JP4018562B2 - Gasification melting furnace - Google Patents

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JP4018562B2 JP2003065094A JP2003065094A JP4018562B2 JP 4018562 B2 JP4018562 B2 JP 4018562B2 JP 2003065094 A JP2003065094 A JP 2003065094A JP 2003065094 A JP2003065094 A JP 2003065094A JP 4018562 B2 JP4018562 B2 JP 4018562B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物を処理する際に発生する熱分解残渣などの溶融対象物を溶融処理するガス化溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、都市ごみなどの一般廃棄物や産業廃棄物を処理する場合には、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気で加熱し、熱分解ガスと固体残渣に分解する装置が広く用いられている。
【0003】
更に、この装置では、熱分解ガスが改質・精製の上燃料ガスとして用いられる。一方、固体残渣は燃料としてガス化溶融炉へ送られ、このガス化溶融炉においてガス化されて燃料ガスが生成されると共に、固体残渣中の灰分は溶融され、溶融スラグが生成される。
【0004】
次に、上述したような従来技術によるガス化溶融炉の構成について、ガス化溶融炉の構成を示す立断面図である図6を用いて説明する。なお、このようなガス化溶融炉による廃棄物の処理方法の詳細については例えば特許文献1に、また、この種のガス化溶融炉の構成の詳細については例えば特許文献2にそれぞれ詳しい。
【0005】
すなわち、従来技術によるガス化溶融炉50では、固体残渣が燃料として、また酸化剤として例えば空気がメインバーナー23に供給される。メインバーナー23では、供給された酸化剤と固体残渣とが混合着火され、溶融炉本体14の内部において火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0006】
固体残渣中の灰分は、上記ガス化における反応熱により溶融し、溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下し、炉床に設けられたスラグ溜り16に捕捉される。
【0007】
この溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化した後に溢流し、堰18に移行する。堰18には、図7に示すようにスラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20へと移行し、下方に開口しているスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間内に沿って移動し、スラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0008】
一方、固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSは、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される以外に、生成ガスによって搬送され、スラグ排出口20側に移動するものもある。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−360998号公報
【0010】
【特許文献2】
特開平10−26333号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガス化溶融炉では、以下のような問題がある。
【0012】
すなわち、スラグ排出口20は、堰18と絞り部材22とによって口径がその上流側および下流側よりも狭められている。このような構成は、生成ガスの流路として見た場合には絞りとして作用する。したがって、スラグ排出口20の周囲にミスト状スラグSが衝突し、例えば図6に示すように絞り部材22の上部に捕捉されてしまうと、これが凝固してスラグ排出口20を塞ぐ恐れがあるという問題がある。
【0013】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ミスト状スラグをスラグ排出口側に移動させないようにすることによって、スラグ排出口がミスト状スラグによって閉塞されることを阻止することが可能なガス化溶融炉を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【0015】
すなわち、請求項1の発明は、廃棄物を熱分解して得られる熱分解残渣中の炭素分をガス化して可燃性燃料ガスを生成するとともに、このガス化における反応熱によって熱分解残渣中の灰分を溶融して溶融スラグとし、下方に開口しているスラグ排出口から溶融スラグを排出するガス化溶融炉において、ほぼ水平方向に延設され、溶融スラグをほぼ水平方向に沿ってスラグ排出口側へ導くといが設けられた堰と、生成された可燃性燃料ガスに同伴して移動する溶融スラグの液滴がスラグ排出口の周辺に付着凝固してスラグ排出口を閉塞することのないように、スラグ排出口よりも上流側に、それぞれほぼ垂直方向に延設され、溶融スラグの液滴を除去し、スラグ排出口側に移動しないようにした複数の障壁とを備える。そして、複数の障壁は、少なくとも1つが堰の上にといを塞がないように配置されており、かつ、スラグ排出口の口径よりも口径が小さく、溶融スラグの液滴をスラグ排出口側へ導くガス通路口を形成するように配置されている
【0016】
従って、請求項1の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、溶融スラグの液滴が効率的に除去され、スラグ排出口まで至らないようにすることができる。その結果、溶融スラグの液滴によって、スラグ排出口が閉塞されることを阻止することが可能となる。
【0023】
請求項の発明は、請求項の発明のガス化溶融炉において、障壁によって除去された溶融スラグの液滴が障壁に付着した場合には、付着した液滴を障壁から流下させるために複数の障壁のうちの少なくとも1つを加熱する加熱手段を付加している。
【0024】
従って、請求項の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができる。その結果、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0025】
請求項の発明は、請求項の発明のガス化溶融炉において、加熱手段としてバーナーを用いている。
【0026】
従って、請求項の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、バーナーを用いて、効果的に障壁を加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0027】
請求項の発明は、請求項に記載のガス化溶融炉において、複数の障壁のうちの少なくとも1つの壁面へ噴霧状の酸化剤を供給する酸化剤供給ノズルを付加してなる。
【0028】
従って、請求項の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁を効率的に加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0029】
請求項の発明は、請求項の発明のガス化溶融炉において、酸化剤を燃焼用空気としている。
【0030】
従って、請求項の発明のガス化溶融炉においては、以上のような手段を講じることにより、障壁を効率的に加熱することができる。その結果、障壁に付着した溶融スラグの液滴の凝固を阻止するとともに、付着した溶融スラグの液滴を容易に障壁から流下させることができるようになり、障壁による溶融スラグの液滴の除去能力を維持することが可能となる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0032】
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図6および図7と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【0033】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図1を用いて説明する。
【0034】
図1は、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図である。
【0035】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉10は、図6に示す従来技術のガス化溶融炉50の内部空間内に、堰18の上方の天井部19から下方に向かって、すなわち垂直方向に延設された障壁24を付加した構成としている。
【0036】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉10の作用について説明する。
【0037】
本実施の形態に係るガス化溶融炉10では燃料として固体残渣が、酸化剤として例えば空気がメインバーナー23に供給される。メインバーナー23では、供給された酸化剤と固体残渣とが混合着火され、溶融炉本体14の内部において火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0038】
固体残渣中の灰分は、上記ガス化における反応熱により溶融し、溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下し、炉床に設けられたスラグ溜り16に捕捉される。
【0039】
この溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化が図られた後に堰18を溢流し、スラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20側へと移行し、下方に開口しているスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0040】
また、一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間を図中矢印に示す方向に沿って移動し、最終的にはスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0041】
一方、固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSは、2通りの移動経路を通る。
【0042】
すなわち、一部のミスト状スラグSは、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される。その他のミスト状スラグSは、生成ガスに同伴され、堰18の上方を図中左から右に向かって移動する。このようにして生成ガスに同伴されたミスト状スラグSは、以下に述べるように、障壁24によって除去される。
【0043】
すなわち、堰18の上方側には障壁24が設けられている。この障壁24は、図中左から右に向かってほぼ水平方向に移動する生成ガスに対してほぼ直交する方向である垂直方向に延設され設けられている。したがって、生成ガスに同伴されて移動するミスト状スラグSは、この障壁24に衝突し、容易に除去される。
【0044】
このようにして、ミスト状スラグSは障壁24によってほとんど除去されるので、ミスト状スラグSの液滴によって、スラグ排出口が閉塞されることを阻止することができる。なお、障壁24によって除去されたミスト状スラグSは、障壁24の表面に沿って流下し、スラグ溜り16に回収される。
【0045】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉においては、上記のような作用により、生成ガスに同伴するミスト状スラグSを、障壁24によって効率的に除去することができる。
【0046】
これによって、ミスト状スラグSがスラグ排出口20まで到達しないようになり、ミスト状スラグSによるスラグ排出口20の閉塞を阻止することが可能となる。
【0047】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態を図2から図3を用いて説明する。
【0048】
図2は、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0049】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉11は、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉10の変形例であって、第1の実施の形態に係るガス化溶融炉10に、堰18から上方の天井部19に向かって、すなわち堰18から垂直方向に向かって延設された障壁25を付加した構成としている。そして、障壁24と障壁25とによって上下方向にジグザグ状となるような生成ガスの流路を形成している。更に、この形成された流路の口径を、スラグ排出口20の口径よりも小さくしている。
【0050】
なお、図3に示すように、障壁25には、スラグ流下とい21が設けられているので、スラグ溜り16からのスラグの溢流を阻害することはない。
【0051】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉11の作用について説明する。
【0052】
第1の実施の形態で説明したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉11でもまた燃料である固体残渣と、酸化剤である例えば空気がメインバーナー23に供給され、メインバーナー23ではこれらが混合着火され火炎Fが形成される。この火炎F中において、固体残渣に含まれている炭素分は、一酸化炭素や二酸化炭素にガス化される。
【0053】
そして、固体残渣中の灰分は溶融スラグMとなって溶融炉本体14の内部空間内を落下しスラグ溜り16に捕捉される。溶融スラグMは、スラグ溜り16の中で充分に過熱され、安定化が図られた後に堰18を溢流し、スラグ流下とい21を介してスラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0054】
また、一酸化炭素や二酸化炭素などの生成ガスについても、溶融炉本体14の内部空間を図中矢印に示す方向に沿って移動し、スラグ排出口20から溶融炉本体14の外部へと排出される。
【0055】
固体残渣中の灰分のうち、特に微粒子であったものは、微粒子状の溶融スラグであるミスト状スラグSとなる。このミスト状スラグSの一部は、溶融スラグMと同様に溶融炉本体14の内部空間内を落下し、スラグ溜り16に捕捉される。その他のミスト状スラグSは、生成ガスに同伴され、堰18の上方を、障壁24と障壁25とによって形成されてなるジグザグ状の流路に沿ってスラグ排出口20に向かって移動する。このようにして生成ガスに同伴されたミスト状スラグSは、以下に述べるように、障壁24および障壁25によって効率良く除去される。
【0056】
障壁24は、垂直方向に沿って、すなわち図中左から右に向かってほぼ水平方向に移動する生成ガスの移動方向に対してほぼ直交する方向に延設され設けられている。したがって、生成ガスに同伴されて移動するミスト状スラグSは、この障壁24に衝突し、除去される。
【0057】
更に、障壁25は、障壁24と平行になるように下方から上方に向かって延設され設けられている。したがって、障壁24によって除去されなかったミスト状スラグSは、生成ガスに同伴されて更にスラグ排出口20側に移動すると、障壁25に衝突する。これによって、障壁24によって除去されなかったミスト状スラグSが、障壁25によって除去される。
【0058】
このようにして、ミスト状スラグSは障壁24によって除去されるのに加え、障壁24によって除去されないミスト状スラグSが存在していても、障壁25によって除去される。しかも、障壁24と障壁25とによって形成されてなるジグザグ状の流路の口径は、スラグ排出口20の口径よりも絞られているので、この流路における障壁24,25の表面積割合は高い。これによって、障壁24,25によるミスト状スラグSの除去効率がますます高められ、スラグ排出口20へのミスト状スラグSの移動が効果的に阻止され、スラグ排出口20が閉塞されることを阻止することができる。
【0059】
なお、障壁24によって除去されたミスト状スラグSは、障壁24の表面に沿って流下し、スラグ溜り16に回収される。また、障壁25によって除去されたミスト状スラグSは、障壁25の表面に沿って堰18まで流下し、スラグ流下とい21に沿ってスラグ排出口20まで移動する。
【0060】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉においては、上記のような作用により、生成ガスに同伴するミスト状スラグSを、障壁24および障壁25によって効率的に除去することができる。
【0061】
これによって、ミスト状スラグSがスラグ排出口20まで到達しないようになり、ミスト状スラグSによるスラグ排出口20の閉塞を阻止することが可能となる。
【0062】
なお、本実施の形態では、2つの障壁24,25を用いた例について説明したが、障壁の数は、2つに限定されるものではなく、3つ以上であっても良い。障壁の数を多くすればするほど、ミスト状スラグSの除去効率を高めることができる。
【0063】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態を図4を用いて説明する。
【0064】
図4は、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図2と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0065】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉12は、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉11の変形例であって、第2の実施の形態に係るガス化溶融炉11に、障壁24の壁面を加熱する壁面加熱バーナー30を付加した構成としている。
【0066】
壁面加熱バーナー30は、燃料と酸化剤とが供給され、供給された酸化剤を用いて燃料を燃焼することによって障壁24の壁面を加熱する。燃料としては例えば都市ガス等の可燃性ガスを、酸化剤としては例えば空気あるいは燃焼空気をそれぞれ用いる。酸化剤を供給する場合には、壁面加熱バーナー30にノズル機能を持たせ、このノズル機能によって噴霧化された酸化剤を障壁24の壁面一面に亘って吹き付けることによって、壁面全体を効率良く燃焼するようにしても良い。
【0067】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るガス化溶融炉12の作用について説明する。
【0068】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉12には、障壁24の壁面を加熱する壁面加熱バーナー30が設けられている。この壁面加熱バーナー30には、燃料と酸化剤が供給されるので、酸化剤を用いて燃料を燃焼することによって障壁24の壁面が加熱される。
【0069】
その結果、障壁24に付着したミスト状スラグSの凝固が阻止され、障壁24の壁面に沿って容易に流下するようになり、スラグ溜り16に回収される。これによって、障壁24に付着したミスト状スラグSが壁面から迅速に除去されるので、障壁24によるミスト状スラグSの除去能力がガス化溶融炉12の運転期間に亘って維持される。
【0070】
上述したように、本実施の形態に係るガス化溶融炉12においては、上記のような作用により、運転期間に亘って第2の実施の形態で得られる作用効果を奏することができる。
【0071】
なお、本実施の形態では、障壁24を壁面加熱バーナー30によって加熱する場合を例に説明したが、それに加えて、障壁25を加熱するバーナーを備えるようにしても良い。このバーナーによって障壁25を加熱した場合であっても、障壁25によるミスト状スラグSの除去能力がガス化溶融炉12の運転期間に亘って維持される。
【0072】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態を図5を用いて説明する。
【0073】
図5は、第4の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図であり、図4と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0074】
すなわち、本実施の形態に係るガス化溶融炉13は、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉12の変形例であって、第3の実施の形態に係るガス化溶融炉12における壁面加熱バーナー30に代えて酸化剤供給ノズル32を付加した構成としている。
【0075】
酸化剤供給ノズル32は、例えば酸素、空気、または燃焼空気を噴霧化して障壁24の壁面一面に亘って吹き付ける。本実施の形態に係るガス化溶融炉13の溶融炉本体14の内部空間は、一酸化炭素や二酸化炭素が充満した高温低酸素雰囲気であるので、酸化剤である酸素、空気、または燃焼空気を噴霧化して障壁24の壁面一面に吹き付けると、これら酸化物が燃焼し、障壁24の壁面全体を効率良く加熱するようにしている。
【0076】
このような構成とすることによっても、障壁24の壁面全体を効率良く加熱することができるので、第3の実施の形態と同様に、運転期間に亘って第2の実施の形態で得られる作用効果を奏することができる。
【0077】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ミスト状スラグを除去することによって、スラグ排出口側に移動させないようにすることができる。以上により、スラグ排出口がミスト状スラグによって閉塞されることを阻止することが可能なガス化溶融炉を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図2】 第2の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図3】 障壁と堰との接続状態を示す斜視図
【図4】 第3の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図5】 第4の実施の形態に係るガス化溶融炉の構成例を示す立断面図
【図6】 従来技術によるガス化溶融炉の構成を示す立断面図
【図7】 堰の詳細構成を示す斜視図
【符号の説明】
F…火炎、M…溶融スラグ、S…ミスト状スラグ、10,11,12,13,50…ガス化溶融炉、14…溶融炉本体、16…スラグ溜り、18…堰、19…天井部、20…スラグ排出口、21…スラグ流下とい、22…絞り部材、23…メインバーナー、24,25…障壁、28…スラグ溢流穴、30…壁面加熱バーナー、32…酸化剤供給ノズル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gasification melting furnace for melting a melting target object such as a thermal decomposition residue generated when processing general waste or industrial waste.
[0002]
[Prior art]
Usually, when processing general waste such as municipal waste and industrial waste, a device that puts the waste in a pyrolysis reactor and heats it in a low oxygen atmosphere to decompose it into pyrolysis gas and solid residue is widely used. It has been.
[0003]
Further, in this apparatus, pyrolysis gas is used as fuel gas for reforming and purification. On the other hand, the solid residue is sent as a fuel to a gasification and melting furnace and gasified in the gasification and melting furnace to generate fuel gas, and the ash in the solid residue is melted to generate molten slag.
[0004]
Next, the configuration of the conventional gasification melting furnace as described above will be described with reference to FIG. 6 which is an elevational sectional view showing the configuration of the gasification melting furnace. The details of the waste treatment method using such a gasification and melting furnace are detailed in, for example, Patent Document 1, and the details of the configuration of this type of gasification and melting furnace are described in, for example, Patent Document 2.
[0005]
That is, in the gasification melting furnace 50 according to the prior art, for example, air is supplied to the main burner 23 as a solid residue as a fuel and as an oxidant. In the main burner 23, the supplied oxidant and solid residue are mixed and ignited, and a flame F is formed inside the melting furnace body 14. In the flame F, the carbon content contained in the solid residue is gasified into carbon monoxide and carbon dioxide.
[0006]
The ash content in the solid residue is melted by the reaction heat in the gasification, becomes molten slag M, falls in the internal space of the melting furnace main body 14, and is captured by the slag reservoir 16 provided on the hearth.
[0007]
This molten slag M is sufficiently superheated in the slag reservoir 16, overflows after stabilization, and moves to the weir 18. As shown in FIG. 7, the weir 18 moves to the slag discharge port 20 along the slag flow path 21 and is discharged from the slag discharge port 20 opened downward to the outside of the melting furnace main body 14. Product gases such as carbon monoxide and carbon dioxide also move along the internal space of the melting furnace body 14 and are discharged from the slag discharge port 20 to the outside of the melting furnace body 14.
[0008]
On the other hand, among the ash content in the solid residue, those that are particularly fine particles become mist-like slag S that is fine particle-like molten slag. This mist-like slag S falls in the internal space of the melting furnace main body 14 in the same manner as the molten slag M, and is transported by generated gas and moved to the slag discharge port 20 side in addition to being captured by the slag reservoir 16. There is also.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-360998
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-26333
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional gasification melting furnace has the following problems.
[0012]
That is, the diameter of the slag discharge port 20 is narrower than the upstream side and the downstream side by the weir 18 and the throttle member 22. Such a configuration acts as a throttle when viewed as a flow path for the product gas. Therefore, if the mist-like slag S collides with the slag discharge port 20 and is captured on the upper portion of the throttle member 22 as shown in FIG. 6, for example, this may solidify and block the slag discharge port 20. There's a problem.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by preventing the mist-like slag from moving toward the slag outlet, it is possible to prevent the slag outlet from being blocked by the mist-like slag. An object is to provide a possible gasification melting furnace.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0015]
That is, the invention of claim 1 gasifies the carbon content in the pyrolysis residue obtained by pyrolyzing the waste to produce a combustible fuel gas, and the reaction heat in the gasification causes the pyrolysis residue in the pyrolysis residue. In a gasification and melting furnace that melts ash to form molten slag and discharges molten slag from a slag discharge port that opens downward, the slag discharge port extends in a substantially horizontal direction and the molten slag extends in a substantially horizontal direction. Weirs with guides to the side and molten slag droplets that move with the generated combustible fuel gas will not adhere to and solidify around the slag discharge port and block the slag discharge port In addition, a plurality of barriers are provided on the upstream side of the slag discharge port so as to extend in a substantially vertical direction so as to remove droplets of the molten slag so as not to move to the slag discharge port side . The plurality of barriers are arranged so that at least one of the barriers does not block the weir, the diameter is smaller than the diameter of the slag discharge port , and molten slag droplets are directed to the slag discharge port side. It arrange | positions so that the gas passage port which guides may be formed.
[0016]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the first aspect of the invention, by taking the above-described means, it is possible to efficiently remove the molten slag droplets and not reach the slag discharge port. As a result, it is possible to prevent the slag discharge port from being blocked by the molten slag droplets.
[0023]
A plurality of invention of claim 2, in the gasification melting furnace of the invention of claim 1, for droplets of molten slag which is removed by the barrier when adhered to the barrier to flow down adhering droplets from the barrier A heating means for heating at least one of the barriers is added.
[0024]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the second aspect of the present invention, by taking the above measures, the solidification of the molten slag droplets adhering to the barrier is prevented and the adhered molten slag droplets can be easily removed. Can flow down from the barrier. As a result, the ability to remove molten slag droplets by the barrier can be maintained.
[0025]
The invention of claim 3 uses a burner as the heating means in the gasification melting furnace of claim 2 of the invention.
[0026]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the third aspect of the invention, the barrier can be effectively heated using the burner by taking the above-described means. As a result, the molten slag droplets adhering to the barrier can be prevented from solidifying, and the adhered molten slag droplets can easily flow down from the barrier. Can be maintained.
[0027]
A fourth aspect of the present invention, the gasification and melting furnace for wastes according to claim 1, comprising adding at least one oxidant supply nozzle for supplying a spray-like oxidizing agent to the wall surface of the plurality of barriers.
[0028]
Therefore, in the gasification melting furnace of the invention of claim 4 , the barrier can be efficiently heated by taking the above-described means. As a result, the molten slag droplets adhering to the barrier can be prevented from solidifying, and the adhered molten slag droplets can easily flow down from the barrier. Can be maintained.
[0029]
According to a fifth aspect of the present invention, in the gasification melting furnace according to the fourth aspect of the present invention, the oxidizing agent is combustion air.
[0030]
Therefore, in the gasification melting furnace according to the fifth aspect of the invention, the barrier can be efficiently heated by taking the above-described means. As a result, the molten slag droplets adhering to the barrier can be prevented from solidifying, and the adhered molten slag droplets can easily flow down from the barrier. Can be maintained.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
In addition, the code | symbol in the figure used for description of each following embodiment attaches | subjects and shows the same code | symbol about the same part as FIG. 6 and FIG.
[0033]
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0034]
FIG. 1 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the first embodiment.
[0035]
That is, the gasification melting furnace 10 according to the present embodiment has a vertical direction from the ceiling portion 19 above the weir 18 in the internal space of the conventional gasification melting furnace 50 shown in FIG. It is set as the structure which added the barrier | block 24 extended in this.
[0036]
Next, the operation of the gasification melting furnace 10 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0037]
In the gasification melting furnace 10 according to the present embodiment, a solid residue is supplied to the main burner 23 as a fuel and, for example, air as an oxidant. In the main burner 23, the supplied oxidant and solid residue are mixed and ignited, and a flame F is formed inside the melting furnace body 14. In the flame F, the carbon content contained in the solid residue is gasified into carbon monoxide and carbon dioxide.
[0038]
The ash content in the solid residue is melted by the reaction heat in the gasification, becomes molten slag M, falls in the internal space of the melting furnace main body 14, and is captured by the slag reservoir 16 provided on the hearth.
[0039]
The molten slag M is sufficiently overheated in the slag reservoir 16 and stabilized, and then overflows the weir 18 and moves to the slag discharge port 20 side along the slag flow bottom 21 and opens downward. The slag discharge port 20 is discharged to the outside of the melting furnace main body 14.
[0040]
Further, the generated gas such as carbon monoxide and carbon dioxide also moves in the interior space of the melting furnace main body 14 along the direction indicated by the arrow in the figure, and finally from the slag discharge port 20 to the outside of the melting furnace main body 14. Is discharged.
[0041]
On the other hand, among the ash content in the solid residue, those that are particularly fine particles become mist-like slag S that is fine particle-like molten slag. The mist slag S passes through two movement paths.
[0042]
That is, a part of the mist-like slag S falls in the internal space of the melting furnace main body 14 in the same manner as the molten slag M, and is captured by the slag reservoir 16. The other mist-like slag S is accompanied by the generated gas and moves above the weir 18 from the left to the right in the figure. The mist-like slag S entrained in the product gas in this way is removed by the barrier 24 as described below.
[0043]
That is, a barrier 24 is provided above the weir 18. The barrier 24 is provided so as to extend in the vertical direction, which is a direction substantially orthogonal to the product gas moving in the horizontal direction from the left to the right in the drawing. Therefore, the mist-like slag S moving with the generated gas collides with the barrier 24 and is easily removed.
[0044]
In this way, since the mist slag S is almost removed by the barrier 24, the slag discharge port can be prevented from being blocked by the droplets of the mist slag S. The mist slag S removed by the barrier 24 flows down along the surface of the barrier 24 and is collected in the slag reservoir 16.
[0045]
As described above, in the gasification melting furnace according to the present embodiment, the mist-like slag S accompanying the product gas can be efficiently removed by the barrier 24 by the above-described action.
[0046]
This prevents the mist-like slag S from reaching the slag discharge port 20 and prevents the slag discharge port 20 from being blocked by the mist-like slag S.
[0047]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 2 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the second embodiment. The same parts as those in FIG. Only about.
[0049]
That is, the gasification melting furnace 11 according to the present embodiment is a modification of the gasification melting furnace 10 according to the first embodiment, and the gasification melting furnace 10 according to the first embodiment includes: A barrier 25 extending from the weir 18 toward the upper ceiling portion 19, that is, from the weir 18 in the vertical direction, is added. The barrier 24 and the barrier 25 form a flow path for the product gas that is zigzag in the vertical direction. Further, the diameter of the formed flow path is made smaller than the diameter of the slag discharge port 20.
[0050]
As shown in FIG. 3, the barrier 25 is provided with the slag flow bottom 21, so that the slag overflow from the slag reservoir 16 is not hindered.
[0051]
Next, the operation of the gasification melting furnace 11 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0052]
As described in the first embodiment, in the gasification melting furnace 11 according to the present embodiment, a solid residue as a fuel and, for example, air as an oxidant are supplied to the main burner 23. These are mixed and ignited to form a flame F. In the flame F, the carbon content contained in the solid residue is gasified into carbon monoxide and carbon dioxide.
[0053]
Then, the ash content in the solid residue becomes molten slag M and falls in the internal space of the melting furnace body 14 and is captured by the slag reservoir 16. The molten slag M is sufficiently overheated in the slag reservoir 16 and stabilized, and then overflows the weir 18 and is discharged from the slag discharge port 20 to the outside of the melting furnace main body 14 through the slag flow bottom 21. Is done.
[0054]
In addition, generated gases such as carbon monoxide and carbon dioxide also move in the interior space of the melting furnace body 14 along the direction indicated by the arrow in the figure, and are discharged from the slag discharge port 20 to the outside of the melting furnace body 14. The
[0055]
Among the ash content in the solid residue, those that are particularly fine particles become mist-like slag S that is fine-particle molten slag. A part of the mist-like slag S falls in the internal space of the melting furnace main body 14 like the molten slag M, and is captured by the slag reservoir 16. The other mist-like slag S is accompanied by the generated gas and moves toward the slag discharge port 20 along the zigzag flow path formed by the barrier 24 and the barrier 25 above the weir 18. The mist slag S entrained in the generated gas in this way is efficiently removed by the barrier 24 and the barrier 25 as described below.
[0056]
The barrier 24 is provided so as to extend in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the product gas that moves in the vertical direction, that is, from the left to the right in the drawing, in a substantially horizontal direction. Therefore, the mist-like slag S moving with the generated gas collides with the barrier 24 and is removed.
[0057]
Further, the barrier 25 is provided so as to extend from below to above so as to be parallel to the barrier 24. Therefore, the mist slag S that has not been removed by the barrier 24 collides with the barrier 25 when the mist slag S is moved to the slag discharge port 20 side along with the generated gas. As a result, the mist-like slag S that has not been removed by the barrier 24 is removed by the barrier 25.
[0058]
In this way, in addition to the mist-like slag S being removed by the barrier 24, the mist-like slag S that is not removed by the barrier 24 is removed by the barrier 25. Moreover, since the diameter of the zigzag channel formed by the barrier 24 and the barrier 25 is narrower than the diameter of the slag discharge port 20, the surface area ratio of the barriers 24 and 25 in this channel is high. As a result, the removal efficiency of the mist slag S by the barriers 24 and 25 is further enhanced, the movement of the mist slag S to the slag discharge port 20 is effectively prevented, and the slag discharge port 20 is blocked. Can be blocked.
[0059]
The mist slag S removed by the barrier 24 flows down along the surface of the barrier 24 and is collected in the slag reservoir 16. Further, the mist-like slag S removed by the barrier 25 flows down to the weir 18 along the surface of the barrier 25 and moves to the slag discharge port 20 along the slag flow stop 21.
[0060]
As described above, in the gasification melting furnace according to the present embodiment, the mist-like slag S accompanying the product gas can be efficiently removed by the barrier 24 and the barrier 25 by the above-described action. .
[0061]
This prevents the mist-like slag S from reaching the slag discharge port 20 and prevents the slag discharge port 20 from being blocked by the mist-like slag S.
[0062]
In this embodiment, an example using two barriers 24 and 25 has been described. However, the number of barriers is not limited to two, and may be three or more. The greater the number of barriers, the higher the removal efficiency of the mist slag S.
[0063]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0064]
FIG. 4 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the third embodiment. The same parts as those in FIG. Only about.
[0065]
That is, the gasification melting furnace 12 according to the present embodiment is a modification of the gasification melting furnace 11 according to the second embodiment, and the gasification melting furnace 11 according to the second embodiment includes: A wall surface heating burner 30 for heating the wall surface of the barrier 24 is added.
[0066]
The wall surface heating burner 30 is supplied with fuel and oxidant, and heats the wall surface of the barrier 24 by burning the fuel using the supplied oxidant. For example, a combustible gas such as city gas is used as the fuel, and air or combustion air is used as the oxidant. When supplying the oxidant, the wall surface heating burner 30 has a nozzle function, and the entire wall surface is efficiently burned by spraying the oxidant atomized by the nozzle function over the entire wall surface of the barrier 24. You may do it.
[0067]
Next, the operation of the gasification melting furnace 12 according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0068]
In other words, the gasification melting furnace 12 according to the present embodiment is provided with a wall surface heating burner 30 for heating the wall surface of the barrier 24. Since the fuel and the oxidant are supplied to the wall surface heating burner 30, the wall surface of the barrier 24 is heated by burning the fuel using the oxidant.
[0069]
As a result, solidification of the mist-like slag S adhering to the barrier 24 is prevented, and the mist-like slag S easily flows down along the wall surface of the barrier 24 and is collected in the slag reservoir 16. As a result, the mist slag S adhering to the barrier 24 is quickly removed from the wall surface, so that the ability to remove the mist slag S by the barrier 24 is maintained over the operation period of the gasification melting furnace 12.
[0070]
As described above, in the gasification melting furnace 12 according to the present embodiment, the operation and effects obtained in the second embodiment can be achieved over the operation period by the above-described operation.
[0071]
In the present embodiment, the case where the barrier 24 is heated by the wall surface heating burner 30 has been described as an example, but in addition, a burner for heating the barrier 25 may be provided. Even when the barrier 25 is heated by this burner, the ability of the mist-like slag S to be removed by the barrier 25 is maintained over the operation period of the gasification melting furnace 12.
[0072]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0073]
FIG. 5 is an elevational sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the fourth embodiment. The same parts as those in FIG. Only about.
[0074]
That is, the gasification melting furnace 13 according to the present embodiment is a modification of the gasification melting furnace 12 according to the third embodiment, and is a wall surface in the gasification melting furnace 12 according to the third embodiment. Instead of the heating burner 30, an oxidant supply nozzle 32 is added.
[0075]
The oxidant supply nozzle 32 atomizes, for example, oxygen, air, or combustion air, and sprays it over the entire wall surface of the barrier 24. Since the internal space of the melting furnace main body 14 of the gasification melting furnace 13 according to the present embodiment is a high-temperature and low-oxygen atmosphere filled with carbon monoxide or carbon dioxide, oxygen, air, or combustion air that is an oxidant is used. When atomized and sprayed on the entire wall surface of the barrier 24, these oxides burn, and the entire wall surface of the barrier 24 is efficiently heated.
[0076]
Even with such a configuration, the entire wall surface of the barrier 24 can be efficiently heated. Thus, as in the third embodiment, the effect obtained in the second embodiment over the operation period. There is an effect.
[0077]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this structure. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the mist from being moved to the slag discharge port side by removing the mist-like slag. As described above, a gasification melting furnace capable of preventing the slag discharge port from being blocked by the mist-like slag can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional elevation view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to a first embodiment. FIG. 2 is a sectional elevation view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to a second embodiment. 3] A perspective view showing a connection state between a barrier and a weir. [FIG. 4] An elevational sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the third embodiment. [FIG. 5] A gas according to the fourth embodiment. Fig. 6 is a vertical sectional view showing a configuration example of a gasification melting furnace according to the prior art. Fig. 7 is a perspective view showing a detailed configuration of a weir.
F: Flame, M: Molten slag, S: Mist slag, 10, 11, 12, 13, 50 ... Gasification melting furnace, 14 ... Melting furnace body, 16 ... Slag reservoir, 18 ... Weir, 19 ... Ceiling part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Slag discharge port, 21 ... Slag flow down, 22 ... Throttling member, 23 ... Main burner, 24, 25 ... Barrier, 28 ... Slag overflow hole, 30 ... Wall surface heating burner, 32 ... Oxidant supply nozzle

Claims (5)

廃棄物を熱分解して得られる熱分解残渣中の炭素分をガス化して可燃性燃料ガスを生成するとともに、このガス化における反応熱によって前記熱分解残渣中の灰分を溶融して溶融スラグとし、下方に開口しているスラグ排出口から前記溶融スラグを排出するガス化溶融炉において、
ほぼ水平方向に延設され、前記溶融スラグをほぼ水平方向に沿って前記スラグ排出口側へ導くといが設けられた堰と、
前記生成された可燃性燃料ガスに同伴して移動する前記溶融スラグの液滴が前記スラグ排出口の周辺に付着凝固して前記スラグ排出口を閉塞することのないように、前記スラグ排出口よりも上流側に、それぞれほぼ垂直方向に延設され、前記溶融スラグの液滴を除去し、前記スラグ排出口側に移動しないようにした複数の障壁とを備え、
前記複数の障壁は、少なくとも1つが前記堰の上に前記といを塞がないように配置されており、かつ、前記スラグ排出口の口径よりも口径が小さく、前記溶融スラグの液滴を前記スラグ排出口側へ導くジグザグ状のガス通路口を形成するように配置されているガス化溶融炉。
The combustible fuel gas is generated by gasifying the carbon content in the pyrolysis residue obtained by pyrolyzing the waste, and the ash content in the pyrolysis residue is melted by the heat of reaction in this gasification to form molten slag. In the gasification melting furnace for discharging the molten slag from the slag discharge port that opens downward,
A weir that is provided extending in a substantially horizontal direction and provided with a guide for guiding the molten slag to the slag discharge port side in a substantially horizontal direction;
The molten slag droplets that move with the generated combustible fuel gas adhere and solidify around the slag discharge port so as not to block the slag discharge port. And a plurality of barriers that extend substantially vertically in the upstream side, remove droplets of the molten slag, and prevent the molten slag from moving to the slag discharge port side ,
The plurality of barriers are arranged so that at least one of the barriers does not block the insulator on the weir, and the diameter of the plurality of barriers is smaller than the diameter of the slag discharge port. A gasification melting furnace arranged so as to form a zigzag-shaped gas passage port that leads to the discharge port side.
請求項に記載のガス化溶融炉において、
前記障壁によって除去された溶融スラグの液滴が前記障壁に付着した場合に、前記付着した液滴を前記障壁から流下させるために前記複数の障壁のうちの少なくとも1つを加熱する加熱手段を付加したガス化溶融炉。
In the gasification melting furnace according to claim 1 ,
When a molten slag droplet removed by the barrier adheres to the barrier , heating means for heating at least one of the plurality of barriers is added to cause the adhered droplet to flow down from the barrier. Gasification melting furnace.
前記加熱手段としてバーナーを用いた請求項に記載のガス化溶融炉。The gasification melting furnace according to claim 2 , wherein a burner is used as the heating means. 請求項に記載のガス化溶融炉において、
前記複数の障壁のうちの少なくとも1つの壁面へ噴霧状の酸化剤を供給する酸化剤供給ノズルを付加したガス化溶融炉。
In the gasification melting furnace according to claim 1 ,
Gasification melting furnace with the addition of oxidizing agent supply nozzle for supplying at least one atomized oxidizing agent to the wall surface of the plurality of barrier.
前記酸化剤を燃焼用空気とした請求項に記載のガス化溶融炉。The gasification melting furnace of Claim 4 which used the said oxidizing agent as combustion air.
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