JP2002364825A - フラフバーン式灰溶融炉 - Google Patents
フラフバーン式灰溶融炉Info
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Abstract
十分な温度を確保する。 【解決手段】フラフ燃料を燃焼させるフラフバーナ1を
備えた溶融室2と、この溶融室2の下流側で燃焼ガスに
より供給された灰を溶融させて溶融スラグを生成しスラ
グ抜出し口4から抜出す連通部3と、この連通部3の下
流側で燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃焼室5とを具備
し、前記溶融室2でフラフバーナ1を有する燃焼部2a
の三次空気ノズル6Aを、上流から下流側に複数段に配
置するとともに、吹込み方向が溶融室の炉軸心に直交す
る方向のノズル本体を、炉軸心を中心に略30゜ずれた
位置に平行移動させて配置した。循環旋回流を形成して
混合攪拌を促進し滞留時間を延ばして燃焼を促進する。
Description
紙などの高カロリー廃棄物を数ミリ程度に粉砕したフラ
フ燃料を使用するフラフバーナを使用した灰溶融炉に関
する。
427号でフラフ燃料を使用する灰溶融炉を提案した。
この灰溶融炉は、図6,図7に示すように、上流側から
天壁にフラフバーナ21が取付けられて燃焼ガスを下方
に送出す溶融室22と、上流側側部から灰プッシャ装置
23により灰が供給されるとともに中央部にスラグ抜出
し口24が形成された連通部25と、燃焼ガスを完全燃
焼する二次燃焼室26とが形成されている。そして溶融
室22は、上部の燃焼室22aと下部の加熱室22bと
が絞り部22cを介して連通され、燃焼室22aには、
炉壁内面に沿って接線方向に旋回流を形成する複数の三
次空気ノズル27が配設されている。また加熱室には横
断する方向に四次空気を吹込む複数の四次空気ノズル2
8が配設されている。
では、三次空気ノズル27から吹込まれる燃焼空気によ
り、高速の旋回燃焼を行い、その結果連通部25の上部
を目標温度、たとえば1350℃以上に保持するように
運転されるが、燃焼空気温度を250℃以下とすると、
目標温度に達することができないという問題があった。
これは溶融室22での燃焼ガスの滞留時間が短いため、
高温燃焼域が下流側に移動してしまい、連通部25で灰
の溶融に必要な温度が得られなくなるためである。
おいて灰溶融に十分な高温を確保できるフラフバーン式
灰溶融炉を提供することを目的とする。
に請求項1記載の発明は、フラフ燃料を燃焼させるフラ
フバーナを備えた溶融室と、この溶融室の下流側で燃焼
ガスにより供給された灰を溶融させ溶融スラグを生成し
てスラグ抜出し口から抜出す連通部と、この連通部の下
流側で燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃焼室とを具備し
たフラフバーン式灰溶融炉において、前記溶融室を、フ
ラフバーナが設けられるとともに三次空気ノズルが配置
された燃焼部と、この燃焼部の下流側で絞り部を介して
形成され四次空気ノズルが配置された加熱部とを設け、
前記溶融室の三次空気ノズルを、上流から下流側に複数
段に配置するとともに、吹込み方向が溶融室の炉軸心に
直交するノズル本体を炉軸心を中心に略30゜ずれた位
置まで平行移動させて配置したものである。
空気ノズルから複数段に三次空気を炉内面より内側の円
の接線方向に吹込むので、循環旋回流が形成されてフラ
フ燃料と空気との混合を促進させるとともに滞留時間を
延長させることができ、燃焼を促進させて連通部に高温
域を形成することができる。したがって、燃焼用に吹込
む空気温度が250℃未満であっても、フラフ燃料によ
る灰溶融を効果的に実施することができる。また溶融室
では、炉内面の内側をフラフ燃料が旋回移動して燃焼す
るので、炉壁の焼損を少なくすることができ、炉壁の長
寿命化を図ることができる。
ルのうちの複数本に高速空気流を吹込む可変ノズルを挿
入配置し、この可変ノズルの吹込み方向を溶融室の炉軸
心に沿って上流側に変更可能としたものである。
ノズルから吹込まれる高速空気流の吹込み方向を変更
し、連通部の温度が低い場合には、可変ノズルの吹込み
方向を上流のバーナ側に向けることにより、三次空気を
同伴してバーナ側に戻るような旋回流を形成し、フラフ
燃料の循環流を促進させるとともにフラフ燃料を混合攪
拌させ、滞留時間を延ばして燃焼を促進させ、連通部の
高温化に寄与することができる。
ン式灰溶融炉の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明
する。
フ燃料を燃焼させるフラフバーナ1を備えた溶融室2
と、この溶融室2の下流側で燃焼ガスにより供給された
灰を溶融させて溶融スラグを生成し、スラグ抜出し口4
から抜出す連通部3と、この連通部3の下流側で燃焼ガ
スを完全燃焼させる二次燃焼室5とが具備されている。
また連通部3は、上部の燃焼部2aに溶融室側絞り部
(絞り部)2cを介して下部の加熱部2bが形成されて
おり、燃焼部2aには、本発明に係る燃焼空気を供給す
る三次空気ノズル6Aが配設され、また加熱部2bに
も、燃焼空気を供給する四次空気ノズル6Bが設置され
ている。
の側壁には、プッシャー式灰供給装置7が配設されてお
り、この灰供給装置7は、灰供給ホッパ(図示せず)
と、灰供給ホッパの底部に配置された押出体7cを出退
するシリンダ装置7bにより構成され、灰供給ホッパ内
の灰を間欠的に加熱部2bの下方で連通部3の上流端に
押し出すことができる。そしてこの連通部3には、底壁
の中央部にスラグ抜出し口4が形成されており、スラグ
抜出し口4の灰供給装置7側に、スラグ抜出し口4の手
前で溶融スラグを受け止める堰9aが突設された上位底
壁9Aが設けられ、上位底壁9Aからスラグ抜出し口4
の両側の傾斜底壁9Bを伝って流れ落ちる溶融スラグを
受け止めてスラグ抜出し口4に案内する下位底壁9Cが
設けられている。10はスラグ抜出し口8の下方に設置
され溶融スラグを冷却水により水冷して水砕スラグを生
成するスラグ水砕ピットである。
aにより流路が絞られるとともに、第2絞り部5aの入
口側に空気ノズル8が設けられている。前記フラフバー
ナー1は、着火および予熱を行うバーナ部1aと、フラ
フ燃料を気送空気(一次空気)により供給する燃料供給
筒1bと、二次燃焼空気を旋回翼1cにより旋回流とし
て送り込む二次空気筒1dが具備されている。
たとえば6本の三次空気ノズル6Aが上下3段に所定間
隔をあけて配設されている。そしてこれら三次空気ノズ
ル6Aは、図3に示すように、溶融室2の内面に沿う接
線方向(従来)に三次空気を吹込むのではなく、炉軸心
Oを中心とする1/2程度の直径の円cに対して接線方
向に三次空気を吹込むようにノズル本体の吹込み方向が
設定されており、これは炉中心に向くノズル6A′を同
一方向にそれぞれθ=約30゜隔てた位置に平行移動し
た状態である。これにより、従来のようにフラフ燃料が
炉壁の内面に沿って移動しつつ燃焼するのが防止される
ので、炉壁の長寿命化をはかることができる。ここで三
次空気の吹込み流速は、たとえば約65m/secである。
を配置することで、効果的な高速の旋回流を形成してフ
ラフ燃料を攪拌混合させ、滞留時間を延長して燃焼を促
進させることにより、燃焼用の空気温度が250℃未満
であっても、連通部3の温度を灰の溶融に必要な温度に
高めることができる。
次空気ノズル6Aのうち、中段の2本にそれぞれ三次空
気ノズル6Aより高速の高速空気を吹込む可変ノズル1
1が内蔵されている。これら可変ノズル11は、三次空
気ノズル6A内に挿入された高速空気管11aに可変継
手11bを介して上下方向に回動可能な吹込みノズル1
1cが設けられており、吹込む高速空気を炉軸心を含む
面に沿って炉軸心に直交する0゜位置から上流側に20
゜の範囲βで吹込み方向を設定することができる。この
高速空気の吹込み流速は、三次空気の吹込み流速は65
m/secを越える85m/sec以上で150m/sec以上がのぞ
ましい。
高速空気流に三次空気を巻き込んで、フラフ燃料と空気
との混合攪拌が促進されるとともに循環流が形成され、
さらに循環流がフラフバーナ1側(上方)に押し上げら
れて循環流の滞留時間が延長されることから、フラフ燃
料の燃焼を促進させることができる。
けた場合には、下段の2本の三次空気ノズル6Aにそれ
ぞれ可変ノズル11が内蔵される。図5(a)は、図6
に示す従来のフラフバーン式灰溶融炉の炉内温度と、可
変ノズル11から高速空気を吹込んだ本発明のフラフバ
ーン式灰溶融炉の炉内温度とを比較したもので、本願発
明の三次空気ノズル6Aからの吹込み流速は65m/se
c、可変ノズル11からの高速空気の吹込み流速は16
5m/secでβ=上向き10゜により実施したものであ
る。また図5(b)に示したスラグ中のイグロス量は、
二次燃焼室5から排出される排ガスに含まれる炭素量を
示し、少ないほど完全燃焼されている。
1280℃から1430℃と大幅に昇温させることがで
きた。また二次燃焼室5の出口側の温度を、1350℃
から1270℃に低下させることができ、さらにイグロ
ス量の低下により完全燃焼されていることが判明した。
これにより可変ノズル11を使用することにより、灰溶
融炉内における高温域がフラフバーナー1側に移動して
連通部3をより高温化することができ、燃焼用の空気温
度が250℃未満であっても、十分に灰を溶融すること
が可能となった。
によれば、溶融室の燃焼部で三次空気ノズルから複数段
に三次空気を炉内面より内側の円の接線方向に吹込むの
で、循環旋回流が形成されてフラフ燃料と空気との混合
を促進させるとともに滞留時間を延長させることがで
き、燃焼を促進させて連通部に高温域を形成することが
できる。したがって、燃焼用に吹込む空気温度が250
℃未満であっても、フラフ燃料による灰溶融を効果的に
実施することができる。また溶融室では、炉内面の内側
をフラフ燃料が旋回移動して燃焼するので、炉壁の焼損
を少なくすることができ、炉壁の長寿命化を図ることが
できる。
態に応じて可変ノズルから吹込まれる高速空気流の吹込
み方向を変更し、連通部の温度が低い場合には、可変ノ
ズルの吹込み方向を上流のバーナ側に向けることによ
り、三次空気を同伴してバーナ側に戻るような旋回流を
形成し、フラフ燃料の循環流を促進させるとともにフラ
フ燃料を混合攪拌させ、滞留時間を延ばして燃焼を促進
させ、連通部の高温化に寄与することができる。
形態を示す縦断面図である。
縦断面図である。
を示すグラフ、(b)は従来例と本発明の灰溶融炉の排
ガスのスラグ中のイグロス量を示すグラフである。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】フラフ燃料を燃焼させるフラフバーナを備
えた溶融室と、この溶融室の下流側で燃焼ガスにより供
給された灰を溶融させ溶融スラグを生成してスラグ抜出
し口から抜出す連通部と、この連通部の下流側で燃焼ガ
スを完全燃焼させる二次燃焼室とを具備したフラフバー
ン式灰溶融炉において、 前記溶融室に、フラフバーナが設けられるとともに三次
空気ノズルが配置された燃焼部と、この燃焼部の下流側
で絞り部を介して形成され四次空気ノズルが配置された
加熱部とを設け、 前記溶融室の三次空気ノズルを、上流から下流側に複数
段に配置するとともに、吹込み方向が溶融室の炉軸心に
直交するノズル本体を炉軸心を中心に略30゜ずれた位
置まで平行移動させて配置したことを特徴とするフラフ
バーン式灰溶融炉。 - 【請求項2】三次空気ノズルのうちの複数本に高速空気
流を吹込む可変ノズルを挿入配置し、この可変ノズルの
吹込み方向を溶融室の上流側に変更可能としたことを特
徴とする請求項1記載のフラフバーン式灰溶融炉。 - 【請求項3】高圧エアノズルの三次空気の吹込み流速を
80m/秒以上としたことを特徴とする請求項2記載の
フラフバーン式灰溶融炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001173308A JP3897545B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | フラフバーン式灰溶融炉 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001173308A JP3897545B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | フラフバーン式灰溶融炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002364825A true JP2002364825A (ja) | 2002-12-18 |
JP3897545B2 JP3897545B2 (ja) | 2007-03-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009228934A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Hitachi Zosen Corp | 灰溶融炉および灰溶融炉における高融点物質除去方法 |
JP2013155956A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 二段燃焼炉および二段燃焼方法 |
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JPH0455609A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-24 | Kubota Corp | 焼却炉の二次空気吹込み方法 |
JPH0626629A (ja) * | 1992-05-19 | 1994-02-04 | Ebara Infilco Co Ltd | 汚泥溶融システム |
JP2000230712A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Hitachi Zosen Corp | バーナ式灰溶融炉 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173308A patent/JP3897545B2/ja not_active Expired - Fee Related
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