JP3014981B2 - 灰溶融炉排ガスの処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物焼却処理施
設等における灰溶融炉から排出される還元性排ガスを処
理する装置、詳しくは、１つの塔内で排ガスを再燃焼さ
せ、ついで、冷却することを瞬時に行うことができる灰
溶融炉排ガスの処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の灰溶融炉からの排ガス処理は、例
えば、空気吹き込みによる燃焼設備、水噴射による冷却
設備という具合いに、処理方法及びその目的ごとに対応
する設備で構成されていた。そのため、排ガスの滞留時
間が長くなり、高温の還元性排ガスにおいては、瞬時に
かつ効率的な燃焼及び冷却ができなかった。

【０００３】上記のような従来の排ガス処理装置の一例
を図１２に示す。図１２において、５０は灰溶融炉であ
り、灰溶融炉５０から排出された排ガスは、再燃焼室５
２で再燃焼させられ、ついで、後段の冷却塔５４に導入
され冷却される。５６はバグフィルタなどの集塵機、５
７はプラズマトーチ、５８は煙道、５９はパイロットバ
ーナである。

【０００４】特開平５−３９９８４号公報には、加熱炉
とバグフィルタとの間に冷却塔を接続し、バグフィルタ
の下流側における排ガスの一部を圧縮して水とともに冷
却塔に噴霧する装置が記載されている。特開平７−６０
２１９号公報には、焼却灰溶融処理設備において発生す
る排ガスを冷却装置で冷却した後、排ガス中のダストを
集塵装置で分離し、分離したダストに水、塩化第１鉄等
を添加し混練することにより、六価クロムを固定化する
方法が記載されている。なお、これまでに、灰溶融炉か
らの還元性排ガスを再燃焼させ、ついで、冷却する装置
において、再燃焼設備と冷却設備とを一体に備えた構造
を記載した文献は見当たらない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示すような従
来の排ガスの滞留時間が長くなる設備では、排ガス中の
揮発物質が急冷できないために、これらの物質が凝縮す
る温度域においてダストとして選択的に煙道内に堆積
し、やがて煙道の閉塞をもたらすことになっていた。ま
た、排ガスの滞留時間が長いと、排ガスはダイオキシン
再合成温度域も短時間で通過できないため、有害なダイ
オキシンの再合成を引き起こしやすかった。

【０００６】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、再燃焼設備と冷却設備とを一体に
備えた再燃焼・冷却塔を設けることで、灰溶融炉から出
た還元性排ガスを瞬時にかつ効率的に再燃焼させ、一気
にかつ確実に急冷する装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の灰溶融炉排ガスの処理装置は、灰溶融炉
から排出される還元性排ガスを再燃焼させ、ついで、冷
却する排ガス処理装置において、燃焼用空気及び冷却用
空気の吹き込みを行う、空気を旋回流にして吹き込むた
めの円周方向に対して角度をずらしたノズルを多段に備
えた再燃焼・第一冷却ゾーンと、冷却用の水噴霧を行う
ための、水を円周側から塔中心方向に噴霧するノズルを
多段に備えた第二冷却ゾーンとからなる再燃焼設備と冷
却設備とを一体に備えた再燃焼・冷却塔を、灰溶融炉の
側部に接続して設けたことを特徴としている。上記のよ
うに、再燃焼・冷却塔を、燃焼用空気及び冷却用空気の
吹き込みを行う再燃焼・第一冷却ゾーンと冷却用の水噴
霧を行う第二冷却ゾーンとから構成する。

【０００８】上記のように、上記の再燃焼・第一冷却ゾ
ーンを、空気を旋回流にして吹き込むノズルを多段に備
える構成とする。また、上記の第二冷却ゾーンを、水を
塔中心方向に噴霧するノズルを多段に備える構成とす
る。

【０００９】これらの装置において、上記の空気を旋回
流にして吹き込むノズルを、各段において位置をずらし
て設けることが望ましい。また、上記の水を塔中心方向
に噴霧するノズルを、各段において位置をずらして設け
ることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の灰溶融炉排ガス
の処理装置の一例で、灰溶融炉及びこの炉に接続された
再燃焼・冷却塔の概略を示している。図１において、１
０は灰溶融炉であり、溶融処理に用いるトーチ１２を備
えている。灰溶融炉１０に接続された再燃焼・冷却塔２
０は、下部にバーナ２２を備えており、側面には複数の
空気吹込みノズル２４及び水噴霧ノズル２６を多段に備
えている。図２は、図１に示す装置の拡大平面図を示し
ている。１４は傾動支持装置、１６は傾動回転軸、１７
は支持補助装置、１８、２１は煙道、１９、２３は安全
弁である。

【００１１】灰溶融炉１０から排出された還元性排ガス
は、バーナ２２近傍の空気吹込みノズル２４から燃焼用
空気を吹き込まれ再燃焼させられる。また、再燃焼・冷
却塔２０入口における排ガス温度が低い場合は、再燃焼
の補助装置としてバーナ２２を用いる。次に、再燃焼し
た排ガスは、バーナ２２の上方に位置する空気吹込みノ
ズル２４から冷却用空気を吹き込まれ、空気による冷却
が行われる。ここまでが再燃焼・第一冷却ゾーン２５で
ある。空気により冷却された排ガスは、上段の第二冷却
ゾーン２７に設けられた水噴霧ノズル２６から冷却用の
水を噴霧され、今度は水による急速冷却が行われる。こ
のように、再燃焼設備と冷却設備とを一体に備えた再燃
焼・冷却塔１０で迅速に排ガスの処理を行うので、排ガ
スの滞留時間を短くすることができる。

【００１２】次に、図３〜図１１に基づいて、空気吹込
みノズル２４を、空気を旋回流にして吹き込むノズルと
して多段に備えた場合、水噴霧ノズル２６を、水を円周
から塔中心方向に噴霧するノズルとして多段に備えた場
合について説明する。なお、図３〜図１１の断面図は概
略を示したものであって、空気吹込みノズル２４又は水
噴霧ノズル２６の位置は、図１の再燃焼・冷却塔に示す
位置とは正確に対応していない。また、図３〜図１１に
おいては、図１に示す再燃焼・冷却塔の塔本体以外の部
分は適宜省略している。

【００１３】図３は、図１に示す再燃焼・冷却塔のＡ−
Ａ線断面概略図であり、水噴霧ノズル２６から水が塔中
心方向に噴霧されることにより、混合が促進され、排ガ
スを瞬時にかつ効率的に冷却することができる。図４及
び図５も同様である。図６は、図１に示す再燃焼・冷却
塔のＤ−Ｄ線断面概略図であり、角度を円周方向に対し
てずらした空気吹込みノズル２４から空気が旋回流とし
て吹き込まれることにより、混合が促進され、排ガスを
瞬時にかつ効率的に冷却することができる。図７〜図１
１も同様であるが、バーナ２２近傍の空気吹込みノズル
２４から吹き込まれた空気は、排ガスの再燃焼を瞬時に
かつ効率的に行うのに寄与している。

【００１４】なお、一例として、図３〜図５では水噴霧
ノズル２６は各段において６個、図６〜図１１では空気
吹込みノズル２４は各段において４個となっているが、
これら以外の任意の個数とすることも勿論可能である。
また、図３〜図５に示すように、上記の水噴霧ノズル２
６は、各段において位置をずらして設けられている。同
様に、図６〜図１１に示すように、上記の空気吹込みノ
ズル２４は、各段において位置をずらして設けられてい
る。このことにより、排ガスと水又は空気とが均一かつ
万遍なく混合されるとともに、混合が促進され、排ガス
の再燃焼及び冷却をより一層瞬時にかつ効率的に行うこ
とができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 再燃焼設備と冷却設備とを一体に備えているの
で、灰溶融炉から出た還元性排ガスを瞬時にかつ効率的
に再燃焼させ、一気にかつ確実に急冷することができ、
未燃ガスの流出も防止することができる。 （２） 排ガスの滞留時間が短いので、還元性排ガスに
おけるダスト生成温度域、ダイオキシン再合成温度域を
短時間で通過できる。このため、ダストによる煙道閉塞
の防止及びダイオキシン濃度低減を図ることができる。 （３） 排ガスの再燃焼及び冷却を瞬時にかつ効率的に
行うことができるので、処理装置における煙道距離を大
幅に省略できる。 （４） 排ガスの滞留時間が短く、処理装置における煙
道距離も省略できるので、煙道内面にダストが付着しに
くくなる。 （５） 空気を旋回流にして吹き込むノズルや水を塔中
心方向に噴霧するノズルを多段に備えているので、排ガ
スの再燃焼及び冷却を一層瞬時にかつ効率的に行うこと
ができる。 （６） 上記のノズルを各段において位置をずらして設
けた場合は、排ガスと空気又は水とが均一かつ万遍なく
混合され、排ガスの再燃焼及び冷却をより一層瞬時にか
つ効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の灰溶融炉排ガスの処理装置の概略の一
例を示す正面断面図である。

【図２】図１に示す装置の拡大平面図である。

【図３】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＡ−
Ａ線断面概略図である。

【図４】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＢ−
Ｂ線断面概略図である。

【図５】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＣ−
Ｃ線断面概略図である。

【図６】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＤ−
Ｄ線断面概略図である。

【図７】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＥ−
Ｅ線断面概略図である。

【図８】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＦ−
Ｆ線断面概略図である。

【図９】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＧ−
Ｇ線断面概略図である。

【図１０】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＨ
−Ｈ線断面概略図である。

【図１１】図１に示す装置における再燃焼・冷却塔のＩ
−Ｉ線断面概略図である。

【図１２】従来の灰溶融炉排ガスの処理装置の一例を示
す系統的概略図である。

【符号の説明】

１０ 灰溶融炉 １２ トーチ １４ 傾動支持装置 １６ 傾動回転軸 １７ 支持補助装置 １８ 煙道 ２０ 再燃焼・冷却塔 ２１ 煙道 ２２ バーナ ２４ 空気吹込みノズル ２５ 再燃焼・第一冷却ゾーン ２６ 水噴霧ノズル ２７ 第二冷却ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有明 紘治 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 加賀 彰 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 松岡 義人 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 田中 幸二 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 山下 繁昭 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開 平10−205740（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23J 15/04 F23G 5/16 ZAB

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 灰溶融炉から排出される還元性排ガスを
   再燃焼させ、ついで、冷却する排ガス処理装置におい
   て、燃焼用空気及び冷却用空気の吹き込みを行う、空気を旋
   回流にして吹き込むための円周方向に対して角度をずら
   したノズルを多段に備えた再燃焼・第一冷却ゾーンと、
   冷却用の水噴霧を行うための、水を円周側から塔中心方
   向に噴霧するノズルを多段に備えた第二冷却ゾーンとか
   らなる 再燃焼設備と冷却設備とを一体に備えた再燃焼・
   冷却塔を、灰溶融炉の側部に接続して設けたことを特徴
   とする灰溶融炉排ガスの処理装置。
2. 【請求項２】 空気を旋回流にして吹き込むノズルが、
   各段において位置をずらして設けられている請求項１記
   載の灰溶融炉排ガスの処理装置。
3. 【請求項３】 水を塔中心方向に噴霧するノズルが、各
   段において位置をずらして設けられている請求項１又は
   ２記載の灰溶融炉排ガスの処理装置。