JPH11294734A - 旋回溶融炉 - Google Patents

旋回溶融炉

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JPH11294734A
JPH11294734A JP10458698A JP10458698A JPH11294734A JP H11294734 A JPH11294734 A JP H11294734A JP 10458698 A JP10458698 A JP 10458698A JP 10458698 A JP10458698 A JP 10458698A JP H11294734 A JPH11294734 A JP H11294734A
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JP
Japan
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combustion chamber
sec
melting furnace
exhaust gas
air
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Pending
Application number
JP10458698A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Hoshino
寧 星野
Nobuyuki Sugiyama
暢之 杉山
Takeyoshi Matsui
威喜 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP10458698A priority Critical patent/JPH11294734A/ja
Publication of JPH11294734A publication Critical patent/JPH11294734A/ja
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次燃焼室の内壁面に溶融スラグが固着する
ような低温領域ができない旋回溶融炉を提供すること。 【解決手段】 溶融炉本体10の上に二次燃焼室20が
設けられた旋回溶融炉であって、2次空気が吹込まれる
二次燃焼室20に、その内部で管状の火炎が形成される
管状火炎バーナ23が設けられ、2次空気が吹込み時に
加熱されて供給されるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は汚泥や廃棄物焼却残
渣などの粉体を溶融処理する旋回溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】下水汚泥、その乾燥粉体、都市ごみを焼
却した際に発生する焼却残渣などを減容化すると共にそ
の中に含まれる重金属類を不溶化・無害化するために、
それらのものを溶融する処理が行なわれているが、この
溶融処理を行なうための溶融炉の一つとして、旋回溶融
炉がある。この溶融炉は炉底に溶融スラグの流出口が設
けられ、炉の上部に燃焼排ガスの排出口が設けられた竪
型の炉であって、炉下部に配置された粉体吹き込みノズ
ルから汚泥や焼却残渣などの粉体を空気と共に吹き込
み、必要に応じて設置された燃料バーナから燃料を噴射
し、炉内に旋回流を形成させながら可燃分を燃焼させ、
無機成分を溶融してスラグにするように構成された炉で
ある。このような溶融処理が行なわれる炉内において
は、旋回流によって生じた遠心力によって、溶融したス
ラグが炉の内壁に付着し、この溶融スラグは壁面を伝わ
って流下して炉下部の流出口から排出される。
【0003】ところで、旋回溶融炉においては、通常、
溶融炉本体の後に二次燃焼室が設けられており、溶融炉
本体から排出された排ガスを再燃焼させる処理が行われ
る。この二次燃焼室を有する旋回溶融炉においては、溶
融炉本体へ供給する燃焼用空気量を理論燃焼空気量より
も少なくし、排ガス中に未燃分が存在する状態で燃焼が
行われる。そして、二次燃焼室に二次空気を吹込んで、
溶融炉本体から排出された燃焼排ガス中の未燃分を燃焼
させる。この燃焼によって二次燃焼室内が高温になり、
溶融炉本体から飛散してきたダストは溶融してスラグと
なる。溶融スラグは二次燃焼室の内壁に付着し、壁面を
伝わって流下して溶融炉本体内へ落ち、溶融炉本体内の
溶融スラグと一緒に排出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の旋回溶融炉にお
いて、二次燃焼室へ二次空気を吹込むと、溶融炉本体か
ら流入してきた燃焼排ガス中の未燃分が燃焼し、二次燃
焼室内のガス温度は上昇する。しかし、二次空気が吹込
まれる箇所は、逆に、低温の二次空気で置換されるの
で、その部分の温度は低下する。このため、二次空気が
噴射される方向の内壁面が低温領域になり、内壁面の温
度が低下する。そして、図5に示すように、二次燃焼室
の炉壁50を伝わって流下してきた溶融スラグが冷却さ
れて凝固し、壁面に固着する。溶融スラグの固着が始ま
ると、二次空気が噴射される方向の内壁面に盛り上がり
部71ができ、これが次第に成長する。このような盛り
上がり部71ができると、この部分が障害物になって、
二次空気吹込み管60から吹込まれる空気の噴流が乱
れ、二次燃焼室内の旋回流が正常に形成されなくなって
ダストの捕集が不十分になる。そして、盛り上がり部7
1がさらに成長すると、ついには空気の吹込み口が閉塞
してしまい、溶融炉の操業ができなくなる。
【0005】本発明は、二次燃焼室の内壁面に溶融スラ
グが固着するような低温領域ができない旋回溶融炉を提
供することを目的とする。
【0006】
【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、本発明は、二次燃焼室を有する旋回溶融炉であっ
て、二次空気が吹込まれる二次燃焼室に、その内部で管
状の火炎が形成される管状火炎バーナが設けられ、二次
空気が吹込み時に加熱されて供給されるように構成され
ている。。
【0007】本発明において、管状火炎バーナーとは、
燃焼管内で燃焼空気及び燃料よりなるガス体の旋回流を
つくり、この旋回流をなすガス体に着火して燃焼管内に
管状の火炎を形成させ、燃焼管から直接に高温の燃焼排
ガスを噴出させるように構成されたバーナを指す。
【0008】この管状火炎バーナーは、必要に応じて、
可燃範囲内の組成を有するガスであれば、極めて希薄な
ガスでも安定燃焼させることができるものであって、通
常のバーナに比べて大過剰の空気を供給することができ
る。そして、このような希薄燃焼が可能であるので、通
常のバーナで発生する燃焼排ガスよりも温度が低い燃焼
排ガスを発生させることができ、少ない燃料を供給する
だけで、空気を昇温させることができる。このため、二
次燃焼室に管状火炎バーナーを設ければ、適度に加熱さ
れた空気を二次空気として吹込むことができる。又、管
状火炎バーナにおいては、バーナの内部で燃焼が開始さ
れ、二次空気が高温になって噴射されるので、その噴射
方向に低温領域はできない。
【0009】
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明の実施の形態
の一例を示す図で、図1は縦断面図、図2は図1における
管状火炎バーナ取り付け部の横断面図である。図中、1
0は汚泥や廃棄物焼却残渣などの粉体を溶融する溶融炉
本体、20は溶融炉本体10の上に連結され、溶融炉本
体10で発生した未燃分を含む排ガスを燃焼させると共
に溶融炉本体10から飛散したダストを捕集するための
二次燃焼室である。
【0010】溶融炉本体10は胴部が円筒状で、底部に
は溶融スラグの流出口11が設けられ、上部には燃焼排
ガスの排出口12が設けられている。又、溶融炉本体1
0の胴部の下部には、複数の粉体吹き込みノズル13,
13、複数の燃料バーナ14,14が取り付けられてい
る。粉体吹き込みノズル13は汚泥焼却灰などの被処理
粉体を空気によって炉内へ吹込むものであり、炉内にお
いては、この吹き込み空気が燃焼用一次空気となる。上
記のノズル13とバーナ14は溶融炉本体10の内周の
接線方向に向けて配置されており、このノズル13とバ
ーナ14から噴出するガスによって炉内に旋回流が形成
されるようになっている。
【0011】30は溶融スラグを排出する出滓部であ
る。出滓部30は、溶融炉本体10の下端に接続された
スラグ受け部31と、その下に配置されたスラグコンベ
ア32よりなる。33は溶融炉本体のスラグ流出口11
から落下する溶融スラグ70の流動性を保持させるため
の補助バーナである。
【0012】二次燃焼室20は溶融炉本体10で発生し
た未燃分を含む排ガスを燃焼させるものであって、円筒
状の形状をなし、下端の開口が上記未燃分を含む排ガス
の導入口21になっており、頂部には燃焼排ガスの排出
口22が設けられている。そして、二次燃焼室20の下
部には、管状火炎バーナ23,23が取り付けられてお
り、このバーナ23,23には二次空気配管24及び燃
料油配管25が接続されている。管状火炎バーナ23,
23は、図2に示すように、溶融炉本体10の内周の接
線方向に向けて配置されており、バーナ23,23から
噴出する燃焼排ガスによって炉内に旋回流が形成される
ようになっている。なお、管状火炎バーナ23の必要配
置数は炉の規模によって異なるので、限定されない。こ
のため、管状火炎バーナ23の通常の配置数は複数であ
るが、規模が小さい炉にあっては、1基を配置するだけ
でよい場合もある。
【0013】図3及び図4は管状火炎バーナの概略の構
造を示す図で、図3は縦断面図、図4は図3におけるA
−A矢視の断面を示す図である。この管状火炎バーナ2
3は一方が開放された円筒状の燃焼管26の他端部に、
その接線方向に向けて燃料油ノズル28が配置されてい
る。又、燃料油ノズル28の配置位置と同一の周面に二
次空気ノズル27,27が燃焼管26の接線方向に向け
て配置されている。燃料油ノズル28は二流体弁やスプ
レーノズルであって、微細な油滴を噴霧させ、迅速に気
化させるようになっている。又、二次空気ノズル27,
27は先端部がスリット状に形成されており、空気が高
速で吹込まれるようになっている。このため、燃料と空
気よりなる混合ガスが燃焼管26内で旋回し、噴出口の
方向へ流れる。この旋回流を形成している混合ガスに着
火すると、燃焼管26内に管状の火炎80が形成され、
この燃焼によって発生した燃焼排ガスが溶融炉本体10
内へ噴射されるようになっている。図中、29は点火プ
ラグ、50は二次燃焼室の炉壁、51は炉体の鉄皮を示
す。又、70は溶融スラグを示す。
【0014】上記のように構成された旋回溶融炉の操業
は、次のように行われる。燃料バーナ14から燃料油を
吹込んで燃焼させ、炉内に旋回流を形成させると共に炉
内を加熱する。次いで、下水汚泥の粉末、或いは汚泥の
焼却灰、或いは都市ごみの焼却飛灰などの粉体を粉体吹
き込みノズル13,13から吹込む。吹込まれた粉体は
可燃分が燃焼する。無機成分は旋回流に伴って発生する
遠心力によって炉壁に付着し、さらに加熱されて溶融
し、スラグとなる。この溶融スラグは炉壁面を伝わって
流下し、スラグ流出口11から出滓部30へ落下し、ス
ラグコンベア32によって排出される。
【0015】一方、溶融炉本体10で発生した燃焼排ガ
スは二次燃焼室20へ入り、管状火炎バーナ23,23
で加熱された二次空気と混合して燃焼し、排ガス排出口
22から排出する。この際、溶融炉本体10からは、燃
焼排ガスと共にダストが飛散してくるが、二次燃焼室2
0内は二次空気の吹込みによる燃焼によって高温状態に
なっており、又、二次燃焼室20内には旋回流が形成さ
れているので、ダストは溶融して炉壁に付着し、壁面を
伝わって流下する。そして、この溶融スラグは溶融炉本
体10内へ落ち、ここで生成した溶融スラグと一緒に排
出される。
【0016】なお、管状火炎バーナ23,23において
は、空気比(理論燃焼空気量に対する供給空気量の比)
が1.0より十分大きくなるように、空気が供給され
る。
【0017】上述のようにして、二次空気を管状火炎バ
ーナ23,23内を経由させて吹込むと、二次空気が適
度に昇温された燃焼排ガスになって噴射されるので、二
次空気が噴射される方向の内壁面の温度が低下すること
はなく、溶融スラグが凝固してしまうような問題は起こ
らなくなる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、二次燃焼室に管状火炎バーナ
が設けられ、二次空気が吹込み時に加熱されるように構
成されているので、その噴射方向の内壁面が溶融スラグ
が凝固して固着するような低温になることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す縦断面図であ
る。
【図2】図1における管状火炎バーナ取り付け部の横断
面図である。
【図3】管状火炎バーナの概略の構造を示す縦断面図で
ある。
【図4】図3におけるA−A矢視の断面を示す図であ
る。
【図5】従来の旋回溶融炉の二次燃焼室内において、冷
却された溶融スラグが凝固して壁面に固着する状況を示
す図である。
【符号の説明】
10 溶融炉本体 11 スラグ流出口 12 燃焼ガス排出口 13 粉体吹き込みノズル 14 燃料バーナ 20 二次燃焼室 21 未燃分を含むガスの導入口 22 排ガス排出口 23 管状火炎バーナ 24 二次空気配管 25 燃料油配管 26 燃焼管 27 二次空気ノズル 28 燃料油ノズル 29 点火プラグ 30 出滓部 31 スラグ受け部 32 スラグコンベア 33 補助バーナ 50 二次燃焼室の炉壁 51 炉体の鉄皮 70 溶融スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23G 5/16 ZAB F23G 5/16 ZABE F23J 1/00 F23J 1/00 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次燃焼室を有する旋回溶融炉であっ
    て、二次空気が吹込まれる二次燃焼室に、その内部で管
    状の火炎が形成される管状火炎バーナが設けられ、二次
    空気が吹込み時に加熱されて供給されるように構成され
    た旋回溶融炉。
JP10458698A 1998-04-15 1998-04-15 旋回溶融炉 Pending JPH11294734A (ja)

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JP10458698A JPH11294734A (ja) 1998-04-15 1998-04-15 旋回溶融炉

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JPH11294734A true JPH11294734A (ja) 1999-10-29

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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