JP3805460B2

JP3805460B2 - Ash melting furnace

Info

Publication number: JP3805460B2
Application number: JP01895797A
Authority: JP
Inventors: 豊武田; 直機藤原; 学山本; 靭彦佐藤; 常雄於久
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JPH10220729A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ焼却炉などから排出される灰をバーナにより加熱溶融した後、冷却固化して減容化および無害化をするための灰溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来技術による補助バーナ付きの溶融炉の例である。灰溶融炉３の炉床は該炉床上を流下する灰層の流れの上流側から下流側へ向けて下方に傾斜させている。灰溶融炉３の上流側の側壁面に設置した灰供給口２０の上部に灰ホッパ２を設置し、灰供給口２０に連結したプッシャー１を油圧シリンダ１７により往復動させ、灰ホッパ２からの灰を灰供給口２０から炉内に送り込んでいる。灰溶融炉３の天井壁面にはバーナ５を配置して、さらに、炉床に設けたスラグ抜出口１８に臨む壁面に補助バーナ２１を配置している。また、傾斜状の炉床下端部から鉛直方向下方に向けて出滓ダクト１９を設けており、出滓ダクト１９には、このダクト１９から分岐したガス流路からなる排ガス出口７Ｂが設けられている。
【０００３】
バーナ５および補助バーナ２１からの燃焼排ガスは炉内下側へ向かって流れ、出滓ダクト１９を通過し、排ガス出口７Ｂへ導かれる。排ガス出口７Ｂを出た排ガスは空気予熱器１０において、押込送風機１５から送られた燃焼用空気を予熱した後、ガス冷却塔９で冷却され、さらにバグフィルタ１１で除塵され、煙突１６から排出される。また、燃焼用空気は押し込み送風機１５より空気予熱器１０へ送風され、予熱された後、バーナ５および補助バーナ２１に供給される。
【０００４】
灰は灰溶融炉３の一側壁面に設けられた灰ホッパ２に貯蔵されており、プッシャー１により灰ホッパ２内の灰は灰溶融炉３の炉内に供給される。炉内に供給された灰層４の表面は火炉の他方の壁面の上方に設けられたバーナ５により加熱され、溶融される。この場合の伝熱は輻射伝熱が主体である。灰層４表面の溶融灰は灰層表面の斜面を流下し、スラグ抜出口１８より流下し、出滓ダクト１９を通過した後スラグ水槽６に入り、急冷、水砕される。
【０００５】
排ガス出口７Ｂとその近傍の拡大断面図を図５に示すが、排ガス出口７Ｂと出滓ダクト１９は灰溶融炉３の灰供給口２０とは反対方向の傾斜状炉床下端部に配置されている。このため、排ガスは灰溶融炉３内を溶融スラグと並行して流れた後、さらに出滓ダクト１９を落下するスラグと分離され、排ガス出口７Ｂから排出される。
【０００６】
この方式では、１，２００〜１，４００℃の溶融スラグがスラグ抜出口１８から流下する過程で１００℃以下のスラグ水槽６により輻射伝熱により熱を奪われるため、スラグ抜出口１８での溶融スラグの温度が約１００〜２００℃程度に低下し、固化してスラグ抜出口１８を閉塞するおそれがある。そのため、スラグ抜出口１８に対向した炉内の位置に補助バーナ２１を設置し、この補助バーナ２１でスラグの固化とダクト１９の閉塞を防止する。
【０００７】
補助バーナ２１を用いないで、灰溶融炉３内の溶融スラグの固化、ダクト１９の閉塞を防止しようとした発明が特開平２−２９８７１３号公報に開示されている。その内容を図６に示す。
【０００８】
図６に示す灰溶融炉３において、灰層４の上流側から下流側へ向けて炉床は下方に傾斜して形成され、灰溶融炉３の上流側壁面に設置した灰供給口２０の上部に灰ホッパ２を設置し、灰供給口２０に連結したプッシャー１を油圧シリンダ１７により往復動させ、灰ホッパ２からの灰を炉内に送り込んでいる。炉内の天井部に第一の排ガス出口７を接続し、一方、出滓ダクト１９に第二の排ガス出口７Ｂを接続している。
【０００９】
灰は灰溶融炉３の一端の壁面に設けられた灰ホッパ２に貯蔵されており、プッシャー１により灰ホッパ２の灰を灰溶融炉３の炉内に供給し、炉内に供給された灰層４を火炉の灰ホッパ２に対向する壁面上部に設けられたバーナ５により灰層４の表面を加熱し、これを溶融する。灰層４表面の溶融灰は灰層表面の斜面を流下し、スラグ抜出口１８より流下し、出滓ダクト１９を通過した後スラグ水槽６に入り、急冷、水砕される。
【００１０】
バーナ５で燃焼した燃料から発生する排ガスの大部分は排ガス出口７から炉外に導かれる。このとき燃焼排ガスは、溶融スラグの灰層４に対向流として接触し、灰層４を十分に予熱した後、排ガス出口７へ送られる。また、溶融スラグと同じ方向に流れる一部の排ガスは排ガス出口７Ｂに排出される。排ガス出口７、７Ｂに導入されたそれぞれの排ガスは空気予熱器１０に導入され、ガス冷却塔９を通過して冷却され、バグフィルタ１１で除塵されて煙突１６から排出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では、次のような欠点があった。すなわち、図４に示す従来技術においては、溶融スラグの温度低下によるスラグ抜出口１８の閉塞を防止するため及び未溶融灰を溶融スラグ化するために補助バーナ２１を設けているが、この方式では、溶融炉の構造が複雑になり設備コストが増すこと及び溶融スラグの抜出口１８に直接火炎が当たり過度に昇温するため耐火材の寿命を短くすること、あるいは装置全体のランニングコストが高くなるといった問題点があった。
【００１２】
また、図６に示す従来技術においては、排ガスが溶融スラグと交差して流れるよう排ガス出口７Ｂを設置しているが、排ガス出口７Ｂはスラグ抜出口１８の耐火材底部に直接接触しておらず、炉床部と煙道の間に空間があるために、炉床部へ排ガスの熱を伝導させることができない。さらに、排ガスの一部しかスラグ抜出口１８に導入しないため、スラグ抜出口１８における排ガスの熱量が少なく、溶融スラグがスラグ抜出口１８で固化し、スラグ抜出口１８を閉塞することを防止する効果はほとんど無かった。
【００１３】
また灰層４は粉体の充填層であるがために、熱伝導率が低く、いわゆる熱の不良導体である。したがって、前記従来技術の灰溶融炉３は、それが起動しても灰層４の昇温が遅く、灰の溶融開始が遅いことや、灰溶融炉３の停止の際は炉内および灰層をすみやかに冷却できない欠点があった。
【００１４】
本発明は上記の従来技術の欠点を解消するためのものであり、その課題とするところは、補助バーナを設置しなくとも、排ガス熱だけの利用により溶融スラグがスラグ抜出口で固化し、スラグ抜出口を閉塞するのを防止することである。
また、本発明の課題は排ガス熱を用いて、直接灰層の内部から灰を加熱し、溶融開始速度を速めること、さらに灰の溶融停止時には炉内および灰層をすみやかに冷却し、停止時間を短縮することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を達成するために、次のような構成を採用する。すなわち、灰を溶融する火炉と該火炉の一壁面に設けられた灰を火炉内に供給する灰供給口と該灰供給口に相対向する火炉壁面または火炉内に形成される灰層の斜め上方の火炉壁面に配置された灰層の加熱熱源と溶融スラグ抜出口を傾斜状の炉床部の下端部に備えた灰溶融炉において、灰溶融炉の燃焼排ガス出口流路を炉床部を流下する溶融スラグの流れ方向と交差する方向に排ガスが流れるように炉床部の内部に設け、火炉内の灰層から炉床部を貫通して炉床内部の燃焼排ガス出口流路内まで達するようにスタッドを一本以上設置し、当該スタッドの燃焼排ガス出口流路内に突き出した部分に伝熱フィンを取り付け、燃焼排ガス出口流路内の排ガスの熱が前記伝熱フィンからスタッドを介して前記灰層内部に伝わるようにした灰溶融炉である。
【００１６】
灰溶融炉の下部の炉床部材内に直接燃焼排ガス出口流路を貫通して設け、かつ該燃焼排ガス出口流路での排ガスの流れは炉床部を流下する溶融スラグの流れ方向と交差する方向に流れるので、スラグの固化を防止できると同時に炉床部材を介して、この排ガスの熱により、灰層を予熱できるため溶融スラグは高温を維持して流下する。また、排ガス出口を炉床内部に設けたため、排ガスの熱が灰層よりも熱伝導率が高い炉床部材を通じて、スラグ溜めから溶融スラグ抜き出し口部分を満遍なく熱することができる。従って、従来技術とほぼ同じ熱量でスラグ溜めの温度を高温にできる。このようにして、高温の排ガス熱で溶融スラグおよびスラグ排出口の温度低下を防ぐことにより、スラグ抜出口での温度を高温に維持し、溶融スラグの固化、スラグ抜出口の閉塞を防止することができスラグ抜出口から溶融スラグを連続的に流下させることができる。
【００１７】
また、火炉内の灰層から炉床部を貫通して炉床内部の燃焼排ガス出口流路内まで達するように熱伝導率が高い材料で作った、例えば金属製のスタッドを一本以上設置し、当該スタッドの燃焼排ガス出口流路内に突き出した部分に伝熱フィンを取り付けることにより、排ガス熱を効率よく火炉内の灰層へ伝えることができるため、灰層内部温度は高温に維持できる。
【００１８】
さらに、炉床内部の燃焼排ガス出口流路の他に灰溶融炉の燃焼排ガス出口を灰供給口近傍の火炉天井壁面にも設けることで、一部の燃焼排ガスをこの天井壁面の排ガス出口へ向けて流している間に炉床部上の灰層表面を排ガス熱で加熱させることができる。この場合、灰溶融炉内の灰層は表面と内部及び下部から予熱されるため、溶融開始速度が速まり、灰溶融炉の起動開始時間は短縮される。一方、炉の停止時も冷空気がスタッドのフィンを直接冷却するため、灰層をすみやかに冷却する事ができる。その結果、炉の停止に要する時間を短縮できると同時に、炉停止時に炉内の残熱によって炉床上の灰層が焼結固化し、炉内の清掃、点検ができなくなることを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図１および図２を用いて説明する。
図１は本実施例による灰溶融炉３の系統図である。
灰溶融炉３の炉床部は灰供給口２０がある上流側から下流側へ下方に傾斜して形成され、上流側の壁面に存在する灰供給口２０の上部に灰ホッパ２が設置されている。灰供給口２０に連結したプッシャー１を油圧シリンダ１７により往復動させ、灰ホッパ２から投入される焼却灰を炉内に送り込んでいる。灰溶融炉３の一壁面に設けた灰ホッパ２よりプッシャー１で炉内に供給された灰層４を灰溶融炉３の他端の上方に設けたバーナ５により加熱し、灰層４の表面より溶融する。灰層４表面の溶融スラグは灰層４の斜面を流下し、スラグ抜出口１８より滴下し、スラグ水槽６に入り急冷、水砕される。
【００２０】
灰溶融炉のプッシャー１側の天井部に排ガス出口７を配置して、さらにバーナ５の設置面と対向する炉底部に設けられる鉛直方向に流路が形成されるスラグ抜出口１９から分岐させた排ガス出口７Ｂを設ける。この排ガス出口７Ｂは灰溶融炉下部の炉床部内に貫通して灰供給口２０側の下部近傍まで達する排ガス流路を構成している。
【００２１】
バーナ５で燃焼される燃料から発生する排ガスのうち一部は灰層４の表面を加熱しながら排ガス出口７から排出される。一方、排ガスの大部分はスラグ抜出口１８を介し、さらに出滓ダクト１９と直交する方向の排ガス出口７Ｂに流れる。このとき、滴下中の溶融スラグと交差する方向に排ガスは排ガス出口７Ｂに流れ込む。その後、排ガス出口７、７Ｂから排出させた両方の排ガスを、煙道８を通じて空気予熱器１０を通過させ、ガス冷却塔９により冷却され、バグフィルタ１１で除塵された後、煙突１６から排出される。なお、空気予熱器１０で加熱された空気は、バーナ５へ送られ燃焼用空気となる。
【００２２】
図２（ａ）は図１に示した本実施例の灰溶融炉の詳細図であり、炉内の排ガス流れおよび温度を示している。
【００２３】
本実施例の排ガスの流れは、図２（ａ）に示すように、炉天井部に設けている排ガス出口７へ流れる排ガスと炉床部の内部に直接設けている排ガス出口７Ｂへ導入されるように流れる排ガスと２種類ある。バーナ５からの排ガスのうち大部分をスラグ抜出口１８の表面から裏面へかけて炉床を包み込むように流し、スラグ抜出口１８の全周を満遍なく加熱しながら排ガス出口７Ｂへ排出する。このようにして、排ガス出口７Ｂの流路内部から、高温の排ガス熱で灰溶融炉の炉床部を高温に維持し、溶融スラグおよびスラグ抜出口１８の温度は従来法に比べ５０℃〜１００℃高くなる。すなわち、排ガス出口７Ｂを灰溶融炉３の炉底部の内部に設けたことにより、溶融スラグがスラグ抜出口１８で固化し、付着するのを確実に防ぐことができ、さらに溶融スラグの流動性を低下させずにスラグと抜出口１８から連続的に流下させることができる。同時に未溶融灰も完全に溶融できるため、水砕スラグの品質が向上する。
【００２４】
また、灰溶融炉３の各部分の温度は、例えば、灰の溶融温度が約１３５０℃の時について示したものであり、灰の溶融温度より、約５０℃〜１００℃高くできる。
【００２５】
図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図３は図２（ａ）のＢ−Ｂ’矢視図である。排ガス出口７Ｂは灰溶融炉３の炉床内部に設置しされていて、排ガス出口７Ｂの天井部は、灰層４の床部であり、灰層４から排ガス出口７Ｂまで炉床壁面を貫通させて設けたスタッド２２にフィン２３を配置する。
スタッド２２は図示したように炉床部に碁盤状に配置され、それぞれのスタッド２２の間隔を灰の移動の抵抗にならないように、最小３ｃｍとする。
【００２６】
このように、排ガス出口７Ｂを灰溶融炉の炉床内部に設け、該排ガス出口７Ｂを構成する排ガス流路内にフィン２３を配置したため、全排ガス量の大部分の排ガスを排出するとき、排ガスの熱がフィン２３からスタッド２２を伝わり、熱を効率よく炉内の灰層４へ伝えることができ、灰層内部は高温に維持できる。さらに、別の排ガス出口７を灰溶融炉の天井部に設け、全排ガス量の一部の排ガスを排出することで、灰層４の表面を排ガスの熱で加熱する。この結果、灰層４は表面と内部及び下部から加熱され、灰層４全体が短時間で高温になる。従って、灰は溶融されやすくなり、灰溶融炉３の熱効率が向上する。この結果、バーナ５の点火から灰の溶融開始までにかかる時間が短縮され、灰溶融炉３が迅速に起動できるため、炉内を加熱するバーナ５の燃料費や、人件費などのコスト低減が図れる。
【００２７】
一方、灰溶融炉３の運転停止時も冷空気がフィン２３を直接冷却するため灰層４をすみやかに冷却することができる。その結果、炉の運転停止を短縮できると同時に、炉運転停止時に炉内の残熱によって炉床上の灰層４が焼結固化し、炉内の清掃、点検ができなくなることを防止できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、溶融スラグがスラグ抜出口で固化、閉塞するのを防止する。灰溶融炉の起動・停止時間が短縮できる。灰溶融炉の安定運転、信頼性向上によるメンテナンス費の節減、補助バーナ省略による製造コスト、ランニングコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の系統図である。
【図２】図１の詳細図である。
【図３】図１の詳細図である。
【図４】従来技術による灰溶融炉の系統図である。
【図５】従来技術による灰溶融炉の排ガス流れの詳細図である。
【図６】従来技術による他の灰溶融炉の系統図である。
【符号の説明】
１プッシャー２灰ホッパ
３灰溶融炉４灰層
５バーナ６スラグ水槽
７、７Ｂ排ガス出口８煙道
９ガス冷却塔１０空気予熱器
１１バグフィルタ１６煙突
１７油圧シリンダ１８スラグ抜出口
１９スラグ抜出口（出滓ダクト）２０灰供給口
２２スタッド２３フィン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ash melting furnace for melting and detoxifying ash discharged from a waste incinerator or the like by heating and melting it with a burner and then cooling and solidifying it.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is an example of a melting furnace with an auxiliary burner according to the prior art. The hearth of the ash melting furnace 3 is inclined downward from the upstream side to the downstream side of the flow of the ash layer flowing down on the hearth. The ash hopper 2 is installed above the ash supply port 20 installed on the side wall surface on the upstream side of the ash melting furnace 3, and the pusher 1 connected to the ash supply port 20 is reciprocated by the hydraulic cylinder 17. Ashes are fed into the furnace from the ash supply port 20. A burner 5 is disposed on the ceiling wall surface of the ash melting furnace 3, and an auxiliary burner 21 is disposed on the wall surface facing the slag outlet 18 provided on the hearth. Further, an output duct 19 is provided from the lower end of the inclined hearth downward in the vertical direction, and the output duct 19 is provided with an exhaust gas outlet 7B comprising a gas flow path branched from the duct 19. Yes.
[0003]
The combustion exhaust gas from the burner 5 and the auxiliary burner 21 flows downward in the furnace, passes through the tap duct 19 and is guided to the exhaust gas outlet 7B. The exhaust gas exiting the exhaust gas outlet 7B preheats the combustion air sent from the forced air blower 15 in the air preheater 10, is then cooled by the gas cooling tower 9, is further dust removed by the bag filter 11, and is discharged from the chimney 16. The Combustion air is blown from the blower blower 15 to the air preheater 10, preheated, and then supplied to the burner 5 and the auxiliary burner 21.
[0004]
Ash is stored in an ash hopper 2 provided on one side wall surface of the ash melting furnace 3, and the ash in the ash hopper 2 is supplied into the furnace of the ash melting furnace 3 by the pusher 1. The surface of the ash layer 4 supplied into the furnace is heated and melted by a burner 5 provided above the other wall surface of the furnace. The heat transfer in this case is mainly radiant heat transfer. The molten ash on the surface of the ash layer 4 flows down the slope on the surface of the ash layer, flows down from the slag outlet 18, passes through the tap duct 19, enters the slag water tank 6, and is rapidly cooled and crushed.
[0005]
FIG. 5 shows an enlarged sectional view of the exhaust gas outlet 7B and the vicinity thereof. The exhaust gas outlet 7B and the tap duct 19 are arranged at the lower end of the inclined hearth in the direction opposite to the ash supply port 20 of the ash melting furnace 3. Yes. For this reason, after the exhaust gas flows in the ash melting furnace 3 in parallel with the molten slag, the exhaust gas is further separated from the slag falling through the tap duct 19 and discharged from the exhaust gas outlet 7B.
[0006]
In this method, since the molten slag of 1,200 to 1,400 ° C. flows from the slag outlet 18 and is deprived of heat by radiant heat transfer by the slag water tank 6 of 100 ° C. or lower, the melting at the slag outlet 18 There is a possibility that the temperature of the slag is lowered to about 100 to 200 ° C. and solidifies to close the slag outlet 18. Therefore, an auxiliary burner 21 is installed at a position in the furnace facing the slag outlet 18, and the auxiliary burner 21 prevents the slag from solidifying and the duct 19 from being blocked.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-298713 discloses an attempt to prevent solidification of molten slag in the ash melting furnace 3 and blockage of the duct 19 without using the auxiliary burner 21. The contents are shown in FIG.
[0008]
In the ash melting furnace 3 shown in FIG. 6, the hearth is inclined downward from the upstream side to the downstream side of the ash layer 4, and the upper part of the ash supply port 20 installed on the upstream side wall surface of the ash melting furnace 3. The ash hopper 2 is installed, and the pusher 1 connected to the ash supply port 20 is reciprocated by the hydraulic cylinder 17 to feed the ash from the ash hopper 2 into the furnace. The first exhaust gas outlet 7 is connected to the ceiling portion in the furnace, while the second exhaust gas outlet 7B is connected to the tap duct 19.
[0009]
Ashes are stored in an ash hopper 2 provided on the wall of one end of the ash melting furnace 3. The ash from the ash hopper 2 is supplied into the furnace of the ash melting furnace 3 by the pusher 1, and the ash supplied into the furnace is supplied. The surface of the ash layer 4 is heated by a burner 5 provided on the upper surface of the wall facing the ash hopper 2 of the furnace, and the layer 4 is melted. The molten ash on the surface of the ash layer 4 flows down the slope on the surface of the ash layer, flows down from the slag outlet 18, passes through the tap duct 19, enters the slag water tank 6, and is rapidly cooled and crushed.
[0010]
Most of the exhaust gas generated from the fuel burned in the burner 5 is led out of the furnace from the exhaust gas outlet 7. At this time, the combustion exhaust gas comes into contact with the ash layer 4 of the molten slag as a counter flow, and after the ash layer 4 is sufficiently preheated, it is sent to the exhaust gas outlet 7. Further, a part of the exhaust gas flowing in the same direction as the molten slag is discharged to the exhaust gas outlet 7B. Each exhaust gas introduced into the exhaust gas outlets 7 and 7B is introduced into the air preheater 10, passed through the gas cooling tower 9, cooled, removed by the bag filter 11, and discharged from the chimney 16.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art has the following drawbacks. That is, in the prior art shown in FIG. 4, the auxiliary burner 21 is provided to prevent the clogging of the slag outlet 18 due to the temperature drop of the molten slag and to convert the unmolten ash into molten slag. The structure of the melting furnace becomes complicated and the equipment cost increases, and the flame directly hits the outlet 18 of the molten slag, and the temperature rises excessively, so the life of the refractory material is shortened, or the running cost of the entire apparatus increases. There was a problem.
[0012]
In the prior art shown in FIG. 6, the exhaust gas outlet 7B is installed so that the exhaust gas flows across the molten slag, but the exhaust gas outlet 7B is not in direct contact with the bottom of the refractory material of the slag outlet 18. Because of the space between the hearth and the flue, the heat of the exhaust gas cannot be conducted to the hearth. Further, since only a part of the exhaust gas is introduced into the slag outlet 18, the amount of heat of the exhaust gas at the slag outlet 18 is small, and the effect of preventing the molten slag from solidifying at the slag outlet 18 and blocking the slag outlet 18. There was almost no.
[0013]
Further, since the ash layer 4 is a powder-filled layer, it has a low thermal conductivity and is a so-called defective conductor of heat. Therefore, in the ash melting furnace 3 of the prior art, even if it is started, the temperature of the ash layer 4 is slow to rise, the ash melting starts slowly, and when the ash melting furnace 3 is stopped, There was a drawback that could not be cooled immediately.
[0014]
The present invention is for overcoming the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the problem is that the molten slag is solidified at the slag outlet by using only the exhaust gas heat without installing an auxiliary burner. It is to prevent the outlet from being blocked.
In addition, the problem of the present invention is to heat the ash directly from the inside of the ash layer using exhaust gas heat, to increase the melting start speed, and to quickly cool the furnace and the ash layer when the ash melting is stopped, and the stop time Is to shorten.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration in order to achieve the above-described problems. That is, a furnace for melting ash, an ash supply port for supplying ash provided on one wall surface of the furnace into the furnace, a furnace wall opposite to the ash supply port, or an obliquely upper portion of the ash layer formed in the furnace In an ash melting furnace equipped with a heat source for the ash layer located on the wall of the furnace and a melting slag outlet at the lower end of the inclined hearth, the combustion exhaust gas outlet flow path of the ash melting furnace flows down the hearth It is installed inside the hearth so that the exhaust gas flows in a direction that intersects the flow direction of the molten slag, and passes from the ash layer in the furnace to the inside of the flue gas outlet flow path through the hearth. One or more studs are installed, and a heat transfer fin is attached to a portion of the stud protruding into the combustion exhaust gas outlet channel, and the heat of the exhaust gas in the combustion exhaust gas outlet channel is transferred from the heat transfer fin through the stud. ash melting furnaces der which is adapted transmitted inside the ash layer .
[0016]
A flue gas outlet passage is provided directly in the hearth member at the bottom of the ash melting furnace, and the flow of the flue gas in the flue gas outlet passage intersects the flow direction of the molten slag flowing down the hearth portion. Since it flows in the direction, the slag can be prevented from solidifying and at the same time the ash layer can be preheated by the heat of the exhaust gas through the hearth member, so the molten slag flows down while maintaining a high temperature. Further, since the exhaust gas outlet is provided inside the hearth, the molten slag outlet port portion can be uniformly heated from the slag reservoir through the hearth member in which the heat of the exhaust gas has higher thermal conductivity than the ash layer. Therefore, the temperature of the slag reservoir can be increased with substantially the same amount of heat as in the prior art. In this way, the temperature at the slag outlet is maintained at a high temperature by preventing the temperature of the molten slag and the slag outlet from being lowered by the high-temperature exhaust gas heat, and the solidification of the molten slag and the blocking of the slag outlet are prevented. The molten slag can be continuously flowed down from the slag outlet.
[0017]
Also, install one or more metal studs made of a material with high thermal conductivity so as to reach from the ash layer in the furnace to the flue gas outlet flow path inside the hearth through the hearth. By attaching a heat transfer fin to the portion of the stud protruding into the combustion exhaust gas outlet flow path, the exhaust gas heat can be efficiently transmitted to the ash layer in the furnace, so that the internal temperature of the ash layer can be maintained at a high temperature.
[0018]
Furthermore, in addition to the flue gas outlet channel inside the hearth, the flue gas outlet of the ash melting furnace is also provided on the furnace ceiling wall near the ash supply port, so that some flue gas is directed to the flue gas outlet on the ceiling wall surface. The ash layer surface on the hearth can be heated with exhaust gas heat while flowing. In this case, since the ash layer in the ash melting furnace is preheated from the surface, inside, and lower part, the melting start speed is increased, and the startup start time of the ash melting furnace is shortened. On the other hand, since the cold air directly cools the stud fins even when the furnace is stopped, the ash layer can be quickly cooled. As a result, the time required for stopping the furnace can be shortened, and at the same time, it is possible to prevent the ash layer on the hearth from being sintered and solidified due to the residual heat in the furnace when the furnace is stopped, thereby preventing the furnace from being cleaned and inspected.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a system diagram of an ash melting furnace 3 according to this embodiment.
The hearth portion of the ash melting furnace 3 is formed to be inclined downward from the upstream side where the ash supply port 20 is located to the downstream side, and the ash hopper 2 is installed above the ash supply port 20 existing on the upstream wall surface. Yes. The pusher 1 connected to the ash supply port 20 is reciprocated by a hydraulic cylinder 17, and the incinerated ash charged from the ash hopper 2 is fed into the furnace. The ash layer 4 supplied into the furnace by the pusher 1 from the ash hopper 2 provided on one wall surface of the ash melting furnace 3 is heated by the burner 5 provided above the other end of the ash melting furnace 3, and the surface of the ash layer 4 It melts more. The molten slag on the surface of the ash layer 4 flows down the slope of the ash layer 4, drops from the slag outlet 18, enters the slag water tank 6, and is rapidly cooled and crushed.
[0020]
An exhaust gas outlet 7 is arranged at the ceiling portion on the pusher 1 side of the ash melting furnace, and further branched from a slag outlet 19 formed in a vertical direction at the bottom of the furnace facing the installation surface of the burner 5. An exhaust gas outlet 7B is provided. The exhaust gas outlet 7B constitutes an exhaust gas flow path that penetrates into the bottom of the ash melting furnace and reaches the vicinity of the lower part on the ash supply port 20 side.
[0021]
Part of the exhaust gas generated from the fuel burned in the burner 5 is discharged from the exhaust gas outlet 7 while heating the surface of the ash layer 4. On the other hand, most of the exhaust gas flows through the slag outlet 18 and further to the exhaust gas outlet 7B in the direction orthogonal to the tap duct 19. At this time, the exhaust gas flows into the exhaust gas outlet 7B in a direction intersecting with the molten slag being dropped. Thereafter, both the exhaust gases discharged from the exhaust gas outlets 7 and 7B are passed through the air preheater 10 through the flue 8, cooled by the gas cooling tower 9, and removed by the bag filter 11, and then discharged from the chimney 16. The In addition, the air heated with the air preheater 10 is sent to the burner 5, and becomes combustion air.
[0022]
FIG. 2A is a detailed view of the ash melting furnace of the present embodiment shown in FIG. 1, and shows the exhaust gas flow and temperature in the furnace.
[0023]
As shown in FIG. 2 (a), the flow of the exhaust gas in this embodiment is introduced into the exhaust gas outlet 7B provided directly in the hearth part and the exhaust gas flowing to the exhaust gas outlet 7 provided in the furnace ceiling part. There are two types of exhaust gas flowing like this. Most of the exhaust gas from the burner 5 flows so as to wrap the hearth from the front surface to the back surface of the slag outlet 18 and is exhausted to the exhaust gas outlet 7B while heating the entire circumference of the slag outlet 18 uniformly. In this manner, the hearth of the ash melting furnace is maintained at a high temperature from the inside of the flow path of the exhaust gas outlet 7B with high temperature exhaust gas heat, and the temperature of the molten slag and the slag outlet 18 is 50 ° C. to 100 ° C. compared with the conventional method. ℃ higher. That is, by providing the exhaust gas outlet 7B inside the bottom of the furnace of the ash melting furnace 3, it is possible to reliably prevent the molten slag from solidifying and adhering at the slag outlet 18 and further improving the fluidity of the molten slag. It is possible to continuously flow down from the slag and the outlet 18 without lowering. At the same time, unmelted ash can be completely melted, so that the quality of granulated slag is improved.
[0024]
Moreover, the temperature of each part of the ash melting furnace 3 is shown, for example, when the ash melting temperature is about 1350 ° C., and can be about 50 ° C. to 100 ° C. higher than the ash melting temperature.
[0025]
2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2A, and FIG. 3 is a view taken along the line BB ′ in FIG. The exhaust gas outlet 7B is installed inside the hearth of the ash melting furnace 3, and the ceiling of the exhaust gas outlet 7B is the floor of the ash layer 4, and the wall of the hearth wall is penetrated from the ash layer 4 to the exhaust gas outlet 7B. The fins 23 are arranged on the studs 22 provided.
The studs 22 are arranged in a grid pattern on the hearth as shown in the figure, and the distance between the studs 22 is set to a minimum of 3 cm so as not to cause resistance to ash movement.
[0026]
In this way, the exhaust gas outlet 7B is provided inside the hearth of the ash melting furnace, and the fins 23 are arranged in the exhaust gas flow path constituting the exhaust gas outlet 7B. Therefore, when exhausting most of the exhaust gas, Heat is transferred from the fins 23 to the stud 22, and heat can be efficiently transferred to the ash layer 4 in the furnace, and the inside of the ash layer can be maintained at a high temperature. Furthermore, another exhaust gas outlet 7 is provided at the ceiling of the ash melting furnace, and a part of the exhaust gas is exhausted to heat the surface of the ash layer 4 with the heat of the exhaust gas. As a result, the ash layer 4 is heated from the surface, inside, and lower part, and the entire ash layer 4 becomes high temperature in a short time. Therefore, the ash is easily melted, and the thermal efficiency of the ash melting furnace 3 is improved. As a result, the time taken from the ignition of the burner 5 to the start of ash melting is shortened, and the ash melting furnace 3 can be started quickly, so that the fuel cost of the burner 5 for heating the furnace and labor costs can be reduced. I can plan.
[0027]
On the other hand, since the cold air directly cools the fins 23 even when the operation of the ash melting furnace 3 is stopped, the ash layer 4 can be quickly cooled. As a result, the shutdown of the furnace can be shortened, and at the same time, it can be prevented that the ash layer 4 on the hearth is sintered and solidified due to the residual heat in the furnace when the furnace is stopped, and the furnace cannot be cleaned and inspected.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, the molten slag is prevented from solidifying and closing at the slag outlet. The start / stop time of the ash melting furnace can be shortened. The stable operation of the ash melting furnace, the maintenance cost can be reduced by improving the reliability, the manufacturing cost and the running cost can be reduced by omitting the auxiliary burner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of FIG.
FIG. 3 is a detailed view of FIG. 1;
FIG. 4 is a system diagram of an ash melting furnace according to the prior art.
FIG. 5 is a detailed view of the exhaust gas flow of an ash melting furnace according to the prior art.
FIG. 6 is a system diagram of another ash melting furnace according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pusher 2 Ash hopper 3 Ash melting furnace 4 Ash layer 5 Burner 6 Slag tank 7, 7B Exhaust gas outlet 8 Chimney 9 Gas cooling tower 10 Air preheater 11 Bag filter 16 Chimney 17 Hydraulic cylinder 18 Slag outlet 19 Slag outlet ( Output duct) 20 Ash supply port 22 Stud 23 Fin

Claims

A furnace for melting ash, an ash supply port for supplying ash provided on one wall surface of the furnace into the furnace, a furnace wall opposite to the ash supply port, or a furnace obliquely above the ash layer formed in the furnace In the ash melting furnace provided with a heating heat source of the ash layer arranged on the wall surface and a molten slag outlet at the lower end of the inclined hearth,
The combustion exhaust gas outlet flow path of the ash melting furnace is provided inside the hearth part so that the exhaust gas flows in the direction intersecting the flow direction of the molten slag flowing down the hearth part ,
One or more studs are installed so as to penetrate from the ash layer in the furnace to the inside of the flue gas outlet passage inside the hearth, and are transmitted to the portion of the stud protruding into the flue gas outlet passage. Install heat fins,
An ash melting furnace characterized in that heat of exhaust gas in a combustion exhaust gas outlet channel is transferred from the heat transfer fins to the inside of the ash layer through a stud .

2. The ash melting furnace according to claim 1, wherein the combustion exhaust gas outlet of the ash melting furnace is also provided on the ceiling wall of the furnace near the ash supply port.

The ash melting furnace according to claim 1 or 2 , characterized in that the combustion exhaust gas outlet passage inside the hearth is branched from the molten slag outlet.