JP3565050B2

JP3565050B2 - Ash melting furnace

Info

Publication number: JP3565050B2
Application number: JP29029798A
Authority: JP
Inventors: 強仲尾; 哲夫明石
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: JP2000121028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼却灰または飛灰を電気抵抗式灰溶融炉で溶融する灰溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみや産業廃棄物を焼却炉において焼却したときに発生する焼却灰の多くは、埋め立て処分されているが、埋立地の確保が困難になるにしたがって、その減容化が要望されている。また、都市ごみ等を焼却する際に、焼却炉から燃焼排ガスとともに飛散し、集塵機で捕集される飛灰は、鉛やカドミウム等の重金属を含んでおり、特別管理一般廃棄物に指定されているので、これらの重金属類を無害化する処理を施さなければ、廃棄処分することはできない。このため、焼却炉から直接取り出された焼却灰を減容化するとともに、飛灰を無害化する必要がある。
【０００３】
このような問題に対処するために、焼却灰の減容化と飛灰中に含まれる重金属類の不溶化・無害化とを、同時に行なう技術が開発されている。
【０００４】
このような焼却灰および飛灰の溶融固化処理の一つとして、電気抵抗式溶融炉を用いる処理方法が知られている。
【０００５】
図３は従来の焼却灰および飛灰の溶融処理方法に使用される電気抵抗式溶融炉の一例を示す概略縦断面図である。図３に示すように、溶融炉本体２１には、電極昇降装置２２により昇降可能な複数本の電極２３が設けられている。これらの電極２３は、炉上部に設けられたホッパ２４を介して投入口２５から炉内に投入された焼却灰および飛灰５１内に挿入され、電極２３に通電して溶融スラグから発生するア−ク熱により、焼却灰および飛灰５１を溶融するようになっている。そして、焼却灰および飛灰５１が溶融することによって、その下方には溶融スラグ層５２が形成され、さらにその下方には溶融メタル層５３が形成され、溶融スラグ層５２の溶融スラグおよび溶融メタル層５３の溶融メタルは、排出口２６から排出される。
【０００６】
また、灰溶融炉内で発生したダスト（溶融飛灰）とＣＯやＨ_２等の可燃性ガスを含む排ガスは、溶融炉本体２１の上部に設けられた排ガスダクト２７を通って、排ガス燃焼炉２８に入り、粗い溶融飛灰が集塵されるとともに、ファン２９により供給された燃焼用空気により燃焼される。また、排ガス燃焼炉２８には、昇温用の補助バ−ナ３０が付加されることもある。そして、燃焼後のガスは、いったん大気開放された後、周囲の大気と共に吸引され、集塵機（図示せず）においてガス中の細かいダストが集塵された後、煙突（図示せず）から大気中に排出される。
【０００７】
前記排ガスダクト２７には、排ガス中に含まれるダストが付着するので、排ガスダクト２７の排ガス燃焼炉２８を挟んだ延長線上に、ダスト除去装置３１が設けられている。そして、このダスト除去装置３１により、排ガスダクト２７内面に付着したダストを除去するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の灰溶融炉には、次のような問題点がある。
【０００９】
排ガスダクトが１本しか設けられていないので、灰溶融炉の稼動中に排ガスダクトに付着したダストを、ダスト除去装置で除去しようとする際に、排ガスダクトが閉塞されるような状態になるので、排ガスが流れずに炉内圧力が上昇し、排ガスが炉外に吹き出す可能性があり、溶融炉の安定操業が行なえない。また、炉内で発生したＣＯやＨ_２等の可燃性ガスが、排ガス燃焼炉に導かれなくなるので、排ガス燃焼炉の温度が低下する。
【００１０】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、灰溶融炉の炉内圧力と排ガス燃焼炉の炉温が安定しているので、灰溶融炉の安定操業が行なえる灰溶融炉を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る灰溶融炉は、電気抵抗式灰溶融炉と、前記灰溶融炉で発生する排ガスを燃焼する排ガス燃焼手段とを備えた灰溶融炉において、前記電気抵抗式灰溶融炉と前記排ガス燃焼手段との間に、両者を接続する少なくとも２本以上の排ガスダクトを設け、それぞれの排ガスダクトに付着するダストを除去するダスト除去手段を設けたものである。
【００１２】
この発明に係る灰溶融炉においては、電気抵抗式灰溶融炉と排ガス燃焼手段との間に、少なくとも２本以上の排ガスダクトを並列に設けているので、灰溶融炉稼動中に排ガスダクトの内面に付着したダストを除去する場合、１本の排ガスダクトのダストを除去中に、その排ガスダクトが閉塞状態になったとしても、排ガスは他の排ガスダクトを通って排ガス燃焼手段側に流れる。
【００１３】
したがって、電気抵抗式灰溶融炉内の圧力が変動することはなく、また排ガス燃焼手段側に排ガスが安定して導かれるので、灰溶融炉の操業が安定して行なえる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の灰溶融炉の平面図である。なお、この灰溶融炉は、排ガスダクト部分以外は、図３で説明した従来の灰溶融炉と同じであるので、同じ部分についての説明は省略し、この灰溶融炉の特徴部分についてのみ説明する。
【００１５】
この灰溶融炉においては、電気抵抗式灰溶融炉１と排ガス燃焼炉２との間に、両者を接続する２本の排ガスダクト３を並列に設けるとともに、これら排ガスダクト３の排ガス燃焼炉２を挟んだ延長線上には、排ガスダクト３と軸線を共有し、内径が排ガスダクト３同じ排ガス除去用ダクト４を設け、それぞれの排ガス除去用ダクト４には、排ガスダクト３内のダストを除去できるダスト除去装置５が装着されている。
【００１６】
２本の排ガスダクト３の内径は同一とし、それぞれのダスト除去装置５には、排ガスダクト３の内径に等しい外径の回転刃が、排ガスダクト３内を移動しながらダストを掻き取る方式のものが使用される。
【００１７】
このダスト除去装置５の一例としては、図２に示す構造のものがある。このダスト除去装置５は、排ガスダクト３の内面に接触する大きさの回転刃１１と、この回転刃１１を支持する支持部材１２と、この支持部材１２に接続された回転軸１３と、回転軸１３を回転させるためのエアモ−タ１４と、エアモ−タ１４を搭載した台車１５と、台車１５を基礎１００上に設けられたレ−ル１６に沿って移動させるための流体圧シリンダ１７とから構成されている。なお、回転軸１３は、排ガス除去用ダクト４に設けられた軸受１８および台車１５に設けられた軸受１９により、摺動可能に支持されている。また、排ガス除去用ダクト４の外側端部は、排ガスが外部に漏れないようにシ−ル材２０が設けられている。
【００１８】
ダスト除去装置５は、上述のように構成されているので、排ガスダクト３に付着したダストを除去するときには、流体圧シリンダ１７を伸長させ、台車１５を前方に直線走行させるとともに、エアモ−タ１４により回転刃１１を回転させる。このようにすることにより、回転刃１１は排ガスダクト３内排ガス燃焼炉２側から灰溶融炉１側に向かって回転しながら摺動していくので、排ガスダクト３内に付着したダストを残らず掻き取ることができる。そして、掻き取られたダストは、回転刃１１の前進にともなって前方に押しやられ、最後には灰溶融炉１内に落下する。
【００１９】
本発明の灰溶融炉においては、２本以上の排ガスダクト３とそれぞれの排ガスダクト３にダスト除去装置５を設け、交互に作動させるので、上述のようにして排ガスダクト３のダストを除去しているときに、その排ガスダクト３が閉塞状態になったとしても、排ガスは他の排ガスダクト３を通って排ガス燃焼炉２側に流れることができる。
【００２０】
したがって、電気抵抗式溶融炉１内の圧力は、大気圧より１〜１０ｍｍＨ_２Ｏ高い圧力に安定に保たれ、大きく変動することがなく、また排ガス燃焼炉２に排ガスが安定して導かれるので、排ガス燃焼炉の温度が安定して、可燃ガスの燃焼が行われ、灰溶融炉の操業が安定して行なえる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明により、ダスト除去中にも、排ガスが電気抵抗式灰溶融炉から排ガスダクトを通って、排ガス燃焼炉側にスム−ズに流れるので、灰溶融炉の操業が安定して行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の灰溶融炉の平面図である。
【図２】ダスト除去装置の一例を示す縦断面図である。
【図３】従来の灰溶融炉の一例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１電気抵抗式溶融炉
２排ガス燃焼炉
３排ガスダクト
４排ガス除去用ダクト
５ダスト除去装置
１１回転刃
１２支持部材
１３回転軸
１４エアモ−タ
１５台車
１６レ−ル
１７流体圧シリンダ
１８軸受
１９軸受
２０シ−ル材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ash melting furnace for melting incinerated ash or fly ash in an electric resistance ash melting furnace.
[0002]
[Prior art]
Most of the incinerated ash generated when municipal solid waste and industrial waste are incinerated in incinerators is landfilled. However, as it becomes more difficult to secure a landfill, it is required to reduce its volume. Also, when incinerating municipal solid waste, etc., fly ash that is scattered together with the combustion exhaust gas from the incinerator and collected by the dust collector contains heavy metals such as lead and cadmium, and is designated as a specially managed municipal waste. Therefore, these heavy metals cannot be disposed of without detoxifying them. Therefore, it is necessary to reduce the volume of incinerated ash taken directly from the incinerator and to render fly ash harmless.
[0003]
In order to cope with such a problem, a technique for simultaneously reducing the volume of incinerated ash and insolubilizing and detoxifying heavy metals contained in fly ash has been developed.
[0004]
As one of such melting and solidifying treatments of incinerated ash and fly ash, a treatment method using an electric resistance type melting furnace is known.
[0005]
FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing an example of an electric resistance type melting furnace used in a conventional incineration ash and fly ash melting method. As shown in FIG. 3, the melting furnace main body 21 is provided with a plurality of electrodes 23 that can be raised and lowered by an electrode lifting and lowering device 22. These electrodes 23 are inserted into the incinerated ash and fly ash 51 introduced into the furnace from a charging port 25 via a hopper 24 provided at the upper part of the furnace. The incineration ash and fly ash 51 are melted by the heat of the heat. When the incineration ash and fly ash 51 are melted, a molten slag layer 52 is formed below the incinerated ash and fly ash 51, and a molten metal layer 53 is further formed below the molten slag layer 52. The 53 molten metal is discharged from the discharge port 26.
[0006]
Further, the exhaust gas containing dust (melt fly ash) generated in the ash melting furnace and a combustible gas such as CO or H ₂ passes through an exhaust gas duct 27 provided at an upper portion of the melting furnace main body 21 to be discharged into the exhaust gas combustion furnace. 28, coarse molten fly ash is collected and burned by the combustion air supplied by the fan 29. Further, an auxiliary burner 30 for raising the temperature may be added to the exhaust gas combustion furnace 28. After the burned gas is once released to the atmosphere, it is sucked together with the surrounding atmosphere, and fine dust in the gas is collected in a dust collector (not shown). Is discharged to
[0007]
Since dust contained in the exhaust gas adheres to the exhaust gas duct 27, a dust removing device 31 is provided on an extension of the exhaust gas duct 27 across the exhaust gas combustion furnace. The dust removing device 31 removes dust adhering to the inner surface of the exhaust gas duct 27.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional ash melting furnace has the following problems.
[0009]
Since only one exhaust gas duct is provided, when dust attached to the exhaust gas duct is to be removed by the dust removal device during operation of the ash melting furnace, the exhaust gas duct is closed. In addition, the pressure inside the furnace increases without exhaust gas flowing, and the exhaust gas may be blown out of the furnace, so that stable operation of the melting furnace cannot be performed. Moreover, combustible gas such as CO or H ₂ generated in the furnace, so no longer led to the exhaust gas combustion furnace, the temperature of the exhaust gas combustion furnace is reduced.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and since the pressure inside the ash melting furnace and the furnace temperature of the exhaust gas combustion furnace are stable, the ash melting furnace is stable. The purpose is to provide an ash melting furnace that can be operated.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An ash melting furnace according to the present invention is an ash melting furnace comprising an electric resistance ash melting furnace and an exhaust gas burning means for burning exhaust gas generated in the ash melting furnace, wherein the electric resistance ash melting furnace and the exhaust gas At least two or more exhaust gas ducts are provided between the exhaust gas duct and the combustion means, and dust removing means for removing dust adhering to each exhaust gas duct is provided.
[0012]
In the ash melting furnace according to the present invention, at least two or more exhaust gas ducts are provided in parallel between the electric resistance type ash melting furnace and the exhaust gas combustion means. When removing dust adhering to the exhaust gas, even if the exhaust gas duct is closed while the dust from one exhaust gas duct is being removed, the exhaust gas flows to the exhaust gas combustion means side through another exhaust gas duct.
[0013]
Therefore, the pressure in the electric resistance type ash melting furnace does not fluctuate, and the exhaust gas is stably guided to the exhaust gas combustion means, so that the ash melting furnace can be operated stably.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an ash melting furnace according to an embodiment of the present invention. Note that this ash melting furnace is the same as the conventional ash melting furnace described with reference to FIG. 3 except for the exhaust gas duct portion, and therefore the description of the same parts is omitted, and only the features of the ash melting furnace will be described. .
[0015]
In this ash melting furnace, two exhaust gas ducts 3 connecting the electric resistance type ash melting furnace 1 and the exhaust gas combustion furnace 2 are connected in parallel, and the exhaust gas combustion furnace 2 of the exhaust gas ducts 3 is On the extension line sandwiched between the exhaust gas duct 3 and the exhaust gas duct 3, an axis is shared, and an exhaust gas removal duct 4 having the same inner diameter as the exhaust gas duct 3 is provided. The removal device 5 is mounted.
[0016]
The inner diameter of the two exhaust gas ducts 3 is the same, and each of the dust removing devices 5 has a rotating blade having an outer diameter equal to the inner diameter of the exhaust gas duct 3 for scraping dust while moving inside the exhaust gas duct 3. Is used.
[0017]
As an example of the dust removing device 5, there is one having a structure shown in FIG. The dust removing device 5 includes a rotary blade 11 having a size that comes into contact with the inner surface of the exhaust gas duct 3, a support member 12 that supports the rotary blade 11, a rotary shaft 13 connected to the support member 12, An air motor 14 for rotating the motor 13, a truck 15 on which the air motor 14 is mounted, and a fluid pressure cylinder 17 for moving the truck 15 along a rail 16 provided on a foundation 100. It is configured. The rotating shaft 13 is slidably supported by a bearing 18 provided on the exhaust gas removing duct 4 and a bearing 19 provided on the carriage 15. Further, a seal material 20 is provided at an outer end of the exhaust gas removing duct 4 so that the exhaust gas does not leak outside.
[0018]
Since the dust removing device 5 is configured as described above, when removing dust adhering to the exhaust gas duct 3, the fluid pressure cylinder 17 is extended, the carriage 15 is moved straight forward, and the air motor 14 is moved. To rotate the rotary blade 11. By doing so, the rotary blade 11 slides while rotating from the exhaust gas combustion furnace 2 side in the exhaust gas duct 3 toward the ash melting furnace 1 side, so that dust adhering in the exhaust gas duct 3 does not remain. Can be scraped. Then, the scraped-off dust is pushed forward as the rotary blade 11 advances, and finally falls into the ash melting furnace 1.
[0019]
In the ash melting furnace of the present invention, since two or more exhaust gas ducts 3 and the dust removing devices 5 are provided in each exhaust gas duct 3 and are operated alternately, dust in the exhaust gas duct 3 is removed as described above. During the operation, even if the exhaust gas duct 3 is closed, the exhaust gas can flow to the exhaust gas combustion furnace 2 through another exhaust gas duct 3.
[0020]
Therefore, the pressure in the electric resistance melting furnace 1 is stably maintained at a pressure 1 to 10 mmH ₂ O higher than the atmospheric pressure, does not fluctuate greatly, and the exhaust gas is stably guided to the exhaust gas combustion furnace 2. In addition, the temperature of the exhaust gas combustion furnace is stabilized, the combustible gas is burned, and the ash melting furnace can be operated stably.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, even during dust removal, the exhaust gas flows smoothly from the electric resistance type ash melting furnace to the exhaust gas combustion furnace through the exhaust gas duct, so that the ash melting furnace can be operated stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an ash melting furnace according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a dust removing device.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a conventional ash melting furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric resistance melting furnace 2 Exhaust gas combustion furnace 3 Exhaust gas duct 4 Exhaust gas removal duct 5 Dust removal device 11 Rotary blade 12 Support member 13 Rotary shaft 14 Air motor 15 Truck 16 Rail 17 Fluid pressure cylinder 18 Bearing 19 Bearing 20 Seal material

Claims

An electric resistance type ash melting furnace, and an ash melting furnace provided with exhaust gas combustion means for burning exhaust gas generated in the ash melting furnace, wherein both the electric resistance ash melting furnace and the exhaust gas combustion means, An ash melting furnace comprising: at least two exhaust gas ducts to be connected; and dust removing means for removing dust adhering to each exhaust gas duct.