JP2823978B2 - 廃棄物溶融炉 - Google Patents
廃棄物溶融炉Info
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- JP2823978B2 JP2823978B2 JP31694491A JP31694491A JP2823978B2 JP 2823978 B2 JP2823978 B2 JP 2823978B2 JP 31694491 A JP31694491 A JP 31694491A JP 31694491 A JP31694491 A JP 31694491A JP 2823978 B2 JP2823978 B2 JP 2823978B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物溶融炉、とく
に、塊状炭素系可燃物質を燃料として都市ゴミ，下水汚
泥，各種産業廃棄物、あるいはそれらの脱水乾燥、焼却
や破砕処理して得られた中間廃棄物を溶融処理し、不燃
物をスラグとして回収するシャフト炉型の廃棄物溶融炉
に関する。
に、塊状炭素系可燃物質を燃料として都市ゴミ，下水汚
泥，各種産業廃棄物、あるいはそれらの脱水乾燥、焼却
や破砕処理して得られた中間廃棄物を溶融処理し、不燃
物をスラグとして回収するシャフト炉型の廃棄物溶融炉
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の廃棄物溶融炉として、たとえば特
開昭５５−８２２１２号公報，特開昭５５−１１４３８
２号公報等に開示されているように、塊状炭素系可燃物
質としてコークスを添加した都市ゴミ等の廃棄物を頂部
から装入し、炉内の予熱乾燥帯、乾留ガス化帯及び溶融
燃焼帯を順次降下させるシャフト炉がある。
開昭５５−８２２１２号公報，特開昭５５−１１４３８
２号公報等に開示されているように、塊状炭素系可燃物
質としてコークスを添加した都市ゴミ等の廃棄物を頂部
から装入し、炉内の予熱乾燥帯、乾留ガス化帯及び溶融
燃焼帯を順次降下させるシャフト炉がある。
【０００３】このシャフト炉は、シャフト部上部から予
熱乾燥帯，乾留ガス化帯，溶融燃焼帯に分けられ、さら
に、シャフト炉炉底部には、主に塊状炭素系可燃物質に
より形成された高温炉床が存在し、羽口から送風された
酸素を含むガスにより塊状炭素系可燃物質が高温で燃焼
し、乾留ガス化帯から降下してきた不燃焼物質を溶滓化
させる。ここで発生した高温排ガスは、シャフト部を上
部へ向かって上昇し乾留ガス化帯で廃棄物を乾留ガス化
させる。この乾留ガス化された廃棄物は固定カーボンと
不燃物質になり、溶融燃焼帯へ降下していく。排ガス
は、更に上昇し、予熱乾燥帯で廃棄物中の水分を蒸発さ
せ、乾燥させると共に、廃棄物を予熱する。この機構に
よりシャフト炉は一般に熱効率のよい炉とされている。
熱乾燥帯，乾留ガス化帯，溶融燃焼帯に分けられ、さら
に、シャフト炉炉底部には、主に塊状炭素系可燃物質に
より形成された高温炉床が存在し、羽口から送風された
酸素を含むガスにより塊状炭素系可燃物質が高温で燃焼
し、乾留ガス化帯から降下してきた不燃焼物質を溶滓化
させる。ここで発生した高温排ガスは、シャフト部を上
部へ向かって上昇し乾留ガス化帯で廃棄物を乾留ガス化
させる。この乾留ガス化された廃棄物は固定カーボンと
不燃物質になり、溶融燃焼帯へ降下していく。排ガス
は、更に上昇し、予熱乾燥帯で廃棄物中の水分を蒸発さ
せ、乾燥させると共に、廃棄物を予熱する。この機構に
よりシャフト炉は一般に熱効率のよい炉とされている。
【０００４】しかしながら、廃棄物の予熱，乾燥を行わ
せるために、排ガスの全量をシャフト炉の廃棄物充填層
中を対向流として通過させるため、通気圧力損失が大き
く、廃棄物充填層中ガス流れの偏流及び吹き抜けの発生
により、炉内での予熱，乾燥が効率的に行われない。ま
た、廃棄物中に含まれるダストが排ガスと共に飛散し後
流側のダストによるトラブルが発生する。
せるために、排ガスの全量をシャフト炉の廃棄物充填層
中を対向流として通過させるため、通気圧力損失が大き
く、廃棄物充填層中ガス流れの偏流及び吹き抜けの発生
により、炉内での予熱，乾燥が効率的に行われない。ま
た、廃棄物中に含まれるダストが排ガスと共に飛散し後
流側のダストによるトラブルが発生する。
【０００５】また、特公昭６３−４９１２８号公報に開
示されているように、このシャフト炉の改良として、頂
部の中央に廃棄物装入筒を設け、下端をコークス充填域
内に埋設し、廃棄物装入筒の周囲にコークス装入口を配
設し、更にその周囲に廃棄管を配設した構造のものがあ
る。この型式の炉は、廃棄物は中央に、コークスは周囲
を覆うように各別に装入して排ガスによる廃棄物充填域
からのダスト吹き上げを、コークスの抑え作用で防止し
ようというものである。
示されているように、このシャフト炉の改良として、頂
部の中央に廃棄物装入筒を設け、下端をコークス充填域
内に埋設し、廃棄物装入筒の周囲にコークス装入口を配
設し、更にその周囲に廃棄管を配設した構造のものがあ
る。この型式の炉は、廃棄物は中央に、コークスは周囲
を覆うように各別に装入して排ガスによる廃棄物充填域
からのダスト吹き上げを、コークスの抑え作用で防止し
ようというものである。
【０００６】しかしながら、排ガスを廃棄物充填層を通
過させず、ダスト吹き上げを防止するために装入されて
いるコークス層の中を全量通過させるために、排ガスの
二酸化炭素とコークス中の炭素が結びついて一酸化炭素
を発生する、いわゆるソリューションロスといわれる吸
熱反応を起こし、燃料効率が低い炉になってしまう。
過させず、ダスト吹き上げを防止するために装入されて
いるコークス層の中を全量通過させるために、排ガスの
二酸化炭素とコークス中の炭素が結びついて一酸化炭素
を発生する、いわゆるソリューションロスといわれる吸
熱反応を起こし、燃料効率が低い炉になってしまう。
【０００７】さらに、本願出願人は、このシャフト炉の
熱効率を向上させるため、廃棄物装入筒上部に装入筒排
ガス管を接続し、燃焼排ガスの一部を該装入筒排ガス管
から抜くことにより塊状炭素系可燃物質の消費量を低減
できる構造を、特願平２−３３２８８５号出願において
開示した。
熱効率を向上させるため、廃棄物装入筒上部に装入筒排
ガス管を接続し、燃焼排ガスの一部を該装入筒排ガス管
から抜くことにより塊状炭素系可燃物質の消費量を低減
できる構造を、特願平２−３３２８８５号出願において
開示した。
【０００８】しかしながら、排ガスの一部を中央の廃棄
物及び塊状炭素系可燃物質充填層の中を通過させ、残り
の排ガスを周辺の塊状炭素系可燃物質内を通過させるた
めに、前記の技術よりソリューションロス反応は抑制さ
れるものの、一旦酸化した排ガスを再び還元するソリュ
ーションロス反応が発生し、処理物ｔｏｎ当り燃料使用
量は約４００Ｋｇ／ｔ程度に留まっているのが現状であ
る。
物及び塊状炭素系可燃物質充填層の中を通過させ、残り
の排ガスを周辺の塊状炭素系可燃物質内を通過させるた
めに、前記の技術よりソリューションロス反応は抑制さ
れるものの、一旦酸化した排ガスを再び還元するソリュ
ーションロス反応が発生し、処理物ｔｏｎ当り燃料使用
量は約４００Ｋｇ／ｔ程度に留まっているのが現状であ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
ソリューションロスを生じることなく、燃料効率を一段
と向上したシャフト炉型の廃棄物溶融処理炉を提供する
ことにある。
ソリューションロスを生じることなく、燃料効率を一段
と向上したシャフト炉型の廃棄物溶融処理炉を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物と塊状
炭素系可燃物質を上部から装入し、該廃棄物を溶融する
シャフト炉において、シャフト部溶融帯部に燃焼排ガス
の一部を抜き出すための排ガス管を接続して設けると共
に、該排ガス管部に高融点物質を充填するための装入管
を設けたことを特徴とする。
炭素系可燃物質を上部から装入し、該廃棄物を溶融する
シャフト炉において、シャフト部溶融帯部に燃焼排ガス
の一部を抜き出すための排ガス管を接続して設けると共
に、該排ガス管部に高融点物質を充填するための装入管
を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明では、溶融燃焼帯にて発生した高温排ガ
スの一部を乾留ガス化帯に上昇する前に、シャフト部よ
り抜き出すことにより、乾留ガス化帯，予熱乾燥帯での
空筒速度が抑制され、そのため、ダスト飛散がないシャ
フト炉を得ることができる。
スの一部を乾留ガス化帯に上昇する前に、シャフト部よ
り抜き出すことにより、乾留ガス化帯，予熱乾燥帯での
空筒速度が抑制され、そのため、ダスト飛散がないシャ
フト炉を得ることができる。
【００１２】廃棄物中に乾留ガス化されるものが少な
く、大部分が不燃物質と水分の場合、高温排ガスは廃棄
物を乾燥予熱するだけで足り、乾留のための熱量が不要
となる。これによって、乾燥予熱帯を通過し上昇してい
くガス量としては、溶融燃焼帯で発生した排ガスの一部
で充分である。このため、排ガスの一部を溶融燃焼帯上
部からシャフト炉外へ抜き出すことが可能となり、ダス
ト飛散偏流，吹き抜けがない予熱乾燥の可能な炉が実現
できる。
く、大部分が不燃物質と水分の場合、高温排ガスは廃棄
物を乾燥予熱するだけで足り、乾留のための熱量が不要
となる。これによって、乾燥予熱帯を通過し上昇してい
くガス量としては、溶融燃焼帯で発生した排ガスの一部
で充分である。このため、排ガスの一部を溶融燃焼帯上
部からシャフト炉外へ抜き出すことが可能となり、ダス
ト飛散偏流，吹き抜けがない予熱乾燥の可能な炉が実現
できる。
【００１３】また、廃棄物中に乾留ガス化される物質が
含まれている場合は、その含有量により高温排ガスの抜
き出し量を調節することにより、廃棄物中の乾留ガス化
が行われる炉が実現できる。
含まれている場合は、その含有量により高温排ガスの抜
き出し量を調節することにより、廃棄物中の乾留ガス化
が行われる炉が実現できる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の廃棄物溶融炉の構造と操業状
態を、廃棄物として、たとえば都市ゴミ，下水汚泥の焼
却灰等、灰分，不燃分の多い物を処理し、塊状炭素系可
燃物質としてコークスを用い、塩基度調整剤として石灰
石を用いた操業例として示す断面図である。
態を、廃棄物として、たとえば都市ゴミ，下水汚泥の焼
却灰等、灰分，不燃分の多い物を処理し、塊状炭素系可
燃物質としてコークスを用い、塩基度調整剤として石灰
石を用いた操業例として示す断面図である。
【００１５】同廃棄物溶融炉は、廃棄物、コークスそれ
に石灰石を炉頂から投入するための装入筒１を炉の上方
からシャフト部２の上方域まで挿入配置した構造を有
し、この装入筒１の下部の外周には環状部３を有し、そ
の側面上部に燃料排ガス管４が配置されている。シャフ
ト部２の炉底５には溶融廃棄物を排出する出湯口６が設
けられ、その上方の一側面には燃焼ガスを吹き込むため
の羽口７が２段に設けられている。８はシャフト部２の
下方から分岐して形成された高融点物質装入管であっ
て、さらに、その上方には燃焼排ガスバイパス管９が分
岐して設けられている。
に石灰石を炉頂から投入するための装入筒１を炉の上方
からシャフト部２の上方域まで挿入配置した構造を有
し、この装入筒１の下部の外周には環状部３を有し、そ
の側面上部に燃料排ガス管４が配置されている。シャフ
ト部２の炉底５には溶融廃棄物を排出する出湯口６が設
けられ、その上方の一側面には燃焼ガスを吹き込むため
の羽口７が２段に設けられている。８はシャフト部２の
下方から分岐して形成された高融点物質装入管であっ
て、さらに、その上方には燃焼排ガスバイパス管９が分
岐して設けられている。
【００１６】この溶融炉の操業に際しては、炉頂の装入
筒１から廃棄物ＡとコークスＢを塩基度調整剤である石
灰石Ｃと共に投入し、シャフト部２炉内を降下するに従
って予熱乾燥帯１０を通り、羽口７からの予熱された送
風空気Ｈによって燃焼形成される溶融域１１及び高温炉
床１２で構成される溶融燃焼帯を通り、処理廃棄物は溶
融スラグＥとして出湯口６から排出される。なお、本実
施例の廃棄物は、不燃分が多く、乾留されるべき廃棄物
が少ないため、装入物は予熱乾燥後、直接、溶融燃焼帯
に降下してくる。溶融燃焼帯に降下してきた廃棄物は、
比較的薄い溶融域にて溶融され、スラグとなって高温炉
床１２に降下してくる。溶融燃焼帯で発生した排ガス
は、シャフト部２を通過し、処理対象物を乾燥予熱した
後排出される燃料排ガスＦと燃焼排ガスバイパス管９を
通る排ガスＧとに分けて抜き出される。この排ガスバイ
パス管９には処理対象物が安息角で広がってきて燃焼排
ガス流を阻害するのを防止するために純Ａｌ2 Ｏ3 塊ま
たは純ＣａＯ塊のような高融点物質Ｄを高融点物質装入
管８より装入し、廃棄物充填層の側面が広がらないよう
にする。また、高融点物質は燃焼排ガスバイパス管９か
ら抜き出される排ガスＧ中のダストを高融点物質充填域
１３において捕捉し、ダストが後流側へ飛散していくの
を防止するのにも役立つ。なお、高融点物質装入管８に
装入する高融点物質にはダストが付着してくるため、定
期的な炉の補修時に交換する。
筒１から廃棄物ＡとコークスＢを塩基度調整剤である石
灰石Ｃと共に投入し、シャフト部２炉内を降下するに従
って予熱乾燥帯１０を通り、羽口７からの予熱された送
風空気Ｈによって燃焼形成される溶融域１１及び高温炉
床１２で構成される溶融燃焼帯を通り、処理廃棄物は溶
融スラグＥとして出湯口６から排出される。なお、本実
施例の廃棄物は、不燃分が多く、乾留されるべき廃棄物
が少ないため、装入物は予熱乾燥後、直接、溶融燃焼帯
に降下してくる。溶融燃焼帯に降下してきた廃棄物は、
比較的薄い溶融域にて溶融され、スラグとなって高温炉
床１２に降下してくる。溶融燃焼帯で発生した排ガス
は、シャフト部２を通過し、処理対象物を乾燥予熱した
後排出される燃料排ガスＦと燃焼排ガスバイパス管９を
通る排ガスＧとに分けて抜き出される。この排ガスバイ
パス管９には処理対象物が安息角で広がってきて燃焼排
ガス流を阻害するのを防止するために純Ａｌ2 Ｏ3 塊ま
たは純ＣａＯ塊のような高融点物質Ｄを高融点物質装入
管８より装入し、廃棄物充填層の側面が広がらないよう
にする。また、高融点物質は燃焼排ガスバイパス管９か
ら抜き出される排ガスＧ中のダストを高融点物質充填域
１３において捕捉し、ダストが後流側へ飛散していくの
を防止するのにも役立つ。なお、高融点物質装入管８に
装入する高融点物質にはダストが付着してくるため、定
期的な炉の補修時に交換する。
【００１７】図２はその操業の制御システムを示す。
【００１８】同図において、シャフト上部に配置された
燃料排ガス管４及び燃焼排ガスバイパス管９にはそれぞ
れ排ガスの流量調節弁１５と１４が設けられており、流
量を調節する。調節の方法は、熱効率を上げるために、
排ガスを極力シャフト上部から燃料排ガスＦとして抜き
出すように調節するが、燃料排ガス量がある量を越える
と、シャフト炉特有のガスの偏流及び吹き抜け現象が発
生してくるため、熱効率の向上が限界に近づき、またダ
スト飛散も激しくなってくる。従って、流量調節弁１
４，１５の開度は、排ガス流量バランスがこの限界値に
なるように決定する。この燃料排ガス管４からの排ガス
は燃焼排ガスバイパス管９からの排ガスと合流し、二次
燃焼室１６を経由し、送風空気Ｈを予熱するための空気
予熱器１７によって熱交換したのち、ガス冷却器１８、
集塵機１９、洗煙装置２０、誘引送風機２１を経て煙突
２２から大気に排出される。
燃料排ガス管４及び燃焼排ガスバイパス管９にはそれぞ
れ排ガスの流量調節弁１５と１４が設けられており、流
量を調節する。調節の方法は、熱効率を上げるために、
排ガスを極力シャフト上部から燃料排ガスＦとして抜き
出すように調節するが、燃料排ガス量がある量を越える
と、シャフト炉特有のガスの偏流及び吹き抜け現象が発
生してくるため、熱効率の向上が限界に近づき、またダ
スト飛散も激しくなってくる。従って、流量調節弁１
４，１５の開度は、排ガス流量バランスがこの限界値に
なるように決定する。この燃料排ガス管４からの排ガス
は燃焼排ガスバイパス管９からの排ガスと合流し、二次
燃焼室１６を経由し、送風空気Ｈを予熱するための空気
予熱器１７によって熱交換したのち、ガス冷却器１８、
集塵機１９、洗煙装置２０、誘引送風機２１を経て煙突
２２から大気に排出される。
【００１９】
【発明の効果】本発明の廃棄物溶融炉によって以下の効
果を奏する。
果を奏する。
【００２０】（１）可燃性廃棄物の処理においてダスト
の飛散が防止でき、また、ガスの偏流、吹き抜けの低減
効果により炉の熱効率をシャフト炉の極限までに上げる
ことができる。
の飛散が防止でき、また、ガスの偏流、吹き抜けの低減
効果により炉の熱効率をシャフト炉の極限までに上げる
ことができる。
【００２１】（２）したがって、コークスのような塊状
炭素系可燃物質の消費量を低減できる。
炭素系可燃物質の消費量を低減できる。
【００２２】具体的に処理対象物１ｔｏｎ当りのコーク
ス消費量（コークス比）で表すと、 ａ）通気性が悪く乾留されるべき物質が少ない対象物で
は、燃焼排ガスバイパスに、全ガス量の３０〜６０％を
流すことにより後流側のダストトラブルを抑えつつ、コ
ークス比約４００Ｋｇ／ｔをさらに１５〜２０％低減で
きる。
ス消費量（コークス比）で表すと、 ａ）通気性が悪く乾留されるべき物質が少ない対象物で
は、燃焼排ガスバイパスに、全ガス量の３０〜６０％を
流すことにより後流側のダストトラブルを抑えつつ、コ
ークス比約４００Ｋｇ／ｔをさらに１５〜２０％低減で
きる。
【００２３】ｂ）通気性が比較的良好で乾留されるべき
物質が多い対象物では、燃焼排ガスバイパス管に全ガス
量の１０〜２０％を流すことにより後流側のダストトラ
ブルを抑えつつ、コークス比９０〜１００Ｋｇ／ｔをさ
らに約１０％低減できる。
物質が多い対象物では、燃焼排ガスバイパス管に全ガス
量の１０〜２０％を流すことにより後流側のダストトラ
ブルを抑えつつ、コークス比９０〜１００Ｋｇ／ｔをさ
らに約１０％低減できる。
【図１】 本発明の実施例であり、廃棄物溶融炉の断面
を示すと共に、炉内状況の説明図である。
を示すと共に、炉内状況の説明図である。
【図２】 図１の廃棄物溶融炉の処理システムを示す図
である。
である。
Ａ 廃棄物 Ｂ コークス Ｃ 石灰石 Ｄ 高融点物質 Ｅ スラグ Ｆ 燃料排ガス Ｇ 高温燃焼排ガス Ｈ 送風空気 １ 装入筒 ２ シャフト部 ３ 環状部 ４ 燃料排ガス 管 ５ 炉底 ６ 出湯口 ７ 羽口 ８ 高融点物質 装入管 ９ 燃焼排ガスバイパス管 １０ 予熱乾燥 帯 １１ 溶融域 １２ 高温炉床 １３ 高融点物質充填域 １４ 流量調節 弁 １５ 流量調節弁 １６ 二次燃焼 室 １７ 空気予熱器 １８ ガス冷却 器 １９ 集塵機 ２０ 洗煙装置 ２１ 誘引送風機 ２２ 煙突
フロントページの続き (72)発明者 鍬塚 峻二 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 平４−198609（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−184313（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−49128（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/24 F23G 5/00
Claims (1)
- 【請求項１】 廃棄物と塊状炭素系可燃物質を上部から
装入し、該廃棄物を溶融するシャフト炉において、 該シャフト炉の溶融帯部に燃焼排ガスの一部を抜き出す
ための燃焼排ガスバイパス管を接続して設けると共に、 該燃焼排ガスバイパス管部に高融点物質を充填するため
の装入管を設けた廃棄物溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31694491A JP2823978B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 廃棄物溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31694491A JP2823978B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 廃棄物溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149521A JPH05149521A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2823978B2 true JP2823978B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=18082681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31694491A Expired - Fee Related JP2823978B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 廃棄物溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823978B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6349128B2 (ja) | 2014-03-31 | 2018-06-27 | ヴィオニア日信ブレーキシステムジャパン株式会社 | 車両用ブレーキ制御装置 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP31694491A patent/JP2823978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6349128B2 (ja) | 2014-03-31 | 2018-06-27 | ヴィオニア日信ブレーキシステムジャパン株式会社 | 車両用ブレーキ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05149521A (ja) | 1993-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980731 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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