JP2016188716A - 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】石油コークス供給量P1(kg/h)が、石炭コークスのみを供給する操業における石炭コークス供給量Q1(kg/h)に対して、(1)式で表される石油コークスの炉内残留小球量率A(wt%)を10以下に設定する。A=P1×Rs/Q1(1)ここで、Rs(wt%)は算出残留小球率であって、石油コークスのうち、温度1100℃のもとでCO2ガスとの反応により脆化し細粒化した分を除去した後に目開き2.8mm篩上物として残留する小球の比率であって、石油コークスの反応性指数CRI(%)、目開き2.8mm篩を用いた熱間反応後強度CSR2.8(%)を用いて(2)式で表される。RS=(100−CRI)×CSR2.8/100(2)
【選択図】図1
Description
コークスの使用量を低減するべく、特許文献2のように石炭コークスの一部の代替えとして石油コークスを利用するとしても、次のような問題がある。すなわち、石油コークスは石炭コークスに比べて高温強度が低いため、炉内の高温下で細粒化してしまい、当初から存在している細粒の石油コークスとともに、高温燃焼帯のコークス床の空隙を閉塞し、コークスに求められる高温火格子としての機能を充足することができず、酸素富化空気と燃焼ガスの通気と、溶融スラグの通液が十分にできなくなり、シャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉の操業に支障を及ぼす事態がおこるという問題がある。そこで、特許文献2では、供給される石油コークスは30mm以下のものを除去することが好ましい、としている。
<第一発明>
シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融装置において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給する石炭コークス供給装置と、石油コークスを供給する石油コークス供給装置とを有し、
石油コークス供給量P1(kg/h)が、石油コークスを供給せず石炭コークスのみを供給する操業における石炭コークス供給量Q1(kg/h)に対して、次の(1)式で表される石油コークスの炉内残留小球量率A(wt%)を10以下とするように設定されていることを特徴とする廃棄物ガス化溶融装置。
A=P1×Rs/Q1………………………………………(1)
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100……(2)
シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融装置において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給する石炭コークス供給装置と、石油コークスを供給する石油コークス供給装置とを有し、
石油コークス供給量P2(kg/h)が、石油コークスと石炭コークスとを供給する操業における石炭コークス供給量Q2(kg/h)に対して、次の(3)式で表される石油コークスのコークスベッド内残留小球量率B(wt%)を15以下とするように設定されていることを特徴とする廃棄物ガス化溶融装置。
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100…(4)
<第三発明>
シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融方法において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給するとともに、石油コークスを供給し、
石油コークス供給量P1(kg/h)を、石油コークスを供給せず石炭コークスのみを供給する操業における石炭コークス供給量Q1(kg/h)に対して、次の(1)式で表される石油コークスの炉内残留小球量率A(wt%)を10以下とするように設定することを特徴とする廃棄物ガス化溶融方法。
A=P1×Rs/Q1………………………………………(1)
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100……(2)
シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融方法において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給するとともに、石油コークスを供給し、
石油コークス供給量P2(kg/h)を、石油コークスと石炭コークスとを供給する操業における石炭コークス供給量Q2(kg/h)に対して、次の(3)式で表される石油コークスのコークスベッド内残留小球量率B(wt%)を15以下とするように設定することを特徴とする廃棄物ガス化溶融方法。
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100…(4)
上述の<第一発明>ないし<第四発明>に至った経緯は、次のごとくである。
(i)直径3mm程度の小球が相互に軽く融着したもの、
(ii)多孔質の塊状物、
(iii)上記(i),(ii)が混合した塊状物、
に大別できる。
Rs=(100−CRI)×CSR2.8/100 (1)
A=P1×Rs/Q1 (2)
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
図1に示される本発明の一実施形態のシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉には、該廃棄物ガス化溶融炉1の炉上部に、処理対象物としての廃棄物、燃料としての石炭コークス及び石油コークス、生成されるスラグの成分調整材としての石灰石を炉内へ投入するための投入口2が設けられ、また、上部側方には炉内のガスを炉外へ排出するためのガス排出口3が設けられている。また、廃棄物ガス化溶融炉1の炉底部には溶融スラグと溶融金属を排出するための出滓口4が設けられている。
かかる本実施形態装置において、石油コークスの炉内残留小球量又はコークスベッド内残留小球量に着目し、次の(I)、(II)、(III)の要領で石油コークス供給量を定める。廃棄物ガス化溶融炉に供給しようとする石油コークスの性状であるCRI,CSR値を測定し、これらの性状値と石油コークス供給量とから導く炉内残留小球量率やコークスベッド内残留小球量率を適切な範囲とするように石油コークス供給量を設定することにより、安定した操業を確保しながら石炭コークスの一部を石油コークスに代替して運転コストを低減できる経済的な運転が実現できる。また、供給する石油コークスの性状が変化した場合にも迅速な対応が可能になる。
石油コークスのうち高温下で残留する小球量の比率を算出残留小球率として、以下のように算出する。石油コークスに含まれる、高温下での反応後も残留する小球量の比率を算出残留小球率Rs(wt%)と定義付ける。石炭コークスの強度の指標として広く用いられているCRI(%),CSR値の測定方法により、供給しようとする石油コークスの性状であるCRI,CSR値を測定し、算出残留小球率Rsを次の(1)式のごとく算出する。ここで、CRIはISO18894により規定される反応性指数であって、1100℃でCO2と反応させた後の重量減少率であり、CSRは熱間反応後強度指標であり、一般的に用いられる10mm篩上率ではなく、本発明のために2.8mm篩上率(CSR2.8(%))を用いる。
Rs=(100−CRI)×CSR2.8/100 (1)
A=P1×Rs/Q1 (2)
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
各供給装置20〜23からの廃棄物、上述のごとく供給量が設定された石炭コークスと石油コークスそして石灰石が廃棄物ガス化溶融炉1の上部に設けられた投入口2を経て、それぞれ所定量ずつ炉内へ投入され、主羽口5から酸素富化空気が、副羽口6から空気が炉内へ吹き込まれる。
21 石炭コークス供給装置
22 石油コークス供給装置
P1,P2 石油コークス供給量
Q1,Q2 石炭コークス供給量
Claims (4)
- シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融装置において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給する石炭コークス供給装置と、石油コークスを供給する石油コークス供給装置とを有し、
石油コークス供給量P1(kg/h)が、石油コークスを供給せず石炭コークスのみを供給する操業における石炭コークス供給量Q1(kg/h)に対して、次の(1)式で表される石油コークスの炉内残留小球量率A(wt%)を10以下とするように設定されていることを特徴とする廃棄物ガス化溶融装置。
A=P1×Rs/Q1………………………………………(1)
ここで、Rs(wt%)は算出残留小球率であって、石油コークスのうち、温度1100℃のもとでCO2ガスとの反応により脆化し細粒化した分を除去した後に目開き2.8mm篩上物として残留する小球の比率であって、算出残留小球率RSとして、石油コークスの反応性指数CRI(%)、目開き2.8mm篩を用いた熱間反応後強度CSR2.8(%)を用いて次の(2)式で表される。
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100……(2) - シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融装置において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給する石炭コークス供給装置と、石油コークスを供給する石油コークス供給装置とを有し、
石油コークス供給量P2(kg/h)が、石油コークスと石炭コークスとを供給する操業における石炭コークス供給量Q2(kg/h)に対して、次の(3)式で表される石油コークスのコークスベッド内残留小球量率B(wt%)を15以下とするように設定されていることを特徴とする廃棄物ガス化溶融装置。
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
ここで、Rs(wt%)は算出残留小球率であって、石油コークスのうち、温度1100℃のもとでCO2ガスとの反応により脆化し細粒化した分を除去した後に目開き2.8mm篩上物として残留する小球の比率であって、算出残留小球率RSとして、石油コークスの反応性指数CRI(%)、目開き2.8mm篩を用いた熱間反応後強度CSR2.8(%)を用いて次の(4)式で表される。
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100…(4) - シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融方法において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給するとともに、石油コークスを供給し、
石油コークス供給量P1(kg/h)を、石油コークスを供給せず石炭コークスのみを供給する操業における石炭コークス供給量Q1(kg/h)に対して、次の(1)式で表される石油コークスの炉内残留小球量率A(wt%
)を10以下とするように設定することを特徴とする廃棄物ガス化溶融方法。
A=P1×Rs/Q1………………………………………(1)
ここで、Rs(wt%)は算出残留小球率であって、石油コークスのうち、温度1100℃のもとでCO2ガスとの反応により脆化し細粒化した分を除去した後に目開き2.8mm篩上物として残留する小球の比率であって、算出残留小球率RSとして、石油コークスの反応性指数CRI(%)、目開き2.8mm篩を用いた熱間反応後強度CSR2.8(%)を用いて次の(2)式で表される。
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100……(2) - シャフト炉式の廃棄物ガス化溶融炉にて廃棄物を熱分解、ガス化、燃焼し、灰分を溶融する廃棄物ガス化溶融方法において、
廃棄物ガス化溶融炉に石炭コークスを供給するとともに、石油コークスを供給し、
石油コークス供給量P2(kg/h)を、石油コークスと石炭コークスとを供給する操業における石炭コークス供給量Q2(kg/h)に対して、次の(3)式で表される石油コークスのコークスベッド内残留小球量率B(wt%)を15以下とするように設定することを特徴とする廃棄物ガス化溶融方法。
B=P2×Rs/(Q2+P2×Rs/100)………(3)
ここで、Rs(wt%)は算出残留小球率であって、石油コークスのうち、温度1100℃のもとでCO2ガスとの反応により脆化し細粒化した熱間反応後強度CSR2.8(%)を用いて次の(4)式で表される。
RS=(100−CRI)×CSR2.8/100…(4)
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