JPH0637800U - ガラス溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス溶融炉に係り、排出されるオフガスの
温度を１２０℃〜５００℃の範囲内に収めて、金属の析
出の防止およびオフガス処理設備に対する熱負荷の低減
等を図る。 【構成】 オフガス排出管にオフガスの温度を計測する
温度計測手段が設けられ、その計測値に基づいて加圧空
気を加熱する予熱ヒーターが加圧空気供給路に配設され
ており、予熱ヒーターによってオフガスを適宜加熱する
ことにより、オフガスの温度の過度の低下および上昇を
防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガラス溶融炉に係り、特に、オフガス排出管内にオフガスに含有さ れる金属が析出・付着することを防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ガラス固化プラントは、原子力発電プラントの関連施設で発生する高 レベル放射性廃液等の放射性廃棄物をガラス固化処理して取り扱い性を向上させ るために設けられるものである。該固化処理プラントは、実開平２−１２２０４ ０号に示される構造のものがある。この例を図２に基づいて説明すると、セル１ の気密室２に収容されている溶融炉本体３の中に、放射性廃液等の放射性廃棄物 とガラス素材とを送り込んで溶解させるとともに、これらの溶解混合物を他に用 意した容器内に充填して徐冷固化させ、さらに漏洩検査のためにヘリウムガスを 封入する等の一連の固化処理を実施するようにしている。

【０００３】 そして、廃棄物および被溶解物を投入した際に、溶融炉本体の中に生じたオフ ガスは、オフガス排出管４とブロア等を利用したオフガス吸引排出系５とによっ て、吸引排出されるようになっている。

【０００４】 このような溶融炉においては、溶融炉本体３からオフガス排出管４にオフガス が送り出されるときに、圧損等が生じることにより、オフガス中に混在している ミスト状態の粒子等がオフガス排出管４の内面に付着して凝固し易く、該凝固物 の量が増加すると流路の抵抗が増大するという問題点がある。

【０００５】 このため、従来は、オフガス排出管４の開口部付近を、図３に示すように、外 管６と内管７とからなる二重管構造とし、内管７の内面に沿ってエアカーテンを 形成して粒子の付着を防止することが考えられている。該エアカーテンは、セル １の外方の加圧空気供給系８からセル貫通部９を経由して、加圧空気をノズル１ ０から外管６に供給し、外管６と内管７との間の環状間隙Ｋを経由して、内管７ の環状のスリット１１から内管７の内面に沿って、矢印で示すように送り込むこ とにより作動させるものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする問題点】

ところで、このようなエアカーテンは、上述したように、オフガス中の粒子等 のオフガス排出管内面への付着を防止するという効果の他、高温状態のオフガス を冷却し、該オフガス排出管の後段に配されるオフガス処理設備における熱負荷 を軽減することができるという効果がある。

【０００７】 しかしながら、このオフガスには、ルテニウム等の白金族の元素が含有されて いるため、例えば１２０℃以下に冷却された場合であると、該ルテニウム等の金 属の析出量が増大して、オフガス排出管の内面に付着しやすくなるという不具合 が生じる。また、これとは逆に、冷却を弱めることにより排出されるオフガスが ５００℃以上となったときは、後段のオフガス処理設備に過大な熱負荷を生じて しまうという問題があった。

【０００８】 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、排出されるオフガス の温度を１２０℃〜５００℃の範囲内に収めて、金属の析出の防止およびオフガ ス処理設備に対する熱負荷の低減等を図ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、オフガス排出管の内面に、加圧空気供 給路を通して加圧空気を供給することによりエアカーテンを形成してオフガスを 冷却するガラス溶融炉において、オフガス排出管には、オフガスの温度を計測す る温度計測手段が設けられ、加圧空気供給路には、前記温度計測手段に接続され オフガスの温度に応じて加圧空気を加熱する予熱ヒーターが配設されているガラ ス溶融炉を提案している。

【００１０】

【作用】

本考案に係るガラス溶融炉によると、温度計測装置によってオフガス排出管内 を流通するオフガスの温度が計測され、該温度に基づいて予熱ヒーターを作動さ せて加圧空気を加熱することにより、エアカーテンによって冷却するオフガスの 温度が調整されることになる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係るガラス溶融炉の一実施例について、図１を参照して説明す る。なお、図１において、図２および図３に示す従来例と構成を共通とする箇所 に同一の符号を付してその説明を簡略化する。図１において、符号２０は熱伝対 （温度計測手段）、２１は制御装置、２２は加圧空気供給路、２３は予熱ヒータ ー、２４は熱交換部、２５はフィードバックラインである。

【００１２】 本実施例のガラス溶融炉は、溶融炉本体３からオフガスを排出するオフガス排 出管４の出口に、オフガスの温度を計測する熱伝対２０（温度計測手段）が配設 されている。該熱伝対２０の出力信号は、該熱伝対２０に接続された制御装置２ １に入力されるようになっている。

【００１３】 また、加圧空気供給系８から前記オフガス排出管４に供給する加圧空気を挿通 させる加圧空気供給路２２には、熱交換部２４が配設されている。該熱交換部２ ４は、加圧空気供給路２２に近接状態に配される予熱ヒーター２３を具備してい る。

【００１４】 前記制御装置２１の出力は、フィードバックライン２５を通じて予熱ヒーター ２３に接続されており、該出力信号によって予熱ヒーター２３をＯＮ・ＯＦＦさ せるようになっている。この制御装置２１は、前記熱伝対２０によって計測され たオフガスの温度を入力信号とし、該入力信号に基づいて、予熱ヒーター２３に 信号を出力する。その制御法則は、例えば、目標とするオフガスの設定温度を定 めておき（例えば３００℃）、前記熱伝対２０によって計測されたオフガスの温 度が設定温度と比較して低い場合（例えば２５０℃以下）には、予熱ヒーター２ ３をＯＮ状態として、加圧空気を加熱することにより、オフガス排出管４内にお けるエアカーテンのオフガス冷却能力を抑制し、逆に、計測温度が設定温度より 高い場合（例えば３５０℃以上）には、予熱ヒーター２３をＯＦＦ状態として、 エアカーテンによる通常のオフガスの冷却を実施するものである。

【００１５】 このように構成されたガラス溶融炉にあっては、溶融炉本体３内の状態によっ て変化するオフガスの温度を計測し、該計測値に基づいて、オフガスを冷却する 加圧空気を加熱するので、オフガスの温度が一定範囲（１２０℃〜５００℃）内 に収められ、ルテニウム等の金属がオフガス排出管４内に析出・付着することが 防止されるとともに、オフガスの温度が過度に上昇することが防止され、該オフ ガス排出管４の後段に配されるオフガス処理設備２６に供給されるオフガスの温 度を低減して、該オフガス処理設備２６に加わる熱負荷を低減することができる ことになる。

【００１６】 〈他の実施態様〉 なお、本実施例において、オフガスの設定温度を３００℃とし、予熱ヒーター ２３を作動させる作動温度を２５０℃以下および３５０℃以上としたが、これに 代えて任意の設定温度および作動温度を採用することができる。

【００１７】

【考案の効果】

以上、詳述したように、本考案に係るガラス溶融炉によれば、オフガス排出管 に、オフガスの温度を計測する温度計測手段が設けられ、その計測値に基づいて 加圧空気を加熱する予熱ヒーターが加圧空気供給路に配設されているので、以下 の効果を奏する。 （１） オフガスの温度が低下しないように調整することができるので、オフガ スに含まれる金属の析出・付着を防止して、オフガス排出管内の流路の抵抗を低 減することができる。 （２） オフガスの温度が過度に上昇しないように調整することができるので、 オフガス排出管の後段に配されるオフガス処理設備に加わる熱負荷を低減してプ ラントの健全性および信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガラス溶融炉の一実施例を示す断
面図である。

【図２】固化処理プラントの従来例を示す断面図であ
る。

【図３】図２のオフガス排出管を示す拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ セル ２ 気密室 ３ 溶融炉本体 ４ オフガス排出管 ５ オフガス排出系 ６ 外管 ７ 内管 ８ 加圧空気供給系 ９ セル貫通部 １０ ノズル １１ スリット １２ 支持板 ２０ 熱伝対（温度計測装置） ２１ 制御装置 ２２ 加圧空気供給路 ２３ 予熱ヒーター ２４ 熱交換部 ２５ フィードバックライン ２６ オフガス処理設備

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 オフガス排出管の内面に、加圧空気供給
   路を通して加圧空気を供給することによりエアカーテン
   を形成してオフガスを冷却するガラス溶融炉において、
   オフガス排出管には、オフガスの温度を計測する温度計
   測手段が設けられ、加圧空気供給路には、前記温度計測
   手段に接続されオフガスの温度に応じて加圧空気を加熱
   する予熱ヒーターが配設されていることを特徴とするガ
   ラス溶融炉。