JP2016169881A

JP2016169881A - 溶融炉の運転方法

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Publication number: JP2016169881A
Application number: JP2015048067A
Authority: JP
Inventors: 公司皆川; Koji Minagawa; 博之細田; Hiroyuki Hosoda; 民法木下; Taminori Kinoshita; 伊藤　正; Tadashi Ito; 正伊藤
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2035-03-11
Also published as: JP6460848B2

Abstract

【課題】溶融炉内に付着するスラグの塩基度を有効に調整可能な溶融炉の運転方法を提供すること。【解決手段】溶融炉（１５）の運転方法であって、スラグ形成物としてそれぞれに特定の粒径の範囲が設定されている複数の粒径領域に分布するものを流入口（２１ａ）を通じて炉本体（２０）内に流入させるとともに、炉本体（２０）において可燃性ガスを燃焼させることによりスラグ形成物を溶融させる溶融工程と、炉本体（２０）内に付着するスラグ（Ｓ）の塩基度を調整可能な塩基度調整剤を炉本体（１５）内に供給する調整剤供給工程と、を備え、調整剤供給工程では、塩基度調整剤として、それぞれが各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグ（Ｓ）の塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含む複数種の領域別調整剤を、流入口（２１ａ）を通じて炉本体（２０）内に供給すること。【選択図】図１

Description

本発明は、溶融炉の運転方法に関するものである。

従来、ガス化炉で生じた可燃性ガスを燃焼させるとともに当該可燃性ガスに含まれる灰分を溶融させる溶融炉が知られている。この溶融炉に対し、ガス化炉から排出された不燃物の破砕物が供給される場合もある。この場合、前記不燃物も溶融炉で溶融することによってスラグを形成する。このような溶融炉では、当該溶融炉の運転中に、溶融炉内の様々な箇所にスラグが付着しやすい。

例えば、特許文献１には、流入口を有するとともに当該流入口を通じて流入した可燃性ガスを燃焼させる燃焼室と、可燃性ガスに含まれる灰分の溶融により形成される溶融スラグを排出するための出滓口と、燃焼室で燃焼した後の排ガスを排出するガス排出室と、を有する溶融炉においては、燃焼室の内面及びガス排出室の内面にスラグが付着しやすいこと、及び、前記スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ_２）を調整することによって当該スラグの溶融を促進すること、が開示されている。この特許文献１には、燃焼室内に付着する上流側スラグの塩基度とガス排出室内に付着する下流側スラグの塩基度とが互いに異なるため、上流側スラグの塩基度を調整可能な成分を含む第１塩基度調整剤と、下流側スラグの塩基度を調整可能な成分を含む第２塩基度調整剤と、を供給することが開示されている。具体的に、特許文献１に記載の溶融炉は、上流側スラグに対して第１塩基度調整剤を供給可能な第１供給部と、下流側スラグに対して第２塩基度調整剤を供給可能な第２供給部と、を備えている。第１供給部は、流入口を通じて第１塩基度調整剤を燃焼室内に供給する。第２供給部は、出滓口の上方から第２塩基度調整剤をガス排出室内に供給する。

特開２００９−０１４３３４号公報

上記特許文献１に記載される溶融炉の運転方法では、上流側スラグの塩基度を調整するために、第１供給部により第１塩基度調整剤が流入口を通じて供給され、下流側スラグの塩基度を調整するために、第２供給部により第２塩基度調整剤が出滓口の上方から供給されているが、これらのスラグの塩基度を均一に調整するのは困難である。

本発明の目的は、溶融炉内に付着するスラグの塩基度を有効に調整可能な溶融炉の運転方法を提供することである。

前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明者らは、流入口を通じて溶融炉内に流入した前記灰分や前記不燃物等のスラグ形成物（ガス化炉から排出されたものであって溶融によりスラグを形成するもの）の溶融炉内への付着箇所は、当該スラグ形成物の粒径に応じてほぼ決まること、及び、スラグ形成物の粒径と塩基度との間に相関があることを見出した。

そこで、本発明者らは、スラグ形成物の粒径と塩基度との間に見られる相関に基づいて塩基度調整剤の粒径及び成分を調整し、その塩基度調整剤を流入口を通じてスラグ形成物とともに溶融炉内に供給することにより、溶融炉内に付着するスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能であることに想到した。

本発明はこのような観点からなされたものであり、ガス化炉で生じた可燃性ガス及び溶融によりスラグを形成するスラグ形成物の流入を許容する流入口を有するとともに、前記流入口を通じて流入した可燃性ガスを燃焼させるとともに前記スラグ形成物を溶融させる炉本体を含む溶融炉の運転方法であって、前記スラグ形成物としてそれぞれに特定の粒径の範囲が設定されている複数の粒径領域に分布するものを前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させるとともに、前記炉本体において前記可燃性ガスを燃焼させることにより前記スラグ形成物を溶融させる溶融工程と、前記炉本体内に付着するスラグの塩基度を調整可能な塩基度調整剤を前記炉本体内に供給する調整剤供給工程と、を備え、前記調整剤供給工程では、前記塩基度調整剤として、それぞれが各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含む複数種の領域別調整剤を、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法を提供する。

本方法では、塩基度調整剤として、それぞれが各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含む複数種の領域別調整剤が、流入口を通じてスラグ形成物とともに炉本体内に流入するので、各粒径領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されたものであって炉本体内に付着したそれぞれのスラグの塩基度がほぼ所定範囲内に収まる。具体的に、スラグ形成物及び塩基度調整剤は、ともに流入口を通じて炉本体内に流入するので、スラグ形成物及び塩基度調整剤のうち互いに特定の粒径領域に設定された粒径の範囲内の粒径を有するものは、炉本体内のうちほぼ同じ領域に付着する。そして、前記特定の粒径領域に設定された粒径の範囲内の粒径を有する塩基度調整剤は、当該特定の粒径領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含むので、当該スラグの塩基度は、ほぼ所定範囲内に収まる。よって、炉本体内のうち各粒径領域に応じた付着箇所に付着するそれぞれのスラグの塩基度が有効に調整される。

この場合において、前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記ガス化炉から排出された不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものでかつ前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域を含む不燃物領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記不燃物領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給することが好ましい。

このようにすれば、ガス化炉から排出された不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものを溶融炉で溶融させつつ、この溶融により形成されるスラグの炉本体内への付着を抑制することができる。

また、本発明において、前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域からなる灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給することが好ましい。

このようにすれば、ガス化炉から溶融炉内に流入する灰分を溶融炉で溶融させつつ、この溶融により形成されるスラグの炉本体内への付着を抑制することができる。

この場合において、前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記灰分領域群に属するもの及び前記ガス化炉とは異なる設備から排出された灰分であって前記灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給することが好ましい。

このようにすれば、ガス化炉で生じた灰分に加えガス化炉とは異なる設備（ストーカ炉等）から排出された灰分を溶融炉で溶融させつつ、この溶融により形成されるスラグの炉本体内への付着を抑制することができる。

また、本発明において、前記炉本体として、前記スラグ形成物として前記ガス化炉及び前記ガス化炉とは異なる施設の少なくとも一方から排出された不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものの流入を許容する供給口をさらに有するものを利用し、前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域からなる灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させるとともに、前記スラグ形成物のうち、前記不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものでかつ前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域を含む不燃物領域群に属するものを、前記供給口を通じて前記炉本体内に流入させ、前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給するとともに、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記不燃物領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記供給口を通じて前記炉本体内に供給することが好ましい。

このようにすれば、ガス化炉で生じた灰分に加え、ガス化炉及びガス化炉とは異なる施設の少なくとも一方から排出された不燃物を溶融炉で溶融させつつ、この溶融により形成されるスラグの炉本体内への付着を抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、溶融炉内に付着するスラグの塩基度を有効に調整可能な溶融炉の運転方法を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態のガス溶融炉の概略を示す図である。灰分の粒径と塩基度との関係を示す図である。不燃物の粒径と塩基度との関係を示す図である。本発明の第２実施形態のガス溶融炉の概略を示す図である。

本発明の好ましい実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のガス化溶融炉について、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１に示されるように、本実施形態のガス化溶融炉は、ガス化炉１０と、溶融炉１５と、を備えている。

ガス化炉１０は、廃棄物を加熱することにより当該廃棄物から可燃性ガスを取り出す炉である。本実施形態では、ガス化炉１０として、流動床式ガス化炉が用いられている。具体的に、流動床式ガス化炉は、流動媒体を流動化ガスで流動化させることによって形成される流動層で廃棄物を加熱することにより、当該廃棄物から可燃性ガスを取り出す炉である。このガス化炉１０で生じた可燃性ガスは、当該ガス化炉１０と溶融炉１５とを連結するダクト４０を通じて溶融炉１５内に流入する。

前記可燃性ガスには、灰分が含まれている。この灰分は、種々の粒径を有している。また、灰分の粒径に応じて、当該灰分の塩基度が異なっている。図２には、その一例が示されている。図２に示されるように、灰分を、５０μｍ未満の粒径を有する第１粒径領域Ａ１に属するものと、５０μｍ以上の粒径を有する第２粒径領域Ａ２に属するものと、に分けた場合、第１粒径領域Ａ１に属する灰分の塩基度は、１．５であり、第２粒径領域Ａ２に属する灰分の塩基度は、０．５であった。各塩基度は、ダクト４０から灰分を取得することによって測定される。この測定は、特定の期間ごと（例えば四半期ごと）に行われる。なお、これらの値は、ガス化炉１０に投入される廃棄物によって変化する。

本実施形態では、前記灰分の粒径は、レーザー回折・散乱法により測定される。また、「塩基度」とは、ＣａＯ／ＳｉＯ_２によって表される数値をいう。つまり、塩基度は、炭酸カルシウムなどの添加により上がり、珪石やガラスの添加により下がる。このため、塩基度が低い場合、炭酸カルシウム等が添加され、逆に、塩基度が高い場合、珪石やガラス等が添加される。

本実施形態では、ガス化炉１０から排出された不燃物の一部であって溶融によりスラグを形成するものは、必要に応じて破砕機等で破砕された後、ダクト４０を通じて溶融炉１５内に供給される。この不燃物は、種々の粒径を有している。この不燃物の塩基度も、当該不燃物の粒径に応じて異なっている。図３に示されるように、この不燃物を、０．５ｍｍ未満の粒径を有する第３粒径領域Ａ３に属するものと、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の粒径を有する第４粒径領域Ａ４に属するものと、１．０ｍｍよりも大きな粒径を有する第５粒径領域Ａ５に属するものと、に分けた場合、第３粒径領域Ａ３に属する不燃物の塩基度は、０．７１であり、第４粒径領域Ａ４に属する不燃物の塩基度は、０．２４であり、第５粒径領域Ａ５に属する不燃物の塩基度は、０．１７であった。これらの塩基度は、不燃物の破砕（粉砕）後、サンプリングすることによって測定することができる。なお、これらの塩基度の測定も、所定の期間ごとに行われる。

以下、灰分が属する複数の粒径領域（第１粒径領域Ａ１及び第２粒径領域Ａ２）を「灰分領域群」といい、不燃物が属する複数の粒径領域（第３粒径領域Ａ３〜第５粒径領域Ａ５）を「不燃物領域群」という。

溶融炉１５は、ガス化炉１０で生じた可燃性ガスを燃焼させることにより当該可燃性ガスに含まれる灰分を溶融させる炉である。本実施形態では、溶融炉１５内において、前記灰分とともに前記不燃物も溶融する。つまり、前記灰分及び前記不燃物は、溶融によりスラグを形成する「スラグ形成物」を構成する。本実施形態では、溶融炉１５として、旋回流溶融炉が用いられている。この溶融炉１５は、炉本体２０と、塩基度調整剤供給部３０と、を有する。炉本体２０は、燃焼室２１と、出滓口２０ｂと、ガス排出室２６と、を有する。

燃焼室２１は、可燃ガス及び前記スラグ形成物の流入を許容する流入口２１ａを有するとともに当該流入口２１ａを通じて流入した可燃性ガスを旋回させながら燃焼させる。燃焼室２１には、可燃性ガスを燃焼させるための燃焼用空気が供給される。燃焼室２１は、上下方向に延びる形状を有している。本実施形態では、燃焼室２１は、流入口２１ａを有する上流側燃焼室２２と、上流側燃焼室２２の下方に配置された下流側燃焼室２３と、上流側燃焼室２２と下流側燃焼室２３との境界に設けられた絞り部２４と、を有する。

上流側燃焼室２２は、円筒状に形成されておりその中心軸が鉛直と平行となる姿勢で配置されている。流入口２１ａは、上流側燃焼室２２の上部に形成されている。ダクト４０は、上流側燃焼室２２のうち流入口２１ａを取り囲む部位に接続されている。ダクト４０は、流入口２１ａを通じて上流側燃焼室２２内に流入する可燃性ガスが当該上流側燃焼室２２の内周面に沿って旋回する旋回流を形成する姿勢で上流側燃焼室２２に接続されている。具体的に、ダクト４０は、流入口２１ａから上流側燃焼室２２の中心と異なる方向（接線方向）に向かって可燃性ガスを上流側燃焼室２２内に流入させる姿勢で当該上流側燃焼室２２に接続されている。

下流側燃焼室２３は、絞り部２４の下方から出滓口２０ｂに向かって斜め下方に延びる形状を有する底壁２３ａを有する。燃焼室２１での可燃性ガスの燃焼時にスラグ形成物（前記灰分及び前記不燃物）が溶融することにより形成される溶融スラグは、この底壁２３ａ上を流下して出滓口２０ｂから排出される。絞り部２４は、上流側燃焼室２２の下端部の内径よりも小さな内径を有する。

ガス排出室２６は、燃焼室２１の下流側でかつ出滓口２０ｂよりも上方に設けられており、燃焼室２１で燃焼した後の排ガスを排出させる形状を有する。ガス排出室２６は、出滓口２０ｂを基準として燃焼室２１の反対側（図１の右側）に配置されている。ガス排出室２６は、出滓口２０ｂから斜め上方に向かって延びる空間を取り囲む形状を有する。ガス排出室２６は、出滓口２０ｂから離間するにしたがって上方に向かうように傾斜する形状を有する底壁２７を有している。

塩基度調整剤供給部３０は、炉本体２０内に付着するスラグＳの塩基度を調整可能な塩基度調整剤を供給する。具体的に、塩基度調整剤供給部３０は、前記塩基度調整剤として、複数種の領域別調整剤を、流入口２１ａを通じて燃焼室２１内に供給する。各領域別調整剤は、複数の粒径領域のうちの一つの粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径（本実施形態では５０％粒子径）を有し、かつ、当該領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲（例えば、０．６〜０．９）に収めることが可能な成分を含む。なお、５０％粒子径（メディアン径）とは、累積分布（体積分布）表における粒子の累積率が５０％であるときの粒径である。それぞれの領域別調整剤は、５０％粒子径（以下、単に「粒径」と称する。）及び成分の少なくとも一方が互いに異なる。本実施形態では、前記複数種の領域別調整剤は、前記灰分領域群に属する複数の粒径領域（第１粒径領域Ａ１及び第２粒径領域Ａ２）のそれぞれに対応するものと、前記不燃物領域群に属する複数の粒径領域（第３粒径領域Ａ３〜第５粒径領域Ａ５）のそれぞれに対応するものと、を含む。例えば、図２に示されるように、第１粒径領域Ａ１及び第２粒径領域Ａ２とこれらの領域に属する各灰分の塩基度との関係が予め求められており、図３に示されるように、第３粒径領域Ａ３〜第５粒径領域Ａ５とこれらの領域に属する各不燃物の塩基度との関係が予め求められている場合、塩基度調整剤供給部３０は、塩基度調整剤として、５種類の領域別調整剤（第１領域別調整剤〜第５領域別調整剤）を供給する。第１領域別調整剤は、第１粒径領域Ａ１に設定されている粒径の範囲内（５０μｍ未満）の粒径を有し、かつ、当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を下げることが可能な成分（ＳｉＯ_２等）を含む。第２領域別調整剤は、第２粒径領域Ａ２に設定されている粒径の範囲内（５０μｍ以上）の粒径を有し、かつ、当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を上げることが可能な成分（ＣａＣＯ_３等）を含む。なお、ガス化炉１０で生じる灰分のうち３５０μｍ以上の粒径を有するものの溶融炉１５への飛散量は非常に少ないため、第２領域別調整剤の粒径の上限値は、３５０μｍに設定されてもよい。第４領域別調整剤は、第４粒径領域Ａ４に設定されている粒径の範囲内（０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下）の粒径を有し、かつ、当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を上げることが可能な成分を含む。第５領域別調整剤は、第５粒径領域Ａ５に設定されている粒径の範囲内（１．０ｍｍよりも大きい範囲）の粒径を有し、かつ、当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を上げることが可能な成分を含む。なお、第３粒径領域Ａ３に属する不燃物の塩基度は前記所定範囲内（本実施形態では０．７１）であるので、当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を調整可能な成分を含む第３領域別調整剤の供給は、省略されてもよい。また、塩基度調整剤の粒径は、灰分、不燃物、塩基度調整剤のそれぞれの比重に応じて調整されてもよい。本実施形態では、塩基度調整剤供給部３０は、ダクト４０内に接続されている。

次に、本実施形態のガス化溶融炉の運転方法について説明する。

まず、廃棄物がガス化炉１０に投入される。そうすると、ガス化炉１０で生じた可燃性ガスがダクト４０を通じて溶融炉１５に流入する。一方、ガス化炉１０から排出された不燃物の一部であって溶融によりスラグを形成するものも、図示しない破砕機又は粉砕機で処理された後、ダクト４０を通じて溶融炉１５内に供給される。

流入口２１ａを通じて燃焼室２１内に流入した可燃性ガスは、燃焼室２１で旋回しながら燃焼し、これによりスラグ形成物（前記灰分及び前記不燃物）が溶融する。このスラグ形成物の溶融により形成される溶融スラグは、下流側燃焼室２３の底壁２３ａ上を流下し、出滓口２０ｂから排出される。一方、燃焼室２１で燃焼した後の排ガスは、ガス排出室２６を通じて溶融炉１５の下流側の設備へ向かう。

ここで、本ガス化溶融炉の運転中、図１に示されるように、溶融炉１５の炉本体２０内にスラグＳが付着することがあるため、塩基度調整剤供給部３０から塩基度調整剤として前記複数種の領域別調整剤（第１領域別調整剤〜第５領域別調整剤）が供給される。

そうすると、スラグ形成物（灰分及び不燃物）及び各領域別調整剤は、ともに流入口２１ａを通じて炉本体２０内に流入する。このため、スラグ形成物及び各領域別調整剤のうち互いに同じ粒径領域に設定された粒径の範囲内の粒径を有するものは、炉本体２０内のうちほぼ同じ領域に付着する。具体的に、スラグ形成物及び各領域別調整剤のうち比較的大きな粒径を有するもの（例えば第４粒径領域Ａ４や第５粒径領域Ａ５に属するもの）は、燃焼室２１において大きな遠心力を受けて旋回しながら燃焼室２１内に付着しやすく、比較的小さな粒径を有するもの（例えば第１粒径領域Ａ１の属するもの）は、ガス排出室２６まで飛散して当該ガス排出室２６内に付着しやすい。そして、各粒径領域に設定された粒径の範囲内の粒径を有する領域別調整剤は、当該粒径領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含むので、当該スラグＳの塩基度は、ほぼ所定範囲内に収まる。よって、炉本体２０内のうち各粒径領域に応じた付着箇所に付着するそれぞれのスラグＳの塩基度が有効に調整される。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のガス化溶融炉について、図４を参照しながら説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態の溶融炉１５の炉本体２０は、流入口２１ａに加え、不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものの流入を許容する供給口２１ｂを有する。供給口２１ｂは、炉本体２０の頂部に形成されている。ただし、供給口２１ｂの形成位置は、頂部に限られない。この供給口２１ｂを通じて、ガス化炉１０及びガス化炉１０とは異なる施設の少なくとも一方から排出された不燃物が炉本体２０内に供給される。ガス化炉１０及び前記施設から排出された不燃物は、第３粒径領域Ａ３〜第５粒径領域Ａ５に分布するように、炉本体２０に供給される前に破砕機等により破砕される。なお、前記施設から排出された不燃物として、埋め立て地から掘り起こされた掘り起こしゴミ等が挙げられる。

塩基度調整剤供給部３０は、流入口２１ａを通じて第１領域別調整剤及び第２領域別調整剤を供給するとともに、供給口２１ｂを通じて第３領域別調整剤〜第５領域別調整剤を供給する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

塩基度調整剤供給部３０が供給する塩基度調整剤は、上記実施形態の例に限られない。例えば、塩基度調整剤供給部３０は、灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を調整可能な成分を含む第１領域別調整剤及び第２領域別調整剤のみを供給してもよい。あるいは、塩基度調整剤供給部３０は、不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を調整可能な成分を含む第３領域別調整剤〜第５領域別調整剤のみを供給してもよい。

また、上記実施形態では、灰分を、第１粒径領域Ａ１に属するものと第２粒径領域Ａ２に属するものとに分け、塩基度調整剤供給部３０から、各粒径領域Ａ１，Ａ２に対応した領域別調整剤を供給する例が示されたが、灰分を３以上の粒径領域に属するものに分け、塩基度調整剤供給部３０から各粒径領域に対応した領域別調整剤を供給してもよい。同様に、不燃物を２又は４以上の粒径領域に属するものに分け、塩基度調整剤供給部３０から各粒径領域に対応した領域別調整剤を供給してもよい。

また、ガス化炉１０とは異なる設備（ストーカ炉等）から排出された灰分であって前記灰分領域群に属するものを流入口２１ａを通じて炉本体２０内に供給してもよい。あるいは、この灰分を、供給口２１ｂを通じて炉本体２０内に供給してもよい。この場合、この灰分の属する粒径領域に対応した領域別調整剤が塩基度調整剤供給部３０から供給口２１ｂを通じて供給される。

また、不燃物の溶融炉１５への供給は、省略されてもよい。この場合、塩基度調整剤供給部３０からの第３領域別調整剤〜第５領域別調整剤の供給は、省略される。

また、不燃物を、例えば、第１粒径領域Ａ１及び第２粒径領域Ａ２に分布する程度に細かく粉砕し、この粉砕物をガス化炉１０に供給するようにしてもよい。このようにすれば、前記粉砕物は、ガス化炉１０で生じた可燃性ガス及び灰分とともに流入口２１ａを通じて炉本体２０内に流入する。よって、この場合も、塩基度調整剤供給部３０からの第３領域別調整剤〜第５領域別調整剤の供給は、省略される。

また、塩基度調整剤の粒径は、５０％粒子径に限られない。前記粒径として、いわゆるモード径が採用されてもよい。この場合であっても、上記と同様の効果が得られる。

また、塩基度調整剤供給部３０の接続先は、ダクト４０に限られない。塩基度調整剤供給部３０の接続先は、塩基度調整剤が流入口２１ａを通じて炉本体２０内に供給される範囲で設定可能である。例えば、塩基度調整剤供給部３０は、燃焼室２１のうち流入口２１ａを取り囲む部位に接続されてもよいし、ガス化炉１０に接続されてもよい。

また、溶融炉１５の炉本体２０の形状は、上記実施形態の例に限られない。例えば、燃焼室２１と出滓口２０ｂとが鉛直方向に重なる形状であってもよく、あるいは、ガス排出室２６と出滓口２０ｂとが鉛直方向に重なる形状であってもよい。また、ガス排出室２６の底壁２７は、下流に向かうにしたがって上方に向かうように傾斜する形状に限られない。

１０ガス化炉
１５溶融炉
２０炉本体
２０ｂ出滓口
２１燃焼室
２１ａ流入口
２１ｂ供給口
２６ガス排出室
３０塩基度調整剤供給部
４０ダクト
Ｓスラグ

Claims

ガス化炉で生じた可燃性ガス及び溶融によりスラグを形成するスラグ形成物の流入を許容する流入口を有するとともに、前記流入口を通じて流入した可燃性ガスを燃焼させるとともに前記スラグ形成物を溶融させる炉本体を含む溶融炉の運転方法であって、
前記スラグ形成物としてそれぞれに特定の粒径の範囲が設定されている複数の粒径領域に分布するものを前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させるとともに、前記炉本体において前記可燃性ガスを燃焼させることにより前記スラグ形成物を溶融させる溶融工程と、
前記炉本体内に付着するスラグの塩基度を調整可能な塩基度調整剤を前記炉本体内に供給する調整剤供給工程と、を備え、
前記調整剤供給工程では、前記塩基度調整剤として、それぞれが各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属するスラグ形成物の溶融により形成されるスラグの塩基度を所定範囲に収めることが可能な成分を含む複数種の領域別調整剤を、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法。
請求項１に記載の溶融炉の運転方法において、
前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記ガス化炉から排出された不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものでかつ前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域を含む不燃物領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、
前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記不燃物領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法。
請求項１又は２に記載の溶融炉の運転方法において、
前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域からなる灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、
前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法。
請求項３に記載の溶融炉の運転方法において、
前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記灰分領域群に属するもの及び前記ガス化炉とは異なる設備から排出された灰分であって前記灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させ、
前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法。
請求項１に記載の溶融炉の運転方法において、
前記炉本体として、前記スラグ形成物として前記ガス化炉及び前記ガス化炉とは異なる施設の少なくとも一方から排出された不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものの流入を許容する供給口をさらに有するものを利用し、
前記溶融工程では、前記スラグ形成物のうち、前記可燃性ガスに含まれる灰分であって前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域からなる灰分領域群に属するものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に流入させるとともに、前記スラグ形成物のうち、前記不燃物のうち溶融によりスラグを形成するものでかつ前記複数の粒径領域のうち２以上の粒径領域を含む不燃物領域群に属するものを、前記供給口を通じて前記炉本体内に流入させ、
前記調整剤供給工程では、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記灰分領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する灰分の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記流入口を通じて前記炉本体内に供給するとともに、前記複数種の領域別調整剤のうち、それぞれが前記不燃物領域群に属する各粒径領域に設定されている粒径の範囲内の粒径を有しかつ当該領域に属する不燃物の溶融により形成されるスラグの塩基度を前記所定範囲に収めることが可能な成分を含むものを、前記供給口を通じて前記炉本体内に供給する、溶融炉の運転方法。