JP2001042092A

JP2001042092A - 廃棄物の焼却溶融炉

Info

Publication number: JP2001042092A
Application number: JP11219564A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamada; 英樹山田; Toru Karashigawa; 徹芥子川
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】出湯口用バーナを別に設けることなく、出湯口
の閉塞を防止することができるようにした廃棄物の焼却
溶融炉を提供する。【解決手段】廃棄物の焼却溶融炉の炉体を、上部炉体２
と炉胴部４と下部炉体３に分割する。下部炉体３を、上
部炉体２に設置されたメインバーナ９のフレームが出湯
口１４に当たる位置まで水平移動できる構造とする。出
湯に先立ち出湯口１４を加熱し、次に炉胴部４を開いた
うえ、下部炉体３を傾動させて溶湯を排出する。メイン
バーナ９のみで出湯口１４の加熱ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の焼却溶融
炉に関するものであり、特に原子力施設から発生する可
燃性、難燃性及び不燃性の雑固体廃棄物の焼却溶融処理
に適した焼却溶融炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力施設から発生する上記のような雑
固体廃棄物の処理法として、酸素バーナを備えた炉内で
雑固体廃棄物を焼却するとともに高温で溶融し、溶湯を
容器内で冷却固化して保管する方法が実施されている。
このための焼却溶融炉は、溶融槽となる下部炉体を傾動
させて溶湯を排出する構造のものが一般的である。とこ
ろがこの溶湯は温度が低下すると固化して出湯口を閉塞
しやすいため、焼却溶融用のメインバーナの他に、出湯
口を昇温するための出湯口用バーナを炉体に設ける必要
があった。

【０００３】しかしこのような従来の焼却溶融炉には、
次のような多くの問題があった。メインバーナと出湯口用バーナの両方に酸素及び燃
料を供給しなければならず、ユーティリティ供給系統が
増加する。出湯口用バーナはメインバーナ運転時に同時に着火
する必要があり、排ガス量も多くなるため排ガス処理系
の負担が増加し、設備コストが増加する。炉体上部に、メインバーナと出湯口用バーナの両方
を設置しなければならず、炉本体を大型化しなければな
らない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、出湯口を昇温するための出湯口用バ
ーナを別に設けることなく、出湯口の閉塞を防止するこ
とができ、これによって、ユーティリティ供給系統の削
減、排ガス処理系の負担軽減、炉本体の小型化等を可能
とした廃棄物の焼却溶融炉を提供するためになされたも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、廃棄物を焼却溶融する炉体を、
メインバーナを備えた上部炉体と出湯口を備えた下部炉
体に分割するとともに、下部炉体をメインバーナのフレ
ームが出湯口に当たる位置まで水平移動できる構造とし
たことを特徴とするものである。なお、メインバーナを
可動式とすることが好ましい。また下部炉体を出湯時に
傾動できる構造とすることが好ましい。この場合には、
上部炉体と下部炉体との間に開閉可能な炉胴部を設け、
傾動時の干渉を防止することが好ましい。

【０００６】本発明の廃棄物の焼却溶融炉においては、
溶湯の出湯に先立ち下部炉体を水平移動させ、上部炉体
に設けられたメインバーナのフレームが下部炉体の出湯
口に当たるようにする。その結果、出湯口は加熱されて
閉塞のおそれがなくなるので、下部炉体を傾動させる等
の方法によって溶湯を排出することができる。このよう
にメインバーナにより出湯口の加熱も行えるので、従来
のように出湯口用バーナを別に設ける必要がない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施形
態を示す。図１は本発明の焼却溶融炉の部分断面図であ
り、１は架台、２は架台１上に固定支持された上部炉
体、３は架台１上に水平移動できるように支持された下
部炉体、４はこれらの上部炉体２と下部炉体３との間に
設けられた炉胴部である。図１に示すように、これらの
上部炉体２と炉胴部４と下部炉体３とによって、ほぼ円
筒状の炉体が構成されている。

【０００８】上部炉体２の天井部には、開閉蓋５を備え
た廃棄物投入口６が設けられており、その上方に設けら
れた投入装置７によって、ドラム缶に詰められた廃棄物
（放射性雑固体廃棄物）がドラム缶のまま炉内に投入さ
れるようになっている。また上部炉体２の廃棄物投入口
６の近傍には、炉内監視用カメラ８が設置されており、
炉内における焼却、溶融状況を監視できるようになって
いる。

【０００９】このほか上部炉体２の天井部には、メイン
バーナ９が設けられている。このメインバーナ９は高温
のフレームを発することができる酸素バーナであり、図
２に示すように球面座１０を介して上部炉体２の天井部
に取り付けられている。そして図３に示されるＸ軸方向
傾動モータ１１とＹ軸方向傾動モータ１２とによって、
Ｘ，Ｙ両軸方向に任意角度だけ傾動させることができ
る。なおこれらのＸ軸方向傾動モータ１１とＹ軸方向傾
動モータ１２とは上部炉体２側に固定されている。さら
に図２に示すように、メインバーナ９は昇降用シリンダ
１３を備えており、球面座１０からの炉内への挿入深さ
を変えることもできる。

【００１０】上記のように、上部炉体２に設置されたメ
インバーナ９はＸ，Ｙ両軸方向に所定角度内で傾動可能
とされているが、メインバーナ９は炉内に投入された廃
棄物を焼却溶融するために最適な角度に設置されている
ため、この傾動だけでは下部炉体３の出湯口１４を加熱
することはできない。そこで下部炉体３は以下に説明す
る機構によって、水平移動と、溶湯を排出するための傾
動とができるように支持されている。

【００１１】まず、下部炉体３の底面の重心位置よりも
やや出湯口１４寄りの部分にブラケット１５が突設され
ており、傾動用シリンダ１６のピストンロッドの先端に
より支持されている。この傾動用シリンダ１６の下部は
ポスト１７に軸支されており、ブラケット１５を一定高
さに保ったままで、図１、図４に示す右寄りの位置と図
５に示す左寄りの位置との間を移動することができる。

【００１２】また、下部炉体３の底面の左寄りの部分に
は、図７に示すように一対の軸受１８が下方に向けて突
設されており、これらの軸受１８、１８間に水平シャフ
ト１９が軸支されている。水平シャフト１９の両端には
歯車２０が固定されており、これらの歯車２０はラック
２１の上面に乗っている。更に水平シャフト１９の中心
部にはアーム２２の先端が軸受２３により取り付けられ
ている。このアーム２２は架台１に取り付けられたパワ
ーシリンダ２４に接続されている。

【００１３】このため、パワーシリンダ２４により水平
シャフト１９を引くと、軸受１８とともに下部炉体３は
図４に位置から図５の位置まで水平移動することができ
る。なお、水平シャフト１９の両端に固定された歯車２
０がラック２１上を転動するようにしたため、歯車２０
の転動角度は常に等しくなり、水平シャフト１９はアー
ム２２に対して常に直角を維持することができる。この
ようにして下部炉体３が図５の位置まで水平移動する
と、メインバーナ９のフレームが下部炉体３の出湯口１
４を加熱することができるようになる。

【００１４】また、図５の状態から傾動用シリンダ１６
を縮めると、図６に示すように下部炉体３は右側に傾動
し、溶湯を出湯口１４から下部の保管容器２５内に流下
させることができる。２６は保管容器２５のためのコン
ベヤである。

【００１５】なお上記のように下部炉体３を傾動させた
とき、上部炉体２は固定されたままであるから、このま
までは上部炉体２と下部炉体３との接触部の耐火物が干
渉することとなる。そこでこの実施形態では、上部炉体
２と下部炉体３との間にリング状の炉胴部４が設けられ
ている。この炉胴部４は中央から左右に２分割されてお
り、それぞれに開閉用シリンダ２７、２８が設けられて
いる。このため下部炉体３を傾動させるに先立ち、図６
に示すように開閉用シリンダ２７、２８によって炉胴部
４を左右に開けば、下部炉体３との接触部の耐火物の干
渉を避けることができる。

【００１６】この装置全体はシールド２９により囲まれ
ており、炉胴部４を開閉させたり、下部炉体３を水平移
動させたり傾動させても、炉体内部の放射性物質が外部
に漏れることのないよう、気密を維持している。

【００１７】このように構成された本発明の焼却溶融炉
は、図１のように廃棄物投入口６からドラム缶に詰めら
れた廃棄物を炉内に投入し、酸素バーナであるメインバ
ーナ９の高温のフレームにより廃棄物を焼却するととも
に溶融する。このとき炉内監視用カメラ８で炉内におけ
る焼却、溶融状況を監視し、Ｘ軸方向傾動モータ１１と
Ｙ軸方向傾動モータ１２とによってメインバーナ９を、
Ｘ，Ｙ両軸方向に任意角度だけ傾動させ、均一な溶湯と
する。この状態を図４に示す。

【００１８】このようにして溶湯が得られたら、傾動用
シリンダ１６により下部炉体３を一定高さに保ったまま
で、パワーシリンダ２４により下部炉体３を図５のよう
に左方向に水平移動させる。またこれとともにメインバ
ーナ９の下端を少し右方向に移動させることによって、
メインバーナ９のフレームが下部炉体３の出湯口１４を
直接加熱できるようにする。この結果、従来のように出
湯口１４を昇温するための出湯口用バーナを別に設ける
ことなく、出湯口１４の閉塞物を溶融させることができ
る。

【００１９】次に図６のように開閉用シリンダ２７、２
８によって炉胴部４を左右に開いたうえ、傾動用シリン
ダ１６により下部炉体３を傾動させて、溶湯を保管容器
２５に注出する。その後、炉体は再び図１の状態に戻さ
れ、廃棄物の投入と焼却溶融が繰り返される。そして保
管容器２５内の溶湯レベルが一定レベルに達したら、コ
ンベヤ２６により保管容器２５を取り出して新しい保管
容器２５と交換する。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の廃棄物
の焼却溶融炉においては、溶湯の出湯に先立ち下部炉体
を水平移動させることにより、上部炉体のメインバーナ
のフレームによって直接出湯口を加熱できる。このため
従来のように出湯口用バーナを別に設ける必要がなくな
り、酸素やオイル等のユーティリティ供給系統を削減で
きる。またメインバーナのみを燃焼させればよいので、
排ガス処理系の負担を軽減することができるうえ、炉体
上部にメインバーナと出湯口用バーナの両方を設置する
必要もなくなるので、炉本体を小型化することが可能と
なる等の多くの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼却溶融炉の部分断面図である。

【図２】メインバーナの傾動機構を示す部分断面図であ
る。

【図３】図２の平面図である。

【図４】燃焼溶融状態を示す要部断面図である。

【図５】下部炉体を水平移動させた状態を示す要部断面
図である。

【図６】下部炉体を傾動させた状態を示す要部断面図で
ある。

【図７】下部炉体の水平移動機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

１架台、２上部炉体、３下部炉体、４炉胴部、
５開閉蓋、６廃棄物投入口、７投入装置、８炉
内監視用カメラ、９メインバーナ、１０球面座、１
１Ｘ軸方向傾動モータ、１２Ｙ軸方向傾動モータ、
１３昇降用シリンダ、１４出湯口、１５ブラケッ
ト、１６傾動用シリンダ、１７ポスト、１８軸
受、１９水平シャフト、２０歯車、２１ラック、
２２アーム、２３軸受、２４パワーシリンダ、２
５保管容器、２６保管容器用のコンベヤ、２７開
閉用シリンダ、２８開閉用シリンダ、２９シールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を焼却溶融する炉体を、メインバー
ナを備えた上部炉体と出湯口を備えた下部炉体に分割す
るとともに、下部炉体をメインバーナのフレームが出湯
口に当たる位置まで水平移動できる構造としたことを特
徴とする廃棄物の焼却溶融炉。
【請求項２】メインバーナを可動式とした請求項１記載
の廃棄物の焼却溶融炉。
【請求項３】下部炉体を出湯時に傾動できる構造とし
た請求項１記載の廃棄物の焼却溶融炉。
【請求項４】上部炉体と下部炉体との間に、開閉可能
な炉胴部を設けた請求項３記載の廃棄物の焼却溶融炉。