JPH10205725A - 廃棄物処理装置における燃焼溶融炉 - Google Patents

廃棄物処理装置における燃焼溶融炉

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JPH10205725A
JPH10205725A JP9012465A JP1246597A JPH10205725A JP H10205725 A JPH10205725 A JP H10205725A JP 9012465 A JP9012465 A JP 9012465A JP 1246597 A JP1246597 A JP 1246597A JP H10205725 A JPH10205725 A JP H10205725A
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JP
Japan
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combustion
melting furnace
gas
heat storage
heated
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Withdrawn
Application number
JP9012465A
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English (en)
Inventor
Kenichi Nagata
健一 永田
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱効率が良くて、且つNOxが低減出来ると
共に、構造が簡単で建設費、コストが低減出来る。 【解決手段】 廃棄物aを熱分解反応器5内に投入し、
大気圧下において加熱して熱分解し、熱分解ガスG1
熱分解残留物bとを生成し、この熱分解ガスG1と熱分
解残留物bとを排出装置8において分離し、熱分解残留
物bを冷却した後燃焼性成分dと不燃焼性成分eとに分
離し、熱分解ガスG1と燃焼性成分dと燃焼用空気fと
を燃焼溶融炉6に供給して燃焼処理するようにした廃棄
物処理装置1において、燃焼溶融炉6の頂部に2つの蓄
熱体13、14を配置し、この蓄熱体を燃焼ガスG2
より加熱して昇温させ、昇温した蓄熱体と燃焼用空気f
を接触させて予熱した後、燃焼用空気f’を燃焼域に供
給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物(家庭やオ
フィスなどから出される都市ごみ等の一般廃棄物、廃プ
ラスチック、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機
器、電子機器、化成品等の産業廃棄物など、可燃物を含
むもの)を処理する廃棄物処理装置に係り、特に廃棄物
から生成された燃焼性成分を燃焼し、その灰分を溶融す
る燃焼溶融炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や廃プラスチッ
ク等の可燃物を含む産業廃棄物の処理装置として、例え
ば特公平6−56253号公報に開示されたものが知ら
れている。この廃棄物処理装置は、廃棄物を熱分解反応
器に入れて低酸素雰囲気中で熱媒体である加熱空気によ
って加熱し、熱分解ガス(乾留ガス)と主として不揮発
性成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解ガ
スと熱分解残留物とを排出装置において分離する。
【0003】更に、熱分解残留物を冷却した後、分離装
置に供給して燃焼性成分と、例えば金属や陶器、砂利、
コンクリート片等の瓦礫よりなる不燃焼性成分とに分離
し、更に前記燃焼性成分を粉砕し、熱分解カーボンを主
体とする燃焼性成分と前記した熱分解ガスとを燃焼溶融
炉に導いて燃焼させ、生じた灰分を燃焼溶融炉の燃焼熱
により溶融して溶融スラグとなし、この溶融スラグを外
部に排出して冷却固化させるようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
ような従来の燃焼溶融炉においては、安定燃焼を行なう
ため通常空気比(燃料を燃やす理論空気量に対する供給
空気量の比)1.3を目処に空気を供給している。その
結果、過剰酸素が多くなり熱効率の低下を来すばかりで
なく空気中の窒素が高温酸化して出来るサーマルノック
ス(NOx)が増大し環境上好ましくないという問題が
ある。かかることから燃焼用空気を出来るだけこの高温
に予熱した後燃焼溶融炉に供給させることが考えられ
る。
【0005】しかしながら、かかる燃焼用空気を高温で
予熱するためには特別の空気予熱器と加熱源を別途設け
る必要があり、このことは装置の大型化によるコストア
ップとランニングコストの増大を来すという問題があ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記したよう
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、廃棄物を熱分解反応器に投入し、大気圧下において
加熱して熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分
よりなる熱分解残留物とを生成し、前記熱分解残留物を
冷却した後燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離し、前記
熱分解ガスと前記燃焼性成分と燃焼用空気とを燃焼溶融
炉に供給して燃焼処理するようにした廃棄物処理装置に
おいて、前記燃焼溶融炉の頂部に少なくとも2つの蓄熱
体を配置し、該蓄熱体を燃焼ガスにより加熱して昇温さ
せ、該昇温した蓄熱体に前記燃焼用空気を接触させて予
熱した後該燃焼用空気を燃焼域に供給するよう構成した
廃棄物処理装置における燃焼溶融炉を提供せんとするも
のである。
【0007】そして少なくとも2つの蓄熱体の内一方
(一つ)の蓄熱体により燃焼用空気を予熱しているとき
他方(残り)の蓄熱体に燃焼ガスを供給して加熱して昇
温させ、これを交互に切換えることにより連続して運転
が可能となる。
【0008】この蓄熱体は燃焼溶融炉の上部に設けられ
た配置域内に設置され、この蓄熱体の下部には区画と絞
り部を介して燃焼溶融炉内と連通するよう構成され、そ
して前記蓄熱体の配置域内に熱分解ガスと燃焼用空気の
一部が供給されて燃焼し燃焼ガスを生成し、この燃焼ガ
スにより蓄熱体を加熱して昇温させるか、又は蓄熱体の
下部の区画を燃焼ゾーンとして熱分解ガスと燃焼用空気
の一部を供給し、この区画内で発生した燃焼ガスにより
蓄熱体を加熱して昇温させるように構成される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下図1及び図2に基づき本発明
による廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の実施例を説
明する。
【0010】図1は、本発明に係る廃棄物処理装置の第
1実施の形態を示す系統図である。第1実施の形態の廃
棄物処理装置1は、都市ごみ等の廃棄物aを、例えば二
軸剪断式等の破砕機で、150mm角以下に破砕し、コ
ンベア等により投入部2に投入し、スクリューフィーダ
3を経て熱分解反応器5内に供給する。更に、廃棄物a
を、燃焼溶融炉6の後流側に配置された空気加熱器7か
ら加熱空気ラインL2を経て供給される加熱空気cによ
り、300〜600℃に、通常は450℃程度に加熱す
る。
【0011】そして、加熱された廃棄物aは、熱分解し
て熱分解ガスG1と、主として不揮発性成分からなる熱
分解残留物bとになり、排出装置8に送られて分離され
る。排出装置8で分離された熱分解ガスG1は、排出装
置8の上部から熱分解ガスラインL1を経て燃焼溶融炉
6に供給される。排出装置8から排出された熱分解残留
物bは、450℃程度の比較的高温であるため、冷却装
置9により80℃程度に冷却され、例えば磁選式、うず
電流式、遠心式又は風力選別式等の公知の単独又は組み
合わされた分離装置10に供給され、ここで灰分を含む
燃焼性成分dと不燃焼性成分eとに分離され、不燃焼性
成分eはコンテナ11に回収され再利用される。
【0012】更に、燃焼性成分dは、粉砕機12によ
り、例えば1mm以下に微粉砕され、燃焼性成分ライン
3を経て燃焼溶融炉6に供給される。
【0013】詳述すれば、燃焼溶融炉6の上部には一方
の蓄熱体13(以下第1の蓄熱体という)と他方の蓄熱
体14(以下第2の蓄熱体という)が配置されている。
具体的にはこの第1の蓄熱体13と第2の蓄熱体14と
は何れも例えばチェッカれんがと称する多孔れんがより
なり、かかる多孔れんがを第1の蓄熱体配置域15と第
2の蓄熱体配置域16に装填している。
【0014】この第1の蓄熱体13と第2の蓄熱体14
の下部には区画17が形成されるとともに、この区画1
7は絞り部18を介して燃焼溶融炉6内と連通してい
る。そしてこの燃焼溶融炉6の下部にはスラグ排出口1
9が設けられている。
【0015】そして第1の蓄熱体配置域15及び第2の
蓄熱体配置域16には燃焼ゾーン20、21が形成され
るとともに、この第1の蓄熱体配置域15と第2の蓄熱
体配置域16内には、熱分解ガスラインL1及び第1の
切換弁22aを有する第1の分岐管L1aと第2の切換
弁22bを有する第2の分岐管L1bを経て熱分解ガス
1が、また図示しない押込送風機より供給される燃焼
用空気fが第1の制御弁25aを有する第1の空気供給
管23aと第2の制御弁25bを有する第2の空気供給
管23bを経て供給されるようになっている。
【0016】かかる構成による廃棄物処理装置における
燃焼溶融炉において今第2の蓄熱体14が加熱され昇温
している場合について説明すると、先ず図示の如く第1
の切換弁22aを開放し、第2の切換弁22bを閉鎖す
るとともに第1の制御弁25aと第2の制御弁25bと
を所定の開度となるよう設定しておく。この場合第1の
制御弁25aの開度を大となるようにしておく。このよ
うに設定することにより燃焼用空気fの大部分は第1の
空気供給管23aから第2の蓄熱体配置域16に供給さ
れ第2の蓄熱体14により予熱され、例えば1000℃
程度の高温の燃焼用空気f’となって区画17内に供給
される。
【0017】一方、燃焼用空気fの一部は第2の空気供
給管23bからまた熱分解ガスG1は第1の分岐管L1
から夫々第1の蓄熱体配置域15に供給されて混合さ
れ、然る後燃焼ゾーン20で約1,000℃〜1,60
0℃程度の高温で燃焼され、この燃焼ガスG2により第
1の蓄熱体13は加熱され昇温(蓄熱)される。そして
この燃焼ガスG2は区画17内で燃焼用空気f’と混合
され酸素のリッチなガスとして絞り部18を経て燃焼溶
融炉6内の燃焼域に供給され、ここで燃焼性成分ライン
3から供給された燃焼性成分dを約1,300℃程度
の高温で燃焼させる。そしてこの高温燃焼により生じた
燃焼灰や予め燃焼性成分d中に含まれる灰分は溶融スラ
グgとなって燃焼溶融炉6の内壁に付着し流下する。そ
してスラグ排出口19から水槽27内に流下し冷却固化
される。
【0018】燃焼溶融炉6内で発生した高温の燃焼ガス
3は空気加熱器7及び燃焼排ガスラインL4を経て廃熱
ボイラ26により熱回収され集塵装置28で除塵されか
つガス洗浄装置29で洗浄されて比較的低温のクリーン
な排ガスG4となって大部分は煙突30から大気へ放出
され一部は送風機31によりイナートガスラインL5
経て冷却装置9に供給される。符号32は廃熱ボイラ2
6により発生した蒸気Sにより発電される発電装置であ
る。符号33は誘引送風機である。
【0019】そして第2の蓄熱体14の温度が低下して
来ると第1の切換弁22aと第2の切換弁22bとを切
換えるとともに第1の制御弁25aと第2の制御弁25
bの開度を夫々制御することによって第1の蓄熱体13
により高温の燃焼用空気f’を生成し一方第2の蓄熱体
配置域16により熱分解ガスG1を燃焼させて第2の蓄
熱体14を加熱して昇温させることとなる。
【0020】図2は、本発明による廃棄物処理装置にお
ける燃焼溶融炉の第2実施の形態を示すものであって図
1と同一符号は同一名称を示す。この図2において燃焼
溶融炉6の上部には2つの第1の蓄熱体13と第2の蓄
熱体14とが配置され、この第1の蓄熱体13を配置す
る第1の蓄熱体配置域15と第2の蓄熱体14を配置す
る第2の蓄熱体配置域16とには、第3の切換弁22c
を有する第1の空気供給管23aが、また第4の切換弁
22dを有する第2の空気供給管23bが接続されると
ともに、第5の切換弁22eを有する第1の排ガス管2
4a及び第6の切換弁22fを有する第2の排ガス管2
4bが接続され、この第1の排ガス管24a及び第2の
排ガス管24bは排ガスラインL6を経て廃熱ボイラ2
6の後流側の燃焼排ガスラインL4と接続されている。
【0021】そして第1の蓄熱体13と第2の蓄熱体1
4の下部に形成された区画17内には燃焼ゾーン34が
形成され、この区画17内に熱分解ガスラインL1及び
第1の切換弁22aを有する第1の分岐管L1aと第2
の切換弁22bを有する第2の分岐管L1bを経て熱分
解ガスG1が供給されるよう構成されている。
【0022】かかる構成において今第1の蓄熱体13が
加熱され昇温(蓄熱)されている場合、図示の如く第1
の切換弁22a、第3の切換弁22c及び第5の切換弁
22eを開放するとともに第2の切換弁22b、第4の
切換弁22d及び第6の切換弁22fを閉鎖しておく。
そして図示していない押込送風機により燃焼用空気fを
供給するとこの燃焼用空気fは第1の空気供給管23a
から第1の蓄熱体配置域15に供給され第1の蓄熱体1
3により加熱され約1,000℃程度の高温の燃焼用空
気f’となって区画17内に供給され、ここで一部が熱
分解ガスG1と混合され燃焼ゾーン34で燃焼されこれ
により生じた燃焼ガスG2は第2の蓄熱体配置域16内
の第2の蓄熱体14を加熱して昇温させた後第1の排ガ
ス管24a及び排ガスラインL6を経て燃焼ガスG3と混
合され処理される。そして第1の蓄熱体13により加熱
された燃焼用空気f’は絞り部18を経て燃焼溶融炉6
内に供給され燃焼域において燃焼性成分dを燃焼するの
である。
【0023】勿論前記実施の形態においては第1の蓄熱
体13、第2の蓄熱体14を2つ配置した場合を示した
が、これは必要に応じてその数を選択することができる
ことは明らかである。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よる廃棄物処理装置における燃焼溶融炉によれば、上部
に少なくとも2つの蓄熱体を配置し、燃焼ガスによりこ
れを加熱して昇温(蓄熱)し、この昇温した蓄熱体によ
り燃焼用空気を予熱するよう構成するとともに、この熱
源に熱分解ガスを用いるようにしたため、構造簡単でし
かも特別なエネルギーも必要とせず、その結果建設費と
運転コストの低減を図ることができるばかりでなく、燃
焼用空気を高温に予熱することができるため過剰酸素を
低減することができ熱効率の向上とNOX低減を図るこ
とができる。
【0025】加えて、蓄熱体の下部に形成された区画内
を燃焼ゾーンとして構成させた場合、予め加熱された燃
焼用空気の一部を用いて熱分解ガスを燃焼させるため熱
分解ガスの性状が変化し、例えば低カロリーガスとなっ
たとしても安定した燃焼を行なうことができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃棄物処理装置における燃焼溶融
炉の第1実施の形態を示す系統図である。
【図2】図1と同様の第2実施の形態を示す系統図であ
る。
【符号の説明】
1 廃棄物処理装置 5 熱分解反応器 6 燃焼溶融炉 8 排出装置 13 第1の蓄熱体(一方の蓄熱体) 14 第2の蓄熱体(他方の蓄熱体) 17 区画 18 絞り部 20、21 燃焼ゾーン a 廃棄物 b 熱分解残留物 d 燃焼性成分 e 不燃焼性成分 f、f’ 燃焼用空気 G2、G3 燃焼ガス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を熱分解反応器内に投入し、大気
    圧下において加熱して熱分解し、熱分解ガスと主として
    不揮発性成分よりなる熱分解残留物とを生成し、該熱分
    解ガスと熱分解残留物とを排出装置において分離し、前
    記熱分解残留物を冷却した後燃焼性成分と不燃焼性成分
    とに分離し、前記熱分解ガスと前記燃焼性成分と燃焼用
    空気とを燃焼溶融炉に供給して燃焼処理するようにした
    廃棄物処理装置において、前記燃焼溶融炉の頂部に少な
    くとも2つの蓄熱体を配置し該蓄熱体を燃焼ガスにより
    加熱して昇温させ、該昇温した蓄熱体と前記燃焼用空気
    を接触させて予熱した後、該燃焼用空気を燃焼域に供給
    するよう構成したことを特徴とする廃棄物処理装置にお
    ける燃焼溶融炉。
  2. 【請求項2】 一方の蓄熱体により燃焼用空気を予熱し
    ているとき他方の蓄熱体に燃焼ガスを供給し加熱して昇
    温させるよう構成してなる請求項1記載の廃棄物処理装
    置における燃焼溶融炉。
  3. 【請求項3】 2つの蓄熱体の下部に区画を形成すると
    ともに該区画と燃焼溶融炉内とを絞り部を介して連通さ
    せてなる請求項1記載の廃棄物処理装置における燃焼溶
    融炉。
  4. 【請求項4】 2つの蓄熱体の下部の区画内に熱分解ガ
    スを供給するとともに燃焼溶融炉内に燃焼性成分を供給
    するよう構成してなる請求項1乃至3記載のいずれかの
    廃棄物処理装置における燃焼溶融炉。
  5. 【請求項5】 蓄熱体配置域内に熱分解ガスと燃焼用空
    気の一部とを供給して燃焼ガスを生成させ該燃焼ガスに
    より一方の蓄熱体を加熱して昇温させるよう構成してな
    る請求項1記載の廃棄物処理装置における燃焼溶融炉。
JP9012465A 1997-01-27 1997-01-27 廃棄物処理装置における燃焼溶融炉 Withdrawn JPH10205725A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116557864A (zh) * 2023-04-17 2023-08-08 辛集冀清环保能源有限公司 一种余热回收利用的生活垃圾燃烧炉及其使用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116557864A (zh) * 2023-04-17 2023-08-08 辛集冀清环保能源有限公司 一种余热回收利用的生活垃圾燃烧炉及其使用方法
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Effective date: 20040406