JP3809080B2 - Method and apparatus for burning waste containing agglomerated components - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物を流動燃焼させる流動層式燃焼方法に関し、更に詳細には、Na・K・P・Al・S等からなる凝集成分を比較的多く含む廃棄物を燃焼させる場合に、これらの凝集成分を半溶融状に融解させて半溶融粒子とし、この半溶融粒子を流動媒質として廃棄物を流動燃焼させ、凝集成分を灰分として効率的に回収する凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
廃棄物には都市ごみや産業廃棄物など各種の廃棄物が含まれる。廃棄物をその融点で分類すると、融点の高い廃棄物から融点の低い廃棄物にまで分けられる。一般に、廃棄物を燃焼すると可燃性物質が排ガスとして除去され、最後に不燃性物質が残留する。本発明では、この不燃性残留物の内、融点が500℃〜900℃に分布する不燃性残留物を凝集成分と呼び、この凝集成分を多く含む廃棄物を凝集性廃棄物と称する。
【0003】
凝集成分の主要構成元素はナトリウム(Na)、カリウム(K)、リン(P)であり、その他にアルミニウム(Al)、イオウ(S)等がある。凝集成分は灰分として回収される物質であり、例えば、NaCl、KCl、K2SO4等である。
【0004】
単一物質の融点が900℃を超えたとしても、2物質の混合物の融点が900℃以下になれば、この混合物質は凝集成分の概念に含まれる。このように混合物質の融点が下がる例として、NaClとKClの混合物を例に挙げ説明する。NaClの融点は803℃であり、KClの融点は768℃であることが知られている。しかし、NaClにKClを添加すると、凝固点降下により融点は700℃以下に低下するため、NaClとKClの混合物も凝集成分となる。
【0005】
これらの凝集成分を含む廃棄物を凝集性廃棄物と称している。凝集性廃棄物には、例えば、醤油粕、コーヒー粕、麦わら等があり、この凝集性廃棄物を燃焼すると、可燃物は排ガスとして除去されるが、不燃物が凝集成分として残留し、燃焼装置の壁面に固着したり、ダクトを閉塞させたりして燃焼運転を妨げたり、燃焼炉の故障の原因となったりしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ダイオキシン類の問題から、都市ごみの燃焼温度を上昇させる傾向がある。ダイオキシンは低温燃焼で発生することが分かり、高温燃焼すればその発生を抑制すると同時に、発生したダイオキシン類やその前駆体を分解できることも分かった。そこで、燃焼温度を850℃以上(900℃以上が望ましい)、滞留時間2秒以上、効果的な燃焼ガスの攪拌により、ダイオキシンを発生させずにごみを完全燃焼する対策が定着しつつある。
【0007】
多くの廃棄物に対してこの高温燃焼技術が導入されている。ところが、前述した凝集性廃棄物に対してこの高温燃焼法が適用されると、850℃以上の加熱が行なわれるため、凝集性廃棄物の不燃分として残留していた凝集成分のほとんどがガスとして蒸発し、排ガスとして排出されることになる。
【0008】
この高温燃焼法では、燃焼装置の主燃焼室やベッド部は850℃以上に設定されているが、これらの高温領域から遠ざかるに従い次第に低温化し、表面温度が800℃以下の領域が色々存在する。従って、蒸発した凝集成分は凝集排ガスとして炉本体の上方から排出されるが、前記低温領域の壁面に凝集ガス成分が凝集して灰の固まり(以下、クリンカーと言う)が生成される。このクリンカーは壁面に固着するため容易には剥落できない厄介な固形物である。
【0009】
このクリンカーはダクトを閉塞したり、燃焼異常を引き起こしたり、流動媒質として砂を使用すると、流動砂が固着して焼却炉の運転を停止させる等、種々の故障を生起する原因となっていた。
【0010】
従って、本発明の目的は、凝集成分を有する難処理性廃棄物(又は凝集性廃棄物)をクリンカーを発生させること無く燃焼処理できる凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、廃棄物を炉本体に投入して流動媒質と共に沸騰状態に燃焼させ、可燃分を燃焼室内で完全燃焼させた後排ガスとして排気管から排気し、不燃分はベッド部の抜出管から灰分として排出する流動層式燃焼方法において、Na・K・P・Al・Sという凝集成分を多く含む廃棄物を炉本体に投入し、前記ベッド部の温度を500℃〜900℃に設定して前記廃棄物を半溶融状態で粒状化し、この半溶融粒子を前記流動媒質として用いて廃棄物を流動燃焼させ、可燃分を炉本体の主燃焼室で完全燃焼して排気管から排気し、流動媒質である前記半溶融粒子を灰分として抜出管から排出して回収することを特徴とする凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法である。
【0012】
請求項2の発明は、前記抜出管の近傍を水冷して灰分が抜出管近傍に固着することを防止する請求項1に記載の凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法である。
【0013】
請求項3の発明は、前記ベッド部の温度が適正温度より低い場合に、ベッド部に供給される1次空気を予熱装置を介して昇温し、昇温された1次空気をベッド部に供給してベッド部温度を適正温度に昇温調整する請求項1に記載の凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法である。
【0014】
請求項4の発明は、前記ベッド部の温度が適正温度より高い場合に、ベッド部に水を噴霧してベッド部温度を適正温度に低温調整する請求項1に記載の凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法である。
【0015】
請求項5の発明は、廃棄物投入装置から投入された廃棄物を流動燃焼させる炉本体と、1次空気を昇温調整する予熱器と、この予熱された1次空気を炉本体のベッド部に供給してベッド部温度を昇温調整する1次空気ノズルと、ベッド部に水を噴霧してベッド部温度を低温調整する水噴霧装置と、炉本体のベッド部から不燃分の灰分を除去する抜出管と、抜出管の近傍を水冷して灰分が固着することを防止する水冷ジャケットから構成されることを特徴とする凝集成分を含む廃棄物の燃焼装置である。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、融点が500℃〜900℃の凝集成分を有する凝集性廃棄物を焼却して、その灰分を効率的に回収するために鋭意研究した結果、炉本体のベッド部をその融点である500℃〜900℃に設定して凝集成分を半溶融状の粒子にし、砂の代わりにこの半溶融粒子を流動媒質として凝集性廃棄物を沸騰状態で効率的に燃焼させ、半溶融粒子を灰分として効率的に回収する燃焼方法を創案するに到った。
【0017】
この燃焼方法では、ベッド部温度が500℃〜900℃に設定されるから、凝集成分は半溶融状態になって粒子化するだけで、凝集成分の蒸発はほとんど生起しない。つまり、凝集成分は排ガスとして排出されないから、ダクトなどの低温部分に凝集して固着することがなく、燃焼装置の配管系を清浄に保持することができる。
【0018】
半溶融粒子となった凝集成分は、1次空気の吹き込みにより沸騰状態となり、沸騰乱舞する半溶融粒子により凝集性廃棄物は微細化されると共に確実に燃焼され、可燃成分は燃焼により排ガスとなって効率的に排気除去される。
【0019】
また、流動媒質として砂を用いないから、炉本体が流動乱舞する砂によって損傷されることが無く、炉本体の耐久性を向上できる。また、不燃成分が凝集成分として半溶融粒子となり、この半溶融粒子はベッド部の底部又は上部から抜出管を通して排出され、低温化すると灰分として効率的に回収される。
【0020】
以下に、本発明に係る凝集成分を含む廃棄物の燃焼方法及びその装置の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
【0021】
図1は本発明に係る燃焼装置の実施形態の概略構成図である。炉本体2は上部の主燃焼室4と下部の廃棄物が堆積されるベッド部6から構成される。廃棄物Aは廃棄物投入装置8から炉本体2に投入される。
【0022】
1次空気Bは予熱装置10を介して供給管30に供給され、1次空気ノズル32からベッド部6に熱風として吹き込まれる。予熱装置10は1次空気Bを予熱しないで供給するバイパスライン14と、予熱して供給するメインライン12の2系統から構成される。バイパスライン14は流量調節器26、1次空気供給部28に連続し、流量調節された常温の1次空気Bをそのまま1次空気ノズル32からベッド部6に送られる。つまり、バイパスライン14は空気の供給だけでなく、ベッド部温度を空冷する場合にも用いられる。
【0023】
メインライン12から流入した1次空気Bは流量調節器16により流量調節され、ヒータ20を内装した予熱器18により所定温度に予熱され、1次空気供給部28に供給される。この予熱された1次空気Bは1次空気ノズル32からベッド部6に供給され、ベッド部6における廃棄物Aの燃焼を助勢する。予熱された1次空気Bの供給を遮断する場合には、放出ライン22と流量調節器24により予熱空気を外部へ放出する。
【0024】
凝集性の廃棄物Aが廃棄物投入装置8から投入されると、廃棄物Aはベッド部6で燃焼し、可燃分は燃焼して揮発分36となって主燃焼室4へと上昇する。吹込ノズル38から吹き込まれた2次空気Cが揮発分36を完全燃焼させ、完全燃焼ガス40として排気管41から排出され、排ガスDが後段の装置へと排出されてゆく。
【0025】
ベッド部6は凝集性の廃棄物Aの凝集成分、つまり不燃分を融解させる温度に設定される。本発明では、凝集成分の融点は500℃〜900℃と定義されるので、ベッド部6の温度はその融解温度範囲、即ち、500℃〜900℃に調整される。従って、凝集成分はベッド部6において半溶融状態に融解され、表面張力によって半溶融状の粒子形態をとる。
【0026】
この半溶融粒子はベッド部6の中に無数に形成され、予熱された1次空気Bの供給によって乱舞しながらベッド部6の全体を沸騰状態に流動化させる。つまり、本発明では、凝集成分の半溶融粒子が流動媒質となり、この流動媒質の沸騰によって凝集性の廃棄物Aが砕片化されると共に効率的に燃焼される。
【0027】
通常、流動式燃焼炉では、流動媒質として砂が用いられ、砂の沸騰乱舞によってベッド部の燃焼が加速進行する。本発明では、流動媒質として砂を用いず、廃棄物の凝集成分を半溶融状態化して形成される半溶融粒子を流動媒質とするから、砂による炉壁の損傷が無く、炉本体の耐久性を向上できる。
【0028】
ベッド部6の下部に設けられた下部抜出管44には前記半溶融粒子や他の灰分(固形成分)が落下し、水冷スクリュー装置48へと排出される。半溶融粒子は排出過程の中で冷却されて灰分となる。灰分はスクリューにより圧送され、排出口48b及び排出管48cを介して振動スクリーン装置50に供給される。
【0029】
炉本体2の底部は断面テーパー状のホッパー部42となっており、このホッパー部42から自重によって灰分が落下してゆく。ホッパー部42及び下部抜出管44の周りには下部水冷ジャケット46が設けられ、灰分が壁面に固着するのを防止している。水Wは入口46aから入り、出口46bから出るように構成される。
【0030】
また、半溶融粒子や他の灰分(固形成分)は、ベッド部6の表面部からオーバーフローして上部抜出管52から排出される。この排出過程でも、半溶融粒子は冷却されて灰分となってゆく。この上部抜出管52の周りにも上部水冷ジャケット54が配置され、入口54aから出口54bに水Wを流して近傍を冷却し、灰分が壁面に固着するのを防止している。
【0031】
上部抜出管52から排出された灰分は、排出口52bから排出管56、更に前記排出管48cへと自重により移送され、排出された全ての灰分は振動スクリーン装置50に供給される。
【0032】
振動スクリーン装置50では、灰分はフィルタ57の上に落下しながら振動し、粒径の大きな粗大灰Fはフィルタ57に乗ったまま排出口58から落下して灰堆積物60として回収される。微細灰Gはフィルタ57から落下し、排出口62及びフィードバック管64を経て投入管66から炉本体2の内部に返送される。従って、微細灰Gはベッド部6に落下し、再び上述の過程を繰り返す。
【0033】
本発明では、凝集成分を半溶融粒子化して流動媒質として利用するから、ベッド部6の温度設定が極めて重要になる。ベッド部6の温度は凝集成分の融点である500℃〜900℃に設定される必要があるが、廃棄物Aの燃焼率に応じて上下変動する。特に、凝集成分を半溶融粒子に造粒するには、凝集性に基づく粒子間の付着力と、流動化による粒子間の解離力のバランスを調整しなければならず、ベッド部温度を所定値を基準に±20℃以内に制御することが望ましい。
【0034】
従って、ベッド部6を前記誤差範囲内に温度制御するために加熱手段と冷却手段が必要になる。加熱手段としては1次空気Bの予熱装置10が利用される。予熱器18にはヒータ20が装備されており、このヒータ20により1次空気Bの温度を制御して、ベッド部6の温度が低い場合に所定温度まで昇温させることができる。
【0035】
ヒータ20としては、主燃焼室4から排出される排ガスDを利用したり、主燃焼室4の排熱によりボイラーを駆動して発生した高温蒸気を利用したり、電気ヒータを利用したりすることができる。
【0036】
ベッド部6の冷却手段としては、ベッド部6に冷却水Wを噴霧する水噴霧装置35がある。この水噴霧装置35は炉本体2の外部から内部に水管を配管し、ベッド部6が所定温度より高温になった場合に水を噴霧してベッド部6を所定温度まで冷却するものである。
【0037】
本発明の燃焼方法は、流動砂として砂を用いず、凝集成分を融解造粒した半溶融粒子を流動媒質として有効活用する点を特徴とする。しかし、燃焼炉の起動時には流動砂を利用することが好ましい。即ち、炉内に砂を配置しておき、初期段階ではこの砂を沸騰流動させて廃棄物Aの燃焼を促進させることが望ましい。この砂としては、粒径が0.1〜3.0mmの珪砂が利用される。
【0038】
流動燃焼が安定段階に達した後は珪砂は必要でなく、凝集成分の半溶融粒子が流動砂として機能する。従って、振動スクリーン装置50のフィルタのメッシュを調節して、流動砂を灰堆積物60の中に回収しても良い。メッシュを粗くすると、砂はフィードバック管4を介して再びベッド部6の中に還流し、流動砂として継続的に機能することになる。この場合には、流動砂と半溶融粒子の両者を流動媒質として利用することができる。
【0039】
本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものだけではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含することは云うまでもない。
【0040】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、廃棄物を凝集成分の融点付近で燃焼するから、廃棄物に含まれる凝集成分が半溶融状態で粒状化し、この半溶融粒子を流動媒質として利用することにより廃棄物の流動燃焼を効率化でき、しかも半溶融粒子を抜き出して灰分として回収するから、凝集成分が壁面に付着したりダクトを閉塞させることがなく、凝集成分が含まれる場合の流動燃焼の確実性と安定性を達成することができる。
【0041】
請求項2の発明によれば、灰分を外部に抜き出す抜出管の近傍を水冷するから、灰分が抜出管近傍に固着することが無く、特に固着性の高い凝集成分の灰分でも確実に回収することができる。
【0042】
請求項3の発明によれば、予熱装置により1次空気の温度を自在に調整できるから、ベッド部の温度が適正温度より低い場合でも、直ちにベッド部温度を凝集成分の融点温度に昇温制御することができ、凝集成分による流動燃焼の安定化と凝集成分の灰分回収の効率化を持続できる。
【0043】
請求項4の発明によれば、ベッド部の温度が適正温度より高い場合でも、ベッド部に水を噴霧してベッド部温度を凝集成分の融点温度に低温制御することができ、凝集成分による流動燃焼の安定化と凝集成分の灰分回収の効率化を持続できる。
【0044】
請求項5の発明によれば、凝集成分を含む廃棄物の燃焼装置を具体的に構成でき、請求項1〜4までの効果を具体的装置として発現することができる。
本発明は上述の通り、優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る燃焼装置の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
2は炉本体、4は主燃焼室、6はベッド部、8は廃棄物投入装置、10は予熱装置、12はメインライン、14はバイパスライン、16は流量調節器、18は予熱器、20はヒータ、22は放出ライン、24は流量調節器、26は流量調節器、28は1次空気供給部、30は供給管、32は1次空気ノズル、34は流動層、35は水噴霧装置、36は揮発分、38は吹込ノズル、40は完全燃焼ガス、41は排気管、42はホッパー部、44は下部抜出管、46は下部水冷ジャケット、46aは入口、46bは出口、48は水冷スクリュー装置、48bは排出口、48cは排出管、50は振動スクリーン装置、52は上部抜出管、54は上部水冷ジャケット、54aは入口、54bは出口、56は排出管、57はフィルタ、58は排出口、60は灰堆積物、62は排出口、64はフィードバック管、66は投入管、Aは廃棄物、Bは1次空気、Cは2次空気、Dは排ガス、Eは流動媒質、Fは粗大灰、Gは微細灰。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluidized bed type combustion method for fluidizing and burning waste such as municipal waste, and more specifically, in the case of burning waste containing a relatively large amount of agglomerated components such as Na, K, P, Al, and S. In addition, these agglomerated components are melted in a semi-molten state to form semi-molten particles, and the waste containing the agglomerated components that efficiently collects the agglomerated components as ash by fluidly burning waste using the semi-molten particles as a fluid medium. The present invention relates to a combustion method and apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
Waste includes various types of waste such as municipal waste and industrial waste. When wastes are classified by their melting points, they can be divided into wastes with a high melting point and those with a low melting point. In general, when the waste is burned, combustible substances are removed as exhaust gas, and finally non-combustible substances remain. In the present invention, the nonflammable residue having a melting point distributed between 500 ° C. and 900 ° C. is referred to as an agglomerated component, and the waste containing a large amount of the agglomerated component is referred to as an agglomerated waste.
[0003]
The main constituent elements of the aggregating component are sodium (Na), potassium (K), and phosphorus (P), and other examples include aluminum (Al) and sulfur (S). Aggregated components are substances collected as ash, and are, for example, NaCl, KCl, K 2 SO 4 and the like.
[0004]
Even if the melting point of a single substance exceeds 900 ° C., the mixed substance is included in the concept of an aggregating component if the melting point of the mixture of two substances is 900 ° C. or less. As an example in which the melting point of the mixed material decreases as described above, a mixture of NaCl and KCl will be described as an example. It is known that the melting point of NaCl is 803 ° C. and the melting point of KCl is 768 ° C. However, when KCl is added to NaCl, the melting point is lowered to 700 ° C. or lower due to the freezing point depression, so a mixture of NaCl and KCl also becomes an aggregating component.
[0005]
Waste containing these aggregating components is referred to as aggregating waste. Examples of cohesive waste include soy sauce cake, coffee lees, and straw. When this cohesive waste is burned, combustible materials are removed as exhaust gas, but incombustible materials remain as coagulated components, and a combustion apparatus. It stuck to the wall surface of the tube, or the duct was blocked, obstructing the combustion operation, or causing a failure of the combustion furnace.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there is a tendency to raise the combustion temperature of municipal waste due to the problem of dioxins. Dioxins were found to be generated by low temperature combustion, and it was also found that high temperature combustion could suppress the generation and decompose the generated dioxins and their precursors. Therefore, a countermeasure for completely burning garbage without generating dioxins by the combustion temperature of 850 ° C. or higher (preferably 900 ° C. or higher), residence time of 2 seconds or longer and effective stirring of combustion gas is being established.
[0007]
This high temperature combustion technology has been introduced for many wastes. However, when this high-temperature combustion method is applied to the agglomerated waste described above, heating at 850 ° C. or higher is performed, so that most of the agglomerated components remaining as non-combustible components of the agglomerated waste are converted into gas. It evaporates and is discharged as exhaust gas.
[0008]
In this high-temperature combustion method, the main combustion chamber and bed portion of the combustion apparatus are set to 850 ° C. or higher. However, the temperature gradually decreases with increasing distance from these high-temperature regions, and there are various regions having a surface temperature of 800 ° C. or lower. Accordingly, the evaporated agglomerated components are discharged from the upper part of the furnace body as agglomerated exhaust gas, but the agglomerated gas components agglomerate on the wall surface of the low temperature region to generate ash mass (hereinafter referred to as clinker). This clinker is a troublesome solid that cannot be easily peeled off because it adheres to the wall.
[0009]
The clinker causes various failures such as blocking the duct, causing abnormal combustion, and using sand as the fluid medium, causing the fluid sand to stick and stop the operation of the incinerator.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a combustion method and apparatus for a waste containing an agglomerated component capable of subjecting a difficult-to-process waste (or agglomerated waste) having an agglomerated component to combustion treatment without generating a clinker. With the goal.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the waste is put into the furnace body and combusted in a boiling state together with the fluid medium, the combustible component is completely combusted in the combustion chamber, and then exhausted as exhaust gas from the exhaust pipe. In the fluidized bed combustion method of discharging as ash from the extraction pipe, waste containing a large amount of agglomerated components such as Na, K, P, Al, and S is introduced into the furnace body, and the temperature of the bed portion is set to 500 ° C to 900 ° C. The waste is granulated in a semi-molten state, and the waste is fluidly burned using the semi-molten particles as the fluid medium, and the combustible component is completely combusted in the main combustion chamber of the furnace body and is discharged from the exhaust pipe. A method for combusting waste containing agglomerated components, characterized in that the semi-molten particles as a fluid medium are exhausted and discharged from an extraction pipe as ash and collected.
[0012]
The invention according to
[0013]
According to a third aspect of the present invention, when the temperature of the bed portion is lower than an appropriate temperature, the temperature of the primary air supplied to the bed portion is raised through a preheating device, and the heated primary air is supplied to the bed portion. The method for combusting waste containing agglomerated components according to claim 1, wherein the temperature of the bed part is adjusted to an appropriate temperature by supply.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, when the temperature of the bed portion is higher than an appropriate temperature, the waste containing the aggregating component according to the first aspect is configured such that water is sprayed on the bed portion to adjust the bed portion temperature to an appropriate temperature. This is a combustion method.
[0015]
The invention according to claim 5 is a furnace body that fluidly burns waste input from a waste input device, a preheater that adjusts the temperature of the primary air, and the preheated primary air that flows into the bed portion of the furnace body. The primary air nozzle that adjusts the temperature of the bed by supplying it to the water, the water spray device that adjusts the temperature of the bed by spraying water onto the bed, and the incombustible ash from the bed of the furnace body And a water-cooling jacket for preventing the ash from adhering by water-cooling the vicinity of the extraction pipe.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive research to incinerate cohesive waste having a coagulation component having a melting point of 500 ° C. to 900 ° C. and efficiently recover the ash, the present inventors have determined that the bed portion of the furnace body has its melting point. The agglomerated component is made into semi-molten particles by setting to 500 ° C. to 900 ° C., and the agglomerated waste is efficiently combusted in a boiling state by using the semi-molten particles as a fluid medium instead of sand. The inventor has come up with a combustion method that efficiently recovers ash as ash.
[0017]
In this combustion method, since the bed temperature is set to 500 ° C. to 900 ° C., the agglomerated component is only in a semi-molten state and particleized, and the evaporation of the agglomerated component hardly occurs. That is, since the agglomerated component is not discharged as exhaust gas, it does not agglomerate and adhere to a low temperature part such as a duct, and the piping system of the combustion apparatus can be kept clean.
[0018]
The agglomerated components that have become semi-molten particles are brought into a boiling state by blowing primary air, and the agglomerated waste is refined and burned reliably by the semi-molten particles that fluctuate in boiling, and combustible components become exhaust gas by combustion. Efficient exhaust removal.
[0019]
Further, since sand is not used as the fluid medium, the furnace body is not damaged by the sand that flows and drifts, and the durability of the furnace body can be improved. Incombustible components become semi-molten particles as agglomerated components, and these semi-molten particles are discharged from the bottom or top of the bed through an extraction tube and are efficiently recovered as ash when the temperature is lowered.
[0020]
Embodiments of a method for combusting a waste material containing agglomerated components and an apparatus therefor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a combustion apparatus according to the present invention. The
[0022]
The primary air B is supplied to the
[0023]
The flow rate of the primary air B flowing in from the
[0024]
When the cohesive waste A is input from the waste input device 8, the waste A is combusted in the bed portion 6, and the combustible component is combusted to become a
[0025]
The bed portion 6 is set to a temperature at which the cohesive component of the cohesive waste A, that is, the incombustible component is melted. In the present invention, since the melting point of the aggregating component is defined as 500 ° C. to 900 ° C., the temperature of the bed portion 6 is adjusted to the melting temperature range thereof, that is, 500 ° C. to 900 ° C. Accordingly, the agglomerated component is melted in a semi-molten state in the bed portion 6 and takes a semi-molten particle form due to surface tension.
[0026]
The semi-molten particles are formed innumerably in the bed portion 6 and fluidize the whole bed portion 6 in a boiling state while turbulent by the supply of the preheated primary air B. That is, in the present invention, the semi-molten particles of the agglomerated component serve as a fluid medium, and the agglomerated waste A is fragmented and efficiently combusted by the boiling of the fluid medium.
[0027]
Usually, in a fluid combustion furnace, sand is used as a fluid medium, and the combustion of the bed portion is accelerated by the boiling of sand. In the present invention, sand is not used as a fluid medium, and semi-molten particles formed by semi-melting waste agglomerated components are used as a fluid medium, so there is no damage to the furnace wall due to sand, and the durability of the furnace body Can be improved.
[0028]
The semi-molten particles and other ash (solid components) fall on the lower extraction pipe 44 provided at the lower part of the bed 6 and are discharged to the water
[0029]
The bottom of the
[0030]
Further, the semi-molten particles and other ash (solid component) overflow from the surface portion of the bed portion 6 and are discharged from the
[0031]
The ash discharged from the
[0032]
In the
[0033]
In the present invention, since the agglomerated component is made into semi-molten particles and used as a fluid medium, the temperature setting of the bed 6 is extremely important. The temperature of the bed portion 6 needs to be set to 500 ° C. to 900 ° C., which is the melting point of the aggregating component, but fluctuates up and down depending on the combustion rate of the waste A. In particular, in order to granulate the agglomerated component into semi-molten particles, it is necessary to adjust the balance between the adhesion force between the particles based on the agglomeration property and the dissociation force between the particles due to fluidization, and the bed temperature is set to a predetermined value. It is desirable to control within ± 20 ° C with reference to.
[0034]
Therefore, heating means and cooling means are required to control the temperature of the bed portion 6 within the error range. As the heating means, a preheating
[0035]
As the
[0036]
As a cooling means for the bed portion 6, there is a
[0037]
The combustion method of the present invention is characterized in that sand is not used as fluidized sand, but semi-molten particles obtained by melting and granulating agglomerated components are effectively used as a fluidized medium. However, it is preferable to use fluidized sand when starting the combustion furnace. That is, it is desirable to place sand in the furnace and promote the combustion of the waste A by boiling and flowing the sand in the initial stage. As this sand, silica sand having a particle size of 0.1 to 3.0 mm is used.
[0038]
After the fluidized combustion reaches a stable stage, silica sand is not necessary, and the semi-molten particles of agglomerated components function as fluidized sand. Therefore, the fluid sand may be collected in the
[0039]
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications, design changes, and the like within the scope not departing from the technical idea of the present invention are included in the technical scope. Nor.
[0040]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the waste is burned near the melting point of the agglomerated component, the agglomerated component contained in the waste is granulated in a semi-molten state and discarded by using the semi-molten particles as a fluid medium. Fluidized combustion of materials can be made more efficient, and semi-molten particles are extracted and recovered as ash, so that the agglomerated components do not adhere to the wall surface or clog the duct, ensuring fluid combustion when the agglomerated components are contained And stability can be achieved.
[0041]
According to the invention of
[0042]
According to the invention of claim 3, since the temperature of the primary air can be freely adjusted by the preheating device, even if the temperature of the bed portion is lower than the appropriate temperature, the temperature of the bed portion is immediately controlled to the melting point temperature of the coagulation component. Therefore, stabilization of fluid combustion by the agglomerated component and efficiency of ash content recovery of the agglomerated component can be maintained.
[0043]
According to invention of
[0044]
According to the fifth aspect of the present invention, the waste combustion apparatus containing the aggregating component can be specifically configured, and the effects of the first to fourth aspects can be expressed as a specific apparatus.
As described above, the present invention has excellent practical utility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a combustion apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 is a furnace body, 4 is a main combustion chamber, 6 is a bed section, 8 is a waste charging device, 10 is a preheating device, 12 is a main line, 14 is a bypass line, 16 is a flow controller, 18 is a preheater, 20 Is a heater, 22 is a discharge line, 24 is a flow controller, 26 is a flow controller, 28 is a primary air supply unit, 30 is a supply pipe, 32 is a primary air nozzle, 34 is a fluidized bed, and 35 is a water spray device. , 36 is a volatile matter, 38 is an injection nozzle, 40 is a complete combustion gas, 41 is an exhaust pipe, 42 is a hopper, 44 is a lower extraction pipe, 46 is a lower water cooling jacket, 46 a is an inlet, 46 b is an outlet, and 48 is Water cooling screw device, 48b is a discharge port, 48c is a discharge tube, 50 is a vibrating screen device, 52 is an upper extraction tube, 54 is an upper water cooling jacket, 54a is an inlet, 54b is an outlet, 56 is a discharge tube, 57 is a filter, 58 is a discharge port, 60 Ash deposit, 62 discharge port, 64 feedback pipe, 66 input pipe, A waste, B primary air, C secondary air, D exhaust gas, E fluid medium, F coarse ash, G is fine ash.
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