JP3308363B2 - Waste incineration, ash melting method and equipment - Google Patents

Waste incineration, ash melting method and equipment

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JP3308363B2 JP31760093A JP31760093A JP3308363B2 JP 3308363 B2 JP3308363 B2 JP 3308363B2 JP 31760093 A JP31760093 A JP 31760093A JP 31760093 A JP31760093 A JP 31760093A JP 3308363 B2 JP3308363 B2 JP 3308363B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は主としてごみ焼却とゴミ
焼却で生じる灰を溶融固化する装置に係り、簡素で低コ
ストかつ運転保守が容易なごみ焼却、灰溶融システムに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for melting and solidifying ash generated by incineration of refuse and incineration of garbage, and more particularly to a refuse incineration and ash melting system which is simple, low-cost and easy to operate and maintain.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ごみ焼却などで生じる灰は埋め立
てなどに使用されてきたが、最近の処理ごみ量の増加に
より埋立用地の確保が困難となってきた。灰の溶融固化
による減容処理が求められている。従来技術によるごみ
の焼却および灰の溶融固化システムの例を図7に示す。
ごみはごみ投入シュート1よりごみ焼却炉2に投入され
る。焼却用空気は送風機13から空気予熱器4を経由
し、弁14を経由した1次空気、弁15を経由した2次
空気に分けられ、ごみ焼却炉2に供給される。焼却後の
排ガスはガスクーラ3により冷却され、空気予熱器4、
ガスクーラ5、バグフィルタ6、脱硝用ガスヒータ7、
脱硝装置8を経由して煙突12より排煙される。
2. Description of the Related Art Conventionally, ash generated by incineration of refuse has been used for landfills, but it has become difficult to secure landfill sites due to the recent increase in the amount of refuse. There is a demand for a volume reduction treatment by melting and solidifying ash. FIG. 7 shows an example of a conventional refuse incineration and ash melt-solidification system.
Garbage is put into the garbage incinerator 2 from the garbage chute 1. The air for incineration is divided into primary air via a valve 14 and secondary air via a valve 15 from a blower 13 via an air preheater 4, and is supplied to the refuse incinerator 2. The exhaust gas after incineration is cooled by the gas cooler 3 and the air preheater 4
Gas cooler 5, bag filter 6, gas heater for denitration 7,
The smoke is discharged from the chimney 12 via the denitration device 8.

【0003】ごみ焼却炉2からは処理ごみ量の約10〜
20重量%程度の灰が排出されバグフィルタ6で捕集さ
れる。捕集された灰は中継ホッパ17を経由して併設し
た灰溶融固化炉19に搬送される。灰溶融固化炉19に
搬送された灰は重油バーナ20の高温火炎により溶融さ
れる。溶融灰は炉壁、スラグタップ21を流下しスラグ
ホッパ22に落下して固化する。一方、灰溶融固化炉1
9からの1400〜1600℃の高温燃焼ガスは下流に
設置した空気予熱器26を焼損させないよう、ガスクー
ラ23により300〜400℃に冷却される。この冷却
された燃焼ガスは集塵用サイクロン24、25、空気予
熱器26、脱硝装置27、誘引送風機28を経て排煙さ
れる。なお、灰溶融固化炉19の燃焼用空気は送風機3
0から空気予熱器26、予熱空気流路31を経て供給さ
れる。
[0003] From the refuse incinerator 2, about 10 to 10
Ash of about 20% by weight is discharged and collected by the bag filter 6. The collected ash is conveyed to an attached ash melting and solidifying furnace 19 via a relay hopper 17. The ash conveyed to the ash melting and solidifying furnace 19 is melted by the high-temperature flame of the heavy oil burner 20. The molten ash flows down the furnace wall and the slag tap 21 and falls into the slag hopper 22 to be solidified. On the other hand, the ash melting and solidifying furnace 1
The high temperature combustion gas of 1400 to 1600 ° C. from 9 is cooled to 300 to 400 ° C. by the gas cooler 23 so as not to burn the air preheater 26 installed downstream. The cooled combustion gas is discharged through the dust collecting cyclones 24 and 25, the air preheater 26, the denitration device 27, and the induction blower 28. The air for combustion in the ash melting and solidifying furnace 19 is supplied to the blower 3
It is supplied from 0 through an air preheater 26 and a preheated air flow path 31.

【0004】灰溶融固化炉19は、通常、旋回流れなど
を利用して遠心力による溶融粒子の分離捕集を高効率で
行える構造を採用している。また、投入されたごみ焼却
灰の大半は溶融合体により捕集され易い状態になるた
め、ほとんどが炉19内で捕集され、排ガス中にダスト
として飛散する灰量は少ない。ごく僅かの灰が排ガスに
同伴し飛散するが、これらの灰も灰溶融固化炉19に投
入された時点では、多孔質で軽く、飛散し易い状態であ
るが、炉19内での溶融合体により粗大で、かつ比重も
重くなるため、集塵用サイクロン24、25などで十分
捕集が可能である。灰を溶融するにはバーナによる高温
火炎が必要である。しかし、高温燃焼を行うと多量のN
Oxが生成するため、高価ではあるが脱硝装置27の設
置が不可欠である。以上述べたように、従来のごみ焼却
炉2に灰溶融固化炉19を併設した場合、非常に複雑な
システムでかつ高価な設備となる。また、システムが複
雑なため運転並びに設備の保守、メインテナンスに多大
の労力を要する。
[0004] The ash melting and solidifying furnace 19 usually employs a structure capable of efficiently separating and collecting molten particles by centrifugal force using a swirling flow or the like. In addition, since most of the injected refuse incineration ash is easily collected by the fusion and coalescence, most of the ash is collected in the furnace 19 and the amount of ash scattered as dust in the exhaust gas is small. Although very little ash is accompanied by the exhaust gas and scattered, these ashes are also porous, light and easily scattered when they are put into the ash melting and solidifying furnace 19. Since it is coarse and has a high specific gravity, it is possible to sufficiently collect dust using the cyclones 24 and 25 for dust collection. A high temperature flame from a burner is required to melt the ash. However, when high-temperature combustion is performed, a large amount of N
Since Ox is generated, the installation of the denitration device 27 is indispensable, although expensive. As described above, when the ash melting and solidifying furnace 19 is provided in addition to the conventional refuse incinerator 2, a very complicated system and expensive equipment are required. In addition, since the system is complicated, a great deal of labor is required for operation, maintenance and maintenance of the equipment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、システム構成が非常に複雑なため設備費が高いもの
となる上に運転保守に多大の労力を要する問題点があ
る。この発明の目的は上述した問題点に鑑み、水銀など
の有害物質を系内に蓄積させることなく、簡素なごみ等
の廃棄物の焼却、灰溶融システムを提供することにあ
る。
However, the above-mentioned prior art has problems that the system configuration is very complicated, so that the equipment cost is high and the operation and maintenance require a great deal of labor. An object of the present invention is to provide a simple incineration and ash melting system for waste such as garbage without accumulating harmful substances such as mercury in the system in view of the problems described above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ごみなどの廃棄物
を焼却炉で焼却し、その焼却灰を溶融炉で溶融する廃棄
物の焼却、灰溶融方法において、灰溶融炉から排出する
高温ガスの一部を焼却炉に導入し、前記高温ガスの他の
一部を冷却した後、揮発性有害物を排煙浄化装置で除去
して系外に排出する廃棄物の焼却、灰溶融方法である。
本発明の廃棄物の焼却、灰溶融方法においては、排煙浄
化装置に導入する灰溶融炉からのガス温度に基づき、排
煙浄化装置に導入する灰溶融炉からの高温ガスの供給量
を制御する構成として排煙浄化装置に導入する高温ガス
を十分冷却することができる。また、焼却炉の燃焼用空
気の一部を分岐し、灰溶融炉用の燃焼用空気として利用
することもできる。
The object of the present invention is attained by the following constitution. In other words, incineration of waste such as garbage in an incinerator and melting of the incinerated ash in a melting furnace.In the ash melting method, part of the high-temperature gas discharged from the ash melting furnace is introduced into the incinerator. And a method for incineration of wastes and ash melting, wherein the volatile harmful substances are removed by a flue gas purifying device after cooling another part of the high-temperature gas.
In the waste incineration and ash melting method of the present invention, the supply amount of high-temperature gas from the ash melting furnace to be introduced to the flue gas purifying device is controlled based on the gas temperature from the ash melting furnace to be introduced to the flue gas purifying device. As a result, the high-temperature gas introduced into the flue gas purifying device can be sufficiently cooled. Also, a part of the combustion air of the incinerator can be branched and used as combustion air for the ash melting furnace.

【0007】上記本発明の目的は次の構成によっても達
成される。すなわち、ごみなどの廃棄物の焼却炉とその
焼却灰の溶融炉とを備えた廃棄物の焼却、灰溶融装置に
おいて、灰溶融炉からの高温ガスの煙道を焼却炉の炉内
に導入する煙道とガスクーラに導入する煙道とに分岐さ
せ、さらに、ガスクーラから排出する冷却ガスを揮発性
有害物を除去する排煙浄化装置に導く煙道を設けた廃棄
物の焼却、灰溶融装置である。本発明の廃棄物の焼却、
灰溶融装置において、排煙浄化装置に導入する灰溶融炉
からのガスの煙道部にガス温度検出器を設け、ガス温度
検出値に基づき、排煙浄化装置に導入する灰溶融炉から
の高温ガスの供給量を制御するガス流量調節弁の開閉度
を調節する制御装置を設けた構成とすることもできる。
また、廃棄物の焼却、灰溶融装置は焼却炉の予熱された
燃焼用空気供給配管を分岐して灰溶融炉用の燃焼用空気
配管に接続した構成とすることもできる。また、焼却炉
と灰溶融炉を一体化あるいは隣接して設置する構成とし
ても良い。
The above object of the present invention is also achieved by the following constitution. In other words, incineration of waste including an incinerator for waste such as garbage and a melting furnace for the incineration ash, in a ash melting apparatus, a flue of high-temperature gas from the ash melting furnace is introduced into the furnace of the incinerator. It is divided into a flue and a flue to be introduced into the gas cooler, and furthermore, a waste gas incineration and ash melting device with a flue that leads the cooling gas discharged from the gas cooler to a flue gas purifier that removes volatile harmful substances is provided. is there. Incineration of the waste of the present invention,
In the ash melting device, a gas temperature detector is installed in the flue of the gas from the ash melting furnace to be introduced into the flue gas purifying device, and the high temperature from the ash melting furnace to be introduced into the flue gas purifying device is set based on the detected gas temperature. A configuration may be adopted in which a control device for adjusting the opening / closing degree of the gas flow control valve for controlling the gas supply amount is provided.
Further, the waste incineration and ash melting apparatus may have a configuration in which a preheated combustion air supply pipe of an incinerator is branched and connected to a combustion air pipe for an ash melting furnace. Further, the incinerator and the ash melting furnace may be integrated or installed adjacent to each other.

【0008】[0008]

【作用】都市ごみを例にとると、焼却の際、排出される
灰の量はごみ量の10〜20重量%である。この灰を重
油を熱源として溶融する場合、重油1kg当たり何kg
の灰を溶融処理できるかが問題となる。図3は低位発熱
量10,320kcal/kgの重油を用いてごみの焼
却灰を加熱したとき、灰をどの程度の温度に加熱できる
かを計算したものである。灰の加熱される温度は単位重
量の重油に対して何キログラムの灰を処理できるか、あ
るいは溶融炉の熱損失がどの程度であるかにより定めら
れる。また、ごみの灰を溶融するには少なくとも150
0℃以上の温度が望ましい。したがって、図3より灰の
溶融炉の熱損失を10%と見積もった場合、ごみ焼却灰
の量は約5kg以下でなければならないことが分かる。
図4は図7に示した系統のごみ焼却炉2のバグフィルタ
6の出口排ガス量と処理ごみの低位発熱量との関係を示
したものである。
[Action] Taking municipal waste as an example, the amount of ash discharged during incineration is 10 to 20% by weight of the amount of waste. When this ash is melted using heavy oil as a heat source, how many kg per 1 kg of heavy oil
The problem is whether the ash can be melted. FIG. 3 is a graph showing the calculation of the temperature to which the ash can be heated when the incineration ash of refuse is heated using heavy oil having a low calorific value of 10,320 kcal / kg. The temperature at which the ash is heated is determined by how many kilograms of ash can be processed per unit weight of heavy oil or how much heat is lost in the melting furnace. In addition, at least 150 to melt the ash
A temperature of 0 ° C. or higher is desirable. Therefore, it can be seen from FIG. 3 that when the heat loss of the ash melting furnace is estimated to be 10%, the amount of the waste incineration ash must be about 5 kg or less.
FIG. 4 shows the relationship between the amount of exhaust gas discharged from the bag filter 6 of the waste incinerator 2 of the system shown in FIG. 7 and the lower heating value of the treated waste.

【0009】図5は以下の条件で、灰溶融固化炉19の
燃焼排ガス量と処理灰量/重油量との関係を計算した結
果である。 処理ごみ量 10(t/h) 処理ごみの低位発熱量 1800(kcal/kgごみ) ごみ中の灰分 20(重量%) ごみ1トン当たりの排ガス量 8267(m3N/tonごみ) 重油1kg当たりの排ガス量 10(m3N/kg重油) 図4と図5から分かるように、ごみの低位発熱量180
0kcal/kg、灰溶融固化炉19の灰処理量/重油
量比=4の時、灰溶融固化炉19からの燃焼排ガス量
は、ごみ焼却炉2の燃焼排ガス量に対し約1/10程度
である。この程度の燃焼排ガスがごみ焼却炉2の炉内に
混入しても、その温度、組成に重大な変化を生じさせる
ことはない。
FIG. 5 shows the result of calculating the relationship between the amount of combustion exhaust gas from the ash melting and solidifying furnace 19 and the amount of treated ash / the amount of heavy oil under the following conditions. Treated waste amount 10 (t / h) Low calorific value of treated waste 1800 (kcal / kg waste) Ash content in waste 20 (wt%) Exhaust gas amount per ton of waste 8267 (m 3 N / ton waste) Per kg of heavy oil 4 (m 3 N / kg heavy oil) As can be seen from FIG. 4 and FIG.
When 0 kcal / kg and the ratio of the amount of ash treatment / heavy oil in the ash melting and solidifying furnace 19 = 4, the amount of combustion exhaust gas from the ash melting and solidifying furnace 19 is about 1/10 of the amount of combustion exhaust gas from the refuse incinerator 2. is there. Even if such flue gas is mixed into the incinerator 2, the temperature and composition thereof do not significantly change.

【0010】ただし、本システムを採用した場合には、
図7に示す灰溶融固化炉19で高温のため気化した水銀
などの揮発性有害物がごみ焼却炉2内に戻され、ごみ焼
却炉2の下流の比較的低温部分、例えば、ガスクーラ3
より下流の部分で再び灰に凝縮し、バグフィルタ6で捕
集され、灰溶融固化炉19に戻されて系外に排出されず
に蓄積されるという可能性がある。そこで本発明は、灰
溶融固化炉からの高温ガスの一部を抜き出し、例えば、
ごく小型のガスクーラ(例えば、排ガス量が少ないため
煙道に自然放熱用の冷却フィンを付けた程度のガスクー
ラでも十分な冷却効果が得られる。)で必要な温度、例
えば、150℃以下などに冷却した後、排煙浄化装置
(例えば非常に小型のバグフィルタあるいは活性炭ガス
浄化装置など)を通して揮発性有害物を捕集し、残りを
本発明のシステムの系外に排出するラインを設けた。図
6は水銀などの蒸気圧力と温度の関係を示したものであ
るが、高温になるほど、蒸気として大気中に移行する水
銀量が増すことが分かる。
However, when this system is adopted,
Volatile harmful substances such as mercury vaporized due to high temperature in the ash fusion solidification furnace 19 shown in FIG. 7 are returned into the refuse incinerator 2, and a relatively low temperature portion downstream of the refuse incinerator 2, for example, the gas cooler 3
There is a possibility that the ash is condensed again into the ash at a downstream portion, collected by the bag filter 6, returned to the ash melting and solidifying furnace 19, and accumulated without being discharged out of the system. Therefore, the present invention extracts a part of the high-temperature gas from the ash fusion solidification furnace, for example,
Cooling down to a temperature required by a very small gas cooler (for example, a gas cooler having a small amount of exhaust gas and having a cooling fin for natural heat radiation in the flue can provide a sufficient cooling effect), for example, to 150 ° C. or less. After that, a line was provided to collect volatile harmful substances through a flue gas purifying device (for example, a very small bag filter or an activated carbon gas purifying device) and discharge the remainder to the outside of the system of the present invention. FIG. 6 shows the relationship between the vapor pressure of mercury or the like and the temperature. It can be seen that the higher the temperature, the greater the amount of mercury that moves into the atmosphere as vapor.

【0011】通常、排ガス温度を150℃以下に下げれ
ば排ガス中の水銀は灰の表面に凝縮付着するため、排煙
浄化装置内に設置される、例えばバグフィルタなどによ
り灰と共に捕集することができ、大気中への水銀の拡散
を防ぐことができる。その結果、系内に揮発性有害物が
循環、蓄積することなく、従来技術(図7)の灰溶融固
化炉19用の送風機30、空気予熱器26、脱硝装置2
7、誘引送風機28、灰溶融固化炉19用のガスクーラ
23および集塵用サイクロン24、25を省略できる。
本発明によるシステムの簡素化は以上のような検討結果
に基づいたものである。
Usually, if the temperature of the exhaust gas is reduced to 150 ° C. or less, mercury in the exhaust gas is condensed and adhered to the surface of the ash. Therefore, the mercury in the exhaust gas purifying device can be collected together with the ash by, for example, a bag filter. And the diffusion of mercury into the atmosphere can be prevented. As a result, the volatile harmful substances do not circulate and accumulate in the system, and the blower 30, the air preheater 26, and the denitration device 2 for the ash melting and solidifying furnace 19 of the prior art (FIG. 7)
7. The induction blower 28, the gas cooler 23 for the ash melting and solidifying furnace 19, and the cyclones 24 and 25 for dust collection can be omitted.
The simplification of the system according to the present invention is based on the above study results.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の実施例を図面と共に説明する。図1
は本実施例のごみ焼却、灰溶融システムを示したもので
ある。ごみはごみ投入シュート1よりごみ焼却炉2に投
入される。送風機13により吸引された大気が空気予熱
器4で予熱され、弁14を経由して供給される一次空
気、弁15を経由して供給される二次空気に分けられて
ごみの燃焼用空気としてごみ焼却炉2に導入される。ご
み焼却炉2でのごみ燃焼後の排ガスはガスクーラ3によ
り冷却され、空気予熱器4、ガスクーラ5、バグフィル
タ6、脱硝用ガスヒータ7、脱硝装置8を順次経由して
煙突12から排煙される。ガスクーラ3はごみ焼却炉2
出口の800〜950℃の高温燃焼ガスを空気予熱器4
が熱により損傷しない程度のガス温度300〜400℃
に冷却する装置であり、通常、煙道内に水を噴射して燃
焼ガスを冷却する方法が採用される。ガスクーラ5は空
気予熱器4の出口ガス温度約300℃をバグフィルタ6
の適正ガス温度約200〜150℃以下に冷却するため
の装置であり、通常、これも水噴射方式が採用されるこ
とが多い。また、脱硝用ガスヒータ7はバグフィルタ6
出口の140〜190℃の低温ガスを脱硝反応に必要な
300〜400℃に加熱するためのものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
1 shows a refuse incineration and ash melting system of this embodiment. Garbage is put into the garbage incinerator 2 from the garbage chute 1. The air sucked by the blower 13 is preheated by the air preheater 4 and is divided into primary air supplied via a valve 14 and secondary air supplied via a valve 15 to serve as combustion air for refuse. It is introduced into the refuse incinerator 2. Exhaust gas after refuse combustion in the refuse incinerator 2 is cooled by the gas cooler 3, and is discharged from the chimney 12 through the air preheater 4, the gas cooler 5, the bag filter 6, the denitration gas heater 7, and the denitration device 8 in that order. . Gas cooler 3 is refuse incinerator 2
The high temperature combustion gas of 800 to 950 ° C at the outlet is supplied to the air preheater 4
Gas temperature of 300-400 ° C, which is not damaged by heat
Usually, a method of injecting water into a flue to cool a combustion gas is employed. The gas cooler 5 controls the gas temperature at the outlet of the air preheater 4 to about 300 ° C.
This is a device for cooling the gas to an appropriate gas temperature of about 200 to 150 ° C. or lower, and usually also employs a water injection method. The denitration gas heater 7 is a bag filter 6.
This is for heating the low temperature gas at 140 to 190 ° C. at the outlet to 300 to 400 ° C. necessary for the denitration reaction.

【0013】ごみ焼却炉2ではごみを完全燃焼させるた
めに燃焼に必要な空気の1.5〜2倍に近い大過剰の空
気量を供給している。その結果、バグフィルタ6出口の
排ガス中には7〜12%もの余剰酸素が残存している。
従って、脱硝用ガスヒータ7では熱源としての重油を導
入するのみで、通常、新たな重油燃焼用空気の追加は不
要である。弁10を備えた大気吸引ダクト11からは常
温の大気を吸引して300〜400℃の脱硝装置8出口
ガス温度を冷却して誘引送風機9が焼損しない程度のガ
ス温度200〜300℃に下げる。ごみ焼却炉2からは
処理ごみ量の約10〜20重量%程度の灰が排出されバ
グフィルタ6で捕集される。これまでの実験結果ではバ
グフィルタ6において150℃程度の低温で集塵する
と、排煙中の水銀の90%以上が捕集され、灰中に凝結
した状態で除去される。すなわち、ごみあるいは廃棄物
中の水銀の大部分が捕集された灰中に存在する。捕集さ
れた灰は弁16を備えた中継ホッパ17とエジェクタ4
3を経由して灰溶融固化炉19に搬送される。中継ホッ
パ17の入口にはごみ焼却炉2の煙道の圧力と縁切りす
るためのダブルダンパ42が設置してある。
The refuse incinerator 2 supplies a large excess of air which is 1.5 to 2 times the air required for combustion in order to completely burn the refuse. As a result, as much as 7 to 12% of excess oxygen remains in the exhaust gas at the outlet of the bag filter 6.
Therefore, the denitration gas heater 7 only introduces heavy oil as a heat source, and usually does not require addition of new heavy oil combustion air. Atmospheric temperature air is sucked from the air suction duct 11 provided with the valve 10 to cool the gas temperature at the outlet of the denitration device 8 at 300 to 400 ° C. to lower the gas temperature to 200 to 300 ° C. at which the induced blower 9 does not burn out. About 10 to 20% by weight of the ash is discharged from the incinerator 2 and collected by the bag filter 6. According to the experimental results so far, if dust is collected at a low temperature of about 150 ° C. in the bag filter 6, 90% or more of the mercury in the flue gas is collected and removed in a state where it is condensed in the ash. That is, most of the mercury in the refuse or waste is present in the collected ash. The collected ash is transferred to the relay hopper 17 having the valve 16 and the ejector 4.
3 and is conveyed to the ash melting and solidifying furnace 19. A double damper 42 is installed at the entrance of the relay hopper 17 to cut off the pressure of the flue of the incinerator 2.

【0014】エジェクタ43を経由して灰溶融固化炉1
9に搬送された灰は重油バーナ20の高温火炎により昇
温溶融され、溶融した灰は炉壁を流下してスラグホッパ
22に落下する。また、灰溶融固化炉19からの140
0〜1600℃の高温燃焼ガスは耐火キャスタを内張り
した高温用煙道39を通じてごみ焼却炉2の炉内に導入
される。ごみ焼却炉2と灰溶融固化炉19を隣接位置に
配置するかあるいは一体化構造とすれば、この高温用煙
道39は非常に短いもので済む。灰溶融固化炉19から
の燃焼ガスの量は通常、ごみ焼却炉2の燃焼ガス量の1
/10程度であり少ないため、灰溶融固化炉19からの
高温燃焼ガスがごみ焼却炉2の燃焼ガスと混合すること
によるガス温度上昇は数十℃から百数十℃程度で、この
程度の温度上昇であれば下流のガスクーラ3、空気予熱
器4、バグフィルタ6などの排煙処理設備の仕様の大幅
な変更は不要である。
Ash melting and solidifying furnace 1 via ejector 43
The ash conveyed to 9 is heated and melted by the high-temperature flame of the heavy oil burner 20, and the melted ash flows down the furnace wall and falls into the slag hopper 22. 140 from the ash melting and solidifying furnace 19;
The high-temperature combustion gas of 0 to 1600 ° C. is introduced into the incinerator 2 through a high-temperature flue 39 lined with refractory casters. If the refuse incinerator 2 and the ash melting and solidifying furnace 19 are arranged at adjacent positions or have an integrated structure, the flue 39 for high temperature can be very short. The amount of the combustion gas from the ash melting and solidifying furnace 19 is usually one of the combustion gas amount of the refuse incinerator 2.
Therefore, the gas temperature rise due to the mixing of the high-temperature combustion gas from the ash melting and solidifying furnace 19 with the combustion gas from the refuse incinerator 2 is about several tens of degrees to about one hundred and several tens degrees Celsius. If it rises, it is not necessary to significantly change the specifications of the flue gas treatment equipment such as the downstream gas cooler 3, air preheater 4, and bag filter 6.

【0015】しかし、灰溶融固化炉19では高温のため
灰中に含まれる水銀などの揮発性有害物のほぼ100%
が高温燃焼ガス中に再び揮散してしまう。すなわち、本
システムでは、バグフィルタ6で固体として捕集した水
銀が灰溶融固化炉19で再び気化し、ごみ蓄積、濃縮さ
れるという問題が生ずる。この点を解決するため、本実
施例においては灰溶融固化炉19の燃焼ガスの一部、例
えば、灰溶融固化炉19の高温燃焼ガスの約3〜10%
程度(これはごみ焼却炉2の排ガス量に対しては0.3
〜1.0%に相当する。)を抜き出し、ごく小型のガス
クーラ37(例えば、排ガス量が少ないため煙道に自然
放熱用の冷却フィンを付けた程度のガスクーラでも十分
な冷却効果が得られる。)で必要な温度、例えば150
℃程度まで冷却した後、排煙浄化装置38(例えばバグ
フィルタあるいは活性炭ガス浄化装置など)を通して揮
発性有害物を捕集し、ダクト34を介して系外に排出す
るラインを設けた。
However, in the ash melting and solidifying furnace 19, almost 100% of volatile harmful substances such as mercury contained in the ash due to high temperature.
Is vaporized again in the high-temperature combustion gas. That is, in the present system, there is a problem that mercury collected as a solid by the bag filter 6 is vaporized again in the ash melting and solidifying furnace 19, and refuse is accumulated and concentrated. In order to solve this point, in this embodiment, a part of the combustion gas of the ash fusion solidification furnace 19, for example, about 3 to 10% of the high temperature combustion gas of the ash fusion solidification furnace 19 is used.
Degree (this is 0.3% for the amount of exhaust gas from refuse incinerator 2)
~ 1.0%. ), And the temperature required for a very small gas cooler 37 (for example, a gas cooler with a small amount of exhaust gas and a cooling fin for natural heat radiation attached to the flue can provide a sufficient cooling effect), for example, 150.
After cooling to about ° C., a line was provided for collecting volatile harmful substances through a flue gas purifying device 38 (for example, a bag filter or an activated carbon gas purifying device) and discharging the same through a duct 34 to the outside of the system.

【0016】ガスクーラ37に自然放熱式を採用した場
合、処理ガス量、入口ガス温度が変化するとガスクーラ
37の出口ガス温度(排煙浄化装置38の入口ガス温
度)も変化する。本システムの場合、灰溶融固化炉19
は灰を溶融しなければならないため、炉内のガス温度が
1500℃近辺の比較的狭い温度範囲で運転される。従
って、灰溶融固化炉19から排出する高温ガスの温度の
変動は比較的少なく、灰の処理量も中継ホッパ17を経
由するため、変動は少ない。しかしながら、なんらかの
要因で灰溶融固化炉19からの高温ガスの温度あるいは
量が変化した場合には、自然放熱式のガスクーラ37の
処理ガス量を調節し、ガスクーラ37の出口ガス温度を
所定の温度、例えば150℃に保つ必要がある。ダクト
34の流量調節弁35はそのために設置したものであ
る。流量調節弁35はガスクーラ37の出口側のダクト
に設けられた温度検出器41を用いてガスクーラ37の
出口温度を検知し、その温度が設定温度になるように制
御器40がダクト34に設けられた流量調節弁35の開
閉制御をしてガス量を調整する。
When the natural heat radiation type is adopted for the gas cooler 37, the outlet gas temperature of the gas cooler 37 (the inlet gas temperature of the exhaust gas purifying device 38) changes when the processing gas amount and the inlet gas temperature change. In the case of this system, the ash fusion solidification furnace 19
Since the ash must melt the ash, the gas is operated in a relatively narrow temperature range around 1500 ° C. in the furnace. Therefore, the temperature of the high-temperature gas discharged from the ash melting and solidifying furnace 19 fluctuates relatively little, and the ash throughput also passes through the relay hopper 17, so that it fluctuates little. However, if the temperature or amount of the high-temperature gas from the ash melting and solidifying furnace 19 changes for some reason, the processing gas amount of the natural heat radiation type gas cooler 37 is adjusted, and the outlet gas temperature of the gas cooler 37 is set to a predetermined temperature. For example, it needs to be kept at 150 ° C. The flow control valve 35 of the duct 34 is provided for that purpose. The flow rate control valve 35 detects the outlet temperature of the gas cooler 37 by using a temperature detector 41 provided in the duct on the outlet side of the gas cooler 37, and a controller 40 is provided in the duct 34 so that the temperature becomes a set temperature. The opening / closing control of the flow control valve 35 is performed to adjust the gas amount.

【0017】灰溶融固化炉19からガスクーラ37を経
由して脱硝装置8の入口に至る経路の圧力損失は、灰溶
融固化炉19からごみ燃焼炉2、バグフィルタ6などを
経由して脱硝装置8の入口に至る経路の圧力損失よりも
低いため、排煙浄化装置38で処理するガス量は流量調
節弁35の開閉の調節のみで十分である。さらに、本シ
ステムでは、ごみ焼却炉2のための燃焼用空気の一部を
分岐して灰溶融固化炉19用重油バーナ20の燃焼用空
気として利用することにより、図7で説明した従来技術
の灰溶融固化炉19用の送風機30、空気予熱器26、
脱硝装置27、誘引送風機28、灰溶融固化炉19用の
ガスクーラ23および集塵用サイクロン24、25も省
略できる。また、灰溶融固化炉19から排出する高温ガ
スをごみ焼却炉2の炉内に導入することにより、ごみ焼
却炉19内のガス温度を高め、CO、ダイオキシンなど
の有害未燃分を減少させるという効果も有する。図1に
示した実施例にはごみ焼却炉2の廃熱回収をしないケー
スを示したが、図2に示すように図1のガスクーラ3の
代わりに廃熱ボイラ3’を設置しても同様な効果を得る
ことができる。
The pressure loss in the path from the ash melting and solidifying furnace 19 to the inlet of the denitration device 8 via the gas cooler 37 is controlled by the ash melting and solidifying furnace 19 via the refuse combustion furnace 2, the bag filter 6, and the like. Since the pressure loss is lower than the pressure loss of the path leading to the inlet of the exhaust gas purifier, the amount of gas to be processed by the flue gas purifying device 38 is sufficient only by adjusting the opening and closing of the flow control valve 35. Further, in the present system, a part of the combustion air for the refuse incinerator 2 is branched and used as the combustion air for the heavy oil burner 20 for the ash melting and solidifying furnace 19, whereby the conventional technology described in FIG. Blower 30, air preheater 26 for ash melting and solidifying furnace 19,
The denitration device 27, the induction blower 28, the gas cooler 23 for the ash melting and solidifying furnace 19, and the cyclones 24 and 25 for dust collection can also be omitted. In addition, by introducing high-temperature gas discharged from the ash melting and solidifying furnace 19 into the furnace of the refuse incinerator 2, the gas temperature in the refuse incinerator 19 is increased, and harmful unburned components such as CO and dioxin are reduced. It also has an effect. Although the embodiment shown in FIG. 1 shows a case in which the waste heat of the refuse incinerator 2 is not recovered, the same applies when a waste heat boiler 3 'is installed instead of the gas cooler 3 of FIG. 1 as shown in FIG. Effects can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明により、水銀などの有害物質を系
内に蓄積させることなく、ごみなどの廃棄物の焼却、灰
溶融システムを大幅に簡素化しシステムの運転保守に要
する費用、労力を軽減できる。
According to the present invention, the incineration of waste such as refuse and the ash melting system are greatly simplified without accumulating harmful substances such as mercury in the system, and the cost and labor required for operation and maintenance of the system are reduced. it can.

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

【図1】 本発明の一実施例によるごみ焼却、灰溶融シ
ステムを示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a refuse incineration and ash melting system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例によるごみ焼却、灰溶融シ
ステムを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a refuse incineration and ash melting system according to an embodiment of the present invention.

【図3】 重油1kg当たりの処理灰量と処理灰の加熱
温度の関係を計算した結果を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a calculation result of a relationship between an amount of treated ash per 1 kg of heavy oil and a heating temperature of the treated ash.

【図4】 図7のシステムにおける処理ごみの低位発熱
量とバグフィルタ出口の排ガス量との関係を計算した結
果を示す図。
FIG. 4 is a view showing a result of calculating a relationship between a lower heating value of treated waste and an exhaust gas amount at a bag filter outlet in the system of FIG. 7;

【図5】 灰溶融固化炉の処理灰量/重油量比と燃焼排
ガス量との関係を計算した結果を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a calculation result of a relationship between a treated ash amount / heavy oil amount ratio and a combustion exhaust gas amount in an ash fusion solidification furnace.

【図6】 ガス温度と水銀の蒸気圧力との関係を示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a gas temperature and a vapor pressure of mercury.

【図7】 従来技術によるごみ焼却、灰溶融システムを
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a refuse incineration and ash melting system according to the related art.

【符号の説明】 2…ごみ焼却炉、3、5、23、37…ガスクーラ、
3’…廃熱ボイラ、4、26…空気予熱器、6…バグフ
ィルタ、7…脱硝用ガスヒータ、8、27…脱硝装置、
17…中継ホッパ、19…灰溶融固化炉、20…重油バ
ーナ、21…スラグタップ、22…スラグホッパ、2
4、25…集塵用サイクロン、35…流量調節弁、38
…排煙浄化装置、40…制御器、41…温度検出器、4
2…ダブルダンパ、43…エジェクタ
[Explanation of Signs] 2… Garbage incinerator, 3, 5, 23, 37… Gas cooler
3 ': waste heat boiler, 4, 26: air preheater, 6: bag filter, 7: gas heater for denitration, 8, 27: denitration device,
17 ... relay hopper, 19 ... ash melting and solidifying furnace, 20 ... heavy oil burner, 21 ... slag tap, 22 ... slag hopper, 2
4, 25: cyclone for dust collection, 35: flow control valve, 38
... Smoke emission control device, 40 ... Controller, 41 ... Temperature detector, 4
2 Double damper 43 Ejector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 明治 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日 立株式会社 呉研究所内 (72)発明者 松見 和佳子 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日 立株式会社 呉研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−118868(JP,A) 特開 平5−141633(JP,A) 特開 昭57−210213(JP,A) 特開 昭63−315820(JP,A) 特開 平4−302909(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 7/00 B01D 53/34 B09B 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Meiji Ito 3-36 Takara-cho, Kure City, Hiroshima Prefecture Inside the Kure Institute (72) Inventor Wakako Matsumi 3-36 Takara-cho Kure City, Hiroshima Prefecture Babcock Date Kure Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-53-118868 (JP, A) JP-A-5-141633 (JP, A) JP-A-57-210213 (JP, A) JP-A-63-315820 ( JP, A) JP-A-4-302909 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23G 7/00 B01D 53/34 B09B 3/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ごみなどの廃棄物を焼却炉で焼却し、そ
の焼却灰を溶融炉で溶融する廃棄物の焼却、灰溶融方法
において、灰溶融炉から排出する高温ガスの一部を焼却
炉に導入し、前記高温ガスの他の一部を冷却した後、揮
発性有害物を排煙浄化装置で除去して系外に排出するこ
とを特徴とする廃棄物の焼却、灰溶融方法。
1. A waste incineration method in which waste such as refuse is incinerated in an incinerator and the incinerated ash is melted in a melting furnace. In the ash melting method, a part of high-temperature gas discharged from the ash melting furnace is incinerated. Waste incineration and ash melting, characterized in that, after cooling another part of the high-temperature gas, volatile harmful substances are removed by a flue gas purifying device and discharged out of the system.
【請求項2】 排煙浄化装置に導入する灰溶融炉からの
ガス温度に基づき、排煙浄化装置に導入する灰溶融炉か
らの高温ガスの供給量を制御することを特徴とする請求
項1記載の廃棄物の焼却、灰溶融方法。
2. The amount of hot gas supplied from the ash melting furnace to be introduced into the flue gas purifying device is controlled based on the gas temperature from the ash melting furnace to be introduced into the flue gas purifying device. The incineration and ash melting method of the waste described.
【請求項3】 焼却炉の燃焼用空気の一部を分岐し、灰
溶融炉用の燃焼用空気として利用することを特徴とする
請求項1記載の廃棄物の焼却、灰溶融方法。
3. The method according to claim 1, wherein a part of the combustion air of the incinerator is branched and used as combustion air for an ash melting furnace.
【請求項4】 ごみなどの廃棄物の焼却炉とその焼却灰
の溶融炉とを備えた廃棄物の焼却、灰溶融装置におい
て、灰溶融炉からの高温ガスの煙道を焼却炉の炉内に導
入する煙道とガスクーラに導入する煙道とに分岐させ、
さらに、ガスクーラから排出する冷却ガスを揮発性有害
物を除去する排煙浄化装置に導く煙道を設けたことを特
徴とする廃棄物の焼却、灰溶融装置。
4. A waste incineration and ash melting apparatus provided with an incinerator for waste such as garbage and a melting furnace for the incinerated ash, wherein a flue of high-temperature gas from the ash melting furnace is supplied to an incinerator furnace. Into the flue to be introduced into the gas cooler and the flue to be introduced into the gas cooler,
Further, a waste incineration and ash melting device is provided with a flue that guides a cooling gas discharged from a gas cooler to a flue gas purification device for removing volatile harmful substances.
【請求項5】 排煙浄化装置に導入する灰溶融炉からの
ガスの煙道部にガス温度検出器を設け、ガス温度検出値
に基づき、排煙浄化装置に導入する灰溶融炉からの高温
ガスの供給量を制御するガス流量調節弁の開閉度を調節
する制御装置を設けたことを特徴とする請求項4記載の
廃棄物の焼却、灰溶融装置。
5. A gas temperature detector is provided in a flue portion of a gas from an ash melting furnace to be introduced into a flue gas purifying device, and a high temperature from the ash melting furnace to be introduced into the flue gas purifying device is determined based on a detected gas temperature value. 5. The waste incineration and ash melting apparatus according to claim 4, further comprising a control device for adjusting a degree of opening and closing of a gas flow control valve for controlling a gas supply amount.
【請求項6】 焼却炉の予熱された燃焼用空気供給配管
を分岐して灰溶融炉用の燃焼用空気配管に接続したこと
を特徴とする請求項4または5記載の廃棄物の焼却、灰
溶融装置。
6. The waste incineration and ash according to claim 4, wherein a preheated combustion air supply pipe of the incinerator is branched and connected to a combustion air pipe for an ash melting furnace. Melting equipment.
【請求項7】 焼却炉と灰溶融炉を一体化あるいは隣接
して設置することを特徴とする請求項4、5または6記
載の廃棄物の焼却、灰溶融装置。
7. The waste incineration and ash melting apparatus according to claim 4, wherein the incinerator and the ash melting furnace are integrated or installed adjacent to each other.
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