JP2003074823A - 廃棄物溶融炉およびその制御方法 - Google Patents
廃棄物溶融炉およびその制御方法Info
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Abstract
瞬時に炉内温度を調整して安定な操業を維持することが
できる手段を備えた廃棄物溶融炉とその制御方法を提供
すること。 【解決手段】 炉下部1cに高温燃焼帯4が形成されて
高温燃焼帯4の上に廃棄物層3が形成され、高温燃焼帯
4に酸素含有ガスを吹き込む羽口7を有し、廃棄物を熱
分解して廃棄物中の灰分および不燃分を溶融し、この溶
融物5を出滓口11から排出させる廃棄物溶融炉であっ
て、排出される溶融物5の温度を計測する手段16と、
計測された溶融物5の温度に基づいて羽口7に送風する
酸素含有ガスの温度を調整する手段13,14,15と
を有する。
Description
料としてコークスを使用した廃棄物の溶融処理に係り、
より詳しくは、炉の温度を一定にして安定した操業の維
持をはかることができる廃棄物溶融炉およびその制御方
法に関するものである。
棄物溶融炉として、例えば特開平9−60830号公報
に開示された廃棄物ガス化溶融炉があり、炭素系燃料を
使用したときの炉内温度の調整は、使用する炭素系燃料
の使用量を増減することにより調整していた。
廃棄物溶融炉によれば、これらの炭素系燃料は炉の頂部
から装入されるため、炉内温度に効果を発揮するには炭
素系燃料が羽口先に到達するまで待たなければならな
い。従って、羽口先に降下するまでの時間的なロスを生
じ、廃棄物の性状変化に伴う急激な炉内温度の低下や、
急激な炉内温度の上昇時に対応できない等の問題を生じ
ていた。
て燃焼ガス温度を調整し、炉内温度を制御する方法もあ
るが、この場合、酸素濃度により炭素系燃料の燃焼量が
変化するため、炉内の炭素系燃料および廃棄物装入レベ
ルを一定に維持できなくなり、操業が不安定となるなど
の問題を生じていた。
になされたもので、時事刻々と変化する廃棄物の種類に
対して、瞬時に炉内温度を調整して安定な操業を維持す
ることができる手段を備えた廃棄物溶融炉およびその制
御方法を提供することを目的とする。
炉は、炉下部に高温燃焼帯が形成されて高温燃焼帯の上
に廃棄物層が形成され、高温燃焼帯に酸素含有ガスを吹
き込む羽口を有し、廃棄物を熱分解して廃棄物中の灰分
および不燃分を溶融し、溶融物を出滓口から排出させる
廃棄物溶融炉であって、排出される溶融物の温度を計測
する手段と、計測された溶融物の温度に基づいて羽口に
送風する酸素含有ガスの温度を調整する手段とを備える
ものである。
法は、炉下部に高温燃焼帯が形成されて高温燃焼帯の上
に廃棄物層が形成され、高温燃焼帯に酸素含有ガスを吹
き込む羽口を有し、廃棄物を熱分解して廃棄物中の灰分
および不燃分を溶融し、溶融物を出滓口から排出させる
廃棄物溶融炉の制御方法であって、計測された溶融物の
温度に基づき羽口に送風する酸素含有ガスの温度を調整
して、溶融物の温度を所定の範囲に制御するようにした
ものである。
る廃棄物溶融炉を示す縦断面図である。図において、1
はシャフト型をなす廃棄物溶融炉の炉本体であって、炉
本体1は、その上部に位置する円筒形状のフリーボード
部1aと、上方に向かって拡径された朝顔部1bと、炉
下部1cとによって構成されている。2は廃棄物および
コークスなどの炭素系補助燃料によって形成された堆積
層で、炉本体1内に充填され、上から下に廃棄物層3、
高温燃焼帯4、溶融物5を構成する。
装入口6が設けられており、炉本体1の側部には、酸素
含有ガスを吹込む羽口7が設けられている。この羽口7
は、炉本体1の高さ方向に沿って三レベルの周上にそれ
ぞれ複数個が一組となって設けられている。その一組の
羽口は、廃棄物層3の上面よりも上方(廃棄物層3の上
面よりも上の空間部)に相当するレベルに設けられた上
段の三段羽口8であり、他の一組の羽口は、廃棄物層3
の上部に相当するレベルに設けられた中段の副羽口9で
ある。さらに他の一組の羽口は、廃棄物層3の下に形成
された高温燃焼帯4に相当するレベルに設けられ、この
高温燃焼帯4に酸素含有ガスを吹き込む下段の主羽口1
0である。
ら排出するために炉本体1の炉底部近傍の側壁に設けら
れた出滓口、12は炉本体1の側壁上部に設けられた燃
焼排ガスの排出口である。排出口12には燃焼排ガスの
熱を利用して空気を加熱する熱交換器を設けてもよい。
れると共に下段の主羽口10に接続されており、主羽口
10に吹き込む吹込み酸素含有ガスを加熱して発生す
る。この熱風発生炉13の熱源には灯油バーナーを使用
してもよいが、廃棄物溶融炉からの排ガスから熱交換し
た加熱空気を用いてもよいし、排ガスの顕熱を利用した
ボイラーを用いてもよい。15は熱風発生炉13を制御
する炉内温度制御装置であり、出滓口11から排出する
溶融物5の温度を検知し、主羽口10に供給する吹込み
ガスの温度を制御する。16は出滓口11の近傍に配設
されて出滓口11から排出される溶融物5の温度を計測
する温度計で、その検出信号は炉内温度制御装置15に
送られる。
度測定する場合は、溶融物5に熱伝対や光ケーブルなど
を接触させる。また、非接触により温度測定する場合
は、輻射熱を測定するサーモビュア、放射温度計あるい
はレーザー光などを利用する。
説明する。廃棄物溶融炉によって廃棄物をガス化溶融す
る場合、まず、装入口6から、廃棄物と炭素系補助燃料
の一つであるコークス、およびスラグ調整剤などが装入
され、これらの装入物によって堆積層2が形成される。
段の副羽口9から吹き込まれる空気によって適度に流動
させられながら、その一部が下部で発生した可燃性ガス
と一緒に燃焼する。この燃焼熱によって、廃棄物が加熱
されると共に乾留され、可燃性ガスが発生する。乾留さ
れた廃棄物は、堆積層2の上部から、順次、炉下部1c
まで降下し、下段の主羽口10から吹き込まれる酸素含
有ガスによって燃焼し、灰化されたのち、溶融され、溶
融物5となって出滓口11から排出される。
ド部1aにおいて、上段の三段羽口8から吹き込まれる
酸素含有ガスによってその一部が燃焼し、排気口12か
ら排出される。
物は、付着水分や発熱量、可燃物および不燃物の比率が
一定していないために、炉内の温度が常に変動する。す
なわち、付着水分が多く発熱量の少ない廃棄物を多く投
入したときは炉内温度が低下して溶融物の粘度が上昇
し、流動性が低下して排出が滞るばかりでなく、燃焼残
渣の一部が溶融しないで炉外に排出したり、炉内で固結
して排出不能になるおそれがある。また逆に、可燃物の
比率が高く、水分の少ない廃棄物を使用したときは、急
激に炉内温度が上昇して、炉壁耐火物の損耗を増し、溶
融物5の一部が高温で気化して炉内で凝縮して付着物を
形成し、操業不能となるおそれがある。このため、本発
明においては、排出する溶融物5の温度を測定し、炉内
温度制御装置15がその温度に応じて主羽口10に供給
する吹込みガスの送風温度を調整し、炉内温度を一定に
制御して、排出される溶融物5の温度を一定に維持する
ようにした。
0℃以上1600℃以下である。廃棄物の燃焼残渣や不
燃物の融点は1300℃以上と推定されるが、1300
℃程度ではさらさらの状態で流れるのは難しいため、流
動性のよい粘度になるまで温度を上昇させるために上記
の範囲が好ましいと考えられる。1600℃以上では、
炉壁の耐火物の損耗が多くなる問題が生じる。
べく、出滓口11から排出される溶融物5の温度を温度
計16によって連続して計測し、ある管理値から温度が
低下したときは炉内温度制御装置15がこれを検知し、
炉内温度制御装置15が熱風発生炉13を制御して、主
羽口先から供給する送風温度を上昇させることにより、
主羽口10周辺部の高温燃焼帯4の温度を上昇させ、滴
下してくる溶融物5を着熱させて温度を上昇させる。一
方、溶融物5の温度が管理値よりも高くなったときは、
炉内温度制御装置15がこれを検知し、炉内温度制御装
置15が熱風発生炉13を制御して、羽口先から供給す
る送風温度を低下させることにより、溶融物5の温度を
低下させる。
る酸素含有ガスの熱交換を行えば、熱風発生炉13から
100℃〜250℃の送風温度を得ることができ、例え
ば定常時は、150℃で送風する。炉内の温度が低下し
たとき、すなわち、温度計16による溶融物5の検出温
度が管理値より低下したときは、送風温度を例えば20
℃づつ最高温度250℃まで上昇させる。逆に管理値よ
りも高くなったときは、送風温度を例えば20℃づつ最
低送風温度100℃まで低下させる。こうして、時事刻
々と変化する廃棄物の種類に対して、瞬時に炉内温度を
調整することができ、安定な操業を維持することができ
る。
高温燃焼帯が形成されて高温燃焼帯の上に廃棄物層が形
成され、高温燃焼帯に酸素含有ガスを吹き込む羽口を有
し、廃棄物を熱分解して廃棄物中の灰分および不燃分を
溶融し、溶融物を出滓口から排出させる廃棄物溶融炉で
あって、排出される溶融物の温度を計測する手段と、計
測された溶融物の温度に基づいて羽口に送風する酸素含
有ガスの温度を調整する手段とを備えたので、溶融物の
温度を一定に維持することが可能であり、溶融炉の操業
を安定化することができ、また、急激な炉内温度の上昇
を抑制できるため耐火物の寿命を向上させることができ
る。また、羽口先から吹き込む酸素含有ガスの酸素濃度
を一定にすることができるため、廃棄物の装入レベルを
一定に維持し、操業の安定化をはかることができる。さ
らに、廃棄物は水分や発熱量等による制約を受けないた
め、種々の廃棄物の装入が可能である。
法は、炉下部に高温燃焼帯が形成されて高温燃焼帯の上
に廃棄物層が形成され、高温燃焼帯に酸素含有ガスを吹
き込む羽口を有し、廃棄物を熱分解して廃棄物中の灰分
および不燃分を溶融し、溶融物を出滓口から排出させる
廃棄物溶融炉の制御方法であって、計測された溶融物の
温度に基づき羽口に送風する酸素含有ガスの温度を調整
して、溶融物の温度を所定の範囲に制御するようにした
ので、上記の廃棄物溶融炉の場合と実質的に同様の効果
を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 炉下部に高温燃焼帯が形成されて該高温
燃焼帯の上に廃棄物層が形成され、前記高温燃焼帯に酸
素含有ガスを吹き込む羽口を有し、前記廃棄物を熱分解
して該廃棄物中の灰分および不燃分を溶融し、該溶融物
を出滓口から排出させる廃棄物溶融炉であって、 排出される前記溶融物の温度を計測する手段と、計測さ
れた前記溶融物の温度に基づいて前記羽口に送風する酸
素含有ガスの温度を調整する手段とを備えたことを特徴
とする廃棄物溶融炉。 - 【請求項2】 炉下部に高温燃焼帯が形成されて該高温
燃焼帯の上に廃棄物層が形成され、前記高温燃焼帯に酸
素含有ガスを吹き込む羽口を有し、前記廃棄物を熱分解
して該廃棄物中の灰分および不燃分を溶融し、該溶融物
を出滓口から排出させる廃棄物溶融炉の制御方法であっ
て、 計測された前記溶融物の温度に基づき前記羽口に送風す
る酸素含有ガスの温度を調整して、前記溶融物の温度を
所定の範囲に制御することを特徴とする廃棄物溶融炉の
制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001264120A JP4211020B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 廃棄物溶融炉およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001264120A JP4211020B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 廃棄物溶融炉およびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003074823A true JP2003074823A (ja) | 2003-03-12 |
JP4211020B2 JP4211020B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001264120A Expired - Lifetime JP4211020B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 廃棄物溶融炉およびその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4211020B2 (ja) |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001264120A patent/JP4211020B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4211020B2 (ja) | 2009-01-21 |
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