JP2009014334A - Gasification melting equipment and method of feeding air for combustion in melting furnace of gasification melting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス化溶融設備及びガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法に関するものである。 The present invention relates to a gasification melting facility and a method for supplying air for melting furnace combustion in the gasification melting facility.
ガス化溶融設備は、ガス化溶融施設の中心をなす設備であり、一般には、都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物を熱分解して生成ガス(熱分解ガス及びチャー)を生成するガス化炉と、生成ガスがガス化炉と連結されたガスダクトによって生成ガス導入口から導入され、この生成ガス中の熱分解ガス(可燃性ガス)を燃焼させるとともに、該生成ガス中の灰分を溶融スラグ化する溶融炉とを備えている。 The gasification and melting equipment is the equipment that forms the center of the gasification and melting facility. In general, gasification and pyrolysis gas is generated by pyrolyzing waste such as municipal waste and industrial waste. The product gas is introduced from the furnace and the gas duct connected to the gasification furnace through the product gas inlet, and the pyrolysis gas (combustible gas) in the product gas is combusted and the ash content in the product gas is molten slag. And a melting furnace.
この種のガス化溶融設備では、図7及び図8に示すように、溶融炉80の一次燃焼室82の上部内壁(溶融炉80の炉頂部内壁)にクリンカ84が付着しやすい。このクリンカ84が成長すると、ガスダクト86から前記一次燃焼室82内に導入される生成ガスの適正な燃焼に必要な当該生成ガスの滞留時間を保てなくなって燃焼効率が低下したり、前記一次燃焼室82の室内形状を適正に保てず一次燃焼室内での旋回生成ガス流が阻害されてスラグ化率(生成ガス中の灰分の捕集率)が低下したりする。また、ガス化溶融設備では、前記クリンカ84が成長して前記一次燃焼室82を閉塞したり、クリンカ84の落下による溶融炉80の損傷やスラグ出滓口の閉塞が発生したりするおそれがある。
In this type of gasification and melting equipment, as shown in FIGS. 7 and 8, the
従来、前記のようなガス化溶融炉設備の溶融炉において前記クリンカの付着を防止するための技術が、特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載される溶融炉は、一次燃焼室を構成する側壁及び天井壁と、これらの側壁及び天井壁にそれぞれ設けられ、先端部が開口する複数の燃焼用ガス供給ノズルとを備える。これらの燃焼用ガス供給ノズルから前記一次燃焼室内に燃焼用ガス(燃焼用空気)が吹き込まれることにより、この燃焼用ガスと生成ガスとの混合をより促進して速やかに昇温することが可能となり、これによって、溶融炉の一次燃焼室の上部内壁へのクリンカの付着が防止される。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a technique for preventing the clinker from adhering in the melting furnace of the gasification melting furnace equipment as described above. The melting furnace described in Patent Document 1 includes a side wall and a ceiling wall that constitute a primary combustion chamber, and a plurality of combustion gas supply nozzles that are respectively provided on the side wall and the ceiling wall and that open at the tip. . Combustion gas (combustion air) is blown into the primary combustion chamber from these combustion gas supply nozzles, so that the mixing of the combustion gas and the product gas can be further promoted to quickly raise the temperature. This prevents the clinker from adhering to the upper inner wall of the primary combustion chamber of the melting furnace.
しかし、この溶融炉では、溶融炉の一次燃焼室の上部内壁へのクリンカの付着を防止するにあたり、溶融炉の一次燃焼用の燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給ノズルを設ける位置についてさらに改善の余地がある。
本発明の目的は、ガス化炉及び溶融炉と、これらを連結するガスダクトとを備えたガス化溶融設備において、溶融炉の一次燃焼室の上部内壁へのクリンカの付着をより有効に防止することを可能にするガス化溶融設備及びガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法を提供することにある。 An object of the present invention is to more effectively prevent clinker from adhering to the upper inner wall of a primary combustion chamber of a melting furnace in a gasification and melting equipment including a gasification furnace and a melting furnace and a gas duct connecting them. It is an object of the present invention to provide a gasification and melting facility and an air supply method for combustion in the melting furnace of the gasification and melting facility.
前記目的を達成するための手段として、本発明に係るガス化溶融設備は、廃棄物を熱分解して生成ガスを生成するガス化炉と、生成ガス導入口を有し、この生成ガス導入口から導入される前記生成ガス中の熱分解ガスを燃焼させるとともに、該生成ガス中の灰分を溶融スラグ化するための溶融炉と、前記ガス化炉と前記溶融炉とを連結し、前記ガス化炉で生成された前記生成ガスを前記生成ガス導入口に導くガスダクトとを備える。そして、前記生成ガス導入口は、前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けられ、前記ガスダクトにおいて前記生成ガス導入口の近傍の部位に、前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気を供給する第1の燃焼用空気供給ノズルが設けられる。 As a means for achieving the above object, a gasification and melting facility according to the present invention has a gasification furnace for generating a product gas by thermally decomposing waste, and a product gas introduction port. The pyrolysis gas in the product gas introduced from the combustion gas is combusted, and a melting furnace for melting ash in the product gas into a molten slag, and the gasification furnace and the melting furnace are connected, and the gasification A gas duct for guiding the generated gas generated in a furnace to the generated gas inlet. The product gas introduction port is provided on the upper side wall of the primary combustion chamber of the melting furnace, and is used for combustion supplied to the primary combustion chamber of the melting furnace at a location near the product gas introduction port in the gas duct. A first combustion air supply nozzle that supplies combustion air of 70% or more of the total amount of air is provided.
また本発明は、廃棄物を熱分解して生成ガスを生成するガス化炉と、生成ガス導入口を有し、この生成ガス導入口から導入される前記生成ガス中の熱分解ガスを燃焼させるとともに、該生成ガス中の灰分を溶融スラグ化するための溶融炉と、前記ガス化炉と前記溶融炉とを連結し、前記ガス化炉で生成された前記生成ガスを前記生成ガス導入口に導くガスダクトとを備えたガス化溶融設備の溶融炉に燃焼用空気を供給するための方法であって、前記生成ガス導入口を前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けること、前記ガスダクトのうち前記生成ガス導入口の近傍部位に第1の燃焼用空気供給ノズルを設けること、この第1の燃焼用空気供給ノズルから、前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気を供給することを含む。 The present invention also includes a gasification furnace for pyrolyzing waste to generate a product gas and a product gas inlet, and the pyrolysis gas in the product gas introduced from the product gas inlet is burned. In addition, a melting furnace for melting ash in the generated gas into a molten slag, the gasifying furnace and the melting furnace are connected, and the generated gas generated in the gasifying furnace is connected to the generated gas inlet. A method for supplying combustion air to a melting furnace of a gasification melting facility having a gas duct for guiding, wherein the generated gas inlet is provided on an upper side wall of a primary combustion chamber of the melting furnace, Of these, the first combustion air supply nozzle is provided in the vicinity of the product gas inlet, and the total amount of combustion air supplied from the first combustion air supply nozzle to the primary combustion chamber of the melting furnace. 70% or more of combustion air Which comprises feeding.
前記ガス化溶融設備及び前記ガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法では、前記ガスダクトのうち、前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けられた生成ガス導入口の近傍の部位に第1の燃焼用空気供給ノズルが設けられ、このノズルから、前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気が供給されるので、前記ガス化炉から前記ガスダクトを通じて前記一次燃焼室内に導かれる生成ガスの発熱量が高い状態で、該生成ガスと、燃焼用空気全量の大部分を占める前記第1の燃焼用空気供給ノズルによる燃焼用空気とを混合させることができる。このことは、溶融炉の一次燃焼室上部の炉内温度を生成ガスに含まれる灰分の溶融温度以上に高温化して溶融炉の一次燃焼室の上部内壁へのクリンカの付着の防止を可能にする。 In the gasification and melting facility and the method for supplying air for melting furnace combustion in the gasification and melting facility, the gas duct is provided with a portion near a generated gas inlet provided in an upper side wall of a primary combustion chamber of the melting furnace. 1 combustion air supply nozzle is provided, from which 70% or more of the combustion air supplied to the primary combustion chamber of the melting furnace is supplied from the gasification furnace. The generated gas and the combustion air from the first combustion air supply nozzle occupying most of the combustion air are mixed in a state where the heat generation amount of the generated gas introduced into the primary combustion chamber through the gas duct is high. Can be made. This makes it possible to prevent the clinker from adhering to the upper inner wall of the primary combustion chamber of the melting furnace by raising the temperature inside the primary combustion chamber of the melting furnace to be higher than the melting temperature of ash contained in the product gas. .
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施形態によるガス化溶融設備の全体構成を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a gasification melting facility according to an embodiment of the present invention.
図1〜図5に示されるガス化溶融設備10は、流動床式ガス化炉20と、旋回流溶融炉30と、ガスダクト40とを備える。前記流動床式ガス化炉20内では、廃棄物Aの熱分解により熱分解ガス及びチャーを含む生成ガスBが生成される。旋回流溶融炉30は、生成ガス導入口33を有し、この生成ガス導入口33内から当該旋回流溶融炉30内に前記流動床式ガス化炉20からの生成ガスBが導入される。旋回流溶融炉30内では、前記生成ガスB中の熱分解ガス(可燃性ガス)が燃焼するとともに、該生成ガスB中の灰分が溶融スラグ化される。前記ガスダクト40は、前記流動床式ガス化炉20と前記旋回流溶融炉30とを連結し、流動床式ガス化炉20で生成された生成ガスBを前記旋回流溶融炉30の生成ガス導入口33に導く。
The gasification and
旋回流溶融炉30は、一次燃焼室31と二次燃焼室32とを有している。流動床式ガス化炉20からの生成ガスBは、ガスダクト40を通して旋回流溶融炉30の一次燃焼室31に供給されて該一次燃焼室31内で旋回流を形成する。一次燃焼室31は天井壁を有し、その頂部には(図では1個の)第2の燃焼用空気供給ノズル34が設けられている。この第2の燃焼用空気供給ノズル34は、開口する先端部を有し、その先端部から一次燃焼室31内に燃焼用空気f2を吹き込む。
The swirling
図2〜図4は前記ガスダクト40及び前記旋回流溶融炉30の要部を示す図であって、図2は平面図、図3は図2におけるIII矢視側面図、図4は図2におけるIV矢視側面図である。
2 to 4 are views showing the main parts of the
図2に示すように、前記生成ガス導入口33は、旋回流溶融炉30の一次燃焼室31の上部側壁に設けられ、この生成ガス導入口33に前記ガスダクト40が接続されている。そして、このガスダクト40のうち前記生成ガス導入口33の近傍の部位に、複数(図では6個)の第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c及び42a〜42cが設けられている。これら第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cは、開口する先端部を有し、その先端部から一次燃焼室31内に燃焼用空気f1を吹き込むものであり、前記生成ガスBの流れ方向に沿うように傾斜した姿勢で設けられている(図2参照)。
As shown in FIG. 2, the product
より具体的に、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41cは、前記ガスダクト40の外側の側壁43(ダクト幅中心線CLを挟んで対向する一方のガスダクト側壁部位)に、互いに上下に並ぶように配設され、この外側の側壁43から前記生成ガスBの流れ方向に沿うように傾斜しながら燃焼用空気を供給するように配設される。これに対して前記第1の燃焼用空気供給ノズル42a〜42cは、前記ガスダクト40の内側の側壁44(ダクト幅中心線CLを挟んで対向する他方のガスダクト側壁部位)に、互いに上下に並ぶように配設され、この内側の側壁44から前記生成ガスBの流れ方向に沿うように傾斜しながら燃焼用空気を供給するように配設される。
More specifically, the first combustion
図5は、図3のV−V線断面図である。この図5に示すように、第1の燃焼用空気供給ノズル41aは、一次燃焼室31上部の炉内温度(室内温度)を高温化するため、平面視において生成ガス導入口33の近傍におけるガスダクト40のダクト幅中心線CLと生成ガス導入口33との交点位置P1に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられている。すなわち、平面視において前記第1の燃焼用空気供給ノズル41aの軸線の延長線が前記交点位置P1を通過するように、同ノズル41aの位置が決められている。
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. As shown in FIG. 5, the first combustion
仮に、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41aが、平面視において前記交点位置P1より上流の位置(例えば位置P2)に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられている場合には、ガスダクト40内の温度が上昇して当該ガスダクト40がクリンカにより閉塞するおそれがある。逆に、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41aが、平面視において前記交点位置P1より下流の位置(例えば位置P3)に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられている場合には、燃焼用空気が混合された生成ガスBが一次燃焼室31の内壁に衝突するまでの燃焼時間が不足するため、一次燃焼室31上部の炉内温度を高温化する効果が得られにくくなる。
If the first combustion
また、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41aが、平面視において前記交点位置P1に対してダクト幅中心線CLより外側の位置(例えば位置P4)に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられている場合には、燃焼用空気が混合された生成ガスBが一次燃焼室31内壁に衝突するまでの燃焼時間が不足するため、一次燃焼室31上部の炉内温度を高温化する効果が得られにくい。一方、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41aが、平面視において前記交点位置P1に対してダクト幅中心線CLより内側の位置(例えば位置P5)に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられている場合には、この燃焼用空気f1が一次燃焼室31内の旋回流の流れを妨げることによりスラグ化率(灰分の捕集率)を低下させるおそれがある。
Further, the first combustion
したがって、第1の燃焼用空気供給ノズル41aは、前述したように、平面視においてダクト幅中心線CLと生成ガス導入口33との交点位置P1に向けて燃焼用空気f1を吹き込むように設けられることが好ましい。この点は、他の燃焼用空気供給ノズル41b,41c及び42a〜42cについても、同様である。かかる理由により、この実施の形態に係る燃焼用空気供給ノズル41a〜41cは、前記ダクト幅中心線CLよりも外側のガスダクト側壁43に設けられてこの側壁43から前記交点位置P1に向けて燃焼用空気を吹き込むように配置される一方、燃焼用空気供給ノズル42a〜42cは、前記ダクト幅中心線CLよりも内側のガスダクト側壁44に設けられてこの側壁44から前記交点位置P1に向けて燃焼用空気を吹き込むように配置されている。
Therefore, as described above, the first combustion
この旋回流溶融炉30は、一次燃焼室の上部に複数の燃焼用空気供給ノズルが分散して設けられる従来の溶融炉とは違って、ガス化溶融設備10において、旋回流溶融炉30の一次燃焼室31の上部側壁に設けられた生成ガス導入口33の近傍におけるガスダクト40に設けた第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42c、及び、一次燃焼室31の天井壁に設けた第2の燃焼用空気供給ノズル34のみにより、旋回流溶融炉30の一次燃焼室用の燃焼用空気を供給するように構成されている。そして、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cによる燃焼用空気供給量と、前記第2の燃焼用空気供給ノズル34による燃焼用空気供給量との配分比率については、前記第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cが前記一次燃焼室31に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気を供給するように、設定されている。
Unlike the conventional melting furnace in which a plurality of combustion air supply nozzles are dispersedly provided in the upper part of the primary combustion chamber, the swirling
図6は、旋回流溶融炉30の一次燃焼室用の燃焼用空気全量に対するガスダクト40に設けた第1の燃焼用空気供給ノズルによる燃焼用空気供給量の配分比率ηと、一次燃焼室上部の炉内温度Tとの関係を示すグラフである。
6 shows the distribution ratio η of the combustion air supply amount by the first combustion air supply nozzle provided in the
図6に示すように、前記配分比率ηが46%では炉内温度Tの実測値が1015℃〜1149℃(平均値1082℃)であり、当該配分比率ηが63%では炉内温度Tの実測値が1154℃〜1198℃(平均値1176℃)であり、当該配分比率ηが84%では炉内温度Tの実測値が1165℃〜1238℃(平均値1201℃)であった。この試験結果から、配分比率ηが70%以上であれば、一次燃焼室上部の炉内温度Tを、チャーに含まれる灰分の融点以上の温度である1200℃を超えるように昇温できるという結論が得られた。すなわち、図6に示す結果によると、配分比率ηは70%以上を満たすように設定するとよいことがわかった。 As shown in FIG. 6, when the distribution ratio η is 46%, the measured value of the furnace temperature T is 1015 ° C. to 1149 ° C. (average value 1082 ° C.), and when the distribution ratio η is 63%, the furnace temperature T The actually measured values were 1154 ° C. to 1198 ° C. (average value 1176 ° C.), and when the distribution ratio η was 84%, the actually measured values of the furnace temperature T were 1165 ° C. to 1238 ° C. (average value 1201 ° C.). From this test result, it is concluded that if the distribution ratio η is 70% or more, the furnace temperature T in the upper part of the primary combustion chamber can be raised to exceed 1200 ° C. which is a temperature equal to or higher than the melting point of ash contained in the char. was gotten. That is, according to the result shown in FIG. 6, it was found that the distribution ratio η should be set to satisfy 70% or more.
なお、前記流動床式ガス化炉20における燃焼用空気量(図1に示す押込み空気Eの空気量)、並びに、第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42c及び第2の燃焼用空気供給ノズル34が供給する一次燃焼室用の燃焼用空気量は、いずれも、空気比(空気比は、原料である廃棄物中の可燃物が完全燃焼するのに最低限必要な空気量に対して供給する空気量の比である)にして1.0〜1.2が適正である。これは、固体燃料とガス燃料の混合物である生成ガスを効率良く燃焼させるためであり、該空気比が低くても、あるいは高くても、一次燃焼室上部における必要な炉内温度が得られない。また、第1及び第2の燃焼用空気供給ノズルによって供給する一次燃焼室用の燃焼用空気の流速は、ブロワ能力と配管設計で決定されるが、例えば30〜100m/sといった比較的高い流速が、燃焼用空気と生成ガスとの混合を促進して燃焼効率を高くする。
It should be noted that the amount of combustion air in the fluidized bed gasifier 20 (the amount of the pushing air E shown in FIG. 1), the first combustion
また、流動床式ガス化炉20から旋回流溶融炉30への生成ガスの供給速度は、15〜25m/s(より好ましくは、18〜20m/s)に設定されるのが、よい。生成ガスの供給速度は高い方がよいが、高すぎると旋回流溶融炉30の一次燃焼室31内壁への衝突圧が過度に上昇してクリンカの付着を誘起するため、最大でも前記の25m/sに規制することがよい。
Further, the supply speed of the product gas from the fluidized
次に、前記のように構成されたガス化溶融設備10を用いたガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法について説明する。
Next, a method for supplying air for melting furnace combustion in a gasification and melting facility using the gasification and
流動床式ガス化炉20内では、炉床下部から挿入される押込み空気Eが砂等の流動媒体Cを流動させることにより流動層を形成する。そして、この流動床式ガス化炉20内に投入された廃棄物Aが前記流動層内で熱分解(ガス化)される。この廃棄物Aのうちガス化されない不燃物Dは、前記流動層の下部から炉外に排出される。
In the fluidized
前記流動床式ガス化炉20で生成した生成ガス(熱分解ガス及びチャー)Bは、ガスダクト40によって旋回流溶融炉30の生成ガス導入口33に導かれる。この生成ガスBは、生成ガス導入口33の近傍においてガスダクト40に設けられた第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cからの一次燃焼室用の燃焼用空気f1と混合されながら、生成ガス導入口33から旋回流溶融炉30の一次燃焼室31に導入され、一次燃焼室31内にて旋回流を形成し、さらに、一次燃焼室31の天井壁に設けられた第2の燃焼用空気供給ノズル34からの一次燃焼室用の燃焼用空気f2と混合され、一次燃焼室31内にて燃焼される。このとき、一次燃焼室用の燃焼用空気f1,f2の供給に際し、第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cにより、旋回流溶融炉30の一次燃焼室用の燃焼用空気全量の70%以上、例えば75%の燃焼用空気が供給される。
The product gas (pyrolysis gas and char) B generated in the fluidized
この方法は、流動床式ガス化炉20からガスダクト40によって一次燃焼室31に導かれる生成ガスBの発熱量が高い状態で、該生成ガスBと、燃焼用空気全量の大部分を占める第1の燃焼用空気供給ノズル41a〜41c,42a〜42cによる燃焼用空気f1とを混合させ、該生成ガスBを一気に燃焼させることを可能にする。このことは、一次燃焼室31上部の炉内温度をチャーに含まれる灰分の溶融温度1200℃以上に高温化して一次燃焼室31の上部内壁へのクリンカの付着を防止することを可能にする。
In this method, the generated gas B introduced from the
溶融された灰分は、一次燃焼室31の内壁を伝わって流下し、一次燃焼室31下部で溶融される灰分とともに旋回流溶融炉底部(スラグ分離部)を流れ下って、スラグ出滓口35から溶融スラグHとして外部に排出される。また、一次燃焼室31から二次燃焼室32に導かれた生成ガスは、二次燃焼室32にて二次燃焼室用の燃焼用空気Gと混合されて完全燃焼される。二次燃焼室32で完全燃焼された後の燃焼排ガスJは、旋回流溶融炉30から排出され、熱回収装置、バグフィルタ等を経た後、大気中に放出される。
The melted ash flows down along the inner wall of the
このように、本発明によるガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法によれば、旋回流溶融炉30の一次燃焼室31の上部内壁へのクリンカの付着を防止することができる。したがって、クリンカの落下による旋回流溶融炉30の損傷やスラグ出滓口35の閉塞の防止、クリンカの成長による旋回流溶融炉30の一次燃焼室31の閉塞の防止、及びクリンカの付着・成長による燃焼効率の低下とスラグ化率の低下の防止が可能となり、その結果、ガス化溶融設備10の適正な状態での安定した運転を長期間にわたって行うことが可能となる。
Thus, according to the method for supplying air for melting furnace combustion in the gasification melting facility according to the present invention, it is possible to prevent clinker from adhering to the upper inner wall of the
すなわち、本発明に係るガス化溶融設備及びガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法によれば、前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けられた生成ガス導入口の近傍におけるガスダクトに第1の燃焼用空気供給ノズルが設けられ、このノズルから前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気が供給されることが、前記ガス化炉から前記ガスダクトを通じて前記一次燃焼室内に導かれる生成ガスの発熱量が高い状態で、該生成ガスと、燃焼用空気全量の大部分を占める前記第1の燃焼用空気供給ノズルによる燃焼用空気とを混合させることを可能にし、これにより、溶融炉の一次燃焼室上部の炉内温度を生成ガスに含まれる灰分の溶融温度以上に高温化して溶融炉の一次燃焼室の上部内壁へのクリンカの付着を防止することを可能にする。このことは、クリンカの落下による溶融炉の損傷やスラグ出滓口の閉塞の防止、クリンカの成長による溶融炉の一次燃焼室の閉塞の防止、及び、クリンカの付着・成長による燃焼効率の低下とスラグ化率の低下の防止を可能にし、その結果、ガス化溶融設備の適正な状態での安定した運転を長期間にわたって行うことを可能にする。 That is, according to the gasification and melting equipment and the gas supply and melting method of the gasification and melting equipment according to the present invention, the gas duct in the vicinity of the product gas inlet provided on the upper side wall of the primary combustion chamber of the melting furnace is provided. The gasification furnace is provided with a first combustion air supply nozzle and 70% or more of the combustion air supplied from the nozzle to the primary combustion chamber of the melting furnace is supplied. The generated gas and the combustion air from the first combustion air supply nozzle occupying most of the total amount of combustion air in a state where the heat generation amount of the generated gas introduced into the primary combustion chamber through the gas duct is high This makes it possible to increase the temperature in the upper part of the primary combustion chamber of the melting furnace to be higher than the melting temperature of the ash contained in the product gas, and to clean the upper inner wall of the primary combustion chamber of the melting furnace. It makes it possible to prevent adhesion. This means that the melting furnace is prevented from being damaged and the slag outlet is blocked due to the clinker falling, the primary combustion chamber from being blocked due to the clinker growth, and the combustion efficiency is reduced due to the adhesion and growth of the clinker. It is possible to prevent a reduction in the slag rate, and as a result, it is possible to perform a stable operation in an appropriate state of the gasification melting equipment for a long period of time.
ここで、前記第1の燃焼用空気供給ノズルは、平面視において前記生成ガス導入口の近傍における前記ガスダクトのダクト幅中心線と前記生成ガス導入口との交点位置に向けて燃焼用空気を吹き込むように設けられることが、より好ましい。このことは、ガスダクト内の温度が上昇して当該ガスダクトがクリンカで閉塞するのを防ぎながら、燃焼用空気を含む生成ガスが一次燃焼室の内壁に衝突するまでの燃焼時間を確保して一次燃焼室の上部の炉内温度を高温化することを可能にする。 Here, the first combustion air supply nozzle blows combustion air toward the intersection of the duct width center line of the gas duct and the product gas introduction port in the vicinity of the product gas introduction port in a plan view. It is more preferable that they are provided. This means that the combustion time until the generated gas containing the combustion air collides with the inner wall of the primary combustion chamber is secured while preventing the temperature of the gas duct from rising and clogging with the clinker. It is possible to increase the temperature in the furnace at the top of the chamber.
この場合において、前記第1の燃焼用空気供給ノズルは、前記ダクト幅中心線に沿うように傾斜しながら前記交点位置に向けて燃焼用空気を吹き込む姿勢で前記ガスダクトに設けられていることが、より好ましい。このことは、当該ノズルから前記一次燃焼室内への円滑な燃焼用空気の供給を可能にする。 In this case, the first combustion air supply nozzle is provided in the gas duct in a posture in which combustion air is blown toward the intersection position while inclining along the duct width center line. More preferred. This enables a smooth supply of combustion air from the nozzle into the primary combustion chamber.
さらに、前記第1の燃焼用空気供給ノズルには、前記ダクト幅中心線よりも外側のガスダクト側壁に設けられてこの側壁から前記交点位置に向けて燃焼用空気を吹き込むノズルと、前記ダクト幅中心線よりも内側のガスダクト側壁に設けられてこの側壁から前記交点位置に向けて燃焼用空気を吹き込むノズルとが含まれることが、より好ましい。このことは、前記ガスダクトの両側壁から前記交点位置に向けて十分な量の燃焼用空気を供給することを可能にする。しかも、各第1の燃焼用空気供給ノズルは前記ダクト幅中心線に沿うように傾斜しながら燃焼用空気を供給するように設けられているので、外側の側壁から供給される燃焼用空気と内側の側壁から供給される燃焼用空気とが互いに干渉する要素が少ない。 Further, the first combustion air supply nozzle includes a nozzle that is provided on a gas duct side wall outside the duct width center line and blows combustion air from the side wall toward the intersection point, and the duct width center. More preferably, a nozzle provided on the side wall of the gas duct inside the line and injecting combustion air from the side wall toward the intersection point is more preferable. This makes it possible to supply a sufficient amount of combustion air from both side walls of the gas duct toward the intersection position. In addition, each of the first combustion air supply nozzles is provided so as to supply combustion air while being inclined along the duct width center line, so that the combustion air supplied from the outer side wall and the inner side There are few elements that interfere with the combustion air supplied from the side walls of the cylinder.
また本発明では、前記第1の燃焼用空気供給ノズルと、前記溶融炉の前記一次燃焼室の天井壁に設けられた第2の燃焼用空気供給ノズルとのみによって、前記溶融炉の一次燃焼室に燃焼用空気が供給されてもよい。 Further, in the present invention, the primary combustion chamber of the melting furnace is constituted only by the first combustion air supply nozzle and the second combustion air supply nozzle provided on the ceiling wall of the primary combustion chamber of the melting furnace. Combustion air may be supplied.
10…ガス化溶融設備
20…流動床式ガス化炉
30…旋回流溶融炉
31…一次燃焼室
32…二次燃焼室
33…生成ガス導入口
34…第2の燃焼用空気供給ノズル
35…スラグ出滓口
40…ガスダクト
41a〜41c,42a〜42c…第1の燃焼用空気供給ノズル
43,44…ガスダクト側壁
A…廃棄物
B…生成ガス
C…流動媒体
D…不燃物
E…押込み空気
f1,f2…一次燃焼室用の燃焼用空気
G…二次燃焼室用の燃焼用空気
H…溶融スラグ
J…燃焼排ガス
DESCRIPTION OF
Claims (10)
廃棄物を熱分解して生成ガスを生成するガス化炉と、
生成ガス導入口を有し、この生成ガス導入口から導入される前記生成ガス中の熱分解ガスを燃焼させるとともに、該生成ガス中の灰分を溶融スラグ化するための溶融炉と、
前記ガス化炉と前記溶融炉とを連結し、前記ガス化炉で生成された前記生成ガスを前記生成ガス導入口に導くガスダクトとを備え、
前記生成ガス導入口は、前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けられ、
前記ガスダクトにおいて前記生成ガス導入口の近傍の部位に、前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気を供給する第1の燃焼用空気供給ノズルが設けられている、
ガス化溶融設備。 Gasification and melting equipment,
A gasifier that pyrolyzes waste to produce product gas;
A melting furnace having a product gas inlet, burning the pyrolysis gas in the product gas introduced from the product gas inlet, and slagging the ash in the product gas;
A gas duct that connects the gasification furnace and the melting furnace and guides the product gas generated in the gasification furnace to the product gas inlet;
The product gas inlet is provided on the upper side wall of the primary combustion chamber of the melting furnace,
A first combustion air supply nozzle that supplies combustion air that is 70% or more of the total amount of combustion air supplied to the primary combustion chamber of the melting furnace to a portion near the product gas inlet in the gas duct. Provided,
Gasification and melting equipment.
前記生成ガス導入口を前記溶融炉の一次燃焼室の上部側壁に設けること、
前記ガスダクトのうち前記生成ガス導入口の近傍部位に第1の燃焼用空気供給ノズルを設けること、
この第1の燃焼用空気供給ノズルから、前記溶融炉の一次燃焼室に供給される燃焼用空気の全量の70%以上の燃焼用空気を供給することを含む、
ガス化溶融設備の溶融炉燃焼用空気供給方法。 A gasification furnace for pyrolyzing waste to generate a product gas, and a product gas introduction port, the pyrolysis gas in the product gas introduced from the product gas introduction port is combusted, and the product gas A melting furnace for melting ash in the melt, and a gas duct connecting the gasification furnace and the melting furnace and guiding the generated gas generated in the gasification furnace to the generated gas inlet. A method for supplying combustion air to a melting furnace of a gasification melting facility,
Providing the product gas inlet on the upper side wall of the primary combustion chamber of the melting furnace;
Providing a first combustion air supply nozzle in the vicinity of the product gas inlet in the gas duct;
Including supplying 70% or more of combustion air from the first combustion air supply nozzle to 70% or more of the total amount of combustion air supplied to the primary combustion chamber of the melting furnace,
An air supply method for combustion in a melting furnace of a gasification melting facility.
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