JP2004271120A - Gasification melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物を処理する際に発生する熱分解残渣などの溶融対象物を溶融処理するガス化溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、都市ごみなどの一般廃棄物や産業廃棄物を処理する場合には、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気で加熱し、熱分解ガスと固体残渣に分解する装置が広く用いられている。
【0003】
更に、この装置では、熱分解ガスが改質・精製の上燃料ガスとして用いられる。一方、固体残渣は燃料としてガス化溶融炉へ送られ、このガス化溶融炉においてガス化されて燃料ガスが生成されると共に、固体残渣中の灰分は溶融され、溶融スラグが生成される。
【0004】
次に、上述したような従来技術によるガス化溶融炉の構成について、ガス化溶融炉の構成を示す立断面図である図6を用いて説明する。なお、このようなガス化溶融炉による廃棄物の処理方法の詳細については例えば特許文献1に、また、この種のガス化溶融炉の構成の詳細については例えば特許文献2にそれぞれ詳しい。
【0005】
すなわち、従来技術によるガス化溶融炉50では、固体残渣が燃料として、また酸化剤として例えば空気がメインバーナー23に供給される。メインバーナー23では、供給された酸化剤と固体残渣とが混合着火され、溶融炉本体14の内部において火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0006】
固体残渣中の灰分は、上記ガス化における反応熱により溶融し、溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下し、炉床に設けられたスラグ溜り16に捕捉される。
【0007】
この溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化した後に溢流し、堰18に移行する。堰18には、図7に示すようにスラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20へと移行し、下方に開口しているスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間内に沿って移動し、スラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0008】
一方、固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSは、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される以外に、生成ガスによって搬送され、スラグ排出口20側に移動するものもある。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−360998号公報
【0010】
【特許文献2】
特開平10−26333号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガス化溶融炉では、以下のような問題がある。
【0012】
すなわち、スラグ排出口20は、堰18と絞り部材22とによって口径がその上流側および下流側よりも狭められている。このような構成は、生成ガスの流路として見た場合には絞りとして作用する。したがって、スラグ排出口20の周囲にミスト状スラグSが衝突し、例えば図6に示すように絞り部材22の上部に捕捉されてしまうと、これが凝固してスラグ排出口20を塞ぐ恐れがあるという問題がある。
【0013】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ミスト状スラグをスラグ排出口側に移動させないようにすることによって、スラグ排出口がミスト状スラグによって閉塞されることを阻止することが可能なガス化溶融炉を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【0015】
すなわち、請求項1の発明は、廃棄物を熱分解して得られる熱分解残渣中の炭素分をガス化して可燃性燃料ガスを生成するとともに、このガス化における反応熱によって熱分解残渣中の灰分を溶融して溶融スラグとし、下方に開口しているスラグ排出口から溶融スラグを排出するガス化溶融炉において、生成された可燃性燃料ガスに同伴して移動する溶融スラグの液滴がスラグ排出口の周辺に付着凝固してスラグ排出口を閉塞することのないように、溶融スラグの液滴を除去しスラグ排出口側に移動しないようにした移動阻止手段をスラグ排出口よりも上流側に備えている。
【0016】
従って、請求項1の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、溶融スラグの液滴が除去され、スラグ排出口まで至らないようにすることができる。その結果、溶融スラグの液滴によって、スラグ排出口が閉塞されることを阻止することが可能となる。
【0017】
請求項2の発明は、請求項1の発明のガス化溶融炉において、溶融スラグの液滴の移動方向をほぼ水平方向とするとともに、移動阻止手段として、ほぼ垂直方向に延設された障壁としている。
【0018】
従って、請求項2の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、移動阻止手段である障壁は、溶融スラグの液滴を効果的に除去することができる。その結果、溶融スラグの液滴によって、スラグ排出口が閉塞されることを阻止することが可能となる。
【0019】
請求項3の発明は、請求項2の発明のガス化溶融炉において、移動阻止手段として、スラグ排出口の口径よりも口径が小さく、溶融スラグの液滴をスラグ排出口側へ導くガス通路口を形成するように設けられた単数または複数の障壁としている。
【0020】
従って、請求項3の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、溶融スラグの液滴が移動するガス通路口における障壁の表面積割合を高めることができる。その結果、障壁による溶融スラグの液滴の除去効率を高めることが可能となる。
【0021】
請求項4の発明は、請求項3の発明のガス化溶融炉において、ガス通路口がジグザグ状になるように形成されている。
【0022】
従って、請求項4の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、溶融スラグの液滴を、効率良く障壁に衝突させることができる。その結果、障壁による溶融スラグの液滴の除去効率を高めることが可能となる。
【0023】
請求項5の発明は、請求項2乃至4のうち何れか1項の発明のガス化溶融炉において、障壁によって除去された溶融スラグの液滴が障壁に付着した場合には、付着した液滴を障壁から流下させるために障壁を加熱する加熱手段を付加している。
【0024】
従って、請求項5の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができる。その結果、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0025】
請求項6の発明は、請求項5の発明のガス化溶融炉において、加熱手段としてバーナーを用いている。
【0026】
従って、請求項6の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、バーナーを用いて、効果的に障壁を加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0027】
請求項7の発明は、請求項2乃至4のうち何れか1項に記載のガス化溶融炉において、障壁の壁面へ噴霧状の酸化剤を供給する酸化剤供給ノズルを付加してなる。
【0028】
従って、請求項7の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁を効率的に加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0029】
請求項8の発明は、請求項7の発明のガス化溶融炉において、酸化剤を燃焼用空気としている。
【0030】
従って、請求項8の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁を効率的に加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0032】
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図6および図7と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【0033】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図1を用いて説明する。
【0034】
図1は、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図である。
【0035】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉10は、図6に示す従来技術のガス化溶融炉50の内部空間内に、堰18の上方の天井部19から下方に向かって、すなわち垂直方向に延設された障壁24を付加した構成としている。
【0036】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉10の作用について説明する。
【0037】
本実施の形態に係るガス化溶融炉10では燃料として固体残渣が、酸化剤として例えば空気がメインバーナー23に供給される。メインバーナー23では、供給された酸化剤と固体残渣とが混合着火され、溶融炉本体14の内部において火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0038】
固体残渣中の灰分は、上記ガス化における反応熱により溶融し、溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下し、炉床に設けられたスラグ溜り16に捕捉される。
【0039】
この溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化が図られた後に堰18を溢流し、スラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20側へと移行し、下方に開口しているスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0040】
また、一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間を図中矢印に示す方向に沿って移動し、最終的にはスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0041】
一方、固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSは、2通りの移動経路を通る。
【0042】
すなわち、一部のミスト状スラグSは、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される。その他のミスト状スラグSは、生成ガスに同伴され、堰18の上方を図中左から右に向かって移動する。このようにして生成ガスに同伴されたミスト状スラグSは、以下に述べるように、障壁24によって除去される。
【0043】
すなわち、堰18の上方側には障壁24が設けられている。この障壁24は、図中左から右に向かってほぼ水平方向に移動する生成ガスに対してほぼ直交する方向である垂直方向に延設され設けられている。したがって、生成ガスに同伴されて移動するミスト状スラグSは、この障壁24に衝突し、容易に除去される。
【0044】
このようにして、ミスト状スラグSは障壁24によってほとんど除去されるので、ミスト状スラグSの液滴によって、スラグ排出口が閉塞されることを阻止することができる。なお、障壁24によって除去されたミスト状スラグSは、障壁24の表面に沿って流下し、スラグ溜り16に回収される。
【0045】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉においては、上記のような作用により、生成ガスに同伴するミスト状スラグSを、障壁24によって効率的に除去することができる。
【0046】
これによって、ミスト状スラグSがスラグ排出口20まで到達しないようになり、ミスト状スラグSによるスラグ排出口20の閉塞を阻止することが可能となる。
【0047】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態を図2から図3を用いて説明する。
【0048】
図2は、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0049】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉11は、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉10の変形例であって、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉10に、堰18から上方の天井部19に向かって、すなわち堰18から垂直方向に向かって延設された障壁25を付加した構成としている。そして、障壁24と障壁25とによって上下方向にジグザグ状となるような生成ガスの流路を形成している。更に、この形成された流路の口径を、スラグ排出口20の口径よりも小さくしている。
【0050】
なお、図3に示すように、障壁25には、スラグ流下とい21が設けられているので、スラグ溜り16からのスラグの溢流を阻害することはない。
【0051】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉11の作用について説明する。
【0052】
第1の実施の形態で説明したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉11でもまた燃料である固体残渣と、酸化剤である例えば空気がメインバーナー23に供給され、メインバーナー23ではこれらが混合着火され火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0053】
そして、固体残渣中の灰分は溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下しスラグ溜り16に捕捉される。溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化が図られた後に堰18を溢流し、スラグ流下とい21を介してスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0054】
また、一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間を図中矢印に示す方向に沿って移動し、スラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0055】
固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSの一部は、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される。その他のミスト状スラグSは、生成ガスに同伴され、堰18の上方を、障壁24と障壁25とによって形成されてなるジグザグ状の流路に沿ってスラグ排出口20に向かって移動する。このようにして生成ガスに同伴されたミスト状スラグSは、以下に述べるように、障壁24および障壁25によって効率良く除去される。
【0056】
障壁24は、垂直方向に沿って、すなわち図中左から右に向かってほぼ水平方向に移動する生成ガスの移動方向に対してほぼ直交する方向に延設され設けられている。したがって、生成ガスに同伴されて移動するミスト状スラグSは、この障壁24に衝突し、除去される。
【0057】
更に、障壁25は、障壁24と平行になるように下方から上方に向かって延設され設けられている。したがって、障壁24によって除去されなかったミスト状スラグSは、生成ガスに同伴されて更にスラグ排出口20側に移動すると、障壁25に衝突する。これによって、障壁24によって除去されなかったミスト状スラグSが、障壁25によって除去される。
【0058】
このようにして、ミスト状スラグSは障壁24によって除去されるのに加え、障壁24によって除去されないミスト状スラグSが存在していても、障壁25によって除去される。しかも、障壁24と障壁25とによって形成されてなるジグザグ状の流路の口径は、スラグ排出口20の口径よりも絞られているので、この流路における障壁24,25の表面積割合は高い。これによって、障壁24,25によるミスト状スラグSの除去効率がますます高められ、スラグ排出口20へのミスト状スラグSの移動が効果的に阻止され、スラグ排出口20が閉塞されることを阻止することができる。
【0059】
なお、障壁24によって除去されたミスト状スラグSは、障壁24の表面に沿って流下し、スラグ溜り16に回収される。また、障壁25によって除去されたミスト状スラグSは、障壁25の表面に沿って堰18まで流下し、スラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20まで移動する。
【0060】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉においては、上記のような作用により、生成ガスに同伴するミスト状スラグSを、障壁24および障壁25によって効率的に除去することができる。
【0061】
これによって、ミスト状スラグSがスラグ排出口20まで到達しないようになり、ミスト状スラグSによるスラグ排出口20の閉塞を阻止することが可能となる。
【0062】
なお、本実施の形態では、2つの障壁24,25を用いた例について説明したが、障壁の数は、2つに限定されるものではなく、3つ以上であっても良い。障壁の数を多くすればするほど、ミスト状スラグSの除去効率を高めることができる。
【0063】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態を図4を用いて説明する。
【0064】
図4は、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図2と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0065】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉12は、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉11の変形例であって、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉11に、障壁24の壁面を加熱する壁面加熱バーナー30を付加した構成としている。
【0066】
壁面加熱バーナー30は、燃料と酸化剤とが供給され、供給された酸化剤を用いて燃料を燃焼することによって障壁24の壁面を加熱する。燃料としては例えば都市ガス等の可燃性ガスを、酸化剤としては例えば空気あるいは燃焼空気をそれぞれ用いる。酸化剤を供給する場合には、壁面加熱バーナー30にノズル機能を持たせ、このノズル機能によって噴霧化された酸化剤を障壁24の壁面一面に亘って吹き付けることによって、壁面全体を効率良く燃焼するようにしても良い。
【0067】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉12の作用について説明する。
【0068】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉12には、障壁24の壁面を加熱する壁面加熱バーナー30が設けられている。この壁面加熱バーナー30には、燃料と酸化剤が供給されるので、酸化剤を用いて燃料を燃焼することによって障壁24の壁面が加熱される。
【0069】
その結果、障壁24に付着したミスト状スラグSの凝固が阻止され、障壁24の壁面に沿って容易に流下するようになり、スラグ溜り16に回収される。これによって、障壁24に付着したミスト状スラグSが壁面から迅速に除去されるので、障壁24によるミスト状スラグSの除去能力がガス化溶融炉12の運転期間に亘って維持される。
【0070】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉12においては、上記のような作用により、運転期間に亘って第2の実施の形態で得られる作用効果を奏することができる。
【0071】
なお、本実施の形態では、障壁24を壁面加熱バーナー30によって加熱する場合を例に説明したが、それに加えて、障壁25を加熱するバーナーを備えるようにしても良い。このバーナーによって障壁25を加熱した場合であっても、障壁25によるミスト状スラグSの除去能力がガス化溶融炉12の運転期間に亘って維持される。
【0072】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態を図5を用いて説明する。
【0073】
図5は、第4の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図4と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0074】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉13は、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉12の変形例であって、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉12における壁面加熱バーナー30に代えて酸化剤供給ノズル32を付加した構成としている。
【0075】
酸化剤供給ノズル32は、例えば酸素、空気、または燃焼空気を噴霧化して障壁24の壁面一面に亘って吹き付ける。本実施の形態に係るガス化溶融炉13の溶融炉本体14の内部空間は、一酸化炭素や二酸化炭素が充満した高温低酸素雰囲気であるので、酸化剤である酸素、空気、または燃焼空気を噴霧化して障壁24の壁面一面に吹き付けると、これら酸化物が燃焼し、障壁24の壁面全体を効率良く加熱するようにしている。
【0076】
このような構成とすることによっても、障壁24の壁面全体を効率良く加熱することができるので、第3の実施の形態と同様に、運転期間に亘って第2の実施の形態で得られる作用効果を奏することができる。
【0077】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ミスト状スラグを除去することによって、スラグ排出口側に移動させないようにすることができる。以上により、スラグ排出口がミスト状スラグによって閉塞されることを阻止することが可能なガス化溶融炉を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図2】第2の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図3】障壁と堰との接続状態を示す斜視図
【図4】第3の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図5】第4の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図6】従来技術によるガス化溶融炉の構成を示す立断面図
【図7】堰の詳細構成を示す斜視図
【符号の説明】
F…火炎、M…溶融スラグ、S…ミスト状スラグ、10,11,12,13,50…ガス化溶融炉、14…溶融炉本体、16…スラグ溜り、18…堰、19…天井部、20…スラグ排出口、21…スラグ流下とい、22…絞り部材、23…メインバーナー、24,25…障壁、28…スラグ溢流穴、30…壁面加熱バーナー、32…酸化剤供給ノズル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gasification and melting furnace for melting and processing an object to be melted such as a pyrolysis residue generated when processing general waste or industrial waste.
[0002]
[Prior art]
Generally, when treating general waste such as municipal solid waste and industrial waste, equipment that puts waste into a pyrolysis reactor, heats it in a low oxygen atmosphere, and decomposes it into pyrolysis gas and solid residues is widely used. Have been.
[0003]
Further, in this apparatus, the pyrolysis gas is used as a fuel gas after reforming and refining. On the other hand, the solid residue is sent as a fuel to a gasification and melting furnace, where it is gasified and fuel gas is generated, and the ash in the solid residue is melted to generate a molten slag.
[0004]
Next, the configuration of the gasification and melting furnace according to the related art as described above will be described with reference to FIG. 6, which is a vertical sectional view showing the configuration of the gasification and melting furnace. It should be noted that the details of such a waste gas treatment method using a gasification and melting furnace are described in, for example, Patent Document 1 and the details of the configuration of this type of gasification and melting furnace are described in, for example, Patent Document 2.
[0005]
That is, in the gasification and melting furnace 50 according to the prior art, the solid residue is supplied to the main burner 23 as a fuel and the oxidant, for example, air. In the main burner 23, the supplied oxidizing agent and the solid residue are mixed and ignited, and a flame F is formed inside the melting furnace
[0006]
The ash in the solid residue is melted by the reaction heat in the gasification, becomes molten slag M, falls in the internal space of the melting furnace
[0007]
The molten slag M is sufficiently heated in the
[0008]
On the other hand, among the ash components in the solid residue, those which are particularly fine particles become mist-like slags S which are fine slag particles. This mist-like slag S falls in the internal space of the melting
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-9-360998
[Patent Document 2]
JP-A-10-26333
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional gasification and melting furnace has the following problems.
[0012]
That is, the diameter of the slag discharge port 20 is narrowed by the
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by preventing mist-like slag from moving toward the slag discharge port side, it is possible to prevent the slag discharge port from being blocked by the mist-like slag. It is an object to provide a possible gasification and melting furnace.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0015]
That is, the invention of claim 1 gasifies the carbon content in the pyrolysis residue obtained by pyrolyzing the waste to generate a combustible fuel gas, and also generates the combustible fuel gas by the heat of reaction in the gasification. In a gasification and melting furnace that melts ash into molten slag and discharges molten slag from a slag discharge port that opens downward, droplets of molten slag that move along with the combustible fuel gas generated In order to prevent solidification around the discharge port and blockage of the slag discharge port, a movement preventing means that removes liquid droplets of the molten slag and does not move toward the slag discharge port is located upstream of the slag discharge port. In preparation.
[0016]
Therefore, in the gasification and melting furnace according to the first aspect of the present invention, by taking the above-described means, the droplets of the molten slag can be removed and the molten slag can be prevented from reaching the slag discharge port. As a result, it is possible to prevent the slag discharge port from being blocked by the droplets of the molten slag.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in the gasification and melting furnace of the first aspect, the moving direction of the droplets of the molten slag is made substantially horizontal, and as a movement inhibiting means, a substantially vertically extending barrier is provided. I have.
[0018]
Therefore, in the gasification and melting furnace according to the second aspect of the present invention, by taking the above-described means, the barrier serving as the movement inhibiting means can effectively remove the droplets of the molten slag. As a result, it is possible to prevent the slag discharge port from being blocked by the droplets of the molten slag.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the gasification and melting furnace according to the second aspect of the present invention, the gas passage opening has a diameter smaller than the diameter of the slag discharge port and guides the droplets of the molten slag to the slag discharge side as the movement inhibiting means. , One or more barriers provided to form
[0020]
Therefore, in the gasification and melting furnace according to the third aspect of the present invention, by taking the above measures, it is possible to increase the surface area ratio of the barrier in the gas passage opening through which the droplets of the molten slag move. As a result, it is possible to increase the efficiency of removing the droplets of the molten slag by the barrier.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the gasification and melting furnace of the third aspect, the gas passage opening is formed in a zigzag shape.
[0022]
Therefore, in the gasification and melting furnace according to the fourth aspect of the present invention, by taking the above measures, the droplets of the molten slag can efficiently collide with the barrier. As a result, it is possible to increase the efficiency of removing the droplets of the molten slag by the barrier.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in the gasification and melting furnace according to any one of the second to fourth aspects, when a droplet of the molten slag removed by the barrier adheres to the barrier, the adhered droplet. A heating means for heating the barrier is added in order to cause the gas to flow down from the barrier.
[0024]
Therefore, in the gasification and melting furnace according to the fifth aspect of the present invention, by taking the above measures, it is possible to prevent solidification of the droplets of the molten slag adhered to the barrier and easily remove the droplets of the molten slag adhered to the barrier. Can flow down from the barrier. As a result, it is possible to maintain the capability of removing the droplets of the molten slag by the barrier.
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, in the gasification melting furnace of the fifth aspect, a burner is used as a heating means.
[0026]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the sixth aspect of the present invention, by taking the above measures, the barrier can be effectively heated by using the burner. As a result, the molten slag droplets attached to the barrier are prevented from solidifying, and the attached molten slag droplets can easily flow down from the barrier, and the ability of the barrier to remove the molten slag droplets. Can be maintained.
[0027]
According to a seventh aspect of the present invention, in the gasification and melting furnace according to any one of the second to fourth aspects, an oxidant supply nozzle for supplying a sprayed oxidant to a wall surface of the barrier is added.
[0028]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the seventh aspect of the present invention, the barrier can be efficiently heated by taking the above measures. As a result, the molten slag droplets attached to the barrier are prevented from solidifying, and the attached molten slag droplets can easily flow down from the barrier, and the ability of the barrier to remove the molten slag droplets. Can be maintained.
[0029]
According to an eighth aspect of the present invention, in the gasification melting furnace according to the seventh aspect of the present invention, the oxidant is used as combustion air.
[0030]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the eighth aspect of the present invention, the barrier can be efficiently heated by taking the above measures. As a result, the molten slag droplets attached to the barrier are prevented from solidifying, and the attached molten slag droplets can easily flow down from the barrier, and the ability of the barrier to remove the molten slag droplets. Can be maintained.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
In the drawings used in the description of the embodiments below, the same parts as those in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals.
[0033]
(First Embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0034]
FIG. 1 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification and melting furnace according to the first embodiment.
[0035]
That is, the gasification and melting furnace 10 according to the present embodiment is provided in the interior space of the conventional gasification and melting furnace 50 shown in FIG. The structure is such that a barrier 24 extended to is provided.
[0036]
Next, the operation of the gasification and melting furnace 10 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0037]
In the gasification and melting furnace 10 according to the present embodiment, a solid residue is supplied to the main burner 23 as a fuel and, for example, air is supplied as an oxidant. In the main burner 23, the supplied oxidizing agent and the solid residue are mixed and ignited, and a flame F is formed inside the melting furnace
[0038]
The ash in the solid residue is melted by the reaction heat in the gasification, becomes molten slag M, falls in the internal space of the melting furnace
[0039]
After the molten slag M is sufficiently heated in the
[0040]
Also, the generated gas such as carbon monoxide and carbon dioxide moves in the internal space of the melting furnace
[0041]
On the other hand, among the ash components in the solid residue, those which are particularly fine particles become mist-like slags S which are fine slag particles. This mist-like slag S passes through two movement routes.
[0042]
That is, a part of the mist-like slag S falls in the internal space of the melting furnace
[0043]
That is, the barrier 24 is provided above the
[0044]
Thus, since the mist-like slag S is almost completely removed by the barrier 24, it is possible to prevent the slag discharge port from being blocked by the droplets of the mist-like slag S. The mist-like slag S removed by the barrier 24 flows down along the surface of the barrier 24 and is collected in the
[0045]
As described above, in the gasification and melting furnace according to the present embodiment, the mist-like slag S accompanying the generated gas can be efficiently removed by the barrier 24 by the above-described operation.
[0046]
Thus, the mist-like slag S does not reach the slag discharge port 20, and it is possible to prevent the slag discharge port 20 from being blocked by the mist-like slag S.
[0047]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 2 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification and melting furnace according to a second embodiment, in which the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Is described only.
[0049]
That is, the gasification and melting furnace 11 according to the present embodiment is a modification of the gasification and melting furnace 10 according to the first embodiment, and the gasification and melting furnace 10 according to the first embodiment includes: A
[0050]
As shown in FIG. 3, the
[0051]
Next, the operation of the gasification and melting furnace 11 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0052]
As described in the first embodiment, also in the gasification and melting furnace 11 according to the present embodiment, the solid residue as the fuel and the oxidant, for example, air are supplied to the main burner 23. These are mixed and ignited to form a flame F. In this flame F, the carbon content contained in the solid residue is gasified into carbon monoxide and carbon dioxide.
[0053]
Then, the ash in the solid residue becomes molten slag M, falls in the internal space of the melting furnace
[0054]
In addition, generated gases such as carbon monoxide and carbon dioxide also move in the inner space of the melting furnace
[0055]
Among the ash components in the solid residue, those which are particularly fine particles become mist-like slag S which is fine molten slag. A part of the mist-like slag S falls in the internal space of the
[0056]
The barrier 24 is provided so as to extend in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the generated gas moving in the vertical direction, that is, in the horizontal direction from left to right in the drawing. Therefore, the mist-like slag S that moves accompanying the generated gas collides with the barrier 24 and is removed.
[0057]
Further, the
[0058]
Thus, in addition to the mist-like slag S being removed by the barrier 24, even if there is a mist-like slag S that is not removed by the barrier 24, it is removed by the
[0059]
The mist-like slag S removed by the barrier 24 flows down along the surface of the barrier 24 and is collected in the
[0060]
As described above, in the gasification and melting furnace according to the present embodiment, the mist-like slag S accompanying the generated gas can be efficiently removed by the barrier 24 and the
[0061]
Thus, the mist-like slag S does not reach the slag discharge port 20, and it is possible to prevent the slag discharge port 20 from being blocked by the mist-like slag S.
[0062]
In the present embodiment, an example using two
[0063]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0064]
FIG. 4 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification and melting furnace according to a third embodiment. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Is described only.
[0065]
That is, the gasification and melting furnace 12 according to the present embodiment is a modification of the gasification and melting furnace 11 according to the second embodiment, and the gasification and melting furnace 11 according to the second embodiment includes: The configuration is such that a wall surface heating burner 30 for heating the wall surface of the barrier 24 is added.
[0066]
The wall heating burner 30 is supplied with the fuel and the oxidant, and heats the wall of the barrier 24 by burning the fuel using the supplied oxidant. As the fuel, for example, a combustible gas such as city gas is used, and as the oxidant, for example, air or combustion air is used. When supplying the oxidizing agent, the wall surface heating burner 30 is provided with a nozzle function, and the oxidizing agent sprayed by the nozzle function is sprayed over the entire wall surface of the barrier 24, so that the entire wall surface is efficiently burned. You may do it.
[0067]
Next, the operation of the gasification and melting furnace 12 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0068]
That is, the gasification melting furnace 12 according to the present embodiment is provided with the wall surface heating burner 30 for heating the wall surface of the barrier 24. Since the fuel and the oxidant are supplied to the wall surface heating burner 30, the wall surface of the barrier 24 is heated by burning the fuel using the oxidant.
[0069]
As a result, the solidification of the mist-like slag S attached to the barrier 24 is prevented, and the mist slag S easily flows down along the wall surface of the barrier 24 and is collected in the
[0070]
As described above, in the gasification and melting furnace 12 according to the present embodiment, the operation and effect obtained in the second embodiment can be achieved over the operation period by the above operation.
[0071]
In the present embodiment, the case where the barrier 24 is heated by the wall surface heating burner 30 has been described as an example. However, in addition to this, a burner for heating the
[0072]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0073]
FIG. 5 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification and melting furnace according to a fourth embodiment. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Is described only.
[0074]
That is, the gasification and melting furnace 13 according to the present embodiment is a modified example of the gasification and melting furnace 12 according to the third embodiment, and the wall surface of the gasification and melting furnace 12 according to the third embodiment. An oxidant supply nozzle 32 is added instead of the heating burner 30.
[0075]
The oxidant supply nozzle 32 atomizes, for example, oxygen, air, or combustion air and sprays the atomized air over the entire wall surface of the barrier 24. Since the internal space of the melting furnace
[0076]
With such a configuration, the entire wall surface of the barrier 24 can be efficiently heated, so that the operation obtained in the second embodiment over the operation period can be achieved similarly to the third embodiment. The effect can be achieved.
[0077]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such configurations. Within the scope of the invented technical concept of the claims, those skilled in the art will be able to conceive various changes and modifications, and those changes and modifications will be described in the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs to.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by removing the mist-like slag, it is possible to prevent the slag from being moved to the slag discharge port side. As described above, a gasification and melting furnace capable of preventing the slag discharge port from being blocked by the mist-like slag can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification / melting furnace according to a first embodiment; FIG. 2 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification / melting furnace according to a second embodiment; 3 is a perspective view showing a connection state between a barrier and a weir. FIG. 4 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification and melting furnace according to a third embodiment. FIG. 5 is a gas according to a fourth embodiment. FIG. 6 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification / melting furnace. FIG. 6 is a vertical sectional view showing a configuration of a conventional gasification / melting furnace. FIG. 7 is a perspective view showing a detailed configuration of a weir.
F: Flame, M: Molten slag, S: Mist slag, 10, 11, 12, 13, 50: Gasification / melting furnace, 14: Melting furnace body, 16: Slag reservoir, 18: Weir, 19: Ceiling, Reference Signs List 20 slag discharge port, 21 slag flow down, 22 squeezing member, 23 main burner, 24, 25 barrier, 28 slag overflow hole, 30 wall heating burner, 32 oxidant supply nozzle
Claims (8)
前記生成された可燃性燃料ガスに同伴して移動する前記溶融スラグの液滴が前記スラグ排出口の周辺に付着凝固して前記スラグ排出口を閉塞することのないように、前記溶融スラグの液滴を除去し前記スラグ排出口側に移動しないようにした移動阻止手段を前記スラグ排出口よりも上流側に備えたガス化溶融炉。Gasification of the carbon content in the pyrolysis residue obtained by pyrolyzing the waste to produce a combustible fuel gas, and melting of the ash in the pyrolysis residue by the heat of reaction in this gasification to form molten slag In a gasification and melting furnace that discharges the molten slag from a slag discharge port that opens downward,
The liquid of the molten slag such that droplets of the molten slag moving accompanying the generated combustible fuel gas do not adhere to and solidify around the slag discharge port and block the slag discharge port. A gasification and melting furnace comprising a movement inhibiting means for removing droplets and preventing the slag from moving toward the slag discharge port.
前記障壁によって除去された溶融スラグの液滴が前記障壁に付着した場合には、前記付着した液滴を前記障壁から流下させるために前記障壁を加熱する加熱手段を付加したガス化溶融炉。The gasification and melting furnace according to any one of claims 2 to 4,
When a droplet of the molten slag removed by the barrier adheres to the barrier, a gasification and melting furnace to which a heating means for heating the barrier is added so that the adhered droplet flows down from the barrier.
前記障壁の壁面へ噴霧状の酸化剤を供給する酸化剤供給ノズルを付加したガス化溶融炉。The gasification and melting furnace according to any one of claims 2 to 4,
A gasification and melting furnace to which an oxidizing agent supply nozzle for supplying a sprayed oxidizing agent to the wall surface of the barrier is added.
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