JP3306378B2 - Slag melting part - Google Patents
Slag melting partInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の熱分解溶
融炉などに用いられるスラグ溶融部に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slag melting portion used in a furnace for thermal decomposition and melting of waste.
【0002】[0002]
【従来の技術】下水汚泥や都市ごみなどの廃棄物の処理
方法として、廃棄物を焼却して発生した焼却灰を溶融
し、化学的に安定したスラグとする方法が注目されてい
る。廃棄物の灰分の溶融方法には灰分のみを溶融する方
法や、熱分解炉で抑制燃焼させたうえで熱分解ガスと熱
分解残査を燃焼させ、残渣中の灰分も溶融させる方法な
ど多くの方法が提案されているが、いずれにせよ未溶融
物を含む排ガスは最終的にスラグ溶融部に導かれ、溶融
スラグとして湯口から取り出されることとなる。2. Description of the Related Art As a method of treating waste such as sewage sludge and municipal solid waste, a method of melting incinerated ash generated by incinerating waste to obtain chemically stable slag has attracted attention. There are many methods for melting ash from waste, such as melting only ash, or suppressing and burning pyrolysis gas and pyrolysis residue in a pyrolysis furnace to melt ash in the residue. Although a method has been proposed, in any case, the exhaust gas containing the unmelted material is ultimately led to the slag melting section, and is taken out of the gate as molten slag.
【0003】図2はこのような従来のスラグ溶融部の代
表例を示す断面図であり、21は傾斜させた溶融室、2
2はこの溶融室21の上端に接続された主溶融室であ
る。廃棄物またはその熱分解ガス等は主バーナ23を備
えた主溶融室22の内部で燃焼され、一部は溶融スラグ
となる。そしてその排ガスは溶融スラグとともに溶融室
21の上端から流入する。溶融室21は副バーナ24を
備えており、熱損失により、ガス温度が低下した場合等
に温度を上昇させるために使用する。溶融スラグは溶融
室21の下部の湯口25から流出し、排ガスは天井に設
けられたガス流出口26から後段の排ガス処理設備に送
られる。また、溶融室21の反対側の凹部27には湯口
バーナ28が設けられており、湯口25を加熱して閉塞
を防止している。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a typical example of such a conventional slag melting section.
Reference numeral 2 denotes a main melting chamber connected to the upper end of the melting chamber 21. The waste or the pyrolysis gas thereof is burned inside the main melting chamber 22 provided with the main burner 23, and a part thereof becomes molten slag. Then, the exhaust gas flows from the upper end of the melting chamber 21 together with the molten slag. The melting chamber 21 is provided with a sub-burner 24 and is used to increase the temperature when the gas temperature decreases due to heat loss. The molten slag flows out of the gate 25 at the lower part of the melting chamber 21, and the exhaust gas is sent from a gas outlet 26 provided on the ceiling to an exhaust gas treatment facility at a later stage. A gate burner 28 is provided in the recess 27 on the opposite side of the melting chamber 21 to heat the gate 25 to prevent blockage.
【0004】ところが図2に示したような従来のスラグ
溶融部には、次のような問題点があった。 未溶融物を含む排ガスがそのまま湯口25に達し、
排ガス中の未溶融物が溶融スラグの表面に付着して流出
することがある。このような現象はスラグの品質を悪化
させる。 未溶融物を含む排ガスが凹部27の天井面等にも当
たり、スラグが付着する。このスラグは湯口バーナ28
により加熱されて滴下し、図2の右側から湯口25に向
かって流れる。一方、メインのスラグ流は左側から湯口
25に向かって流れるため、湯口25でこれらの両側か
らのスラグ流が混じり合い、スラグ組成や温度の不安定
を招く。 凹部27の天井面へのスラグの付着は、湯口バーナ
28の火炎の不安定を招く。 このように壁面へのスラグの付着が生ずるほか、排
ガス中の未溶融物がそのまま排ガスとともにガス流出口
26に流出し易く、スラグ化率があまり向上できない。 湯口バーナの熱量が湯口に寄与する割合が少なく、
湯口が閉塞しやすい。[0004] However, the conventional slag melting portion as shown in FIG. 2 has the following problems. Exhaust gas containing unmelted material reaches the gate 25 as it is,
The unmelted material in the exhaust gas may adhere to the surface of the molten slag and flow out. Such a phenomenon deteriorates the quality of the slag. The exhaust gas containing the unmelted material also hits the ceiling surface of the concave portion 27 and the like, and slag adheres. This slag is a hot-water burner 28
, And flows down from the right side of FIG. On the other hand, since the main slag flow flows from the left side to the gate 25, the slag flows from both sides are mixed at the gate 25, and the slag composition and the temperature become unstable. The adhesion of the slag to the ceiling surface of the concave portion 27 causes the flame of the gate burner 28 to be unstable. In addition to the adhesion of the slag to the wall as described above, unmelted matter in the exhaust gas easily flows out to the gas outlet 26 together with the exhaust gas as it is, and the slag conversion rate cannot be improved much. The rate at which the calorie of the gate burner contributes to the gate is small,
The gate is easily blocked.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、スラグの付着位置を限定することに
より、安定運転を可能とし、未溶融物を含まない均質な
スラグを高いスラグ化率で発生させるようにした新規な
スラグ溶融部を提供するためになされたものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and enables a stable operation by limiting the slag attachment position, and enables a homogeneous slag containing no unmelted material to have a high slag content. The purpose of the present invention is to provide a new slag melting portion which is generated at a conversion rate.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のスラグ溶融部は、廃棄物中の灰分
を溶融する溶融炉において、主溶融室から流入する排ガ
ス中の未溶融物を捕捉して溶融してスラグ化し、主溶融
室から流入する溶融スラグとともに安定して排出するた
めの傾斜した溶融室を備えたスラグ溶融部であって、溶
融室の下流端部に湯口を設け、その上方に入口側の上部
壁面を垂下させて狭めた湯口室を形成し、その内側に設
置した湯口バーナの燃焼ガスにより湯口室をガスシール
するとともに、前記垂下させた上部壁面に隣接する溶融
室の天井部にガス流出口を設け、ガス流出口に向かう排
ガスをその垂下させた上部壁面に衝突させ、排ガス中の
未溶融物を捕捉するようにしたことを特徴とするもので
ある。また、主溶融室から排ガスが流入する溶融室の入
口にも、上部壁面を垂下させた整流板を設けることが好
ましい。また、湯口バーナは湯口が開口方向に向けて設
置することが好ましい。また、湯口を円形とし、スラグ
排出負荷を2000〜6000kg−スラグ/m2、特に
4000〜6000kg−スラグ/m2とすることが好ま
しい。さらに、溶融部内部に設置する整流板等の室上面
より下部に垂下する部分であり、スラグが付着する可能
性のある部分の全てがスラグ主流の上方に設置してあ
り、垂下したスラグ滴が全てスラグ主流に合流するよう
にしたことを特徴するものである。In order to solve the above-mentioned problems, a slag melting section according to the present invention is provided in a melting furnace for melting ash in waste, which is used for melting unmelted gas in exhaust gas flowing from a main melting chamber. Slag by trapping and melting
A slag melting section provided with an inclined melting chamber for stably discharging the molten slag together with the molten slag flowing from the chamber , wherein a gate is provided at a downstream end of the melting chamber, and an upper wall surface on an inlet side is suspended above the molten metal. A narrowed sprue chamber is formed, and the sprue chamber is gas-sealed with the combustion gas of the sprue burner installed inside.
And melting adjacent to the suspended upper wall surface
A gas outlet is provided on the ceiling of the room,
The gas collides against the drooping upper wall,
An unmelted material is captured . It is also preferable to provide a flow straightening plate having an upper wall surface hanging down at the entrance of the melting chamber into which exhaust gas flows from the main melting chamber. Further, it is preferable that the sprue burner is installed with the sprue directed toward the opening direction. Further, it is preferable that the gate is circular and the slag discharge load is 2000 to 6000 kg-slag / m 2 , particularly 4000 to 6000 kg-slag / m 2 . Furthermore, it is a part that hangs below the upper surface of the chamber, such as a rectifying plate installed inside the melting part, and all the parts where slag may adhere are installed above the slag main stream, It is characterized in that it all joins with the slag main stream.
【0007】本発明によれば、第1に、湯口室を湯口バ
ーナの燃焼ガスによりガスシールして未溶融物を含む排
ガスが湯口室の内部に入ることを防止しているため、排
ガス中の未溶融物が溶融スラグの表面に付着して流出す
ることがなくなる。第2に、ガス流出口に向かう排ガス
が衝突して排ガス中の未溶融物が捕捉され、滴下してス
ラグ流に合流することになり、未溶融物のまま流出しな
い。また湯口室の内部にスラグが付着することもなくな
るため、湯口バーナの火炎が不安定になることもない。
さらに、溶融室内のスラグ流は単一化されるため、従来
のようなスラグ組成や温度の不安定は防止される。ま
た、湯口バーナの煙が直接湯口温度を昇温するため、閉
塞を防止する。また、スラグ排出負荷を2000〜60
00kg−スラグ/m2とするため、スラグ負荷が過少な
場合の湯口からの放熱量が多くなり、昇温のために多大
な熱を必要とすることもなく、スラグ負荷が多大になり
排出性が悪くなることもない。[0007] According to the present invention, first, since the gate chamber is gas-sealed with the combustion gas of the gate burner to prevent exhaust gas containing unmelted material from entering the inside of the gate chamber, The unmelted material does not adhere to the surface of the molten slag and flows out. Second, the exhaust gas going to the gas outlet
Collide and the unmelted material in the exhaust gas is captured,
It merges with the lag stream and does not flow out without being melted.
No. In addition, since slag does not adhere to the inside of the sprue chamber, the flame of the sprue burner does not become unstable.
Further, since the slag flow in the melting chamber is unified, the slag composition and the temperature instability as in the related art are prevented. In addition, since the smoke from the sprue burner directly raises the sprue temperature, blockage is prevented. In addition, the slag discharge load is set to 2000 to 60.
Since the pressure is set at 00 kg-slag / m 2 , the amount of heat released from the gate when the load of the slag is too small increases, so that a large amount of heat is not required for raising the temperature, the load of the slag is increased, and the discharge performance is increased. Does not get worse.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下に図1を参照しつつ、本発明
の好ましい実施形態を示す。図1において、1は緩やか
に傾斜させた溶融室、2はその上端に接続された主溶融
室である。主溶融室2の形式は任意であるが、この実施
形態では廃棄物の熱分解ガスをガス吹き込み口3から接
線方向に吹き込むとともに、燃焼用空気も空気吹き込み
口4から接線方向に吹き込んで燃焼させる形式となって
いる。熱分解ガスは可燃性であるため自燃させることが
できるが、熱量不足の場合に備えて主バーナ5が上部に
設置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a melting chamber which is gently inclined, and 2 denotes a main melting chamber connected to an upper end thereof. Although the type of the main melting chamber 2 is arbitrary, in this embodiment, the pyrolysis gas of the waste is blown tangentially from the gas blowing port 3 and the combustion air is blown tangentially from the air blowing port 4 to burn. It has a format. Since the pyrolysis gas is flammable, it can be self-combusted, but the main burner 5 is installed on the upper part in case of insufficient heat.
【0009】主溶融室2から排ガスが流入する溶融室1
の入口には、上部壁面を垂下させた整流板6が設けられ
ており、排ガスが衝突する第1衝突部を形成している。
主溶融室2から溶融室1に流入する排ガスは先ずこの整
流板6により溶融室1の底面に衝突し、排ガス中の未溶
融物が捕捉される。なおこの部分に副バーナ7が設けら
れている。Melting chamber 1 into which exhaust gas flows from main melting chamber 2
A flow straightening plate 6 having an upper wall surface hanging down is provided at an inlet of the vehicle, and forms a first collision portion against which exhaust gas collides.
Exhaust gas flowing from the main melting chamber 2 into the melting chamber 1 first collides with the bottom surface of the melting chamber 1 by the rectifying plate 6, and unmelted substances in the exhaust gas are captured. Note that a sub burner 7 is provided in this portion.
【0010】溶融室1の下側の端部には湯口8が設けら
れ、その上方には湯口室9が設けられている。湯口室9
の入口側の上部壁面10は垂下させて入口を狭めてい
る。湯口室9の内側の天井部には湯口8を加熱する湯口
バーナ11が取り付けられている。この湯口バーナ11
の燃焼ガスは狭められた入口から溶融室1内に噴出し、
湯口室9の内部をガスシールしている。このため、未溶
融物を含む排ガスが湯口室9の内部に入ることはない。
なお、湯口室9の底部はフランジ12から分離可能な構
造となっており、浸食の激しい底部の耐火物を交換し易
いようにしてある。A gate 8 is provided at the lower end of the melting chamber 1, and a gate chamber 9 is provided above the gate. Gate room 9
The upper wall surface 10 on the entrance side is suspended to narrow the entrance. A gate burner 11 for heating the gate 8 is attached to the ceiling inside the gate room 9. This gate burner 11
From the narrowed inlet into the melting chamber 1,
The inside of the gate chamber 9 is gas-sealed. For this reason, the exhaust gas containing the unmelted material does not enter the inside of the gate chamber 9.
The bottom of the sprue chamber 9 has a structure that can be separated from the flange 12, so that the refractory on the bottom, which is severely corroded, can be easily replaced.
【0011】湯口室9の入口側に隣接させて、溶融室1
の天井部にはガス流出口13が設けられている。前記し
たように湯口室9の入口側の上部壁面10は垂下させて
あり、ガス流出口13に向かう排ガスが衝突する第2衝
突部を形成している。従って未溶融物を含む排ガスはこ
の第2衝突部に衝突し、排ガス中の未溶融物は溶融スラ
グとなって溶融室1の底面に滴下する。溶融室1の底面
にはスラグ流が形成されており、第1衝突部及び第2衝
突部から滴下したスラグはこのスラグ流に混ざり、湯口
8に達するまでに均質化されて湯口8から流出する。[0011] Adjacent to the entrance side of the gate chamber 9, the melting chamber 1
A gas outlet 13 is provided in the ceiling of the device. As described above, the upper wall surface 10 on the inlet side of the gate chamber 9 is hung down to form a second collision portion against which exhaust gas colliding toward the gas outlet 13 collides. Therefore, the exhaust gas containing the unmelted material collides with the second collision portion, and the unmelted material in the exhaust gas becomes molten slag and drops on the bottom surface of the melting chamber 1. A slag flow is formed on the bottom surface of the melting chamber 1, and the slag dropped from the first collision portion and the second collision portion mixes with the slag flow, is homogenized before reaching the gate 8, and flows out of the gate 8. .
【0012】本発明のスラグ溶融部は上記のように構成
されているため、主溶融室2から溶融室1に流入した未
溶融物を含む排ガスは、先ず第1衝突部を形成する整流
板6に衝突し、未溶融物が捕捉される。その後、第2衝
突部に衝突し未溶融物を捕捉されてからガス流出口13
に向かう。そして第1衝突部及び第2衝突部に捕捉され
た未溶融物はスラグとなって溶融室1の底面に滴下し、
底面を流れるスラグ流に混ざりながら湯口室9に流入
し、均質化されたスラグとなって湯口8から流出する。Since the slag melting section of the present invention is configured as described above, the exhaust gas containing unmelted material flowing from the main melting chamber 2 into the melting chamber 1 firstly receives the flow straightening plate 6 forming the first collision section. And the unmelted material is captured. Then, after colliding with the second collision portion and capturing unmelted material, the gas outlet 13
Head for. The unmelted material captured by the first collision portion and the second collision portion becomes slag and drops on the bottom surface of the melting chamber 1,
The slag flows into the gate room 9 while being mixed with the slag flow flowing on the bottom surface, and flows out of the gate 8 as homogenized slag.
【0013】本発明の第1の特徴は、湯口室9の内部を
湯口バーナ11の燃焼ガスによりガスシールした点であ
り、未溶融物を含む排ガスは湯口室9の内部に侵入でき
ない。このため、排ガス中に含まれる未溶融物が溶融ス
ラグに付着して未溶融のまま外部に流出することがな
い。また湯口バーナ11は入口を狭められた湯口室9の
内部で燃焼するためにフレームが安定し、湯口8の閉塞
を確実に防止することができる。The first feature of the present invention is that the inside of the sprue chamber 9 is gas-sealed with the combustion gas of the sprue burner 11, and exhaust gas containing unmelted material cannot enter the inside of the sprue chamber 9. For this reason, the unmelted matter contained in the exhaust gas does not adhere to the molten slag and flow out unmelted to the outside. Further, since the sprue burner 11 burns in the inside of the sprue chamber 9 whose entrance is narrowed, the flame is stabilized, and the blockage of the sprue 8 can be reliably prevented.
【0014】本発明の第2の特徴は、未溶融物を含む排
ガスを第1衝突部や第2衝突に積極的に衝突させ、排ガ
ス中の未溶融物を捕捉してスラグ化率を向上させた点で
ある。溶融室1の壁面へのスラグ付着位置はこれらの第
1衝突部及び第2衝突に限定されることとなる。また本
発明の第3の特徴は、湯口8に向かうスラグの流れを単
一化した点である。これによりスラグの均質化を図るこ
とができ、湯口8に向かうスラグの流れに他方向からの
温度の低いスラグが混入することによる湯口8の閉塞も
防止できる。なお、第1衝突部及び第2衝突部から滴下
するスラグもこの単一のスラグ流に混じることとなる。
これらの構成により、本発明のスラグ溶融部は安定運転
が可能であり、未溶融物を含まない均質なスラグを高い
スラグ化率で発生させることが可能となる。また、第4
の特徴は、湯口のスラグ負荷を適性化したため、過剰な
熱量を必要とせず、湯口の確保が可能なことである。A second feature of the present invention is that the exhaust gas containing the unmelted material is made to collide actively with the first collision portion and the second collision, and the unmelted material in the exhaust gas is captured to improve the slag conversion rate. It is a point. The slag attachment position on the wall surface of the melting chamber 1 is limited to the first collision portion and the second collision. A third feature of the present invention is that the flow of the slag toward the gate 8 is unified. Thereby, the slag can be homogenized, and it is possible to prevent the slag flowing toward the gate 8 from being blocked by the slag having a low temperature from another direction. In addition, the slag dropped from the first collision part and the second collision part is also mixed with this single slag flow.
With such a configuration, the slag melting portion of the present invention can perform a stable operation, and can generate a homogeneous slag containing no unmelted material at a high slag conversion rate. Also, the fourth
The feature of (1) is that, because the slag load of the sprue is optimized, the sprue can be secured without requiring an excessive amount of heat.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
スラグ溶融部の安定運転が可能となり、未溶融物を含ま
ない均質なスラグを高いスラグ化率で発生させることが
できる利点がある。As described above, according to the present invention, a stable operation of the slag melting portion is enabled, and there is an advantage that a homogeneous slag containing no unmelted material can be generated at a high slag conversion rate. .
【図1】本発明の実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】従来例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional example.
1 溶融室、2 主溶融室、3 ガス吹き込み口、4
空気吹き込み口、5主バーナ、6 整流板、7 副バー
ナ、8 湯口、9 湯口室、10 上部壁面、11 湯
口バーナ、12 フランジ、13 ガス流出口、21
従来の溶融室、22 主溶融室、23 主バーナ、24
副バーナ、25 湯口、26 ガス流出口、27 凹
部、28 湯口バーナ1 melting chamber, 2 main melting chamber, 3 gas inlet, 4
Air inlet, 5 main burner, 6 straightening plate, 7 sub burner, 8 spout, 9 spout chamber, 10 upper wall surface, 11 spout burner, 12 flange, 13 gas outlet, 21
Conventional melting chamber, 22 main melting chamber, 23 main burner, 24
Sub burner, 25 spout, 26 gas outlet, 27 recess, 28 spout burner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B09B 3/00 303L (56)参考文献 特開 平9−243337(JP,A) 特開 平8−312927(JP,A) 特開 平8−240306(JP,A) 特開 昭58−19619(JP,A) 特開 平10−141641(JP,A) 特開 平1−234712(JP,A) 特開 平10−292914(JP,A) 特開 平11−226544(JP,A) 実開 平3−30028(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23J 1/00 B09B 3/00 F23J 1/08 F23J 9/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI B09B 3/00 303L (56) References JP-A-9-243337 (JP, A) JP-A-8-312927 (JP, A) JP-A-8-240306 (JP, A) JP-A-58-19619 (JP, A) JP-A-10-141641 (JP, A) JP-A-1-234712 (JP, A) JP-A-10-292914 (JP, A) JP-A-11-226544 (JP, A) JP-A-3-30028 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23J 1/00 B09B 3 / 00 F23J 1/08 F23J 9/00
Claims (5)
て、主溶融室から流入する排ガス中の未溶融物を捕捉し
て溶融してスラグ化し、主溶融室から流入する溶融スラ
グとともに安定して排出するための傾斜した溶融室を備
えたスラグ溶融部であって、溶融室の下流端部に湯口を
設け、その上方に入口側の上部壁面を垂下させて狭めた
湯口室を形成し、その内側に設置した湯口バーナの燃焼
ガスにより湯口室をガスシールするとともに、前記垂下
させた上部壁面に隣接する溶融室の天井部にガス流出口
を設け、ガス流出口に向かう排ガスをその垂下させた上
部壁面に衝突させ、排ガス中の未溶融物を捕捉するよう
にしたことを特徴とするスラグ溶融部。In a melting furnace for melting ash in waste, unmelted material in exhaust gas flowing from a main melting chamber is captured.
Melting and slagging Te, it flows from the main melter melting Sula
A slag melting section having a sloped melting chamber for stably discharged with the grayed, a sprue is provided at the downstream end of the melting chamber, a sprue chamber narrowed by hanging the upper wall of the inlet side in its upper To form a gas seal in the sprue chamber with the combustion gas of the sprue burner installed inside the
Gas outlet on the ceiling of the melting chamber adjacent to the upper wall
And the exhaust gas heading for the gas outlet is drooped.
A slag melting section characterized in that it collides with a wall of the slag to capture unmelted material in exhaust gas .
入口にも、上部壁面を垂下させた整流板を設けた請求項
1に記載のスラグ溶融部。 2. A claims to the inlet of the melt chamber the exhaust gas flows from the main melter, having a rectifying plate that is suspended the upper wall surface
2. The slag melting section according to 1.
の直上かつ湯口開口方向に設置した請求項1に記載のス
ラグ溶融部。 3. The slag melting section according to claim 1, wherein a sprue burner installed inside the sprue chamber is installed just above the sprue and in the direction of the sprue opening.
2000〜6000kg−スラグ/m2とした請求項1に
記載のスラグ溶融部。 4. The slag melting section according to claim 1, wherein the gate is circular and the slag discharge load is 2,000 to 6000 kg-slag / m 2 .
より下部に垂下する部分であり、スラグが付着する可能
性のある部分の全てが、スラグ主流の上方に設置してあ
り、垂下したスラグ滴が全てスラグ主流に合流するよう
にした請求項1に記載のスラグ溶融部。 5. A part, such as a rectifying plate installed inside the melting part, which hangs below the upper surface of the chamber, and all parts to which slag may adhere are installed above the slag main stream. The slag melting section according to claim 1, wherein all the slag droplets merge with the slag main stream.
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1998
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