JP2518685B2 - 旋回式溶融炉 - Google Patents
旋回式溶融炉Info
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- JP2518685B2 JP2518685B2 JP1100256A JP10025689A JP2518685B2 JP 2518685 B2 JP2518685 B2 JP 2518685B2 JP 1100256 A JP1100256 A JP 1100256A JP 10025689 A JP10025689 A JP 10025689A JP 2518685 B2 JP2518685 B2 JP 2518685B2
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- Japan
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- furnace
- melting furnace
- swirl
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、旋回式溶融炉特に都市下水汚泥を溶融処理
する旋回式溶融炉に関するものである。
する旋回式溶融炉に関するものである。
［従来の技術］ 都市下水汚泥の処理は海洋汚染並びに廃棄場所の観点
から重要な問題となっているが、近年、汚泥を溶融炉で
溶融処理してスラグ化し、減容化することにより、取扱
いの容易化とスラグの有効利用を図ろうとする方式が実
用化されつつある。
から重要な問題となっているが、近年、汚泥を溶融炉で
溶融処理してスラグ化し、減容化することにより、取扱
いの容易化とスラグの有効利用を図ろうとする方式が実
用化されつつある。
即ち、生活汚水は一定処理場に集約し、汚泥と処理水
とに別け、汚泥（ヘドロ）は第２図に示す如く、脱水機
により脱水し、スチーム乾燥機による一次乾燥処理し、
次いで気流乾燥機による二次乾燥し、乾燥汚泥としこれ
を溶融炉で溶融処理してスラグ化し減容化するため、補
助燃料を使用し1300〜1500℃の高温にて処理し、溶融ス
ラグとし、一方溶融炉の排ガスは廃熱ボイラ→空気予熱
器→ダストコレクター→排ガス処理装置→煙突排気の順
に処理される。
とに別け、汚泥（ヘドロ）は第２図に示す如く、脱水機
により脱水し、スチーム乾燥機による一次乾燥処理し、
次いで気流乾燥機による二次乾燥し、乾燥汚泥としこれ
を溶融炉で溶融処理してスラグ化し減容化するため、補
助燃料を使用し1300〜1500℃の高温にて処理し、溶融ス
ラグとし、一方溶融炉の排ガスは廃熱ボイラ→空気予熱
器→ダストコレクター→排ガス処理装置→煙突排気の順
に処理される。
上記の廃棄物溶融炉としては、特開昭61−70314号公
報及び特開昭59−205508号公報に、第５図及び第６図に
示すような旋回流方式の構造の炉が開示されている。
報及び特開昭59−205508号公報に、第５図及び第６図に
示すような旋回流方式の構造の炉が開示されている。
即ち、第５図の構造炉は、竪型の大口径の煙道23の下
部側壁側に水平若しくは下流側が下向きに傾斜した旋回
流燃焼室24を有している。旋回流燃焼室24内では旋回流
が形成され、廃棄物と助燃料を熱源として溶融したスラ
グは壁面に沿って流下し、煙道23の底部より系外に排出
される。燃焼ガスは旋回流燃焼室24内を溶融スラグと同
方向に流れ、旋回流燃焼室出口のど部25を主に対流伝熱
で加熱しつつ排気され、しかるのち煙道23内で未燃焼分
が完全に燃焼して排出される。
部側壁側に水平若しくは下流側が下向きに傾斜した旋回
流燃焼室24を有している。旋回流燃焼室24内では旋回流
が形成され、廃棄物と助燃料を熱源として溶融したスラ
グは壁面に沿って流下し、煙道23の底部より系外に排出
される。燃焼ガスは旋回流燃焼室24内を溶融スラグと同
方向に流れ、旋回流燃焼室出口のど部25を主に対流伝熱
で加熱しつつ排気され、しかるのち煙道23内で未燃焼分
が完全に燃焼して排出される。
また第６図の構造炉は、竪型旋回流燃焼炉であり、炉
頂部に設けられた廃棄物バーナー26及び燃焼空気流入口
27によって旋回流を与えて廃棄物を燃焼させ、溶融スラ
グは壁面を流下し絞り部30を通過して下方に流下する。
燃焼ガスは絞り部30を対流伝熱で加熱し、旋回流燃焼炉
を出た後、流れ方向を変えられ下流の排ガス系へ導かれ
る。
頂部に設けられた廃棄物バーナー26及び燃焼空気流入口
27によって旋回流を与えて廃棄物を燃焼させ、溶融スラ
グは壁面を流下し絞り部30を通過して下方に流下する。
燃焼ガスは絞り部30を対流伝熱で加熱し、旋回流燃焼炉
を出た後、流れ方向を変えられ下流の排ガス系へ導かれ
る。
また本出願人は、先に特願昭63−300720号にて、廃棄
物の溶融炉を出願した。この溶融炉は第４図に示す様な
構造の炉である。
物の溶融炉を出願した。この溶融炉は第４図に示す様な
構造の炉である。
この炉は、上部に燃焼ガス排出口３を有し、下端にス
ラグ出湯口２を有する竪型の溶融炉本体１と、溶融炉本
体１の下部に設けられる廃棄物バーナー装置４及び助燃
バーナー装置５とからなっており、助燃バーナー装置５
は排気物バーナー装置４よりも下方に位置している。各
バーナー装置は略同一レベルの炉体周方向に複数のノズ
ルを有し、これらのノズルは旋回流を形成すべくその噴
射方向が炉中心から偏向している。そして両バーナー装
置により形成される旋回流径が［廃棄物バーナー装置］
＞［助燃バーナー装置］となるよう、廃棄物バーナー装
置の各ノズルはその噴射方向が助燃バーナー装置の各ノ
ズルの噴射方向寄りも炉壁寄りとなるようにしている。
またこの炉には燃焼ガス排出口３に２次燃焼室６が接続
されている。
ラグ出湯口２を有する竪型の溶融炉本体１と、溶融炉本
体１の下部に設けられる廃棄物バーナー装置４及び助燃
バーナー装置５とからなっており、助燃バーナー装置５
は排気物バーナー装置４よりも下方に位置している。各
バーナー装置は略同一レベルの炉体周方向に複数のノズ
ルを有し、これらのノズルは旋回流を形成すべくその噴
射方向が炉中心から偏向している。そして両バーナー装
置により形成される旋回流径が［廃棄物バーナー装置］
＞［助燃バーナー装置］となるよう、廃棄物バーナー装
置の各ノズルはその噴射方向が助燃バーナー装置の各ノ
ズルの噴射方向寄りも炉壁寄りとなるようにしている。
またこの炉には燃焼ガス排出口３に２次燃焼室６が接続
されている。
なお７は空気吹込口、８は炉壁、９は炉底、10は壁面
である。
である。
従来、前記のような強旋回流を伴う燃焼炉の着火につ
いては、 （１）燃焼炉の側壁に窪み（リセス）を作り、よどみ領
域を形成させ、ここに点火プラグ，パイロットバーナ等
を設置する方法、 （２）可燃範囲の広い水素を着火用ガスとして使用する
方法、 （３）航空用ジェットエンジン等のように、瞬間的に大
電流を放出する特殊プラグを使用する方法、 （４）ヒーター等で高温固体壁を形成（グロープラグ
等）させる方法 等が行われてきたがいずれも周速の速い壁面を利用する
ものである。
いては、 （１）燃焼炉の側壁に窪み（リセス）を作り、よどみ領
域を形成させ、ここに点火プラグ，パイロットバーナ等
を設置する方法、 （２）可燃範囲の広い水素を着火用ガスとして使用する
方法、 （３）航空用ジェットエンジン等のように、瞬間的に大
電流を放出する特殊プラグを使用する方法、 （４）ヒーター等で高温固体壁を形成（グロープラグ
等）させる方法 等が行われてきたがいずれも周速の速い壁面を利用する
ものである。
［発明が解決しようとする課題］ 第４図に示すような旋回式溶融炉の場合は、 （１）炉内壁温度は通常ボイラー等では300℃程度であ
るが1000℃以上になるため、炉内壁に着火装置を取付け
ることは困難である。
るが1000℃以上になるため、炉内壁に着火装置を取付け
ることは困難である。
（２）例え、炉内壁付近で着火が実現したとしても、こ
こから強旋回流の主流に火炎が伝播する段階で、主とし
て流速の差がステップ状に変化するために消炎する場合
がある。
こから強旋回流の主流に火炎が伝播する段階で、主とし
て流速の差がステップ状に変化するために消炎する場合
がある。
（３）着火用機器のコストは旋回流が強くなればなるほ
ど高価なものとなる。
ど高価なものとなる。
（４）強旋回流を伴う燃焼炉の着火技術については燃焼
炉個々に就いて実験的に決定する必要があり、開発には
かなりの日数を要する。
炉個々に就いて実験的に決定する必要があり、開発には
かなりの日数を要する。
等の問題点があり、これらの問題を解決する必要に迫ら
れている。
れている。
即ち、本発明は着火用火炎を安定的に形成し、旋回炉
の炉温の保持を図る着火用加熱バーナーを設けた旋回式
溶融炉を提供することを目的とする。
の炉温の保持を図る着火用加熱バーナーを設けた旋回式
溶融炉を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、旋回式溶融炉の１次燃焼室内の旋回気流速
度の低い室中心付近へ火炎を形成するように、溶融スラ
グ出湯口の下側で、且つ前記溶融スラグ出湯口の内径よ
り炉中心から外側になる位置に着火用加熱バーナーを上
向きに設けたものである。
度の低い室中心付近へ火炎を形成するように、溶融スラ
グ出湯口の下側で、且つ前記溶融スラグ出湯口の内径よ
り炉中心から外側になる位置に着火用加熱バーナーを上
向きに設けたものである。
また、前記旋回式溶融炉が下水汚泥融炉処理炉である
ことを特徴とするものである。
ことを特徴とするものである。
［作用］ 本発明の旋回式溶融炉においては、半径が大きくなる
程周速が大となり、中心は周速が零となる。流速の小さ
な旋回中心付近に火炎を形成せしめる着火用加熱バーナ
ーを上向きに前記旋回式溶融加熱炉の中間部に備えた溶
融スラグ出湯口の下側で、且つ前記溶融スラグ出湯口の
内径より炉中心から外側になる位置へ設けたので、旋回
中心付近に火炎が形成され、形成された火炎は、半径方
向外向きに周速が連続的に増加し火炎は安定的に拡が
る。
程周速が大となり、中心は周速が零となる。流速の小さ
な旋回中心付近に火炎を形成せしめる着火用加熱バーナ
ーを上向きに前記旋回式溶融加熱炉の中間部に備えた溶
融スラグ出湯口の下側で、且つ前記溶融スラグ出湯口の
内径より炉中心から外側になる位置へ設けたので、旋回
中心付近に火炎が形成され、形成された火炎は、半径方
向外向きに周速が連続的に増加し火炎は安定的に拡が
る。
固体粒子を主燃料とする強旋回溶融炉では、遠心力の
影響で半径方向外向きに小さい粒子（着火性良好）→大
きい粒子（着火性不良）という分布となるので、着火
性，火炎の安定化の面で有利である。さらに、加熱バー
ナーは旋回式溶融加熱炉に備えた出湯口の下側で、且つ
前記出湯口の内径より炉中心から外側になる位置へ設け
られているので、溶融落下物が温度の低い加熱バーナへ
付着して固まり、閉塞する事態を未然に防止できる。次
に本発明の実施例について述べる。
影響で半径方向外向きに小さい粒子（着火性良好）→大
きい粒子（着火性不良）という分布となるので、着火
性，火炎の安定化の面で有利である。さらに、加熱バー
ナーは旋回式溶融加熱炉に備えた出湯口の下側で、且つ
前記出湯口の内径より炉中心から外側になる位置へ設け
られているので、溶融落下物が温度の低い加熱バーナへ
付着して固まり、閉塞する事態を未然に防止できる。次
に本発明の実施例について述べる。
［実施例］ 第１図は本発明の実施態様例で、着火性、火炎の安定
化が図れる着火用加熱バーナーを設けた旋回式溶融炉の
説明図である。
化が図れる着火用加熱バーナーを設けた旋回式溶融炉の
説明図である。
第１図において、11は着火用加熱バーナーで、下水汚
泥等を溶融する際の着火性、火炎の安定化が図れるもの
である。12は着火用加熱バーナー火炎,13は１次燃焼室
で他の同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省
略する。
泥等を溶融する際の着火性、火炎の安定化が図れるもの
である。12は着火用加熱バーナー火炎,13は１次燃焼室
で他の同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省
略する。
図示する如く、着火用加熱バーナー11を旋回式溶融炉
本体１の一次燃焼室13下部にスラグ出湯口２として備え
た小径部の下側で、且つ前記小径部の内径より後退した
旋回中心である室中心から外側になる位置へ側壁を貫通
させて上向きに配置し、火炎が一次燃焼室13の中心に向
かって炎上するように設けた。
本体１の一次燃焼室13下部にスラグ出湯口２として備え
た小径部の下側で、且つ前記小径部の内径より後退した
旋回中心である室中心から外側になる位置へ側壁を貫通
させて上向きに配置し、火炎が一次燃焼室13の中心に向
かって炎上するように設けた。
この位置に着火用加熱バーナー11を設けたので、この
着火用加熱バーナー11にて湯口加熱も併用することが出
来、プロパンガスにて加熱する。
着火用加熱バーナー11にて湯口加熱も併用することが出
来、プロパンガスにて加熱する。
本着火用加熱バーナーを用いることにより、第３図の
炉温チャートに示す如く、極めて安定した操業が可能と
なる。
炉温チャートに示す如く、極めて安定した操業が可能と
なる。
本バーナーの使用により、炉中央部の比較的広範囲に
わたって高温領域が形成されるため、廃棄物バーナから
の投入熱量や流速が大幅に変動した場合にも、火炎を安
定に保炎することが可能となる。このことは、本着火用
加熱バーナーにより旋回式溶融加熱炉が低空気過剰率下
でも安定燃焼可能であることを意味しており、NOx対策
上にも有利である。
わたって高温領域が形成されるため、廃棄物バーナから
の投入熱量や流速が大幅に変動した場合にも、火炎を安
定に保炎することが可能となる。このことは、本着火用
加熱バーナーにより旋回式溶融加熱炉が低空気過剰率下
でも安定燃焼可能であることを意味しており、NOx対策
上にも有利である。
また、炉中央部で上昇気流が形成されるため、壁面近
傍での下向流の形成を促進する効果がある。これより、
下水汚泥溶融炉におけるスラグ化率の向上や湯口の温度
低下の防止対策上も有利となる。
傍での下向流の形成を促進する効果がある。これより、
下水汚泥溶融炉におけるスラグ化率の向上や湯口の温度
低下の防止対策上も有利となる。
本発明は、他の旋回式溶融炉についても同様な効果を
奏するものである。
奏するものである。
［発明の効果］ 本発明の旋回溶融炉は、着火及び着火後の火炎が拡が
りが確実であり、従来は周速の速い炉壁面を利用するた
め耐熱性を考慮する必要が有ったが、本発明の場合、そ
の耐熱性の程度が少なく、経済性もすぐれ、吹き消えも
少く、また、着火用加熱バーナーへ溶融落下物が付着し
て閉塞する事態を未然に防止し、着火用加熱バーナーの
破損を招くことはなく、寿命が長くなり、付着物除去等
の作業を必要とせず、維持管理も極めて容易になり、特
に下水汚泥処理の旋回溶融炉に適用した場合優れた効果
を奏するものである。
りが確実であり、従来は周速の速い炉壁面を利用するた
め耐熱性を考慮する必要が有ったが、本発明の場合、そ
の耐熱性の程度が少なく、経済性もすぐれ、吹き消えも
少く、また、着火用加熱バーナーへ溶融落下物が付着し
て閉塞する事態を未然に防止し、着火用加熱バーナーの
破損を招くことはなく、寿命が長くなり、付着物除去等
の作業を必要とせず、維持管理も極めて容易になり、特
に下水汚泥処理の旋回溶融炉に適用した場合優れた効果
を奏するものである。
第１図は本発明の実施態様例である着火用加熱バーナー
を設けた旋回式溶融炉の説明図，第２図は下水汚泥処理
系統図，第３図は実施例における廃棄物バーナー近傍で
の炉温チャート、第４図〜第６図は従来の旋回式溶融炉
の説明図である。 図において、1:旋回式溶融炉本体,2:スラグ出湯口,3:燃
焼ガス排出口,4:廃棄物バーナー装置,5:助燃バーナ装
置,6:二次燃焼室,7:空気吹込口,8:炉壁,9:炉底,10:壁
面,11:着火用加熱バーナー,12:火炎,13:1次燃焼室。
を設けた旋回式溶融炉の説明図，第２図は下水汚泥処理
系統図，第３図は実施例における廃棄物バーナー近傍で
の炉温チャート、第４図〜第６図は従来の旋回式溶融炉
の説明図である。 図において、1:旋回式溶融炉本体,2:スラグ出湯口,3:燃
焼ガス排出口,4:廃棄物バーナー装置,5:助燃バーナ装
置,6:二次燃焼室,7:空気吹込口,8:炉壁,9:炉底,10:壁
面,11:着火用加熱バーナー,12:火炎,13:1次燃焼室。
Claims (2)
- 【請求項１】旋回式溶融炉の１次燃焼室内の旋回気流速
度の低い室中心付近へ火炎を形成するように、溶融スラ
グ出湯口の下側で、且つ前記溶融スラグ出湯口の内径よ
り炉中心から外側になる位置に着火用加熱バーナーを上
向きに設けたことを特徴とする旋回式溶融炉。 - 【請求項２】請求項１記載の旋回式溶融炉が下水汚泥融
炉処理炉であることを特徴とする旋回式溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100256A JP2518685B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 旋回式溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100256A JP2518685B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 旋回式溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02279911A JPH02279911A (ja) | 1990-11-15 |
| JP2518685B2 true JP2518685B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=14269139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1100256A Expired - Fee Related JP2518685B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 旋回式溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518685B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2599563Y2 (ja) * | 1992-02-07 | 1999-09-13 | 有限会社本宮工業所 | 粉体焼却装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49122171A (ja) * | 1973-03-28 | 1974-11-21 | ||
| JPS5546922U (ja) * | 1978-09-18 | 1980-03-27 | ||
| JPS6027887B2 (ja) * | 1981-04-21 | 1985-07-02 | 繁光 見沢 | 焼却装置 |
| JPS6370014A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | Daido Steel Co Ltd | サイクロン型下水汚泥焼却溶融炉 |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1100256A patent/JP2518685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02279911A (ja) | 1990-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |