JP3053744B2 - 灰溶融炉における冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼却灰または飛灰など
の灰を溶融するための灰溶融炉に設けられる冷却装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉から排出される焼却灰または排ガ
ス中に含まれる飛灰などの灰の減容化を行うために、灰
溶融炉（例えば、電気アーク、プラズマアーク、ジュー
ル熱などにより加熱されるもの）にて灰の溶融が行われ
ている。

【０００３】上述した焼却灰を溶融し減容化する灰溶融
炉は、１４００〜１５００℃といった高温雰囲気下で使
用されるが、耐火物を長く持たせるために、耐火物の外
周部すなわち耐火物で構成された内壁部は、ほぼ全面に
亘って冷却水により冷却されている。

【０００４】従来、図３に示すように、この冷却水は冷
却水タンク５１に一旦貯溜された後、冷却塔ポンプ５２
により冷却塔５３の上部から噴霧冷却され、この冷却水
が循環ポンプ５４により、炉本体５５の内壁部に設けら
れた冷却水通路５６に供給されて冷却が行われている。

【０００５】なお、冷却後の冷却水の一部がスラグ冷却
水槽に供給されるが、その殆どが冷却水タンク５１に貯
溜され、再び、冷却塔５３に送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の冷却塔５３においては、その冷却水の使用温度が３
０℃程度であり、またその性能から冷却塔５３の入口温
度と出口温度との差（ΔＴ）は、５〜１０℃程度に設定
されている。

【０００７】このように、冷却水の入口温度が約３０℃
程度であるため、炉本体５５を冷却した後の水温は４０
℃以下である。このように、冷却水の温度が低いため、
内壁部の冷却箇所により、温度差が大きくなって内壁部
に熱歪みが発生する。このため、大量の冷却水を必要と
し、したがって冷却容量が大きい冷却塔を必要とし、不
経済であった。

【０００８】そこで、本発明は上記問題を解消し得る灰
溶融炉における冷却装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の灰溶融炉における冷却装置は、炉本体の内
壁部に設けられた冷却水通路と、この冷却水通路で熱を
奪った冷却水の蒸気を分離する気水分離器と、途中にポ
ンプが配置されてこの気水分離器内の冷却水を上記冷却
水通路に供給する冷却水供給配管とから構成したもので
ある。

【００１０】

【作用】上記の構成によると、冷却塔の代わりに気水分
離器を使用したので、炉本体の内壁部を１００℃の高温
の冷却水でもって冷却することができ、したがって内壁
部における温度むらを大幅に減少させることができるの
で、内壁部に熱歪みが発生するのを防止することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づき説明する。本実施例においては、例えば焼却灰を
溶融するための灰溶融炉の炉本体に設けられる冷却装置
について説明する。

【００１２】図１に示すように、この冷却装置は、炉本
体１の内壁部に設けられた冷却水通路（例えば、内壁部
を構成する耐火物に形成される冷却水用穴、耐火物の外
面に配置される冷却水管など）２と、この冷却水通路２
から出た冷却水を冷却水移送配管３を介して導き蒸気を
分離する気水分離器４と、途中に循環ポンプ５が介装さ
れてこの気水分離器４内の冷却水を上記冷却水通路２に
循環供給する冷却水供給管６とから構成されている。

【００１３】また、上記冷却装置には、冷却水を貯溜す
る冷却水タンク１１と、途中にポンプ１２が介装されて
この冷却水タンク１１から冷却水を気水分離器４に補充
する第１冷却水補充配管１３と、上記冷却水タンク１１
内に冷却水を補充するための第２冷却水補充配管１４と
が設けられている。

【００１４】なお、この第２冷却水補充配管１４から、
直接、冷却水を冷却水供給配管６側に補充するための第
３冷却水補充配管１５も設けられ、灰溶融炉の稼働前に
炉本体１、気水分離器４、冷却水タンク１１内に迅速に
水が充填される。

【００１５】さらに、図２に示すように、気水分離器４
の分離器本体２１内には熱交換用の伝熱管２２が挿入さ
れるとともに、大気に連通するノズル部２３が複数個
（例えば３個）設けられている。

【００１６】また、気水分離器４内には、その内部の冷
却水の水位を一定に保持するように、オーバーフロー用
の排水管１６が配置され、この排水管１６から排出され
るオーバーフロー水は、例えばスラグ冷却水槽に供給さ
れる。

【００１７】上記構成において、炉本体１の内壁部の冷
却水通路２に冷却水が供給され、この冷却水は１００℃
まで上昇して内壁部を冷却し、またそれ以上の熱につい
ては蒸発潜熱により奪い冷却する。

【００１８】そして、１００℃まで上昇された冷却水お
よび蒸気は、冷却水移送配管３を介して気水分離器４に
移送され、ここで蒸気が分離される。蒸気が分離された
高温の冷却水は、再び、循環ポンプ５により炉本体１内
の冷却水通路２に供給されて内壁部の冷却が行われる。

【００１９】このように、従来のような冷却塔を使用せ
ずに、気水分離器を使用したので、冷却水を１００℃ま
で上昇させることが可能になるとともに、蒸発潜熱によ
り多量の熱を炉本体１の内壁部から奪うことができる。

【００２０】すなわち、炉本体１の内壁部は、１００℃
の高温の冷却水が通されるため、従来のような３０℃程
度の冷却水を使用する場合とは異なり、内壁部における
温度むらを大幅に減少させることができ、したがって炉
本体１の内壁部に熱歪みが発生するのを防止することが
できる。

【００２１】また、上記気水分離器４には、熱交換用の
伝熱管２２が配置されており、例えば８０℃の温水を得
ることができ、したがって従来利用されていなかった冷
却水の持つ熱を利用することができるので経済的であ
る。

【００２２】そして、気水分離器４内に伝熱管２２を配
置することにより、冷却水の蒸発も少なくなり、したが
って補給水量も少なくて済む。さらに、気水分離器４に
おいて、冷却水をオーバーフローさせ、新しい水を補給
するようにしているので、冷却水中の不純物の濃縮によ
る、配管内の詰まりを防止することができる。

【００２３】ところで、上記実施例において、気水分離
器４を冷却水移送管３を介して設けるようにしたが、例
えば炉本体１の外周部冷却水通路を出た箇所に、気水分
離器を設けるようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、冷
却塔の代わりに気水分離器を使用したので、炉本体の内
壁部が１００℃の高温の冷却水で冷却されるため、従来
のような３０℃程度の冷却水を使用する場合とは異な
り、内壁部における温度むらを大幅に減少させることが
でき、したがって内壁部に熱歪みが発生するのを防止す
ることができる。

【００２５】また、上記気水分離器には、熱交換用の伝
熱管が配置されているので、高温水を得ることができ、
したがって従来利用されていなかった冷却水の持つ熱を
利用することができるので経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における冷却装置の概略構成
を示す系統図である。

【図２】同実施例における冷却装置の気水分離器の側面
図である。

【図３】従来例における冷却装置の概略構成を示す系統
図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 ２ 冷却水通路 ３ 冷却水移送配管 ４ 気水分離器 ５ 循環ポンプ ６ 冷却水供給配管 ２１ 分離器本体 ２２ 伝熱管 ２３ ノズル部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23J 1/00 ZAB

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉本体の内壁部に設けられた冷却水通路
   と、この冷却水通路で熱を奪った冷却水の蒸気を分離す
   る気水分離器と、途中にポンプが配置されてこの気水分
   離器内の冷却水を上記冷却水通路に供給する冷却水供給
   配管とから構成したことを特徴とする灰溶融炉における
   冷却装置。
2. 【請求項２】気水分離器内に熱交換用伝熱管を配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の灰溶融炉における冷却
   装置。