JP3378477B2 - 表面溶融炉 - Google Patents

表面溶融炉

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JP3378477B2 JP22806297A JP22806297A JP3378477B2 JP 3378477 B2 JP3378477 B2 JP 3378477B2 JP 22806297 A JP22806297 A JP 22806297A JP 22806297 A JP22806297 A JP 22806297A JP 3378477 B2 JP3378477 B2 JP 3378477B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーナーが配置さ
れた天井部の周囲に内筒を立設するとともに、底板に出
滓口が形成された有底の外筒を前記内筒の外側に配し
て、前記天井部の下部空間を燃焼室に構成し、前記外筒
と前記内筒とで形成された空間の下部を前記燃焼室に連
通して、処理物が該空間から前記燃焼室に供給される環
状供給路に構成してある表面溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の溶融炉の一つである回転
式の表面溶融炉Rでは、図4に示すごとく、前記天井部
1または前記底板4を構成する壁部を耐火レンガで構成
し、該耐火レンガ内部に冷却媒体流路9,10を設け
て、その冷却媒体流路9,10に水を通流させるように
構成してあった。一方、近年環境性を考慮して都市ゴミ
等の廃棄物を直接焼却処理するのではなく、先ず乾留処
理して乾留オイルを生成し、乾留残渣を前記表面溶融炉
Rで溶融処理するとともに、前記乾留オイルを溶融のた
めの燃料として使用する処理装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、係る乾留オイ
ルはタールを主成分とするために粘性が高く、コーキン
グ防止と流動性確保のために別途の熱源を用いた加熱機
構を設けて、前記バーナーへの円滑供給を確保する必要
があり、設備費、運転費が嵩むという問題があった。さ
らには、乾留オイル以外であっても、燃料費の低減のた
めに安価な重油を燃料として使用することも考えられる
が、その場合にも乾留オイルと同様な問題点があった。
【0004】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、設備費、運転費を低減しながらも、重油や乾留オイ
ルといった安価な燃料を使用して溶融処理が行える表面
溶融炉を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る表面溶融炉の第一の特徴構成は、特許
請求の範囲の請求項1に記載した通り、バーナーが配置
された天井部の周囲に内筒を立設するとともに、底板に
出滓口が形成された有底の外筒を前記内筒の外側に配し
て、前記天井部の下部空間を燃焼室に構成し、前記外筒
と前記内筒とで形成された空間の下部を前記燃焼室に連
通して、処理物が該空間から前記燃焼室に供給される環
状供給路に構成してあり、前記天井部または前記底板を
構成する壁部に冷却媒体流路を設けて、その冷却媒体流
路に前記バーナーへ供給する燃料を通流させるように構
され、前記燃料が乾留オイルもしくは高粘性燃料であ
る点にある。本構成によれば、前記天井部または前記底
板を構成する高温壁部に設けた冷却媒体流路に、前記バ
ーナーへ供給する燃料を通流させることにより、炉壁の
冷却を可能にするとともに、冷却媒体である粘性の高い
燃料オイル(乾留オイル、高粘性燃料)を炉内で発生し
た熱により加熱して流動性を確保できる。従って、従来
の炉壁の水冷機構と燃料の加熱機構とを兼用させること
により、設備費、運転費を低減しながらも燃料流路にお
けるコーキング防止と流動性確保を可能にして前記バー
ナーへの円滑供給を確保することができる表面溶融炉を
提供することができるようになった。
【0006】本発明に係る表面溶融炉の第二の特徴構成
は、特許請求の範囲の請求項2に記載した通り、バーナ
ーが配置された天井部の周囲に内筒を立設するととも
に、底板に出滓口が形成された有底の外筒を前記内筒の
外側に配して、前記天井部の下部空間を燃焼室に構成
し、前記外筒と前記内筒とで形成された空間の下部を前
記燃焼室に連通して、処理物が該空間から前記燃焼室に
供給される環状供給路に構成してあり、前記天井部の上
部に前記バーナーへの供給燃料を蓄積する燃料タンクを
前記燃焼室と熱交換可能に設けてあり、前記供給燃料が
乾留オイルもしくは高粘性燃料である点にある。本構成
によれば、バーナーへの供給燃料を蓄積する燃料タンク
を、溶融炉の天井部の上部に設けることにより、炉内で
発生した熱が天井部を介して燃料に伝達される。従っ
て、重油(高粘性燃料の一種)や乾留オイルといった粘
性の高いオイルをバーナーへの供給燃料として用いて
も、別途の熱源を確保することなく燃料タンク内で加熱
されるので、燃料流路におけるコーキング防止と流動性
確保を可能にして前記バーナーへの円滑供給を確保する
ことができる表面溶融炉を提供することができるように
なった。
【0007】本発明に係る表面溶融炉の第三の特徴構成
は、特許請求の範囲の請求項3に記載した通り、バーナ
ーが配置された天井部の周囲に内筒を立設するととも
に、底板に出滓口が形成された有底の外筒を前記内筒の
外側に配して、前記天井部の下部空間を燃焼室に構成
し、前記外筒と前記内筒とで形成された空間の下部を前
記燃焼室に連通して、処理物が該空間から前記燃焼室に
供給される環状供給路に構成してあり、前記天井部の上
部に前記バーナーへの供給燃料を蓄積する燃料タンクを
前記燃焼室と熱交換可能に設けるとともに、前記燃料タ
ンクに蓄積された燃料を、前記天井部または前記底板を
構成する壁部に設けた冷却媒体流路を介して前記燃料タ
ンクに循環させる冷却機構を設けてあり、前記燃料が乾
留オイルもしくは高粘性燃料である点にある。本構成に
よれば、上述した第一及び第二の特徴構成による作用を
併せ持ち、設備費、運転費を低減しながらも燃料流路に
おけるコーキング防止と流動性確保を可能にして前記バ
ーナーへの円滑供給を、常に、安定的に確保することが
できる表面溶融炉を提供することができるようになっ
た。
【0008】本発明に係る表面溶融炉の第四の特徴構成
は、特許請求の範囲の請求項4に記載した通り、上述の
第二または第三の特徴構成に加えて、前記燃料タンクの
下部に沈澱したスラッジを前記燃焼室に導くスラッジ除
去機構を設けてある点にある。本構成によれば、燃料タ
ンクの下部に沈澱したスラッジが、スラッジ除去機構に
より燃焼室に導かれて溶融処理されるので、燃料流路に
おけるコーキング等による閉塞防止をより確実に行い得
るのである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明に係る表面溶融炉は、ロー
タリキルン等で構成される乾留装置(図示せず)で乾留
処理された都市ゴミ等の乾留残渣を溶融処理する設備で
あって、図1に示すように、天井部1の周囲に内筒2を
立設するとともに、前記内筒2の外側に、底板4に出滓
口4aが形成された有底の外筒3を配して、前記天井部
1の下部空間を燃焼室5に構成し、前記外筒3と前記内
筒2とで形成された空間の下部を前記燃焼室5に連通し
て、処理物が該空間から前記燃焼室5に供給される環状
供給路7に構成してある。
【0010】前記外筒3と前記内筒2とで形成される空
間の上部に上板20をその周囲が前記外筒3との間で水
封されるように配置して、その上板20に二重ダンパ機
構Dを備えたホッパHが連結されて乾留残渣等の溶融物
6を装入可能に構成してある。駆動機構(図示せず)に
より前記外筒3を前記内筒2に対して回転軸芯Xの回り
に相対回転させ、以て、乾留残渣等の溶融物6を前記内
筒2の全周に亘って均等に供給するように構成してあ
る。
【0011】前記天井部1に、前記乾留装置で生成され
た乾留オイルを燃料とする燃焼バーナー8を設けてあ
り、そのバーナー火炎及び天井壁からの輻射熱、さら
に、チャーを主成分とする乾留残渣6の自燃により効率
的に燃焼溶融処理する。即ち、前記環状供給路7を抜け
て前記燃焼室5の内部に移動した前記乾留残渣6は、前
記内筒2の下端部から下方に向けてすり鉢状の表面を形
成して堆積し、その表面から溶融してスラグ化され、前
記底板4の中心部に形成された出滓口4aから水槽Wに
落下して水砕スラグとなる。前記燃焼室5で生じた燃焼
排ガスは前記出滓口4aの下方に形成された煙道30か
ら二次燃焼室(図示せず)に導かれ、排ガス処理装置
(図示せず)を介して排気される。
【0012】前記天井部1の上部に前記バーナー8への
供給燃料を蓄積する燃料タンクTを設けるとともに、前
記燃料タンクTに蓄積された燃料を、前記天井部1及び
前記底板4を構成する耐熱レンガでなる壁部に設けた冷
却媒体流路9,10を介して前記燃料タンクTに循環さ
せて、前記壁部を冷却する冷却機構11を設けてある。
前記燃料タンクTについて詳述すると、前記天井部1と
前記内筒2の内側とシール機構22,23により水封さ
れた浮蓋21との間に形成される空間を容量可変の燃料
収容空間としてあり、前記内筒2の内部に形成された油
路26,27を介して燃料オイルが流出入可能に構成し
てあり、前記浮蓋21には液封弁25を設けて、シール
機構を備えた伸縮継手24を備えた導出管25を介し
て、タンク内部で生じたガスを外部に抜き出すように構
成してある。ここに、抜き出されたガスは前記バーナー
8へ供給してもよいし、その他の燃料として使用しても
よい。前記冷却機構11は、オイルを循環する流路と循
環ポンプPで構成してあり、オイル循環流路について詳
述すると、前記燃料収容空間からオイルを流出させる流
出用油路26から前記循環ポンプPへ、前記循環ポンプ
Pから一部が前記バーナー8へと供給され、残余が前記
天井壁部に形成された冷却媒体流路9と、前記底板4の
うち前記出滓口4aの周囲に形成された冷却媒体流路1
0に供給され、流入用油路27から前記燃料収容空間に
循環し、以て、炉壁を冷却しながら冷却媒体である燃料
オイルを加熱して燃料オイルの流動性を確保する。尚、
新たな乾留オイルも前記流入用油路27を介して燃料タ
ンクT内に供給される。
【0013】つまり、バーナー8への供給燃料を蓄積す
る燃料タンクTを、溶融炉の天井部1の上部に設けるこ
とにより、炉内で発生した熱を天井部1を介して燃料に
伝達し、前記天井部1または前記底板4を構成する高温
壁部に設けた冷却媒体流路9,10に、前記バーナー8
へ供給する燃料を通流させることにより、炉壁の冷却を
可能にするとともに、冷却媒体である粘性の高い燃料オ
イルを加熱して流動性を確保する。結果として、乾留オ
イルといった粘性の高いオイルをバーナー8への供給燃
料として用いても、別途の熱源を確保することなく燃料
タンク内で加熱されるので、燃料流路におけるコーキン
グ防止と流動性確保を可能にして前記バーナーへの円滑
供給を確保することができる。
【0014】以下に別の実施の形態を説明する。前記燃
料タンクTの底部に、燃料中に沈澱したスラッジを前記
燃焼室5に導くスラッジ除去機構Sを設けることによ
り、燃料タンクの下部に沈澱したスラッジを直接に燃焼
室に導き溶融処理することが可能となり、燃料流路にお
けるコーキング等による閉塞防止をより確実に行い得
る。具体的には、例えば、図2に示すように、前記天井
部1の径方向外側に位置する平坦部の複数箇所に、上端
部がテーパー面41に形成され下端部が前記燃焼室5に
連なるスラッジ排出孔40を設けて、前記テーパー面4
1を弁座とし、その弁座に嵌合する弁体42の移動によ
り前記スラッジ排出孔40を開閉操作可能に構成すれば
よい。
【0015】上述した実施形態では、前記バーナー8へ
の供給燃料として乾留オイルを用いるものを説明した、
燃料としては乾留オイルに限定されるものではなく、重
油等の高粘性の燃料を用いる場合にも適用可能である。
【0016】図3に示すように、前記表面溶融炉に、別
途の供給ポンプ51を備えた灯油タンク50を備え、さ
らに、前記バーナー8への燃料供給路を前記灯油タンク
50からの灯油の供給と前記燃料タンクTからの高粘性
燃料の供給とに切り替え可能なバルブ機構52,53と
を設けて、炉の立ち上げ運転時にはバーナー8の燃料と
して灯油を供給し、炉が立ち上がって前記燃料タンクT
内の燃料の流動性が確保された時点(例えば、タンクT
内の燃料温度を検出する温度センサを設けて、その検出
温度が所定の温度に達した時点)で前記バルブ機構5
2,53を切り替える制御機構を設けて高粘性燃料を供
給するように構成することにより、安定的に立ち上げる
ことが可能となる。他方、炉の立ち下げ時においても、
前記バルブ機構52,53により高粘性燃料の供給から
灯油への切り替える制御機構を設けて、バーナーノズル
への炭化物の付着蓄積による目詰まりを防止することが
可能となる。
【0017】上述した実施形態では、前記天井部1の上
部に前記バーナー8への供給燃料を蓄積する燃料タンク
Tを設けるとともに、前記燃料タンクTに蓄積された燃
料を、前記天井部1または前記底板4を構成する壁部に
設けた冷却媒体流路9,10を介して前記燃料タンクT
に循環させる冷却機構11を設けた表面溶融炉を説明し
たが、上述の燃料タンクTのみを備え、炉壁の冷却機構
は従来の水冷式であってもよいし、上述した燃料タンク
Tを備えずに、炉壁の冷却機構のみ上述した油冷機構で
構成してもよい。
【0018】尚、特許請求の範囲の欄に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
が添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表面溶融炉の説明図
【図2】別実施形態に係る表面溶融炉の要部の説明図
【図3】別実施形態に係る表面溶融炉の要部の説明図
【図4】従来例に係る表面溶融炉の説明図
【符号の説明】
1 天井部 2 内筒 3 外筒 4 底板 5 燃焼室 7 環状供給路 8 バーナー 9 冷却媒体流路 10 冷却媒体流路 T 燃料タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−4616(JP,A) 特開 平6−74415(JP,A) 特開 昭61−76819(JP,A) 特開 平7−198119(JP,A) 実開 平2−147630(JP,U) 実開 昭55−51450(JP,U) 実開 平7−22224(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/00 115 F23G 5/00 ZAB

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナー(8)が配置された天井部
    (1)の周囲に内筒(2)を立設するとともに、底板
    (4)に出滓口(4a)が形成された有底の外筒(3)
    を前記内筒(2)の外側に配して、前記天井部(1)の
    下部空間を燃焼室(5)に構成し、前記外筒(3)と前
    記内筒(2)とで形成された空間の下部を前記燃焼室
    (5)に連通して、処理物が該空間から前記燃焼室
    (5)に供給される環状供給路(7)に構成してある表
    面溶融炉であって、 前記天井部(1)または前記底板(4)を構成する壁部
    に冷却媒体流路(9),(10)を設けて、その冷却媒
    体流路(9),(10)に前記バーナー8へ供給する燃
    料を通流させるように構成され、 前記燃料が乾留オイルもしくは高粘性燃料であ る表面溶
    融炉。
  2. 【請求項2】 バーナー(8)が配置された天井部
    (1)の周囲に内筒(2)を立設するとともに、底板
    (4)に出滓口(4a)が形成された有底の外筒(3)
    を前記内筒(2)の外側に配して、前記天井部(1)の
    下部空間を燃焼室(5)に構成し、前記外筒(3)と前
    記内筒(2)とで形成された空間の下部を前記燃焼室
    (5)に連通して、処理物が該空間から前記燃焼室
    (5)に供給される環状供給路(7)に構成してある表
    面溶融炉であって、 前記天井部(1)の上部に前記バーナー(8)への供給
    燃料を蓄積する燃料タンク(T)を、前記燃焼室(5)
    と熱交換可能に設けてあり、 前記供給燃料が乾留オイルもしくは高粘性燃料であ る表
    面溶融炉。
  3. 【請求項3】 バーナー(8)が配置された天井部
    (1)の周囲に内筒(2)を立設するとともに、底板
    (4)に出滓口(4a)が形成された有底の外筒(3)
    を前記内筒(2)の外側に配して、前記天井部(1)の
    下部空間を燃焼室(5)に構成し、前記外筒(3)と前
    記内筒(2)とで形成された空間の下部を前記燃焼室
    (5)に連通して、処理物が該空間から前記燃焼室
    (5)に供給される環状供給路(7)に構成してある表
    面溶融炉であって、 前記天井部(1)の上部に前記バーナー(8)への供給
    燃料を蓄積する燃料タンク(T)を前記燃焼室(5)と
    熱交換可能に設けるとともに、 前記燃料タンク(T)に蓄積された燃料を、前記天井部
    (1)または前記底板(4)を構成する壁部に設けた冷
    却媒体流路(9),(10)を介して前記燃料タンク
    (T)に循環させる冷却機構(11)を設けてあり、 前記燃料が乾留オイルもしくは高粘性燃料であ る表面溶
    融炉。
  4. 【請求項4】 前記燃料タンク(T)の下部に沈澱した
    スラッジを前記燃焼室(5)に導くスラッジ除去機構
    (S)を設けてある請求項2または3記載の表面溶融
    炉。
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