JP2001317716A - 廃棄物溶融処理設備の二次室内温度調整方法 - Google Patents

廃棄物溶融処理設備の二次室内温度調整方法

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JP2001317716A
JP2001317716A JP2000138410A JP2000138410A JP2001317716A JP 2001317716 A JP2001317716 A JP 2001317716A JP 2000138410 A JP2000138410 A JP 2000138410A JP 2000138410 A JP2000138410 A JP 2000138410A JP 2001317716 A JP2001317716 A JP 2001317716A
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chamber
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gas
temperature
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Kiyoyuki Kawato
清之 川戸
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被処理物Wを加熱溶融する主室2
と、主室2のスラグ排出口3下方に、主室2で生成する
燃焼生成ガスBと共に生成した溶融スラグW1 を受け入
れる二次室4とを有する溶融炉1と、二次室4から排出
される燃焼生成ガスBを二次燃焼処理する二次燃焼装置
30とを備えた廃棄物溶融処理設備の処理量を減らすこ
と無く、二次室4内温度を適正な状態に維持することを
目的とする。 【解決手段】 二次燃焼装置30で燃焼生成ガスBと共
に燃焼処理される処理対象排ガスH10の少なくとも一部
を、二次室4に供給し、二次室4内の温度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】被処理物を加熱溶融する主室
と、前記主室のスラグ排出口下方に、前記主室で生成す
る燃焼生成ガスと共に前記生成した溶融スラグを受け入
れる二次室とを有する溶融炉と、前記二次室から排出さ
れる燃焼生成ガスを二次燃焼処理する二次燃焼装置とを
備えた廃棄物溶融処理設備の二次室内温度調整方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、廃棄物溶融処理設備は、主室で不
燃廃棄物等の被処理物を加熱溶融処理し、その主室のス
ラグ排出口からその下方に設けられた二次室へ主室で生
成する燃焼生成ガスと溶融スラグとを排出し、さらに、
その排出された燃焼生成ガスを二次燃焼装置に導いて再
燃焼処理して完全燃焼させるように構成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような廃棄物溶融
処理設備の二次室は、溶融スラグと共に燃焼生成ガスが
排出されるので異常高温状態となりやすく、二次室内温
度が1200℃以上となると、設備破損の虞がある。そ
こで、二次室に冷却用の空気を吹き込んで、廃棄物溶融
処理設備の二次室を冷却することが考えられるが、この
場合、二次室において冷却用空気により燃焼生成ガスの
酸化が進行すると共に、二次燃焼装置へ供給される燃焼
生成ガスの空気比が高くなってしまい、二次燃焼装置か
ら排出される燃焼排ガスの温度が低下し、その排ガスの
顕熱回収を行って水蒸気を生成し発電等を行う場合、熱
効率の低下の原因となる。
【0004】また、二次室内温度を適正なものに調整す
るために、主室における加熱処理量を調整することが考
えられるが、この場合、主室での処理量が変化し、特に
異常高温となりやすい二次室内温度を低下させるために
は、主室における加熱処理量を低減させる必要が有り、
スループットの悪化を招くことになる。
【0005】よって、本発明は、上記の事情に鑑みて、
廃棄物溶融処理設備の処理量を減らすこと無く、二次室
内温度を適正な状態に維持することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】〔各特徴構成〕上記の目
的を達成するための本発明に係る廃棄物溶融処理設備の
二次室内温度調整方法の第1特徴構成は、請求項1に記
載したごとく、前記二次燃焼装置で前記燃焼生成ガスと
共に燃焼処理される処理対象排ガスの少なくとも一部
を、前記二次室に供給し、前記二次室内温度を調整する
点にある。また、第2特徴構成として、請求項2に記載
したごとく、上記第1特徴構成における前記処理対象排
ガスが、前記主室に供給される被処理物を、乾燥処理し
て排出された乾燥処理排ガスであることが好ましい。さ
らに、第3特徴構成として、請求項3に記載したごと
く、前記廃棄物溶融処理設備を、二次燃焼装置から排出
される燃焼排ガスの顕熱を回収する熱回収手段とを備え
て構成すると共に、前記熱回収手段から排出される排ガ
スの一部を、前記二次室に供給し、前記二次室内温度を
調整することができる。
【0007】〔各特徴構成の作用効果〕上記第1特徴構
成によれば、二次室内温度を例えば1000℃〜110
0℃と適正なものに設定でき、さらに二次燃焼装置へ供
給される燃焼生成ガスの空気比を低くして、二次燃焼装
置の後流における熱回収の熱効率を高く維持することが
できる。つまり、二次燃焼装置に供給され、二次室から
供給される燃焼生成ガスと共に燃焼処理される低酸素濃
度且つ低温の処理対象排ガスの一部を二次室へ供給して
二次室内温度を低下させ、例えば、その二次室への処理
対象排ガスの供給量を、二次室内の温度検出に基づいて
調整することで、二次室内温度を適正なものに設定する
ことができる。よって、二次室の異常高温化を抑制する
ことができるうえ、過冷却によるスラグ排出口における
溶融スラグの固化によるスラグ排出口の閉鎖を防止する
ことができる。また、二次燃焼装置へ供給される燃焼生
成ガスは、空気比が低く保たれることになるので、二次
燃焼装置に供給されてから、処理対象排ガスと共に燃焼
され、二次燃焼室から高温の燃焼排ガスを排出させ、そ
の排出された排ガスの熱を好ましい状態で回収すること
ができる。また、上記特徴構成2によれば、上記第1特
徴構成における処理対象排ガスとして好適な多湿且つ低
温の乾燥処理排ガスを利用して、二次室内温度を適正な
もの調整することができる。つまり、廃棄物溶融処理設
備において、例えば、溶融炉の前工程装置として乾燥装
置及び乾留キルンを備え、助燃燃料若しくは熱分解ガス
を燃焼させて生成した加熱ガスを、乾留キルンに供給し
て乾燥装置から排出された被処理物を熱分解処理し、乾
留キルン通過後の加熱ガスを乾燥装置に供給して、被処
理物を乾燥処理するように構成する場合、その乾燥装置
から排出される乾燥処理排ガスは、被処理物から排出さ
れた水分を多量に含み150℃以下と低温である。この
乾燥処理排ガスは、臭気成分等を含むため、通常、二次
燃焼装置で燃焼生成ガスと共に燃焼処理されるのである
が、その乾燥処理排ガスの一部を、上記のように、二次
室に供給することで、二次室を冷却することができ、例
えば二次室内の温度検出を伴って供給量調整を行うこと
で、二次室内温度を好ましいものに調整することができ
る。また、このような乾燥処理排ガスは酸素濃度が低い
ので、二次燃焼装置に供給される前の燃焼生成ガスの空
気比を低く保ち、二次燃焼装置において好ましい状態で
燃焼させることができる。また、上記第3特徴構成によ
れば、二次燃焼装置から排出され、熱回収手段により熱
回収されて150℃以下と低温になった燃焼排ガスを、
上記第1及び第2特徴構成の処理対象排ガスの代わり
に、二次燃焼室に供給することでも、同様の作用効果を
発揮することができ、燃焼排ガスの一部を再循環するの
で、二次燃焼装置へ供給する燃焼生成ガスの空気比を低
く維持しながら、二次室内温度を好ましいものに維持す
ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】上記本発明の廃棄物溶融処理設備
の二次室内温度調整方法の実施の形態の一例について、
以下に、図面を参照しながら説明する。図1は廃棄物溶
融処理設備の構成説明図であり、図2は、表面溶融炉の
要部断面斜視図である。
【0009】図1に示す廃棄物溶融処理設備は、廃棄物
W(被処理物の一例)を乾燥処理する乾燥装置10と、
乾燥装置10から排出された乾燥済みの廃棄物W10を熱
分解処理する乾留キルン20と、その乾留キルン20で
生じた熱分解固形物W20を溶融処理する表面溶融炉1と
を備えている。そして、前記乾留キルン20と前記表面
溶融炉1との間に、前記乾留キルン20からの前記熱分
解固形物W20を、前記表面溶融炉1の主室2に直接投入
する搬送装置15が設けられている。
【0010】表面溶融炉1は、搬送装置15により投入
された熱分解固形物W20を加熱溶融して、生成した溶融
スラグW1 を取り出すものであり、熱分解固形物W20
還元性雰囲気下で加熱して溶融処理する主室2のスラグ
排出口3下方に、前記主室2で生成した溶融スラグW1
と共に、同じく主室2で生成した燃焼生成ガスBを受け
入れる二次室4が設けられ、前記二次室4にガス排出路
5を接続して構成されている。
【0011】また、前記二次室4内では、燃焼生成ガス
B温度が溶融スラグW1 の溶融温度以上の高温であるこ
とから、熱分解固形物W20に含まれ、還元性雰囲気の前
記主室2内では酸化されない金属等は、蒸気の状態でそ
のまま前記ガス排出路5から排出される結果、前記溶融
スラグW1 が固化したスラグ粒子W1 ’中には金属が残
留しにくくなり、有害な重金属等を含まないスラグ粒子
1 ’を形成できる。前記金属蒸気を含む燃焼生成ガス
Bは、前記ガス排出路5からの排ガスを導く排ガス路3
9を経て、二次燃焼装置30で酸化し、金属酸化物とし
て集塵装置で捕集される。以上の構成によって、前記二
次室4の可燃性ガスが外部に漏れたり、前記二次室4内
に外気が漏入することを防止できる。
【0012】廃棄物溶融処理設備の排ガス流路39に
は、熱回収手段として、二次燃焼装置30から排出され
る燃焼処理後の燃焼排ガスB30の顕熱により前記溶融処
理炉1の主室2に供給される一次空気A1及び前記二次
燃焼装置30に供給される二次空気A2を予熱する空気
予熱器31と、前記空気予熱器31から排出される排ガ
スB31を約180℃程度に冷却するガス冷却室42と、
冷却後の排ガスB42に同伴する煤塵を除去する前記除塵
装置43とが設けられており、さらに、煤塵を除去後の
排ガスB43を無害化する排ガス処理装置44と、無害化
された排ガスを煙突46に送り出す誘引送風機45とが
設けられている。
【0013】前記乾留キルン20は、回転胴22の外部
から加熱ガスHにより加熱する加熱手段25を備えて構
成されている。前記加熱手段25に加熱ガスHを供給す
る加熱ガス供給路26には、前記加熱ガスHを燃料の燃
焼熱により加熱する加熱ガス燃焼器27が設けられ、加
熱ガス燃焼器27に燃料を供給する燃料管28が乾留キ
ルン20の排出部24に接続され、排出部24から燃料
管28に流入する熱分解ガスGの一部が前記燃料として
加熱ガス燃焼器27に供給されて燃焼し、前記加熱ガス
Hが生成される。また、燃料管28の熱分解ガスGの残
部は表面溶融炉1に直接供給されるので、主室2におい
て熱分解ガスGの保有熱を有効に活用できる。
【0014】前記乾留キルン20には、廃棄物W10の乾
留条件を調節する乾留制御手段29が設けられている。
また、乾留キルン20の出口である排出部24には、回
転胴22内から排出される熱分解ガスGの温度を検出自
在な温度検出手段29aが設けられている。乾留制御手
段29は、温度検出手段29aで検出した熱分解ガスG
の温度に基づき、加熱ガス燃焼器27の加熱条件を調節
して、加熱ガスHの温度を通常は500〜550℃の範
囲内に調節し、乾留キルン20における乾留条件を調節
するように構成されている。つまり、この加熱ガスHの
温度は、熱分解ガスGの温度を所定範囲内に維持するよ
うに調節するのである。熱分解ガスGの温度の好適な範
囲は、390〜430℃である。
【0015】乾燥装置10は、投入された廃棄物Wを、
乾留キルン20を通過した後の加熱ガスH20によって乾
燥処理するものである。つまり、乾留キルン20の投入
口である投入部21から加熱ガス管11を介して供給さ
れる乾留キルン20を通過した後の加熱ガスH20を内部
の廃棄物Wに供給し、乾燥した廃棄物を乾留キルン20
側に排出すると共に、乾燥処理後の乾燥処理排ガスH10
を乾燥処理排ガス管12側へ排出する。また、この乾燥
処理排ガスH10は、三方制御弁6を介して処理対象排ガ
スとしてガス排出路5の二次燃焼装置30側へ供給さ
れ、二次燃焼装置30において燃焼処理される。
【0016】また、表面溶融炉1の二次室4において、
溶融スラグW1 及び燃焼生成ガスBによって内部の温度
が1200℃以上と異常高温となると、二次室4の外壁
の損傷等の虞があり、逆に、二次室4内の温度が900
℃以下と低温となると、スラグ排出口3において溶融ス
ラグW1 が冷却され固化し、スラグ排出口3の閉鎖の虞
がある。よって、二次室4内の温度を例えば1000℃
〜1100℃程度と適当な温度に維持する必要がある。
そこで、上記の乾燥処理排ガス管12の乾燥処理排ガス
10の一部を、三方制御弁6を介して二次室4へ供給する
と共に、二次室4内の温度を検出する熱電対である温度
検出手段8と、その検出結果に基づいて、三方制御弁6
を働かせる二次室冷却量制御手段7とが設けられてい
る。つまり、乾燥処理排ガス管12の乾燥処理排ガスH
10は、例えば130℃〜140℃程度と低温であり、さ
らに、廃棄物Wに含まれていた水分を多量に含んでいる
ので、このような乾燥処理排ガス10を二次室4へ供給し
て二次室4内を冷却し、その供給量を調整して二次室4
内の温度を好ましい温度に維持することができるのであ
る。
【0017】また、乾燥処理排ガスH10は、熱分解ガス
Gを燃焼させて生成されたものであるので酸素濃度が低
く、二次室4に供給しても、燃焼生成ガスBをほとんど
酸化させることがないので、乾燥処理排ガスH10を含ん
だ燃焼生成ガスBは、後の二次燃焼装置30において燃
焼用の二次空気A2を供給されて燃焼処理されることに
なり、二次燃焼装置4の下流側の空気予熱器31におい
てその燃焼排ガスの顕熱を効率よく回収することができ
る。
【0018】次に、本発明の別の実施の形態について説
明する。 〈1〉上記実施の形態においては、前記二次室内の温度
を調整するべく、前記二次室4に供給される処理対象排
ガスとして、乾燥装置10において廃棄物Wを乾燥処理
して排出された乾燥処理排ガスH10を利用したが、別
に、他の設備において生成され低温の可燃性ガス等を、
処理対象排ガスとして二次燃焼装置30において燃焼生
成ガスBと共に燃焼処理する場合において、乾燥処理排
ガスH10を二次室4に供給する代わりに、その可燃ガス
の一部を二次室に供給して、二次室内温度を調整するこ
ともできる。また、図3に示すように、除塵装置43に
おいて煤塵を除去後の排ガスB43が流通する排ガス流路
39と、二次室4を接続する排ガス再循環流路13と、
排ガス再循環流路13に設けられ排ガスB43を二次室4
側へ送る送風機14とを設け、二次室冷却量制御手段7
によって、二次室4内の温度を検出する温度検出手段8
の検出結果に基づいて送風機14の送風量を制御するよ
うに構成して、上記処理対象排ガスの代わりに、顕熱を
回収され低温となった燃焼排ガスB43の一部を、供給量
調整を伴って二次室4に供給し、二次室内温度を調整す
ることもできる。
【0019】〈2〉上記実施の形態に於いては、主室2
に供給する燃料として、熱分解ガスGを用いる例を図示
して説明したが、主室2に供給する燃料としては重油、
灯油、都市ガス等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃棄物溶融処理設備の二次室内温度調
整方法の実施の形態を説明する構成説明図
【図2】表面溶融炉の要部断面斜視図
【図3】本発明の廃棄物溶融処理設備の二次室内温度調
整方法の別の実施の形態を説明する構成説明図
【符号の説明】
1 表面溶融炉(溶融炉) 2 主室 3 スラグ排出口 4 二次室 5 ガス排出路 6 三方制御弁 7 二次室冷却量調整手段 8 温度検出手段 10 乾燥装置 13 排ガス再循環流路 14 送風機 20 乾留キルン 30 二次燃焼装置 39 排ガス流路 31 空気予熱器(熱回収手段) B 燃焼生成ガス B43 燃焼排ガス H 加熱ガス H10 乾燥処理排ガス(処理対象排ガス) W 廃棄物 W1 溶融スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K061 AA05 AA07 AB02 AB03 AC01 AC19 BA02 BA06 CA01 CA07 DA05 DA17 FA10 FA21 FA23 3K065 AA05 AA07 AB02 AB03 AC01 AC19 BA02 BA06 CA14 CA16 3K078 AA02 AA06 BA03 BA06 BA22 CA02 CA03 CA06 CA12 CA22 CA24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理物を加熱溶融する主室と、前記主
    室のスラグ排出口下方に、前記主室で生成する燃焼生成
    ガスと共に前記生成した溶融スラグを受け入れる二次室
    とを有する溶融炉と、前記二次室から排出される燃焼生
    成ガスを二次燃焼処理する二次燃焼装置とを備えた廃棄
    物溶融処理設備において、 前記二次燃焼装置で前記燃焼生成ガスと共に燃焼処理さ
    れる処理対象排ガスの少なくとも一部を、前記二次室に
    供給し、前記二次室内温度を調整する廃棄物溶融処理設
    備の二次室内温度調整方法。
  2. 【請求項2】 前記処理対象排ガスが、前記主室に供給
    される被処理物を、乾燥処理して排出された乾燥処理排
    ガスである請求項1に記載の廃棄物溶融処理設備の二次
    室内温度調整方法。
  3. 【請求項3】 被処理物を加熱溶融する主室と、前記主
    室のスラグ排出口下方に、前記主室で生成する燃焼生成
    ガスと共に前記生成した溶融スラグを受け入れる二次室
    とを有する溶融炉と、前記二次室から排出される燃焼生
    成ガスを二次燃焼処理する二次燃焼装置と、前記二次燃
    焼装置から排出される燃焼排ガスの顕熱を回収する熱回
    収手段とを備えた廃棄物溶融処理設備において、 前記熱回収手段から排出される排ガスの一部を、前記二
    次室に供給し、前記二次室内温度を調整する廃棄物溶融
    処理設備の二次室内温度調整方法。
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