JP3921784B2 - Ash melting furnace - Google Patents
Ash melting furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP3921784B2 JP3921784B2 JP03991998A JP3991998A JP3921784B2 JP 3921784 B2 JP3921784 B2 JP 3921784B2 JP 03991998 A JP03991998 A JP 03991998A JP 3991998 A JP3991998 A JP 3991998A JP 3921784 B2 JP3921784 B2 JP 3921784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- molten slag
- ash melting
- auxiliary
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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,下水汚泥を焼却したときに発生する焼却灰,石炭灰などを溶融固化する灰溶融炉に係り、特に溶融による減量・減容化,無害化および再資源化を効果的に行う灰溶融炉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、生じた焼却灰やばいじんは、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・減容化と無害化および再資源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】
電気抵抗加熱方式は、電気抵抗加熱のため溶湯が静穏であり、メタル分と揮発性重金属の分離がよく、他の溶融方法に比べてスラグの品質がよい特徴を有している。また、電気抵抗加熱方式の灰溶融炉には、出滓口を炉壁の中間に設けるものと炉壁の下部に設けるものがある。
【0005】
図5は出滓口を炉壁の中間に設けた従来の直流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の炉壁の中間に設けた溶融スラグjをオーバーフローさせて連続出滓する出滓口である。dは炉壁の下部に設けたメタル排出口である。eは主電極であり、fは底部電極である。mは主電極eと炉底電極f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。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り、kはメタル層である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記直流電気抵抗式灰溶融炉では、出滓口を炉壁の中間に設けられているので、溶融スラグと溶融メタルの出滓を同時に連続して行うことはできない。また、排ガス排出口は炉頂部に設けられているので、灰に含まれるダイオキシンは、灰溶融中は排ガス中に移行するが灰固体層の温度は低いので分解されず炉外に排出されるなどの問題がある。
【0007】
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、溶融スラグと溶融メタルの出滓を同時に連続して行うとともに、溶融スラグの液面が上昇したとき、溶融スラグをオーバーフローさせて溶融スラグの液面の過上昇を防ぎ、排ガス中に含まれるダイオキシンの分解を灰溶融室内で連続的に行い得ることができる灰溶融炉を提供することを目的とするものである。
【0008】
【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、炉壁の下部に設けた溶融スラグと溶融メタルとを同時に連続出滓する出滓口と、炉壁の中間に設けた排気ガスの排出と溶融スラグの液面の上昇時にオーバーフローさせる補助出滓口と、補助出滓口に連接して設けられ、灰溶融により生じたCOガスを燃焼させる燃焼器と、灰溶融炉内の補助出滓口の近傍に設けられ、上方からオーバーフローする溶融スラグを加熱するとともに、COガスを燃焼させる補助バーナーと、下端が出滓口の近傍に位置するように炉頂から挿入され、炉底に堆積したメタルを排出する際、メタルの性状を調整する補助電極とから構成されている灰溶融炉が提供される。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記補助バーナーは、プロパンガスバーナーである。
【0010】
次に本発明の作用を説明する。
灰溶融室に投入された飛灰や焼却灰を、灰溶融室内に配設した主電極と炉底電極により加熱して溶融スラグにする。ここで灰は下方の溶融スラグ層とその上に浮上した灰固体層とに分離している。操業中、溶融スラグと溶融メタルは出滓口から連続して出滓する。メタルの排出が十分でなくメタルレベルが上昇したときは補助電極により加熱してメタルの性状を調整して排出する。溶融スラグの液面が上昇すると補助出滓口からオーバーフローする。溶融スラグがオーバーフローする際、補助バーナーにより溶融スラグを上方から加熱する。灰溶融室内で主電極に使用しているカーボンの酸化により生じたCOガスは、補助出滓口を通って横方向に抜ける際、溶融スラグや補助バーナーにより加熱され、補助出滓口に連接して設けられた燃焼器へ導かれて燃焼する。灰中に含まれ排ガス中に移行したダイオキシンは、溶融スラグ上を通過する際、溶融スラグの高温により分解される。このように溶融スラグの出滓に同伴させて溶融メタルの排出を行うので、溶融メタルの排出を溶融スラグの出滓と別に行う必要がなく、灰溶融炉の操業を連続的に行うことができ、溶融スラグの液面が上昇すると溶融スラグをオーバーフローさせるので、溶融スラグの監視と液面の管理が容易にできる。また、排ガス中に含まれるダイオキシンの分解を灰溶融室内で連続的に行うようにしたので、ダイオキシン分解用の設備を新たに設ける必要がない。
【0011】
【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ないし図3は本発明の一実施形態を示すもので、図1は本発明による灰溶融炉の平面図、図2は図1のA−A矢視図、図3は図1のB−B矢視図である。
図1ないし図3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る。2は頂部に灰投入口7を有する灰溶融室である(図2,図3)。飛灰や焼却灰は、図示しないコンベヤなどにより搬送されて灰投入口7から灰溶融室2内に投入される。3は炉壁の下部に設けた溶融スラグ13と溶融メタル14を同時に連続して出滓する出滓口である(図1,図2)。4は炉壁中間の突出部1aに設けられた溶融スラグ13をオ−バ−フロ−させる補助出滓口で、排気ガス排出口(排気口)を兼ねており、また、出滓口3の故障や補修時には、連続出滓口としても使用できる(図1,図3)。灰溶融室2内で灰固体層12が加熱されて生じた排ガスは、この補助出滓口4を通り横方向に抜けて補助出滓口4に連接して設けられた燃焼器9に導かれて燃焼される(図1,図3)。5は灰溶融室2頂部の炉蓋を貫通するように設けた主電極であり、6は灰溶融室2底部に、主電極5と上下に対峙するように埋設した炉底電極である(図2,図3)。8は灰溶融室2頂部の炉蓋を貫通し、かつ、下端が出滓口3近傍に位置するように設けられた補助電極で、メタル14の排出が十分でなく灰溶融炉1の底部に堆積してメタルレベルが上昇したときはメタル14を通電加熱してメタル14の性状を調整する(図1,図2)。なお、この補助電極8はメタル14の性状を調整するだけでなく、溶融スラグ13の性状を調整することもできる。10は灰溶融室2近傍の灰溶融炉1の突出部1a上部に設けられ、上方からオ−バ−フロ−する溶融スラグ13を加熱するとともに、COガスを燃焼する補助バーナーで、プロパンガスを燃料とする(図3)。11は燃焼器9の下端に設けられ、オ−バ−フロ−した溶融スラグ13の排出口である。なお、溶融スラグ13はこの排出口11の下方に設けた図示しない受け皿などにより回収される。15は主電極5,炉底電極6および補助電極8に通電する電源であり、16,17および18はその電線である(図2)。19は排気ガスの流れである(図3)。
【0012】
図4は出滓口3の拡大断面図である。
出滓口3は周りを銅ジャケット1cで構成されている。1bは灰溶融炉1の炉壁を形成しているレンガである。なお、20は溶融スラグ13と溶融メタル14を連続出滓している際、出滓量を制御するで制御棒で、その先端を冷却して出滓口3に近接・離隔して制御する。この制御棒20の作動は、出滓口3の近傍に配設した図示しない制御装置により行われる。
【0013】
次に実施形態の作用について説明する。
灰溶融室2に投入された飛灰や焼却灰を、灰溶融室2内に配設した主電極5と炉底電極6により加熱して溶融スラグ13にする。ここで灰は下方の溶融スラグ層13とその上に浮上した灰固体層12とに分離している。操業中、溶融スラグ13と溶融メタル14は出滓口3から連続して出滓する。メタル14の排出が十分でなくメタルレベルが上昇したときは補助電極8により加熱してメタル14の性状を調整して排出する。溶融スラグ13の液面が上昇すると補助出滓口4からオーバーフローする。溶融スラグ13がオーバーフローする際、補助バーナー10により溶融スラグ13を上方から加熱する。灰溶融室2内で主電極5に使用しているカーボンの酸化により生じたCOガスは、補助出滓口4を通って横方向に抜ける際、溶融スラグ13や補助バーナー10により加熱され、補助出滓口4に連接して設けられた燃焼器9へ導かれて燃焼する。灰中に含まれ排ガス中に移行したダイオキシンは、溶融スラグ13上を通過する際、溶融スラグ13の高温により分解される。このように溶融スラグ13の出滓に同伴させて溶融メタル14の排出を行うので、溶融メタル14の排出を溶融スラグ13の出滓と別に行う必要がなく、灰溶融炉1の操業を連続的に行うことができ、溶融スラグ13の液面が上昇すると溶融スラグ13をオーバーフローさせるので、溶融スラグ13の監視と液面の管理が容易にできる。また、排ガス中に含まれるダイオキシンの分解を灰溶融室2内で連続的に行うようにしたので、ダイオキシン分解用の設備を新たに設ける必要がない。
【0014】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、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、溶融スラグと溶融メタルを同時に連続出滓するとともに、液面が上昇した溶融スラグをオーバーフローさせて液面の過上昇を防ぎ、また、排ガス中に含まれるダイオキシンの分解を灰溶融室内で連続的に行うことができるなど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平面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】図1のB−B矢視図である。
【図4】出滓口の拡大断面図である。
【図5】従来の灰溶融炉の縦断面図である。
【符号の説明】
1 灰溶融炉
1a 突出部
2 灰溶融室
3 出滓口
4 補助出滓口
5 主電極
6 炉底電極
7 灰投入口
8 補助電極
9 燃焼器
10 補助バーナー
11 オーバーフローした溶融スラグの排出口
12 灰固体層
13 溶融スラグ層
14 メタル層
15 電源
16,17,18 電線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ash melting furnace for melting and solidifying fly ash and incineration ash generated when municipal waste and industrial waste are incinerated, incineration ash generated when incinerating sewage sludge, coal ash, etc. This relates to an ash melting furnace that effectively reduces the volume, reduces the volume, renders it harmless, and recycles it.
[0002]
[Prior art]
Municipal waste, sewage sludge, and other wastes were incinerated at incineration facilities, and the resulting incinerated ash and dust were conventionally disposed of in landfills. However, due to the problems of landfill depletion and groundwater contamination due to the elution of toxic heavy metals, there is an increasing need for weight reduction / volume reduction, detoxification and recycling by melting.
[0003]
Against this background, an ash melting furnace has been proposed that melts incinerated ash discharged from incinerators that use residual carbon, coke, kerosene, and electric power as heat sources. It has been broken. 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]
The electric resistance heating method is characterized in that the molten metal is quiet because of electric resistance heating, the metal component and the volatile heavy metal are well separated, and the slag quality is better than other melting methods. In addition, there are two types of ash melting furnaces of the electric resistance heating type, in which the tap is provided in the middle of the furnace wall and in the lower part of the furnace wall.
[0005]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional DC electric resistance type ash melting furnace having a tap outlet provided in the middle of the furnace wall.
In the figure, a is an ash melting furnace. b is an ash melting chamber. c is an outlet that continuously overflows the molten slag j provided in the middle of the furnace wall of the ash melting furnace a. d is a metal discharge port provided in the lower part of the furnace wall. e is the main electrode and f is the bottom electrode. m is a power source for passing direct current electricity between the main electrode e and the furnace bottom electrode f, and n and o are the electric wires. g is an ash inlet provided at the top of the ash melting furnace a, and the fly ash and the 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, and k is a metal layer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the direct current electric resistance type ash melting furnace, since the tap outlet is provided in the middle of the furnace wall, it is not possible to continuously feed the molten slag and molten metal simultaneously. In addition, since the exhaust gas outlet is provided at the top of the furnace, dioxins contained in the ash move into the exhaust gas during ash melting, but the ash solid layer temperature is low, so it is not decomposed and discharged outside the furnace. There is a problem.
[0007]
The present invention was devised to solve the above-described problems. The molten slag and the molten metal are continuously discharged at the same time, and when the liquid level of the molten slag rises, the molten slag is removed. An object of the present invention is to provide an ash melting furnace that can overflow and prevent the liquid level of molten slag from rising excessively and can continuously decompose dioxins contained in exhaust gas in an ash melting chamber.
[0008]
[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, An outlet that is provided at the bottom of the furnace wall to continuously melt molten slag and molten metal, and an auxiliary outlet that is provided in the middle of the furnace wall and that overflows when the level of the molten slag rises. And a combustor that is connected to the auxiliary outlet and burns CO gas generated by ash melting, and is provided in the vicinity of the auxiliary outlet in the ash melting furnace and heats the molten slag that overflows from above And an auxiliary burner that burns CO gas, and an auxiliary electrode that is inserted from the top of the furnace so that the lower end is located in the vicinity of the tap hole, and adjusts the properties of the metal when discharging the metal deposited on the bottom of the furnace, Provided by an ash melting furnace consisting of It is.
[0009]
According to a preferred embodiment of the present invention, the auxiliary burner is a propane gas burner.
[0010]
Next, the operation of the present invention will be described.
Fly ash and incinerated ash charged into the ash melting chamber are heated to a molten slag by the main electrode and the furnace bottom electrode disposed in the ash melting chamber. Here, the ash is separated into a lower molten slag layer and an ash solid layer that floats thereon. During operation, molten slag and molten metal are continuously discharged from the outlet. When the metal is not sufficiently discharged and the metal level rises, the metal is heated by the auxiliary electrode to adjust the properties of the metal and then discharged. When the liquid level of the molten slag rises, it overflows from the auxiliary outlet. When the molten slag overflows, the molten slag is heated from above by an auxiliary burner. The CO gas generated by the oxidation of the carbon used for the main electrode in the ash melting chamber is heated by the molten slag and the auxiliary burner when passing through the auxiliary outlet and connected to the auxiliary outlet. Then, it is led to a combustor provided to burn. Dioxin contained in the ash and transferred to the exhaust gas is decomposed by the high temperature of the molten slag when passing over the molten slag. Since the molten metal is discharged together with the molten slag, the molten metal need not be discharged separately from the molten slag, and the ash melting furnace can be operated continuously. Since the molten slag overflows when the liquid level of the molten slag rises, it is possible to easily monitor the molten slag and manage the liquid level. In addition, since the decomposition of dioxins contained in the exhaust gas is continuously performed in the ash melting chamber, it is not necessary to newly provide equipment for dioxin decomposition.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of an ash melting furnace according to the present invention, FIG. 2 is a view taken along arrow AA in FIG. 1, and FIG. FIG.
1 to 3, reference numeral 1 denotes an ash melting furnace for melting fly ash and incinerated ash. 2 is an ash melting chamber having an ash inlet 7 at the top (FIGS. 2 and 3). Fly ash and incineration ash are transported by a conveyor (not shown) and the like and charged into the ash melting chamber 2 from the ash charging port 7. Denoted at 3 is an outlet for continuously and simultaneously melting
[0012]
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the
The
[0013]
Next, the operation of the embodiment will be described.
The fly ash and incinerated ash charged into the ash melting chamber 2 are heated to the
[0014]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the molten slag and the molten metal are continuously discharged at the same time, the molten slag whose liquid level has risen is overflowed to prevent the liquid level from rising excessively, and is contained in the exhaust gas. The dioxins can be decomposed continuously in the ash melting chamber, and thus excellent effects are exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an ash melting furnace according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG.
FIG. 3 is a view taken along arrow BB in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a tap opening.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional ash melting furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03991998A JP3921784B2 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Ash melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03991998A JP3921784B2 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Ash melting furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11237027A JPH11237027A (en) | 1999-08-31 |
JP3921784B2 true JP3921784B2 (en) | 2007-05-30 |
Family
ID=12566356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03991998A Expired - Fee Related JP3921784B2 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Ash melting furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3921784B2 (en) |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP03991998A patent/JP3921784B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11237027A (en) | 1999-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100549789B1 (en) | Method for the vitrification of a powder substance and device therefor | |
JP3921784B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP3280265B2 (en) | Apparatus and method for melting incineration residue and fly ash | |
JPH067007B2 (en) | Waste melting furnace slag facility | |
JP3921706B2 (en) | Electrode sealing device for ash melting furnace | |
JP3744669B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP3714384B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP3744668B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP3575785B2 (en) | Method and apparatus for treating fall ash in secondary combustion chamber | |
JP4917950B2 (en) | Plant operation control method by omnidirectional monitoring | |
JP3743473B2 (en) | Ash melting furnace tapping apparatus and tapping method | |
JPH11270834A (en) | Ash melting furnace | |
JP3757409B2 (en) | Ash melting furnace and method for forming bottom electrode of ash melting furnace | |
JP3196918B2 (en) | Waste melting method and waste melting equipment | |
JP3575570B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP4972458B2 (en) | Ash melting furnace combustion chamber | |
JP3799582B2 (en) | Ash melting furnace | |
JP3714383B2 (en) | Ash melting furnace and method of operating the same | |
JP2000297921A (en) | Slag discharging device and slag discharging method from waste melting furnace | |
JP4110660B2 (en) | Ash melting furnace | |
JPH09324911A (en) | Slag apparatus for ash melting furnace | |
JP2002162010A (en) | Waste melting furnace | |
JP3611348B2 (en) | Electric melting furnace | |
JP3831930B2 (en) | Electrode sealing device for ash melting furnace | |
JPH11201439A (en) | Ash-melting furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |