JP5180917B2 - Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus - Google Patents
Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5180917B2 JP5180917B2 JP2009145538A JP2009145538A JP5180917B2 JP 5180917 B2 JP5180917 B2 JP 5180917B2 JP 2009145538 A JP2009145538 A JP 2009145538A JP 2009145538 A JP2009145538 A JP 2009145538A JP 5180917 B2 JP5180917 B2 JP 5180917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waste
- furnace
- melting
- grate
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 111
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 82
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 58
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 claims 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 23
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 12
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 7
- 240000001549 Ipomoea eriocarpa Species 0.000 description 4
- 235000005146 Ipomoea eriocarpa Nutrition 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
本発明は、廃棄物の乾燥・熱分解を行い、廃棄物中の水分および揮発分を除去した熱分解残渣のみを溶融することでコークス使用量を削減する廃棄物溶融処理技術に関する。 The present invention relates to a waste melting treatment technique for reducing the amount of coke used by drying and thermally decomposing waste and melting only pyrolysis residues from which moisture and volatile components in the waste have been removed.
一般廃棄物、産業廃棄物などの廃棄物をシャフト炉式廃棄物溶融炉内にコークスなどの塊状炭素系可燃物質を石灰石とともに装入し、炉体に設けられている羽口から空気または酸素富化空気を吹き込み、廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼、溶融して廃棄物を溶融処理することが行われている。 Waste such as general waste and industrial waste is charged into a shaft furnace type waste melting furnace with a massive carbon-based combustible material such as coke together with limestone, and air or oxygen rich from the tuyere provided in the furnace body Blasting air is blown, and the waste is dried, pyrolyzed, burned, and melted to melt the waste.
図2において、シャフト炉式廃棄物溶融炉31では、廃棄物がコークス、石灰石などの副資材とともに、炉上部から装入装置32により装入される。廃棄物は、炉内で乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て出湯口33からスラグとして排出される。廃棄物中の可燃物は、一部が熱分解されてガスとなって排出されまた、一部は炉下部で羽口34から吹き込まれた空気および酸素によって燃焼するが、残りの可燃物は可燃性ダストとなって溶融炉31の炉頂から排出される。
In FIG. 2, in the shaft furnace type waste melting
シャフト炉式廃棄物溶融炉31の炉頂から排出される可燃性ダストは、可燃性ダスト捕集装置35で捕集し、可燃性ダスト貯蔵タンク36に貯蔵され、可燃性ダスト切出装置37で切り出されて酸素富化空気を供給する羽口34から炉内へ吹き込まれる。可燃性ダスト捕集装置35を通過した排ガスは、燃焼室で燃焼される。
The combustible dust discharged from the top of the shaft furnace type waste melting
シャフト炉式廃棄物溶融炉による廃棄物溶融処理では、処理物を溶融するための主燃料として使用されるコークスの処理費用に占める割合が大きいので、処理費用を節約するためにコークスの使用量を低減することが望まれている。 In the waste melting treatment using a shaft furnace type waste melting furnace, the ratio of coke used as the main fuel for melting the treated material is large in the processing cost. Reduction is desired.
一方で、地球温暖化防止の観点から、化石燃料に由来するコークスを溶融熱源として用いるので、環境に対するCO2負荷を削減することからもコークス使用量の削減が望まれている。 On the other hand, from the viewpoint of preventing global warming, coke derived from fossil fuels is used as a melting heat source, so that reduction of coke usage is also desired in order to reduce the CO 2 load on the environment.
コークス使用量を低減させるため、例えば、羽口を介して炉頂から排出した可燃性ダストとともに、可燃性ダスト以外の可燃物を吹き込む方法(特許文献1)、下段送風羽口から供給される酸素量(A)に対する、捕集され該下段送風羽口から供給される可燃性ダストとコークスの量および組成から求まる理論酸素量(B)の比率(B/A)を、0.5〜1.0の範囲になるように、可燃性ダストの吹き込み量に応じて送風条件を変える方法(特許文献2)、加熱コイルによって炉内に充填されたコークスを羽口から吹き込まれた空気又は酸素富化空気により還元燃焼せしめるとともに、該コークスに交番電流を通電して誘導加熱することにより廃棄物を溶融処理する廃棄物の溶融処理方法(特許文献3)あるいは、木材などのバイオマスを利用する方法(特許文献4)などが提案されている。 In order to reduce the amount of coke used, for example, a method of injecting combustible materials other than combustible dust together with combustible dust discharged from the top of the furnace through the tuyere (Patent Document 1), oxygen supplied from the lower blowing tuyere The ratio (B / A) of the theoretical oxygen amount (B) obtained from the amount and composition of the combustible dust and coke collected and supplied from the lower air tuyeres to the amount (A) is 0.5 to 1. Enrichment of air or oxygen blown from the tuyere of coke filled in the furnace by a heating coil (Patent Document 2) A waste-melting method (Patent Document 3) in which waste is melted by reducing and burning with air and inductively heating the coke with an alternating current, or biomass such as wood And a method of use (Patent Document 4) have been proposed.
特許文献5には、ストーカ群で生成した未燃炭素分を含む残渣を未燃炭素分の燃焼熱にて溶融し、ストーカ炉を高温化することなく主灰の改質による資源化を行うことが開示されている。この技術は、ストーカ高温化による主灰および飛灰の溶融固着防止し、熱分解残渣溶融部冷却に伴うヒートロスによる熱効率低下を改善するためのもので、ストーカ上の廃棄物温度を1000℃以下の低温にて部分燃焼させ安定したガス化を行うものである。
In
シャフト炉内の充填層では直接熱交換により固体の昇温が行われており、熱効率はよいが、廃棄物中には生ごみ等の高水分ごみや木等の揮発分が多く径が大きいものが存在する。従来型のシャフト式ガス化溶融炉では、これらの廃棄物の一部が十分に乾燥されなかったり、揮発分のガス化が行われることなく、炉最下部に下降し、コークスと共に燃焼・溶融する。炉下部において水分や揮発分はいずれも雰囲気温度を低下させることになるため、雰囲気温度を高く維持し非燃焼物を完全溶解するためには、結果としてコークス使用量を増やす必要がある。また、コークス代替としてLPG等の外部燃焼を使用する場合、外部燃焼(コークス+ガス)使用量は高いままであった。また、従来のシャフト炉内ではごみの装入時や未乾燥・未乾留の廃棄物が炉最下部まで下降した時等に、充填層内での揮発分のガス化に伴う蒸気量や排ガス量の変動が発生していた。 In the packed bed in the shaft furnace, the temperature of the solid is raised by direct heat exchange, and the heat efficiency is good, but the waste contains a large amount of volatile components such as high-waste garbage such as garbage and wood, and a large diameter Exists. In conventional shaft type gasification and melting furnaces, some of these wastes are not sufficiently dried or gasified in the volatile matter, so they descend to the bottom of the furnace and burn and melt together with coke. . Since moisture and volatile matter in the lower part of the furnace both lower the ambient temperature, it is necessary to increase the amount of coke used as a result in order to maintain the ambient temperature high and completely dissolve non-combustibles. Further, when using external combustion such as LPG as a substitute for coke, the amount of external combustion (coke + gas) used remained high. Also, in conventional shaft furnaces, the amount of steam and exhaust gas associated with the gasification of volatile matter in the packed bed when waste is charged or when undried or undried waste falls to the bottom of the furnace. Fluctuations occurred.
さらに、従来型のシャフト式ガス化溶融炉では水分および揮発分の乾燥、ガス化が均一になされず、吹き抜けと呼ばれるガスの偏流現象が発生することがあった。 Furthermore, in the conventional shaft type gasification melting furnace, moisture and volatile components are not uniformly dried and gasified, and a gas drift phenomenon called blow-through may occur.
また、特許文献6のストーカ炉では、(1)乾燥・熱分解ゾーンの燃焼排ガス通路と残渣処理ゾーンからの排ガス処理ゾーンを個別に分けているために設備費が高い、(2)燃焼排ガス通路と廃棄物投入口とが別々であるためにストーカでの部分燃焼によって発生したガスを有効利用することができず、高水分の廃棄物をストーカ部で部分燃焼するために、乾燥手段および燃焼手段を設置する必要があり、結果として巨大化していた。
Further, in the stoker furnace of
そこで、本発明は、廃棄物溶融処理において、乾燥シャフト部と火格子部にて乾燥・熱分解を行い、燃焼・溶融と分離して行うことによってごみ中の水分や揮発分を除去して、廃棄物が乾燥や熱分解されない状態で炉下部に下降することを防止することで炉最下部における雰囲気温度の低下を抑制し、灰分の溶融に必要な量以上に使用されているコークス消費量を抑制して廃棄物熱分解残渣の持つ熱量と少量のコークスの熱量にて完全溶融を達成するとともに、排ガス量および蒸気量を安定させることができる廃棄物溶融処理技術を提供するものである。 Therefore, in the present invention, in the waste melting treatment, drying and thermal decomposition are performed in the drying shaft portion and the grate portion, and moisture and volatile matter in the waste are removed by performing separation from combustion and melting, By preventing the waste from descending to the bottom of the furnace without being dried or pyrolyzed, the temperature of the atmosphere at the bottom of the furnace is prevented from lowering, and the amount of coke consumed that exceeds the amount necessary for melting ash is reduced. The present invention provides a waste melting treatment technique capable of achieving complete melting with the heat quantity of the waste pyrolysis residue and the heat quantity of a small amount of coke, and stabilizing the exhaust gas quantity and the steam quantity.
本発明の廃棄物溶融処理方法は、炉上部から廃棄物および塊状炭素系可燃物質を供給し、炉下部の羽口から酸素源を供給し炉床部の出湯口から溶融した廃棄物中灰分および非燃焼物を出湯し、炉上部から発生ガスを排出するシャフト炉式廃棄物溶融炉による廃棄物溶融処理方法において、廃棄物を乾燥する乾燥用シャフト部と乾燥用シャフト部で乾燥した廃棄物を熱分解して熱分解残渣を生成する火格子部とを前記溶融炉の上部に連結し、乾燥用シャフト部内に炉頂から装入して充填した廃棄物を火格子部および溶融炉で発生したガスによって乾燥・熱分解させ、廃棄物充填層を通過したガスは頂部から排出し、乾燥用シャフト部で乾燥、熱分解された廃棄物を火格子部でさらに熱分解させて熱分解残渣を生成し、該熱分解残渣を溶融炉に供給してコークスベッドを熱源として燃焼・溶融することを特徴とする。この方法によって廃棄物の乾燥・熱分解と燃焼・溶融とを分離して行うことが可能となる。結果として、コークスベッドが形成されている溶融炉炉床部に廃棄物中の水分または揮発分が持ち込まれなくなるため、水分蒸発や揮発分のガス化に伴う吸熱反応を抑制することが可能となり、炉床部の雰囲気温度を高く維持することができる。 The waste melting treatment method of the present invention supplies waste and massive carbon-based combustible material from the upper part of the furnace, supplies an oxygen source from the tuyeres at the lower part of the furnace, and melts ash in the waste melted from the outlet of the hearth part and In a waste melting treatment method using a shaft furnace type waste melting furnace that discharges non-combusted water and discharges generated gas from the upper part of the furnace, the drying shaft part for drying the waste and the waste dried by the drying shaft part A grate part that pyrolyzes to produce a pyrolysis residue is connected to the upper part of the melting furnace, and waste that is charged by filling the drying shaft part from the top of the furnace is generated in the grate part and the melting furnace. The gas is dried and pyrolyzed with gas, and the gas that has passed through the waste packed bed is discharged from the top, and dried and pyrolyzed at the drying shaft, and further pyrolyzed at the grate to produce a pyrolysis residue And supplying the pyrolysis residue to a melting furnace. Characterized by combustion and melting the coke bed as a heat source to. By this method, it becomes possible to separate and dry waste / pyrolysis and combustion / melting. As a result, moisture or volatile matter in the waste is not brought into the melting furnace floor where the coke bed is formed, so it is possible to suppress the endothermic reaction accompanying moisture evaporation and gasification of the volatile matter, The atmosphere temperature in the hearth can be kept high.
また、請求項2の発明は、乾燥用シャフト部および火格子部において装入した廃棄物を水分30%以下または揮発分30%以下にまで乾燥・熱分解するものである。この方法によって炉床部のコークスベッド近傍における水分蒸発および揮発分のガス化に伴う吸熱を制御し、雰囲気温度の低下を抑制することが可能となり、雰囲気温度維持のために使用していたコークス使用量を削減することが可能となる。
The invention of
請求項3の発明のように乾燥用シャフト部羽口または火格子部から酸素源を供給し、廃棄物を部分燃焼させることによって、より効率的に乾燥・熱分解を行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, drying and pyrolysis can be performed more efficiently by supplying an oxygen source from the drying shaft tuyere or the grate unit and partially burning the waste.
また、請求項4の発明のように、火格子部での空気比を1.0以下として熱分解させることで、廃棄物を完全燃焼させず廃棄物中の固定炭素や揮発分を炉床部での燃焼源として活用することができる。 Further, as in the invention of claim 4, by thermally decomposing at an air ratio of 1.0 or less in the grate portion, the fixed carbon and volatile matter in the waste are removed from the hearth portion without completely burning the waste. It can be used as a combustion source in
また、請求項5の発明は、火格子部で生成した熱分解残渣を連続的に熱分解残渣溶融部に供給するものである。上記方法によって、熱分解残渣溶融部における熱分解残渣の燃焼・溶融を安定的に行うことが可能となる。
According to the invention of
また、請求項6のようにストーカ部で生成した熱分解残渣を送風している羽口から0.5m以上のレベルに熱分解残渣溶融部に供給することによって、可燃性ガス、空気と残渣との混合による異常燃焼を抑制することが可能となり、排ガス量を安定化させ設備をコンパクトにすることが可能である。 Moreover, by supplying the pyrolysis residue produced | generated in the stoker part to the pyrolysis residue fusion | melting part to the level of 0.5 m or more from the tuyere which blows like 6th aspect, combustible gas, air, and residue Therefore, it is possible to suppress abnormal combustion due to mixing, stabilize the amount of exhaust gas, and make the equipment compact.
また、請求項7の発明は、塊状炭素系可燃物質等の副資材が乾燥用シャフト部および火格子部を介さず、シャフト炉上部から直接炉床部へ供給されるものである。この方法によって、塊状炭素系可燃物質等の副資材は火格子部にて燃焼されることなく、直接炉床部へ投入され、乾燥用シャフト部および火格子部から供給される熱分解残渣の燃焼・溶融にのみ使用することができ、その分コークス使用量を削減することが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, the auxiliary material such as the massive carbon-based combustible material is supplied directly from the upper part of the shaft furnace to the hearth part without passing through the drying shaft part and the grate part. By this method, auxiliary materials such as massive carbon-based combustible materials are not directly burned in the grate part, but directly put into the hearth part, and combustion of the pyrolysis residue supplied from the drying shaft part and grate part -It can be used only for melting, and the amount of coke used can be reduced accordingly.
また、請求項8の発明は、炉下部の羽口から可燃性ダストまたは可燃ガスを供給するものであり、これらの技術を組み合わせることによってコークス使用量をさらに低減することが可能となる。
The invention of
請求項9の発明は、炉上部から廃棄物および塊状炭素系可燃物質を供給し、炉下部の羽口から酸素源を供給し炉床部の出湯口から溶融した廃棄物中灰分および非燃焼物を出湯し、炉上部から発生ガスを排出するシャフト炉式廃棄物溶融炉に廃棄物を乾燥・熱分解する乾燥用シャフト部と該乾燥用シャフト部で乾燥・熱分解した廃棄物をさらに熱分解して熱分解残渣を生成する火格子部を前記シャフト炉式溶融炉の上部に連結する廃棄物溶融処理装置である。この装置によって乾燥シャフトおよび火格子部にて乾燥・熱分解された熱分解残渣を直接炉床部へ供給することができるため、水分蒸発および揮発分のガス化に伴う雰囲気温度低下を抑制し、雰囲気温度を高く維持することが可能となり、コークス使用量をより削減することが可能となる。 The invention of claim 9 is characterized in that waste and massive carbon-based combustible material are supplied from the upper part of the furnace, an oxygen source is supplied from the tuyeres at the lower part of the furnace, and molten ash and non-combustibles are melted from the outlet of the hearth part. The shaft part for drying and pyrolyzing the waste in the shaft furnace type waste melting furnace that discharges the generated gas from the furnace top, and the waste that has been dried and pyrolyzed in the drying shaft part is further pyrolyzed And a grate part for generating a pyrolysis residue is connected to the upper part of the shaft furnace type melting furnace. With this device, the pyrolysis residue dried and pyrolyzed at the drying shaft and grate can be supplied directly to the hearth, so the atmospheric temperature drop due to moisture evaporation and gasification of volatile matter is suppressed, The atmospheric temperature can be maintained high, and the amount of coke used can be further reduced.
また、請求項10のように乾燥用シャフト部の頂部は、廃棄物装入口と排ガス排出口が設けられ、廃棄物充填層をガスを通過させて乾燥・熱分解させ頂部から排出される。 Further, according to the tenth aspect, the top portion of the drying shaft portion is provided with a waste charging inlet and an exhaust gas outlet, and the waste filling layer is dried and thermally decomposed by passing the gas through and discharged from the top.
また、請求項11のように廃棄物および塊状炭素系可燃物質等の副資材の供給口を溶融炉上部に設置することによりコークスなどの副資材を直接炉床部に供給することが可能となり、乾燥用シャフトおよび火格子部における燃焼等によるロスをなくすことができる。結果として、コークス使用量をさらに低減することが可能となる。
Moreover, it becomes possible to supply auxiliary materials, such as coke, directly to a hearth part by installing the supply port of auxiliary materials, such as a waste material and a massive carbonaceous combustible material, in the upper part of a melting furnace like
また、請求項12記載の羽口を用いることにより、より効率的に廃棄物を乾燥・熱分解することが可能となる。
In addition, by using the tuyere according to
本発明はシャフトと炉底部の間に火格子を設けることによって乾燥・熱分解を燃焼・溶融と分離して水分および揮発分を除去するので、従来、除去されないまま炉下部に下降した水分や揮発分によって低下していた雰囲気温度を維持するために使用されていたコークス量を削減することが可能である。 In the present invention, by providing a grate between the shaft and the bottom of the furnace, drying and pyrolysis are separated from combustion and melting to remove moisture and volatile components. It is possible to reduce the amount of coke that has been used to maintain the ambient temperature that has been reduced by minutes.
また、本発明はシャフトと炉底部の間に火格子を設けることによって熱分解まで行い、熱分解残渣のみを溶融することによって充填層内における水分の乾燥および揮発分のガス化による発生ガス量の変動が減少し、蒸気量または排ガス量が安定させることが可能である。 Further, the present invention performs pyrolysis by providing a grate between the shaft and the bottom of the furnace, and melts only the pyrolysis residue to reduce the amount of gas generated by drying of moisture and gasification of volatile matter in the packed bed. Fluctuations are reduced and the amount of steam or exhaust gas can be stabilized.
本発明を、図面を参照しながら説明する。 The present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、本発明の廃棄物溶融処理装置は、装入された廃棄物を乾燥する乾燥用シャフト部1、乾燥された廃棄物を熱分解して熱分解残渣を生成する火格子部2、熱分解残渣を燃焼・溶融する熱分解残渣溶融部3からなる。乾燥用シャフト部1が火格子部2の入側の上方に配置され、熱分解残渣溶融部3が火格子部2の出側の下方に配置されてクランク形状に連通して一体に接続されている。
In FIG. 1, a waste melting treatment apparatus of the present invention includes a drying shaft portion 1 for drying charged waste, a
熱分解残渣溶融部3は下方の炉床部4、この炉床部4の上に連なる朝顔部5、この朝顔部5の上のシャフト部6を備える。炉床部4には酸素源として空気と酸素を吹き込む下段羽口7を備えるとともに、朝顔部5からシャフト部6の下端部にかけて空気を吹き込む上段羽口8が配置されている。熱分解残渣溶融部3には、シャフト炉式廃棄物溶融炉の炉底部と同じくコークスベットが形成される。コークス、石灰石などの副資材はシャフト6の頂部の副資材装入口15から投入する。なお、シャフト部はなくてもかまわない。
The pyrolysis
乾燥用シャフト部1の頂部には、排ガス出口9と廃棄物装入口10が設けられ、廃棄物装入口10は、装入の際にガスが吹き出すのを防ぐシール用蓋11が設けられている。乾燥用シャフト部1の下部には廃棄物供給装置12が設けられている。供給装置は、プッシャーでも火格子でもかまわない。
An exhaust gas outlet 9 and a
火格子部2は、乾燥用シャフト部1から装入された廃棄物を熱分解させながら熱分解残渣溶融部3へ移動させる火格子13を備えている。
The
前記構成において、乾燥用シャフト部1の頂部の廃棄物装入口10から装入された廃棄物は、火格子部2および炉床部3から発生したガスが乾燥用シャフト部1に充填された廃棄物中を通過して熱交換を行うことで効率的な乾燥・熱分解が行われる。乾燥・熱分解により生成された熱分解残渣は、熱分解残渣溶融部3内へ落下してコークスベットの熱源により燃焼、溶融され、炉床部3の出湯口14から排出される。排ガスは、乾燥用シャフト部1の廃棄物中を通過して排ガス出口9から排気される。
In the above-described configuration, the waste charged from the
乾燥用シャフト部1および火格子部2で廃棄物(ASRなども含む)が乾燥・熱分解し、発生した熱分解残渣が火格子部2の出側からシャフト部6内に落下して供給され、充填される。
Waste (including ASR) is dried and pyrolyzed by the drying shaft 1 and the
火格子部2に装入された廃棄物が昇温用バーナ16で着火後は、可燃物の自燃または炉床部にて発生するガスの輻射により乾燥・熱分解を行い、水分を30%以下または揮発分を30%以下にまで乾燥させる。
After the waste charged in the
従来のシャフト炉式ガス化溶融炉内では充填層では直接熱交換により固体の昇温が行われており、熱交換率はよいが、廃棄物中には生ごみ等の高水分ごみや、木等の揮発分が多く径が大きいものが存在する。従来型のシャフト炉式ガス化溶融炉では、これらの廃棄物の一部が十分に乾燥されたり、揮発分のガス化が行われることなく、炉最下部に下降し、コークスと共に燃焼・溶融する。炉下部において水分や揮発分はいずれも雰囲気温度を低下させることになるため、雰囲気温度を高く維持し非燃焼物を完全溶融するためには、結果としてコークス使用量を増やす必要がある。 In a conventional shaft furnace type gasification melting furnace, the temperature of solids is raised by direct heat exchange in the packed bed, and the heat exchange rate is good, but in the waste, high moisture waste such as garbage, wood Some of them have many volatile components such as large diameters. In conventional shaft furnace type gasification and melting furnaces, some of these wastes are lowered to the bottom of the furnace without being fully dried or gasified, and burned and melted with coke. . Since moisture and volatile matter in the lower part of the furnace both lower the atmospheric temperature, it is necessary to increase the amount of coke used as a result in order to maintain the atmospheric temperature high and completely melt the non-combustibles.
乾燥用シャフト部と炉底部の間に火格子を設けることによって水分30%以下または揮発分を30%以下にすることにより、残りの水分および揮発分はシャフト下部の充填層における直接熱交換によってガス化することが可能であり、結果として、炉下部での雰囲気温度を低下させることがなく、かつ、吹き抜け現象も抑制することができるため、コークス使用量を減らすことが可能となる。さらにはシャフトと炉底部の間に火格子を設けることによって揮発分を低減することにより充填層内における揮発分のガス化に伴う排ガスおよび蒸気量の変動を抑制することが可能となる。 By providing a grate between the drying shaft and the bottom of the furnace, the moisture content is reduced to 30% or less or the volatile content to 30% or less. As a result, the atmosphere temperature in the lower part of the furnace is not lowered, and the blow-through phenomenon can be suppressed, so that the amount of coke used can be reduced. Furthermore, by providing a grate between the shaft and the bottom of the furnace, it is possible to reduce fluctuations in the exhaust gas and the amount of steam accompanying gasification of the volatile matter in the packed bed by reducing the volatile matter.
水分30%を超えまたは揮発分が30%を超えた場合、炉下部における雰囲気温度が従来炉と同様に低下してしまうため、雰囲気温度維持のためにコークスを使用しなければならず、コークス使用量を低減することができない。 If the water content exceeds 30% or the volatile content exceeds 30%, the atmospheric temperature in the lower part of the furnace will decrease in the same way as in conventional furnaces, so coke must be used to maintain the atmospheric temperature, and coke is used. The amount cannot be reduced.
火格子部2の出側の位置が熱分解残渣を充填する0.5m以下であると、送風空気と残渣とが混合し異常燃焼を起こしたり、熱分解残渣の飛散量が増加したりする可能性がある。また、投入する出側と羽口との距離が10m以上離れていると、装入した熱分解残渣が飛散してしまい排ガス量の変動が大きくなる。
When the position of the exit side of the
乾燥用シャフト部1に投入された廃棄物は、火格子部2での部分燃焼により発生する熱および炉底部からの発生ガスにより乾燥し、火格子部2で熱分解する。発生した熱分解残渣は熱分解残渣溶融部3内に落下し、充填される。火格子部2での空気比を1.0以下とし、乾燥・熱分解させた熱分解残渣のみを溶融する。空気比が1.0超えると炉床部には灰分のみが供給されることとなり、熱分解残渣の可燃分を炉床部雰囲気温度維持のために利用することができず、コークス使用量を削減することができない。安定的な部分燃焼を考慮すると、空気比はできれば 0.1〜0.8が望ましい。充填層の上部はCO雰囲気で、約600℃程度である。落下した熱分解残渣は、燃焼、溶融され、炉床部の出湯口14から排出される。排ガスは、乾燥用シャフト部1の排ガス出口9から排気され、その後熱回収される。空気比が0.1以下に場合、火格子における廃棄物の自己燃焼ができず、外部燃料が必要または乾燥・乾留されないまま溶融炉へ供給されてしまい、コークス量が余分に必要となる。また、空気温度は30℃〜40℃の常温または予熱空気を使用する。
The waste thrown into the drying shaft portion 1 is dried by heat generated by partial combustion in the
乾燥用シャフト部1および火格子部2で従来のシャフト炉式廃棄物溶融炉よりも効率的に乾燥・熱分解を行うことで、従来灰分溶融以外に使用されるコークス使用量を削減することができる。その結果、熱分解残渣溶融部3には乾燥・熱分解された熱分解残渣のみの溶融に必要な熱量だけの補填で十分となった。試験の結果、熱分解残渣のみの溶融なら廃棄物に対して1%のコークス使用量で完全溶融可能であることを確認した。これに対し、従来、前処理なしの廃棄物処理+ガス吹込み技術で2%が下限であった。
By using the drying shaft part 1 and the
従来のシャフト炉式廃棄物溶融炉で発生した吹き抜け現象は、廃棄物の乾燥・熱分解が効率的に行われない結果発生しているが、本発明では、乾燥・熱分解を乾燥用シャフト部1および火格子部2にて分離して行うことで、排ガス量の安定化を図ることができ、吹き抜けを防止することができる。
The blow-through phenomenon that occurs in the conventional shaft furnace type waste melting furnace occurs as a result of waste being not efficiently dried and thermally decomposed. By performing the separation separately at 1 and the
引用文献5のストーカ炉とは異なり、火格子部2の上部に乾燥用シャフト部1があり、火格子部2および熱分解残渣溶融部3から発生したガスが乾燥用シャフト部1に充填された廃棄物と熱交換されることで効率的な乾燥・熱分解を行うことが可能となる。
Unlike the stoker furnace of the cited
本発明では、特開2005−098676号公報に記載されている三重管羽口による可燃ダスト羽口吹込み技術と併用してもよい。さらに本発明では、コークスとして特許文献4に記載されているバイオマスコークスを使用しても構わない。 In this invention, you may use together with the combustible dust tuyere blowing technique by the triple pipe tuyere described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-098676. Furthermore, in the present invention, biomass coke described in Patent Document 4 may be used as coke.
1:乾燥用シャフト部 2:火格子部
3:熱分解残渣溶融部 4:炉床部
5:朝顔部 6:シャフト部
7:下段羽口 8:上段羽口
9:排ガス出口 10:廃棄物装入口
11:シール用蓋 12:廃棄物供給装置
13:火格子 14:出湯口
15:副資材装入口 16:昇温用バーナ
17:乾燥用シャフト部羽口
1: Drying shaft part 2: Grate part 3: Pyrolysis residue melting part 4: Hearth part 5: Morning glory part 6: Shaft part 7: Lower tuyere 8: Upper tuyere 9: Exhaust outlet 10: Waste equipment Inlet 11: Sealing lid 12: Waste supply device 13: Grate 14: Outlet 15: Secondary material inlet 16: Temperature rising burner 17: Drying shaft tuyere
Claims (12)
廃棄物を乾燥する乾燥用シャフト部と乾燥用シャフト部で乾燥した廃棄物を熱分解して熱分解残渣を生成する火格子部とを溶融炉の上部に連結し、乾燥用シャフト部内に炉頂から装入して充填した廃棄物を火格子部および溶融炉で発生したガスによって乾燥・熱分解させ、廃棄物充填層を通過したガスは頂部から排出し、乾燥用シャフト部で乾燥、熱分解された廃棄物を火格子部でさらに熱分解させて熱分解残渣を生成し、該熱分解残渣を溶融炉に供給してコークスベッドを熱源として燃焼・溶融することを特徴とする廃棄物溶融処理方法。 Waste and massive carbon-based combustible materials are supplied from the top of the furnace, oxygen source is supplied from the tuyeres at the bottom of the furnace, and molten ash and non-combustibles are discharged from the outlet of the hearth, and from the top of the furnace In the waste melting treatment method by the shaft furnace type waste melting furnace that discharges the generated gas,
A drying shaft section for drying waste and a grate section for thermally decomposing the waste dried by the drying shaft section to generate pyrolysis residue are connected to the upper part of the melting furnace, and the top of the furnace is placed in the drying shaft section. Waste that has been charged from the inside is dried and pyrolyzed by the gas generated in the grate and melting furnace, and the gas that passed through the waste packed bed is discharged from the top, dried at the drying shaft, and pyrolyzed A waste melting process characterized by further pyrolyzing the generated waste in a grate part to produce a pyrolysis residue, supplying the pyrolysis residue to a melting furnace, and burning and melting using a coke bed as a heat source Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009145538A JP5180917B2 (en) | 2008-07-15 | 2009-06-18 | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008183913 | 2008-07-15 | ||
JP2008183913 | 2008-07-15 | ||
JP2009145538A JP5180917B2 (en) | 2008-07-15 | 2009-06-18 | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010043840A JP2010043840A (en) | 2010-02-25 |
JP5180917B2 true JP5180917B2 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=42015355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009145538A Active JP5180917B2 (en) | 2008-07-15 | 2009-06-18 | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5180917B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012159263A (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | Waste melting disposal method and system thereof |
JP5864865B2 (en) * | 2011-02-02 | 2016-02-17 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Waste melting treatment method |
JP5120823B1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-01-16 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Waste gasification melting furnace |
EP2660302A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-06 | GS Platech Co., Ltd. | Gasification melting furnace and treating method for combustible material using the same |
CN105091565A (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-25 | 南文哲 | Vertical furnace discharging large block automatic sieving device |
CN111911933A (en) * | 2020-07-13 | 2020-11-10 | 广东宝杰环保科技有限公司 | Solid waste treatment equipment of high-temperature gasification furnace |
CN113357929B (en) * | 2021-06-18 | 2022-04-01 | 武汉科技大学 | Cement decomposition kiln coupled with grate and process for cooperatively disposing household garbage |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10103629A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Chikyu Kankyo Sangyo Gijutsu Kenkyu Kiko | Waste material gasification melting furnace |
JP2000282061A (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Hitachi Zosen Corp | Apparatus and method for producing fuel gas from waste |
JP2001317718A (en) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Tatsumi Chuo Keiei Kenkyusho:Kk | Rotary kiln type melting furnace |
JP2002081624A (en) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Waste gasification melting furnace and operation method of the melting furnace |
JP2002372216A (en) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Nkk Corp | Gasifying melting furnace for waste |
JP4432047B2 (en) * | 2004-07-12 | 2010-03-17 | 日立金属株式会社 | Waste treatment furnace and waste treatment equipment that treats dust and sludge together |
-
2009
- 2009-06-18 JP JP2009145538A patent/JP5180917B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010043840A (en) | 2010-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104094059B (en) | waste gasification melting furnace | |
JP5180917B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
US20100156104A1 (en) | Thermal Reduction Gasification Process for Generating Hydrogen and Electricity | |
AU2012259853B2 (en) | Method of waste melting treatment | |
CN104479743B (en) | A kind of rubbish plasma gasification stove with vapor as gasifying medium | |
JP5255510B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
JP5510782B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
JP4276559B2 (en) | Waste melting treatment method using biomass | |
JP5180899B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
JP4191636B2 (en) | Waste melting treatment method using bulk biomass | |
JP6066461B2 (en) | Waste gasification and melting apparatus and waste gasification and melting method | |
JP5574475B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
JP5490488B2 (en) | Waste melting treatment method | |
JP5255509B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
JP4051329B2 (en) | Waste gasification and melting treatment method | |
JP4589226B2 (en) | Method for producing fuel carbide and fuel gas | |
JP2019190730A (en) | Waste gasification melting device and waste gasification melting method | |
WO2005080874A1 (en) | Waste fusion treatment method utilizing powdery biomass | |
JP5534500B2 (en) | Waste treatment method and waste treatment facility | |
JP2010038535A (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment device | |
JP2014190599A (en) | Waste gasification melting equipment and waste gasification melting method | |
JP2013108629A (en) | Waste melting method | |
JP2012163260A (en) | Waste gasification melting device | |
JP2005213460A (en) | Operation method of gasification furnace | |
JP2005283073A (en) | Utilizing method of gasification melting furnace gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5180917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |