燃烧废气的处理装置以及处理方法制造方法及图纸

实现以高集尘效率有效地回收和利用燃烧废气所具有的热。燃烧废气的处理装置具有：再加热预热器(20)，其供高温的燃烧废气通过并利用该燃烧废气实现再加热；袋式过滤器(40)，其进行所述燃烧废气中的除尘而使所述燃烧废气成为清洁气体；冷却单元(30)，其设置在将来自所述再加热预热器(20)的废气引导至所述袋式过滤器(40)的路径上，对所述废气进行热交换而将废气冷却至所述袋式过滤器(40)的操作温度，并且将废气引导至所述袋式过滤器(40)；再加热返回单元(41)，其将来自所述袋式过滤器(40)的清洁气体引导至所述再加热预热器(20)而实现再加热；以及通过了所述再加热预热器(20)的再加热清洁气体的利用单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧废气的处理装置以及处理方法
本专利技术涉及来自燃烧单元的燃烧废气的处理装置以及处理方法。
技术介绍
来自燃烧单元(例如废弃物焚烧炉、污水污泥焚烧炉等)的燃烧废气通常以850℃左右排出以抑制二恶英的产生。该高温的废气在之后的处理系统中进行热回收而实现热的有效利用是重要的。作为通过该热回收而实现运转成本的降低的方法之一，本申请人通过专利文献1等公开了一种利用增压器的方式，其中，该增压器设置有涡轮和随着涡轮的旋转而进行旋转的压缩机。关于该方式，作为燃烧单元，适合应用于产生高温的燃烧废气的流动焚烧炉，作为流动焚烧炉的流动介质的流动化空气，不使用专用的鼓风机而是通过高温的燃烧废气来驱动涡轮，通过压缩机生成压缩空气，能够将该压缩空气作为流动焚烧炉的流动介质的流动化空气来使用，因此，不需要专用的鼓风机及用于运转该鼓风机的运转成本(电力成本)，作为设备整体，能够实现热的有效利用。另一方面，在废弃物焚烧炉、污水污泥焚烧炉等燃烧炉的燃烧废气中含有Pb、Cd、As、Se、有机磷、各种尘埃，为了防止它们向大气排放，需要进行除尘。为了该除尘而使用各种集尘机。另一方面，为了防止在燃烧炉中产生二恶英，通过以燃烧废气的温度为850℃左右的方式进行燃烧。针对该高温的燃烧废气，作为用于在高温下实现除尘的手段，代表性地举出陶瓷过滤器、电集尘机、旋风分离器。但是，它们分别存在以下问题。(1)陶瓷过滤器近年来，使用陶瓷过滤器的高温集尘机被使用的例子增多。虽然具有在高温区域中能够确保高集尘效率的优点，但过滤器是脆性材料，操作时需要注意。高温集尘机本身大型化，在成本和设置空间方面不利。并且，例如，在污水污泥的焚烧炉中，存在在壳体中产生由水蒸气引起的高温腐蚀等问题。(2)电集尘机捕集效率由灰尘的电阻值决定，在高温区域中集尘效率有时显著下降。并且，由于在敲击时再次飞散，因此集尘效率降低。(3)旋风分离器利用离心力进行集尘。若大型化，则分离极限粒径变大，集尘效率降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5187731号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的主要课题在于，实现以高集尘效率有效地回收和利用燃烧废气所具有的热。用于解决课题的手段解决了上述课题的本专利技术的代表性方式如下。＜第1方式＞一种燃烧废气的处理装置，其特征在于，该燃烧废气的处理装置具有：再加热预热器，其供高温的燃烧废气通过并利用该燃烧废气实现再加热；袋式过滤器，其进行所述燃烧废气中的除尘而使所述燃烧废气成为清洁气体；冷却单元，其设置在将来自所述再加热预热器的废气引导至所述袋式过滤器的路径上，并且对所述废气进行热交换而将所述废气冷却至所述袋式过滤器的操作温度；再加热返回单元，其将来自所述袋式过滤器的清洁气体引导至所述再加热预热器而实现再加热；以及通过了所述再加热预热器的再加热清洁气体的利用单元。在该第1方式中，具有对来自再加热预热器的废气进行热交换而将该废气冷却至袋式过滤器的操作温度的冷却单元。通过冷却单元，例如冷却至250℃以下。在250℃以下除尘的(低温)袋式过滤器的种类多，总体来讲集尘效率高，因此能够可靠地进行除尘。伴随着冷却单元所进行的冷却，能够回收燃烧废气所具有的热。作为冷却单元，例如能够使用废热锅炉或热交换器，并且回收热能够用于干燥热源或发电。来自袋式过滤器的清洁气体被引导(返回)至所述再加热预热器而实现再加热。再加热后的清洁气体能够被需要一定程度高的温度并且以气体清洁为条件的利用单元利用。作为冷却单元，能够使用废热锅炉或热交换器，优选通过冷却单元来增加回收热量。假设在未设置冷却单元(例如废热锅炉或热交换器)的情况或者在冷却单元的冷却量少的情况下，则需要增加再加热预热器中的冷却热交换量，因此需要大型的再加热预热器。在该情况下，在再加热预热器中，需要将燃烧废气从高温的状态冷却热交换至低温度，再加热预热器的燃烧废气的入口部分特别是导热管的管板部分因长时间暴露在高温气体中而产生裂纹的风险变高。与此相对，根据第1方式，通过设置冷却单元来提高再加热预热器的出口废气温度，能够减小所述再加热预热器的负担(热交换量)，即能够减少再加热量，能够解决再加热预热器中的问题。＜第2方式＞在高温的燃烧废气的产生源是流动焚烧炉的情况下，作为利用单元的例子，能够举出设置有由再加热清洁气体驱动的涡轮和随着涡轮的旋转而进行旋转的压缩机的增压器。由该增压器的压缩机生成的压缩空气能够作为所述流动焚烧炉的流动介质的流动化空气来输送。根据该结构，不需要准备输送为流动焚烧炉的流动介质的流动化空气的鼓风机，能够削减运转成本(鼓风机的运转所需的电力成本)。利用单元的种类没有限定，除了所述增压器之外，例如能够举出利用了催化反应的催化反应装置(例如填充了催化剂的脱硝装置等)。＜第3方式＞作为冷却单元，如上述第1方式的说明栏所述，能够使用废热锅炉或热交换器。为了增加回收热量，除了对向袋式过滤器供给的废气进行冷却的冷却单元之外，还可以设置第2冷却单元，该第2冷却单元设置于增压器的后段，并且接受所述增压器的涡轮废气。尽管再加热预热器的出口温度不高，但在想要确保某种程度的回收热量的情况下，需要使冷却单元大型化，在经济上不是上策。鉴于这些理由，例如根据第3方式，优选除了冷却单元之外，还通过设置于增压器的后段的第2冷却单元来进行热回收。由此，不需要使冷却单元大型化。并且，也可以在再加热预热器与袋式过滤器之间设置多个冷却单元。＜第4方式＞根据燃烧单元例如燃烧炉的大小及运转条件等，预先设计各设备和配置等，并使实际设备运行。但是，在燃烧炉例如流动焚烧炉的情况下，焚烧对象的污水污泥的性状(特别是含水率、污水污泥的单位时间的投入处理量等)发生变动。伴随着这些变动，再加热预热器的出口温度从属地(随过程)变动。当产生该变动时，会产生利用单元无法发挥规定的性能的情况。例如，即使预先根据与再加热预热器的出口温度的关系来进行增压器的选定以发挥规定的性能，有时也会产生无法发挥原本的性能的情况。因此，可以设置连接袋式过滤器的出侧和所述再加热预热器的再加热清洁气体的出侧并且能够对旁通量进行调整的例如具有旁通流量的调整阀的旁通路。根据该方式，通过与流入到再加热预热器内的燃烧废气的变动对应地对旁通量进行调整，能够使从再加热预热器向利用单元供给的废气温度恒定。其结果是，具有能够使利用单元在其性能特性上最有利的温度下运转的优点。＜第5方式＞能够使高温的燃烧废气不直接通过再加热预热器，而是在再加热预热器的前段通过(燃烧空气)预热器。该第5方式如下。一种燃烧废气的处理装置，其特征在于，该燃烧废气的处理装置具有：预热器，使来自流动焚烧炉的燃烧废气通过所述预热器；再加热预热器，其利用通过了所述预热器的燃烧废气实现再加热；袋式过滤器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧废气的处理装置，其特征在于，/n该燃烧废气的处理装置具有：/n再加热预热器，其供高温的燃烧废气通过并利用该燃烧废气实现再加热；/n袋式过滤器，其进行所述燃烧废气中的除尘而使所述燃烧废气成为清洁气体；/n冷却单元，其设置在将来自所述再加热预热器的废气引导至所述袋式过滤器的路径上，并且对所述废气进行热交换而将所述废气冷却至所述袋式过滤器的操作温度；/n再加热返回单元，其将来自所述袋式过滤器的清洁气体引导至所述再加热预热器而实现再加热；以及/n通过了所述再加热预热器的再加热清洁气体的利用单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190228 JP 2019-0362581.一种燃烧废气的处理装置，其特征在于，
该燃烧废气的处理装置具有：
再加热预热器，其供高温的燃烧废气通过并利用该燃烧废气实现再加热；
袋式过滤器，其进行所述燃烧废气中的除尘而使所述燃烧废气成为清洁气体；
冷却单元，其设置在将来自所述再加热预热器的废气引导至所述袋式过滤器的路径上，并且对所述废气进行热交换而将所述废气冷却至所述袋式过滤器的操作温度；
再加热返回单元，其将来自所述袋式过滤器的清洁气体引导至所述再加热预热器而实现再加热；以及
通过了所述再加热预热器的再加热清洁气体的利用单元。


2.根据权利要求1所述的燃烧废气的处理装置，其中，
所述燃烧废气是从流动焚烧炉排出的气体，
所述利用单元是设置有由再加热清洁气体驱动的涡轮和随着涡轮的旋转而进行旋转的压缩机的增压器，
由所述增压器的压缩机生成的压缩空气构成为作为所述流动焚烧炉的流动介质的流动化空气来输送。


3.根据权利要求1所述的燃烧废气的处理装置，其中，
所述燃烧废气是从流动焚烧炉排出的气体，
所述利用单元是设置有由再加热清洁气体驱动的涡轮和随着涡轮的旋转而进行旋转的压缩机的增压器，
由所述增压器的压缩机生成的压缩空气构成为作为所述流动焚烧炉的流动介质的流动化空气来输送，
所述冷却单元由废热锅炉或热交换器构成，并且构成为将由热交换产生的回收热作为干燥用热源和发电用热源中的至少一方的热源。


4.根据权利要求1所述的燃烧废气的处理装置，其中，
所述燃烧废气是从流动焚烧炉排出的气体，
所述利用单元是设置有由再加热清洁气体驱动的涡轮和随着涡轮的旋转而进行旋转的压缩机的增压器，
由所述增压器的压缩机生成的压缩空气构成为作为所述流动焚烧炉的流动介质的流动化空气来输送，
所述冷却单元是由废热锅炉或热交换器构成的第1冷却单元，
所述燃烧废气的处理装置具有第2冷却单元，该第2冷却单元设置在所述增压器的后段，接受所述增压器的涡轮废气而进行热交换，
所述燃烧废气的处理装置构成为将所述第1冷却单元和所述第2冷却单元中的由热交换产生的回收热作为干燥用热源和发电用热源中的至少一方的热源。


5.根据权利要求1所述的燃烧废气的处理装置，其中，
所述利用单元是催化反应装置。


6.一种燃烧废气的处理装置，其特征在于，
该燃烧废气的处理装置具有：
再加热预热器，其供高温的燃烧废气通过并利用该燃烧废气实现再加热；
袋式过滤器，其进行所述燃烧废气中的除尘而使所述燃烧废气成为清洁气体；
冷却单元，其设置在将来自所述再加热预热器的废气引导至所述袋式过滤器的路径上，并且对所述废气进行热交换而将所述废气冷却至所述袋式过滤器的操作温度；
再加热返回单元，其将来自所述袋式过滤器的清洁气体引导至所述再加热预热器而实现再加热；
通过了所述再加热预热器的再加热清洁气体的利用单元；以及
旁通路，其连接所述袋式过滤器的出侧和所述再加热预热器的再加热清洁气体的出侧，并且能够对旁通量进行调整。

【专利技术属性】
技术研发人员：河岸正泰，长泽英和，倭常郎，小林俊树，
申请(专利权)人：月岛机械株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP