JPH10230123A - 連続式溶融炉の排ガス通路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明では簡単な構造で、且つ確実にダクト
のダスト詰まりを防止し、廃棄物の溶融物収率を向上で
きる連続式溶融炉の排ガス通路構造を提供する。 【解決手段】 溶融炉１で廃棄物を溶融し、そこで発生
した排ガスをダスト含有状態で、口径を拡径させたダス
ト分離室３１に排出させ、排ガスの流速を落としてダス
トの分離を促進させる。ダスト分離室３１の天井３６に
は、逆Ｕ字状接続管３０を接続し、天井肩部３６ａにダ
ストを衝突させ、その一部を付着させて排ガスから分離
し、ダスト除去手段３５によって溶融炉内に強制的に落
下させる。一方、排ガスは更に逆Ｕ字状接続管３０の内
壁に衝突して残ダストの一部を付着分離し、ダスト除去
手段４１で除去され、下方ダクト３２ａの下端４０で回
収される。更に排ガスは、下方ダクト３２ａ下端部に分
岐させた水平ダクト３２ｂに排出され、サイクロン分級
機４２にかけられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉状化した廃棄物
（以下廃棄物という）または灰を高温で溶融処理する連
続式溶融炉の排ガス通路構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物を高温で溶融処理する連続式溶融
炉の排ガス通路構造については、例えば図２のような連
続式溶融炉の排ガス通路構造が一般に知られている（従
来技術１）。

【０００３】図２において、排ガス通路構造はダクト２
からなり、溶融炉１の溶融炉本体１ａの上部に接続され
ている。溶融炉本体１ａは筒状で複数の廃棄物用のノズ
ル３とバーナ４が取付けられている。バーナ４から吹込
まれた高温ガスによって炉温が１４５０℃程度に保持さ
れた溶融炉本体１ａ内に、廃棄物がノズル３によって装
入され、炉内で旋回しながら溶融する。溶融した廃棄物
は炉底から滴下させ、図示しない固化鍋等で回収する。

【０００４】一方、廃棄物を高温で溶融処理する際に発
生した排ガスはダストを含んた状態でダクト２を通っ
て、熱交換器５で熱交換されて、図示しない排ガス処理
装置に送られ処理される。なお、符号６は空気等による
冷却装置でバルブ７で調整される。

【０００５】しかし、この種の溶融炉から発生する排ガ
スは多量のダストを含んでおり、ダクト２等にダストが
付着堆積し、詰まりを生じる等の問題がある。

【０００６】上記のような廃棄物を高温で溶融処理する
溶融炉の排ガス通路構造については、種々の対策が試み
られている。

【０００７】一例として、特開昭５９−４５８８５号公
報には、廃棄物溶融炉の排ガス通路構造についての技術
が開示されている（従来技術２）。

【０００８】図３は従来技術２の廃棄物溶融炉の排ガス
通路構造の一例を示す概念側面図であり、図４は図３の
Ａ−Ａ線矢視による横断面の部分図である。

【０００９】図３、図４において、溶融炉１は炉頂から
廃棄物を装入する型のもので、混合収集ごみ、分別収集
ごみ、粗大ごみなどの都市ごみ及び下水スラッジ、ゴ
ム、タイヤ、貝殻等の廃棄物又は廃油、スラッジ、金属
屑などの産業廃棄物を高温で溶融処理し、溶融炉１から
発生するガスを排ガス通路構造を経て燃焼装置９に送
り、そこで完全に燃焼させる。排ガス通路構造はダクト
１０からなっている。符号１２は羽口である。

【００１０】溶融炉本体１ａは上部８と燃焼炉９とを断
面方形のダクト１０で連結し、ダクト１０は溶融炉１側
からみて、上向き傾斜ダクト１１ａと下向き傾斜ダクト
１１ｂで形成している。

【００１１】下向き傾斜ダクト１１ｂ内には、ガス及び
ガス中のダスト燃焼用の空気噴出管１３を適宜間隔を置
いて系外から臨ませ、これら空気噴出管１３の開口部１
４は全て燃焼炉９方向へ指向している。そして下向き傾
斜ダクト１１ｂ内の間隙部は溶融炉１から発生したガス
を流出させる発生ガス流路としている。

【００１２】また、相隣り合う空気噴出管１３の側面１
５と下面の間に飛散してくるダスト又は紙片類をガス流
れが停止又は阻害しないように、中央部をくり抜いたス
クレーパー１６を設け、ダクト１０外に位置する駆動装
置１７により間欠的に操作するようにしている。

【００１３】また、空気噴出管１３及び空気噴出ダクト
１９のそれぞれの噴出口１４、２０の先端には耐火物で
形成された保炎面２１を設けている。なお、２２は調整
弁、２３はその駆動装置である。

【００１４】一方、上向き傾斜ダクト１１ａには、複数
個のチェン（又は棒等）１８を設置し、溶融炉１から飛
散してくる紙片、缶類の嵩張ばるものがこれに阻害され
て溶融炉１の方へ落下するようにしている。

【００１５】上記のような構成によって、溶融炉１から
発生するガスはもとより、その中に含まれる可燃性のチ
ャー、タール、更には飛散してくる紙類も燃焼炉内で全
量燃焼させることができる。また、溶融炉１と燃焼炉９
との間に除塵器及びダスト排出装置がないのでスペー
ス、設備費及び運転費等が節約できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
技術１は溶融炉１から発生する排ガスが多量のダストを
含んでおり、ダクト２等にダストが付着堆積し、ダクト
の目詰まりを生じる等の問題がある。

【００１７】従来技術２はダクト１０を改造して、除塵
器及びダスト排出装置を無くして、排ガスと共にダクト
１０に排出されるダスト及びダスト以外の嵩張るもので
も燃焼できるようにしたものである。

【００１８】しかし、除塵器及びダスト排出装置を無く
したために、逆にダクト１０の構造を複雑にしている。
ダクト１０内では高温の排ガス、及び排ガスに含有する
ダスト又は紙片類、更には可燃性のチャー、タール等を
処理しなければならず、維持管理が煩雑である。

【００１９】また、このようなダクト１０の構造を従来
技術１に示した溶融炉１の排ガス通路構造にそのまま適
用することは困難である。

【００２０】本発明では粉状化した廃棄物または灰を高
温で溶融処理する溶融炉を対象として、排ガスに含有す
るダストに起因する問題点を解決したものであり、簡単
な構造で、且つ確実にダクトのダスト詰まりを防止し、
廃棄物の溶融物収率を向上できる連続溶融炉の排ガス通
路構造を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は粉状化した廃棄
物または灰を高温で溶融処理する連続式溶融炉の排ガス
通路構造において、前記溶融炉の上部に接続したテーパ
ー状の接続部を下部に備え、且つダスト除去手段を上部
に備えたダスト分離室を設け、ダスト分離室の天井に分
離室上部径より小径で且つダスト除去手段を備えた逆Ｕ
字状接続管を接続し、その逆Ｕ字状接続管に下方ダクト
を接続し、下方ダクトの下端部に水平ダクトを分岐させ
てサイクロン分級機を接続し、該サイクロン分級機に上
方ダクトを接続したことを特徴とする連続式溶融炉の排
ガス通路構造である。

【００２２】本発明による作用を以下に述べる。本発明
によれば、溶融炉に連続して装入された廃棄物は、溶融
炉内で溶融し、そこで発生した排ガスはダストを含有し
た状態でダスト分離室に排出される。

【００２３】ダスト分離室はテーパー状に拡径し、溶融
炉の上部よりも口径が拡径されているので、排ガスの流
速が落ち、排ガスからのダストの分離が促進される。

【００２４】また、ダスト分離室の天井に、逆Ｕ字状接
続管を接続し、天井肩部を形成して、そこにダストを衝
突させ、排ガスに含有されるダストの一部を付着させて
排ガスから分離する。天井肩部に付着したダストはダス
ト分離室の上部に設けたダスト除去手段によって溶融炉
内に強制的に落下させ、溶融に供する。

【００２５】更にダスト分離室を出た排ガスに含有され
る残ダストは逆Ｕ字状接続管の内壁に衝突させて付着さ
せ排ガスから分離し、ダスト除去手段によって逆Ｕ字状
接続管の内壁から取除き、その逆Ｕ字状接続管に接続し
た下方ダクトの下端で回収するとともに、下方ダクトの
下端部に分岐させた水平ダクトに排出する排ガスをサイ
クロン分級機にかけて排ガスに未だ残存するダストを分
離して回収する。そして排ガスは上方ダクトに排出され
る。

【００２６】以上のように、ダスト分離室と逆Ｕ字状接
続管で排ガスの含有するダストを分離し、更に排ガスを
サイクロン分級機にかけて残ダストを分離するので、ダ
クトのダスト詰まりを生じることなく、高い溶融物収率
を得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一つの実施の形態
による排ガス通路構造の一部を断面図とした側面図であ
る。前述した図２と同じ個所は同じ符号を用いた。

【００２８】図１において、排ガス通路構造はダスト分
離室３１と逆Ｕ字状接続管３０とダクト３２と、それに
付設させたサイクロン分級機４２で構成されている。ダ
クト３２は、下方ダクト３２ａとそれの下端部に分岐さ
せた水平ダクト３２ｂとサイクロン分級機４２からの上
方ダクト３２ｃで構成している。

【００２９】ダスト分離室３１は溶融炉１の上部１ｂに
接続するテーパー状に拡径した接続部３４と、ダスト分
離室本体３３とその上部に備えたダスト除去手段３５か
らなっている。

【００３０】溶融炉本体１ａは筒状で複数の廃棄物用の
ノズル３とバーナ４が取付けられている。バーナ４から
吹込まれた高温ガスによって炉温が１４５０℃程度に保
持された溶融炉本体１ａ内に、廃棄物がノズル３によっ
て装入され、炉内で旋回しながら溶融する。溶融した廃
棄物は炉底から滴下させ、図示しない固化鍋等で回収す
る。廃棄物を高温で溶融処理する際に発生した排ガスは
ダストを含んた状態でダスト分離室３１に排出される。

【００３１】ダスト分離室３１は溶融炉１の上部にテー
パー状に拡径した接続部３４を設け、接続部３４を介し
てダスト分離室本体３３を設けているので、溶融炉１の
上部１ｂよりも口径が拡径されており、ダスト分離室本
体３３に排出された排ガスは流速が落ちて、排ガスから
のダストの分離が促進される。

【００３２】また、ダスト分離室３１は内壁にライニン
グ層３７を設け、接続部３４と、ダスト分離室本体３３
の下半部の外側を水冷装置３８により水冷して、天井の
逆Ｕ字状接続管３０の入口では排ガス温度が約１０００
〜１１００℃に低下している。そのために、ダスト分離
室３１の天井３６に設けた逆Ｕ字状接続管３０は分離室
上部径より小径にして、天井肩部３６ａを形成すること
により、排ガスのダストが天井肩部３６ａに衝突した際
に、そこでダストの一部が容易に付着して排ガスから分
離される。

【００３３】付着したダストは、ダスト分離室３１の上
部にダスト除去手段３５を設けているので、これによっ
て定期的に、又は不定期的に強制的に剥離して溶融炉１
内に落下させ、そこで溶融させる。

【００３４】ダスト除去手段３５は天井肩部３６ａに付
着したダストを剥離できる手段であればよいが、簡単な
治具として突棒を用いることができる。また、天井肩部
３６ａに振動を与えて剥離することもできる。

【００３５】これによって、逆Ｕ字状接続管３０に排出
される排ガスは含有するダスト量が減少している。

【００３６】しかし、まだ、排ガスには残ダストが含有
されているので、ここでは水冷した逆Ｕ字状接続管３０
により、ダスト分離室３１を出た排ガスに含有される残
ダストをその内壁に衝突させて付着させ排ガスから分離
して、ダスト除去手段４１によって、付着したダストを
除去する。ダスト除去手段４１は逆Ｕ字状接続管３０の
内壁に付着するダストが細かいので圧縮空気等を用いて
容易に内壁から除去することができる。内壁から除去さ
れたダストの一部はダスト分離室３１に落下し、更に溶
融炉１内に落下する。

【００３７】一方、逆Ｕ字状接続管３０には下方ダクト
３２ａを接続し、それの下端部に分岐させた水平ダクト
３２ｂを設けて、水平ダクト３２ｂにサイクロン分級機
４２を接続しているので、逆Ｕ字状接続管３０を出た排
ガスは上記内壁から除去されたダストの残部を含みなが
ら下降し、下方ダクト３２ａの下端４０から残ダストの
一部が回収される。そこで回収されない残ダストは排ガ
スに含有して、水平ダクト３２ｂを通過し、サイクロン
分級機４２で集塵されて、排ガスから分離し、回収され
る。排ガスは上方ダクト３２ｃを通り、熱交換機５で熱
交換され、更に図示しない電気集塵機で除塵されて、大
気中に放出される。

【００３８】水平ダクト３２ｂには排ガスが円滑にサイ
クロン分級機４２に流れるように、圧縮空気等によるダ
スト除去手段４３を設けている。なお、符号３９は伸縮
継手である。サイクロン分級機４２は一般に使用されて
いる通常型を用いることができる。

【００３９】以上のように、本発明の排ガス通路構造を
溶融炉に接続することによって、ダスト分離室と逆Ｕ字
状接続管で排ガスのダストの大半を分離し、更に逆Ｕ字
状接続管に接続したダクトにサイクロン分級機４２を接
続して、排ガスをサイクロン分級機４２に掛けて、残り
のダストを分離して回収するので、ダクトのダスト詰ま
りを生じることなく、高い溶融物収率を得ることができ
る。

【００４０】以上述べた本発明の排ガス通路構造を接続
した連続式溶融炉によれば、廃棄物投入量 ( kg/h) を
160〜190 kg/hとし、炉内温度 (Max ℃) を 1450 ±20
(Max℃) に調節して、連続的に溶融した場合、長時間の
試験操業において、本発明の排ガス通路構造ではダスト
詰まりが生じなかった。また、排ガス通路構造の後工程
に設ける熱交換器、更には電気集塵器等では円滑に排ガ
ス処理ができた。

【００４１】上記試験操業においては廃棄物の溶融物収
率が９０〜９５％であった。また、比較例として図２に
示すダスト分離室を設けない排ガス通路構造を接続した
場合は、ダクト詰まりを生じる場合が多く、溶融物収率
は８0 ％未満の場合がしばしば生じた。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、連続溶
融炉の上部にダスト分離室と逆Ｕ字状接続管を設けると
いう簡単な構造で、確実にダクトのダスト詰まりを防止
し、更にサイクロン分級機で排ガスを処理するので、廃
棄物の非常に高い溶融物収率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態による排ガス通路構
造の一部を断面図とした側面図である。

【図２】従来の連続溶融炉の排ガス通路構造の一例を示
す側面図である。

【図３】従来の廃棄物溶融炉の排ガス通路構造の他の例
を示す概念側面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視による横断面の部分図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１ 溶融炉 ２ ダクト（従来） ３ 廃棄物装入用のノズル ４ バーナ ３０ 逆Ｕ字状接続管 ３１ ダスト分離室 ３２ ダクト（本発明） ３２ａ 下方ダクト ３２ｂ 水平ダクト ３２ｃ 上方ダクト ３３ ダスト分離室本体 ３４ 接続部 ３５ ダスト除去手段（ダスト分離室用） ３６ 天井 ３６ａ 天井肩部 ３７ ライニング ３８ 水冷装置 ３９ 伸縮継手 ４０ 下方ダクト下端 ４１ ダスト除去手段（逆Ｕ字状接続管） ４２ サイクロン分級機 ４３ ダスト除去手段（水平ダクト）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉状化した廃棄物または灰を高温で溶融
   処理する連続式溶融炉の排ガス通路構造において、前記
   溶融炉の上部に接続したテーパー状の接続部を下部に備
   え、且つダスト除去手段を上部に備えたダスト分離室を
   設け、ダスト分離室の天井に分離室上部径より小径で且
   つダスト除去手段を備えた逆Ｕ字状接続管を接続し、該
   逆Ｕ字状接続管に下方ダクトを接続し、下方ダクトの下
   端部に水平ダクトを分岐させてサイクロン分級機を接続
   し、該サイクロン分級機に上方ダクトを接続したことを
   特徴とする連続式溶融炉の排ガス通路構造。