JP2005265260A

JP2005265260A - 廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法および供給装置

Info

Publication number: JP2005265260A
Application number: JP2004077336A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yoshida; 朋広吉田; Shigeo Kondo; 重雄近藤
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】安定して操業ができ、設備費や運転費も安くなる廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法および供給装置を得る。
【解決手段】酸素発生装置１と、該酸素発生装置１で発生させた酸素と空気とを混合させる混合器４と、該混合器４で生成された酸素富化空気を前記廃棄物溶融炉１０に供給する酸素富化空気送風機２とからなり、前記酸素発生装置１と前記混合器４との間には酸素流量調節ダンパ６を、混合器４と前記酸素富化空気送風機２との間には酸素富化空気流量調節ダンパ８を配置したことを特徴とする廃棄物溶融炉における酸素富化空気供給装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、廃棄物を処理するための溶融炉または焼却炉（以下、廃棄物溶融炉で代表する）に供給する酸素富化空気の供給方法および供給装置に関する。

廃棄物溶融炉は、廃棄物を熱分解ガス化し、残渣を溶融処理する溶融炉であり、発生した可燃性のガスは二次燃焼室で空気を吹き込むことにより燃焼される。そして、生成された排ガスはボイラ−に送って熱回収する。また、残った灰分、不燃分は、溶融後炉外に排出して固化される。灰分が溶融固化したスラグは、路盤材、埋戻し材等に利用され、金属分が溶融固化したメタルは、重機のカウンタ−ウェイト等に利用される。

図２は上述した廃棄物溶融炉の一例を示すシャフト型溶融炉の縦断面図である。廃棄物２１とコ−クス２２が溶融炉２３の炉頂２３ａから別々に装入される。装入されたコ−クス２２は炉内に堆積して、廃棄物２１中の固定炭素分とともに、主羽口２４から吹きこまれる酸素を富化した空気により燃焼され、高温燃焼帯２５を形成する。また、装入された廃棄物２１は、高温燃焼帯２５上に廃棄物層２６を形成し、高温還元雰囲気中で熱分解・ガス化される。残った残渣は高温燃焼帯２５で溶融して溶融スラグ２９となり、炉底２３ｂに降下する。

そして、発生した可燃性ガス２７は排出口２８を通り、２次燃焼室に送られる。また、炉底２３ｂに降下した溶融スラグ２９は出滓口３０から連続的または断続的に排出される。

廃棄物溶融炉から排出された溶融物は、耐火物からなる樋を通って水砕槽に導入され、水砕スラグおよび水砕メタルとなる。

このような廃棄物溶融炉に燃焼用として供給している酸素富化空気を供給する従来の方法としては、図３に示すような供給装置を使用した方法がある。この酸素富化空気の供給方法は、燃焼空気吸気フィルタ−３１を通して空気ブロワ３２により供給される燃焼用空気と、酸素発生装置３３から酸素ブロワ３４により供給される酸素とを混合器３５で混合してから、溶融炉３６に供給するというものである（例えば、特許文献１および２参照。）。
特開２０００−３５６３２３号公報。特開２００１−９０９２８号公報。

しかしながら、上述した従来の廃棄物溶融炉における燃焼用酸素富化空気の供給方法には、次のような問題点がある。
酸素は空気ブロワ３２の送風圧よりも高い圧力で供給する必要があるが、酸素発生装置３３における酸素の供給圧力は、通常空気ブロワ３２の送風圧よりも低いので、酸素発生装置３３の下流側に酸素の圧力を昇圧するための酸素ブロワ３４が必要である。

この酸素ブロワ３４は、供給圧力や酸素供給量の関係から、通常定容量式のル−ツブロワを採用しているので、廃棄物溶融炉に供給する酸素量がブロワの容量よりも少なくてすむ場合には、余剰の酸素を戻し配管３７により、酸素ブロワ３４の吸気側に戻したり、インバ−タ制御を採用したりしている。

酸素富化空気量および酸素濃度調整は、酸素ブロワ３４の下流側に設けた酸素流量調節ダンパ３８の開度調整と空気ブロワ３２上流側に設けた燃焼用空気流量調節ダンパ３９の開度調整により行っているが、混合器３５部分の圧力が廃棄物溶融炉の運転状況により変動し、供給する酸素富化空気の供給量に乱れが生じた場合、所定の酸素富化空気の供給量を保つためには、酸素流量調節ダンパ３８と燃焼用空気流量調節ダンパ３９の２つの開度を同時に調整しないと、所定の送風ができなくなる。

しかしながら、酸素濃度を一定に保ちながら、両方のダンパの調整を行うのは困難であり、酸素富化空気の供給量や酸素濃度を短時間で所定の状態に戻せないので、廃棄物溶融炉を安定して操業することができない。

また、空気ブロワの他に酸素ブロワを必要としているので、設備費が高くなるとともに、運転費もかさむ。

この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、安定して操業ができ、設備費や運転費も安くなる廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法および供給装置を提供することを目的としている。

この発明に係る廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法は、酸素発生装置により発生させた酸素を、酸素富化空気ブロワの吸気側に、該酸素富化空気ブロワで吸気する酸素富化空気中の酸素濃度が所定の濃度となるように供給するものである。

酸素富化空気ブロワにより、あらかじめ所定の酸素濃度になるように酸素が富化された酸素富化空気を廃棄物溶融炉に供給するようにしているので、廃棄物溶融炉の運転状況により供給するダクト内に圧力変動が発生し、供給する酸素富化空気の供給量に乱れが生じた場合には、酸素富化空気ブロワの吸気側で酸素富化空気の供給量の調整を行うだけですむ。

したがって、酸素富化空気の供給量の調整を、酸素濃度を所定の濃度に保ったまま短時間で行うことができるので、廃棄物溶融炉の操業を安定して行うことができる。

また、酸素を酸素富化空気ブロワの吸気側で空気と混合するようにしているので、酸素の圧力を昇圧するための酸素ブロワが不要となり、設備費および運転費を低減することができる。

また、この発明に係る廃棄物溶融炉における酸素富化空気供給装置は、酸素発生装置と、該酸素発生装置で発生させた酸素と空気とを混合させる混合器と、該混合器で生成された酸素富化空気を前記廃棄物溶融炉に供給する酸素富化空気送風機とからなり、前記酸素発生装置と前記混合器との間には酸素流量調整手段を、混合器と前記酸素富化空気送風機との間には酸素富化空気流量調整手段を配置したものである。

この酸素富化空気供給装置は、上述したこの発明に係る廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法に使用する装置であり、前記酸素流量調整手段および前記酸素富化空気流量調整手段とを予め調整しておくことにより、目的とする酸素濃度の酸素富化空気を、目的とする供給量で燃焼用酸素富化空気として廃棄物溶融炉に供給することができる。

また、廃棄物溶融炉の運転状況により供給するダクト内に圧力変動が発生し、供給する酸素富化空気の供給量に乱れが生じた場合には、酸素富化空気流量調整手段で酸素富化空気の供給量の調整を行うだけでよい。

この発明により、廃棄物溶融炉の操業を安定して行うことができるとともに、設備費および運転費を低減することができる。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法を実施するための供給装置の説明図である。この酸素富化空気供給装置は、酸素発生装置１、酸素富化空気ブロワ２、燃焼空気吸気フィルタ−３、混合器４、酸素発生装置１と混合器４とを接続するダクト５の途中に設けられた酸素流量調節ダンパ６、酸素富化空気送風機２と混合器４とを接続するダクト７の途中に設けられた酸素富化空気流量調節ダンパ８とから構成され、酸素富化空気送風機２から供給される酸素富化空気は、ダクト９を通って廃棄物溶融炉１０に供給されるようになっている。

上述した酸素富化空気供給装置により、酸素富化空気を廃棄物溶融炉１０に供給する方法を説明すると、酸素発生装置１で発生した酸素は、設定された酸素量となるように流量が酸素流量調節ダンパ６で調節されて混合器４に供給され、燃焼空気吸気フィルタ−３を通して吸気される空気と混合器４において混合される。

混合器４において酸素が混合された酸素富化空気は、酸素富化空気流量調節ダンパ８により流量が調節され、酸素富化空気送風機２により昇圧されて廃棄物溶融炉１０に供給される。
上述したように、本発明の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法においては、酸素富化空気送風機２により、あらかじめ所定の酸素濃度になるように酸素が富化された酸素富化空気を廃棄物溶融炉１０に供給するようにしているので、廃棄物溶融炉１０の運転状況により供給するダクト内に圧力変動が発生し、供給する酸素富化空気の供給量に乱れが生じた場合には、酸素富化空気送風機２の吸気側に設けた酸素富化空気流量調節ダンパ８により流量の調整を行うだけですむので、酸素富化空気の供給量の調整を、酸素濃度を所定の濃度に保ったまま短時間で行うことができ、廃棄物溶融炉の操業を安定して行うことができる。

また、酸素を酸素富化空気送風機２の吸気側で空気と混合するようにしているので、酸素の圧力を昇圧するための酸素ブロワが不要となり、設備費および運転費を低減することができる。

なお、本発明を実施するための最良の形態の説明においては、酸素富化空気を供給する炉が廃棄物溶融炉の場合で説明したが、廃棄物を焼却処理する廃棄物焼却炉にも、本発明の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法および供給装置が適用できることはいうまでもない。

本発明の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給装置の説明図である。廃棄物溶融炉の一例を示す図である。従来の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給装置の説明図である。

符号の説明

１酸素発生装置
２酸素富化空気送風機
３燃焼空気吸気フィルタ−
４混合器
５ダクト
６酸素流量調節ダンパ
７ダクト
８酸素富化空気流量調節ダンパ
９ダクト
１０廃棄物溶融炉

Claims

酸素発生装置により発生させた酸素を、酸素富化空気ブロワの吸気側に、該酸素富化空気ブロワで吸気する酸素富化空気中の酸素濃度が所定の濃度となるように供給することを特徴とする廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法。
請求項１に記載の廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法に使用する酸素富化空気供給装置であり、酸素発生装置と、該酸素発生装置で発生させた酸素と空気とを混合させる混合器と、該混合器で生成された酸素富化空気を前記廃棄物溶融炉に供給する酸素富化空気送風機とからなり、前記酸素発生装置と前記混合器との間には酸素流量調整手段を、混合器と前記酸素富化空気送風機との間には酸素富化空気流量調整手段を配置したことを特徴とする廃棄物溶融炉における酸素富化空気供給装置。