JP2002310414A - Rotary kiln - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
- Y02P40/125—Fuels from renewable energy sources, e.g. waste or biomass
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物を熱処理
する回転炉と、この回転炉の出口に連通する二次燃焼室
と、を備えるロータリキルンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary kiln having a rotary furnace for heat-treating an object to be processed and a secondary combustion chamber communicating with an outlet of the rotary furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば廃棄物等の処理設備には、ロータ
リキルンが採用されている。このロータリキルンは、回
転炉が回転することにより当該回転炉の入口側から出口
側へ灰やごみ等の廃棄物（被処理物）を移動させる間
に、例えばバーナ等の燃料燃焼装置の燃料燃焼による熱
で廃棄物を熱処理して溶融や焼却し、この熱処理で生成
され回転炉の出口から排出される溶融スラグや焼却残滓
を、当該出口に連絡される排出ダクトから排出する一方
で、この熱処理で同時に生成され回転炉の出口から排出
される排ガスを、当該出口に連絡される二次燃焼室で二
次燃焼させる。2. Description of the Related Art For example, a rotary kiln is used in a waste treatment facility. In this rotary kiln, while rotating a rotary furnace to move waste (object to be processed) such as ash or refuse from an inlet side to an outlet side of the rotary furnace, a fuel burner such as a burner may be used. The waste is heated and melted or incinerated by the heat generated by the heat treatment, and the molten slag and incineration residues generated by this heat treatment and discharged from the outlet of the rotary furnace are discharged from a discharge duct connected to the outlet, while the heat treatment is performed. Exhaust gas generated at the same time and discharged from the outlet of the rotary furnace is subjected to secondary combustion in a secondary combustion chamber connected to the outlet.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなロータリキ
ルンでは、回転炉内の熱が、回転炉の鉄皮から大気に放
散されると共に、回転炉出口から二次燃焼室へ放射によ
り放出されて当該二次燃焼室の鉄皮から大気に放散され
るが、この二次燃焼室からの放熱損失に対しては現状で
は何ら有効な対策が無い。In such a rotary kiln, heat in the rotary furnace is radiated from the steel shell of the rotary furnace to the atmosphere, and is radiated from the outlet of the rotary furnace to the secondary combustion chamber by radiation. Although it is radiated from the steel shell of the secondary combustion chamber to the atmosphere, there is no effective countermeasure against heat loss from the secondary combustion chamber at present.
【０００４】特に、回転炉長（Ｌ）／回転炉径（Ｄ）＜
５の所謂ショートキルンでは、キルン全体の放熱の４０
〜５０％程度に相当する熱が、回転炉出口から二次燃焼
室へ放出されて大気に放散されることになるため、放熱
量が非常に大きく、放熱損失を低減することが重要な課
題である。In particular, the rotary furnace length (L) / rotary furnace diameter (D) <
In a so-called short kiln of 5, the heat dissipation of the entire kiln is 40%.
Since heat equivalent to about 50% is released from the rotary furnace outlet to the secondary combustion chamber and radiated to the atmosphere, the amount of heat radiation is extremely large, and it is important to reduce heat loss. is there.
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
に成されたものであり、二次燃焼室からの放熱損失が低
減され、しかも熱効率が向上されるロータリキルンを提
供することを目的とする。[0005] The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a rotary kiln in which heat radiation loss from a secondary combustion chamber is reduced and thermal efficiency is improved. I do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によるロータリキ
ルンは、回転炉の入口側から出口側へ被処理物を移動さ
せる間に、燃料燃焼装置の燃料燃焼による熱で被処理物
を熱処理し、この熱処理で生じる排ガスを回転炉の出口
から排出するロータリキルンにおいて、出口と連通する
二次燃焼室に空気予熱器を配設し、この空気予熱器で予
熱された空気を、燃料燃焼装置の燃焼用空気として供給
することを特徴としている。A rotary kiln according to the present invention heat-treats an object by heat generated by fuel combustion of a fuel combustion device while moving the object from an inlet side to an outlet side of a rotary furnace. In a rotary kiln that discharges exhaust gas generated by this heat treatment from an outlet of a rotary furnace, an air preheater is provided in a secondary combustion chamber communicating with the outlet, and air preheated by the air preheater is used for combustion in a fuel combustion device. It is characterized in that it is supplied as working air.
【０００７】このように構成されたロータリキルンによ
れば、回転炉出口からの排ガスと予熱用空気が二次燃焼
室に配設される空気予熱器で熱交換されるため、二次燃
焼室の放熱が回収されて放熱損失が低減されると共に、
この熱交換により高温に予熱された空気が燃料燃焼装置
の燃焼用空気として供給されるため、燃焼が効率的に行
われる。According to the rotary kiln configured as described above, the exhaust gas from the rotary furnace outlet and the preheating air exchange heat with the air preheater disposed in the secondary combustion chamber. Heat dissipation is recovered and heat dissipation loss is reduced,
The air preheated to a high temperature by this heat exchange is supplied as combustion air for the fuel combustion device, so that combustion is performed efficiently.
【０００８】ここで、二次燃焼室に、排ガス中のダスト
の空気予熱器に対する付着を防止しつつ、当該二次燃焼
室での二次燃焼に寄与する二次燃焼用空気を供給する
と、この二次燃焼用空気により、空気予熱器に対するダ
ストの付着が防止され熱交換効率が向上されつつ、二次
燃焼が効率的に行われる。Here, when the secondary combustion chamber is supplied with secondary combustion air that contributes to secondary combustion in the secondary combustion chamber while preventing dust in the exhaust gas from adhering to the air preheater, The secondary combustion air prevents dust from adhering to the air preheater, improves heat exchange efficiency, and performs secondary combustion efficiently.
【０００９】また、二次燃焼用空気として、空気予熱器
で予熱された空気の一部を用いると、二次燃焼が一層効
率的に行われる。When a part of the air preheated by the air preheater is used as the secondary combustion air, the secondary combustion is performed more efficiently.
【００１０】また、空気予熱器は、排ガスと熱交換をす
る空気の管路を複数備え、各々の管路が、上下方向に延
在すると共に二次燃焼室の内壁面に沿って並設され、上
記二次燃焼用空気を、二次燃焼室の内壁面に沿うように
旋回導入するのが好ましい。[0010] The air preheater has a plurality of air ducts for exchanging heat with exhaust gas, and each duct extends vertically and is arranged side by side along the inner wall surface of the secondary combustion chamber. Preferably, the secondary combustion air is swirled and introduced along the inner wall surface of the secondary combustion chamber.
【００１１】このような構成を採用した場合、二次燃焼
室の内壁面に沿うように旋回導入される二次燃焼用空気
により、管路同士の間を舐めるようにして流れる空気流
が形成され、この空気流によるシールド作用で管路に対
するダストの接触機会が低減されて、管路に対するダス
トの付着が防止され、熱交換効率が一層向上される。ま
た、排ガスの流れに対して略平行に管路が配置されてい
るため、排ガスの流れに対して略直交に管路が配置され
ている場合に比して、管路に対するダストの付着が低減
され、熱交換効率がより一層向上される。When such a configuration is adopted, the secondary combustion air swirled and introduced along the inner wall surface of the secondary combustion chamber forms an airflow that licks between the pipelines. In addition, due to the shielding effect of this air flow, the chance of dust contacting the pipeline is reduced, dust is prevented from adhering to the pipeline, and the heat exchange efficiency is further improved. In addition, since the pipeline is arranged substantially parallel to the flow of exhaust gas, dust adhesion to the pipeline is reduced as compared with the case where the pipeline is arranged substantially perpendicular to the flow of exhaust gas. As a result, the heat exchange efficiency is further improved.
【００１２】ここで、空気予熱器を金属で構成すると、
高温で腐食性を有する排ガスに晒された場合、高温酸化
で激しく劣化し採用に無理があるが、空気予熱器をセラ
ミックスで構成すれば、当該セラミックスは金属に比し
て耐食性に優れていて排ガスに晒されても腐食の問題は
殆ど無く、且つ、金属に比して熱伝導率に優れているた
め、熱交換効率の向上が図られる。If the air preheater is made of metal,
When exposed to corrosive exhaust gas at high temperatures, it deteriorates violently due to high-temperature oxidation, making it difficult to adopt. Even when exposed to water, there is almost no problem of corrosion, and the heat conductivity is superior to metal, so that the heat exchange efficiency is improved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロータリキル
ンの好適な実施形態について添付図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明によるロータリキルンを示す概
略構成図であり、このロータリキルンは、一般廃棄物や
産業廃棄物等のごみの熱分解ガス化溶融システムに採用
されているもので、このシステムに採用されているガス
化炉でのごみの熱分解ガス化で生じる炉底灰やバグフィ
ルタで捕集されたダスト等（以下被処理物と呼ぶ）を、
溶融処理（熱処理）して溶融スラグを得るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a rotary kiln according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a rotary kiln according to the present invention. This rotary kiln is employed in a system for pyrolysis gasification and melting of refuse such as general waste and industrial waste. Furnace ash generated by pyrolysis gasification of refuse in the adopted gasifier, dust collected by a bag filter, etc.
The molten slag is obtained by a melting treatment (heat treatment).
【００１４】図１に示すように、ロータリキルン１は、
被処理物を溶融処理する回転炉２と、この回転炉２に連
絡される二次燃焼塔３と、を備えるキルンであって、回
転炉長（Ｌ）／回転炉径（Ｄ）＜５とされている所謂シ
ョートキルンである。As shown in FIG. 1, the rotary kiln 1
A kiln including a rotary furnace 2 for melting and processing an object to be processed and a secondary combustion tower 3 connected to the rotary furnace 2, wherein a rotary furnace length (L) / a rotary furnace diameter (D) <5. This is a so-called short kiln.
【００１５】回転炉２は、円筒状を成して回転自在に支
持され、一方側（図示左側）の端部に入口４を、他方側
の端部に出口５を各々備え、この入口４に、上流からの
被処理物を回転炉２に導く被処理物導入ダクト６が、出
口５に二次燃焼塔３が各々接続されている。この回転炉
２は、所定の速度で回転することで、炉内の被処理物を
入口側から出口側へ向かって搬送する。The rotary furnace 2 has a cylindrical shape and is rotatably supported. The rotary furnace 2 has an inlet 4 at one end (left side in the drawing) and an outlet 5 at the other end. A treatment object introduction duct 6 that guides the treatment object from the upstream to the rotary furnace 2 is connected to the outlet 5, and the secondary combustion tower 3 is connected to the outlet 5. The rotary furnace 2 rotates at a predetermined speed to convey the workpiece in the furnace from the inlet side to the outlet side.
【００１６】また、回転炉２の一方側の端部には、例え
ばバーナ等の燃料燃焼装置７が付設されている。この燃
料燃焼装置７は、例えばＡ重油等の燃料を燃焼用空気を
用いて燃焼させるもので、この燃料燃焼で生じる高温の
燃焼ガスは、被処理物の移動方向（図示左側から右側）
と同じ方向に並行して流れ、回転炉２の回転で入口側か
ら出口側へ移動する被処理物と接触し被処理物を溶融処
理する。回転炉２の出口５は、この溶融処理で生じる溶
融スラグ及び燃焼排ガスの共通出口とされる。A fuel combustion device 7 such as a burner is attached to one end of the rotary furnace 2. The fuel combustion device 7 burns fuel such as heavy fuel oil A using combustion air, and the high-temperature combustion gas generated by the fuel combustion moves in the moving direction of the object (from left to right in the figure).
Flows in parallel in the same direction as above, and comes into contact with the workpiece moved from the inlet side to the outlet side by the rotation of the rotary furnace 2 to melt the workpiece. The outlet 5 of the rotary furnace 2 is a common outlet for the molten slag and the combustion exhaust gas generated in the melting process.
【００１７】この出口５に連絡される二次燃焼塔３は、
出口５の上部側に二次燃焼室８を備えると共に、下部側
にスラグ排出ダクト９を備える。このスラグ排出ダクト
９は、出口５から排出されて落下する溶融スラグを下方
のスラグコンベア１０に案内し、このスラグコンベア１
０は、スラグ排出ダクト９からの溶融スラグを機外に排
出する。The secondary combustion tower 3 connected to the outlet 5 is
A secondary combustion chamber 8 is provided on the upper side of the outlet 5, and a slag discharge duct 9 is provided on the lower side. The slag discharge duct 9 guides the molten slag discharged from the outlet 5 and falling to the lower slag conveyor 10, and the slag conveyor 1
0 discharges the molten slag from the slag discharge duct 9 to the outside of the machine.
【００１８】一方、二次燃焼室８は、出口５から排出さ
れる排ガスを二次燃焼させるもので、特に本実施形態に
おいては、この二次燃焼室８に、図１〜図３に示すよう
に、空気予熱器１２が配設されている。On the other hand, the secondary combustion chamber 8 is for secondary combustion of the exhaust gas discharged from the outlet 5, and in the present embodiment, in particular, the secondary combustion chamber 8 is provided in the secondary combustion chamber 8 as shown in FIGS. , An air preheater 12 is provided.
【００１９】この空気予熱器１２は、図１及び図２では
図が煩雑になるのを避けるべく１個しか示していない
が、図２に示すように、上下方向に延在して二次燃焼室
８に導入されその下端が開放端とされる内管１２ａと、
この内管１２ａの下開放端からその上方の二次燃焼室８
外の部分迄を全包囲する外管１２ｂと、を備え、内管１
２ａに対してライン１２ｃを介して供給される常温空気
を、二次燃焼室８内で内管１２ａを包囲する外管１２ｂ
の部分で排ガスと熱交換し、高温空気とする。Although only one air preheater 12 is shown in FIGS. 1 and 2 to avoid complicating the drawing, as shown in FIG. An inner tube 12a which is introduced into the chamber 8 and whose lower end is an open end;
From the lower open end of the inner pipe 12a to the upper secondary combustion chamber 8
And an outer tube 12b that entirely surrounds the outer portion.
The room temperature air supplied to line 2a via line 12c is supplied to outer tube 12b surrounding inner tube 12a in secondary combustion chamber 8.
Heat exchange with the exhaust gas at the part, and it becomes hot air.
【００２０】この空気予熱器１２は、セラミックスで構
成され、実際には、図３に示すように、二次燃焼室８内
壁面に沿って複数個が並設されている。そして、これら
の空気予熱器１２の外管１２ｂには、図１及び図２に示
すように、当該空気予熱器１２で予熱された空気を燃焼
用空気として燃料燃焼装置７に供給する燃焼用空気ライ
ン１２ｄが接続されている。また、この燃料燃焼装置７
には、ガス化炉から排出されガス冷却設備（不図示）で
冷却された約２００°Ｃの可燃性の熱分解ガスを燃焼用
空気として供給するライン１３（図１参照）も接続され
ている。The air preheater 12 is made of ceramics, and a plurality of air preheaters 12 are actually arranged in parallel along the inner wall surface of the secondary combustion chamber 8 as shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, combustion air for supplying the air preheated by the air preheater 12 to the fuel combustion device 7 as combustion air is provided in the outer pipe 12 b of the air preheater 12. Line 12d is connected. Also, this fuel combustion device 7
Is also connected to a line 13 (see FIG. 1) for supplying, as combustion air, a flammable pyrolysis gas at about 200 ° C. discharged from a gasification furnace and cooled by a gas cooling facility (not shown). .
【００２１】また、二次燃焼室８は、図２に示すよう
に、二次燃焼を行うべく室内に二次燃焼用空気を導入す
る二次燃焼用空気導入口１４を複数備えている。これら
の二次燃焼用空気導入口１４には、上記燃焼用空気ライ
ン１２ｄの途中で分岐され、空気予熱器１２で予熱され
た空気の一部を当該二次燃焼室８での二次燃焼用空気と
して供給する二次燃焼用空気ライン１２ｅが各々接続さ
れている。As shown in FIG. 2, the secondary combustion chamber 8 has a plurality of secondary combustion air inlets 14 for introducing secondary combustion air into the chamber for performing secondary combustion. These secondary combustion air inlets 14 are branched in the middle of the combustion air line 12 d, and a part of the air preheated by the air preheater 12 is used for secondary combustion in the secondary combustion chamber 8. Secondary combustion air lines 12e, which supply air, are connected to each other.
【００２２】これらの二次燃焼用空気ライン１２ｅは、
図３に示すように、二次燃焼室８の周壁に対して所定の
角度傾けられて接続されている。この二次燃焼用空気ラ
イン１２ｅの二次燃焼室８に対する傾きは、二次燃焼用
空気を二次燃焼室８の内壁面に沿って旋回導入し、点線
の矢印Ａで示す旋回流を形成し得るように設定されてい
る。また、これらの二次燃焼用空気ライン１２ｅ及び二
次燃焼用空気導入口１４は、図２及び図４に示すよう
に、二次燃焼室８周壁に沿って複数個が設けられると共
に、この周壁に沿う複数個の組が軸方向に沿って複数組
設けられている。These secondary combustion air lines 12e are:
As shown in FIG. 3, it is connected to the peripheral wall of the secondary combustion chamber 8 at a predetermined angle. The inclination of the secondary combustion air line 12e with respect to the secondary combustion chamber 8 is such that the secondary combustion air is swirled and introduced along the inner wall surface of the secondary combustion chamber 8 to form a swirl flow indicated by a dotted arrow A. Is set to get. As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of the secondary combustion air lines 12e and the secondary combustion air inlets 14 are provided along the peripheral wall of the secondary combustion chamber 8, and Are provided along the axial direction.
【００２３】そして、図２に示すように、この二次燃焼
室８の上部には、排ガスライン１１を介して、当該二次
燃焼室８からの排ガスを無害化するように処理する排ガ
ス処理設備（不図示）が接続されている。As shown in FIG. 2, an exhaust gas treatment facility for treating the exhaust gas from the secondary combustion chamber 8 via an exhaust gas line 11 so as to render the exhaust gas harmless is provided above the secondary combustion chamber 8. (Not shown) is connected.
【００２４】このような構成を有するロータリキルン１
によれば、被処理物導入ダクト６、入口４を介して回転
炉２に導入される被処理物は、回転炉２の回転に従い撹
拌されながら入口側から出口側へ移動し、この時、燃料
燃焼装置７による高温の燃焼ガスに晒され溶融してスラ
グ化され、この溶融スラグは、出口５、スラグ排出ダク
ト９、スラグコンベア１０を介して機外に回収される。
一方、溶融により生じる燃焼排ガスは、出口５を介して
二次燃焼室８に排出される。The rotary kiln 1 having such a configuration
According to the method, the workpiece introduced into the rotary furnace 2 via the workpiece introduction duct 6 and the inlet 4 moves from the inlet side to the outlet side while being stirred according to the rotation of the rotary furnace 2, and at this time, the fuel The molten slag is exposed to the high-temperature combustion gas from the combustion device 7 to be melted and converted into slag, and the molten slag is collected outside the machine via the outlet 5, the slag discharge duct 9, and the slag conveyor 10.
On the other hand, the combustion exhaust gas generated by melting is discharged to the secondary combustion chamber 8 through the outlet 5.
【００２５】この二次燃焼室８に導入される排ガスは、
二次燃焼室８の内壁面に沿って並設されている空気予熱
器１２で予熱用空気と熱交換される。このため、従来の
二次燃焼室からの放熱が回収され、放熱損失が低減され
る。The exhaust gas introduced into the secondary combustion chamber 8 is:
Heat is exchanged with preheating air by an air preheater 12 arranged along the inner wall surface of the secondary combustion chamber 8. For this reason, the heat radiation from the conventional secondary combustion chamber is recovered, and the heat radiation loss is reduced.
【００２６】この空気予熱器１２で熱交換され予熱され
た高温の空気は、燃焼用空気ライン１２ｄを介して燃焼
用空気として燃料燃焼装置７に供給されると共に、ガス
化炉での可燃性の熱分解ガスが、ライン１３を介して燃
焼用空気として燃料燃焼装置７に供給され、当該燃料燃
焼装置７で燃料が燃焼される。このように、燃料燃焼装
置７の燃焼用空気が空気予熱器１２で予熱された空気及
び可燃性の熱分解ガスで、高温とされているため、燃料
燃焼装置７の燃料が低減され、燃焼が効率的に行われ
る。The high-temperature air pre-heated by heat exchange in the air preheater 12 is supplied to the fuel combustion device 7 as combustion air via a combustion air line 12d, and the flammable gas in the gasification furnace. The pyrolysis gas is supplied to the fuel combustion device 7 as combustion air via the line 13, and the fuel is burned by the fuel combustion device 7. As described above, since the combustion air of the fuel combustion device 7 is the air preheated by the air preheater 12 and the flammable pyrolysis gas and has a high temperature, the fuel of the fuel combustion device 7 is reduced, and the combustion is reduced. It is done efficiently.
【００２７】また、空気予熱器１２で熱交換され予熱さ
れた高温の空気の一部は、ライン１２ｅ、二次燃焼用空
気導入口１４を介して二次燃焼用空気として二次燃焼室
８に導入されて排ガスが二次燃焼される。このように、
二次燃焼用空気が空気予熱器１２で高温に予熱されてい
るため、二次燃焼が効率的に行われる。A part of the high-temperature air preheated by heat exchange in the air preheater 12 is supplied to the secondary combustion chamber 8 as secondary combustion air through the line 12e and the secondary combustion air inlet 14. After being introduced, the exhaust gas is subjected to secondary combustion. in this way,
Since the secondary combustion air is preheated to a high temperature by the air preheater 12, the secondary combustion is performed efficiently.
【００２８】この時、二次燃焼用空気は、二次燃焼室８
の内壁面に沿うように旋回導入され、図３に示すよう
に、この旋回導入される二次燃焼用空気（点線の矢印Ａ
参照）に従って、空気予熱器１２（管路）同士の間を舐
めるようにして流れる空気流（実線の矢印Ｂ参照）が形
成され、この空気流によるシールド作用で空気予熱器１
２に対するダストの接触機会が低減されている。このた
め、空気予熱器１２に対するダストの付着が防止され、
熱交換効率が向上されている。At this time, the secondary combustion air is supplied to the secondary combustion chamber 8.
As shown in FIG. 3, the swirling-introduced secondary combustion air (dotted arrow A
), An air flow (see a solid line arrow B) is formed so as to flow between the air preheaters 12 (pipelines), and the air preheater 1 is shielded by the air flow.
2 has a reduced chance of contact with dust. For this reason, adhesion of dust to the air preheater 12 is prevented,
Heat exchange efficiency has been improved.
【００２９】また、排ガスの流れに対して略平行に空気
予熱器１２が配置されているため、排ガスの流れに対し
て略直交に空気予熱器を配置する場合に比して、空気予
熱器１２に対するダストの付着が低減され、熱交換効率
が一層向上されている。Further, since the air preheater 12 is arranged substantially in parallel with the flow of the exhaust gas, the air preheater 12 is arranged in a manner substantially perpendicular to the flow of the exhaust gas. And the heat exchange efficiency is further improved.
【００３０】しかも、空気予熱器１２は、セラミックス
で構成されているため、金属に比して耐食性に優れてい
て排ガスに晒されても腐食の問題は殆ど無く、且つ、金
属に比して熱伝導率に優れている。このため、熱交換効
率の向上がより一層図られている。Further, since the air preheater 12 is made of ceramics, it has excellent corrosion resistance as compared with metal, and has almost no corrosion problem even when exposed to exhaust gas. Excellent conductivity. For this reason, the heat exchange efficiency is further improved.
【００３１】そして、このように熱交換効率が向上され
ている空気予熱器１２で予熱用空気が効率的に予熱され
て燃料燃焼装置７に供給される。このため、燃料燃焼装
置７で燃料が一層効率的に燃焼される。Then, the preheating air is efficiently preheated by the air preheater 12 having the improved heat exchange efficiency and supplied to the fuel combustion device 7. Therefore, the fuel is burned more efficiently by the fuel combustion device 7.
【００３２】このように、本実施形態においては、回転
炉２の出口５からの排ガスと予熱用空気が二次燃焼室８
に配設されている空気予熱器１２で熱交換されるため、
二次燃焼室８の放熱が回収されて放熱損失が低減される
と共に、この熱交換により高温に予熱された空気が燃料
燃焼装置７の燃焼用空気として供給されるため、燃焼が
効率的に行われる。従って、ロータリキルン１の熱効率
が格段に向上されている。As described above, in the present embodiment, the exhaust gas from the outlet 5 of the rotary furnace 2 and the preheating air are supplied to the secondary combustion chamber 8.
Heat is exchanged by the air preheater 12 disposed in
Since the heat radiation of the secondary combustion chamber 8 is recovered to reduce the heat radiation loss, and the air preheated to a high temperature by this heat exchange is supplied as the combustion air of the fuel combustion device 7, the combustion is efficiently performed. Is Therefore, the thermal efficiency of the rotary kiln 1 is significantly improved.
【００３３】また、本実施形態では、回転炉２での燃焼
ガス流の乱れやダスト飛散を生じることが無く、しか
も、放熱防止用の遮蔽板等を設ける場合の耐火性を考慮
する必要も無く、加えて、燃料燃焼装置７に供給される
可燃性の熱分解ガスの低熱量側への変動が生じても、燃
料燃焼装置７には予熱空気が供給されることから、外部
からの熱量のインプット無しで、安定した溶融を行うこ
とが可能とされている。Further, in the present embodiment, the combustion gas flow in the rotary furnace 2 is not disturbed and dust is not scattered, and further, there is no need to consider fire resistance when a shielding plate or the like for preventing heat radiation is provided. In addition, even if the flammable pyrolysis gas supplied to the fuel combustion device 7 fluctuates to the low calorie side, the preheated air is supplied to the fuel combustion device 7 so that the amount of heat It is possible to perform stable melting without input.
【００３４】なお、特開２０００−３４６３２６号公報
には、セラミックスパイプより成る熱交換器の上流に保
護材を設置し、この保護材により熱交換器に対するダス
ト付着を防止して熱交換効率の向上を図るという技術が
開示されているが、これでは、保護材に付着するダスト
を新たに清掃する必要があるため、好ましくない。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-346326, a protective material is provided upstream of a heat exchanger composed of ceramic pipes, and the protective material prevents dust from adhering to the heat exchanger to improve heat exchange efficiency. However, this is not preferable because it is necessary to newly clean dust adhering to the protective material.
【００３５】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、特に効
果的であるとして、回転炉２からの放熱損失に比して二
次燃焼室８からの放熱損失が大きいショートキルンに対
する適用を述べているが、回転炉長（Ｌ）／回転炉径
（Ｄ）＞２０の所謂ロングキルンに対しても適用可能で
ある。As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The application to a short kiln in which the heat loss from the secondary combustion chamber 8 is large compared to the heat loss from the furnace 2 is described, but a so-called long kiln in which the length of the rotary furnace (L) / the diameter of the rotary furnace (D)> 20. It is also applicable to
【００３６】また、上記実施形態においては、被処理物
と燃焼ガスの流れが同一方向となる並流型に対する適用
を述べているが、被処理物と燃焼ガスの流れが対向する
向流型に対しても適用可能である。In the above embodiment, the application to the co-current type in which the flow of the object and the combustion gas are in the same direction is described. It is also applicable.
【００３７】さらに、上記実施形態においては、ガス化
炉から排出される炉底灰やバグフィルタで捕集されたダ
スト等の被処理物を溶融処理して溶融スラグを得るロー
タリキルンに対する適用を述べているが、例えばごみ等
の被処理物が投入されて当該ごみ等の被処理物を乾燥、
燃焼、溶融し、溶融スラグ、焼却残滓を排出するロータ
リキルンに対しても同様に適用可能である。Further, in the above-described embodiment, an application to a rotary kiln for obtaining a molten slag by melting an object to be treated such as a bottom ash discharged from a gasification furnace and dust collected by a bag filter is described. However, for example, an object to be treated such as refuse is supplied and the object to be treated such as refuse is dried,
The present invention is similarly applicable to a rotary kiln that burns and melts and discharges molten slag and incineration residues.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によるロータリキルンは、回転炉
出口からの排ガスと予熱用空気を二次燃焼室に配設され
る空気予熱器で熱交換し二次燃焼室の放熱を回収して放
熱損失を低減すると共に、この熱交換により高温に予熱
した空気を燃料燃焼装置の燃焼用空気として供給し燃焼
を効率的に行い得るように構成したものであるから、ロ
ータリキルンの熱効率を格段に向上することが可能とな
る。そして、燃料燃焼装置の燃焼用空気が予熱されて燃
料が低減されることから、延いては、排ガス量の低減及
びこの排ガス量の低減に伴い処理設備のコンパクト化を
図ることが可能になると共に、ＣＯ2排出量の低減によ
る環境保全を図ることが可能となる。According to the rotary kiln of the present invention, the exhaust gas from the rotary furnace outlet and the preheating air exchange heat with an air preheater disposed in the secondary combustion chamber to recover the heat radiation of the secondary combustion chamber and release the heat. In addition to reducing the loss, the air preheated to a high temperature by this heat exchange is supplied as combustion air for the fuel combustion device so that combustion can be performed efficiently, so that the thermal efficiency of the rotary kiln is significantly improved. It is possible to do. Since the combustion air of the fuel combustion device is preheated and the fuel is reduced, it is possible to reduce the amount of exhaust gas and to reduce the size of the processing equipment with the reduction of the amount of exhaust gas. , It is possible to achieve environmental conservation by reducing CO 2 emissions.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明によるロータリキルンを示す概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a rotary kiln according to the present invention.
【図２】図１中の二次燃焼室に配設される空気予熱器の
一部及び二次燃焼用空気導入口を示す概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a part of an air preheater and an air inlet for secondary combustion arranged in a secondary combustion chamber in FIG. 1;
【図３】図１中の二次燃焼室の横断面図であって、空気
予熱器全部の配置構成を示すと共に、旋回導入される二
次燃焼用空気流及びこの二次燃焼用空気流により形成さ
れる空気流を示す図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the secondary combustion chamber in FIG. 1, showing the arrangement of the entire air preheater, and showing the swirl-introduced secondary combustion air flow and the secondary combustion air flow; FIG. 4 is a diagram illustrating an airflow that is formed.
【図４】図３に示す二次燃焼室の斜視外形図である。4 is a perspective external view of the secondary combustion chamber shown in FIG.
１…ロータリキルン、２…回転炉、４…回転炉入口、５
…回転炉出口、７…燃料燃焼装置、８…二次燃焼室、１
２…空気予熱器、１２ａ…内管、１２ｂ…外管、１２ｄ
…燃焼用空気ライン、１２ｅ…二次燃焼用空気ライン、
１４…二次燃焼用空気導入口。1 rotary kiln, 2 rotary furnace, 4 rotary furnace inlet, 5
... Rotary furnace outlet, 7 ... Fuel combustion device, 8 ... Secondary combustion chamber, 1
2 ... air preheater, 12a ... inner tube, 12b ... outer tube, 12d
... combustion air line, 12e ... secondary combustion air line,
14 ... Air inlet for secondary combustion.
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） Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ａ １０１Ｄ Ｆターム(参考） 3K061 AA07 AB03 DA12 DA19 DB01 KA13 KA21 3K065 AA07 AB02 AB03 GA02 GA08 GA12 GA22 GA23 GA27 GA32 3K078 BA05 BA21 CA02 CA04 CA12 CA18 4K056 AA05 BA06 BB01 CA20 DA02 DA26 DB03 4K061 AA08 BA12 DA02 FA03 HA00Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F27D 17/00 101 F27D 17/00 101A 101D F term (reference) 3K061 AA07 AB03 DA12 DA19 DB01 KA13 KA21 3K065 AA07 AB02 AB03 GA02 GA08 GA12 GA22 GA23 GA27 GA32 3K078 BA05 BA21 CA02 CA04 CA12 CA18 4K056 AA05 BA06 BB01 CA20 DA02 DA26 DB03 4K061 AA08 BA12 DA02 FA03 HA00
Claims (5)
移動させる間に、燃料燃焼装置の燃料燃焼による熱で前
記被処理物を熱処理し、この熱処理で生じる排ガスを前
記回転炉の出口から排出するロータリキルンにおいて、 前記出口と連通する二次燃焼室に空気予熱器を配設し、 この空気予熱器で予熱された空気を、前記燃料燃焼装置
の燃焼用空気として供給することを特徴とするロータリ
キルン。1. An object to be treated is heat-treated by heat from fuel combustion of a fuel combustion device while the object to be treated is moved from an inlet side to an outlet side of a rotary furnace. In a rotary kiln discharged from an outlet, an air preheater is provided in a secondary combustion chamber communicating with the outlet, and the air preheated by the air preheater is supplied as combustion air for the fuel combustion device. Rotary kiln characterized by:
トの前記空気予熱器に対する付着を防止しつつ、当該二
次燃焼室での二次燃焼に寄与する二次燃焼用空気を供給
することを特徴とする請求項１記載のロータリキルン。2. The secondary combustion chamber is supplied with air for secondary combustion that contributes to secondary combustion in the secondary combustion chamber while preventing dust in the exhaust gas from adhering to the air preheater. The rotary kiln according to claim 1, wherein:
熱器で予熱された空気の一部を用いることを特徴とする
請求項２記載のロータリキルン。3. The rotary kiln according to claim 2, wherein a part of the air preheated by the air preheater is used as the secondary combustion air.
をする空気の管路を複数備え、各々の管路が、上下方向
に延在すると共に前記二次燃焼室の内壁面に沿って並設
され、 前記二次燃焼用空気を、前記二次燃焼室の内壁面に沿う
ように旋回導入することを特徴とする請求項２又は３記
載のロータリキルン。4. The air preheater includes a plurality of air passages for exchanging heat with the exhaust gas, each of which extends vertically and extends along an inner wall surface of the secondary combustion chamber. 4. The rotary kiln according to claim 2, wherein the secondary kiln air is swirled and introduced along an inner wall surface of the secondary combustion chamber. 5.
されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項
に記載のロータリキルン。5. The rotary kiln according to claim 1, wherein the air preheater is made of a ceramic.
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|---|---|---|---|
| JP2001107546A JP2002310414A (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Rotary kiln |
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|---|---|
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ID=18959853
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310414A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071423A (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Takuma Co Ltd | Secondary combustion device |
| JP2008002692A (en) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Takeshi Nishimura | Incinerator |
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| CN117231989A (en) * | 2023-11-13 | 2023-12-15 | 山东诺泰环保科技有限公司 | Method for treating slag by rotary kiln and rotary kiln |
-
2001
- 2001-04-05 JP JP2001107546A patent/JP2002310414A/en active Pending
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