JP2002327180A - 縦型自燃式炭化炉及び操業方法 - Google Patents

縦型自燃式炭化炉及び操業方法

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JP2002327180A
JP2002327180A JP2001135497A JP2001135497A JP2002327180A JP 2002327180 A JP2002327180 A JP 2002327180A JP 2001135497 A JP2001135497 A JP 2001135497A JP 2001135497 A JP2001135497 A JP 2001135497A JP 2002327180 A JP2002327180 A JP 2002327180A
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Masakatsu Kishida
正坦 岸田
Norihiro Hamakawa
則弘 浜川
Sanpei Ogawa
三平 小川
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
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Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

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  • Coke Industry (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦型自燃式炭化炉において、原料層上面レベ
ルを適切な位置に維持させて安定して均質な炭を連続し
て製造する縦型自燃式炭化炉の操業方法の提供 【解決手段】 上部から投入された有機系廃棄物原料の
一部を燃焼させ、その燃焼熱によって炭化させて炭を製
造する縦型自燃式炭化炉の操業方法において、原料層上
面レベルの設定上限レベルと設定下限レベルにそれぞれ
設けられた輝度検出計CdS−1,2で、原料層上面レ
ベルが設定上限レベルに達したことを検知すると原料の
供給量を減少させ、又は製品の切出量を増加させて原料
層上面レベルを下げ、逆に原料層上面レベルが設定下限
レベルに達したことを検知すると原料の供給量を増加、
又は製品の切出量を減少させて原料レベル上げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペーパースラッシ
ジ、蓄糞等の有機系廃棄物を炭化させて炭化物を製造す
る有機系廃棄物の縦型自燃式炭化炉及び操業方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ペーパースラッジ、下水汚泥、ジュース
あるいは茶等の絞りカス、畜糞等の有機系廃棄物を一部
燃焼させて、その燃焼熱によって炭化させて炭を製造す
る縦型自燃式炭化炉が、例えば、特開2000−172
69号公報に記載されている。縦型自燃式炭化炉は、上
部から投入された有機系廃棄物原料の一部を燃焼させ、
その燃焼熱によって炭化させて炭を製造するものであ
る。
【0003】図4は従来の縦型自燃式炭化炉の縦断面図
である。縦型自燃式炭化炉1の頂部には、処理すべき有
機廃棄物を投入するための原料投入口2と、炉内で発生
した排気ガスを炭化炉1から排出するための排気管3と
が設けられている。
【0004】炭化炉1の側壁4の第1の空気供給口5か
ら炭化炉1の燃焼ゾーン6に二次燃焼用空気7が供給さ
れるようになっている。また、側壁4の下部分の空気吹
き込み口8を介して、炭化炉1の下部分の内部に一次燃
焼空気9が供給される。空気吹き込み口8の上方には、
着火バーナー10が配置されている。
【0005】炭化炉1の内部の空気吹き込み口8に対向
する部分に、上部に円錐体11を形成した円筒体12が
配置され、円筒体12と側壁4とにより、リング状空間
13を構成する。円筒体12は、モータMlにより回転
する。円筒体12の下方には、切頭円錐形の排出テーブ
ル14が配置されており、排出テーブル14の上部が円
筒体12の下部に接触している。排出テーブル14と炭
化炉1の内壁との間の空間15は、精錬された、即ち炭
化された炭化物が炭化炉1の外部に排出される際の通路
となる。また、排出テーブル14も、モータM2により
回転するように構成されている。
【0006】排出テーブル14は、ジャッキJにより昇
降できるように構成されるようにしてもよい。昇降によ
り空間15の幅を調整して、排出される炭化物の大きさ
を調整することが可能となる。
【0007】前記構成を備えた炭化炉1では、有機廃棄
物を原料投入口2から炭化炉1内に投入し、着火バーナ
ー10を点火して有機廃棄物に着火し、空気吹き込み口
8から供給される一次燃焼空気により燃焼する。燃焼し
なかった可燃性ガス等は、炭化炉1内の上部分の燃焼ゾ
ーン6に到達する。燃焼ゾーン6には、第1の空気供給
口5から二次燃焼空気7が供給されるため、可燃成分を
完全燃焼させ、ダイオキシン等の発生を防止できる。
【0008】次いで、リング状空間13の上部分に到達
した有機廃棄物には、空気吹き込み口8から供給される
空気によって有機廃棄物が燃焼し、燃焼状態の廃棄物が
リング状空間13の下部分に到達する。この段階で、廃
棄物は、空気が供給されず酸欠状態になるので、廃棄物
は消火され、蒸し焼きにされて炭化物になる。
【0009】排出テーブル14は回転しているので、炭
化物は、空間15から排出テーブル14の下に落下し、
スクレーパ16によって掻き取られて、排出口18から
排出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】リング状空間に供給さ
れた原料の原料層は、原料発熱量や形状・大きさ等の性
状、処理能力等から定まる操業レベルに対し、実際の原
料層上面レベルが大きく異なり、変動が大きくなると炭
の品質が大きく変動し不安定になるため、操業レベルを
所定の変動幅の範囲内に維持する必要があるが、側壁の
高さ方向に複数設けた、比較的小径の監視穴により常に
監視し、レベルの確認をして、原料の供給量又は、炭の
切出量を調整し、原料層の上面レベルを人手によって調
整している。従って、品質が不安定になると共に人件費
によるランニングコストが高くなる欠点がある。
【0011】そこで、本発明は、縦型自燃式炭化炉にお
いて、原料層上面レベルを適切な位置に維持させて安定
して均質な炭を連続して製造する縦型自燃式炭化炉及び
操業方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の縦型自燃式炭化
炉の操業方法は、上部から投入された有機系廃棄物原料
の一部を燃焼させ、その燃焼熱によって炭化させて炭を
製造して、下部から炭を切り出す縦型自燃式炭化炉にお
いて、処理物の性状、処理量から予め策定された操業レ
ベルに対応した側壁部に1対の輝度検出計を用いること
を特徴とし、処理物の性状、処理量から策定した操業レ
ベルに原料層上面レベルを位置するよう、予め操業レベ
ルを中心として上限レベル及び下限レベルを設定し、該
設定レベルにそれぞれ輝度検出計を設けて、原料層上面
レベルを検知する如くなし、原料層上面レベルが設定上
限レベルに達したことを検知した時は原料の供給量を減
少させ、又は炭の切出量を増加させて原料層上面レベル
を下げ、一方、原料層上面レベルが設定下限レベルに達
したことを検知した時は、原料の供給量を増加、又は炭
の切出量を減少させて原料レベルを上げて操業すること
を特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の縦型自燃式炭化炉
を示めす図である。前述の従来の技術で説明した図4に
示す炭化炉と同一構成には同一符号を付し、その説明は
省略する。
【0014】図1において、略円筒形の炭化炉1の頂部
の中心及び円錐体11の中心に原料を投入するための原
料供給シュート20の中心を合わせて、原料を投入する
ための原料供給シュート20を設ける。
【0015】原料供給シュート20は、内管21と外管
22とから構成される二重管からなる。図1には外管2
2の外側に耐火断熱層23を設けているが、外管22を
耐熱性の高い材料で構成する場合には耐火断熱層23を
設けなくてもよい。内管21が処理すべき原料を炭化炉
内に投入する原料供給通路24となり、その下端が原料
供給口28となる。また、内管21と外管22との間に
冷却媒体として冷却空気を供給する空気供給通路25が
形成され、その下端が空気放出口29となる。
【0016】この冷却空気は二次燃焼用空気を兼ねるこ
ともあり、二次燃焼空気量として不足する場合には図3
における空気供給口5のように別の空気供給口を加えて
もよい。また、炭化炉の排ガスをボイラー等により熱回
収したり、原料の乾燥に使用した後の排ガスの一部をこ
の冷却空気に替えて用いることもある。
【0017】原料供給シュート20の原料供給口28の
レベルは、排気管3の排気口3aより下部に配置して、
原料供給口28から投入された原料が排気管3に向かう
ガス流れの影響を受けないレベルにする。
【0018】原料供給シュート20の上部には、供給ホ
ッパー26とコンベア27からなる原料供給装置が配置
され、コンベア27の回転を調整して原料の供給量を加
減する。
【0019】また、製品である炭化物を切り出す製品切
り出し装置は、モータM2により回転し、ジャッキJに
より昇降する排出テーブル14とスクレーパー16で構
成され、排出テーブル14の回転数を調整して切り出し
量を加減する。
【0020】炭化炉の側壁部には処理物の性状、処理量
から策定した操業レベルを挟んで上下に例えばCdSフ
レームアイの如き輝度検出計である上限レベル検出計が
設けられている。上限レベル検出計(CdS−1)によ
り原料層上面レベルが設定上限レベルより下か上かが判
断され、上限レベル検出計(CdS−1)の輝度が検知
されると原料層上面レベルは設定上限レベルより下であ
り、上限レベル検出計(CdS−1)の輝度が検知され
ない場合は、原料層上面レベルが設定上限レベルより上
である。
【0021】また、下限レベル検出計(CdS−2)に
より原料層上面レベルが設定下限レベルより上か下かが
判断され、下限レベル検出計(CdS−2)の輝度が検
知されると原料層上面レベルは設定下限レベルより下で
あり、下限レベル検出計(CdS−2)の輝度が検知さ
れない場合は、原料層上面レベルが設定下限レベルより
上である。
【0022】設定上限レベルと設定下限レベルは、安定
して操業できる原料層上面レベルの範囲である。
【0023】前記構成において、供給ホッパー26から
コンベア27を介して原料供給シュート20に供給され
た原料は、原料供給通路24を通って原料供給口28か
ら円筒体12の直上に落下する。その際、原料供給口2
8が排気口3aの下部に位置しているので、排気口3a
に向かうガス流れの影響を受けずに、均一に原料層13
に均一分散される。
【0024】定常運転の場合、原料層上面レベルは、設
定上限レベルと設定下限レベル、すなわち上下のレベル
検出計(CdS−1,2)のレベルの間にあり、上限レ
ベル検出計(CdS−1)により原料層上面の輝度が検
出され、下限レベル検出計(CdS−2)では検出され
ず、原料層上面レベルは安定して操業できる範囲で操業
される。
【0025】
【実施例】実施例1 本実施例は炭化炉内で製造された炭化物の炭化炉外への
切り出しを一定量で連続的に行い、原料の供給量を増減
させて、原料層上面レベルを設定上限レベルと設定下限
レベルの間に位置させ、原料供給量と一次空気供給量を
一定の比率にして操業するものである。
【0026】図2は本実施例のフロー図である。
【0027】定常運転の場合、原料層上面レベルは、設
定上限レベルと設定下限レベルの間にあり、上限レベル
検出計(CdS−1)により原料層上面の輝度が検出さ
れ(ON)、下限レベル検出計(CdS−2)では検出
されず(OFF)、原料供給装置からは一定量の原料が
定常状態で供給される(S1、S2)。
【0028】原料層上面レベルが設定上限レベルを超え
た場合、あるいは設定下限レベルより下がった場合、原
料供給量を調整する。
【0029】例えば、原料層上面レベルが設定上限レベ
ルを超えた場合、上限レベル検出計(CdS−1)が輝
度を検出せずOFFになり、下限レベル検出計(CdS
−2)で検出されない(OFF)ので、原料層上面レベ
ルが設定上限レベルを超えたことになるので、原料供給
装置の原料供給量を減らして原料層上面レベルを低下さ
せる(S3、S4)。
【0030】また、原料層上面レベルが設定下限レベル
より下がった場合、上限レベル検出計(CdS−1)及
び下限レベル検出計(CdS−2)がいずれも原料層上
面の輝度を検出(ON)する。そこで、原料供給装置の
原料供給量を増やして原料層上面レベルを上昇させる
(S5、S6)。これにより、原料層上面レベルを設定
上限レベルと設定下限レベルの間に位置させて操業する
ことができる。
【0031】本実施例では、炭化物の炭化炉外への切り
出しを連続的に行って切り出し量を一定にし、レベル検
出計(CdS−1,2)で原料層上面レベルを検出して
原料の供給量を増減させることで、原料層上面レベルを
適切な操業レベル範囲に維持して操業するので、人手を
介することなく安定して均質な炭を連続して製造するこ
とができる。
【0032】実施例2 本実施例は、実施例1と逆に、原料を一定量で連続供給
し、炭化炉内で製造された炭化物の炭化炉外への切り出
し量を増減させて、原料層上面レベルを設定上面レベル
と設定下限レベルの間に位置させ、一次空気供給量を一
定にして操業するものである。
【0033】図3は本実施例のフロー図である。
【0034】定常運転の場合、原料層上面レベルは、設
定上限レベルと設定下限レベルの間にあり、上限レベル
検出計(CdS−1)により原料層上面の輝度が検出さ
れ(ON)、下限レベル検出計(CdS−2)では検出
されず(OFF)、炭化物切り出し装置からは一定量の
炭化物が定常状態で切り出される(S1、S2)。
【0035】原料層上面レベルが設定上限レベルを超え
た場合、あるいは設定下限レベルより下がった場合、炭
化物の切り出し量を調整する。
【0036】たとえば、原料層上面レベルが設定上限レ
ベルを超えた場合、上限レベル検出計(CdS−1)が
輝度を検出せずOFFになり、下限レベル検出計(Cd
S−2)で検出されない(OFF)ので、原料層上面レ
ベルが設定上限レベルを超えたことになるので、製品切
り出し装置の切り出し量を増やして原料層上面レベルを
低下させる(S3、S4)。
【0037】また、原料層上面レベルが設定下限レベル
より下がった場合、上限レベル検出計(CdS−1)及
び下限レベル検出計(CdS−2)がいずれも原料層上
面の輝度を検出(ON)する。そこで、原料層上面レベ
ルを上昇させるため、製品切り出し装置の切り出し量を
減らして原料層上面レベルを上昇させる(S5、S
6)。これにより、原料層上面レベルを設定上限レベル
と設定下限レベルの間に位置させて操業することができ
る。
【0038】本実施例では、原料供給量を一定にし、レ
ベル検出計(CdS−1,2)で原料層上面レベルを検
出して炭化物の炭化炉外への切り出し量を増減させるこ
とで、原料層上面レベルを速やかに定常のレベルに戻し
て、原料層上面レベルを適切な操業レベル範囲に維持し
て操業するので、人手を介することなく安定して均質な
炭を連続して製造することが出来る。
【0039】
【発明の効果】本発明の操業方法によれば、原料層上面
レベルを適切な位置に維持することにより、、製品(炭
化品)の品質を連続して安定化することができる。
【0040】また、原料層上面レベルを検出して、原料
の供給あるいは炭化物の切り出しをすることにより省人
化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦型自燃式炭化炉を示めす図である。
【図2】実施例1のフロー図である。
【図3】実施例2のフロー図である。
【図4】従来の縦型自燃式炭化炉の縦断面図である。
【符号の説明】
1:縦型自燃式炭化炉 2:原料投入口 3:排気管
3a:排気口 4:側壁 5:空気供給口 6:燃焼ゾーン 7:二次燃焼用空気
8:第2の空気供給口 9:一次燃焼空気 10:着火バーナー 11:円錐体
12:円筒体 13:リング状空間 14:排出テー
ブル 15:空間 16:スクレーパ 18:排出口
20:原料供給シュート 21:内管 22:外管 2
3:耐火断熱材層 24:原料供給通路 25:空気供
給通路 26:供給ホッパー27:コンベア 28:原
料供給口 CdS−1:上限レベル検出計 CdS−
2:下限レベル検出計
フロントページの続き (72)発明者 浜川 則弘 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 (72)発明者 小川 三平 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 Fターム(参考) 4D059 AA01 AA30 BB01 BB05 BB11 CA06 CB18 EA20 EB02 EB20 4H012 EA00 HA06 JA04 JA09 JA11

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部から投入された有機系廃棄物原料の
    一部を燃焼させ、その燃焼熱によって炭化させて炭を製
    造して、下部から炭を切り出す縦型自燃式炭化炉におい
    て、処理物の性状、処理量から予め策定された操業レベ
    ルに対応した側壁部に1対の輝度検出計を用いることを
    特徴とする縦型自燃式炭化炉。
  2. 【請求項2】 処理物の性状、処理量から策定した操業
    レベルに原料層上面レベルが位置するよう、予め操業レ
    ベルを中心として上限レベル及び下限レベルを設定し、
    該設定レベルにそれぞれ輝度検出計を設けて、原料層上
    面レベルを検知する如くなし、原料層上面レベルが設定
    上限レベルに達したことを検知した時は原料の供給量を
    減少させ、又は炭の切出量を増加させて原料層上面レベ
    ルを下げ、一方、原料層上面レベルが設定下限レベルに
    達したことを検知した時は、原料の供給量を増加、又は
    炭の切出量を減少させて原料レベルを上げて操業するこ
    とを特徴とする請求項1記載の縦型自燃式炭化炉の操業
    方法。
JP2001135497A 2001-05-02 2001-05-02 縦型自燃式炭化炉及び操業方法 Withdrawn JP2002327180A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10307438A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-02 Werkstoff + Funktion Grimmel Wassertechnik Gmbh Katalytischer Reaktor
US7507386B2 (en) 2003-02-20 2009-03-24 Werkstoff & Funktion Grimmel Wassertechnik Gmbh Catalytic reactor
JP2021075581A (ja) * 2019-11-05 2021-05-20 関西産業株式会社 炭化装置

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