JP3305385B2 - 鉄分含有燃焼物の流動層燃焼設備 - Google Patents

鉄分含有燃焼物の流動層燃焼設備

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JP3305385B2 JP33683992A JP33683992A JP3305385B2 JP 3305385 B2 JP3305385 B2 JP 3305385B2 JP 33683992 A JP33683992 A JP 33683992A JP 33683992 A JP33683992 A JP 33683992A JP 3305385 B2 JP3305385 B2 JP 3305385B2
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健 池田
克治 向井
武久 堀越
誠 中塚
佳樹 槇山
典央 窪田
勉 肥後
一 松尾
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼物中の不燃物が流
動媒体とほぼ同等かそれ以上の長さを有しそのほとんど
が鉄分である、例えば廃タイヤ等を燃焼する流動層燃焼
設備の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、廃タイヤ等の鉄分を含有する燃焼
物を燃焼させる設備は、燃焼後に残る針金を燃焼部より
人手で除去したり苦労しながら火格子上で燃焼させてい
た。これに対し、本発明者らに先に、廃タイヤ等を燃焼
させるための流動層燃焼技術を開発している。それによ
れば、円滑に連続してタイヤの構成要素であるワイヤを
除去することなしに丸のまま連続燃焼させることがで
き、流動層燃焼装置で燃え残ったワイヤは丸められてお
り円滑に排出させることができる。
【0003】しかしながら、800〜1100℃と高い
流動層温度で燃焼させると、ワイヤは高温ほど自体が燃
焼してしまい、酸化鉄におおわれた数cm以下の短い断片
と化してしまう。これが、運転を継続するに従い、流動
媒体に蓄積し、流動媒体の平均比重を高めてゆく。ま
た、本来球状に近く互いにすべり易い形状であってこそ
円滑な流動層の動きが出てくるのに対し、針状形状のも
のが増えることにより流動層の一部に流動不良部が生じ
る可能性が増大する。また、比重が高くなることによ
り、同一流動層層高であっても流動媒体の重量増分の流
動空気の昇圧が必要となり、壁面や散気ノズルに対する
摩耗も増える。また、酸化鉄の硬度が大きいことから酸
化鉄の蓄積による摩耗に対する不安は大きい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この流動媒
体中の鉄分や酸化鉄の混入量の増加を抑えて、混入量が
過剰になることによって発生する流動空気の圧力増加や
壁面・散気ノズルに対する摩耗の増加、流動不良発生の
危険性増大を防止することのできる流動層燃焼設備を提
供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、鉄分が主たる不燃物である廃タイヤ
、流動層温度800℃〜1100℃で燃焼させる流動
層燃焼炉を有する設備において、流動空気を供給して、
散気量の相対的に多い酸化性雰囲気の部分を生じさせ、
該燃焼炉中で流動媒体の循環流を形成するための散気面
と、流動層の流動媒体と共に不燃物を炉外に抜き出す不
燃物取出装置と、抜き出流動媒体と不燃物を冷却する
手段と、冷却した流動媒体と不燃物から鉄分及び酸化鉄
を除去する磁選機と、該磁選別した流動媒体を前記流動
層に戻す手段とを有することとしたものである。
【0006】流動層とは、流動媒体が最低流動化風量の
1.5〜20倍程度において形成される、流動媒体が流
動化しながらも飛び上がらずに動きまわっている層状部
分をさし、かさ密度は通常静止時の1/1.1〜1/
1.3程度である。そして、流動層では、500〜60
0℃以上の温度でゴム等の燃焼物が着火し、700〜8
00℃で針金等の鉄分が軟化する。更に、800〜11
00℃と高温になると軟化した鉄分が酸化されて細断さ
れる。細断された鉄分は流動媒体と共に循環することと
なるから、循環経路に磁選機を設けてこれらの鉄分を除
去するものである。なお、ここで鉄分とは、金属鉄と酸
化第二鉄を主体とする酸化鉄類をいい、金属鉄と酸化第
二鉄は共に磁石につく。
【0007】本発明は磁選別を流動層への鉄分蓄積防
止に用いるもので、磁選機は後流側の、スクリーンによ
る篩分装置のためにのみ必要とするものではない。磁選
別は金属鉄製品の除去をねらったものでなく、流動媒体
と同等、またはそれよりも細い粒径の針金片や酸化鉄粒
までも除去する事をねらったものである。従って、本発
明で用いるドラム式磁選機は、図に示した様に、中に固
定した半円筒形の永久磁石とその表面に近接してまわり
を回転するステンレス製の円筒と、その円筒頂部にすべ
り落とす形で被磁選物を供給する投入部、それに磁選物
と被磁選物を振り分けるふたまたシュートから成るドラ
ム式磁選機でよいが、周囲に流動媒体や酸化鉄粉などが
飛び散るのを防ぐため密閉ケーシングとしたものが望ま
しい。
【0008】
【作用】本発明では、流動媒体中の金属鉄片や酸化鉄な
どの鉄分を磁選別装置によって除去するため、流動層に
は鉄分や酸化鉄はほとんど蓄積しない。そこで、酸化鉄
(Fe2 3 )の硬度が大きいために生じる耐火物や、
特に散気ノズル、温度計等の金属部分の摩耗を除去し、
また細くなり、ついにダスト(飛灰)となって炉外に排
ガスに同伴して出ていくことによる排ガスライン機器
(廃熱ボイラ、煙道その他)に対しての摩耗も防止す
る。また、酸化鉄の比重が大きいために生じる流動層の
流動空気風圧が同一であっても流動層層高が低くなり最
大層高が小さくなることによる弊害も防止することがで
きる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図1に、本発明の流動層燃焼設備を説明するための概略
図を示す。図1において、流動層燃焼炉1は、流動層2
と流動層2の下部に形成される散気面4と不燃物取出シ
ュート3及び、流動層上部に形成されるフリーボード部
からなる。そして、燃焼炉中の流動媒体に散気面4から
流動空気12を供給することにより、流動媒体による流
動層2が形成され、この流動層2に燃焼物15が供給さ
れ燃焼される。
【0010】流動層2は全体均一に流動空気12を供給
せず、散気量の相対的に少なく還元雰囲気の中央部と散
気量の相対的に多く酸化性雰囲気の周辺部をつくり、そ
の間を旋回(循環)させるのがよい。そして、このよう
に旋回流を形成することにより、軟化した針金が丸めら
れ排出しやすくなると共に、酸化域と還元域を往復する
ことによって金属の酸化が進行する。
【0011】流動媒体は、水砕スラグやセメントクリン
カなどガラス質の粒を用いるのが望ましい。SiO
2 は、NaClがあると800℃以上ではシンタリング
やスケーリングを起こす。また、SiO2 は結晶変態点
が800〜1000℃にあるため強度が下がり、消耗量
が大きい。 該流動媒体に流動空気12を最低流動化風
量の約2.5〜7.5倍程度吹き込んで流動化し、かつ
温度を燃焼温度、800℃以上に保持して廃タイヤ等の
針金状鉄分を含む燃焼物を投入して着火燃焼させる。流
動空気量は、炉床面積1m2 当り、0℃、1気圧換算で
300〜600m3/時程度以上〜1000〜1200
3 /時程度以下がよい。
【0012】燃焼物中に含まれる不燃物、特に針金状鉄
分は、800〜1000℃程度の流動層温度で酸化さ
れ、細断されて、流動媒体と共に流動層2から不燃物排
出シュート3を通り不燃物取出コンベヤ5を経て炉外へ
排出される。取出コンベヤ5は間欠運転等により取出量
を調節できる。この排出シュート3及び取出コンベヤ5
は冷却水17により冷却されて200〜300℃以下に
保持されている。不燃物取出コンベヤ5の先端には粗篩
分4するトロンメル6(回転篩)を設けて、不燃物と流
動媒体を分離し、不燃物は不燃物受箱7に落下し、流動
媒体は媒体循環エレベータ8により磁選機9に送られ
る。
【0013】取出コンベヤ先端にて粗篩分するトロンメ
ルを無くして、直接磁選機、振動篩を設けた後、媒体循
環エレベータから投入弁をへて流動層にもどしてもよ
い。磁選機9は、流動媒体中の鉄分、酸化鉄類を除去す
る目的で設けられており、後段の振動篩10の篩に金属
(針金等)がからまり、目づまりを起こすのを防止して
いると共に媒体循環ライン中の鉄分を除去し、流動層中
ひいては排ガス中に飛散する鉄分の量を調節することが
できる。
【0014】次いで、流動媒体は振動篩10で粗大粒子
の長めの針金、じゃり、石、金属片、ガラス等を除去
し、流動媒体粒子径を通常平均0.3〜1.5mmφに保
つ。粒子径が大きいと、流動空気を多く必要とし、ま
た、流動層底面端部等に粗大粒子径が集積し流動不良を
生じる。振動篩10で粒子径を適正化した流動媒体は、
投入弁11を経て炉内に投入される。投入弁はロータリ
バルブやフラッパバルブが用いられるが、スクリューコ
ンベヤでレベル低にて停止させるタイプでもよい。図に
おいて、13は二次空気であり、排ガスは14から排出
される。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、流動媒体中の鉄分や酸
化鉄の増加を抑えることができ、混入量が過剰によるこ
とによって発生する流動空気の圧力増加や壁面散気ノズ
ルに対する摩耗の増加、流動不良の発生の危険性等を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる流動層燃焼設備を説明するため
の概略図。
【符号の説明】
1:流動層燃焼炉、2:流動層、3:不燃物取出シュー
ト、4:散気面、5:不燃物取出コンベヤ、6:トロン
メル、7:不燃物受箱、8:媒体循環エレベータ、9:
磁選機、10:振動篩、11:投入弁、12:流動空
気、13:二次空気、14:排ガス、15:燃焼物、1
7:冷却水入口、18:冷却水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀越 武久 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 中塚 誠 東京都千代田区神田美土代町1番地 住 友セメント株式会社内 (72)発明者 槇山 佳樹 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 窪田 典央 東京都千代田区神田美土代町1番地 住 友セメント株式会社内 (72)発明者 肥後 勉 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 松尾 一 兵庫県赤穂市折方字中水尾1513 住友セ メント株式会社 赤穂工場内 (56)参考文献 実開 平4−108127(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄分が主たる不燃物である廃タイヤを
    流動層温度800℃〜1100℃で燃焼させる流動層燃
    焼炉を有する設備において、流動空気を供給して、散気
    量の相対的に多い酸化性雰囲気の部分を生じさせ、該燃
    焼炉中で流動媒体の循環流を形成するための散気面と、
    流動層の流動媒体と共に不燃物を炉外に抜き出す不燃物
    取出装置と、抜き出流動媒体と不燃物を冷却する手段
    と、冷却した流動媒体と不燃物から鉄分及び酸化鉄を除
    去する磁選機と、該磁選別した流動媒体を前記流動層に
    戻す手段とを有することを特徴とする流動層燃焼設備。
JP33683992A 1992-11-25 1992-11-25 鉄分含有燃焼物の流動層燃焼設備 Expired - Lifetime JP3305385B2 (ja)

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