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JP5459836B2 - 廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室の助燃バーナ用のバーナタイル - Google Patents

廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室の助燃バーナ用のバーナタイル Download PDF

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JP5459836B2 JP2009185909A JP2009185909A JP5459836B2 JP 5459836 B2 JP5459836 B2 JP 5459836B2 JP 2009185909 A JP2009185909 A JP 2009185909A JP 2009185909 A JP2009185909 A JP 2009185909A JP 5459836 B2 JP5459836 B2 JP 5459836B2
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本発明は、廃棄物ガス化溶融炉で発生するガスを燃焼させる燃焼室に配置された助燃バーナに適用するバーナタイルに関する。
一般廃棄物や産業廃棄物などの廃棄物を溶融処理する廃棄物ガス化溶融炉から多量に排出される可燃性ダスト及び可燃性ガスを含む排ガスは、廃棄物ガス化溶融炉の後流に設置されている燃焼室へ導入して燃焼させ、燃焼室で燃焼後の高温排ガスは 廃熱ボイラーで熱回収されている。
燃焼室には、可燃性ダスト及び可燃性ガスを含む排ガスを燃焼させるメインバーナの他に助燃バーナが設けられている。助燃バーナは、溶融炉運転開始前の燃焼室の昇温や、運転時の発生ガスカロリの低下によるダイオキシン発生防止のために火炎温度を維持するなどの目的で使用されている。助燃バーナは、通常、燃焼室の側壁に設けられ、燃料として油やガスが用いられている（特許文献１参照）。
前記特許文献１の燃焼室に使用される助燃バーナは、図３に示すように、バーナポート１２が燃焼室１の側壁の耐火物３と一体的に形成されている。助燃バーナ６に燃料及び燃焼空気が供給され、燃焼室１の側壁の耐火物３によって形成されたバーナポート１２内で火炎を発生させる。
ところが、廃棄物ガス化溶融炉から発生するガスには多量のダストが随伴し、このダストの一部は燃焼室内で溶融して燃焼室側壁に付着ダスト１６が形成されてバーナポート１２の出口周囲を塞ぐようになる。
バーナポートの出口が塞がれるのを防止するため、溶融炉の分野では、補助バーナとして、補助バーナの炉内側開口部に付着したスラグを、炉内側にスワラを前進させてスワラの先端で落して補助バーナの使用時の着火を容易にすることが提案されている（特許文献２参照）。
特開２００５−９０８６９号公報 特開平９−２２２２１８号公報
燃焼室において、助撚バーナ６を使用していない状態では、バーナポート１２に燃焼空気のみを供給してダストの進入を防いでバーナポート１２内へのダストの堆積を防止することができる。しかしながら、図３に示すように、バーナポート１２の出口周囲を付着ダスト１６が囲んで塞ぐようになると、バーナポート内の正常な火炎形成が阻害されてバーナポート内が高温化し、バーナポート内に侵入したダストが溶融してクリンカ１７が形成されたり、あるいは、バーナポート１２を形成する耐火物が図３の破線で示す領域まで溶損して耐久性が劣化するとともに、助燃バーナ６の燃焼を一層悪化させたり、失火を繰り返したり、あるいは未燃を発生させたりする等の課題があった。
また、従来のバーナポートは、燃焼室の側壁の耐火物に一体的に形成されているため、溶損したりしたバーナポートを補修する際には、燃焼室を冷却した後、燃焼室内に入って補修する必要があった。そのため、耐久性のないバーナポートでは、燃焼室をたびたび休止させて補修しなくてはならないので、長期にわたる安定した稼動ができなくなるという課題があった。
また、前記特許文献２の補助バーナ１では、炉内側にスワラを前進させるための機構が必要となるために構造が複雑となる課題がある。
そこで、本発明は、廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室の助燃バーナに適用するバーナタイルにおいて、助燃バーナポート出口周囲のダスト付着を防止することができるとともに、バーナタイルの耐久性を向上させることができる簡単な構造のバーナタイルを提供するものである。
本発明のバーナタイルは、廃棄物を溶融処理する廃棄物ガス化溶融炉から排出される可燃性ダスト及び可燃性ガスを含む排ガスを燃焼させる燃焼室の側壁に支持され且つ不使用時には燃焼空気のみが供給される、燃料油又は燃料ガスを燃焼させる助燃バーナに適用する廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室のバーナタイルにおいて、助燃バーナの火炎を支持するバーナポートを有する耐火物で形成されたバーナタイルが燃焼室の側壁の耐火物に囲まれて支持され、前記バーナポートの助燃バーナ側にバーナポートを取り囲んで外部より空気が供給される環状の空気ヘッダー室が設けられ、前記バーナタイルの耐火物に形成された流路に前記空気ヘッダー室から多数の空気配管が設置され、前記空気配管が、前記バーナポートの出口周囲に間隔をおいて前記バーナタイルに設けられ且つ燃焼室外から供給される空気を、助燃バーナの使用時及び不使用時に、燃焼室内に向けて直進方向へ噴出して空気の噴射力でバーナポート出口周囲へのダスト付着を防止する複数の空気吹出口にそれぞれ連通していることを特徴とする。
前記構成において、バーナタイルが燃焼室の側壁の耐火物に対して脱着可能としたことを特徴とする。
本発明は、バーナポート出口周囲に多数の空気吹出口を設け、空気吹出口から噴出して燃焼室内を直進する空気の噴射力でバーナポート出口周囲へのダスト付着を防止してポート出口が閉塞されないようにしたので、正常な火炎を維持することができ、また、バーナポートの高温化によるバーナポート内でのクリンカの形成や、バーナタイルの耐火物の溶損を防止することが可能となる。また、空気吹出口から空気を直進させるので、簡単な構造でダスト付着を防止できる。
また、本発明は、空気吹出口に連通する空気配管によりバーナタイル耐火物の支持機能と同耐火物の冷却効果が発生するのでバーナタイル耐火物の耐久性を大幅に向上させることができる。
また、バーナタイルを燃焼室の耐火物に対して外部より脱着可能とすることにより、バーナタイルを燃焼室耐火物から切り離すことにより、従来の燃焼室内でのバーナタイル補修が不要となって補修を容易に行うことができる。
本発明のバーナタイル構造の実施例を示す断面図である。 空気吹出口の配置を示す図１のＡ−Ａ矢視図である。 従来の助燃バーナの設置例を示す。 空気吹出口の配置と断面形状を示す図である。 空気吹出口の配置を示す図である。
本発明のバーナタイル構造の実施例を図により説明する。
図１において、廃棄物ガス化溶融炉の下流に配置される燃焼室１は外側の鉄皮２に耐火物３が内張りされている。燃焼室１の鉄皮２及び耐火物３に形成された開口４に耐火物製のバーナタイル５が支持されている。バーナタイル５には助燃バーナ６が取り付けられ、助燃バーナ６には燃料及び燃焼空気が供給される。
バーナタイル５の耐火物は、助燃バーナ６を取り付ける側の後方鉄皮７、バーナタイルの外周の鉄皮８で覆われている。バーナタイル５は、フランジ９で燃焼室の鉄皮２に脱着可能に接合される。
さらに内部に金物で囲われた環状の空気ヘッダー室１０が形成され、空気は空気供給管１１から外部より空気ヘッダー室１０に供給される。
バーナタイル５には、バーナポート１２の出口の周囲に複数の空気吹出口１３がバーナポート１２の外周を囲んで間隔をおいて設けられている。バーナタイル５の耐火物に形成された流路１４に空気ヘッダー室１０から多数の空気配管１５が設置され、バーナポート１２の出口周囲の空気吹出口１３に連通している。バーナポート１２の出口周囲の空気吹出口１３から噴出させる空気は噴射力によりバーナポート周囲に付着ダスト１６が形成されるのを防ぐものであるから、空気以外の気体でもよい。空気吹出口１３から燃焼室内へ噴出させる空気は、燃焼室１の側壁の法線方向に噴出され、そのまま燃焼室内に直進する。
助燃バーナ６は、使用時にバーナ本体に燃焼空気が供給され、同時に空気供給管１１から空気ヘッダー室１０へ空気が供給される。
助燃バーナ６を使用していない場合は、助燃バーナ６には燃焼空気のみが供給されてバーナポート１内へのダストの堆積を防止する。さらに、空気吹出口１３からも空気も同時に吹き出し、不使用時にもバーナポート１２の出口周囲へのダストの付着を防止する。
空気配管１５は、空気の吹き出しにより自身の冷却効果を持つが、燃焼室１からの熱の影響を避けるため、燃焼室１より控えて設けることが望ましい。空気吹出口１３は、バーナタイル５へ開口することにより形成する。
また、廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室側壁に付着するダストを空気吹出口１３の周囲に付着させないため、空気吹出口１３から吹き出す空気の流量（圧力）は付着ダスト１６の量、付着力により調整できる。また、本発明の空気吹出口１３は、付着ダスト１６の量、付着力を考慮して、図４に示すように楕円状の空気吹出口１３、あるいは図５に示すようにバーナポート１２を多重に取り囲む空気吹出口１３としてもよい。
１：燃焼室 ２：鉄皮
３：耐火物 ４：開口
５：バーナタイル ６：助燃バーナ
７：後方鉄皮 ８：外周の鉄皮
９：フランジ １０：空気ヘッダー室
１１：空気供給管 １２：バーナポート
１３：空気吹出口 １４：流路
１５：空気配管 １６：付着ダスト
１７：クリンカ

Claims (2)

  1. 廃棄物を溶融処理する廃棄物ガス化溶融炉から排出される可燃性ダスト及び可燃性ガスを含む排ガスを燃焼させる燃焼室の側壁に支持され且つ不使用時には燃焼空気のみが供給される、燃料油又は燃料ガスを燃焼させる助燃バーナに適用する廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室のバーナタイルにおいて、
    助燃バーナの火炎を支持するバーナポートを有する耐火物で形成されたバーナタイルが燃焼室の側壁の耐火物に囲まれて支持され、
    前記バーナポートの助燃バーナ側にバーナポートを取り囲んで外部より空気が供給される環状の空気ヘッダー室が設けられ、
    前記バーナタイルの耐火物に形成された流路に前記空気ヘッダー室から多数の空気配管が設置され、
    前記空気配管が、前記バーナポートの出口周囲に間隔をおいて前記バーナタイルに設けられ且つ燃焼室外から供給される空気を、助燃バーナの使用時及び不使用時に、燃焼室内に向けて直進方向へ噴出して空気の噴射力でバーナポート出口周囲へのダスト付着を防止する複数の空気吹出口にそれぞれ連通していることを特徴とするバーナタイル。
  2. バーナタイルが燃焼室の側壁の耐火物に対して脱着可能としたことを特徴とする請求項１記載のバーナタイル。
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