JPH09112854A - 灰溶融炉の運転方法 - Google Patents

灰溶融炉の運転方法

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JPH09112854A
JPH09112854A JP27220995A JP27220995A JPH09112854A JP H09112854 A JPH09112854 A JP H09112854A JP 27220995 A JP27220995 A JP 27220995A JP 27220995 A JP27220995 A JP 27220995A JP H09112854 A JPH09112854 A JP H09112854A
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JP
Japan
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ash
melting furnace
hearth
air
ash melting
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Pending
Application number
JP27220995A
Other languages
English (en)
Inventor
Michinori Narisawa
道則 成澤
Okitada Hara
興忠 原
Satoshi Inoue
里志 井上
Hideto Ikeda
英人 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 灰溶融炉において灰溶融が安定して行われる
と共に灰の飛散量を低下させる。 【解決手段】 本発明の灰溶融炉の運転方法は、出口に
向って下り勾配を有する炉床上に未燃分を含む焼却灰を
積み上げ、炉床上に勾配の方向と直交する方向に伸びて
配置される複数段の散気管から熱風を吹き上げて、焼却
灰中の未燃分を燃焼させることにより焼却灰を溶融する
灰溶融炉の運転方法であって、各段の散気管の上方の灰
層の高さに応じて、高い所から低い所に向って散気管か
ら吹き出す風量を低下させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はごみ焼却炉の焼却灰
を溶融固化して減容化・無害化あるいは固化したスラグ
を有効利用する灰溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物は、それらのほと
んどが焼却によって減容化された後、焼却灰は埋め立て
処分されている。最近では、廃棄物の最終処分地である
埋め立て地の不足は、ますます深刻な問題となってお
り、また一方では、廃棄物の最終処分に対する公害規制
は、今後さらに強化されることが予想され、廃棄物処理
に対しては、高度な技術が要求されることは、想像に難
くない。このような背景のもと、焼却灰を高温で溶融固
化し、減容化・無害化あるいは固化したスラグを再利用
する技術は、特に注目を集めている。このような灰溶融
技術は、すでにいくつかのプラントが稼働しているが、
それらほとんどは、高温溶融の熱源として、電気や油を
使用しており、運転経費が割高になってしまうため、幅
広く普及するには至っていないのが現状である。本願出
願人は焼却炉の燃焼制御によって、焼却残渣中に、炭素
を主体とする未燃分(未燃炭素)を残留させ、その未燃
分の発熱を溶融の主熱源とする、低燃費型の灰溶融炉で
ある「内部溶融型灰溶融炉」の開発を行っている。
【0003】図3はかかる灰溶融炉を有するごみ焼却プ
ラントのフローシートである。図において、aはごみ投
入クレーン、bはごみ投入ホッパ、cは回転ストーカ
炉、dは後燃焼ストーカ、eは灰溶融炉、fは水封コン
ベア、gはスラグ搬送コンベア、hはスラグホッパ、i
はボイラ、jは空気予熱器、kはバグフィルタ、mは煙
突、nは空気予熱器である。ごみはごみ投入クレーンa
によってごみ投入ホッパbに投入され、プッシャにより
回転ストーカ炉cに投入され、焼却する。回転ストーカ
cからの未燃分を含む焼却灰は後燃焼ストーカ炉dに送
られる。後燃焼ストーカdでは未燃分の調整燃焼を行う
とともに、灰溶融炉eに送る灰の量の変動を少くするた
めのバッファの作用をする。
【0004】灰溶融炉は図4に示す構造をしている。図
は灰溶融炉の側断面図である。図中1は灰溶融炉本体で
あり、内部は耐火キャスタブル5により覆われている。
2はセラミックス製の炉床であり、焼却灰の入口から出
口に向って階段状に下り勾配を有している。3は炉床電
気加熱ヒータ(セラミック製)であり、炉床2内に埋込
まれており、炉床2を加熱する。4はプッシャであり、
炉床2上に積み上げられた焼却灰を間欠的に出口に向っ
て押し出す。なお、プッシャの押出しのタイミングは炉
内の燃焼ガス12の酸素濃度を計測して、所要値以上に
なったら焼却灰中の未燃分が少くなったと判断してプッ
シャを作動させる。6は燃焼ガス12の出口である。7
はプラズマトーチであり、灰中の未燃炭素分が不足した
場合等に補助的に使用する。8は焼却灰であり、10〜
20%の未燃分(フリーカーボン)を残すように回転ス
トーカ炉cおよび後燃焼ストーカdで燃焼調整(蒸し焼
き)を行って灰溶融炉1に投入される。9は溶融スラグ
である。10は灰中に送り込まれる熱風である。11は
フリーボードである。12は燃焼ガス、13は焼却灰投
入口である。14は溶融スラグ出口である。
【0005】炉床2は図5に示すような構造になってい
る。図5は炉床2の側断面図である。図中15は耐熱性
の基台であり、その上に炉床ブロック16が階段状に載
置されている。炉床ブロック16の上部には略円形の溝
18が設けられており、溝18内に散気管17が載置さ
れている。散気管17は炉床2の勾配に直交する方向、
すなわち階段に副う方向に伸びて複数本設けられてい
る。散気管17には多数の散気孔19が溶融スラグ出口
14の方向に斜め上方を向いて穿設されている。
【0006】灰溶融炉1の燃焼ガス12は燃焼ガス出口
6を通り、図3に示すように空気予熱器nを通ってごみ
焼却炉に戻される。空気予熱器nにより400°〜50
0°に加熱された空気は、先に述べた散気管17を通じ
て焼却灰8の底部から噴出する。
【0007】上記熱風により焼却灰8内部の未燃炭素が
燃焼する。未燃分の燃焼およびプラズマトーチ7からの
プラズマ流、さらに場合によっては図示しない灯油の補
助バーナからの火炎によりフリーボード11では140
0°C位の高温となり、積層された焼却灰8の表面が溶
け出して溶融スラグ9となり、炉床2の勾配に副って下
降して、溶融スラグ出口14から水封コンベアfに落下
し水冷されてスラグとなる。このように灰溶融炉1では
焼却残渣中に残した未燃炭素を溶融の主熱源としてお
り、プラズマトーチ7等からの熱源を補助熱源としてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図1は灰溶融試験プラ
ントにおける灰溶融炉1の概念図である。本実施形態の
灰溶融炉1では4本の散気管17が設けられている。散
気管17にはそれぞれ弁20aを有する空気供給管20
が接続されている。4本の散気管17を灰投入口13か
ら溶融スラグ出口14に向かってそれぞれ17a,17
b,17c,17dとし、それぞれに供給される給気量
をQ1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 とする。今、通常のようにQ
1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 の量をすべて等しく設定したとこ
ろ、次のような問題が生じた。
【0009】焼却灰8の表面は、図1に示すように安息
角が保たれているが、各散気管17a,17b,17
c,17dから焼却灰8表面までの距離は出口側に近く
なるほど短くなる。さらに焼却灰8中に残留する残留炭
素分も出口側に近付くほど減少する。したがって焼却灰
投入口13側に近い焼却灰8中では活発な燃焼が行われ
るのに対して、溶融スラグ出口14側に近付くほど燃焼
が不活発になり、かえって供給される空気により焼却灰
8の温度が冷却されることになるとともに、焼却灰8の
層の薄い部分では灰を吹き飛ばしてしまう。
【0010】本発明は灰溶融試験プラントにおけるかか
る実験結果に鑑み案出されたもので、散気管からの給気
量を調節することにより未燃分を含む灰を一様に燃焼さ
せて、灰の温度を高温に保つとともに灰の飛散を低減す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の灰溶融炉の運転方法は、出口に向って下り勾配
を有する炉床上に未燃分を含む焼却灰を積み上げ、炉床
上に勾配の方向と直交する方向に伸びて配置される複数
段の散気管から熱風を吹き上げて、焼却灰中の未燃分を
燃焼させることにより焼却灰を溶融する灰溶融炉の運転
方法であって、各段の散気管の上方の灰層の高さに応じ
て、高い所から低い所に向って散気管から吹き出す風量
を低下させるようにする。
【0012】次に作用を説明する。焼却灰中に含まれる
未燃分の割合も多く、積層される灰の高さも高い焼却灰
投入口側の散気管の吹出し風量を多くし、焼却灰中に含
まれる未燃分の割合も少く、積層される灰の高さも低い
溶融スラグ出口側の散気管の吹出し風量を少くしたの
で、吹き出す熱風により灰が冷却されることがないし、
灰の層の薄い部分で灰を吹き飛ばすおそれもない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態について
図面を参照しつつ説明する。灰溶融炉の構造については
既に図4および図5を用いて説明したので詳しくは述べ
ないが図1により概略説明する。1は灰溶融炉本体であ
り、筒状の焼却灰投入口13と溶融スラグ出口14を有
している。炉床2は焼却灰投入口13から溶融スラグ出
口14に向って下り勾配を有している。焼却灰8は焼却
灰投入口13内に積み上げられており、炉内では炉床2
上に溶融スラグ出口14に向って下り勾配を有して積み
上げられており、灰層表面の水平に対する角度は安息角
が保たれている。
【0014】焼却灰投入口13側の炉床2の勾配の方向
と直交する方向に伸びる複数本(本実施形態では4本)
の散気管17が設けられている。焼却灰8中には10〜
20%の未燃分(フリーカーボン)が残っており、散気
管17から吹き上げられる400〜500°Cの熱風に
より、これが燃焼して焼却灰8を溶融する。各散気管1
7には弁20aを有する空気供給管20が接続されてい
る。
【0015】
【実施例】次に具体的運転方法について説明する。図1
に示すように4本の散気管17は焼却灰投入口13側か
ら溶融スラグ出口14側に向ってそれぞれ17a,17
b,17c,17dとする。また各散気管17a,17
b,17c,17dから吹き出す風量をそれぞれQ1
2 ,Q3 ,Q4 とする。図2は、各散気管17a,1
7b,17c,17dから吹き出す風量のパターンを示
すグラフであり、縦軸に流量比(Qi/Q、但しQ=Σ
Qi)横軸に各散気管の位置を示している。図において
実線は運転方法の1のパターンであり、一点鎖線は運転
方法の他のパターンである。図に示すように1のパター
ンでは Q1 =Q2 で、 Q3 = 3/4Q1 ,Q4 = 1/2
1 である。他のパターンでは Q2 = 3/4Q1 ,Q3
= 1/2Q1 ,Q4 = 1/4Q1 であった。燃焼状況を目視
観察の結果、両パターン共先に述べたQ1 =Q2 =Q3
=Q4 とするパターンに比べて、焼却灰8の燃焼が均
一、かつ、活発に行われることが確認できた。
【0016】本発明は以上述べた実施形態に限られるも
のではなく要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能で
ある。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように本発明の灰溶融炉の運
転方法によれば、散気管からの吹出風量を灰層の高さに
応じて、高い所には多く、低い所には少くするようにし
たので、未燃分を含む焼却灰の燃焼が一様にかつ活発に
行われ、灰の溶融が安定して行われると共に、フリーボ
ードに飛散する灰の量が低減するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の運転方法に使用される灰溶融炉の概念
図である。
【図2】散気管からの吹出し風量のパターンを示すグラ
フである。
【図3】灰溶融炉を有するごみ焼却プラントのフローシ
ートである。
【図4】灰溶融炉の側断面図である。
【図5】灰溶融炉の炉床の側断面図である。
【符号の説明】
1 灰溶融炉本体 2 炉床 8 焼却灰 17 散気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23G 5/00 119 F23G 5/00 119E 119F 5/50 ZAB 5/50 ZABF ZABH ZABQ F23J 1/00 F23J 1/00 B (72)発明者 井上 里志 東京都江東区豊洲2丁目1番1号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 池田 英人 東京都江東区豊洲3丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出口に向って下り勾配を有する炉床上に
    未燃分を含む焼却灰を積み上げ、炉床上に勾配の方向と
    直交する方向に伸びて配置される複数段の散気管から熱
    風を吹き上げて、焼却灰中の未燃分を燃焼させることに
    より焼却灰を溶融する灰溶融炉の運転方法であって、各
    段の散気管の上方の灰層の高さに応じて、高い所から低
    い所に向って散気管から吹き出す風量を低下させるよう
    にすることを特徴とする灰溶融炉の運転方法。
JP27220995A 1995-10-20 1995-10-20 灰溶融炉の運転方法 Pending JPH09112854A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000022348A1 (fr) 1998-10-12 2000-04-20 Nkk Corporation Dispositif d'evacuation des dechets
KR100411606B1 (ko) * 2000-11-06 2003-12-18 주식회사 대경크리코 열분해 용융 방식을 이용한 폐기물 소각시스템
CN105114941A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 潍坊金丝达新能源科技有限公司 生物质高温气化燃烧炉

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WO2000022348A1 (fr) 1998-10-12 2000-04-20 Nkk Corporation Dispositif d'evacuation des dechets
KR100411606B1 (ko) * 2000-11-06 2003-12-18 주식회사 대경크리코 열분해 용융 방식을 이용한 폐기물 소각시스템
CN105114941A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 潍坊金丝达新能源科技有限公司 生物质高温气化燃烧炉

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