JP4089079B2

JP4089079B2 - Waste treatment method and waste treatment system

Info

Publication number: JP4089079B2
Application number: JP09441599A
Authority: JP
Inventors: 克明松澤; 俊一朗上野; 順也西野; 禎石野森; 統夫綾部
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000283435A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を炭化してこの炭化物を火力発電装置で燃焼することにより廃棄物を処理する方法およびシステムに関し、特に、廃棄物に含有する塩素分の一部を除去した状態で火力発電装置で燃焼させる技術に関する。なお、本明細書において、廃棄物とは、紙類，廃プラスチックなどの都市ゴミや、わら，木材チップ，廃パルプなどのバイオマス系の産業廃棄物を含む意で用いている。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙類，廃プラスチックなどの都市ゴミや、わら，木材チップ，廃パルプなどのバイオマス系の産業廃棄物を各種燃料として再利用することが提案され、これによりゴミ（廃棄物）のエネルギ利用効率の向上が期待される。そのため、ゴミ焼却炉によるボイラ発電も提案されているが、ゴミ焼却の際に生じる塩化水素がボイラチューブを腐食させるためボイラを過酷な条件で運転できないことや、ゴミが多くの水分を含んでいるため燃焼温度が低いことなどから、発電効率が悪い。さらに、ゴミ焼却で発生する灰を廃棄するには多大なコストを必要とするため経済的ではない。
【０００３】
従って、廃棄物を火力発電所に既に設置されている石炭焚き事業用ボイラや石炭ガス化設備の燃料として使用することも考えられ、これにより廃棄物処理のための焼却炉が不要となるが、廃棄物をこのような事業用ボイラ等に直接投入することは難しい。というのも、事業用ボイラ等はバーナーなどの構造上廃棄物を直接燃焼するのが難しいのに加え、排ガス規制やボイラチューブの腐食防止のため燃料の質の管理が厳しく行われており、燃料としての質が不安定な都市ゴミなどでは対応できないことに起因する。
【０００４】
また、特開平１０−２４４１７６号公報では、廃プラスチックなどの有機系廃棄物を石炭焚きボイラの燃料として適用する技術が開示されている。これは、有機系廃棄物を予め酸素不足雰囲気で２００〜５００℃の温度範囲で加熱処理し、この加熱処理によって生じたガスをボイラで燃焼させ、さらに、加熱処理後にローラミルで粉砕した固形物（炭素を主成分とするいわゆる炭化物）を燃料の石炭と混合してボイラで燃焼させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した廃棄物中には、塩化ビニル等の高分子の塩素系樹脂中に存在する塩素分と、塩化ナトリウムや塩化カルシウムなどに存在する塩素分とがあり（本明細書においては便宜上前者を有機系塩素と、後者を無機系塩素と呼ぶ。）、これら有機系塩素と無機系塩素とがおよそ半々の割合で存在するものと考えて差し支えない。そして、廃棄物を加熱処理すなわち熱分解により炭化する過程で生じる熱分解ガスは有機系塩素のうち８０〜９０％を塩化水素として含んでいるため、この熱分解ガスを火力発電所などの事業用ボイラ等で大量に燃焼させたのではバーナの作動不良やボイラチューブの腐食を引き起こすため少量ずつしか燃焼させることができない。
【０００６】
一方、廃棄物の加熱処理後に得られる炭化物は、発熱量や固有水分，揮発比などの性状が石炭と似ているため、例えば火力発電所に既設の石炭焚き事業用ボイラ等の燃料に混入して燃焼させることは可能である。ただし、廃棄物の炭化物には、無機系塩素の大部分が残っており、発熱量などの性状が石炭と似ているものの石炭と比較して塩素分を極めて多く含んでいる点で相違している。従って、この炭化物を事業用ボイラの燃料として使用したのでは前記と同様にバーナの作動不良やボイラチューブの腐食を引き起こすため、石炭に少量ずつしか混入させることはできない。
【０００７】
以上のように、石炭焚き事業用ボイラなど、燃料の質が厳しく管理されたものに対して塩素分が大きな影響を与えることに鑑みると、廃棄物を加熱処理し、その加熱処理過程で生じた熱分解ガス及び炭化物を事業用ボイラで適正に燃焼させるには、バーナーの作動不良やボイラチューブの腐食を避けるために、石炭との混合比で廃棄物（熱分解ガス及び炭化物）をわずかに１％程度燃焼させ、全体に占める塩素分の割合を微少として対応せざるを得ない。その結果、単位時間あたりの廃棄物処理量が少なくなり、前記したゴミのエネルギ利用効率の向上を達成することができない。
【０００８】
しかも、事業用ボイラでの燃焼後の排ガス中に塩素分が含まれるため、排ガス規制を満足するために排ガス処理施設に塩素除去機能を付加する必要が生じる。しかし、排ガス中に少量含まれる塩素分を除去するために、大型の排ガス処理施設に塩素除去機能を付加するのでは、コストの面で好ましくない。また、石炭焚きボイラの排ガス処理過程で生じたダストは、石炭のみを燃焼して得られることを前提として再利用可能であるのに対し、排ガス中に多くの塩素分が含まれていたのではダストから塩素分を除去する工程等が必要になるなど、ダストの再利用価値を低下させることになる。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するものであり、廃棄物を炭化させる工程で生じる炭化物を石炭ガス化設備で燃焼するとともに、同じく廃棄物を炭化させる工程で生じる熱分解ガスから塩素分を除去しこれを石炭ガス化設備に付設の排熱回収ボイラで燃焼させることで、石炭ガス化設備や排熱回収ボイラに投入される塩素分の量を減少させ、これにより単位時間あたりの廃棄物の処理量を増加させ、ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、廃棄物を炭化してその炭化物を石炭と混合しこれを火力発電装置で燃焼することにより廃棄物を処理する方法であって、火力発電装置として、発電用のガスタービンを駆動するための可燃性ガスを生成する石炭ガス化設備と、ガスタービンからの可燃性ガスを用いて発電用の蒸気タービンを駆動するための蒸気を発生する排熱回収ボイラとを備えるものを用い、廃棄物を熱分解炉で加熱することにより塩素を含んだ熱分解ガスと炭化物とに熱分解させる熱分解工程と、熱分解工程で生じた炭化物を石炭ガス化設備への石炭と混合する混合工程と、熱分解ガス中から少なくとも塩素分を除去して脱塩素化熱分解ガスを生成する塩素除去工程と、脱塩素化熱分解ガスを燃焼して排熱回収ボイラの熱源とする燃焼工程とを備え、この燃焼工程では、脱塩素化熱分解ガスを可燃性ガスとは別にガスタービンへ投入することなく燃焼して排熱回収ボイラの熱源とする技術が採用される。この廃棄物処理方法では、炭化物を石炭ガス化設備で燃焼するとともに、熱分解ガスから塩素分を除去しこれを排熱回収ボイラで燃焼してその熱源としているため、熱分解ガス中に含まれる有機系塩素が石炭ガス化設備や発電用のガスタービンの他、排熱回収ボイラに投入されず、その分だけ多くの炭化物を石炭ガス化設備で燃焼させることができ、これにより単位時間あたりの廃棄物の処理量を増加させ、ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることが可能となる。さらに、熱分解ガス中の塩素分は塩素除去工程で除去されるため、廃棄物に含まれていた塩素分の少なくとも一部が効率よく除去されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の廃棄物処理方法において、塩素除去工程に先だって、熱分解ガス中に混入している炭化物を取り除く技術が適用される。この廃棄物処理方法では、熱分解ガス中に混入している微粉状の炭化物を分離してから塩素分を除去するため、塩素除去工程を行うに際して炭化物が影響を与えることを回避し、安定して塩素除去を実施するとともに、集じん器等への悪影響を軽減することが可能となる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２の廃棄物処理方法において、熱分解ガス中から取り除かれた炭化物を石炭ガス化設備への石炭と混合する技術が適用される。この廃棄物処理方法では、熱分解ガスから取り除かれた微粉状の炭化物を石炭ガス化設備の燃料である石炭と混合させるため、熱分解炉で生成された炭化物を効率よく燃料として用いることができ、より一層ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１、２または３の廃棄物処理方法において、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスのうち少なくとも一方の一部を燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とする技術が適用される。この廃棄物処理方法では、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスの一方を燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とするため、熱分解炉専用の熱源の省略もしくは縮小を可能とし、低コストで効率よく熱分解炉を加熱することが可能となる。なお、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスを用いるときは、燃焼ガスに塩素分が含まれていないため、熱分解炉の腐食等を容易かつ確実に回避することが可能となる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４の廃棄物処理方法において、燃焼ガスを、火力発電装置に備える排ガス処理装置で処理する技術が適用される。この廃棄物処理方法では、燃焼ガスを排ガス処理装置で処理するため、熱分解炉から排出された燃焼ガスを効率よく処理することが可能となる。特に、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスでは、燃焼ガス中に塩素分を含んでいないため、排熱回収ボイラに付設される通常の排ガス処理装置をそのまま燃焼ガスの処理に用いることが可能となる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１、２、３、４または５記載の廃棄物処理方法において、塩素除去工程では、熱分解ガス中に消石灰を加えて塩素分を除去する技術が適用される。この廃棄物処理方法では、熱分解ガス中に消石灰を加えることにより熱分解ガス中の有機系塩素（塩化水素）と消石灰（水酸化カルシウム）とを反応させ、その反応物を除去することにより効率よく熱分解ガスから塩素分を除去することが可能となる。
【００１６】
請求項７に係る発明は、廃棄物を炭化してその炭化物を石炭と混合しこれを火力発電装置で燃焼することにより廃棄物を処理するシステムであって、火力発電装置は、発電用のガスタービンを駆動するための可燃性ガスを生成する石炭ガス化設備と、ガスタービンからの可燃性ガスを用いて発電用の蒸気タービンを駆動するための蒸気を発生する排熱回収ボイラとを備え、廃棄物を加熱することにより塩素を含んだ熱分解ガスと炭化物とに熱分解させる熱分解炉と、熱分解炉で生じた炭化物を石炭ガス化設備への石炭と混合するための主搬送経路と、熱分解ガス中から少なくとも塩素分を除去して脱塩素化熱分解ガスを生成する塩素除去装置と、脱塩素化熱分解ガスを燃焼して排熱回収ボイラの熱源とする熱源装置とを備え、熱源装置は、脱塩素化熱分解ガスを可燃性ガスとは別にガスタービンへ投入することなく燃焼して排熱回収ボイラの熱源とする技術が適用される。この廃棄物処理システムでは、炭化物を石炭ガス化設備で燃焼するとともに、熱分解炉より排出された熱分解ガスから塩素分を除去して脱塩素化熱分解ガスを生成し、これを排熱回収ボイラで燃焼してその熱源とするため、熱分解ガス中に含まれる有機系塩素が石炭ガス化設備や発電用のガスタービンの他、排熱回収ボイラに投入されず、その分だけ多くの炭化物を石炭ガス化設備で燃焼させることができ、これにより単位時間あたりの廃棄物の処理量を増加させ、ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることが可能となる。さらに、熱分解ガス中の塩素分は塩素除去工程で除去されるため、廃棄物に含まれていた塩素分の少なくとも一部が効率よく除去されることになる。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項７の廃棄物処理システムにおいて、熱分解ガスが塩素除去装置に送られる前に、熱分解ガス中に混入している炭化物を取り除くガス処理装置を備える技術が適用される。この廃棄物処理システムでは、塩素除去装置に送られる前の熱分解ガス中に混入している微粉状の炭化物をガス処理装置によって取り除くため、塩素除去装置において熱分解ガスの脱塩素処理に炭化物が影響を与えることを回避し、安定した塩素除去を実施するとともに、集じん器等への悪影響を軽減することが可能となる。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項８の廃棄物処理システムにおいて、ガス処理装置で取り除かれた炭化物を石炭と混合するための副搬送経路を備える技術が適用される。この廃棄物処理システムでは、ガス処理装置で取り除かれた微粉状の炭化物を、副搬送経路を介して石炭ガス化設備の燃料である石炭と混合させるため、生成された炭化物を効率よく燃料として用いることができ、より一層ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることが可能となる。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項７、８または９の廃棄物処理システムにおいて、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスのうち少なくとも一方の一部を燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とする燃焼装置を備える技術が適用される。この廃棄物処理システムでは、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスの一方を燃焼装置で燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とするため、熱分解炉専用の熱源の省略もしくは縮小を可能とし、低コストで効率よく熱分解炉を加熱することが可能となる。なお、脱塩素化熱分解ガスを燃焼装置で燃焼するときは、燃焼装置の腐食等を回避するとともに、燃焼ガスにも塩素分が含まれていないため、熱分解炉の腐食等を容易かつ確実に回避することが可能となる。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０の廃棄物処理システムにおいて、熱分解炉から排出された燃焼ガスを、火力発電装置に備える排ガス処理装置へ送り込む排ガス搬送経路を備える技術が適用される。この廃棄物処理システムでは、火力発電装置の排熱回収ボイラに付設された排ガス処理装置を用いて、燃焼装置で発生した燃焼ガスを処理するため、この燃焼ガスを効率よく処理することが可能となる。特に、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスでは、燃焼ガス中に塩素分を含んでいないため、排熱回収ボイラに付設される通常の排ガス処理装置をそのまま燃焼ガスの処理に用いることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１に示す廃棄物処理システムは、紙類，廃プラスチックなどの都市ゴミや、わら，木材チップ，廃パルプなどのバイオマス系の産業廃棄物（本明細書中での廃棄物）を火力発電装置Ｘの石炭ガス化設備１で燃焼させるものである。図１では、廃棄物処理のフロー図を示しており、実線矢印は固形物や液体の流れ、点線（一点鎖線及び二点鎖線を含む）矢印は気体の流れを表している。図１に示す火力発電装置Ｘは、いわゆる石炭ガス化複合発電施設であり、ミル２，石炭ガス化設備１，ガス精製装置３，発電用のガスタービン４，発電機５，コンプレッサ６，空気分離装置７，排熱回収ボイラ８，発電用の蒸気タービン９，復水器１０，排ガス処理装置１１によって概略構成されている。
【００２２】
先ず、燃料である石炭Ｃは、湿式のミル２で微粉状に粉砕され（ただし、ミル２の設置は任意である。）、石炭ガス化設備１のガス化炉（図示せず）に投入される。そして、石炭ガス化設備１において石炭Ｃをガス化させるものであり、石炭Ｃとして低品位炭から無煙炭までを同一炉でガス化することができる。
【００２３】
ところで、石炭Ｃのガス化は、石炭Ｃと、その石炭Ｃが完全燃焼するのに必要な酸素量の約半分をガス化炉に供給することにより、石炭Ｃを部分燃焼させて一酸化炭素や水素を主成分とする可燃性ガスＦを生成するプロセスである。このとき、石炭Ｃに水を入れて燃料スラリを形成することにより、スラリ中の水が炭素と反応して水性ガス化反応を起こし、ガス化を促進することが可能である。なお、石炭ガス化設備で生じた灰は、ガラス状のスラグとして排出される。
【００２４】
石炭ガス化設備１で生成された高温・高圧の可燃性ガスＦは、ガス精製装置３に送られる。ガス精製装置３は、脱硫塔などの硫黄分を回収するための脱硫装置や、フィルタなどの脱じん装置などを備え、可燃性ガスＦを高温乾式処理するものである。なお、このガス精製装置３では、脱じん装置により可燃性ガスＦから除去された異物はダストとして排出処理する。
【００２５】
ガス精製装置３によって精製された可燃性ガスＦは、高温・高圧のままガスタービン４へ供給される。ガスタービン４は、その回転軸４ａが発電機５に接続されており、可燃性ガスＦの圧力を受けて回転することにより回転軸４ａを介して発電機５を駆動し、発電を実施する。同時に、ガスタービン４の回転軸４ａに配置されたコンプレッサ６を駆動して空気を圧縮して空気分離装置７に送っている。空気分離装置７は、石炭ガス化設備１において石炭を部分燃焼させるための酸素を生成するものであり、精留塔を用いて圧縮空気を酸素と窒素とに分離する高圧深冷分離法が適用され、生成された酸素を石炭ガス化設備１のガス化炉に供給する。
【００２６】
ガスタービン４を駆動した後の可燃性ガスＦは、排熱回収ボイラ８に送られてバーナ等で燃焼され排熱回収ボイラ８の熱源として使用される。排熱回収ボイラ８で生じた蒸気は、ガスタービン４の回転軸４ａに配置された蒸気タービン９に送られてこれを回転させる。従って、蒸気タービン９が回転することにより回転軸４ａを介して発電機５を駆動し、発電を実施する。
【００２７】
蒸気タービン９を駆動した後の蒸気は、復水器１０で冷却水と熱交換されて腹水となって排熱回収ボイラ８に戻される。また、復水器１０で冷却された腹水の一部は、石炭ガス化設備１に送られ、この石炭ガス化設備１（ガス化炉）を熱源として利用することにより蒸気とし、この蒸気を蒸気タービン９へ送るようにしている。
【００２８】
このように、火力発電装置Ｘは、可燃性ガスＦの圧力によるガスタービン４の回転と、蒸気による蒸気タービン９の回転とによって発電機５で発電するものであり、ガスタービン４を駆動した可燃性ガスＦの燃焼及び石炭ガス化設備１のガス化炉の熱によって得られた蒸気でさらに蒸気タービン９を駆動するため、熱効率が高く、ひいては高効率で発電することができる。
【００２９】
排熱回収ボイラ８から排出された排ガスは排ガス処理装置１１によって処理されてから大気に放出される。排ガス処理装置１１は、排ガス処理装置１１は、例えばガス冷塔，サイクロンなどの集じん器，乾式アンモニア接触還元法を採用する脱硝装置，高温乾式や湿式による石灰石石膏法を採用する脱硫装置などにより構成される。この排ガス処理装置１１によって分離されたダスト（石炭灰）は各種再利用される。
【００３０】
次に、前記した火力発電装置Ｘを用いて廃棄物を処理するシステムについて説明する。廃棄物Ｈは、先ず破砕機１２に投入されて破砕される。このとき、廃棄物は、後述する熱分解炉１４での熱効率をあげるためにおよそ１５０ｍｍ以下に破砕される。そして、破砕された廃棄物Ｈは、乾燥機１３に投入されて効率よく乾燥（水分を除去）されてから熱分解炉１４に送られる。
【００３１】
通常、廃棄物Ｈには水分を約３０％〜６０％ほど含んでいると考えられ、水分による熱分解効率の低下を防止するためにも乾燥機１３により短時間で廃棄物Ｈから水分を除去することが好ましい。ただし、比較的水分含有量の少ない廃棄物Ｈを処理するのであれば、自然乾燥もしくはそのまま熱分解炉１４への投入が可能であり、本システムにおいて破砕された廃棄物Ｈを乾燥機１３により乾燥させるか否かは任意である。
【００３２】
図２は、熱分解炉１４の一例を示す模式図であり、外熱式ロータリキルンを示している。この熱分解炉１４は、回転可能に軸支された外筒１４１と、外筒１４１内に所定の隙間１４２を隔てて設置された内筒１４３と、内筒１４３へ破砕された廃棄物Ｈを投入するための投入口１４４と、内筒１４３内で熱分解された熱分解ガス及び炭化物を排出するための排出部１４５と、外筒１４１の一端から燃焼ガスを隙間１４２へ流入させる流入口１４６と、隙間１４２を通った燃焼ガスを外筒１４１の他端からから排出する排出口１４７とで概略構成されている。なお、外筒１４１及び内筒１４３は、外筒１４１の外周面に設けられた歯車１４８が不図示の駆動源（モータ等）からの駆動力を受けて所定速度で回転する。
【００３３】
そして、この熱分解炉１４は、内筒１４３内を大気と遮断すなわち内筒１４３内を無酸素または酸素不足雰囲気に設定した状態で、隙間１４２内に燃焼ガスが供給されることにより、内筒１４３内に投入された廃棄物Ｈを間接加熱する。廃棄物Ｈの加熱中は外筒１４１が回転しており、この回転によって内筒１４３内の廃棄物Ｈは加熱されながら内筒１４３内を転動するため、加熱ムラが生じるのを回避し、さらに転動による衝撃でより一層破砕される。
【００３４】
なお、熱分解炉１４としては、図２に示すような外熱式ロータリキルンに限定するものではなく、無酸素または酸素不足雰囲気において廃棄物Ｈを加熱できる各種のものが適用できる。例えば、筒状体の内側空間に複数のパイプを配置してこれに燃焼ガスを流すことにより筒状体内部を加熱するタイプなどいわゆる連続処理式タイプや、燃焼炉を用いて所定量の廃棄物づつ加熱するいわゆるバッチ式タイプのものであってもよい。
【００３５】
廃棄物Ｈは、無酸素または酸素不足雰囲気で加熱されることにより、可燃性の熱分解ガスＳとチャー（炭化物）Ｔとに熱分解されて排出部１４５からそれぞれ取り出される（熱分解工程）。なお、廃棄物Ｈ中には、塩化ビニル等の有機系塩素と、塩化ナトリウム等の無機系塩素とがおよそ半々の割合で存在することを前記した。そして、有機系塩素のうち８０〜９０％は塩化水素として熱分解ガスＳに含まれ、一方有機系塩素の残り及び無機系塩素は、加熱処理後も分解せずにチャーＴの中に大部分が残った状態となっている。
【００３６】
図１に戻り、熱分解炉１４から排出されたチャーＴは、選別装置１５に送られる。選別装置１５は、廃棄物Ｈに混入しているアルミ缶や鉄缶，ガレキ，金属線などの不燃物をチャーＴから取り除くものである。選別装置１５の構成としては、例えば所定の隙間を持つ選別部分の上にチャーＴを供給し、熱分解によって炭化したチャーＴを隙間から下方に落とす一方、アルミ缶等の不燃物を隙間上に貯留させる構成のものが採用される。さらに、選別装置１５においては、除去された不燃物を有価金属ごとに選別させることも可能である。ただし、選別装置１５は必ずしも必要ではなく、廃棄物Ｈ中に不燃物がないことが明らかな場合などでは不要である。
【００３７】
選別装置１５によって不燃物が除去されたチャーＴは主搬送経路１６を介して貯留槽Ｗに送られ、ここから所定量づつ取り出されて火力発電装置Ｘ（石炭ガス化設備１）の燃料である石炭Ｃに混入されて石炭ガス化設備１で燃焼される（混合工程）。ただし、チャーＴを貯留槽Ｗで貯留するか否かは任意であり、例えば選別装置１５を経たチャーＴをそのまま石炭Ｃに混入させることも可能である。また、チャーＴが既に微粉状であれば石炭Ｃとともにミル２で粉砕する必要はなく、例えばミル２の下流側においてチャーＴを石炭Ｃに混入させるようにしてもよい。
【００３８】
ここで、前記のとおりチャーＴには無機系塩素の大部分が残っているので石炭Ｃと多量に混合させることはできない。しかし、後述するが、熱分解ガスＳはチャーＴと異なるルートで処理され、塩素分を除去してから排熱回収ボイラ８で燃焼させるため、石炭ガス化設備１や排熱回収ボイラ８に投入可能な塩素量が決められているとすれば、有機系塩素を８０〜９０％有する熱分解ガスＳから塩素分を除去した分だけ多くの（およそ２倍の）チャーＴを石炭Ｃに混合でき、その結果単位時間あたりの廃棄物Ｈの処理量がおよそ２倍となる。
【００３９】
また、石炭ガス化設備１だけでなく、ガス精製装置３，ガスタービン４なども塩素による腐食等の影響を受けるが、前記のように、およそ２倍のチャーＴを石炭Ｃに混合したところで熱分解ガスＳから有機系塩素の大部分が除去されているため、これらへの塩素分による腐食等の悪影響が大きくなることはない。さらに、排ガス処理装置１１から取り出されるダストについては、全体に占める塩素が微少であることからその後の処理にほとんど影響を与えない。従って、廃棄物を焼却炉で焼却したときに生じる灰の処理にコストがかかっていたことと比較して既存のダスト処理施設をそのまま利用することができ、コストを削減することができる。
【００４０】
続いて、熱分解炉１４から排出された熱分解ガスＳは、ガス処理装置１７に送られる。ガス処理装置１７は、熱分解ガスＳ中に混入している微粉状のチャーＴ１を除去するための集じん器（例えばサイクロンなど）を備えている。さらに、ガス処理装置１７として、熱分解ガスＳ及びその油成分を分離除去する機能などを付加することも可能である。なお、分離された油成分は、バーナ等の各種燃料として用いられる。
【００４１】
なお、ガス処理装置１７は、廃棄物Ｈの質変動による下流装置の影響をやわらげるバッファ的な役割を持つ。また、ガス処理装置１７で取り出されたチャーＴ１を、選別装置１５からのチャーＴと同様に貯留槽Ｗに送り、ここから火力発電装置Ｘの石炭Ｃに混入させるための副搬送経路１８が設けられている。チャーＴ１は実質的にチャーＴと同じものであり、石炭Ｃに混入可能である点はチャーＴと同様である。ただし、ガス処理装置１７及び副搬送通路１８の設置は任意であり、下流の塩素除去装置１９が微粉状のチャーＴ１の混入や廃棄物Ｈの質変動を許容できるものであれば、必ずしも必要ではない。また、チャーＴ１を貯留槽Ｗに溜めずにそのまま石炭Ｃに混入可能な点もチャーＴと同様である。
【００４２】
ガス処理装置１７で処理された熱分解ガスＳは、塩素除去装置１９に送られる。塩素除去装置１９は、熱分解ガスＳに含んでいる有機系塩素を除去することにより脱塩素化熱分解ガスＤを生成するものであり（塩素除去工程）、消石灰投入装置２０や、サイクロンなどの集じん器２１、ガス冷塔（図示せず）などを備え、消石灰投入装置２０で熱分解ガスＳに消石灰を加えることにより塩素分を塩化カルシウムとし、これを下流の集じん器２１で捕集して熱分解ガスＳから塩素分を除去し、脱塩素化熱分解ガスＤを生成する。ただし、塩素除去装置１９は、これに限定するものではなく、熱分解ガスＳから塩素分を除去できる各種の装置が適用される。
【００４３】
塩素除去装置１９で生成された脱塩素化熱分解ガスＤは、熱源装置２２に送られて燃焼され排熱回収ボイラ８の熱源として使用される（燃焼工程）。熱源装置２２は、排熱回収ボイラ８に設けられるバーナ等であって、このバーナ等で脱塩素化熱分解ガスＤを燃焼して排熱回収ボイラ１の熱源の一部としている。排熱回収ボイラ８は、そもそも可燃性ガスＦを燃焼することで熱源としているが、熱源装置２２が熱量の一部を負担するため、その分だけ可燃性ガスＦの投入量を減少でき、ひいては石炭ガス化設備１への石炭Ｃの投入量を減少することができ、これによりゴミのエネルギ利用効率の向上が図られる。
【００４４】
脱塩素化熱分解ガスＤは、有機系塩素が除去されているため、これを燃焼して排熱回収ボイラ８の熱源としても排熱回収ボイラ８に投入される塩素分がほとんど増加せず、ボイラーチューブの腐食等の影響も少ない。さらに、排熱回収ボイラ８から排出される排ガスについても塩素分の増加が微少であり、この排ガスを既設の排ガス処理装置１１でそのまま処理することができる。なお、この脱塩素化熱分解ガスＤを火力発電装置Ｘ内において、排熱回収ボイラ８以外の例えば石炭ガス化設備１の熱源として用いることも可能である。
【００４５】
また、脱塩素化熱分解ガスＤの一部は、燃焼装置２３に送られて燃焼され燃焼ガス（熱風）Ｇを生成する。燃焼装置２３は、脱塩素化熱分解ガスＤを燃焼するためのバーナを備え、この燃焼ガスＧを熱分解炉１４に供給して廃棄物Ｈを加熱するための熱源としている。すなわち、燃焼ガスＧは、図２に示す外熱式ロータリキルンにおいて、流入口１４６から隙間１４２を通り排出口１４７から排出されるといった経路を流れており、隙間１４２を通る間に内筒１４３内を加熱するものである。
【００４６】
なお、熱源装置２２及び燃焼装置２３への脱塩素化熱分解ガスＤの分配態様としては、第１態様として、排熱回収ボイラ８の熱源として必要な分だけ熱源装置２２に供給して残りを燃焼装置２３に供給する方法と、第２態様として、熱分解炉１４の熱源として必要な分だけ燃焼装置２３に供給して残りを熱源装置２２に供給する方法とがある。ただし、前者の第１態様では、熱分解炉１４の熱源として必要な量だけ脱塩素化熱分解ガスＤが供給されない場合がり、この場合は足りない分だけ他の燃焼装置から熱分解炉１４へ燃焼ガス等を補充する。
【００４７】
なお、脱塩素化熱分解ガスＤの一部を燃焼して熱分解炉１４に供給するか否かは任意であり、脱塩素化熱分解ガスＤの全てを熱源装置２２に供給するようにしてもよい。また、熱分解炉１４から排出された燃焼ガスＧは、乾燥機１３や他の補器などの熱源が必要な装置の熱源として用いられる。これにより乾燥機１３等の装置の熱源が不要となり、システムのコストを低減できる。ただし、燃焼ガスＧを乾燥機１３等の熱源として用いるか否かは任意であり、乾燥機１３等を迂回して下流で合流させることも可能である。
【００４８】
熱分解炉１４から排出された燃焼ガスＧは、排ガス搬送経路２４を介して火力発電装置Ｘの排ガス処理装置１１に送られる。燃焼ガスＧは、熱分解ガスＳから有機系塩素が除去された脱塩素化熱分解ガスＤを燃焼して得られるものであり、塩素分の含有量が微少である。従って、火力発電装置Ｘの排ガス処理装置１１により燃焼ガスＧを処理することができ、排ガス規制等に適合するように脱硝装置や脱硫装置などで処理されてから大気中に放出される。ただし、燃焼ガスＧを火力発電装置Ｘの排ガス処理装置１１で量的または質的に処理できない場合には、補助的に排ガス処理装置２５を設置してもよい。
【００４９】
図３は、本発明に係る廃棄物処理システムの他の実施形態を示すフロー図である。なお、図１と同一の符号を付したものは図１で説明したものと同一であるため説明を省略する。図１と図３との大きな相違は、図１が脱塩素化熱分解ガスＤを燃焼装置２３に供給するのに対し、図３がガス処理装置１７で処理された熱分解ガスＳを燃焼装置２３に供給する点にある。すなわち、燃焼装置２３には、塩素分が除去されていない熱分解ガスＳが供給され、これを燃焼して燃焼ガスＧ１を生成して熱分解炉１４の熱源としている。
【００５０】
ただし、燃焼ガスＧ１は、有機系塩素の８０〜９０％を含んでいるため、そのままでは脱塩素機能のない排ガス処理装置１１に送り込むことができない。従って、燃焼ガスＧ１を塩素除去装置２６により塩素を除去してから大気に放出している。塩素除去装置２６は、基本的には塩素除去装置１９と同様の構成が採用され、消石灰投入装置２７や、サイクロンなどの集じん器２８、ガス冷塔（図示せず）などを備え、消石灰投入装置２７で燃焼ガスＧ１に消石灰を加えることにより塩素分を塩化カルシウムとし、これを下流の集じん器２８で捕集して燃焼ガスＧ１から塩素分を除去する。
【００５１】
ただし、塩素除去装置２６は、これに限定するものではなく、燃焼ガスＧ１から塩素分を除去できる各種の装置が適用される。なお、塩素除去装置２６により塩素分が除去された燃焼ガスＧ１は、排ガス規制等に適合するように脱硝装置２９などで処理されてから大気中に放出される。また、塩素除去装置２６により塩素分が除去された燃焼ガスＧ１を火力発電装置Ｘの排ガス処理装置１１に送るようにしてもよい。
【００５２】
図３に示すものでは、システム全体として塩素除去装置が２基（１９と２６）必要となるが、それぞれが負担する塩素除去量が図１に示すものと比較して少ないので、各塩素除去装置１９及び２６の塩素除去能力を下げることができ、各塩素除去装置１９及び２６を小型化することが可能となる。
【００５３】
また、燃焼装置２３で塩素分（有機系塩素）を含んだ熱分解ガスＳを燃焼することから、燃焼後に有機系塩素が塩化水素となり、燃焼ガスＧ１は塩化水素を含んだ状態となっており、この状態のまま熱分解炉１４に供給したのでは熱分解炉１４の腐食など劣化の原因となる。従って、燃焼装置２３の下流側に熱交換器（図示せず）を設置し、燃焼ガスＧ１と流体（例えば空気やオイルなど）とを熱交換器で熱交換し、加熱流体を熱分解炉１４に供給してもよい。これにより熱分解炉１４は塩素分による影響を受けないようにすることができる。さらに、流体としてオイルを用いる場合は、熱交換器により加熱されたオイルを熱分解炉１４へ供給し、また熱分解炉１４から排出されたオイルを熱交換器へ送って再度燃焼ガスＧ１と熱交換して熱分解炉１４へ送るといった循環経路を形成してもよい。
【００５４】
図４は、本発明に係る廃棄物処理システムの他の実施形態を示すフロー図である。なお、図１及び図３と同一の符号を付したものは図１及び図３で説明したものと同一であるため説明を省略する。図３と図４との相違は、図３がガス処理装置１７で処理された熱分解ガスＳを燃焼装置２３に供給するのに対し、図４が熱分解炉１４で生じた熱分解ガスＳをそのまま燃焼装置２３に供給する点にある。すなわち、燃焼装置２３には、微粉状の炭化物等を含んだ状態の熱分解ガスＳが供給され、これを燃焼して燃焼ガスＧ１を生成して熱分解炉１４の熱源としている。
【００５５】
図４に示すものは、熱分解ガスＳに微粉状のチャーＴ１が混入した状態や、廃棄物Ｈの質変動が生じたときでも許容できるタイプの燃焼装置２３が用いられる場合に採用され、これによりガス処理装置１７により処理する熱分解ガスＳの量を減少させることができるため、ガス処理装置１７の負担を軽減することができる。また、図３に示すものと同様に、燃焼装置２３の下流側に熱交換器を設置することや、集じん器２８から排出された燃焼ガスＧ１を火力発電装置Ｘの排ガス処理装置１１に送ることは可能である。
【００５６】
なお、前記実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る廃棄物処理方法は、炭化物を石炭ガス化設備で燃焼するとともに、熱分解ガスから塩素分を除去しこれを排熱回収ボイラで燃焼してその熱源としているため、熱分解ガス中に含まれる有機系塩素が石炭ガス化設備や発電用のガスタービンの他、排熱回収ボイラに投入されず、その分だけ多くの炭化物を石炭ガス化設備で燃焼させることができ、これにより単位時間あたりの廃棄物の処理量を増加させ、ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることができる。また、熱分解ガスを燃焼して排熱回収ボイラの熱源とするため、排熱回収ボイラを加熱するためのコストを削減でき、より安価に廃棄物を処理することができる。さらに、熱分解ガス中の塩素分は塩素除去工程で除去されるため、廃棄物に含まれていた塩素分の少なくとも一部が効率よく除去されることになる。
【００５８】
請求項２に係る廃棄物処理方法は、熱分解ガス中に混入している微粉状の炭化物を分離してから塩素分を除去するため、塩素除去工程を行うに際して炭化物が影響を与えることを回避し、安定して塩素除去を実施するとともに、集じん器等への悪影響を軽減することができる。
【００５９】
請求項３に係る廃棄物処理方法は、熱分解ガスから取り除かれた微粉状の炭化物を石炭ガス化設備の燃料である石炭と混合させるため、熱分解炉で生成された炭化物を効率よく燃料として用いることができ、より一層ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることができる。
【００６０】
請求項４に係る廃棄物処理方法は、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスの一方を燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とするため、熱分解炉専用の熱源の省略もしくは縮小を可能とし、低コストで効率よく熱分解炉を加熱することができる。なお、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスを用いるときは、燃焼ガスに塩素分が含まれていないため、熱分解炉の腐食等を容易かつ確実に回避することができる。
【００６１】
請求項５に係る廃棄物処理方法は、燃焼ガスを火力発電装置に備える排ガス処理装置で処理するため、熱分解炉から排出された燃焼ガスを効率よく処理することができる。特に、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスでは、燃焼ガス中に塩素分を含んでいないため、排熱回収ボイラに付設される通常の排ガス処理装置をそのまま燃焼ガスの処理に用いることができる。
【００６２】
請求項６に係る廃棄物処理方法は、熱分解ガス中に消石灰を加えることにより熱分解ガス中の有機系塩素（塩化水素）と消石灰（水酸化カルシウム）とを反応させ、その反応物を除去することにより効率よく熱分解ガスから塩素分を除去することができる。
【００６３】
請求項７に係る廃棄物処理システムは、炭化物を石炭ガス化設備で燃焼するとともに、熱分解炉より排出された熱分解ガスから塩素分を除去して脱塩素化熱分解ガスを生成し、これを排熱回収ボイラで燃焼してその熱源とするため、熱分解ガス中に含まれる有機系塩素が石炭ガス化設備や発電用のガスタービンの他、排熱回収ボイラに投入されず、その分だけ多くの炭化物を石炭ガス化設備で燃焼させることができ、これにより単位時間あたりの廃棄物の処理量を増加させ、ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることができる。また、熱分解ガスを燃焼して排熱回収ボイラの熱源とするため、排熱回収ボイラを加熱するためのコストを削減でき、より安価に廃棄物を処理することができる。さらに、熱分解ガス中の塩素分は塩素除去工程で除去されるため、廃棄物に含まれていた塩素分の少なくとも一部が効率よく除去されることになる。
【００６４】
請求項８に係る廃棄物処理システムは、塩素除去装置に送られる前の熱分解ガス中に混入している微粉状の炭化物をガス処理装置によって取り除くため、塩素除去装置において熱分解ガスの脱塩素処理に炭化物が影響を与えることを回避し、安定した塩素除去を実施するとともに、集じん器等への悪影響を軽減することができる。
【００６５】
請求項９に係る廃棄物処理システムは、ガス処理装置で取り除かれた微粉状の炭化物を、副搬送経路を介して石炭ガス化設備の燃料である石炭と混合させるため、生成された炭化物を効率よく燃料として用いることができ、より一層ゴミのエネルギ利用効率の向上を図ることができる。
【００６６】
請求項１０に係る廃棄物処理システムは、熱分解ガス及び脱塩素化熱分解ガスの一方を燃焼装置で燃焼してその燃焼ガスを熱分解炉の熱源とするため、熱分解炉専用の熱源の省略もしくは縮小を可能とし、低コストで効率よく熱分解炉を加熱することができる。なお、脱塩素化熱分解ガスを燃焼装置で燃焼するときは、燃焼装置の腐食等を回避するとともに、燃焼ガスにも塩素分が含まれていないため、熱分解炉の腐食等を容易かつ確実に回避することができる。
【００６７】
請求項１１に係る廃棄物処理システムは、火力発電装置の排熱回収ボイラに付設された排ガス処理装置を用いて、燃焼装置で発生した燃焼ガスを処理するため、この燃焼ガスを効率よく処理することができる。特に、脱塩素化熱分解ガスの燃焼ガスでは、燃焼ガス中に塩素分を含んでいないため、排熱回収ボイラに付設される通常の排ガス処理装置をそのまま燃焼ガスの処理に用いることができ、本システムの簡略化を図ることによりコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃棄物処理システムの実施形態を示すフロー図である。
【図２】熱分解炉の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る廃棄物処理システムの他の実施形態を示すフロー図である。
【図４】本発明に係る廃棄物処理システムの他の実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
Ｃ石炭
Ｄ脱塩素化熱分解ガス
Ｆ可燃性ガス
Ｇ，Ｇ１燃焼ガス
Ｈ廃棄物
Ｓ熱分解ガス
Ｔ，Ｔ１チャー（炭化物）
Ｘ火力発電装置
１石炭ガス化設備
４ガスタービン
８排熱回収ボイラ
９蒸気タービン
１１排ガス処理装置
１３乾燥機
１４熱分解炉
１６主搬送経路
１７ガス処理装置
１８副搬送経路
１９，２６塩素除去装置
２２熱源装置
２３燃焼装置
２４排ガス搬送経路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and system for treating waste by carbonizing the waste and burning the carbide with a thermal power generation device, and more particularly, thermal power generation in a state where a part of chlorine contained in the waste is removed. The present invention relates to a technology for burning with an apparatus. In this specification, the term “waste” is used to include municipal waste such as paper and waste plastic, and biomass-based industrial waste such as straw, wood chips, and waste pulp.
[0002]
[Prior art]
In recent years, it has been proposed to reuse municipal waste such as paper and waste plastic, and biomass-based industrial waste such as straw, wood chips, and waste pulp as various fuels, thereby utilizing the energy of the waste (waste). Expected to improve efficiency. For this reason, boiler power generation using a garbage incinerator has also been proposed, but the hydrogen chloride generated during garbage incineration corrodes the boiler tube, so that the boiler cannot be operated under harsh conditions, and the garbage contains a lot of moisture. Therefore, power generation efficiency is poor due to the low combustion temperature. Further, it is not economical to dispose of ash generated by incineration of garbage because it requires a great deal of cost.
[0003]
Therefore, it is possible to use waste as fuel for coal-fired utility boilers and coal gasification facilities already installed in thermal power plants, which eliminates the need for incinerators for waste treatment. It is difficult to directly input waste into such business boilers. This is because it is difficult for industrial boilers to burn waste directly due to the structure of burners, etc., and the quality of fuel is strictly controlled to prevent exhaust gas regulations and boiler tube corrosion. This is caused by the fact that the quality of the city cannot be handled with unstable city garbage.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-244176 discloses a technique for applying organic waste such as waste plastic as fuel for a coal-fired boiler. This is because the organic waste is previously heat-treated in an oxygen-deficient atmosphere at a temperature range of 200 to 500 ° C., the gas generated by this heat treatment is combusted in a boiler, and further solidified ( A so-called carbide containing carbon as a main component) is mixed with fuel coal and burned in a boiler.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned waste, there are a chlorine content present in a high-molecular chlorine-based resin such as vinyl chloride, and a chlorine content present in sodium chloride, calcium chloride, etc. Is called organic chlorine, and the latter is called inorganic chlorine.), It can be considered that these organic chlorine and inorganic chlorine are present in a ratio of about half. And since pyrolysis gas generated in the process of carbonizing waste by heat treatment, that is, pyrolysis, contains 80 to 90% of organic chlorine as hydrogen chloride, this pyrolysis gas is used for business such as thermal power plants. If a large amount is burned with a boiler or the like, the burner malfunctions and the boiler tube is corroded, so that only a small amount can be burned.
[0006]
On the other hand, carbides obtained after heat treatment of wastes are similar to coal in terms of calorific value, intrinsic moisture, volatilization ratio, etc., and are therefore mixed with fuel such as existing coal-fired utility boilers in thermal power plants. It is possible to burn. However, most of the inorganic chlorine remains in the waste carbide, and the difference is that it contains much more chlorine than coal, although the calorific value is similar to that of coal. Yes. Therefore, if this carbide is used as fuel for a commercial boiler, it will cause malfunction of the burner and corrosion of the boiler tube in the same manner as described above.
[0007]
As described above, in view of the fact that the chlorine content has a great influence on the fuel quality controlled strictly, such as coal-fired business boilers, waste was heat-treated and generated during the heat-treatment process. In order to properly burn pyrolysis gas and carbide in a business boiler, in order to avoid malfunction of the burner and corrosion of the boiler tube, only 1 waste (pyrolysis gas and carbide) is mixed with coal. It is unavoidable that the percentage of chlorine in the whole is reduced to a very small amount. As a result, the amount of waste processed per unit time is reduced, and the above-described improvement in the energy utilization efficiency of the garbage cannot be achieved.
[0008]
Moreover, since the chlorine content is contained in the exhaust gas after combustion in the business boiler, it is necessary to add a chlorine removal function to the exhaust gas treatment facility in order to satisfy the exhaust gas regulations. However, it is not preferable in terms of cost to add a chlorine removing function to a large exhaust gas treatment facility in order to remove a small amount of chlorine contained in the exhaust gas. In addition, dust generated during the process of exhaust gas from coal-fired boilers can be reused on the premise that it is obtained by burning only coal, whereas the exhaust gas contains a large amount of chlorine. The process of removing chlorine from the dust becomes necessary, which reduces the reuse value of the dust.
[0009]
The present invention solves the above-mentioned problems, and burns the carbide generated in the process of carbonizing the waste in the coal gasification facility and removes chlorine from the pyrolysis gas generated in the process of carbonizing the waste as well. By burning this with the exhaust heat recovery boiler attached to the coal gasification facility, the amount of chlorine that is input to the coal gasification facility and the exhaust heat recovery boiler is reduced, thereby reducing the amount of waste per unit time. The purpose is to increase the amount of processing and improve the efficiency of energy use of garbage.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of treating waste by carbonizing waste, mixing the carbide with coal, and combusting it with a thermal power generator, As a thermal power generation system, coal gasification equipment that generates combustible gas for driving a gas turbine for power generation and steam for driving a steam turbine for power generation are generated using the combustible gas from the gas turbine. Using a waste heat recovery boiler that heats the waste in a pyrolysis furnace to pyrolyze it into pyrolysis gas containing chlorine and carbide, and the carbide generated in the pyrolysis process Mixing process with coal to coal gasification facility, chlorine removal process to generate at least chlorine content from pyrolysis gas to produce dechlorination pyrolysis gas, combustion of dechlorination pyrolysis gas Waste heat recovery boy And a combustion step of a heat source In this combustion process, the dechlorinated pyrolysis gas is burned without being introduced into the gas turbine separately from the combustible gas, and used as a heat source for the exhaust heat recovery boiler. Technology is adopted. In this waste treatment method, carbide is burned in the coal gasification facility, and chlorine is removed from the pyrolysis gas, which is burned in the exhaust heat recovery boiler and used as its heat source, so it is contained in the pyrolysis gas. Organic chlorine is used for coal gasification facilities, In addition to gas turbines for power generation, A large amount of carbide can be combusted in the coal gasification facility without being put into the exhaust heat recovery boiler, thereby increasing the amount of waste processed per unit time and improving the efficiency of waste energy use. It becomes possible to plan. Furthermore, since the chlorine content in the pyrolysis gas is removed in the chlorine removal step, at least a part of the chlorine content contained in the waste is efficiently removed.
[0011]
The invention according to claim 2 is the waste treatment method according to claim 1, in which a technique for removing carbides mixed in the pyrolysis gas is applied prior to the chlorine removal step. In this waste treatment method, the fine powdered carbides mixed in the pyrolysis gas are separated and then the chlorine content is removed, so that the influence of the carbides during the chlorine removal process is avoided and stabilized. As a result, it is possible to remove chlorine and reduce adverse effects on the dust collector and the like.
[0012]
The invention according to claim 3 is the waste treatment method according to claim 2, in which a technique of mixing the carbide removed from the pyrolysis gas with coal to the coal gasification facility is applied. In this waste treatment method, the finely divided carbide removed from the pyrolysis gas is mixed with coal, which is the fuel of the coal gasification facility, so that the carbide generated in the pyrolysis furnace can be used efficiently as fuel. Thus, it becomes possible to further improve the energy utilization efficiency of garbage.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the waste treatment method according to the first, second, or third aspect, wherein at least one of the pyrolysis gas and the dechlorinated pyrolysis gas is burned and the combustion gas is removed from the pyrolysis furnace. The technology used as the heat source is applied. In this waste treatment method, one of the pyrolysis gas and the dechlorinated pyrolysis gas is burned and the combustion gas is used as a heat source for the pyrolysis furnace, so that the heat source dedicated to the pyrolysis furnace can be omitted or reduced. It is possible to efficiently heat the pyrolysis furnace at a low cost. Note that when the combustion gas of the dechlorinated pyrolysis gas is used, the combustion gas does not contain chlorine, so that corrosion of the pyrolysis furnace and the like can be easily and reliably avoided.
[0014]
The invention according to claim 5 is the waste treatment method according to claim 4, in which a technique for treating the combustion gas with an exhaust gas treatment device provided in a thermal power generation device is applied. In this waste treatment method, since the combustion gas is treated by the exhaust gas treatment device, it is possible to efficiently treat the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace. In particular, since the combustion gas of dechlorinated pyrolysis gas does not contain chlorine in the combustion gas, it is possible to use a normal exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler as it is for the treatment of the combustion gas. Become.
[0015]
The invention according to claim 6 is the waste treatment method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein, in the chlorine removal step, a technique for removing chlorine by adding slaked lime to the pyrolysis gas is applied. The In this waste treatment method, by adding slaked lime to the pyrolysis gas, organic chlorine (hydrogen chloride) and slaked lime (calcium hydroxide) in the pyrolysis gas are reacted, and the efficiency is improved by removing the reactant. It is possible to remove chlorine from the pyrolysis gas well.
[0016]
The invention according to claim 7 is a system for treating waste by carbonizing the waste, mixing the carbide with coal, and combusting it with a thermal power generator, and the thermal power generator is a gas for power generation. A coal gasification facility that generates combustible gas for driving a turbine, and a waste heat recovery boiler that generates steam for driving a steam turbine for power generation using the combustible gas from the gas turbine, A pyrolysis furnace for pyrolyzing the waste into pyrolysis gas containing chlorine and carbide by heating, and a main transport path for mixing the carbide generated in the pyrolysis furnace with coal to the coal gasification facility; A chlorine removal device that removes at least chlorine from the pyrolysis gas to generate a dechlorination pyrolysis gas, and a heat source device that burns the dechlorination pyrolysis gas to serve as a heat source for the exhaust heat recovery boiler. The heat source device burns the dechlorinated pyrolysis gas separately from the flammable gas without putting it into the gas turbine, and uses it as a heat source for the exhaust heat recovery boiler Technology is applied. In this waste treatment system, carbide is combusted in the coal gasification facility, and chlorine is removed from the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis furnace to produce dechlorinated pyrolysis gas, which is recovered as waste heat. In order to burn as a heat source in a boiler, organic chlorine contained in the pyrolysis gas In addition to gas turbines for power generation, A large amount of carbide can be combusted in the coal gasification facility without being put into the exhaust heat recovery boiler, thereby increasing the amount of waste processed per unit time and improving the efficiency of waste energy use. It becomes possible to plan. Furthermore, since the chlorine content in the pyrolysis gas is removed in the chlorine removal step, at least a part of the chlorine content contained in the waste is efficiently removed.
[0017]
The invention according to claim 8 is the waste treatment system according to claim 7, wherein the technology includes a gas treatment device that removes carbides mixed in the pyrolysis gas before the pyrolysis gas is sent to the chlorine removal device. Applied. In this waste treatment system, fine powdered carbide mixed in the pyrolysis gas before being sent to the chlorine removal device is removed by the gas treatment device, so that the carbide is used for dechlorination of the pyrolysis gas in the chlorine removal device. It is possible to avoid the influence, perform stable chlorine removal, and reduce adverse effects on the dust collector and the like.
[0018]
The invention according to claim 9 is the waste treatment system according to claim 8, to which a technology including a sub-transport path for mixing the carbide removed by the gas treatment device with coal is applied. In this waste treatment system, finely divided carbides removed by the gas treatment device are mixed with coal, which is fuel of coal gasification equipment, via the sub-transport route, so that the generated carbides are efficiently used as fuel. Therefore, it is possible to further improve the energy utilization efficiency of garbage.
[0019]
The invention according to claim 10 is the waste treatment system according to claim 7, 8 or 9, wherein at least one of the pyrolysis gas and the dechlorinated pyrolysis gas is combusted and the combustion gas is combusted in the pyrolysis furnace. A technique including a combustion device as a heat source is applied. In this waste treatment system, one of the pyrolysis gas and the dechlorinated pyrolysis gas is combusted by a combustion device and the combustion gas is used as a heat source for the pyrolysis furnace. This makes it possible to heat the pyrolysis furnace efficiently at low cost. When dechlorinated pyrolysis gas is burned in a combustion device, it avoids corrosion of the combustion device and the combustion gas contains no chlorine, so corrosion of the pyrolysis furnace is easy and reliable. It is possible to avoid it.
[0020]
The invention according to claim 11 is applied to the waste treatment system according to claim 10, in which a technology including an exhaust gas transfer path for sending the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace to the exhaust gas processing apparatus provided in the thermal power generation apparatus is applied. In this waste treatment system, the combustion gas generated in the combustion device is treated using the exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler of the thermal power generation device, so that this combustion gas can be treated efficiently. Become. In particular, since the combustion gas of dechlorinated pyrolysis gas does not contain chlorine in the combustion gas, it is possible to use a normal exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler as it is for the treatment of the combustion gas. Become.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The waste treatment system shown in FIG. 1 is a thermal power generation device for municipal waste such as paper and waste plastic, and biomass industrial waste such as straw, wood chips and waste pulp (waste in this specification). It is made to burn in the coal gasification facility 1 of X. FIG. 1 shows a flow chart of waste treatment, where solid arrows indicate the flow of solids and liquids, and dotted arrows (including the one-dot chain line and the two-dot chain line) indicate gas flows. A thermal power generation apparatus X shown in FIG. 1 is a so-called coal gasification combined power generation facility, which includes a mill 2, a coal gasification facility 1, a gas purification device 3, a gas turbine for power generation 4, a generator 5, a compressor 6, and an air separation. The apparatus 7, the exhaust heat recovery boiler 8, the steam turbine 9 for power generation, the condenser 10, and the exhaust gas treatment device 11 are roughly configured.
[0022]
First, coal C, which is a fuel, is pulverized into a fine powder by a wet mill 2 (however, the installation of the mill 2 is optional) and is put into a gasification furnace (not shown) of the coal gasification facility 1. The And coal C is gasified in the coal gasification equipment 1, and the coal C can be gasified from low grade coal to anthracite coal in the same furnace.
[0023]
By the way, the gasification of coal C is performed by partially burning coal C by supplying about half of the amount of oxygen required for complete combustion of coal C and coal C, This is a process for generating a combustible gas F mainly composed of hydrogen. At this time, by adding water to coal C to form a fuel slurry, the water in the slurry reacts with carbon to cause a water gasification reaction, thereby promoting gasification. In addition, the ash produced in the coal gasification facility is discharged as glassy slag.
[0024]
The high-temperature and high-pressure combustible gas F generated in the coal gasification facility 1 is sent to the gas purification device 3. The gas purification device 3 includes a desulfurization device for recovering sulfur content such as a desulfurization tower, a dedusting device such as a filter, and the like, and performs high-temperature dry processing on the combustible gas F. In the gas purification device 3, the foreign matter removed from the combustible gas F by the dedusting device is discharged as dust.
[0025]
The combustible gas F purified by the gas purification device 3 is supplied to the gas turbine 4 while maintaining a high temperature and a high pressure. The rotating shaft 4a of the gas turbine 4 is connected to the generator 5 and rotates by receiving the pressure of the combustible gas F, thereby driving the generator 5 via the rotating shaft 4a to generate power. At the same time, the compressor 6 disposed on the rotating shaft 4 a of the gas turbine 4 is driven to compress the air and send it to the air separation device 7. The air separation device 7 generates oxygen for partially burning coal in the coal gasification facility 1, and a high-pressure cryogenic separation method that separates compressed air into oxygen and nitrogen using a rectifying column is applied. The generated oxygen is supplied to the gasification furnace of the coal gasification facility 1.
[0026]
The combustible gas F after driving the gas turbine 4 is sent to the exhaust heat recovery boiler 8 and burned by a burner or the like and used as a heat source of the exhaust heat recovery boiler 8. The steam generated in the exhaust heat recovery boiler 8 is sent to the steam turbine 9 disposed on the rotating shaft 4a of the gas turbine 4 to rotate it. Therefore, when the steam turbine 9 rotates, the generator 5 is driven through the rotating shaft 4a to generate power.
[0027]
The steam after driving the steam turbine 9 is subjected to heat exchange with the cooling water in the condenser 10 to become ascites and returned to the exhaust heat recovery boiler 8. Further, part of the ascites cooled by the condenser 10 is sent to the coal gasification facility 1 and converted into steam by using the coal gasification facility 1 (gasification furnace) as a heat source. It is sent to the turbine 9.
[0028]
As described above, the thermal power generation apparatus X generates power by the generator 5 by the rotation of the gas turbine 4 caused by the pressure of the combustible gas F and the rotation of the steam turbine 9 caused by the steam. Since the steam turbine 9 is further driven by the steam obtained by the combustion of the property gas F and the heat of the gasification furnace of the coal gasification facility 1, the thermal efficiency is high, and consequently power generation can be performed with high efficiency.
[0029]
The exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 8 is processed by the exhaust gas processing device 11 and then released to the atmosphere. For example, the exhaust gas treatment device 11 may be a gas cooling tower, a dust collector such as a cyclone, a denitration device employing a dry ammonia catalytic reduction method, a desulfurization device employing a high temperature dry or wet limestone gypsum method, or the like. Composed. Various kinds of dust (coal ash) separated by the exhaust gas treatment device 11 are reused.
[0030]
Next, a system for treating waste using the above-described thermal power generation apparatus X will be described. The waste H is first put into the crusher 12 and crushed. At this time, the waste is crushed to approximately 150 mm or less in order to increase the thermal efficiency in the pyrolysis furnace 14 described later. Then, the crushed waste H is put into the dryer 13 and efficiently dried (moisture removed), and then sent to the pyrolysis furnace 14.
[0031]
Normally, it is considered that the waste H contains about 30% to 60% of water, and the moisture is removed from the waste H in a short time by the dryer 13 in order to prevent deterioration of thermal decomposition efficiency due to water. It is preferable to do. However, if the waste H having a relatively low water content is to be treated, it can be naturally dried or put into the pyrolysis furnace 14 as it is, and the waste H crushed in this system is dried by the dryer 13. It is arbitrary whether or not to make it.
[0032]
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the pyrolysis furnace 14 and shows an externally heated rotary kiln. The pyrolysis furnace 14 includes an outer cylinder 141 rotatably supported, an inner cylinder 143 installed in the outer cylinder 141 with a predetermined gap 142 therebetween, and waste H crushed into the inner cylinder 143. An inlet 144 for charging, a discharge part 145 for discharging pyrolysis gas and carbide pyrolyzed in the inner cylinder 143, and an inlet 146 for allowing combustion gas to flow into the gap 142 from one end of the outer cylinder 141. And a discharge port 147 that discharges the combustion gas that has passed through the gap 142 from the other end of the outer cylinder 141. The outer cylinder 141 and the inner cylinder 143 are rotated at a predetermined speed by a gear 148 provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 141 receiving a driving force from a driving source (not shown) (motor or the like).
[0033]
The pyrolysis furnace 14 is configured such that combustion gas is supplied into the gap 142 in a state where the inner cylinder 143 is blocked from the atmosphere, that is, the inner cylinder 143 is set to an oxygen-free or oxygen-deficient atmosphere. The waste H thrown into 143 is indirectly heated. During heating of the waste H, the outer cylinder 141 rotates, and the rotation of the waste H in the inner cylinder 143 rolls in the inner cylinder 143 while being heated. Furthermore, it is further crushed by the impact of rolling.
[0034]
Note that the pyrolysis furnace 14 is not limited to an externally heated rotary kiln as shown in FIG. 2, and various furnaces that can heat the waste H in an oxygen-free or oxygen-deficient atmosphere can be applied. For example, a predetermined amount of waste using a so-called continuous processing type such as a type in which a plurality of pipes are arranged in the inner space of the cylindrical body and the inside of the cylindrical body is heated by flowing combustion gas therethrough, or a combustion furnace What is called a batch type which heats one by one may be used.
[0035]
The waste H is heated in an oxygen-free or oxygen-deficient atmosphere to be thermally decomposed into a combustible pyrolysis gas S and char (carbide) T and taken out from the discharge unit 145 (thermal decomposition step). In the waste H, it has been described that organic chlorine such as vinyl chloride and inorganic chlorine such as sodium chloride are present in a ratio of approximately half. And 80 to 90% of the organic chlorine is contained in the pyrolysis gas S as hydrogen chloride, while the remainder of the organic chlorine and inorganic chlorine are mostly in the char T without being decomposed after the heat treatment. Remains.
[0036]
Returning to FIG. 1, the char T discharged from the pyrolysis furnace 14 is sent to the sorting device 15. The sorting device 15 removes incombustibles such as aluminum cans, iron cans, rubble, and metal wires mixed in the waste H from the char T. As a configuration of the sorting device 15, for example, char T is supplied onto a sorting portion having a predetermined gap, and char T carbonized by thermal decomposition is dropped downward from the gap, while an incombustible material such as an aluminum can is placed on the gap. The thing of the structure made to store is employ | adopted. Further, the sorting device 15 can sort the removed incombustible material for each valuable metal. However, the sorting device 15 is not always necessary, and is unnecessary when it is clear that there is no incombustible material in the waste H.
[0037]
The char T from which the incombustible material has been removed by the sorting device 15 is sent to the storage tank W through the main transport path 16 and is taken out from the storage tank W by a predetermined amount and used as fuel for the thermal power generation apparatus X (coal gasification facility 1). It is mixed with coal C and burned in the coal gasification facility 1 (mixing step). However, whether or not the char T is stored in the storage tank W is arbitrary. For example, the char T that has passed through the sorting device 15 can be mixed into the coal C as it is. Further, if the char T is already finely powdered, it is not necessary to pulverize it with the coal C in the mill 2. For example, the char T may be mixed into the coal C on the downstream side of the mill 2.
[0038]
Here, as described above, since most of the inorganic chlorine remains in the char T, it cannot be mixed with the coal C in a large amount. However, as will be described later, the pyrolysis gas S is processed by a route different from that of the char T, and after removing the chlorine content, it is burned in the exhaust heat recovery boiler 8, so that it is input to the coal gasification facility 1 and the exhaust heat recovery boiler 8. If the possible amount of chlorine is determined, a large amount (approximately twice) of char T can be mixed with coal C by removing chlorine from pyrolysis gas S having 80 to 90% organic chlorine. As a result, the processing amount of the waste H per unit time is approximately doubled.
[0039]
Further, not only the coal gasification facility 1 but also the gas purification device 3, the gas turbine 4 and the like are affected by corrosion by chlorine, etc., but when the char T is mixed with the coal C as described above, the heat is generated. Since most of the organic chlorine is removed from the cracked gas S, adverse effects such as corrosion due to chlorine content on these components do not increase. Furthermore, the dust taken out from the exhaust gas treatment device 11 has little influence on the subsequent treatment since the chlorine occupying the whole is very small. Therefore, the existing dust treatment facility can be used as it is compared with the cost of processing the ash generated when the waste is incinerated in the incinerator, and the cost can be reduced.
[0040]
Subsequently, the pyrolysis gas S discharged from the pyrolysis furnace 14 is sent to the gas processing device 17. The gas processing device 17 includes a dust collector (for example, a cyclone) for removing the fine powdered char T1 mixed in the pyrolysis gas S. Further, as the gas processing device 17, it is possible to add a function of separating and removing the pyrolysis gas S and its oil component. The separated oil component is used as various fuels such as a burner.
[0041]
Note that the gas processing device 17 has a buffer role to reduce the influence of the downstream device due to the quality variation of the waste H. Further, a sub-transport path 18 is provided for sending the char T1 taken out by the gas processing device 17 to the storage tank W in the same manner as the char T from the sorting device 15 and mixing it into the coal C of the thermal power generation device X. It has been. The char T1 is substantially the same as the char T, and is similar to the char T in that it can be mixed into the coal C. However, the gas treatment device 17 and the sub-transport passage 18 are optional, and are not necessarily required if the downstream chlorine removal device 19 can tolerate the mixing of the fine char T1 and the quality variation of the waste H. Absent. Further, the char T1 is similar to the char T in that the char T1 can be mixed into the coal C without being stored in the storage tank W.
[0042]
The pyrolysis gas S processed by the gas processing device 17 is sent to the chlorine removing device 19. The chlorine removing device 19 generates a dechlorinated pyrolysis gas D by removing organic chlorine contained in the pyrolysis gas S (chlorine removal step), and includes a slaked lime charging device 20 and a cyclone. A dust collector 21 and a gas cooling tower (not shown) are provided, and slaked lime is added to the pyrolysis gas S by the slaked lime charging device 20 to change the chlorine content to calcium chloride, which is collected by the downstream dust collector 21. Then, the chlorine content is removed from the pyrolysis gas S, and a dechlorinated pyrolysis gas D is generated. However, the chlorine removing device 19 is not limited to this, and various devices that can remove chlorine from the pyrolysis gas S are applied.
[0043]
The dechlorinated pyrolysis gas D generated by the chlorine removing device 19 is sent to the heat source device 22 and combusted and used as a heat source for the exhaust heat recovery boiler 8 (combustion process). The heat source device 22 is a burner or the like provided in the exhaust heat recovery boiler 8, and burns the dechlorinated pyrolysis gas D with the burner or the like to make a part of the heat source of the exhaust heat recovery boiler 1. The exhaust heat recovery boiler 8 uses the combustible gas F as a heat source in the first place, but since the heat source device 22 bears a part of the heat amount, the input amount of the combustible gas F can be reduced accordingly. The amount of coal C input to the coal gasification facility 1 can be reduced, thereby improving the energy utilization efficiency of garbage.
[0044]
Since the organic chlorine is removed from the dechlorination pyrolysis gas D, the chlorine content that is burned and used as the heat source of the exhaust heat recovery boiler 8 hardly increases. Less affected by boiler tube corrosion. Further, the exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 8 also has a slight increase in the chlorine content, and this exhaust gas can be processed as it is with the existing exhaust gas treatment device 11. The dechlorinated pyrolysis gas D can be used as a heat source for the coal gasification facility 1 other than the exhaust heat recovery boiler 8 in the thermal power generator X.
[0045]
A part of the dechlorinated pyrolysis gas D is sent to the combustion device 23 and burned to generate combustion gas (hot air) G. The combustion device 23 includes a burner for burning the dechlorinated pyrolysis gas D, and supplies the combustion gas G to the pyrolysis furnace 14 as a heat source for heating the waste H. That is, the combustion gas G flows through a path in which the combustion gas G is discharged from the inlet 146 through the gap 142 and the outlet 147 in the externally heated rotary kiln shown in FIG. Is to heat.
[0046]
In addition, as a distribution aspect of the dechlorination pyrolysis gas D to the heat source apparatus 22 and the combustion apparatus 23, as a 1st aspect, it supplies to the heat source apparatus 22 only as much as a heat source of the waste heat recovery boiler 8, and remainder is used. There are a method of supplying to the combustion device 23 and a method of supplying a necessary amount as a heat source of the pyrolysis furnace 14 to the combustion device 23 and supplying the remainder to the heat source device 22 as a second mode. However, in the former first mode, the dechlorinated pyrolysis gas D may not be supplied in an amount necessary as a heat source for the pyrolysis furnace 14, and in this case, there is a shortage from another combustion device to the pyrolysis furnace 14. Replenish with combustion gas.
[0047]
Whether or not a part of the dechlorinated pyrolysis gas D is burned and supplied to the pyrolysis furnace 14 is arbitrary, and all the dechlorination pyrolysis gas D is supplied to the heat source device 22. Also good. The combustion gas G discharged from the pyrolysis furnace 14 is used as a heat source of a device that requires a heat source such as the dryer 13 or other auxiliary equipment. Thereby, the heat source of apparatuses, such as dryer 13, becomes unnecessary, and the cost of a system can be reduced. However, whether or not the combustion gas G is used as a heat source for the dryer 13 or the like is arbitrary, and it is possible to bypass the dryer 13 and the like to join downstream.
[0048]
The combustion gas G discharged from the pyrolysis furnace 14 is sent to the exhaust gas treatment device 11 of the thermal power generation device X via the exhaust gas transport path 24. The combustion gas G is obtained by burning a dechlorinated pyrolysis gas D from which organic chlorine has been removed from the pyrolysis gas S, and has a very small chlorine content. Therefore, the combustion gas G can be processed by the exhaust gas treatment device 11 of the thermal power generation apparatus X, and after being treated by a denitration device, a desulfurization device or the like so as to comply with exhaust gas regulations, it is released into the atmosphere. However, when the combustion gas G cannot be quantitatively or qualitatively processed by the exhaust gas treatment device 11 of the thermal power generation apparatus X, the exhaust gas treatment device 25 may be installed as an auxiliary.
[0049]
FIG. 3 is a flowchart showing another embodiment of the waste treatment system according to the present invention. Note that components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those described in FIG. 1 differs from FIG. 3 in that FIG. 1 supplies the dechlorinated pyrolysis gas D to the combustion device 23, whereas FIG. 3 shows the pyrolysis gas S processed by the gas processing device 17 as the combustion device. It is in the point which supplies to 23. That is, the pyrolysis gas S from which chlorine content has not been removed is supplied to the combustion device 23, and this is combusted to generate the combustion gas G <b> 1 as a heat source for the pyrolysis furnace 14.
[0050]
However, since the combustion gas G1 contains 80 to 90% of organic chlorine, it cannot be sent as it is to the exhaust gas treatment apparatus 11 having no dechlorination function. Therefore, the combustion gas G1 is released into the atmosphere after the chlorine is removed by the chlorine removing device 26. The chlorine removing device 26 basically has the same configuration as the chlorine removing device 19 and includes a slaked lime charging device 27, a dust collector 28 such as a cyclone, a gas cooling tower (not shown), and the like. The device 27 adds slaked lime to the combustion gas G1 to change the chlorine content to calcium chloride, which is collected by the downstream dust collector 28 and removed from the combustion gas G1.
[0051]
However, the chlorine removing device 26 is not limited to this, and various devices that can remove chlorine from the combustion gas G1 are applied. The combustion gas G1 from which chlorine has been removed by the chlorine removing device 26 is treated by a denitration device 29 or the like so as to comply with exhaust gas regulations and the like, and then released into the atmosphere. Further, the combustion gas G1 from which the chlorine content has been removed by the chlorine removal device 26 may be sent to the exhaust gas treatment device 11 of the thermal power generation device X.
[0052]
3 requires two chlorine removal devices (19 and 26) as a whole system, but the amount of chlorine removal each bears is smaller than that shown in FIG. The chlorine removal capability of 19 and 26 can be lowered, and each chlorine removal apparatus 19 and 26 can be downsized.
[0053]
In addition, since the pyrolysis gas S containing chlorine (organic chlorine) is combusted in the combustion device 23, the organic chlorine becomes hydrogen chloride after combustion, and the combustion gas G1 is in a state containing hydrogen chloride. If it is supplied to the pyrolysis furnace 14 in this state, it causes deterioration such as corrosion of the pyrolysis furnace 14. Therefore, a heat exchanger (not shown) is installed on the downstream side of the combustion device 23, heat is exchanged between the combustion gas G1 and a fluid (for example, air or oil) with the heat exchanger, and the heating fluid is converted into the pyrolysis furnace 14. May be supplied. Thereby, the pyrolysis furnace 14 can be prevented from being affected by chlorine. Further, when oil is used as the fluid, the oil heated by the heat exchanger is supplied to the pyrolysis furnace 14, and the oil discharged from the pyrolysis furnace 14 is sent to the heat exchanger and again burned with the combustion gas G 1 and the heat. A circulation path that is exchanged and sent to the pyrolysis furnace 14 may be formed.
[0054]
FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the waste treatment system according to the present invention. 1 and 3 are the same as those described with reference to FIGS. 1 and 3, and thus description thereof is omitted. 3 differs from FIG. 4 in that FIG. 3 supplies the pyrolysis gas S processed by the gas processing device 17 to the combustion device 23, whereas FIG. 4 shows the pyrolysis gas S generated in the pyrolysis furnace 14. Is supplied to the combustion device 23 as it is. That is, the combustion apparatus 23 is supplied with the pyrolysis gas S containing fine powdered carbides and the like, and combusts it to generate the combustion gas G1 as a heat source for the pyrolysis furnace 14.
[0055]
The configuration shown in FIG. 4 is adopted when a fine powdered char T1 is mixed in the pyrolysis gas S or when a combustor 23 of an acceptable type is used even when the quality of the waste H changes. Thus, the amount of the pyrolysis gas S processed by the gas processing device 17 can be reduced, so that the burden on the gas processing device 17 can be reduced. 3, a heat exchanger is installed on the downstream side of the combustion device 23, and the combustion gas G1 discharged from the dust collector 28 is sent to the exhaust gas treatment device 11 of the thermal power generation device X. It is possible.
[0056]
It should be noted that the various shapes and combinations of the constituent members shown in the above embodiment are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As explained above, the waste treatment method according to claim 1 burns carbide in the coal gasification facility, removes chlorine from the pyrolysis gas, burns it in the exhaust heat recovery boiler, and uses it as a heat source. Therefore, organic chlorine contained in the pyrolysis gas In addition to gas turbines for power generation, A large amount of carbide can be combusted in the coal gasification facility without being put into the exhaust heat recovery boiler, thereby increasing the amount of waste processed per unit time and improving the efficiency of waste energy use. Can be planned. Further, since the pyrolysis gas is burned and used as a heat source for the exhaust heat recovery boiler, the cost for heating the exhaust heat recovery boiler can be reduced, and waste can be processed at a lower cost. Furthermore, since the chlorine content in the pyrolysis gas is removed in the chlorine removal step, at least a part of the chlorine content contained in the waste is efficiently removed.
[0058]
In the waste treatment method according to claim 2, since the chlorine content is removed after separating the finely divided carbide mixed in the pyrolysis gas, the influence of the carbide during the chlorine removal step is avoided. In addition, it is possible to stably remove chlorine and reduce adverse effects on the dust collector and the like.
[0059]
In the waste treatment method according to claim 3, the finely divided carbide removed from the pyrolysis gas is mixed with coal as fuel of the coal gasification facility, so that the carbide generated in the pyrolysis furnace is efficiently used as fuel. It can be used, and the energy utilization efficiency of dust can be further improved.
[0060]
In the waste treatment method according to claim 4, since one of the pyrolysis gas and the dechlorination pyrolysis gas is burned and the combustion gas is used as a heat source for the pyrolysis furnace, the heat source dedicated to the pyrolysis furnace is omitted or reduced. It is possible to heat the pyrolysis furnace efficiently at low cost. Note that when the combustion gas of the dechlorinated pyrolysis gas is used, the combustion gas does not contain chlorine, so that corrosion of the pyrolysis furnace can be avoided easily and reliably.
[0061]
In the waste treatment method according to the fifth aspect, since the combustion gas is processed by the exhaust gas processing apparatus provided in the thermal power generation apparatus, the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace can be efficiently processed. In particular, in the combustion gas of dechlorinated pyrolysis gas, since the combustion gas does not contain chlorine, a normal exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler can be used as it is for the treatment of the combustion gas.
[0062]
In the waste treatment method according to claim 6, organic chlorine (hydrogen chloride) and slaked lime (calcium hydroxide) in the pyrolysis gas are reacted by adding slaked lime to the pyrolysis gas, and the reaction product is removed. By doing so, chlorine can be efficiently removed from the pyrolysis gas.
[0063]
The waste treatment system according to claim 7 combusts the carbide in the coal gasification facility and removes chlorine from the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis furnace to generate a dechlorinated pyrolysis gas. Is burned in an exhaust heat recovery boiler and used as its heat source, organic chlorine contained in the pyrolysis gas is In addition to gas turbines for power generation, A large amount of carbide can be combusted in the coal gasification facility without being put into the exhaust heat recovery boiler, thereby increasing the amount of waste processed per unit time and improving the efficiency of waste energy use. Can be planned. Further, since the pyrolysis gas is burned and used as a heat source for the exhaust heat recovery boiler, the cost for heating the exhaust heat recovery boiler can be reduced, and waste can be processed at a lower cost. Furthermore, since the chlorine content in the pyrolysis gas is removed in the chlorine removal step, at least a part of the chlorine content contained in the waste is efficiently removed.
[0064]
In the waste treatment system according to claim 8, in order to remove fine powdered carbide mixed in the pyrolysis gas before being sent to the chlorine removal device by the gas treatment device, the chlorine removal device dechlorinates the pyrolysis gas. It is possible to avoid the influence of carbides on the treatment, to perform stable chlorine removal, and to reduce the adverse effect on the dust collector and the like.
[0065]
In the waste treatment system according to claim 9, the finely divided carbide removed by the gas treatment device is mixed with coal, which is a fuel of the coal gasification facility, through the sub-conveyance path, so that the generated carbide is efficiently used. It can often be used as a fuel, and the efficiency of waste energy utilization can be further improved.
[0066]
In the waste treatment system according to claim 10, in order to burn one of the pyrolysis gas and the dechlorination pyrolysis gas in the combustion device and use the combustion gas as a heat source for the pyrolysis furnace, It can be omitted or reduced, and the pyrolysis furnace can be efficiently heated at low cost. When dechlorinated pyrolysis gas is burned in a combustion device, it avoids corrosion of the combustion device and the combustion gas contains no chlorine, so corrosion of the pyrolysis furnace is easy and reliable. Can be avoided.
[0067]
The waste treatment system according to claim 11 treats the combustion gas generated in the combustion device by using the exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler of the thermal power generation apparatus, so that the combustion gas is efficiently treated. be able to. In particular, in the combustion gas of the dechlorinated pyrolysis gas, since the combustion gas does not contain chlorine, the normal exhaust gas treatment device attached to the exhaust heat recovery boiler can be used as it is for the treatment of the combustion gas. Cost can be reduced by simplifying the system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a waste treatment system according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a pyrolysis furnace.
FIG. 3 is a flowchart showing another embodiment of the waste treatment system according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the waste treatment system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
C coal
D Dechlorination pyrolysis gas
F Combustible gas
G, G1 Combustion gas
H Waste
S pyrolysis gas
T, T1 Char (Carbide)
X Thermal power plant
1 Coal gasification facility
4 Gas turbine
8 Waste heat recovery boiler
9 Steam turbine
11 Exhaust gas treatment equipment
13 Dryer
14 Pyrolysis furnace
16 Main transport route
17 Gas processing equipment
18 Sub-transport route
19, 26 Chlorine removal device
22 Heat source device
23 Combustion device
24 Exhaust gas transfer route

Claims

A method of treating the waste by carbonizing the waste, mixing the carbide with coal, and combusting it with a thermal power generator,
As the thermal power generation device, a coal gasification facility for generating a combustible gas for driving a gas turbine for power generation, and a steam for driving a power generation steam turbine using the combustible gas from the gas turbine Using a waste heat recovery boiler that generates
A pyrolysis step of pyrolyzing the waste in a pyrolysis furnace into pyrolysis gas containing chlorine and carbide, and mixing the carbide generated in the pyrolysis step with coal to the coal gasification facility A mixing step, a chlorine removing step of removing at least chlorine from the pyrolysis gas to produce a dechlorinated pyrolysis gas, and a heat source of the exhaust heat recovery boiler by burning the dechlorination pyrolysis gas and a combustion step of a,
In the combustion step, the dechlorination pyrolysis gas is burned without being supplied to the gas turbine separately from the combustible gas, and used as a heat source for the exhaust heat recovery boiler .

The waste treatment method according to claim 1, wherein carbides mixed in the pyrolysis gas are removed prior to the chlorine removing step.

The waste treatment method according to claim 2, wherein the carbide removed from the pyrolysis gas is mixed with coal to the coal gasification facility.

The disposal according to claim 1, 2, or 3, wherein a part of at least one of the pyrolysis gas and the dechlorination pyrolysis gas is burned and the combustion gas is used as a heat source of the pyrolysis furnace. Material processing method.

The waste treatment method according to claim 4, wherein the combustion gas is treated by an exhaust gas treatment device provided in the thermal power generation device.

The waste treatment method according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein, in the chlorine removal step, slaked lime is added to the pyrolysis gas to remove chlorine.

A system for treating the waste by carbonizing the waste, mixing the carbide with coal, and combusting it with a thermal power generator,
The thermal power generation apparatus includes a coal gasification facility that generates combustible gas for driving a power generation gas turbine, and steam for driving a power generation steam turbine using the combustible gas from the gas turbine. An exhaust heat recovery boiler that generates
A pyrolysis furnace for pyrolyzing the waste into pyrolysis gas containing chlorine and carbide by heating the waste, and a main for mixing the carbide generated in the pyrolysis furnace with coal to the coal gasification facility A transport path, a chlorine removing device that removes at least chlorine from the pyrolysis gas to generate a dechlorination pyrolysis gas, a heat source of the exhaust heat recovery boiler by burning the dechlorination pyrolysis gas, and and a heat source unit that,
The waste heat treatment apparatus is characterized in that the heat source device burns the dechlorinated pyrolysis gas separately from the flammable gas without putting it into the gas turbine to be a heat source of the exhaust heat recovery boiler .

8. The waste treatment system according to claim 7, further comprising a gas treatment device that removes carbides mixed in the pyrolysis gas before the pyrolysis gas is sent to the chlorine removal device.

The waste treatment system according to claim 8, further comprising a sub-transport path for mixing the carbide removed by the gas treatment device with coal to the coal gasification facility.

9. A combustion apparatus comprising a combustion device that burns at least part of at least one of the pyrolysis gas and the dechlorination pyrolysis gas and uses the combustion gas as a heat source of the pyrolysis furnace. 9. The waste treatment system according to 9.

11. The waste treatment system according to claim 10, further comprising an exhaust gas transfer path for sending the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace to an exhaust gas treatment device provided in the thermal power generation apparatus.