JPH0960847A - ごみ焼却による過熱蒸気発生方法及び装置 - Google Patents

ごみ焼却による過熱蒸気発生方法及び装置

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JPH0960847A
JPH0960847A JP7234794A JP23479495A JPH0960847A JP H0960847 A JPH0960847 A JP H0960847A JP 7234794 A JP7234794 A JP 7234794A JP 23479495 A JP23479495 A JP 23479495A JP H0960847 A JPH0960847 A JP H0960847A
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香津雄 堤
Yasushi Sakakida
康史 榊田
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱塩剤を用いることなく、ごみを不完全燃焼
させてごみの一部をチャーにするとともに、このチャー
に含まれる灰に塩素分を固定化させ、このチャーを燃焼
させてHCl濃度のきわめて少ない燃焼ガスを発生さ
せ、この燃焼ガスで熱交換器の腐食を抑制しつつ、過熱
蒸気を発生させる。 【解決手段】 塩素化合物を含むごみをごみ焼却炉10
で不完全燃焼させることにより、ごみの一部をチャーに
し、このチャーをチャー燃焼炉12で燃焼させて過熱蒸
気を発生させる。この場合、不完全燃焼を、空気比0.
25〜0.95、望ましくは0.5〜0.7の範囲で部
分燃焼させるか、又は/及び500〜750℃、望まし
くは550〜700℃の範囲で低温燃焼させることによ
り行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩素化合物を含む
ごみの焼却による過熱蒸気発生方法及び装置、詳しく
は、脱塩剤を用いることなく、ごみを不完全燃焼させ
て、ごみの一部をチャーにするとともに、このチャーに
含まれる灰に塩素分を固定化させ、このチャーを燃焼さ
せてHCl濃度のきわめて少ない燃焼ガスを発生させ、
このガスで過熱蒸気を発生させる方法及び装置に関する
ものである。なお、チャーは水分を含んでいないので、
チャーを低温で燃焼させれば、燃焼ガス中にHClはほ
とんど含まれない。
【0002】
【従来の技術】ごみを過剰空気で燃焼させると、ごみ中
の塩化ビニール、食塩などの塩素化合物中のClと水分
中のHとが反応してHClガスとなって、排ガス中に含
まれるようになり、このHClガスが熱交換器などを腐
食させるという問題がある。このため、従来から、ごみ
を450〜550℃の低温で燃焼させ、その中へCa
O、CaCO3 、Ca(OH)2 、Na2 CO3 などを
入れて、CaO+2HCl→CaCl2 +H2 Oの反応
などを起こさせて燃焼ガスからHClをCaCl2 とし
て取り除く方法が知られている(例えば、特開平6−2
01114号公報参照)。従来の方法では、1500pp
m のHClを含む排ガスを排出するごみを、流動層で燃
焼させ、その中にCaOなどを投入すると、550℃で
100ppm 程度にまで脱塩される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
方法では、脱塩剤としてCaO、CaCO3 、Ca(O
H)2 、Na2 CO3 などを必要とするので、メンテナ
ンスコストがかかる。また、反応を起こさせるために低
温燃焼を余儀なくされ、燃焼効率が低いという問題があ
る。本発明者は、上記の問題点を解決するために、種々
の実験、研究を重ねた結果、ごみを不完全燃焼(空気不
足や低温燃焼)させることにより、ごみの一部をチャー
にすると、このチャーの中にも塩素分は含まれている
が、水分がないので、チャーを低温で燃焼させた場合
は、燃焼ガス中にHClはほとんど含まれないことを見
い出した。また、空気を必要空気量以下(空気比1以
下)しか投入せず、ごみのガス化反応(部分燃焼、還元
燃焼)を起こさせると、ごみ中のClはHClに転換せ
ず、灰の中に残留することを見い出した。
【0004】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、本発明の目的は、ごみを不完全燃焼させること
によって、ごみの一部を塩素分を含むチャーにし、この
チャーを燃焼させて、熱交換器の腐食を生じさせること
なく、高温蒸気を発生させることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のごみ焼却による過熱蒸気発生方法は、塩
素化合物を含むごみをごみ焼却炉で不完全燃焼させるこ
とにより、ごみの一部をチャーにするとともにごみ中の
塩素分をチャー中に残留させ、この塩素分を含むチャー
をチャー燃焼炉で燃焼させて過熱蒸気を発生させるよう
に構成される。不完全燃焼は、空気比0.25〜0.9
5、望ましくは0.5〜0.7の範囲で部分燃焼させる
か、又は/及び500〜750℃、望ましくは550〜
700℃の範囲で低温燃焼させることにより行われる。
空気比が上記の範囲未満の場合は、ガス化反応が不十分
で、流動層温度も低くなるという不都合があり、一方、
上記の範囲を超える場合は、チャーの生成量が減り、過
熱に必要な熱量以下となる不都合がある。また、不完全
燃焼温度が上記の範囲未満の場合は、チャー生成が不十
分で、水素分を含むチャーとなる不都合があり、一方、
上記の範囲を超える場合は、チャーの炭素結晶化(グラ
ファイト化)がすすみ、難燃性のチャーとなる不都合が
ある。
【0006】ごみ焼却及びチャー燃焼をロータリーキル
ン式炉やストーカ式炉で行ってもよいが、流動層炉で行
うことがより好ましい。また、ごみ焼却炉の流動層温度
を500〜750℃、望ましくは550〜700℃の範
囲に制御する方法は、空気比を小さくしたり、流動層内
に伝熱管を入れたり、流動層内に水を注入して冷却する
方法が採用される。なお、流動層を冷却しない場合は、
流動層温度が750℃以上にまで上昇してしまうので好
ましくない。
【0007】本発明のごみ焼却による過熱蒸気発生装置
は、塩素化合物を含むごみを不完全燃焼させる流動層ご
み焼却炉と、このごみ焼却炉の流動層から不完全燃焼物
を抜き出して大塊不燃物とチャーとに分級する分級機
と、このごみ焼却炉からのチャーを含む可燃性ガスを導
入してチャーを分離するダスト分離器と、このダスト分
離器及び前記分級機からのチャーを燃焼させる流動層チ
ャー燃焼炉と、このチャー燃焼炉の流動層内に設けられ
た過熱蒸気発生管と、からなることを特徴としている。
上記の装置において、過熱蒸気発生管をチャー燃焼炉の
流動層内に設ける代りに、チャー燃焼炉のフリーボード
に設けることも可能である。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明のごみ焼却による過
熱蒸気発生方法を実施する装置の一例を示している。本
例は、ごみ焼却炉10及びチャー燃焼炉12として流動
層炉を用いる場合は示している。流動層14は灰と珪砂
が流動媒体となっており、この流動層14にごみが投入
され不完全燃焼される。16はごみホッパーである。風
箱18に空気比0.25〜0.95、望ましくは0.5
〜0.7の範囲の空気を供給し、空気分散板20を通し
て流動層14内に分散・噴出させて流動媒体を流動化さ
せるとともに、流動層内に伝熱管を設けて熱回収する
か、又は流動層内に注水することにより、流動層温度を
500〜750℃、望ましくは550〜700℃の範囲
に制御する。灰中のNa2 O、K2 Oなどの酸化アルカ
リ金属、CaOなどの酸化アルカリ土類金属などがごみ
中のClと反応して、NaCl、KCl、CaCl2
どの塩化物となって固定化されてチャー中に含まれ、可
燃性ガス中のHClは大幅に減少する。この可燃性ガス
中には、Clを含むダスト(チャー)及び少量のHCl
が含有されることになる。
【0009】Clが固定化された灰を含むチャーは、大
塊不燃物とともに流動層14から抜き出され、振動篩な
どの分級機22で大塊不燃物と、Clが固定化された灰
を含むチャーとに分級され、このチャーはチャーホッパ
ー24を経てブロワ26からの空気でチャー燃焼炉12
の流動層28に気流搬送されて燃焼される。30は排出
機、32は風箱、34は空気分散板である。ごみ焼却炉
10の流動層14からの可燃性ガスはフリーボード36
を通過して、サイクロンなどのダスト分離器38に導入
され、ここでClを10%前後含む灰を含有するチャー
と可燃性ガスとが分離される。可燃性ガスにはCO、H
2 などが含まれる。可燃性ガスには、さらにCH3 、C
2 6 などが含まれることもある。この可燃性ガスは、
HCl濃度がきわめて少ないので、他の燃焼炉又は燃焼
器(図示略)で燃焼させた後、ボイラ又はタービン(図
示略)に送り込まれて、熱回収又は動力回収がなされ
る。
【0010】ダスト分離器38で分離されたClを含む
灰を含有するダスト(チャー)は、チャー燃焼炉12の
流動層28へ供給されて燃焼される。この流動層28内
には過熱蒸気発生管40が設けられており、例えば、4
50℃前後の水蒸気が供給されて600℃前後の高温の
過熱蒸気が発生するように構成されている。なお、流動
層28の温度は800℃前後である。流動層28へ供給
されるチャー中には塩素分が含まれているが、水分は含
まれておらず、低温で燃焼すると、CaCl2 +H2
→2HCl+CaOなどの反応は生じず、燃焼ガス中に
HClは殆ど含まれない。この燃焼ガスはフリーボード
42を通過してサイクロンなどのダスト分離器44へ導
入されてダストが除去された後、系外へ排出される。
【0011】図1では、過熱蒸気発生管を流動層内に設
ける場合について説明したが、図2に示すように、過熱
蒸気発生管40aをフリーボード42に設けることも可
能である。
【0012】
【実施例】
実施例1 図1に示す装置を用いて、Cl10wt%を含むごみを焼
却した。このごみをごみ焼却炉10の流動層14で、空
気比λ=0.6、流動層14温度700℃(流動層14
内に伝熱管を設け、この伝熱管に水を通すことにより制
御した)の条件で不完全燃焼させると、発熱量約400
0kcal/kgのダスト(チャー)がサイクロン38で捕集
された。このチャーをチャー燃焼炉12の流動層28で
700℃で燃焼させ、450℃の水蒸気を600℃の過
熱水蒸気にすることができた。燃焼ガス中のHCl濃度
は20ppm であった。また、ごみ焼却炉出口のサイクロ
ンからの可燃性ガス(740℃)中のHCl濃度は20
ppm であった。
【0013】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 脱塩剤を用いることなく、ごみを不完全燃焼さ
せてごみの一部をチャーにするとともに、このチャーに
含まれる灰に塩素分を固定化させ、このチャーを燃焼さ
せてHCl濃度のきわめて少ない燃焼ガスを発生させ、
この燃焼ガスで伝熱管を加熱して過熱蒸気を発生させる
ので、過熱蒸気発生管などの伝熱管の腐食を大幅に軽減
することができる。 (2) 脱塩剤を用いることなく、ごみを不完全燃焼さ
せると同時にHClをきわめて少量しか含まない可燃性
ガスを得ることができ、この可燃性ガスを再度燃焼させ
て、ボイラやタービンなどにガスを送り込むことによ
り、ボイラやタービンの腐食を抑制しつつ、熱回収又は
動力回収を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のごみ焼却による過熱蒸気発生方法を実
施する装置の一例を示す系統図である。
【図2】本発明の方法を実施する装置の他の例を示す系
統図である。
【符号の説明】
10 ごみ焼却炉 12 チャー燃焼炉 14 流動層 16 ごみホッパー 18 風箱 20 空気分散板 22 分級機 24 チャーホッパー 26 ブロワ 28 流動層 30 排出機 32 風箱 34 空気分散板 36 フリーボード 38 ダスト分離器 40 過熱蒸気発生管 40a 過熱蒸気発生管 42 フリーボード 44 ダスト分離器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩素化合物を含むごみをごみ焼却炉で不
    完全燃焼させることにより、ごみの一部をチャーにし、
    このチャーをチャー燃焼炉で燃焼させて過熱蒸気を発生
    させることを特徴とするごみ焼却による過熱蒸気発生方
    法。
  2. 【請求項2】 不完全燃焼を、空気比0.25〜0.9
    5の範囲で部分燃焼させるか、又は/及び500〜75
    0℃の範囲で低温燃焼させることにより行う請求項1記
    載のごみ焼却による過熱蒸気発生方法。
  3. 【請求項3】 ごみ焼却及びチャー燃焼を流動層で行う
    請求項1又は2記載のごみ焼却による過熱蒸気発生方
    法。
  4. 【請求項4】 塩素化合物を含むごみを不完全燃焼させ
    る流動層ごみ焼却炉と、 このごみ焼却炉の流動層から不完全燃焼物を抜き出して
    大塊不燃物とチャーとに分級する分級機と、 このごみ焼却炉からのチャーを含む可燃性ガスを導入し
    てチャーを分離するダスト分離器と、 このダスト分離器及び前記分級機からのチャーを燃焼さ
    せる流動層チャー燃焼炉と、 このチャー燃焼炉の流動層内に設けられた過熱蒸気発生
    管と、 からなることを特徴とするごみ焼却による過熱蒸気発生
    装置。
  5. 【請求項5】 過熱蒸気発生管をチャー燃焼炉の流動層
    内に設ける代りに、チャー燃焼炉のフリーボードに設け
    た請求項4記載のごみ焼却による過熱蒸気発生装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001090645A1 (fr) * 2000-05-24 2001-11-29 Nkk Corporation Procede et dispositif de traitement de dechets
KR20020027697A (ko) * 2000-10-04 2002-04-15 김창길 폐타이어 소각장치
JP2015131277A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 Jfeスチール株式会社 有機物質の低分子化方法および低分子化システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001090645A1 (fr) * 2000-05-24 2001-11-29 Nkk Corporation Procede et dispositif de traitement de dechets
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JP2015131277A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 Jfeスチール株式会社 有機物質の低分子化方法および低分子化システム

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