが検知される。乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入の完了の検知は、例えば、投入扉５ａ及び底扉７ａにそれぞれ閉じているときにＯＮになるリミットスイッチを設け、該リミットスイッチがＯＮであることを検知することにより行うことができる。また、乾溜炉２ａが前記計量装置を備える場合には、該計量装置に投入済ボタンを設け、該投入済ボタンの作動を検知することにより行ってもよい。さらに、前記両リミットスイッチがＯＮであることと、前記投入済ボタンの作動とを検知することにより行ってもよい。

【0042】

次いで、投入扉５ａを閉じて乾溜炉２ａ内を密封状態としたのち、廃棄物Ａの着火に先立って、燃焼炉４の燃焼装置２５を作動させることにより、燃料供給装置２６から燃料供給路２７を介して供給される燃料の燃焼により、燃焼炉４の予熱が開始される。

【0043】

次に、図示しない温度センサにより検知される燃焼炉４内の温度が前記燃料の燃焼により次第に上昇し、例えば７６０℃に達すると、制御装置１５により弁駆動器１４ａが駆動されて制御弁１３ａの開度が所定の開度、例えば２５％とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ａを介して乾溜炉２ａに酸素（空気）の供給が開始される。

【0044】

制御装置１５により、乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていることと、ダンパ２１ａが開かれていることとが検知されると、所定時間後、例えば５分後に乾溜炉２ａの着火装置１６ａが作動される。この結果、燃料供給装置１７ａから燃料供給路１８ａを介して供給される燃料が着火装置１６ａで燃焼されることにより、廃棄物Ａに着火され、廃棄物Ａの部分的燃焼が開始される。

【0045】

次に、乾溜炉２ａでは、制御装置１５により弁駆動器１４ａが制御されて、制御弁１３ａの開度が段階的に増大される。これに伴って、乾溜炉２ａにおける廃棄物Ａの部分的燃焼は、酸素供給源１２から供給される酸素（空気）により次第に拡大して安定化し、廃棄物Ａの底部に火床が形成される。前記火床が形成されると着火装置１６ａは停止され、廃棄物Ａの部分的燃焼の熱により廃棄物Ａの他の部分の乾溜が開始され、可燃性ガスの生成が始まる。前記可燃性ガスの生成は、例えば、ガス通路３ａの乾溜炉２ａに臨む位置に図示しない温度センサを配設し、該温度センサにより検出される温度の上昇により検知することができる。

【0046】

乾溜炉２ａの内部空間は、誘引ファン３９により燃焼炉４を介して吸引されているので、前記可燃性ガスはガス通路３ａを介してバーナ部１９に導入される。バーナ部１９では、制御装置１５により弁駆動器２４が駆動されて制御弁２３の開度が所定の開度とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、燃焼酸素供給路２２を介して酸素（空気）が供給されている。そこで、前記可燃性ガスは、燃焼酸素供給路２２を介して供給される酸素（空気）と混合され、燃焼装置２５から供給される燃焼炎により着火されて、燃焼部２０における燃焼が開始される。

【0047】

前記火床が形成されるまでの間、前記可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度はしばらく８００℃付近で細かく上下するが、やがて該可燃性ガスの発生が活発になり自然燃焼を開始すると次第に上昇し、予め設定された第１の温度（以下、第１の設定温度という）、例えば９３０℃に達する。

【0048】

前記可燃性ガスの燃焼により燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度に達すると、燃焼装置２５が停止され、制御装置１５は乾溜炉２ａにおける該可燃性ガスの生成のフィードバック制御を開始する。この結果、前記可燃性ガスの燃焼により燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度となるように制御弁１３ａの開度が制御される。

【0049】

尚、制御装置１５により燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度となるように前記可燃性ガスの生成がフィードバック制御されている間に、燃焼炉４内の温度が低下し該第１の設定温度より低い第２の設定温度、例えば８７５℃に達したときには、燃焼装置２５が再作動され燃焼装置２５の火力により燃焼炉４が加熱される。燃焼装置２５は燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度に復帰すると停止される。

【0050】

[ボイラ]
ボイラ上流側ダクト２９ａに設けられたボイラ上流側ダンパ３３ａが開状態で、ボイラ上流側ダクト２９ａが開状態とされている場合、燃焼部２０における前記可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、ボイラ２８でボイラ２８に流通される水と熱交換することにより冷却され、ボイラ下流側ダクト２９ｂに排出される。

【0051】

ボイラ２８で燃焼排気を利用して加熱された蒸気はタービン３０に送られ、その蒸気によりタービン３０が回転され、タービン３０が回転する力により、発電機３１で発電される。

【0052】

ボイラ下流側ダクト２９ｂに設けられたボイラ下流側ダンパ３３ｂが開状態で、ボイラ下流側ダクト２９ｂが開状態とされている場合、ボイラ２８からの燃焼排気はボイラ下流側ダクト２９ｂから急冷塔３４に導入され、スプレー３５から撒水される冷却水により冷却され、ダクト２９ｅに排出される。このとき、急冷塔３４の下流側の開閉弁３６は開弁されている。

【0053】

[減温塔]
減温塔上流側ダクト２９ｃに設けられた減温塔上流側ダンパ３３ｃが開状態で、減温塔上流側ダクト２９ｃが開状態とされている場合、燃焼部２０における前記可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、減温塔３２で減温され、減温塔下流側ダクト２９ｄに排出される。

【0054】

減温塔下流側ダクト２９ｄに設けられた減温塔下流側ダンパ３３ｄが開状態で、減温塔下流側ダクト２９ｄが開状態とされている場合、減温塔３２からの燃焼排気は減温塔下流側ダクト２９ｄから急冷塔３４に導入され、スプレー３５から撒水される冷却水により冷却され、ダクト２９ｅに排出される。このとき、急冷塔３４の下流側の開閉弁３６は開弁されている。

【0055】

次に、ダクト２９ｅに排出された燃焼排気は、薬剤サイロ３８から供給される消石灰及び活性炭と混合されて脱硫及び脱臭され、バグフィルタ３７に導入されて灰や塵埃等が除去された後、ダクト２９ｆに排出され、さらに煙突４０から大気中に放出される。

【0056】

本実施形態では、乾溜炉２ａで生成した前記可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度に達した後、乾溜炉２ｂの底扉７ｂが閉じた状態で投入扉５ｂを開き、投入口６ｂから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ｂ内に投入する。廃棄物Ａの乾溜炉２ｂ内への投入は、乾溜炉２ａ内への投入の場合と同様にして行うことができる。

【0057】

次に、制御装置１５により、乾溜炉２ｂに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ｂに廃棄物Ａが収容されていることとが検知された後、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度が、所定の開度、例えば５０％に達すると、ダンパ２１ｂが開かれ、制御装置１５により乾溜炉２ｂにおける弁駆動器１４ｂが駆動されて制御弁１３ｂの開度が所定の開度、例えば２５％とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ｂを介して乾溜炉２ｂに酸素（空気）が供給される。

【0058】

次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度が、第１の所定の開度、例えば５３％に達すると、乾溜炉２ｂの着火装置１６ｂが作動される。この結果、燃料供給装置１７ｂから燃料供給路１８ｂを介して供給される燃料の燃焼により乾溜炉２ｂ内の廃棄物Ａに着火され、廃棄物Ａの部分的燃焼が開始される。

【0059】

制御装置１５による、乾溜炉２ｂに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ｂに廃棄物Ａが収容されていることとの検知は、乾溜炉２ａの場合と同様にして行うことができる。

【0060】

次に、乾溜炉２ｂでは、制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度が段階的に増大される。これに伴って、乾溜炉２ｂにおける廃棄物Ａの部分的燃焼は、酸素供給源１２から供給される酸素（空気）により次第に拡大して安定化し、廃棄物Ａの底部に火床が形成される。前記火床が形成されると着火装置１６ｂは停止される。

【0061】

次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度が、第１の所定の開度（例えば５３％）よりも小さい第２の所定の開度、例えば５０％に達すると、制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度が減少せしめられて例えば１５％とされ、前記火床の維持に必要十分なだけの酸素（空気）が酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ｂを介して乾溜炉２ｂに供給されるようになる。

【0062】

この結果、乾溜炉２ｂは、前記火床は維持されているが、炉内に収容した廃棄物Ａの乾溜は開始されていない状態、換言すれば、必要に応じて直ちに廃棄物Ａの乾溜を開始することができるスタンバイ状態とされる。乾溜炉２ｂが前記スタンバイ状態とされている間、制御弁１３ｂの開度は、前記火床の維持に必要十分なだけの酸素（空気）が乾溜炉２ｂに供給される開度に維持されている。

【0063】

次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度が、第２の所定の開度（例えば５０％）よりも大きな第３の所定の開度、例えば６０％に達すると、乾溜炉２ｂでは制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度が増大される。この結果、前記スタンバイ状態が解除されて、乾溜炉２ｂ内に収容した廃棄物Ａの乾溜が開始され、乾溜炉２ｂで生成した前記可燃性ガスがガス通路３ｂを介して燃焼炉４のバーナ部１９に導入されるようになる。前記可燃性ガスの生成は、例えば、乾溜炉２ａにおける場合と同様に、ガス通路３ｂの乾溜炉２ｂに臨む位置に図示しない温度センサを配設し、該温度センサにより検出される温度の上昇により検知することができる。

【0064】

次に、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスが燃焼炉４に導入されるようになると、制御装置１５は前述のように、第１の乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスの燃焼と、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスの燃焼との合計による燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度となるように制御弁１３ａの開度を制御する。この結果、制御弁１３ａの開度は第３の所定の開度（例えば６０％）を超えて最大の開度、例えば８０％に達した後、減少する傾向に転じる。

【0065】

次に、制御装置１５は、弁駆動器１４ａを介して制御弁１３ａの開度を所定の開度に固定する一方、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度となるように制御弁１３ｂの開度を制御し、乾溜炉２ｂにおける前記可燃性ガスの生成をフィードバック制御する。この間に、乾溜炉２ａでは前記可燃性ガスの発生が全く無くなり、燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスが、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスに切り替わる。

【0066】

この結果、本実施形態では、燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスの、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスへの切り替えを円滑に行うことができる。

【0067】

なお、上記した燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスの、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスへの切り替え方法は、ＷＯ２０１７/１３１１５８に詳しく記載されており、この方法で行われるものである。また、乾溜炉を３個以上設けるようにしてもよい。

【0068】

[ボイラ熱処理量調整制御]
本実施形態では、制御装置１５は、ボイラ２８での発熱量である熱処理量（発電機３１での発電量）を調整する場合に、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量を所定焼却量に維持したまま、ボイラ上流側ダンパ３３ａ、ボイラ下流側ダンパ３３ｂ、減温塔上流側ダンパ３３ｃ、及び減温塔下流側ダンパ３３ｄの開閉（開度）を制御して、ボイラ２８での熱処理量（発電機３１での発電量）を調整する。

【0069】

詳しくは、制御装置１５は、圧力センサ４２で検出された燃焼炉４の炉内圧（ｋＰａ）を所定圧力で維持するように、各ダンパ３３ａ～３３ｄの開閉を制御する。本実施形態では、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量（ｋｇ／ｈ）と、圧力センサ４２で検出された燃焼炉４の炉内圧（ｋＰａ）とは、比例関係にあり、燃焼炉４の炉内圧（ｋＰａ）を所定圧力に維持することで、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量も所定焼却量に維持することができる。また、本実施形態では、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量と、燃焼炉４の燃焼量とは、比例関係にあり、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量を所定焼却量に維持することで、燃焼炉４の燃焼量も所定燃焼量に維持することができる。

【0070】

図２に、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量を所定焼却量に維持したまま、ボイラ２８での熱処理量（発電機３１での発電量）を調整する場合の各ダンパ３３ａ～３３ｄの開閉制御の一例を示す。

【0071】

図２に示すように、時刻ｔ０では、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量はＸ１（ｋｇ／ｈ）で、燃焼炉４の炉内圧はＰ１（ｋＰａ）で、ボイラ上流側ダンパ３３ａ及びボイラ下流側ダンパ３３ｂは開状態で、減温塔上流側ダンパ３３ｃ及び減温塔下流側ダンパ３３ｄは閉状態で、発電機３１での発電量は、Ｗ４（ｋＷ）となっている。時刻ｔ０では、燃焼部２０における可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、全てボイラ２８に送られるため、発電機３１での発電量が多い状態となっている。

【0072】

そして、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量をＸ１（ｋｇ／ｈ）で維持し、燃焼炉４の炉内圧をＰ１（ｋＰａ）で維持したまま、発電機３１での発電量を減少させる場合、先ず、制御装置１５は、時刻ｔ１で減温塔下流側ダンパ３３ｄを閉状態から開状態に切り換える。

【0073】

次に、制御装置１５は、時刻ｔ２で減温塔上流側ダンパ３３ｃを閉状態から開状態に切り換える。これにより、燃焼部２０における可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、減温塔３２にも送られるようになり、ボイラ２８に送られる燃焼排気の量が減少するため、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量をＸ１（ｋｇ／ｈ）で維持し、燃焼炉４の炉内圧をＰ１（ｋＰａ）で維持したまま、発電機３１での発電量が、時刻ｔ０でのＷ４（ｋＷ）の例えば１／４であるＷ１（ｋＷ）に減少される。そして、減温塔３２からの燃焼排気はボイラ下流側ダクト２９ｂから急冷塔３４に導入され、スプレー３５から撒水される冷却水により冷却され、ダクト２９ｅに排出される。

【0074】

次に、制御装置１５は、時刻ｔ３でボイラ上流側ダンパ３３ａの開度を減少させる（例えば、時刻ｔ０～時刻ｔ２の開度の１／４にする）。これにより、発電機３１での発電量が、時刻ｔ０でのＷ４（ｋＷ）の例えば１／４であるＷ１（ｋＷ）に維持される。

【0075】

次に、制御装置１５は、時刻ｔ４でボイラ上流側ダンパ３３ａの開度を増加させる（例えば、時刻ｔ３の開度の４倍にする）。

【0076】

制御装置１５は、時刻ｔ５で減温塔上流側ダンパ３３ｃを開状態から閉状態に切り換える。これにより、燃焼部２０における可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、全てボイラ２８に送られ、発電機３１での発電量が、時刻ｔ０と同じＷ４（ｋＷ）に増加される。制御装置１５は、時刻ｔ６で減温塔下流側ダンパ３３ｄを開状態から閉状態に切り換える。

【0077】

そして、時刻ｔ７～ｔ９では、時刻ｔ１～ｔ３と同様の制御が行われる。

【0078】

本実施形態では、制御装置１５により、ボイラ上流側ダンパ３３ａ、ボイラ下流側ダンパ３３ｂ、減温塔上流側ダンパ３３ｃ、及び減温塔下流側ダンパ３３ｄの開閉を制御することで、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量をＸ１（ｋｇ／ｈ）で維持し、燃焼炉４の炉内圧をＰ１（ｋＰａ）で維持したまま、ボイラ２８での熱処理量（発電機３１での発電量）を調整することができる。

【0079】

さらに、制御装置１５により、ボイラ上流側ダンパ３３ａ、ボイラ下流側ダンパ３３ｂ、減温塔上流側ダンパ３３ｃ、及び減温塔下流側ダンパ３３ｄの開閉順を制御するので、容易に、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量をＸ１（ｋｇ／ｈ）で維持し、燃焼炉４の炉内圧をＰ１（ｋＰａ）で維持したまま、ボイラ２８での熱処理量（発電機３１での発電量）を調整することができる。

【0080】

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0081】

例えば、上記実施形態では、燃焼炉４に各ダクト２９ａ，２９ｃを介してボイラ２８及び減温塔３２を接続しているが、燃焼炉４に各ダクト２９ａ，２９ｃを介して接続される装置は、廃熱に対して熱処理を行う熱処理装置であればよく、例えば、油を使った乾燥機に使用するために、廃熱を回収して油を加湿する廃熱回収機でもよく、両方をボイラとしてもよい。

【0082】

上記実施形態で示した焼却量Ｘ１（ｋｇ／ｈ）、燃焼炉４の炉内圧Ｐ１（ｋＰａ）、発電機３１での発電量Ｗ４（ｋＷ）は、任意の数値であり、適宜変更可能であり、所定範囲の数値でもよい。

【0083】

上記実施形態では、燃焼炉４の炉内圧を一定に維持することで、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量を一定に維持するように制御しているが、該焼却量を一定に維持することができればよく、例えば、燃焼炉４から排出される燃焼排気量を検出する燃焼排気量検出装置を設け、この燃焼排気量検出装置での検出値を一定に維持することで、乾溜ガス化焼却処理装置１による焼却量を一定に維持するように制御してもよい。

【0084】

上記実施形態では、ボイラ下流側ダクト２９ｂ及び減温塔下流側ダクト２９ｄの下流端に急冷塔３４を接続し、この急冷塔３４にバグフィルタ３７を接続しているが、急冷塔３４を設けずに、ボイラ下流側ダクト２９ｂ及び減温塔下流側ダクト２９ｄの下流端にバグフィルタ３７を接続するようにしてもよい。

【0085】

また、乾溜ガス化焼却処理装置１では、燃焼炉４内の燃焼排気を誘引する誘引ファン３９により燃焼炉４の炉内圧（燃焼炉４の差圧）が所定圧力（一定値以内）になるように制御されており、制御装置１５が、各ダンパ３３ａ～３３ｄを開閉させるときに、その開閉速度が速すぎる場合や遅すぎる場合には、燃焼炉４の炉内圧（燃焼炉４の差圧）が所定圧力（一定値以内）から外れることがある。

【0086】

このため、制御装置１５が、各ダンパ３３ａ～３３ｄを開閉させるときに、圧力センサ４２で検出される燃焼炉４の炉内圧（燃焼炉４の差圧）が所定圧力（一定値以内）で維持されるように、各ダンパ３３ａ～３３ｄの開閉速度を制御することが好ましく、例えば、１０秒～１５秒程度で、各ダンパ３３ａ～３３ｄを開閉するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１…乾溜ガス化焼却処理装置、２ａ，２ｂ…乾溜炉、４…燃焼炉、１０ａ，１０ｂ…乾溜酸素供給路、１２…酸素供給源、１５…制御装置（ダンパ制御手段）、２８…ボイラ（第１熱処理装置）、２９ａ…ボイラ上流側ダクト（第１上流側接続路）、２９ｂ…ボイラ下流側ダクト（第１下流側接続路）、２９ｃ…減温塔上流側ダクト（第２上流側接続路）、２９ｄ…減温塔下流側ダクト（第２下流側接続路）、３２…減温塔（第２熱処理装置）、３３ａ…ボイラ上流側ダンパ（第１上流側ダンパ）、３３ｂ…ボイラ下流側ダンパ（第１下流側ダンパ）、３３ｃ…減温塔上流側ダンパ（第２上流側ダンパ）、３３ｄ…減温塔下流側ダンパ（第２下流側ダンパ）、４２…圧力センサ（炉内圧検出手段）、Ａ…廃棄物

【図1】

【図2】