JP2004125203A - 灰溶融装置及び運転方法 - Google Patents
灰溶融装置及び運転方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004125203A JP2004125203A JP2002286482A JP2002286482A JP2004125203A JP 2004125203 A JP2004125203 A JP 2004125203A JP 2002286482 A JP2002286482 A JP 2002286482A JP 2002286482 A JP2002286482 A JP 2002286482A JP 2004125203 A JP2004125203 A JP 2004125203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- ash melting
- combustion chamber
- ash
- secondary combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
【課題】設備費、助熱のための燃料費が増大せず、設備コストを抑え、安定してスラグの固化閉塞トラブルの発生を防ぐ灰溶融装置とその運転方法を提供すること。
【解決手段】高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉９から排出した未燃焼分を二次燃焼室２４で燃焼させ、灰溶融炉９と二次燃焼室２４を接続するスラグチャンバー４１の下部にスラグタップ３８を設け、スラグタップ３８に下端を水封したスラグ落下筒３９を連結した灰溶融装置に、スラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける。このとき、熱ガスバイパス部４４にスラグタップ３８からの熱ガスを二次燃焼室２４に送り込む方向に作動流体を吹き込む吹込み管４８を設け、スラグタップ３８、スラグ落下筒３９の温度を高めてスラグの温度低下、固化を防止する。
【選択図】 図１
【解決手段】高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉９から排出した未燃焼分を二次燃焼室２４で燃焼させ、灰溶融炉９と二次燃焼室２４を接続するスラグチャンバー４１の下部にスラグタップ３８を設け、スラグタップ３８に下端を水封したスラグ落下筒３９を連結した灰溶融装置に、スラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける。このとき、熱ガスバイパス部４４にスラグタップ３８からの熱ガスを二次燃焼室２４に送り込む方向に作動流体を吹き込む吹込み管４８を設け、スラグタップ３８、スラグ落下筒３９の温度を高めてスラグの温度低下、固化を防止する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は灰溶融炉の稼働率及び信頼性の向上並びに運転コスト低減に役立つ灰溶融装置とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみ灰の減容化と無害化を同時に実現できる灰溶融システムが注目されている。例えば、ごみ焼却炉で発生したごみ灰を集塵器で捕集し、灯油、重油などを熱源として灰を溶融する「ごみ焼却炉＋灰溶融炉システム」、あるいはごみ自体の燃焼熱を利用してごみの灰分を溶融、無害化する「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」が実用化されている。
【０００３】
「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」の構成例を図１０に示す。図１０において、給塵ホッパ１から定量供給機２によりごみが供給シュート５からガス化炉６に供給され、ガス化炉６には流量調節弁２７で流量調節された空気が配管２１から供給され、ごみは流動層８内でガス化される。ガス化炉６の頂部から煙道１２を経由して溶融炉にＣＯ、Ｈ２などの可燃性ガスのほか固体のチャーを含む熱分解ガスが導入される。
【０００４】
溶融炉９では１０００℃以上の高温の前記熱分解ガスが、流量調節弁２５で流量調節され、配管２０から供給される空気と混合、燃焼して高熱を発生する。灰分は溶解してスラグとなる。溶解したスラグは溶融炉９からスラグチャンバー４１に流出して、スラグタップ３８に至る。スラグタップ３８の堰の一部に設けた切欠き部分からスラグはスラグ落下筒３９内に落下する。スラグ落下筒３９の下部に設けられた水槽４０にはスラグ冷却のための水砕水が入っており、高温のスラグはこの水砕水により冷却され、コンベア１１により系外に排出される。
【０００５】
スラグチャンバー４１から空気ノズル４２が設けられた二次燃焼室２４に流れる高温排ガスはボイラ３の伝熱管５６内の水を蒸気化して冷却され、煙道３３からガス急冷塔１３に送られる。冷却後の排ガスは煙道３４を経由してエアヒータ１４で溶融炉９、ガス化炉６、二次燃焼室２４に配管３２を経由して供給される燃焼用空気を予熱するために利用される。燃焼用空気は送風機１９から空気配管４を経てエアヒータ１４に送られる。なお、空気配管４から分岐して、それぞれ必要な部位に空気配管２０〜２４、３１が設けられている。
【０００６】
燃焼用空気の予熱後の排ガスは煙道３５から集塵器１５に供給され、集塵後の浄化ガスがダンパ１８で流量を調節されながら誘引送風機１６により煙突１７に送られ、大気中に放出される。
【０００７】
このような図１０に示す「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」の構成要素として用いられる従来の灰溶融装置の構造を図８に示す。
図８に示す灰溶融装置の一構成要素である溶融炉９は灯油、重油などを燃料とし、油噴射ノズル７を有する起動バーナ１０を用いて昇温する。溶融炉９の温度が約１０００℃に達したことを確認した後、ごみガス化炉６（図１０参照）で発生した熱分解ガスを、煙道１２を通じて熱分解ガス吹込ノズル３６から溶融炉９に吹き込む。
【０００８】
ごみガス化炉６で発生した熱分解ガスにはＣＯ、Ｈ２などの可燃性ガスのほかに固体のチャー及びガスの灰が含まれている。溶融炉９は既に１０００℃以上の高温に達しているので、この熱分解ガスは配管２０と空気吹込管３７から供給される空気と混合、燃焼して高熱を発生する。灰分は溶解してスラグとなる。溶解したスラグは溶融炉９からスラグチャンバー４１に流出してスラグタップ３８に至る。スラグタップ３８内のスラグはスラグ落下筒３９内を落下して水槽４０中の水砕水で冷却され、コンベア１１により系外に排出される。
【０００９】
溶融炉９中での熱分解ガスの安定燃焼、灰の溶融、排出を確認した後に起動バーナ１０を停止し、以後、ごみのガス化により発生した熱分解ガスの燃焼熱により灰を溶融無害化する定常運転状態に入る。
【００１０】
図８に示す灰溶融装置では、溶解炉９が唯一の熱の発生場所であり、溶融炉９より下流領域では熱が発生しない。従って、溶融炉９からのスラグが流出した後には溶融炉９中の熱は一方的に奪われるのみである。しかしながら、スラグタップ３８の下端からスラグ落下筒３９中にスラグを安定して滴下させるためには、スラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を約１２００℃以上に維持しておく必要がある。
【００１１】
すなわち、この溶融炉９においてスラグを安定に排出できるかどうかは溶融炉９の出口でスラグが保有していた熱量（顕熱）のロスを極力抑えて、スラグタップ３８の下端部まで高温を維持できるかどうかにかかっている。
【００１２】
大量の灰を溶融する大型設備であれば、スラグの量が多くてその流れも太いためスラグ単位体積当たりの放熱面積（表面積）が小さく、スラグが冷却され難い。しかし少量の灰を溶融する小型の灰溶融装置の場合には、スラグの量が少ないため、スラグは太さ数ミリ程度の細い糸のように流れる。その場合には、スラグ単位体積当たりの放熱面積（表面積）が非常に大きくなり、当初スラグが保有していた熱が低温の周囲に放散してスラグが流動性を失い、固化してしまう。こうしてスラグの固化によるスラグタップ３８の閉塞トラブルが発生する。そうなると、システム全体を停止させ溶融炉９を冷却した後、炉内に作業員が入り、削岩機などを用いて固化したスラグを除去することになる。この作業及びその後の起動に要する時間は通常数週間程度の長期間となり、多大な経済的損失が発生する。
【００１３】
スラグと周囲の温度差が大きいほど、スラグから大量の熱が奪われる。スラグの流出経路に沿って温度を見てみると、溶融炉９の出口に接続するスラグチャンバー４１は溶融炉９からの高温燃焼ガスが充満しており、この部分の温度は十分に高く、スラグチャンバー４１部分でのスラグからの熱損失は比較的少ない。
【００１４】
一方、スラグ落下筒３９の下端部は約８０〜９０℃の水槽４０の水砕水中にあり、この付近の水砕水の水温はスラグの１３００℃と比較して極度に低温である。また、その低温水面に接続しているスラグ落下筒３９も内部に熱源を持っておらず、耐火材を通じて熱伝熱により冷却されるのみである。実際、運転中の溶融炉９で測定した結果によれば、スラグ落下筒３９内部の温度は数１００℃程度の低温である。その結果、スラグの固化はスラグタップ３８から流下中のスラグの下端で、かつ、スラグタップ３８に接触した部分から固化部分が拡大し、遂には全面に拡大してスラグタップ３８を閉塞する場合がある。
【００１５】
この様子は、ロウソクの炎で溶け、ロウソクの頂部から流下したロウが冷たいロウソクの根元部分で冷却され、固化して盛り上がって固化物が成長する様子と良く似ている。
【００１６】
上記した図８に示す灰溶融装置では、溶融炉９の規模が小さくなるとスラグの固化による閉塞トラブルが頻発しやすいといった問題点がある。
この点を解決するため、図９に示す改良した灰溶融装置がある。図９に示す灰溶融装置は、図８に示す灰溶融装置に、さらにスラグチャンバー４１の天井部に助熱バーナ４３を設け、さらにスラグ落下筒３９の側壁に助熱バーナ２６を設け、スラグの加熱あるいはスラグからの熱放散軽減を図ったものである。但し、この灰溶融装置においては、助熱バーナ２６、４３の設置コストと助熱のための燃料消費量のアップは避けられない。
【００１７】
また、別の灰溶融装置として、図１０に示したようにスラグ落下筒３９の中間部と二次燃焼室２４の下流の煙道、例えば煙道３５とダンパ３０を備えた煙道３１を連結し、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部をスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９内に引き込むことにより、スラグタップ３８部のスラグの加熱並びにスラグ落下筒３９内の高温化を図り、固化を防止する方法も考えられている（特開平１０−２２０７２９号公報）。
【００１８】
しかし、この方法は溶融炉９の出口燃焼ガスが流路５０から二次燃焼室２４を経由しないで、そのまま煙道３１経由で排出されるため、溶融炉９の出口燃焼ガスに含まれたＣＯなどが、そのまま煙突１７から排出されるという欠点のほかに長い配管を設けることによりコストが高くなるという問題点がある。
【００１９】
また、本出願人は図１１に示すように灰溶融装置のスラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける構成により、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部をスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９から熱ガスバイパス部４４を通り二次燃焼室２４に誘導することでスラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を高温に維持する発明を出願している（特開２００１−２８０６１６号公報）。
【００２０】
【特許文献１】
特開平１０−２２０７２９号公報
【００２１】
【特許文献２】
特開２００１−２８０６１６号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では、
▲１▼プラント規模が小さくなると灰の量が少なく、スラグが冷却され易くなるため、スラグの固化閉塞トラブルが発生し易くなる。固化閉塞トラブルが発生するとプラントの稼働率低下、スラグ除去などメインテナンス費用の増大などの問題が発生する。
【００２３】
▲２▼助熱バーナ２６、４３を設置することによりこれを防止できるが、設備費、助熱のための燃料費の増大という問題が発生する。
【００２４】
▲３▼スラグ落下筒３９と二次燃焼室２４以降の煙道を導通させることにより、溶融炉９の出口高温ガスをスラグ落下筒３９内に引き込み、スラグ落下筒３９の高温化を図る方法もあるが、この場合、溶融炉９の出口ガスが二次燃焼室２４をバイパスするため、溶融炉９の出口ガス中に含まれる未燃のＣＯなどが煙突１７から排出される問題と煙道３１が長くなりその設備コストが高くなるという問題点がある。
【００２５】
▲４▼灰溶融装置のスラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける構成でスラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を高温に維持する効果が得られるが、ごみなどの燃料源の構成が変化することなどから灰の溶融状態が変動するので、スラグタップ３８がスラグで固化閉塞する可能性がなくなるとはいえない。
【００２６】
本発明の課題は、設備費、助熱のための燃料費が増大せず、設備コストを抑え、安定してスラグの固化閉塞トラブルの発生を防ぐ灰溶融装置とその運転方法を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を設けた灰溶融装置において、次のような設備を追加することで解決される。
【００２８】
（１）熱ガスバイパス部にスラグタップからの熱ガスを二次燃焼室に送り込む方向に作動流体を吹き込む吹込み管を設ける。
（２）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の天井あるいは側壁に空気あるいは燃焼ガスを煙道内に吹き込むために助熱バーナを設ける。
【００２９】
（３）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の二次燃焼室との接続部分の流路に空気、蒸気、排ガスなどの作動流体を吹込み、エアカーテンを形成させ、流路抵抗を増すことにより、スラグタップ、熱ガスバイパス部を通じて二次燃焼室に流れる高温燃焼ガス量を増すようにする。
（４）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の二次燃焼室の接続部分の流路に煙道の断面積を可変にするためのスライドゲートを設ける。
（５）スラグ落下筒内にスラグの流下状況を監視する手段を設ける。
【００３０】
こうして、スラグ落下筒内の温度が下がった場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグ落下筒内の温度が上昇しすぎた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減じるように操作して灰溶融装置を運転する。
【００３１】
また、スラグ落下筒内のスラグ流下状態を観察し、スラグタップでスラグが固化する傾向が認められた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグタップを経由した燃焼ガス量により流下するスラグが吹き飛ばされてスラグ落下筒の内壁に付着する場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減じるように操作して灰溶融装置を運転する。
【００３２】
上記（１）〜（５）の手段を設けると同時に、スラグ落下筒内に温度計測手段を設け、スラグ落下筒内の温度を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じても、スラグ落下筒内の温度を一定に保つようにしてスラグを安定に排出することで、より確実にスラグの固化閉塞トラブルの発生を防ぐことができる。
【００３３】
【作用】
本出願人の先の発明の灰溶融装置（特開２００１−２８０６１６号公報）では、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ下部にスラグタップを設けた煙道（スラグチャンバー）から高温燃焼ガスがスラグタップ、スラグ落下筒、熱ガスバイパス部を経由して二次燃焼室下部に導かれることにより、スラグタップ、スラグ落下筒の温度を高めてスラグの温度低下、固化を防止できる。
【００３４】
本発明は上記灰溶融装置を次のように改良するものである。
▲１▼空気、蒸気、排ガスなどをエジェクターの作動流体として吹込み管から煙道（スラグチャンバー）に吹き込み、強制的に高温燃焼ガスをバイパスさせてスラグの固化を防止する。
【００３５】
▲２▼煙道（スラグチャンバー）の天井あるいは側壁に設けた助熱バーナからの燃焼ガス、あるいは燃焼しない場合には空気を流すことにより二次燃焼室への流入ガス量を増し、二次燃焼室入口部の通気抵抗を増大させる。その結果、スラグタップを経由する熱ガスバイパス流量が増し、スラグ加熱効果が増す。
【００３６】
▲３▼煙道（スラグチャンバー）にエアカーテンを形成させることにより、二次燃焼室入口部での通気抵抗が増大し、その結果、スラグタップを経由する熱ガスバイパス部量が増し、スラグ加熱効果が増す。
【００３７】
▲４▼煙道（スラグチャンバー）にスライドゲートを設け、該スライドゲートを閉めることにより、スライドゲートを経由した二次燃焼室へのガスの流路抵抗を増すと、スラグタップから熱ガスバイパス部を経由した流路の抵抗が相対値として低くなるため、熱ガスバイパス部のガス流量を増すことができる。逆の操作を行えば熱ガスバイパス部のガス流量を減らすことができる。
【００３８】
▲５▼スラグ落下筒内のスラグの流下状態を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じた場合、前記したスラグを加熱するための手段で安定にスラグを流下させる。
【００３９】
また、本発明ではスラグ落下筒内の温度を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じても、スラグ落下筒内の温度を一定に保つことができ、スラグを安定に排出できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態になる灰溶融装置の構造を図１から図７に示す。図８に示した従来技術による溶融炉９との構造上の差異を下記に示す。また、図１から図７までの全てにおいて従来技術で説明した構成部分と共通する部分には同一番号を付して、その説明は省略する。
図１から図７までの全てにおいて共通する従来技術にない構成部はスラグ落下筒３９に設けた温度計４５とのぞき窓４９である。
【００４１】
まず、図１と図２に示す実施の形態の灰溶融装置について説明する。図１には灰溶融装置の側断面図を示し、図２は図１におけるＡ−Ａ線矢視図（水平断面図）を示す。図１、図２に示す灰溶融装置の特徴点は、熱ガスバイパス部４４をエジェクターとして作動させるためにスロート構造とし、空気、蒸気あるいは排ガスなどのエジェクター用作動流体を吹込み管４８を通じて熱ガスバイパス部４４に吹き込めるようにしたことである。
【００４２】
図１、図２に示すように本実施の形態では、スラグ落下筒３９に設けた温度計４５による温度監視あるいはのぞき窓４９からのスラグ流下状態の観察などによりスラグ落下筒３９内でのスラグの固化、流動化不良の兆候が見られた場合、吹込み管４８から熱ガスバイパス部４４に吹き込む作動流体の量を増し、溶融炉９からスラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を通じて二次燃焼室２４に導く高温燃焼ガスの量を増すことにより、スラグタップ３８とスラグ落下筒３９の温度を高め、スラグの固化閉塞を予防する。
【００４３】
吹込み管４８からの作動流体の吹き込みを止めたとしても、スラグチャンバー４１から二次燃焼室２４に通じる狭い流路５０を経由して流れる排ガスの通気抵抗があるため、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部が絶えず、熱ガスバイパス部４４を通じて二次燃焼室２４に流れており、熱ガスバイパス部４４をエジェクター構造としなくてもある程度の熱ガスがバイパスするが、吹込み管４８を設けたエジェクター構造とすることにより、それが無い場合に比較して高温燃焼ガスのバイパス量を更に増すことができ、また、制御も可能となる。
【００４４】
図３に示す実施の形態の灰溶融装置では、スラグチャンバー４１の壁面に助熱バーナ５１を追加し、助熱バーナ５１の燃焼ガスを溶融炉９からの排ガスに加えることにより、スラグチャンバー４１から二次燃焼室２４に通じる狭い流路５０での通気抵抗を大きくして、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガス量を増加できるようにした。
【００４５】
図３に示す構成では、スラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を経由する高温燃焼ガス量が不足した場合、スラグタップ３８とスラグ落下筒３９の温度が低下し、スラグが固化閉塞気味になる。このような場合、助熱バーナ５１を点火すると、流路５０を経由する燃焼ガス量が増加するため流路５０での通気抵抗が増し、燃焼ガスが流れ難くなり、その分スラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を経由する熱ガスバイパス流量が増し、スラグを効果的に加熱することができる。更に、助熱バーナ５１からの輻射熱によってもスラグを加熱できる。その結果、スラグを安定に流下排出できる。
【００４６】
図４に示す実施の形態の灰溶融装置では、スラグチャンバー４１と二次燃焼室２４の間の流路５０に空気、蒸気、排ガスなどを吹き込むための吹込み管５２を設け、該吹込み管５２から空気、蒸気、排ガスなどを吹き込んで流路５０にエアカーテンを作り、流路５０を通過する高温燃焼ガス量を抑制し、その分スラグタップ３８、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガスバイパス流量を増加できるようにした。
【００４７】
流路５０に吹き込み管５２から空気、蒸気、燃焼排ガスなどを吹き込むことでエアカーテンを流路５０に形成し、通気抵抗を増すようにした。原理的には図４に示す実施の形態は図３に示す実施の形態と似ているが、油燃料などが不要である利点がある。
【００４８】
次に、図５と図６に示す実施の形態の灰溶融装置について説明する。図５には灰溶融装置の側断面図を示し、図６は図５におけるＡ−Ａ線矢視図（水平断面図）を示す。図５、図６に示す実施の形態の灰溶融装置では、流路５０にスライドゲート４６を設け、該ゲート４６を開閉することにより流路５０のガス流通抵抗を調節し、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガスバイパス部量を制御できるようにした。
【００４９】
スライドゲート４６を図６に示したプッシャー４７により開閉制御し、流路５０の通気抵抗を増減することで高温燃焼ガスのバイパス量を制御できる。
【００５０】
図７に示す実施の形態の灰溶融装置では、熱ガスバイパス部４４をエジェクターとして作動させるために蒸気あるいは排ガスなどのエジェクター用作動流体を吹込み管４８を通じて熱ガスバイパス部４４に吹き込めるようにし、スラグチャンバー４１の壁面に助熱バーナ５１を設けたものである。
【００５１】
この場合、助熱バーナ５１とエジェクター式熱ガスバイパス部４４を併用することで、熱ガスバイパス効果に加えて助熱バーナ５１による積極的な加熱効果を得ることができる。
【００５２】
以上、本発明の各実施の形態による作用効果は以下のとおりである。
溶融炉９から流れ出たスラグがスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９内を流下するが、溶融炉９からの高温燃焼ガスの大部分は流路５０を経由してのまま二次燃焼室２４に流れ、一部はスラグタップ３８、スラグ落下筒３９、熱ガスバイパス部４４を経由して二次燃焼室２４の下部に入る。この熱ガスの熱ガスバイパス部４４を経由するバイパス流量は流路５０と熱ガスバイパス部４４の二つの流路の流れ抵抗の大きさにより定まる。スラグチャンバー４１と二次燃焼室２４との接続流路５０の流路抵抗を増せば、その分、熱ガスバイパス部４４を経由する熱ガスバイパス流量が増す。この高温燃焼ガスにより完全に燃焼させることができる。従って、煙突１７から未燃のＣＯが大気中に排出されることはない。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態により長大な配管を引き回したり、バーナを追設し油を助熱したりすることなく、かつ煙突からのＣＯ排出量の増大を招くことも無く、スラグの冷却を防止し、スラグの固化閉塞トラブルを防止できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明による効果は下記の通りである。
▲１▼スラグの固化閉塞トラブルによるプラント稼働率の低減防止。
▲２▼固化閉塞したスラグの除去などのメインテナンスコストの低減。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢断面視図である。
【図３】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢断面視図である。
【図７】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図８】従来技術の灰溶融装置の側断面図である。
【図９】従来技術の灰溶融装置の側断面図である。
【図１０】従来技術によるごみガス化溶融システムの系統図である。
【図１１】従来技術によるごみガス化溶融システムの灰溶融装置の側断面図である。
【符号の説明】
１ 給塵ホッパ ２ 定量供給機
３ ボイラ ４、２０〜２２、３２ 空気配管
５ 供給シュート ６ ガス化炉
７ 油噴射ノズル ８ 流動層
９ 溶融炉 １０ 起動バーナ
１１ コンベア １２ 煙道
１３ ガス急冷塔 １４ エアヒータ
１５ 集塵器 １６ 誘引送風機
１７ 煙突 １８ ダンパ
１９ 送風機 ２４ 二次燃焼室
２５ 流量調節弁 ２６ 助熱バーナ
２７ 流量調節弁 ３０ ダンパ
３１、３３、３４、３５ 煙道 ３６ ガス吹込ノズル
３７ 空気吹込管 ３８ スラグタップ
３９ スラグ落下筒 ４０ 水槽
４１ スラグチャンバー ４２ 空気ノズル
４３ 助熱バーナ ４４ 熱ガスバイパス部
４５ 温度計 ４６ スライドゲート
４７ プッシャー ４８ 吹込み管
４９ のぞき窓 ５０ 流路
５１ 助熱バーナ ５２ 吹込み管
５６ 伝熱管
【発明の属する技術分野】
本発明は灰溶融炉の稼働率及び信頼性の向上並びに運転コスト低減に役立つ灰溶融装置とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみ灰の減容化と無害化を同時に実現できる灰溶融システムが注目されている。例えば、ごみ焼却炉で発生したごみ灰を集塵器で捕集し、灯油、重油などを熱源として灰を溶融する「ごみ焼却炉＋灰溶融炉システム」、あるいはごみ自体の燃焼熱を利用してごみの灰分を溶融、無害化する「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」が実用化されている。
【０００３】
「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」の構成例を図１０に示す。図１０において、給塵ホッパ１から定量供給機２によりごみが供給シュート５からガス化炉６に供給され、ガス化炉６には流量調節弁２７で流量調節された空気が配管２１から供給され、ごみは流動層８内でガス化される。ガス化炉６の頂部から煙道１２を経由して溶融炉にＣＯ、Ｈ２などの可燃性ガスのほか固体のチャーを含む熱分解ガスが導入される。
【０００４】
溶融炉９では１０００℃以上の高温の前記熱分解ガスが、流量調節弁２５で流量調節され、配管２０から供給される空気と混合、燃焼して高熱を発生する。灰分は溶解してスラグとなる。溶解したスラグは溶融炉９からスラグチャンバー４１に流出して、スラグタップ３８に至る。スラグタップ３８の堰の一部に設けた切欠き部分からスラグはスラグ落下筒３９内に落下する。スラグ落下筒３９の下部に設けられた水槽４０にはスラグ冷却のための水砕水が入っており、高温のスラグはこの水砕水により冷却され、コンベア１１により系外に排出される。
【０００５】
スラグチャンバー４１から空気ノズル４２が設けられた二次燃焼室２４に流れる高温排ガスはボイラ３の伝熱管５６内の水を蒸気化して冷却され、煙道３３からガス急冷塔１３に送られる。冷却後の排ガスは煙道３４を経由してエアヒータ１４で溶融炉９、ガス化炉６、二次燃焼室２４に配管３２を経由して供給される燃焼用空気を予熱するために利用される。燃焼用空気は送風機１９から空気配管４を経てエアヒータ１４に送られる。なお、空気配管４から分岐して、それぞれ必要な部位に空気配管２０〜２４、３１が設けられている。
【０００６】
燃焼用空気の予熱後の排ガスは煙道３５から集塵器１５に供給され、集塵後の浄化ガスがダンパ１８で流量を調節されながら誘引送風機１６により煙突１７に送られ、大気中に放出される。
【０００７】
このような図１０に示す「ごみガス化炉＋灰溶融炉システム」の構成要素として用いられる従来の灰溶融装置の構造を図８に示す。
図８に示す灰溶融装置の一構成要素である溶融炉９は灯油、重油などを燃料とし、油噴射ノズル７を有する起動バーナ１０を用いて昇温する。溶融炉９の温度が約１０００℃に達したことを確認した後、ごみガス化炉６（図１０参照）で発生した熱分解ガスを、煙道１２を通じて熱分解ガス吹込ノズル３６から溶融炉９に吹き込む。
【０００８】
ごみガス化炉６で発生した熱分解ガスにはＣＯ、Ｈ２などの可燃性ガスのほかに固体のチャー及びガスの灰が含まれている。溶融炉９は既に１０００℃以上の高温に達しているので、この熱分解ガスは配管２０と空気吹込管３７から供給される空気と混合、燃焼して高熱を発生する。灰分は溶解してスラグとなる。溶解したスラグは溶融炉９からスラグチャンバー４１に流出してスラグタップ３８に至る。スラグタップ３８内のスラグはスラグ落下筒３９内を落下して水槽４０中の水砕水で冷却され、コンベア１１により系外に排出される。
【０００９】
溶融炉９中での熱分解ガスの安定燃焼、灰の溶融、排出を確認した後に起動バーナ１０を停止し、以後、ごみのガス化により発生した熱分解ガスの燃焼熱により灰を溶融無害化する定常運転状態に入る。
【００１０】
図８に示す灰溶融装置では、溶解炉９が唯一の熱の発生場所であり、溶融炉９より下流領域では熱が発生しない。従って、溶融炉９からのスラグが流出した後には溶融炉９中の熱は一方的に奪われるのみである。しかしながら、スラグタップ３８の下端からスラグ落下筒３９中にスラグを安定して滴下させるためには、スラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を約１２００℃以上に維持しておく必要がある。
【００１１】
すなわち、この溶融炉９においてスラグを安定に排出できるかどうかは溶融炉９の出口でスラグが保有していた熱量（顕熱）のロスを極力抑えて、スラグタップ３８の下端部まで高温を維持できるかどうかにかかっている。
【００１２】
大量の灰を溶融する大型設備であれば、スラグの量が多くてその流れも太いためスラグ単位体積当たりの放熱面積（表面積）が小さく、スラグが冷却され難い。しかし少量の灰を溶融する小型の灰溶融装置の場合には、スラグの量が少ないため、スラグは太さ数ミリ程度の細い糸のように流れる。その場合には、スラグ単位体積当たりの放熱面積（表面積）が非常に大きくなり、当初スラグが保有していた熱が低温の周囲に放散してスラグが流動性を失い、固化してしまう。こうしてスラグの固化によるスラグタップ３８の閉塞トラブルが発生する。そうなると、システム全体を停止させ溶融炉９を冷却した後、炉内に作業員が入り、削岩機などを用いて固化したスラグを除去することになる。この作業及びその後の起動に要する時間は通常数週間程度の長期間となり、多大な経済的損失が発生する。
【００１３】
スラグと周囲の温度差が大きいほど、スラグから大量の熱が奪われる。スラグの流出経路に沿って温度を見てみると、溶融炉９の出口に接続するスラグチャンバー４１は溶融炉９からの高温燃焼ガスが充満しており、この部分の温度は十分に高く、スラグチャンバー４１部分でのスラグからの熱損失は比較的少ない。
【００１４】
一方、スラグ落下筒３９の下端部は約８０〜９０℃の水槽４０の水砕水中にあり、この付近の水砕水の水温はスラグの１３００℃と比較して極度に低温である。また、その低温水面に接続しているスラグ落下筒３９も内部に熱源を持っておらず、耐火材を通じて熱伝熱により冷却されるのみである。実際、運転中の溶融炉９で測定した結果によれば、スラグ落下筒３９内部の温度は数１００℃程度の低温である。その結果、スラグの固化はスラグタップ３８から流下中のスラグの下端で、かつ、スラグタップ３８に接触した部分から固化部分が拡大し、遂には全面に拡大してスラグタップ３８を閉塞する場合がある。
【００１５】
この様子は、ロウソクの炎で溶け、ロウソクの頂部から流下したロウが冷たいロウソクの根元部分で冷却され、固化して盛り上がって固化物が成長する様子と良く似ている。
【００１６】
上記した図８に示す灰溶融装置では、溶融炉９の規模が小さくなるとスラグの固化による閉塞トラブルが頻発しやすいといった問題点がある。
この点を解決するため、図９に示す改良した灰溶融装置がある。図９に示す灰溶融装置は、図８に示す灰溶融装置に、さらにスラグチャンバー４１の天井部に助熱バーナ４３を設け、さらにスラグ落下筒３９の側壁に助熱バーナ２６を設け、スラグの加熱あるいはスラグからの熱放散軽減を図ったものである。但し、この灰溶融装置においては、助熱バーナ２６、４３の設置コストと助熱のための燃料消費量のアップは避けられない。
【００１７】
また、別の灰溶融装置として、図１０に示したようにスラグ落下筒３９の中間部と二次燃焼室２４の下流の煙道、例えば煙道３５とダンパ３０を備えた煙道３１を連結し、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部をスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９内に引き込むことにより、スラグタップ３８部のスラグの加熱並びにスラグ落下筒３９内の高温化を図り、固化を防止する方法も考えられている（特開平１０−２２０７２９号公報）。
【００１８】
しかし、この方法は溶融炉９の出口燃焼ガスが流路５０から二次燃焼室２４を経由しないで、そのまま煙道３１経由で排出されるため、溶融炉９の出口燃焼ガスに含まれたＣＯなどが、そのまま煙突１７から排出されるという欠点のほかに長い配管を設けることによりコストが高くなるという問題点がある。
【００１９】
また、本出願人は図１１に示すように灰溶融装置のスラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける構成により、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部をスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９から熱ガスバイパス部４４を通り二次燃焼室２４に誘導することでスラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を高温に維持する発明を出願している（特開２００１−２８０６１６号公報）。
【００２０】
【特許文献１】
特開平１０−２２０７２９号公報
【００２１】
【特許文献２】
特開２００１−２８０６１６号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では、
▲１▼プラント規模が小さくなると灰の量が少なく、スラグが冷却され易くなるため、スラグの固化閉塞トラブルが発生し易くなる。固化閉塞トラブルが発生するとプラントの稼働率低下、スラグ除去などメインテナンス費用の増大などの問題が発生する。
【００２３】
▲２▼助熱バーナ２６、４３を設置することによりこれを防止できるが、設備費、助熱のための燃料費の増大という問題が発生する。
【００２４】
▲３▼スラグ落下筒３９と二次燃焼室２４以降の煙道を導通させることにより、溶融炉９の出口高温ガスをスラグ落下筒３９内に引き込み、スラグ落下筒３９の高温化を図る方法もあるが、この場合、溶融炉９の出口ガスが二次燃焼室２４をバイパスするため、溶融炉９の出口ガス中に含まれる未燃のＣＯなどが煙突１７から排出される問題と煙道３１が長くなりその設備コストが高くなるという問題点がある。
【００２５】
▲４▼灰溶融装置のスラグ落下筒３９と二次燃焼室２４の下部とを連通させる熱ガスバイパス部４４を設ける構成でスラグタップ３８の下端部でのスラグの温度を高温に維持する効果が得られるが、ごみなどの燃料源の構成が変化することなどから灰の溶融状態が変動するので、スラグタップ３８がスラグで固化閉塞する可能性がなくなるとはいえない。
【００２６】
本発明の課題は、設備費、助熱のための燃料費が増大せず、設備コストを抑え、安定してスラグの固化閉塞トラブルの発生を防ぐ灰溶融装置とその運転方法を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を設けた灰溶融装置において、次のような設備を追加することで解決される。
【００２８】
（１）熱ガスバイパス部にスラグタップからの熱ガスを二次燃焼室に送り込む方向に作動流体を吹き込む吹込み管を設ける。
（２）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の天井あるいは側壁に空気あるいは燃焼ガスを煙道内に吹き込むために助熱バーナを設ける。
【００２９】
（３）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の二次燃焼室との接続部分の流路に空気、蒸気、排ガスなどの作動流体を吹込み、エアカーテンを形成させ、流路抵抗を増すことにより、スラグタップ、熱ガスバイパス部を通じて二次燃焼室に流れる高温燃焼ガス量を増すようにする。
（４）灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の二次燃焼室の接続部分の流路に煙道の断面積を可変にするためのスライドゲートを設ける。
（５）スラグ落下筒内にスラグの流下状況を監視する手段を設ける。
【００３０】
こうして、スラグ落下筒内の温度が下がった場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグ落下筒内の温度が上昇しすぎた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減じるように操作して灰溶融装置を運転する。
【００３１】
また、スラグ落下筒内のスラグ流下状態を観察し、スラグタップでスラグが固化する傾向が認められた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグタップを経由した燃焼ガス量により流下するスラグが吹き飛ばされてスラグ落下筒の内壁に付着する場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減じるように操作して灰溶融装置を運転する。
【００３２】
上記（１）〜（５）の手段を設けると同時に、スラグ落下筒内に温度計測手段を設け、スラグ落下筒内の温度を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じても、スラグ落下筒内の温度を一定に保つようにしてスラグを安定に排出することで、より確実にスラグの固化閉塞トラブルの発生を防ぐことができる。
【００３３】
【作用】
本出願人の先の発明の灰溶融装置（特開２００１−２８０６１６号公報）では、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ下部にスラグタップを設けた煙道（スラグチャンバー）から高温燃焼ガスがスラグタップ、スラグ落下筒、熱ガスバイパス部を経由して二次燃焼室下部に導かれることにより、スラグタップ、スラグ落下筒の温度を高めてスラグの温度低下、固化を防止できる。
【００３４】
本発明は上記灰溶融装置を次のように改良するものである。
▲１▼空気、蒸気、排ガスなどをエジェクターの作動流体として吹込み管から煙道（スラグチャンバー）に吹き込み、強制的に高温燃焼ガスをバイパスさせてスラグの固化を防止する。
【００３５】
▲２▼煙道（スラグチャンバー）の天井あるいは側壁に設けた助熱バーナからの燃焼ガス、あるいは燃焼しない場合には空気を流すことにより二次燃焼室への流入ガス量を増し、二次燃焼室入口部の通気抵抗を増大させる。その結果、スラグタップを経由する熱ガスバイパス流量が増し、スラグ加熱効果が増す。
【００３６】
▲３▼煙道（スラグチャンバー）にエアカーテンを形成させることにより、二次燃焼室入口部での通気抵抗が増大し、その結果、スラグタップを経由する熱ガスバイパス部量が増し、スラグ加熱効果が増す。
【００３７】
▲４▼煙道（スラグチャンバー）にスライドゲートを設け、該スライドゲートを閉めることにより、スライドゲートを経由した二次燃焼室へのガスの流路抵抗を増すと、スラグタップから熱ガスバイパス部を経由した流路の抵抗が相対値として低くなるため、熱ガスバイパス部のガス流量を増すことができる。逆の操作を行えば熱ガスバイパス部のガス流量を減らすことができる。
【００３８】
▲５▼スラグ落下筒内のスラグの流下状態を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じた場合、前記したスラグを加熱するための手段で安定にスラグを流下させる。
【００３９】
また、本発明ではスラグ落下筒内の温度を監視し、燃料あるいは灰の性状変動に起因する灰の溶融状態の変動が生じても、スラグ落下筒内の温度を一定に保つことができ、スラグを安定に排出できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態になる灰溶融装置の構造を図１から図７に示す。図８に示した従来技術による溶融炉９との構造上の差異を下記に示す。また、図１から図７までの全てにおいて従来技術で説明した構成部分と共通する部分には同一番号を付して、その説明は省略する。
図１から図７までの全てにおいて共通する従来技術にない構成部はスラグ落下筒３９に設けた温度計４５とのぞき窓４９である。
【００４１】
まず、図１と図２に示す実施の形態の灰溶融装置について説明する。図１には灰溶融装置の側断面図を示し、図２は図１におけるＡ−Ａ線矢視図（水平断面図）を示す。図１、図２に示す灰溶融装置の特徴点は、熱ガスバイパス部４４をエジェクターとして作動させるためにスロート構造とし、空気、蒸気あるいは排ガスなどのエジェクター用作動流体を吹込み管４８を通じて熱ガスバイパス部４４に吹き込めるようにしたことである。
【００４２】
図１、図２に示すように本実施の形態では、スラグ落下筒３９に設けた温度計４５による温度監視あるいはのぞき窓４９からのスラグ流下状態の観察などによりスラグ落下筒３９内でのスラグの固化、流動化不良の兆候が見られた場合、吹込み管４８から熱ガスバイパス部４４に吹き込む作動流体の量を増し、溶融炉９からスラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を通じて二次燃焼室２４に導く高温燃焼ガスの量を増すことにより、スラグタップ３８とスラグ落下筒３９の温度を高め、スラグの固化閉塞を予防する。
【００４３】
吹込み管４８からの作動流体の吹き込みを止めたとしても、スラグチャンバー４１から二次燃焼室２４に通じる狭い流路５０を経由して流れる排ガスの通気抵抗があるため、溶融炉９からの高温燃焼ガスの一部が絶えず、熱ガスバイパス部４４を通じて二次燃焼室２４に流れており、熱ガスバイパス部４４をエジェクター構造としなくてもある程度の熱ガスがバイパスするが、吹込み管４８を設けたエジェクター構造とすることにより、それが無い場合に比較して高温燃焼ガスのバイパス量を更に増すことができ、また、制御も可能となる。
【００４４】
図３に示す実施の形態の灰溶融装置では、スラグチャンバー４１の壁面に助熱バーナ５１を追加し、助熱バーナ５１の燃焼ガスを溶融炉９からの排ガスに加えることにより、スラグチャンバー４１から二次燃焼室２４に通じる狭い流路５０での通気抵抗を大きくして、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガス量を増加できるようにした。
【００４５】
図３に示す構成では、スラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を経由する高温燃焼ガス量が不足した場合、スラグタップ３８とスラグ落下筒３９の温度が低下し、スラグが固化閉塞気味になる。このような場合、助熱バーナ５１を点火すると、流路５０を経由する燃焼ガス量が増加するため流路５０での通気抵抗が増し、燃焼ガスが流れ難くなり、その分スラグタップ３８と熱ガスバイパス部４４を経由する熱ガスバイパス流量が増し、スラグを効果的に加熱することができる。更に、助熱バーナ５１からの輻射熱によってもスラグを加熱できる。その結果、スラグを安定に流下排出できる。
【００４６】
図４に示す実施の形態の灰溶融装置では、スラグチャンバー４１と二次燃焼室２４の間の流路５０に空気、蒸気、排ガスなどを吹き込むための吹込み管５２を設け、該吹込み管５２から空気、蒸気、排ガスなどを吹き込んで流路５０にエアカーテンを作り、流路５０を通過する高温燃焼ガス量を抑制し、その分スラグタップ３８、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガスバイパス流量を増加できるようにした。
【００４７】
流路５０に吹き込み管５２から空気、蒸気、燃焼排ガスなどを吹き込むことでエアカーテンを流路５０に形成し、通気抵抗を増すようにした。原理的には図４に示す実施の形態は図３に示す実施の形態と似ているが、油燃料などが不要である利点がある。
【００４８】
次に、図５と図６に示す実施の形態の灰溶融装置について説明する。図５には灰溶融装置の側断面図を示し、図６は図５におけるＡ−Ａ線矢視図（水平断面図）を示す。図５、図６に示す実施の形態の灰溶融装置では、流路５０にスライドゲート４６を設け、該ゲート４６を開閉することにより流路５０のガス流通抵抗を調節し、熱ガスバイパス部４４を通る熱ガスバイパス部量を制御できるようにした。
【００４９】
スライドゲート４６を図６に示したプッシャー４７により開閉制御し、流路５０の通気抵抗を増減することで高温燃焼ガスのバイパス量を制御できる。
【００５０】
図７に示す実施の形態の灰溶融装置では、熱ガスバイパス部４４をエジェクターとして作動させるために蒸気あるいは排ガスなどのエジェクター用作動流体を吹込み管４８を通じて熱ガスバイパス部４４に吹き込めるようにし、スラグチャンバー４１の壁面に助熱バーナ５１を設けたものである。
【００５１】
この場合、助熱バーナ５１とエジェクター式熱ガスバイパス部４４を併用することで、熱ガスバイパス効果に加えて助熱バーナ５１による積極的な加熱効果を得ることができる。
【００５２】
以上、本発明の各実施の形態による作用効果は以下のとおりである。
溶融炉９から流れ出たスラグがスラグタップ３８を経由してスラグ落下筒３９内を流下するが、溶融炉９からの高温燃焼ガスの大部分は流路５０を経由してのまま二次燃焼室２４に流れ、一部はスラグタップ３８、スラグ落下筒３９、熱ガスバイパス部４４を経由して二次燃焼室２４の下部に入る。この熱ガスの熱ガスバイパス部４４を経由するバイパス流量は流路５０と熱ガスバイパス部４４の二つの流路の流れ抵抗の大きさにより定まる。スラグチャンバー４１と二次燃焼室２４との接続流路５０の流路抵抗を増せば、その分、熱ガスバイパス部４４を経由する熱ガスバイパス流量が増す。この高温燃焼ガスにより完全に燃焼させることができる。従って、煙突１７から未燃のＣＯが大気中に排出されることはない。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態により長大な配管を引き回したり、バーナを追設し油を助熱したりすることなく、かつ煙突からのＣＯ排出量の増大を招くことも無く、スラグの冷却を防止し、スラグの固化閉塞トラブルを防止できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明による効果は下記の通りである。
▲１▼スラグの固化閉塞トラブルによるプラント稼働率の低減防止。
▲２▼固化閉塞したスラグの除去などのメインテナンスコストの低減。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢断面視図である。
【図３】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢断面視図である。
【図７】本発明の実施の形態の灰溶融装置の側断面図である。
【図８】従来技術の灰溶融装置の側断面図である。
【図９】従来技術の灰溶融装置の側断面図である。
【図１０】従来技術によるごみガス化溶融システムの系統図である。
【図１１】従来技術によるごみガス化溶融システムの灰溶融装置の側断面図である。
【符号の説明】
１ 給塵ホッパ ２ 定量供給機
３ ボイラ ４、２０〜２２、３２ 空気配管
５ 供給シュート ６ ガス化炉
７ 油噴射ノズル ８ 流動層
９ 溶融炉 １０ 起動バーナ
１１ コンベア １２ 煙道
１３ ガス急冷塔 １４ エアヒータ
１５ 集塵器 １６ 誘引送風機
１７ 煙突 １８ ダンパ
１９ 送風機 ２４ 二次燃焼室
２５ 流量調節弁 ２６ 助熱バーナ
２７ 流量調節弁 ３０ ダンパ
３１、３３、３４、３５ 煙道 ３６ ガス吹込ノズル
３７ 空気吹込管 ３８ スラグタップ
３９ スラグ落下筒 ４０ 水槽
４１ スラグチャンバー ４２ 空気ノズル
４３ 助熱バーナ ４４ 熱ガスバイパス部
４５ 温度計 ４６ スライドゲート
４７ プッシャー ４８ 吹込み管
４９ のぞき窓 ５０ 流路
５１ 助熱バーナ ５２ 吹込み管
５６ 伝熱管
Claims (7)
- 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置であって、
熱ガスバイパス部にスラグタップからの熱ガスを二次燃焼室に送り込む方向に作動流体を吹き込む吹込み管を設けたことを特徴とする灰溶融装置。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置であって、
灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の天井あるいは側壁に助熱バーナを設けたことを特徴とする灰溶融装置。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置であって、
灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道と二次燃焼室の接続部分の流路に作動流体を吹込みエアカーテンを形成することを特徴とする灰溶融装置。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置であって、
灰溶融炉と二次燃焼室を接続する煙道の二次燃焼室の接続部分の流路に煙道の断面積を可変にするためのスライドゲートを設けたことを特徴とする灰溶融装置。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置であって、
スラグ落下筒内にスラグの流下状況を監視する手段を設けたことを特徴とする灰溶融装置。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置の灰溶融装置の運転方法であって、
スラグ落下筒内の温度が下がった場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグ落下筒内の温度が上昇しすぎた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減じるように操作することを特徴とする灰溶融装置の運転方法。 - 高温ガスにより灰分を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出した未燃焼分を燃焼させる二次燃焼室と、灰溶融炉と二次燃焼室を接続し、かつ、下部にスラグタップを設けた煙道と、該煙道のスラグタップに連結し、下端を水封したスラグ落下筒と、スラグ落下筒と二次燃焼室の下部とを連通させる熱ガスバイパス部を備えた灰溶融装置の灰溶融装置の運転方法であって、
スラグ落下筒内のスラグ流下状態を観察し、スラグタップでスラグが固化する傾向が認められた場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を増し、スラグタップを経由した燃焼ガス量により流下するスラグが吹き飛ばされてスラグ落下筒の内壁に付着する場合には、熱ガスバイパス部を通る熱ガス量を減ずるように操作することを特徴とする灰溶融装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286482A JP2004125203A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 灰溶融装置及び運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286482A JP2004125203A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 灰溶融装置及び運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004125203A true JP2004125203A (ja) | 2004-04-22 |
Family
ID=32279520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002286482A Pending JP2004125203A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 灰溶融装置及び運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004125203A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015535920A (ja) * | 2012-09-26 | 2015-12-17 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 燃焼の生成物からの熱回収のための方法およびシステム、その方法およびシステムを備える装荷燃料加熱設備 |
| KR101744558B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2017-06-20 | 서울시립대학교 산학협력단 | 폐타이어 처리용 2 단 열분해 장치, 이를 이용한 폐타이어 처리 방법 및 시스템 |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002286482A patent/JP2004125203A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015535920A (ja) * | 2012-09-26 | 2015-12-17 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 燃焼の生成物からの熱回収のための方法およびシステム、その方法およびシステムを備える装荷燃料加熱設備 |
| KR101744558B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2017-06-20 | 서울시립대학교 산학협력단 | 폐타이어 처리용 2 단 열분해 장치, 이를 이용한 폐타이어 처리 방법 및 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002081624A (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉と同溶融炉の操業方法 | |
| JP4126316B2 (ja) | ガス化溶融システムの運転制御方法及び該システム | |
| KR20070117461A (ko) | 산업폐기물 용융고화장치 | |
| JP4685671B2 (ja) | 廃棄物溶融処理装置 | |
| JP2004125203A (ja) | 灰溶融装置及び運転方法 | |
| WO2003087669A1 (fr) | Incinerateur, incinerateur de gazeification et procede de traitement des dechets | |
| JP4243764B2 (ja) | 熱分解ガス化溶融システムとその昇温方法 | |
| JP4234727B2 (ja) | 溶融炉の炉内状況監視・制御方法及び該装置 | |
| JP3973071B2 (ja) | ガス化溶融炉 | |
| JP4918834B2 (ja) | 廃棄物溶融炉および廃棄物溶融炉の操業方法 | |
| JP3742441B2 (ja) | シャフト炉方式の廃棄物の溶融炉における燃焼温度調整方法 | |
| JP4126317B2 (ja) | ガス化溶融システムの運転制御方法及び該システム | |
| JP4111107B2 (ja) | 溶融炉二次燃焼室ダスト排出機の腐食防止方法及び装置 | |
| JPH08121728A (ja) | 廃棄物の溶融炉からの発生ガスの燃焼方法および廃棄物溶融炉の２次燃焼炉 | |
| JP4154371B2 (ja) | 流動床式ガス化溶融炉の廃棄物供給停止時における保温方法 | |
| JP4105963B2 (ja) | 熱分解ガス化溶融システム | |
| JP3819615B2 (ja) | 廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置 | |
| JPH10169966A (ja) | 廃棄物溶融炉からの生成ガスの燃焼炉のクリンカー生成防止方法 | |
| JP3096623B2 (ja) | 溶融炉 | |
| JPH09178140A (ja) | 流動床式ごみ焼却炉及び灰溶融炉並びにこれらを組み合わせたごみ焼却システム | |
| JP5981696B2 (ja) | ガス化溶融設備の溶融炉 | |
| JP2629108B2 (ja) | 廃棄物溶融炉 | |
| JPH08121727A (ja) | 廃棄物の溶融炉の２次燃焼炉構造 | |
| JP2010236733A (ja) | 廃棄物のガス化溶融方法およびガス化溶融設備 | |
| JP2001289420A (ja) | 塵芥のガス化溶融方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050804 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070410 |