JP2003088832A

JP2003088832A - スラグ回収装置

Info

Publication number: JP2003088832A
Application number: JP2001285559A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ishikawa; 龍一石川; Chikao Satoie; 千賀男郷家; Nobuhiko Hamano; 信彦浜野
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】スラグ回収装置の傾斜部に水を供給する供給
部に、微細な粒状のスラグの詰まりが生じるのを回避
し、傾斜部に継続的に水を供給することができ、傾斜部
に落下したスラグを継続的に回収できるスラグ回収装置
を提供する。【解決手段】溶融炉１から排出された溶融スラグｅを
導く傾斜部８と、傾斜部の上側に設けられ、水を供給す
る供給口１８と、傾斜部の上側であって供給口の下側に
設けられ、前記供給された水ｗ１を堰き止めて傾斜部に
溢れ出させる堰止板２１とを備え、堰止板から溢れ出た
水が、傾斜部のほぼ全域を流れ、導かれた溶融スラグを
冷却固化して押し流すよう構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、固形化
燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃ＦＲＰ、バイオマ
ス廃棄物、自動車廃棄物、廃油等の廃棄物をガス化炉に
よって低温で熱分解ガス化したガスを、高温で燃焼させ
固形分を溶融させる溶融炉から排出された溶融スラグを
回収するスラグ回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、従来のスラグ回収装
置１０５は、溶融炉１０１の下方に配置され、溶融炉１
０１のスラグ排出口１０６から排出された溶融スラグｅ
を傾斜部１０８で受けて、斜め下方に導いて回収してい
た。傾斜部１０８を出たスラグｓは、傾斜部１０８の斜
め下方に配置された貯水部１０９に送られていた。傾斜
部１０８では、溶融スラグｅが冷却されて固化し、かつ
斜め下方にスムーズに移動するように、傾斜部１０８の
上方に水ｗ１を供給し下方に流していた。水ｗ１に接触
して冷却されて固化したスラグｓは、傾斜部１０８から
貯水部１０９に押し流され、貯水部１０９で水ｗ１に完
全に浸かることにより、さらに冷却固化されていた。

【０００３】スラグ回収装置１０５が、傾斜部１０８で
溶融スラグｅを受け、当該溶融スラグｅを、傾斜部１０
８上をさらに斜め下方に導くのは、溶融炉１０１から溶
融スラグｅが一度に大量に排出された場合、傾斜部１０
８でこれを受けて保持し、大量に排出された溶融スラグ
ｅが、一度に貯水部１０９に達し水蒸気爆発を起こすこ
とを防ぐためである。傾斜部１０８を流れる水ｗ１は、
貯水部１０９から循環ポンプ１２０で傾斜部１０８の上
方に汲み上げられ、傾斜部１０８を流れて傾斜部１０８
上のスラグｓを冷却固化し、冷却固化した粒状のスラグ
ｓを押し流し、その後に貯水部１０９に集められてい
た。

【０００４】傾斜部１０８に水ｗ１を供給するにあた
り、傾斜部１０８のほぼ全域に渡り、水ｗ１がほぼ均等
に供給されるように、水ｗ１の供給部１１８には絞り部
１５２が設けられ、水ｗ１には自然落下より大きい流速
が与えられて供給されていた。

【０００５】水ｗ１により傾斜部１０８上を押し流され
たスラグｓは貯水部１０９の底に溜まる。一方、スラグ
回収装置１０５は、ケーシング１２２を有し、ケーシン
グ構造をしている。スラグ回収装置１０５は、さらに貯
水部１０９の底に溜まったスラグｓを貯水部１０９外に
運搬するスラグ運搬装置１１０を有する。

【０００６】スラグ運搬装置１１０は、スラグ運搬コン
ベヤ１２３を有する。スラグ運搬コンベヤ１２３は、貯
水部１０９の外部に配置された一対の原動スプロケット
１３７（１つのみ表示）、貯水部１０９の内部に配置さ
れた一対の従動スプロケット１３８（１つのみ表示）、
これらに掛け渡された一対のチェイン１４１（１つのみ
表示）、一対のチェイン１４１のそれぞれに両端が繋が
れ、チェイン１４１に引っ張られて貯水部１０９の底に
溜まったスラグｓを掻いて搬送するスクレイパ（図６に
不図示）を有する。

【０００７】チェイン１４１、およびチェイン１４１に
引っ張られるスクレイパは、貯水部１０９内部で、従動
スプロケット１３８に向かう場合に鉛直方向上側に、従
動スプロケット１３８から戻ってくる場合に下側に位置
し、上下に並んで配置される。落下してきたスラグｓ
は、上側のスクレイパ間の隙間を通り抜け、貯水部１０
９の底に達する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のス
ラグ回収装置１０５によれば、傾斜部１０８に供給され
る水は微細な粒状のスラグｓを含むため、この微細な粒
状のスラグｓが、循環ポンプ１２０の吸込ライン１１９
Ａに設けられた吸込ストレーナ１８８を閉塞させて吸込
ライン１１９Ａの詰まりを起こし、あるいは水の供給部
１１８の絞り部１５２に貯まり、供給部１１８の詰まり
を起こすことがあった。したがって、傾斜部１０８に十
分な水ｗ１を供給することができず、スラグｓが傾斜部
１０８上を流れずに蓄積しスラグｓを回収できない事態
が発生することがあった。

【０００９】また、溶融炉１０１の運転中に温度の変動
等によりスラグｓを排出するスラグ排出口１０６にスラ
グｓが固着する場合がある。この固着した大きなスラグ
ｓの塊が落下した場合に、上下に配置されたスクレイパ
間に大きなスラグの塊を噛み込んで、スラグ運搬コンベ
ヤ１２３が停止し、スラグｓを回収できない事態が発生
することがあった。さらに、従動スプロケット１３８の
図６中左側の貯水部１０９の隅にスクレイパで掻き取れ
ない部分が存在するため、この部分に細かなスラグｓの
堆積１５３が生じ、水ｗ１が汚れ易かった。

【００１０】また、循環する水ｗ１の冷却が不十分で、
循環する水ｗ１の温度が９０℃近くに達し、スラグ運搬
コンベヤ１２３および水循環ライン１１９の腐食を促進
させる要因となっていた。

【００１１】そこで本第１の発明は、スラグ回収装置の
傾斜部に水を供給する循環ポンプの吸込ラインのストレ
ーナ、またはスラグ回収装置の供給部に、粒状あるいは
針状のスラグの詰まりが生じることを回避し、傾斜部に
継続的に水を供給することができ、傾斜部に落下したス
ラグを継続的に回収できるスラグ回収装置を提供するこ
とを目的としている。また、本第２の発明は、スラグ運
搬コンベヤおよび水循環ラインの腐食を促進させにくい
スラグ回収装置を提供することを目的としている。

【００１２】また、本第３の発明は、スラグ回収装置の
スラグ運搬コンベヤにスラグの塊の噛み込みが生じるこ
とを回避し、スラグ運搬コンベヤの停止が生じることな
く、貯水部に溜まったスラグを余すことなく継続的に回
収できるスラグ回収装置を提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるスラグ回収装置５は、例
えば図１に示すように、溶融炉１から排出された溶融ス
ラグｅを導く傾斜部８と；傾斜部８の上方に設けられ、
水ｗ１を供給する供給口１８と；供給された水ｗ１を堰
き止めて傾斜部８に溢れ出させる堰止板２１とを備え；
堰止板２１から溢れ出た水ｗ１が、傾斜部８のほぼ全域
を流れ、導かれた溶融スラグｅを冷却固化して押し流す
よう構成される。

【００１４】このように構成すると、堰止板２１を備え
るので、堰止板２１が、供給口１８から供給された水ｗ
１を堰き止めて傾斜部８に溢れ出させ、堰止板２１から
溢れ出た水ｗ１が、傾斜部８のほぼ全域を流れ、傾斜部
８上の溶融スラグｅを冷却固化して押し流す。供給され
た水ｗ１が、堰止板２１から溢れ出て傾斜部８に供給さ
れ、供給口１８に絞り部が存在せず、供給口１８に微細
なスラグｓの詰まりが生じるのを回避することができ
る。よって、傾斜部８に水ｗ１を継続的に供給すること
ができ、傾斜部８に落下した溶融スラグｅを継続的に回
収できる。

【００１５】上記目的を達成するために、請求項２に係
る発明によるスラグ回収装置５は、例えば図１、図２に
示すように、冷却液ｗ１を貯え、溶融炉１から排出され
た溶融スラグｅを受け入れて、排出された溶融スラグｅ
を冷却液ｗ１によって冷却するよう構成された貯液部９
と；冷却液ｗ１により冷却された溶融スラグｅを運搬す
る運搬手段２３とを備え；運搬手段２３が、貯液部９外
に配置された回転駆動部３７と、貯液部９外に配置され
た回転従動部３８と、回転駆動部３７と回転従動部３８
とに係合して回転駆動部３７と回転従動部３８との間を
循環し、動力を回転駆動部３７から回転従動部３８に伝
え、冷却された溶融スラグｅを運搬する運搬部４１、４
３とを有し；運搬部４１、４３が、回転駆動部３７から
回転従動部３８へ向かうとき、または回転従動部３８か
ら回転駆動部３７へ向かうときのどちらか一方のときに
貯液部９を通るように構成される。

【００１６】このように構成すると、運搬手段２３を備
え、運搬手段２３の運搬部４１、４３が、回転駆動部３
７から回転従動部３８へ向かうとき、または回転従動部
３８から回転駆動部３７へ向かうときのどちらか一方の
ときに貯液部９を通るように構成されているので、貯液
部９中の冷却された溶融スラグｅは、互いに反対に移動
する運搬部４１、４３に同時に接触することがなく、冷
却された溶融スラグｅが運搬部４１、４３に噛み込むこ
とがない。よって、この噛み込みによる運搬手段２３の
停止が生じることがなく、貯液部９に溜まった冷却され
た溶融スラグｅを継続的に回収できる。

【００１７】上記目的を達成するために、請求項３に係
る発明によるスラグ回収装置５は、例えば図１に示すよ
うに、冷却液ｗ１を貯え、溶融炉１から排出された溶融
スラグｅを受け入れて、排出された溶融スラグｅを冷却
液ｗ１によって冷却するよう構成された貯液部９と；冷
却液ｗ１により冷却された溶融スラグｅを冷却液ｗ１の
外に運搬する運搬手段２３と；冷却液ｗ１中に浮遊する
浮遊スラグを回収する浮遊スラグ回収装置１１とを備え
る。

【００１８】このように構成すると、運搬手段２３と浮
遊スラグ回収装置１１とを備えるので、運搬手段２３を
用いて冷却液ｗ１により冷却された溶融スラグｅを冷却
液ｗ１の外に運搬し、浮遊スラグ回収装置１１を用い
て、冷却液ｗ１中に浮遊する浮遊スラグを回収すること
ができる。

【００１９】請求項４に係る発明によるスラグ回収装置
５は、請求項３に記載のスラグ回収装置において、例え
ば図１に示すように、浮遊スラグ回収装置１１によって
回収されなかった浮遊スラグを沈殿させて回収する沈殿
回収槽１３を備える。

【００２０】このように構成すると、沈殿回収槽１３を
備えるので、浮遊スラグ回収装置１１によって回収され
なかった浮遊スラグを沈殿させて回収することができ
る。

【００２１】請求項５に係る発明によるスラグ回収装置
５は、請求項３または請求項４に記載のスラグ回収装置
において、例えば図１に示すように、冷却液ｗ１を冷却
する熱交換器２６、１４を、浮遊スラグ回収装置１１の
下流側に備える。

【００２２】このように構成すると、熱交換器２６、１
４を、浮遊スラグ回収装置１１の下流側に備えるので、
浮遊スラグの除去された冷却液ｗ１を効率よく冷却する
ことができる。

【００２３】上記目的を達成するために、請求項６に係
る発明によるスラグ回収装置５は、例えば図１に示すよ
うに、冷却液ｗ１を貯え、溶融炉１から排出された溶融
スラグｅを受け入れて、排出された溶融スラグｅを冷却
液ｗ１によって冷却するよう構成された貯液部９と；排
出された溶融スラグｅを前記貯液部に導く傾斜部８と；
傾斜部８の上方に設けられ、冷却液ｗ１を傾斜部８に供
給する供給口１８と；冷却液ｗ１を、貯液部９から供給
口１８にへ搬送し、供給口１８と貯液部９との間を循環
させる循環ポンプ２０と；循環ポンプ２０より上方の所
定の高さに配置され、冷却液を貯えた高架式水槽１５と
を備え；高架式水槽１５が、貯えた冷却液ｗ１を供給口
１８に供給する供給ライン１９、９２を有し；供給ライ
ン１９、９２が、循環ポンプ２０が停止した場合に、供
給ライン１９、９２を閉から開にする開閉機構２８を有
する。

【００２４】このように構成すると、高架式水槽１５を
備え、高架式水槽１５が、供給ライン１９、９２を有
し、供給ライン１９、９２が、開閉機構２８を有するの
で、循環ポンプ２０が停止した場合に、開閉機構２８に
よって供給ライン１９、９２を閉から開にすることがで
きる。よって、循環ポンプ２０が停止した場合に、高架
式水槽１５から、供給ライン１９、９２に冷却液ｗ１を
供給することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の
実施の形態に係るスラグ回収装置としての水砕トラフ５
を備えるガス化溶融炉２０１の構造を示すブロック図で
ある。ガス化溶融炉２０１は、溶融炉としての旋回溶融
炉１および流動層ガス化炉３１を備え、旋回溶融炉１は
流動層ガス化炉３１の後段側に配置されている。図２
は、後述のスラグ運搬コンベヤ２３の部分拡大図であ
る。

【００２６】旋回溶融炉１は、鉛直に配置された１次燃
焼室１ａと、１次燃焼室１ａの下部に接続され斜め下方
に傾いた２次燃焼室１ｂと、２次燃焼室１ｂの下部に接
続され鉛直方向に配置した３次燃焼室１ｄと、３次燃焼
室１ｄの下部に配置されたスラグ分離部１ｃと、１次燃
焼室１ａ上部に取り付けられた入口部２と、３次燃焼室
１ｄの上部に取り付けられた出口部３とを備える。スラ
グ分離部１ｃには、溶融した灰分としての溶融スラグｅ
を排出するスラグ排出口６が形成されている。旋回溶融
炉１の下方には、スラグ排出口６に接続された水砕トラ
フ５が配置される。

【００２７】水砕トラフ５は、上部垂直部３２と、傾斜
部８と、下部垂直部３３と、スラグ運搬部１０と、水循
環部１６とを有する。上部垂直部３２の上部は、スラグ
排出ダクト４を介してスラグ排出口６に接続されてい
る。上部垂直部３２の下方には、水平に対し傾斜して配
置された傾斜部８が上部垂直部３２に接続して配置さ
れ、傾斜部８の下端には、下部垂直部３３が接続して配
置されている。

【００２８】スラグ運搬部１０は、ケーシング２２を有
し、ケーシング構造をしている。スラグ運搬部１０は、
さらに、冷却液としての、あるいは水としてのトラフ水
ｗ１を貯える貯液部としての貯水部９と、スラグ運搬コ
ンベヤ２３によって運搬されているスラグｓを洗浄する
洗浄装置２５とを、ケーシング２２の内部に有する。ス
ラグ運搬部１０は、さらに貯水部９内部で固化したスラ
グｓを運搬する運搬手段としてのスラグ運搬コンベヤ２
３を有し、スラグ運搬コンベヤ２３は、その一部が、ケ
ーシング２２内に収納されている（詳細は後述）。な
お、トラフ水ｗ１の温度は、５０℃〜６０℃に維持され
る。

【００２９】ケーシング２２は、入口部３４を有し、入
口部３４は、下部垂直部３３の下端に接続され、溶融ス
ラグｅが下部垂直部３３から入口部３４を通り貯水部９
に入るように構成されている。貯水部９には、溶融スラ
グｅがトラフ水ｗ１に触れることにより発生する、冷ガ
スとしての水蒸気として蒸発した分のトラフ水ｗ１が、
不図示のトラフ水供給部から常に供給されている。

【００３０】ケーシング２２は、貯水部９を収納する中
央下部３０と、中央下部３０から図１中斜め右上方に突
出した第１突出部３９と、中央下部３０から図１中斜め
左上方（第１突出部３９とは対称な方向）に突出した第
２突出部４０とを含んで構成される。

【００３１】第１突出部３９の底板３９Ａ、中央下部３
０の底板３０Ａ、第２突出部４０の底板４０Ａ（後述の
箱部３６を除く部分）は、スムーズに湾曲して連続した
一枚の板状に形成されており、後述のスクレイパ４３が
その上表面に沿って移動する。また、上下逆さまの山形
形状の底板３０Ａは、貯水部９の底板９Ｃを兼ねてい
る。

【００３２】第１突出部３９は、その先端部に箱部３５
を有し、箱部３５には、一対の回転駆動部としての原動
スプロケット３７（１つのみ図１に示す）が収納されて
いる。第２突出部４０は、その先端部に箱部３６を有
し、箱部３６には、一対の回転従動部としての従動スプ
ロケット３８（１つのみ図１に示す）が収納されてい
る。原動スプロケット３７および従動スプロケット３８
は、図１中時計方向に回転する。

【００３３】一対の運搬部としてのチェイン４１（１つ
のみ図１、２に示す）が、原動スプロケット３７と従動
スプロケット３８にそれぞれ掛け渡されている。原動ス
プロケット３７と従動スプロケット３８に掛け渡された
チェイン４１は、従動スプロケット３８から原動スプロ
ケット３７に向かう上側のチェイン４１Ａと、原動スプ
ロケット３７から従動スプロケット３８に向かう下側の
チェイン４１Ｂから構成され、上側のチェイン４１Ａと
下側のチェイン４１Ｂとの間には両者を区切る底板３９
Ａ、３０Ａ、４０Ａが配置されている。底板３９Ａは、
貯水部９の図１中、底板３０Ａの右側の端部９Ａに接続
され、底板４０Ａは、貯水部９の図１中、底板３０Ａの
左側の端部９Ｂに接続され、後述のスクレイパ４３が、
底板４０Ａから貯水部９の底板９Ｃ（底板３０Ａ）へ、
さらに底板３９Ａへとスムーズに沿って移動する。

【００３４】ケーシング２２は、第１突出部３９の先端
部近くに配置され、下側のチェイン４１Ｂがケーシング
２２から出るチェイン出口部５４と、第２突出部４０の
箱部３６の下側に配置され、下側のチェイン４１Ｂがケ
ーシング２２内に入る入口部５５とを有する。すなわ
ち、下側のチェイン４１Ｂは、チェイン出口部５４から
ケーシング２２を出て、チェイン入口部５５から再びケ
ーシング２２に入り、大部分がケーシング２２の外を通
るよう構成されている。

【００３５】上側のチェイン４１Ａは、底板４０Ａ、底
板９Ｃ、底板３９Ａの上側をこの順序で通り、下側のチ
ェイン４１Ｂは、底板３９Ａ、底板９Ｃ、底板４０Ａの
下方をこの順序で通る。よって、スラグｓが上側のチェ
イン４１Ａと下側のチェイン４１Ｂとの間に挟まれるの
を回避することができる。箱部３５の上部に取り付けら
れた電動モータ４９の回転が、ベルト５０を介して原動
スプロケット３７と同軸に取り付けられたプーリ５１に
伝達され、プーリ５１の回転により原動スプロケット３
７が回転し、チェイン４１が、図１中、Ｘ２方向へ移動
する。チェイン４１は、従動スプロケット３８に係合
し、動力を原動スプロケット３７から伝達し従動スプロ
ケット３８を回転させる。チェイン４１は、さらに、図
１中、Ｘ１方向へ移動し、原動スプロケット３７に戻
り、係合する。

【００３６】水循環部１６は、給入口１７と供給口１８
とを繋ぐ、供給ラインとしての水循環ライン１９と、水
循環ライン１９中に設けられた、以下の機器を有する。
すなわち水循環部１６は、浮遊スラグを回収する浮遊ス
ラグ回収装置１１と、浮遊スラグを沈殿させて回収する
沈殿回収槽１３と、トラフ水ｗ１を循環させる循環ポン
プ２０と、貯水部９に供給するトラフ水ｗ１を冷却する
シェル＆チューブ式あるいはスパイラル式の第１冷却器
１４と、高架式水槽１５とを有する。給入口１７は、貯
水部９に形成され、供給口１８は、傾斜部８の上方に形
成されている。

【００３７】図１、図３、図４を参照して、浮遊スラグ
回収装置１１の構成を説明する。浮遊スラグ回収装置１
１は、ケーシング２２の外側に配置され、ケーシング６
１と、ドラム式スクリーン１２と、投入管６２と、洗浄
ノズル６３と、給水ホース６４と、ドラム駆動モータ６
５と、ドラム回転ローラ７２と、ノズル駆動モータ６７
と、排出シュート６８と、排出口６９とを有する。

【００３８】ドラム式スクリーン１２は、ケーシング６
１内部に水平に配置されている。ケーシング６１の側面
には投入管６２が取り付けられている。投入管６２は貯
水部９に形成された供給口１７に接続され、浮遊スラグ
を含んだ貯水部９内のトラフ水ｗ１が、当該トラフ水出
口から投入管６２を通り、ドラム式スクリーン１２の側
面開口７０からドラム式スクリーン１２の内部に流れ込
むように形成されている。ドラム式スクリーン１２内部
のトラフ水ｗ１のレベルは、ドラム式スクリーン１２の
回転軸線にほぼ一致する。

【００３９】ドラム式スクリーン１２の両端部にはリン
グ板７１が取り付けられ、リング板７１の外周部に接触
する４個のドラム回転ローラ７２により片側２個所ずつ
回転可能に支持されている。ドラム式スクリーン１２を
駆動するドラム駆動モータ６５が、１個のドラム回転ロ
ーラ７２の近くに取り付けられており、この１個のドラ
ム回転ローラ７２には同軸のプーリ７３が取り付けられ
ている。ドラム駆動モータ６５には同軸のプーリ７４が
取り付けられ、このプーリ７４と当該１個のドラム回転
ローラ７２に取り付けられたプーリ７３との間にベルト
７５が掛け渡されている。ドラム駆動モータ６５が回転
すると、当該１個のドラム回転ローラ７２が回転し、よ
ってリング板７１が当該１個のドラム回転ローラ７２と
の摩擦接触により回転し、ドラム式スクリーン１２が回
転する。

【００４０】ドラム式スクリーン１２には、回転軸線に
平行に何本ものスリット（幅０．数ミリ程度）が形成さ
れており、スリットの幅より大きい径を有する浮遊スラ
グがすくい上げられる。例えば、スリットの幅を０．３
ｍｍ程度とすれば、サイズが０．３ｍｍより大きい浮遊
スラグを回収することができる。ドラム式スクリーン１
２の内側には、スパイラル７６が取り付けられており、
ドラム式スクリーン１２の回転により、浮遊スラグがス
パイラル７６により、ドラム式スクリーン１２の回転軸
線方向であって投入管６２に向かう方向とは反対の方向
に移送される。スパイラル７６により移送された浮遊ス
ラグは、ドラム式スクリーン１２の図中、右端から、投
入管６２とは反対側のケーシング６１側部に取り付けら
れた排出シュート６８に落下し、排出シュート６８から
排出される。

【００４１】ケーシング６１の天井６１Ａの下側には、
回転軸線方向に平行（水平）に配置されたノズルパイプ
８８が取り付けられ、ノズルパイプ８８の両端近傍に
は、洗浄ノズル６３が取り付けられている。ノズルパイ
プ８８は、給水ホース６４に接続され、給水ホース６４
から洗浄水ｗ２が供給される。洗浄ノズル６３は、洗浄
水ｗ２をドラム式スクリーン１２に吹きつけスリットに
挟まっている浮遊スラグ、異物を除去する。なお、図３
中洗浄ノズル６３回りの箇所を一部断面にして描いてい
るが、この断面部分において、ドラム式スクリーン１２
を破線にて描いている。

【００４２】天井６１Ａの上側に取り付けられた、ノズ
ル駆動モータ６７の回転によって、レバー８９が約９０
°回動する。レバー８９の回動により、リンク９０を介
してローラ９１が往復移動する。ローラ９１の往復移動
により、ローラ９１とノズルパイプ８８を繋ぐバー９２
を介してノズルパイプ８８が往復移動し、ノズルパイプ
８８の往復移動により洗浄ノズル６３がドラム式スクリ
ーン１２の回転軸線方向に往復移動する。ノズルパイプ
８８の往復は４個のローラ９３によりガイドされてい
る。

【００４３】洗浄ノズル６３の往復移動の結果、スリッ
トの洗浄が全体に渡って効率的に行われる。洗浄ノズル
６３の往復移動距離は、洗浄ノズル６３がケーシング６
１の天井６１Ａのｎ（１以上の自然数）個の箇所に取り
付けられていれば、ドラム式スクリーン１２に形成され
たスリットの回転軸線方向の長さの約１／ｎとするとよ
い。

【００４４】投入管６２から投入されたトラフ水ｗ１
は、最終的に投入管６２の下側に設けられた排出口６９
から排出され、沈殿回収槽１３へ送られる。

【００４５】次に、図１を参照して説明を続ける。沈殿
回収槽１３は、供給口７７と排出口７８を有する。排出
口６９から排出されたトラフ水ｗ１は、供給口７７から
沈殿回収槽１３に供給され、浮遊スラグ回収装置１１で
回収されなかったより微細な浮遊スラグを時間をかけて
沈殿させることにより回収する。沈殿回収槽１３では、
時間をかけて沈殿を行うので、トラフ水ｗ１に縣濁して
いる縣濁物質をも回収することができる。沈殿回収槽１
３には、熱交換器としてのプレート式の第２冷却器２６
が収納され、第２冷却器２６がトラフ水ｗ１を冷却す
る。第２冷却器２６には、冷却水供給配管８５と冷却水
戻り配管７９が接続され、冷却水ｗ３が第２冷却器２６
に供給され、冷却水ｗ３はトラフ水ｗ１を冷却した後に
戻される。トラフ水ｗ１の冷却にプレート式の第２冷却
器２６を用いるので装置の省スペース化ができる。

【００４６】循環ポンプ２０が沈殿回収槽１３の下流側
に配置されている。吸込ライン１９Ａの沈殿回収槽１３
と循環ポンプ２０との間には、吸込ストレーナ８８が取
り付けられ、循環ポンプ２０に異物が吸い込まれないよ
うにしている。循環ポンプ２０に吸い込まれるトラフ水
ｗ１は、浮遊スラグ回収装置１１および沈殿回収槽１３
によって、浮遊スラグが除去されているので浮遊スラグ
が吸込ストレーナ８８に捕集されることはなく、吸込ス
トレーナ８８の目詰まりが短期間で生じることを回避す
ることができ、吸込ストレーナ８８をメンテナンスせず
に長く使用することができる。

【００４７】循環ポンプ２０により昇圧されたトラフ水
ｗ１は、一部が熱交換器としての第１冷却器１４を通っ
て冷却された後、貯水部９に送られ、残りの一部が、逆
止弁２７、絞り機構２９（例えばオリフィス）を通過し
て供給口１８に送られる。第１冷却器１４には、冷却水
供給配管８６と、冷却水戻り配管８０とが接続され、冷
却水ｗ３が第１冷却器１４に供給され、冷却水ｗ３はト
ラフ水ｗ１を冷却した後に戻される。第１冷却器１４に
よってトラフ水ｗ１を冷却するので、効率よくトラフ水
ｗ１を冷却することができる。

【００４８】高架式水槽１５が配置され、高架式水槽１
５には、水循環ライン１９と逆止弁２７と絞り機構２９
の間で接続されたライン９１が接続されている。高架式
水槽１５には、水循環ライン１９と絞り機構２９の下流
側で接続される供給ラインとしてのライン９２がさらに
接続され、当該ライン９２には開閉機構としての電磁弁
２８が設けられている。高架式水槽１５から供給され電
磁弁２８を通過したトラフ水ｗ１は、供給口１８に送ら
れる。循環ポンプ２０を駆動する不図示の駆動モータが
停止した場合に、不図示の制御装置が電磁弁２８を閉か
ら開にする信号ｑを発し、電磁弁２８を開とする。電磁
弁２８が開となることにより、前述のように高架式水槽
１５からトラフ水ｗ１が供給口１８に供給される。

【００４９】この場合、逆止弁２７があることによりト
ラフ水ｗ１は全て供給口１８の方に流れる。また、トラ
フ水ｗ１の供給圧力の変動による高架式水槽１５のレベ
ルの変動を防止すべく、貯水部９に向けてトラフ水ｗ１
をオーバーフローさせるオーバフローライン８４を高架
式水槽１５に取り付けるとよい。この場合、循環ポンプ
２０と供給口１８を繋ぐ水循環ライン１９と、高架式水
槽１５と水循環ライン１９とを繋ぐライン９１に絞り機
構８２を設けることによりオーバーフローするトラフ水
ｗ１の量をわずかなほぼ一定な量とすることができる。
絞り機構２９は、供給口１８でのトラフ水ｗ１の供給圧
力がほぼ大気圧であることから、高架式水槽１５に向け
て水循環ライン１９から分岐するライン９１を大気圧力
より高い圧力とし、高架式水槽１５にトラフ水ｗ１のレ
ベルが達するようにするために必要である。

【００５０】供給口１８の下方の傾斜部８には、供給口
１８から供給されたトラフ水ｗ１を堰き止めて傾斜部８
に溢れ出させる堰止板２１が供給口１８近傍に取り付け
られている。堰止板２１の図１の紙面に垂直な方向の長
さは、傾斜部８の図１の紙面に垂直な方向の長さに等し
く、供給口１８を出たトラフ水ｗ１、堰止板２１から溢
れ、堰止板２１から溢れたトラフ水ｗ１は、傾斜部８の
ほぼ全域を流れる。傾斜部８のほぼ全域をトラフ水ｗ１
流れるので、スラグ排出口６から上部垂直部３２を経て
傾斜部８に落下した溶融スラグｅが傾斜部８をスムーズ
に流れ、下部垂直部３３、入口部３４を経て貯水部９に
入り込む。傾斜部８を流れるトラフ水ｗ１が傾斜部８に
落下した溶融スラグｅを押し流すように、十分な流量の
トラフ水ｗ１が流れるようにし、傾斜部８の傾斜角を適
切なものに設定するとよい。

【００５１】傾斜部８のほぼ全域を流れるとは、傾斜部
８上で溶融スラグｅが落下しえない部分、傾斜部８上で
落下した溶融スラグｅがずり落ちてくることのない部分
を除く、傾斜部８の全域を流れることを意味する。

【００５２】水砕トラフ５は、供給されたトラフ水ｗ１
が、堰止板２１から溢れ出て、傾斜部８に供給されるの
で、供給口１８に微細なスラグｓの詰まりが生じること
を回避することができる。よって、傾斜部８にトラフ水
ｗ１を継続的に供給することができ、傾斜部８に落下し
た溶融スラグｅを継続的に回収することができる。供給
口１８は、堰止板２１の上部より高い位置に設け、微細
なスラグｓが堰止板２１に堰き止められて蓄積し、微細
なスラグｓが堰止板２１上部まで達しても供給口１８が
塞がらないようにすることが望ましい。堰止板２１の直
上流側にスラグｓが堆積するポケット部（不図示）を設
け、ポケット部の底から運転中に堆積したスラグｓを取
り出せる構造としてもよい。

【００５３】次に図１、図２を参照して説明を続ける。
一対のチェイン４１（一方のみ図示）は運搬部としての
スクレイパ４３の両端部に繋がれている。チェイン４１
が原動スプロケット３７の回転により移動することによ
り、底板４０Ａ、３０Ａ、３９Ａ上に沿って移動する上
側のチェイン４１Ａに繋がれたスクレイパ４３が、底板
３０Ａ、３９Ａ上のスラグｓを掻いて図２中Ｙ方向に移
動する。図２に示すように、５つのスクレイパ４３のう
ちの１つを大きいスクレイパ４３とし、スクレイパ４３
によるスラグｓの取りこぼしを少なくするようにしてい
る。なお、図２（Ａ）において進行方向の中心線の図中
上側を省略し図中下側のみを示す。

【００５４】スクレイパ４３によって底板３０Ａ、３９
Ａに沿って上昇して搬送されたスラグｓは、底板３９Ａ
の先端部３９Ｂに達すると重力により落下し、所定の粒
径以下のスラグｓを分別する篩網４６に導かれる。篩網
４６により、所定の粒径以下のスラグｓは第１出口４７
へ、所定の粒径より大きいスラグｓは第２出口４８へ分
別される。

【００５５】次に、図１、図５を参照して、洗浄装置２
５の構成を説明する。洗浄装置２５は、第１突出部３９
に３箇所取り付けられている。洗浄装置２５は、配管４
４と、配管４４に取り付けられた３個のスプレイノズル
４５とを含んで構成される。配管４４に供給された洗浄
液がスプレイノズル４５から、底板３９Ａ上をスクレイ
パ４３によって掻き上げられ移動中のスラグｓ（図２参
照）に振りかけられ、スラグｓが洗浄される。なお、図
５中、右側半分に通常のスクレイパ４３、左側半分に通
常より大きいスクレイパ４３を２点鎖線にて示す。

【００５６】図１、図２を参照して説明を続ける。貯水
部９は、前述のように、第１突出部３９と、第２突出部
４０との間にある中央下部３０内に配置され、傾斜部８
から貯水部９に搬送されたスラグｓを冷却固化する。傾
斜部８から貯水部９に搬送されたスラグｓは、貯水部９
にてトラフ水ｗ１中に浸っている底板９Ｃ上に達し、底
板９Ｃの一端９Ｂから他方の一端９Ａへ移動するスクレ
イパ４３によって掻き上げられ底板３９Ａ上を先端部３
９Ｂに向かって移動する。貯水部９には、スクレイパ４
３が移動して到達しない部分が存在せず、底板９Ｃ上の
スラグｓは余すことなくスクレイパ４３によって掻き上
げられる。

【００５７】次に、本発明のガス化溶融炉２０１の作用
について説明する。流動層ガス化炉３１に廃棄物ａを供
給し、炉底から燃焼空気ｂを送入し、流動層ガス化炉３
１内に形成された空気分散板７上に流動層を形成し、４
５０℃〜６５０℃の低温にて廃棄物ａを燃焼ガス化さ
せ、生成ガスｍを生じさせる。

【００５８】旋回溶融炉１の上部に設けられた入口部２
は、生成ガスｍを、旋回溶融炉１の１次燃焼室１ａに導
入する。生成ガスｍは、微細化した固形カーボンを同伴
する。１次燃焼室１ａには、上部から予熱された燃焼空
気ｂが送り込まれる。１次燃焼室１ａは、導入された生
成ガスｍに旋回流を起こさせ、生成ガスｍと燃焼空気ｂ
とを混合させ１２００〜１５００℃の高温で燃焼させな
がら生成ガスｍを下方に導く。

【００５９】固形カーボン中の灰分の全量は、高温のた
めにスラグミストとなる。スラグミストの大部分は、旋
回流の遠心力の作用により、１次燃焼室１ａの炉壁上の
溶融スラグ相に捕捉される。炉壁を流れ下った溶融スラ
グｅは、２次燃焼室１ｂに入った後に、スラグ分離部１
ｃに形成されたスラグ排出口６からスラグ排出ダクト４
に排出される。生成ガスｍ中に残留する未燃物は、３次
燃焼室１ｄの下部から供給された燃焼空気ｂにより完全
燃焼される。

【００６０】スラグ排出口６から排出された溶融スラグ
ｅは、スラグ排出ダクト４を通って、水砕トラフ５の傾
斜部８を経て貯水部９に落下し、傾斜部８を流れるトラ
フ水ｗ１と、貯水部９に保持されているトラフ水ｗ１に
よって冷却されて固化する。溶融スラグｅは、一部がト
ラフ水ｗ１内を浮遊する浮遊スラグとなる。浮遊スラグ
は、気泡を含んだもの、微細なもの、縣濁物質等からな
る。

【００６１】原動スプロケット３７および従動スプロケ
ット３８は、図中時計方向に回転する。よって、原動ス
プロケット３７および従動スプロケット３８に係合する
チェイン４１が図中Ｘ１方向、さらにＸ２方向に移動し
て循環する。よって、チェイン４１によって両端を引っ
張られるスクレイパ４３が、図中Ｘ１方向、さらにＸ２
方向に移動して循環する。したがって、上側のチェイン
４１Ａに引っ張られるスクレイパ４３は、底板４０Ａか
ら貯水部９の底板９Ｃ、さらに底板３９Ａに沿って移動
し、貯水部９に溜まるスラグｓを掻き出す。よって、貯
水部９で固化したスラグｓはスラグ運搬コンベヤ２３に
より運搬され搬出される。

【００６２】スクレイパ４３は、貯水部９の一方の端部
９Ｂから他方の端部９Ａまで、すなわち貯水部９の底板
９Ｃを端から端まで全面に渡り移動するので、貯水部９
の底に溜まったスラグｓを、余すことなく掻き出すこと
ができる。よって、貯水部９内でスラグｓが堆積するこ
とがなく、トラフ水ｗ１が汚れにくい。

【００６３】貯水部９に保持されているトラフ水ｗ１
は、循環ポンプ２０によって貯水部９の供給口１７から
吸い込まれ、水循環ライン１９内を循環する。水循環ラ
イン１９内を循環するトラフ水ｗ１は、まず浮遊スラグ
回収装置１１に入る。すなわちトラフ水ｗ１は、投入管
６２からドラム式スクリーン１２の内側に流れ込む。ド
ラム式スクリーン１２は、回転しておりスリットの幅よ
り大きい浮遊スラグ、異物等はドラム式スクリーン１２
のスリットを通過できずドラム式スクリーン１２の中に
留まる。ドラム式スクリーン１２の中に留まった浮遊ス
ラグ、異物等は回転するスパイラル７６により、排出シ
ュート６８の方向に運ばれ、排出シュート６８を通って
浮遊スラグ回収装置１１の外部に出る。スリットより小
さい浮遊スラグ、異物はドラム式スクリーン１２のスリ
ットを通過し、排出口７８よりトラフ水ｗ１と共に浮遊
スラグ回収装置１１の外部に出る。

【００６４】浮遊スラグ回収装置１１の外部に出たトラ
フ水ｗ１は、沈殿回収槽１３に送られる。浮遊スラグ回
収装置１１で捕集されなかった微細な浮遊スラグ、異
物、および縣濁物質が沈殿回収槽１３で沈殿し、回収さ
れる。沈殿回収槽１３に入ったトラフ水ｗ１は、同時に
沈殿回収槽１３内の第２冷却器２６によって冷却され
る。沈殿回収槽１３を出たトラフ水ｗ１は、吸込ストレ
ーナ８８を通過し循環ポンプ２０に吸い込まれて吐き出
される。循環ポンプ２０から吐き出されたトラフ水ｗ１
は、一部が第１冷却器１４を通過し冷却され、貯水部９
に戻される。トラフ水ｗ１が、第２冷却器２６および第
１冷却器１４により冷却され、トラフ水ｗ１の温度が５
０〜６０℃に保たれるので、スラグ運搬コンベヤ２３、
水循環部１６の腐食が促進しにくくなる。第２冷却器２
６が浮遊スラグ回収装置１１の下流側に配置され、第１
冷却器１４が浮遊スラグ回収装置１１、沈殿回収槽１３
の下流側に配置されているので、浮遊スラグが除去され
たトラフ水ｗ１を冷却するので、機器内のトラフ水流路
の目詰まりを回避することができる。

【００６５】残りのトラフ水は、供給口１８に供給され
る。循環ポンプ２０を駆動する不図示の駆動モータが停
止した場合は、電磁弁２８を閉から開にしてトラフ水ｗ
１を高架式水槽１５から供給口１８に供給する。高架式
水槽１５から供給するトラフ水ｗ１は、逆支弁２７によ
り逆流を阻止され、すべて供給口１８に流れる。

【００６６】供給されたトラフ水ｗ１は、傾斜部８の上
方に形成された供給口１８から放出され、堰止板２１か
ら溢れ出て、傾斜部８を貯水部９に向かって傾斜部８の
ほぼ全域を流れて下り、貯水部９に戻って循環する。傾
斜部８上にはスラグ排出ダクト４を通って落下する溶融
スラグｅが落ち、傾斜部８上に落ちた溶融スラグｅは傾
斜部８を流れるトラフ水ｗ１によって冷却されかつ下方
に貯水部９に向かって流される。よって、溶融スラグｅ
は傾斜部８に堆積することなく、確実に下方に向かって
流され、貯水部９に集積される。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本第１の発明によれば、堰
止板を備えるので、堰止板が、供給口から供給された水
を堰き止めて傾斜部に溢れ出させ、堰止板から溢れ出た
水が、傾斜部のほぼ全域を流れ、傾斜部上の溶融スラグ
を冷却固化して押し流す。供給された水が、堰止板から
溢れ出て傾斜部に供給され、供給口に絞り部が存在せ
ず、供給口に微細なスラグの詰まりが生じるのを回避す
ることができる。よって、傾斜部に継続的に水を供給す
ることができ、傾斜部に落下した溶融スラグを継続的に
回収できる。

【００６８】以上のように本第２の発明によれば、熱交
換器を、浮遊スラグ回収装置の下流側に備えるので、浮
遊スラグの除去された冷却液を効率よく冷却することが
できる。よって、冷却液循環ラインの腐食を促進させに
くいスラグ回収装置とすることができる。

【００６９】以上のように本第３の発明によれば、運搬
手段を備え、運搬手段の運搬部が、回転駆動部から回転
従動部へ向かうとき、または回転従動部から回転駆動部
へ向かうときのどちらか一方のときに貯液部を通るよう
に構成されているので、貯液部中の冷却された溶融スラ
グは、互いに反対に移動する運搬部に同時に接触するこ
とがなく、冷却された溶融スラグの運搬手段への噛み込
みを生じることがない。よって、この噛み込みによる運
搬手段の停止が生じることがなく、貯液部に溜まったス
ラグを継続的に回収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る水砕トラフを備える
旋回溶融炉と、その前段側にある流動層ガス化炉とを示
すブロック図である。

【図２】スラグ運搬コンベヤの部分拡大図である。

【図３】浮遊スラグ回収装置の構造を示す正面断面図で
ある。但し、洗浄ノズルを往復移動させる機構の部分平
面図を含む。

【図４】図３の浮遊スラグ回収装置の側面断面図であ
る。

【図５】図１のＡ−Ａ部分断面図であり、洗浄部の詳細
を示す図である。

【図６】従来の水砕トラフを示すブロック図である。

【符号の説明】

１溶融炉５水砕トラフ６スラグ排出口８傾斜部９貯水部９Ａ、Ｂ端部９Ｃ底板１０スラグ運搬部１１浮遊スラグ回収装置１３沈殿回収槽１４第１冷却器１５高架式水槽１６水循環部１７吸入口１８供給口１９水循環ライン１９Ａ吸込ライン２０循環ポンプ２１堰止板２２ケーシング２３スラグ運搬コンベヤ２４スクレイパ２５洗浄装置２６第２冷却器２８電磁弁２９絞り機構３０中央下部３０Ａ底板３１流動層ガス化炉３２上部垂直部３３下部垂直部３４入口部３５、３６箱部３７原動スプロケット３８従動スプロケット３９第１突出部３９Ａ底板３９Ｂ先端部４０第２突出部４０Ａ底板４１チェイン４３スクレイパ４４配管４５スプレイノズル９２ライン２０１ガス化溶融炉ｅ溶融スラグｓスラグｗ１トラフ水ｗ２洗浄水ｗ３冷却水

───────────────────────────────────────────────────── 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 17/00 １０２Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｄ４Ｋ０６３ (72)発明者浜野信彦東京都大田区羽田旭町11−１株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 3F011 AA07 BA01 BC08 3F013 BA01 BB05 BB12 BC04 BC11 3K061 NB03 NB15 NB17 NB24 4D004 AA07 AA26 AA43 AA46 AC05 CA13 CA27 CA29 CB05 CB31 CB46 4K056 AA05 BA01 BB01 CA20 DA07 DA15 EA03 EA04 4K063 AA04 AA13 BA13 CA05 CA06 HA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融炉から排出された溶融スラグを導く
傾斜部と；前記傾斜部の上方に設けられ、水を供給する
供給口と；前記供給された水を堰き止めて前記傾斜部に
溢れ出させる堰止板とを備え；前記堰止板から溢れ出た
水が、前記傾斜部のほぼ全域を流れ、前記導かれた溶融
スラグを冷却固化して押し流すよう構成された；スラグ
回収装置。
【請求項２】冷却液を貯え、溶融炉から排出された溶
融スラグを受け入れて、前記排出された溶融スラグを前
記冷却液によって冷却するよう構成された貯液部と；前
記冷却液により冷却された溶融スラグを、前記冷却液の
外に運搬する運搬手段とを備え；前記運搬手段が、前記
貯液部外に配置された回転駆動部と、前記貯液部外に配
置された回転従動部と、前記回転駆動部と回転従動部と
に係合して前記回転駆動部と前記回転従動部との間を循
環し、動力を前記回転駆動部から前記回転従動部に伝
え、前記冷却された溶融スラグを運搬する運搬部とを有
し；前記運搬部が、前記回転駆動部から前記回転従動部
へ向かうとき、または前記回転従動部から前記回転駆動
部へ向かうときのどちらか一方のときに前記貯液部を通
るように構成された；スラグ回収装置。
【請求項３】冷却液を貯え、溶融炉から排出された溶
融スラグを受け入れて、前記排出された溶融スラグを前
記冷却液によって冷却するよう構成された貯液部と；前
記冷却液により冷却された溶融スラグを前記冷却液の外
に運搬する運搬手段と；前記冷却液中に浮遊する浮遊ス
ラグを回収する浮遊スラグ回収装置とを備えた；スラグ
回収装置。
【請求項４】前記浮遊スラグ回収装置によって回収さ
れなかった浮遊スラグを沈殿させて回収する沈殿回収槽
を備えた；請求項３に記載のスラグ回収装置。
【請求項５】前記冷却液を冷却する熱交換器を前記浮
遊スラグ回収装置の下流側に備えた；請求項３または請
求項４に記載のスラグ回収装置。
【請求項６】冷却液を貯え、溶融炉から排出された溶
融スラグを受け入れて、前記排出された溶融スラグを前
記冷却液によって冷却するよう構成された貯液部と；前
記排出された溶融スラグを前記貯液部に導く傾斜部と；
前記傾斜部の上方に設けられ、前記冷却液を前記傾斜部
に供給する供給口と；前記冷却液を、前記貯液槽から前
記供給口にへ搬送し、前記供給口と前記貯液槽との間を
循環させる循環ポンプと；前記循環ポンプより上方の所
定の高さに配置され、前記冷却液を貯えた高架式水槽と
を備え；前記高架式水槽が、前記貯えた冷却液を前記供
給口に供給する供給ラインを有し；前記供給ラインが、
前記循環ポンプが停止した場合に、前記供給ラインを閉
から開にする開閉機構を有する；スラグ回収装置。