JP3270447B2 - Waste treatment method and gasification and melting equipment - Google Patents

Waste treatment method and gasification and melting equipment

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JP3270447B2
JP3270447B2 JP2000306695A JP2000306695A JP3270447B2 JP 3270447 B2 JP3270447 B2 JP 3270447B2 JP 2000306695 A JP2000306695 A JP 2000306695A JP 2000306695 A JP2000306695 A JP 2000306695A JP 3270447 B2 JP3270447 B2 JP 3270447B2
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gas
fluidized bed
fluidized
waste
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孝裕 大下
智加之 田米
秀一 永東
哲久 広勢
敬久 三好
誠一郎 豊田
修吾 細田
晶作 藤並
和夫 高野
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Ebara Corp
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流動層炉において可燃
物をガス化し、生成された可燃ガス及び微粒子を熔融燃
焼炉において高温燃焼させ灰分を熔融する方法及び装置
に関する。
The present invention relates to combustible materials gasified in a fluidized bed furnace, a method and apparatus for melting ash is hot combustion in the generated combustible gas and fine particles melting combustion furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多量に発生する都市ごみ、廃プラ
スチック等の廃棄物を焼却し減量化すること、及びその
焼却熱を有効利用することが望まれている。廃棄物の焼
却灰は、通常、有害な重金属を含むので、焼却灰を埋め
立てにより処理するためには、重金属成分を固化処理す
る等の対策が必要である。これらの課題に対応するた
め、特公昭62−35004号公報の固形物の燃焼方法
及びその装置が提案された。この公報の燃焼方法におい
ては、固形物原料が流動層熱分解炉において熱分解さ
れ、熱分解生成物、即ち、可燃ガス及び粒子、がサイク
ロン燃焼炉に導入される。サイクロン燃焼炉の中で加圧
空気により可燃分が高負荷燃焼され、旋回流により灰分
が壁面に衝突し溶けて壁面を流下し、熔融スラグとなっ
て排出口から水室へ落下し固化される。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been desired to incinerate a large amount of waste such as municipal waste and waste plastics to reduce the amount of waste, and to effectively utilize the heat of incineration. Since waste incineration ash usually contains harmful heavy metals, it is necessary to take measures such as solidifying heavy metal components in order to treat incineration ash by landfill. In order to cope with these problems, there has been proposed a solid combustion method and apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-35004. In the combustion method disclosed in this publication, a solid material is pyrolyzed in a fluidized bed pyrolysis furnace, and pyrolysis products, that is, combustible gas and particles are introduced into a cyclone combustion furnace. In the cyclone combustion furnace, flammable components are burned with high load by pressurized air, and the ash collides with the wall surface due to the swirling flow, melts and flows down the wall surface, becomes molten slag, drops from the discharge port to the water chamber, and is solidified .

【0003】特公昭62−35004号公報の方法にお
いては、流動層全体が活発な流動化状態であるため、生
成ガスに同伴して炉外へ飛散する未反応可燃分が多いた
め、高いガス化効率が得られない等の短所があった。ま
た、従来、流動層炉が使用できるガス化原料としては、
石炭等の場合は、粒径0.5〜3mmの粉炭、廃棄物の
場合は、数十mmの細破砕物とされてきた。これより大
きいと流動化を阻害するし、これより小さいと完全にガ
ス化されないまま未反応可燃分として生成ガスに同伴し
て炉外へ飛散してしまう。従って、これまでの流動層炉
では、ガス化原料を炉に投入する前の前処理として、予
め粉砕機等を用いて破砕・整粒することが不可欠であ
り、所定の粒径範囲に入らないガス化原料は、利用でき
ず、歩留まりをある程度犠牲にせざるをえなかった。
In the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-35004, since the entire fluidized bed is in an active fluidized state, a large amount of unreacted combustibles are scattered out of the furnace along with the generated gas, so that high gasification is required. There were disadvantages such as inefficiency. Conventionally, as a gasification raw material that can be used in a fluidized bed furnace,
In the case of coal and the like, it has been a fine coal having a particle size of 0.5 to 3 mm, and in the case of waste, it has been a finely crushed product of several tens of mm. If it is larger than this, fluidization will be hindered, and if it is smaller than this, it will not be completely gasified and will be scattered out of the furnace as unreacted combustibles with the produced gas. Therefore, in conventional fluidized bed furnaces, it is essential to pre-crush and size using a pulverizer or the like as a pretreatment before charging the gasification raw material into the furnace, and the particle size does not fall within a predetermined range. Gasification feedstock was not available and yields had to be sacrificed to some extent.

【0004】上記の問題を解決するため、特開平2−1
47692号公報の流動層ガス化方法及び流動層ガス化
炉が提案された。この公報の流動層ガス化方法において
は、炉の水平断面が矩形にされ、炉底中央部から炉内へ
上向きに噴出される流動化ガスの質量速度が、炉底の2
つの側縁部から供給される流動化ガスの質量速度より小
さくされ、炉底側縁部の上方で流動化ガスの上向き流が
炉中央部へ転向され、炉中央部に流動媒体が沈降する移
動層が形成され、炉の両側縁部に流動媒体が活発に流動
化する流動層が形成され、移動層に可燃物が供給され
る。流動化ガスは、空気と蒸気の混合物、又は酸素と蒸
気の混合物であり、流動媒体は、珪砂である。
[0004] To solve the above problem, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 47692 has proposed a fluidized-bed gasification method and a fluidized-bed gasification furnace. In the fluidized-bed gasification method disclosed in this publication, the horizontal cross section of the furnace is rectangular, and the mass velocity of the fluidizing gas ejected upward from the center of the furnace bottom into the furnace is 2% of the furnace bottom.
The mass velocity of the fluidizing gas supplied from the two side edges is made smaller, and the upward flow of the fluidizing gas is diverted to the center of the furnace above the bottom edge of the furnace, and the flowing medium settles in the center of the furnace. A bed is formed, and a fluidized bed in which a fluidized medium is actively fluidized is formed on both side edges of the furnace, and combustibles are supplied to the moving bed. The fluidizing gas is a mixture of air and steam or a mixture of oxygen and steam, and the fluidizing medium is quartz sand.

【0005】しかしながら、この特開平2−14769
2号公報の方法は、次の短所を有する。即ち、(1)移
動層及び流動層の全体において、ガス化吸熱反応と燃焼
反応が同時に生じ、ガス化し易い揮発分がガス化すると
同時に燃焼され、ガス化困難な固定炭素(チャー)やタ
ール分等は、未反応物として生成ガスに同伴して炉外へ
飛散し、高いガス化効率が得られない。(2)生成ガス
を燃焼させ蒸気及びガスタービン複合発電プラントに使
用する場合、流動層炉を加圧型とすることが必要である
が、炉の水平断面が矩形のため、加圧型とすることが困
難である。好ましいガス化炉の内圧は、生成ガスの用途
によって決定される。一般の燃焼用ガスとして使用する
場合は、数千mmAq程度で良いが、ガスタービンの燃
料として使用する場合は、数kgf/cm2以上が必要
であり、更に、高効率ガス化複合発電用の燃料として使
用する場合には十数数kgf/cm2以上が適当であ
る。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-14769 discloses
The method of Japanese Patent Publication No. 2 has the following disadvantages. That is, (1) In the entire moving bed and the fluidized bed, a gasification endothermic reaction and a combustion reaction occur simultaneously, and volatile components that are easily gasified are gasified and burned at the same time, and fixed carbon (char) and tar components that are difficult to gasify are burned. And the like are scattered out of the furnace as unreacted substances together with the produced gas, and high gasification efficiency cannot be obtained. (2) When the product gas is burned and used in a combined steam and gas turbine power plant, it is necessary to use a pressurized fluidized bed furnace. Have difficulty. The preferred gasifier internal pressure is determined by the application of the product gas. When it is used as a general combustion gas, it may be about several thousand mmAq. However, when it is used as a fuel for a gas turbine, several kgf / cm 2 or more is required. When it is used as a fuel, it is appropriate to have a dozen or more kgf / cm 2 or more.

【0006】都市ごみ等の廃棄物処理については、依然
として可燃性ごみの燃焼による減量化が、重要な役割を
担っており、それに付随して、近年、ダイオキシン対
策、媒塵の無害化、エネルギー回収効率の向上等、環境
保全型のごみ処理技術の必要性が増大している。我が国
の都市ごみの焼却量は、約100,000トン/日であ
り、都市ごみ全量のエネルギーは、我が国の消費電力量
の約4%に相当する。現在、都市ごみのエネルギーの利
用率は、約10%に止まっているが、利用率を高めるこ
とができれば、それだけ化石燃料の消費量が少なくな
り、地球温暖化防止にも寄与できる。
In the treatment of waste such as municipal solid waste, reduction of the amount of combustible waste by combustion still plays an important role. In addition to this, in recent years, measures against dioxin, detoxification of dust, energy recovery have been taken. There is an increasing need for environmentally friendly waste management technologies such as improved efficiency. The amount of incineration of municipal waste in Japan is about 100,000 tons / day, and the energy of all municipal waste corresponds to about 4% of the power consumption of Japan. At present, the energy utilization rate of municipal solid waste is only about 10%. However, if the utilization rate can be increased, the consumption of fossil fuel will be reduced accordingly, which can contribute to the prevention of global warming.

【0007】しかしながら、現在の焼却システムは、次
の問題を含んでいる。即ち、HClによる腐食の問題
があり、発電効率を高くできない。HCl、NOx、
SOx、水銀、ダイオキシン等に対する公害防止設備が
複雑化してコスト及びスペースが増大している。法規
制の強化、最終処分場の用地難等により、焼却灰の熔融
設備の設置が増大しているが、そのため別設備の建設が
必要であり、また電力等を多量に消費している。ダイ
オキシンを除去するには、高価な設備が必要である。
有価金属の回収が困難である。
[0007] However, current incineration systems include the following problems. That is, there is a problem of corrosion due to HCl, and power generation efficiency cannot be increased. HCl, NOx,
Pollution prevention equipment for SOx, mercury, dioxin, and the like has become complicated, and costs and space have increased. Due to the strengthening of laws and regulations and the difficulty of land at the final disposal site, the installation of incineration ash melting equipment is increasing, but this requires the construction of another equipment and consumes a large amount of electric power. Expensive equipment is required to remove dioxin.
It is difficult to recover valuable metals.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記の問題点を解消することにあり、都市ごみ、
廃プラスチック等の廃棄物や石炭等の可燃物から多量の
可燃分を含む可燃ガスを高効率で生成し、生成された可
燃ガスの自己熱量により燃焼灰を熔融することができる
処理方法およびガス化及び熔融装置を提供することにあ
る。本発明においては、熔融炉へ供給される生成ガス
は、自己熱量により1300℃以上の高温を発生するよ
うな充分な熱量を持ち、チャー、タールを含む均質なガ
スであるようにされ、またガス化装置から不燃物の排出
が支障なく行われるようにされる。本発明の更に別の目
的は、廃棄物中の有価金属を還元雰囲気の流動層炉内か
ら酸化しない状態で取出し回収できるガス化方法及び装
置を提供することにある。本発明の更に別の目的は、図
面を参照する実施例の説明において明らかにされる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and
A combustible gas containing a large amount of combustibles from combustible materials waste and coal such as waste plastic raw form with high efficiency, it is possible to melt the ash by self heat of the generated combustible gas
And to provide a processing method and a gasification and熔ToruSo location. In the present invention, the generated gas supplied to the melting furnace has a sufficient amount of heat to generate a high temperature of 1300 ° C. or more by its own heat, and is made to be a homogeneous gas containing char and tar. The incombustible substances are discharged from the gasifier without any trouble. Still another object of the present invention is to provide a gasification method and apparatus capable of extracting and recovering valuable metals in waste from a fluidized-bed furnace in a reducing atmosphere without oxidation. Further objects of the present invention will become apparent in the description of embodiments with reference to the drawings.

【0009】上述の目的を達成するため、本発明のガス
化及び熔融装置の1態様は、廃棄物を流動層炉にてガス
化した後に、熔融炉にて灰分を熔融す装置において、
該流動層炉は、質量速度が比較的小さい流動化ガスを供
給する流動化ガス供給手段と、質量速度が比較的大きい
流動化ガスを供給する流動化ガス供給手段を備え、該流
動化ガスを炉内に供給して該炉内に流動媒体の循環流を
形成し、該廃棄物を該流動層炉に供給し、ガス化してガ
スとチャーを生成し、該廃棄物に含まれる不燃物と流動
媒体を該流動層炉の炉底部より排出し、該不燃物と該流
動媒体を分別した後に該流動媒体を該流動層炉に戻し、
該熔融炉は該流動層炉より排出された該ガスと該チャー
燃焼して灰分を熔融する燃焼室を備えたことを特徴と
する 本発明のガス化及び熔融装置の他の態様は、廃棄
物を流動層炉にてガス化した後に、熔融炉にて灰分を熔
融する装置において、該流動層炉は、質量速度が比較的
小さい流動化ガスを供給する流動化ガス供給手段と、質
量速度が比較的大きい流動化ガスを供給する流動化ガス
供給手段を備え、該質量速度が比較的小さい流動化ガス
を供給する手段と、該質量速度が比較的大きい流動化ガ
スを供給する手段から供給される流動化ガスはともに空
気とし、該流動化ガスを該炉内に供給して該炉内に流動
媒体の循環流を形成し、該廃棄物を該流動層炉に供給
し、ガス化してガスとチャーを生成し、該廃棄物に含ま
れる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉底部より排出
し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に該流動媒体を
該流動層炉に戻し、該熔融炉は該流動層炉より排出され
た該ガスと該チャーを燃焼して灰分を熔融することを特
徴とする。 本発明のガス化及び熔融装置の更に他の態様
は、廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、熔融炉にて
灰分を熔融する装置において、該流動層炉は、質量速度
が比較的小さい流動化ガスを供給する流動化ガス供給手
段と、質量速度が比較的大きい流動化ガスを供給する流
動化ガス供給手段を備え、流動化ガスを炉内に供給して
流動媒体の循環流を形成し、該質量速度が比較的小さい
流動化ガスによって流動化される部分をガス化ゾーンと
し、該質量速度が比較的大きい流動化ガスによって流動
化される部分を酸化ゾーンとし、該廃棄物を該流動層炉
に供給し、該ガス化ゾーンにてガス化してガスとチャー
を生成し、該ガス化ゾーンで生成した チャーを該循環流
にて該酸化ゾーンに供給して部分酸化し、該廃棄物に含
まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉底部より排出
し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に該流動媒体を
該流動層炉に戻し、該熔融炉は該流動層炉より排出され
た該ガスと該チャーを燃焼して灰分を熔融することを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the gas of the present invention is used.
1 embodiment of the reduction and melting apparatus, the waste after gasification in a fluidized bed furnace, the apparatus Ru熔Torusu ash in melting furnace,
The fluidized bed furnace supplies a fluidizing gas having a relatively low mass velocity.
Fluidizing gas supply means to supply and the mass velocity is relatively large
Fluidizing gas supply means for supplying a fluidizing gas;
The mobilizing gas is supplied into the furnace to form a circulating flow of the fluidized medium in the furnace, and the waste is supplied to the fluidized- bed furnace, and gasified to generate gas and char, which is contained in the waste. Incombustibles and flow
The medium is discharged from the bottom of the fluidized-bed furnace, and the
After separating the moving medium, the fluidized medium is returned to the fluidized bed furnace,
The melting furnace has a combustion chamber for burning the gas and the char discharged from the fluidized bed furnace and melting the ash . Another aspect of the gasification and melting apparatus of the present invention is
After the material was gasified in a fluidized bed furnace, the ash was melted in a melting furnace.
In the melting apparatus, the fluidized bed furnace has a relatively high mass velocity.
A fluidizing gas supply means for supplying a small fluidizing gas;
Fluidizing gas that supplies fluidizing gas with a relatively large flow rate
Fluidizing gas having a relatively small mass velocity with a supply means
Means for supplying the fluidized gas having a relatively high mass velocity.
The fluidizing gas supplied from the means for supplying
And supply the fluidizing gas into the furnace to flow into the furnace.
Form a circulating medium flow and feed the waste to the fluidized bed furnace
And gasify to produce gas and char, which are contained in the waste
Discharged incombustibles and fluidized medium from the bottom of the fluidized bed furnace
After separating the incombustibles and the fluid medium, the fluid medium is
Returning to the fluidized bed furnace, the melting furnace is discharged from the fluidized bed furnace.
Combustion of the gas and the char to melt ash.
Sign. Still another embodiment of the gasification and melting apparatus of the present invention
After gasifying waste in a fluidized bed furnace,
In the apparatus for melting ash, the fluidized-bed furnace has a mass velocity
Gas supplier supplying a relatively small fluidizing gas
Stages and streams supplying fluidizing gas with relatively high mass velocity
Equipped with mobilizing gas supply means to supply fluidizing gas into the furnace.
Forms a circulating flow of flowing medium, the mass velocity of which is relatively low
The part fluidized by the fluidizing gas is referred to as the gasification zone.
And the mass velocity is relatively large
The part to be converted is an oxidation zone, and the waste is
And gasified in the gasification zone to produce gas and char
And the char produced in the gasification zone is passed through the circulation stream.
At the oxidation zone to partially oxidize and
Discharge incombustibles and fluidized medium from the bottom of the fluidized bed furnace
After separating the incombustibles and the fluid medium, the fluid medium is
Returning to the fluidized bed furnace, the melting furnace is discharged from the fluidized bed furnace.
Combustion of the gas and the char to melt ash.
Sign.

【0010】前記廃棄物は、都市ごみである。 また、前
記流動層炉は、炉内の圧力が大気圧以下である。 また、
前記不燃物と流動媒体を前記流動層炉の炉底部より排出
するに際し、該流動層炉下部の不燃物取出しシュートの
周りに該流動媒体により空気を加熱する空気ジャケット
を備えている。
[0010] The waste is municipal waste. Also before
In the fluidized bed furnace, the pressure inside the furnace is equal to or lower than the atmospheric pressure. Also,
The incombustibles and the fluidized medium are discharged from the bottom of the fluidized bed furnace.
In doing so, the incombustibles removal chute at the bottom of the fluidized bed furnace
An air jacket around which the fluid medium heats air
It has.

【0011】本発明の廃棄物の処理方法の1態様は、廃
棄物を流動層炉にてガス化した後に、熔融炉にて灰分を
熔融する方法において、該流動層炉内に質量速度が比較
的小さい流動化ガスと質量速度が比較的大きい流動化ガ
スを供給して流動媒体の循環流を形成し、該廃棄物を該
流動層炉に供給し、ガス化してガスとチャーを生成し、
該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に
該流動媒体を該流動層炉に戻し、該流動層炉より排出さ
れた該ガスと該チャーを熔融炉に供給し、燃焼して灰分
を熔融することを特徴とする。 本発明の廃棄物の処理方
法の他の態様は、廃棄物を流動層炉にてガス化した後
に、熔融炉にて灰分を熔融する方法において、該流動層
炉内に質量速度が比較的小さい流動化ガスと質量速度が
比較的大きい流動化ガスを供給して流動媒体の循環流を
形成し、該質量速度が比較的小さい流動化ガスと該質量
速度が比較的大きい流動化ガスをともに空気とし、該廃
棄物は該流動層炉に供給し、ガス化してガスとチャーを
生成し、該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動
層炉の炉底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別
した後に該流動媒体を該流動層炉に戻し、該流動層炉よ
り排出された該ガスと該チャーを熔融炉に供給し、燃焼
して灰分を熔融することを特徴とする。 本発明の廃棄物
の処理方法の更に他の態様は、廃棄物を流動層炉にてガ
ス化した後に、熔融炉にて灰分を熔融する方法におい
て、該流動層炉内に質量速度が比較的小さい流動化ガス
と質量速度が比較的大きい流動化ガスを供給して流動媒
体の循環流を形成し、質量速度が比較的小さい流動化ガ
スによって流動化される部分をガス化ゾーンとし、該質
量速度が比較的大きい流動化ガスによって流動化される
部分を酸化ゾーンとし、該廃棄物を該流動層炉に供給
し、ガス化ゾーンにてガス化してガスとチャーを生成
し、該ガス化ゾーンで生成したチャーを該循環流にて該
酸化ゾーンに供給して部分酸化し、該廃棄物に含まれる
不燃物と該流動媒体を該流動層炉の底部より排出し、該
不燃物と該流動媒体を分別した後に、 該流動媒体は該
流動層炉に戻し、該流動層炉より排出されるガスとチャ
ーを該熔融炉に供給し、燃焼して灰分を熔融することを
特徴とする。 前記質量速度が比較的小さい流動化ガスと
質量速度が比較的大きい流動化ガスは、ともに空気であ
る。 ここで、前記ガス化ゾーンに供給される流動化ガス
は、水蒸気または水蒸気と空気の混合気体又は空気であ
る。 更に、前記酸化ゾーンに供給される流動化ガスは、
酸素又は酸素と空気の混合気体又は空気である。 前記廃
棄物は、都市ごみ又は廃プラスチックである。 前記流動
層炉は、炉内の圧力を大気圧以下にする。 前記不燃物と
流動媒体を前記流動層炉の炉底部より排出するに際し、
該流動媒体により空気を加熱する。 前記流動層炉より排
出されたガスとチャーを燃焼し、1300℃以上とす
る。
[0011] One embodiment of the waste treatment method of the present invention is a waste treatment method.
After gasification of the waste in a fluidized bed furnace, the ash was removed in a melting furnace.
In the melting method, the mass velocity is compared in the fluidized bed furnace.
Fluidizing gas with relatively small mass and relatively large mass velocity
Feed to form a circulating stream of fluidized medium and remove the waste
Feed into a fluidized bed furnace and gasify to produce gas and char,
The non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
After discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
The fluidized medium is returned to the fluidized bed furnace and discharged from the fluidized bed furnace.
The gas and the char are supplied to a melting furnace and burn
Is melted. Waste treatment method of the present invention
Another aspect of the method is that the waste is gasified in a fluidized bed furnace.
In a method of melting ash in a melting furnace, the fluidized bed
Fluidizing gas with relatively low mass velocity and mass velocity in the furnace
Supply a relatively large fluidizing gas to circulate the fluid medium
Forming a fluidizing gas having a relatively low mass velocity and the mass
The fluidized gas with a relatively high velocity is both air,
The waste is supplied to the fluidized bed furnace and gasified to form gas and char.
The incombustibles and the fluid medium contained in the waste
Discharged from the bottom of the bed furnace to separate the incombustibles and the fluid medium
After that, the fluidized medium is returned to the fluidized bed furnace,
The gas and the char discharged are supplied to the melting furnace and
And melt the ash. Waste of the present invention
Still another aspect of the method for treating wastewater is to waste gas in a fluidized bed furnace.
Ash is melted in a melting furnace.
Fluidized gas having a relatively small mass velocity in the fluidized bed furnace.
Fluidizing gas with a relatively high mass velocity
A fluidizing gas that forms a circulating flow of the body and has a relatively low mass velocity
The part fluidized by the gas is defined as a gasification zone,
Fluidized by a relatively large fluidizing gas
Part is oxidized zone and the waste is supplied to the fluidized bed furnace
Gas in the gasification zone to produce gas and char
And the char generated in the gasification zone is passed through the circulation stream.
Feed into the oxidation zone to partially oxidize and be contained in the waste
Discharging the incombustibles and the fluidized medium from the bottom of the fluidized bed furnace,
After separating the incombustibles and the fluid medium, the fluid medium is
Return to the fluidized bed furnace, and discharge gas and
To the furnace and burn to melt the ash.
Features. A fluidizing gas having a relatively small mass velocity;
Fluidizing gases with relatively high mass velocities are both air.
You. Here, the fluidized gas supplied to the gasification zone
Is steam or a mixture of steam and air or air.
You. Further, the fluidizing gas supplied to the oxidation zone is:
Oxygen or a mixture of oxygen and air or air. Said waste
The waste is municipal waste or waste plastic. Said flow
In a bed furnace, the pressure inside the furnace is set to an atmospheric pressure or less. With the incombustibles
Upon discharging the fluidized medium from the bottom of the fluidized bed furnace,
The air is heated by the flowing medium. Discharged from the fluidized bed furnace
Combustion of gas and char released to 1300 ° C or higher
You.

【0012】本発明においては、可燃物が流動層炉で可
燃ガスにガス化される。本発明の方法において、流動層
炉の水平断面がほぼ円形にされ、流動層炉へ供給される
流動化ガスが、炉底中央部付近から炉内へ供給される中
央流動化ガス及び炉底周辺部から炉内へ供給される周辺
流動化ガスから成り、中央流動化ガスの質量速度が、周
辺流動化ガスの質量速度より小にされ、炉内周辺部上方
における流動化ガスの上向き流が炉の中央部へ向うよう
に傾斜壁により転向され、それによって、炉の中央部に
流動媒体(一般的には、硅砂を使用)が沈降拡散する移
動層が形成されると共に炉内周辺部に流動媒体が活発に
流動化している流動層が形成され、炉内へ供給される可
燃物が、移動層の下部から流動層へ及び流動層頂部から
移動層へ、流動媒体と共に循環する間に可燃ガスにガス
化され、中央流動化ガスの酸素含有量が、周辺流動化ガ
スの酸素含有量以下であり、流動層の温度が450〜6
50℃に維持される。
In the present invention, it combustibles Ru is gasified combustible gas in a fluidized bed furnace. In the method of the present invention, the horizontal section of the fluidized bed furnace is made substantially circular, and the fluidizing gas supplied to the fluidized bed furnace is supplied from the vicinity of the central portion of the furnace bottom to the central fluidizing gas and the periphery of the furnace bottom supplied to the furnace. And the mass velocity of the central fluidizing gas is made smaller than the mass velocity of the peripheral fluidizing gas. Is turned by the inclined wall toward the center of the furnace, whereby a moving bed in which the flowing medium (usually silica sand) is settled and diffused is formed in the center of the furnace, and the moving layer flows around the furnace. A fluidized bed in which the medium is actively fluidized is formed, and the flammable gas supplied into the furnace is circulated with the combustible gas while circulating with the fluidized medium from the bottom of the moving bed to the fluidized bed and from the top of the fluidized bed to the moving bed And the oxygen content of the central fluidizing gas is Or less oxygen content of sides fluidizing gas, temperature of the fluidized bed 450-6
Maintained at 50 ° C.

【0013】本発明において、中央流動化ガスは、水蒸
気、水蒸気と空気の混合気体、及び空気の3種の気体の
内の1つである。また、周辺流動化ガスは、酸素、酸素
と空気の混合気体、及び空気の3種の気体の内の1つで
ある。それ故、中央流動化ガスと周辺流動化ガスの組合
せは、第1表に示すように、9通りある。どの組合せを
選定するかは、ガス化効率を重視するか、経済性を重視
するかにより、決められる。
In the present invention, the central fluidizing gas is one of three types of gas: steam, a mixture of steam and air, and air. In addition, the peripheral fluidizing gas is one of three types of gas: oxygen, a mixed gas of oxygen and air, and air. Therefore, there are nine combinations of central fluidizing gas and peripheral fluidizing gas, as shown in Table 1. Which combination is selected depends on whether importance is placed on gasification efficiency or economic efficiency.

【0014】[0014]

【表1】 ガス化効率の最も高い組合せは、No.1の組合せであ
るが酸素消費量が多いのでコスト高である。酸素消費
量、次に水蒸気消費量を少なくする順に、ガス化効率が
低下するが、コストも低くなる。本発明において使用さ
れる酸素は、高純度のものでも良く、また酸素富化膜を
使用して得られる低純度のものでも良い。No.9の空
気と空気の組合せは、従来の焼却炉の燃焼空気として公
知であるが、流動層炉の水平断面を円形とした本発明に
おいては、炉内周辺部上方に設けられる傾斜壁の下方投
影面積が、流動層炉の水平断面を矩形とする場合の傾斜
壁の下方投影面積より大きいので、周辺流動化ガスの流
量を増大し、従って、酸素供給量を増大できるので、ガ
ス化効率を向上させることができる。
[Table 1] The combination with the highest gasification efficiency is No. Although the combination is 1, the cost is high because of the large amount of oxygen consumption. In order of decreasing oxygen consumption and then water vapor consumption, gasification efficiency decreases, but cost also decreases. The oxygen used in the present invention may be of high purity or of low purity obtained using an oxygen-enriched membrane. No. The combination of air and air of No. 9 is known as combustion air of a conventional incinerator. However, in the present invention in which the horizontal section of the fluidized bed furnace is circular, the downward projection of the inclined wall provided above the peripheral portion in the furnace is performed. Since the area is larger than the projected area below the inclined wall when the horizontal cross section of the fluidized bed furnace is rectangular, the flow rate of the peripheral fluidizing gas can be increased, and therefore the oxygen supply amount can be increased, so that the gasification efficiency is improved. Can be done.

【0015】好ましくは、本発明の方法は、流動化ガス
が炉底中央部と炉底周辺部の間の炉底中間部から炉内へ
供給される中間流動化ガスを更に含む。中間流動化ガス
の質量速度は、中央流動化ガスの質量速度と周辺流動化
ガスの質量速度の間にある。中間流動化ガスは、水蒸気
と空気の混合気体、及び空気の2種の気体の内の1つで
ある。それ故、中央流動化ガス、中間流動化ガス、及び
周辺流動化ガスの組合せは、18通りとなるが、酸素含
有量は、炉の中心部から周辺部へ順に増加することが好
都合であり、好適な組合せは、第2表の15通りであ
る。
[0015] Preferably, the method of the present invention further includes an intermediate fluidizing gas in which the fluidizing gas is supplied into the furnace from a middle portion of the bottom between the central portion and the peripheral portion of the bottom. The mass velocity of the intermediate fluidizing gas is between the mass velocity of the central fluidizing gas and that of the peripheral fluidizing gas. The intermediate fluidizing gas is one of two gases, a mixture of steam and air, and air. Therefore, the number of combinations of the central fluidizing gas, the intermediate fluidizing gas, and the peripheral fluidizing gas is 18, and the oxygen content is advantageously increased from the central portion of the furnace to the peripheral portion. Preferred combinations are shown in Table 15 below.

【0016】[0016]

【表2】 第2表の組合せにおいて、どれを選定するかは、ガス化
効率を重視するか、経済性を重視するかにより、決めら
れる。第2表の組合せの内、ガス化効率の最も高い組合
せは、No.1の組合せであるが、酸素消費量が多いの
でコスト高である。酸素消費量、次に水蒸気消費量を少
なくする順に、ガス化効率が低下するが、コストも低く
なる。第1表及び第2表において使用される酸素は、高
純度のものでも良く、また酸素富化膜を使用して得られ
る低純度のものでも良い。
[Table 2] Which of the combinations in Table 2 is selected depends on whether importance is placed on gasification efficiency or economic efficiency. Of the combinations in Table 2, the combination with the highest gasification efficiency is No. Although the combination is 1, the cost is high because the oxygen consumption is large. In order of decreasing oxygen consumption and then water vapor consumption, gasification efficiency decreases, but cost also decreases. The oxygen used in Tables 1 and 2 may be of high purity or of low purity obtained using an oxygen-enriched film.

【0017】流動層炉が大型となる場合、中間流動化ガ
スは、炉底中央部と炉底周辺部の間に設けた複数の同心
状の中間部から供給される複数の流動化ガスであること
が好ましい。この場合、流動化ガスの酸素濃度は、炉中
央部において最も低く、周辺部に近づくに従ってより高
くするのが好適である。
When the fluidized bed furnace is large, the intermediate fluidizing gas is a plurality of fluidizing gases supplied from a plurality of concentric intermediate portions provided between the central portion of the furnace bottom and the peripheral portion of the furnace bottom. Is preferred. In this case, it is preferable that the oxygen concentration of the fluidizing gas be the lowest in the central part of the furnace and be higher as approaching the peripheral part.

【0018】本発明の方法において、好ましくは、流動
層炉へ供給される流動化ガスは、可燃物の燃焼に必要な
理論燃焼空気量の30%以下の空気量を含む。流動層炉
の炉底周辺部付近から不燃物が取出され、分級され、得
られた砂が流動層炉内へ戻される。流動層炉で生成され
た可燃ガス及び微粒子が熔融燃焼炉で1300℃以上で
高温燃焼され、灰分が熔融される。熔融燃焼炉からの排
ガスによりガスタービンが駆動される。流動層炉内の圧
力は、用途に応じて大気圧以下又は大気圧以上に維持さ
れる。可燃物は、廃棄物、石炭、その他である。
In the method of the present invention, preferably, the fluidizing gas supplied to the fluidized bed furnace contains an air amount of 30% or less of a theoretical combustion air amount required for combustion of combustibles. Incombustibles are taken out from the vicinity of the bottom of the fluidized bed furnace, classified, and the obtained sand is returned into the fluidized bed furnace. The combustible gas and fine particles generated in the fluidized-bed furnace are burned at a high temperature of 1300 ° C. or more in the melting and burning furnace, and ash is melted. The gas turbine is driven by the exhaust gas from the melting and burning furnace. The pressure in the fluidized bed furnace is maintained below or above atmospheric pressure depending on the application. Combustibles are waste, coal, and others.

【0019】本発明は、また流動層炉において可燃物が
ガス化される装置を提供する。本発明の装置において、
流動層炉は、水平断面がほぼ円形の側壁、炉内底部に配
置される流動化ガス分散機構、流動化ガス分散機構の外
周に配置される不燃物取出口、流動化ガス分散機構の中
央部付近から炉内へ流動化ガスを垂直方向上方へ流動す
るように供給する中央供給手段、流動化ガス分散機構の
周辺部から炉内へ流動化ガスを垂直方向上方へ流動する
ように供給する周辺供給手段、周辺供給手段から垂直方
向上方へ流動する流動化ガスを炉中央部へ転向させる傾
斜壁、及び傾斜壁の上方に配置されるフリーボードを含
み、中央供給手段は、質量速度が比較的小さく、酸素濃
度が比較的低い流動化ガスを供給し、周辺供給手段は、
質量速度が比較的大きく、酸素濃度が比較的高い流動化
ガスを供給する。
The present invention also provides an apparatus for gasifying combustibles in a fluidized bed furnace. In the device of the present invention,
The fluidized bed furnace has a substantially circular side wall in a horizontal section, a fluidizing gas dispersing mechanism disposed at the bottom of the furnace, an incombustible material outlet disposed on an outer periphery of the fluidizing gas dispersing mechanism, and a central portion of the fluidizing gas dispersing mechanism. Central supply means for supplying fluidized gas to flow vertically upward into the furnace from the vicinity, and peripheral supply for supplying fluidized gas to flow vertically upward from the periphery of the fluidized gas dispersion mechanism into the furnace Supply means, a sloped wall for turning fluidized gas flowing vertically upward from the peripheral supply means to the center of the furnace, and a free board disposed above the sloped wall, wherein the central supply means has a relatively high mass velocity. A small, relatively low oxygen concentration fluidizing gas is supplied, and the peripheral supply means comprises:
A fluidizing gas having a relatively high mass velocity and a relatively high oxygen concentration is provided.

【0020】本発明の装置においては、流動化ガス分散
機構の中央部と周辺部の間のリング状中間部から炉内へ
流動化ガスを垂直方向上方へ供給する中間供給手段が設
けられる。中間供給手段は、中央供給手段と周辺供給手
段から供給される流動化ガスの質量速度の中間の質量速
度、及び中央供給手段と周辺供給手段から供給される流
動化ガスの酸素濃度の中間の酸素濃度の流動化ガスを供
給する。周辺供給手段は、リング状の供給ボックスによ
り形成されることができる。可燃物入口が流動層炉の上
方に配置され、可燃物入口は、可燃物を中央供給手段の
上方へ落下させ、流動化ガス分散機構は、中央部よりも
周辺部が低く形成されることができる。
The apparatus of the present invention is provided with an intermediate supply means for supplying the fluidized gas vertically upward into the furnace from a ring-shaped intermediate portion between the central portion and the peripheral portion of the fluidized gas dispersion mechanism. The intermediate supply means has a mass velocity intermediate between the mass velocities of the fluidizing gas supplied from the central supply means and the peripheral supply means, and an oxygen having an intermediate oxygen concentration of the fluidization gas supplied from the central supply means and the peripheral supply means. Supply a concentration of fluidizing gas. The peripheral supply means can be formed by a ring-shaped supply box. The combustible material inlet is disposed above the fluidized bed furnace, the combustible material inlet drops the combustible material above the central supply means, and the fluidizing gas dispersion mechanism is formed to be lower at the peripheral portion than at the central portion. it can.

【0021】不燃物取出口は、分散機構の外周に配置さ
れるリング部分とリング状部分から下方へ向かって縮小
する円錐状部分を有することができる。不燃物取出口
は、直列に配列される定量排出器、第1シール用スイン
グ弁、スイングカット弁、及び第2シール用スイング弁
を有することができる。
[0021] The incombustible material outlet may have a ring portion arranged on the outer periphery of the dispersing mechanism and a conical portion decreasing downward from the ring-shaped portion. The noncombustible material outlet may include a fixed amount discharger, a first seal swing valve, a swing cut valve, and a second seal swing valve arranged in series.

【0022】本発明の装置は、流動層炉において発生さ
れた可燃ガス及び微粒子を高温燃焼させ灰分を熔融させ
る熔融燃焼炉を含むことができる。熔融燃焼炉は、ほぼ
垂直方向の軸線を有する円筒形一次燃焼室、円筒形一次
燃焼室へ前記流動層炉で発生された可燃ガス及び微粒子
を軸線のまわりに旋回するように供給する可燃ガス入
口、円筒形一次燃焼室に連通される二次燃焼室、二次燃
焼室の下方部分に設けられ熔融灰分を排出可能な排出口
を有する。熔融燃焼炉の二次燃焼室の排ガスが、廃熱ボ
イラ及び空気予熱器導入され、廃熱が回収される。熔融
燃焼炉の二次燃焼室の排ガスによりガスタービンを駆動
させることができる。排ガスは、集塵器に導入され塵埃
が除去された後に大気中へ放出されることができる。熔
融燃焼炉の二次燃焼室の排ガスは、廃熱ボイラ及び空気
予熱器導入され、廃熱が回収され得る。熔融燃焼炉の二
次燃焼室の排ガスによりガスタービンを駆動させること
ができる。排ガスは、集塵器に導入され塵埃が除去され
た後に大気中へ放出される。
[0022] The apparatus of the present invention can include a melting and burning furnace for burning combustible gas and fine particles generated in a fluidized bed furnace at a high temperature to melt ash. The melting and burning furnace has a cylindrical primary combustion chamber having a substantially vertical axis, and a combustible gas inlet for supplying the combustible gas and fine particles generated in the fluidized bed furnace to the cylindrical primary combustion chamber so as to swirl around the axis. A secondary combustion chamber communicating with the cylindrical primary combustion chamber; and a discharge port provided at a lower portion of the secondary combustion chamber and capable of discharging molten ash. Exhaust gas from the secondary combustion chamber of the melting combustion furnace is introduced into a waste heat boiler and an air preheater, and waste heat is recovered. The gas turbine can be driven by the exhaust gas from the secondary combustion chamber of the melting combustion furnace. The exhaust gas can be released to the atmosphere after being introduced into the dust collector and the dust is removed. The exhaust gas from the secondary combustion chamber of the melting and burning furnace is introduced into a waste heat boiler and an air preheater, and the waste heat can be recovered. The gas turbine can be driven by the exhaust gas from the secondary combustion chamber of the melting combustion furnace. The exhaust gas is introduced into the dust collector, and is discharged into the atmosphere after dust is removed.

【0023】[0023]

【作用】本発明のガス化装置は、流動層炉の循環流によ
り熱が拡散されるので、高負荷とすることができ、炉を
小型にすることができる。 本発明においては、流動層炉
が少量の空気で燃焼を維持できるので、流動層炉を低空
気比低温度(450〜650℃)とし、発熱を最小限に
抑えて、ゆるやかに燃焼させることにより、可燃分を多
量に含む均質な生成ガスを得ることができ、ガス、ター
ル、チャーの可燃分の大部分を次段の熔融燃焼炉におい
て利用できる。 本発明においては、流動層炉の循環流に
より大きな不燃物も容易に排出できる。また、不燃物中
の鉄、アルミが、未酸化の有価物として利用できる。
発明の方法又は装置においては、流動層炉の水平断面が
ほぼ円形にされるから、炉を耐圧構造とし、流動層炉を
大気圧以上の加圧状態とし、炉内へ供給される可燃物か
ら生成される可燃ガスの圧力を高圧とすることが容易で
ある。高圧の可燃ガスは、高効率で運転できるガスター
ビンやボイラ・ガスタービン複合プラント用の燃料とし
て使用可能であり、それ故、そのようなプラントにおい
て可燃ガスを使用することにより、可燃物からのエネル
ギ回収の効率を向上できる。本発明の方法又は装置にお
いて、ごみ処理を主体とする場合は、臭気や有害燃焼ガ
スが流動層炉から漏れるのを防止するため、炉内圧を大
気圧以下とすることが好ましいが、この場合にも流動層
炉の水平断面が円形であることにより、炉壁は、容易に
外圧に耐えることができる。
The gasifier according to the present invention uses the circulating flow of a fluidized bed furnace.
Heat can be dissipated, allowing for higher loads and
It can be small. In the present invention, a fluidized bed furnace
Can maintain combustion with a small amount of air, so
Low air temperature (450-650 ° C) to minimize heat generation
Suppress and slow burning to increase combustible content
It is possible to obtain a homogeneous product gas containing
Most of the combustibles in the
Available. In the present invention, the circulating flow of the fluidized bed furnace
Larger incombustibles can be easily discharged. Also in incombustibles
Iron and aluminum are available as unoxidized valuables. In the method or apparatus of the present invention, the horizontal section of the fluidized bed furnace is made substantially circular, so that the furnace has a pressure-resistant structure, the fluidized bed furnace is in a pressurized state at atmospheric pressure or higher, and the combustible material supplied into the furnace is It is easy to make the pressure of the combustible gas generated from high pressure high. High-pressure flammable gas can be used as fuel for gas turbines and boiler / gas turbine combined plants that can operate with high efficiency, and therefore, by using flammable gas in such plants, energy from combustibles can be reduced. Recovery efficiency can be improved. In the method or the apparatus of the present invention, when mainly treating refuse, in order to prevent odors and harmful combustion gases from leaking from the fluidized bed furnace, it is preferable to set the furnace internal pressure to atmospheric pressure or less. Since the horizontal section of the fluidized bed furnace is circular, the furnace wall can easily withstand external pressure.

【0024】本発明においては、流動層炉へ供給される
中央流動化ガスの質量速度が、周辺流動化ガスの質量速
度より小にされ、炉内周辺部上方における流動化ガスの
上向き流が炉の中央部へ向うように転向され、それによ
って、流動媒体の沈降拡散する移動層が炉の中央部に形
成されると共に、炉内周辺部に流動媒体が活発に流動化
している流動層が形成される。炉内へ供給された可燃物
は、移動層の下部から流動層へ及び流動層頂部から移動
層へ、流動媒体と共に循環する間に可燃ガスにガス化さ
れる。可燃物は、最初に、炉中央の下降する移動層の中
で、主として揮発分が流動媒体(一般的には、硅砂を使
用)の熱によりガス化される。そして、移動層を形成す
る中央流動化ガスの酸素含有量が、小さため、移動層内
で生じた可燃ガスは、ほとんど燃焼されずに中央流動化
ガスと共にフリーボードへ上昇され、発熱量の高い良質
の生成ガスとなる。
In the present invention, the mass velocity of the central fluidizing gas supplied to the fluidized bed furnace is made smaller than the mass velocity of the peripheral fluidizing gas, and the upward flow of the fluidizing gas above the peripheral portion inside the furnace is reduced A moving bed in which the flowing medium sinks and diffuses is formed in the center of the furnace, and a fluidized bed in which the flowing medium is actively flowing is formed around the furnace. Is done. The combustibles supplied into the furnace are gasified into combustible gas while circulating together with the fluidized medium from the bottom of the moving bed to the fluidized bed and from the top of the fluidized bed to the moving bed. The combustibles are first gasified in the descending moving bed at the center of the furnace, mainly by the volatiles due to the heat of the fluidized medium (typically using silica sand). And, since the oxygen content of the central fluidizing gas forming the moving bed is small, the combustible gas generated in the moving bed is hardly burned and rises to the freeboard together with the central fluidizing gas, and the calorific value is high. It becomes a high quality product gas.

【0025】移動層において揮発分が失われ加熱された
可燃物、即ち、固定炭素(チャー)やタール分等は、次
に流動層内へ循環され、流動層内の比較的酸素含有量の
多い周辺流動化ガスと接触し燃焼され、燃焼ガス及び灰
分に変わると共に炉内を450〜650℃に維持する燃
焼熱を発生する。この燃焼熱により流動媒体が加熱さ
れ、加熱された流動媒体が炉周辺部上方で炉中央部へ転
向され移動層内を下降することにより移動層内の温度を
揮発分のガス化に必要な温度に維持する。可燃物が投入
される炉中央部ほど低酸素状態であるので、高い可燃分
を有する生成ガスを発生することができる。また、可燃
物中の金属が不燃物取出口から未酸化の有価物として回
収することができる。
[0025] The combustibles which have been heated due to the loss of volatiles in the moving bed, ie, fixed carbon (char) and tar, are then circulated into the fluidized bed, where the fluidized bed has a relatively high oxygen content. It is burned in contact with the surrounding fluidized gas and is converted into combustion gas and ash, and generates combustion heat that maintains the inside of the furnace at 450 to 650 ° C. The fluidized medium is heated by the heat of combustion, and the heated fluidized medium is turned to the central part of the furnace above the peripheral part of the furnace and descends in the moving bed, thereby lowering the temperature in the moving bed to a temperature required for gasification of volatile matter. To maintain. Since the center of the furnace where the combustibles are charged is in a low oxygen state, a product gas having a high combustible content can be generated. Further, the metals in the combustibles can be recovered from the incombustibles outlet as unoxidized valuables.

【0026】本発明においては、流動層炉において生成
されたガス及び灰分その他の微粒子を熔融燃焼炉におい
て燃焼させる場合、生成ガスが高可燃分を含むので、加
熱用燃料を必要とすることなく、熔融炉内を1300℃
以上の高温にすることができ、熔融炉内で灰分を充分熔
融させることができる。熔融した灰は、熔融炉から取り
出し水冷等の周知の方法により容易に固化させ得る。そ
れ故、灰分の体積は、著しく減少され、また灰分中の有
害金属は、固化されるので、灰分は、埋め立て処理可能
な形態となる。本発明のその他の作用は、特許請求の範
囲及び図面を参照する実施例の説明から明らかにされ
る。
In the present invention, when the gas, ash, and other fine particles generated in the fluidized bed furnace are burned in the melting and burning furnace, the generated gas contains a high flammable content, so that the fuel for heating is not required. 1300 ° C inside the melting furnace
The temperature can be raised as described above, and the ash can be sufficiently melted in the melting furnace. The molten ash can be taken out of the melting furnace and solidified easily by a known method such as water cooling. Therefore, the ash volume is significantly reduced and the harmful metals in the ash are solidified, so that the ash is in a form that can be landfilled. Other effects of the present invention will be apparent from the claims and the description of the embodiments with reference to the drawings.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
するが、本発明は、これらに限定されるものではなく、
特許請求の範囲によって定義されるものである。また、
図1から図14において、同一の符号が付された部材
は、同一部材又は対応する部材であり、各図面の説明に
おいて、重複した説明は、省略される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.
It is defined by the claims. Also,
1 to 14, the members denoted by the same reference numerals are the same members or the corresponding members, and in the description of each drawing, the repeated description will be omitted.

【0028】図1は、本発明のガス化方法を実施する第
1実施例のガス化装置の主要部の図解的な縦断面図、図
2は、図1のガス化装置の図解的な水平断面図である。
図1に示されるガス化装置において、流動層炉2内へ炉
底に配置される流動化ガス分散機構106を介し供給さ
れる流動化ガスは、炉底中央部4付近から炉内へ上向き
流として供給される中央流動化ガス7及び炉底周辺部3
から炉内へ上向き流として供給される周辺流動化ガス8
から成る。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a gasifier according to a first embodiment for carrying out the gasification method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic horizontal view of the gasifier of FIG. It is sectional drawing.
In the gasifier shown in FIG. 1, the fluidizing gas supplied into the fluidized bed furnace 2 through the fluidizing gas dispersing mechanism 106 arranged at the bottom of the furnace flows upward from the vicinity of the center 4 of the bottom into the furnace. Fluidized gas 7 and furnace bottom periphery 3 supplied as
Fluidizing gas 8 supplied as an upward flow from the furnace into the furnace 8
Consists of

【0029】第1表に示すように、中央流動化ガス7
は、水蒸気、水蒸気と空気の混合気体、及び空気の3種
の気体の内の1つであり、周辺流動化ガス8は、酸素、
酸素と空気の混合気体、及び空気の3種の気体の内の1
つである。中央流動化ガスの酸素含有量は、周辺流動化
ガスの酸素含有量以下とされる。流動化ガス全体の空気
量が、可燃物11の燃焼に必要な理論燃焼空気量の30
%以下とされ、炉内は、還元雰囲気とされる。
As shown in Table 1, the central fluidizing gas 7
Is one of three gases: steam, a mixture of steam and air, and air, and the peripheral fluidizing gas 8 is oxygen,
One of three types of gas, oxygen and air mixture, and air
One. The oxygen content of the central fluidizing gas is less than or equal to the oxygen content of the peripheral fluidizing gas. The air amount of the entire fluidizing gas is 30 times the theoretical combustion air amount required for combustion of the combustibles 11.
% Or less, and the inside of the furnace is set to a reducing atmosphere.

【0030】中央流動化ガス7の質量速度は、周辺流動
化ガス8の質量速度より小にされ、炉内周辺部上方にお
ける流動化ガスの上向き流がデフレクタ6により炉の中
央部へ向うように転向される。それによって、炉の中央
部に流動媒体(一般的には硅砂を使用)が沈降拡散する
移動層9が形成されると共に炉内周辺部に流動媒体が活
発に流動化している流動層10が形成される。流動媒体
は、矢印118で示すように、炉周辺部の流動層10を
上昇し、次にデフレクタ6により転向され、移動層9の
上方へ流入し、移動層9中を下降し、次に矢印112で
示すように、ガス分散機構106に沿って移動し、流動
層10の下方へ流入することにより、流動層10と移動
層9の中を矢印118及び112で示すように循環す
る。
The mass velocity of the central fluidizing gas 7 is made smaller than that of the peripheral fluidizing gas 8 so that the upward flow of the fluidizing gas above the peripheral part in the furnace is directed by the deflector 6 toward the central part of the furnace. Be converted. As a result, a moving bed 9 in which a fluidized medium (usually silica sand) is settled and diffused is formed at the center of the furnace, and a fluidized bed 10 in which the fluidized medium is actively fluidized is formed around the furnace. Is done. The fluidized medium rises in the fluidized bed 10 around the furnace, as shown by the arrow 118, is then turned by the deflector 6, flows above the moving bed 9, descends in the moving bed 9 and then the arrow As shown by 112, it moves along the gas dispersion mechanism 106 and flows below the fluidized bed 10, thereby circulating in the fluidized bed 10 and the moving bed 9 as shown by arrows 118 and 112.

【0031】可燃物供給口104から移動層9の上部へ
供給された可燃物11は、流動媒体と共に移動層9中を
下降する間に、流動媒体の持つ熱により加熱され、主と
して揮発分がガス化される。移動層9には、酸素が無い
か少ないため、ガス化された揮発分から成る生成ガスは
燃焼されないで、移動層9中を矢印116のように抜け
る。それ故、移動層9は、ガス化ゾーンGを形成する。
フリーボード102へ移動した生成ガスは、矢印120
で示すように上昇し、ガス出口108から生成ガス29
として排出される。
The combustible material 11 supplied from the combustible material supply port 104 to the upper part of the moving bed 9 is heated by the heat of the flowing medium while descending in the moving bed 9 together with the flowing medium. Be transformed into Since there is no or little oxygen in the moving bed 9, the generated gas composed of gasified volatiles is not burned, but passes through the moving bed 9 as indicated by an arrow 116. Therefore, the moving bed 9 forms the gasification zone G.
The generated gas moved to the free board 102 is indicated by an arrow 120.
, And the product gas 29
Is discharged as

【0032】移動層9でガス化されない、主としてチャ
ー(固定炭素分)やタール114は、移動層9の下部か
ら、流動媒体と共に矢印112で示すように炉内周辺部
の流動層10の下部へ移動し、比較的酸素含有量の多い
周辺流動化ガス8により燃焼され、部分酸化される。流
動層10は、可燃物の酸化ゾーンSを形成する。流動層
10内において、流動媒体は、流動層内の燃焼熱により
加熱され高温となる。高温になった流動媒体は、矢印1
18で示すように、傾斜壁6により反転され、移動層9
へ移り、再びガス化の熱源となる。流動層10の温度
は、450〜650℃に維持され、抑制された燃焼反応
が継続するようにされる。
The char (fixed carbon content) and tar 114 which are not gasified in the moving bed 9 mainly flow from the lower part of the moving bed 9 to the lower part of the fluidized bed 10 in the peripheral part of the furnace together with the fluidized medium as indicated by an arrow 112. It travels, is burned by the peripheral fluidizing gas 8 having a relatively high oxygen content, and is partially oxidized. The fluidized bed 10 forms an oxidation zone S for combustibles. In the fluidized bed 10, the fluidized medium is heated by combustion heat in the fluidized bed to a high temperature. The hot fluid medium is indicated by arrow 1
As shown at 18, the moving layer 9 is inverted by the inclined wall 6.
And becomes a heat source for gasification again. The temperature of the fluidized bed 10 is maintained at 450 to 650 ° C. so that the suppressed combustion reaction continues.

【0033】図1及び図2に示すガス化炉1によれば、
流動層炉2にガス化ゾーンGと酸化ゾーンSが形成さ
れ、流動媒体が両ゾーンにおいて熱伝達媒体となること
により、ガス化ゾーンGにおいて、発熱量の高い良質の
可燃ガスが生成され、酸化ゾーンSにおいては、ガス化
困難なチャーやタール114を効率良く燃焼させること
ができる。それ故、可燃物のガス化効率を向上させるこ
とができ、良質の可燃ガスを生成することができる。
According to the gasifier 1 shown in FIGS. 1 and 2,
A gasification zone G and an oxidation zone S are formed in the fluidized-bed furnace 2, and the fluidized medium serves as a heat transfer medium in both zones. In the zone S, char and tar 114 that are difficult to gasify can be efficiently burned. Therefore, the gasification efficiency of combustibles can be improved, and high-quality combustible gas can be generated.

【0034】図2に示される流動層炉2の水平断面にお
いて、ガス化ゾーンGを形成する移動層9は、炉中心部
において円形であり、酸化ゾーンSを形成する流動層1
0は、移動層9のまわりにリング状に形成される。流動
層10の外周にリング状の不燃物排出口5が配置され
る。ガス化炉1を円筒形とすることにより、高い炉内圧
を容易に支持することができる。ガス化炉自体により炉
内圧を受ける構造に代えて、ガス化炉の外部に別途圧力
容器(図示しない)を設けることができる。
In the horizontal section of the fluidized bed furnace 2 shown in FIG. 2, the moving bed 9 forming the gasification zone G is circular at the center of the furnace and the moving bed 9 forming the oxidation zone S
0 is formed in a ring shape around the moving layer 9. A ring-shaped incombustible substance discharge port 5 is arranged on the outer periphery of the fluidized bed 10. By making the gasification furnace 1 cylindrical, a high furnace pressure can be easily supported. A pressure vessel (not shown) can be separately provided outside the gasification furnace instead of the structure in which the furnace pressure is received by the gasification furnace itself.

【0035】図3は、本発明のガス化方法を実施する第
2実施例のガス化装置の主要部の図解的な縦断面図、図
4は、図3のガス化装置の図解的な水平断面図である。
図3に示される第2実施例のガス化装置において、流動
化ガスは、中央流動化ガス7及び周辺流動化ガス8に加
え、炉底中央部と炉底周辺部の間の炉底中間部から炉内
へ供給される中間流動化ガス7’を含む。中間流動化ガ
ス7’の質量速度は、中央流動化ガス7の質量速度と周
辺流動化ガス8の質量速度の間に選定される。中間流動
化ガスは、水蒸気、水蒸気及び空気の混合気体、又は空
気の3種の気体の内のいずれか1つである。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a gasifier according to a second embodiment for carrying out the gasification method of the present invention, and FIG. 4 is a schematic horizontal view of the gasifier of FIG. It is sectional drawing.
In the gasifier of the second embodiment shown in FIG. 3, the fluidizing gas includes a central fluidizing gas 7 and a peripheral fluidizing gas 8, and a middle portion of the furnace bottom between the central portion of the furnace bottom and the peripheral portion of the furnace bottom. And an intermediate fluidizing gas 7 'supplied into the furnace from the furnace. The mass velocity of the intermediate fluidizing gas 7 ′ is selected between the mass velocity of the central fluidizing gas 7 and the peripheral fluidizing gas 8. The intermediate fluidizing gas is any one of three types of gas: steam, a mixture of steam and air, or air.

【0036】図3のガス化装置において、図1のガス化
装置の場合と同様に、中央流動化ガス7は、水蒸気、水
蒸気と空気の混合気体、及び空気の3種の気体の内の1
つであり、周辺流動化ガス8は、酸素、酸素と空気の混
合気体、及び空気の3種の気体の内の1つである。中間
流動化ガスの酸素含有量は、中央流動化ガスの酸素含有
量と周辺流動化ガスの酸素含有量の間に選定される。そ
れ故、流動化ガスの好適な組合せは、第2表の15通り
である。各組合せにおいて、流動層炉の中央部から周辺
部へ拡がっていくにつれて、酸素供給量が増加すること
が重要である。流動化ガス全体の空気量が、可燃物11
の燃焼に必要な理論燃焼空気量の30%以下とされ、炉
内は、還元雰囲気とされる。
In the gasifier of FIG. 3, as in the case of the gasifier of FIG. 1, the central fluidizing gas 7 is one of three gases of steam, a mixed gas of steam and air, and air.
The peripheral fluidizing gas 8 is one of three types of gas: oxygen, a mixed gas of oxygen and air, and air. The oxygen content of the intermediate fluidizing gas is selected between the oxygen content of the central fluidizing gas and the oxygen content of the peripheral fluidizing gas. Therefore, the preferred combinations of fluidizing gases are listed in Table 15, Table 15. In each combination, it is important that the oxygen supply increases as it extends from the center to the periphery of the fluidized bed furnace. The amount of air in the entire fluidizing gas is
Is set to 30% or less of the theoretical combustion air amount required for the combustion in the furnace, and the inside of the furnace is set to a reducing atmosphere.

【0037】図1のガス化装置の場合と同様に、図3の
ガス化装置において、炉の中央部に流動媒体が沈降する
移動層9が形成され、炉の周辺部に流動媒体が上昇する
流動層10が形成される。流動媒体が、矢印112及び
118で示すように移動層及び流動層を通り循環する。
移動層9と流動層10の間においては、流動媒体が、主
として横方向に拡散する中間層9’が形成される。移動
層9及び中間層9’がガス化ゾーンGを形成し、流動層
10が酸化ゾーンSを形成する。
As in the case of the gasifier of FIG. 1, in the gasifier of FIG. 3, a moving bed 9 in which the flowing medium sinks is formed at the center of the furnace, and the flowing medium rises at the periphery of the furnace. A fluidized bed 10 is formed. A fluidized medium circulates through the moving and fluidized beds as indicated by arrows 112 and 118.
Between the moving bed 9 and the fluidized bed 10, an intermediate layer 9 'in which the fluidized medium diffuses mainly in the lateral direction is formed. The moving bed 9 and the intermediate layer 9 'form a gasification zone G, and the fluidized bed 10 forms an oxidation zone S.

【0038】移動層9の上部へ投入された可燃物11
は、流動媒体と共に移動層9中を下降する間に加熱さ
れ、その揮発分がガス化する。移動層9中でガス化され
なかったチャー及びタール並びに一部の揮発分は、流動
媒体と一緒に中間層9’及び流動層10へ移動し、部分
的にガス化し部分的に燃焼される。中間層9’でガス化
されない主としてチャー及びタールは、流動媒体と共
に、炉周辺部の流動層10内へ移動し、比較的酸素含有
量の多い周辺流動化ガス8中で燃焼される。流動媒体
は、流動層10中で加熱され、移動層9へ循環し、移動
層9中の可燃物を加熱する。中間層の酸素濃度について
は、可燃物の種類(揮発分が多いか、チャー、タール分
が多いか)等により、酸素濃度を低くしてガス化を主体
にするか、酸素濃度を高くして酸化燃焼を主体にするか
が選定される。
The combustible material 11 introduced into the upper part of the moving bed 9
Is heated while descending in the moving bed 9 together with the fluidized medium, and its volatiles are gasified. The char and tar not gasified in the moving bed 9 and some of the volatiles move to the intermediate layer 9 ′ and the fluidized bed 10 together with the fluidized medium, and are partially gasified and partially burned. Mainly char and tar which are not gasified in the intermediate layer 9 'move into the fluidized bed 10 around the furnace together with the fluidized medium, and are burned in the peripheral fluidized gas 8 having a relatively high oxygen content. The fluidized medium is heated in the fluidized bed 10 and circulates to the moving bed 9 to heat the combustibles in the moving bed 9. Regarding the oxygen concentration of the intermediate layer, depending on the kind of combustibles (whether there is a lot of volatile matter, char, tar), etc., lower the oxygen concentration and mainly gasify, or increase the oxygen concentration. Whether oxidative combustion is the main component is selected.

【0039】図4に示す流動層炉の水平断面おいて、ガ
ス化ゾーンを形成する移動層9は、炉中心部において円
形であり、その外周に沿って中間流動化ガス7’により
形成される中間ゾーン9’があり、酸化ゾーンを形成す
る流動層10は、中間ゾーン9’のまわりにリング状に
形成される。流動層10の外周にリング状の不燃物排出
口5が配置される。ガス化炉1を円筒形とすることによ
り、高い炉内圧を容易に支持することができる。炉内圧
は、ガス化炉自体で受けるか、またはガス化炉の外部に
別途圧力容器を設けてそれにより受けることができる。
In the horizontal section of the fluidized bed furnace shown in FIG. 4, the moving bed 9 forming the gasification zone is circular at the center of the furnace, and is formed along its outer periphery by the intermediate fluidizing gas 7 '. There is an intermediate zone 9 'and the fluidized bed 10 forming the oxidation zone is formed in a ring around the intermediate zone 9'. A ring-shaped incombustible substance discharge port 5 is arranged on the outer periphery of the fluidized bed 10. By making the gasification furnace 1 cylindrical, a high furnace pressure can be easily supported. The furnace pressure can be received by the gasifier itself or by providing a separate pressure vessel outside the gasifier.

【0040】図5は、本発明の第3実施例のガス化装置
の図解的な垂直断面図である。図5のガス化装置1にお
いて、ごみ等の可燃物からなるガス化原料11は、ダブ
ルダンパー12、圧縮フィーダ13、及び給塵フィーダ
14により、ガス化装置1の流動層炉2へ供給される。
圧縮フィーダ13は、ガス化原料をプラグ状に圧縮し、
これにより炉内圧がシールされる。プラグ状に圧縮され
たごみは、図示しないほぐし器によりばらばらにされ、
給塵フィーダ14により炉内へ送られる。
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of a gasifier according to a third embodiment of the present invention. In the gasifier 1 of FIG. 5, a gasification raw material 11 composed of combustibles such as refuse is supplied to the fluidized bed furnace 2 of the gasifier 1 by a double damper 12, a compression feeder 13, and a dust feeder 14. .
The compression feeder 13 compresses the gasified raw material into a plug,
This seals the furnace pressure. The refuse compressed into a plug is separated by a loosening device (not shown),
The dust is fed into the furnace by the dust feeder 14.

【0041】図5のガス化装置において、中央流動化ガ
ス7及び周辺流動化ガス8は、図1の実施例と同様に供
給され、それ故、図1の実施例と同様に、流動層炉2に
還元雰囲気のガス化ゾーンと酸化ゾーンが形成される。
流動媒体が両ゾーンにおいて熱伝達媒体となり、ガス化
ゾーンにおいて、発熱量の高い良質の可燃ガスが生成さ
れ、また酸化ゾーンにおいて、ガス化困難なチャーやタ
ール114が効率良く燃焼され、高いガス化効率と良質
の可燃ガスが得られる。図5の実施例において、ダブル
ダンパ12とガス化炉1のフリーボード102に連通す
るルーツブロア15が設けられ、ごみの圧縮が不十分な
場合に炉内から圧縮フィーダを通りダブルダンパ12へ
リークするガスを炉内へ戻す。好ましくは、ルーツブロ
ア15は、ダブルダンパ12の上段部分が大気圧になる
ように、適当な量の空気及びガスをダブルダンパ12か
ら吸引し炉内へ戻す。
In the gasifier of FIG. 5, the central fluidizing gas 7 and the peripheral fluidizing gas 8 are supplied in the same way as in the embodiment of FIG. 1, and therefore, as in the embodiment of FIG. In 2, a gasification zone and an oxidation zone in a reducing atmosphere are formed.
The fluidized medium serves as a heat transfer medium in both zones. In the gasification zone, a high-quality combustible gas having a high calorific value is generated. In the oxidation zone, char and tar 114, which are difficult to gasify, are efficiently combusted, resulting in high gasification. Efficiency and high quality combustible gas are obtained. In the embodiment of FIG. 5, a roots blower 15 communicating with the double damper 12 and the free board 102 of the gasifier 1 is provided, and when the compression of dust is insufficient, the dust leaks from the furnace to the double damper 12 through the compression feeder. Return the gas into the furnace. Preferably, the roots blower 15 sucks an appropriate amount of air and gas from the double damper 12 and returns it into the furnace so that the upper part of the double damper 12 is at atmospheric pressure.

【0042】図5のガス化装置において、流動層炉2か
ら不燃物を排出するため、不燃物排出口5、円錐形シュ
ート16、定量排出器17、シール用第1スイング弁1
8、スイングカット弁19、シール用第2スイング弁2
0、トロンメル付き排出器23が、順に配置され、次の
ように作動される。
In the gasifier shown in FIG. 5, in order to discharge incombustibles from the fluidized-bed furnace 2, the incombustibles discharge port 5, the conical chute 16, the fixed-quantity discharger 17, the first swing valve for sealing 1
8, swing cut valve 19, second swing valve 2 for sealing
0, the discharger with trommel 23 is arranged in order, and is operated as follows.

【0043】(1)シール用第1スイング弁18が開に
され、第2スイング弁20が閉にされて炉内圧が第2ス
イング弁20でシールされる状態において、定量排出器
17が運転され、流動媒体の砂を含む不燃物が、円錐形
シュート16内からスイングカット弁19へ排出され
る。(2)スイングカット弁19が所定量の不燃物を受
けると、定量排出器17がOFFされ、第1スイング弁
18が閉にされて炉内圧が第1スイング弁18でシール
される。そして排出弁22が開にされスイングカット弁
19内が大気圧に戻される。次に第2スイング弁20が
完全に開にされ、そしてスイングカット弁19が開にさ
れることにより、不燃物がトロンメル付き連続排出器2
3へ排出される。(3)第2スイング弁20が完全に閉
にされた後に、均圧弁21が開にされ、第1スイング弁
18の内部と円錐形シュート16の内部が均圧にされて
から、第1スイング弁18が開にされ、最初の工程
(1)へ戻る。これらの工程(1)〜(3)は、自動的
に繰り返し運転される。
(1) When the first swing valve 18 for sealing is opened, the second swing valve 20 is closed, and the furnace pressure is sealed by the second swing valve 20, the constant-rate discharger 17 is operated. The non-combustible material containing the sand of the fluid medium is discharged from the inside of the conical chute 16 to the swing cut valve 19. (2) When the swing cut valve 19 receives a predetermined amount of incombustible material, the fixed amount discharger 17 is turned off, the first swing valve 18 is closed, and the furnace pressure is sealed by the first swing valve 18. Then, the discharge valve 22 is opened, and the inside of the swing cut valve 19 is returned to the atmospheric pressure. Next, the second swing valve 20 is completely opened, and the swing cut valve 19 is opened, so that the incombustible substances are removed from the continuous discharger 2 with trommel.
It is discharged to 3. (3) After the second swing valve 20 is completely closed, the equalizing valve 21 is opened, and the inside of the first swing valve 18 and the inside of the conical chute 16 are equalized. The valve 18 is opened and returns to the first step (1). These steps (1) to (3) are automatically and repeatedly operated.

【0044】トロンメル付き連続排出器23は、連続運
転され、大きな不燃物27をトロンメルにより系外へ排
出し、砂と小さな不燃物を砂循環エレベータ24により
輸送し、分級器25により微細な不燃物28を除去した
後、砂は、ロックホッパ26を介しガス化炉1へ戻され
る。このような不燃物排出機構は、2台のスイング弁が
不燃物を受けずに圧力シール機能だけ有するので、第1
及び第2スイング弁18、20のシール部における不燃
物の噛込みを避けることができる。炉内圧が若干負圧で
よい場合は、シール機能は不要である。
The continuous discharger 23 with trommel is operated continuously, discharges large non-combustible substances 27 out of the system by trommel, transports sand and small non-combustible substances by the sand circulation elevator 24, and classifies fine non-combustible substances After removing the sand 28, the sand is returned to the gasification furnace 1 via the lock hopper 26. In such an incombustible discharge mechanism, the two swing valves have only a pressure sealing function without receiving incombustible materials.
In addition, the incombustible material can be prevented from being caught in the seal portions of the second swing valves 18 and 20. When the furnace pressure may be slightly negative, the sealing function is unnecessary.

【0045】図6は、本発明の第4実施例のガス化装置
の図解的な垂直断面図である。図6のガス化装置におい
て、ガス化原料11の供給とそれに関係する炉内圧のシ
ールは、図5の不燃物の排出のための機構と同様に、ス
イングカット弁19、19’及びシール用第1及び第2
スイング弁18の組合せを使用して行われる。圧縮フィ
ーダ13は、除かれている。図6の実施例において、炉
内から第1スイング弁18内へ漏れたガスは、排出弁2
2及びブロア(図示しない)を介し、炉内へ戻される。
また、第1スイング弁18を完全に閉じた後に均圧弁2
1が開とされ、スイングカット弁19内の圧力が炉内圧
と同じにされる。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional view of a gasifier according to a fourth embodiment of the present invention. In the gasifier of FIG. 6, the supply of the gasification raw material 11 and the seal of the furnace pressure related thereto are similar to the mechanism for discharging incombustible substances in FIG. 1st and 2nd
This is performed using a combination of the swing valve 18. The compression feeder 13 has been removed. In the embodiment of FIG. 6, gas leaking from the furnace into the first swing valve 18 is discharged from the discharge valve 2.
2 and returned to the furnace via a blower (not shown).
After the first swing valve 18 is completely closed, the pressure equalizing valve 2
1 is opened, and the pressure in the swing cut valve 19 is made equal to the furnace internal pressure.

【0046】図7は、本発明のガス化装置により製造さ
れる生成ガスの精製工程の1例を示すフロー図である。
図7の精製工程において、ガス化装置1へガス化原料1
1及び流動化ガス7、8がガス化炉1へ供給される。ガ
ス化装置1において生成された可燃生成ガスは、廃熱ボ
イラ31で熱が回収され冷却されて、サイクロン分離器
32へ送られ、固形分37、38が分離される。その
後、生成ガスは、水洗浄塔33において水により洗浄さ
れ冷却され、アルカリ洗浄塔34において硫化水素を除
去され、その後、ガスホルダー35に貯留される。サイ
クロン分離器32で分離された固形分の内の未反応チャ
ー37は、ガス化装置1へ戻され、残りの固形分38
は、系外へ排出される。図5の実施例と同様に、ガス化
装置1から排出された不燃物の内、大きな不燃物27
は、系外へ排出され、砂は、ガス化装置1へ戻される。
洗浄塔33、34から出る廃水は、廃水処理器36へ導
入され、無害化処理される。
FIG. 7 is a flow chart showing an example of the purification process of the product gas produced by the gasifier of the present invention.
In the refining process shown in FIG.
1 and fluidizing gases 7 and 8 are supplied to the gasification furnace 1. The combustible gas generated in the gasifier 1 recovers heat in the waste heat boiler 31, is cooled, and is sent to the cyclone separator 32, where solids 37 and 38 are separated. Thereafter, the produced gas is washed and cooled by water in the water washing tower 33, and hydrogen sulfide is removed in the alkali washing tower 34, and then stored in the gas holder 35. The unreacted char 37 in the solids separated by the cyclone separator 32 is returned to the gasifier 1 and the remaining solids 38
Is discharged out of the system. As in the embodiment of FIG. 5, the large incombustibles 27 out of the incombustibles discharged from the gasifier 1 are used.
Is discharged out of the system, and the sand is returned to the gasifier 1.
The wastewater discharged from the washing towers 33 and 34 is introduced into a wastewater treatment device 36, where the wastewater is detoxified.

【0047】図8は、ガス化装置1において発生した可
燃生成ガス及び微粒子が、熔融燃焼炉41に導入されて
高温燃焼され、灰が熔融される工程の1例を示すフロー
図である。図8の工程において、ガス化装置1で製造さ
れた可燃分の多い生成ガスが、熔融燃焼炉41へ導入さ
れる。熔融燃焼炉41には、酸素、酸素と空気の混合気
体、又は空気が吹き込まれ、生成ガス及び微粒子が13
00℃以上で燃焼され、灰が熔融され、またダイオキシ
ン、PCB等の有害物質が分解される。熔融燃焼炉41
で熔融された灰44は、急冷されスラグとされ減量化さ
れる。熔融燃焼炉41で発生した燃焼排気ガスは、スク
ラバー42で急冷され、ダイオキシンの再合成が防止さ
れる。スクラバー41で急冷された排気ガスは、フィル
ター43において更に塵埃38が除去され、排気塔55
から大気へ排出される。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of a process in which combustible gas and fine particles generated in the gasifier 1 are introduced into the melting and burning furnace 41 and are burned at a high temperature to melt ash. In the process of FIG. 8, the generated gas having a high flammable content produced by the gasifier 1 is introduced into the melting and burning furnace 41. Oxygen, a mixed gas of oxygen and air, or air is blown into the melting and burning furnace 41, and the generated gas and fine particles
It burns at more than 00 ° C, melts ash, and decomposes harmful substances such as dioxin and PCB. Melt combustion furnace 41
The ash 44 melted in the step is quenched and turned into slag to reduce the amount. The combustion exhaust gas generated in the melting and burning furnace 41 is quenched by a scrubber 42 to prevent re-synthesis of dioxin. The exhaust gas quenched by the scrubber 41 is further subjected to removal of dust 38 in a filter 43,
Is released into the atmosphere from

【0048】図9は、本発明の第5実施例のガス化及び
熔融燃焼装置の垂直断面斜視図である。図9において、
ガス化装置1は、図1の実施例とほぼ同一であるが、ガ
ス出口108は、熔融燃焼炉41の可燃ガス入口142
に連通されている。熔融燃焼炉41は、ほぼ垂直方向の
軸線を有する円筒形一次燃焼室140、及び水平方向に
傾斜する二次燃焼室150を含む。流動層炉2で発生さ
れた可燃ガス120及び微粒子は、可燃ガス入口142
を介し一次燃焼室140へその軸線のまわりに旋回する
ように供給される。
FIG. 9 is a vertical sectional perspective view of a gasification and melting and burning apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG.
The gasifier 1 is almost the same as the embodiment of FIG. 1 except that the gas outlet 108 is connected to the flammable gas inlet 142 of the melting and burning furnace 41.
Is communicated to. Melt combustion furnace 41 includes a cylindrical primary combustion chamber 140 having a substantially vertical axis, and a secondary combustion chamber 150 that is inclined horizontally. The combustible gas 120 and the fine particles generated in the fluidized bed furnace 2 are supplied to the combustible gas inlet 142.
To the primary combustion chamber 140 so as to swivel about its axis.

【0049】一次燃焼室140は、上端に始動バーナを
備えると共に、燃焼用空気を軸線のまわりに旋回するよ
うに供給する複数の空気ノズル134を備える。二次燃
焼室150は、一次燃焼室140とその下端で連通され
ると共に、二次燃焼室の下方部分に配置され熔融灰分を
排出可能な排出口152、排出口152の上方に配置さ
れる排気口154、一次燃焼室と連通する部分の付近に
配置される助燃バーナ136、及び燃焼用空気を供給す
る空気ノズル134を備える。排気口154は、輻射板
162を備え、輻射により排気口154から失われる熱
量を減少させている。
The primary combustion chamber 140 has a starting burner at the upper end and a plurality of air nozzles 134 for supplying combustion air in a swirling manner about an axis. The secondary combustion chamber 150 communicates with the primary combustion chamber 140 at the lower end thereof, and is disposed at a lower portion of the secondary combustion chamber and capable of discharging molten ash, and an exhaust port disposed above the discharge port 152. An opening 154, an auxiliary burner 136 disposed near a portion communicating with the primary combustion chamber, and an air nozzle 134 for supplying combustion air are provided. The exhaust port 154 includes a radiation plate 162 to reduce the amount of heat lost from the exhaust port 154 due to radiation.

【0050】図10は、廃熱ボイラ及びタービンと組み
合わせて使用される本発明の実施例の流動層ガス化及び
熔融燃焼装置の配置図である。図10において、ガス化
装置1は、排出器23から排出された大きな不燃物27
及び分級器25から排出された微細な不燃物28を一緒
に搬送するコンベヤ172を具備する。流動層炉2の下
部から不燃物を取り出す円錐形シュート16のまわりに
空気ジャケット185が配置され、高温の抜き出し砂に
より空気ジャケット185内の空気が加熱される。補助
燃料Fが、熔融燃焼炉41の一次及び二次燃焼室14
0、150へ供給される。熔融燃焼炉41の排出口15
2から排出される熔融状態の灰44は、水室178に受
け入れられ急冷されて、スラグ176として排出され
る。
FIG. 10 is a layout view of a fluidized bed gasification and melting and burning apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with a waste heat boiler and a turbine. In FIG. 10, the gasifier 1 includes a large non-combustible material 27 discharged from the discharger 23.
And a conveyor 172 for transporting the fine incombustibles 28 discharged from the classifier 25 together. An air jacket 185 is arranged around the conical chute 16 for taking out incombustibles from the lower part of the fluidized bed furnace 2, and the air in the air jacket 185 is heated by the hot extracted sand. The auxiliary fuel F is supplied to the primary and secondary combustion chambers 14 of the melting and burning furnace 41.
0, 150. Outlet 15 of melting and burning furnace 41
The molten ash 44 discharged from 2 is received in the water chamber 178, rapidly cooled, and discharged as slag 176.

【0051】図10において、熔融燃焼炉41から排出
される燃焼ガスは、廃熱ボイラ31、エコノマイザ18
3、空気予熱器186、集塵器43、誘引通風機54を
経て大気へ排出される。空気予熱器186から出た燃焼
ガスは、集塵器43に入る前に、消石灰等の中和剤Nを
添加される。水Wがエコノマイザ183へ供給され、予
熱された後、ボイラ31で加熱されて蒸気にされ、蒸気
タービンSTを駆動する。空気Aが空気予熱器186へ
供給され、加熱された後、空気ジャケット185で更に
加熱され、空気管184を介し、熔融燃焼炉41、及び
必要に応じてフリーボード102へ供給される。
In FIG. 10, the combustion gas discharged from the melting and burning furnace 41 is supplied to the waste heat boiler 31 and the economizer 18.
3. The air is discharged to the atmosphere via the air preheater 186, the dust collector 43, and the induction ventilator 54. The combustion gas discharged from the air preheater 186 is added with a neutralizing agent N such as slaked lime before entering the dust collector 43. After the water W is supplied to the economizer 183 and preheated, the water W is heated by the boiler 31 and turned into steam, and drives the steam turbine ST. After the air A is supplied to the air preheater 186 and heated, the air A is further heated in the air jacket 185 and supplied to the melting and burning furnace 41 and, if necessary, the free board 102 via the air pipe 184.

【0052】廃熱ボイラ31、エコノマイザ183、及
び空気予熱器186の底部に溜まる微粒子180、19
0は、砂循環エレベータ24で分級器25へ搬送され微
細な不燃物28が除去され、流動層炉2へ戻される。フ
ィルター43において分離される飛灰38は、高温で揮
散したNa、Kなどのアルカリ金属塩を含むので、処理
器194において薬品により処理される。
The fine particles 180 and 19 collected at the bottom of the waste heat boiler 31, the economizer 183, and the air preheater 186.
0 is conveyed to a classifier 25 by a sand circulation elevator 24 to remove fine incombustibles 28 and returned to the fluidized bed furnace 2. The fly ash 38 separated in the filter 43 contains alkali metal salts such as Na and K volatilized at a high temperature, and is thus treated by a chemical in the processor 194.

【0053】図10の装置においては、流動層炉2の燃
焼が低空気比による低温部分燃焼とされ、流動層温度が
450℃〜650℃に維持されることにより、高熱量の
可燃ガスを発生させることができる。また、低空気比に
より還元雰囲気で燃焼が行われるので、不燃物中に鉄、
アルミが未酸化の有価物として得られる。流動層炉2で
発生された高熱量の可燃ガス及びチャーは、熔融燃焼炉
41において、1300℃以上の高温燃焼することがで
き、灰を熔融させ、ダイオキシンを分解させることがで
きる。
In the apparatus shown in FIG. 10, the combustion in the fluidized-bed furnace 2 is a low-temperature partial combustion at a low air ratio, and the fluidized-bed temperature is maintained at 450 ° C. to 650 ° C., thereby generating a high-calorie combustible gas. Can be done. In addition, since combustion is performed in a reducing atmosphere at a low air ratio, iron,
Aluminum is obtained as unoxidized valuables. The high-calorie combustible gas and char generated in the fluidized bed furnace 2 can be burned at a high temperature of 1300 ° C. or higher in the melting and burning furnace 41 to melt ash and decompose dioxin.

【0054】図11は、ガス冷却室280と組み合わせ
て使用される本発明の実施例の流動層ガス化及び熔融燃
焼装置の配置図である。図11において、ガス化装置
1、熔融燃焼炉41、水室178、集塵器43、誘引通
風機54等は、図10と同様である。図11において
は、廃熱ボイラに代えて、ガス冷却器280、独立空気
予熱器188が設けられ、熔融燃焼炉41から高温燃焼
排ガスを耐火断熱被覆された高温ダクト278を介して
ガス冷却器280に導入する。ガス冷却器280におい
て、燃焼ガスは、微細水噴霧により、瞬時に減温され、
ダイオキシンの再合成が防止される。高温ダクト278
の排ガス流速は、5m/秒以下の低速とされる。ガス冷
却器280の上部に温水発生器283が配置される。空
気予熱器188で加熱された空気がガス化炉1のフリー
ボード102及び熔融燃焼炉41へ供給される。
FIG. 11 is a layout view of a fluidized bed gasification and melting and combustion apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with the gas cooling chamber 280. 11, a gasifier 1, a melting and burning furnace 41, a water chamber 178, a dust collector 43, an induction ventilator 54, and the like are the same as those in FIG. In FIG. 11, a gas cooler 280 and an independent air preheater 188 are provided instead of the waste heat boiler, and a high-temperature combustion exhaust gas from the melting and burning furnace 41 is passed through a high-temperature duct 278 covered with refractory and heat-insulating gas. To be introduced. In the gas cooler 280, the combustion gas is instantaneously cooled by fine water spray,
Dioxin resynthesis is prevented. High temperature duct 278
Is set to a low speed of 5 m / sec or less. A hot water generator 283 is arranged above the gas cooler 280. The air heated by the air preheater 188 is supplied to the free board 102 of the gasification furnace 1 and the melting and burning furnace 41.

【0055】図12は、廃熱ボイラ31及び反応塔31
0と組み合わせて使用される本発明の実施例の流動層ガ
ス化及び熔融燃焼装置の配置図である。図12におい
て、ガス化装置1、熔融燃焼炉41、水室178、廃熱
ボイラ31、蒸気タービンST、エコノマイザ183、
空気予熱器186、集塵器43、誘因通風機54等は、
図10と同様である。図12においては、廃熱ボイラ3
1とエコノマイザ183の間に、反応塔310、スーパ
ーヒータ加熱燃焼器320が配置される。反応塔310
において、消石灰スラリー等の中和剤Nが燃焼排ガスに
添加され、HClが除去される。反応塔310から排出
される固体微粒子312は、廃熱ボイラ31から排出さ
れる固体微粒子180と一緒に砂循環エレベータ24に
より分級器25へ送られる。加熱燃焼器320におい
て、未燃焼ガス及び補助燃料Fを燃焼させ、蒸気温度を
500℃程度に上げる。図12の装置においては、蒸気
が高温高圧であることと、空気比が小さく排ガスの持ち
出し顕熱が小さいことにより、発電効率を約30%とす
ることができる。
FIG. 12 shows a waste heat boiler 31 and a reaction tower 31.
FIG. 2 is a layout view of a fluidized bed gasification and melting and burning apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with the apparatus of FIG. In FIG. 12, the gasifier 1, the melting and burning furnace 41, the water chamber 178, the waste heat boiler 31, the steam turbine ST, the economizer 183,
The air preheater 186, the dust collector 43, the inspiratory ventilator 54, etc.
This is the same as FIG. In FIG. 12, the waste heat boiler 3
1 and the economizer 183, a reaction tower 310 and a superheater heating combustor 320 are arranged. Reaction tower 310
, A neutralizing agent N such as slaked lime slurry is added to the combustion exhaust gas to remove HCl. The solid fine particles 312 discharged from the reaction tower 310 are sent to the classifier 25 by the sand circulation elevator 24 together with the solid fine particles 180 discharged from the waste heat boiler 31. In the heating combustor 320, the unburned gas and the auxiliary fuel F are burned, and the steam temperature is raised to about 500 ° C. In the apparatus shown in FIG. 12, the power generation efficiency can be about 30% because the steam has a high temperature and a high pressure and the air ratio is small and the sensible heat taken out of the exhaust gas is small.

【0056】図13は、本発明の実施例のガス化コジェ
ネレーション型の流動層ガス化及び熔融燃焼装置の配置
図である。図13において、ガス化装置1、熔融燃焼炉
41、水室178、廃熱ボイラ31、集塵器43、誘引
通風機54等は、図10の装置と同様である。図13に
おいては、廃熱ボイラ31と集塵器43の間に反応塔3
10が配置され、反応塔310において、消石灰スラリ
ー等の中和剤Nが燃焼排ガスに添加され、HClが除去
される。反応塔310の排ガスが、集塵器43を経てガ
スタービン420で使用される。ガスタービン420に
おいては、空気Aが圧縮機Cにより圧縮され燃焼器CC
に供給され、燃焼器CCにおいて燃料Fが燃焼され、こ
の燃焼ガス及び圧縮機410で圧縮されて燃焼器CCへ
供給され排ガスが、タービンTの作動流体となる。ガス
タービン420の排気ガスは、スーパーヒータ430、
節炭器440、及び空気予熱器450を順に通過され、
誘因通風機54により大気へ放出される。廃熱ボイラ3
1において発生された蒸気が、スーパーヒータ430に
おいて、ガスタービン420の排気ガスにより加熱さ
れ、蒸気タービンSTへ供給される。
FIG. 13 is a layout view of a gasification cogeneration type fluidized bed gasification and fusion combustion apparatus according to an embodiment of the present invention. 13, the gasifier 1, the melting and burning furnace 41, the water chamber 178, the waste heat boiler 31, the dust collector 43, the draft fan 54, and the like are the same as those in FIG. In FIG. 13, the reaction tower 3 is disposed between the waste heat boiler 31 and the dust collector 43.
In the reaction tower 310, a neutralizing agent N such as slaked lime slurry is added to the combustion exhaust gas to remove HCl. The exhaust gas from the reaction tower 310 is used in the gas turbine 420 via the dust collector 43. In the gas turbine 420, the air A is compressed by the compressor C and the combustor CC
The fuel F is burned in the combustor CC, and the combustion gas and the exhaust gas compressed by the compressor 410 and supplied to the combustor CC become the working fluid of the turbine T. The exhaust gas of the gas turbine 420 is supplied to the super heater 430,
It passes through the economizer 440 and the air preheater 450 in order,
It is released to the atmosphere by the inspiratory ventilator 54. Waste heat boiler 3
The steam generated in 1 is heated by the exhaust gas of the gas turbine 420 in the super heater 430 and supplied to the steam turbine ST.

【0057】図14は、本発明の実施例の加圧ガス化複
合発電型の流動層ガス化及び熔融燃焼方法の工程を示す
フロー図である。加圧型のガス化炉1で生成された高温
高圧の生成ガス29は、廃熱ボイラ31’へ導入され、
蒸気を発生させると共にそれ自体は冷却される。廃熱ボ
イラを出た生成ガスは、2分され、一方が熔融燃焼炉4
1へ他方が中和剤Nを添加されHClが中和されて集塵
器43’へ導入される。集塵器43’において、温度低
下により固化した生成ガス中の低融点物質が、生成ガス
から分離されて熔融燃焼炉41へ送られ、熔融される。
低融点物質が除去された生成ガスが、ガスタービンGT
において燃料ガスとして利用される。ガスタービンGT
の排気ガスは、スーパーヒータSH、エコノマイザEC
oで熱交換され、その後、排ガス処理器510で処理さ
れ、大気中へ放出される。熔融燃焼炉41の排気ガス
は、熱交換器EX、集塵器43を経て、排ガス処理器5
10へ導入される。熔融炉から排出された熔融灰44
は、急冷しスラグにされる。集塵器43から排出された
固形分38は、処理器194において薬品処理される。
FIG. 14 is a flow chart showing the steps of the fluidized bed gasification and melt combustion method of the combined pressurized gasification power generation type of the embodiment of the present invention. The high-temperature and high-pressure generated gas 29 generated in the pressurized gasification furnace 1 is introduced into a waste heat boiler 31 ′,
It produces steam and is itself cooled. The product gas exiting the waste heat boiler is split into two parts, one of which is
The neutralizing agent N is added to the other 1 to neutralize HCl, and is introduced into the dust collector 43 '. In the dust collector 43 ', the low-melting substance in the product gas solidified by the temperature drop is separated from the product gas, sent to the melting and burning furnace 41, and melted.
The product gas from which the low-melting-point substance has been removed is used as a gas turbine GT.
Is used as a fuel gas. Gas turbine GT
Exhaust gas is super heater SH, economizer EC
The heat is exchanged at o, and then processed in the exhaust gas processor 510 and released into the atmosphere. The exhaust gas of the melting and burning furnace 41 passes through a heat exchanger EX and a dust collector 43,
10 is introduced. Molten ash 44 discharged from the melting furnace
Is quenched into slag. The solid matter 38 discharged from the dust collector 43 is subjected to chemical treatment in a processor 194.

【0058】図14の工程によれば、廃棄物から生成さ
れたガスが、HCl及び固形分が除去された後、燃料と
して使用されるから、ガスタービンを腐食させるること
がなく、また、HClが除去されているので、ガスター
ビン排気ガスにより高温の蒸気を発生させることができ
る。
According to the process of FIG. 14, the gas generated from the waste is used as a fuel after the HCl and solids are removed, so that the gas turbine does not corrode, , High-temperature steam can be generated by the gas turbine exhaust gas.

【0059】[0059]

【発明の効果】(1)本発明のガス化装置は、流動層炉
の循環流により熱が拡散されるので、高負荷とすること
ができ、炉を小型にすることができる。
(1) In the gasifier of the present invention, heat is diffused by the circulating flow of the fluidized bed furnace, so that the load can be increased and the furnace can be downsized.

【0060】(2)本発明においては、流動層炉が少量
の空気で燃焼を維持できるので、流動層炉を低空気比低
温度(450〜650℃)とし、発熱を最小限に抑え
て、ゆるやかに燃焼させることにより、可燃分を多量に
含む均質な生成ガスを得ることができ、ガス、タール、
チャーの可燃分の大部分を次段の熔融燃焼炉において利
用できる。
(2) In the present invention, since the fluidized-bed furnace can maintain combustion with a small amount of air, the fluidized-bed furnace has a low air ratio and a low temperature (450 to 650 ° C.) to minimize heat generation. By gently burning, a homogeneous product gas containing a large amount of combustibles can be obtained, and gas, tar,
Most of the combustible content of the char can be used in the next stage melting furnace.

【0061】(3)本発明においては、流動層炉の循環
流により大きな不燃物も容易に排出できる。また、不燃
物中の鉄、アルミが、未酸化の有価物として利用でき
る。
(3) In the present invention, large incombustibles can be easily discharged by the circulating flow of the fluidized bed furnace. In addition, iron and aluminum in incombustibles can be used as unoxidized valuables.

【0062】(4)本発明によれば、ごみ処理を無害化
し、高いエネルギ利用率を有する方法又は設備が提供さ
れる。
(4) According to the present invention, there is provided a method or facility for detoxifying waste treatment and having a high energy utilization rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例のガス化装置の主要部の図
解的な垂直断面図。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a main part of a gasifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のガス化装置の流動層炉の図解的な水平断
面図。
FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of a fluidized bed furnace of the gasifier of FIG.

【図3】本発明の第2実施例のガス化装置の主要部の図
解的な垂直断面図。
FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of a main part of a gasifier according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図2のガス化装置の流動層炉の図解的な水平断
面図。
FIG. 4 is a schematic horizontal sectional view of a fluidized bed furnace of the gasifier of FIG.

【図5】本発明の第3実施例のガス化装置の図解的な垂
直断面図。
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of a gasifier according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例のガス化装置の図解的な垂
直断面図。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional view of a gasifier according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】生成ガスの精製工程の1例を示すフロー図。FIG. 7 is a flowchart showing an example of a purification process of a generated gas.

【図8】灰が熔融される工程の1例を示すフロー図。FIG. 8 is a flowchart showing an example of a process in which ash is melted.

【図9】本発明の第5実施例のガス化及び熔融燃焼装置
の図解的な垂直断面斜視図。
FIG. 9 is a schematic vertical sectional perspective view of a gasification and melting and burning apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】廃熱ボイラ及びタービンと組み合わせて使用
される本発明の実施例の流動層ガス化及び熔融燃焼装置
の配置図。
FIG. 10 is a layout diagram of a fluidized bed gasification and melting and combustion apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with a waste heat boiler and a turbine.

【図11】ガス冷却室と組み合わせて使用される本発明
の実施例の流動層ガス化及び熔融燃焼装置の配置図。
FIG. 11 is a layout view of a fluidized bed gasification and fusion combustion apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with a gas cooling chamber.

【図12】廃熱ボイラ及び反応塔と組み合わせて使用さ
れる本発明の実施例の流動層ガス化及び熔融燃焼装置の
配置図。
FIG. 12 is a layout view of a fluidized bed gasification and melting and combustion apparatus according to an embodiment of the present invention used in combination with a waste heat boiler and a reaction tower.

【図13】本発明のガス化コジェネレーション型の実施
例の流動層ガス化及び熔融燃焼装置の配置図。
FIG. 13 is a layout diagram of a fluidized-bed gasification and fusion combustion apparatus according to a gasification cogeneration type embodiment of the present invention.

【図14】本発明の加圧ガス化複合発電型の実施例の流
動層ガス化及び熔融燃焼方法の工程を示すフロー図。
FIG. 14 is a flowchart showing the steps of a fluidized bed gasification and melt combustion method according to an embodiment of the combined pressurized gasification power generation type of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;ガス化装置、2;流動層炉、3;炉底周辺部、4;
炉底中央部、5;不燃物排出口、6;傾斜壁、7;中央
流動化ガス、7’;中間流動化ガス、8;周辺流動化ガ
ス、9;移動層、9’;中間層、10;流動層、11;
ガス化原料(可燃物)、12;ダブルダンパー、13;
圧縮フィーダ、14;給塵フィーダ、15;ルーツブロ
ア、16;円錐形シュート、17;定量排出器、18、
20;スイング弁、19、19’;スイングカット弁、
22;排出弁、23;トロンメル付き連続排出器、2
4;砂循環エレベータ、25;分級器、27、28;不
燃物、29;生成ガス、31、31’;廃熱ボイラ、3
2;サイクロン分離機、36;廃水処理器、37;未反
応チャー、38;固形分、41;熔融燃焼炉、43、4
3’;集塵器、44;熔融灰、54;誘引通風機、5
5;排気塔、102;フリーボード、104;可燃物供
給口、106;ガス分散機構、108;ガス出口、11
4;チャー・タール、134;助燃バーナ、140;一
次燃焼室、142;可燃ガス入口、150;二次燃焼
室、162;輻射板、176;スラグ、178;水室、
183;エコノマイザ、185;空気ジャケット、18
6、188;空気予熱器、194、510;処理器、2
80;ガス冷却器、310;反応塔、320;スーパー
ヒータ加熱燃焼器、420;ガスタービン、A;空気、
C;圧縮機、CC;燃焼器、ECo;エコノマイザ、
F;補助燃料、G;ガス化ゾーン、N;中和剤、S;酸
化ゾーン、SH;スーパーヒータ、ST;蒸気タービ
ン、T;タービン、W;水。
1; gasifier, 2; fluidized bed furnace, 3;
Central part of furnace bottom, 5; noncombustible material outlet, 6; inclined wall, 7; central fluidizing gas, 7 '; intermediate fluidizing gas, 8; peripheral fluidizing gas, 9; moving bed, 9';10; fluidized bed, 11;
Gasification raw material (combustible), 12; double damper, 13;
Compression feeder, 14; dust feeder, 15; roots blower, 16; conical chute, 17;
20; swing valve, 19, 19 '; swing cut valve,
22; discharge valve, 23; continuous discharger with trommel, 2
4; sand circulation elevator, 25; classifier, 27, 28; incombustible, 29; product gas, 31, 31 '; waste heat boiler, 3
2; cyclone separator, 36; wastewater treatment device, 37; unreacted char, 38; solids, 41;
3 '; dust collector, 44; molten ash, 54;
5; exhaust tower, 102; free board, 104; combustible material supply port, 106; gas dispersion mechanism, 108; gas outlet, 11
4; char tar, 134; combustion burner, 140; primary combustion chamber, 142; combustible gas inlet, 150; secondary combustion chamber, 162; radiation plate, 176; slag, 178;
183; Economizer, 185; Air jacket, 18
6, 188; air preheater, 194, 510;
80; gas cooler, 310; reaction tower, 320; super heater heating combustor, 420; gas turbine, A; air,
C: Compressor, CC: Combustor, Eco: Economizer,
F: auxiliary fuel, G: gasification zone, N: neutralizer, S: oxidation zone, SH: super heater, ST: steam turbine, T: turbine, W: water.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23G 5/30 ZAB B09B 3/00 303L F23J 1/00 F23C 11/02 311 (72)発明者 永東 秀一 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 広勢 哲久 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会 社 荏原製作所内 (72)発明者 三好 敬久 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 豊田 誠一郎 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 細田 修吾 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会 社 荏原製作所内 (72)発明者 藤並 晶作 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 高野 和夫 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会 社 荏原製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/027 B09B 3/00 F23C 10/02 F23G 5/16 F23G 5/30 F23J 1/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI F23G 5/30 ZAB B09B 3/00 303L F23J 1/00 F23C 11/02 311 (72) Inventor Shuichi Nagato Fujisawa Ichimoto, Kanagawa 4-2-1 Fujisawa Inside Ebara Research Institute, Inc. (72) Inventor Tetsuhisa Hirose 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Works Co., Ltd. (72) Inventor Takahisa Miyoshi, Fujisawa-shi, Kanagawa 4-2-1 Fujisawa Inside Ebara Research Institute, Inc. (72) Inventor Seiichiro Toyoda 4-2-1, Motofujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Inside Ebara Research Institute, Inc. (72) Shugo Hosoda Haneda, Ota-ku, Tokyo 11-1 Asahicho Ebara Corporation (72) Inventor Akisaku Fujinami 4-2-1 Motofujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture Ebara Sogo Co., Ltd. Research house (72) inventor Kazuo Takano Ota-ku, Tokyo Hanedaasahi-cho, No. 11 No. 1 stock company in Ebara (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) F23G 5/027 B09B 3/00 F23C 10/02 F23G 5/16 F23G 5/30 F23J 1/00

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、
熔融炉にて灰分を熔融す装置において、 該流動層炉は、質量速度が比較的小さい流動化ガスを供
給する流動化ガス供給手段と、質量速度が比較的大きい
流動化ガスを供給する流動化ガス供給手段を備え、該流
動化ガスを炉内に供給して該炉内に流動媒体の循環流を
形成し、 該廃棄物を該流動層炉に供給し、ガス化してガスとチャ
ーを生成し、該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に
該流動媒体を該流動層炉に戻し、 該熔融炉は 該流動層炉より排出された該ガスと該チャー
燃焼して灰分を熔融する燃焼室を備えたことを特徴と
するガス化及び熔融装置
1. After gasification of waste in a fluidized bed furnace,
Melt ash in melting furnaceMeltToapparatusIn the fluidized bed furnace,Supply a fluidizing gas with a relatively low mass velocity.
Fluidizing gas supply means to supply and the mass velocity is relatively large
Fluidizing gas supply means for supplying a fluidizing gas;
The mobilizing gas is supplied to the furnace, and the flowing medium is supplied to the furnace.Circulating flow
Forming the waste and supplying the waste to the fluidized bed furnace, and gasifying the waste with gas.
GenerateThe non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
After discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
Returning the fluidized medium to the fluidized bed furnace, The melting furnace The gas discharged from the fluidized bed furnace and the char
ToEquipped with a combustion chamber to burn and melt ashCharacterized by
DoGasification and melting equipment.
【請求項2】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、
熔融炉にて灰分を熔融する装置において、 流動層炉は、質量速度が比較的小さい流動化ガスを供
給する流動化ガス供給手段と、質量速度が比較的大きい
流動化ガスを供給する流動化ガス供給手段を備え、該質
量速度が比較的小さい流動化ガスを供給する手段と、該
質量速度が比較的大きい流動化ガスを供給する手段から
供給される流動化ガスはともに空気とし、該流動化ガス
を該炉内に供給して該炉内に流動媒体の循環流を形成
し、該廃棄物を該流動層炉に供給し、 ガス化してガスとチャ
ーを生成し、該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に
該流動媒体を該流動層炉に戻し、 熔融炉は該流動層炉より排出された該ガスと該チャー
を燃焼して灰分を熔融することを特徴とするガス化及び
融装置。
2. WasteFlowMoving bed furnaceAfter gasification at
Melt ash in melting furnaceIn the device,The Fluidized bed furnace, Relatively low mass velocityFluidizing gasProvide
Fluidizing gas supply means to supplyAnd the mass velocity is relatively large
A fluidizing gas supply means for supplying a fluidizing gas;
Means for supplying a fluidizing gas having a relatively small volume rate;
From means to supply fluidizing gas with relatively high mass velocity
The supplied fluidizing gas is air, and the fluidizing gas is
Is supplied into the furnace, and the flowing medium is supplied into the furnace.Form a circulating flow
AndFeeding the waste to the fluidized bed furnace; Gasification and gas and tea
GenerateThe non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
After discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
Returning the fluidized medium to the fluidized bed furnace, The Melting furnaceIs theThe gas discharged from the fluidized bed furnace and the char
To burn ashMeltGasification characterized by that
MeltingFusionPlace.
【請求項3】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、
熔融炉にて灰分を熔融する装置において、 流動層炉は、質量速度が比較的小さい流動化ガスを供
給する流動化ガス供給手段と、質量速度が比較的大きい
流動化ガスを供給する流動化ガス供給手段を備え、流動
化ガスを炉内に供給して流動媒体の循環流を形成し、該質量速度が比較的小さい流動化ガスによって流動化さ
れる部分をガス化ゾー ンとし、該質量速度が比較的大き
い流動化ガスによって流動化される部分を酸化ゾーンと
し、 該廃棄物を該流動層炉に供給し、該ガス化ゾーンに
てガス化してガスとチャーを生成し、該ガス化ゾーンで
生成したチャーを該循環流にて該酸化ゾーンに供給して
部分酸化し、 該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後に
該流動媒体を該流動層炉に戻し、 該熔融炉は該流動層炉より排出された該ガスと該チャー
を燃焼して灰分を熔融 することを特徴とするガス化及び
熔融装置
3. The wasteIn a fluidized bed furnaceGasificationAfter doing
In a device that melts ash in a melting furnace,  TheFluidized bed furnaces provide fluidized gas with a relatively low mass velocity.
Fluidizing gas supply means to supply and the mass velocity is relatively large
A fluidizing gas supply means for supplying a fluidizing gas;
Gas is supplied into the furnace toForm a circulating flow,The mass velocity is fluidized by a relatively small fluidizing gas.
Gasification zone And the mass velocity is relatively large
The part fluidized by the fluidizing gas
And Feeding the waste to the fluidized bed furnaceIn the gasification zone
To produce gas and char, and in the gasification zone
The generated char is supplied to the oxidation zone in the circulation stream.
Partially oxidized, The non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
After discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
Returning the fluidized medium to the fluidized bed furnace, The melting furnace is provided with the gas discharged from the fluidized bed furnace and the char.
To burn ash Characterized byGasification and
Melting equipment.
【請求項4】 前記廃棄物は、都市ごみであることを特4. The method according to claim 1, wherein the waste is municipal waste.
徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガス化Gasification according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
及び熔融装置。And melting equipment.
【請求項5】 前記流動層炉は、炉内の圧力が大気圧以5. The fluidized bed furnace, wherein the pressure inside the furnace is lower than atmospheric pressure.
下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか15. The method as claimed in claim 1, wherein the distance is below.
項に記載のガス化及び熔融装置。A gasification and melting apparatus according to item 6.
【請求項6】 前記不燃物と流動媒体を前記流動層炉の6. The fluidized bed furnace is provided with the incombustible material and the fluidized medium.
炉底部より排出するに際し、該流動層炉下部の不燃物取When discharging from the furnace bottom, remove incombustibles at the bottom of the fluidized bed furnace.
出しシュートの周りに該流動媒体により空気を加熱するThe air is heated by the fluid medium around the discharge chute
空気ジャケットを備えたことを特徴とする請求項1乃至An air jacket is provided, wherein the air jacket is provided.
5のいずれか1項に記載のガス化及び熔融装置。6. The gasification and melting device according to any one of items 5 to 5.
【請求項7】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、7. After gasification of waste in a fluidized bed furnace,
熔融炉にて灰分を熔融する方法において、In the method of melting ash in a melting furnace, 該流動層炉内に質量速度が比較的小さい流動化ガスと質Fluidized gas with relatively low mass velocity and quality
量速度が比較的大きい流動化ガスを供給して流動媒体のBy supplying a fluidizing gas with a relatively large flow rate,
循環流を形成し、Form a circulating flow, 該廃棄物を該流動層炉に供給し、ガス化してガスとチャThe waste is supplied to the fluidized-bed furnace, gasified and gas and
ーを生成し、Generate 該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉The non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後にAfter discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
該流動媒体を該流動層炉に戻し、Returning the fluidized medium to the fluidized bed furnace, 該流動層炉より排出された該ガスと該チャーを熔融炉にThe gas and the char discharged from the fluidized bed furnace are transferred to a melting furnace.
供給し、燃焼して灰分を熔融することを特徴とする廃棄Disposal characterized by supplying, burning and melting ash
物の処理方法。How to handle things.
【請求項8】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、8. After gasification of waste in a fluidized bed furnace,
熔融炉にて灰分を熔融する方法において、In the method of melting ash in a melting furnace, 該流動層炉内に質量速度が比較的小さい流動化ガスと質Fluidized gas with relatively low mass velocity and quality
量速度が比較的大きい流動化ガスを供給して流動媒体のBy supplying a fluidizing gas with a relatively large flow rate,
循環流を形成し、該質量速度が比較的小さい流A stream that forms a circulating stream and has a relatively low mass velocity 動化ガスMobilizing gas
と該質量速度が比較的大きい流動化ガスをともに空気とAnd the fluidizing gas having a relatively high mass velocity together with air.
し、And 該廃棄物は該流動層炉に供給し、ガス化してガスとチャThe waste is supplied to the fluidized-bed furnace and gasified to form a gas and a chamber.
ーを生成し、Generate 該廃棄物に含まれる不燃物と流動媒体を該流動層炉の炉The non-combustible material and the fluid medium contained in the waste are converted into a furnace of the fluidized bed furnace.
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後にAfter discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
該流動媒体を該流動層炉に戻し、Returning the fluidized medium to the fluidized bed furnace, 該流動層炉より排出された該ガスと該チャーを熔融炉にThe gas and the char discharged from the fluidized bed furnace are transferred to a melting furnace.
供給し、燃焼して灰分を熔融することを特徴とする廃棄Disposal characterized by supplying, burning and melting ash
物の処理方法。How to handle things.
【請求項9】 廃棄物を流動層炉にてガス化した後に、9. After gasification of waste in a fluidized bed furnace,
熔融炉にて灰分を熔融する方法において、In the method of melting ash in a melting furnace, 該流動層炉内に質量速度が比較的小さい流動化ガスと質Fluidized gas with relatively low mass velocity and quality
量速度が比較的大きい流動化ガスを供給して流動媒体のBy supplying a fluidizing gas with a relatively large flow rate,
循環流を形成し、質量速度が比較的小さい流動化ガスにCreates a circulating flow, for fluidizing gas with a relatively low mass velocity
よって流動化される部分をガス化ゾーンとし、該質量速Therefore, the fluidized portion is defined as a gasification zone, and the mass velocity
度が比較的大きい流動化ガスによって流動化される部分The part that is fluidized by the fluidizing gas of relatively high degree
を酸化ゾーンとし、該廃棄物を該流動層炉に供給し、ガIs used as an oxidation zone, and the waste is supplied to the fluidized bed furnace.
ス化ゾーンにてガス化してガスとチャーを生成し、該ガGasification in the gasification zone to produce gas and char,
ス化ゾーンで生成したチャーを該循環流にて該酸化ゾーThe char generated in the soaking zone is subjected to the oxidation
ンに供給して部分酸化し、To partially oxidize 該廃棄物に含まれる不燃物と該流動媒体を該流動層炉のThe incombustibles contained in the waste and the fluidized medium are passed through the fluidized bed furnace.
底部より排出し、該不燃物と該流動媒体を分別した後After discharging from the bottom and separating the incombustibles and the fluid medium
に、該流動媒体は該流動層炉に戻し、The fluidized medium is returned to the fluidized bed furnace, 該流動層炉より排出されるガスとチャーを該熔融炉に供Gas and char discharged from the fluidized bed furnace are supplied to the melting furnace.
給し、燃焼して灰分を熔融することを特徴とする廃棄物Wastes characterized by feeding, burning and melting ash
の処理方法。Processing method.
【請求項10】 前記質量速度が比較的小さい流動化ガ10. A fluidizing gas having a relatively low mass velocity.
スと質量速度が比較的大きい流動化ガスは、ともに空気Fluidizing gas with relatively high mass velocity
であることを特徴とする請求項7又は9記載の廃棄物のThe waste according to claim 7 or 9,
処理方法。Processing method.
【請求項11】 前記ガス化ゾーンに供給される流動化11. Fluidization supplied to said gasification zone
ガスは、水蒸気または水蒸気と空気の混合気体又は空気The gas is steam or a mixture of steam and air or air
であることを特徴とする請求項9記載の廃棄物の処理方10. The method for treating waste according to claim 9, wherein:
法。Law.
【請求項12】 前記酸化ゾーンに供給される流動化ガ12. A fluidized gas supplied to the oxidation zone.
スは、酸素又は酸素と空気の混合気体又は空気であるこGas is oxygen or a mixture of oxygen and air or air.
とを特徴とする請求項9記載の廃棄物の処理方法。The method for treating waste according to claim 9, wherein:
【請求項13】 前記廃棄物は、都市ごみ又は廃プラス13. The waste is municipal waste or waste plus.
チックであることを特徴とする請求項7乃至12のいず13. A tic according to claim 7, wherein said tic is a tic.
れか1項に記載の廃棄物の処理方法。The method for treating waste according to claim 1.
【請求項14】 前記流動層炉は、炉内の圧力を大気圧14. The fluidized bed furnace according to claim 1, wherein the pressure inside the furnace is atmospheric pressure.
以下にすることを特徴とする請求項7乃至13のいずれ14. The method according to claim 7, wherein:
か1項に記載の廃棄物の処理方法。2. The method for treating waste according to claim 1.
【請求項15】 前記不燃物と流動媒体を前記流動層炉15. The fluidized-bed furnace, wherein the incombustible material and the fluidized medium are mixed with each other.
の炉底部より排出するに際し、該流動媒体により空気をWhen discharging from the bottom of the furnace, air is
加熱することを特徴とする請求項7乃至14のいずれか15. The method according to claim 7, wherein the heating is performed.
1項に記載の廃棄物の処理方法。2. The method for treating waste according to claim 1.
【請求項16】 前記流動層炉より排出されたガスとチ16. A gas discharged from the fluidized bed furnace and
ャーを燃焼し、1300℃以上とすることを特徴とするCharacterized in that the burner is burned to a temperature of 1300 ° C. or higher.
請求項7乃至15のいずれか1項に記載の廃棄物の処理The treatment of waste according to any one of claims 7 to 15.
方法。Method.
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