废弃物的燃烧发电方法及其燃烧设备技术

本发明专利技术提供一种有效地利用通过对来自废弃物燃烧炉的高温气体进行冷却洗净而产生的大量的湿润气体的热能的焚烧法。在废弃物的燃烧发电方法中，将废弃物供给到燃烧炉（１）以使该废弃物燃烧，并且将上述燃烧炉（１）的燃烧气体喷出到收容有冷却溶解液的溶解冷却槽（４）内，使燃烧废气与冷却溶解液直接接触以产生湿气，本方法的特征在于，向使用了工作介质的发电设备（１０）直接提供上述湿气（Ｇ）、或者提供与湿气（Ｇ）进行了热交换的热回收介质，从而驱动该发电设备（１０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废弃物尤其是液态废弃物的燃烧方法及其燃烧装置，例如涉及用于使 由于含有有机物或有害物质而无法直接排出的废弃物燃烧来进行无害化处理的废弃物的 燃烧方法以及燃烧装置。而且，本专利技术还涉及如下的废弃物的燃烧发电方法及其燃烧设备将废弃物、尤其 是液态废弃物提供给燃烧炉使其燃烧，并且将上述燃烧炉中的燃烧气体喷出到收容有冷却 溶解液的冷却槽内，使燃烧气体与冷却溶解液直接接触，基于产生的湿气(wet gas)所具有 的热来进行发电。
技术介绍
液态废弃物即废液的大部分是水分，其余为有机物和无机物，该液态废弃物产生 于以石油化学工业为首的所有产业领域和民生领域之中，其中，例如由于含有有机物或有 害物质而无法直接排出到外部的废液必须要经过无害化处理。而作为这种无害化处理的一 种方法，存在通过向燃烧炉(焚烧炉)以雾状喷出废液并使其在高温下燃烧来进行的高温 氧化处理即焚烧处理，因其能够处理大量的废液而被广泛应用。另外，气态废弃物即废气也 与上述废液一起被处理，或者废气被单独处理。作为这种用于使废弃物燃烧来进行处理的燃烧方法，本申请人提出了这样的方 法如专利文献1所公开的那样，使二苄基甲苯(卜&工 >)或高分子油等热介 质在上述燃烧炉的外壁部分循环以控制其温度和炉内表面温度，由此实现内衬于燃烧炉内 壁的耐火物的寿命的延长。即，在这种燃烧方法中，燃烧炉的外壁部分形成为夹套结构从而 能够被提供上述热介质，通过控制该热介质的温度来冷却炉内壁以使其表面温度处于适当 范围内，由此将来自于废弃物中的碱性成分的碱性熔融盐涂覆于炉内壁的内衬耐火物表面 从而形成自我保护膜，因而防止了对该耐火物的侵蚀，实现了其寿命的延长。然而，关于这样提供给燃烧炉的热介质，在如上所述对炉内壁的上述耐火物进行 冷却以控制其表面温度的同时，热介质自身被加热并从燃烧炉返还，并且在该循环路径的 途中被冷却而再次回到燃烧炉，由于从燃烧炉返还的热介质的温度较高，因此回收该能量 加以有效使用变得很重要。但是，在上述现有的燃烧方法之中，由于热介质本身是如上所述的二苄基甲苯或 高分子油这样的化合物，因此难以将其抽出到燃烧装置的系统之外来使用该能量，而且还 不得不限定使用的用途，例如对于从燃烧炉返还的高温的热介质，顶多也就是在该燃烧装 置系统内的上述循环路径的途中与冷却水之间进行热交换，或者抽出该热介质的一部分使 其与冷却水之间进行热交换，抑或是用作直接对提供给燃烧炉的废弃物进行加热以使其蒸 发浓缩的加热源。因此，作为能够更为直接且高效并且多目的地使用由废弃物燃烧产生的能量的废 弃物的燃烧方法以及燃烧装置，本申请人如专利文献2所示，提出了一种在废弃物的燃烧 炉的外壁流通冷却水来冷却燃烧炉、并将进行了冷却后的被加热的冷却水作为蒸气进行回收、例如作为锅炉的蒸气进行回收的技术，而且其有效性已得到验证。另一方面，专利文献3中提出了这样的技术将废弃物在燃烧炉中的燃烧废气喷 出到收容有冷却溶解液的冷却槽中，将实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触 后的湿气所具备的能量与吸收式热泵组合起来有效地加以利用。专利文献1 日本特许第3394085号公报专利文献2 日本特开2003-222320号公报专利文献3 日本特开平8461600号公报如上所述，以往只停留于个别的蒸气的使用，能量的利用效率并不足够高。
技术实现思路
因此，本专利技术人等的着眼点在于，废弃物燃烧时产生的热量(能量)是巨大的，在 燃烧炉的外壁流通冷却水等热介质，如果能够将流通后的被加热的热介质所具备的能量、 和实现了燃烧废气与冷却溶解液的直接接触后的湿气所具备的能量这两者有效地利用于 发电，则有助于削减(X)2的产生，并且能够实现节能。因此，本专利技术的主要课题在于提供一种将燃烧废弃物时产生的热量有效地利用于 发电、能够充分实现节能的很好的废弃物的燃烧方法及其燃烧装置。第一方面所述的专利技术第一方面所述的专利技术是一种废弃物的燃烧方法，在该废弃物的燃烧方法中，将废 弃物提供给燃烧炉以使该废弃物燃烧，并且将上述燃烧炉的燃烧废气喷出到收容有冷却溶 解液的冷却槽中，实现上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触，该废弃物的燃烧方法 的特征在于，将实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触后的湿气的热直接或间 接地作为使用了工作介质的发电设备的加热源。(作用效果)对于将废弃物在燃烧炉中的燃烧废气喷出到收容有冷却溶解液的冷却槽中，并将 实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触后的饱和湿润气体(湿气)作为加热 源，通过使用了工作介质的发电装置、即所谓的兰金循环来驱动膨胀涡轮进行发电这一技 术是否可行，进行了锐意研究，发现能够进行高效的发电。直接将湿气提供给蒸发器的方法、或者与其他热回收介质(水等)进行热交换并 在蒸发器中共享上述热回收介质的方法都可以高效地进行发电。第二方面所述的专利技术第二方面所述的专利技术是一种废弃物的燃烧方法，在该废弃物的燃烧方法中，将废 弃物提供给燃烧炉以使该废弃物燃烧，并且将上述燃烧炉的燃烧废气喷出到收容有冷却溶 解液的冷却槽中，实现上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触，该废弃物的燃烧方法 的特征在于，采用了废弃物的燃烧设备，在该废弃物的燃烧设备中，蒸发器-膨胀涡轮和发 电机-冷凝器-升压泵按此顺序构成有机工作介质的循环系统，而且在上述废弃物的燃烧 设备中设有热交换器，该热交换器使膨胀涡轮和冷凝器之间相对于升压泵和蒸发器之间进 行热交换，将实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触后的湿气作为上述蒸发器 的加热源。第三方面所述的专利技术第三方面所述的专利技术是一种废弃物的燃烧方法，在该废弃物的燃烧方法中，将废 弃物提供给燃烧炉以使该废弃物燃烧，并且将上述燃烧炉的燃烧废气喷出到收容有冷却溶 解液的冷却槽中，实现上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触，该废弃物的燃烧方法 的特征在于，采用了废弃物的燃烧设备，在该废弃物的燃烧设备中，蒸发器-加热器-膨胀 涡轮和发电机-冷凝器-升压泵按此顺序构成有机工作介质的循环系统，而且在上述废弃 物的燃烧设备中设有热交换器，该热交换器使膨胀涡轮和冷凝器之间相对于升压泵和蒸发 器之间进行热交换，将实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触后的湿气作为上 述蒸发器的加热源，在上述燃烧炉的外壁流通热介质，以实现对上述燃烧炉的炉壁的保护， 将流通后的热介质所具有的热作为上述加热器的加热源。(第二方面和第三方面所述的专利技术的作用效果)第二方面和第三方面所述的专利技术是利用湿气所具备的热借助蒸发器对有机工作 介质进行加热，并驱动膨胀涡轮来进行发电的。此处，湿气表现出与在一般的水-水蒸气系统中工作的兰金循环大为不同的温 度-热量变化。即，图8示出了湿气随温度的变化。图8表示在作为典型的废弃物燃烧条 件的分解温度为950°C、冷却槽的出口压力为0. 113MPa的情况下的温度-热量变化，纵轴是 温度，横轴是每单位时间的热量。对此进行说明，水-水蒸气系统中的加热气体的温度-热量变化大致恒定地发生 变化(表现出大致恒定的热量释放变化)。与此相对，如果是湿气的话，则参见图8的“湿 气热量变化”曲线，表现出这样的趋势伴随着温度降低，水蒸气开始凝结，但直到大约80°C 为止都是在保有大量热量的状态下缓慢本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种废弃物的燃烧方法，在该废弃物的燃烧方法中，将废弃物提供给燃烧炉以使该废弃物燃烧，并且将上述燃烧炉的燃烧废气喷出到收容有冷却溶解液的冷却槽中，实现上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触，该废弃物的燃烧方法的特征在于，将实现了上述燃烧废气与上述冷却溶解液的直接接触后的湿气的热直接或间接地作为使用了工作介质的发电设备的加热源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：守田稔，
申请(专利权)人：月岛环境工程株式会社，
类型：发明
国别省市：JP