JP4537602B2 - 廃棄物溶融炉における可燃性ダスト吹き込み方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉で発生した可燃性ダストを捕集し、捕集した可燃性ダストを気流搬送によりシャフト炉内に吹き込む廃棄物溶融炉における可燃性ダスト吹き込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般廃棄物、産業廃棄物等の廃棄物の処理方法の一つとして、廃棄物溶融炉に副資材であるコークス、石灰石及び廃棄物を装入し、乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、可燃分は熱分解ガスとして廃棄物溶融炉上部から排出され、燃焼室で完全燃焼後、ボイラー・タービン発電機などの付帯設備により熱及び電気エネルギーとして利用される。炉下部には、空気と酸素を混合した酸素富化空気を吹き込む送風羽口が設けられ、灰分はスラグ及びメタルとして出滓口から取り出される。
【０００３】
近年、サイクロンで捕集されたダストを羽口から吹き込むことが、コークス添加量の低減に効果があるとして実施されつつある。例えば、特開平８−２８５２５０号公報に記載されているとおり、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉の熱効率を向上させることによりコークス等の補助燃料の使用量を低減させるため、溶融炉の炉頂から飛散する可燃性ダストをサイクロン等の除じん器で捕集し、捕集した可燃性ダストを羽口から空気とともに吹き込み、可燃性ダストを羽口前で燃焼させ、装入物の乾燥用熱源とすると共に、装入物の昇温にも利用するものである。
【０００４】
図２はシャフト炉型廃棄物溶融炉で使用される従来の可燃性ダスト吹き込み装置の全体図、図３は同要部の縦断面図である。可燃性ダスト吹き込み装置は、炉内に突き出した銅製の羽口１と、これに接続されたガス吹き込み管２からなる。ガス吹き込み管２より酸素富化送風用支管７が分岐している。また、羽口先端部は溶損防止のために、表面銅製の水冷羽口を採用し冷却能を高めている。
【０００５】
可燃性ダストは酸素富化送風用支管７よりガス吹き込み管２を通じて羽口１に入り、炉内へ吹き込まれる。羽口先端は絞られ、羽口先端部での流速は５０〜６０ｍ／ｓとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、可燃性ダストを羽口から吹き込む場合には、ダストは摩耗性が強く、単純に従来の送風管にダストを混合するだけでは、羽口内の流速が、配管用炭素鋼管部分で２０〜３０ｍ／ｓ、羽口先端部分で５０ｍ／ｓにも達するため、図４の搬送速度と羽口内周面の摩耗量の関係を示すグラフから明らかなとおり、ダストによる羽口内周面の摩耗が避けられないという問題点があった。
【０００７】
また、送風支点管やガス吹き込み管は、酸素富化された空気を流しているので、ここに可燃性ダストを吹き込むと、可燃性ダストの燃焼や爆発が起こることもあった。
【０００８】
さらに、ガス吹き込み管は溶融炉本体の羽口に取り付けられており、ガス吹き込み管の交換は容易ではなく、ガス吹き込み管を交換する場合は、設備の長期間の停止を必要とするものであった。
【０００９】
そこで、本発明は、ガス吹き込み管の摩耗を防止するとともに、ガス吹き込み管を容易に交換することができる、廃棄物溶融炉における可燃性ダスト吹き込み方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、羽口内部を２重管構造にし、その内側を１２ｍ／ｓ程度の低流速で可燃性ダストを気流搬送するとともに、外側を２０〜３０ｍ／ｓ程度の高流速の酸素富化送風とするように設置し、さらにその内面の可燃性ダスト搬送管は、設備の長期停止を必要とする羽口本体を取り外すことなく、外部から取り外し可能な設備構成とする。
【００１１】
具体的には、本発明の廃棄物溶融炉における可燃性ダスト吹き込み方法は、廃棄物溶融炉からの可燃性ダストを捕集し、捕集した可燃性ダストを羽口を介して炉内に吹き込む可燃性ダスト吹き込み方法において、羽口に接続されたガス吹き込み管を内管と外管からなる２重管構造にし、内管に１２ｍ／ｓ程度の低流速で可燃性ダストを気流搬送するとともに、内管と外管との間に形成される通路に約２０〜３０ｍ／ｓの流速で酸素富化空気を送風することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図４に示すダストの摩耗試験結果によれば、配管内の流速がｌ２ｍ／ｓであれば、摩耗速度は０．２ｍｍ／年と軽微であるが、配管流速が２０ｍ／ｓとなると、その摩耗速度は３．５ｍｍ／年となる。従って２重管構造とし、その内管に可燃性ダストをｌ２ｍ／ｓの低流速で気流搬送し、その外側に酸素富化空気を２０〜３０ｍ／ｓの流速で送風することにより、結果的にコンパクトな配管構成で配管摩耗を効率的に防止することができる。
【００１５】
さらに、２重管構造で可燃性ダストと酸素富化空気と接触させずに羽口近傍まで可燃性ダストを搬送することが出来、酸素富化送風支管やガス吹き込み管可燃性ダストの燃焼や爆発を防止することができる。
【００１６】
また、内側のダスト搬送配管からの可燃性ダストが、羽口先端部で効率的に拡散し炉内で外側の酸素富化空気と均一に混合し、可燃性ダストの燃焼反応性も高い。また内側のダスト搬送配管が羽口と平行に配置することになるため、そのダスト搬送配管を通して炉内の観察が可能となる。また、内側のダスト搬送配管は、外部から取り外し可能な構造となり、その交換に長期の停止を必要としない。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の吹き込み装置の断面図である。
【００１８】
羽口１にガス吹き込み管２が連設される。ガス吹き込み管２は内管３と外管４からなる二重管で構成されている。内管３を低流速の可燃性ダストの気流搬送用とし、内管３と外管４とで形成する通路５を高流速の酸素富化送風用とする。
【００１９】
ガス吹き込み管２の一端は羽口１に連接し、ガス吹き込み管２内に可燃性ダストの気流搬送用の内管３を挿入し、その先端部を羽口内入り口部近傍まで臨ませる。ガス吹き込み管２の他端部と、可燃性ダストの気流搬送用の内管３の胴部とをフランジ６で着脱自在に係合する。ガス吹き込み管２には酸素富化送風用支管７を連接する。羽口先端部は、従来と同様に溶損防止のために、表面銅製の水冷羽口を採用し冷却能を高める。
【００２０】
また、羽口１先端部は流速が速く、耐摩耗性が高いため、羽口１の内周面部にセラミックコーティング等の耐摩耗性スリーブ８を施す。これらは、羽口本体の銅製部分とは切り離し可能な構造であり、これにより通常１ケ月程度であったスリーブ寿命が２〜３年となり、炉本体の定期的修繕（１回／年）に合わせて、スリーブを交換するのみで済む。
【００２１】
内側のダスト吹き込み管の炉外側には、羽口１ののぞき窓９が設置しており、炉内の状況が把握可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、高価な銅製羽口の損耗を低減させ、さらに、羽口までの搬送過程で可燃性ダストの燃焼や爆発を防止しつつ、長期連続的にダスト吹き込みを行えるとともに、外部からガス吹き込み管を容易に交換可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の吹き込み装置の断面図である。
【図２】 シャフト炉型廃棄物溶融炉で使用される従来の可燃性ダスト吹き込み装置の全体図である。
【図３】 従来の可燃性ダスト吹き込み装置の要部の縦断面図である。
【図４】 ダストの摩耗試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１：羽口
２：ガス吹き込み管
３：内管
４：外管
５：通路
６：フランジ
７：酸素富化送風用支管
８：耐摩耗性スリーブ
９：のぞき窓

Claims (1)

1. 廃棄物溶融炉からの可燃性ダストを捕集し、捕集した可燃性ダストを羽口を介して炉内に吹き込む可燃性ダスト吹き込み方法において、
   前記羽口にガス吹き込み管の一端を連接し、前記ガス吹き込み管は前記ガス吹き込み管内に前記可燃性ダストの気流搬送用の内管を挿入した内管と外管からなる二重管で構成し、該内管の先端部を前記羽口内入り口部近傍まで臨ませ、
   前記内管に１２ｍ／ｓ程度の低流速で可燃性ダストを気流搬送するとともに、内管と外管との間に形成される通路に約２０〜３０ｍ／ｓの流速で酸素富化空気を送風する
   ことを特徴とする廃棄物溶融炉における可燃性ダスト吹き込み方法。

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