JP2000220816A - 灰貯蔵ピット内発生水素の処理方法及び装置 - Google Patents

灰貯蔵ピット内発生水素の処理方法及び装置

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JP2000220816A JP11021409A JP2140999A JP2000220816A JP 2000220816 A JP2000220816 A JP 2000220816A JP 11021409 A JP11021409 A JP 11021409A JP 2140999 A JP2140999 A JP 2140999A JP 2000220816 A JP2000220816 A JP 2000220816A
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ash
hydrogen
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ash storage
exhaust gas
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Toshiichiro Ueno
俊一朗 上野
Katsuaki Matsuzawa
克明 松澤
Junya Nishino
順也 西野
Kenichi Tawara
賢一 田原
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 灰貯蔵ピット内で発生する水素をエネルギー
源として有効利用する。 【解決手段】 灰8を一時貯蔵するための灰貯蔵ピット
10の頂部に、突起部13を設け、灰貯蔵ピット10内
で発生する水素11を突起部13に集めることにより濃
縮する。突起部13と、焼却炉又は溶融炉1から燃焼器
4へ排ガス2を送る排ガスライン3の途中位置とを水素
移送ライン14で接続し、突起部13内の濃縮水素11
を燃焼器4へ導き、補助燃料として燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は都市ごみ等の廃棄物
の焼却処理や焼却灰、飛灰の溶融処理で排出される灰を
後工程で処理するために、一時貯蔵しているときに発生
する水素の処理方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物を焼却処理するため
の焼却炉や焼却灰、飛灰を溶融処理する溶融炉から排出
される排ガスをそのまま大気へ放出させることはダイオ
キシンの問題がある。そのため、図3にその一例の概略
を示す如く、焼却炉又は溶融炉1の下流側には、排ガス
2を800℃位に加熱燃焼させる燃焼器4を設けて、排
ガスライン3で連通させ、該燃焼器4内に供給した燃料
5により排ガス2を高温燃焼させるようにし、燃焼器4
で燃焼させられた排ガスを、更にバグフィルター又は電
気集塵器の如き集塵装置7を経て煙突より大気へ放出さ
せるようにするが、燃焼器4からの排ガス温度を下げて
集塵装置7を保護するためのガス冷却器6があり、排ガ
ス2は燃焼器4、ガス冷却器6、集塵装置7を経て図示
しない煙突より大気中へ排出されるようにしてある。
【0003】一方、上記炉1が焼却炉の場合に該炉1か
ら排出される焼却灰、あるいは、上記燃焼器4やガス冷
却器6や集塵装置7にて回収され、排出される飛灰、溶
融飛灰の如き灰8には重金属が含まれていることから、
該灰8を薬品にて処理した後に処分する必要があり、そ
のために、上記炉1、燃焼器4、ガス冷却器6及び集塵
装置7からそれぞれ排出される灰8を灰回収ライン9を
通して回収し、塔状の灰貯蔵ピット10に一時貯蔵して
から、下流の図示しない薬品処理施設へ送るようにして
いる。
【0004】ところで、上記灰8の中には通常5%程度
のアルミニウム(Al)が含まれており、このアルミニ
ウムが水分(H2 O)と反応すると、2Al+6H2
→2Al(OH)3 +3H2 の反応が行われて水素(H
2 )を発生することになる。灰貯蔵ピット10に灰8を
貯蔵しているときに上記反応により発生する水素11
は、灰貯蔵ピット10の内部で濃度が高くなると水素爆
発のおそれがあるので、従来は、灰貯蔵ピット10に換
気装置12を設けて、常時灰貯蔵ピット10内の換気を
行うことにより、上記水素11を大気中に放出させるよ
うにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来
の、灰貯蔵ピット10内で発生した水素11を換気装置
12によりそのまま大気中に放出させる方式では、エネ
ルギー源として質の高い水素11の有効利用が図られて
おらず、更に、換気装置12を駆動するために動力を必
要とするという問題がある。
【0006】そこで、本発明は、動力を要する換気装置
を不要とすると共に、水素をエネルギー源として有効利
用できるようにしようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、焼却灰、溶融飛灰、飛灰の如き灰を灰貯
蔵ピット内に一時貯蔵しているときに発生した水素を、
空気との比重差を利用して集めることにより濃縮し、該
濃縮した水素を、焼却炉又は溶融炉からの排ガスを燃焼
させる燃焼器に排ガスとともに又は直接導いて燃焼させ
るようにする灰貯蔵ピット内発生水素の処理方法、及
び、焼却灰、溶融飛灰、飛灰の如き灰を一時貯蔵してお
く灰貯蔵ピットの頂部に、該灰貯蔵ピット内で発生する
水素を集めておくようにする突起部を設け、該突起部に
一端を接続した水素移送ラインの他端を、焼却炉又は溶
融炉から排ガスを燃焼器に送る排ガスラインの途中位
置、又は上記燃焼器に直接接続した構成を有する灰貯蔵
ピット内発生水素の処理装置とする。
【0008】灰貯蔵ピット内に灰が貯蔵されている間に
灰中に含まれているアルミニウムと水分との反応により
水素が発生すると、該水素は空気との比重差により上記
灰貯蔵ピット頂部の突起部に集められることにより濃縮
され、水素移送ラインより排ガスラインを介して、ある
いは、水素移送ラインより燃焼器へ直接導かれ、該燃焼
器における補助燃料として燃焼される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0010】図1は本発明の実施の一形態を示すもの
で、図3に示したと同様に、焼却炉又は溶融炉1からの
排ガス2を燃焼器4で燃焼させた後、ガス冷却器6で排
ガス2を冷却して集塵装置7へ導くようにしてあり、上
記焼却炉又は溶融炉1、燃焼器4、ガス冷却器6及び集
塵装置7から排出された焼却灰や溶融飛灰、飛灰等の灰
8を灰回収ライン9を通して灰貯蔵ピット10内に回収
して一時貯蔵するようにしてある構成において、上記灰
貯蔵ピット10の頂部に、所要の大きさ及び高さの突起
部13を設けて、該突起部13内と上記灰貯蔵ピット1
0内とを連通させ、灰貯蔵ピット10内で発生した水素
11を、空気との比重差を利用して灰貯蔵ピット10頂
部の突起部13に集めることにより濃縮させるように
し、更に、上記突起部13の上端部と、上記焼却炉又は
溶融炉1と燃焼器4との間の排ガスライン3の途中位置
とを水素移送ライン14にて接続して、上記突起部13
内の濃縮された水素11を含む空気15を排ガス2とと
もに燃焼器4に導入して燃焼させるようにする。
【0011】上記突起部13は、たとえば、直径5mの
灰貯蔵ピット10に対しては直径50cm、高さ50cmの
円筒状としてある。その他、図3に示したものと同一の
ものには同一符号が付してある。
【0012】焼却炉又は溶融炉1、燃焼器4、ガス冷却
器6及び集塵装置7から回収された灰8が灰貯蔵ピット
10内に一時貯蔵されている間に、灰8に含まれるアル
ミニウムが水分と反応して水素11が発生すると、該水
素11は空気との比重差により灰貯蔵ピット10内を上
昇させられ、突起部13に集められることにより、濃縮
される。突起部13内の濃縮された水素11を含む空気
15は、焼却炉又は溶融炉1から燃焼器4へ導入される
排ガス2の流れに吸引されて、水素移送ライン14を経
て排ガスライン3の排ガス2とともに燃焼器4内へ燃焼
用空気として導かれて燃焼されるようになる。
【0013】このように、灰貯蔵ピット10内で発生し
た水素11は、該灰貯蔵ピット10の頂部の突起部13
で濃縮されて燃焼器4に導入されて燃焼させることがで
きることから、エネルギー源として質の高い水素11を
燃焼器4における補助燃料として有効利用することがで
き、燃料の消費を抑えることができて、燃焼器4に供給
する燃料5の量を削減することができ、ごみ焼却プラン
トのランニングコストを引き下げることができる。又、
灰貯蔵ピット10には、従来の如き水素11を大気中へ
放出するための換気装置12を設ける必要をなくすこと
ができ、該換気装置12のために要する設備コスト及び
運転コストをなくすことができる。
【0014】次に、図2は本発明の実施の他の形態を示
すもので、図1に示したと同様な構成としてある灰貯蔵
ピット内の発生水素の処理装置において、灰貯蔵ピット
10の頂部の突起部13に接続した水素移送ライン14
を、燃焼炉4に直接接続して、図示しないバーナで燃焼
させるようにしたものである。
【0015】図2に示すようにすると、灰貯蔵ピット1
0内で発生した水素11を突起部13から負圧となる燃
焼器4に直接導いて燃焼させることができる。
【0016】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、突起部13の形状は円筒状でな
く、角筒状や円錐状、角錐状、半球状等、灰貯蔵ピット
10内を上昇する水素11を集めて濃縮することができ
れば、その形状は自在に決定してよいこと、又、突起部
13のサイズは灰貯蔵ピット10の大きさに応じて自在
に決定してよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。
【0017】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の灰貯蔵ピット
内発生水素の処理方法及び装置によれば、焼却灰、溶融
飛灰、飛灰の如き灰を一時貯蔵しておく灰貯蔵ピット内
で発生する水素を該灰貯蔵ピット頂部で濃縮し、該濃縮
した水素を、焼却炉又は溶融炉からの排ガスを燃焼させ
る燃焼器に排ガスとともに又は直接導いて燃焼させるよ
うにするので、灰貯蔵ピット内で発生する水素を濃縮し
て燃焼器における補助燃料として有効利用することがで
きることから、燃料の消費を抑えることができて、燃焼
器に供給する燃料の量を削減することができ、ごみ焼却
プラントのランニングコストの低減を図ることができ、
又、灰貯蔵ピットに従来の如き水素を大気中へ放出する
ための換気装置を設ける必要がないので、換気装置を設
けるための設備コスト及び換気装置を運転するための運
転コストを不要なものとすることができる、等の優れた
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す概要図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【図3】従来のごみ焼却プラントの一例の概略を示す図
である。
【符号の説明】
1 焼却炉又は溶融炉 2 排ガス 3 排ガスライン 4 燃焼器 5 燃料 10 灰貯蔵ピット 11 水素 13 突起部 14 水素移送ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23J 15/08 F23J 15/00 L (72)発明者 西野 順也 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 田原 賢一 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 3K061 NA05 NA15 3K070 DA01 DA35 DA52 3K078 AA04 AA05 BA01 BA17 BA21 CA03 4D004 AA36 AA37 AA44 AA46 AB07 AB10 AC05 CA29 CB01 CB43

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼却灰、溶融飛灰、飛灰の如き灰を灰貯
    蔵ピット内に一時貯蔵しているときに発生した水素を、
    空気との比重差を利用して集めることにより濃縮し、該
    濃縮した水素を、焼却炉又は溶融炉からの排ガスを燃焼
    させる燃焼器に排ガスとともに又は直接導いて燃焼させ
    るようにすることを特徴とする灰貯蔵ピット内発生水素
    の処理方法。
  2. 【請求項2】 焼却灰、溶融飛灰、飛灰の如き灰を一時
    貯蔵しておく灰貯蔵ピットの頂部に、該灰貯蔵ピット内
    で発生する水素を集めておくようにする突起部を設け、
    該突起部に一端を接続した水素移送ラインの他端を、焼
    却炉又は溶融炉から排ガスを燃焼器に送る排ガスライン
    の途中位置に接続してなる構成を有することを特徴とす
    る灰貯蔵ピット内発生水素の処理装置。
  3. 【請求項3】 水素移送ラインの他端を排ガスラインの
    途中位置に接続することに代えて、水素移送ラインの他
    端を燃焼器に直接接続した請求項2記載の灰貯蔵ピット
    内発生水素の処理装置。
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