JPH08327043A - プラズマ式灰溶融炉の運転方法 - Google Patents
プラズマ式灰溶融炉の運転方法Info
- Publication number
- JPH08327043A JPH08327043A JP13089895A JP13089895A JPH08327043A JP H08327043 A JPH08327043 A JP H08327043A JP 13089895 A JP13089895 A JP 13089895A JP 13089895 A JP13089895 A JP 13089895A JP H08327043 A JPH08327043 A JP H08327043A
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動時のプラズマアークを安定させ、ランニ
ングコストを低減する。 【構成】 溶融室２に配置された陰電極3Aと陽電極3Bと
に、プラズマ作動ガスを供給して溶融室２のベースメタ
ル８と前記電極3A,3B との間でプラズマアークを発生さ
せ、この熱エネルギーにより灰を溶融するプラズマ式灰
溶融炉を運転するに際し、起動時にプラズマ作動ガスと
して窒素ガスを供給し、平常運転に入ると、プラズマ作
動ガスを窒素ガスから蒸気に切り換え、平常運転時のプ
ラズマ作動ガスを蒸気とするものである。 【効果】 低温の溶融室内で窒素ガスによりプラズマア
ークを安定させ、平常運転時に蒸気を使用することによ
りランニングコストを抑制できる。
ングコストを低減する。 【構成】 溶融室２に配置された陰電極3Aと陽電極3Bと
に、プラズマ作動ガスを供給して溶融室２のベースメタ
ル８と前記電極3A,3B との間でプラズマアークを発生さ
せ、この熱エネルギーにより灰を溶融するプラズマ式灰
溶融炉を運転するに際し、起動時にプラズマ作動ガスと
して窒素ガスを供給し、平常運転に入ると、プラズマ作
動ガスを窒素ガスから蒸気に切り換え、平常運転時のプ
ラズマ作動ガスを蒸気とするものである。 【効果】 低温の溶融室内で窒素ガスによりプラズマア
ークを安定させ、平常運転時に蒸気を使用することによ
りランニングコストを抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物
などの焼却灰を加熱溶融して、減容化、無害化を図るプ
ラズマ式灰溶融炉の運転方法に関する。
などの焼却灰を加熱溶融して、減容化、無害化を図るプ
ラズマ式灰溶融炉の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ式灰溶融炉は、溶融室に
配置された電極と導電体との間でプラズマ作動ガスによ
って生じるアーク放電を、プラズマ化させつつ弱プラズ
マ状態をつくり、その時に発生する高温プラズマエネル
ギーにより灰を加熱溶融するものである。その時の作動
ガスとして、（カーボン製）電極の燃焼反応を抑制し、
酸化物の生成を防止する目的で、溶融室内を還元雰囲気
保つために、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス
が使用されている。
配置された電極と導電体との間でプラズマ作動ガスによ
って生じるアーク放電を、プラズマ化させつつ弱プラズ
マ状態をつくり、その時に発生する高温プラズマエネル
ギーにより灰を加熱溶融するものである。その時の作動
ガスとして、（カーボン製）電極の燃焼反応を抑制し、
酸化物の生成を防止する目的で、溶融室内を還元雰囲気
保つために、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス
が使用されている。
【０００３】また本出願人は、窒素ガスやアルゴンガス
などの不活性ガスは高価で、ランニングコストが高くつ
くため、特開平７−１２３２４号公報でプラズマ作動ガ
スとして、蒸気を使用することを提案した。
などの不活性ガスは高価で、ランニングコストが高くつ
くため、特開平７−１２３２４号公報でプラズマ作動ガ
スとして、蒸気を使用することを提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラズ
マ作動ガスとして蒸気を使用すると、特に立ち上げ時
（起動時）にプラズマアークが途切れて安定した加熱が
できないという問題が生じた。これは、溶融室が低温で
あることによる蒸気の凝縮と、蒸気から発生するＯ 2 お
よびＨ2 による異常燃焼、導電体であるベースメタルの
酸化反応による炉内雰囲気の変化などが原因と考えられ
る。
マ作動ガスとして蒸気を使用すると、特に立ち上げ時
（起動時）にプラズマアークが途切れて安定した加熱が
できないという問題が生じた。これは、溶融室が低温で
あることによる蒸気の凝縮と、蒸気から発生するＯ 2 お
よびＨ2 による異常燃焼、導電体であるベースメタルの
酸化反応による炉内雰囲気の変化などが原因と考えられ
る。
【０００５】本発明は、上記問題点を解決して、起動時
に安定したプラズマアークが得られるとともに、ランニ
ングコストを抑制できるプラズマ式灰溶融炉の運転方法
を提供することを目的とする。
に安定したプラズマアークが得られるとともに、ランニ
ングコストを抑制できるプラズマ式灰溶融炉の運転方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のプラズマ式灰溶融炉の運転方法は、溶融室
に電圧が印加される少なくとも２本の電極を備え、これ
ら電極にプラズマ作動ガスを供給して、溶融室に収容し
た導電体と前記電極との間でプラズマアークを発生さ
せ、この熱エネルギーにより灰を溶融するプラズマ式灰
溶融炉を運転するに際し、起動時にプラズマ作動ガスと
して不活性ガスを供給し、平常運転に入ると、プラズマ
作動ガスを不活性ガスから蒸気に切り換え、平常運転時
のプラズマ作動ガスを蒸気とするものである。
めに本発明のプラズマ式灰溶融炉の運転方法は、溶融室
に電圧が印加される少なくとも２本の電極を備え、これ
ら電極にプラズマ作動ガスを供給して、溶融室に収容し
た導電体と前記電極との間でプラズマアークを発生さ
せ、この熱エネルギーにより灰を溶融するプラズマ式灰
溶融炉を運転するに際し、起動時にプラズマ作動ガスと
して不活性ガスを供給し、平常運転に入ると、プラズマ
作動ガスを不活性ガスから蒸気に切り換え、平常運転時
のプラズマ作動ガスを蒸気とするものである。
【０００７】また、上記方法のプラズマ作動ガスの切り
換えは、溶融室の雰囲気温度が９００℃に達した時に行
うものである。
換えは、溶融室の雰囲気温度が９００℃に達した時に行
うものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、平常運転時には、プラズマ
作動ガスとして安価な蒸気を使用することにより、ラン
ニングコストを大幅に抑制することができ、また蒸気に
よるプラズマアークが不安定な起動時には、蒸気に代え
て不活性ガスを使用することで、起動時のプラズマアー
クを安定させることができる。
作動ガスとして安価な蒸気を使用することにより、ラン
ニングコストを大幅に抑制することができ、また蒸気に
よるプラズマアークが不安定な起動時には、蒸気に代え
て不活性ガスを使用することで、起動時のプラズマアー
クを安定させることができる。
【０００９】また、プラズマ作動ガスの切り換えを９０
０℃とすることで、蒸気により安定したプラズマアーク
を得ることができ、灰を溶融室に投入してもプラズマア
ークが変動することなく、灰の溶融を開始して平常運転
に移行することができる。
０℃とすることで、蒸気により安定したプラズマアーク
を得ることができ、灰を溶融室に投入してもプラズマア
ークが変動することなく、灰の溶融を開始して平常運転
に移行することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係るプラズマ灰溶融炉の一実
施例を図面に基づいて説明する。灰溶融炉の炉本体１に
設けられた溶融室２には、天壁から一対の電極、陽電極
３Ａと陰電極３Ｂが昇降自在に垂下されている。これら
電極３Ａ，３Ｂには溶融電源４から電圧が印加されると
ともに、電極３Ａ，３Ｂの軸心部に形成された作動ガス
供給孔５Ａ，５Ｂからプラズマ作動ガスが供給される。
そして、溶融室２の底部のベースメタル（導電体）８と
の間でアーク放電されてプラズマ作動ガスをイオン化
し、プラズマアークを発生させて、この高温プラズマエ
ネルギーにより、灰供給ホッパ６から灰プッシャ７を介
して溶融室２に投入された灰Ａが加熱溶融され、溶融ス
ラグＳが生成される。この溶融スラグＳが一定レベルを
越えると、スラグ抜出口９からスラグ冷却室１０に排出
され、スラグ冷却室１０の底部の水砕ピットに１１に投
入されて水砕スラグが生成される。１２はスラグ抜出口
９に対向して配置された補助バーナで、溶融スラグＳの
固化を防止するとともに、二次燃焼室１３内で排ガスの
未燃分を燃焼させ、排ガスダクト１４から排出する。
施例を図面に基づいて説明する。灰溶融炉の炉本体１に
設けられた溶融室２には、天壁から一対の電極、陽電極
３Ａと陰電極３Ｂが昇降自在に垂下されている。これら
電極３Ａ，３Ｂには溶融電源４から電圧が印加されると
ともに、電極３Ａ，３Ｂの軸心部に形成された作動ガス
供給孔５Ａ，５Ｂからプラズマ作動ガスが供給される。
そして、溶融室２の底部のベースメタル（導電体）８と
の間でアーク放電されてプラズマ作動ガスをイオン化
し、プラズマアークを発生させて、この高温プラズマエ
ネルギーにより、灰供給ホッパ６から灰プッシャ７を介
して溶融室２に投入された灰Ａが加熱溶融され、溶融ス
ラグＳが生成される。この溶融スラグＳが一定レベルを
越えると、スラグ抜出口９からスラグ冷却室１０に排出
され、スラグ冷却室１０の底部の水砕ピットに１１に投
入されて水砕スラグが生成される。１２はスラグ抜出口
９に対向して配置された補助バーナで、溶融スラグＳの
固化を防止するとともに、二次燃焼室１３内で排ガスの
未燃分を燃焼させ、排ガスダクト１４から排出する。
【００１１】作動ガス供給孔５Ａ，５Ｂへのプラズマ作
動ガス供給部には、ごみ焼却炉２１のボイラ部２２から
蒸気を供給する第１作動ガス管２３と、不活性ガスボン
ベ、たとえば窒素ガスボンベ２４から窒素ガスを供給す
る第２作動ガス管２５が接続されており、作動ガス制御
部２６により、第１作動ガス管２３に介装された第１制
御弁２３ａと、第２作動ガス管２５に介装された第２制
御弁２５ａが操作されて切り換えられる。２７は溶融室
２内で安定した上層部の雰囲気温度を検出するために、
たとえば熱電対式の温度計で、温度計２７の出力値に基
づいて作動外制御部２６で第１制御弁２３ａと第２制御
弁２５ａが操作される。
動ガス供給部には、ごみ焼却炉２１のボイラ部２２から
蒸気を供給する第１作動ガス管２３と、不活性ガスボン
ベ、たとえば窒素ガスボンベ２４から窒素ガスを供給す
る第２作動ガス管２５が接続されており、作動ガス制御
部２６により、第１作動ガス管２３に介装された第１制
御弁２３ａと、第２作動ガス管２５に介装された第２制
御弁２５ａが操作されて切り換えられる。２７は溶融室
２内で安定した上層部の雰囲気温度を検出するために、
たとえば熱電対式の温度計で、温度計２７の出力値に基
づいて作動外制御部２６で第１制御弁２３ａと第２制御
弁２５ａが操作される。
【００１２】上記構成におけるプラズマ式灰溶融炉の運
転方法を説明する。 （１）陽電極３Ａと陰電極３Ｂとを下降してベースメタ
ル８に接触させ溶融電源４から電圧を印加するととも
に、窒素ガスボンベ２４から窒素ガスをプラズマ作動ガ
スとして作動ガス供給孔５Ａ，５Ｂに供給し、陰電極３
Ｂを上昇させることにより、プラズマアークを発生させ
る。これにより、陰電極３Ｂ側でプラズマアークが発生
してベースメタル８が溶融される。また陽電極３Ａ側は
ベースメタル８の電位差が０に近づくように、陽電極３
Ａを下降させる。
転方法を説明する。 （１）陽電極３Ａと陰電極３Ｂとを下降してベースメタ
ル８に接触させ溶融電源４から電圧を印加するととも
に、窒素ガスボンベ２４から窒素ガスをプラズマ作動ガ
スとして作動ガス供給孔５Ａ，５Ｂに供給し、陰電極３
Ｂを上昇させることにより、プラズマアークを発生させ
る。これにより、陰電極３Ｂ側でプラズマアークが発生
してベースメタル８が溶融される。また陽電極３Ａ側は
ベースメタル８の電位差が０に近づくように、陽電極３
Ａを下降させる。
【００１３】（２）そして、ベースメタル８の溶融池が
充分に広がった後、陽電極３Ａを上昇させてベースメタ
ル８と陽電極３Ａとの間にも、プラズマアークを発生さ
せる。
充分に広がった後、陽電極３Ａを上昇させてベースメタ
ル８と陽電極３Ａとの間にも、プラズマアークを発生さ
せる。
【００１４】（３）溶融室２内の雰囲気温度が９００℃
になり、温度計２７により検出されると、作動ガス制御
部２６により、第２制御弁２５ａが閉止されるととも
に、第２制御弁２３が開放されて、プラズマ作動ガスが
窒素ガスから蒸気に切り換えられる。そして、灰供給ホ
ッパ６から灰プッシャ７を介して灰Ａが溶融室２に投入
されて溶融が開始される。なお、溶融室２内の雰囲気温
度が９００℃以下でも炉内雰囲気が良好な時にはプラズ
マ作動ガスを切り換えることが可能である。しかし少な
くとも９００℃以上であれば、プラズマアークが途切れ
ることはない。
になり、温度計２７により検出されると、作動ガス制御
部２６により、第２制御弁２５ａが閉止されるととも
に、第２制御弁２３が開放されて、プラズマ作動ガスが
窒素ガスから蒸気に切り換えられる。そして、灰供給ホ
ッパ６から灰プッシャ７を介して灰Ａが溶融室２に投入
されて溶融が開始される。なお、溶融室２内の雰囲気温
度が９００℃以下でも炉内雰囲気が良好な時にはプラズ
マ作動ガスを切り換えることが可能である。しかし少な
くとも９００℃以上であれば、プラズマアークが途切れ
ることはない。
【００１５】上記運転方法によれば、溶融室１の雰囲気
温度が９００℃に達した後、プラズマ作動ガスを窒素ガ
スから蒸気に切り換えても、安定したプラズマアークが
得られ、その後ベースメタル８上に灰Ａが投入されて
も、プラズマアークか途切れることなく、安定して灰の
溶融を続行することができた。また、蒸気をプラズマ作
動ガスとした平常運転時にも、窒素ガスをプラズマ作動
ガスとした場合と同様に灰の溶融を行うことができ、電
力消費量や電極３Ａ，３Ｂの消耗量も窒素ガスと同様で
あり、異常は認められなかった。
温度が９００℃に達した後、プラズマ作動ガスを窒素ガ
スから蒸気に切り換えても、安定したプラズマアークが
得られ、その後ベースメタル８上に灰Ａが投入されて
も、プラズマアークか途切れることなく、安定して灰の
溶融を続行することができた。また、蒸気をプラズマ作
動ガスとした平常運転時にも、窒素ガスをプラズマ作動
ガスとした場合と同様に灰の溶融を行うことができ、電
力消費量や電極３Ａ，３Ｂの消耗量も窒素ガスと同様で
あり、異常は認められなかった。
【００１６】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、平
常運転時には、プラズマ作動ガスとして安価な蒸気を使
用することにより、ランニングコストを大幅に抑制する
ことができ、また蒸気によるプラズマアークが不安定な
起動時には、蒸気に代えて不活性ガスを使用すること
で、起動時のプラズマアークを安定させることができ
る。
常運転時には、プラズマ作動ガスとして安価な蒸気を使
用することにより、ランニングコストを大幅に抑制する
ことができ、また蒸気によるプラズマアークが不安定な
起動時には、蒸気に代えて不活性ガスを使用すること
で、起動時のプラズマアークを安定させることができ
る。
【００１７】また、プラズマ作動ガスの切り換えを９０
０℃とすることで、蒸気により安定したプラズマアーク
を得ることができ、灰を溶融室に投入してもプラズマア
ークが変動することなく、灰の溶融を開始して平常運転
に移行することができる。
０℃とすることで、蒸気により安定したプラズマアーク
を得ることができ、灰を溶融室に投入してもプラズマア
ークが変動することなく、灰の溶融を開始して平常運転
に移行することができる。
【図１】本発明に係る灰溶融炉の一実施例を示す構成図
である。
である。
２ 溶融室 ３Ａ 陰電極 ３Ｂ 陽電極 ４ 溶融電源 ５Ａ，５Ｂ 作動ガス供給孔 ８ ベースメタル ２２ ボイラ部 ２３ 第１作動ガス管 ２３ａ 第１制御弁 ２４ 窒素ガスボンベ ２５ 第２作動ガス管 ２５ａ 第２制御弁 ２６ 作動ガス制御部 ２７ 温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小坂 浩史 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 石田 美智男 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 桑原 努 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 佐藤 英夫 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融室に電圧が印加される少なくとも２
本の電極を備え、これら電極にプラズマ作動ガスを供給
して、溶融室に収容した導電体と前記電極との間でプラ
ズマアークを発生させ、この熱エネルギーにより灰を溶
融するプラズマ式灰溶融炉を運転するに際し、起動時に
プラズマ作動ガスとして不活性ガスを供給し、平常運転
に入ると、プラズマ作動ガスを不活性ガスから蒸気に切
り換え、平常運転時のプラズマ作動ガスを蒸気とするこ
とを特徴とするプラズマ式灰溶融炉の運転方法。 - 【請求項２】 プラズマ作動ガスの切り換えは、溶融室
の雰囲気温度が９００℃に達した時に行うことをことを
特徴とする請求項１記載のプラズマ式灰溶融炉の運転方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13089895A JPH08327043A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマ式灰溶融炉の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13089895A JPH08327043A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマ式灰溶融炉の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327043A true JPH08327043A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15045304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13089895A Pending JPH08327043A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマ式灰溶融炉の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327043A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393257A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 浙江蓝太能源工程有限公司 | 一种基于plc的热等离子体炬高温熔融炉控制方法 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13089895A patent/JPH08327043A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393257A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 浙江蓝太能源工程有限公司 | 一种基于plc的热等离子体炬高温熔融炉控制方法 |
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