JPS63172808A

JPS63172808A - 旋回流溶融炉

Info

Publication number: JPS63172808A
Application number: JP448987A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishida; 敬石田; Giichi Ueda; 義一上田; Teruji Kubota; 久保田　輝二; Misao Igarashi; 操五十嵐; Norichika Tanaka; 田中　法親; Yasuhiko Kamijo; 上條　泰彦
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1987-01-12
Filing date: 1987-01-12
Publication date: 1988-07-16
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH0833190B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、乾燥下水汚泥や石炭等の不燃物を含む粉状可
燃物を燃焼させ、該粉状可燃物に含まれる不燃物を熱効
率良く溶融しスラグ化して系外に取出すことができる旋
回流溶融炉に関する。

〔従来の技術〕

従来、乾燥下水汚泥や石炭のように不燃物を含む粉状可
燃物を、円筒状の炉体の端面あるいは側面から燃焼用空
気に乗せて、炉体の内部に強い旋回流が生じるように噴
射させつつ燃焼させ、その燃焼熱により焼却灰を溶融さ
せて、炉体出口から流出させるようにした旋回流溶融炉
は、一般に広く知られている（例えば、特開昭６１−２
１３４０８号公報参照）。

この旋回流溶融炉は、例えば、第４図に示すように、円
筒状の炉体１が所定角度傾斜して配置され、この炉体１
の一側端面部１流側端面部）に、重油供給管２及び重油
燃焼用の空気供給管３を有する補助バーナー４が設置さ
れ、かつ炉体１の他側端面部（下流側端面部）に、廃ガ
ス出口５と溶融物糸口６とを上下に備えた排出用筒体７
が連結されると共に、上記炉体１の一側端寄りの外周面
上部に、粉状可燃物供給口８と燃焼用空気口９とが設け
られたものである。そして、上記補助バーナー４は、第
５図と第６図に示ずように、重油供給管２と空気供給管
３どが二重構造とされ、これらの先端部１０に、ノズル
流を旋回させる案内羽根１１を固定したスワラ一部１２
が付設されたちのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の旋回流溶融炉にあっては、運
転時間が経過するに従って、炉体１の上流側端面部に設
けられている補助バーナー４回りの温度が変動し、充分
に高くないために、半溶融の不燃物が付着し、それが徐
々に生長し、ついには補助バーナー４のスワラ一部１２
を閉塞する場合があるという問題があった。そして、こ
の閉塞現象は、炉体１内を高温に保持しにくい低発熱物
質を供給して燃焼した場合に顕著に出現する。また、炉
体１の上流側端面部に補助バーナー４が設置されている
ため、炉体１内全域を見ることが可能な覗窓を取付ける
ことができず、炉体１内の溶融状態を観察することがで
きないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、粉状可燃物を効率良く燃焼させること
ができ、かつ炉体内の温度を一定にかつ高４に保持する
ことができ、粉状可燃物に含まれる不燃物を完全に溶融
さゼて、円滑に炉外に排出させることができる旋回流溶
融炉を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕上記目的を達成するために、本発明は、円筒状の炉体の
一側端面寄りの上部に補助燃焼炉を設（）、かつ該補助
燃焼炉に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設ける
と共に、上記か体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高
温となった粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込
む吹込みノズルを、上記炉体の接線方向に沿って連結し
たものである。

また、上記補助燃焼炉は、補助バーナーを備え、さらに
、一側端面に覗窓を設けた構成が好ましい。

〔ｖｒ用〕

上記旋回流溶融炉にあっては、補助燃焼炉内に粉状可燃
物と燃焼用空気とを供給して混合さけ、かつ空気比を１
．０以下に抑制した状態で部分燃焼させ、高温となし、
次いで、これらの混合物を吹込みノズルによって炉体内
にその接線方向に沿って吹き込んで、旋回流を生じさせ
て、効率良く燃焼させ、かつ不燃物を完全に溶融させる
。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第３図に基づいて本発明の一実施例
を説明する。

図中２０は、横形円筒状の旋回流溶融炉の炉体であり、
この炉体２０は、所定角度傾斜して設置されている。そ
して、この炉体２０の一側端面部（上流側端面部）には
、内部を観察するための覗窓２１が装着されている。ま
た、炉体２０の他側端面部（下流側端面部）には、上下
に廃ガス出口２２及び溶融物糸口２３を備えた排出用筒
体２４が連結されている。さらに、上記炉体２０の上流
側外周面の上部寄りには、補助燃焼炉２５及び燃焼用空
気口２６が設置されている。

上記補助燃焼炉２５は下部が漏斗状に縮径しており、か
つ上記炉体２０との連結部には、吹込みノズル２７が配
置されている。そして、この吹込みノズル２７の吹出し
方向は、第２図に承りように、上記炉体２０の軸線に直
交し、かつ炉体２０の外周面に沿った略接線方向に設定
されている。

また、上記補助燃焼炉２５の上部には、粉状可燃物を空
気とともに供給する燃料供給口２８が設置され、かつ補
助燃焼炉２５の上端部に１１、重油供給管２９及び重油
燃料用の空気供給管３０を有でる補助バーナー３１が配
置されている。

上記のように構成された旋回流溶融炉を用いて、粉状可
燃物を燃焼させる場合には、まず、補助バーナー３１の
重油供給管２９及び空気供給管３０によって、補助燃焼
炉２５内で更油を燃焼させ、この重油燃料により生じる
燃焼ガスを、吹込みノズル２７によって炉体２０内に吹
き込み、上記粉状可燃物に含まれる不燃物が溶融して炉
体２０内を流下するのに十分な温度（例えば１４００℃
）まで昇温させる。次いで、炉体２０内の温度が上昇し
たら、上記補助バーナー３１を停止し、粉状可燃物（例
えば下水汚泥を乾燥させ、平均粒径２００μＴｒＬ以下
に破砕した粉状汚泥）を空気輸送により燃料供給口２８
から補助燃焼炉２５内に供給する。この時の吸込空気ω
は、汚泥の理論燃焼空気量の８０％程度どじ、残りは（
例えば、汚泥の理論燃焼空気量の４０％程度）燃焼用空
気口２６から吹き込む。この結果、補助燃焼炉２５内で
は、汚泥中の燃焼速度の速い部分が燃焼して、上記吹込
みノズル２７付近では、１２００℃近くに達する。そし
て、この吹込みノズル２７から、炉体２０内に、部分燃
焼した粉状汚泥が気体とともに４０〜８０ｍ／ｓｅｔの
流速で吹き込まれる。この場合、吹込みノズル２７の吹
出し方向は、炉体２０の外周面に沿った略接線方向に設
定されているから、炉体２０内に吹き込まれたＵ合物は
、炉壁に沿って強い旋回流となって移動する。この時、
炉体２０内は、供給された汚泥の燃焼によって１４００
〜１５００°Ｃにまで上界する。

この状態において、高速で吹き込まれた汚泥粒子のうら
、微粒子は高温気流中で燃焼づ゛るが、燃焼しきれない
粒子は、サイクロン効果により炉壁面に到達し、そこに
存在する溶融スラグに捕捉されて燃焼し、また汚泥中に
含まれる不燃物は、炉壁面において溶融しながら流下し
、溶融物落日２３を通ってスラグ冷却設備に落下してい
く。一方、燃焼廃ガスは、廃ガス出口２２を通って廃ガ
ス処し！Ｉ！設備に送られる。

なお、上記粉状汚泥の発熱量が低い場合には、補助バー
ナー３１による重油燃焼を粉状汚泥の供給後も継続する
。

次に、上述した旋回流溶融炉を具体的に運転した場合の
結果を、従来の旋回流溶融炉の運転結果とあわせて説明
する。

ａ）補助燃料を使用しない場合使用した乾燥下水汚泥の物性及び運転条件は以下の通り
である。

乾燥下水汚泥水分　　　　１．５％灰分　　　　３５゜８％可燃分　　　６２．７％総発熱ｆｉｔ　　　３８９０ｋＣａｌ／Ｎ９　・乾物平
均粒径　　１８０μｍ供給量　　　１２０Ｋｇ／Ｈ燃焼用空気供給間補助燃焼炉　０．８炉本体　　　０．４上記のような条件で運転した結果を第１表に示づ。

ｂ）補助燃料を使用した場合使用した乾燥下水汚泥の物性及び運転条件は以下の通り
である。

乾燥下水汚泥水分　　　　２．０％灰分　　　　５５．５％可燃分　　　４２．５％総発熱１　　２９００ｋＣａｌ／Ｊ−乾物平均粒径　　
１８０μｍ供給ｆｆｉ　　　　１２０Ｋｇ／ｌ−１補助燃料　重油
　１．ＯＪ／Ｈ燃焼用空気供給量補助燃焼炉　０．８炉本体　　　０．４上記のような条件で運転した結果を第２表に示す。

上記２例からも明らかなように、本発明にかかる旋回流
溶融炉によって効率の良い高負荷燃焼を長時間連続運転
す“ることが可能になった。すなわち、第３図に承りよ
うに、炉体２０内は、運転開始時点から温度が上昇し、
所定８１度（例えば１４００℃）に到達した後（粉状汚
泥供給時点ｔ！後）は、炉内湿度を一定に保持して運転
が円滑に継続される。

（発明の効果〕以上説明したように、本発明は、円筒状の炉体の・一側
端面寄りの上部に補助燃焼炉を設け、かつ該補助燃焼炉
に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設けると共に
、上記炉体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高温とな
った粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込む吹込
みノズルを、上記か体の接線方向に沿って連結したもの
であるから、以下のような優れた効果を有する。

イ）粉状可燃物の粒径１発熱量等の物性の変動に対して
常に安定した運転を行なわせることができる。

口）粉状可燃物の炉体内への吹込み口の温度を高く保つ
ことができるため、炉体の一側端面部に半溶融の堆積物
が発生せず、長詩間の連続運転が可能である。

ハ）炉体の一側端面部に覗窓を取付けることができるか
ら、炉体内部を完全に観察することができ、燃焼、溶融
状態を十分に監視し、運転管理を容易に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は断面図、第２図は補助燃焼炉と炉体との連結状
態を示す説明図、第３図は炉体内の温度変化を示す特性
図、第４図は従来の旋回流溶融炉の断面図、第５図は補
助バーナーの断面図、第６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線
矢視図である。２０・・・炉体、２１・・・覗窓、２５・・・補助燃焼
炉、２７・・・吹込みノズル、２８・・・燃料供給口、
３１・・・補助バーナー。

Claims

【特許請求の範囲】１）円筒状の炉体の一側端面寄りの上部に補助燃焼炉を
設け、かつ該補助燃焼炉に、粉状可燃物及び燃焼用空気
の供給口を設けると共に、上記炉体に、上記補助燃焼炉
で部分燃焼して高温となった粉状可燃物と気体との混合
物を圧送して炉体内に高速で吹き込む吹込みノズルを、
上記炉体の接線方向に沿って連結したことを特徴とする
旋回流溶融炉。２）上記補助燃焼炉は、低発熱量の粉状可燃物を燃焼さ
せ一定温度に保持するための補助バーナーを備えた構成
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の旋
回流溶融炉。３）上記炉体は、その一側端面に覗窓を備えた構成であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の旋回流溶融炉。