JP3761753B2 - Safety valve for melting furnace - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶融炉用安全弁、特に、溶融炉内ガス中に含まれる低沸点物質の付着による溶融炉内ガスの漏洩を確実に防止することができる溶融炉用安全弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、ごみ焼却炉から排出された焼却灰(主灰)の有効利用を図るために、焼却灰を灰溶融炉で高温に加熱して焼却灰を溶融スラグ化し、この溶融スラグを冷却固化し、所定粒度に粉砕して、路盤材や骨材等に利用することが行なわれている。
【0003】
灰溶融炉には種々のものがあるが、その1つに電気抵抗式灰溶融炉がある。以下に、この灰溶融炉について、図面を参照しながら説明する。
【0004】
図5は、従来の灰溶融炉を示す概略構成図、図6は、従来の灰溶融炉における安全弁を示す断面図である。
【0005】
図5および図6において、1は、ごみ焼却炉、2は、電気抵抗式灰溶融炉である。灰溶融炉2は、3本の電極14を有し、各電極14の先端は、焼却灰層15を貫通し、溶融スラグ層16内に浸漬される。電極14間に通電すると、溶融スラグ層16は導電体であるので、電気抵抗熱(ジュール熱)によって溶融スラグは加熱され、その表面を覆う焼却灰が溶融する。溶融スラグは、溶融スラグ排出口18から適宜、炉外に排出され、溶融メタルは、溶融メタル排出口19から適宜、炉外に排出される。溶融メタルは、灰中の金属が溶融し、炉底に溜まったものである。
【0006】
3は、ごみ焼却炉1からの焼却灰を貯留し、灰溶融炉2内に投入するための灰ホッパー、4は、灰溶融炉2からの、可燃分を含んだ溶融炉排ガスを燃焼させるための燃焼室、5は、燃焼室4の排ガス入側ダクトに設けられた炉圧調整ダンパーである。
【0007】
6は、図6に示すように、重錘(カウンタウエイト)式の従来の溶融炉用安全弁である。安全弁6は、弁体6Aと溶融炉3の頂部の安全弁出口2Aに設けられた弁座6Bとがメタルタッチで当接し、炉圧が所定値を超えると、炉圧によって重錘(弁体6A)の重量に抗して弁体6Aが開き、これによって溶融炉内ガスを炉外に逃がして、炉圧を定常圧に維持する。17は、安全弁6上に設けられたフードである。フード17は、安全弁ダクト20Aに接続され、安全弁6から漏洩した溶融炉排ガスを吸引する。
【0008】
7は、燃焼室4からの溶融炉排ガスおよび安全弁6からの溶融炉内ガス中に含まれるダストを集塵するための集塵機、8は、溶融炉排ガスおよび溶融炉内ガスを集塵機7を介して吸引するための送風機、9は、送風機8からのクリーンなガスを大気に放散するための煙突である。
【0009】
10は、ごみ焼却炉1からの高温の焼却炉排ガスの保有する熱エネルギーの有効利用を図るためのボイラー、11は、ボイラー10によって熱交換した後の低温排ガスから有害成分を除去するための有害ガス除去装置、12は、有害ガス除去装置11によって有害成分が除去された焼却炉排ガス中に含まれるダストを除去するための集塵機、13は、焼却炉排ガスを有害ガス除去装置10および集塵機12を介して焼却炉排ガスを吸引するための送風機である。
【0010】
このように構成されている、従来の灰溶融炉によれば、以下のようにして、焼却灰が溶融処理される。
【0011】
ごみ焼却炉1から排出された焼却灰は、灰ホッパー3に貯留され、灰ホッパー3から灰溶融炉2内に適量づつ投入される。灰溶融炉2内に投入された焼却灰は、電極14間の通電により生じる電気抵抗熱によって千数百度の高温に加熱された溶融スラグ上で溶融し、溶融スラグとなって炉底に溜まる。炉底の溶融スラグは、溶融スラグ18から適宜、炉外に排出され、冷却固化されて、路盤材や骨材として再利用される。炉底の溶融メタルは、溶融メタル排出口19から適宜、炉外に排出され、有効利用される。
【0012】
焼却灰の加熱、溶融過程で発生した溶融炉排ガスは、燃焼室4に送られ、ここで溶融炉排ガス中の可燃分が燃焼する。可燃分が燃焼した溶融炉排ガスは、集塵機7に送られ、ここでダストが除去される。このようにしてクリーンになった溶融炉排ガスは、煙突9から大気に放散される。
【0013】
炉圧が所定値を超えた場合には、安全弁6が開いて、炉圧が定常値になるまで溶融炉内ガスが炉外に逃がされる。このようにして逃がされた溶融炉内ガスは、安全弁ダクト20Aおとび排ガスダクト20を通って集塵機7に送られる。
【0014】
一方、ごみ焼却炉1からの高温の焼却炉排ガスは、ボイラー10に送られ、ここで熱交換した後、有害ガス除去装置11に送られる。有害ガスが除去された焼却炉排ガスは、集塵機12に送られ、ダストが除去される。そして、煙突9から大気に放散される。
【0015】
【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おける安全弁6は、弁体6Aと溶融炉3の頂部の安全弁出口2Aに設けられた弁座6Bとがメタルタッチで当接し、炉圧が所定値を超えると、炉圧によって重錘の重量に抗して弁体6Aが開くものであるので、弁体6Aと弁座6Bとに溶融炉内ガス中に含まれるKCl、NaCl、Pb、Zn等の低沸点物質が付着固化して、弁体6Aと弁座6Bとの間に隙間が生じ、これによって、メタルタッチによる弁体6Aと弁座6Bとのシール性が損なわれる。
【0016】
このように、弁体6Aと弁座6Bとのシール性が損なわれると、炉内圧が安全弁6を作動させる圧力、例えば、2000Paにならない、炉圧調整ダンパー5の制御範囲内であるわずかなプラス圧、例えば、30から70Paでも溶融炉内ガスが安全弁6から炉外に漏洩する。
【0017】
また、漏洩した溶融炉内ガスは、安全弁6上のフード17によって溶融炉内ガス系に吸引されるが、漏洩ガス中のCO等の炉内還元ガスが溶融炉排ガスに混合され、安全弁6が作動しない定常時でも溶融炉排ガス中のCO成分が排ガス基準を超える恐れがあった。
【0018】
従って、この発明の目的は、溶融炉内ガス中に含まれる低沸点物質の付着による溶融炉内ガスの炉外への漏洩を確実に防止することができる、溶融炉用安全弁を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、溶融炉に取り付けられた、所定圧力を超えた溶融炉内ガスを炉外に逃がすための水封式安全弁であって、前記溶融炉の、炉内ガス通気孔が上端に形成された安全弁出口の周囲に設けられた水槽と、開閉自在な弁本体と、前記安全弁出口につながる安全弁ダクトの下端に取り付けられ前記水槽の上部に配されているフードとからなり、前記弁本体は、前記安全弁出口を覆う弁体と、下部が前記水槽内に浸漬されるスカートとによって構成されていることに特徴を有するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を灰溶融炉の安全弁に適用した場合の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1は、この発明の安全弁を備えた灰溶融炉を示す概略構成図、図2は、この発明の溶融炉用安全弁を示す部分断面図、図3は、図2のA矢視図、図4は、フードを待避させた、この発明の溶融炉用安全弁を示す部分断面図である。
【0023】
図1から図4において、図5および図6と同一番号は、同一物を示す。即ち、1は、ごみ焼却炉、2は、3本の電極14を有する電気抵抗式灰溶融炉、3は、ごみ焼却炉1からの焼却灰を貯留し、灰溶融炉2内に投入するための灰ホッパー、4は、灰溶融炉2からの、可燃分を含んだ溶融炉排ガスを燃焼させるための燃焼室、5は、燃焼室4の排ガス入側ダクトに設けられた炉圧調整ダンパー、7は、燃焼室4からの溶融炉排ガスおよび安全弁6からの溶融炉内ガス中に含まれるダストを集塵するための集塵機、8は、溶融炉排ガスおよび溶融炉内ガスを集塵機7を介して吸引するための送風機、9は、送風機8からのクリーンなガスを大気に放散するための煙突である。
【0024】
10は、ごみ焼却炉1からの高温の焼却炉排ガスの保有する熱エネルギーの有効利用を図るためのボイラー、11は、ボイラー10によって熱交換した後の低温排ガスから有害成分を除去するための有害ガス除去装置、12は、有害ガス除去装置11によって有害成分が除去された焼却炉排ガス中に含まれるダストを除去するための集塵機、13は、焼却炉排ガスを有害ガス除去装置10および集塵機12を介して焼却炉排ガスを吸引するための送風機である。
【0025】
21は、この発明の水封式安全弁である。安全弁21は、灰溶融炉2の安全弁出口2Aの周囲に設けられた水槽22と、軸23を中心として開閉自在な弁本体24と、安全弁出口2Aにつながる安全弁ダクト20Aの下端に取り付けられた待避可能なフード25とからなっている。弁本体24は、安全弁出口2Aを覆う弁体26と、弁体26の周囲に設けられた、下部が水槽22内に浸漬されるスカート27とによって構成されている。安全弁出口2Aの上端には、炉内ガス通気孔28が形成されている。フード25は、水槽22の上部に、フランジ締結ボルト35の取外しにより軸29を中心として回動自在に配されている。水槽22内には、給水管30から水が給水される。水槽22からオーバーフローした水は、溢水受34の排水口31から排水される。
【0026】
このように構成されている、この発明の安全弁を備えた灰溶融炉によれば、以下のようにして、焼却灰が溶融処理される。
【0027】
ごみ焼却炉1から排出された焼却灰は、灰ホッパー3に貯留され、灰ホッパー3から灰溶融炉2内に適量づつ投入される。灰溶融炉2内に投入された焼却灰は、電極14間の通電による生じる電気抵抗熱によって千数百度の高温に加熱された溶融スラグ上で溶融し、溶融スラグとなって炉底に溜まる。炉底の溶融スラグは、溶融スラグ18から適宜、炉外に排出され、冷却固化されて、路盤材や骨材として再利用される。炉底の溶融メタルは、溶融メタル排出口19から適宜、炉外に排出され、有効利用される。
【0028】
焼却灰の加熱、溶融過程で発生した溶融炉内ガスは、排ガス出口2Bから燃焼室4に送られ、ここで溶融炉排ガス中の可燃分が燃焼する。可燃分が燃焼した溶融炉排ガスは、集塵機7に送られ、ここでダストが除去される。このようにしてクリーンになった溶融炉排ガスは、煙突9から大気に放散される。
【0029】
炉圧が所定値を超えた場合には、安全弁21が開いて、即ち、溶融炉内ガスが安全弁出口2Aから炉内ガス通気孔28を通り、水封を破って安全弁出口2A外に出る。安全弁出口2Aの外に出た溶融炉内ガスは、フード25によって吸引され、安全弁ダクト20Aを通って、炉圧が所定値になるまで炉外に逃がされる。このようにして逃がされた溶融炉内ガスは、安全弁ダクト20Aを通って排ガスダクト20内で溶融炉排ガスと合流し、集塵機7に送られる。
【0030】
一方、ごみ焼却炉1からの高温の焼却炉排ガスは、ボイラー10に送られ、ここで熱交換した後、有害ガス除去装置11に送られる。有害ガスが除去された焼却炉排ガスは、集塵機13に送られ、ダストが除去される。そして、煙突9から大気に放散される。
【0031】
このように、安全弁21を水封式にすることによって、従来の安全弁が有していた、低沸点物質の付着による溶融炉内ガスの漏洩の問題、および、この漏洩により安全弁21が作動しない定常時でも溶融炉内ガス中のCO成分が排ガス基準を超える恐れがあるといった問題が解決される。
【0032】
図2および図3に示すように、低沸点物質32の安全弁出口2Aの内面への付着は避けられず、これによって安全弁出口2Aの口径が狭まり、遂には安全弁出口2Aを閉塞する事態が起こる可能性がある。このような事態になると、安全弁21の機能が失われ、炉圧が異常に高まって極めて危険な状況となる。
【0033】
そこで、定期的に安全弁出口2Aの内面に付着した低沸点物質32を除去する必要が生じる。低沸点物質32を除去するには、図4に示すように、フランジ締結ボルト35を外し、フード25に固定したワイヤー33等によってフード25を引っ張り、フード25を軸29を中心として回動させて、弁本体24から待避させ、次いで、弁本体24を軸23を中心として回動させて、安全弁出口2Aを露出させる。そして、道具を使用して安全弁出口2Aの内面に付着した低沸点物質32を掻き取る。掻き取られた低沸点物質32は、灰溶融炉2内に落下し、再溶融する。
【0034】
このようにして、安全弁出口2Aの内面に付着した低沸点物質32を容易に除去することができる。
【0035】
以上は、灰溶融炉を例に挙げた説明であるが、灰溶融炉以外の溶融炉にもこの発明が適用されることは言うまでもない。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、溶融炉の安全弁出口に取り付けられた、所定圧力を超えた溶融炉内ガスを炉外に逃がすための安全弁を水封式にすることによって、溶融炉内ガス中に含まれる低沸点物質が安全弁に付着し、これによって溶融炉内ガスの一部が炉外に漏洩することを確実に防止することができ、しかも、水封式安全弁を、溶融炉の安全弁出口の周囲に設けられた水槽と、開閉自在な弁本体と、前記安全弁出口につながる安全弁ダクトの下端に取り付けられた待避可能なフードとにより構成し、前記弁本体を前記安全弁出口を覆う弁体と、下部が前記水槽内に浸漬されるスカートとによって構成し、前記安全弁出口の上端に炉内ガス通気孔を形成し、前記フードを前記水槽の上部に配することによって、前記安全弁出口内面に付着した低沸点物質を容易に除去することができるといった工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の安全弁を備えた灰溶融炉を示す概略構成図である。
【図2】この発明の溶融炉用安全弁を示す部分断面図である。
【図3】図2のA矢視図である。
【図4】フードを待避させた、この発明の溶融炉用安全弁を示す部分断面図である。
【図5】従来の灰溶融炉を示す概略構成図である。
【図6】従来の灰溶融炉における安全弁を示す断面図である。
【符号の説明】
1:ごみ焼却炉
2:灰溶融炉
2A:安全弁出口
2B:排ガス出口
3:灰ホッパー
4:燃焼室
5:炉圧調整ダンパー
6:安全弁
6A:弁体
6B:弁座
7:集塵機
8:送風機
9:煙突
10:ボイラー
11:有害ガス除去装置
12:集塵機
13:送風機
14:電極
15:焼却灰層
16:溶融スラグ層
17:フード
18:溶融スラグ排出口
19:溶融メタル排出口
20:排ガスダクト
20A:安全弁ダクト
21:この発明の安全弁
22:水槽
23:軸
24:弁本体
25:フード
26:弁体
27:スカート
28:炉内ガス通気孔
29:軸
30:給水管
31:排水口
32:低沸点物質
33:ワイヤー
34:溢水受
35:フランジ締結ボルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a melting furnace safety valve, and more particularly to a melting furnace safety valve that can reliably prevent leakage of melting furnace gas due to adhesion of low-boiling substances contained in melting furnace gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in order to effectively use incineration ash (main ash) discharged from a waste incinerator, the incineration ash is heated to a high temperature in an ash melting furnace to convert the incineration ash into molten slag, and this molten slag is cooled and solidified. Then, it is crushed to a predetermined particle size and used for roadbed materials, aggregates and the like.
[0003]
There are various ash melting furnaces, one of which is an electric resistance type ash melting furnace. The ash melting furnace will be described below with reference to the drawings.
[0004]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional ash melting furnace, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a safety valve in the conventional ash melting furnace.
[0005]
5 and 6, 1 is a waste incinerator and 2 is an electric resistance ash melting furnace. The
[0006]
3 is an ash hopper for storing the incinerated ash from the waste incinerator 1 and putting it into the ash melting
[0007]
As shown in FIG. 6, 6 is a conventional safety valve for a melting furnace of a counterweight type. The
[0008]
7 is a dust collector for collecting dust contained in the melting furnace exhaust gas from the combustion chamber 4 and in the melting furnace gas from the
[0009]
10 is a boiler for effectively using the thermal energy of the high-temperature incinerator exhaust gas from the waste incinerator 1, and 11 is harmful for removing harmful components from the low-temperature exhaust gas after heat exchange by the
[0010]
According to the conventional ash melting furnace configured as described above, the incinerated ash is melted as follows.
[0011]
The incinerated ash discharged from the garbage incinerator 1 is stored in the ash hopper 3, and an appropriate amount is charged from the ash hopper 3 into the ash melting
[0012]
The melting furnace exhaust gas generated during the heating and melting process of the incineration ash is sent to the combustion chamber 4 where combustible components in the melting furnace exhaust gas are combusted. The melting furnace exhaust gas in which the combustible component is burned is sent to the dust collector 7, where the dust is removed. The melting furnace exhaust gas thus cleaned is dissipated from the chimney 9 to the atmosphere.
[0013]
When the furnace pressure exceeds a predetermined value, the
[0014]
On the other hand, the high-temperature incinerator exhaust gas from the waste incinerator 1 is sent to the
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0016]
As described above, if the sealing performance between the
[0017]
The leaked melting furnace gas is sucked into the melting furnace gas system by the
[0018]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a safety valve for a melting furnace that can surely prevent leakage of the gas in the melting furnace to the outside due to adhesion of a low-boiling substance contained in the gas in the melting furnace. is there.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
First aspect of the present invention, attached to a melting furnace, a Mizufushiki safety valve for releasing the melting furnace gases exceeds a predetermined pressure to the outside of the furnace, the melting furnace, the furnace gas vent A water tank provided around the safety valve outlet formed at the upper end, a valve body that can be freely opened and closed, and a hood that is attached to the lower end of the safety valve duct connected to the safety valve outlet and is disposed on the upper part of the water tank, The valve body is characterized in that it is constituted by a valve body that covers the safety valve outlet, and a skirt whose lower part is immersed in the water tank .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment when the present invention is applied to a safety valve of an ash melting furnace will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an ash melting furnace equipped with a safety valve of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view showing a safety valve for a melting furnace of the present invention, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the safety valve for a melting furnace of the present invention in which the hood is retracted.
[0023]
1 to 4, the same reference numerals as those in FIGS. 5 and 6 denote the same items. That is, 1 is a waste incinerator, 2 is an electric resistance ash melting furnace having three
[0024]
10 is a boiler for effectively using the thermal energy of the high temperature incinerator exhaust gas from the waste incinerator 1, 11 is harmful for removing harmful components from the low temperature exhaust gas after heat exchange by the
[0025]
21 is a water-sealed safety valve of the present invention. The
[0026]
According to the ash melting furnace having the safety valve of the present invention configured as described above, the incinerated ash is melted as follows.
[0027]
The incinerated ash discharged from the garbage incinerator 1 is stored in the ash hopper 3, and an appropriate amount is charged from the ash hopper 3 into the
[0028]
The melting furnace gas generated during the heating and melting process of the incineration ash is sent from the
[0029]
When the furnace pressure exceeds a predetermined value, the
[0030]
On the other hand, the high-temperature incinerator exhaust gas from the waste incinerator 1 is sent to the
[0031]
Thus, by making the
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3, the low
[0033]
Therefore, it is necessary to periodically remove the low
[0034]
In this way, the low
[0035]
The above is an explanation using an ash melting furnace as an example, but it goes without saying that the present invention is also applied to a melting furnace other than an ash melting furnace.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a safety valve attached to the safety valve outlet of the melting furnace for releasing the gas in the melting furnace exceeding a predetermined pressure to the outside of the furnace is water-sealed. The low-boiling substances contained in the internal gas adhere to the safety valve, which can reliably prevent a part of the melting furnace gas from leaking outside the furnace, and the water-sealed safety valve is connected to the melting furnace. A safety tub attached to the lower end of a safety valve duct connected to the safety valve outlet, and the valve body covers the safety valve outlet. The safety valve outlet is constituted by a valve body and a skirt whose lower part is immersed in the water tank, forming an in-furnace gas vent at the upper end of the safety valve outlet, and arranging the hood on the upper part of the water tank. Industrially useful effects are provided such low boiling substance adhering to the surface can be easily removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an ash melting furnace equipped with a safety valve of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a melting furnace safety valve of the present invention.
FIG. 3 is a view on arrow A in FIG. 2;
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a safety valve for a melting furnace according to the present invention with a hood retracted.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional ash melting furnace.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a safety valve in a conventional ash melting furnace.
[Explanation of symbols]
1: Waste incinerator 2:
Claims (1)
前記溶融炉の、炉内ガス通気孔が上端に形成された安全弁出口の周囲に設けられた水槽と、開閉自在な弁本体と、前記安全弁出口につながる安全弁ダクトの下端に取り付けられ前記水槽の上部に配されているフードとからなり、前記弁本体は、前記安全弁出口を覆う弁体と、下部が前記水槽内に浸漬されるスカートとによって構成されていることを特徴とする溶融炉用安全弁。Attached to the melting furnace, a Mizufushiki safety valve for releasing the melting furnace gases exceeds a predetermined pressure to the outside of the furnace,
An upper part of the water tank attached to a lower end of a safety valve duct connected to the safety valve outlet, a water tank provided around a safety valve outlet having an in-furnace gas vent hole formed at the upper end of the melting furnace, an openable / closable valve body. A safety valve for a melting furnace , characterized in that the valve body is configured by a valve body that covers the safety valve outlet and a skirt that has a lower part immersed in the water tank .
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