专利名称：加压流化炉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃烧下水道污泥、生物物质、尘垢、粪便污泥、城市垃圾等被处理物的加压流化炉系统，更为详细地来说，涉及这样的加压流化炉系统:为了提高从加压流化炉排出的燃烧废气的利用率，而在向加压流化炉供给燃烧空气的增压器的上游侧和下游侧分别具备废热锅炉。
背景技术：
已知在加压条件下对被处理物进行燃烧处理的加压流化炉系统。该系统是一种燃烧系统，其特征在于，利用从加压流化炉排出的燃烧废气所具有的热能和压力来驱动增压器，生成压缩空气，将该压缩空气作·为在加压流化炉中燃烧所需要的燃烧空气。这样，由于能够利用对被处理物进行燃烧处理时产生的燃烧废气来生成燃烧空气，因此无需设置用于供给燃烧空气的鼓风机，正被作为节能型的燃烧设备进行开发。在该种加压流化炉系统中，提出有下述加压焚烧炉设备:在向加压流化炉供给燃烧空气的增压器的下游侧配置废热锅炉来进行热回收，将从废热锅炉排出的水蒸汽返还到增压器的上游侧，使向增压器供给的燃烧废气的容量增加(专利文献I )。专利文献1:日本特开2008-25965号公报然而，虽然从加压流化炉排出的燃烧废气具有相应的热量，但是由于专利文献I记载的废热锅炉仅配置在增压器的下游侧，因此存在着因来自中途的配管和设备的散热、和增压器对热能的消耗而导致燃烧废气的热回收率低的可能。
发明内容
因此，本发明的主要课题在于，实现提高了从加压流化炉排出的燃烧废气的热回收率的加压流化炉系统，实现向加压流化炉供给燃烧空气的增压器的稳定的驱动，所述增压器内置有涡轮和压缩机，所述涡轮借助燃烧废气而转动，所述压缩机随着涡轮的转动而转动。解决了上述课题的本发明和作用效果如下所述。第一发明为一种加压流化炉系统，其具备:使被处理物燃烧的加压流化炉；空气预热器，其用于进行从所述加压流化炉排出的燃烧废气与向加压流化炉供给的燃烧空气的热交换；增压器，其内置有涡轮和压缩机，所述涡轮借助所述燃烧废气被驱动，所述压缩机伴随着涡轮的转动而转动；以及排烟处理塔，其用于除去所述燃烧废气内的杂质，所述加压流化炉系统的特征在于，在所述加压流化炉与增压器之间与所述空气预热器并列配置有第一废热锅炉，所述第一废热锅炉用于产生水蒸汽，在所述增压器与排烟处理塔之间配置有用于产生水蒸汽的第二废热锅炉。在加压流化炉与增压器之间与空气预热器并列配置第一废热锅炉，所述第一废热锅炉用于产生水蒸汽，在所述增压器与排烟处理塔之间配置有用于产生水蒸汽的第二废热锅炉，因此能够在增压器保留必要的热能，并回收剩余的热能。因此，能够提高对从加压流化炉排出的燃烧废气回收热量的热回收率。基于本第一发明的结构，第二发明的特征在于，将从所述第一废热锅炉和第二废热锅炉中的至少一方排出的水蒸汽供给到发电装置。由于将从第一废热锅炉和第二废热锅炉中的至少一方排出的水蒸汽供给到利用水蒸汽发电的发电装置，因此能够将从加压流化炉排出的燃烧废气所具有的能量转换为电能来高效地进行利用。另外，发电的电能能够在设施内使用。基于第一或第二发明的结构，第三发明的特征在于，在所述第一废热锅炉和第二废热锅炉中，仅第二废热锅炉设有排灰装置。通过仅在被供给压力降低了的燃烧废气的第二废热锅炉设置排灰装置，既能够降低设备成本，又能够提高维护性。基于第二发明的结构，第四发明的特征在于，将从所述第一废热锅炉、第二废热锅炉和发电装置中的至少一方排出的水蒸汽供给到白烟防止用热交换器，所述白烟防止用热交换器用于使白烟防止用空气升温。由于将从第一废热锅炉、第二废热锅炉和发电装置中的至少一方排出的水蒸汽供给到白烟防止用热交换器，所述白烟防止用热交换器用于使白烟防止用空气的温度上升，因此，能够将从加压流化炉排出的燃烧废气所具有的能量用于白烟防止用空气的温度的上升，从而能够更加高效地利用所述能量。基于第一或第四发明的结构，第五发明的特征在于，在所述空气预热器的燃烧废气排出口下游侧附近，配置有第一 流量调节器，利用所述第一流量调节器来调节向所述空气预热器流入的燃烧废气的流量。在空气预热器的下游侧配置第一流量调节器，利用第一流量调节器来调节向空气预热器流入的燃烧废气的流量，因此能够将加压流化炉的温度维持在预定的温度，利用从加压流化炉排出的燃烧废气稳定地驱动增压器。另外，作为第一流量调节器，优选采用具备风门、阀等开闭机构的设备。基于第五发明的结构，第六发明的特征在于，在所述加压流化炉系统中配置有用于向所述第一废热锅炉供水的泵，利用所述泵来调节向所述增压器供给的燃烧废气的温度。由于是利用泵来调节向增压器供给的燃烧废气的温度，因此能够利用从加压流化炉排出的燃烧废气更加稳定地驱动增压器。基于第五发明的结构，第七发明的特征在于，在连接所述增压器的燃烧废气的供给口的上游侧附近和燃烧废气的排出口的增压侧附近的分支管处配置有第二流量调节器，利用所述第二流量调节器来调节向所述增压器供给的燃烧废气的流量。在将增压器的燃烧废气的供给口的上游侧附近和燃烧废气的排出口的增压侧附近连接起来的分支管配置有第二流量调节器，利用第二流量调节器来调节向所述增压器供给的燃烧废气的流量，因此能够利用从加压流化炉排出的燃烧废气更加稳定地驱动增压器。另外，作为第二流量调节器，优选采用具备风门、阀等开闭机构的设备。基于第七发明的结构，第八发明的特征在于，在用于向所述加压流化炉供给被处理物的配管处设有被处理物加热装置，所述被处理物加热装置用于加热被处理物。
由于能够通过加热被处理物来增加对加压流化炉的输入热量，并且提高了被处理物的流动性，因此能够减少投送泵所需动力。提出一种加压流化炉系统，所述加压流化炉系统能够提高从加压流化炉排出的燃烧废气的利用率，能够稳定地驱动向加压流化炉供给燃烧空气的增压器。
图1是第一实施方式的加压流化炉系统的说明图。图2是图1的局部放大图。图3是图1的局部放大图。图4是图1的局部放大图。图5是第二实施方式的加压流化炉系统的说明图。图6是图5的局部放大图。图7是图5的局部放大图。图8是图5的局部放 大图。标号说明1:加压流化炉系统；10:贮存装置；13C:被处理物加热装置；20:加压流化炉；40:空气预热器；50:集尘器；60:增压器；61:润轮；62:压缩机；70:白烟防止用热交换器；80:排烟处理塔；81C:泵；81E:流量调节阀；87:烟囱；92G:流量调节器(第一流量调节器)；92H:流量调节器；100:第一废热锅炉；110:第二废热锅炉；IlOC:排灰装置；114D:流量调节器(第二流量调节器)；120:发电装置。
具体实施例方式下面，参考附图详细说明本发明的第一实施方式。并且，为了容易理解，适当地示出方向进行说明，但结构并不受此限定。<第一实施方式>在图1中示出了第一实施方式的加压流化炉系统I。本系统具备:贮存装置10，其用于贮存下水道污泥、城市垃圾等包含有机物的被处理物；加压流化炉20，其用于对被处理物进行焚烧；空气预热器40，其用于进行燃烧废气与燃烧空气的热交换；集尘器50，其用于捕集燃烧废气中的燃烧灰、粉尘等；增压器60，其内置有涡轮61和压缩机62，涡轮61通过燃烧废气而转动，压缩机62伴随着涡轮61的转动而转动，用于向加压流化炉20供给燃烧空气；以及排烟处理塔80，其用于将燃烧废气排出到外部。而且，在加压流化炉20与集尘器50之间与空气预热器40并列设置有用于产生蒸汽的第一废热锅炉100，在增压器60与排烟处理塔80之间设有用于产生蒸汽的第二废热锅炉 110。(贮存装置)在贮存装置10中贮·存被脱水处理至含水率为65 85质量％左右的下水道污泥等被处理物。如图1、图2所示，在贮存装置10的下部配置有定量送料器11，所述定量送料器11用于将预定量的被处理物供给至加压流化炉20。在定量送料器11的下部配置有用于向加压流化炉20压送被处理物的投送泵12。并且，作为投送泵12，能够使用单轴螺旋泵、活塞泵等。也可以在将投送泵12与加压流化炉20连通的配管设置用于对被处理物加温的被处理物加热装置13C。向被处理物加热装置13C供给从第一废热锅炉、第二废热锅炉或发电装置120排出的水蒸汽中的至少一方，从而加热被处理物。被处理物加热装置13C可以采用双重管式热交换器、和板式热交换器等。(加压流化炉)在加压流化炉20的下部填充有作为流动介质的具有预定的粒径的沙等固体粒子。加压流化炉20 —边利用被供给的燃烧空气维持由固体粒子构成的流动层(沙层)的流动状态，一边使从外部供给的被处理物以及根据需要而供给的城市燃气、重油等辅助燃料燃烧。如图1、图2所示，在加压流化炉20的一侧的侧壁的下部设置有用于对沙层加热的辅助燃料燃烧装置21，在辅助燃料燃烧装置21的上侧附近的部位配置有起动用燃烧器22，所述起动用燃烧器22用于在起动时对沙层进行加热。而且，在加压流化炉20的上部配置有用于冷却燃烧废气的水枪(省略图示)，在燃烧废气的温度上升至预定温度以上的情况下使冷却水以喷雾形式喷向炉内。在加压流化炉20的另一侧的侧壁的下部配置有用于向加压流化炉20的内部供给燃烧空气的燃烧空气供给管24，在加压流化炉20的另一侧的侧壁的上部的细径化的侧壁形成有排出口 90A，所述排出口 90A用于将由被处理物、辅助燃料等的燃烧而产生的废气、水蒸汽排出到外部。而且，在加压流化炉20的侧壁设置有温度传感器(第一温度传感器)20A以测定加压流化炉20的内部的温度。另外，在本说明书中，将废气、水蒸汽统称为燃烧废气。(空气预热器)
从加压流化炉20排出的燃烧废气经由配管90被供给到在加压流化炉20的后段设置的空气预热器40。为了使供给到加压流化炉20的燃烧空气的温度上升，在空气预热器40中使燃烧废气与燃烧空气间接地进行热交换。并且，作为空气预热器40，优选使用管壳式热交换器。如图1、图3所示，在空气预热器40的上部形成有供给口 90B，所述供给口 90B用于将从加压流化炉20排出的压力约为100 200kPa、温度约为850°C的燃烧废气供给至空气预热器40内，在空气预热器40的一侧的侧壁的上部形成有排出口 91A，所述排出口 91A用于将温度约为130 650°C的燃烧空气排出至空气预热器40外。而且，燃烧废气的供给口 90B经由配管90而与加压流化炉20的排出口 90A连接，燃烧空气的排出口 91A经由配管91而与在加压流化炉20设置的燃烧空气供给管24的后部连接。在空气预热器40的另一侧的侧壁的下部形成有排出口 92A，所述排出口 92A用于将压力约为100 200kPa、温度约为200 700°C的燃烧废气排出到空气预热器40外，在排出口 92A的上侧附近的部位形成有供给口 95B，所述供给口 95B用于将压力约为100 200kPa、温度约为10 140°C的燃烧空气供给到空气预热器40内。(第一废热锅炉)第一废热锅炉100与空气预热器40并列配置在加压流化炉20的后段，是为了有效利用从加压流化炉20排出的燃烧废气，而利用从加压流化炉20供给的燃烧废气使供给到第一废热锅炉100的水的温度上 升而成为水蒸汽的设备。另外，第一废热锅炉100的设置位置并不限定于与空气预热器40并列，只要是在加压流化炉20与增压器60之间，也可以将第一废热锅炉100与空气预热器40串联设置。另外，第一废热锅炉100可以采用公知的废热锅炉，不过特别优选采用水管锅炉。如图1、图3所示，在第一废热锅炉100的上部形成有供给口 90C，所述供给口 90C用于将从加压流化炉20排出的压力约为100 200kPa、温度约为850°C的燃烧废气供给至第一废热锅炉100内，在第一废热锅炉100的侧壁的上部形成有多个排出口 101A，所述排出口 IOlA用于将水蒸汽排出至第一废热锅炉100外。而且，燃烧废气的供给口 90C经由配管90而与加压流化炉20的排出口 90A连接，配管90在中间部具有向第一废热锅炉100的供给口 90C延伸的分支管。在第一废热锅炉100的另一侧的侧壁的下部形成有将燃烧废气排出至第一废热锅炉100外的排出口 92C，在侧壁的下部形成有利用泵81C将从外部供给的水供给至第一废热锅炉100内的供给口 101C。在第一废热锅炉100的上方配置有汽鼓102,所述汽鼓102用于忙存在第一废热锅炉100产生的水蒸汽。在汽鼓102的下部形成有用于向汽鼓102内供给水蒸汽的多个供给口 101B，在汽鼓102的上部形成有用于将贮存的水蒸汽排出到汽鼓102外的排出口 103A。而且，水蒸汽的供给口 IOlB经由配管101而与第一废热锅炉100的排出口 IOlA连接。在第一废热锅炉100的下方配置有蒸汽联箱104，所述蒸汽联箱104用于除去在汽鼓102贮存的水蒸汽所含有的水分。在蒸汽联箱104的上表面的一侧形成有:用于将在汽鼓102贮存的水蒸汽供给到蒸汽联箱104内的供给口 103B ;和用于将从后述的第二废热锅炉110排出的水蒸汽供给到蒸汽联箱104内的供给口 103C，在蒸汽联箱104的上表面的另一侧形成有用于将除去了水分的蒸汽排出到蒸汽联箱104外的排出口 105A。而且，水蒸汽的供给口 103B经由配管103而与汽鼓102的排出口 103A连接，供给口 103C经由配管112而与第二废热锅炉110的排出口 IlOA连接。在蒸汽联箱104的后段设置有利用蒸汽发电的发电装置120。作为发电装置120可以采用下述发电装置等:利用所供给的蒸汽使蒸汽涡轮、螺旋转子旋转来发电的发电装置；以及利用蒸汽使在装置内循环的热介质蒸发，利用蒸发的热介质驱动涡轮的利用兰肯循环的发电装置。在发电装置120的上表面的一侧形成有用于供给蒸汽的供给口 105B，在发电装置120的上表面的另一侧形成有用于将在第一废热锅炉100内循环的蒸汽排出的排出口105C。而且，用于供给蒸汽的供给口 105B经由配管105而与蒸汽联箱104的排出口 105A连接，从发电装置120的排出口 105C排出的蒸汽被供给到白烟防止用热交换器70。(集尘器)从空气预热器40和第一废热锅炉100排出的燃烧废气在汇合后被供给至集尘器50。在集尘器50中，将燃烧废气中的焚烧灰、灰尘、流动砂等杂质除去。另外，作为集尘器50，可以采用陶瓷袋式过滤器、旋风器等公知的集尘器，不过特别优选采用陶瓷袋式过滤器。如图1、图3所示，在集尘器50的一侧的侧壁的下部形成有供给口 92B，所述供给口 92B用于将从空气预热器40和第一废热锅炉100排出的压力为100 200kPa、温度为200 700°C的燃烧废气供给至集尘器50内，在集尘器50的一侧的侧壁的上部形成有排出口 93A，所述排出口 93A用于将除去了杂质等的燃烧废气排出至集尘器50外。而且，燃烧废气的供给口 92B经由配管92而与 空气预热器40的燃烧废气的排出口 92A、以及第一废热锅炉100的燃烧废气的排出口 92C连接，在排出口 92A、92C的附近，分别设有由风门等构成的流量调节器92G、92H。为了除去在燃烧废气中混杂的杂质等，在集尘器50内，在形成于下部的供给口92B与形成于上部的排出口 93A的上下方向之间的部位内置有过滤器(图示省略)，所述过滤器从陶瓷袋式过滤器等中选出。被过滤器除去的燃烧废气中的杂质等在临时贮存于集尘器50内的底部后，被定期地排出至外部。(增压器)增压器60配置在集尘器50的后段，其为包括下述部分的设备:涡轮61，其利用从集尘器50排出的燃烧废气而转动；轴63，其将涡轮61的转动传递至压缩机62 ;和压缩机62，其随着经由轴63传递的涡轮61的转动而转动，从而生成燃烧空气。如图1、图3所示，在增压器60中，在涡轮61的下部形成有供给口 93E，所述供给口 93E用于将从集尘器50排出的压力为100 200kPa、温度为200 650°C的燃烧废气供给至增压器60内，在涡轮61的侧部形成有排出口 97E，所述排出口 97E用于将燃烧废气排出至增压器60外。而且，燃烧废气的供给口 93E经由配管93而与集尘器50的排出口 93A连接，在供给口 93E的附近配置有用于测定被供给的燃烧废气的温度的温度传感器(第二温度传感器)93F。在增压器60的压缩机62的侧部形成有用于将空气供给至增压器60内的供给口67E，在压缩机62的上部形成有用于将压力为150 200kPa、温度为大约15 150°C的燃烧空气排出至增压器60外的排出口 94E。空气的供给口 67E经由配管67、66而与起动用鼓风机65连接，燃烧空气的排出口94E经由配管94、96、95而与空气预热器40的供给口 95B连接，且经由配管94、96而与加压流化炉20的起动用燃烧器22的后部连接。(起动用鼓风机)起动用鼓风机65是用于在加压流化炉系统I起动时将燃烧空气供给至起动用燃烧器22的设备。而且，起动用鼓风机65同时具有下述功能:在由于来自贮存装置10的被处理物的供给中断等而使供给至增压器60的涡轮61的燃烧废气减少、从而从压缩机62排出的燃烧空气减少了的情况下，强制地将外部空气供给至压缩机62。为了使被处理物发出的臭气在加压流化炉20中燃烧来进行除臭，贮存装置10经由配管15而与配管16·连接。而且，设有流量计95G，所述流量计95G用于对从增压器60的压缩机62排出的燃烧空气量进行计量。(第二废热锅炉)第二废热锅炉110配置在增压器60的后段，是为了有效利用从增压器60排出的燃烧废气，而利用从增压器60供给的燃烧废气使供给到第二废热锅炉110的水的温度上升而成为水蒸汽的设备。如图1、图4所示，在第二废热锅炉110的一侧的侧壁形成有供给口 97B，所述供给口 97B用于将从增压器60排出的温度为200 550°C的燃烧废气供给至第二废热锅炉110内，在第二废热锅炉110的另一侧的侧壁形成有排出口 98A，所述排出口 98A用于将燃烧废气排出至第二废热锅炉110外。而且，在第二废热锅炉110的上部设有:供给口 110B，其用于经由泵81C将从外部供给的水供给到第二废热锅炉110内；以及排出口 110A，其用于将在第二废热锅炉110内产生的水蒸汽排出到第二废热锅炉110外。而且，在第二废热锅炉110的下部具备排灰装置110C，排灰装置IlOC用于将在内部堆积的粉尘等排出，例如由阀等构成。另外，第二废热锅炉110可以采用公知的锅炉，不过优选采用水管锅炉。燃烧废气的供给口 97B经由配管97而与增压器60的排出口 97E连接。而且，配管93与配管97通过配管114连接，在配管114设置有流量调节器(第二流量调节器)114D，所述流量调节器(第二流量调节器)114D用于调节向增压器60供给的燃烧废气的流量。(白烟防止用热交换器)白烟防止用热交换器70是使从发电装置120供给的水蒸汽与从白烟防止风扇65A供给的白烟防止用空气间接地进行热交换的设备。能够使用管壳式热交换器、板式热交换器作为白烟防止用热交换器70。如图1、图4所示，白烟防止用热交换器70在一侧的侧壁形成有供给口 70A，所述供给口 70A用于将从白烟防止风扇65A排出的压力为3 lOkPa、温度约为10 40°C的白烟防止用空气供给到白烟防止用热交换器70内，在白烟防止用热交换器70的下部形成有供给口 70B，所述供给口 70B用于将从第二废热锅炉110排出的水蒸汽供给到白烟防止用热交换器70内。而且，在白烟防止用热交换器70的另一侧的侧壁形成有排出口 70C，排出口 70C用于将通过热交换而使温度上升至约70 95°C的白烟防止用空气排出到白烟防止用热交换器70外，在白烟防止用热交换器70的上部形成有用于将水蒸汽排出到白烟防止用热交换器70外的排出口 70D。(排烟处理塔)排烟处理塔80是用于防止燃烧废气所含有的杂质等排出至外部的设备，在排烟处理塔80的上部配置有烟 87。并且，虽然烟 87被设置在排烟处理塔80的上部，但并不限定于此，也可以与排烟处理塔分开地独立设置烟囱87。如图1、图4所示，在排烟处理塔80的一侧的侧壁的下部形成有供给口 98B，所述供给口 98B用于将从第二废热锅炉110排出的燃烧废气供给至排烟处理塔80内，在烟囱87的一侧的侧壁的下部形成有供给口 99B，所述供给口 99B用于将从白烟防止用热交换器70排出的白烟防止用空气供给至烟囱87。而且，燃烧废气的供给口 98B经由配管98而与在第二废热锅炉110的侧壁形成的排出口 98A连接，白烟防止用空气的供给口 99B经由配管99而与在白烟防止用热交换器70的侧壁形成的排出口 70C连接。在排烟处理塔80的另一侧的侧壁的上部配设有喷雾管84，所述喷雾管84用于将从外部供给的水以喷雾形式喷向排烟处理塔内，在排烟处理塔80的另一侧的侧壁的中间部和下部分别配置有喷雾管85，所述喷雾管85经由循环泵83将贮存在排烟处理塔80的底部的含有氢氧化钠的氢氧化钠溶液以喷雾形式喷向排烟处理塔内。贮存在排烟处理塔80的氢氧化钠溶液经由氢氧化钠泵被从氢氧化钠储罐供给，并且一直维持适当的量。而且，可以设置热利用装置，所述热利用装置用于对从排烟处理塔80排出的温度为50 80°C的排水所具有的热能进行回收、再利用。作为热利用装置可以采用二元发电装置(省略图示)等。供给到排烟处理塔80的燃 烧废气在除去杂质等后与白烟防止用空气混合，并从烟囱87排出到外部。(燃烧废气的控制)为了维持加压流化炉系统I的正常运转，需要向增压器60的涡轮61供给预定量的从加压流化炉20排出的燃烧废气，并向加压流化炉20供给预定量的从伴随涡轮61的转动而转动的压缩机62排出的燃烧空气。首选，在第一步骤中，为了将从加压流化炉20排出的燃烧废气的温度维持在预定的温度，根据配置在加压流化炉20的侧壁的第一温度传感器20A的测定值，驱动在空气预热器40的排出口 92A的附近配置的流量调节器92G，调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量。在第一温度传感器20A的测定值低于预定的温度(650 900°C )的情况下，向打开方向驱动流量调节器(第一流量调节器)92G，使向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量增加，使对空气预热器40的供给热量增加，使燃烧空气的温度上升。由此，由于将温度上升了的燃烧空气供给到加压流化炉20，因此加压流化炉20的温度上升，能够使从加压流化炉20排出的燃烧废气的温度上升。另一方面，在第一温度传感器20A的测定值比预定的温度(650 900°C)高的情况下，向关闭方向驱动流量调节器(第一流量调节器)92G，使向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量减少，使对空气预热器40的供给热量减少，使燃烧空气的温度下降。由此，由于将温度下降了的燃烧空气供给到加压流化炉20，因此加压流化炉20的温度下降，能够使从加压流化炉20排出的燃烧废气的温度下降。另外，在第一步骤中，驱动空气预热器40的流量调节器(第一流量调节器)92G来调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量，不过，也可以驱动在第一废热锅炉100的排出口 92C附近配置的流量调节器92H，来调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量。接下来，在第二步骤中，为了将从增压器60的压缩机62排出的燃烧空气的排出量维持在预定的流量，根据在将增压器60与空气预热器40连接起来的配管95配置的流量计95G的测定值来驱动泵81C，调节向第一废热锅炉100供给的水的供给量。在流量计95G的测定值低于根据辅助燃料供给量和被处理物供给量算出的预定的设定值的情况下，使得泵81C的转速降低并且/或者向关闭方向调节流量控制阀81E的开度，使向第一废热锅炉100供给的水的供给量减少，使从第一废热锅炉100排出的燃烧废气的温度上升。由此，由于将温度上升了的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速增加，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量增加。另一方面，在流量计95G的测定值高于预定的设定值的情况下，增加泵81C的转速，并且/或者向打开方向调节流量控制阀81E的开度，使向第一废热锅炉100供给的水的供给量增加，使从第一废热锅炉100排出的燃烧空气的温度降低。由此，由于将温度降低了的燃烧空气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速降低，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量减少。而且，也可以代替第二步骤，而在第三步骤中，为了将从增压器60的压缩机62排出的燃烧空气的排出量维持在预定的排出量，根据在将增压器60与空气预热器40连接起来的配管95配置的流量计95G的测定值，来驱动在配管114配置的流量调节器114D，从而不经由增压器60地调节通过 配管114向第二废热锅炉110供给的燃烧废气的供给量。在流量计95G的测定值低于预定的设定值的情况下，驱动流量调节器114D，使流过配管114而供给到第二废热锅炉110的燃烧废气的供给量减少。由此，由于将大量的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速增加，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量增加。另一方面，在流量计95G的测定值低于预定的设定值的情况下，驱动流量调节器114D，使流过配管114而供给到第二废热锅炉110的燃烧废气的供给量增加。由此，由于将少量的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速降低，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量减少。并且，也可以代替第二步骤、第三步骤，或者在第四步骤中，为了将从增压器60的压缩机62排出的燃烧空气的排出量维持在预定流量，根据在增压器60的供给口 93E的附近配置的第二温度传感器93F的测定值，调节泵81C的转速和/或流量控制阀81E的开度，从而调节向第一废热锅炉100供给的水的供给量。另外，不必特定第一步骤至第四步骤的控制顺序，优选同时进行各控制。在第二温度传感器93F的测定值低于预定的设定值(250 650°C )的情况下，使泵81C的转速降低并且/或者向关闭方向调节流量控制阀81E的开度，使向第一废热锅炉100供给的水的供给量减少，使从第一废热锅炉100排出的燃烧废气的温度上升。由此，由于将温度上升了的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速增加，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量增加。另一方面，在第二温度传感器93F的测定值高于预定的设定值(250 650°C )的情况下，使泵81C的转速增加或者向打开方向调节流量控制阀81E的开度，使向第一废热锅炉100供给的水的供给量增加，使从第一废热锅炉100排出的燃烧废气的温度降低。由此，由于将温度降低了的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速降低，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量减少。接下来，在第五步骤中，为了将加压流化炉20的炉内温度维持在预定的温度，根据在将增压器60与空气预热器40连接起来的配管95配置的流量计95G的测定值来驱动泵81C等，从而调节经由增压器60向加压流化炉20供给的燃烧空气量。另外，在虽然通过第一步骤使向空气预热器40供给的燃烧废气量降低至了最低量，但炉内温度依然未降低至预定的温度(650 900°C)的情况下，进行第五步骤。在第五步骤中，为了使炉内温度降低，设定第二设定值，该第二设定值的流量比第二步骤的基于辅助燃料供给量、被处理物供给量算出的设定值大，在流量计95G的测定值低于第二设定值的情况下，与第二步骤同样地，降低泵81C的转速，并且/或者向关闭方向调节流量控制阀81E的开度，使向第一废热锅炉100供给的水的供给量减少，使从第一废热锅炉100排出的燃烧废气的温度上升。由此，由于将温度上升了的燃烧废气供给到增压器60的涡轮61，因而涡轮61的转速增加，从伴随着涡轮61的转动而转动的增压器60的压缩机62所排出的燃烧空气的排出量增加，能够使炉内温度降低。而且，也可以代替第二步骤而组合进行所述第三步骤、第四步骤，代替第二步骤而组合进行第二步骤、所述第三步骤和第四步骤。另外，在利用燃烧废气排出燃烧空气的加压流化炉系统中，由于能够增加燃烧空气量而无需附加的动力，因此与利用流动鼓风机控制燃烧空气量的恒压的焚烧炉相比，第五步骤有效地起作用。为了有效地降低加 压流化炉20的炉内温度，还可以在第五步骤的前后，或者与第五步骤同时地进行第六步骤，在第六步骤中，降低投送泵12的转速，或者向关闭方向调节在被处理物的供给配管设置的流量调节阀13E，使向加压流化炉供给的被处理物的供给量减少。另外，由于第六步骤导致废热锅炉的热回收量减少，因此优选在第五步骤后进行第六步骤。下面，参照附图详细说明本发明的第二实施方式。另外，对相同设备、部件标以相同标号并省略重复的说明。〈第二实施方式〉在图5中示出了第二实施方式的加压流化炉系统I。相对于第一实施方式的不同点在于将两台增压器并列设置。将这些增压器分别称作第一增压器60A和第二增压器60B。并且，设置喷射器71以将在第二增压器60B产生的压缩空气用作白烟防止用空气。下面示出第二实施方式的概要。第二实施方式的加压流化炉系统I具备:贮存装置10，其用于贮存含有有机物的被处理物；加压流化炉20，其用于焚烧被处理物；空气预热器40，其用于进行燃烧废气与燃烧空气的热交换；集尘器50，其用于除去燃烧废气内的粉尘等；第一增压器60A，其内置有涡轮61A和压缩机62A，所述涡轮61A利用燃烧废气而转动，所述压缩机62A伴随涡轮6IA的转动而转动，用于向加压流化炉20供给燃烧空气；第二增压器60B，其内置有涡轮61B和压缩机62B，所述涡轮61B利用燃烧废气而转动，所述压缩机62B伴随涡轮61B的转动而转动，用于向白烟防止用热交换器70供给燃烧空气；以及排烟处理塔80，其用于将燃烧废气排出到外部。而且，在加压流化炉20与集尘器50之间与空气预热器40并列设置有用于产生蒸汽的第一废热锅炉100，在增压器60与排烟处理塔80之间设有用于产生蒸汽的第二废热锅炉 110。(第一增压器)第一增压器60A配置在集尘器50的后段，其为包括下述部分的设备:涡轮61A，其利用从集尘器50排出的燃烧废气而转动；轴63A，其将涡轮61A的转动传递至压缩机62A ；和压缩机62A，其随着经由轴63A传递的涡轮61A的转动而转动，并生成燃烧空气。如图5、图7所示，·在第一增压器60A中，在涡轮61A的下部形成有供给口 93B，所述供给口 93B用于将从集尘器50排出的压力约为100 200kPa、温度为200 650°C的燃烧废气供给至第一增压器60A内，在涡轮61A的侧部形成有排出口 97A，所述排出口 97A用于将燃烧废气排出至第一增压器60A外。而且，燃烧废气的供给口 93B经由配管93而与集尘器50的排出口 93A连接。另外，通过调节后述的在配管93的分支管设置的流量调节器93D，将从集尘器50排出的50% 90%的燃烧废气供给到用于向加压流化炉20供给所需的燃烧空气的第一增压器60A的涡轮61A。作为流量调节器93D，可以采用流量调节风门、流量调节阀等。该流量调节器93D基于测定机构(未图示)检测出来的测定值进行控制，所述测定机构对从第一增压器60A供给的压缩空气的流量、压力进行测定。具体来说，将向第一增压器60A供给的燃烧废气控制成使测定值达到预定的值。在第一增压器60A的压缩机62A的侧部形成有用于将空气供给至第一增压器60A内的供给口 67B，在压缩机62的上部形成有用于将压力为50 200kPa、温度为15 200°C的燃烧空气排出至第一增压器60A外的排出口 94A。空气的供给口 67B经由配管67、66而与起动用鼓风机65连接，燃烧空气的排出口94A经由配管94、96、95而与空气预热器40的供给口 95B连接，且经由配管94、96而与加压流化炉20的起动用燃烧器22的后部连接。(第二增压器)第二增压器60B与第一增压器60A并列配置在集尘器50的后段，其为包括下述部分的设备:涡轮61B，其利用从集尘器50排出的燃烧废气而转动；轴638，其将涡轮61B的转动传递至压缩机62B ;和压缩机62B，其随着经由轴63B传递的涡轮61B的转动而转动，用于生成白烟防止用空气。如图5、图7所示，在第二增压器60B中，在涡轮61B的下部形成有供给口 93C，所述供给口 93C用于将从集尘器50排出的压力为100 200kPa、温度为250 650°C的燃烧废气供给至第二增压器60B内，在涡轮61B的侧部形成有排出口 97C，所述排出口 97C用于将燃烧废气排出至第二增压器60B外。燃烧废气的供给口 93C经由配管93而与集尘器50的排出口 93A连接，配管93在中间部具有向第二增压器60B的供给口 93C延伸的分支管。而且，配管93的分支管与配管97的分支管通过配管111连接，在配管111设置有流量调节器111D，所述流量调节器IllD用于调节向第二增压器60B供给的燃烧废气的流量。通过流量调节器IllD将从集尘器50排出的10% 50%的燃烧废气供给到第二增压器60B。作为流量调节器111D，可以采用流量调节风门、流量调节阀等。该流量调节器IllD基于测定机构(未图示)检测出来的测定值进行控制，所述测定机构对从第二增压器60B供给的压缩空气的流量、压力进行测定。具体来说，将向第二增压器60B供给的燃烧废气控制成使测定值达到预定的值。在第二增压器60B的压缩机62B的侧部形成有用于将空气吸入至第二增压器60B内的供给口 67C，在压缩机62B的上部形成有用于将压力为80 150kPa、温度为70 120°C的白烟防止用空气排出至第二增压器60B外的排出口 94C。经由配管72向空气的供给口 67C供给空气，白烟防止用空气的排出口 94C经由配管74、喷射器71、配管73而与白烟防止用热交换器70的供给口 70A连接。白烟防止用热交换器70在一个侧壁形成有用于向白烟防止用热交换器70内供给白烟防止用空气的供给口 70A，在白烟防止用热交换器70的下部形成有供给口 70B，所述供给口 70B用于将从发电装置120排出的水蒸汽供给到白烟防止用热交换器70内。而且，在白烟防止用热交换器70的另一侧的侧壁形成有排出口 70C，排出口 70C用于将通过热交换使温度上升至70 95°C的白烟防止用空气排出到白烟防止用热交换器70外，在白烟防止用热交换器70的上部形成有用于将水蒸汽排出到白烟防止用热交换器70外的排出口 70D。向白烟防止用热交换器供给的水蒸汽并不限定于从发电装置120排出的水蒸汽，可以是从第一废热锅炉或第二废热锅炉排出的水蒸汽，也可以通过蒸汽联箱110供给。(第二废热锅炉)第二废热锅炉110配置在第一增压器60A、第二增压器60B的后段。从第一增压器60A、第二增压器60B排出的燃烧废气经由配管97供给到第二废热锅炉110。(燃烧废气的控制)为了维持加压流化炉 系统I的正常运转，需要向第一增压器60A的涡轮61A供给预定量的从加压流化炉20排出的燃烧废气，并向加压流化炉20供给预定量的从伴随涡轮6IA的转动而转动的压缩机62A排出的燃烧空气。首先，在第一步骤中，为了将从加压流化炉20排出的燃烧废气的温度维持在预定的温度，根据配置在加压流化炉20的侧壁的第一温度传感器20A的测定值，驱动在空气预热器40的排出口 92A的附近配置的流量调节器92G，调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量。另外，在第一步骤中，驱动空气预热器40的流量调节器92G来调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量，不过，也可以驱动在第一废热锅炉100的排出口 92C附近配置的流量调节器92H来调节向空气预热器40供给的燃烧废气的供给量。接下来，在第二步骤中，为了将从第一增压器60A的压缩机62A排出的燃烧空气的排出量维持在预定的排出量，根据在将第一增压器60A与空气预热器40连接起来的配管95配置的流量计95G的测定值，降低泵81C的转速，并且/或者调节流量控制阀81E的开度，来调节向第一废热锅炉100供给的水的供给量。而且，也可以代替第二步骤，而在第三步骤中，为了将从第一增压器60A的压缩机62A排出的燃烧空气的排出量维持在预定的排出量，根据在将第一增压器60A与空气预热器40连接起来的配管95配置的流量计95G的测定值，来驱动在配管93的分支管配置的流量调节器93D，能够不经由第一增压器60A地调节通过配管93的分支管向第二增压器60B供给的燃烧废气的供给量。
并且，也可以代替第二步骤、第三步骤，而在第四步骤中，为了将从第一增压器60A的压缩机62A排出的燃烧空气的排出量维持在预定排出量，根据在第一增压器60A的供给口 93E的附近配置的第二温度传感器93F的测定值，降低泵81C的转速并且/或者调节流量控制阀81E的开度，从而调节向第一废热锅炉100供给的水的供给量。另外，避免重复而省略了说明，不过也可以与第一 第四步骤一起采用上述的第五、第六步骤。在第二实施方式中，将由第二增压器60B生成的压缩空气作为喷射器71的驱动源利用，使风量增大，由此，能够 得到白烟防止用空气而不必设置白烟防止用风扇。由此，不仅能够实现燃烧废气的高效的热回收，而且能够降低设备整体的消耗电力，能够提供更为节能的燃烧设备。
权利要求
1.一种加压流化炉系统，其具备:使被处理物燃烧的加压流化炉；空气预热器，其用于进行从所述加压流化炉排出的燃烧废气与向加压流化炉供给的燃烧空气的热交换；增压器，其内置有涡轮和压缩机，所述涡轮借助所述燃烧废气被驱动，所述压缩机伴随着涡轮的转动而转动；以及排烟处理塔，其用于除去所述燃烧废气内的杂质，所述加压流化炉系统的特征在于， 在所述加压流化炉与增压器之间，与所述空气预热器并列配置有第一废热锅炉，所述第一废热锅炉用于产生水蒸汽， 在所述增压器与排烟处理塔之间配置有用于产生水蒸汽的第二废热锅炉。
2.根据权利要求1所述的加压流化炉系统，其中， 将从所述第一废热锅炉和第二废热锅炉中的至少一方排出的水蒸汽供给到发电装置。
3.根据权利要求1或2所述的加压流化炉系统，其中， 在所述第一废热锅炉和第二废热锅炉中，仅第二废热锅炉设有排灰装置。
4.根据权利要求2所述的加压流化炉系统，其中， 将从所述第一废热锅炉、第二废热锅炉和发电装置中的至少一方排出的水蒸汽供给到白烟防止用热交换器，所述白烟防止用热交换器用于使白烟防止用空气升温。
5.根据权利要求1或4所述的加压流化炉系统，其中， 在所述空气预热器的燃烧废气排出口下游侧附近，配置有第一流量调节器，利用所述第一流量调节器来调节向所述空气预热器流入的燃烧废气流量。
6.根据权利要求5所述的加压流化炉系统，其中， 在所述加压流化炉系统中配置有用于向所述第一废热锅炉供水的泵，利用所述泵来调节向所述增压器供给的燃烧废气的温度。
7.根据权利要求5所述的加压流化炉系统，其中， 在连接所述增压器的燃烧废气的供给口的上游侧附近和燃烧废气的排出口的增压侧附近的分支管处配置有第二流量调节器，利用所述第二流量调节器来调节向所述增压器供给的燃烧废气的流量。
8.根据权利要求7所述的加压流化炉系统，其中， 在向所述加压流化炉供给被处理物的配管处设有被处理物加热装置，所述被处理物加热装置用于加热被处理物。
全文摘要
本发明提出一种加压流化炉系统，能够有效地利用从加压流化炉排出的燃烧废气，并且能够稳定地驱动向加压流化炉供给燃烧空气的增压器。通过下述方式解决上述课题在使被处理物燃烧的加压流化炉与增压器之间，与用于进行热交换的空气预热器并列配置第一废热锅炉，所述增压器内置有涡轮和伴随涡轮的转动而转动的压缩机，所述第一废热锅炉用于产生水蒸汽，在所述增压器与用于除去燃烧废气内的杂质的排烟处理塔之间，配置用于产生水蒸汽的第二废热锅炉。
文档编号F23G5/46GK103225810SQ20131003752
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者小林俊树, 山本隆文, 寺腰和由 申请人:月岛机械株式会社