ES2748138T3 - Melting furnace for waste material - Google Patents

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ES2748138T3 ES13830075T ES13830075T ES2748138T3 ES 2748138 T3 ES2748138 T3 ES 2748138T3 ES 13830075 T ES13830075 T ES 13830075T ES 13830075 T ES13830075 T ES 13830075T ES 2748138 T3 ES2748138 T3 ES 2748138T3
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Abstract

Horno de fusion de desechos (2) para secado, descomposicion termica, y fusion de desechos, comprendiendo el horno (2): una parte principal cilindrica (20) que se extiende verticalmente para formar un espacio para contener los desechos y guiar los desechos de arriba a abajo; una parte de deposito de fusion (22), unida a una parte final inferior de la parte principal (20) a lo largo de un eje central (CL1) de la parte principal (20), para retener masa fundida generada a partir de los desechos; y una parte de induccion de gas (21), unida a una parte final superior de la parte principal (20) a lo largo del eje central (CL1) de la parte principal (20), para recoger un gas generado a partir de los desechos y guiar el gas recogido a un puerto de escape (26); en el que una parte de abertura (2a) para introducir los desechos y material combustible a base de carbono en el horno de fusion de desechos (2) esta constituida en una parte final superior de la parte de induccion de gas (21); en el que la parte del deposito de fusion (22) tiene una parte inferior (22b) para formar un lecho del material combustible a base de carbono; en el que la parte principal (20) tiene una parte conica (24) que tiene un area de seccion transversal interior que disminuye gradualmente hasta el lado inferior; en el que la parte conica (24) ocupa verticalmente toda la altura de la parte principal (20) o la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal (20), de manera que la relacion entre la altura (H2) de la parte conica (24) y la altura total (H1) de la parte principal (20) es de un 50% o mas; y en el que una cara interior de la parte conica (24) forma un angulo de incl inacion mayor de 75° pero menos de 90o con un plano horizontal.Waste melting furnace (2) for drying, thermal decomposition, and waste melting, the furnace (2) comprising: a cylindrical main part (20) that extends vertically to form a space for containing waste and guiding waste from top to bottom; a melt tank part (22), attached to a lower end part of the main part (20) along a central axis (CL1) of the main part (20), for retaining melt generated from the waste; and a gas induction part (21), attached to an upper end part of the main part (20) along the central axis (CL1) of the main part (20), for collecting a gas generated from the waste and guiding the collected gas to an exhaust port (26); wherein an opening part (2a) for introducing the waste and carbon-based combustible material into the waste smelting furnace (2) is formed in an upper end part of the gas induction part (21); wherein the melt tank part (22) has a bottom part (22b) for forming a bed of the carbon-based fuel material; wherein the main part (20) has a conical part (24) having a gradually decreasing inner cross-sectional area to the bottom side; in which the conical part (24) vertically occupies the entire height of the main part (20) or the greatest height in all the parts that constitute the main part (20), so that the ratio between the height (H2) of the conical part (24) and the total height (H1) of the main part (20) is 50% or more; and in which an inner face of the conical part (24) forms an angle of inclination greater than 75° but less than 90° with a horizontal plane.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Horno de fusión para material de desechoMelting furnace for waste material

Campo técnicoTechnical field

La presente invención se refiere a un horno de fusión para material de desecho que seca, descompone térmicamente, y funde desechos.The present invention relates to a waste material melting furnace that dries, thermally decomposes, and melts waste.

Técnica anteriorPrior art

Un ejemplo de los procedimientos para procesar desechos, tales como desechos generales e industriales, es uno que funde los desechos en un horno industrial utilizando un material combustible a base de carbono, tal como coque, como fuente de calor de fusión. El procesamiento de los desechos mediante fusión puede reducir el volumen de desechos y también reciclar cenizas quemadas y desechos no combustibles, que hasta ahora se han desechado finalmente como vertederos, en escoria y metales.An example of the procedures for processing wastes, such as general and industrial wastes, is one that melts the wastes in an industrial furnace using a carbon-based fuel material, such as coke, as the source of fusion heat. Processing of waste by melting can reduce the volume of waste and also recycle burned ash and non-combustible waste, which until now have finally been disposed of as landfills, into slag and metals.

Es conocido un procedimiento para fundir desechos que consiste en quemar los desechos y después fundir las cenizas quemadas y materiales no combustibles resultantes por calentamiento. La atención se ha centrado recientemente en un horno de gasificación y fusión que puede quemar y gasificar materias combustibles en desechos y derretir cenizas en los desechos en un horno. El horno de gasificación y fusión quema y gasifica las materias combustibles en los desechos por el calor de la combustión de un material combustible a base de carbono y las expulsa y derrite las cenizas y las materias no combustibles que quedan en el horno por calentamiento. Es decir, el horno de gasificación y fusión descompone térmicamente los desechos y funde las cenizas y las materias no combustibles por calentamiento.A procedure for melting waste is known which consists of burning the waste and then melting the burned ash and resulting non-combustible materials by heating. Attention has recently focused on a gasification and melting furnace that can burn and gasify combustible materials in waste and melt ash in the waste in a furnace. The gasification and melting furnace burns and gasifies the combustible materials in the waste by the heat of the combustion of a carbon-based combustible material and expels and melts the ashes and non-combustible materials left in the furnace by heating. That is, the gasification and melting furnace thermally decomposes the waste and melts the ash and non-combustible materials by heating.

Como horno de gasificación y fusión, son conocidos hornos de fusión de tipo eje (véase, por ejemplo, las Literaturas de Patente 1 a 3). Cada uno de los hornos de fusión descritos en las Publicaciones de Patente 1 a 3 comprende una parte de eje cilíndrico (parte cilíndrica recta), una parte de cono truncado invertido (parte cónica) y una parte inferior del horno. La parte inferior del horno está provista de una tobera inferior. En el horno se inserta un gas (gas de soporte de la combustión) para quemar el material combustible a base de carbono a través de la tobera inferior. Esto quema el material combustible a base de carbono, lo que produce un gas de alta temperatura en el horno, que asciende. Entre el gas en el horno y los desechos se produce un intercambio de calor, favoreciendo así el secado y la descomposición térmica de los desechos. Las cenizas y las materias no combustibles se acumulan en el lado de la parte inferior del horno a lo largo de la cara interior de la parte cónica, para fundirse por el calor de la combustión del material combustible a base de carbono. La masa fundida queda retenida en la parte inferior del horno y se saca de allí.As the gasification and melting furnace, shaft-type melting furnaces are known (see, for example, Patent Literatures 1 to 3). Each of the melting furnaces described in Patent Publications 1 to 3 comprises a cylindrical shaft part (straight cylindrical part), an inverted truncated cone part (conical part) and a bottom part of the furnace. The lower part of the oven is provided with a lower nozzle. A gas (combustion support gas) is inserted into the furnace to burn the carbon-based fuel material through the lower nozzle. This burns the carbon-based fuel material, which produces a high-temperature gas in the furnace, which rises. An exchange of heat occurs between the gas in the furnace and the waste, thus promoting drying and thermal decomposition of the waste. Ashes and non-combustible materials accumulate on the bottom side of the furnace along the inside face of the conical part, to be melted by the heat of combustion of the carbon-based fuel material. The melted mass is retained at the bottom of the oven and is removed from there.

En cada uno de los hornos de fusión descritos en las Literaturas de Patente 1 y 2, la parte de cono truncado invertido está provista, además, de una tobera superior. El aire entra en el horno a través de la tobera superior. Esto favorece el secado y la descomposición térmica de los desechos. La Literatura de Patente 4 describe un horno de fusión de desechos para secar, descomponer térmicamente y fundir desechos, comprendiendo el horno una parte principal cilíndrica que se extiende verticalmente de manera que forma un espacio para contener los desechos. y guiar los desechos de arriba hacia abajo; una parte de depósito de fusión, unida a una parte final inferior de la parte principal a lo largo de un eje central de la parte principal, para retener la masa fundida generada a partir de los desechos; y una parte de inducción de gas, unida a una parte final superior de la parte principal a lo largo del eje central de la parte principal, para recoger un gas generado de los desechos y guiar el gas recogido hasta un puerto de escape; en el que una parte de abertura parte para la introducción de los desechos y material combustible a base de carbono en el horno de fusión de desechos está constituida en una parte superior de la parte de inducción de gas; en el que la parte del depósito de fusión tiene una parte inferior para formar un lecho del material combustible a base de carbono; en el que la parte principal tiene una parte cónica que tiene una sección transversal interior que disminuye gradualmente hasta el lado inferior; en el que una cara interior de la parte cónica forma un ángulo de inclinación máximo de 80° con un plano horizontal.In each of the melting furnaces described in Patent Literature 1 and 2, the inverted truncated cone portion is further provided with a top nozzle. Air enters the oven through the top nozzle. This favors the drying and thermal decomposition of the waste. Patent Literature 4 describes a waste melting furnace for drying, thermal decomposition and melting of waste, the furnace comprising a cylindrical main part which extends vertically so as to form a space for containing the waste. and guide waste from top to bottom; a melt deposit part, attached to a lower end part of the main part along a central axis of the main part, to retain the melt generated from the waste; and a gas induction part, attached to an upper end part of the main part along the central axis of the main part, to collect a gas generated from the waste and guide the collected gas to an exhaust port; wherein an opening part for introducing the waste and carbon-based fuel material into the waste melting furnace is constituted in an upper part of the gas induction part; wherein the melt tank part has a bottom part to form a bed of the carbon based fuel material; wherein the main part has a conical part having an inner cross section that gradually decreases to the bottom side; in which an inner face of the conical part forms a maximum angle of inclination of 80 ° with a horizontal plane.

Lista de citasAppointment list

Literatura de patentesPatent literature

Literatura de patentes 1: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición del público n° H08-94036Patent literature 1: Japanese patent application made available to the public No. H08-94036

Literatura de patentes 2: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición del público n° 2011-89672Patent literature 2: Japanese patent application made available to the public No. 2011-89672

Literatura de patentes 3: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición del público n° 2002-130632Patent literature 3: Japanese patent application made available to the public No. 2002-130632

Literatura de patentes 4: JP 2011 012901 APatent literature 4: JP 2011 012901 A

Descripción de la invenciónDescription of the Invention

Problema técnico Technical problem

Sin embargo, en cada uno de los hornos de gasificación y fusión mencionados anteriormente, la velocidad de descenso de la carga del desecho no es uniforme en el horno, sino que tiende a ser menor cerca de la pared del horno que en la parte central del horno. En los hornos descritos en las publicaciones de patentes 1 a 3, la velocidad de descenso de la carga es baja cerca de la cara interior de la parte del cono truncado invertido, en particular, por lo que es probable que los desechos se detengan. En particular, es probable que los desechos queden atrapados en el límite entre la cara interior de la parte del eje y la cara interior de la parte del cono truncado invertido y se detengan allí. Cuando se produce tal estancamiento, el gas en el horno puede no extenderse completamente sobre una parte determinada, lo que reduce la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno.However, in each of the aforementioned gasification and melting furnaces, the rate of descent of the waste load is not uniform in the furnace, but tends to be lower near the furnace wall than in the central part of the furnace. oven. In the furnaces described in patent publications 1 to 3, the rate of descent of the load is low near the inside face of the inverted truncated cone part, in particular, whereby debris is likely to stop. In particular, debris is likely to be trapped at the boundary between the inside face of the shaft part and the inside face of the inverted truncated cone part. When such stagnation occurs, the gas in the furnace may not fully spread over a certain part, reducing the efficiency of heat exchange between waste and gas in the furnace.

La descomposición térmica también puede producirse localmente en la parte donde se detiene el desecho, produciéndose, de este modo, un espacio. En los hornos de fusión descritos en las publicaciones de patente 1 y 2, es probable que la descomposición térmica local se produzca, en particular, cerca de la parte superior de la tobera, ya que el aire se introduce en la parte cónica truncada invertida a través de la parte superior. Cuando el espacio producido por la descomposición térmica local forma una trayectoria de flujo para el gas en el horno, el gas de entrada puede pasar a través de la trayectoria de flujo y tiende a no extenderse sobre otras partes que no sean el espacio (este fenómeno se denominará más adelante "explosión de gas"). Esto puede reducir todavía más la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno.Thermal decomposition can also occur locally in the part where the waste stops, thereby producing a gap. In the melting furnaces described in Patent Publications 1 and 2, local thermal decomposition is likely to occur, in particular near the top of the nozzle, since air is introduced into the inverted truncated conical part at through the top. When the space produced by local thermal decomposition forms a flow path for the gas in the furnace, the inlet gas can pass through the flow path and tends not to spread over other parts than the space (this phenomenon will be referred to later as "gas explosion"). This can further reduce the efficiency of heat exchange between waste and gas in the furnace.

Los desechos de descomposición térmica producidos cuando se forma el espacio pueden fundirse y adherirse a la cara interior del horno. Cuando se produce dicha adhesión, es más probable que los desechos se detengan. Esto puede reducir todavía más la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno.Thermal decomposition debris produced when the space is formed can melt and adhere to the inside of the furnace. When such adhesion occurs, debris is more likely to stop. This can further reduce the efficiency of heat exchange between waste and gas in the furnace.

Cuando la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno disminuye, el material combustible a base de carbono se consume en mayor cantidad para compensar esto. Dado que el material combustible a base de carbono deriva de combustibles fósiles en general, el aumento del consumo de material combustible a base de carbono es indeseable desde el punto de vista de la protección ambiental. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es un horno de fusión de desechos que pueda reducir el consumo de materiales combustibles a base de carbono.When the efficiency of the heat exchange between the waste and the gas in the furnace decreases, the carbon-based fuel material is consumed in greater quantity to compensate for this. Since carbon-based fuel material is derived from fossil fuels in general, increased consumption of carbon-based fuel material is undesirable from the point of view of environmental protection. Therefore, an object of the present invention is a waste melting furnace that can reduce the consumption of carbon-based combustible materials.

Solución al problemaSolution to the problem

El problema anterior se soluciona mediante un horno de fusión para material de desecho de acuerdo con las características de la reivindicación independiente de la presente invención.The above problem is solved by a waste material melting furnace according to the features of the independent claim of the present invention.

Quemar un material combustible a base de carbono en una parte inferior de este horno de fusión de desechos produce un gas de alta temperatura en el horno, que asciende. Los desechos descienden contra el flujo ascendente del gas en el horno. En este proceso, se produce un intercambio de calor entre el gas en el horno y los desechos, favoreciendo así el secado y la descomposición térmica de los desechos. Los gases producidos por la descomposición térmica de los desechos se concentran en la parte de inducción de gas y se descargan desde allí. Las cenizas y las materias no combustibles que permanecen en el horno se acumulan en el lado de la parte inferior del horno a lo largo de la cara interior de la parte cónica y se funden por el calor de combustión del material combustible a base de carbono. La masa fundida queda retenida en la parte del depósito de fusión y se saca de la misma.Burning a carbon-based fuel material in a lower part of this waste melting furnace produces a high-temperature gas in the furnace, which rises. The debris descends against the upward flow of gas in the furnace. In this process, a heat exchange occurs between the gas in the oven and the waste, thus favoring the drying and thermal decomposition of the waste. The gases produced by the thermal decomposition of the waste are concentrated in the gas induction part and are discharged from there. The ash and non-combustible materials that remain in the furnace accumulate on the underside of the furnace along the inside face of the conical part and are melted by the heat of combustion of the carbon-based combustible material. The melt is retained in the melt tank part and is removed from it.

Aquí, la parte cónica ocupa la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal. Por lo tanto, la cara interior de la parte cónica forma un ángulo de inclinación con el plano horizontal mayor que en el caso en el que la parte de barril recta no cónica ocupa la mayor altura. Esto permite que los desechos que se encuentran cerca de la cara interior de la parte cónica sean guiados suavemente hacia abajo. Además, incluso cuando la parte cónica está unida al lado inferior de la parte cilíndrica recta, la cara interior de la parte cónica se inclina moderadamente respecto a la cara interior de la parte cilíndrica recta, por lo que los desechos tienden a no detenerse en la parte superior final de la parte cónica. Si la parte cónica ocupa la mayor altura, la parte final superior de la parte cónica se encuentra en el lado superior de la parte principal. El desecho reduce su volumen al secarse y descomponerse térmicamente a medida que desciende a través de la parte principal. La reducción de volumen también se realiza en la parte superior de la parte principal. Cuando la parte extrema superior de la parte cónica se encuentra situada en el lado superior de la parte principal, el área de la sección transversal de la parte principal se hace más pequeña desde el lado superior hacia la parte inferior, de acuerdo con la reducción de volumen que también se desarrolla en el lado superior de la parte principal. Esto impide que se formen espacios y se evita que se produzcan explosiones de gas. Esto permite mejorar la eficiencia del intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno por encima del caso en que la parte de barril recto ocupa la mayor altura. Por lo tanto, el consumo de materiales combustibles a base de carbono puede reducirse.Here, the conical part occupies the highest height in all the parts that make up the main part. Therefore, the inner face of the conical part forms an angle of inclination with the horizontal plane greater than in the case where the non-conical straight barrel part occupies the greatest height. This allows debris near the inside of the taper to be gently guided down. Furthermore, even when the conical part is attached to the underside of the straight cylindrical part, the inner face of the conical part tilts moderately relative to the inner face of the straight cylindrical part, whereby debris tends not to stop at the top end of the conical part. If the conical part occupies the highest height, the top end part of the conical part is on the top side of the main part. The waste reduces its volume by drying and thermally decomposing as it descends through the main part. Volume reduction is also done on top of the main part. When the upper end part of the conical part is located on the upper side of the main part, the cross-sectional area of the main part becomes smaller from the upper side towards the lower part, in accordance with the reduction of volume that also unfolds on the upper side of the main part. This prevents gaps from forming and prevents gas explosions from occurring. This allows to improve the efficiency of the heat exchange between the waste and the gas in the furnace above the case in which the straight barrel part occupies the highest height. Therefore, the consumption of carbon-based combustible materials can be reduced.

En este caso, el hecho de que el volumen interior de la parte principal sea menor que en el caso en que la parte recta del barril ocupa la mayor altura no afecta negativamente a la eficiencia en el procesamiento de los desechos. In this case, the fact that the interior volume of the main part is less than in the case where the straight part of the barrel occupies the highest height does not negatively affect the efficiency in waste processing.

Esto se debe a que la eficiencia del intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno mejora tal como se ha mencionado anteriormente, de modo que el volumen de los desechos se ve reducido de manera eficiente.This is because the efficiency of the heat exchange between the waste and the gas in the furnace improves as mentioned above, so that the volume of the waste is reduced efficiently.

La cara interior de la parte cónica forma un ángulo de inclinación que supera 75°, pero menos de 90°, con el plano horizontal. Esto evita de manera más segura que los desechos se estanquen. Por lo tanto, la eficiencia del intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno puede mejorarse aún más.The inner face of the conical part forms an angle of inclination that exceeds 75 °, but less than 90 °, with the horizontal plane. This more safely prevents debris from stagnating. Therefore, the efficiency of the heat exchange between the waste and the gas in the furnace can be further improved.

La parte principal puede tener una región de secado para secar los desechos y una región de descomposición térmica, situada debajo de la región de secado, para descomponer térmicamente los desechos mientras que, en la parte cónica, puede situarse un límite entre las regiones de secado y de descomposición térmica. En este caso, la parte final superior de la parte cónica se encuentra en la región de secado. La reducción de volumen de los desechos mencionada anteriormente también se produce dentro de la región de secado. Cuando la parte final superior de la parte cónica se encuentra situada en la región de secado, el área de la sección transversal de la parte principal se vuelve menor desde el interior de la región de secado hacia abajo, de acuerdo con la reducción de volumen que también procede dentro de la región de secado. Esto puede impedir de manera más segura que se produzcan espacios.The main part may have a drying region to dry the debris and a thermal decomposition region, located below the drying region, to thermally decompose the debris while, in the conical part, a boundary may be located between the drying regions and thermal decomposition. In this case, the upper end part of the conical part is in the drying region. The reduction in waste volume mentioned above also occurs within the drying region. When the upper end portion of the conical portion is located in the drying region, the cross sectional area of the main portion becomes smaller from the interior of the drying region downward, in accordance with the reduction in volume that it also proceeds within the drying region. This can more safely prevent gaps from occurring.

La parte de depósito de fusión puede estar provista de una tobera inferior para introducir un gas enriquecido con oxígeno en el horno, la parte cónica puede estar provista de una tobera superior para introducir aire en el horno, y en la región de secado del horno puede disponerse por lo menos una tobera superior. En este caso, la introducción del gas enriquecido con oxígeno en el horno a través de la tobera inferior puede mantener la combustión del material combustible a base de carbono. Suministrar el aire al horno también desde la parte superior de la tobera puede favorecer el secado y la descomposición térmica de los desechos. Aquí, en la región de secado se dispone por lo menos una tobera superior. Esto favorece todavía más el secado de los desechos en la región de secado. Dado que la parte final superior de la parte cónica se encuentra situada en la región de secado tal como se ha mencionado anteriormente, los desechos en la región de secado descienden a lo largo de la parte cónica. El desecho reduce aún más su volumen a medida que se favorece su secado, por lo que se facilita más el descenso de la carga a lo largo de la parte cónica. El desecho que ha reducido su volumen, al favorecerse su secado, se acumula en el centro por la parte cónica, por lo que se impide la formación de espacios. Por lo tanto, el hecho de que la parte final superior de la parte cónica se encuentre situada en la región de secado coopera con el hecho de que la región de secado esté provista de la tobera superior, lo que permite favorecer el secado de los desechos a la vez que se impide que se formen espacios.The melt tank part can be provided with a lower nozzle to introduce an oxygen enriched gas into the furnace, the conical part can be provided with an upper nozzle to introduce air into the furnace, and in the oven drying region it can have at least one upper nozzle. In this case, introducing the oxygen enriched gas into the furnace through the lower nozzle can maintain the combustion of the carbon-based fuel material. Supplying air to the furnace also from the top of the nozzle can promote drying and thermal decomposition of waste. Here, at least one upper nozzle is arranged in the drying region. This further favors drying of the waste in the drying region. Since the upper end part of the conical part is located in the drying region as mentioned above, the debris in the drying region descends along the conical part. The waste further reduces its volume as drying is favored, making it easier to lower the load along the conical part. The waste that has reduced its volume, by favoring its drying, accumulates in the center by the conical part, thus preventing the formation of spaces. Therefore, the fact that the upper end part of the conical part is located in the drying region cooperates with the fact that the drying region is provided with the upper nozzle, which favors the drying of waste. at the same time that space is prevented from forming.

La tobera superior en la región de secado puede estar situada más cerca de una parte final inferior de la región de secado entre la parte final inferior de la región de secado y la parte final superior de la parte cónica. Esto puede impedir de manera más segura que se produzcan espacios.The upper nozzle in the drying region may be located closer to a lower end part of the drying region between the lower end part of the drying region and the upper end part of the conical part. This can more safely prevent gaps from occurring.

Efectos ventajosos de la invenciónAdvantageous effects of the invention

El horno de fusión de desechos de acuerdo con la presente invención puede reducir el consumo de materiales combustibles a base de carbono.The waste melting furnace according to the present invention can reduce the consumption of carbon-based combustible materials.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 es una vista esquemática de un sistema de procesamiento de desechos que utiliza el horno de fusión de desechos de acuerdo con la presente invención;Figure 1 is a schematic view of a waste processing system using the waste melting furnace according to the present invention;

La figura 2 es una vista en sección vertical que ilustra el horno de fusión de desechos en la figura 1;Figure 2 is a vertical sectional view illustrating the waste melting furnace in Figure 1;

La figura 3 es un diagrama que ilustra esquemáticamente las regiones de secado, descomposición térmica y fusión en el horno de fusión de desechos;Figure 3 is a diagram schematically illustrating the drying, thermal decomposition and melting regions in the waste melting furnace;

La figura 4 es un conjunto de diagramas que ilustran ejemplos y un ejemplo comparativo;Figure 4 is a set of diagrams illustrating examples and a comparative example;

La figura 5 es una gráfica que ilustra cambios diarios en la presión diferencial en el horno;Figure 5 is a graph illustrating daily changes in differential pressure in the furnace;

La figura 6 es un gráfico que ilustra cambios diarios en la temperatura del gas en la parte superior del horno;Figure 6 is a graph illustrating daily changes in gas temperature at the top of the furnace;

La figura 7 es un conjunto de gráficas que ilustran cambios en la temperatura del gas del horno central con el tiempo;Figure 7 is a set of graphs illustrating changes in the temperature of the central furnace gas over time;

La figura 8 es una gráfica que ilustra resultados de medición de la cantidad de desechos procesados, relación de coque, presión diferencial en el horno, y temperatura del gas en la parte superior del horno;Figure 8 is a graph illustrating measurement results of the amount of processed waste, coke ratio, differential pressure in the furnace, and gas temperature in the upper part of the furnace;

La figura 9 es un conjunto de diagramas que ilustran distribuciones de caudal de gas en el horno y presión diferencial en el horno en la dirección de la altura del horno;Figure 9 is a set of diagrams illustrating furnace gas flow distributions and furnace differential pressure in the furnace height direction;

La figura 10 es una gráfica que representa resultados de medición de la temperatura de intercambio de calor en el horno y la relación de coque;Figure 10 is a graph representing measurement results of the heat exchange temperature in the furnace and the coke ratio;

La figura 11 es una gráfica que muestra resultados de medición de la capacidad de secado de humedad por volumen y la relación de coque; Figure 11 is a graph showing measurement results of moisture drying capacity by volume and coke ratio;

La figura 12 es una gráfica que muestra resultados de medición de la eficiencia de transferencia de calor y caudal de gas en el horno; yFigure 12 is a graph showing measurement results of the heat transfer efficiency and gas flow rate in the furnace; Y

La figura 13 es una gráfica que representa resultados de medición del tiempo en que se produce estallido del gas y relación de coque.Figure 13 is a graph representing measurement results of the time in which the gas burst occurs and the coke ratio.

Descripción de realizacionesDescription of embodiments

A continuación, se explicarán en detalle unas realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos. En los dibujos, se hará referencia a los mismos constituyentes o aquellos que tienen las mismas funciones con los mismos signos mientras se omiten sus descripciones superpuestas.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same constituents or those having the same functions will be referred to with the same signs while omitting their overlapping descriptions.

Tal como se ilustra en la figura 1, un sistema de procesamiento de desechos 1 es un sistema para procesar desechos generales e industriales y comprende un horno de fusión de desechos 2, una fosa de granulación 5, una cámara de combustión 6, un calentador 61, una torre de refrigeración 62, un filtro de bolsa 63, una torre de reacción catalítica 64, y una chimenea 65. En una atmósfera reductora, el horno de fusión de desechos 2 se descompone térmicamente y gasifica materias combustibles en los desechos y funde las cenizas y las materias no combustibles. Tal como se explicará más adelante, los gases generados a partir de los desechos se descargan desde la parte superior del horno de fusión de desechos 2, mientras que los fundidos generados a partir de los desechos se descargan de la parte inferior del horno de fusión de desechos 2.As illustrated in Figure 1, a waste processing system 1 is a system for processing general and industrial waste and comprises a waste melting furnace 2, a granulation pit 5, a combustion chamber 6, a heater 61 , a cooling tower 62, a bag filter 63, a catalytic reaction tower 64, and a chimney 65. In a reducing atmosphere, the waste melting furnace 2 decomposes thermally and gasifies combustible materials in the waste and melts the ash and non-combustible materials. As will be explained later, gases generated from the waste are discharged from the top of the waste melting furnace 2, while melts generated from the waste are discharged from the bottom of the waste melting furnace. waste 2.

La fosa de granulación 5 granula, enfría, y recoge la masa fundida descargada del horno de fusión de desechos 2. La fosa de granulación 5 comprende una carcasa para retener agua de refrigeración y un transportador rascador (no representado) para extraer los productos enfriados granulados y enfriados dentro de la carcasa. La cámara de combustión 6 y el calentador 61 están conectados a la parte superior del horno de fusión de desechos 2 a través de un conducto de escape, para recoger la energía térmica de los gases de escape del horno de fusión de desechos 2. La torre de refrigeración 62, el filtro de bolsa 63, y la torre de reacción catalítica 64 están conectados al lado curso abajo del calentador 61, para desintoxicar los gases de escape. La chimenea 65 descarga los gases de escape desintoxicados.The granulation pit 5 granulates, cools, and collects the melt discharged from the waste melting furnace 2. The granulation pit 5 comprises a casing to retain cooling water and a scraper conveyor (not shown) to extract the cooled granulated products and cooled inside the housing. The combustion chamber 6 and the heater 61 are connected to the upper part of the waste melting furnace 2 through an exhaust duct, to collect the thermal energy from the exhaust gases of the waste melting furnace 2. The tower Cooling unit 62, bag filter 63, and catalytic reaction tower 64 are connected to the downstream side of heater 61, to detoxify exhaust gases. Chimney 65 discharges the detoxified exhaust gases.

El horno de fusión de desechos 2 está formado por un material refractario y similares, ejemplos de los cuales incluyen ladrillos, SiC, y alúmina. El horno de fusión de desechos 2 comprende una parte principal cilíndrica 20 que se extiende verticalmente centrada en un eje vertical CL1, una parte de inducción de gas 21 unida al lado superior de la parte principal 20, y una parte de depósito de fusión 22 unida al lado inferior de la parte principal 20. La parte principal 20 forma un espacio para contener los desechos y los guía de arriba a abajo. La parte de inducción de gas 21 recoge los gases generados a partir de los desechos dentro de la parte principal 20 y guía los gases recogidos hacia el conducto de escape. La parte del depósito de fusión 22 retiene la fusión generada a partir de los desechos dentro de la parte principal 20.The waste melting furnace 2 is formed of a refractory material and the like, examples of which include bricks, SiC, and alumina. The waste melting furnace 2 comprises a vertically extending cylindrical main part 20 centered on a vertical axis CL1, a gas induction part 21 attached to the upper side of the main part 20, and a melting tank part 22 attached to the bottom side of the main part 20. The main part 20 forms a space to contain the waste and guides them from top to bottom. The gas induction part 21 collects the gases generated from the debris within the main part 20 and guides the collected gases towards the exhaust duct. The melt tank part 22 retains the melt generated from the debris within the main part 20.

La parte principal 20 está constituida por una parte cilíndrica recta 23 que tiene un área de sección transversal interior fija y una parte cónica 24, unida al lado inferior de la parte cilíndrica recta 23, que presenta un área de sección transversal interior que disminuye gradualmente hacia abajo. La parte cilíndrica recta 23 tiene una cara interior cilíndrica 23a, mientras que la parte cónica 24 tiene una cara interior 24a de cono truncado invertido. El diámetro interior de la parte final superior de la parte cónica 24 es igual al de la parte cilíndrica recta 23.The main part 20 is constituted by a straight cylindrical part 23 having a fixed inner cross-sectional area and a conical part 24, attached to the underside of the straight cylindrical part 23, which has an inner cross-sectional area which gradually decreases towards down. The straight cylindrical part 23 has a cylindrical inner face 23a, while the conical part 24 has an inner face 24a of an inverted truncated cone. The inner diameter of the upper end part of the conical part 24 is equal to that of the straight cylindrical part 23.

La altura H2 de la parte cónica 24 es mayor que la altura H3 de la parte cilíndrica recta 23 (véase la figura 3). Es decir, la parte cónica 24 ocupa la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal 20. Por lo tanto, la cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación 0 con un plano horizontal mayor que en el caso en el que la parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura. El ángulo de inclinación 0 es mayor que 75° pero menor que 90°. Más preferiblemente, es por lo menos 80° pero menos de 90°.The height H2 of the conical part 24 is greater than the height H3 of the straight cylindrical part 23 (see Figure 3). That is, the conical part 24 occupies the highest height in all the parts that make up the main part 20. Therefore, the inner face 24a of the conical part 24 forms an angle of inclination 0 with a greater horizontal plane than in the case wherein the straight barrel portion 23 occupies the greatest height. The tilt angle 0 is greater than 75 ° but less than 90 °. More preferably, it is at least 80 ° but less than 90 °.

El diámetro interior y la altura de la parte principal 20 se determinan de acuerdo con los volúmenes necesarios para una región de secado 70 y una región de descomposición térmica 71 que se explicarán más adelante, por ejemplo. El volumen necesario para la región de secado 70 es un volumen en el que puede secarse la cantidad total de humedad contenida en los desechos depositados en el horno de fusión de desechos 2 por hora (es decir, cantidad de humedad de entrada), suponiendo que la cantidad de humedad que se seca por hora es de entre 50 y 150 kg/m3 h, por ejemplo. El volumen necesario para la región de descomposición térmica 71 es un volumen en el cual puede gasificarse la cantidad de carbono contenido en el desecho y el coque que se deposita en el horno de fusión de desechos 2 por hora, suponiendo que la cantidad de gasificación por hora sea de entre 50 y 150 kg/m3 h, por ejemplo.The inside diameter and height of the main part 20 are determined according to the volumes required for a drying region 70 and a thermal decomposition region 71 which will be explained later, for example. The volume required for drying region 70 is a volume in which the total amount of moisture contained in the waste deposited in the waste melting furnace 2 per hour (i.e., amount of inlet moisture) can be dried, assuming that the amount of moisture that dries per hour is between 50 and 150 kg / m3 h, for example. The volume required for thermal decomposition region 71 is a volume in which the amount of carbon contained in the waste and the coke that is deposited in the waste melting furnace 2 per hour can be gasified, assuming that the amount of gasification by hour is between 50 and 150 kg / m3 h, for example.

La parte de depósito de fusión 22 tiene una parte de pared lateral cilíndrica 22a centrada en el eje CL1 y una parte inferior 22b que cierra la parte final inferior de la parte de pared lateral 22a. La parte final superior de la parte de pared lateral 22a está conectada a la parte final inferior de la parte cónica 24. El diámetro interior de la parte de pared lateral 22a es igual al de la parte final inferior de la parte cónica 24. En la parte final inferior de la parte de pared lateral 22a hay formado un orificio de colada 27 para descargar la masa fundida retenida en la parte de parte de depósito de fusión 22. El orificio de colada 27 está provisto de un mecanismo de apertura y cierre (no representado) a través del cual la masa fundida se descarga intermitentemente. En el exterior del orificio de colada 27 hay dispuesto un canal de fusión 28 que se extiende oblicuamente hacia abajo desde la parte de pared lateral 22a. El canal de fusión 28 envía la masa fundida a la fosa de granulación 5.The fusion reservoir part 22 has a cylindrical side wall part 22a centered on the axis CL1 and a bottom part 22b which closes the bottom end part of the side wall part 22a. The upper end part of the side wall part 22a is connected to the lower end part of the conical part 24. The inner diameter of the part of side wall 22a is equal to that of the bottom end part of the conical part 24. At the bottom end part of the side wall part 22a a casting hole 27 has been formed to discharge the melt retained in the tank part part of melting 22. The casting hole 27 is provided with an opening and closing mechanism (not shown) through which the melt is discharged intermittently. A melting channel 28 is provided outside the casting hole 27 extending obliquely downward from the side wall portion 22a. The melting channel 28 sends the melt to the granulation pit 5.

La parte de inducción de gas 21 presenta una forma cilíndrica centrada en el eje CL1. La parte final inferior de la parte de inducción de gas 21 está conectada a la parte final superior de la parte de barril recta 23 de la parte principal 20. El diámetro interior de la parte final inferior de la parte de inducción de gas 21 es igual que el de la parte de barril recta 23. La parte media vertical de la parte de inducción de gas 21 sobresale radialmente. Por lo tanto, la parte de inducción de gas 21 tiene una cara interior 21a que sobresale radialmente en comparación con la cara interior 23a de la parte cilíndrica recta 23. La parte final superior de la parte de inducción de gas 21 es más estrecha que la parte final inferior y constituye una abertura de la parte 2a del horno de fundición de desechos 2.The gas induction part 21 has a cylindrical shape centered on the axis CL1. The bottom end part of the gas induction part 21 is connected to the top end part of the straight barrel part 23 of the main part 20. The inside diameter of the bottom end part of the gas induction part 21 is equal than that of the straight barrel part 23. The vertical middle part of the gas induction part 21 protrudes radially. Therefore, the gas induction part 21 has an internal face 21a that protrudes radially compared to the internal face 23a of the straight cylindrical part 23. The upper end part of the gas induction part 21 is narrower than the bottom end and constitutes an opening in part 2a of the waste smelting furnace 2.

En la parte de abertura 2a hay insertado cilindro interior 25. El cilindro interior 25 presenta una forma cilíndrica centrada en el eje CL1 e introduce el desecho y un material combustible a base de carbono en el horno de fusión de desechos 2. La parte final inferior del cilindro interior 25 está situada más alta que la de la parte de inducción de gas 21. La parte superior de la parte de inducción de gas 21 está provista de un puerto de escape 26. El puerto de escape 26 descarga gases generados a partir de los desechos dentro de la parte principal 20. El puerto de escape 26 está conectado a la cámara de combustión 6 a través del conducto de escape.An inner cylinder 25 is inserted in the opening part 2a. The inner cylinder 25 has a cylindrical shape centered on the CL1 axis and introduces the waste and a carbon-based fuel material into the waste melting furnace 2. The bottom end part of the inner cylinder 25 is located higher than that of the gas induction part 21. The upper part of the gas induction part 21 is provided with an exhaust port 26. The exhaust port 26 discharges gases generated from the debris within the main part 20. The exhaust port 26 is connected to the combustion chamber 6 through the exhaust duct.

La parte del depósito de fusión 22 está provista de unas toberas inferiores 40 para suministrar aire enriquecido con oxígeno (en lo sucesivo denominado "gas enriquecido con oxígeno") en el horno. El enriquecimiento de oxígeno está destinado a mejorar la concentración de oxígeno. Las toberas inferiores 40 están dispuestas en una pluralidad de ubicaciones alineadas circunferencialmente de la parte de pared lateral 22a. En un ejemplo preferido de su disposición, las toberas inferiores 40 están dispuestas en ocho ubicaciones que están alineadas circunferencialmente a intervalos de 45°. La parte final anterior de cada tobera inferior 40 puede proyectarse o no hacia la parte del depósito de fusión 22.The melt tank part 22 is provided with lower nozzles 40 to supply oxygen enriched air (hereinafter referred to as "oxygen enriched gas") into the furnace. Oxygen enrichment is intended to improve oxygen concentration. The lower nozzles 40 are disposed at a plurality of circumferentially aligned locations of the side wall portion 22a. In a preferred example of their arrangement, the bottom nozzles 40 are arranged at eight locations that are aligned circumferentially at 45 ° intervals. The anterior end portion of each lower nozzle 40 may or may not project toward the melt reservoir 22 portion.

La parte cónica 24 está provista de unas toberas superiores 30, 31, 32, 33 para suministrar aire al horno. Las toberas superiores 30, 31, 32, 33 están alineadas desde arriba hacia abajo. El número de etapas de las toberas superiores que están alineadas verticalmente no se limita a 4, sino que puede ser menor o mayor que 4. Cada uno los respectivos grupos de toberas superiores 30, 31, 32, 33 están dispuestos en una pluralidad de ubicaciones que se encuentran de alineación circunferencial de la parte cónica 24. En un ejemplo preferido de su disposición, cada conjunto de las toberas superiores 30, 31, 32, 33 está dispuesto en cuatro ubicaciones que están alineadas circunferencialmente a intervalos de 90°. La parte final anterior de cada una de las toberas superiores 30, 31, 32, 33 puede o no proyectarse hacia la parte cónica 24.The conical part 24 is provided with upper nozzles 30, 31, 32, 33 to supply air to the furnace. The upper nozzles 30, 31, 32, 33 are aligned from top to bottom. The number of stages of the upper nozzles that are vertically aligned is not limited to 4, but may be less than or greater than 4. Each of the respective groups of upper nozzles 30, 31, 32, 33 are arranged in a plurality of locations They are of circumferential alignment of the conical part 24. In a preferred example of their arrangement, each set of the upper nozzles 30, 31, 32, 33 is arranged in four locations that are aligned circumferentially at 90 ° intervals. The anterior end part of each of the upper nozzles 30, 31, 32, 33 may or may not project towards the conical part 24.

Un soplador 42 está conectado a las toberas superiores 30, 31, 32, 33 y las toberas inferiores 40. Los conductos de flujo desde el soplador 42 hacia los conjuntos de toberas superiores 30, 31, 32, 33 y toberas inferiores 40 están provistos de unas válvulas reguladoras de flujo 30a, 31a, 32a, 33a, 40a, respectivamente. Un generador de oxígeno 41 para enriquecer el aire con oxígeno está conectado también a la trayectoria de flujo desde la válvula de regulación de flujo 40a hacia las toberas inferiores 40.A blower 42 is connected to the upper nozzles 30, 31, 32, 33 and the lower nozzles 40. The flow passages from the blower 42 to the upper nozzle assemblies 30, 31, 32, 33 and lower nozzles 40 are provided with flow regulating valves 30a, 31a, 32a, 33a, 40a, respectively. An oxygen generator 41 for enriching the air with oxygen is also connected to the flow path from the flow regulating valve 40a to the lower nozzles 40.

Tal como se ilustra en la figura 2, el horno de fusión de desechos 2 está provisto de unos termómetros T1 a T5 para medir las temperaturas en el horno. El termómetro T1 está dispuesto en la parte superior de la parte de introducción de gas 21. El termómetro T5 está incrustado en el material refractario que constituye la parte inferior 22b de la parte del depósito de fusión 22. Los termómetros T2, T3, T4 están alineados desde arriba hacia abajo entre los termómetros T1, T5. El horno de fusión de desechos 2 también está provisto de una pluralidad de manómetros para medir presiones en el horno. El manómetro de presión P1 está dispuesto en la parte superior de la parte de inducción de gas 21. Los manómetros de presión P2, P3, P4 están dispuestos en la parte superior, media e inferior de la parte cónica 24, respectivamente.As illustrated in Figure 2, the waste melting furnace 2 is provided with thermometers T1 to T5 to measure the temperatures in the furnace. The thermometer T1 is arranged in the upper part of the gas introduction part 21. The thermometer T5 is embedded in the refractory material that constitutes the lower part 22b of the part of the fusion tank 22. The thermometers T2, T3, T4 are aligned from top to bottom between thermometers T1, T5. The waste melting furnace 2 is also provided with a plurality of manometers for measuring pressures in the furnace. The pressure gauge P1 is arranged at the top of the gas induction part 21. The pressure gauges P2, P3, P4 are arranged at the top, middle and bottom of the conical part 24, respectively.

Se explicarán ahora en detalle las operaciones del horno de fusión de desechos 2. En primer lugar, antes de colocar los desechos, en el horno 2 se introduce un material combustible a base de carbono, a través del cilindro interior 25. Un ejemplo del material combustible a base de carbono es el coque. El coque puede ser reemplazado total o parcialmente por carburos de biomasa tal como madera. El coque acumulado en la parte inferior 22b en el horno de fusión de desechos 2 se enciende mediante un quemador (no representado) o similar. Esto forma un llamado lecho de coque 81 sobre la parte inferior del horno.The operations of the waste melting furnace 2 will now be explained in detail. First, before placing the waste, a carbon-based fuel material is introduced into the furnace 2 through the inner cylinder 25. An example of the material carbon-based fuel is coke. Coke can be partially or totally replaced by biomass carbides such as wood. The coke accumulated at the bottom 22b in the waste melting furnace 2 is ignited by a burner (not shown) or the like. This forms a so-called coke bed 81 on the bottom of the furnace.

A continuación, se introduce una mezcla de coque y desechos en el horno de fusión de desechos 2 a través del cilindro interior 25 y llena la parte principal 20. El tipo de desecho no está limitado en particular, sino que puede ser cualquiera de los desechos generales e industriales. Éste puede procesar polvo de trituradora (ASR), desechos de excavación, cenizas quemadas, y similares por separado o bien en mezclas con o sin desechos combustibles. También pueden colocarse desechos destilados en seco. Puede añadirse a los desechos calizas y similares como regulador de alcalinidad además del coque.Next, a mixture of coke and waste is introduced into the waste melting furnace 2 through the inner cylinder 25 and fills the main part 20. The type of waste is not particularly limited, but may be any of the general and industrial waste. This can process crusher dust (ASR), excavation waste, burned ash, and the like separately or in mixtures with or without combustible waste. Dry distilled waste can also be placed. Limestone and the like can be added to waste as an alkalinity regulator in addition to coke.

En este estado, el gas enriquecido con oxígeno se suministra al horno a través de las toberas inferiores 40. En un ejemplo preferido para establecer la presión de explosión del gas enriquecido con oxígeno, ésta se establece dentro del rango de entre 5 y 25 kPa. Los gases combustibles, tales como LNG pueden mezclarse con el gas enriquecido con oxígeno que se suministra al horno a través de las toberas inferiores 40. Se suministra aire al horno a través de las toberas superiores 30, 31, 32, 33. En un ejemplo preferido para establecer la presión del chorro de aire, ésta se establece dentro del rango de entre 5 y 25 kPa.In this state, the oxygen enriched gas is supplied to the furnace through the lower nozzles 40. In a preferred example for establishing the burst pressure of the oxygen enriched gas, it is established within the range of 5 to 25 kPa. Combustible gases such as LNG can be mixed with the oxygen enriched gas that is supplied to the furnace through lower nozzles 40. Air is supplied to the furnace through upper nozzles 30, 31, 32, 33. In one example Preferred for setting air jet pressure, this is set within the range of 5 to 25 kPa.

En el lado de la parte inferior 22b del horno de fusión de desechos 2, el gas enriquecido con oxígeno que se suministra desde las toberas inferiores 40 mantiene el coque quemando, produciéndose un gas de alta temperatura en el horno, que asciende. El aire que se suministra desde las toberas superiores 30, 31, 32, 33 quema parcialmente los desechos en la parte cónica 24, produciéndose así un gas en el horno de alta temperatura, que asciende. Los desechos son guiados a la parte principal 20 y descienden contra flujos ascendentes de los gases en el horno. En este proceso, se produce un intercambio de calor entre los desechos y los gases en el horno, favoreciendo así el secado y la descomposición térmica de los desechos. Los gases producidos por la descomposición térmica del concentrado de desechos en la parte de inducción de gas 21 son guiados hacia arriba para descargarse a través del puerto de escape 26. Los gases descargados se envían a la cámara de combustión 6 a través del conducto de escape.On the bottom side 22b of the waste melting furnace 2, the oxygen enriched gas supplied from the lower nozzles 40 keeps the coke burning, producing a high temperature gas in the furnace, which rises. The air supplied from the upper nozzles 30, 31, 32, 33 partially burns the debris in the conical part 24, thus producing a gas in the high temperature furnace, which rises. The wastes are guided to the main part 20 and descend against upward flows of the gases in the furnace. In this process, a heat exchange occurs between the waste and the gases in the furnace, thus favoring the drying and thermal decomposition of the waste. The gases produced by the thermal decomposition of the waste concentrate in the gas induction part 21 are guided upwards to be discharged through the exhaust port 26. The discharged gases are sent to the combustion chamber 6 through the exhaust duct .

Los desechos de descomposición térmica (carburos), junto con las cenizas y las materias no combustibles, se acumulan en el lado de la parte inferior 22b del horno de fusión de desechos 2 a lo largo de la cara interior 24a de la parte cónica 2, formando así una capa de partículas de carburo (la denominada capa de carbón) 82 en el lecho de coque 81. La capa de carbón 82 funciona como capa de resistencia a la ventilación y regula los flujos de gas enriquecido con oxígeno que se suministra desde las toberas inferiores 40. Esto evita la explosión local del aire enriquecido con oxígeno que se suministra desde las toberas inferiores 40.Thermal decomposition wastes (carbides), together with ash and non-combustible materials, accumulate on the bottom side 22b of the waste melting furnace 2 along the inner face 24a of the conical part 2, thus forming a layer of carbide particles (the so-called carbon layer) 82 in the coke bed 81. The carbon layer 82 functions as a layer of resistance to ventilation and regulates the flows of oxygen-enriched gas supplied from the Lower nozzles 40. This prevents local explosion of the oxygen enriched air supplied from the lower nozzles 40.

El producto combustible destilado en seco (carbono fijo) en el residuo de descomposición térmica se quema con coque. El gas de combustión del coque y el producto combustible destilado en seco alcanza la temperatura más alta en una región cercana al extremo superior del lecho de coque 81. Las cenizas y materias no combustibles se funden en esta región. La masa fundida entra en la parte del depósito de fusión 22 a través de los intersticios del lecho de coque, para retenerla. De este modo, la masa fundida retenida se extrae intermitentemente del orificio 27. La masa fundida extraída del orificio 27 se granula y se enfría en la fosa de granulación 5, para recogerse como escoria y metales. Posteriormente, el horno se rellena con la mezcla de coque y desechos, y el proceso de fusión de desechos continúa.The dry distilled fuel product (fixed carbon) in the thermal decomposition residue is burned with coke. Coke flue gas and dry distilled fuel product reaches the highest temperature in a region near the upper end of the coke bed 81. Ash and non-combustible materials melt in this region. The melt enters the melt tank part 22 through the interstices of the coke bed, to retain it. In this way, the retained melt is intermittently removed from hole 27. The melt removed from hole 27 is granulated and cooled in granulation pit 5, to be collected as slag and metals. Subsequently, the furnace is filled with the mixture of coke and waste, and the waste melting process continues.

Aquí, mientras continúa el proceso de fusión de desechos, la región de secado 70 se forma en la parte superior dentro del horno de fusión de desechos 2. La región de secado 70 realiza principalmente el secado y el precalentamiento de los desechos. La región de descomposición térmica 71 se forma debajo de la región de secado 70. La región de descomposición térmica 71 realiza principalmente la descomposición térmica y la gasificación de los componentes combustibles en los desechos secos. Bajo la región de descomposición térmica 71 se forma una región de fusión 72. La región de fusión 72 realiza principalmente la fusión de cenizas y materias no combustibles (véase la figura 3). Tal como se ha mencionado anteriormente, la parte final superior de la parte cónica 24 es más alta que en el caso en el que la parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura, alcanzando así la región de secado 70, por lo que el límite entre la región de secado 70 y la región de descomposición térmica 71 se encuentra situado en la parte cónica 24.Here, as the waste melting process continues, the drying region 70 is formed at the top within the waste melting furnace 2. The drying region 70 primarily performs drying and preheating of the waste. Thermal decomposition region 71 is formed below drying region 70. Thermal decomposition region 71 primarily performs thermal decomposition and gasification of combustible components in dry waste. Under the thermal decomposition region 71 a melting region 72 is formed. The melting region 72 mainly performs the melting of ash and non-combustible materials (see Figure 3). As mentioned above, the upper end part of the conical part 24 is higher than in the case where the straight barrel part 23 occupies the highest height, thus reaching the drying region 70, whereby the limit between the drying region 70 and the thermal decomposition region 71 is located in the conical part 24.

Entre las toberas superiores 30, 31, 32, 33, las toberas superiores 30, dispuestas en la etapa más superior, se encuentran situadas en la región de secado 70. Las toberas superiores 30 están situadas más cerca de la parte final inferior de la región de secado 70 entre el extremo inferior parte de la región de secado 70 y la parte final superior de la parte cónica 24.Among the upper nozzles 30, 31, 32, 33, the upper nozzles 30, arranged in the uppermost stage, are located in the drying region 70. The upper nozzles 30 are located closer to the bottom end of the region dryer 70 between the lower end of the drying region 70 and the upper end of the conical part 24.

Entre las piezas de desecho en la región de secado 70 se forma un espacio mayor que en la región de descomposición térmica 71, por lo que los residuos en la región de secado 70 son más fáciles de mover que en la región de descomposición térmica 71. Por lo tanto, si la parte superior de las toberas 30 de la región de secado 70 produce una excesiva de explosión, puede favorecerse la formación de vías de escape para los gases en el horno. Por lo tanto, es preferible que la explosión de las toberas superiores 30 sea de 50 Nm3/h o menos por ubicación. No siempre es necesario que la región de secado 70 esté provista de las toberas superiores 30. Dos o más etapas de las toberas superiores de cuatro etapas 30, 31, 32, 33 pueden estar dispuestas dentro de la región de secado 70. A larger space is formed between the waste pieces in the drying region 70 than in the thermal decomposition region 71, whereby the residues in the drying region 70 are easier to move than in the thermal decomposition region 71. Therefore, if the upper part of the nozzles 30 of the drying region 70 produces an excessive explosion, the formation of escape routes for the gases in the furnace can be favored. Therefore, it is preferable that the explosion of the upper nozzles 30 is 50 Nm3 / h or less per location. It is not always necessary for the drying region 70 to be provided with the upper nozzles 30. Two or more stages of the four-stage upper nozzles 30, 31, 32, 33 may be arranged within the drying region 70.

Las partes en el horno que se encuentran en la región de secado 70, la región de descomposición térmica 71 y la región de fusión 72 pueden concebirse de acuerdo con las temperaturas del horno, por ejemplo. Por ejemplo, una parte que muestra una temperatura en el horno de entre 350 y 600° C es la región de secado, una parte que muestra una temperatura en el horno de entre 600 y 1200° C es la región de descomposición térmica, y una parte que muestra una temperatura en el horno de entre 1200 y 1800° C es la región de fusión. En esta realización, los termómetros T1 a T5 están dispuestos dentro del horno de fusión de desechos 2 desde su parte superior hacia la parte inferior. La extensión de la región de secado 70, la región de descomposición térmica 71, y la región de fusión 72 pueden tomarse aproximadamente de acuerdo con las temperaturas respectivas medidas por los termómetros. The parts in the oven that are in the drying region 70, the thermal decomposition region 71 and the melting region 72 can be conceived according to the oven temperatures, for example. For example, a part that shows an oven temperature between 350 and 600 ° C is the drying region, a part that shows an oven temperature between 600 and 1200 ° C is the thermal decomposition region, and a Part that shows an oven temperature between 1200 and 1800 ° C is the melting region. In this embodiment, thermometers T1 to T5 are arranged within the waste melting furnace 2 from its top to the bottom. The extent of the drying region 70, the thermal decomposition region 71, and the melting region 72 can be taken approximately according to the respective temperatures measured by the thermometers.

La posición del límite entre la región de secado 70 y la región de descomposición térmica 71 también puede tomarse de acuerdo con las presiones diferenciales en el horno. En la región de secado 70, los desechos reducen su volumen al perder la humedad al secarse. En la región de descomposición térmica, los desechos forman partículas de carburo al descomponerse térmicamente, con el fin de reducir aún más su volumen, espesándose así. Por lo tanto, existe una diferencia de aproximadamente de 0,5 kPa/m, por ejemplo, entre la presión diferencial en la región de secado y la de la región de descomposición térmica. Aquí, la presión diferencial es lo que aumenta la presión provocada por un descenso de 1 m. Por lo tanto, tomando una parte en la que la presión diferencial aumenta en aproximadamente 0,5 kPa/m en comparación con la de la región superior, puede determinarse aproximadamente el límite entre la región de secado 70 y la región de descomposición térmica 71. Las presiones diferenciales respectivas en las partes individuales dentro del horno pueden tomarse de manera aproximada mediante los manómetros P1 a P4 dispuestos dentro del horno. Por ejemplo, cuando la presión diferencial cerca del medidor de presión media P3 es más elevada que en la región superior en aproximadamente 0,5 kPa/m, la proximidad del medidor de presión media P3 se toma como el límite entre la región de secado 70 y la región de descomposición térmica 71.The position of the boundary between the drying region 70 and the thermal decomposition region 71 can also be taken according to the differential pressures in the furnace. In drying region 70, the waste reduces its volume by losing moisture as it dries. In the thermal decomposition region, the waste forms carbide particles when thermally decomposing, in order to further reduce its volume, thus thickening. Therefore, there is a difference of about 0.5 kPa / m, for example, between the differential pressure in the drying region and that in the thermal decomposition region. Here, the differential pressure is what increases the pressure caused by a 1m drop. Therefore, taking a part in which the differential pressure increases by approximately 0.5 kPa / m compared to that of the upper region, the boundary between the drying region 70 and the thermal decomposition region 71 can be approximately determined. The respective differential pressures in the individual parts within the furnace can be approximated by the pressure gauges P1 to P4 arranged within the furnace. For example, when the differential pressure near the mean pressure gauge P3 is higher than in the upper region by about 0.5 kPa / m, the proximity of the mean pressure gauge P3 is taken as the boundary between the drying region 70 and the thermal decomposition region 71.

Es decir, la región de descomposición térmica 71 del desecho es una región situada más baja que la parte donde la presión diferencial ha aumentado completamente a 0,5 kPa/m o más dentro de la región de secado 70. Aquí, la presión diferencial se refiere a la presión diferencial en el momento en que el funcionamiento del horno es relativamente estable, mientras que excluye la presión diferencial en el momento en que se produce el estallido de gas y similares.That is, the thermal decomposition region 71 of the waste is a region located lower than the part where the differential pressure has fully increased to 0.5 kPa / m or more within the drying region 70. Here, the differential pressure refers at the differential pressure at the time that the operation of the furnace is relatively stable, while excluding the differential pressure at the time of the gas burst and the like.

En el horno de fusión de desechos 2 explicado anteriormente, la parte cónica 24 ocupa la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal 20. Por lo tanto, la cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación con el plano horizontal mayor que en el caso en que la parte de barril recta no cónica 23 ocupa la mayor altura. Como consecuencia, los desechos en la proximidad de la cara interior 24a de la parte cónica 24 son guiados suavemente hacia abajo. Además, la cara interior 24a de la parte cónica 24 se inclina moderadamente respecto a la cara interior 23a de la parte cilíndrica recta 23, lo que dificulta que el desperdicio se detenga en la parte superior del extremo de la parte cónica 24. Si la parte cónica 24 ocupa la mayor altura, la parte final superior de la parte cónica 24 se encuentra en el lado superior de la parte principal 20. El desecho reduce su volumen al secarse y descomponerse térmicamente a medida que desciende a través de la parte principal 20. La reducción de volumen también se produce en el lado superior de la parte principal 20. Si la parte final superior de la parte cónica 24 se encuentra situada en el lado superior de la parte principal 20, el área de la sección transversal de la parte principal 20 se vuelve más pequeña desde el lado superior hacia el lado inferior, de acuerdo con la reducción de volumen que también se produce en el lado superior de la parte principal 20. Esto impide que se formen espacios y evita que se produzca el estallido del gas. Esto permite que la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y los gases en el horno mejore más que en el caso en que la parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura. Por lo tanto, el consumo de coque puede reducirse.In the waste melting furnace 2 explained above, the conical part 24 occupies the highest height in all the parts constituting the main part 20. Therefore, the inner face 24a of the conical part 24 forms an angle of inclination with the horizontal plane greater than in the case where the non-conical straight barrel part 23 occupies the greatest height. As a consequence, the debris in the vicinity of the inner face 24a of the conical part 24 is gently guided downwards. In addition, the inner face 24a of the conical portion 24 slopes moderately with respect to the inner face 23a of the straight cylindrical portion 23, making it difficult for the waste to stop at the top of the end of the conical portion 24. If the portion Conical 24 occupies the highest height, the upper end portion of conical portion 24 being on the upper side of main portion 20. The waste reduces its volume by drying and thermal decomposition as it descends through main portion 20. The volume reduction also occurs on the upper side of the main part 20. If the upper end part of the conical part 24 is located on the upper side of the main part 20, the cross-sectional area of the main part 20 becomes smaller from the upper side to the lower side, in accordance with the volume reduction that also occurs on the upper side of the main part 20. This prevents fo They close spaces and prevent gas bursting. This allows the efficiency in the heat exchange between the waste and the gases in the furnace to be improved more than in the case where the straight barrel part 23 occupies the highest height. Therefore, the consumption of coke can be reduced.

En este caso, el hecho de que el volumen interior de la parte principal 20 sea menor que en el caso en el que la parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura no afecta negativamente a la eficiencia en el procesamiento de los desechos. Esto se debe a que la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y los gases en el horno se mejora, tal como se ha mencionado anteriormente, de modo que los desechos reducen su volumen de manera eficiente.In this case, the fact that the interior volume of the main part 20 is less than in the case where the straight barrel part 23 occupies the highest height does not adversely affect the efficiency in the processing of waste. This is because the efficiency in the heat exchange between the waste and the gases in the furnace is improved, as mentioned above, so that the waste reduces its volume efficiently.

La cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación mayor que 75°, pero menor que 90°, con el plano horizontal. Esto evita de una manera más segura que los desechos se estanquen. Por lo tanto, la eficiencia en el intercambio de calor entre los desechos y el gas en el horno puede mejorarse aún más.The inner face 24a of the conical part 24 forms an angle of inclination greater than 75 °, but less than 90 °, with the horizontal plane. This more safely prevents waste from stagnating. Therefore, the efficiency in the heat exchange between the waste and the gas in the furnace can be further improved.

El límite entre la región de secado 70 y la región de descomposición térmica 71 está localizado en la parte cónica 24. Como consecuencia, la parte final superior de la parte cónica 24 se encuentra situada en la región de secado 70. La reducción de volumen de los desechos mencionada anteriormente también procede dentro de la región de secado 70. Cuando la parte final superior de la parte cónica 24 se encuentra situada en la región de secado 70, el área de la sección transversal de la parte principal 20 se hace más pequeña desde dentro de la región de secado 70 hasta el lado inferior de acuerdo con la reducción de volumen que también se produce dentro de la región de secado 70. Esto puede impedir de manera más segura que se produzcan espacios.The boundary between the drying region 70 and the thermal decomposition region 71 is located in the conical part 24. As a consequence, the upper end of the conical part 24 is located in the drying region 70. The reduction in volume of the aforementioned debris also proceeds within drying region 70. When the upper end portion of conical portion 24 is located in drying region 70, the cross-sectional area of main portion 20 becomes smaller from within drying region 70 through bottom side in accordance with the volume reduction that also occurs within the drying region 70. This can more safely prevent gaps from occurring.

Las toberas superiores 30 están situadas en la región de secado 70. Esto favorece todavía más el secado de los desechos en la región de secado 70. Dado que la parte final superior de la parte cónica 24 está situada en la región de secado 70 tal como se ha mencionado anteriormente, la región de secado 70 desciende a lo largo de la parte cónica 24. Los desechos reducen aún más su volumen a medida que se favorece su secado, por lo que el descenso de la carga a lo largo de la parte cónica 24 es más suave. El desecho que ha reducido su volumen al favorecer su secado se acumula en el centro por la parte cónica 24, por lo que se impide la formación de espacios. Por lo tanto, el hecho de que la parte final superior de la parte cónica 24 se encuentre situada en la región de secado 70 coopera con el hecho de que la región de secado 70 esté provista de las toberas superiores 30, lo que permite favorecer el secado de los desechos mientras se impide la formación de espacios.The upper nozzles 30 are located in the drying region 70. This further favors drying of the debris in the drying region 70. Since the upper end of the conical part 24 is located in the drying region 70 such as mentioned above, the drying region 70 descends along the conical portion 24. The waste further reduces its volume as drying is promoted, whereby the load decreases along the conical portion. 24 is softer. The waste that has reduced its volume by favoring its drying accumulates in the center by the conical part 24, so that the formation of spaces is prevented. Therefore, the fact that the upper end part of the conical part 24 is located in the drying region 70 cooperates with the fact that the drying region 70 is provided with the upper nozzles 30, allowing to favor the drying of waste while preventing the formation of gaps.

Las toberas superiores 30 están situadas más cerca de la parte final inferior de la región de secado 70 entre la parte final inferior de la región de secado 70 y la parte final superior de la parte cónica 24. Esto puede separar las toberas superiores 30 situadas en la región de secado 70 desde el límite entre la parte cilíndrica recta 23 y la parte cónica 24 y, de manera más segura, impide que se produzcan espacios.The upper nozzles 30 are located closer to the lower end of the drying region 70 between the lower end of the drying region 70 and the upper end of the conical part 24. This can separate the upper nozzles 30 located in the drying region 70 from the boundary between the straight cylindrical part 23 and the conical part 24 and, more securely, prevents gaps from occurring.

Además, el horno de fusión de desechos 2 evita que los desechos de descomposición térmica se adhieran y, por lo tanto, puede reducirse drásticamente la carga de trabajo en el momento del mantenimiento del horno de fusión de desechos 2. Dado que los espacios están restringidos, el horno de fusión de desechos 2 puede funcionar de manera estable. Si se produce un espacio y después éste crece, la presión diferencial en el horno disminuirá. Si el espacio que crece se llena con un desplazamiento de carga, la presión diferencial en el horno aumenta drásticamente. Evitar que se produzcan espacios suprime dichas fluctuaciones en la presión diferencial en el horno, lo que permite que el horno de fundición de desechos funcione de manera estable.Furthermore, the waste melting furnace 2 prevents thermal decomposition waste from adhering and therefore the workload at the time of maintenance of the waste melting furnace 2 can be drastically reduced since the spaces are restricted , the waste melting furnace 2 can operate stably. If a gap occurs and then it increases, the differential pressure in the furnace will decrease. If the growing space is filled with a load displacement, the differential pressure in the furnace increases dramatically. Preventing gaps suppresses such fluctuations in the differential pressure in the furnace, allowing the waste smelting furnace to operate stably.

En el horno de fusión de desechos 2, el diámetro interior de la región de descomposición térmica 71 es más pequeño que en el horno convencional en comparación con el caso en que la parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura. En consecuencia, la capa de carbón puede aumentar su grosor garantizando, de este modo, una presión diferencial suficiente en el horno. Esto también contribuye a estabilizar el funcionamiento del horno de fusión de desechos 2.In the waste melting furnace 2, the inner diameter of the thermal decomposition region 71 is smaller than in the conventional furnace compared to the case where the straight barrel part 23 occupies the greatest height. Consequently, the carbon layer can be increased in thickness, thereby ensuring sufficient differential pressure in the furnace. This also helps stabilize the operation of the waste melting furnace 2.

Aunque anteriormente se ha explicado una realización preferida de la presente invención, la presente invención no está limitada necesariamente a la realización mencionada anteriormente, sino que puede modificarse de varias maneras dentro del alcance sin apartarse de la esencia de la misma. Por ejemplo, la parte principal 20 puede estar constituida por la parte cónica 24 sola sin la parte de barril recta 23. Es decir, la parte cónica 24 puede ocupar la altura total H1 de la parte principal 20.Although a preferred embodiment of the present invention has been explained above, the present invention is not necessarily limited to the above-mentioned embodiment, but can be modified in various ways within the scope without departing from the essence thereof. For example, the main part 20 may be constituted by the conical part 24 alone without the straight barrel part 23. That is, the conical part 24 can occupy the total height H1 of the main part 20.

A continuación, se ilustrarán unos ejemplos de la presente invención, que no restringen la presente invención, y un ejemplo comparativo.Hereinafter, examples of the present invention, which do not restrict the present invention, and a comparative example will be illustrated.

(1) Ejemplo 1(1) Example 1

Como Ejemplo 1, se preparó un horno de fusión de desechos 2A ilustrado esquemáticamente en la figura 4(a). El horno de fusión de desechos 2A corresponde al horno de fusión de desechos 2 de la realización mencionada anteriormente. La relación entre la altura H2 de la parte cónica 24 y la altura tota1H1 de la parte principal 20 es de un 95%. La cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación 0 de 80° con el plano horizontal. En el horno de fusión de desechos 2A, los termómetros T2 mencionados anteriormente se disponen en cuatro ubicaciones que están alineadas circunferencialmente a intervalos de 90°.As Example 1, a waste melting furnace 2A schematically illustrated in Figure 4 (a) was prepared. The waste melting furnace 2A corresponds to the waste melting furnace 2 of the aforementioned embodiment. The ratio between the height H2 of the conical part 24 and the height tota1H1 of the main part 20 is 95%. The inner face 24a of the conical part 24 forms an inclination angle 0 of 80 ° with the horizontal plane. In the waste melting furnace 2A, the aforementioned thermometers T2 are arranged at four locations that are aligned circumferentially at 90 ° intervals.

(2) Ejemplo 2(2) Example 2

Como Ejemplo 2, se preparó un horno de fusión de desechos 2B ilustrado esquemáticamente en la figura 4(b). El horno de fusión de desechos 2B corresponde al horno de fusión de desechos 2 de la realización mencionada anteriormente. La relación de la altura H2 de la parte cónica 24 respecto a la altura tota1H1 de la parte principal 20 es de un 50%. La cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación 0 de 75° con el plano horizontal. El diámetro interior de la parte de barril recta 23, el diámetro interior de la parte final inferior de la parte cónica 24, y la altura total H1 de la parte principal 20 en el horno de fusión de desechos 2B son iguales a los del horno de fusión de desechos 2A.As Example 2, a waste melting furnace 2B illustrated schematically in Figure 4 (b) was prepared. The waste melting furnace 2B corresponds to the waste melting furnace 2 of the aforementioned embodiment. The ratio of the height H2 of the conical part 24 to the height tota1H1 of the main part 20 is 50%. The inner face 24a of the conical part 24 forms an inclination angle 0 of 75 ° with the horizontal plane. The inside diameter of the straight barrel part 23, the inside diameter of the bottom end part of the conical part 24, and the total height H1 of the main part 20 in the waste melting furnace 2B are equal to those of the waste melting 2A.

(3) Ejemplo comparativo 1 (3) Comparative Example 1

Como ejemplo comparativo 1, se preparó un horno de fusión de desechos 2C ilustrado esquemáticamente en la figura 4(c). El horno de fusión de desechos 2C se diferencia del horno de fusión de desechos 2 mencionado anteriormente en los siguientes puntos. La parte de barril recta 23 ocupa la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal 20. La relación entre la altura H2 de la parte cónica 24 y la altura tota1H1 de la parte principal 20 es de un 35%. Entre las toberas superiores 30, 31, 32, 33, se omiten las más superiores 30. Todas las toberas superiores 31, 32, 33 se encuentran situadas en la región de descomposición térmica 71. La cara interior 24a de la parte cónica 24 forma un ángulo de inclinación 0 de 70° con el plano horizontal.As Comparative Example 1, a waste melting furnace 2C illustrated schematically in Figure 4 (c) was prepared. The waste melting furnace 2C differs from the waste melting furnace 2 mentioned above in the following points. The straight barrel part 23 occupies the highest height in all the parts constituting the main part 20. The ratio between the height H2 of the conical part 24 and the height tota1H1 of the main part 20 is 35%. Among the upper nozzles 30, 31, 32, 33, the uppermost 30 are omitted. All the upper nozzles 31, 32, 33 are located in the thermal decomposition region 71. The inner face 24a of the conical part 24 forms a tilt angle 0 of 70 ° with the horizontal plane.

El diámetro interior de la pieza cilindrica recta 23, el diámetro interior de la parte final inferior de la pieza cónica 24 y la altura total H1 de la parte principal 20 en el horno de fusión de desechos 2C son iguales a los del horno de fusión de desechos 2A. Los termómetros T2 mencionados anteriormente están dispuestos en cuatro ubicaciones que están alineadas circunferencialmente a intervalos de 90° también en el horno de fusión de desechos 2C.The inside diameter of the straight cylindrical part 23, the inside diameter of the bottom end part of the conical part 24 and the total height H1 of the main part 20 in the waste melting furnace 2C are equal to those of the waste 2A. The aforementioned thermometers T2 are arranged at four locations that are aligned circumferentially at 90 ° intervals also in the waste melting furnace 2C.

(4) Evaluación comparativa de presión diferencial en el horno, temperatura del gas en una parte superior del horno y temperatura del gas en una parte intermedia del horno(4) Comparative evaluation of differential pressure in the furnace, gas temperature in an upper part of the furnace and gas temperature in an intermediate part of the furnace

Los hornos de fusión de desechos 2A, 2B, 2C de los Ejemplos 1 y 2 y el Ejemplo comparativo 1 se hicieron funcionar en el mismo período de tiempo y se midieron sus presiones diferenciales en el horno. En cuanto a los hornos 2A, 2C del Ejemplo 1 y el Ejemplo comparativo 1, se midió la temperatura del gas en la parte superior del horno y la temperatura del gas en una parte intermedia del horno. Para evaluar sólo los efectos de formas de la parte principal 20 mientras se utiliza el Ejemplo comparativo 1 que no tiene toberas superiores 30 como sujeto de comparación, no se suministró aire desde las toberas superiores 30 en los Ejemplos 1 y 2.The waste melting furnaces 2A, 2B, 2C of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were operated in the same time period and their differential pressures in the furnace were measured. As for the furnaces 2A, 2C of Example 1 and Comparative Example 1, the gas temperature in the upper part of the furnace and the gas temperature in an intermediate part of the furnace were measured. To evaluate only the effects of shapes of the main part 20 while using Comparative Example 1 having no upper nozzles 30 as the comparison subject, no air was supplied from the upper nozzles 30 in Examples 1 and 2.

La presión diferencial en el horno en este ejemplo de prueba es la diferencia entre el valor detectado por el manómetro P4 dispuesto en la parte inferior de la parte cónica 24 y el valor detectado por el manómetro P1 dispuesto en la parte superior de la parte de inducción de gas 21. La temperatura del gas en la parte superior del horno es el valor detectado por el termómetro T1 dispuesto en la parte superior de la parte de inducción de gas 21. La temperatura del gas en el medio del horno es el valor medido por el termómetro T2.The differential pressure in the furnace in this test example is the difference between the value detected by manometer P4 arranged at the bottom of conical part 24 and the value detected by manometer P1 arranged at the top of induction part gas temperature 21. The gas temperature in the upper part of the furnace is the value detected by the thermometer T1 arranged in the upper part of the gas induction part 21. The temperature of the gas in the middle of the furnace is the value measured by the T2 thermometer.

La figura 5 es una gráfica que ilustra los cambios diarios en la presión diferencial en el horno. En el Ejemplo comparativo 1, tal como indica una línea poligonal L1 en la figura 5, la presión diferencial en el horno fue baja durante el período desde el primer día hasta el tercer día, cayendo por debajo del límite inferior LL de un rango adecuado para operar el horno. A partir de estos resultados se especula que el estallido de gas se produjo durante el período comprendido entre el primer día y el tercer día en el horno de fusión de desechos 2C, disminuyendo así la presión diferencial en el horno.Figure 5 is a graph illustrating daily changes in differential pressure in the furnace. In Comparative Example 1, as indicated by a polygonal line L1 in Figure 5, the differential pressure in the furnace was low during the period from the first day to the third day, falling below the lower limit LL of a range suitable for operate the oven. From these results it is speculated that the gas explosion occurred during the period between the first day and the third day in the waste melting furnace 2C, thus reducing the differential pressure in the furnace.

El estallido de gas parece ser causado por el estancamiento de los desechos cerca de la cara interior 24a de la parte cónica 24 en el horno de fusión de desechos 2C (véase las partes rayadas en la figura 4 (c)). El desecho estancado, si existe, puede ser descompuesto térmicamente localmente por el aire de las toberas superiores 31, 32, 33, por ejemplo, para generar espacios, que pueden crecer, formando así vías de flujo para los gases en el horno (este fenómeno es probable que ocurra en particular cerca del límite entre la cara interior 23a de la parte de barril recta 23 y la cara interior 24a de la parte cónica 24).The gas burst appears to be caused by stagnation of the debris near the inner face 24a of the conical portion 24 in the debris melting furnace 2C (see hatched portions in Fig. 4 (c)). Stagnant waste, if it exists, can be thermally decomposed locally by air from the upper nozzles 31, 32, 33, for example, to generate spaces, which can grow, thus forming flow pathways for gases in the furnace (this phenomenon it is likely to occur in particular near the boundary between the inner face 23a of the straight barrel portion 23 and the inner face 24a of the conical portion 24).

Por el contrario, tal como indica la línea poligonal L2 de la figura 5, la presión diferencial en el horno en el Ejemplo 1 superó el límite inferior LL del rango deseable para operar el horno, mientras que su anchura de desplazamiento diario fue pequeña. Tal como indica una línea poligonal L3 en la figura 5, la presión diferencial en el horno en el Ejemplo 2 fue menor que en el Ejemplo 1, pero superó el límite inferior LL, mientras que su anchura de desplazamiento diario fue pequeña. A partir de estos resultados, se especula que la explosión del gas se elimina en los Ejemplos 1 y 2.On the contrary, as indicated by the polygonal line L2 of figure 5, the differential pressure in the furnace in Example 1 exceeded the lower limit LL of the desirable range to operate the furnace, while its daily displacement width was small. As indicated by a polygonal line L3 in figure 5, the differential pressure in the furnace in Example 2 was less than in Example 1, but it exceeded the lower limit LL, while its daily displacement width was small. From these results, it is speculated that the gas explosion is eliminated in Examples 1 and 2.

La figura 6 es una gráfica que ilustra los cambios diarios en la temperatura del gas en la parte superior del horno. Tal como indica una línea poligonal L4 en la figura 6, la temperatura del gas en la parte superior del horno en el Ejemplo comparativo 1 es elevada durante el período desde el primer día hasta el tercer día y difiere mucho de la del cuarto día y posteriores. La temperatura durante el período comprendido entre el primer día y el tercer día excede el límite superior ML de un rango deseable para operar el horno. A partir de estos resultados se ve que la explosión de gas se produjo durante el período comprendido entre el primer día y el tercer día en el Ejemplo comparativo 1, elevando así la temperatura del gas en la parte superior del horno.Figure 6 is a graph illustrating daily changes in gas temperature at the top of the furnace. As indicated by a polygonal line L4 in Figure 6, the gas temperature at the top of the furnace in Comparative Example 1 is elevated during the period from the first day to the third day and differs greatly from that of the fourth day and beyond . The temperature during the period from the first day to the third day exceeds the upper limit ML of a desirable range for operating the oven. From these results it is seen that the gas explosion occurred during the period between the first day and the third day in Comparative Example 1, thus raising the temperature of the gas in the upper part of the furnace.

Por el contrario, tal como indica la línea poligonal L5 de la figura 6, la temperatura del gas en la parte superior del horno en el Ejemplo 1 fue menor que el límite superior ML del rango deseable para operar el horno, mientras que su anchura de desplazamiento diario fue pequeña. A partir de estos resultados se especula que se impide que se produzca la explosión del gas en el Ejemplo 1. On the contrary, as indicated by the polygonal line L5 of figure 6, the gas temperature in the upper part of the furnace in Example 1 was less than the upper limit ML of the desirable range to operate the furnace, while its width of daily commute was small. From these results it is speculated that the gas explosion is prevented from occurring in Example 1.

La figura 7 ilustra los resultados de la medición de la temperatura del gas del horno central. La figura 7 es un conjunto de gráficas que ilustran los cambios en la temperatura del gas en el medio del horno con el tiempo. Tal como indica la figura 7(a), se observó una gran fluctuación de la temperatura con el tiempo en cada uno de los cuatro termómetros T2 en el Ejemplo comparativo 1. Los intervalos de tiempo cuando la temperatura fluctuaba varían entre los termómetros. A partir de estos resultados se especula que las explosiones de gas se produjeron una tras otra en diferentes ubicaciones en diferentes intervalos de tiempo dentro del horno en el Ejemplo comparativo 1. Por el contrario, tal como se indica en la figura 7(b), no se observó una gran fluctuación de la temperatura en ninguno de los cuatro termómetros T2 en el Ejemplo 1. A partir de estos resultados se especula que el hecho de que se produzca la explosión de gas es mucho más restringido que en el horno de fusión de desechos 2C del ejemplo comparativo 1.Figure 7 illustrates the results of measuring the gas temperature of the central furnace. Figure 7 is a set of graphs illustrating changes in the temperature of the gas in the oven medium over time. As Figure 7 (a) indicates, a large temperature fluctuation over time was observed in each of the four T2 thermometers in Comparative Example 1. The time intervals when the temperature fluctuated vary between thermometers. From these results it is speculated that the gas explosions occurred one after another at different locations at different time intervals within the furnace in Comparative Example 1. Conversely, as indicated in Figure 7 (b), No large temperature fluctuation was observed in any of the four T2 thermometers in Example 1. From these results it is speculated that the fact that the gas explosion occurs is much more restricted than in the melting furnace. Waste 2C from Comparative Example 1.

Por los resultados anteriores se aprecia que la presente invención puede impedir que se produzca la explosión del gas. En particular, debido al hecho de que la relación entre la altura H2 de la parte cónica 24 y a la altura tota1H1 de la parte principal 20 es de un 50% o más en el Ejemplo 2, se observa sustancialmente que puede restringirse que se produzca la explosión de gas si se cumple la condición de que la parte cónica ocupe la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal 20.From the above results it is appreciated that the present invention can prevent the gas explosion from occurring. In particular, due to the fact that the ratio between the height H2 of the conical part 24 and the height tota1H1 of the main part 20 is 50% or more in Example 2, it is substantially observed that the occurrence of gas explosion if the condition is met that the conical part occupies the highest height in all the parts that make up the main part 20.

La operación se detuvo después de un mes, y se inspeccionó el interior de cada horno. Los resultados mostraron que se formaron sustancias adherentes hechas de residuos de descomposición térmica fundidos en la cara interior del horno de fusión de desechos 2C del Ejemplo Comparativo 1. Por el contrario, no se apreciaron sustancias adheridas hechas de desechos de descomposición térmica fundidos en la cara interior del horno de fusión de desechos 2A del Ejemplo 1.The operation stopped after one month, and the interior of each furnace was inspected. The results showed that adherent substances made from molten thermal decomposition residues were formed on the inside of the waste melting furnace 2C of Comparative Example 1. On the contrary, no adhered substances made from molten thermal decomposition wastes were observed on the face Inside the waste melting furnace 2A of Example 1.

(5) Evaluación comparativa de la relación de coque(5) Comparative evaluation of the coke ratio

Se accionaron los hornos de fusión de desechos 2A, 2C del Ejemplo 1 y el Ejemplo comparativo 1 durante aproximadamente una semana en el mismo período de tiempo, y se compararon sus relaciones de coque entre sí. Para evaluar sólo los efectos de las formas de la parte principal 20 mientras se utiliza el Ejemplo comparativo 1 que no tiene toberas superiores 30 como sujeto de comparación, no se suministró aire desde las toberas superiores 30 en los Ejemplos 1 y 2.The waste melting furnaces 2A, 2C of Example 1 and Comparative Example 1 were operated for about one week in the same time period, and their coke ratios were compared to each other. To evaluate only the effects of the shapes of the main part 20 while using Comparative Example 1 having no upper nozzles 30 as the comparison subject, no air was supplied from the upper nozzles 30 in Examples 1 and 2.

La figura 8 es una gráfica que ilustra resultados de medición de la cantidad de desechos procesados, la relación de coque, la presión diferencial en el horno y la temperatura del gas en la parte superior del horno. La relación de coque, la presión diferencial en el horno y la temperatura del gas en la parte superior del horno se indican por las diferencias con los resultados de la medición del Ejemplo comparativo 1 que sirve como referencia. La relación de coque (kg/TR) es un valor obtenido al dividir la cantidad (kg) de coque introducida en el horno de fusión por la cantidad total (t) de los desechos procesados en el horno de fusión. Tal como se ilustra en la figura 8, la proporción de coque fue menor en el Ejemplo 1 en aproximadamente 12,7 kg/TR que en el Ejemplo comparativo 1 en una prueba a corto plazo de aproximadamente una semana. A partir de estos resultados se aprecia que la presente invención puede reducir el consumo de materiales combustibles a base de carbono.Figure 8 is a graph illustrating measurement results of the amount of waste processed, the coke ratio, the differential pressure in the furnace, and the temperature of the gas in the upper furnace. The coke ratio, the differential pressure in the furnace and the gas temperature in the upper part of the furnace are indicated by the differences with the measurement results of Comparative Example 1 which serves as a reference. The coke ratio (kg / TR) is a value obtained by dividing the quantity (kg) of coke introduced into the melting furnace by the total amount (t) of waste processed in the melting furnace. As illustrated in Figure 8, the coke ratio was lower in Example 1 by approximately 12.7 kg / TR than in Comparative Example 1 in a short-term test of approximately one week. From these results it is appreciated that the present invention can reduce the consumption of carbon-based fuel materials.

De acuerdo con los resultados de la figura 8, la temperatura del gas en la parte superior del horno en el Ejemplo 1 es más baja en aproximadamente 100° C que en el Ejemplo comparativo 1. La presión diferencial en el horno en el Ejemplo 1 es más elevada en aproximadamente 1,5 kPa que en Ejemplo comparativo 1. A partir de estos resultados se especula que el estancamiento de los desechos y la aparición de explosiones de gas se suprimen en el horno de fusión de desechos 2A. Esto parece contribuir en gran medida a reducir el consumo de materiales combustibles a base de carbono.According to the results of Figure 8, the gas temperature in the upper part of the furnace in Example 1 is lower by approximately 100 ° C than in Comparative Example 1. The differential pressure in the furnace in Example 1 is higher by about 1.5 kPa than in Comparative Example 1. From these results it is speculated that the stagnation of the waste and the appearance of gas explosions are suppressed in the waste melting furnace 2A. This appears to contribute greatly to reducing the consumption of carbon-based fuel materials.

(6) Evaluación comparativa de la capacidad de secado(6) Comparative evaluation of drying capacity

Los hornos de fusión de desechos 2A, 2C del Ejemplo 1 y el Ejemplo comparativo 1 se hicieron funcionar en el mismo período de tiempo y sus capacidades de secado se compararon entre sí. Como parámetros relacionados con las capacidades de secado, sus caudales de gas en el horno (velocidades superficiales), presiones diferenciales en el horno, relaciones de coque, temperaturas de intercambio de calor en el horno, capacidades de secado de humedad por volumen, y eficiencias de transferencia de calor se midieron durante el funcionamiento y se compararon. El objetivo de esta evaluación es verificar los efectos obtenidos cuando la parte final inferior de la región de secado 70 se encuentra situada en la parte cónica 24, mientras que la región de secado 70 está provista de las toberas superiores 30. Por lo tanto, el aire se suministró desde las toberas superiores 30 en Ejemplo 1.The waste melting furnaces 2A, 2C of Example 1 and Comparative Example 1 were operated in the same time period and their drying capabilities were compared to each other. As parameters related to drying capacities, its furnace gas flow rates (surface velocities), furnace differential pressures, coke ratios, furnace heat exchange temperatures, volume moisture drying capacities, and efficiencies Heat transfer rates were measured during operation and compared. The objective of this evaluation is to verify the effects obtained when the lower end part of the drying region 70 is located in the conical part 24, while the drying region 70 is provided with the upper nozzles 30. Therefore, the Air was supplied from the top nozzles 30 in Example 1.

La figura 9(a) es una gráfica que ilustra las distribuciones de caudal de gas (velocidad superficial) en el horno en la dirección de la altura del horno. Las curvas L6, L7 ilustran caudales de gas en el horno en el Ejemplo 1 y el Ejemplo comparativo 1, respectivamente. Las líneas de referencia b1, b2, b3, b4 indican dónde están situadas las toberas superiores 30, 31, 32, 33, respectivamente. La figura 9(b) es una gráfica que representa una distribución de presión diferencial en el horno en la dirección de la altura del horno. Las líneas de referencia a1, a2, a3, a4, a5 indican dónde están situados los manómetros utilizados para medir las presiones diferenciales en el horno. Los manómetros utilizados aquí difieren de los manómetros P1, P2, P3, P4 mencionados anteriormente. Los puntos F1, F2, F3, F4 indican la presión diferencial entre las líneas de referencia a2, a1, la presión diferencial entre las líneas de referencia a3, a2, la presión diferencial entre las líneas de referencia a4, a3, y la presión diferencial entre las líneas de referencia a5, a4, respectivamente. Las figuras 9 (a) y 9 (b) están representadas con sus ordenadas que indican la altura del horno, mientras que la escala de cada ordenada es conforme a la altura en la vista en sección del horno ilustrado en la figura 9 (c).Figure 9 (a) is a graph illustrating the gas flow distributions (surface velocity) in the furnace in the direction of furnace height. Curves L6, L7 illustrate gas flow rates in the furnace in Example 1 and Comparative Example 1, respectively. Reference lines b1, b2, b3, b4 indicate where the nozzles are located upper 30, 31, 32, 33, respectively. Figure 9 (b) is a graph depicting a differential pressure distribution in the furnace in the direction of furnace height. Reference lines a1, a2, a3, a4, a5 indicate where the manometers used to measure the differential pressures in the furnace are located. The manometers used here differ from the manometers P1, P2, P3, P4 mentioned above. Points F1, F2, F3, F4 indicate the differential pressure between the reference lines a2, a1, the differential pressure between the reference lines a3, a2, the differential pressure between the reference lines a4, a3, and the differential pressure between reference lines a5, a4, respectively. Figures 9 (a) and 9 (b) are represented with their ordinates indicating the height of the oven, while the scale of each ordinate is in accordance with the height in the sectional view of the oven illustrated in Figure 9 (c) .

Tal como ilustran las curvas L6, L7 de la figura 9(a), el caudal de gas en el horno es mayor en el Ejemplo 1 que en el Ejemplo comparativo 1. A partir de esto, se especula que el Ejemplo 1 mejora la eficiencia en el intercambio de calor entre el gas en el horno y los desechos y mejora la capacidad de secado. Además, tal como se ha mencionado anteriormente, el Ejemplo 1 evita que se produzca la explosión del gas y estabiliza el flujo de gas en el horno. Por lo tanto, se supone que el hecho de que el caudal de gas en el horno sea mayor y el hecho de que el flujo de gas en el horno se estabilice cooperan entre sí para mejorar aún más la eficiencia en el intercambio de calor entre el gas en el horno y los desperdicios.As curves L6, L7 in Figure 9 (a) illustrate, the gas flow rate in the furnace is higher in Example 1 than in Comparative Example 1. From this, it is speculated that Example 1 improves efficiency. in the heat exchange between the gas in the oven and the waste and improves the drying capacity. Furthermore, as mentioned above, Example 1 prevents the gas explosion from occurring and stabilizes the gas flow in the furnace. Therefore, it is assumed that the fact that the gas flow in the furnace is higher and the fact that the gas flow in the furnace stabilizes cooperate with each other to further improve the efficiency of heat exchange between the gas in the oven and waste.

En el Ejemplo comparativo 1, la explosión de gas se produjo con frecuencia durante la operación elevando, de este modo, la temperatura del gas en la parte superior del horno, forzando así a detener la explosión desde las toberas superiores 31. El resultado también aparece en los datos de caudal de la figura 9. Por el contrario, el ejemplo 1 evitó que se produjera una explosión de gas, permitiendo así una explosión estable y constante desde las toberas superiores 31.In Comparative Example 1, the gas explosion occurred frequently during operation, thereby raising the temperature of the gas at the top of the furnace, thus forcing the explosion to stop from the upper nozzles 31. The result also appears in the flow data of figure 9. In contrast, Example 1 prevented a gas explosion from occurring, thus allowing a stable and constant explosion from the upper nozzles 31.

La figura 10 es una gráfica que muestra los resultados de la medición de la temperatura de intercambio de calor en el horno (°C) y la relación de coque (kg/TR). En las gráficas, los círculos negros indican los resultados de la medición del Ejemplo 1, mientras que los triángulos blancos indican los resultados de la medición del Ejemplo comparativo 1. La temperatura de intercambio de calor en el horno se calcula mediante la siguiente expresión:Figure 10 is a graph showing the results of measuring the furnace heat exchange temperature (° C) and the coke ratio (kg / TR). In the graphs, the black circles indicate the measurement results of Example 1, while the white triangles indicate the measurement results of Comparative Example 1. The heat exchange temperature in the oven is calculated using the following expression:

Temperatura de intercambio de calor en el horno = Temperatura de combustión en el horno 1000°C (supuesta) -temperatura en la parte superior del horno (valor real).Furnace heat exchange temperature = Furnace combustion temperature 1000 ° C (assumed) -temperature at the top of the furnace (actual value).

Tal como se indica en la figura 10, el Ejemplo 1 mostró una temperatura de intercambio de calor más elevada y una relación de coque más baja que el Ejemplo comparativo 1. Es decir, se observa que el Ejemplo 1 favorece el secado de los desechos en comparación con el Ejemplo comparativo 1.As indicated in figure 10, Example 1 showed a higher heat exchange temperature and a lower coke ratio than Comparative Example 1. That is, it is observed that Example 1 favors the drying of the waste in Comparison with Comparative Example 1.

La figura 11 es una gráfica que muestra resultados de medición de la capacidad de secado de humedad por volumen (Mcal/(m3 h)) y relación de coque (kg/TR). En las gráficas, círculos negros indican los resultados de la medición del Ejemplo 1, mientras que triángulos blancos indican resultados de medición del Ejemplo comparativo 1. La capacidad de secado de humedad por volumen se calcula mediante la siguiente expresión:Figure 11 is a graph showing measurement results of moisture drying capacity by volume (Mcal / (m3 h)) and coke ratio (kg / TR). In the graphs, black circles indicate the measurement results of Example 1, while white triangles indicate measurement results of Comparative Example 1. The moisture drying capacity by volume is calculated by the following expression:

Capacidad de secado de humedad por volumen = [cantidad de desechos de entrada (t/h) x humedad en desechos (%) x calor latente de evaporación de humedad (Mcal/t)]/volumen de la región de secado (m3).Moisture drying capacity by volume = [amount of input waste (t / h) x moisture in waste (%) x latent heat of evaporation of humidity (Mcal / t)] / volume of the drying region (m3).

La figura 12 es una gráfica que muestra resultados de medición de la eficiencia de transferencia de calor (Mcal/(m3 h °C)) y el caudal de gas en el horno (velocidad superficial) (Bm/s). En las gráficas, círculos negros indican los resultados de la medición del Ejemplo 1, mientras que triángulos blancos indican los resultados de la medición del Ejemplo comparativo 1. La eficiencia de transferencia de calor se calcula mediante la siguiente expresión:Figure 12 is a graph showing measurement results of the heat transfer efficiency (Mcal / (m3 h ° C)) and the gas flow in the furnace (surface velocity) (Bm / s). In the graphs, black circles indicate the measurement results of Example 1, while white triangles indicate the measurement results of Comparative Example 1. The heat transfer efficiency is calculated using the following expression:

Eficiencia de transferencia de calor = área de transferencia de calor x coeficiente de transferencia de calor.Heat transfer efficiency = heat transfer area x heat transfer coefficient.

El caudal de gas del horno indica el caudal a la altura de las toberas superiores 30. Tal como ilustran las figuras 11 y 12, se observa que el ejemplo 1 tiene una capacidad de secado que es aproximadamente 2,5 veces mayor que la del ejemplo comparativo 1. De acuerdo con el área de transferencia de calor y el coeficiente de transferencia de calor, la mejora de 2,5 veces en la capacidad de secado se produce por una mejora de aproximadamente 1,7 veces debido a la estabilización del flujo de gas en el horno y aproximadamente una mejora de 1,5 veces debido al mayor caudal de gas en el horno.The furnace gas flow indicates the flow at the height of the upper nozzles 30. As illustrated in Figures 11 and 12, it is observed that Example 1 has a drying capacity that is approximately 2.5 times greater than that of the Example Comparative 1. According to the heat transfer area and the heat transfer coefficient, the 2.5-fold improvement in drying capacity is produced by a roughly 1.7-fold improvement due to stabilization of the flow of gas in the oven and approximately a 1.5-fold improvement due to the increased gas flow rate in the oven.

(7) Evaluación comparativa de si existen o no toberas superiores 30(7) Comparative evaluation of whether or not there are superior nozzles 30

Mientras se opera el horno de fusión de desechos 2A del Ejemplo 1, se compararon los tiempos en que se produjo el estallido de gas entre los casos respectivos en los que se suministró el aire desde las toberas superiores 30 y en los que no. La figura 13 es una gráfica que representa los resultados de la medición del tiempo en que se produjo estallido de gas y la relación de coque. En la tabla, círculos negros indican los resultados de la medición en el caso en que se suministró aire desde las toberas superiores 30, mientras que triángulos blancos indican los resultados de la medición en el caso en que no se suministró aire desde las toberas superiores 30.While operating the waste melting furnace 2A of Example 1, the times when the gas burst occurred were compared between the respective cases in which air was supplied from the upper nozzles 30 and in those which were not. Figure 13 is a graph that represents the results of the measurement of the time in which it occurred gas burst and coke ratio. In the table, black circles indicate the measurement results in the case that air was supplied from the upper nozzles 30, while white triangles indicate the measurement results in the case that no air was supplied from the upper nozzles 30 .

Tal como ilustra la figura 13, cuando no se suministró aire desde las toberas superiores 30, el tiempo de estallido del gas fluctuó mucho, y hubo casos en los que el estallido se produjo durante un largo período de tiempo. Los triángulos blancos también indican una tendencia a aumentar la proporción de coque bajo la influencia del estallido a largo plazo cuando se produce este último.As Figure 13 illustrates, when air was not supplied from the top nozzles 30, the gas burst time fluctuated greatly, and there were cases where the burst occurred over a long period of time. The white triangles also indicate a tendency to increase the proportion of coke under the influence of the long-term outburst when the latter occurs.

Por el contrario, cuando se suministra aire desde las toberas superiores 30, el tiempo de escape del gas fluctuó menos y fue más corto en total. A partir de estos resultados se observa que suministrar aire de las toberas superiores 30 impide que se produzca una explosión de gas y reduce el consumo de materiales combustibles a base de carbono.In contrast, when air is supplied from the upper nozzles 30, the gas exhaust time fluctuated less and was shorter overall. From these results it is observed that supplying air from the upper nozzles 30 prevents a gas explosion from occurring and reduces the consumption of carbon-based combustible materials.

Aplicabilidad industrialIndustrial applicability

La presente invención puede utilizarse para procesar desechos generales e industriales.The present invention can be used to process general and industrial waste.

Lista de signos de referenciaList of reference signs

2... horno de fundición de desechos; 20 ... parte principal; 21 ... parte de inducción de gas; 22 ... parte del depósito de fusión; 24 ... parte cónica; 24a ... cara interior; 26 ... puerto de escape; 30, 31, 32, 33 ... tobera superior; 40 ... tobera inferior; 70 ... región de secado; 71 ... región de descomposición térmica; 72 ... región de fusión; CL1 ... eje 2 ... waste smelting furnace; 20 ... main part; 21 ... gas induction part; 22 ... part of the fusion deposit; 24 ... conical part; 24a ... inner face; 26 ... escape port; 30, 31, 32, 33 ... upper nozzle; 40 ... lower nozzle; 70 ... drying region; 71 ... thermal decomposition region; 72 ... fusion region; CL1 ... axis

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1. Horno de fusión de desechos (2) para secado, descomposición térmica, y fusión de desechos, comprendiendo el horno (2):1. Waste melting furnace (2) for drying, thermal decomposition, and waste melting, the furnace (2) comprising: una parte principal cilíndrica (20) que se extiende verticalmente para formar un espacio para contener los desechos y guiar los desechos de arriba a abajo;a cylindrical main part (20) that extends vertically to form a space to contain the waste and guide the waste from top to bottom; una parte de depósito de fusión (22), unida a una parte final inferior de la parte principal (20) a lo largo de un eje central (CL1) de la parte principal (20), para retener masa fundida generada a partir de los desechos; ya fusion reservoir part (22), attached to a lower end part of the main part (20) along a central axis (CL1) of the main part (20), to retain melt generated from the waste; Y una parte de inducción de gas (21), unida a una parte final superior de la parte principal (20) a lo largo del eje central (CL1) de la parte principal (20), para recoger un gas generado a partir de los desechos y guiar el gas recogido a un puerto de escape (26);a gas induction part (21), attached to an upper end part of the main part (20) along the central axis (CL1) of the main part (20), to collect a gas generated from the waste and guiding the collected gas to an exhaust port (26); en el que una parte de abertura (2a) para introducir los desechos y material combustible a base de carbono en el horno de fusión de desechos (2) está constituida en una parte final superior de la parte de inducción de gas (21); en el que la parte del depósito de fusión (22) tiene una parte inferior (22b) para formar un lecho del material combustible a base de carbono;wherein an opening part (2a) for introducing the waste and carbon-based fuel material into the waste melting furnace (2) is constituted in an upper end part of the gas induction part (21); wherein the melt tank portion (22) has a bottom portion (22b) to form a bed of carbon-based fuel material; en el que la parte principal (20) tiene una parte cónica (24) que tiene un área de sección transversal interior que disminuye gradualmente hasta el lado inferior;wherein the main part (20) has a conical part (24) that has an interior cross-sectional area that gradually decreases to the underside; en el que la parte cónica (24) ocupa verticalmente toda la altura de la parte principal (20) o la mayor altura en todas las partes que constituyen la parte principal (20), de manera que la relación entre la altura (H2) de la parte cónica (24) y la altura total (H1) de la parte principal (20) es de un 50% o más; yin which the conical part (24) occupies vertically the entire height of the main part (20) or the highest height in all the parts that constitute the main part (20), so that the relationship between the height (H2) of the conical part (24) and the total height (H1) of the main part (20) is 50% or more; Y en el que una cara interior de la parte cónica (24) forma un ángulo de inclinación mayor de 75° pero menos de 90° con un plano horizontal. wherein an inner face of the conical part (24) forms an angle of inclination greater than 75 ° but less than 90 ° with a horizontal plane.
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