JP4720354B2 - Waste disposal method and apparatus - Google Patents

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本発明は、セメント製造装置の仮焼炉において廃棄物を処理するための廃棄物の処理方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a waste processing method and apparatus for processing waste in a calcining furnace of a cement manufacturing apparatus.

近年、さまざまな技術分野において廃棄物を安定処理する試みがなされている。例えば、引用文献1には搬送経路に二重ダンパ−が直接接続された可燃性ダストの吹込設備が記載されている。ところが、上下方向に配された二重ダンパーを交互に開閉させているために、吹込装置への可燃性ダストの供給量が脈動する。
特開2004−85174号公報
In recent years, attempts have been made to stably treat waste in various technical fields. For example, Cited Document 1 describes a combustible dust blowing facility in which a double damper is directly connected to a conveyance path. However, since the double dampers arranged in the vertical direction are alternately opened and closed, the amount of combustible dust supplied to the blowing device pulsates.
JP 2004-85174 A

セメント分野においても、セメント製造装置において廃棄物の処理を行うことにより、セメント製造の燃料や原料の代替として有効利用する試みがなされている。形状や大きさが異なる大量の廃棄物を、二重ダンパ−を有するシュートを介して仮焼炉の渦流室に供給しようとする場合、廃棄物の供給量が脈動すると、仮焼炉内の温度や燃料である石炭の供給量その他の操業条件が大きく変動することが想定される。その結果、温度を厳密に管理することが必要である仮焼炉の操業条件が著しく煩雑なものとなることが予想される。 Also in the cement field, an attempt has been made to effectively use as a substitute for fuel and raw materials for cement production by processing waste in a cement production apparatus. When a large amount of waste having different shapes and sizes is to be supplied to the swirl chamber of the calciner through a chute having a double damper, if the waste supply amount pulsates, the temperature in the calciner It is assumed that the supply amount of coal as fuel and other operating conditions will fluctuate greatly. As a result, it is expected that the operating conditions of the calciner that require strict temperature control will become extremely complicated.

本発明は、廃棄物をセメント製造装置の仮焼炉に安定供給し大量処理するための廃棄物の供給装置および処理方法並びに処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a waste supply apparatus, a processing method, and a processing apparatus for stably supplying waste to a calcining furnace of a cement manufacturing apparatus and processing the waste in large quantities.

本発明は、廃棄物の受入口と、前記受入口の下部に設けられた二重ダンパーを有する廃棄物の滞留部と、前記滞留部の下部に設けられた廃棄物の排出口とを有する廃棄物の供給装置において、前記滞留部は垂直方向に仕切られた複数の部屋と、それぞれの部屋に設けられた二重ダンパーと、前記二重ダンパーを制御するための制御部とを備える廃棄物の供給装置である。
また、他の発明としては、廃棄物の供給装置の排出口と、クリンカクーラーから抽気したクーラー抽気ガスを仮焼炉に導入するための渦流室に設けられた廃棄物の受入口が連結された廃棄物の処理装置である。
The present invention includes a waste receiving port, a waste retaining portion having a double damper provided at a lower portion of the receiving port, and a waste outlet provided at a lower portion of the retaining portion. In the article supply apparatus, the staying unit includes a plurality of rooms partitioned in a vertical direction, a double damper provided in each room, and a control unit for controlling the double damper. It is a supply device.
As another invention, the discharge port of the waste supply device is connected to the waste reception port provided in the vortex chamber for introducing the cooler bleed gas extracted from the clinker cooler into the calciner. It is a waste disposal device.

本発明によれば、仮焼炉に供給される廃棄物の供給量の脈動が緩和され、廃棄物の分散も良好になり、熱損失も減少させることができる。その結果、温度、圧力、酸素濃度その他のセメント製造装置の操業条件を安定させることが可能となり、形状や大きさが異なる大量の廃棄物を処理することが可能となる。これにより、廃棄物をセメント製造の燃料や原料の代替として有効利用することできるとともに、廃棄物処分場の延命化を図ることができる。   According to the present invention, the pulsation of the amount of waste supplied to the calcining furnace is alleviated, the dispersion of waste is improved, and heat loss can be reduced. As a result, it becomes possible to stabilize the operating conditions of the cement manufacturing apparatus such as temperature, pressure, oxygen concentration, etc., and it becomes possible to treat a large amount of waste having different shapes and sizes. As a result, waste can be effectively used as an alternative to cement manufacturing fuels and raw materials, and the life of the waste disposal site can be extended.

以下、図面を参照して本発明の内容を詳細に説明する。図1は本発明を実施するための廃棄物の供給装置の概略図である。
廃棄物の供給装置31は、廃棄物の受入口と、受入口の下部に設けられた二重ダンパーを有する廃棄物の滞留部と、滞留部の下部に設けられた廃棄物の排出口とを有する。供給装置31は、円筒または角型の形状を有する。廃棄物の受入口23と排出口12の内径は、滞留部32と同じでも良いが、廃棄物の大きさや連結される装置によって適宜変更が可能である。
滞留部32は、垂直方向に仕切板30を有する。仕切板30は、仕切られた各部屋に廃棄物を分配する役割を有する。仕切板30の長さは、滞留部32の直胴部の長さに対して60乃至100%であり、好ましくは70乃至75%である。供給経路を一体型にすることにより、省スペースとすることが可能である。
Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a waste supply apparatus for carrying out the present invention.
The waste supply device 31 includes a waste reception port, a waste retention unit having a double damper provided at a lower portion of the reception port, and a waste discharge port provided at a lower portion of the retention unit. Have. The supply device 31 has a cylindrical or square shape. The inner diameters of the waste receiving port 23 and the discharge port 12 may be the same as those of the staying portion 32, but can be appropriately changed depending on the size of the waste and the connected device.
The stay part 32 has a partition plate 30 in the vertical direction. The partition plate 30 has a role of distributing waste to each partitioned room. The length of the partition plate 30 is 60 to 100%, preferably 70 to 75%, with respect to the length of the straight body portion of the staying portion 32. Space can be saved by integrating the supply path.

仕切られた各部屋には、ダンパー24乃至27が上下方向に設置される。ダンパーとしてはスライドゲード式が挙げられる。ダンパーの角度は水平方向0度とすると、0乃至75度である。ダンパーの角度が大きい場合、ダンパー上部への廃棄物の滞留による噛み込みを防止することができるが、供給経路が長くなるため、好ましい角度は20乃至45度である。これにより、廃棄物の滞留を防止することができると同時に、供給経路の設置スペースを小さくすることができる。 In each partitioned room, dampers 24 to 27 are installed in the vertical direction. A slide gate type is mentioned as a damper. The angle of the damper is 0 to 75 degrees when the horizontal direction is 0 degrees. When the angle of the damper is large, it is possible to prevent the waste from being stuck in the upper part of the damper. However, since the supply path becomes long, the preferable angle is 20 to 45 degrees. As a result, it is possible to prevent the stagnation of the waste and at the same time to reduce the installation space of the supply path.

同じ部屋のダンパー間の距離は、廃棄物の大きさや形状、供給量によって適宜変更が可能である。例えば、廃棄物の大きさが最長径で50mm、滞留部32の直胴部が2000mmの場合、直胴部の上部から上部ダンパーまでの距離が600乃至1200mm、好ましくは700乃至900mm、上下のダンパー間の距離は400乃至1000mm、好ましくは400乃至650mm、下部ダンパーから直胴部の下部までの距離は500乃至1000mm、好ましくは600乃至800mmである。また、異なる部屋同士の上部(24と26)、下部(25と27)のダンパーの上下方向の位置は同じとする。二重ダンパー駆動方向は、図1においては対向しているが、供給経路の設置スペースによって、並行とすることも可能である。 The distance between the dampers in the same room can be appropriately changed depending on the size and shape of the waste and the supply amount. For example, when the size of the waste is 50 mm in the longest diameter and the straight barrel portion of the staying portion 32 is 2000 mm, the distance from the upper portion of the straight barrel portion to the upper damper is 600 to 1200 mm, preferably 700 to 900 mm. The distance between them is 400 to 1000 mm, preferably 400 to 650 mm, and the distance from the lower damper to the lower part of the straight body is 500 to 1000 mm, preferably 600 to 800 mm. Further, the upper and lower positions of the upper (24 and 26) and lower (25 and 27) dampers of different rooms are the same. The double damper driving directions are opposed to each other in FIG. 1, but may be parallel depending on the installation space of the supply path.

図1に示すとおり、ダンパー24乃至27は、制御部29と連結されている。制御部29は、タイムスケジュールに従いダンパー24乃至27を開閉させる役割を有する。 As shown in FIG. 1, the dampers 24 to 27 are connected to the control unit 29. The control unit 29 has a role of opening and closing the dampers 24 to 27 according to the time schedule.

次に請求項2に係る発明について説明する。図2は、本発明を実施するためのセメント製造装置の概略図である。セメント製造装置は、セメント原料焼成用のロータリーキルン1、渦流室5を有する仮焼炉2を備えたサスペンションプレヒーター、冷却空気によりセメントクリンカーを冷却するためのクリンカクーラー3(以下AQCとする)及びクーラー抽気ガスダクト6よりなり、ロータリーキルン1の原料供給側にサスペンションプレヒーターを、セメントクリンカー排出側にAQCをそれぞれ接続する。さらにAQCと渦流室5とをクーラー抽気ガスダクト6により接続することにより、AQCから排出される熱空気を仮焼炉2に二次空気として導入するようにした構成になっている。
図3および図4は、それぞれ本発明を実施するための渦流室5を有する仮焼炉2の平面図と側面図である。
渦流室5は、前記廃棄物の受入口34を有し、前記廃棄物の供給装置の排出口12と接続される。前記供給口34は、渦流室5の天井部、好ましくは天井部の中心半径から0乃至3m外周部寄りであって、クーラー抽気ダクト6との接続部から1乃至4m離れた位置とする。
また、供給装置31は渦流室5の天井部に対して垂直方向角度を0度とすると、0乃至20度、好ましくは0度である。これにより、廃棄物を重力により安定的に供給すること可能となり、廃棄物の供給に伴う供給部の閉塞問題が解消される。また、廃棄物の滞留時間を長く確保しながら、さらに外周部寄りの高酸素雰囲気によって、廃棄物を確実に燃焼処理させることが可能となる。
Next, the invention according to claim 2 will be described. FIG. 2 is a schematic view of a cement manufacturing apparatus for carrying out the present invention. The cement manufacturing apparatus includes a rotary kiln 1 for firing cement raw material, a suspension preheater including a calcining furnace 2 having a vortex chamber 5, a clinker cooler 3 (hereinafter referred to as AQC) for cooling a cement clinker with cooling air, and a cooler. A suspension preheater is connected to the raw material supply side of the rotary kiln 1 and an AQC is connected to the cement clinker discharge side. Further, the AQC and the vortex chamber 5 are connected by a cooler bleed gas duct 6 so that hot air discharged from the AQC is introduced into the calcining furnace 2 as secondary air.
3 and 4 are a plan view and a side view of the calcining furnace 2 having the vortex chamber 5 for carrying out the present invention, respectively.
The vortex chamber 5 has the waste receiving port 34 and is connected to the discharge port 12 of the waste supply device. The supply port 34 is located at a ceiling part of the vortex chamber 5, preferably 0 to 3 m from the center radius of the ceiling part, and 1 to 4 m away from the connection part with the cooler bleed duct 6.
Further, the supply device 31 is 0 to 20 degrees, preferably 0 degrees, when the vertical angle with respect to the ceiling portion of the vortex chamber 5 is 0 degrees. Thereby, it becomes possible to supply waste stably by gravity, and the blockage problem of the supply part accompanying supply of waste is solved. In addition, while ensuring a long residence time of the waste, the waste can be reliably burned by a high oxygen atmosphere near the outer periphery.

渦流室5の廃棄物の受入口34には、ガスを供給するためのガスの供給ノズル(A)22が設置される。このガスの供給ノズル22は、渦流室5の天井部からL型エルボ状に屈曲した噴射ノズルの機構を有している。供給ノズル(A)22の先端は、廃棄物の受入口34の上流側に達している。供給ノズル(A)22の先端と受入口34の開口端の水平距離L1は、図5に示すとおり100乃至1000mmであり、垂直距離L2は500乃至1500mmである。噴射ノズルの先端の形状は、通常は丸型でよいが、正方形、楕円型、長円型、長方形、半月型、ハーモニカ型、多孔型などいずれでもよい。これにより、渦流室5に供給された廃棄物が直ちに渦流室内において良好に分散され、クーラー抽気ガスダクト6や渦流室5の底部に落下して堆積・固着することを防止できる。 A gas supply nozzle (A) 22 for supplying gas is installed at the waste receiving port 34 of the vortex chamber 5. The gas supply nozzle 22 has an injection nozzle mechanism bent in an L-shaped elbow shape from the ceiling of the vortex chamber 5. The tip of the supply nozzle (A) 22 reaches the upstream side of the waste receiving port 34. The horizontal distance L1 between the tip of the supply nozzle (A) 22 and the open end of the receiving port 34 is 100 to 1000 mm as shown in FIG. 5, and the vertical distance L2 is 500 to 1500 mm. The shape of the tip of the injection nozzle is usually round, but may be any of square, ellipse, oval, rectangle, half moon, harmonica, porous, and the like. As a result, the waste supplied to the vortex chamber 5 is immediately well dispersed in the vortex chamber, and can be prevented from falling to the cooler bleed gas duct 6 or the bottom of the vortex chamber 5 to be deposited and fixed.

また、図6に示すように廃棄物が投入口される渦流室5には、ガスの供給ノズル(A)22とは別のガスの供給ノズル(B)33が設けられている。これにより、最長部が100mm以上の慣性力が大きい廃棄物を渦流室5に供給した場合においても、渦流室5の下部に堆積・融着することなく燃焼処理を行うことができ、仮焼炉の更なる安定操業が達成される。ガスの供給ノズル(B)33は、廃棄物を吹き上げることができれば特に制限はないが、例えば、渦流室5の側面から、廃棄物受入口34から鉛直方向に降りた渦流室5の底部に対して水平から斜め下方20乃至75度の方向に配向される。ガスの導入は2箇所以上から行うことも可能である。例えば、渦流室5の底部で炉心寄り内周部と、渦流室5の底部で炉壁寄り外周部の2箇所にそれぞれガスの供給ノズル(B)33を設けることができる。 As shown in FIG. 6, a gas supply nozzle (B) 33 different from the gas supply nozzle (A) 22 is provided in the vortex chamber 5 into which the waste is introduced. As a result, even when waste having a large inertia force of 100 mm or more in the longest part is supplied to the vortex chamber 5, combustion treatment can be performed without depositing and fusing to the lower portion of the vortex chamber 5. A more stable operation is achieved. The gas supply nozzle (B) 33 is not particularly limited as long as the waste can be blown up. For example, from the side of the vortex chamber 5 to the bottom of the vortex chamber 5 descending from the waste inlet 34 in the vertical direction. Then, it is oriented in the direction of 20 to 75 degrees obliquely downward from the horizontal. The gas can be introduced from two or more locations. For example, gas supply nozzles (B) 33 can be provided at two locations, the inner peripheral portion near the core at the bottom of the vortex chamber 5 and the outer peripheral portion near the furnace wall at the bottom of the vortex chamber 5.

本発明で用いられる廃棄物とは、廃プラスチック、廃木材、木屑、古畳、古紙、廃ゴム、布裂、固形燃料(RDF類)などの可燃性廃棄物の単品または2種以上の混合物をいう。廃棄物に鉄屑やアルミ片等の異物が混入している場合は、磁力選別機、非鉄物除去装置、篩等の手段により予め除去する。廃棄物のサイズは、最長部が100mm以下、好ましくは70mm以下である。最長部が100mm以上では、渦流室5の旋回流に乗っても慣性力が大きいため、炉壁近辺に滞留し炉壁に固着して炉内燃焼ガスの通風抵抗となり、また旋回流に乗ることなくライジングダクト9を経由して窯尻部21に落下し炉壁に固着するので好ましくない。最長部が30mm以下の廃棄物は、仮焼炉2の下部にあるライジングダクト9からのキルン排ガス13によって直ちに上方向に上昇するため高酸素領域に滞留する時間が短く、石炭バーナー8から供給される微粉炭と同じ燃焼挙動を示す。石炭バーナー8から供給される微粉炭に対する廃棄物の割合は、10乃至40重量%である。   The waste used in the present invention is a single item or a mixture of two or more types of combustible wastes such as waste plastic, waste wood, wood chips, old tatami mats, waste paper, waste rubber, cloth cracks, and solid fuel (RDFs). Say. When foreign matter such as iron scraps or aluminum pieces is mixed in the waste, it is removed in advance by means such as a magnetic separator, a non-ferrous material removing device, and a sieve. The maximum length of the waste is 100 mm or less, preferably 70 mm or less. When the longest part is 100 mm or more, the inertial force is large even if the swirl flow in the vortex chamber 5 is taken. Since it falls to the kiln bottom part 21 via the rising duct 9 and adheres to the furnace wall, it is not preferable. Waste having a maximum length of 30 mm or less immediately rises upward due to the kiln exhaust gas 13 from the rising duct 9 at the lower part of the calcining furnace 2, so that the residence time in the high oxygen region is short and is supplied from the coal burner 8. Shows the same combustion behavior as pulverized coal. The ratio of the waste to the pulverized coal supplied from the coal burner 8 is 10 to 40% by weight.

廃棄物は、受入口23を経由して仕切板30により仕切られた各部屋に貯留される。各部屋における二重ダンパーは、開閉のタイミングが異なるように制御される。 The waste is stored in each room partitioned by the partition plate 30 via the receiving port 23. The double damper in each room is controlled so that the opening and closing timing is different.

図7は本発明を実施するための二重ダンパーの動作駆動タイムスケジュールを示す。便宜上、仕切られた部屋の片側の部屋を1系、他方を2系とする。
まず、1系と2系の上段24、26と下段25、27が閉とする。
次に、1系と2系の上段24、26の上に、投入口23から廃棄物が充填される。次に、1系の上段24が開となり、同時に2系の下段27が開となる。これにより、1系においては廃棄物が上段と下段の間に受入れられ、2系においては廃棄物が処理装置に供給される状態になる。
その後、1系の上段24が閉となり、同時に2系の下段27が閉となる。これにより、1系、2系の上段と下段のダンパーが全て閉となる。
次に、1系の下段25が開となり、2系の上段24が開となる。これにより、1系から廃棄物が処理装置に供給され、2系においては廃棄物がダンパー26と27の間に受入れられる。
その後、1系の下段25が閉となり、同時に2系の上段27が閉となる。これにより、1系、2系の上段と下段のダンパーが全て閉となる。これによって、廃棄物の供給サイクルが終了する。
このサイクルを繰り返すことにより、廃棄物は処理装置に供給される。これにより、廃棄物の処理装置への供給量の脈動を緩和することが可能となり、処理装置の操業条件の変動を大幅に低減することが可能となる。
FIG. 7 shows an operation driving time schedule of the double damper for carrying out the present invention. For the sake of convenience, the room on one side of the partitioned room is set as system 1 and the other is set as system 2.
First, the upper stages 24 and 26 and the lower stages 25 and 27 of the first and second systems are closed.
Next, wastes are filled on the upper stages 24 and 26 of the first and second systems from the inlet 23. Next, the upper stage 24 of the first system is opened, and the lower stage 27 of the second system is opened at the same time. As a result, in the first system, the waste is received between the upper and lower stages, and in the second system, the waste is supplied to the processing apparatus.
Thereafter, the upper stage 24 of the first system is closed, and at the same time the lower stage 27 of the second system is closed. As a result, the upper and lower dampers of the 1st and 2nd systems are all closed.
Next, the lower stage 25 of the first system is opened, and the upper stage 24 of the second system is opened. As a result, the waste is supplied from the first system to the processing apparatus, and the waste is received between the dampers 26 and 27 in the second system.
Thereafter, the lower stage 25 of the first system is closed, and at the same time, the upper stage 27 of the second system is closed. As a result, the upper and lower dampers of the 1st and 2nd systems are all closed. This completes the waste supply cycle.
By repeating this cycle, the waste is supplied to the processing apparatus. As a result, the pulsation of the amount of waste supplied to the processing apparatus can be alleviated, and fluctuations in operating conditions of the processing apparatus can be greatly reduced.

タイムスケジュールの各時間幅は、廃棄物の必要供給量に応じて、時間幅を電子タイマーまたはソフトタイマーなどにて設定するが、上段ダンパーの開時間の幅については下段ダンパーと上段ダンパーの間のシュート空間が廃棄物で満量にならない時間、即ち、満量の80%以下になるように前記タイマーの時間幅の設定を行う。また、前記について、満量の80%になる高さの位置にレベルスイッチやリミットスイッチ28などを取り付け、該タイマーとの併用を行い、レベル検知またはタイマーの動作が行われたら、ダンパーを所定の通りに動作させ、廃棄物を安定供給するようにさせてもよい。該タイマー時間の幅が大きすぎると、二重ダンパーの先端部に廃棄物が噛込む原因にもなる。 Each time width of the time schedule is set by an electronic timer or soft timer according to the required amount of waste supply, but the open time range of the upper damper is between the lower damper and the upper damper. The time width of the timer is set so that the chute space is not filled with waste, that is, 80% or less of the full amount. In addition, with respect to the above, a level switch or a limit switch 28 is attached at a position where the height is 80% of the full amount, and is used in combination with the timer. When the level detection or timer operation is performed, the damper is set to a predetermined level. The waste may be operated in a stable manner so that the waste can be supplied stably. If the width of the timer time is too large, waste may get caught in the tip of the double damper.

前記においては、2系列の廃棄物の供給装置について説明したが、3系列以上においても本発明を実施することは可能である。この場合における二重ダンパー駆動方法は、前記の各系列のタイムスケジュールと同じであり、時間の差を設けるのみである。これにより、廃棄物の供給量の脈動をさらに緩和することが可能である。ただし、系列の数が多くなると、供給経路の構造が複雑になり、ダンパーの駆動の制御が煩雑になるので、系列の数は2乃至4系列が好ましい。 In the above description, the two-line waste supply apparatus has been described. However, the present invention can be implemented in three or more lines. The double damper driving method in this case is the same as the time schedule of each series described above, and only provides a time difference. Thereby, it is possible to further reduce the pulsation of the waste supply amount. However, as the number of series increases, the structure of the supply path becomes complicated and the control of the drive of the damper becomes complicated. Therefore, the number of series is preferably 2 to 4 series.

前記二重ダンパーの制御によって供給量の脈動が緩和された廃棄物は、クリンカクーラーから抽気したクーラー抽気ガス11を仮焼炉2に導入するための渦流室5に供給される。渦流室5に供給された廃棄物は、クーラー抽気ガス11によって高温・高酸素の雰囲気となった仮焼炉渦流室5の周円部10をゆっくり旋回流ガス15に乗って旋回しながら燃焼が加速される。これにより、酸素濃度が高い炉内燃焼空間を旋回挙動することにより廃棄物の滞留時間を従来よりも長く確保することができる。
その後、慣性力の比較的大きい廃棄物は仮焼炉上部室17において遠心力によって、熱空気の旋回流に乗って仮焼炉2の内壁部に近いところを流飛軌跡16のように周回しながら燃焼する。廃棄物の燃焼により発生したガスは、仮焼炉上部室17の中心縦軸を下から上に向かって突き抜ける噴流ガス14と自然に合流する。これにより、廃棄物が炉壁に融着することなく燃焼処理を行うことができる。
The waste whose supply amount pulsation is reduced by the control of the double damper is supplied to the vortex chamber 5 for introducing the cooler bleed gas 11 extracted from the clinker cooler into the calciner 2. The waste supplied to the vortex chamber 5 is combusted while slowly swirling on the swirling gas 15 around the circumferential portion 10 of the calciner vortex chamber 5 that has become an atmosphere of high temperature and high oxygen by the cooler bleed gas 11. Accelerated. Thereby, the residence time of a waste can be ensured longer than before by carrying out swirling behavior in the combustion space in a furnace with high oxygen concentration.
Thereafter, the waste having a relatively large inertial force circulates around the inner wall portion of the calciner 2 as a flying trajectory 16 by a centrifugal force in the calciner upper chamber 17 by centrifugal force. Burn while. The gas generated by the combustion of the waste naturally merges with the jet gas 14 that penetrates the central longitudinal axis of the calciner upper chamber 17 from the bottom to the top. Thereby, the combustion treatment can be performed without the waste being fused to the furnace wall.

ロータリーキルン1からのガス温度が1000乃至1200℃で、酸素濃度が1乃至3容量%であるキルン排ガス13は、仮焼炉2の中心軸に沿って仮焼炉2の中央を下から上に向かって噴流ガス14として高速で突き抜ける。よって、仮焼炉2においては、中心軸に沿った中心付近は低酸素濃度領域となる。一方、AQCからの850乃至900℃で酸素濃度が21容量%であるクーラー抽気ガス11は、クーラー抽気ガスダクト6を通じて仮焼炉2の横方向から水平に渦流室5に導入され、渦流室5の周円部10をゆっくり旋回流ガス15として旋回した後、仮焼炉上部室17内を炉の内壁周囲に沿って横上方向の旋回流を構成しながら、下から上に向かって上昇する。よって、仮焼炉2の炉壁に近い周辺部は高酸素濃度領域となる。
一方、石炭バーナー8から供給される微粉炭は、プレヒーター排ガス19中のNOxを低減させるために還元雰囲気とする役割を有する。即ち、ライジングダクト9からの酸素濃度が低いキルン排ガス13である噴流ガス14の流れ方向に、石炭バーナー8から微粉炭と1次空気が共に噴射される。これによって、仮焼炉上部室17の中心縦軸に沿った付近において約900℃の高温による熱分解によってCOガスが発生し、COガスによってプレヒーター排ガス19中のNOxは還元される。
A kiln exhaust gas 13 having a gas temperature from the rotary kiln 1 of 1000 to 1200 ° C. and an oxygen concentration of 1 to 3% by volume extends from the bottom to the center of the calciner 2 along the central axis of the calciner 2. The jet gas 14 penetrates at high speed. Therefore, in the calciner 2, the vicinity of the center along the central axis is a low oxygen concentration region. On the other hand, the cooler bleed gas 11 having an oxygen concentration of 21% by volume from 850 to 900 ° C. from AQC is introduced into the vortex chamber 5 horizontally from the lateral direction of the calciner 2 through the cooler bleed gas duct 6. After slowly swirling the circumferential portion 10 as the swirling flow gas 15, the inside of the calcining furnace upper chamber 17 rises from the bottom to the top while forming a swirling flow in the horizontal upward direction along the periphery of the inner wall of the furnace. Therefore, the peripheral part near the furnace wall of the calciner 2 is a high oxygen concentration region.
On the other hand, the pulverized coal supplied from the coal burner 8 has a role of reducing atmosphere to reduce NOx in the preheater exhaust gas 19. That is, both pulverized coal and primary air are injected from the coal burner 8 in the flow direction of the jet gas 14 which is the kiln exhaust gas 13 having a low oxygen concentration from the rising duct 9. As a result, CO gas is generated by thermal decomposition at a high temperature of about 900 ° C. in the vicinity of the central vertical axis of the calciner upper chamber 17, and NOx in the preheater exhaust gas 19 is reduced by the CO gas.

ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、廃木材、繊維屑などの混合物からなる廃棄物を供給装置31に供給しタイムスケジュールに従い二重ダンパーを制御しながら、渦流室5に供給した。その結果、仮焼炉の出口のガス温度は、供給装置31を使用することなく廃棄物を渦流室5に供給した場合に900℃プラスマイナス10℃であったのに対して、900℃プラスマイナス5℃となり、温度の変動が半減した。また、仮焼炉2に供給する微粉炭の供給量も12.5プラスマイナス2t/hrであったのに対して、12.5プラスマイナス1t/hrとなった。さらに、仮焼炉2の出口ガス中のCOガス濃度の変動も認められなかった。このことは、廃棄物が仮焼炉2において燃え遅れを起こすことなく安定的に燃焼処理されていることを示すものである。この結果、廃棄物由来の持ち込み熱量の利用率も、70%程度から約90%へ大幅に向上させることができた。また、仮焼炉2における廃棄物の安定処理はロータリーキルン1の安定運転を可能にし、クリンカーの生産量も0.4重量%増加させることができた。 Waste consisting of a mixture of polyethylene, polypropylene, nylon, waste wood, fiber waste, etc. was supplied to the supply device 31 and supplied to the vortex chamber 5 while controlling the double damper according to the time schedule. As a result, the gas temperature at the exit of the calcining furnace was 900 ° C. plus / minus 10 ° C. when waste was supplied to the vortex chamber 5 without using the supply device 31, whereas it was 900 ° C. plus / minus. The temperature fluctuation was reduced to half by 5 ° C. The amount of pulverized coal supplied to the calcining furnace 2 was 12.5 plus / minus 2 t / hr, but 12.5 plus / minus 1 t / hr. Furthermore, the fluctuation | variation of the CO gas concentration in the exit gas of the calciner 2 was not recognized. This indicates that the waste is stably burned in the calcining furnace 2 without causing a burning delay. As a result, the utilization rate of the amount of heat brought in from the waste could be greatly improved from about 70% to about 90%. Moreover, the stable treatment of the waste in the calcining furnace 2 enabled the stable operation of the rotary kiln 1, and the production amount of the clinker could be increased by 0.4% by weight.

廃棄物が供給される受入口34には、ガスを供給することができる。ガスは、供給口に近接する下流側からクーラー抽気ガスに並行になるように噴射される。ガスの種類は、圧縮空気やブロアー空気、セメント製造装置から排出される排気ガス等が挙げられる。ガスの供給ノズル(A)22の先端流速は30乃至80m/秒であり、好ましくは40乃至60m/秒である。ガスの供給量は、クーラー抽気ガス11に対して0.1乃至5.0容量%であり、好ましくは0.5乃至3.0容量%である。 Gas can be supplied to the inlet 34 to which waste is supplied. The gas is injected from the downstream side close to the supply port in parallel with the cooler bleed gas. Examples of the gas include compressed air, blower air, and exhaust gas discharged from a cement manufacturing apparatus. The tip flow velocity of the gas supply nozzle (A) 22 is 30 to 80 m / sec, preferably 40 to 60 m / sec. The gas supply amount is 0.1 to 5.0% by volume, preferably 0.5 to 3.0% by volume, with respect to the cooler bleed gas 11.

吹き込まれるガスは、予熱されたものを使用することができる。例えば、シェルアンドチューブ型の熱交換器により加熱された空気や、仮焼炉2の外壁に円管状または蛇管状に配管を敷設し、前記配管に空気を流通して加熱されたものを用いることができる。これにより、渦流室5における熱損失を防止することができ、仮焼炉の操業条件を更に安定化させることが可能となる。 As the gas to be blown, a preheated gas can be used. For example, air heated by a shell-and-tube heat exchanger, or a pipe that is laid in a circular or snake-like shape on the outer wall of the calcining furnace 2 and heated by circulating air through the pipe is used. Can do. Thereby, the heat loss in the vortex chamber 5 can be prevented, and the operating conditions of the calciner can be further stabilized.

渦流室5には、ガスの供給ノズル(A)とは別にガスを供給することができる。ガスの種類は、圧縮空気やブロアー空気、セメント製造装置から排出される排気ガス等が挙げられる。ガスの供給ノズル(B)33の先端流速は30乃至80m/秒であり、好ましくは40乃至60m/秒である。ガスの供給量は、クーラー抽気ガス11に対して0・1乃至5.0容量%であり、好ましくは0.5乃至3.0容量%である。この場合においても、前述と同様に予熱されたものを使用することができる。 A gas can be supplied to the vortex chamber 5 separately from the gas supply nozzle (A). Examples of the gas include compressed air, blower air, and exhaust gas discharged from a cement manufacturing apparatus. The tip flow velocity of the gas supply nozzle (B) 33 is 30 to 80 m / sec, preferably 40 to 60 m / sec. The gas supply amount is 0.1 to 5.0% by volume, preferably 0.5 to 3.0% by volume, with respect to the cooler bleed gas 11. Also in this case, a preheated one as described above can be used.

本発明は、大量の廃棄物をセメント製造の原料や燃料として使用する際に利用可能である。 The present invention can be used when a large amount of waste is used as a raw material or fuel for cement production.

本発明を実施するための廃棄物の供給装置の概略図である。It is the schematic of the waste supply apparatus for implementing this invention. 本発明を実施するためのセメント製造装置の概略図である。It is the schematic of the cement manufacturing apparatus for implementing this invention. 本発明を実施するための仮焼炉の平面図である。It is a top view of the calcining furnace for implementing this invention. 本発明を実施するための仮焼炉の側面図である。It is a side view of the calcining furnace for implementing this invention. 本発明を実施するための廃棄物の供給装置とガスの供給ノズルの拡大図である。It is an enlarged view of the waste supply apparatus and gas supply nozzle for implementing this invention. 本発明を実施するための仮焼炉の別の側面図である。It is another side view of the calcining furnace for implementing this invention. 本発明を実施するための二重ダンパーの駆動方法を示すタイムスケジュールである。It is a time schedule which shows the drive method of the double damper for implementing this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロータリーキルン
2 仮焼炉
3 クリンカクーラー
4 窯前石炭バーナー(微粉炭)
5 仮焼炉渦流室
6 クーラー抽気ガスダクト
7 排気ファン
8 石炭バーナー
9 ライジングダクト(RD)
10 渦流室の外壁・内壁
11 クーラー抽気ガス(仮焼炉2次空気)
12 廃棄物の排出口
13 キルン排ガス
14 噴流ガス
15 旋回流ガス
16 廃棄物の流飛軌跡
17 仮焼炉上部室
18 セメント原料投入口
19 プレヒーター排ガス
20 プレヒーター・サイクロン
21 窯尻部
22 ガスの供給ノズル(A)
23 廃棄物の受入口
24 1系上段ダンパー
25 1系下段ダンパー
26 2系上段ダンパー
27 2系下段ダンパー
28 レベルスイッチまたはリミットスイッチ
29 制御部
30 仕切板
31 供給装置
32 滞留部
33 ガスの供給ノズル(B)
34 廃棄物の受入口
1 Rotary kiln 2 Calciner 3 Clinker cooler 4 Kiln coal burner (pulverized coal)
5 Calciner vortex chamber 6 Cooler extraction gas duct 7 Exhaust fan 8 Coal burner 9 Rising duct (RD)
10 Outer and inner walls of vortex chamber 11 Cooler bleed gas (secondary air for calcining furnace)
12 Waste outlet 13 Kiln exhaust gas 14 Jet gas 15 Swirl gas 16 Waste trajectory 17 Calciner upper chamber 18 Cement raw material input port 19 Preheater exhaust gas 20 Preheater cyclone 21 Kiln bottom 22 Supply nozzle (A)
23 Waste Receiving Port 24 1st System Upper Damper 25 1st System Lower Damper 26 2nd System Upper Damper 27 2nd System Lower Damper 28 Level Switch or Limit Switch 29 Control Unit 30 Partition Plate 31 Supply Device 32 Retention Unit 33 Gas Supply Nozzle ( B)
34 Waste entrance

Claims (6)

廃棄物の受入口と、前記受入口の下部に設けられた二重ダンパーを有する廃棄物の滞留部と、前記滞留部の下部に設けられた廃棄物の排出口とを有する廃棄物の供給装置において、前記滞留部は垂直方向に仕切られた複数の部屋と、それぞれの部屋に設けられた二重ダンパーと、前記二重ダンパーを制御するための制御部と
クリンカクーラーから抽気したクーラー抽気ガスを仮焼炉に導入するための渦流室と、
前記渦流室に設けられ、前記廃棄物の受入口に向けてガスを供給するための供給ノズル(A)と
を備え、
前記供給ノズル(A)から前記渦流室内に供給される前記ガスは、水平方向の成分を有すること
を特徴とする廃棄物の処理装置。
Waste supply device having a waste receiving port, a waste retaining portion having a double damper provided at a lower portion of the receiving port, and a waste outlet provided at a lower portion of the retaining portion In the above, the stay part is a plurality of rooms partitioned in the vertical direction, a double damper provided in each room, a control part for controlling the double damper ,
A vortex chamber for introducing cooler bleed gas extracted from the clinker cooler into the calciner,
A supply nozzle (A) provided in the vortex chamber for supplying gas toward the waste receiving port;
With
The gas supplied from the supply nozzle (A) into the vortex chamber has a horizontal component.
Waste treatment equipment characterized by
請求項1記載の廃棄物の供給装置の排出口と、前記渦流室に設けられた廃棄物の受入口が連結された廃棄物の処理装置。 Processing apparatus according to claim 1 and a discharge port of the supply device of the waste described, waste receiving opening is connected waste provided in the swirl chamber. 前記ガスを供給するための供給ノズル(A)とは別のガスの供給ノズル(B)が前記渦流室に設けられた請求項1または2記載の廃棄物の処理装置。 The waste processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a gas supply nozzle (B) different from the supply nozzle (A) for supplying the gas is provided in the vortex chamber. 前記ガスの供給ノズル(B)は、前記渦流室の水平方向から下向きに30乃至80度傾斜している請求項3記載の廃棄物の処理装置。 The waste treatment apparatus according to claim 3, wherein the gas supply nozzle (B) is inclined 30 to 80 degrees downward from a horizontal direction of the vortex chamber. 廃棄物の受入口から廃棄物を受入れ、前記受入口の下部に設けられた二重ダンパーを制御して、前記二重ダンパーの下部に設けられた廃棄物の排出口から廃棄物の処理装置に供給するための廃棄物の処理方法において、前記受入口から受入れた廃棄物は、垂直方向に仕切られた複数の部屋に貯留され、それぞれの部屋に設けられた二重ダンパーの開閉のタイミングが異なるように制御しながら廃棄物を供給し、
クリンカクーラーから抽気したクーラー抽気ガスを仮焼炉に導入するための渦流室と、
前記渦流室に設けられ、前記廃棄物の受入口に向けてガスを供給するための供給ノズル(A)と
を備え、
前記供給ノズル(A)から前記渦流室内に供給される前記ガスは、水平方向の成分を有し、
前記ガスの供給位置は、前記渦流室内において前記廃棄物が供給される位置であること
を特徴とする廃棄物の処理方法。
The waste is received from the waste receiving port, the double damper provided at the lower portion of the receiving port is controlled, and the waste discharge port provided at the lower portion of the double damper is transferred to the waste processing apparatus. In the waste processing method for supply, the waste received from the receiving port is stored in a plurality of rooms partitioned in the vertical direction, and the opening and closing timings of the double dampers provided in the respective rooms are different. supplying the waste while controlling the,
A vortex chamber for introducing cooler bleed gas extracted from the clinker cooler into the calciner,
A supply nozzle (A) provided in the vortex chamber for supplying gas toward the waste receiving port;
With
The gas supplied from the supply nozzle (A) into the vortex chamber has a horizontal component,
The gas supply position is a position where the waste is supplied in the vortex chamber.
A method for treating waste.
前記ガスは、前記仮焼炉の外壁と熱交換された熱ガスである請求項5記載の廃棄物の処理方法。 The waste gas treatment method according to claim 5 , wherein the gas is a hot gas heat-exchanged with an outer wall of the calciner.
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