JP5909583B1 - 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 - Google Patents
廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5909583B1 JP5909583B1 JP2015150834A JP2015150834A JP5909583B1 JP 5909583 B1 JP5909583 B1 JP 5909583B1 JP 2015150834 A JP2015150834 A JP 2015150834A JP 2015150834 A JP2015150834 A JP 2015150834A JP 5909583 B1 JP5909583 B1 JP 5909583B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melting furnace
- hole
- pressure
- waste
- melt
- 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
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 226
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 226
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 70
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 69
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 69
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 69
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 51
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
図1に示す廃棄物ガス化溶融炉10は、主な構成として、シャフト部1と、連通部2と、炭化火格子部3と、溶融炉部4と、保圧室6と、バーナ7と、水槽8とを備える。シャフト部1は還元雰囲気下で廃棄物を乾燥させるとともに熱分解する。連通部2は、シャフト部1と溶融炉部4とを連結している。炭化火格子部3はシャフト部1からの廃棄物を更に熱分解して、廃棄物を炭化させる。溶融炉部4は炭化された廃棄物を燃焼させるとともに融解する。溶融炉部4で生じた溶融物Mは貫通孔4aを通じて保圧室6側に排出される。保圧室6は貫通孔4aの外側の空間の圧力を維持するためのものである。バーナ7は保圧室6内に配置されており、貫通孔4aの方向に向けられている。水槽8は保圧室6の下部を水封するとともに貫通孔4aから排出される溶融物Mを冷却する水を収容する。以下、各構成について説明する。
次に、廃棄物ガス化溶融炉10を用いた廃棄物処理方法について説明する。処理すべき廃棄物を廃棄物装入口11からシャフト部1に装入する。廃棄物の種類は、特に限定されることはなく、一般廃棄物及び産業廃棄物のいずれであってもよい。シュレッダーダスト(ASR)、掘り起こしごみ、焼却灰などの単体又は混合物、あるいはこれらと可燃性ごみの混合物なども処理することが可能である。廃棄物によってシャフト部1内に廃棄物充填層100が形成される。廃棄物装入口11から乾留された廃棄物やチャーを廃棄物と共に投入してもよい。
1.貫通孔4aにおけるガス流れ制御
2.バーナ7に供給する酸素量調整
3.羽口42a,42b,42c,42dから供給する酸素量の調整
4.副資材装入口41から必要に応じてスラグを装入
この運転方法は以下の工程を含む。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、酸素とをバーナ7に供給すること。
酸素の存在下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じて保圧室6内のガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法は以下の工程を含む。
溶融炉部4にコークスベッドBcを形成すること。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、理論酸素量よりも多い酸素とをバーナ7に供給すること。
理論酸素量よりも酸素が多い条件下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じて保圧室6内の酸素含有ガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法は以下の工程を含む。
溶融炉部4にコークスベッドBcを形成すること。
羽口42a,42b,42c,42dから溶融炉部4内にそれぞれ酸素を供給すること。
貫通孔4aから保圧室6側に溶融物Mを排出すること。
燃料と、酸素とをバーナ7に供給すること。
酸素の存在下、バーナ7において燃料を燃焼させること。
保圧室6内の圧力を溶融炉部4内の圧力よりも高く維持することにより、貫通孔4aを通じてバーナ7の燃焼ガスを溶融炉部4内に流入させること。
この運転方法においては、貫通孔4aの最も近くにある羽口42a,42dから溶融炉部4内に単位時間あたりに供給する酸素量SNを、羽口42a,42dよりも貫通孔4aからの距離が遠い羽口42b,42cから溶融炉部4内に単位時間あたりに供給する酸素量SFよりも少なくする。
C+O2→CO2 …(1)
2C+O2→2CO …(2)
C+CO2→2CO …(3)
C+H2O→H2+CO …(4)
この運転方法は以下の工程を含む。
貫通孔4aから炉外に溶融物Mを排出すること。
貫通孔4aから排出される溶融物Mの流れを監視すること。
廃棄物のガス化溶融処理によって得られたスラグを溶融物Mの流動性の低下に応じて副資材装入口41から溶融炉部4に装入すること。
・貫通孔4aから溶融物Mが一定の時間以上(例えば300秒以上)にわたって排出されないとき。
・貫通孔4aから溶融物Mが排出されているものの、通常時と比較して貫通孔4a付近の壁面上を流れ落ちる溶融物Mの速度が遅いとき。
・溶融炉部4内の圧力と保圧室6内の圧力との差圧が拡大する傾向にあるとき(貫通孔4aが閉塞される傾向にあるとき)。
なお、スラグを実際に装入するか否かは、上記画像を観察している作業者が判断してもよいし、画像処理データや操業データ(例えば差圧データ)に基づいて自動的に判断してもよい。
Claims (7)
- 炉底側に位置する溶融炉部と、
前記溶融炉部の内面から外面にかけて形成された貫通孔と、
前記溶融炉部の外に配置されており、前記貫通孔と連通する内部空間を有する保圧室と、
前記保圧室内に配置されており、前記貫通孔から排出される溶融物に熱を加えるバーナと、
前記保圧室内の圧力を制御する弁と、
を備え、
前記保圧室は、前記溶融炉部内の圧力よりも前記保圧室内の圧力を高く維持できるように構成されている廃棄物ガス化溶融炉の前記貫通孔を定常的に開放した状態で運転する方法であって、
前記貫通孔から前記保圧室側に溶融物を排出すること、
燃料と、酸素とを前記バーナに供給すること、
酸素の存在下、前記バーナにおいて前記燃料を燃焼させること、
通常時において、前記保圧室内の圧力を前記溶融炉部内の圧力よりも高く維持することにより、前記貫通孔を通じて前記保圧室内のガスを前記溶融炉部内に流入させること、
異常時において、前記保圧室内の圧力を前記溶融炉部内の圧力よりも低くなるように、前記弁を操作すること、
を含む、廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。 - 前記廃棄物ガス化溶融炉は、前記貫通孔の下方に配置されており、前記保圧室の下部を水封するとともに前記貫通孔から排出される前記溶融物を冷却する水を収容する水槽を更に備える、請求項1に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。
- 燃料としてコークスが使用され、前記溶融炉部内にコークスベッドが形成される、請求項1又は2に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。
- 前記貫通孔のサイズは、未燃焼の前記コークスが通過しないサイズに設定されている、請求項3に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。
- 前記貫通孔の内面側開口面積が外面側開口面積よりも大きい、請求項3又は4に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。
- 前記廃棄物ガス化溶融炉は、前記溶融炉部よりも上方に位置し、内部に充填された廃棄物を乾燥及び熱分解させるシャフト部を更に備え、
前記シャフト部は、上部側に廃棄物装入口及び炉内ガス排出口を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。 - 前記廃棄物ガス化溶融炉は、前記シャフト部と前記溶融炉部はそれぞれの炉心を横方向にずらして配置されており、前記シャフト部の底部側と前記溶融炉部の上部側とを連結する連通部を更に備え、
前記連通部は、前記シャフト部からの廃棄物を前記溶融炉部に向けて移送するとともに廃棄物を炭化させる可動式の炭化火格子を有する、請求項6に記載の廃棄物ガス化溶融炉の運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015150834A JP5909583B1 (ja) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015150834A JP5909583B1 (ja) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5909583B1 true JP5909583B1 (ja) | 2016-04-26 |
JP2017032187A JP2017032187A (ja) | 2017-02-09 |
Family
ID=55793278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015150834A Active JP5909583B1 (ja) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5909583B1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05106826A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Nippon Steel Corp | 廃棄物の溶融炉 |
JP2004012077A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Jfe Engineering Kk | 廃棄物溶融炉の溶融物排出口から流出する炉内ガスの処理方法 |
JP2009008313A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融炉の連続出湯装置 |
JP2010255890A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融処理方法および廃棄物溶融処理装置 |
-
2015
- 2015-07-30 JP JP2015150834A patent/JP5909583B1/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05106826A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Nippon Steel Corp | 廃棄物の溶融炉 |
JP2004012077A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Jfe Engineering Kk | 廃棄物溶融炉の溶融物排出口から流出する炉内ガスの処理方法 |
JP2009008313A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融炉の連続出湯装置 |
JP2010255890A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融処理方法および廃棄物溶融処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017032187A (ja) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2821702B1 (en) | Waste gasification and melting furnace | |
JP4361890B2 (ja) | ガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置 | |
JP6611626B2 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 | |
EP2940386B1 (en) | Waste melting furnace | |
JP5855785B1 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 | |
JP2015075245A (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉及びその運転方法 | |
JP5855786B1 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 | |
JP5909583B1 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 | |
JP5909584B1 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 | |
JP5855784B1 (ja) | 濡れ壁構造 | |
JP6643116B2 (ja) | 低炭素型シャフト炉の炉底部構造 | |
US11703280B2 (en) | Method and shaft furnace for burning carbon-containing material in a shaft furnace | |
JP2015075246A (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉及びその運転方法 | |
JP6223104B2 (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉及びその運転方法 | |
JP5951151B1 (ja) | 廃棄物処理炉及びこれを用いた廃棄物処理方法 | |
RU2773348C1 (ru) | Способ и шахтная печь для обжига в ней углеродсодержащего материала | |
JPH08152118A (ja) | シャフト炉方式の廃棄物の溶融炉における燃焼温度調整方法 | |
JP6361930B2 (ja) | 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法 | |
JP6277935B2 (ja) | 廃棄物ガス化溶融装置 | |
JP5886144B2 (ja) | 廃棄物処理装置 | |
JP2014001915A (ja) | 廃棄物ガス化溶融炉における送風制御方法および廃棄物ガス化溶融炉 | |
JP2005265260A (ja) | 廃棄物溶融炉における酸素富化空気の供給方法および供給装置 | |
JP2007085562A (ja) | シャフト炉式ガス化溶融炉 | |
JP2013257099A (ja) | 廃棄物処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20160308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5909583 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
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 |
|
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 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
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 |