JP4099965B2

JP4099965B2 - ロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造

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Publication number: JP4099965B2
Application number: JP2001286442A
Authority: JP
Inventors: 英樹村松
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: JP2003090522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチック等の可燃性廃棄物をセメントクリンカ製造用のロータリーキルンに投入するための可燃性廃棄物の投入構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物の発生量は年々増加の一途をたどっている。その処理方法としては埋め立て処理、焼却処理等が知られている。しかし、埋め立て場の確保が難しくなってきていることから、焼却処理が注目を浴びてきている。かかる産業廃棄物の中でも廃プラスチック等の可燃性廃棄物は、焼却によって充分な熱量を発生するため、その燃焼によって生じる熱量を有効に利用すべく、各種の燃焼炉の燃料として利用されつつある。
【０００３】
例えば、廃プラスチック等の可燃性廃棄物を燃料として利用する方法として、その破砕品をセメント焼成設備のロータリーキルンの窯前部からロータリーキルン内に空気流に乗せて吹き込んで燃焼させ、主燃料として使用する微粉炭の使用量を削減する技術が以前より知られている。
【０００４】
この種のロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造においては、可燃性廃棄物バーナから吹き出した可燃性廃棄物がロータリーキルン内の焼成帯にあるセメントクリンカ上にまとまって大量に着地すると、可燃性廃棄物の酸化作用によって該可燃性廃棄物の周囲のセメントクリンカが還元雰囲気に晒されることになる。このため、フリーライムの増加や色の変化が生じ、セメントの品質の低下を来すことになる。
この対策のため、ロータリーキルンのセメントクリンカ出口側（窯前側）から原料入口側（窯尻側）に向けて、可燃性廃棄物を空気とともに高速で吹き出して、焼結帯を超えた原料の位置に着地させ、原料とともに焼成帯まで移動する前に該可燃性廃棄物の燃焼を完了させようとする技術がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造においては、空気を高速で吹き出すための例えばブロワーの電力消費量が増大してしまうという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記事情を考慮し、可燃性廃棄物バーナに空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることのできるロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造は、ロータリーキルンの端部を回転自在に支承するとともに下部に接続されたクリンカクーラーから二次空気が上昇する窯前部の上記ロータリーキルンの下流端に対向する端壁から上記ロータリーキルンの上記下流端に達する位置まで突出し、該ロータリーキルンに向けて主燃料を吹き出す主燃料バーナと、前記端壁から上記ロータリーキルン側に突出し、該ロータリーキルンに向けて可燃性廃棄物を空気と共に吹き出す可燃性廃棄物バーナとを備えてなるロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造であって、上記可燃性廃棄物バーナを互いに間隔をおいて複数設置すると共に、該可燃性廃棄物バーナの上記端壁からの突出量を、上記下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５〜１／３に設定し、かつ上記各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明に係るロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造は、請求項１に記載の発明において、上記各可燃性廃棄物バーナから吹き出す空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓに設定したことを特徴とする請求項１に記載のロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造。
【００１０】
請求項１または２の発明では、可燃性廃棄物バーナを互いに間隔をおいて複数設けているので、可燃性廃棄物をロータリーキルン内に分散させて着地させることができる。そして、可燃性廃棄物バーナの突出量が上記ロータリーキルンの下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５〜１／３と短くなっているので、高温のセメントクリンカ（約１４００℃）等からの輻射熱等によって、可燃性廃棄物バーナの先端部が高温になることがないので、例えばプラスチックのような可燃性廃棄物が該可燃性廃棄物バーナの先端部で溶着するようなことがない。
【００１１】
このため、可燃性廃棄物を、ロータリーキルン内の所定の位置に少量ずつ確実に分けて着地させることができるので、該可燃性廃棄物がロータリーキルン内の焼成帯にあるセメントクリンカ上あるいはセメントクリンカに対応する位置に着地しても、該セメントクリンカの周囲が還元雰囲気になるのを抑えることができる。すなわち、生成したセメントクリンカ中に未反応の酸化カルシウムが増加（フリーライムが増加）したり、セメントクリンカの色が変化したりするのを防止することができる。
したがって、可燃性廃棄物を遠方まで飛翔させるめに、空気を高速で吹き出す必要がないので、可燃性廃棄物バーナに空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。
【００１２】
しかも、可燃性廃棄物バーナがセメントクリンカ等からの輻射熱等を受けても、先端部が高温になって可燃性廃棄物が溶着しない程度の長さ、すなわち上記ロータリーキルンの下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５〜１／３まで短くされているので、可燃性廃棄物や空気の移動抵抗が小さくなる。したがって、この点からも空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。
【００１３】
なお、可燃性廃棄物バーナの突出量を上記ロータリーキルンの下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５以上としたのは、吹き出す空気や可燃性廃棄物の方向が安定するからであり、また例えば窯前部の下流側から該窯前部を通ってロータリーキルンに入る冷却空気が端壁に沿う部分で乱気流を生じることがあるが、この乱気流によって可燃性廃棄物の吹き出し方向が乱れないようにするためである。一方、上記距離Ｌの１／３以下としたのは、これを超えると、セメントクリンカ等から受ける熱量が多くなって、可燃性廃棄物を吹き出す空気だけでは、可燃性廃棄物バーナを充分に冷却しきれなくなり、該可燃性廃棄物バーナの先端部に可燃性廃棄物が溶着する可能性が生じることになるからである。
【００１４】
請求項２の発明では、各可燃性廃棄物バーナから吹き出す空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓと低速に設定しているので、可燃性廃棄物や空気の移動抵抗を小さくすることができ、可燃性廃棄物バーナに空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。また、上記１０〜３０ｍ／ｓの範囲で各可燃性廃棄物バーナの空気の流速を変化させることにより、可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地する位置を該ロータリーキルンの軸方向にも変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナが互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物をより離れた位置に着地させることができるので、可燃性廃棄物の着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００１５】
請求項１または２の発明では、上記各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定しているので、例えばロータリーキルンの中心に対して下方の位置に配置された可燃性廃棄物バーナについては４５度方向に向けて可燃性廃棄物を吹き出すことにより、可燃性廃棄物の飛翔距離及び飛翔時間を伸ばすことができる。したがって、可燃性廃棄物バーナを複数配置することによって、可燃性廃棄物バーナを下方に配置しなければならないような場合でも、可燃性廃棄物の空間燃焼を充分行うことが可能になるとともに、該可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地した場合でも少量のものとなるため、還元雰囲気が生じるのを抑えることができる。なお、可燃性廃棄物バーナをロータリーキルンの中心に対して上方位置に配置した場合には、吹き出し角度を例えば０度とすることにより、可燃性廃棄物がロータリーキルン内に確実に投入されるようにすることが好ましい。
【００１６】
また、各可燃性廃棄物バーナを水平方向に同じレベルに配置した場合には、０〜４５度の範囲で各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を変化させることにより、可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地する位置を該ロータリーキルンの軸方向にも変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナが互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物をより離れた位置に着地させることができるので、可燃性廃棄物の着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造を示す概略構成図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【００１８】
図１において、被焼成物であるセメント原料は、ロータリーキルン１内の上流端である窯尻部側（図中右側）から投入され、ロータリーキルン１内を矢印Ｙのように、下流側である窯前部１Ａ側（図中左側）に移動しならが焼成され、焼成されたセメントクリンカ（約１４００℃）は、窯前部１Ａの下部に接続されたクリンカクーラー２に落ちてさらに下流側に移動しながら二次空気Ｃによって冷却される。この二次空気Ｃは、クリンカクーラー２においてセメントクリンカから熱を吸収して高温になると共に、窯前部１Ａ内を上昇してロータリーキルン１内に流入し、該ロータリーキルン１内を上流側に流れる。
【００１９】
ロータリーキルン１の下流側の端部を回転自在に支承する窯前部１Ａには、該ロータリーキルン１の下流端１ａに対向する端壁１Ａａに、円筒形状の主燃料バーナ１０が設けられている。この主燃料バーナ１０は、微粉炭供給ライン（主燃料供給ライン）１１及びロータリバルブ（計量手段）１２を介して主燃料である微粉炭Ｔを蓄えたタンク１３に接続されている。また、微粉炭供給ライン１１には、ロータリバルブ１２から供給された微粉炭Ｔを、一次空気とともに主燃料バーナ１０からロータリーキルン１に向けて吹き出すためのブロワーＢ１が接続されている。ロータリバルブ１２は、タンク１３に蓄えられた微粉炭Ｔを計量しながら微粉炭供給ライン１１側に供給するようになっている。
【００２０】
また、主燃料バーナ１０は、図２に示すように、窯前部１Ａの端壁１Ａａにおけるロータリーキルン１の回転中心に対応する位置に配置されており、微粉炭Ｔを該ロータリーキルン１の回転中心軸に沿って吹き出すようになっている。そして、主燃料バーナ１０は、図１に示すように、端壁１Ａａからロータリーキルン１の下流端１ａに達する位置まで突出するものとなっている。すなわち、主燃料バーナ１０が端壁１Ａａから突出する長さは、ロータリーキルン１の下流端１ａと端壁１Ａａとの間の距離Ｌとほぼ等しい長さになっている。
【００２１】
一方、上記端壁１Ａａには、廃プラスチック等の可燃性廃棄物Ｓであって細かく砕いたもの（最大寸法で１５〜２０ｍｍに砕いたもの）を補助燃料用のブロワーＢ２から供給される補助一次空気（空気）と共にロータリーキルン１内に吹き込む円筒形状の可燃性廃棄物バーナ２０が設けられている。すなわち、可燃性廃棄物バーナ２０は、可燃性廃棄物供給ライン２１及びロータリバルブ（計量手段）２２を介して可燃性廃棄物Ｓを蓄えたタンク２３に接続されている。また、可燃性廃棄物供給ライン２１には、ロータリバルブ２２から供給された可燃性廃棄物Ｓを、補助一次空気とともに可燃性廃棄物バーナ２０からロータリーキルン１に向けて吹き出すためのブロワーＢ２が接続されている。ロータリバルブ２２は、タンク２３に蓄えられた可燃性廃棄物Ｓを計量しながら可燃性廃棄物供給ライン２１側に供給するようになっている。また、ブロワーＢ２からは、１０〜３０ｍ／ｓの流速の空気が可燃性廃棄物バーナ２０から吹き出すように供給されるようになっている。なお、可燃性廃棄物バーナ２０の内径は、３０〜１００ｍｍに設定されている。
【００２２】
また、可燃性廃棄物バーナ２０は、図２に×印で示すように、ロータリーキルン１の円形断面に対応する範囲内にあって、主燃料バーナ１０の上下左右の各位置に互いに間隔をおいて複数配置することが好ましい。すなわち、主燃料バーナ１０の中心を通る水平線Ｏ１および垂直線Ｏ２で４分割した場合、各１／４の扇形領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれの領域に配置してもよい。
【００２３】
ただし、扇形領域Ｒ３は、ロータリーキルン１のＺ方向への回転に伴ってセメントクリンカＤが滞留する領域と一致するので、可燃性廃棄物バーナ２０の設置を避けることが好ましい。すなわち、扇形領域Ｒ３に可燃性廃棄物バーナ２０を設置した場合、該可燃性廃棄物バーナ２０から投入された可燃性廃棄物Ｓが短時間でセメントクリンカ上に着地することになるからである。ただし、実際にテストした結果では、各可燃性廃棄物バーナ２０から投入される可燃性廃棄物Ｓの量が後述のように１．０ｔ／ｈ（トン／時間）以下程度であれば、フリーライムが増加するなど、セメントクリンカの品質上の問題が生じることがなかった。
【００２４】
また、可燃性廃棄物バーナ２０は、２〜３個設置するのがより好ましい。例えば、２個設置する場合には、図２において、位置ａと位置ｂに設置することが好ましい。すなわち、ロータリーキルン１の内径が４．８ｍの場合、主燃料バーナ１０の中心から上方に１ｍで、垂直線Ｏ２から左に１ｍの位置ａ及び右に１ｍの位置ｂに設置することが好ましい。また、３個設置する場合には、上記位置ａ、ｂに加えて、主燃料バーナ１０の中心から上方に１ｍの位置ｃに設置することが好ましい。
【００２５】
そして、各可燃性廃棄物バーナ２０の端壁１Ａａからの突出量Ｌ１は、２００〜５００ｍｍに設定されている。この突出量Ｌ１は、上記距離Ｌの２／１５〜１／３に相当する。また、各可燃性廃棄物バーナ２０の吹き出し角度は、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定されている。例えば、主燃料バーナ１０の下方の位置ｄに可燃性廃棄物バーナ２０を設置した場合には、吹き出し角度を４５度に設定して、ロータリーキルン１内に確実に投入できるようにするとともに、ロータリーキルン１内を遠方まで長い時間飛翔させ、これにより可燃性廃棄物Ｓを空間でできるだけ燃焼させることが好ましい。
また、可燃性廃棄物バーナ２０を例えば水平線Ｏ１の位置に設置した場合には、吹き出し角度を例えば３０度程度に設定して、この場合も、可燃性廃棄物Ｓの飛翔距離及び飛翔時間を伸ばすことが好ましい。
さらに、主燃料バーナ１０から最も高い位置ｅに可燃性廃棄物バーナ２０を設置した場合には、吹き出し角度を０度にして、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内に確実に投入されるようにすることが好ましい。
なお、上記０〜４５度の範囲は、可燃性廃棄物Ｓをロータリーキルン１内に確実に投入させることと、飛翔距離及び飛翔時間を伸ばすこととの両者を両立させるため、０〜３０度の範囲に設定してもよい。
【００２６】
また、各可燃性廃棄物バーナ２０には、それぞれ独立に、可燃性廃棄物供給ライン２１、ロータリバルブ２２、タンク２３及びブロワーＢ２が接続されている。このため、各可燃性廃棄物バーナ２０は、可燃性廃棄物Ｓを吹き出す量や、吹き出す速度を、それぞれ独立に調整することが可能となっている。ただし、各可燃性廃棄物バーナ２０から吹き出される可燃性廃棄物Ｓの量は、１．０ｔ／ｈ以下とすることが好ましい。
【００２７】
次に、上記ロータリーキルン１への可燃性廃棄物の投入構造の作用効果について説明する。まず、セメントクリンカを製造するに当たり、主燃料用のブロワーＢ１から供給した一次空気を、微粉炭Ｔと共に主燃料バーナ１０から吹き出して燃焼を行う。一方、例えば位置ａ及び位置ｂに設けられた可燃性廃棄物バーナ２０からは、各ブロワーＢ２の補助一次空気によって供給された可燃性廃棄物Ｓを吹き出して燃焼を行う。
【００２８】
可燃性廃棄物Ｓは、主燃料バーナ１０の火炎からの輻射熱や、高温のセメントクリンカからの輻射熱や、クリンカクーラー２においてセメントクリンカから熱を吸収して高温となった二次空気Ｃからの熱や、その他からの熱を受けて高温となり、該二次空気Ｃの高温雰囲気中で燃焼を開始することになる。
【００２９】
そして、空中で燃焼しきれなかった可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内に着地することになる。
また、各可燃性廃棄物バーナ２０は、その突出量Ｌ１が２００〜５００ｍｍと短く、高温のセメントクリンカ等から受ける熱量が少ないので、補助一次空気による冷却作用だけで、例えば先端部が高温になるのを防止することができる。したがって、可燃性廃棄物Ｓがプラスチックのようなものであっても、この可燃性廃棄物Ｓが可燃性廃棄物バーナ２０の先端部に溶着するのを防止することができる。
【００３０】
このため、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内の所定の位置に所定の間隔をおいて着地することになる。そして、着地する可燃性廃棄物Ｓの量は、各可燃性廃棄物バーナ２０によって分散投入されていることから少量のものとなる。したがって、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内の焼成帯にあるセメントクリンカ上や、該セメントクリンカに対応する位置に着地しても、セメントクリンカの周囲が還元雰囲気になるのを抑えることができる。よって、生成したセメントクリンカにおいてフリーライムが増加したり、セメントクリンカの色が変化したりするのを防止することができる。
【００３１】
したがって、可燃性廃棄物Ｓを遠方まで飛翔させるめに、補助一次空気を高速で吹き出す必要がなく、補助一次空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓと低速に設定することができるので、ブロワーＢ２の電力消費量の低減を図ることができる。そして、可燃性廃棄物バーナ２０が２００〜５００ｍｍと短くなっているので、該可燃性廃棄物バーナ２０内を通る可燃性廃棄物Ｓや補助一次空気の抵抗が小さくなる。したがって、この点からもブロワーＢ２の電力消費量の低減を図ることができる。
【００３２】
なお、可燃性廃棄物バーナ２０の突出量Ｌ１を２００ｍｍ以上としたのは、このように２００ｍｍ以上になれば、吹き出す補助一次空気や可燃性廃棄物バーナ２０の方向が安定するからであり、またクリンカクーラー２から窯前部１Ａを通りロータリーキルン１に入る二次空気Ｃが端壁１Ａａに沿う部分で乱気流となり、この乱気流によって可燃性廃棄物Ｓの吹き出し方向が乱れないようにするためである。一方、５００ｍｍ以下としたのは、５００ｍｍ超になると、セメントクリンカや主燃料の火炎等に近づくことになり、これらから受ける熱量が多くなるとともに、全体の受ける熱量も多くなるので、補助一次空気だけでは、可燃性廃棄物バーナ２０を充分冷やしきれなくなり、特に可燃性廃棄物バーナの先端が高温となって、該先端部にプラスチック等の可燃性廃棄物が溶着することになるからである。
【００３３】
また、各可燃性廃棄物バーナ２０の補助一次空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓの範囲で変化させることにより、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内に着地する位置を該ロータリーキルン１の軸方向にも変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナ２０が互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物Ｓをより離れた位置に着地させることができる。よって、可燃性廃棄物Ｓの着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００３４】
さらに、各可燃性廃棄物バーナ２０の吹き出し角度を、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定しているので、例えばロータリーキルン１の中心に対して下方の位置に配置された可燃性廃棄物バーナ２０については４５度方向に向けて可燃性廃棄物Ｓを吹き出すことにより、可燃性廃棄物Ｓの飛翔距離及び飛翔時間を伸ばすことができる等の利点がある。したがって、可燃性廃棄物バーナ２０を複数配置することによって、該可燃性廃棄物バーナ２０を主燃料バーナ１０の下方に配置しなければならないような場合でも、可燃性廃棄物Ｓが空間で燃焼する時間をできるだけ長くすることができる。よって、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内にに着地した場合でも、還元雰囲気が生じるのを抑えることができる。
【００３５】
また、各可燃性廃棄物バーナ２０を水平方向の同じレベルに配置した場合には、０〜４５度の範囲で各可燃性廃棄物バーナ２０の吹き出し角度を変化させることにより、可燃性廃棄物Ｓがロータリーキルン１内に着地する位置を該ロータリーキルン１の軸方向に変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナ２０が互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物Ｓをロータリーキルン１内のより離れた位置に着地させることができる。よって、可燃性廃棄物Ｓの着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００３６】
【実施例】
次に、この発明の実施例を説明する。表１は、セメントクリンカの生産能力が３０００ｔ／ｄ（トン／日）の設備を用いて実験した結果を示している。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１において、生産量は、当該実験日にセメントクリンカを生産した量であり、ｔ／ｄの単位で示す。
燃料原単位は、セメントクリンカ１ｋｇを生産するために要する熱量であって、実際に使用した微粉炭Ｔの量や可燃性廃棄物Ｓの量と、それぞれの発熱量と、上記生産量とから計算したものであり、ｋｃａｌ／ｋｇの単位で示す。
微粉炭量は、１時間当たりの微粉炭Ｔの使用量であって、実際に使用した微粉炭Ｔの全量をその使用した時間で割って計算したものであり、ｔ／ｈの単位で示す。
可燃性廃棄物量は、１時間当たりの可燃性廃棄物Ｓの使用量であって、実際に使用した可燃性廃棄物Ｓの全量をその使用した時間で割って計算したものであり、ｔ／ｈの単位で示す。
【００３９】
（実験条件）
▲１▼ 加熱手段
ブランク＝主燃料バーナ１０
一箇所投入＝主燃料バーナ１０＋位置ｃの可燃性廃棄物バーナ２０
二箇所投入＝主燃料バーナ１０＋位置ａ、ｂの各可燃性廃棄物バーナ２０
▲２▼ ロータリーキルン１の内径
４．８ｍ
▲３▼ 可燃性廃棄物バーナ２０の突出量Ｌ１
３００ｍｍ
▲４▼ 可燃性廃棄物バーナ２０の内径
７０ｍｍ
▲５▼ 可燃性廃棄物バーナ２０の吹き出し角度
位置ａ、ｂ、ｃにおける吹き出し角度＝０度
▲６▼ 補助一次空気の流速
位置ａの可燃性廃棄物バーナ２０＝１５ｍ／ｓ
位置ｂの可燃性廃棄物バーナ２０＝２５ｍ／ｓ
位置ｃの可燃性廃棄物バーナ２０＝２５ｍ／ｓ
▲７▼ 可燃性廃棄物Ｓの粒径
１５〜２０ｍｍ
【００４０】
（実験結果及び考察）
表１から、一つの可燃性廃棄物バーナ２０から、１．８０ｔ／ｈの可燃性廃棄物Ｓを投入した場合（一箇所投入）は、ロータリーキルン１内の所定の位置に大量の可燃性廃棄物Ｓが着地することから、その周りが還元雰囲気になり、フリーライムが増加したと推定することができる。一方、２つの可燃性廃棄物バーナ２０から０．９２ｔ／ｈと、０．９１ｔ／ｈとに分けて投入した場合（二箇所投入）は、ロータリーキルン１内の各の位置に着地する可燃性廃棄物Ｓの量が少ないことから、その周りが還元雰囲気になりにくく、よってフリーライムが増加しなかったものと推定できる。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、各可燃性廃棄物バーナ２０に対して、可燃性廃棄物供給ライン２１、ロータリバルブ２２、タンク２３及びブロワーＢ２を個々に接続するように構成した。しかし、これらの可燃性廃棄物供給ライン２１、ロータリバルブ２２、タンク２３及びブロワーＢ２については、図３に示すように、１セット分だけ備えたもので構成してもよい。すなわち、一つのタンク２３に蓄えられた可燃性廃棄物Ｓを、一つのブロワーＢ２及び一本の可燃性廃棄物供給ライン２１を介して供給し、所定の位置で分岐して、各可燃性廃棄物バーナ２０に供給するように構成してもよい。
【００４２】
また、各可燃性廃棄物バーナ２０としては、可燃性廃棄物Ｓを単に吹き出すもので構成した。しかし、可燃性廃棄物バーナ２０は、可燃性廃棄物Ｓを補助一次空気に乗せて吹き出す際に、旋回流を生じさせ、これにより可燃性廃棄物Ｓを分散させるように構成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、可燃性廃棄物を、ロータリーキルン内の所定の位置に少量ずつ確実に分けて着地させることができるので、該可燃性廃棄物がロータリーキルン内の焼成帯にあるセメントクリンカ上あるいはセメントクリンカに対応する位置に着地しても、該セメントクリンカの周囲が還元雰囲気になるのを抑えることができる。すなわち、フリーライムが増加したり、セメントクリンカの色が変化したりするのを防止することができる。
したがって、可燃性廃棄物を遠方まで飛翔させるために、空気を高速で吹き出す必要がないので、可燃性廃棄物バーナに空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。
【００４４】
しかも、可燃性廃棄物バーナの突出量が上記ロータリーキルンの下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５〜１／３と短くなっているので、可燃性廃棄物や空気の移動抵抗が小さくなる。したがって、この点からも空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、各可燃性廃棄物バーナから吹き出す空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓと低速に設定しているので、可燃性廃棄物や空気の移動抵抗を小さくすることができ、可燃性廃棄物バーナに空気を供給するためのエネルギ消費量の低減を図ることができる。また、上記１０〜３０ｍ／ｓの範囲で各可燃性廃棄物バーナの空気の流速を変化させることにより、可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地する位置を該ロータリーキルンの軸方向にも変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナが互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物をより離れた位置に着地させることができるので、可燃性廃棄物の着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００４６】
請求項１または２に記載の発明によれば、上記各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定しているので、例えばロータリーキルンの中心に対して下方の位置に配置された可燃性廃棄物バーナについては４５度方向に向けて可燃性廃棄物を吹き出すことにより、可燃性廃棄物の飛翔距離及び飛翔時間を伸ばすことができる。したがって、可燃性廃棄物バーナを複数配置することによって、可燃性廃棄物バーナを下方に配置しなければならないような場合でも、可燃性廃棄物の空間燃焼を充分行うことが可能になるとともに、該可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地した場合でも少量のものとなるため、還元雰囲気が生じるのを抑えることができる。
【００４７】
また、各可燃性廃棄物バーナを水平方向に同じレベルに配置した場合には、０〜４５度の範囲で各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を変化させることにより、可燃性廃棄物がロータリーキルン内に着地する位置を該ロータリーキルンの軸方向にも変化させることができる。したがって、各可燃性廃棄物バーナが互いに間隔をおいて設けられていることと相まって、可燃性廃棄物をより離れた位置に着地させることができるので、可燃性廃棄物の着地によって還元雰囲気が生じるのをより確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示したロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造の概略構成図である。
【図２】同ロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造の要部を示す図であって、図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】同ロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造における他の例を示す要部説明図である。
【符号の説明】
１ロータリーキルン
１Ａ窯前部
１Ａａ端壁
１０主燃料バーナ
２０可燃性廃棄物バーナ
Ｌ１突出量
Ｓ可燃性廃棄物
Ｔ微粉炭（主燃料）

Claims

ロータリーキルンの端部を回転自在に支承するとともに下部に接続されたクリンカクーラーから二次空気が上昇する窯前部の上記ロータリーキルンの下流端に対向する端壁から上記ロータリーキルンの上記下流端に達する位置まで突出し、該ロータリーキルンに向けて主燃料を吹き出す主燃料バーナと、前記端壁から上記ロータリーキルン側に突出し、該ロータリーキルンに向けて可燃性廃棄物を空気と共に吹き出す可燃性廃棄物バーナとを備えてなるロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造であって、
上記可燃性廃棄物バーナを互いに間隔をおいて複数設置すると共に、該可燃性廃棄物バーナの上記端壁からの突出量を、上記下流端と端壁との間の距離Ｌの２／１５〜１／３に設定し、かつ上記各可燃性廃棄物バーナの吹き出し角度を、水平方向に対して上方に０〜４５度の範囲に設定したことを特徴とするロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造。
上記各可燃性廃棄物バーナから吹き出す空気の流速を１０〜３０ｍ／ｓに設定したことを特徴とする請求項１に記載のロータリーキルンへの可燃性廃棄物の投入構造。