JP3872471B2 - 溶融処理設備 - Google Patents
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Description
例えば、排ガスダクトを全面にわたって二重金属壁構造にし、その間を冷却空気室とし、この冷却空気室の排ガス流出口側に空気流入口を設け、この空気室の排ガス流入口側に、前記二重金属壁の内壁に沿って排ガスの流れ方向に空気膜が形成されるように、内壁の排ガスの流れ方向に開口部を有するスリット状の空気流出口を設けた排ガスダクトが提案されている。排ガスダクトの内壁を空気膜で覆うことにより、排ガス中の不純物(溶融飛灰)の壁への接近を遮断しダストの付着を防止するようにしたものである(特許文献1参照)。
また、排ガスダクトの内壁面に対し接線方向にガス流が生じるようにその排ガスダクトの外周面に、その排ガスダクトの周方向に等間隔にかつ長手方向に等間隔に複数のガス吹込管を接続したものが提案されている。そして、このガス吹込管からガスを吹き込むことによって排ガスダクトの内壁面近傍にガス膜が形成されるとともに、排ガスダクト内の排ガスが螺旋状の竜巻を形成してその排ガスダクトの中心部に集められた状態で後流側へ流動されて、排ガス中の溶融飛灰が排ガス内壁面に付着するのを防止するようにしたものである(特許文献2参照)。
図2(a)に示すような、水平に設置された従来の排ガスダクト内においては、その下流側の出口近傍(図中の斜線部)に溶融飛灰が固化して形成された付着物の成長が著しく、短期間にダクト閉塞に至ることが多い。すなわち、溶融炉2から1200℃以上で排出された排ガスは排ガスダクト7内でダクト壁面からの熱損失により温度が徐々に降下する。さらに、排ガスダクト7の下流側では減温塔8内への輻射による熱損失が加わるので、一層排ガス温度が低下する。このため、排ガスダクト7の下流側、特に出口近傍において、排ガス温度が約700〜900℃の温度域まで低下したときに、排ガス中に含まれる溶融状態のNaやKの塩類等がそれらの融点に達して固化し、排ガスダクト7の内壁面のうち上方に向いている面(以下、「底面」という。)に付着し堆積して強固な付着物が形成され、この付着物が成長してやがてダクト7の閉塞に至るものである。
これに対し、図2(b)に示す実施の形態1では、排ガスダクト7をθ=10〜60°、好ましくは30〜45°の下り勾配で設置し、排ガスダクト7内における排ガス流速を1.5m/s、好ましくは2.0m/s以上とすることにより(後述の実施例参照)、例え溶融飛灰が固化して排ガスダクト7の底面に降下し付着しても、その降下直後はまだ強固な付着に至っていないので、ダクト7の下り勾配と排ガス流によって固化物が容易に下流側に押し流されて減温塔8内に流下してしまう。このため、ダクト7の底面に溶融飛灰の固化物が堆積することがなく、付着物の成長は従来に比べ大幅に抑制され、ダクト閉塞の問題は発生しない。
V=〔Q/3600×(T+273.15)/273.15〕/A …式(1)
ただし、V:排ガス流速(m/s)、Q:排ガス流量(m3(標準状態)/h)、T:排ガス温度(℃)、A:排ガスダクト断面積(m2)である。
また、図2(c)に示すように、排ガスダクト7全体は従来例と同様、水平に設置し、その下流側の底面を下り勾配(下り傾斜部)に形成してもよい。この下り傾斜部の傾斜角度θおよび排ガス流速Vは、上記実施の形態1と同様とする。これにより、上記実施の形態1に比べ、ダクト7の長さを短くできるなど溶融処理設備全体の設備配置をコンパクトにすることができる利点がある。また、ダクト7が水平に設置されている既存設備に対しては、ダクト7の底面の一部だけを面取りするなど簡易な改造を行うだけで適用できる利点もある。
また、上記実施の形態2における下り傾斜部を、図4に示すように、段階的に下り勾配が急になるように形成してもよい。排ガス温度がより低下して溶融飛灰の固化物がダクト7の底面に付着しやすくなるダクト出口に近い側ほど急な下り勾配とすることによって、溶融飛灰の固化物をダクト7の底面に付着させることなく確実に下流側に押し流すことができる。図4においては、傾斜角度を2段階に変化させているが、これに限られるものではなく、3段階以上に変化させてもよい。
上記実施の形態1〜3では、溶融炉と減温塔とを直接接続する溶融処理設備について適用した例を説明したが、本発明は、溶融炉と減温塔の間に、排ガス中の未燃分を完全燃焼するための燃焼室を介した溶融処理設備にも適用できる(特許文献2の図1参照)。燃焼室を介している場合、溶融炉と燃焼室、燃焼室と減温塔をそれぞれ連結する2つの排ガスダクトが存在する(特許文献2の図1の符号10および符号19)が、その設備構成や操業条件に応じて、付着が発生しやすい方の排ガスダクトに上記実施の形態1〜3で説明したような下り傾斜部を設けるとよい。もちろん、両方の排ガスダクトとも付着が発生しやすい場合には、両方ともに下り傾斜部を設ければよい。
7:排ガスダクト
8:排ガス減温塔
Claims (2)
- 焼却残渣を溶融する溶融炉と、この溶融炉で発生する排ガスを炉外へ排出する排ガスダクトと、この排ガスダクトの下流側に接続され排ガスを減温処理する排ガス減温塔とを備えた溶融処理設備において、
前記排ガスダクトが少なくともその下流側に角度10〜60°の下り傾斜部を有し、かつ、当該排ガスダクト内における排ガス流速が1.5m/s以上となるように構成されたことを特徴とする溶融処理設備。 - 焼却残渣を溶融する溶融炉と、この溶融炉で発生する排ガスを炉外へ排出する第1の排ガスダクトと、この第1の排ガスダクトの下流側に接続され排ガスを燃焼処理する燃焼室と、この燃焼室から処理後の排ガスを排出する第2の排ガスダクトと、この第2の排ガスダクトの下流側に接続され前記処理後の排ガスを減温処理する排ガス減温塔とを備えた溶融処理設備において、
前記第1および第2の排ガスダクトのうち少なくとも一つの排ガスダクトが、少なくともその下流側に角度10〜60°の下り傾斜部を有し、かつ、当該排ガスダクト内における排ガス流速が1.5m/s以上となるように構成されたことを特徴とする溶融処理設備。
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