JP2003028411A - プラズマ式灰溶融炉 - Google Patents
プラズマ式灰溶融炉Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 灰溶融炉の処理量を大きくするために炉室の
径を大きくしても未溶融焼却灰の炉室外への流出を防止
することができるプラズマ式灰溶融炉を提供すること。 【解決手段】 プラズマアーク式灰溶融炉１は、周壁１
４に囲まれた炉室３を設けている。灰溶融炉１には、炉
室３の中心部に配設される主電極４と該主電極４と出滓
口１７とを結ぶ線の出滓口１７側に配設される補助電極
２０が設けられている。炉底壁９には炉底電極５が配設
され、それらの電極には直流電源８が接続されている。
溶融炉本体２には周壁１４を貫通する覗き窓２２を設
け、覗き窓２２の外側には、出滓口１７を撮影する赤外
線カメラ２３を配設している。
径を大きくしても未溶融焼却灰の炉室外への流出を防止
することができるプラズマ式灰溶融炉を提供すること。 【解決手段】 プラズマアーク式灰溶融炉１は、周壁１
４に囲まれた炉室３を設けている。灰溶融炉１には、炉
室３の中心部に配設される主電極４と該主電極４と出滓
口１７とを結ぶ線の出滓口１７側に配設される補助電極
２０が設けられている。炉底壁９には炉底電極５が配設
され、それらの電極には直流電源８が接続されている。
溶融炉本体２には周壁１４を貫通する覗き窓２２を設
け、覗き窓２２の外側には、出滓口１７を撮影する赤外
線カメラ２３を配設している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ等の焼却灰を
溶融処理してスラグ化した焼却灰を、資源化若しくは減
量化するプラズマ式の灰溶融炉において、溶融効率を向
上することができるプラズマ式灰溶融炉に関する。
溶融処理してスラグ化した焼却灰を、資源化若しくは減
量化するプラズマ式の灰溶融炉において、溶融効率を向
上することができるプラズマ式灰溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】灰溶融炉は、ごみ焼却灰の有効利用を図
るためのものであり、灰溶融炉により溶融した焼却灰
は、低沸点の揮散物や、金属類及びその他成分のスラグ
に分け、無害化するとともに、そのリサイクルを図って
いる。こうした焼却灰の溶融炉のニーズが増加してきて
いる。これらの灰溶融炉には、焼却灰の溶融のために重
油等を燃料にするバーナ式灰溶融炉や、電気抵抗式灰溶
融炉及びプラズマ式灰溶融炉等のように電気を熱源とし
て灰を溶融するものが知られている。
るためのものであり、灰溶融炉により溶融した焼却灰
は、低沸点の揮散物や、金属類及びその他成分のスラグ
に分け、無害化するとともに、そのリサイクルを図って
いる。こうした焼却灰の溶融炉のニーズが増加してきて
いる。これらの灰溶融炉には、焼却灰の溶融のために重
油等を燃料にするバーナ式灰溶融炉や、電気抵抗式灰溶
融炉及びプラズマ式灰溶融炉等のように電気を熱源とし
て灰を溶融するものが知られている。
【０００３】図４は、それらの灰溶融炉のうち従来のプ
ラズマアーク式灰溶融炉１を示し、灰溶融炉１には、溶
融炉本体２の周壁１４に囲まれた炉室３を設けている。
灰溶融炉１には、主電極４、炉底電極５及び直流電源６
等を備えたプラズマ装置が設けられ、主電極４は、溶融
炉本体２の天井壁７を貫通して垂下されるとともに、昇
降装置８に支持されることにより炉室３内を上下動でき
るように構成されている。炉底電極５は、主電極４の直
下の炉底壁９に炉底電極５を設置し、これらの電極４，
５間に、プラズマ発生用の直流電源６を接続している。
溶融炉本体２は、外壁を鉄皮１０で覆い、内壁１１はレ
ンガ等の耐火材で形成し、溶融炉本体２の周壁１４に
は、焼却灰１２の投入口１３が配設され、投入口１３に
対向する周壁１４には、溶融スラグ１６の排出口である
出滓口１７が配設され、出滓口１７には出滓樋１８が接
続されている。
ラズマアーク式灰溶融炉１を示し、灰溶融炉１には、溶
融炉本体２の周壁１４に囲まれた炉室３を設けている。
灰溶融炉１には、主電極４、炉底電極５及び直流電源６
等を備えたプラズマ装置が設けられ、主電極４は、溶融
炉本体２の天井壁７を貫通して垂下されるとともに、昇
降装置８に支持されることにより炉室３内を上下動でき
るように構成されている。炉底電極５は、主電極４の直
下の炉底壁９に炉底電極５を設置し、これらの電極４，
５間に、プラズマ発生用の直流電源６を接続している。
溶融炉本体２は、外壁を鉄皮１０で覆い、内壁１１はレ
ンガ等の耐火材で形成し、溶融炉本体２の周壁１４に
は、焼却灰１２の投入口１３が配設され、投入口１３に
対向する周壁１４には、溶融スラグ１６の排出口である
出滓口１７が配設され、出滓口１７には出滓樋１８が接
続されている。
【０００４】このような構成により、灰溶融炉１の炉室
３には、焼却灰の投入口１３から炉底壁９上に焼却灰１
２が投入され、灰溶融炉１の炉室３を還元雰囲気にした
状態で、直流電源６により電圧を電極４，５間に印加す
る。すると、該電極４，５間にプラズマアークが発生
し、焼却灰１２は加熱されて溶融してスラグ１６とな
り、焼却灰中に含まれているメタル成分が溶融して溶融
メタル１９となり炉底に沈む。溶融スラグ１６が炉底に
溜まり出滓口１７の高さに達すると、スラグ１６が出滓
口１７から溢れでて出滓樋１８を通って、図示しないモ
ールドに供給され、スラグ１６は次工程で冷却処理され
る。他方、溶融メタル１９は、図示のように溶融炉本体
２が傾倒式のものであれば、シリンダ２５を駆動させて
支軸２６を回転軸として溶融炉本体２を傾倒させて、出
滓口１７から溶融メタル１９を炉外に排出するようにし
ている。
３には、焼却灰の投入口１３から炉底壁９上に焼却灰１
２が投入され、灰溶融炉１の炉室３を還元雰囲気にした
状態で、直流電源６により電圧を電極４，５間に印加す
る。すると、該電極４，５間にプラズマアークが発生
し、焼却灰１２は加熱されて溶融してスラグ１６とな
り、焼却灰中に含まれているメタル成分が溶融して溶融
メタル１９となり炉底に沈む。溶融スラグ１６が炉底に
溜まり出滓口１７の高さに達すると、スラグ１６が出滓
口１７から溢れでて出滓樋１８を通って、図示しないモ
ールドに供給され、スラグ１６は次工程で冷却処理され
る。他方、溶融メタル１９は、図示のように溶融炉本体
２が傾倒式のものであれば、シリンダ２５を駆動させて
支軸２６を回転軸として溶融炉本体２を傾倒させて、出
滓口１７から溶融メタル１９を炉外に排出するようにし
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマ式灰溶融炉１では、処理量を大きくするために
炉室３の内径を拡大するような場合は、炉室３の出滓口
１７付近の内壁１１の温度が焼却灰１２の融点以下の温
度となり、図５に示すように未溶融焼却灰１２ａがスラ
グ１６面上に浮いて、そのまま出滓口１７から出滓樋１
８を通って、炉室３の外に排出されてしまう。未溶融焼
却灰１２ａには、有害な金属が含まれていることもあ
り、スラグの品質の確保からも完全に溶融してから炉室
３外に排出する必要がある。かかる場合に、プラズマ電
極４，５の出力を大きなものにすることも考えられる
が、電気消費量が大きくなる。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、灰溶融炉の灰処理量を大きく
するために炉室の径を大きする場合に、溶融効率を向上
することができるプラズマ式灰溶融炉を提供することを
目的とする。
プラズマ式灰溶融炉１では、処理量を大きくするために
炉室３の内径を拡大するような場合は、炉室３の出滓口
１７付近の内壁１１の温度が焼却灰１２の融点以下の温
度となり、図５に示すように未溶融焼却灰１２ａがスラ
グ１６面上に浮いて、そのまま出滓口１７から出滓樋１
８を通って、炉室３の外に排出されてしまう。未溶融焼
却灰１２ａには、有害な金属が含まれていることもあ
り、スラグの品質の確保からも完全に溶融してから炉室
３外に排出する必要がある。かかる場合に、プラズマ電
極４，５の出力を大きなものにすることも考えられる
が、電気消費量が大きくなる。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、灰溶融炉の灰処理量を大きく
するために炉室の径を大きする場合に、溶融効率を向上
することができるプラズマ式灰溶融炉を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ式灰溶
融炉は、上記目的を達成するために、焼却灰が投入され
る炉本体と、該炉本体の炉室内の中心部に配設される主
電極と、炉本体の炉底壁に配設される炉底電極と、上記
主電極及び炉底電極により加熱された焼却灰が溶融して
スラグ化した溶融スラグを炉室外に排出する出滓口とを
備えたプラズマ式灰溶融炉において、上記主電極と出滓
口とを結ぶほぼ直線上にあって、該直線の中間点を含め
て中間点よりも出滓口よりに、炉室内補助電極を設けた
ことにある。なお、ほぼ直線上とは、その直線上と、多
少のずれがある範囲を含み、多少のずれとは、本発明の
効果が発揮できる範囲である。上記プラズマ式灰溶融炉
は、上記炉本体の運転時に、上記主電極の先端部を溶融
スラグに浸漬し、上記炉室内補助電極の先端部を溶融ス
ラグ面上に間隔を開けて配置することができる。さら
に、上記プラズマ式灰溶融炉は、上記炉本体の炉壁に赤
外線を透過させる透過窓を設けるとともに、該透過窓の
近傍に上記出滓口を監視する赤外線カメラを設け、未溶
融焼却灰の存在状況により補助電極の電力を調整するこ
とができる。
融炉は、上記目的を達成するために、焼却灰が投入され
る炉本体と、該炉本体の炉室内の中心部に配設される主
電極と、炉本体の炉底壁に配設される炉底電極と、上記
主電極及び炉底電極により加熱された焼却灰が溶融して
スラグ化した溶融スラグを炉室外に排出する出滓口とを
備えたプラズマ式灰溶融炉において、上記主電極と出滓
口とを結ぶほぼ直線上にあって、該直線の中間点を含め
て中間点よりも出滓口よりに、炉室内補助電極を設けた
ことにある。なお、ほぼ直線上とは、その直線上と、多
少のずれがある範囲を含み、多少のずれとは、本発明の
効果が発揮できる範囲である。上記プラズマ式灰溶融炉
は、上記炉本体の運転時に、上記主電極の先端部を溶融
スラグに浸漬し、上記炉室内補助電極の先端部を溶融ス
ラグ面上に間隔を開けて配置することができる。さら
に、上記プラズマ式灰溶融炉は、上記炉本体の炉壁に赤
外線を透過させる透過窓を設けるとともに、該透過窓の
近傍に上記出滓口を監視する赤外線カメラを設け、未溶
融焼却灰の存在状況により補助電極の電力を調整するこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
プラズマ式灰溶融炉について図面を参照しながら説明す
る。なお、従来例と同一名称の部材については同一の符
号を付して説明する。図１は、本発明に係るプラズマア
ーク式灰溶融炉１を示し、この灰溶融炉１は、周壁１４
に囲まれた炉室３を設け、周壁１４は耐熱レンガ等の耐
熱材により形成されている。また、灰溶融炉１には、炉
室３側に配設される主電極４、炉室３の炉底壁９に配設
される炉底電極５が設けられ、これらのプラズマ電極
４，５は水平断面が円形である炉室３の中心軸上に配置
されている。
プラズマ式灰溶融炉について図面を参照しながら説明す
る。なお、従来例と同一名称の部材については同一の符
号を付して説明する。図１は、本発明に係るプラズマア
ーク式灰溶融炉１を示し、この灰溶融炉１は、周壁１４
に囲まれた炉室３を設け、周壁１４は耐熱レンガ等の耐
熱材により形成されている。また、灰溶融炉１には、炉
室３側に配設される主電極４、炉室３の炉底壁９に配設
される炉底電極５が設けられ、これらのプラズマ電極
４，５は水平断面が円形である炉室３の中心軸上に配置
されている。
【０００８】一方の主電極４は、溶融炉本体２の天井壁
７を貫通し、かつ垂下されて配設されるとともに、昇降
装置８に支持されることにより炉室３内を上下動できる
ように構成されている。主電極４は、金属または黒鉛製
であり、内部にプラズマ用ガスを発生させる通路を形成
した円筒形状のものを用いている。他方の炉底電極５
は、主電極４の直下に配設され、その先端部と対向して
設置されている。これらのプラズマ電極４，５間には、
プラズマ発生用の直流電源６が接続されている。直流電
源６は、炉底電極５側に＋を接続し、主電極４側に−を
接続している。溶融炉本体２の下壁部には、溶融スラグ
１６の排出口である出滓口１７が配設され、出滓口１７
には、出滓樋１８が接続されている。この出滓口１７及
び出滓樋１８は、耐火材で形成されている。
７を貫通し、かつ垂下されて配設されるとともに、昇降
装置８に支持されることにより炉室３内を上下動できる
ように構成されている。主電極４は、金属または黒鉛製
であり、内部にプラズマ用ガスを発生させる通路を形成
した円筒形状のものを用いている。他方の炉底電極５
は、主電極４の直下に配設され、その先端部と対向して
設置されている。これらのプラズマ電極４，５間には、
プラズマ発生用の直流電源６が接続されている。直流電
源６は、炉底電極５側に＋を接続し、主電極４側に−を
接続している。溶融炉本体２の下壁部には、溶融スラグ
１６の排出口である出滓口１７が配設され、出滓口１７
には、出滓樋１８が接続されている。この出滓口１７及
び出滓樋１８は、耐火材で形成されている。
【０００９】灰溶融炉本体２の天井壁７には、主電極４
とは別に炉室内電極である補助電極２０が配設されてい
る。円筒状の補助電極２０は、天井壁７から炉室３内に
垂下され、昇降装置２１により上下動が可能である。図
２に示すように、補助電極２０の配置場所は、本実施の
形態では、補助電極２０の軸心Ａが主電極４の軸心Ｏと
出滓口１７の開口の幅方向に対する中心Ｂとを結ぶ線上
に配置され、かつ主電極４と出滓口１７の開口の中間部
（ＯＣ＝ＣＢ＝Ｌ）Ｃ若しくはその中間部Ｃよりも出滓
口１７側に近い位置（ＣＢ間）に配置している。また、
主電極４と補助電極２０は同じ径のものを用いることが
でき、こうすると電極の継ぎ足し用装置の共通化を図る
ことができ便利である。ただし、主電極４と補助電極２
０は、必ずしも共通化を図ることなく例えば補助電極２
０の径を細くすると、炉室内空間が広くなる利点があ
る。
とは別に炉室内電極である補助電極２０が配設されてい
る。円筒状の補助電極２０は、天井壁７から炉室３内に
垂下され、昇降装置２１により上下動が可能である。図
２に示すように、補助電極２０の配置場所は、本実施の
形態では、補助電極２０の軸心Ａが主電極４の軸心Ｏと
出滓口１７の開口の幅方向に対する中心Ｂとを結ぶ線上
に配置され、かつ主電極４と出滓口１７の開口の中間部
（ＯＣ＝ＣＢ＝Ｌ）Ｃ若しくはその中間部Ｃよりも出滓
口１７側に近い位置（ＣＢ間）に配置している。また、
主電極４と補助電極２０は同じ径のものを用いることが
でき、こうすると電極の継ぎ足し用装置の共通化を図る
ことができ便利である。ただし、主電極４と補助電極２
０は、必ずしも共通化を図ることなく例えば補助電極２
０の径を細くすると、炉室内空間が広くなる利点があ
る。
【００１０】溶融炉本体２の壁部には出滓口１７の溶融
スラグ１６の流れを観察できる位置に覗き窓２２が設け
られ、覗き窓２２の近傍には、赤外線カメラ２３が配設
されている。この赤外線カメラ２３は、出滓口１７の未
溶融焼却灰１２ａを観察するものであるので、出滓口１
７の手前側（上流側）の溶融スラグ１６の流れや出滓樋
１８における溶融スラグ１６の流れを観察できる部位に
設けてもよい。赤外線カメラ２３により撮影された映像
は、それに接続されているモニターを介して観察するこ
とができる。溶融炉本体２の周壁１４には、焼却灰１２
を炉室３に投入する投入口１３が設けられ、投入口１３
は図示しない灰供給用のホッパに連絡している。なお、
この灰溶融炉１には、その他、図示されていないプラズ
マ制御する制御装置や周壁１４部を冷却する冷却装置等
の設備が多数配設されているが、それらの詳細な説明は
省略する。
スラグ１６の流れを観察できる位置に覗き窓２２が設け
られ、覗き窓２２の近傍には、赤外線カメラ２３が配設
されている。この赤外線カメラ２３は、出滓口１７の未
溶融焼却灰１２ａを観察するものであるので、出滓口１
７の手前側（上流側）の溶融スラグ１６の流れや出滓樋
１８における溶融スラグ１６の流れを観察できる部位に
設けてもよい。赤外線カメラ２３により撮影された映像
は、それに接続されているモニターを介して観察するこ
とができる。溶融炉本体２の周壁１４には、焼却灰１２
を炉室３に投入する投入口１３が設けられ、投入口１３
は図示しない灰供給用のホッパに連絡している。なお、
この灰溶融炉１には、その他、図示されていないプラズ
マ制御する制御装置や周壁１４部を冷却する冷却装置等
の設備が多数配設されているが、それらの詳細な説明は
省略する。
【００１１】次に、本発明のプラズマ灰溶融炉における
実施の形態の作用について説明する。図１に示すよう
に、灰溶融炉１の炉室３には、焼却灰１２の投入口１３
から炉底壁上に焼却灰１２が投入され、灰溶融炉１の炉
室３を還元雰囲気にした状態で、直流電源６により電圧
を炉室内側電極４，２０と炉底電極５との間に印加す
る。この際、補助電極２０の出力量は、小さめにしてお
く。このようにして、これらの電極間にプラズマアーク
が発生し、炉室３内が１０００℃以上の雰囲気となり、
焼却灰１２が加熱されて溶融して溶融スラグ１６とな
り、焼却灰１２中に含まれているメタル成分もまた溶融
して溶融メタル１９となり炉底に沈む。その上澄みの溶
融スラグ１６が炉底に溜まり出滓口１７の高さに達する
と、スラグ１６が出滓口１７から溢れでて出滓樋１８を
通って、炉室外に排出される。主電極４及び補助電極２
０は、灰溶融炉１の稼働中に消耗するので、それら電極
４，２０の先端部が溶融スラグ１６面から所定の高さに
位置するように、各々の昇降装置８，２１を使用して、
その消耗分だけ高さ調整する。
実施の形態の作用について説明する。図１に示すよう
に、灰溶融炉１の炉室３には、焼却灰１２の投入口１３
から炉底壁上に焼却灰１２が投入され、灰溶融炉１の炉
室３を還元雰囲気にした状態で、直流電源６により電圧
を炉室内側電極４，２０と炉底電極５との間に印加す
る。この際、補助電極２０の出力量は、小さめにしてお
く。このようにして、これらの電極間にプラズマアーク
が発生し、炉室３内が１０００℃以上の雰囲気となり、
焼却灰１２が加熱されて溶融して溶融スラグ１６とな
り、焼却灰１２中に含まれているメタル成分もまた溶融
して溶融メタル１９となり炉底に沈む。その上澄みの溶
融スラグ１６が炉底に溜まり出滓口１７の高さに達する
と、スラグ１６が出滓口１７から溢れでて出滓樋１８を
通って、炉室外に排出される。主電極４及び補助電極２
０は、灰溶融炉１の稼働中に消耗するので、それら電極
４，２０の先端部が溶融スラグ１６面から所定の高さに
位置するように、各々の昇降装置８，２１を使用して、
その消耗分だけ高さ調整する。
【００１２】この灰溶融炉１の運転中では、図１に示す
赤外線カメラ２３が、出滓口１７近傍を撮影している。
赤外線カメラ２３は出滓口１７での溶融スラグ１６の流
れを撮影するものであり、未溶融焼却灰１２ａが炉室外
に流出するか否かを観察することができる。その一方、
溶融炉本体２が処理量を大きくするために炉室３の径が
大きく設計されているような場合は、炉室３の中心側は
高温状態が維持されるが、内壁１１側に位置する壁面近
傍の未溶融焼却灰１２ａが融点以下の温度となり、未溶
融焼却灰１２ａが出滓口１７から流出されることがあ
る。このような場合は、赤外線カメラ２３により未溶融
焼却灰１２ａの存在を監視し、それが出滓口１７から流
出する前に、補助電極側２０，５の電力量を大きくす
る。これにより、出滓口１７付近の内壁１１に位置する
未溶融焼却灰１２ａの温度が高くなり、未溶融焼却灰１
２を溶融させてその排出を未然に防ぐことができる。未
溶融焼却灰１２ａが流出するおそれがなくなった場合
は、補助電極２０の出力量を小さく調整する。なお、灰
溶融炉１の運転方法としては、溶融スラグ１６の出滓状
況を観察しながら、主電極４及び補助電極２０の出力量
を交互に大きくしたり、小さく調整してもよい。さらに
は、主電極４及び補助電極２０の両者の出力を同時に大
きくしたり、小さくしてもよい。こうしたいずれの運転
方法であっても、未溶融焼却灰１２ａの炉室３外の流出
を防止することができる。
赤外線カメラ２３が、出滓口１７近傍を撮影している。
赤外線カメラ２３は出滓口１７での溶融スラグ１６の流
れを撮影するものであり、未溶融焼却灰１２ａが炉室外
に流出するか否かを観察することができる。その一方、
溶融炉本体２が処理量を大きくするために炉室３の径が
大きく設計されているような場合は、炉室３の中心側は
高温状態が維持されるが、内壁１１側に位置する壁面近
傍の未溶融焼却灰１２ａが融点以下の温度となり、未溶
融焼却灰１２ａが出滓口１７から流出されることがあ
る。このような場合は、赤外線カメラ２３により未溶融
焼却灰１２ａの存在を監視し、それが出滓口１７から流
出する前に、補助電極側２０，５の電力量を大きくす
る。これにより、出滓口１７付近の内壁１１に位置する
未溶融焼却灰１２ａの温度が高くなり、未溶融焼却灰１
２を溶融させてその排出を未然に防ぐことができる。未
溶融焼却灰１２ａが流出するおそれがなくなった場合
は、補助電極２０の出力量を小さく調整する。なお、灰
溶融炉１の運転方法としては、溶融スラグ１６の出滓状
況を観察しながら、主電極４及び補助電極２０の出力量
を交互に大きくしたり、小さく調整してもよい。さらに
は、主電極４及び補助電極２０の両者の出力を同時に大
きくしたり、小さくしてもよい。こうしたいずれの運転
方法であっても、未溶融焼却灰１２ａの炉室３外の流出
を防止することができる。
【００１３】図３は、プラズマ式灰溶融炉１の別の運転
方法を示す図である。溶融炉本体２の稼働中に一方の主
電極４の先端部を溶融スラグ１６層に挿入し、他方の補
助電極２０を溶融スラグ１６面上から所定の間隔を開け
て、灰溶融炉本体１を稼働する。すると、炉室３の中心
部に配設されている主電極４が溶融スラグ１６層を拡散
するように攪拌効果を発揮し、溶融スラグ１６の温度の
均一化を図ることができる。他方、補助電極２０は溶融
スラグ１６の表面の温度を高くして未溶融焼却灰１２ａ
を溶融する。
方法を示す図である。溶融炉本体２の稼働中に一方の主
電極４の先端部を溶融スラグ１６層に挿入し、他方の補
助電極２０を溶融スラグ１６面上から所定の間隔を開け
て、灰溶融炉本体１を稼働する。すると、炉室３の中心
部に配設されている主電極４が溶融スラグ１６層を拡散
するように攪拌効果を発揮し、溶融スラグ１６の温度の
均一化を図ることができる。他方、補助電極２０は溶融
スラグ１６の表面の温度を高くして未溶融焼却灰１２ａ
を溶融する。
【００１４】以上説明したように、本実施の形態では、
一方の電極が主電極４と補助電極２０とから構成されて
いるので、未溶融焼却灰１２ａが炉室３の外へ流出する
ような場合は、補助電極２０の出力を大きくして未溶融
焼却灰１２ａを溶融することができる。また、赤外線カ
メラ２３で炉室３内の出滓口１７の上流側近傍を観察し
たような場合は、未溶融焼却灰１２ａの存在を予め知る
ことができ、出滓口１７から未溶融焼却灰１２ａが流出
するのを即座に防止することができる。
一方の電極が主電極４と補助電極２０とから構成されて
いるので、未溶融焼却灰１２ａが炉室３の外へ流出する
ような場合は、補助電極２０の出力を大きくして未溶融
焼却灰１２ａを溶融することができる。また、赤外線カ
メラ２３で炉室３内の出滓口１７の上流側近傍を観察し
たような場合は、未溶融焼却灰１２ａの存在を予め知る
ことができ、出滓口１７から未溶融焼却灰１２ａが流出
するのを即座に防止することができる。
【００１５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明のプラズマ式灰
溶融炉によれば、焼却灰が投入される炉本体と、該炉本
体の炉室内の中心部に配設される主電極と、炉本体の炉
底壁に配設される炉底電極と、上記主電極及び炉底電極
により加熱された焼却灰が溶融してスラグ化した溶融ス
ラグを炉室外に排出する出滓口とを備えたプラズマ式灰
溶融炉において、上記主電極と出滓口とを結ぶほぼ直線
上にあって、該直線の中間点を含めて中間点よりも出滓
口よりに、炉室内補助電極を設けたので、補助電極の電
力を調整することにより未溶融の焼却灰を出滓口からの
流出を抑制することができるようになる。また、上記プ
ラズマ式灰溶融炉は、上記炉本体の運転時に、上記主電
極の先端部を溶融スラグに浸漬し、上記炉室内補助電極
の先端部を溶融スラグ面上に間隔を開けて配置すると、
主電極は溶融スラグ層を攪拌することができ、補助電極
は溶融スラグの表面部分を加熱することができる。さら
に、上記プラズマ式灰溶融炉は、炉本体の炉壁に赤外線
を透過させる透過窓を設けるとともに、該透過窓の近傍
に上記出滓口を監視する赤外線カメラを設け、未溶融焼
却灰の存在状況により補助電極の電力を調整すると、未
溶融焼却灰の炉室外への流出を未然防止することができ
るようになった。
溶融炉によれば、焼却灰が投入される炉本体と、該炉本
体の炉室内の中心部に配設される主電極と、炉本体の炉
底壁に配設される炉底電極と、上記主電極及び炉底電極
により加熱された焼却灰が溶融してスラグ化した溶融ス
ラグを炉室外に排出する出滓口とを備えたプラズマ式灰
溶融炉において、上記主電極と出滓口とを結ぶほぼ直線
上にあって、該直線の中間点を含めて中間点よりも出滓
口よりに、炉室内補助電極を設けたので、補助電極の電
力を調整することにより未溶融の焼却灰を出滓口からの
流出を抑制することができるようになる。また、上記プ
ラズマ式灰溶融炉は、上記炉本体の運転時に、上記主電
極の先端部を溶融スラグに浸漬し、上記炉室内補助電極
の先端部を溶融スラグ面上に間隔を開けて配置すると、
主電極は溶融スラグ層を攪拌することができ、補助電極
は溶融スラグの表面部分を加熱することができる。さら
に、上記プラズマ式灰溶融炉は、炉本体の炉壁に赤外線
を透過させる透過窓を設けるとともに、該透過窓の近傍
に上記出滓口を監視する赤外線カメラを設け、未溶融焼
却灰の存在状況により補助電極の電力を調整すると、未
溶融焼却灰の炉室外への流出を未然防止することができ
るようになった。
【図１】本発明のプラズマアーク式灰溶融炉の概略縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１のプラズマ式灰溶融炉の概略横断面図であ
る。
る。
【図３】図１のプラズマアーク式灰溶融炉の主電極の先
端部を溶融スラグ内に挿入させた状態を示す概略断面図
である。
端部を溶融スラグ内に挿入させた状態を示す概略断面図
である。
【図４】従来のプラズマアーク式灰溶融炉の概略縦断面
図である。
図である。
【図５】従来のプラズマアーク式灰溶融炉の概略横断面
図である。
図である。
１ プラズマアーク式灰溶融炉
２ 溶融炉本体
３ 炉室
４ 主電極
５ 炉底電極
６ 直流電源
７ 天井壁
８，２１ 昇降装置
１０ 鉄皮
１１ 内壁
１２，１２ａ 焼却灰
１３ 投入口
１４ 周壁
１６ 溶融スラグ
１７ 出滓口
１８ 出滓樋
１９ 溶融メタル
２０ 補助電極
２２ 覗き窓
２３ 赤外線カメラ
─────────────────────────────────────────────────────
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 11/08 Ｆ２７Ｄ 11/08 Ｇ
11/10 11/10
19/00 19/00 Ａ
(72)発明者 佐藤 鉄雄
神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工
業株式会社横浜製作所内
(72)発明者 野間 彰
神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１
三菱重工業株式会社横浜研究所内
Ｆターム(参考） 3K061 NB02 NB30
3K062 AA23 AB03 AC03 CA08 CB00
DA01
4K045 AA04 BA07 DA04 NA01 RB02
4K056 AA05 BA02 BA06 BB05 CA09
CA20 FA04
4K063 AA04 AA12 BA06 BA13 CA06
FA56 FA78
Claims (3)
- 【請求項１】 焼却灰が投入される炉本体と、該炉本体
の炉室内の中心部に配設される主電極と、炉本体の炉底
壁に配設される炉底電極と、上記主電極及び炉底電極に
より加熱された焼却灰が溶融してスラグ化した溶融スラ
グを炉室外に排出する出滓口とを備えたプラズマ式灰溶
融炉において、上記主電極と出滓口とを結ぶほぼ直線上
にあって、該直線の中間点を含めて中間点よりも出滓口
よりに、炉室内補助電極を設けたことを特徴とするプラ
ズマ式灰溶融炉。 - 【請求項２】 上記炉本体の運転時に、上記主電極の先
端部を溶融スラグに浸漬し、上記炉室内補助電極の先端
部を溶融スラグ面上に間隔を開けて配置したことを特徴
とする請求項１に記載のプラズマ式灰溶融炉。 - 【請求項３】 上記炉本体の炉壁に赤外線を透過させる
透過窓を設けるとともに、該透過窓の近傍に上記出滓口
を監視する赤外線カメラを設け、未溶融焼却灰の存在状
況により主電極又は補助電極の電力を調整するようにし
たことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ
式灰溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214677A JP4667665B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマ式灰溶融炉およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001214677A JP4667665B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマ式灰溶融炉およびその運転方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028411A true JP2003028411A (ja) | 2003-01-29 |
| JP4667665B2 JP4667665B2 (ja) | 2011-04-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214677A Expired - Fee Related JP4667665B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマ式灰溶融炉およびその運転方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4667665B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-07-16 JP JP2001214677A patent/JP4667665B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4667665B2 (ja) | 2011-04-13 |
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