JP3714384B2 - Ash melting furnace - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物を焼却したときに発生する飛灰や焼却灰を溶融固化する灰溶融炉の出滓装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみ、下水汚泥等の各廃棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた飛灰や焼却灰は、従来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題があるため、溶融による減量・減容化と無害化の必要性が高まっている。
【0003】
このような背景で、焼却灰中の残留炭素、コークス、灯油および電力を熱源とした焼却炉等から排出される飛灰や焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案され、一部で実処理が行われている。このうち電力を熱源とした灰溶融炉としてプラズマアーク加熱方式と電気抵抗加熱方式がある。
【0004】
図3は従来の電気抵抗式灰溶融炉の縦断面図である。
図において、aは灰溶融炉である。bは灰溶融室である。cは灰溶融炉aの中間に設けた溶融スラグjをオーバーフローさせて出滓する出滓口である。dは灰溶融炉aの下部に設けたメタル排出口である。eは灰溶融炉aの頂部に設けた主電極であり、fは炉底に主電極eと上下に対峙するように設けた炉底電極である。gは灰溶融炉aの頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融室b内へ投入する。hは灰溶融炉aの頂部に設けた排ガス排出口である。iは灰溶融室b内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層である。kはメタル層である。mは主電極dと炉底電極eとの間に直流電気を流す電源であり、nおよびoはその電線である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記灰溶融炉のオーバーフローによる溶融スラグの連続出滓は、操作性がよいので多くの灰溶融炉に用いられている。しかしながら、出滓する際、溶融スラグ上に浮上している未溶融灰が、溶融スラグに同伴して溶融スラグと一緒に流出する。また、溶融スラグの粘度が高い場合は、出滓口から滑らかに流出することができず、出滓口が塞がってしまうことがある。さらに、出滓口から灰溶融室内へ外気が流入するなどの問題がある。
【0006】
本発明は、上記のような問題点を解決するために創案されたもので、灰溶融炉の出滓口をカートリッジレンガで構成して出滓口の交換を容易にし、かつ、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐとともに、灰溶融室内への外気の流入を防止し、かつ、出滓口の近傍で溶融スラグを加熱して流量を制御しながら出滓して灰溶融炉の操業の安定化を図ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、炉頂から挿入された主電極と炉底に設けられた炉底電極との間を直流通電して灰溶融を行う灰溶融炉であって、炉壁の中間に設けた溶融スラグをオーバーフローさせて出滓する出滓口と、炉壁の下部に設けたメタル排出口とを有し、出滓口は中央に貫通孔を有する円筒状の出滓用レンガと、該出滓用レンガを囲繞するように設けた絶縁レンガと、該絶縁レンガを上から覆い被さるように設けられ、灰溶融室側に張り出し、かつ、下端が溶融スラグ内に没入して溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐようにしている断面馬蹄形の上部電極レンガと、先端が灰溶融室内に露出するように絶縁レンガに埋め込まれていて、出滓用レンガの下方に設けられた下部電極レンガとを一体にした嵌脱可能なカートリッジレンガにより構成されており、上部電極レンガと下部電極レンガとの間で通電可能になっている灰溶融炉が提供される。
【0008】
次に本発明の作用を説明する。
灰溶融炉の灰溶融室内に投入された飛灰や焼却灰は、灰溶融室内に配設された主電極と炉底電極に通電・加熱されて溶融スラグになる。灰溶融炉の出滓口は炉壁の中間に設けられており、溶融スラグは出滓口からオーバーフローして連続的に出滓する。溶融スラグが出滓する際、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰は、下端が溶融スラグ内に没入した断面馬蹄形の上部電極レンガにより流出を阻止されるとともに、外気の流入が防止される。また、溶融スラグは出滓口で上部電極レンガと下部電極レンガに通電・加熱されて粘度が調節され、流量が制御される。また、出滓口は嵌脱可能なカートリッジレンガにより形成されているので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施形態を示すもので、本発明による灰溶融炉の縦断面図であり、図2(A)は出滓口の拡大側面図で、(B)は(A)のA−A矢視図である。
【0010】
図1および図2において、1は飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であり、2は灰溶融室である。3は灰溶融炉1の炉壁の中間に設けた溶融スラグ12をオーバーフローさせて出滓する出滓口で、溶融スラグ12を連続出滓する。出滓口3は、図2に示すように、中央に貫通孔4aを有する円筒状の出滓用レンガ4と、この出滓用レンガ4を囲繞するように設けた絶縁レンガ7と、この絶縁レンガ7を上から覆い被さるように設けられ、灰溶融室2側に張り出し、かつ、下端5aが溶融スラグ12内に没入して溶融スラグ12上に浮上した未溶融灰11の流出を防ぐようにしている断面馬蹄形の上部電極レンガ5と、先端が灰溶融室内に露出するように絶縁レンガ7に埋め込まれていて、出滓用レンガ4の下方に設けられた下部電極レンガ6とを一体にした嵌脱可能なカートリッジレンガにより構成されている。19は上部電極レンガ5と下部電極レンガ6に通電する電源であり、20および21はその電線である(図1)。8は灰溶融炉1の炉壁の下部に設けたメタル排出口である。9は灰溶融炉1の頂部から挿入された主電極であり、10は灰溶融炉1の底部に、主電極7と上下に対峙するように埋設した炉底電極である。14はこれら主電極9と底部電極10に直流通電する電源であり、15および16はその電線である。
【0011】
11は灰溶融室2内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層で、未溶融の状態で溶融スラグ層12の上に浮いた状態となっている。13は灰溶融炉1の炉底に溜まったメタル層である。
【0012】
17は灰溶融室2の頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融室2内に投入する。18は灰溶融室2の頂部に設けた排ガス排出口である。
【0013】
次に本実施形態の作用について説明する。
灰溶融炉1の灰溶融室2内に投入された飛灰や焼却灰は、灰溶融室2内に配設された主電極9と炉底電極10に通電・加熱されて溶融スラグ12になる。灰溶融炉1の出滓口3は炉壁の中間に設けられており、溶融スラグ12は出滓口3からオーバーフローして連続的に出滓する。溶融スラグ12が出滓する際、溶融スラグ12上に浮上した未溶融灰は、下端5aが溶融スラグ12内に没入した断面馬蹄形の上部電極レンガ5により流出を阻止されるとともに、外気の流入が防止される。また、溶融スラグ12は、出滓口3で上部電極レンガ5と下部電極レンガ6に通電・加熱されて粘度が調節され、流量が制御される。また、出滓口3は嵌脱可能なカートリッジレンガにより形成されているので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【0014】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば、上部電極レンガを馬蹄形に替えて、四角形状にしてもよいなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論である。
【0015】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、灰溶融炉の出滓口をカートリッジレンガで構成して出滓口の交換を容易にし、かつ、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐとともに、灰溶融室内への外気の流入を防止し、また、出滓口の近傍で溶融スラグを加熱して溶融スラグの流量を制御しながら出滓するので、灰溶融炉の操業の安定化を図ることができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による灰溶融炉の縦断面図である。
【図2】(A)は出滓口の拡大側面図で、(B)は(A)のA−A矢視図である。
【図3】従来の電気抵抗式灰溶融炉の縦断面図である。
【符号の説明】
1 灰溶融炉
2 灰溶融室
3 出滓口
4 出滓用レンガ
4a 貫通孔
5 上部電極用レンガ
6 下部電極用レンガ
7 絶縁レンガ
8 メタル排出口
9 主電極
10 炉底電極
11 灰固体層
12 溶融スラグ層
13 メタル層
14,19 電源
15,16,20,21 電線
17 灰投入口
18 排気ガス排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tapping apparatus for an ash melting furnace that melts and solidifies fly ash and incineration ash generated when municipal waste and industrial waste are incinerated.
[0002]
[Prior art]
Wastes such as municipal waste and sewage sludge were incinerated at an incineration facility, and the resulting fly ash and incineration ash were conventionally disposed of in landfills. However, there is a problem of depletion of landfill sites and groundwater contamination due to the elution of toxic heavy metals, so the need for weight reduction / volume reduction and detoxification by melting is increasing.
[0003]
Against this background, an ash melting furnace has been proposed that melts fly ash and incineration ash discharged from incinerators that use residual carbon, coke, kerosene, and electric power as heat sources. Processing is in progress. Among these, there are a plasma arc heating method and an electric resistance heating method as an ash melting furnace using electric power as a heat source.
[0004]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional electric resistance ash melting furnace.
In the figure, a is an ash melting furnace. b is an ash melting chamber. c is an outlet that overflows the molten slag j provided in the middle of the ash melting furnace a. d is a metal discharge port provided in the lower part of the ash melting furnace a. e is a main electrode provided on the top of the ash melting furnace a, and f is a furnace bottom electrode provided on the bottom of the furnace so as to be opposed to the main electrode e. g is an ash charging port provided at the top of the ash melting furnace a, and the fly ash and incinerated ash conveyed by a conveyor (not shown) are charged into the ash melting chamber b. h is an exhaust gas outlet provided at the top of the ash melting furnace a. i is an ash solid layer such as fly ash or incinerated ash charged into the ash melting chamber b. k is a metal layer. m is a power source for flowing DC electricity between the main electrode d and the furnace bottom electrode e, and n and o are the electric wires.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The continuous tapping of molten slag caused by the overflow of the ash melting furnace is used in many ash melting furnaces because of its good operability. However, when unloading, unmelted ash floating on the molten slag flows along with the molten slag along with the molten slag. Moreover, when the viscosity of molten slag is high, it cannot flow out smoothly from the spout opening, and the spout opening may be blocked. Furthermore, there is a problem that outside air flows into the ash melting chamber from the tap.
[0006]
The present invention was devised to solve the above-described problems, and the outlet of the ash melting furnace is made of cartridge bricks so that the outlet can be easily replaced, and on the molten slag. In addition to preventing the outflow of unmelted ash that has surfaced, the inflow of outside air into the ash melting chamber is prevented, and the molten slag is heated in the vicinity of the tap to control the flow rate, and then discharged to control The purpose is to stabilize the operation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an ash melting furnace for performing ash melting by applying a direct current between a main electrode inserted from the furnace top and a furnace bottom electrode provided at the furnace bottom, It has an outlet that overflows the molten slag provided in the middle of the furnace wall, and a metal outlet that is provided in the lower part of the furnace wall. The outlet has a cylindrical outlet with a through hole in the center. Fence brick, insulation brick provided to surround the extraction brick, and provided to cover the insulation brick from above, projecting to the ash melting chamber side, and the lower end is immersed in the molten slag The upper electrode brick with a cross-section horseshoe shape that prevents the outflow of unmelted ash that has floated on the molten slag and embedded in the insulating brick so that the tip is exposed in the ash melting chamber, Removable and integrated with the lower electrode brick provided below It is constituted by the cartridge brick, ash melting furnace that are enabled energization between the upper electrode brick and the lower electrode brick is provided.
[0008]
Next, the operation of the present invention will be described.
Fly ash and incinerated ash charged into the ash melting chamber of the ash melting furnace are energized and heated to a main electrode and a furnace bottom electrode disposed in the ash melting chamber to form molten slag. The outlet of the ash melting furnace is provided in the middle of the furnace wall, and the molten slag overflows from the outlet and is continuously discharged. When molten slag comes out, unmelted ash that has floated on the molten slag is prevented from flowing out by an upper electrode brick having a horseshoe-shaped cross section whose lower end is immersed in the molten slag, and inflow of outside air is prevented. In addition, the molten slag is energized and heated to the upper electrode brick and the lower electrode brick at the tap outlet, the viscosity is adjusted, and the flow rate is controlled. Moreover, since the spout is formed of a cartridge brick that can be inserted and removed, maintenance can be easily performed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which is a longitudinal sectional view of an ash melting furnace according to the present invention, FIG. 2 (A) is an enlarged side view of a taphole, and FIG. It is an AA arrow line view.
[0010]
1 and 2, 1 is an ash melting furnace for melting fly ash and incinerated ash, and 2 is an ash melting chamber. Denoted at 3 is an outlet for overflowing the
[0011]
11 is an ash solid layer such as fly ash or incinerated ash charged into the ash melting chamber 2 and floats on the
[0012]
[0013]
Next, the operation of this embodiment will be described.
The fly ash and incineration ash charged into the ash melting chamber 2 of the
[0014]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the upper electrode brick may be changed to a horseshoe shape to have a quadrangular shape, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the outlet of the ash melting furnace is made of cartridge bricks so that the outlet can be easily replaced, and the outflow of unmelted ash that has floated on the molten slag is prevented. In addition, the flow of outside air into the ash melting chamber is prevented, and the molten slag is heated in the vicinity of the tap outlet and discharged while controlling the flow rate of the molten slag, thus stabilizing the operation of the ash melting furnace. Excellent effects such as being able to be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ash melting furnace according to the present invention.
FIG. 2A is an enlarged side view of a taphole, and FIG. 2B is a view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional electric resistance ash melting furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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