JP2017032190A - 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、シャフト部1と、連通部2と、溶融炉部4とを備える廃棄物ガス化溶融炉10(いわゆる低炭素型シャフト炉)の運転方法に関する。この運転方法は、貫通孔4aから炉外に溶融物Mを排出すること、貫通孔4aから排出される溶融物Mの流れを監視すること、廃棄物のガス化溶融処理によって得られたスラグを溶融物Mの流動性の低下に応じて副資材装入口41から溶融炉部4に装入することを含む。
【選択図】図1
Description
図1に示す廃棄物ガス化溶融炉10は、主な構成として、シャフト部1と、連通部2と、炭化火格子部3と、溶融炉部4と、保圧室6と、バーナ7と、水槽8とを備える。シャフト部1は還元雰囲気下で廃棄物を乾燥させるとともに熱分解する。連通部2は、シャフト部1と溶融炉部4とを連結している。炭化火格子部3はシャフト部1からの廃棄物を更に熱分解して、廃棄物を炭化させる。溶融炉部4は炭化された廃棄物を燃焼させるとともに融解する。溶融炉部4で生じた溶融物Mは貫通孔4aを通じて保圧室6側に排出される。保圧室6は貫通孔4aの外側の空間の圧力を維持するためのものである。バーナ7は保圧室6内に配置されており、貫通孔4aの方向に向けられている。水槽8は保圧室6の下部を水封するとともに貫通孔4aから排出される溶融物Mを冷却する水を収容する。以下、各構成について説明する。
次に、廃棄物ガス化溶融炉10を用いた廃棄物処理方法について説明する。処理すべき廃棄物を廃棄物装入口11からシャフト部1に装入する。廃棄物の種類は、特に限定されることはなく、一般廃棄物及び産業廃棄物のいずれであってもよい。シュレッダーダスト(ASR)、掘り起こしごみ、焼却灰などの単体又は混合物、あるいはこれらと可燃性ごみの混合物なども処理することが可能である。廃棄物によってシャフト部1内に廃棄物充填層100が形成される。廃棄物装入口11から乾留された廃棄物やチャーを廃棄物と共に投入してもよい。
1.貫通孔4aにおけるガス流れ制御
2.バーナ7に供給する酸素量調整
3.羽口42a,42b,42c,42dから供給する酸素量の調整
4.副資材装入口41から必要に応じてスラグを装入
この運転方法は以下の工程を含む。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、酸素とをバーナ7に供給すること。
酸素の存在下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じて保圧室6内のガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法は以下の工程を含む。
溶融炉部4にコークスベッドBcを形成すること。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、理論酸素量よりも多い酸素とをバーナ7に供給すること。
理論酸素量よりも酸素が多い条件下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じて保圧室6内の酸素含有ガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法は以下の工程を含む。
溶融炉部4にコークスベッドBcを形成すること。
羽口42a,42b,42c,42dから溶融炉部4内にそれぞれ酸素を供給すること。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、酸素とをバーナ7に供給すること。
酸素の存在下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じてバーナ7の燃焼ガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法においては、貫通孔4aの最も近くにある羽口42a,42dから溶融炉部4内に単位時間あたりに供給する酸素量SNを、羽口42a,42dよりも貫通孔4aからの距離が遠い羽口42b,42cから溶融炉部4内に単位時間あたりに供給する酸素量SFよりも少なくする。
C+O2→CO2 …(1)
2C+O2→2CO …(2)
C+CO2→2CO …(3)
C+H2O→H2+CO …(4)
この運転方法は以下の工程を含む。
貫通孔4aから炉外に溶融物Mを排出すること。
貫通孔4aから排出される溶融物Mの流れを監視すること。
廃棄物のガス化溶融処理によって得られたスラグを溶融物Mの流動性の低下に応じて副資材装入口41から溶融炉部4に装入すること。
・貫通孔4aから溶融物Mが一定の時間以上(例えば300秒以上)にわたって排出されないとき。
・貫通孔4aから溶融物Mが排出されているものの、通常時と比較して貫通孔4a付近の壁面上を流れ落ちる溶融物Mの速度が遅いとき。
・溶融炉部4内の圧力と保圧室6内の圧力との差圧が拡大する傾向にあるとき(貫通孔4aが閉塞される傾向にあるとき)。
なお、スラグを実際に装入するか否かは、上記画像を観察している作業者が判断してもよいし、画像処理データや操業データ(例えば差圧データ)に基づいて自動的に判断してもよい。
Claims (4)
- 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法であって、
前記廃棄物ガス化溶融炉は、
上部側に廃棄物装入口及び炉内ガス排出口、底部側に廃棄物が排出される開口部を有し、内部に充填された廃棄物を乾燥及び熱分解させるシャフト部と、
前記シャフト部と炉芯をずらして配置され、上部側に熱分解された廃棄物と炭素系固形燃料が供給される開口部、炉底側に燃焼用の酸素富化空気を吹き込む羽口を有する溶融炉部と、
前記シャフト部の底部側開口部と前記溶融炉部の上部側開口部とを連結する連通部と、
前記溶融炉部の上方に形成された副資材装入口と、
前記溶融炉部の内面から外面にかけて形成された貫通孔と、
を備え、
前記貫通孔から炉外に溶融物を排出すること、
前記貫通孔から排出される前記溶融物の流れを監視すること、
廃棄物のガス化溶融処理によって得られたスラグを前記溶融物の流動性の低下に応じて前記副資材装入口から前記溶融炉部に装入すること、
を含む、廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。 - 前記副資材装入口から前記溶融炉に装入する前記スラグは、当該廃棄物ガス化溶融炉の運転によって得られたものである、請求項1に記載の運転方法。
- 前記副資材装入口から前記溶融炉に装入する前記スラグの塩基度は0.8〜1.0である、請求項1又は2に記載の運転方法。
- 前記貫通孔を定常的に開放した状態とすることによって前記貫通孔から炉外に溶融物を連続的に排出する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の運転方法。
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