JP2003161419A - 溶融炉冷却システム - Google Patents
溶融炉冷却システムInfo
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Abstract
ク毎に入口冷却水の流量を自動調整する溶融炉冷却シス
テムを提供するとともに、水冷ジャケットの入口側母管
と出口側母管の温度と流量に基づいて溶融炉の全体放熱
熱量を必要最小限に制御できる溶融炉冷却システムを提
供すること。 【解決手段】 供給された熱分解ガス及びチャーを燃焼
して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉1の冷却
システムにおいて、溶融炉の外壁を覆う水冷ジャケット
を複数のブロックに区分してその入口側とその出口側に
それぞれ冷却水分岐管を設け、入口側冷却水分岐管毎に
流量調節弁4を設けるとともに出口側冷却水分岐管毎に
温度計5を設け、出口側冷却水分岐管毎の温度計5の温
度が所定の設定温度になるように、温度計5の出力で流
量調節弁4を制御して冷却水流量を調節すること。
Description
わり、特に、放散熱量を最小化する溶融炉の冷却システ
ム及びその運転制御技術に関する。
に示す。図4において、溶融炉1には熱分解ガスが供給
されて燃焼され、燃焼排ガスと溶融スラグが生成され
て、溶融スラグは回収されるとともに燃焼排ガスは2次
燃焼室に送り込まれる。
れて燃焼が実施されるが、そのために、溶融炉への冷却
水が水冷ジャケット2へ供給される。ここで、水冷ジャ
ケットとは溶融炉の外壁の全周又は1部を外表部で被っ
ているものであって、ジャケット内に水を通して溶融炉
外壁を冷却するものである。水冷ジャケット方式に対し
て、溶融炉外壁にパイプを螺旋状に配設しパイプ内に水
を流すことによって溶融炉を冷却するパイプ方式もあ
る。
流量計8が設置されている。また、出口側には、流量調
節用の手動弁9及び温度計5が設置されている。
計3での水の温度差と、水冷ジャケット2に流れる冷却
水量8と、から溶融炉1での放熱熱量を算出し、その算
出結果に基づいて流量調節弁9を手動調整して、溶融炉
1を適宜に冷却している。
ジャケットを有する溶融炉冷却システムでの試験の結
果、溶融炉内の温度分布が一様でなく、前記従来技術に
おける溶融炉外壁の冷却水量も外壁の部位によってばら
つきがあることが分かった。即ち、水冷ジャケット2内
を流れる冷却水に偏流が発生し、部位ごとに均等に溶融
炉を冷却できていない。
て溶融炉を冷却し過ぎるとスラグが溶融できず。また、
逆に、冷却不足であると高温になって耐火材が損傷する
等の課題があった。
つ過不足無く冷却する溶融炉冷却システムを提供するに
ある。
に、本発明は次のような構成を採用する。供給された熱
分解ガス及びチャーを燃焼して燃焼排ガスと溶融スラグ
を生成する溶融炉の冷却システムにおいて、前記溶融炉
の外壁を覆う水冷ジャケットは独立して流量調整される
ブロックを複数並列に設け、各ブロックには冷却水が流
れる仕切室を複数直列に設け、前記ブロック化された水
冷ジャケット毎に冷却水を流して溶融炉を冷却する溶融
炉冷却システム。
燃焼して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉の冷
却システムにおいて、前記溶融炉の外壁を覆う水冷ジャ
ケットを複数のブロックに区分してその入口側とその出
口側にそれぞれ冷却水分岐管を設け、前記入口側冷却水
分岐管毎に流量調節弁を設けるとともに前記出口側冷却
水分岐管毎に温度計を設け、前記出口側冷却水分岐管毎
の温度計の温度が所定の設定温度になるように、前記温
度計の出力で前記流量調節弁を制御して冷却水流量を調
節する溶融炉冷却システム。
燃焼して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉の冷
却システムにおいて、前記溶融炉の外壁を覆う水冷ジャ
ケットを複数のブロックに区分してその入口側とその出
口側にそれぞれ冷却水分岐管を設け、前記入口側冷却水
分岐管毎に流量調節弁を設けるとともに前記出口側冷却
水分岐管毎に温度計を設け、前記出口側冷却水分岐管毎
の温度計の温度が所定の設定温度になるように、前記温
度計の出力で前記流量調節弁を制御して冷却水流量を調
節し、前記入口側冷却水母管に入口母管温度計を設ける
とともに前記出口側冷却水母管に出口母管温度計及び出
口母管流量計を設け、前記入口母管温度計と前記出口母
管温度計と前記出口母管流量計の計測値に基づいて溶融
炉全体の放熱熱量を算出し、前記算出された算出値に基
づいて前記出口側冷却水分岐管毎の温度計の設定温度を
調整する溶融炉冷却システム。
却システムについて、図1〜図3を参照しながら以下説
明する。図1は本発明の実施形態に係る溶融炉冷却シス
テムの配置系統を示す図であり、図2は本実施形態に関
する溶融炉外壁における区分けされた冷却ブロックの構
成を示す図であり、図3は本実施形態に関する水冷ジャ
ケットの内部を示す立体図である。
ト、3は入口側母管温度計、4は流量自動調節弁、5は
出口側分岐管温度計、6は出口止弁、7は2次燃焼室、
10は内部仕切板(全周)、11は内部仕切り板(切欠
き有り)、12は外部ケーシング、13は出口側母管温
度計、14は出口側母管流量計をそれぞれ表す。
は溶融炉1の外壁に設けられた水冷ジャケット2へ供給
されるが、本発明の実施形態では、水冷ジャケットは、
図示された例示構造では4分割に区切られる。即ち、2
以上に分割された水冷ジャケット2へ冷却水がそれぞれ
供給される。図2と図3の図示構造から分かるように、
水冷ジャケットは鉄板等でできた外部ケーシング12
と、内部ケーシング15と、全周の内部仕切り板10
と、切り欠き有りの内部仕切り板11と、を備え、全周
内部仕切り板10で区切られた冷却ブロックを形成して
いる。図示の構成例では4つの区切られた冷却ブロック
が形成され、各冷却ブロックにはそれぞれ冷却水の入口
と出口を有している。
最初は上部に切り欠き有りの内部仕切り板11で仕切ら
れているが、次は下部に切り欠き有りの内部仕切り板1
1で仕切られていて前記切り欠きを通して冷却水が隣接
の仕切室に順に送り込まれるようになっている。これら
の仕切室は直列に設けられているため、少量の水でも高
速度で仕切室内を流すことができ、熱伝達率も大きく取
れ、熱除去も効率的にできる。
対側は、線溶接等により隙間が設けられてあり、この隙
間から隣接の仕切室にエアパージ、ドレン抜きができる
ようになっている。
ムの系統構成について、図1を参照しながら説明する。
冷却水の入口側共通母管には温度計3が設けられ、2以
上、図示例では4つに分割された冷却ブロックへの分岐
された入口側にそれぞれ流量自動調節弁4が設けられ、
4分割された冷却ブロックからの分岐された出口側にそ
れぞれ温度計5と出口弁6が設けられ、更に、冷却水の
出口側共通母管に温度計13と流量計14が設けられて
いる。
動調節弁4が制御されて、分岐された入口側冷却水量が
分岐出口側温度計の設定値に合致するように流量制御さ
れる。即ち、各冷却ブロック毎に設定された冷却水出口
温度になるように各入口の冷却水量を調節する。このよ
うに、水冷ジャケットを2以上に分割してブロック化す
るということは、溶融炉にとってその熱分解ガス入口側
から溶融スラグの排出側に亘って必ずしも均一の温度分
布が望ましいことではなくて、分割したブロック毎に最
適の溶融炉内部温度が求められることからもブロック化
の意味があると云える。したがって、各分岐された出口
側冷却水温度がその設定値になるように、各分岐された
入口側流量が制御されるのである。
に設置している流量計14と温度計13とから、溶融炉
の放散熱量q=(T2−T1)×Qが求められる。
テムにおいて、各分岐された出口側温度計5の設定され
た値に基づいて各分岐された冷却水量を調節するもので
あるが、更に、本発明の他の実施形態として、溶融炉全
体の放熱熱量の管理によって各分岐された温度計の設定
値を自動的に変更するような構成を提供する。即ち、上
述した温度計3、流量計14及び温度計13とに基づい
て上式で算出した溶融炉全体の放散熱量と、設計あるい
は計画上での溶融炉全体の放散熱量とが大きくズレがあ
る場合は、各冷却ブロックの出口冷却水の温度設定を、
前記ズレ量に基づいて自動的に調整することにより、溶
融炉全体の熱放散量の最小化が可能となる。
ケットを例示して説明したが、溶融炉外部又は内部に設
置する水冷パイプ方式の場合でも同等の効果が得られ
る。
立して流量調整される水冷ジャケット(ブロック)を複
数並列に設け、各水冷ジャケット(ブロック)には水が
流れる仕切室を複数直列に設け、各水冷ジャケットの冷
却水量は、その予め設定された出口温度になるようにそ
れぞれ流量調整されることである。また、冷却水の戻り
母管に設置した流量計及び温度計並びに入口母管での温
度計から現在の放熱熱量を計算し、放熱熱量が計画数値
と異なる場合には、冷却水の出口温度の設定を変更し、
再度、調整を行う。それによって、現場での作業に委ね
ることなく、溶融炉の放熱熱量も必要最小限となるよう
に調整可能となる。
れた溶融炉冷却水をブロック毎に出口温度で監視して流
量を調整することで、人手を要せずにブロック毎のきめ
細かい冷却制御が可能となる。
並びに入口母管の温度から放散熱量を監視し制御するこ
とにより、溶融炉全体における放散熱量の最小化が可能
となる。
配置系統を示す図である。
された冷却ブロックの構成を示す図である。
す立体図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 供給された熱分解ガス及びチャーを燃焼
して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉の冷却シ
ステムにおいて、 前記溶融炉の外壁を覆う水冷ジャケットは独立して流量
調整されるブロックを複数並列に設け、各ブロックには
冷却水が流れる仕切室を複数直列に設け、 前記ブロック化された水冷ジャケット毎に冷却水を流し
て溶融炉を冷却することを特徴とする溶融炉冷却システ
ム。 - 【請求項2】 供給された熱分解ガス及びチャーを燃焼
して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉の冷却シ
ステムにおいて、 前記溶融炉の外壁を覆う水冷ジャケットを複数のブロッ
クに区分してその入口側とその出口側にそれぞれ冷却水
分岐管を設け、 前記入口側冷却水分岐管毎に流量調節弁を設けるととも
に前記出口側冷却水分岐管毎に温度計を設け、 前記出口側冷却水分岐管毎の温度計の温度が所定の設定
温度になるように、前記温度計の出力で前記流量調節弁
を制御して冷却水流量を調節することを特徴とする溶融
炉冷却システム。 - 【請求項3】 供給された熱分解ガス及びチャーを燃焼
して燃焼排ガスと溶融スラグを生成する溶融炉の冷却シ
ステムにおいて、 前記溶融炉の外壁を覆う水冷ジャケットを複数のブロッ
クに区分してその入口側とその出口側にそれぞれ冷却水
分岐管を設け、 前記入口側冷却水分岐管毎に流量調節弁を設けるととも
に前記出口側冷却水分岐管毎に温度計を設け、 前記出口側冷却水分岐管毎の温度計の温度が所定の設定
温度になるように、前記温度計の出力で前記流量調節弁
を制御して冷却水流量を調節し、 前記入口側冷却水母管に入口母管温度計を設けるととも
に前記出口側冷却水母管に出口母管温度計及び出口母管
流量計を設け、前記入口母管温度計と前記出口母管温度
計と前記出口母管流量計の計測値に基づいて溶融炉全体
の放熱熱量を算出し、 前記算出された算出値に基づいて前記出口側冷却水分岐
管毎の温度計の設定温度を調整することを特徴とする溶
融炉冷却システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001358117A JP3935714B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 溶融炉冷却システム |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP3935714B2 JP3935714B2 (ja) | 2007-06-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001358117A patent/JP3935714B2/ja not_active Expired - Fee Related
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