JP5489265B2 - 廃棄物溶融炉及びその操業方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般廃棄物、産業廃棄物、シュレッダーダスト等の廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉及びその操業方法に関する。
廃棄物溶融炉の操業においては、炉上部から廃棄物を投入し、炉下部に配設した複数段の羽口から酸素源を供給して、炉底部の排出孔から反応熱によって溶融した廃棄物中の灰分及び非燃焼物を排出する（例えば特許文献１）。
このような廃棄物溶融炉の操業において、その操業の安定のためには、各羽口から確実に酸素源を吹き込む必要があり、狙いどおりに羽口から酸素源を吹き込めているか把握するために、羽口の閉塞状態を監視して確認する必要がある。
従来は、コストダウンのため各羽口には流量計が設置されておらず、羽口の閉塞状態を確認するには羽口末端を開放して目視確認するしかなかった。しかし、目視確認の際に炉内ガスが噴出する場合もあり、作業安全上に問題があった。また、目視確認では特定の時点すなわちスポットでの羽口の確認であり、リアルタイムで羽口の閉塞状態を確認することはできない。したがって、羽口が実際に閉塞した時点からそのことを確認するまでに長時間が経過している場合があり、その場合、羽口が強固に閉塞してしまい、閉塞の解消が困難になることがあった。
本発明が解決しようとする課題は、リアルタイムで羽口の閉塞状態を確認することができる廃棄物溶融炉及びその操業方法を提供することにある。
本発明の廃棄物溶融炉は、炉上部から廃棄物を投入し、炉下部に配設した複数段の羽口から酸素源を供給して、炉底部の排出孔から反応熱によって溶融した廃棄物中の灰分及び非燃焼物を排出する廃棄物溶融炉において、各羽口に酸素源を供給するために各段にそれぞれ設けたヘッダからその段の各羽口に向けて個別に分岐した酸素源供給配管のすべてに温度計を備え、さらに各温度計により計測した温度データを無線で発信する発信器を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の操業方法は、前記発信機から発信された温度データを操作室で受信して当該操作室に設置した温度表示装置に表示させ、表示された温度データに基づいて、羽口の閉塞状態を確認することを特徴とするものである。
このように本発明では、酸素源供給配管のすべてに温度計を設置し、その温度計で計測した温度データに基づいて羽口の閉塞状況を確認する。具体的には以下の現象により確認する。すなわち、閉塞していない羽口につながる酸素源供給配管の温度は、５０℃程度の酸素源が通過し、その通過によって摩擦熱も発生することから５０〜８０℃程度になるが、羽口が閉塞すると酸素源が通過しなくなるから室温程度まで低下する。この温度の変化を温度計で検知することにより、羽口の閉塞状態を確認することができる。
また、本発明では、各温度計により計測した温度データを発信機によって発信し、操作室で受信して温度表示装置に表示させるようにしていることから、発信機から操作室までの配線が不要となり、コストダウンを図ることができる。
さらに、本発明では、各羽口に個別にパージガスを供給可能なパージ配管を設けることで、閉塞したことが確認された羽口にパージガスを供給することができる。これによって、羽口末端を開放することなく、安全かつ速やかに羽口の閉塞を解消できる。
本発明によれば、リアルタイムで羽口の閉塞状態を確認することができる。したがって、羽口閉塞の速やかな検知と対応が可能となる。また、羽口末端を開放して目視確認する必要がなくなることから、作業者の安全性も確保できる。
また、温度計は流量計よりも安価に設置できるので、すべての酸素源供給配管に流量計を設置する場合に比べ、大幅なコストダウンを図ることができる。
さらに、各羽口に個別にパージガスを供給可能なパージ配管を設けると、羽口の閉塞を確認後、羽口末端を開放することなく、速やかに羽口の閉塞を解消できるので、強固な閉塞の発生を防止できる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の廃棄物溶融炉の全体構成を示す。図１に示す廃棄物溶融炉１はいわゆるシャフト式の廃棄物溶融炉であって、廃棄物は炉上部から投入され、炉内において反応熱によって乾燥、熱分解、燃焼及び溶融される。そして、溶融した廃棄物中の灰分及び非燃焼物は炉底部の排出孔１ａから排出される。また、廃棄物溶融炉１の炉下部には、酸素源を炉内に供給するために上部羽口２と下段羽口３が配置されている。酸素源として、上部羽口２には空気、下段羽口３には酸素富化空気が送風される。本実施例では、上部羽口２は上段羽口２ａと中段羽口２ｂで構成されている。
図２は、廃棄物溶融炉１における羽口の配置例を示す。図２には代表として上段羽口２ａを示しており、上段羽口２ａは廃棄物溶融炉１の周方向に等間隔で４箇所に配置されている。上段羽口２ａには、送風機４から酸素源として空気が送風される。具体的には、送風機４から送風管５を介して上段羽口用ヘッダ６ａに空気が送風され、さらに上段羽口用ヘッダ６ａから４箇所の上段羽口２ａに向けて個別に分岐した酸素源供給配管７によってそれぞれの上段羽口２ａに空気が送風される。また、４箇所の上段羽口２ａにつながる４本の酸素源供給配管７には、そのすべてに温度計８と流量調節弁９が設置されるとともに、パージガスを供給するパージ配管１０が個別に接続されている。
中段羽口２ｂも上段羽口２ａと同様に、廃棄物溶融炉１の周方向に等間隔で４箇所に配置されている。ただし、中段羽口２ｂは、上段羽口２ａと平面視での位置が重ならないように配置される。中段羽口２ｂにも、送風機４から酸素源として空気が送風される。すなわち、送風機４から送風管５を介して中段羽口用ヘッダ６ｂに空気が送風され、さらに中段羽口用ヘッダ６ｂから４箇所の中段羽口２ｂに向けて個別に分岐した酸素源供給配管７によってそれぞれの中段羽口２ｂに空気が送風される。また、４箇所の中段羽口２ｂにつながる４本の酸素源供給配管７には、そのすべてに温度計８と流量調節弁９が設置されるとともに、パージガスを供給するパージ配管１０が個別に接続されている。
下段羽口３も同様に、廃棄物溶融炉１の周方向に等間隔で４箇所に配置されている。下段羽口３には酸素源として酸素富化空気が送風される。具体的には、送風機４から送風管５を介して下段羽口用ヘッダ６ｃに空気が送風され、その空気を酸素富化空気とするため、下段羽口用ヘッダ６ｃに別途酸素が送風される。その酸素富化空気は、下段羽口用ヘッダ６ｃから４箇所の下段羽口３に向けて個別に分岐した酸素源供給配管７によってそれぞれの下段羽口３に送風される。また、４箇所の下段羽口３につながる４本の酸素源供給配管７には、そのすべてに温度計８と流量調節弁９が設置されるとともに、パージガスを供給するパージ配管１０が個別に接続されている。
以上の構成において、酸素源供給配管７のすべてに設置された各温度計８により計測した温度データは有線で発信器１１に送信され、発信器１１から操作室１２に設置された受信機１３に無線で送信される。受信機１３は同じく操作室１２に設置された温度表示装置１４に接続されており、受信機１３が受信した各温度計８からの温度データは、温度表示装置１４に表示される。
本発明では、温度表示装置１４に表示された温度データ、すなわちそれぞれの酸素源供給配管７の温度変化に基づいて、羽口の閉塞状態を確認する。
図３は、羽口が閉塞したときの酸素源供給配管７の温度変化の一例を示す。羽口が閉塞していない場合、酸素源供給配管７の温度は、５０℃程度の酸素源が通過し、その通過によって摩擦熱も発生することから５０〜８０℃程度になるが、羽口が閉塞すると酸素源が通過しなくなるため、図３に線Ａで示すように室温程度まで低下する。また、ある羽口が閉塞すると相対的に他の羽口の送風量が増加し摩擦熱が増大するので、他の羽口につながる酸素源供給配管７の温度は、図３に線Ｂで示すように上昇する場合がある。
このように、酸素源供給配管７の温度変化を検知することにより、羽口の閉塞状態を確認することができる。そして、閉塞したことが確認された羽口については、パージ配管１０によってパージガスを供給し、羽口の閉塞を解消する。
なお、温度表示装置１４に表示された温度データ（酸素源供給配管７の温度変化）に基づく羽口の閉塞状況の確認と、パージ配管１０からのパージガスの供給の操作は、作業者が行うことができるが、温度表示装置１４に演算・制御装置を接続あるいは内蔵させて、その演算・制御装置によって自動で行うこともできる。
１ 廃棄物溶融炉
１ａ 排出孔
２ 上部羽口
２ａ 上段羽口
２ｂ 中段羽口
３ 下段羽口
４ 送風機
５ 送風管
６ａ 上段羽口用ヘッダ
６ｂ 中段羽口用ヘッダ
６ｃ 下段羽口用ヘッダ
７ 酸素源供給配管
８ 温度計
９ 流量調節弁
１０ パージ配管
１１ 発信機
１２ 操作室
１３ 受信機
１４ 温度表示装置
１ａ 排出孔
２ 上部羽口
２ａ 上段羽口
２ｂ 中段羽口
３ 下段羽口
４ 送風機
５ 送風管
６ａ 上段羽口用ヘッダ
６ｂ 中段羽口用ヘッダ
６ｃ 下段羽口用ヘッダ
７ 酸素源供給配管
８ 温度計
９ 流量調節弁
１０ パージ配管
１１ 発信機
１２ 操作室
１３ 受信機
１４ 温度表示装置
Claims (3)
- 炉上部から廃棄物を投入し、炉下部に配設した複数段の羽口から酸素源を供給して、炉底部の排出孔から反応熱によって溶融した廃棄物中の灰分及び非燃焼物を排出する廃棄物溶融炉において、
各羽口に酸素源を供給するために各段にそれぞれ設けたヘッダからその段の各羽口に向けて個別に分岐した酸素源供給配管のすべてに温度計を備え、さらに各温度計により計測した温度データを無線で発信する発信器を備えることを特徴とする廃棄物溶融炉。 - 各羽口に個別にパージガスを供給可能なパージ配管を備える請求項１に記載の廃棄物溶融炉。
- 炉上部から廃棄物を投入し、炉下部に配設した複数段の羽口から酸素源を供給して、炉底部の排出孔から反応熱によって溶融した廃棄物中の灰分及び非燃焼物を排出する廃棄物溶融炉の操業方法において、
各羽口に酸素源を供給するために各段にそれぞれ設けたヘッダからその段の各羽口に向けて個別に分岐した酸素源ガス供給配管のすべてに温度計を配設し、さらに各温度計により計測した温度データを無線で発信する発信機を設置し、
前記発信機から発信された温度データを操作室で受信して当該操作室に設置した温度表示装置に表示させ、表示された温度データに基づいて、羽口の閉塞状態を確認することを特徴とする廃棄物溶融炉の操業方法。
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