JP2003074819A - 廃棄物溶融設備及びその操業方法 - Google Patents
廃棄物溶融設備及びその操業方法Info
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- JP2003074819A JP2003074819A JP2001266839A JP2001266839A JP2003074819A JP 2003074819 A JP2003074819 A JP 2003074819A JP 2001266839 A JP2001266839 A JP 2001266839A JP 2001266839 A JP2001266839 A JP 2001266839A JP 2003074819 A JP2003074819 A JP 2003074819A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱分解ガスを安定的に燃焼させることがでる
廃棄物溶融設備及びその設備の操業方法を提供するこ
と。 【解決手段】 炉底部に高温燃焼帯３０が形成され、こ
の高温燃焼帯３０の上に廃棄物層３１が形成されるよう
に構成された廃棄物溶融炉１０と、この廃棄物溶融炉１
０で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃焼炉２０を
有する廃棄物溶融設備において、二次燃焼炉２０に燃焼
用空気を吹き込む送風口２１，２２，２３が高さ方向に
間隔をあけて少なくとも３段設けられている。
廃棄物溶融設備及びその設備の操業方法を提供するこ
と。 【解決手段】 炉底部に高温燃焼帯３０が形成され、こ
の高温燃焼帯３０の上に廃棄物層３１が形成されるよう
に構成された廃棄物溶融炉１０と、この廃棄物溶融炉１
０で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃焼炉２０を
有する廃棄物溶融設備において、二次燃焼炉２０に燃焼
用空気を吹き込む送風口２１，２２，２３が高さ方向に
間隔をあけて少なくとも３段設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物溶融設備及び
その操業方法に関する。
その操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、廃棄物の焼却に伴って発生するダ
イオキシン類の排出防止や資源リサイクルの必要性が叫
ばれるようになり、これらの問題に対処可能な技術の一
つとして、廃棄物をガス化・溶融する技術の開発が進め
られている。この処理技術は、廃棄物をガス化すること
によって高温の燃焼ガスを発生させ、有害金属を溶融し
てスラグの中に閉じ込めて、無害化して排出すると共
に、燃焼時に発生したダイオキシン類を分解することが
できると言う特徴を有している。
イオキシン類の排出防止や資源リサイクルの必要性が叫
ばれるようになり、これらの問題に対処可能な技術の一
つとして、廃棄物をガス化・溶融する技術の開発が進め
られている。この処理技術は、廃棄物をガス化すること
によって高温の燃焼ガスを発生させ、有害金属を溶融し
てスラグの中に閉じ込めて、無害化して排出すると共
に、燃焼時に発生したダイオキシン類を分解することが
できると言う特徴を有している。
【０００３】この技術には各種の方式があるが、例え
ば、特開昭５７−６７７１９号公報に示されている廃棄
物溶融炉がある。この炉においては、炉底部にコークス
を堆積して燃焼させることにより高温燃焼帯が形成さ
れ、この高温溶融帯の上に、投入された廃棄物を熱分解
させてガス化する層が形成されるように構成されてお
り、さらに廃棄物溶融炉に連なって二次燃焼炉が設けら
れている。この二次燃焼炉においては、廃棄物溶融炉で
生成した熱分解ガスを燃焼させるにあたり、二次燃焼炉
入口部の熱分解ガス導入管へ一次空気を送風して熱分解
ガスを燃焼させ、二次燃焼炉の出口付近へ二次空気を送
風して温度調整をしている。
ば、特開昭５７−６７７１９号公報に示されている廃棄
物溶融炉がある。この炉においては、炉底部にコークス
を堆積して燃焼させることにより高温燃焼帯が形成さ
れ、この高温溶融帯の上に、投入された廃棄物を熱分解
させてガス化する層が形成されるように構成されてお
り、さらに廃棄物溶融炉に連なって二次燃焼炉が設けら
れている。この二次燃焼炉においては、廃棄物溶融炉で
生成した熱分解ガスを燃焼させるにあたり、二次燃焼炉
入口部の熱分解ガス導入管へ一次空気を送風して熱分解
ガスを燃焼させ、二次燃焼炉の出口付近へ二次空気を送
風して温度調整をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
二次燃焼炉は、廃棄物焼却設備に設置されるものと同様
の構成によるものが採用されている。このため、発熱量
が高い廃棄物溶融炉の熱分解ガスの燃焼用に用いた場
合、熱分解ガスを安定的に燃焼させることができない。
二次燃焼炉は、廃棄物焼却設備に設置されるものと同様
の構成によるものが採用されている。このため、発熱量
が高い廃棄物溶融炉の熱分解ガスの燃焼用に用いた場
合、熱分解ガスを安定的に燃焼させることができない。
【０００５】すなわち、従来の二次燃焼炉においては、
１段目の送風で、ガス中の全可燃成分を燃焼させ、２段
目の送風で、燃焼ガスの温度調節をしているが、ガス化
溶融炉で発生する熱分解ガスは可燃成分が多く、発熱量
が高いため、１段目の送風で、燃焼ガス温度が１２００
℃を超える高温になり、ガスに含まれるダストが炉壁に
融着する問題が生じる。又、1段目の送風段階では、完
全燃焼させることができず、２段目の送風段階では、完
全燃焼に必要な燃焼時間が確保されるように十分な空間
が設けられていない。このため、熱分解ガスが完全燃焼
されずに、ＣＯなどの未燃ガスがそのままガス処理系へ
導入されたり、不完全な燃焼によって、ダイオキシン類
が生成することが懸念される。
１段目の送風で、ガス中の全可燃成分を燃焼させ、２段
目の送風で、燃焼ガスの温度調節をしているが、ガス化
溶融炉で発生する熱分解ガスは可燃成分が多く、発熱量
が高いため、１段目の送風で、燃焼ガス温度が１２００
℃を超える高温になり、ガスに含まれるダストが炉壁に
融着する問題が生じる。又、1段目の送風段階では、完
全燃焼させることができず、２段目の送風段階では、完
全燃焼に必要な燃焼時間が確保されるように十分な空間
が設けられていない。このため、熱分解ガスが完全燃焼
されずに、ＣＯなどの未燃ガスがそのままガス処理系へ
導入されたり、不完全な燃焼によって、ダイオキシン類
が生成することが懸念される。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決し、熱分解
ガスを安定的に燃焼させることがでる廃棄物溶融設備及
びその設備の操業方法を提供することを目的とする。
ガスを安定的に燃焼させることがでる廃棄物溶融設備及
びその設備の操業方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明に係る廃棄物溶融設備は、炉底部
に高温燃焼帯が形成され、この高温燃焼帯の上に廃棄物
層が形成されるように構成された廃棄物溶融炉と、この
廃棄物溶融炉で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃
焼炉を有する廃棄物溶融設備において、二次燃焼炉に燃
焼用空気を吹き込む送風口が高さ方向に間隔をあけて少
なくとも３段設けられたことを特徴としている。
めに、請求項１の発明に係る廃棄物溶融設備は、炉底部
に高温燃焼帯が形成され、この高温燃焼帯の上に廃棄物
層が形成されるように構成された廃棄物溶融炉と、この
廃棄物溶融炉で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃
焼炉を有する廃棄物溶融設備において、二次燃焼炉に燃
焼用空気を吹き込む送風口が高さ方向に間隔をあけて少
なくとも３段設けられたことを特徴としている。
【０００８】請求項２の発明に係る廃棄物溶融設備は、
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれ
ぞれの側の送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあ
けて逆方向に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心
に対して点対称に配置されていることを特徴としてい
る。
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれ
ぞれの側の送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあ
けて逆方向に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心
に対して点対称に配置されていることを特徴としてい
る。
【０００９】請求項３の発明に係る廃棄物溶融設備は、
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つ一方
の側の送風口と他方の側の送風口が互いに異なる高さに
配置されていることを特徴としている。
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つ一方
の側の送風口と他方の側の送風口が互いに異なる高さに
配置されていることを特徴としている。
【００１０】請求項４の発明に係る廃棄物溶融設備は、
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれ
ぞれの側の送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあ
けて逆方向に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心
に対して点対称に配置されていると共に、一方の側の送
風口と他方の側の送風口が互いに異なる高さに配置され
ていることを特徴としている。
請求項１の発明において、二次燃焼炉に設けられた各段
の送風口が二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれ
ぞれの側の送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあ
けて逆方向に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心
に対して点対称に配置されていると共に、一方の側の送
風口と他方の側の送風口が互いに異なる高さに配置され
ていることを特徴としている。
【００１１】請求項５の発明に係る廃棄物溶融設備の操
業方法は、請求項１〜請求項４の何れかの発明に係る廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の燃焼
ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲になるように、
各段の送風口から吹き込む燃焼用空気の量を調節すると
共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温度で二次燃焼炉内
に２秒以上滞留させるようにすることを特徴としてい
る。
業方法は、請求項１〜請求項４の何れかの発明に係る廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の燃焼
ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲になるように、
各段の送風口から吹き込む燃焼用空気の量を調節すると
共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温度で二次燃焼炉内
に２秒以上滞留させるようにすることを特徴としてい
る。
【００１２】請求項６の発明に係る廃棄物溶融設備の操
業方法は、請求項１〜請求項４の何れかの発明に係る廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の各部
における燃焼ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲に
なるように、二次燃焼炉の各段の送風口から吹き込む燃
焼用空気の量と廃棄物溶融炉の副羽口から吹き込む空気
の量を調節すると共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温
度で二次燃焼炉内に２秒以上滞留させるようにすること
を特徴としている。
業方法は、請求項１〜請求項４の何れかの発明に係る廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の各部
における燃焼ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲に
なるように、二次燃焼炉の各段の送風口から吹き込む燃
焼用空気の量と廃棄物溶融炉の副羽口から吹き込む空気
の量を調節すると共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温
度で二次燃焼炉内に２秒以上滞留させるようにすること
を特徴としている。
【００１３】本発明においては、廃棄物溶融炉で生成す
る熱分解ガスを徐々に燃焼するため、燃焼用空気を複数
段階に分けて吹き込む。このため、二次燃焼炉には、燃
焼用空気を吹き込む送風口が３段以上設けられている。
る熱分解ガスを徐々に燃焼するため、燃焼用空気を複数
段階に分けて吹き込む。このため、二次燃焼炉には、燃
焼用空気を吹き込む送風口が３段以上設けられている。
【００１４】本発明の二次燃焼炉により熱分解ガスを燃
焼させる場合、最初の送風口では、燃焼用空気の吹き込
み量が抑えられ、それ以降の送風口では、順次、燃焼用
空気の吹き込み量を増加させる。又、各段で吹き込む燃
焼用空気量の調節によって、燃焼ガス温度の調節が行わ
れる。この際、燃焼ガス温度の管理幅を８５０〜１００
０℃にする。温度の管理幅は次のようにして定めた。二
次燃焼炉内はダイオキシン類の分解温度とされている８
００℃以上の温度に常時維持されていなければならない
ので、変動を考慮しても、この温度領域に維持すること
が可能な温度として、下限を８５０℃とした。又、１０
００℃を超える温度領域になると、ガスに含まれるダス
トが炉壁に融着したり、炉体の損傷が激しく炉体寿命が
短くなるので、上限を１０００℃とした。又、ダイオキ
シン類を分解させるために、燃焼ガスが８００℃以上の
温度で２秒以上滞留するようにする。
焼させる場合、最初の送風口では、燃焼用空気の吹き込
み量が抑えられ、それ以降の送風口では、順次、燃焼用
空気の吹き込み量を増加させる。又、各段で吹き込む燃
焼用空気量の調節によって、燃焼ガス温度の調節が行わ
れる。この際、燃焼ガス温度の管理幅を８５０〜１００
０℃にする。温度の管理幅は次のようにして定めた。二
次燃焼炉内はダイオキシン類の分解温度とされている８
００℃以上の温度に常時維持されていなければならない
ので、変動を考慮しても、この温度領域に維持すること
が可能な温度として、下限を８５０℃とした。又、１０
００℃を超える温度領域になると、ガスに含まれるダス
トが炉壁に融着したり、炉体の損傷が激しく炉体寿命が
短くなるので、上限を１０００℃とした。又、ダイオキ
シン類を分解させるために、燃焼ガスが８００℃以上の
温度で２秒以上滞留するようにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の廃棄物溶融設備に
係る実施の形態の一例を示す図である。１０は竪型で円
筒形状に形成された廃棄物溶融炉、２０は廃棄物溶融炉
１０で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃焼炉であ
る。廃棄物溶融炉１０は、上部から都市ごみや産業廃棄
物などの廃棄物、コークスなどの補助燃料及び石灰石な
どのスラグ成分調整材が投入される構造になっており、
拡径された上部がフリーボード部１１になっている。１
２は炉頂部に設けられた廃棄物の装入口、１３は熱分解
ガスの排出部、１４は溶融スラグの排出口である。３０
は堆積されたコークスを燃焼させることにより高温状態
に維持され、廃棄物の熱分解残渣を溶融する高温燃焼帯
である。又、３１は高温燃焼帯３０の上に形成された流
動化状態の廃棄物層である。
係る実施の形態の一例を示す図である。１０は竪型で円
筒形状に形成された廃棄物溶融炉、２０は廃棄物溶融炉
１０で発生した熱分解ガスを燃焼させる二次燃焼炉であ
る。廃棄物溶融炉１０は、上部から都市ごみや産業廃棄
物などの廃棄物、コークスなどの補助燃料及び石灰石な
どのスラグ成分調整材が投入される構造になっており、
拡径された上部がフリーボード部１１になっている。１
２は炉頂部に設けられた廃棄物の装入口、１３は熱分解
ガスの排出部、１４は溶融スラグの排出口である。３０
は堆積されたコークスを燃焼させることにより高温状態
に維持され、廃棄物の熱分解残渣を溶融する高温燃焼帯
である。又、３１は高温燃焼帯３０の上に形成された流
動化状態の廃棄物層である。
【００１６】溶融炉下部の高温燃焼帯３０が形成される
位置にはコークスを燃焼させる空気又は酸素富化空気を
吹込むための主羽口１５が設けられており、廃棄物層３
１が形成される位置には投入された廃棄物を流動化させ
る空気を吹込むための副羽口１６が設けられている。
又、フリーボード部１１には炉下部で生成した熱分解ガ
スを部分燃焼させる空気を吹込むための三段羽口１７が
設けられている。
位置にはコークスを燃焼させる空気又は酸素富化空気を
吹込むための主羽口１５が設けられており、廃棄物層３
１が形成される位置には投入された廃棄物を流動化させ
る空気を吹込むための副羽口１６が設けられている。
又、フリーボード部１１には炉下部で生成した熱分解ガ
スを部分燃焼させる空気を吹込むための三段羽口１７が
設けられている。
【００１７】炉頂部の装入口１２から投入された廃棄物
は副羽口１６から吹き込まれる空気によって流動化され
ている間に熱分解され、ここで発生した熱分解ガスはフ
リーボード部１１で８５０℃以上に保たれた後、二次燃
焼炉２０へ導入される。一方、熱分解残渣は高温燃焼帯
３０上で溶融され、溶融スラグ排出口１４から排出され
る。
は副羽口１６から吹き込まれる空気によって流動化され
ている間に熱分解され、ここで発生した熱分解ガスはフ
リーボード部１１で８５０℃以上に保たれた後、二次燃
焼炉２０へ導入される。一方、熱分解残渣は高温燃焼帯
３０上で溶融され、溶融スラグ排出口１４から排出され
る。
【００１８】二次燃焼炉２０は角型に形成され、廃棄物
溶融炉１０から導入されるガスが２秒以上滞留できる大
きさになっている。又、この実施の形態における二次燃
焼炉２０には、燃焼用空気を吹き込む送風口が上下方向
に間隔をあけて３段階に設けられている。２１は１段目
の送風口、２２は２段目の送風口、２３は３段目の送風
口である。各段の送風口２１，２２，２３はそれぞれ複
数本が設けられている。なお、投入廃棄物の変動によっ
て燃焼負荷が高くなる高負荷操業に対処するために、高
負荷操業時のみに使用する燃焼負荷調整用の送風口を備
えている。このため、最上段の送風口が燃焼負荷調整用
の送風口として使用されるので、段階的に円滑な燃焼を
行うためには、３段以上の送風口が必要である。
溶融炉１０から導入されるガスが２秒以上滞留できる大
きさになっている。又、この実施の形態における二次燃
焼炉２０には、燃焼用空気を吹き込む送風口が上下方向
に間隔をあけて３段階に設けられている。２１は１段目
の送風口、２２は２段目の送風口、２３は３段目の送風
口である。各段の送風口２１，２２，２３はそれぞれ複
数本が設けられている。なお、投入廃棄物の変動によっ
て燃焼負荷が高くなる高負荷操業に対処するために、高
負荷操業時のみに使用する燃焼負荷調整用の送風口を備
えている。このため、最上段の送風口が燃焼負荷調整用
の送風口として使用されるので、段階的に円滑な燃焼を
行うためには、３段以上の送風口が必要である。
【００１９】二次燃焼炉２０に設ける送風口は図２に示
すように配置されている。図２は送風口の配置を模式的
に示した図であり、（ａ）図は横断面を示し、（ｂ）図
は縦断面を示し、（ｃ）図は斜視図で示す。各段の送風
口２１，２２，２３は、（ａ）図に示すように、それぞ
れ炉の両側の側面に複数本が配置されている。又、それ
ぞれの側の送風口は炉の中心に対して点対称に配置さ
れ、互いに対向しない位置に配置されている。このた
め、送風口からの燃焼用空気の噴出方向が互いに逆方向
を指向し、燃焼用空気が間隔をあけて逆方向に流れるよ
うになっている。
すように配置されている。図２は送風口の配置を模式的
に示した図であり、（ａ）図は横断面を示し、（ｂ）図
は縦断面を示し、（ｃ）図は斜視図で示す。各段の送風
口２１，２２，２３は、（ａ）図に示すように、それぞ
れ炉の両側の側面に複数本が配置されている。又、それ
ぞれの側の送風口は炉の中心に対して点対称に配置さ
れ、互いに対向しない位置に配置されている。このた
め、送風口からの燃焼用空気の噴出方向が互いに逆方向
を指向し、燃焼用空気が間隔をあけて逆方向に流れるよ
うになっている。
【００２０】又、（ｂ）図に示すように、各段の送風口
２１，２２，２３は一方の側の送風口と他方の側の送風
口が互いに異なる高さに配置されている。
２１，２２，２３は一方の側の送風口と他方の側の送風
口が互いに異なる高さに配置されている。
【００２１】そして、各段の送風口２１，２２，２３は
その噴出方向を水平若しくは水平から下向き３０°程度
までの範囲の角度にして取り付ける。噴出方向をやゝ下
向きにして取り付けることにより、下方から導入される
熱分解ガスとよく混合し、燃焼が円滑に行われる。送風
口の向きが水平の場合には、その水平方向の向きを壁と
平行の方向から炉の中心に０°〜４５°程度ずらした角
度にして取り付ける。
その噴出方向を水平若しくは水平から下向き３０°程度
までの範囲の角度にして取り付ける。噴出方向をやゝ下
向きにして取り付けることにより、下方から導入される
熱分解ガスとよく混合し、燃焼が円滑に行われる。送風
口の向きが水平の場合には、その水平方向の向きを壁と
平行の方向から炉の中心に０°〜４５°程度ずらした角
度にして取り付ける。
【００２２】各段の送風口２１，２２，２３の配置が上
記のようになっているので、図中、矢印で示すように、
炉内に旋回流が形成される。このため、各段の送風口２
１，２２，２３から吹き込まれた燃焼用空気と熱分解ガ
スの混合が速やかに且つ充分に行われ、制御性がよく、
安定した燃焼を継続することができる。
記のようになっているので、図中、矢印で示すように、
炉内に旋回流が形成される。このため、各段の送風口２
１，２２，２３から吹き込まれた燃焼用空気と熱分解ガ
スの混合が速やかに且つ充分に行われ、制御性がよく、
安定した燃焼を継続することができる。
【００２３】なお、この実施の形態においては、二次燃
焼炉の形状が角型の場合について説明したが、形状が円
筒形であってもよい。二次燃焼炉の形状が円筒形の場合
には、送風口は水平断面を二分した両側に配置され、そ
の噴出口を二次燃焼炉の接線方向に向けて配置する。
焼炉の形状が角型の場合について説明したが、形状が円
筒形であってもよい。二次燃焼炉の形状が円筒形の場合
には、送風口は水平断面を二分した両側に配置され、そ
の噴出口を二次燃焼炉の接線方向に向けて配置する。
【００２４】二次燃焼炉２０においては、廃棄物溶融炉
１０から送られてきた熱分解ガスを段階的に燃焼させる
ために、燃焼用空気を各段の送風口２１，２２，２３へ
分割して吹き込むことを要するが、廃棄物溶融炉の三段
羽口１７から吹き込まれる空気による燃焼と、二次燃焼
炉２０の各段２１，２２，２３における燃焼の度合いの
一例を空気比で示せば、表１の通りである。ここで、空
気比とは廃棄物の可燃成分を完全燃焼させるに必要な理
論空気量に対する実際の吹き込み空気量の比率であり、
空気比＝１が理論空気量である。
１０から送られてきた熱分解ガスを段階的に燃焼させる
ために、燃焼用空気を各段の送風口２１，２２，２３へ
分割して吹き込むことを要するが、廃棄物溶融炉の三段
羽口１７から吹き込まれる空気による燃焼と、二次燃焼
炉２０の各段２１，２２，２３における燃焼の度合いの
一例を空気比で示せば、表１の通りである。ここで、空
気比とは廃棄物の可燃成分を完全燃焼させるに必要な理
論空気量に対する実際の吹き込み空気量の比率であり、
空気比＝１が理論空気量である。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１に示すように、各段における空気比は
廃棄物の種類や性状によって異なる。溶融炉において
は、廃棄物の水分量が多いほど蒸発に必要な副羽口の空
気量が多くなるので、空気比は廃棄物の水分量により異
なる。又、３段目の送風口においては、二次燃焼炉の出
口温度を１０００℃以下にする必要があるので、空気比
は廃棄物の発熱量により異なる。溶融炉の三段羽口で
は、理論空気量の０．４〜０．８の空気量を送風して熱
分解ガスを部分燃焼させ、次いで、二次燃焼炉の１段目
の送風口では、理論空気量の０．７〜１．０の空気量を
送風してさらに熱分解ガスを部分燃焼させ、２段目の送
風口では、理論空気量の１．１〜１．２の空気量を送風
して燃焼をすゝめ、３段目の送風口では、理論空気量の
１．３〜１．５の空気量を送風してして完全燃焼させ、
かつガス温度を１０００℃以下に調整する。
廃棄物の種類や性状によって異なる。溶融炉において
は、廃棄物の水分量が多いほど蒸発に必要な副羽口の空
気量が多くなるので、空気比は廃棄物の水分量により異
なる。又、３段目の送風口においては、二次燃焼炉の出
口温度を１０００℃以下にする必要があるので、空気比
は廃棄物の発熱量により異なる。溶融炉の三段羽口で
は、理論空気量の０．４〜０．８の空気量を送風して熱
分解ガスを部分燃焼させ、次いで、二次燃焼炉の１段目
の送風口では、理論空気量の０．７〜１．０の空気量を
送風してさらに熱分解ガスを部分燃焼させ、２段目の送
風口では、理論空気量の１．１〜１．２の空気量を送風
して燃焼をすゝめ、３段目の送風口では、理論空気量の
１．３〜１．５の空気量を送風してして完全燃焼させ、
かつガス温度を１０００℃以下に調整する。
【００２７】上記構成の廃棄物溶融炉による廃棄物の溶
融処理は次のように行なわれる。都市ごみや産業廃棄物
などの廃棄物、コークス、石灰石などがそれぞれ計量さ
れ、廃棄物投入装置１１から廃棄物溶融炉１０内へ投入
される。投入されたもののうち、コークスと石灰石は炉
底部に堆積し、ここに主羽口１５から空気又は酸素富化
空気の熱風が吹き込まれ、コークスが燃焼して高温燃焼
帯３０が形成される。
融処理は次のように行なわれる。都市ごみや産業廃棄物
などの廃棄物、コークス、石灰石などがそれぞれ計量さ
れ、廃棄物投入装置１１から廃棄物溶融炉１０内へ投入
される。投入されたもののうち、コークスと石灰石は炉
底部に堆積し、ここに主羽口１５から空気又は酸素富化
空気の熱風が吹き込まれ、コークスが燃焼して高温燃焼
帯３０が形成される。
【００２８】又、炉頂部から投入された廃棄物は高温燃
焼帯３０の上方で流動しながら滞留して廃棄物層３１を
形成する。廃棄物は流動化している間に加熱されて分解
し、可燃性の熱分解ガスを発生する。この熱分解ガスは
フリーボード部１１で８５０℃以上に保たれた後、二次
燃焼炉２０へ送られる。二次燃焼炉２０においては、各
段の送風口２１，２２，２３から燃焼用空気が吹き込ま
れて熱分解ガスが段階的に燃焼し、炉内の温度が８５０
℃〜１０００℃に維持される。燃焼ガスはボイラへ送ら
れ、熱回収される。
焼帯３０の上方で流動しながら滞留して廃棄物層３１を
形成する。廃棄物は流動化している間に加熱されて分解
し、可燃性の熱分解ガスを発生する。この熱分解ガスは
フリーボード部１１で８５０℃以上に保たれた後、二次
燃焼炉２０へ送られる。二次燃焼炉２０においては、各
段の送風口２１，２２，２３から燃焼用空気が吹き込ま
れて熱分解ガスが段階的に燃焼し、炉内の温度が８５０
℃〜１０００℃に維持される。燃焼ガスはボイラへ送ら
れ、熱回収される。
【００２９】二次燃焼炉２０においては、少なくとも３
段の送風口が設けられ、炉内の温度が８５０℃〜１００
０℃に維持されるように、各段の送風口から吹き込まれ
る燃焼用空気の流量がそれぞれ調節される。このため、
段階的に円滑な燃焼が行われ、熱分解ガスを安定的に燃
焼させることがでる。この際、二次燃焼炉内の温度制御
を、各段の送風口２１，２２，２３から吹き込む燃焼用
空気の流量調節と廃棄物溶融炉の三段羽口１７から吹き
込む空気の流量調節によって行えば、炉内温度が一層安
定的に維持される。そして、燃焼ガスは８５０℃以上の
温度で炉内の滞留時間が２秒以上確保されているので、
タールが分解され、ダイオキシン類の発生は抑制され
る。
段の送風口が設けられ、炉内の温度が８５０℃〜１００
０℃に維持されるように、各段の送風口から吹き込まれ
る燃焼用空気の流量がそれぞれ調節される。このため、
段階的に円滑な燃焼が行われ、熱分解ガスを安定的に燃
焼させることがでる。この際、二次燃焼炉内の温度制御
を、各段の送風口２１，２２，２３から吹き込む燃焼用
空気の流量調節と廃棄物溶融炉の三段羽口１７から吹き
込む空気の流量調節によって行えば、炉内温度が一層安
定的に維持される。そして、燃焼ガスは８５０℃以上の
温度で炉内の滞留時間が２秒以上確保されているので、
タールが分解され、ダイオキシン類の発生は抑制され
る。
【００３０】（実施例）図１と同様の構成による小型の
試験装置を使用し、都市ごみをガス化させて溶融する試
験を行った。この試験において、廃棄物溶融炉から二次
燃焼炉へ送られた熱分解ガスの温度は６５０〜７５０℃
であった。又、二次燃焼炉内の温度は８５０〜１０００
℃であった。そして、二次燃焼炉の出口から燃焼ガスを
採取して分析し、ダイオキシン類、タールの量を求めた
ところ、次のような良好の結果が得られた。
試験装置を使用し、都市ごみをガス化させて溶融する試
験を行った。この試験において、廃棄物溶融炉から二次
燃焼炉へ送られた熱分解ガスの温度は６５０〜７５０℃
であった。又、二次燃焼炉内の温度は８５０〜１０００
℃であった。そして、二次燃焼炉の出口から燃焼ガスを
採取して分析し、ダイオキシン類、タールの量を求めた
ところ、次のような良好の結果が得られた。
【００３１】
ダイオキシン類 ０．０１Ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3 未満
タール ５０ｍｇ／Ｎｍ3
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、二次燃焼炉に３段以上
の送風口が設けられ、二次燃焼炉内の温度が所定範囲内
に維持されるように制御され、段階的に円滑な燃焼が行
われるので、熱分解ガスを安定的に燃焼させることがで
きる。
の送風口が設けられ、二次燃焼炉内の温度が所定範囲内
に維持されるように制御され、段階的に円滑な燃焼が行
われるので、熱分解ガスを安定的に燃焼させることがで
きる。
【００３３】このため、溶融から飛散してきたダストが
溶融して炉壁にクリンカが生成し、運転に支障をきたす
状態に至るような問題は起こらなくなる。又、燃焼温度
が精度よく制御されて、安定した燃焼が行われるので、
ダイオキシン類の生成も充分に抑制される。
溶融して炉壁にクリンカが生成し、運転に支障をきたす
状態に至るような問題は起こらなくなる。又、燃焼温度
が精度よく制御されて、安定した燃焼が行われるので、
ダイオキシン類の生成も充分に抑制される。
【図１】本発明の廃棄物溶融設備に係る実施の形態の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】二次燃焼炉における送風口の配置を模式的に示
した図である。
した図である。
１０ 廃棄物溶融炉
１１ フリーボード部
１２ 廃棄物の装入口
１３ 熱分解ガスの排出部
１４ 溶融スラグの排出口
１５ 主羽口
１６ 副羽口
１７ 三段羽口
２０ 二次燃焼炉
２１ １段目の送風口
２２ ２段目の送風口
２３ ３段目の送風口
３０ 高温燃焼帯
３１ 廃棄物層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松平 恒夫
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 AB03 BA04 BA06 BA08
DA03 DB16
3K062 AA16 AB03 BA02 BB02 DB08
3K065 AA16 AB03 BA04 BA06 BA08
GA12 GA23 GA34
3K078 AA04 AA06 CA02 CA12 CA17
Claims (6)
- 【請求項１】 炉底部に高温燃焼帯が形成され、この高
温燃焼帯の上に廃棄物層が形成されるように構成された
廃棄物溶融炉と、この廃棄物溶融炉で発生した熱分解ガ
スを燃焼させる二次燃焼炉を有する廃棄物溶融設備にお
いて、前記二次燃焼炉に燃焼用空気を吹き込む送風口が
高さ方向に間隔をあけて少なくとも３段設けられたこと
を特徴とする廃棄物溶融設備。 - 【請求項２】 二次燃焼炉に設けられた各段の送風口が
二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれぞれの側の
送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあけて逆方向
に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心に対して点
対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
の廃棄物溶融設備。 - 【請求項３】 二次燃焼炉に設けられた各段の送風口が
二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つ一方の側の送風
口と他方の側の送風口が互いに異なる高さに配置されて
いることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物溶融設
備。 - 【請求項４】 二次燃焼炉に設けられた各段の送風口が
二次燃焼炉の両側の側面に位置し、且つそれぞれの側の
送風口からの燃焼用空気の噴出流が間隔をあけて逆方向
に流れるように、送風口が二次燃焼炉の中心に対して点
対称に配置されていると共に、一方の側の送風口と他方
の側の送風口が互いに異なる高さに配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の廃棄物溶融設備。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４の何れかに記載の廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の燃焼
ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲になるように、
各段の送風口から吹き込む燃焼用空気の量を調節すると
共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温度で二次燃焼炉内
に２秒以上滞留させるようにすることを特徴とする廃棄
物溶融設備の操業方法。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項４の何れかに記載の廃
棄物溶融設備の操業方法において、二次燃焼炉内の各部
における燃焼ガスの温度が８５０〜１０００℃の範囲に
なるように、二次燃焼炉の各段の送風口から吹き込む燃
焼用空気の量と廃棄物溶融炉の副羽口から吹き込む空気
の量を調節すると共に、燃焼ガスが前記温度範囲内の温
度で二次燃焼炉内に２秒以上滞留させるようにすること
を特徴とする廃棄物溶融設備の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266839A JP2003074819A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 廃棄物溶融設備及びその操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266839A JP2003074819A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 廃棄物溶融設備及びその操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003074819A true JP2003074819A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19093057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266839A Pending JP2003074819A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 廃棄物溶融設備及びその操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003074819A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292318A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Hitachi Zosen Corp | ごみ焼却炉 |
| KR100657147B1 (ko) | 2004-12-08 | 2006-12-12 | 두산중공업 주식회사 | 공해 물질 저감을 위한 혼합 촉진구조 및 이를 이용한혼합촉진방법 |
| JP2009121747A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Hitachi Zosen Corp | 二次燃焼室における二次燃焼空気の吹き込み方法 |
| CN102954473A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-06 | 华南理工大学 | 一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置 |
| JP2015068580A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 飛灰堆積防止設備及び飛灰堆積防止方法 |
| JP6470377B1 (ja) * | 2017-10-16 | 2019-02-13 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 二次燃焼室への酸素含有ガス供給方法及び二次燃焼設備 |
| JP2019074305A (ja) * | 2018-11-28 | 2019-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 二次燃焼室への酸素含有ガス供給方法及び二次燃焼設備 |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001266839A patent/JP2003074819A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100657147B1 (ko) | 2004-12-08 | 2006-12-12 | 두산중공업 주식회사 | 공해 물질 저감을 위한 혼합 촉진구조 및 이를 이용한혼합촉진방법 |
| JP2006292318A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Hitachi Zosen Corp | ごみ焼却炉 |
| JP2009121747A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Hitachi Zosen Corp | 二次燃焼室における二次燃焼空気の吹き込み方法 |
| CN102954473A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-06 | 华南理工大学 | 一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置 |
| JP2015068580A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 飛灰堆積防止設備及び飛灰堆積防止方法 |
| JP6470377B1 (ja) * | 2017-10-16 | 2019-02-13 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 二次燃焼室への酸素含有ガス供給方法及び二次燃焼設備 |
| JP2019074253A (ja) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 二次燃焼室への酸素含有ガス供給方法及び二次燃焼設備 |
| JP2019074305A (ja) * | 2018-11-28 | 2019-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 二次燃焼室への酸素含有ガス供給方法及び二次燃焼設備 |
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