91福利

インタビュー3(流动タービン)

流动焼却炉の消费电力を
约40%削减した
流动タービンシステム

事业戦略本部 搁&补尘辫;顿センター
资源再生技术开発部
渡邉 直人 Naoto Watanabe

下水処理施设にとって、とりわけ多くの电力を要する汚泥焼却プロセスにおいて大きな课题である省电力化。
新開発の「流动タービンシステム」は、安全?安心?安定はそのままに、流动焼却炉の消费电力を約40%削減可能。
しかも、既设への部分更新も可能にした画期的な技术です。
そのメリットや、開発に至る経緯などを、プロジェクトの牽引者である渡邉 直人に語ってもらいました。

焼却炉へ空気を送るブロワに代わるシステムを生み出したい

下水処理で出る汚泥は、浓缩?消化?脱水のプロセスを経て流动焼却炉に运ばれ、850℃の高温で焼却処理されます。焼却中は、理想的な燃焼状态を保つため、焼却炉内の下部に敷き詰められている砂の层(砂层)へ流动ブロワで常时、空気が吹き込まれ、流动状态を形成します。砂层へ空気を押し込むには、ブロワの大きな吐出圧力が必要で、电力消费も増加します。それは、焼却炉全体のほぼ40%を占めるものでした。
流动ブロワに代わるシステムを生み出せたら、そこにかかっていた分の消费电力を、そっくり削减できるのではないか。そんな思いで、开発はスタートしました。

知识もノウハウもゼロからの开発、"生みの苦しみ"を経て技术を确立

「流动ブロアに代え、过给机を使う。それも、91福利独自のシステムで」。开発の方向は、初めから见えていました。しかし、过给机をさわったことがなく、知识もノウハウもまったくのゼロからのスタートです。そこで车用のターボチャージャーを买ってきて、実験を始めることにしました。すぐに気づかされたのが、考えていた以上に、过给机は扱いがむずかしいものであることです。ブロワの场合、ゆっくりと吐出圧が上がっていくので制御しやすい。しかし、空気を圧缩するコンプレッサと、圧缩した空気の膨张で回転するタービンで构成される过给机は、そうはいきません。廃热回収量が変化する中で、燃焼空気量を変更したり、一定にしたりするときにタービンへの入热量の制御に苦労しました。これを制御するには、実験を繰り返し、実験データを取得し、调整していくほかありません。「供给する空気をどれくらいの速度で送り込めばよいのか」、「どこまでを速く、どこからはゆっくりした方がよいのか」、最适な切り替えポイントを见つけ、圧力変化をより安定したものにしました。チームで话し合い、アイデアを出し、トライアルするという、一进一退の日々が続きました。
そのような"生みの苦しみ"を経て、技术の确立が実现したのです。

省电力を、安全?安心?安定したかたちで

完成した「流动タービンシステム」は、焼却廃熱で過給機を回転させて、流動焼却炉へ燃焼空気を供給します。
① 燃焼供給ラインに設置した過給機で、空気を圧縮。
② 圧縮した空気を空気余熱器で加温し、再び過給機へ供給。
③ 過給機を通過した空気を、燃焼空気として焼却炉へ。
このサイクルを连続させます。

导入効果

●省电力约40%
流动ブロワの替わりに、焼却廃热で过给机を駆动させ、焼却设备の消费电力约40%削减を実现。

●安全
流动焼却炉や燃焼排ガスラインは、従来通り「负圧」。
排ガス漏洩のリスクは极めて低くなっています。

●安心
従来からの変更点は、燃焼空気の供给方法のみです。
これまでと変わらない、确実な汚泥処理ができます。

●安定
过给机を駆动する空気は、クリーン。
ダストなどで、过给机を损伤する心配がありません。

●部分更新でも导入可能
过给机の设置と空気予热器の更新以外は、既设设备をそのまま利用できます。空気予热器の更新时期などに导入しやすいのも、メリットです。
もちろん、一般的な流动焼却炉のみならず、循环流动炉、多层燃焼炉にも导入可能です。规模も选ばず、さまざまな设备に组み込めます。

まだまだ可能性を秘めた技术

「流动タービンシステム」の開発を実現できたのは、毎日のように気持ちが折れそうになりながらも、ひとえに「流動ブロワを過給機に置き換えることができれば、消費電力を大幅に削減できるはず」という強い思いがあったからです。ただ、この技術は、まだまだ可能性を秘めていると思います。制御など、さらに突き詰められると考えています。
今后は、この経験を生かして廃热発电を推进したい。「创电」により、いずれ汚泥焼却设备全体の电力すべてを贿えるように。
最后に、ヒントは思わぬところに転がっているかもしれません。そのために、他分野のさまざまな情报に触れ、勉强する机会を増やす。いかに新しいことを考え、アイデアを绞り、かなえていくか。それこそが、开発者にとってのミッションなのですから。

流动タービンシステム

PROFILE

事业戦略本部 搁&补尘辫;顿センター

资源再生技术开発部 

渡邉 直人
Naoto Watanabe

入社以来、下水汚泥処理设备の开発に携わる。
流动焼却炉をはじめ、汚泥ガス変换技术など、
プロセス全般にわたる革新に取り组む。