JPH09222219A - 飛灰供給装置及び廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛灰を燃焼溶融炉内に吹き込むノズルの内面
に、溶融飛灰が付着するのを防止する。 【解決手段】 燃焼溶融炉３内の上部側壁には、搬送さ
れてきた飛灰ｇを燃焼溶融炉３内に吹き込むためのノズ
ル２０が設けられている。このノズル２０は二重管構造
をしており、内側の管にはキャリア空気と共に飛灰ｇ
が、外側の管には冷却空気がそれぞれ流されている。こ
のように構成すると、燃焼溶融炉３内の燃焼熱によりノ
ズル２０の先端部が加熱されても、外側の管に流れる冷
却空気によって、内側の管の内部温度の上昇を抑えるこ
とができる。そのために、飛灰ｇは溶融温度までは上昇
せず、ノズル２０先端部で飛灰ｇが溶融するのを防ぐこ
とができ、ノズル内面に溶融飛灰が付着することもな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼溶融炉内で溶
融スラグを生成する際に生じる飛灰を燃焼溶融炉後流側
で捕らえ、その飛灰を燃焼溶融炉内に戻して飛灰のスラ
グ化を図ることのできる飛灰供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみなどの一般廃棄物や廃プラスチ
ックなど可燃物を含む産業廃棄物の処理装置に関する従
来例としては、例えばドイツ特許公開 No.３７５７０
４.８、ドイツ特許公開 No.３８１１８２０.３および特
開平１−４９８１６号公報を挙げることができる。これ
らの従来例では、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素
状態において加熱して熱分解し、熱分解ガスと主として
不揮発性成分からなる熱分解残渣とを生成し、さらに熱
分解残渣を分離装置に導き、この分離装置において、燃
焼性成分と不燃焼性成分（例えば、金属・陶器など）と
に分離している。そして、燃焼性成分と熱分解ガスを燃
焼溶融炉に導入して当該燃焼溶融炉内で燃焼処理するよ
うにしている。

【０００３】このような廃棄物処理装置においては、燃
焼溶融炉内での燃焼に伴って飛灰が発生する。そこで、
例えば特公昭６４−４９８１６号公報に記載されている
ように、飛灰を燃焼溶融炉後流側にある集塵機などで捕
らえ、その捕らえた飛灰を燃焼溶融炉内に再投入してス
ラグ化することが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、燃焼溶融炉内に飛灰を吹き込むためのノ
ズルの先端部付近において、吹き込んだ飛灰が溶融し、
その溶融した飛灰がノズル先端の内面に付着するという
欠点がある。このようにノズル内面に溶融飛灰が付着す
ると、飛灰が通りにくくなって、飛灰を効率良くスラグ
化することができなくなる。

【０００５】本発明の目的は、飛灰を燃焼溶融炉内に吹
き込むためのノズルの内面に溶融飛灰が付着するのを防
止することにより、飛灰のスラグ化を効率良く行うこと
のできる飛灰供給装置、およびその飛灰供給装置を設置
した廃棄物処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、燃焼溶融炉内で溶融スラグを生成する際に
生じる飛灰を当該燃焼溶融炉後流側で捕らえ、その飛灰
をキャリア空気によって燃焼溶融炉まで搬送し燃焼溶融
炉内に供給する飛灰供給装置において、前記燃焼溶融炉
内に飛灰を吹き込む飛灰吹き込みノズルを二重管構造と
し、その二重管構造の内側の管には前記キャリア空気に
よって搬送される飛灰を、外側の管には前記内側の管を
冷却するための冷却媒体をそれぞれ流すことを特徴とし
ている。

【０００７】上記構成によれば、燃焼溶融炉後流側の例
えば集塵機で捕らえられた飛灰は、キャリア空気によっ
て燃焼溶融炉まで搬送され、燃焼溶融炉の側壁に取付け
られた二重管構造のノズルを介して燃焼溶融炉内に吹き
込まれる。この場合、飛灰は二重管構造のノズルのうち
の内側の管を通ってキャリア空気と共に吹き込まれる。
ノズルの外側の管には冷却媒体が流されている。燃焼溶
融炉内は高温燃焼状態にあるので、ノズルの先端部も加
熱されて高温になるが、外側の管には冷却媒体が流され
ているので、内側の管の内部温度は飛灰が溶融する温度
までは上昇せず、ノズル先端部での飛灰の溶融を防ぐこ
とができる。

【０００８】なお、前記二重管構造の内側の管は、先端
が外側の管先端より引っ込んでいる。これによって、炉
内の燃焼熱が内側の管に影響するのが低減され、飛灰の
溶融をより効果的に防ぐことができる。

【０００９】また、本発明は、廃棄物を加熱して熱分解
し、熱分解ガスと主として不揮発性成分から成る熱分解
残渣とを生成する熱分解反応器と、前記熱分解ガスと熱
分解残渣とを分離して排出する排出装置と、前記排出装
置から排出される熱分解残渣を燃焼性成分と不燃焼性成
分とに分離する分離装置と、前記排出装置からの熱分解
ガスと前記分離装置からの燃焼性成分を取り込んで、熱
分解ガスと燃焼性成分を燃焼させ溶融スラグを生成する
燃焼溶融炉と、前記燃焼溶融炉で燃焼の際に生じた飛灰
を当該燃焼溶融炉後流側で捕らえ、その飛灰をキャリア
空気によって燃焼溶融炉まで搬送し燃焼溶融炉内に供給
する飛灰供給手段と、を備えた廃棄物処理装置におい
て、前記飛灰供給手段として、上述の飛灰供給装置を設
けたことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の飛灰供給装置が設置され
た廃棄物処理装置の概略構成を示している。図におい
て、１は、都市ごみ等の可燃物を含有する廃棄物ａを、
熱分解反応器２内に供給するための廃棄物供給装置であ
る。通常、熱分解反応器２としては横型回転式ドラムが
用いられ、図示しないシール機構によりその内部は低酸
素雰囲気に保持されている。また熱分解反応器２には、
燃焼溶融炉３の後流側に配置される熱交換器（図示せ
ず）により加熱された加熱空気が空気ラインＬ１から供
給され、この加熱空気により、熱分解反応器２の内部は
３００℃〜６００℃に、通常は４５０℃程度に加熱され
ている。そして、廃棄物供給装置１から供給された廃棄
物ａは熱分解反応器２内で熱分解され、熱分解ガスＧ１
と主として不揮発性の熱分解残渣ｂとを生成する。熱分
解反応器２内で生成された熱分解ガスＧ１と熱分解残渣
ｂは排出装置４により分離され、熱分解ガスＧ１は熱分
解ガスラインＬ２を経て燃焼溶融炉３のバーナ５に供給
される。

【００１１】一方、熱分解残渣ｂは冷却装置６に導入さ
れ、ここで冷却される。熱分解残渣ｂは金属や陶器等の
不燃焼性成分とカーボンを主体とする燃焼性成分とより
なるが、冷却装置６に導入される熱分解残渣ｂは約４５
０℃と比較的高温状態であるため、大気と接すると発火
する恐れがある。それを防ぐために、熱分解残渣ｂは冷
却装置６において発火点以下、例えば８０℃以下に冷却
される。

【００１２】冷却装置６において冷却された熱分解残留
物ｂは分離装置７に供給され、ここで大気中において、
金属・陶器等の不燃焼性成分ｃとカーボン等の燃焼性成
分ｄとに分離される。さらに、燃焼性成分ｄは粉砕装置
８に供給され、ここで粉砕された後に、ラインＬ３を経
て燃焼溶融炉３に送られる。

【００１３】熱分解ガスラインＬ２を経て燃焼溶融炉３
のバーナ５に供給された熱分解ガスＧ１は、送風機１０
により送られる燃焼用空気ｅによって燃焼溶融炉３内で
燃焼する。同時に、ラインＬ３を経て送られてきた燃焼
性成分ｄも燃焼溶融炉３内で燃焼する。燃焼溶融炉３は
一般に溶解炉と言われるものであって、前記燃焼性成分
ｄを１３００℃程度の高温で燃焼させ、燃焼灰は溶融ス
ラグｆとなって水槽１１内に落下し固化する。

【００１４】一方、燃焼溶融炉３内で発生した排ガスＧ
２は排ガスラインＬ４を流れ、燃焼溶融炉３の後流側に
配置される熱交換器（図示せず）及び廃熱ボイラ１２で
熱回収され、さらに集塵機１３で除塵を、煙道ガス浄化
装置１４で浄化をされた後に、送風機１５により煙突１
６から大気中へ排出される。なお、図中１７は、蒸気タ
ービンにより作動される発電機である。

【００１５】集塵機１３での除塵において、排ガスＧ２
中に含まれる飛灰ｇを捕らえることができる。捕らえら
れた飛灰ｇは飛灰搬送ラインＬ５をキャリア空気によっ
て燃焼溶融炉３まで搬送される。本発明は、キャリア空
気によって搬送されてきた飛灰ｇを燃焼溶融炉３内に吹
き込むためのノズルの構造に特徴がある。以下その特徴
部分について詳細に説明する。

【００１６】図２は燃焼溶融炉３と水槽１１の縦断面の
概略構成を示している。図に示すように、燃焼溶融炉３
の上部側壁には、搬送されてきた飛灰ｇを燃焼溶融炉３
内に吹き込むためのノズル２０が設けられている。この
ノズル２０は、図３に示すように二重管構造をしてお
り、内側の管２１にはキャリア空気と共に飛灰ｇが、外
側の管２２には例えば空気又は水等から成る冷却媒体が
それぞれ流されている。飛灰ｇの吹き込み前に冷却媒体
を流し、前記管２１、２２を冷却しておくのが望まし
い。

【００１７】次に、図３に示した二重管構造のノズル２
０での作用について説明する。燃焼溶融炉３内は高温燃
焼状態にあるので、ノズル２０の先端部は加熱されてい
る。しかし、外側の管２２には冷却媒体が流されている
ので、内側の管２１の内部温度は飛灰ｇが溶融する温度
までは上昇せず、ノズル２０先端部での飛灰ｇの溶融を
防ぐことができる。

【００１８】また図４及び図５に示したように、管２２
の先端開口を閉塞体２３により閉じ、該管２２内に冷媒
チューブ２４を配設し（図５の例では３本配設）、冷却
水等を該チューブ２４内から送り、これを管２２の先端
部に吹き出し、管２１、２２の先端部を冷却するように
してもよい。冷却水等は管２２の先端部から逆方向に戻
る。この構造では冷却媒体の選定自由度が増す。

【００１９】また二重管構造のノズル２０は、図６に示
すように、内側の管２１の先端を外側の管２２の先端よ
り引っ込めておくと、燃焼溶融炉３内の燃焼熱が内側の
管２１に影響するのが低減され、飛灰ｇの溶融を効果的
に防ぐことができる。管２１の先端を引っ込める量Ｈを
管２２の内径以上にすると、燃焼熱の低減効果が大きく
なり灰の付着防止の効果が高まる。

【００２０】また、図２に示すように、ノズル２０から
燃焼溶融炉３内に吹き込まれた飛灰ｇは、燃焼溶融炉３
内の燃焼熱で溶融し溶融飛灰となって燃焼溶融炉３内壁
面を流下する。そして、その溶融飛灰は、燃焼溶融炉３
底部のスラグ排出口２５から、溶融スラグｆと共に水槽
３内の冷却水２６中に滴下して固化し、水槽３の底部に
スラグｈとして溜っていく。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二重管構造のノズルの外側の管を流れる冷却媒体によっ
て、内側の管の表面が冷却されるので、内側の管の内部
温度の上昇を抑えることができ、内側の管の内部で飛灰
が溶融するのを防止できる。その結果、内側の管の内面
に溶融飛灰が付着することもなく、飛灰はノズルをスム
ーズに通過でき、飛灰を効率良くスラグ化することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飛灰供給装置が設置される廃棄物処理
装置の構成図である。

【図２】本発明の飛灰供給装置を設置した燃焼溶融炉と
水槽の断面図である。

【図３】飛灰吹き込みノズルの要部断面図である。

【図４】他の例による飛灰吹き込みノズルの要部断面図
である。

【図５】図４の例による飛灰吹き込みノズルのＡ−Ａ線
断面図である。

【図６】他の例による飛灰吹き込みノズルの要部断面図
である。

【符号の説明】

１ 廃棄物供給装置 ２ 熱分解反応器 ３ 燃焼溶融炉 ４ 排出装置 ５ バーナ ６ 冷却装置 ７ 分離装置 ８ 破砕装置 １０，１５ 送風機 １１ 水槽 １２ 廃熱ボイラ １３ 集塵機 １４ 煙道ガス浄化装置 １６ 煙突 １７ 発電機 ２０ 飛灰吹き込みノズル ２１ 内側の管 ２２ 外側の管 ２３ 閉塞体 ２４ 冷媒チューブ ２５ スラグ排出口 ２６ 冷却水 Ｌ１ 空気ライン Ｌ２ 熱分解ガスライン Ｌ３ 燃焼成分のライン Ｌ４ 排ガスライン Ｌ５ 飛灰搬送ライン ａ 廃棄物 ｂ 熱分解残渣 ｃ 不燃焼成分 ｄ 燃焼成分 ｅ 燃焼用空気 ｆ 溶融スラグ ｇ 飛灰 ｈ 固化したスラグ Ｇ１ 熱分解ガス Ｇ２ 排ガス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼溶融炉内で溶融スラグを生成する際
   に生じる飛灰を当該燃焼溶融炉後流側で捕らえ、その飛
   灰をキャリア空気によって燃焼溶融炉まで搬送し燃焼溶
   融炉内に供給する飛灰供給装置において、 前記燃焼溶融炉内に飛灰を吹き込む飛灰吹き込みノズル
   を二重管構造とし、その二重管構造の内側の管には前記
   キャリア空気によって搬送される飛灰を、外側の管には
   前記内側の管を冷却するための冷却媒体をそれぞれ流す
   ことを特徴とする飛灰供給装置。
2. 【請求項２】 前記二重管構造の内側の管は、先端が前
   記外側の管先端より引っ込んでいることを特徴とする請
   求項１記載の飛灰供給装置。
3. 【請求項３】 廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解ガス
   と主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成す
   る熱分解反応器と、前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分
   離して排出する排出装置と、前記排出装置から排出され
   る熱分解残渣を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する
   分離装置と、前記排出装置からの熱分解ガスと前記分離
   装置からの燃焼性成分を取り込んで、熱分解ガスと燃焼
   性成分を燃焼させ溶融スラグを生成する燃焼溶融炉と、
   前記燃焼溶融炉で燃焼の際に生じた飛灰を当該燃焼溶融
   炉後流側で捕らえ、その飛灰をキャリア空気によって燃
   焼溶融炉まで搬送し燃焼溶融炉内に供給する飛灰供給手
   段と、を備えた廃棄物処理装置において、 前記飛灰供給手段として、請求項１又は２記載の飛灰供
   給装置を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。