JP4878938B2

JP4878938B2 - 灰溶融炉の排ガス処理システム

Info

Publication number: JP4878938B2
Application number: JP2006185428A
Authority: JP
Inventors: 義人福間
Original assignee: Takuma KK
Current assignee: Takuma KK
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-07-05
Also published as: JP2008014561A

Description

本発明は、灰溶融炉で発生する排ガスを、並設されるごみ焼却炉の排ガスとともに処理する灰溶融炉の排ガス処理システムに関するものである。

一般に、ごみ焼却炉での廃棄物焼却によって発生する焼却灰や排ガス中から分離した飛灰は、灰溶融炉において溶融固化処理されて、有害物質の固化処理と減容化がなされている。一方、従来、ごみ焼却炉と前記灰溶融炉が並設される場合、図３で示されるように、ごみ焼却炉１００で発生する排ガス（以下、単に「焼却炉排ガス」という。）は、煙道１０１によりごみ焼却炉用排ガス処理設備１０２に送られて、そのごみ焼却炉用排ガス処理設備１０２において冷却されて除塵され、さらに乾式または湿式での有害ガス除去をして無害化処理された後、煙道１０３を通じて誘引通風機１０４によって煙突１０５に送られ大気中に放出されている。そして、灰溶融炉１０６で発生した排ガス（以下、単に「溶融炉排ガス」という。）は、前記焼却炉排ガスと同様に煙道１０７により灰溶融炉用排ガス処理設備１０８に送られて、その灰溶融炉用排ガス処理設備１０８で冷却され、除塵された後乾式または湿式で有害ガス除去されて無害化された後に誘引通風機１０９により煙道１１０を通じて処理済み焼却炉排ガスの煙道１０３ａに合流させ、処理済み焼却炉排ガスとともに煙突１０５から放散させている。なお、前記処理済みの排ガスは、それぞれ単独で煙突から放出している場合もある。

このように、焼却炉排ガスと溶融炉排ガスが、それぞれ別個の排ガス処理設備１０２，１０８によって処理されているのは、焼却炉排ガスに比べて、溶融炉排ガスが高温でダストの同伴量が多いことから、誘引通風機１０９に流入する前に行われる減温および除塵処理が焼却炉排ガスの条件より厳しくなることにある。このようなことから、設備機器の削減によるコストダウンなど設備の合理化とともに、設備機器の削減によるメンテナンスの合理化を図るために、両方の排ガス処理を一系統にまとめる技術について、例えば特許文献１，２などによって提案されている。

特開２００２−１６２００９号公報特開平１１−１９０５０８号公報

しかしながら、焼却炉排ガスに比べて高温の溶融炉排ガスを前記焼却炉排ガスに合流させる方式によれば、焼却炉排ガスの容量に比べて溶融炉排ガスの容量が少ないといえども排ガス処理設備の処理容量が大きくなる。したがって、焼却炉用排ガス処理設備をそのままで利用することができないという問題点がある。そのために、焼却炉用排ガス処理設備の能力を高める必要が生じ、新たに処理容量の大きい排ガス処理設備を設けることになり、コストアップが避けられないという問題点がある。

また、溶融炉排ガスを処理する処理工程では、灰溶融炉から灰溶融炉用排ガス処理設備に送入される排ガスが高温であるために、その溶融炉排ガスを移送するには高温ガスを取扱う機器が必要となり、通常の手段（誘引通風機）では耐久性に問題がある。

本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、灰溶融炉の排ガスを並設されるごみ焼却炉に供給し、焼却炉排ガスとして排ガス処理設備に導いて処理するようにして合理化を図る灰溶融炉の排ガス処理システムを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明の灰溶融炉の排ガス処理システムは、
灰溶融炉からの排ガスを高温通風手段を経由してごみ焼却炉に供給して再燃焼させ、該ごみ焼却炉から排ガス処理設備に送って該排ガス処理設備にて冷却、除塵および有害ガス除去を行った後、誘引通風機で煙突から大気中に放出するようにした灰溶融炉の排ガス処理システムにおいて、
前記高温通風手段は、排ガスを導通させる導通管と、この導通管の外側に配されるケーシングと、このケーシングと前記導通管とによって形成される円筒状の空間部とを備え、前記ケーシング内の先端部に形成されるスロートと先端に向かって拡開される吹き出し口とが一軸上に配設され、前記導通管の先端と前記スロートの入口側との間に駆動ガス噴出口が形成されるとともに、前記空間部の後端部に駆動ガス入口が設けられてなり、前記駆動ガス入口が前記空間部に対して接線方向に設けられて、流入する駆動ガスが前記空間部内で旋回しながら前記駆動ガス噴出口から噴出するように構成されていることを特徴とするものである。

前記発明において、前記高温通風手段における前記スロートと前記駆動ガス吹き出し口の周壁面は、耐火物で形成されているのが好ましい（第２発明）。

本発明によれば、灰溶融炉からの排ガスはごみ焼却炉に送って再燃焼させ、このごみ焼却炉からの排ガスとして排ガス処理設備で冷却・除塵および乾式または湿式で有害ガス除去処理を行わせ、無害化した後煙突から大気中に放出するようにされるので、従来、ごみ焼却炉と灰溶融炉との二系統でそれぞれ排ガス処理を行っていたのを、ごみ焼却炉の排ガス処理工程として処理でき、排ガス処理設備の能力を増大させることなく排ガス処理が可能になる。しかも、設備機器を少なくすることが可能になり、設備費削減効果が得られる。また、灰溶融炉からの排ガスをごみ焼却炉に送入することにより、熱エネルギーの有効利用ができるという効果が得られる。さらに、設備機器を少なくすることにより、設備機器のメンテナンスに要する費用の削減も可能になり、合理化を図ることができるという効果を奏する。

また、高温の排ガスを誘引してごみ焼却炉に送入するのに、簡単な構成で駆動機構を必要とせず無理なく運転ができ、特に、高温の排ガスを誘引する駆動ガスを用いて導通管を冷却する働きを兼用させることにより、高温の排ガスを取扱うにも拘らず耐久性を確保できるという利点を有する。

また、第２発明の構成を採用することにより、高温の排ガスの流動に対してその機構を損なうことなく誘引効果を維持できる。

次に本発明による灰溶融炉の排ガス処理システムの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本発明に係る灰溶融炉の排ガス処理システムの概要図が、図２には高温通風装置の一実施形態の断面図が、それぞれ示されている。

この実施形態の灰溶融炉の排ガス処理システムは、ごみ焼却炉１に並設される灰溶融炉で発生する排ガスを処理するものであり、ごみ焼却炉１で発生する焼却炉排ガスは煙道２により排ガス処理設備３に送られ、この排ガス処理設備３において冷却・除塵および排ガス中の有害ガスなどを除去して清浄化し、浄化された排ガスを煙道４に設けられる誘引通風機５により煙道６を通じて煙突７から大気中に放出する。前記排ガス処理設備３には、ごみ焼却炉１からの高温排ガスを除塵に適する温度まで冷却する排ガス冷却装置３１，冷却された排ガス中に含まれる飛灰など固形物を除去する除塵装置３２および除塵された排ガス中に含まれる有害ガスを除去する乾式または湿式の有害ガス除去装置３３などを備えている。

一方、灰溶融炉８で発生する溶融炉排ガスは、排ガス出口から煙道９中に設けられた高温通風手段２０に誘引されて煙道１０を通じて前記ごみ焼却炉１の燃焼室に供給され、二次燃焼ガスに混入されて再燃焼される。

前記高温通風手段２０は、図２に示されるように、円筒状のケーシング２１の軸心に、ケーシング２１の後端部に設けられた排ガス入口２２と直結されて軸線に沿い所要口径の導通管２３が設けられ、この導通管２３の外周とケーシング２１との間に所要間隔で空間部２４が形成されている。前記空間部２４の後端部には接線方向に駆動ガス入口２５が設けられ、この駆動ガス入口２５から流入する駆動ガスが前記導通管２３の外周に沿い旋回しながら駆動ガス噴出口２６から噴出されるようにされている。

前記ケーシング２１内の先端部には、前記導通管２３の口径に合わせた口径でスロート部２７と下流方向に拡開するテーパ孔に形成された吹き出し口２８が同軸心上に設けられている。そして、前記導通管２３の先端２３ａと前記スロート２７の内端縁２７ａとの間に細幅で環状の駆動ガス噴出口２６が形成され、前記空間部２４の前端部をその駆動ガス噴出口２６に向かって絞縮する形状にテーパ形の金属壁板２９によって形成されている。なお、前記ケーシング２１の後端部に設けられた排ガス入口２２および前端部に設けられたスロート２７と連接する吹き出し口２８の周壁面は、耐火物２２ａ，２８ａで形成されている。

このように構成される高温通風手段２０は、駆動ガスとして送風機１１により空気を駆動ガス入口２５からケーシング２１内の空間部２４に送り込むと、その空間部２４に対して接線方向に圧送空気（駆動ガス）が送入されるので、この圧送空気は、円筒状に形成される空間部２４内で導通管２３の外周に沿って旋回しながら後端から先端側に流動する。空間部２４を旋回流動した空気は、空間部２４の先端の絞縮部分で絞られて、導通管２３の先端２３ａとスロート２７の端縁２７ａとの間に形成される駆動ガス噴出口２６を通じてスロート２７内に高速で噴出される。

前記駆動ガス噴出口２６から高速で噴出される空気（駆動ガス）は、スロート２７を経て拡開テーパ孔にされた吹き出し口２８に流動することにより、導通管２３内が負圧になり、排ガス入口２２から導通管２３を通じて灰溶融炉からの排ガスを誘引し導入し、スロート２７から吹き出し口２８を経て煙道１０に送られる間で誘引される排ガスに駆動ガスが混合され、流動が加速される。したがって、誘引される溶融炉排ガスは煙道１０を通じて継続的にごみ焼却炉１に供給される。

このように、高温通風手段２０は、回転機構を備えることなく排ガスの圧送を行えるので、灰溶融炉８で発生する排ガスを高温状態のまま直接誘引してごみ焼却炉１に供給することができる。なお、導通管は高温排ガスに直接曝されることになるが、常温の空気を駆動ガスとして使用するとともに、その空気によって外周部を冷却することになり、耐久性を確保することができるのである。

灰溶融炉８で発生した排ガスは、前述の高温通風手段２０によってそのままの状態でごみ焼却炉１に供給することができるので、この排ガスが所有する顕熱をごみ焼却炉での燃焼に有効利用することができる。そして、灰溶融炉８で発生する排ガスは、ごみ焼却炉１にて再燃焼されてごみ焼却炉の排ガスとして前記排ガス処理設備３により処理されることになるので、排ガスの処理設備が一系統になり、処理容量も大きく増加することなく処理できるから、設備規模を拡大せずに処理することができるのである。

したがって、建設時の設備費も従来の方式に比べて大きく削減できることになる。また、排ガス処理設備の機器も少なくなり、これに伴って、メンテナンスに要する費用も削減できることになるのである。

以上の実施形態の説明では、灰溶融炉で発生する排ガス中に未燃ガスを含む場合について記載したが、溶融炉排ガスに未燃ガスを含まない場合には、高温通風手段２０によって誘引した排ガスを、煙道１０から煙道１０′によって焼却炉排ガスの排ガス処理設備３への煙道２に供給し、焼却炉排ガスとともにその排ガス処理設備３で処理するようにしてもよい。

本発明に係る灰溶融炉の排ガス処理システムの概要図高温通風装置の一実施形態の断面図従来のごみ焼却炉および灰溶融炉の排ガス処理システムの概要図

符号の説明

１ごみ焼却炉
２，４，６，９，１０煙道
３排ガス処理設備
５誘引通風機
７煙突
８灰溶融炉
１１駆動ガスの送風機
２０高温通風手段
２１ケーシング
２３導通管
２４空間部
２５駆動ガス入口
２６駆動ガス噴出口
２７スロート
２８吹き出し口

Claims

灰溶融炉からの排ガスを高温通風手段を経由してごみ焼却炉に供給して再燃焼させ、該ごみ焼却炉から排ガス処理設備に送って該排ガス処理設備にて冷却、除塵および有害ガス除去を行った後、誘引通風機で煙突から大気中に放出するようにした灰溶融炉の排ガス処理システムにおいて、
前記高温通風手段は、排ガスを導通させる導通管と、この導通管の外側に配されるケーシングと、このケーシングと前記導通管とによって形成される円筒状の空間部とを備え、前記ケーシング内の先端部に形成されるスロートと先端に向かって拡開される吹き出し口とが一軸上に配設され、前記導通管の先端と前記スロートの入口側との間に駆動ガス噴出口が形成されるとともに、前記空間部の後端部に駆動ガス入口が設けられてなり、前記駆動ガス入口が前記空間部に対して接線方向に設けられて、流入する駆動ガスが前記空間部内で旋回しながら前記駆動ガス噴出口から噴出するように構成されていることを特徴とする灰溶融炉の排ガス処理システム。
前記高温通風手段における前記スロートと前記駆動ガス噴出口の周壁面は、耐火物で形成されている請求項１に記載の灰溶融炉の排ガス処理システム。