JPH1061919A - 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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JPH1061919A
JPH1061919A JP21570196A JP21570196A JPH1061919A JP H1061919 A JPH1061919 A JP H1061919A JP 21570196 A JP21570196 A JP 21570196A JP 21570196 A JP21570196 A JP 21570196A JP H1061919 A JPH1061919 A JP H1061919A
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JP
Japan
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air
wall
melting furnace
combustion
combustion melting
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Withdrawn
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JP21570196A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Harada
裕昭 原田
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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
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 特種技能者を必要としない廃棄物処理装置
を提供する。 【解決手段】 廃棄物aを大気圧以下の低酸素雰囲気に
おいて加熱して熱分解し、分解ガスと熱分解残留物とを
生成する熱分解反応器1と、前記分解ガスと熱分解残留
物とを分離する排出装置9と、前記熱分解残留物cを冷
却した後、燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離
装置14と、前記分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼さ
せ、該燃焼により生じた灰を溶融スラグとして排出する
ようにした燃焼溶融炉7とよりなる廃棄物処理装置にお
いて、前記燃焼溶融炉7の本体を耐火材よりなる内壁2
3と、該内壁23の外周に接して配置され、かつ複数の
空気通路から形成される空冷壁27と、該空冷壁27を
囲繞する断熱材25と該断熱材25を被覆するケーシン
グ26とより構成した廃棄物処理装置の燃焼溶融炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物処理装置にお
ける燃焼溶融炉の構造、より詳しくは、廃棄物を大気圧
下の低酸素雰囲気で加熱して熱分解し、分解ガスと熱分
解残留物とを生成し、この分解ガスと熱分解残留物から
分離された燃焼性成分とを燃焼溶融炉で燃焼させ、この
燃焼により生じた灰を溶融しスラグとして排出するよう
にした廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の構造に関す
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
ックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置の一つと
して廃棄物を熱分解反応器である横型回転ドラム内に投
入し、大気圧以下の低酸素雰囲気中において加熱して熱
分解し、分解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、さらに熱分解残留物を冷却した
後、分離装置に供給してカーボンを主体とする燃焼性成
分と、例えば金属や陶器、砂利、コンクリート片等のガ
レキよりなる不燃焼性成分とに分離し、燃焼性成分を粉
砕し、この粉砕された燃焼性成分と前記分解ガスとを燃
焼器である燃焼溶融炉に導き、この燃焼溶融炉で燃焼処
理し、生じた燃焼灰と燃焼性成分中に含まれる灰分とを
溶融スラグとなし、この溶融スラグを排出して冷却固化
させるようにした廃棄物処理装置が知られている(例え
ば特開平1−49816号)。
【0003】そしてかかる廃棄物処理装置における燃焼
溶融炉はその本体が耐火材よりなる内壁とこの内壁外面
を冷却する水冷壁とこの水冷壁を囲繞する断熱材及びケ
ーシングとより構成されている。この廃棄物処理装置
は、廃棄物中に混入している金属成分が無酸化状態で回
収するとともに、他の燃料を用いることなく燃焼灰の溶
融化が計れるなど多くの利点があり斯界から注目されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような従来の廃棄物処理装置における燃焼溶融炉にお
いては、ランニングコスト、メンテナンスコストが高
く、実用上問題となる場合がある。即ち、かかる燃焼溶
融炉においては、燃焼灰を溶融するため炉内は約1,30
0℃程度の高温域となるため、耐火壁を水冷壁で冷却し
ているが、この水冷壁を形成する冷却管は蒸発管として
の作用しており、その結果、特殊技能者により運転しな
ければならないため、ランニングコストやメンテナンス
コストが高くなるという問題がある。かかることから、
水冷壁に代えて空冷壁とすることも考えられるが、この
場合、空気の滞留や偏流により耐火物の均一な冷却がで
きないという恐れがある。
【0005】
【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、
廃棄物を大気圧下において加熱して熱分解し、分解ガス
と熱分解残留物とを生成する熱分解反応器と、前記分解
ガスと熱分解残留物とを分離する排出装置と、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
分離する分離装置と、前記分解ガスと前記燃焼性成分と
を燃焼させ、該燃焼により生じた灰を溶融スラグとして
排出するうようにした燃焼溶融炉とよりなる廃棄物処理
装置において、前記燃焼溶融炉の本体を耐火材よりなる
内壁と、該内壁の外周に接して配置され、かつ複数の空
気通路から形成される空冷壁と、該空冷壁を囲繞する断
熱材と該断熱材を被覆するケーシングとより構成した廃
棄物処理装置における燃焼溶融炉の構造を提供せんとす
るものである。そしてこの空冷壁を構成する複数の空気
通路は、複数のパイプか又は2重管内に仕切壁を設けて
構成される。更にこの空冷壁を構成する複数の空気通路
は各々その流れる空気量は均一となるよう調整できるよ
うになっている。
【0006】かかる構成による廃棄物処理装置における
燃焼溶融炉の構造によれば、燃焼溶融炉の本体を構成す
る内壁は複数の空気通路内を流れる空気により冷却さ
れ、しかも各空気通路を流れる空気量は均一化されてい
るため均一に冷却される。したがって特殊な技能者によ
り運転する必要がなくなるのである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図1乃至図4を参照して本発
明による廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の構造の実
施例を説明する。図1は廃棄物処理装置の系統図であっ
て、廃棄物aはクレーン2、シュート3及びスクリュー
フィーダ4よりなる投入装置5により、横型回転ドラム
よりなる熱分解反応器1に投入される。この熱分解反応
器1は図示しないシール機構により内部がシールされ、
かつ排ガス処理系の後段に設けた誘引送風機6で誘引さ
れ、その内部は大気圧以下の低酸素雰囲気に保持されて
おり、燃焼溶融炉7の後流に設けられた空気加熱器8で
加熱された加熱空気bがラインL1 を経て供給されて内
部は300℃〜600℃程度に、通常は450℃程度に
加熱され、投入された廃棄物aは熱分解し、低温の分解
ガスG1 と主として不揮発性の熱分解残留物cとが生成
する。
【0008】そしてこの分解ガスG1 と熱分解残留物c
とは熱分解反応器1に併設された排出装置9で分離さ
れ、分解ガスG1 はラインL2 を経て燃焼溶融炉7のバ
ーナ10に供給される。一方、排出装置9より排出され
た熱分解残留物cは冷却装置11に供給され、ここで例
えば80℃程度まで冷却された後、分離装置12でカー
ボン等の燃焼性成分dと金属やガレキ等の不燃焼性成分
eとに分離され、この不燃焼性成分eはコンテナ13に
回収される。
【0009】燃焼性成分dは粉砕機14において例えば
1mm以下の微粉に粉砕され、この粉砕された燃焼性成
分d1 はラインL3 を経由して からバーナ10に供給
され、ラインL1 を経由して供給された分解ガスG
1 と、押込送風機15によりラインL4 を経由して供給
される燃焼用空気fとにより約1,300℃程度の高温で
燃焼される。そしてこの燃焼の際に生じた燃焼灰や燃焼
性成分d1 中に含まれる灰分は溶融スラグgとなって流
下し、水槽16内で冷却固化される。この固化した溶融
スラグgは道路の舗装材や建材等に利用される。
【0010】燃焼溶融炉7内で発生し燃焼ガスG2 は、
この燃焼溶融炉7内に設けた空気加熱8及び後段に設け
た廃熱ボイラ17により熱回収された後、更にラインL
5 を経て集塵装置18に導かれて除塵され、かつガス洗
浄装置19で洗浄脱硫され、比較的低温でクリーンな排
ガスG3 となって大部分は煙突20から大気へ放出さ
れ、一部はラインL6 を経由して冷却装置11の冷媒及
びへイナートガスとして供給される。なお、21は廃熱
ボイラ17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。
【0011】燃焼溶融炉7の本体は、図2及び図3に示
されるように耐火材よりなる内壁23と、この内壁23
の外周を取り巻くように配置された空冷壁24と、断熱
材25及びケーシング26とより多重の壁構造に構成さ
れている。空冷壁24は空気通路27を形成する複数の
パイプ28を平列に配置し、このパイプ28の上下には
夫々入口ヘッダー29及び出口ヘッダー30が連通する
よう設けられている。
【0012】入口ヘッダー29はリング状に形成され、
入口29aより冷却空気hを供給すると空冷壁24を構
成している多数のパイプ28のそれぞれに供給され、燃
焼溶融炉7を冷却しながらダンパー33を経由して出口
ヘッダー30に至り、出口30aより図示しないライン
を経由して燃焼用空気fの一部として利用できるように
なっている。
【0013】図2に示すようにパイプ28には入口ヘッ
ダー29側より一斉に冷却空気hが供給できるようにな
っているが、出口ヘッダー30側には個々のパイプ28
にダンパー33が設けてあるので、個々のパイプ28内
を流れる冷却用空気hの流量を制御できるようになって
いる。31は冷却空気量調整装置であって、制御装置3
2とダンパー33と、各パイプ28に設けた流量センサ
ー34とにより構成されている。即ち、入口ヘッダー2
9から各空気通路27内に流入する空気量は、空気通路
27の形状や入口ヘッダー29への冷却空気の供給位置
により異なる場合が多い。このような事情を考慮して各
空気通路27に流れる空気量を流量センサー34で検知
し、得られた信号V1 を制御装置32の演算装置35に
入力して制御信号V2 を作成し、この制御信号V2 でダ
ンパー33のアクチュエーター33aを操作して各空気
通路27を流れる空気量を均一にすることができる。勿
論この各空気通路27の空気量の均一制御は運転の初期
において予めダンパー33を制御し、その後固定して運
転することもできる。
【0014】図4は空冷壁24を設けた燃焼溶融炉7の
他の構造を示すものであって、この空冷壁24は耐火材
よりなる内壁23と、この内壁23を囲繞して配置され
た2重管状の外壁36と、これらの内壁23と外壁36
との間を縦方向に結んで形成した仕切壁37を放射状に
設けて内壁23の外方に複数の空気通路27を環状に形
成している。また、前記外壁36の外側に断熱層39を
設けて燃焼溶融炉7を全体的に断熱している。なお、詳
細は図示されていないが、この断熱層39の外表面には
保護部材としてケーシングが設けられている。
【0015】そして上下に入口ヘッダー29に接続され
た枝管29bより空気通路27内に冷却空気hが供給さ
れ、環状に配置された複数の空気通路27を経て枝管3
0aに設けたダンパー33によって流量を調整された
後、出口ヘッダー30を経て燃焼用空気fの一部として
利用される。この実施の形態においても空冷壁24を構
成する各空気通路27内、あるいは燃焼溶融炉7の内壁
23を直接に測定するための温度センサー34が設けら
れ、空気通路27内を通過する際の冷却用空気hの温度
上昇の程度、あるいは内壁23自体の温度を測定し、得
られた信号V1 によって制御装置35を作動させて出力
信号V2 によってダンパー33を開閉して個々の空気通
路27内を流れる冷却用空気hの流量を制御して内壁2
3の温度を所定の範囲に調節するようになっている。
【0016】内部に空気通路を設けて構成した空冷壁の
場合には、水冷壁と異なって温度ムラを発生し易いの
で、個々あるいはグループどしての空気通路の冷却用空
気量を調整する必要がある。この意味において図示した
ように個々の空気通路にダンパーを設けたり、複数の空
気通路をグループとしてこのグループに対してダンパー
を設けた構造を採用することができる。また、このダン
パーは前記のように自動制御で開閉する方法が最も良い
が、燃焼溶融炉の内壁の温度が安定している場合にはダ
ンパーを手動で調節することも可能である。
【0017】なお、燃焼溶融炉の大きさによっては前記
空気通路の長さが長くなる場合があり、この場合には流
体抵抗にもかなりの差を発生することになるので、複数
のダンパーによって空気流量を調整することによって炉
内壁全体にわたって温度の制御して優れた燃焼を行うこ
とができる。
【0018】
【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の構造によれ
ば、燃焼溶融炉本体を構成する内壁を、空冷壁により冷
却するようにしたため、特殊技能者による運転の必要が
なくなり、ランニングコストやメンテナンスコストの低
減を計ることができる。
【0019】しかもこの冷却壁を複数の空気通路で構成
するとともに、各空気通路に冷却空気を均一に流すよう
にしたため、内壁を均一に冷却することができ内壁の耐
久性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による燃焼溶融炉を装備した廃棄物処理
装置の系統図である。
【図2】燃焼溶融炉の要部を示す斜視図である。
【図3】燃焼溶融炉の壁構造の詳細を示す斜視図であ
る。
【図4】燃焼溶融炉の他の実施例の一部を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 熱分解反応器 2 クレーン 3 シュート 4 スクリュー
フィーダ 5 投入装置 6 誘引送風機 7 燃焼溶融炉 8 空気加熱器 9 排出装置 10 バーナ 11 冷却装置 12 分離装置 13 コンテナ 14 粉砕機 15 押込送風機 16 水槽 17 廃熱ボイラ 18 集塵装置 19 ガス洗浄装置 20 煙突 21 発電装置 22 本体 23 内壁 24 空冷壁 25 断熱材 26 ケーシン
グ 27 空気通路 28 パイプ 29 入口ヘッダー 30 出口ヘッ
ダー 31 冷却空気量調整装置 32 制御装置 33 ダンパー 34 流量セン
サー 35 演算装置 36 2重管 37 仕切壁
───────────────────────────────────────────────────── 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 F23M 5/00 F23M 5/00 D G 5/08 5/08 B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を大気圧以下の低酸素雰囲気にお
    いて加熱して熱分解し、分解ガスと熱分解残留物とを生
    成する熱分解反応器と、前記分解ガスと熱分解残留物と
    を分離する排出装置と、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する分離装置
    と、前記分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼させ、該燃
    焼により生じた灰を溶融スラグとして排出するようにし
    た燃焼溶融炉とよりなる廃棄物処理装置において、 前記燃焼溶融炉の本体を耐火材よりなる内壁と、該内壁
    の外周に接して配置され、かつ複数の空気通路から形成
    される空冷壁と、該空冷壁を囲繞する断熱材と該断熱材
    を被覆するケーシングとより構成した廃棄物処理装置に
    おける燃焼溶融炉。
  2. 【請求項2】 複数の空気通路は各々空気流量が一定に
    なるよう構成されてなる請求項1記載の空冷壁。
  3. 【請求項3】 複数のパイプよりなる空気通路で構成さ
    れた請求項1記載の空冷壁。
  4. 【請求項4】 2重管内を仕切壁により複数の空気通路
    を構成してなる請求項1記載の空冷壁。
JP21570196A 1996-08-15 1996-08-15 廃棄物処理装置における燃焼溶融炉 Withdrawn JPH1061919A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117679A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Hitachi Zosen Corp 熱交換器
CN117847529A (zh) * 2024-03-08 2024-04-09 中鹏未来有限公司 一种生活垃圾回收处理一体系统

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JP2012117679A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Hitachi Zosen Corp 熱交換器
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031104