JP2002357309A - Waste melting furnace and its operating method - Google Patents

Waste melting furnace and its operating method

Info

Publication number
JP2002357309A
JP2002357309A JP2001164864A JP2001164864A JP2002357309A JP 2002357309 A JP2002357309 A JP 2002357309A JP 2001164864 A JP2001164864 A JP 2001164864A JP 2001164864 A JP2001164864 A JP 2001164864A JP 2002357309 A JP2002357309 A JP 2002357309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
section
waste
melting
pyrolysis
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001164864A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3969016B2 (en
Inventor
Yuichi Yamakawa
裕一 山川
Tsuneo Matsudaira
恒夫 松平
Tadashi Yokoyama
唯史 横山
Yasuo Suzuki
康夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP2001164864A priority Critical patent/JP3969016B2/en
Publication of JP2002357309A publication Critical patent/JP2002357309A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3969016B2 publication Critical patent/JP3969016B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste melting furnace which is capable of continuing stable operation and decreased in a damage amount of a furnace wall and reduced in a using amount of coke. SOLUTION: The shaft type waste melting furnace is provided, in order, with a free board part 11; a sub-tuyere 22 which is connected to a part below the free board part 11 and through which oxygen-containing gas is blown in; a thermal decomposition part 13 where waste is accumulated and thermally decomposed; a main tuyere 21; and a melting part 15 to melt thermal decomposition residue of falling-down waste. A ratio (D3 /D2 ) of an inside diameter D3 of the melting part 15 to an inside diameter D2 of the thermal decomposition part 13 is within a range indicated in formula (1), 0.5<(D3 /D2 )<=0.95.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はフリーボード部を有
するシャフト式廃棄物溶融炉の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft type waste melting furnace having a free board portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみやシュレッダーダストなどの廃
棄物を熱分解してガス化した後、燃焼させて高温のガス
を発生させ、その残渣を溶融しスラグにして排出する廃
棄物処理技術の開発が進められている。この技術は上記
の特徴を有すると共に廃棄物の減容化と残渣に含まれて
いる重金属の不溶化が同時に達成される技術として注目
されている。廃棄物を溶融処理する溶融炉には幾つかの
方式によるものがあるが、その一つとして、シャフト式
廃棄物溶融炉がある。
2. Description of the Related Art Development of waste treatment technology that pyrolyzes waste such as municipal solid waste and shredder dust into gas and then burns it to generate high-temperature gas, then melts the residue and turns it into slag for discharge. Is being promoted. This technology has attracted attention as a technology having the above-mentioned features and simultaneously achieving volume reduction of waste and insolubilization of heavy metals contained in residues. There are several types of melting furnaces for melting waste, one of which is a shaft type waste melting furnace.

【0003】このシャフト式廃棄物溶融炉は、例えば、
特開平9−60830号公報に示されている構成による
ものであって、炉底部に堆積させたコークスを燃焼さ
せ、この高温のコークス上へ廃棄物を投入して、熱分解
させてガス化し、次いでその熱分解残渣を溶融してスラ
グにする処理を行う方式の炉である。このため、上記シ
ャフト式廃棄物溶融炉においては、炉体の機能が大別し
て縦方向に3つに区分されている。
[0003] This shaft type waste melting furnace, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-60830 discloses a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-60830, in which coke deposited on a furnace bottom is burned, and waste is charged onto the high-temperature coke, pyrolyzed and gasified. Next, it is a furnace of a type that performs a process of melting the pyrolysis residue to form slag. For this reason, in the shaft-type waste melting furnace, the functions of the furnace body are roughly divided into three in the vertical direction.

【0004】すなわち、炉体の上部に大きな空間を有す
るフリーボード部が設けられ、このフリーボード部の下
に連なって、熱分解ゾーンが設けられ、この熱分解ゾー
ンの下に、溶融ゾーンが設けられている。そして、この
シャフト式廃棄物溶融炉にあっては、フリーボード部の
下部が縮径されて朝顔状の形状をなし、この朝顔状の絞
り部の下に連なって熱分解ゾーンと溶融ゾーンが設けら
れている。このため、このシャフト式廃棄物溶融炉は、
大径の円筒(フリーボード部の円筒部)と小径の円筒
(熱分解ゾーンと溶融ゾーンの部分)が朝顔状の絞り部
を介して接合された形状になっている。又、フリーボー
ド部、熱分解ゾーン、及び溶融ゾーンには、それぞれ酸
素含有ガスを吹き込む羽口が設けられている。
[0004] That is, a freeboard section having a large space is provided above the furnace body, a pyrolysis zone is provided continuously below the freeboard section, and a melting zone is provided below the pyrolysis zone. Have been. And, in this shaft type waste melting furnace, the lower part of the free board part is reduced in diameter to form a bosh shape, and a pyrolysis zone and a melting zone are provided continuously below the bosh narrow part. Have been. For this reason, this shaft type waste melting furnace
A large-diameter cylinder (the cylindrical portion of the freeboard portion) and a small-diameter cylinder (the portion of the pyrolysis zone and the melting zone) are joined via a bosh-shaped narrowed portion. Further, the freeboard section, the pyrolysis zone, and the melting zone are provided with tuyeres for blowing oxygen-containing gas, respectively.

【0005】熱分解ゾーンにおいては、投入された廃棄
物を堆積して熱分解(乾留)させ、可燃性ガスを発生さ
せる。溶融ゾーンにおいては、廃棄物と共に投入された
コークスを堆積させて燃焼させ、熱分解ゾーンから下降
してくる廃棄物の熱分解残渣を溶融して溶融スラグにす
る処理が行われる。この際、廃棄物の熱分解残渣には、
灰分及び不燃物の他に多量のチャーが含まれており、こ
のチャーが廃棄物と共に投入されたコークスと一緒に燃
焼して熱源となるので、コークスの消費量が節減される
効果がある。
[0005] In the pyrolysis zone, the input waste is deposited and pyrolyzed (dry distillation) to generate combustible gas. In the melting zone, coke introduced together with the waste is deposited and burned, and a process of melting the pyrolysis residue of the waste descending from the pyrolysis zone into molten slag is performed. At this time, the thermal decomposition residue of waste
A large amount of char is contained in addition to the ash and the non-combustible material, and this char is combusted together with the coke introduced together with the waste and becomes a heat source, so that there is an effect of reducing coke consumption.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の廃
棄物溶融炉は種々の問題点を有している。すなわち、上
記従来の廃棄物溶融炉の操業においては、熱分解ゾーン
で熱分解された廃棄物の残渣が炉底部の溶融ゾーンへ降
下しにくくなる棚吊り現象が発生したり、炉底部に滞留
している溶融スラグの温度が低下してその排出が不良に
なったりするトラブルが発生し、安定操業が妨げられる
ことがある。
However, the above-mentioned conventional waste melting furnace has various problems. That is, in the operation of the above-mentioned conventional waste melting furnace, a shelving phenomenon occurs in which the residue of the waste pyrolyzed in the pyrolysis zone is difficult to drop to the melting zone at the bottom of the furnace, or stays at the bottom of the furnace. In some cases, the temperature of the molten slag decreases and the discharge of the molten slag becomes poor, which may hinder stable operation.

【0007】又、炉底部における加熱が不均一に行わ
れ、炉底部の炉壁が損傷されやすいという問題も発生す
る。
In addition, there is a problem that the heating at the furnace bottom is unevenly performed and the furnace wall at the furnace bottom is easily damaged.

【0008】さらに、熱分解残渣を溶融するための熱源
として供給されるコークスの使用量を低減するために、
熱効率を向上させることも望まれている。
Further, in order to reduce the amount of coke supplied as a heat source for melting the pyrolysis residue,
It is also desired to improve thermal efficiency.

【0009】本発明は、上記の問題を解決し、安定操業
を継続することができると共に炉壁の損傷量が少なく、
さらにコークスの使用量が低減される、廃棄物溶融炉を
提供することを目的とする。
[0009] The present invention solves the above-mentioned problems, enables stable operation to be continued, and reduces the amount of damage to the furnace wall.
It is another object of the present invention to provide a waste melting furnace in which the amount of coke used is reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の廃棄物溶融炉で起こる問題の原因について、操業デー
タを基に詳細な検討を行い、さらにその検討結果を確認
するための実験を行ったところ、その原因は炉下部の構
造にあることが判った。すなわち、従来の溶融炉におい
ては、炉の下部が特開平9−60830号公報に示され
ているような形状であって、機能が異なる熱分解ゾーン
の部分と溶融ゾーンの部分が同径に形成されていること
に問題があり、又、溶融ゾーンに備える酸素含有ガスを
吹き込む羽口が適切に配置されていないことにも問題が
あることが判った。
Means for Solving the Problems The present inventors conducted a detailed study on the cause of the problem occurring in the above-mentioned conventional waste melting furnace based on operation data, and further conducted an experiment to confirm the study result. It was found that the cause was the structure of the lower part of the furnace. That is, in the conventional melting furnace, the lower part of the furnace has a shape as shown in JP-A-9-60830, and the portion of the pyrolysis zone and the portion of the melting zone having different functions are formed to have the same diameter. It has also been found that there is a problem in that the tuyere for blowing the oxygen-containing gas provided in the melting zone is not properly arranged.

【0011】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたもので、以下のような特徴を有する。
The present invention has been made based on such findings, and has the following features.

【0012】本発明の請求項1に記載の廃棄物溶融炉
は、フリーボード部を有し、このフリーボード部の下に
連なって、酸素含有ガスを吹き込む副羽口を備え、廃棄
物を堆積させて熱分解させる熱分解部と、酸素含有ガス
を吹き込む主羽口を備え、堆積させたコークスを燃焼さ
せて前記熱分解部から降下してくる廃棄物の熱分解残渣
を溶融する溶融部が順次設けられたシャフト式廃棄物溶
融炉において、溶融部の内径D3 の熱分解部の内径D2
に対する比率(D3 /D2 )が(1)式に示す範囲であ
ることを特徴としている。
The waste melting furnace according to the first aspect of the present invention has a free board portion, and has a sub-tuyere that blows an oxygen-containing gas continuously below the free board portion to accumulate waste. A pyrolysis section for performing pyrolysis by means of a main tuyere for blowing an oxygen-containing gas, and a melting section for burning deposited coke and melting a pyrolysis residue of waste falling from the pyrolysis section. In a shaft type waste melting furnace provided sequentially, an inner diameter D 2 of a pyrolysis section having an inner diameter D 3 of a melting section.
(D 3 / D 2 ) is within the range shown in the equation (1).

【0013】 0.5<(D3 /D2 )≦0.95 (1) 本発明の請求項2に記載の廃棄物溶融炉は、フリーボー
ド部を有し、このフリーボード部の下に連なって、酸素
含有ガスを吹き込む副羽口を備え、廃棄物を堆積させて
熱分解させる熱分解部と、酸素含有ガスを吹き込む主羽
口を備え、堆積させたコークスを燃焼させて高温燃焼帯
を形成すると共に前記熱分解部から降下してくる廃棄物
の熱分解残渣を溶融する溶融部が順次設けられたシャフ
ト式廃棄物溶融炉において、複数設けられている主羽口
の先端のピッチサークル径dの溶融部の内径D3 に対す
る比率(d/D3 )が(2)式に示す範囲であることを
特徴としている。
0.5 <(D 3 / D 2 ) ≦ 0.95 (1) The waste melting furnace according to claim 2 of the present invention has a free board part, and the free melting part is provided below the free board part. It has a sub tuyere that blows oxygen-containing gas in series, a pyrolysis section that deposits and pyrolyzes waste, and a main tuyere that blows oxygen-containing gas, and burns the deposited coke to produce a high-temperature combustion zone. In a shaft-type waste melting furnace provided with a melting part for sequentially melting the pyrolysis residue of the waste descending from the pyrolysis part, a pitch circle at the tip of a plurality of main tuyeres is formed. It is characterized in that the ratio (d / D 3 ) of the diameter d to the inner diameter D 3 of the fusion zone is in the range shown in the equation (2).

【0014】 0.2≦(d/D3 )≦0.8 (2) 本発明の請求項3に記載の廃棄物溶融炉は、フリーボー
ド部を有し、このフリーボード部の下に連なって、酸素
含有ガスを吹き込む副羽口を備え、廃棄物を堆積させて
熱分解させる熱分解部と、酸素含有ガスを吹き込む主羽
口を備え、堆積させたコークスを燃焼させて高温燃焼帯
を形成すると共に前記熱分解部から降下してくる廃棄物
の熱分解残渣を溶融する溶融部が順次設けられたシャフ
ト式廃棄物溶融炉において、炉底から主羽口の先端まで
の高さhの溶融部の内径D3 に対する比率(h/D3
が(3)式に示す範囲であることを特徴としている。
0.2 ≦ (d / D 3 ) ≦ 0.8 (2) The waste melting furnace according to claim 3 of the present invention has a free board portion, and is connected below the free board portion. A sub tuyere that blows oxygen-containing gas, a pyrolysis section that deposits and pyrolyzes waste, and a main tuyere that blows oxygen-containing gas, and burns the deposited coke to form a high-temperature combustion zone. In a shaft-type waste melting furnace provided with a melting part for sequentially forming and melting the pyrolysis residue of the waste descending from the pyrolysis part, a height h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere is set. Ratio (h / D 3 ) to the inner diameter D 3 of the fusion zone
Is in the range shown in equation (3).

【0015】 0.3≦(h/D3 )≦0.7 (3) 本発明の請求項4に記載の廃棄物溶融炉は、フリーボー
ド部を有し、このフリーボード部の下に連なって、酸素
含有ガスを吹き込む副羽口を備え、廃棄物を堆積させて
熱分解させる熱分解部と、酸素含有ガスを吹き込む主羽
口を備え、堆積させたコークスを燃焼させて高温燃焼帯
を形成すると共に前記熱分解部から降下してくる廃棄物
の熱分解残渣を溶融する溶融部が順次設けられたシャフ
ト式廃棄物溶融炉において、炉底から主羽口の先端まで
の高さhの複数設けられている主羽口の先端のピッチサ
ークル径dに対する比率(h/d)が(4)式に示す範
囲であることを特徴ととしている。
0.3 ≦ (h / D 3 ) ≦ 0.7 (3) The waste melting furnace according to claim 4 of the present invention has a free board portion, and is connected below the free board portion. A sub tuyere that blows oxygen-containing gas, a pyrolysis section that deposits and pyrolyzes waste, and a main tuyere that blows oxygen-containing gas, and burns the deposited coke to form a high-temperature combustion zone. In a shaft-type waste melting furnace provided with a melting part for sequentially forming and melting the pyrolysis residue of the waste descending from the pyrolysis part, a height h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere is set. It is characterized in that the ratio (h / d) of the tip of the plurality of main tuyeres to the pitch circle diameter d is in the range shown in equation (4).

【0016】 0.3≦(h/d)≦0.7 (4) 本発明の請求項5に記載の廃棄物溶融炉の操業方法は、
請求項1に記載のシャフト式廃棄物溶融炉の操業方法に
おいて、溶融部におけるコークス燃焼負荷が70kg/
2 h〜120kg/m2 hの範囲になるようにコーク
スを装入することを特徴としている。
0.3 ≦ (h / d) ≦ 0.7 (4) The method for operating a waste melting furnace according to claim 5 of the present invention comprises:
The method for operating a shaft-type waste melting furnace according to claim 1, wherein the coke combustion load in the melting part is 70 kg / kg.
It is characterized in that charging the coke to be in the range of m 2 h~120kg / m 2 h.

【0017】なお、上記の各発明においては、溶融炉各
部の内径の比率が限定されているが、この比率は各部の
円筒部の内径の比率である。
In each of the above inventions, the ratio of the inner diameter of each part of the melting furnace is limited, but this ratio is the ratio of the inner diameter of the cylindrical part of each part.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の廃棄物溶融炉の構
成に係る説明図である。図1に示す溶融炉はフリーボー
ド部を有するシャフト式廃棄物溶融炉であって、炉体の
機能が縦方向に3つに区分されている。図中、Aはフリ
ーボード部10の部分、Bは熱分解部13の部分、Cは
溶融部15の部分を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory diagram relating to the configuration of a waste melting furnace according to the present invention. The melting furnace shown in FIG. 1 is a shaft-type waste melting furnace having a free board portion, and the functions of the furnace body are vertically divided into three. In the figure, A indicates the portion of the free board portion 10, B indicates the portion of the thermal decomposition portion 13, and C indicates the portion of the melting portion 15.

【0019】フリーボード部10は、炉内ガスの流速を
下げて炉下部で生成したダストの飛散を防止するための
空間であると共に、炉下部で生成した熱分解ガス(可燃
性ガス)を部分燃焼させて内部を所定温度に維持するた
めに設けられた部分であって、大径の円筒部11と下方
に向かって縮径された絞り部12により形成され、空気
を吹き込む三段羽口23を備えている。
The free board section 10 is a space for lowering the flow rate of the gas in the furnace to prevent scattering of dust generated in the lower part of the furnace and for partially removing the pyrolysis gas (flammable gas) generated in the lower part of the furnace. A three-stage tuyere 23 that is provided for burning and maintaining the inside at a predetermined temperature, which is formed by a large-diameter cylindrical part 11 and a constricted part 12 reduced in diameter downward, and blows air. It has.

【0020】熱分解部13は、フリーボード部10から
投入されて堆積された廃棄物を部分燃焼させると共に廃
棄物を緩やかに流動させながら熱分解させ、その熱分解
残渣をさらに加熱するための部分であって、円筒状をな
して、フリーボード部の絞り部12の下端に連なって形
成されおり、空気を吹き込む副羽口22を備えている。
The pyrolysis section 13 partially burns the waste put in from the freeboard section 10 and deposited, and thermally decomposes the waste while slowly flowing the waste, and further heats the pyrolysis residue. It has a sub tuyere 22 which has a cylindrical shape, is formed continuously with the lower end of the throttle portion 12 of the free board portion, and blows air.

【0021】溶融部15は、フリーボード部10から投
入されて堆積されたコークスを燃焼させて熱分解部13
から降下してくる廃棄物の熱分解残渣を溶融する部分で
あって、熱分解部13の下端に連なって設けられた絞り
部16と円筒部17により形成され、酸素富化された空
気を吹き込む主羽口21を備えている。
The melting section 15 burns the coke deposited from the free board section 10 and deposits it, and
Is a portion that melts the pyrolysis residue of the waste that descends from the furnace, and is formed by the constricted portion 16 and the cylindrical portion 17 that are provided at the lower end of the pyrolysis portion 13 and blows oxygen-enriched air. A main tuyere 21 is provided.

【0022】18は廃棄物及び副資材であるコークスと
石灰石の装入口、19は投入された廃棄物の熱分解によ
り生成した熱分解ガスの出口、20は廃棄物の熱分解残
渣が溶融部15で溶融処理されることにより生成した溶
融スラグの排出口である。
Reference numeral 18 denotes a loading port for coke and limestone as wastes and auxiliary materials, 19 an outlet for pyrolysis gas generated by pyrolysis of the input waste, and 20 a pyrolysis residue of the waste to a melting section 15. It is an outlet for the molten slag generated by the melting treatment at.

【0023】上記のように、この溶融炉は、フリーボー
ド部の円筒部11と円筒状の熱分解部13と溶融部の円
筒部17が、フリーボード部の絞り部12と溶融部の絞
り部16を介して接合されている。このため、円筒形状
のものが下方に向かって2段階に絞り加工された形状に
なっている。
As described above, in this melting furnace, the cylindrical portion 11 of the freeboard portion, the cylindrical pyrolysis portion 13 and the cylindrical portion 17 of the melting portion are formed by the narrowing portion 12 of the freeboard portion and the narrowing portion of the melting portion. 16 are joined. For this reason, the cylindrical shape is drawn in two stages downward.

【0024】なお、上記溶融炉各部の説明における形状
又は直径は、内法の形状又は内法の大きさで示す。
The shape or diameter in the description of each part of the melting furnace is indicated by the shape of the inner method or the size of the inner method.

【0025】そして、この溶融炉は、炉下部の形状及び
炉下部における各部の寸法の比率が次の範囲である場合
に、本発明の効果が得られる。
In this melting furnace, the effects of the present invention can be obtained when the shape of the furnace lower part and the ratio of the dimensions of each part in the furnace lower part are in the following ranges.

【0026】a.熱分解部13は円筒形状であることを
要する。完全な円筒形でなくても、絞りの度合いが小さ
く、ほぼ円筒形に近い形状であることが望ましい。熱分
解部13が円筒形状であると、有機廃棄物が乾留された
チャーが溶融部15に到達する割合が大きいので、この
チャーが溶融部15でコークスの代替熱源として活用さ
れ、コークスの使用量が節減される。
A. The pyrolysis section 13 needs to be cylindrical. Even if the shape is not a perfect cylinder, it is desirable that the degree of aperture is small and the shape is almost a cylinder. When the pyrolysis section 13 has a cylindrical shape, a large proportion of the char obtained by carbonization of the organic waste reaches the melting section 15, and this char is used as an alternative heat source for coke in the melting section 15, and the amount of coke used. Is saved.

【0027】もしも、熱分解部13が下方に向かって大
きく絞った形状になっていると、熱分解部内を流れる炉
内ガスの上昇流速が速くなるので、廃棄物の熱分解によ
り生成したチャーが飛散し、上方の羽口から吹き込まれ
る空気によって燃焼してしまう。このため、溶融部15
へ降下して燃焼し、コークスの代替熱源として活用され
なくなる。
If the pyrolysis section 13 has a shape that is greatly constricted downward, the ascending flow rate of the gas in the furnace flowing in the pyrolysis section increases, and the char generated by the pyrolysis of the waste is generated. It scatters and burns with air blown from the upper tuyere. Therefore, the melting portion 15
And burns, and is no longer used as an alternative heat source for coke.

【0028】なお、熱分解部13の内径D2 は、フリー
ボード部の円筒部11の内径D1 に対する比率が0.3
〜0.5の範囲であることが望ましい。
The ratio of the inner diameter D 2 of the thermal decomposition part 13 to the inner diameter D 1 of the cylindrical part 11 of the free board part is 0.3.
It is desirably in the range of 0.5 to 0.5.

【0029】b.溶融部の円筒部17の内径D3 の熱分
解部13の内径D2 に対する比率(D3 /D2 )が次の
(1)式に示す範囲であることを要する。
B. The ratio (D 3 / D 2 ) of the inner diameter D 3 of the cylindrical portion 17 of the melting portion to the inner diameter D 2 of the thermal decomposition portion 13 needs to be in the range shown in the following equation (1).

【0030】 0.5<(D3 /D2 )≦0.95 (1) (D3 /D2 )が0.5以下であると、熱分解部13か
ら降下してきた廃棄物の熱分解残渣が主羽口まで来ない
で、溶融部の絞り部16に滞ってしまい、棚吊り現象が
発生しやすい。これは、嵩密度が小さい熱分解残渣を炉
底部へ降下させためには、溶融部の絞り部16の傾斜が
緩過ぎるためである。
0.5 <(D 3 / D 2 ) ≦ 0.95 (1) If (D 3 / D 2 ) is 0.5 or less, the thermal decomposition of the waste that descends from the thermal decomposition section 13 The residue does not come to the main tuyere and stays in the narrowed portion 16 of the melting portion, so that a shelf hanging phenomenon is likely to occur. This is because the inclination of the narrowed portion 16 of the melting portion is too gentle to lower the pyrolysis residue having a low bulk density to the furnace bottom.

【0031】(D3 /D2 )が0.95を超えると、主
羽口21の先端が炉壁に近くなり過ぎ、主羽口からの火
炎により炉壁が損傷する。又、主羽口21の直上部にお
いて、熱分解部13から降下してきた廃棄物の熱分解残
渣が壁の摩擦抵抗により棚吊りするようになり、荷下が
りが不安定になって、コークスやチャーが主羽口の箇所
まで降下してこなかったりするので、火炎が不安定にな
る。
When (D 3 / D 2 ) exceeds 0.95, the tip of the main tuyere 21 is too close to the furnace wall, and the furnace wall is damaged by the flame from the main tuyere. In addition, immediately above the main tuyere 21, the pyrolysis residue of the waste that has descended from the pyrolysis section 13 is suspended on the shelf due to the frictional resistance of the wall, and the unloading becomes unstable, resulting in coke and charcoal. The flames become unstable because they do not descend to the main tuyere.

【0032】従って、(D3 /D2 )が0.5〜0.9
5の範囲内になるように構成した溶融炉においては、熱
分解残渣の棚吊りが発生しにくく、炉壁が損傷されにく
い。
Therefore, (D 3 / D 2 ) is 0.5 to 0.9.
In the melting furnace configured so as to fall within the range of 5, the shelf of the pyrolysis residue hardly occurs, and the furnace wall is hardly damaged.

【0033】c.複数設けられている主羽口21の先端
のピッチサークル径dの溶融部の円筒部17の内径D3
に対する比率(d/D3 )が次の(2)式に示す範囲で
あることを要する。
C. The inner diameter D 3 of the cylindrical portion 17 of the molten portion of the pitch circle diameter d of the tip of the plurality its dependent primarily tuyeres 21
Ratio (d / D 3) is required to be in the range shown in the following equation (2) with respect to.

【0034】 0.2≦(d/D3 )≦0.8 (2) (d/D3 )が0.2未満であると、主羽口21の先端
が炉の中心部に近くなり過ぎて熱の供給が炉の中心部に
偏ってしまうので、炉壁周辺の加熱度合いが弱くなり、
溶融部15内に滞留している溶融スラグのうち、炉壁周
辺の溶融スラグの温度が低下する。このため、炉壁周辺
の溶融スラグの粘性が高くなり、溶融スラグが排出され
にくくなる。
0.2 ≦ (d / D 3 ) ≦ 0.8 (2) If (d / D 3 ) is less than 0.2, the tip of the main tuyere 21 becomes too close to the center of the furnace. Because the heat supply is biased toward the center of the furnace, the degree of heating around the furnace wall is weakened,
The temperature of the molten slag around the furnace wall among the molten slag staying in the molten portion 15 decreases. For this reason, the viscosity of the molten slag around the furnace wall increases, and the molten slag is hardly discharged.

【0035】又、(d/D3 )が0.8を超えると、主
羽口21の先端が炉壁に近くなり過ぎ、主羽口21から
の火炎により炉壁が損傷される。又、炉の中心部への熱
の供給が不十分になり、炉中心部の溶融スラグの温度が
低下し、粘性が高くなって溶融スラグの排出が不安定に
なる。
When (d / D 3 ) exceeds 0.8, the tip of the main tuyere 21 becomes too close to the furnace wall, and the flame from the main tuyere 21 damages the furnace wall. Further, the supply of heat to the central portion of the furnace becomes insufficient, the temperature of the molten slag in the central portion of the furnace decreases, the viscosity increases, and the discharge of the molten slag becomes unstable.

【0036】従って、(d/D3 )が0.2〜0.8の
範囲内になるように構成した溶融炉においては、溶融部
15内の加熱が偏らないようにバランスよく行われるの
で、溶融スラグの排出が順調に行われる。又、主羽口2
1の先端が適正な位置に配置されているので、主羽口2
1からの火炎により炉壁が損傷される問題は起こらな
い。
Therefore, in the melting furnace configured so that (d / D 3 ) is in the range of 0.2 to 0.8, the heating in the melting portion 15 is performed in a well-balanced manner so as not to be biased. Discharge of molten slag is performed smoothly. The main tuyere 2
1 is located at an appropriate position, the main tuyere 2
The problem of damage to the furnace wall by the flame from 1 does not occur.

【0037】なお、上記(2)式の他に(1)式をも満
足するように構成した溶融炉においては、熱分解残渣の
棚吊りが起こらず、又、溶融部内の加熱がバランスよく
行われて溶融スラグの排出が順調に行われるので、溶融
炉の操業が一層安定的に行われる。又、溶融炉の炉壁の
損傷が一層軽減される。
In the melting furnace constructed so as to satisfy the expression (1) in addition to the expression (2), the thermal decomposition residue does not hang on the shelves, and the heating in the melting portion is carried out in a well-balanced manner. Since the molten slag is discharged smoothly, the operation of the melting furnace is performed more stably. Further, damage to the furnace wall of the melting furnace is further reduced.

【0038】d.炉底から主羽口の先端までの高さhの
溶融部の内径D3 に対する比率(h/D3 )が(3)式
に示す範囲であることを要する。
D. It is necessary that the ratio (h / D 3 ) of the height h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere to the inner diameter D 3 of the melted portion be in the range shown in the equation (3).

【0039】 0.3≦(h/D3 )≦0.7 (3) 特に、溶融スラグの排出を間欠的に行う場合、作業間隔
の制約から1時間程度分の溶融スラグを炉底部に貯溜す
る必要があるが、(h/D3 )が0.3未満であると、
溶融スラグを貯留する炉底部の容量が小さくなり過ぎ、
所定量の溶融スラグを貯留することができない。又、炉
底部の容量が小さすぎて、主羽口21が溶融スラグに埋
没してしまうということも懸念される。
0.3 ≦ (h / D 3 ) ≦ 0.7 (3) In particular, when the molten slag is intermittently discharged, the molten slag for about one hour is stored in the furnace bottom due to restrictions on the work interval. However, if (h / D 3 ) is less than 0.3,
The capacity of the furnace bottom that stores the molten slag is too small,
A predetermined amount of molten slag cannot be stored. It is also feared that the capacity of the furnace bottom is too small and the main tuyere 21 is buried in the molten slag.

【0040】(h/D3 )が0.7を超えると、溶融ス
ラグを貯留する炉底部の容量が大きくなり過ぎて、貯留
中の溶融スラグの放散熱量が増加する。このため、溶融
スラグの温度が低下して粘性が上がり、その排出が不安
定になる。
If (h / D 3 ) exceeds 0.7, the capacity of the furnace bottom for storing the molten slag becomes too large, and the amount of heat dissipated by the stored molten slag increases. For this reason, the temperature of the molten slag decreases, the viscosity increases, and the discharge becomes unstable.

【0041】従って、(h/D3 )は溶融スラグの貯溜
必要量と熱分布により決定される値である。このため、
(h/D3 )が0.3〜0.7の範囲内になるように構
成した溶融炉においては、所定量の溶融スラグが貯留さ
れると共に、主羽口から発生する熱が炉底部の各部にバ
ランスよく分布して供給され、低温部が形成されない。
このため、溶融スラグの排出が順調に行われ、操業を安
定的に継続することができる。
Therefore, (h / D 3 ) is a value determined by the required storage amount of the molten slag and the heat distribution. For this reason,
In a melting furnace configured such that (h / D 3 ) is in the range of 0.3 to 0.7, a predetermined amount of molten slag is stored and heat generated from the main tuyere is generated in the furnace bottom. Supplied in a well-balanced manner to each part, no low-temperature part is formed.
Therefore, the discharge of the molten slag is performed smoothly, and the operation can be stably continued.

【0042】なお、上記(3)式の他に(1)式をも満
足するように構成した溶融炉においては、熱分解残渣の
棚吊りが起こらず、又、所定量の溶融スラグが貯留され
ると共に、炉底部が縦方向にもバランスよく加熱される
ので、低温部が形成されず、溶融スラグの排出が順調に
行われる。このため、溶融炉の操業が一層安定的に行わ
れ、安定操業を継続することができる。
In the melting furnace constructed so as to satisfy the expression (1) in addition to the expression (3), the thermal decomposition residue is not suspended on the shelf, and a predetermined amount of the molten slag is stored. At the same time, the furnace bottom is heated in the vertical direction in a well-balanced manner, so that a low-temperature portion is not formed, and the molten slag is discharged smoothly. Therefore, the operation of the melting furnace is performed more stably, and the stable operation can be continued.

【0043】e.炉底から主羽口の先端までの高さhの
複数設けられている主羽口の先端のピッチサークル径d
に対する比率(h/d)が(4)式に示す範囲であるこ
とを要する。
E. Pitch circle diameter d at the tip of the main tuyere provided with a plurality of heights h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere
Is required to be in the range shown in equation (4).

【0044】0.3≦(h/d)≦0.7 (4) (h/d)が0.3未満であると、高温を発する主羽口
の先端が炉底に近くなり過ぎて、溶融スラグが異常に過
熱され、スラグが発泡して排出できなくなったり、スラ
グの気化が起こり、その気化物が上方で炉壁や堆積物に
付着して固化し、堆積物の棚吊りを誘発する。
0.3 ≦ (h / d) ≦ 0.7 (4) If (h / d) is less than 0.3, the tip of the main tuyere generating a high temperature becomes too close to the furnace bottom, The molten slag is overheated abnormally, the slag foams and cannot be discharged, or the slag is vaporized, and the vaporized substance adheres to the furnace wall and sediment above and solidifies, causing the sediment to be suspended on the shelf .

【0045】溶融部15内の温度を調整するために、主
羽口から吹き込む酸素富化空気の酸素濃度を変更する等
の操作が行われるが、(h/d)が0.7を超えている
と、主羽口から発生する高温ガスによって直接的に加熱
される範囲から外れてしまう部分が存在するようになる
ので、温度制御の応答性が悪くなり、溶融部15内がバ
ランスよく加熱されなくなる。
In order to adjust the temperature in the melting section 15, an operation such as changing the oxygen concentration of the oxygen-enriched air blown from the main tuyere is performed, but (h / d) exceeds 0.7. In this case, there is a portion that is out of the range directly heated by the high-temperature gas generated from the main tuyere, so that the responsiveness of the temperature control is deteriorated, and the inside of the molten portion 15 is heated in a well-balanced manner. Disappears.

【0046】従って、(h/d)が0.3〜0.7の範
囲内になるように構成した溶融炉においては、堆積物の
棚吊りが起こることなく、溶融スラグの排出が順調に行
われ、操業を安定的に継続することができる。
Therefore, in the melting furnace configured so that (h / d) is in the range of 0.3 to 0.7, the discharge of the molten slag can be carried out smoothly without the shelves of the sediment occurring. Therefore, the operation can be continued stably.

【0047】なお、上記(4)式の他に(1)式をも満
足するように構成した溶融炉においては、熱分解残渣の
棚吊りが一層起こりにくくなると共に、溶融部内が部分
的に過熱されたり、或いは溶融部内の縦方向の加熱がバ
ランスよく行われなくなったりする問題が発生しなくな
って、溶融スラグの排出が順調に行われるので、溶融炉
の操業が一層安定し、安定操業を継続することができ
る。
In the melting furnace constructed so as to satisfy the expression (1) in addition to the expression (4), the shelf of the pyrolysis residue is less likely to be suspended, and the inside of the melting portion is partially heated. The slag is discharged smoothly, and the operation of the melting furnace is further stabilized, and the stable operation is continued. can do.

【0048】そして、本発明の溶融炉の操業において
は、溶融部におけるコークス燃焼負荷が70kg/m2
h〜120kg/m2 hの範囲になるようにコークスを
装入する。
In the operation of the melting furnace of the present invention, the coke combustion load in the melting part is 70 kg / m 2.
h to 120 kg / m 2 h.

【0049】コークス燃焼負荷が70kg/m2 h未満
であると、溶融部における熱量が不足し、溶融スラグ及
び炉体の温度を適正な温度範囲に維持することができ
ず、溶融スラグの排出が不安定になる。
If the coke combustion load is less than 70 kg / m 2 h, the amount of heat in the melting part is insufficient, and the temperature of the molten slag and the furnace cannot be maintained in an appropriate temperature range. Becomes unstable.

【0050】コークス燃焼負荷が120kg/m2 hを
超えると、燃焼に必要な酸素を供給するために、酸素富
化空気送風の場合、送風量が多くなって空塔速度が速く
なり、フラッディング(溶融スラグが吹き上げられる現
象)が頻発するようになる。このため、溶融スラグの排
出が不安定になる。
When the coke combustion load exceeds 120 kg / m 2 h, in order to supply oxygen required for combustion, in the case of oxygen-enriched air blowing, the blowing amount increases, the superficial velocity increases, and flooding ( The phenomenon that molten slag is blown up) frequently occurs. For this reason, the discharge of the molten slag becomes unstable.

【0051】又、上記のような空塔速度で操業すると、
熱分解部で廃棄物が熱分解されて生成したチャーが吹き
上げられて溶融部へ降下して来なくなるので、チャーを
燃焼に利用できなくなり、コークス使用量が増大する。
When operating at the above superficial superficial speed,
Since the char generated by pyrolysis of the waste in the pyrolysis section is blown up and does not descend to the melting section, the char cannot be used for combustion, and the amount of coke used increases.

【0052】従って、廃棄物由来の固定炭素を最大限利
用し、コークスの使用量を低減しようとした場合には、
コークス燃焼負荷を120kg/m2 h以下にすること
が必須の要件である。そして、コークス燃焼負荷が70
kg/m2 h〜120kg/m2 hの範囲になるように
コークスを装入する操業を行えば、熱分解残渣が溶融し
たスラグが滞りなく滴下されると共に溶融スラグが適正
な温度に維持されて順調に排出される。又、廃棄物が熱
分解されて生成したチャーを熱源として利用できるの
で、コークス使用量を低減することができる。
Therefore, when it is intended to make maximum use of fixed carbon derived from waste and reduce the amount of coke used,
It is an essential requirement that the coke combustion load be 120 kg / m 2 h or less. And, the coke combustion load is 70
By performing the operation for charging the coke to be in the range of kg / m 2 h~120kg / m 2 h, the molten slag together with the slag pyrolysis residue is melted is smoothly dropped is maintained at a proper temperature Is discharged smoothly. In addition, since the char generated by thermal decomposition of the waste can be used as a heat source, the amount of coke used can be reduced.

【0053】次に、本発明の構成による溶融炉の操業結
果と、従来の構成による溶融炉の操業結果について説明
する。 (実施例)各部が下記の寸法に形成されたシャフト式廃
棄物溶融炉を使用し、都市ごみをガス化・溶融する処理
を行った。
Next, the operation result of the melting furnace according to the configuration of the present invention and the operation result of the melting furnace according to the conventional configuration will be described. (Example) Using a shaft type waste melting furnace in which each part is formed in the following dimensions, gasification and melting of municipal waste was performed.

【0054】a.炉体寸法 フリーボード部の内径D1 :2.3m 熱分解部の内径D2 :1.1m 溶融部の内径D3 :0.8m 主羽口先端のピッチサークル径d:0.5m 主羽口先端までの高さh :0.25m 炉底部断面積 :0.50m2 各部の寸法の比率は次の通りになる。A. Furnace dimensions Inner diameter D 1 of free board part: 2.3 m Inner diameter D 2 of pyrolysis part: 1.1 m Inner diameter D 3 of fusion part: 0.8 m Pitch circle diameter d of main tuyere tip: 0.5 m Main wing Height to mouth end h: 0.25 m Furnace bottom cross-sectional area: 0.50 m 2 The ratio of the dimensions of each part is as follows.

【0055】溶融部の内径D3 と熱分解部の内径D2
比率 (D3 /D2 )=0.73 主羽口先端のピッチサークル径dと溶融部の内径D3
比率 (d/D3 )=0.63 主羽口先端の高さhと溶融部の内径D3 の比率 (h/D3 )=0.31 主羽口先端の高さhと主羽口先端のピッチサークル径d
の比率 (h/d)=0.5 b.操業条件 都市ごみ装入量:1000kg/h コークス供給量:50kg/h(溶融部におけるコークス
燃焼負荷=100kg/m2 h) 石灰石装入量 :60kg/h 主羽口送風量 :空気274Nm3 /h、酸素44Nm
3 /h(全送風酸素量=102Nm3 /h) 装入固定炭素量:都市ごみ(固定炭素率6.5%)から
65kg/h コークス(固定炭素率88%)から44kg/h 合計 109kg/h 装入灰分量(溶融スラグ量): 都市ごみ(灰分率10%)から100kg/h コークス(灰分率12%)から6kg/h 石灰石 (灰分率56%)から34kg/h 合計 140kg/h 固定炭素量/溶融スラグ量=0.78 なお、本発明者らによる廃棄物溶融の操業実績によれ
ば、上記の固定炭素量/溶融スラグ量の値(0.78)
は、熱分解残渣を溶融し、好ましい流動性を有する溶融
スラグを生成させる燃焼熱を供給するための熱源として
充分余裕のある炭素量が存在していることを示す値であ
る。そして、操業実績によれば、熱分解残渣の溶融に要
する炭素量は、炭素量/溶融スラグ量比が0.5程度が
下限値である。このため、装入された全固定炭素ができ
るだけ多くチャーになって溶融部に入っていけば、その
チャーの分だけ、コークスの使用量が低減される。
The ratio (D 3 / D 2 ) of the inner diameter D 3 of the melting portion to the inner diameter D 2 of the pyrolysis portion (D 3 / D 2 ) = 0.73 The ratio (d) of the diameter d of the pitch circle at the tip of the main tuyere to the inner diameter D 3 of the melting portion. / D 3 ) = 0.63 Ratio of the height h of the tip of the main tuyere to the inner diameter D 3 of the molten portion (h / D 3 ) = 0.31 The height h of the tip of the main tuyere and the pitch of the tip of the main tuyere Circle diameter d
(H / d) = 0.5 b. Operating conditions Municipal garbage charge: 1000 kg / h Coke supply: 50 kg / h (coke combustion load in the molten zone = 100 kg / m 2 h) Limestone charge: 60 kg / h Main tuyere air supply: 274 Nm 3 / air h, oxygen 44Nm
3 / h (total blast oxygen = 102 Nm 3 / h) Charged fixed carbon: 65 kg / h from municipal solid waste (fixed carbon ratio 6.5%) 44 kg / h from coke (fixed carbon ratio 88%) 109 kg / h in total h Charged ash content (amount of molten slag): 100 kg / h from municipal waste (ash content 10%) 6 kg / h from coke (ash content 12%) 34 kg / h from limestone (ash content 56%) Total 140 kg / h fixed The amount of carbon / the amount of molten slag = 0.78 According to the operation results of the waste melting by the present inventors, the value of the fixed carbon amount / the amount of molten slag (0.78)
Is a value indicating that there is a sufficient amount of carbon as a heat source for supplying combustion heat for melting the pyrolysis residue and producing molten slag having favorable fluidity. According to the operation results, the lower limit of the amount of carbon required for melting the pyrolysis residue is such that the ratio of the amount of carbon to the amount of molten slag is about 0.5. For this reason, if all the charged fixed carbon becomes char as much as possible and enters the molten portion, the amount of coke used is reduced by the char.

【0056】上記の操業条件により操業した結果は次の
通りであった。コークス燃焼断面負荷は100kg/m2
h(50kg/h)で、従来の溶融炉を使用した場合に比
べ、コークス使用量は大幅に低減された。これは、熱分
解部における廃棄物中の固定炭素の燃焼量が少なく、熱
分解によって生成したチャーの多くが溶融部へ持ち込ま
れ、コークスの代替熱源になったためであると考えられ
る。
The results of operation under the above operating conditions were as follows. Coke combustion cross section load is 100kg / m 2
h (50 kg / h), the amount of coke used was greatly reduced as compared with the case where a conventional melting furnace was used. This is considered to be because the amount of fixed carbon in the waste in the pyrolysis section was small, and much of the char generated by the pyrolysis was brought into the melting section and became an alternative heat source for coke.

【0057】又、熱分解部と溶融部の間において棚吊り
が発生することがなく、溶融スラグの排出も順調に行わ
れ、安定的な操業を継続することができた。
Further, no shelving occurred between the pyrolysis section and the melting section, the molten slag was discharged smoothly, and a stable operation could be continued.

【0058】そして、休止後に、溶融部の炉壁の損傷状
況を調べたところ、炉壁の損傷度合いは全くなく、従来
の構成による溶融炉を使用した場合と比べると、多大な
効果があった。
When the state of damage to the furnace wall of the fusion zone was examined after the halt, there was no degree of damage to the furnace wall, and a great effect was obtained as compared with the case where the melting furnace having the conventional configuration was used. .

【0059】(比較例1)特開平9−60830号公報
に示されている従来の構成による溶融炉を使用し、都市
ごみをガス化・溶融処理する操業を行った。
(Comparative Example 1) An operation of gasifying and melting municipal solid waste was performed using a melting furnace having a conventional configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-60830.

【0060】a.炉体寸法 フリーボード部の内径D1 :2.3m ,熱分解部の内径D2 :1.1m 溶融部の内径D3 :1.1m 主羽口先端のピッチサークル径d:1.0m 主羽口先端までの高さh :0.5m 炉底部断面積 :0.95m2 各部の寸法の比率は次の通りになり、溶融部の内径と熱
分解部の内径の比率(D3 /D2 )と、主羽口先端のピ
ッチサークル径と溶融部の内径の比率(d/D 3 )が本
発明の範囲外であった。
A. Furnace dimensions Inner diameter D of free board1 : 2.3m, inner diameter D of pyrolysis sectionTwo : 1.1m Inner diameter D of the fusion zoneThree : 1.1m Pitch circle diameter d at the tip of the main tuyere: 1.0m Height h to the tip of the main tuyere: 0.5m Cross-sectional area of the furnace bottom: 0.95mTwo The ratio of the dimensions of each part is as follows.
Ratio of inner diameter of decomposition part (DThree / DTwo ) And the tip of the main tuyere
(D / D) Three ) Is a book
It was outside the scope of the invention.

【0061】溶融部の内径D3 と熱分解部の内径D2
比率 (D3 /D2 )=1.0 主羽口先端のピッチサークル径dと溶融部の内径D3
比率 (d/D3 )=0.91 主羽口先端の高さhと溶融部の内径D3 の比率 (h/D3 )=0.45 主羽口先端の高さhと主羽口先端のピッチサークル径d
の比率 (h/d)=0.5 この操業においては、熱分解部と溶融部の間において棚
吊りが発生することがあった。又、溶融部の中心部の温
度が低くなることがあり、溶融スラグの排出が排出され
にくくなる等の問題が発生した。又、溶融スラグの排出
温度を低下させないようにするために、コークスの使用
量を80kg/h以下に減少させることはできなかった。
The ratio (D 3 / D 2 ) of the inner diameter D 3 of the fusion zone to the inner diameter D 2 of the pyrolysis zone (D 3 / D 2 ) = 1.0 The ratio (d) of the pitch circle diameter d at the tip of the main tuyere to the inner diameter D 3 of the fusion zone. / D 3 ) = 0.91 Ratio of the height h of the tip of the main tuyere to the inner diameter D 3 of the molten portion (h / D 3 ) = 0.45 The height h of the tip of the main tuyere and the pitch of the tip of the main tuyere Circle diameter d
(H / d) = 0.5 In this operation, shelving sometimes occurred between the thermal decomposition part and the melting part. Further, the temperature of the central portion of the molten portion may be lowered, and problems such as the difficulty in discharging the molten slag are caused. Further, in order to keep the discharge temperature of the molten slag from lowering, the amount of coke used could not be reduced to 80 kg / h or less.

【0062】そして、休止後に、溶融部の炉壁の損傷状
況を調べたところ、実験開始時の壁面より6ヶ月間で1
00mm程度損傷しており、実施例の場合と比べて、短
期間に補修が必要な損傷であった。
After the stop, the furnace wall of the fusion zone was examined for damage.
It was damaged by about 00 mm, and required repair in a short time as compared with the case of the example.

【0063】(比較例2)実施例の場合よりも溶融部の
内径D3 を小さくして、0.55m(炉底部断面積=
0.24m2 )にし、溶融部の内径D3 と熱分解部の内
径D2 の比率(D3/D2 )=0.5(本発明の範囲
外)にした溶融炉により都市ごみをガス化・溶融する処
理を行った。
(Comparative Example 2) The inner diameter D 3 of the melted portion was made smaller than that of the example, and was 0.55 m (furnace bottom sectional area =
0.24 m 2 ), and the municipal solid waste is gasified by a melting furnace in which the ratio (D 3 / D 2 ) = 0.5 (outside the scope of the present invention) of the inner diameter D 3 of the melting part to the inner diameter D 2 of the pyrolysis part And melted.

【0064】操業結果は次のごとくであった。The operation results were as follows.

【0065】コークス燃焼断面負荷は300kg/m2
(72kg/h)であり、実施例場合のコークス燃焼断面
負荷100kg/m2 h(50kg/h)より劣る値であっ
た。このため、実施例で得られたようなコークス使用量
の低減に対する効果は認められなかった。これは、熱分
解によって生成したチャーの殆どが熱分解部で燃焼して
しまい、溶融部における熱源の大部分がコークスで賄わ
れたためであると考えられる。この原因は溶融部の内径
3 を小さくすることにより、溶融部が熱分解部から急
激に絞られた形状に形成されているためであると考えら
れる。
Coke combustion sectional load is 300 kg / m 2 h
(72 kg / h), which was inferior to the coke combustion sectional load of 100 kg / m 2 h (50 kg / h) in the example. Therefore, no effect on the reduction of the coke consumption as obtained in the examples was observed. This is considered to be because most of the char generated by the pyrolysis burned in the pyrolysis section, and most of the heat source in the melting section was covered by coke. The reason is by reducing the internal diameter D 3 of the molten portion is believed that the melting unit is because it is formed in sharply constricted shape from the pyrolysis unit.

【0066】従って、溶融部の内径を熱分解部の内径よ
りも小さくした形状にしても、その縮小度合いが適正で
ないと、コークス使用量低減の効果は得られないことが
判った。
Accordingly, it was found that even if the inner diameter of the fusion zone was made smaller than the inner diameter of the thermal decomposition zone, the effect of reducing the amount of coke used would not be obtained unless the degree of reduction was proper.

【0067】又、操業中において、溶融部の内径が小さ
くなったので、溶融部における炉内ガスの流速が上がっ
て(空塔速度が実施例の場合の約2倍)、溶融スラグが
持ち上げられるフラッディングが頻発するようになり、
溶融スラグの排出が困難になることがあった。
Also, during operation, since the inner diameter of the melting portion was reduced, the flow rate of the gas in the furnace in the melting portion was increased (the superficial velocity was about twice as high as in the embodiment), and the molten slag was lifted. Floods began to occur frequently,
Discharge of molten slag sometimes became difficult.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上のように、本発明は、廃棄物の熱分
解残渣を溶融する溶融部の内径を、その上に形成されて
いる熱分解部の内径よりも小さくすると共に、熱分解部
の内径に対する溶融部の内径の比率を適切な範囲にし、
さらに溶融部に備える酸素含有ガスを吹き込む主羽口が
適切な位置に配置されているので、次の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the inner diameter of the melting portion for melting the pyrolysis residue of waste is made smaller than the inner diameter of the pyrolysis portion formed thereon, The ratio of the inner diameter of the fusion zone to the inner diameter of the appropriate range,
Further, since the main tuyere for blowing the oxygen-containing gas provided in the melting portion is arranged at an appropriate position, the following effects are obtained.

【0069】熱分解部で生成したチャーの多くが溶融部
へ持ち込まれて、溶融部で燃焼するので、熱分解残渣を
溶融するための熱源として供給されるコークスの使用量
が低減される。
Most of the char generated in the pyrolysis section is carried into the melting section and burns in the melting section, so that the amount of coke supplied as a heat source for melting the pyrolysis residue is reduced.

【0070】又、熱分解部から溶融部へ降下する熱分解
残渣の棚吊りが起こって装入物の荷下がりが悪くなった
り、或いは溶融部に貯留されている溶融スラグの温度が
低下してその排出が不調になったりする問題が発生しな
くなり、安定操業を継続することができる。
In addition, the pyrolysis residue which descends from the pyrolysis section to the melting section is suspended on the shelves, and the unloading of the charge becomes worse, or the temperature of the molten slag stored in the melting section decreases. The problem that the discharge becomes abnormal does not occur, and the stable operation can be continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の廃棄物溶融炉の構成に係る説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram relating to a configuration of a waste melting furnace of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フリーボード部 11 フリーボード部の円筒部 12 フリーボード部の絞り部 13 熱分解部 14 円筒状の熱分解部 15 溶融部 16 溶融部の絞り部 17 溶融部の円筒部 18 廃棄物とコークスと石灰石の装入口 19 熱分解ガスの出口 20 溶融スラグの排出口 21 主羽口 22 副羽口 23 三段羽口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Free board part 11 Cylindrical part of free board part 12 Restricted part of free board part 13 Thermal decomposition part 14 Cylindrical thermal decomposition part 15 Fused part 16 Restricted part of fused part 17 Cylindrical part of fused part 18 Waste and coke Limestone charging port 19 Pyrolysis gas outlet 20 Molten slag discharge port 21 Main tuyere 22 Secondary tuyere 23 Three-stage tuyere

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) F23G 5/50 F27B 1/12 4K045 F27B 1/12 1/16 1/16 B09B 3/00 303L (72)発明者 横山 唯史 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 康夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3K061 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BA03 CA08 DB01 DB16 3K062 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BB05 DA33 DB01 3K065 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BA03 GA03 GA13 GA22 GA23 GA32 3K078 AA03 BA03 CA03 CA12 4D004 AA28 AA46 CA27 CA29 CB04 CB34 CC02 4K045 AA01 BA10 GA05 GB12 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F23G 5/50 F27B 1/12 4K045 F27B 1/12 1/16 1/16 B09B 3/00 303L (72) Inventor Yokoyama Yuichi History 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Suzuki 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nihon Kokan Co., Ltd. (reference) 3K061 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BA03 CA08 DB01 DB16 3K062 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BB05 DA33 DB01 3K065 AA16 AB02 AB03 AC01 AC13 BA03 GA03 GA13 GA22 GA23 GA32 3K078 AA03 BA03 CA03 CA12 4D004 AA28 AA46 CA27 CA29 CB04K45 A02 GB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フリーボード部を有し、このフリーボー
ド部の下に連なって、酸素含有ガスを吹き込む副羽口を
備え、廃棄物を堆積させて熱分解させる熱分解部と、酸
素含有ガスを吹き込む主羽口を備え、堆積させたコーク
スを燃焼させて前記熱分解部から降下してくる廃棄物の
熱分解残渣を溶融する溶融部が順次設けられたシャフト
式廃棄物溶融炉において、溶融部の内径D3 の熱分解部
の内径D2 に対する比率(D3 /D2 )が(1)式に示
す範囲であることを特徴とする廃棄物溶融炉。 0.5<(D3 /D2 )≦0.95 (1)
A pyrolysis section having a free board section, and a sub-tuyere blowing under the free board section and blowing an oxygen-containing gas, wherein the pyrolysis section deposits and thermally decomposes waste; In a shaft-type waste melting furnace provided with a main tuyere for injecting, and provided with a melting section for sequentially burning the deposited coke and melting a pyrolysis residue of the waste descending from the pyrolysis section. A ratio (D 3 / D 2 ) of the inner diameter D 3 of the section to the inner diameter D 2 of the pyrolysis section is in the range shown in the equation (1). 0.5 <(D 3 / D 2 ) ≦ 0.95 (1)
【請求項2】 フリーボード部を有し、このフリーボー
ド部の下に連なって、酸素含有ガスを吹き込む副羽口を
備え、廃棄物を堆積させて熱分解させる熱分解部と、酸
素含有ガスを吹き込む主羽口を備え、堆積させたコーク
スを燃焼させて高温燃焼帯を形成すると共に前記熱分解
部から降下してくる廃棄物の熱分解残渣を溶融する溶融
部が順次設けられたシャフト式廃棄物溶融炉において、
複数設けられている主羽口の先端のピッチサークル径d
の溶融部の内径D3 に対する比率(d/D3 )が(2)
式に示す範囲であることを特徴とする廃棄物溶融炉。 0.2≦(d/D3 )≦0.8 (2)
2. A pyrolysis section having a freeboard section, and a sub-tuyere continuous with the freeboard section for blowing an oxygen-containing gas, wherein the pyrolysis section deposits and thermally decomposes waste, and an oxygen-containing gas. A shaft type provided with a main tuyere that blows in, and a melting section for sequentially melting a pyrolysis residue of waste falling from the pyrolysis section while forming a high-temperature combustion zone by burning the deposited coke. In the waste melting furnace,
Pitch circle diameter d at the tip of a plurality of main tuyeres
The ratio (d / D 3 ) of the melted portion to the inner diameter D 3 is (2)
A waste melting furnace characterized by the range shown in the formula. 0.2 ≦ (d / D 3 ) ≦ 0.8 (2)
【請求項3】 フリーボード部を有し、このフリーボー
ド部の下に連なって、酸素含有ガスを吹き込む副羽口を
備え、廃棄物を堆積させて熱分解させる熱分解部と、酸
素含有ガスを吹き込む主羽口を備え、堆積させたコーク
スを燃焼させて高温燃焼帯を形成すると共に前記熱分解
部から降下してくる廃棄物の熱分解残渣を溶融する溶融
部が順次設けられたシャフト式廃棄物溶融炉において、
炉底から主羽口の先端までの高さhの溶融部の内径D3
に対する比率(h/D3)が(3)式に示す範囲である
ことを特徴とする廃棄物溶融炉。 0.3≦(h/D3 )≦0.7 (3)
3. A pyrolysis section having a free board section, a sub tuyere continuous with the free board section, and blowing an oxygen-containing gas, wherein a pyrolysis section for depositing and thermally decomposing waste is provided. A shaft type provided with a main tuyere that blows in, and a melting section for sequentially melting a pyrolysis residue of waste falling from the pyrolysis section while forming a high-temperature combustion zone by burning the deposited coke. In the waste melting furnace,
Inner diameter D 3 of the melted part of height h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere
A ratio (h / D 3 ) to the range shown in the formula (3). 0.3 ≦ (h / D 3 ) ≦ 0.7 (3)
【請求項4】 フリーボード部を有し、このフリーボー
ド部の下に連なって、酸素含有ガスを吹き込む副羽口を
備え、廃棄物を堆積させて熱分解させる熱分解部と、酸
素含有ガスを吹き込む主羽口を備え、堆積させたコーク
スを燃焼させて高温燃焼帯を形成すると共に前記熱分解
部から降下してくる廃棄物の熱分解残渣を溶融する溶融
部が順次設けられたシャフト式廃棄物溶融炉において、
炉底から主羽口の先端までの高さhの複数設けられてい
る主羽口の先端のピッチサークル径dに対する比率(h
/d)が(4)式に示す範囲であることを特徴とする廃
棄物溶融炉。 0.3≦(h/d)≦0.7 (4)
4. A pyrolysis section having a free board section, a sub-tuyere continuous with the free board section, and blowing an oxygen-containing gas, wherein a pyrolysis section for depositing and thermally decomposing waste is provided. A shaft type provided with a main tuyere that blows in, and a melting section for sequentially melting a pyrolysis residue of waste falling from the pyrolysis section while forming a high-temperature combustion zone by burning the deposited coke. In the waste melting furnace,
The ratio of the height h from the furnace bottom to the tip of the main tuyere to the pitch circle diameter d of the tip of the plurality of main tuyeres provided (h
/ D) is in the range shown by the expression (4). 0.3 ≦ (h / d) ≦ 0.7 (4)
【請求項5】 請求項1に記載のシャフト式廃棄物溶融
炉の操業方法において、溶融部におけるコークス燃焼負
荷が70kg/m2 h〜120kg/m2 hの範囲にな
るようにコークスを装入することを特徴とする廃棄物溶
融炉の操業方法。
5. A operating method of a shaft type waste melting furnace according to claim 1, charging coke as coke combustion load in the molten portion is in the range of 70kg / m 2 h~120kg / m 2 h A method for operating a waste melting furnace.
JP2001164864A 2001-05-31 2001-05-31 Waste melting furnace Expired - Fee Related JP3969016B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001164864A JP3969016B2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Waste melting furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001164864A JP3969016B2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Waste melting furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002357309A true JP2002357309A (en) 2002-12-13
JP3969016B2 JP3969016B2 (en) 2007-08-29

Family

ID=19007619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001164864A Expired - Fee Related JP3969016B2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Waste melting furnace

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3969016B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006317131A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Nippon Steel Engineering Co Ltd Bottom section structure of waste melting furnace
WO2009031368A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Nippon Steel Corporation Vertical furnace and method of operating the same
JP5283780B1 (en) * 2012-12-25 2013-09-04 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Waste melting furnace

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006317131A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Nippon Steel Engineering Co Ltd Bottom section structure of waste melting furnace
JP4564885B2 (en) * 2005-05-16 2010-10-20 新日鉄エンジニアリング株式会社 Structure of bottom of waste melting furnace
WO2009031368A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Nippon Steel Corporation Vertical furnace and method of operating the same
JP5283780B1 (en) * 2012-12-25 2013-09-04 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Waste melting furnace
WO2014103417A1 (en) * 2012-12-25 2014-07-03 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Waste material melting furnace
CN104053949A (en) * 2012-12-25 2014-09-17 新日铁住金工程技术株式会社 Waste material melting furnace

Also Published As

Publication number Publication date
JP3969016B2 (en) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3558039B2 (en) Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method
JP2002081624A (en) Waste gasification melting furnace and operation method of the melting furnace
JP3309657B2 (en) Waste gasification and melting furnace
JP2002357309A (en) Waste melting furnace and its operating method
JP4685671B2 (en) Waste melting processing equipment
JP3734177B2 (en) Waste melting method
JP3096623B2 (en) Melting furnace
JP2002303412A (en) Method for gasifying and melting waste
JP2004077118A (en) Operation method of waste gasifying melting furnace
JP2001208318A (en) Gasification melting furnace for waste and therefor
JP2005308231A (en) Waste melting furnace and method of blowing gas therein
JP2768146B2 (en) Operating method of waste melting furnace
JP2001221418A (en) Furnace for processing waste battery cell
JP2001227713A (en) Melting furnace for refuse
JP2000017319A (en) Operation of arc furnace
JP2000291919A (en) Shaft furnace type thermal decomposition melting furnace and thermal decomposition melting method
JP2979788B2 (en) Hot metal production method
JP3075504B2 (en) Waste melting furnace and its operation method
JP3339420B2 (en) Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method
JPH08199213A (en) Production of molten iron
JP2003130321A (en) Method for operating waste gasifying melting furnace and waste gasifying melting furnace
JP2023152641A (en) Blast furnace operation method
JP3230421B2 (en) Waste treatment method
JP2002081625A (en) Gasification melting furnace for refuse
JP4564885B2 (en) Structure of bottom of waste melting furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060927

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070515

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070528

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313121

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140615

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees