JP2010065861A - Waste supply device and waste supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物を加熱処理炉に連続的に供給する廃棄物供給装置および廃棄物供給方法に係り、より詳しくは、加熱処理炉で生成されるCOガス等の未燃焼ガスに起因する廃棄物供給装置内におけるガス爆発を未然に防止することを可能ならしめるようにした廃棄物供給装置および廃棄物供給方法に関するものである。 The present invention relates to a waste supply apparatus and a waste supply method for continuously supplying waste such as sewage sludge and municipal waste to a heat treatment furnace, and more specifically, CO gas generated in the heat treatment furnace, etc. The present invention relates to a waste supply apparatus and a waste supply method capable of preventing a gas explosion in a waste supply apparatus caused by unburned gas.
周知のとおり、加熱処理炉の廃棄物投入口には、ピット内の下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物が廃棄物供給装置を介して供給されるが、廃棄物の供給中において廃棄物供給装置が爆発事故を起こす懸念がある。廃棄物に含まれている粉塵に起因する粉塵爆発を未然に防止するようにしたものとしては、例えば後述するものが公知である。この従来例に係る廃棄物供給装置は、この廃棄物供給装置内に水蒸気または排ガスを常時吹込むことによって、この廃棄物供給装置内の雰囲気の相対湿度を70%以上に保持する湿度調整装置を備えてなる構成のものである(例えば、特許文献1参照。)。
上記従来例に係る廃棄物供給装置によれば、廃棄物に含まれている粉塵に起因する粉塵爆発を未然に防止することができるので、粉塵を多量に含有する廃棄物を加熱処理する場合に極めて有用であると考えられる。ところで、加熱処理炉で生成されるガスは、誘引送風機により吸引されるように構成されているため、廃棄物供給装置に供給された水蒸気または排ガスが常時加熱処理炉内に流入する。その結果、加熱処理炉内の炉内温度が低下するため、炉内温度を所定の温度範囲に維持して、投入した廃棄物を正常に加熱処理するために補助燃料を吹込む必要が生じる。従って、補助燃料の消費量が増大し、廃棄物処理コストが嵩むという問題がある。また、廃棄物供給装置内への水蒸気または排ガスの吹込量が多いため、上記問題に加えて、多くの用役が必要である。 According to the waste supply apparatus according to the above-described conventional example, dust explosion caused by dust contained in waste can be prevented in advance, and therefore when waste containing a large amount of dust is heat-treated. It is considered extremely useful. By the way, since the gas produced | generated in a heat processing furnace is comprised so that it may be attracted | sucked by an induction blower, the water vapor | steam or exhaust gas supplied to the waste supply apparatus always flows in in a heat processing furnace. As a result, the in-furnace temperature in the heat treatment furnace decreases, so that it becomes necessary to inject auxiliary fuel in order to maintain the in-furnace temperature in a predetermined temperature range and normally heat-treat the input waste. Therefore, there is a problem that the consumption amount of auxiliary fuel increases and the waste disposal cost increases. Further, since the amount of steam or exhaust gas blown into the waste supply apparatus is large, many services are required in addition to the above problems.
特に、低い空気比にて廃棄物を熱分解ガス化してから空気を吹き込み、発生したCOガス等の未燃焼ガスを燃焼させるような加熱処理炉の場合、発生するCOガス等の未燃焼ガスを含む炉内ガスは誘引送風機によって吸引されているものの、加熱処理炉の炉内圧力によっては炉内ガスが廃棄物供給装置内に逆流し、この廃棄物供給装置内の雰囲気のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が所定の濃度を超えた場合に、ガス爆発を起こすことが懸念されている。また、リスクマネジメントの観点から、廃棄物供給装置内のガス濃度を低濃度に保持しなければならない。上記特許文献1においては、廃棄物供給装置内のCO等の未燃焼ガスに起因するガス爆発の防止について何ら開示されていない。
In particular, in the case of a heat treatment furnace in which waste is pyrolyzed and gasified at a low air ratio and then blown in air to burn the unburned gas such as generated CO gas, the generated unburned gas such as CO gas is reduced. Although the in-furnace gas is sucked in by the induction blower, the in-furnace gas flows back into the waste supply device depending on the pressure in the furnace of the heat treatment furnace. There is a concern that a gas explosion may occur when the concentration of the combustion gas exceeds a predetermined concentration. In addition, from the viewpoint of risk management, the gas concentration in the waste supply device must be kept low. In the above-mentioned
従って、本発明の目的は、補助燃料の消費量が増大を抑制し得て、しかも少ない用役で確実にCOガス等の未燃焼ガスに起因するガス爆発を未然に防止することを可能ならしめるようにした廃棄物供給装置および廃棄物供給方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to suppress an increase in the consumption of auxiliary fuel and to reliably prevent a gas explosion caused by unburned gas such as CO gas with less utility. An object of the present invention is to provide a waste supply apparatus and a waste supply method.
発明者らは、上記目的を達成するために、加熱処理炉、より具体的には、投入された廃棄物を解砕しながらガス化する流動層を備えた流動床式のガス化炉の炉内圧力(kPa)に対する廃棄物供給装置の廃棄物搬送装置内の雰囲気のCO濃度(%)の関係を調べた。
その結果は、縦軸に廃棄物搬送装置内の雰囲気の最大CO濃度(%)をとり、横軸にガス化炉の炉内圧力(kPa)をとり、かつガス化炉の流動層の温度が520〜540℃の場合を黒丸印により、ガス化炉の流動層の温度が580℃の場合を白丸印により示すグラフ図の図3のとおりである。
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have a heat treatment furnace, more specifically, a fluidized bed type gasification furnace equipped with a fluidized bed that gasifies while pulverizing the input waste. The relationship between the internal pressure (kPa) and the CO concentration (%) of the atmosphere in the waste conveyance device of the waste supply device was examined.
As a result, the vertical axis represents the maximum CO concentration (%) of the atmosphere in the waste transport device, the horizontal axis represents the pressure in the gasifier (kPa), and the temperature of the fluidized bed of the gasifier is FIG. 3 is a graph showing a case where the temperature is 520 to 540 ° C. by a black circle, and a case where the temperature of the fluidized bed of the gasifier is 580 ° C. by a white circle.
上記図3によれば、ガス化炉の流動層の温度が580℃の場合には、ガス化炉の炉内圧力を1.5kPa以下にすれば、廃棄物搬送装置内の雰囲気の最大CO濃度を、ガス爆発が全く発生せず安全な0.8%以下にすることができることが判る。また、ガス化炉の流動層の温度が520〜540℃の場合には、ガス化炉の炉内圧力を2.0kPa以下にすれば、廃棄物搬送装置内の雰囲気の最大CO濃度を、ガス爆発が全く発生せず安全な0.8%以下にすることができることが判る。即ち、発明者らは、下記のことを知見して本発明を具現するに至ったものである。
(1)上記図3から、ガス化炉の炉内圧力に対する、廃棄物搬送装置内の雰囲気の最大CO濃度の関係を知見した。
(2)ガス化炉の炉内圧力がより高圧になったり、また流動層の温度がより高温になったりするのは、たまたまガス化炉に大塊の廃棄物が投入される場合であって、炉内圧力や流動層の温度は比較的短時間の間に正常状態に戻る。
According to FIG. 3 above, when the temperature of the fluidized bed of the gasifier is 580 ° C., the maximum CO concentration in the atmosphere in the waste transport apparatus can be obtained by setting the pressure in the gasifier to 1.5 kPa or less. It can be seen that the gas explosion can be safely reduced to 0.8% or less without causing any gas explosion. Further, when the temperature of the fluidized bed of the gasification furnace is 520 to 540 ° C., the maximum CO concentration in the atmosphere in the waste transport device can be increased by reducing the pressure inside the gasification furnace to 2.0 kPa or less. It can be seen that there is no explosion at all, and it can be safely reduced to 0.8% or less. That is, the inventors have realized the following and realized the present invention.
(1) From the above FIG. 3, the relationship of the maximum CO concentration of the atmosphere in the waste transport device with respect to the pressure inside the gasifier was found.
(2) The pressure inside the gasifier becomes higher or the temperature of the fluidized bed becomes higher when a large amount of waste is accidentally put into the gasifier. The pressure in the furnace and the temperature of the fluidized bed return to the normal state in a relatively short time.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る廃棄物供給装置が採用した手段は、外部空気の加熱処理炉内への流入を阻止するシール機能を有し、前記加熱処理炉に供給すべき廃棄物が投入される垂直シュート部を備え、この垂直シュート部の下端部に連なり、この垂直シュート部を介して供給された廃棄物を前記加熱処理炉の廃棄物投入口の方向に搬送する廃棄物搬送装置を備えた廃棄物供給装置において、前記加熱処理炉の炉内圧力を測定する圧力計と、不活性ガス供給源から前記廃棄物搬送装置に連通し、流量計および気体供給弁が介装された気体供給管と、前記圧力計から入力される炉内圧力により前記気体供給弁を開弁制御する制御装置とを備えてなることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the means adopted by the waste supply apparatus according to
本発明の請求項2に係る廃棄物供給装置が採用した手段は、請求項1に記載の廃棄物供給装置において、前記制御装置は、前記流量計から入力される不活性ガスの総供給量が前記廃棄物搬送装置の容積から決定される第1設定量に到達すると前記気体供給弁を閉弁制御する機能を具備してなることを特徴とするものである。
The means adopted by the waste supply apparatus according to
本発明の請求項3に係る廃棄物供給装置が採用した手段は、請求項1または2のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給装置において、前記垂直シュート部に、交互に開閉操作されて外部空気の前記加熱処理炉内への流入を阻止する上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられ、前記上部ダンパと前記下部ダンパとの閉操作時に、前記制御装置により開弁される気体吹込弁が介装され、前記上部ダンパと前記下部ダンパのシール側面のそれぞれに不活性ガスを吹付ける気体吹込管が前記不活性ガス供給源から前記垂直シュート部に連通してなることを特徴とするものである。
The means adopted by the waste supply apparatus according to
本発明の請求項4に係る廃棄物供給装置が採用した手段は、請求項1乃至3のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給装置において、前記温度計は前記加熱処理炉の前記廃棄物投入口よりも下位位置の炉内温度を測定する温度計であって、前記制御装置は、前記温度計から入力される炉内温度が予め設定した温度を超えた場合、前記不活性ガスの総供給量が、超えた温度に応じて決定され、前記第1設定量より大容量の第2設定量に到達すると前記気体供給弁を閉弁制御することを特徴とするものである。
The waste supply device according to
本発明の請求項5に係る廃棄物供給方法が採用した手段は、外部空気の加熱処理炉内への流入を阻止するシール機能を有し、前記加熱処理炉に供給すべき廃棄物が投入される垂直シュート部を備え、この垂直シュート部の下端部に連なり、この垂直シュート部を介して供給された廃棄物を前記加熱処理炉の廃棄物投入口の方向に搬送する廃棄物搬送装置を備えた廃棄物供給装置用いて前記加熱処理炉に廃棄物を供給する廃棄物供給方法において、前記加熱処理炉の炉内圧力を測定する圧力計から炉内圧力が入力される制御装置により、不活性ガス供給源から前記廃棄物搬送装置に連通する気体供給管に介装されてなる気体供給弁を開弁制御することを特徴とするものである。
The means adopted by the waste supply method according to
本発明の請求項6に係る廃棄物供給方法が採用した手段は、請求項5に記載の廃棄物供給方法において、前記気体供給管に介装されてなる流量計から入力される不活性ガスの総供給量が前記廃棄物搬送装置の容積から決定される第1設定量に到達すると、前記制御装置により前記気体供給弁を閉弁制御することを特徴とするものである。
Means adopted by the waste supply method according to
本発明の請求項7に係る廃棄物供給方法が採用した手段は、請求項5または6のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法において、前記垂直シュート部に、交互に開閉操作されて外部空気の前記加熱処理炉内への流入を阻止する上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられ、前記上部ダンパと前記下部ダンパとの閉操作時に、前記制御装置により不活性ガス供給源から連通する気体吹込管に介装されてなる気体吹込弁を開弁させて、前記上部ダンパと前記下部ダンパのシール側面のそれぞれに不活性ガスを吹付けることを特徴とするものである。
The waste supply method according to
本発明の請求項8に係る廃棄物供給方法が採用した手段は、請求項5乃至7のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法において、前記温度計は前記加熱処理炉の前記廃棄物投入口よりも下位位置の炉内温度を測定する温度計であって、前記温度計から入力される炉内温度が予め設定した温度を超えた場合、前記制御装置により、前記不活性ガスの総供給量が超えた温度に応じて決定され、前記第1設定量より大容量の第2設定量に到達すると、前記気体供給弁を閉弁制御することを特徴とするものである。
Means adopted by the waste supply method according to
本発明の請求項1に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項5に係る廃棄物供給方法では、加熱処理炉の炉内圧力を測定する圧力計から炉内圧力が入力される制御装置により、不活性ガス供給源から前記廃棄物搬送装置に連通する気体供給管に介装されてなる気体供給弁が開弁制御される。
In the waste supply apparatus according to
本発明の請求項1に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項5に係る廃棄物供給方法によれば、炉内ガスの逆流により廃棄物搬送装置内のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が高濃度になると、制御装置により気体供給弁が開弁制御され、不活性ガス供給源から気体供給管を介して廃棄物搬送装置内に不活性ガスが供給される。従って、廃棄物搬送装置内のCOガス等の未燃焼ガスが不活性ガスにより爆発しない濃度になるまで薄められるため、COガス等の未燃焼ガスに起因するガス爆発を起こすような恐れがない。
According to the waste supply apparatus according to
本発明の請求項2に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項6に係る廃棄物供給方法では、気体供給管に介装されてなる流量計から入力される不活性ガスの総供給量が廃棄物搬送装置の容積から決定される第1設定量に到達すると、気体供給弁を閉弁制御されるものである。
In the waste supply apparatus according to
従って、本発明の請求項2に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項6に係る廃棄物供給方法によれば、不活性ガスの総供給量が第1設定量に到達すると、廃棄物搬送装置内への不活性ガスの供給が停止されるから、不活性ガスの流入による炉内温度の低下を少なくすることができ、補助燃料の消費量を抑制することができると共に、用役を少なくすることができる。
Therefore, according to the waste supply apparatus according to
本発明の請求項3に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項7に係る廃棄物供給方法では、垂直シュート部の上下方向に所定の間隔を隔てて設けられ、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとの閉操作時に、制御装置により不活性ガス供給源から連通する気体吹込管に介装されてなる気体吹込弁を開弁されて、上部ダンパと下部ダンパのシール側面のそれぞれに不活性ガスが吹付けられる。
In the waste supply apparatus according to
従って、本発明の請求項3に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項7に係る廃棄物供給方法によれば、上部ダンパおよび下部ダンパのシール面と、垂直シュート部に設けられたシール面とが金属であっても、上部ダンパと下部ダンパとの閉操作時の衝撃により火花が発生するようなことがないから、垂直シュート部内の雰囲気に、たとえCOガス等の未燃焼ガスが混入していても引火するような恐れがない。また、ダンパの閉時にはシール面が不活性ガスにより遮断されているため、廃棄物供給元側からシール面を経て垂直シュート部内や、廃棄物搬送装置内に空気が流入するのを抑制することができる。
Therefore, according to the waste supply apparatus according to
本発明の請求項4に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項8に係る廃棄物供給方法では、ガス化炉の廃棄物投入口よりも下位位置の炉内温度を測定する温度計から入力される炉内温度が予め設定した温度を超えた場合、制御装置により気体供給弁が閉弁制御され、不活性ガスの総供給量が、予め設定した温度を超えた温度に応じて決定される、第1設定量より大容量の第2設定量に到達するまで、廃棄物搬送装置内に供給される。
In the waste supply apparatus according to
従って、本発明の請求項4に係る廃棄物供給装置、または本発明の請求項8に係る廃棄物供給方法によれば、廃棄物の投入量の増大によりガス化炉の炉内温度が上昇し、より大量のCOガス等の未燃焼ガスが生成される。そして、大量のCOガス等の未燃焼ガスを含む炉内ガスの逆流により、廃棄物搬送装置内の雰囲気のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が高濃度になるが、気体供給管から廃棄物搬送装置内に吹込まれる不活性ガスの総供給量が、第1設定量より大容量の第2設定量に到達するまで供給されるため、ガス化炉内の温度にかかわらず廃棄物搬送装置のガス爆発を未然に防止することができる。この場合、より大量の不活性ガスが加熱処理炉内に流入して炉内温度を低下させるが、加熱処理炉の炉内温度が高いため、補助燃料を供給する必要がない。
Therefore, according to the waste supply apparatus according to
以下、本発明の廃棄物供給方法を実施する、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置を、添付図面を順次参照しながら、加熱処理炉が廃棄物をガス化するガス化炉である場合を例として説明する。図1は本発明の実施の形態に係り、ガス化炉を合わせて示す廃棄物供給装置を模式的に示す概略構成説明図、図2は本発明の実施の形態に係り、ガス化炉を合わせて示す廃棄物供給装置を模式的に示す詳細構成説明図である。 Hereinafter, a waste supply apparatus according to an embodiment of the present invention that implements the waste supply method of the present invention is a gasification furnace in which a heat treatment furnace gasifies waste while sequentially referring to the attached drawings. A case will be described as an example. FIG. 1 relates to an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration explanatory diagram schematically showing a waste supply apparatus that also shows a gasification furnace, and FIG. 2 relates to the embodiment of the present invention, and combines the gasification furnace. It is detailed structure explanatory drawing which shows typically the waste supply apparatus shown.
図に示す符号1は、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置である。この廃棄物供給装置1は、後述する構成になる垂直シュート部6と、この垂直シュート部6から廃棄物が供給される廃棄物搬送装置7と、この廃棄物搬送装置7に連接され、ガス化炉20の廃棄物投入口21に斜め下向きに連通して廃棄物9を供給する廃棄物供給シュート8を備えている。即ち、クレーン等の図示しない廃棄物投入装置により廃棄物ホッパ2に投入された廃棄物9は、プッシャ3により押出され、押出された廃棄物9は破砕機4により粗破砕される。そして、前記破砕機4で粗破砕された廃棄物9は、気密可能なコンベヤハウジング内に設けられてなるコンベヤ5によって斜め上方に運び上げられ、前記垂直シュート部6に落下供給されるように構成されている。
The code |
前記垂直シュート部6の横断断面は矩形状に形成されており、この垂直シュート部6の内部には、後述するシール機能を有する二重ダンパが内設されている。そして、この垂直シュート部6の下部に連なり、廃棄物9を前記ガス化炉20側に搬送する、後述するスクリュコンベヤや廃棄物解砕機が内設されてなる廃棄物搬送装置7とから構成されている。
さらに、前記廃棄物搬送装置7の先端下部に、前記ガス化炉20の廃棄物投入口21に斜め下向きに連通する廃棄物供給シュート8の上端が接続されている。
A cross section of the
Further, an upper end of a
前記垂直シュート部6に内設されてなる二重ダンパは、上部ダンパ11と、この上部ダンパ11の下方に所定の間隔を隔てて設けられた下部ダンパ12である。そして、前記上部ダンパ11と前記下部ダンパ12とは、廃棄物供給元(廃棄物ホッパ2、プッシャ3、破砕機4、コンベヤ5)側からの外部空気のガス化炉20内への流入を阻止するために、前記上部ダンパ11と前記下部ダンパ12のうち、必ず一方が閉じるように交互に開閉されるように構成されている。
The double damper provided in the
先ず、前記上部ダンパ11は、前記垂直シュート部6のガス化炉20の方向側の内壁側に設けられた上部支持軸11pを回動支点として、水平線に対してθ°傾斜した位置から水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。また、前記下部ダンパ12は、前記垂直シュート部6の前記上部ダンパ11から所定距離下方に離れた位置に設けられている。そして、この下部ダンパ12は前記垂直シュート部6のガス化炉20の方向側の内壁側に設けられた下部支持軸12pを回動支点として、水平線に対してθ°傾斜した位置から水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。
First, the
本発明の実施の形態においては、前記上部支持軸11pと前記下部支持軸12pは何れも前記垂直シュート部6のガス化炉20の方向側の内壁側に設けられているが、下記のようにすることができるので、この構成に限るものではない。
(1)上部支持軸11pと下部支持軸12pの何れも、垂直シュート部6のガス化炉20から離反する方向側の内壁側に設けることができる。
(2)上部支持軸11pを垂直シュート部6のガス化炉20の方向側の内壁側に設け、下部支持軸12pを垂直シュート部6のガス化炉20から離反する方向側の内壁側に設けることができる。
(3)上部支持軸11pを垂直シュート部6のガス化炉20から離反する方向側の内壁側に設け、下部支持軸12pを垂直シュート部6のガス化炉20の方向側の内壁側に設けることができる。
In the embodiment of the present invention, both the
(1) Both the
(2) The
(3) The
ところで、上記(1),(2)に記載したように、上部支持軸11pと下部支持軸12pを垂直シュート部6の互いに相反する内壁側に設けることにより、上部ダンパ11から下部ダンパ12の下部支持軸12p側に廃棄物を落下させることができる。つまり、このような構成によれば、下部ダンパ12の上面に付着する付着物が、上部ダンパ11から落下する廃棄物の滑落により払拭され続ける。従って、下部ダンパ12の清掃作業頻度が低減されるため、廃棄物供給装置1のランニングコストの低減と、稼働率の向上に対して大いに寄与することができるという、優れた効果が得られる。
By the way, as described in the above (1) and (2), the
前記廃棄物搬送装置7の内部には、前記下部ダンパ12から供給された廃棄物をガス化炉20の方向に搬送するスクリュコンベヤ13が収容されている。このスクリュコンベヤ13は水平面上において互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュ13aを備えている。また、前記スクリュコンベヤ13の先端側であって、かつその外方位置には、スクリュコンベヤ13で押出された廃棄物を開催する廃棄物解砕機14が設けられている。
なお、本発明の実施の形態における廃棄物解砕機14は回転式であるが、揺動式の構成のものを採用することが可能である。
A
In addition, although the
さらに、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1では、垂直シュート部6内と、廃棄物搬送装置7内に、ガス化炉20から逆流するCOガス等の未燃焼ガスに起因する爆発を未然に防止するために、不活性ガス供給源から不活性ガス、より具体的には水蒸気を供給する水蒸気供給装置を備えている。以下、図1,2を参照しながら、前記垂直シュート部6内と、前記廃棄物搬送装置7内とに不活性ガスである水蒸気を供給する水蒸気供給装置の構成を説明する。
Furthermore, in the
図1,2に示す符号30は、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1の水蒸気供給装置である。この水蒸気供給装置30は、水蒸気供給源(例えば、ガス化炉の排ガスの熱を活用する廃熱ボイラ)FPを備えている。そして、この水蒸気供給源FPから前記廃棄物搬送装置7に、途中で分岐した分岐管を有すると共に、分岐管の分岐部の水蒸気供給源FP側に流量計33bおよび気体供給弁33aが介装された気体供給管33の前記分岐管の先端側が連通している。さらに、前記水蒸気供給源FPから前記垂直シュート部6に上部気体吹込管31と下部気体吹込管32とが連通している。なお、この実施の形態の場合、水蒸気供給源FP側から気体供給弁33a、流量計33bの順に介装されているが、介装順は逆であっても良い。
The code |
前記上部気体吹込管31には上部ダンパ11の閉操作時に開弁される気体吹込弁31aが介装されており、上部ダンパ11のシール側面(上側面)に水蒸気を吹付ける働きをするものである。また、前記下部気体吹込管32には下部ダンパ12の閉操作時に開弁される気体吹込弁32aが介装されており、下部ダンパ12のシール側面(上側面)に水蒸気を吹付ける働きをするものである。
The upper
前記気体吹込弁31a、気体吹込弁32aおよび気体供給弁33aのそれぞれは、後述する制御装置CLによって開閉制御されるように構成されている。この制御装置CLには、圧力計GPからガス化炉20の炉内圧力P、温度計GTからガス化炉20の廃棄物投入口21よりも下位位置の炉内温度(具体的には、ガス化炉20の流動層22の温度)T、前記上部ダンパ11の閉操作信号(例えば、上部ダンパ11を開閉させる油圧シリンダの閉操作側の油圧)S11、前記上部ダンパ11の閉操作信号(例えば、下部ダンパ12を開閉させる油圧シリンダの閉操作側の油圧)S12、前記流量計33bから廃棄物搬送装置7に供給される水蒸気の総供給量が入力されるように構成されている。
The
即ち、前記圧力計GPから入力される炉内圧力Pが予め設定した設定圧力1.5kPa(より安全を期すため、図3における低圧を選択した)を超えると、前記制御装置CLにより、水蒸気供給源FPから前記廃棄物搬送装置7に連通する気体供給管33に介装されてなる気体供給弁33aを開弁制御される。一方、流量計33bから入力される水蒸気の総供給量が廃棄物搬送装置7の容積から決定される第1設定量に到達すると、前記制御装置CLにより前記気体供給弁33aが閉弁制御されるように構成されている。
That is, (for the sake of safer, were selected low pressure in FIG. 3) the pressure gauge set pressure 1.5kPa to furnace pressure P inputted from G P is set in advance by weight, by the control device C L, a
なお、前記廃棄物搬送装置7の容積から決定される第1設定量とは、廃棄物搬送装置7の容積、より具体的には、閉状態の下部ダンパ12から廃棄物搬送装置7の先端下部の前記廃棄物供給シュート8の上端接続部までの間の全容積の3%に相当する容量のことである。また、この第1設定量(3%)が採用されるのは、前記温度計GTから制御装置CLに入力されるガス化炉20の炉内温度Tが600℃未満の場合である。
The first set amount determined from the volume of the
以下、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1の作用態様を説明する。即ち、クレーン等の図示しない廃棄物投入装置により廃棄物ホッパ2に投入された廃棄物9は、プッシャ3により定量ずつ押出される。そして、定量ずつ押出された廃棄物9は、破砕機4、コンベヤ5、垂直シュート部6、廃棄物搬送装置7、廃棄物供給シュート8を経て廃棄物投入口21からガス化炉20の流動層22に投入されてガス化される。このような廃棄物の加熱処理中において、通常廃棄物は、上記のとおり、プッシャ3から定量ずつ押出され、破砕機4で粗破砕された後、廃棄物解砕機14で解砕されてガス化炉20に投入されるため、廃棄物処理設備は正常に運転され続ける。
Hereinafter, the operation mode of the
ところが、まれに大塊の廃棄物が投入されることがある。このような場合、大量のガスが生成されるため、ガス化炉20の炉内圧力Pが適正範囲を超える場合がある。また、操業状態により、炉内温度Tが適正範囲を超えて高温になったりする。すると、ガス化炉20からCOガス等の未燃焼ガスを含む炉内ガスが廃棄物供給シュート8を介して廃棄物搬送装置7内に逆流し、廃棄物搬送装置7内のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が高濃度になる結果、爆発する懸念が増し、安全性が担保できなくなる状態になったりする。しかしながら、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1によれば、このような場合には、下記のように運転され、COガス等の未燃焼ガスに起因する廃棄物搬送装置7内の爆発事故が未然に防止される。
However, a large amount of waste may be thrown in rarely. In such a case, since a large amount of gas is generated, the furnace pressure P of the
即ち、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1によれば、ガス化炉20の炉内圧力Pが予め設定した設定圧力を超え、ガス化炉20からの炉内ガスの逆流により廃棄物搬送装置7内のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が高濃度になると、前記制御装置CLにより気体供給弁33aが開弁制御され、水蒸気供給源FPから気体供給管33を介して廃棄物搬送装置7内に水蒸気の総供給量が廃棄物搬送装置7の容積から決定される第1設定量に到達するまで水蒸気が供給される。
That is, according to the
従って、廃棄物搬送装置7内のCOガス等の未燃焼ガスが水蒸気により爆発せずに安全が担保されている濃度(0.8%以下)に薄められてしまうため、COガス等の未燃焼ガスに起因するガス爆発を起こすような恐れがなく、廃棄物搬送装置7内の安全性が担保される。そして、上記のとおり、水蒸気の総供給量が第1設定量に到達すると、廃棄物搬送装置7内への水蒸気の供給が停止されるから、水蒸気の流入による炉内温度の低下を少なくすることができ、補助燃料の消費量を抑制することができると共に、用役を少なくすることができる。なお、何らかの原因により、ガス化炉20の炉内圧力がより長時間継続することが考えられる場合には、水蒸気の供給停止からタイマーによりカウントし、所定時間経過後に、水蒸気の供給を開始する構成にすれば良い。
Therefore, unburned gas such as CO gas in the
また、前記制御装置CLに閉操作信号S11が入力されると、閉操作信号S11が入力され続けている間中、つまり閉じる直前から閉じている間中前記制御装置CLによって気体吹込弁31aが開弁され続け、上部気体吹込管31を介して上部ダンパ11のシール側面(上側面)に水蒸気が吹付けられる。一方、前記制御装置CLに閉操作信号S12が入力されると、閉操作信号S12が入力され続けている間中、つまり閉じる直前から閉じている間中前記制御装置CLによって気体吹込弁32aが開弁され続け、下部気体吹込管31を介して下部ダンパ12のシール側面(上側面)に水蒸気が吹付けられる。
Further, when the control unit C L in closing operation signal S 11 is input, during the closing operation signal S 11 is continuously input, the gas blowing by the control device C L in while closing the words close just before The
従って、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1によれば、上部ダンパ11および下部ダンパ12のシール面と、垂直シュート部6に設けられたシール面とが金属であっても、上部ダンパ11と下部ダンパ12との閉操作時の衝撃により火花が発生するようなことがないから、垂直シュート部6内の雰囲気に、たとえCOガス等の未燃焼ガスが混入していても引火するような恐れがない。また、上、下部ダンパ11,12の閉時にはシール面が水蒸気により遮断されているため、廃棄物供給元側からシール面を経て垂直シュート部6内や、廃棄物搬送装置7内に空気が流入するのを抑制することができる。
Therefore, according to the
ところで、本発明の実施の形態では、炉内圧力Pが予め設定した設定圧力を超えない設定圧力以下の正常圧である場合には、制御装置CLに閉操作信号S11、閉操作信号S12が入力されても上部ダンパ11と下部ダンパ12とのシール側面に水蒸気が噴射されるようなことがない。つまり、予め設定した設定圧力を超える炉内圧力Pが制御装置CLに入力されている場合に、閉操作信号S11、閉操作信号S12が入力されても上部ダンパ11と下部ダンパ12とのシール側面に水蒸気が噴射されるものである。
Incidentally, in the embodiment of the present invention, when the inner pressure P is normal pressure set pressure below that does not exceed the set pressure which is set in advance, the control device C L in closing operation signal S 11, closing operation signal S Even if 12 is input, water vapor is not sprayed to the seal side surfaces of the
なお、ガス化炉20の炉内圧力Pが予め設定した設定圧力を超えない設定圧力以下の正常圧である場合であっても、制御装置CLに閉操作信号S11、閉操作信号S12が入力されると上部ダンパ11と下部ダンパ12とのシール側面に窒素ガスを噴射する構成にすることができる。この構成によれば、廃棄物中に、たとえ引火し易い物質が含まれていたとしても火花により引火する恐れがないので、極めて安全である。
Even when the furnace pressure P of the
さらに、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1では、ガス化炉20の炉内温度Tが600℃を超えると、水蒸気の総供給量が超えた温度(T−600)に応じて決定され、前記第1設定量(廃棄物搬送装置7の容積の3%〜20%)より大容量の第2設定量に到達するまで、廃棄物搬送装置7内に水蒸気が供給されるように構成されている。
Furthermore, in the
即ち、大塊の廃棄物の投入や、廃棄物の投入量の増大によって、ガス化炉20の炉内温度Tが600℃を超える高温になると、ガス化炉20内でより大量のCOガス等の未燃焼ガスが生成される。すると、ガス化炉20から廃棄物供給シュート8を介して大量のCOガス等の未燃焼ガスを含む炉内ガスが逆流するため、廃棄物搬送装置7内の雰囲気のCOガス等の未燃焼ガスの濃度が高濃度になる。
That is, when the in-furnace temperature T of the
ところが、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置1によれば、気体供給管33から廃棄物搬送装置7内に水蒸気の供給が開始され、そして吹込まれる水蒸気の総供給量が、第1設定量(3%〜20%)より大容量の第2設定量に到達するまで供給される。これにより、廃棄物搬送装置7内のCOガス等の未燃焼ガスが爆発せずに安全が担保されている濃度(0.8%以下)になるまで薄められてしまうため、COガス等の未燃焼ガスに起因するガス爆発を未然に防止することができ、廃棄物搬送装置7内の安全性が担保される。
この場合、より大量の窒素ガスがガス化炉20内に流入して炉内温度Tを低下させるが、もともとガス化炉の炉内温度が高くなったことに起因するため、補助燃料を供給する必要がない。
However, according to the
In this case, a larger amount of nitrogen gas flows into the
なお、上記実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置は、本発明の1具体例に過ぎない。従って、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、ガス化炉の廃棄物供給装置の形態は、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではない。 In addition, the waste gas supply apparatus of the gasifier according to the above embodiment is only one specific example of the present invention. Accordingly, design changes and the like within a range that does not depart from the technical idea of the present invention can be freely made. Therefore, the configuration of the waste gas supply apparatus for the gasification furnace is not limited to the configuration according to the above embodiment. .
また、以上の実施の形態に係るに廃棄物供給装置1においては、廃棄物供給装置1にコンベヤ5が設けられている場合を例として説明した。しかしながら、コンベヤを設けずに、破砕機4で破砕したごみを直接シールシュート部7に落下供給する構成にすることができる。このような構成にすることにより、設置スペースが狭くてよく、これら設備を収容する建屋を小さくすることができるから、廃棄物供給装置に係る設備コストを低減させることができるという経済効果が得られる。
Moreover, in the
また、破砕機4を廃棄物供給装置1と別置き構成にすることができる。このような構成にすることにより、何らかのトラブルで稼動中において破砕機4が停止したとしても、廃棄物供給装置1によりガス化炉20に対して連続的に廃棄物を供給することができるから、連続操業性が向上するという効果が得られる。
Moreover, the
さらに、垂直シュート部6や廃棄物搬送装置7に供給する不活性ガスが水蒸気である場合を例として説明したが、例えば窒素ガスを使用することもできるので、不活性ガスは水蒸気に限定されるものではない。なお、不活性ガスとして水蒸気を使用する場合には、従来例のようにボイラで生成される水蒸気を使用するのではなく、例えば発電機を駆動する蒸気タービンから排出される水蒸気を活用する構成にすれば、用役の削減に対して大いに寄与することができる。
Furthermore, although the case where the inert gas supplied to the
1…廃棄物供給装置
2…廃棄物ホッパ
3…プッシャ
4…破砕機
5…コンベヤ
6…垂直シュート部
7…廃棄物搬送装置
8…廃棄物供給シュート
9…廃棄物
11…上部ダンパ,11p…上部支持軸
12…下部ダンパ,12p…下部支持軸
13…スクリュコンベヤ,13a…搬送スクリュ
14…廃棄物解砕機
20…ガス化炉(加熱処理炉),21…廃棄物投入口,22…流動層
30…水蒸気供給装置,31…上部気体吹込管,31a…気体吹込弁,32…下部気体吹込管,32a…気体吹込弁,33…気体供給管,33a…気体供給弁,33b…流量計
CL…制御装置
FP…水蒸気供給源
GP…圧力計
GT…温度計
P…炉内圧力
S11…上部ダンパの閉操作信号
S12…下部ダンパの閉操作信号
T…炉内温度
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