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JPH1089651A - 燃焼溶融炉及び該炉を用いた廃棄物処理装置 - Google Patents

燃焼溶融炉及び該炉を用いた廃棄物処理装置

Info

Publication number
JPH1089651A
JPH1089651A JP8245080A JP24508096A JPH1089651A JP H1089651 A JPH1089651 A JP H1089651A JP 8245080 A JP8245080 A JP 8245080A JP 24508096 A JP24508096 A JP 24508096A JP H1089651 A JPH1089651 A JP H1089651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten slag
combustion
melting furnace
furnace
combustion melting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8245080A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinseki Itaya
真積 板谷
Hiroaki Harada
裕昭 原田
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.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP8245080A priority Critical patent/JPH1089651A/ja
Publication of JPH1089651A publication Critical patent/JPH1089651A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融スラグのスラグ排出を効率的にする。 【解決手段】 熱分解ガスG1と燃焼性粉体dとを燃焼
して生じた燃焼灰を溶融させ、その溶融スラグfを炉内
壁に沿って流下させるとともに底部に設けたスラグ排出
口20より排出する燃焼溶融炉3であって、溶融スラグ
fの輝度を測定しかつ輝度の測定値に応じて所定の助剤
jを搬入し溶融スラグfの流下速度を制御する手段を具
備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ及び加熱炉
等の燃焼装置に係り、特に廃棄物(家庭やオフィス等か
ら出される都市ゴミ等の一般廃棄物、廃プラスチック、
カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子機
器、化粧品等の産業廃棄物等、可燃物を含むもの)の熱
分解ガス及びカーボン等の燃焼性成分を燃焼し、燃焼灰
を溶融して溶融スラグとして排出する燃焼溶融炉及び該
炉を用いた廃棄物処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より都市ごみ等の一般廃棄物や廃プ
ラスチック等の可燃物を含む産業廃棄物の処理装置の一
つとして、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気
で加熱して熱分解し、乾留ガス(熱分解ガス)と、主と
して不揮発性成分よりなる熱分解残留物とを生成し、さ
らにこの熱分解残留物を冷却した後に分離装置に導き、
この分離装置で燃焼性成分と、例えば金属や陶器、砂利
及びコンクリート片等のがれきよりなる不燃焼性成分と
に分離し、燃焼性成分を粉砕しこの粉砕された燃焼性成
分と乾留ガスとを燃焼溶融炉に導き、この燃焼溶融炉で
燃焼させて生じた燃焼灰を溶融して溶融スラグとなし、
この溶融スラグを排出して冷却固化させるようにした廃
棄物処理装置が知られている(例えば、特開平1−49
816号参照)。
【0003】そして従来の燃焼溶融炉においては、図5
に示すように、燃焼バーナ5を経由して熱分解ガスG1
と熱分解残留物の燃焼性成分dとを燃焼用空気eととも
に供給し、熱分解ガスG1と燃焼性成分dとを燃焼し燃
焼灰を溶融して溶融スラグfと燃焼排ガスG2とを生成
する。燃焼溶融炉3の底部にはスラグ排出口20が設け
られ、燃焼溶融炉3内で生成された溶融スラグfは炉内
壁を流下し、スラグ排出口20から炉外へ排出される。
排出された溶融スラグfは、スラグ排出口20から水槽
11内へ落下する溶融スラグfの通路を外部から遮蔽す
るための排出外筒22内を通って、スラグ排出口20の
下方に設置された水槽11内の冷却水21中に落下し、
ここで冷却されて固化しスラグhとして回収される構造
である。
【0004】溶融スラグの温度は1150〜1300℃
で運転されるが、溶融スラグの温度が低下すると流下速
度が遅くなり、スラグ排出口に溶融スラグが溜りやすく
なる恐れがある。しかし溶融スラグは高温のため、通常
の温度測定手段ては温度測定が困難なため、溶融スラグ
の流下速度の制御がなされてなく、スラグ排出口に溶融
スラグが溜ると機械的手段等で除去している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼溶融炉にあ
っては、溶融スラグの流下速度を制御していないため、
スラグ排出口に溜った溶融スラグを機械的に除去する必
要がある。
【0006】本発明の目的は、溶融スラグのスラグ排出
を効率的にする燃焼溶融炉及び該炉を用いた廃棄物処理
装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る燃焼溶融炉は、燃焼により燃焼灰を溶
融させて溶融スラグを炉内壁に沿って流下し、溶融スラ
グをスラグ排出口より排出する燃焼溶融炉において、溶
融スラグの流下速度を制御する手段を備えた構成とす
る。
【0008】そして熱分解ガスと燃焼性粉体とを燃焼し
て生じた燃焼灰を溶融させ、その溶融スラグを炉内壁に
沿って流下するとともに底部に設けたスラグ排出口より
排出する燃焼溶融炉において、溶融スラグの輝度を測定
しかつ輝度に応じて所定の助剤を搬入し溶融スラグの流
下速度を制御する手段を備えた構成でもよい。
【0009】また流下速度を制御する手段は、輝度温度
測定手段と助剤搬送手段とよりなる構成でもよい。
【0010】さらに助剤は、石灰石と珪砂とよりなり、
溶融スラグの塩基度に応じて石灰石又は珪砂を投入する
構成でもよい。
【0011】そして廃棄物処理装置においては、廃棄物
を加熱して熱分解し熱分解ガスと熱分解残留物とを生成
する熱分解装置と、熱分解ガスと熱分解残留物とを分離
して排出する排出装置と、熱分解残留物を燃焼性成分と
不燃焼性成分とに分離する分離装置と、分解ガスと燃焼
性成分とを燃焼して溶融スラグを炉内壁に沿って流下し
その流下速度を制御する手段を有する燃焼溶融炉とを備
えてなる構成とする。
【0012】本発明によれば、溶融スラグの輝度が計測
され、かつ輝度に応じて所定の助剤が搬入されるため、
応答性がよく、溶融スラグが最適の流下速度で炉内壁を
流下するようになり、効率的にスラグ排出される。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1及び図2
を参照しながら説明する。図1及び図2に示すように、
熱分解ガスG1と燃焼性粉体dとを燃焼して生じた燃焼
灰を溶融させ、その溶融スラグfを炉内壁に沿って流下
させるとともに底部に設けたスラグ排出口20より排出
する燃焼溶融炉3であって、溶融スラグfの輝度を測定
しかつ輝度の測定値に応じて所定の助剤jを炉下部より
搬入し溶融スラグfの流下速度を制御する手段を具備し
た構成である。
【0014】そして流下速度を制御する手段は、公知の
輝度計30と、助剤搬送手段(助剤搬送ライン)L6と
よりなるものとする。輝度計30は、一例として図3に
示すように、物体の可視領域の1つの波長域についての
輝度を観測して輝度温度を測定する放射温度計である。
対物レンズOで物体X(溶融スラグf)の像X´を高温
計電球のフィラメントFの位置に結ばせ、X´とFとを
接眼レンズEと色フィルターCとを通して肉眼で同時に
観測する。点灯回路31を操作して X´とFとの輝度
が等しくなるようにし、点灯回路31の測定器32の読
みからXの輝度温度を求める。測定範囲は700〜15
00℃程度であり、灰色フィルターGを挿入して200
0〜3000℃まで拡張できる。
【0015】また輝度は上記放射温度計による測定の他
に、例えばサーモグラフィックを用いた画像処理や、あ
るいはフレームセンサーの出力から相対的に測定する方
法等いろんな方法での測定が可能である。
【0016】助剤jは、少なくとも石灰石CaCO3
珪砂SiO2とよりなり、図4に示すように、溶融スラ
グの塩基度(CaO/SiO2)に対して溶流点(溶け
て流れる温度)が凹曲線状に変化し、その変曲点は、C
aO/SiO2比がほぼ1.0である。最適なCaO/
SiO2比の範囲は、廃棄物、つまり熱分解ガスや燃焼
性粉体の性状によって異なる。また図2に示す集塵機1
3で捕捉した飛灰gを燃焼溶融炉3に投入すると高い比
率側にずれるため、各プラントごとに輝度に対応させて
SiO2の最適供給範囲を予め設定し、例えば図示しな
い制御装置に記憶しておき、輝度の測定値に応じてSi
2量を選択し、図示しない混合器により最適なSiO2
量を助剤jとして炉内に搬入する。
【0017】またガレキ等の不燃物を多く燃焼溶融炉内
に供給する場合は、溶融スラグの塩基度(CaO/Si
2)が低い比率側にずれるため、輝度に対応させて予
め決めた所定のCaCO3を助剤として供給する。
【0018】図2は、本発明の他の実施例として燃焼溶
融炉を備えた廃棄物処理装置の系統図を示している。図
2に示すように、都市ごみ等の可燃物を含有する廃棄物
aを廃棄物供給装置1により熱分解反応装置2内に供給
する。通常、熱分解反応装置2としては回転式ドラムが
用いられ、図示しないシール機構によりその内部は低酸
素雰囲気に保持されている。また熱分解反応装置2に
は、燃焼溶融炉3の後流側に配置され図示しない熱交換
器により加熱された加熱空気が、空気ラインL1から供
給され、この加熱空気により熱分解反応装置2の内部は
450℃程度に加熱されている。そして、廃棄物供給装
置1から供給された廃棄物aは熱分解反応装置2内で熱
分解され、熱分解ガスG1と主として不揮発性の熱分解
残留物bとを生成する。熱分解ガスG1と熱分解残渣b
とは排出装置4により分離され、熱分解ガスG1は熱分
解ガスラインL2を経て燃焼溶融炉3の燃焼バーナ5に
供給される。
【0019】一方、熱分解残留物bは冷却装置6に導入
され、ここで冷却される。熱分解残留物bは金属や陶器
等の不燃焼性成分cとカーボンを主体とする燃焼性成分
dとよりなるが、冷却装置6に導入される熱分解残留物
bは約450℃と比較的高温状態であるため、熱分解残
留物bは冷却装置6で例えば80℃以下に冷却される。
なお、冷却装置6内は低酸素雰囲気に保持されている。
冷却装置6で冷却された熱分解残留物bは分離装置7に
供給され、ここで大気中で金属・陶器等の不燃焼性成分
cとカーボン等の燃焼性成分dとに分離される。さら
に、燃焼性成分dは粉砕装置8に供給され、ここで粉砕
された後に、ラインL3を経て燃焼溶融炉3に送られ
る。
【0020】熱分解ガスラインL2を経て燃焼溶融炉3
の燃焼バーナ5に供給された熱分解ガスG1は、送風機
10により送られる燃焼用空気eによって燃焼溶融炉3
内で燃焼する。同時に、ラインL3を経て燃焼バーナ5
に送られてきた燃焼性成分dも燃焼溶融炉3内で燃焼す
る。燃焼溶融炉3は、燃焼性成分dを1300℃程度の
高温で燃焼させ、燃焼灰は溶融スラグfとなって炉内壁
を流下し、流下速度を制御するようにスラグ排出口20
付近の溶融スラグの輝度を輝度計30で測定し、その測
定結果に基づいて助剤搬送ラインL6を経て助剤jが搬
入される。溶融スラグfは最適な流下速度で流下し、そ
の水槽11内に落下し固化される。
【0021】また、燃焼溶融炉3内で発生した燃焼排ガ
スG2は、燃焼排ガスラインL4を流れ、燃焼溶融炉3
の後流側に配置される熱交換器(図示せず)及び廃熱ボ
イラ12で熱回収され、さらに集塵機13で除塵され、
煙道ガス浄化装置14で浄化をされた後に、送風機15
により煙突16から大気中へ排出される。なお、廃熱ボ
イラ12で発生した蒸気は、蒸気タービンに導かれ発電
機17を回転して発電に利用される。
【0022】集塵機13の除塵では、燃焼排ガスG2中
に含まれる飛灰gを捕らえることができる。捕らえられ
た飛灰gは飛灰搬送ラインL5をキャリア空気によって
燃焼溶融炉3まで搬送される。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、炉内壁を流下する溶融
スラグの輝度に応じて所定の助剤を搬入することによ
り、溶融スラグの流下速度が適正になるとともに溶融ス
ラグの排出が良好となり、スラグ排出の効率が向上され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す廃棄物処理装置の系
統図である。
【図3】図1の輝度測定手段を示す縦断面図である。
【図4】溶融スラグの溶融点と塩基度(CaO/SiO
2)との関係を示す図である。
【図5】従来の技術を示す断面図ある。
【符号の説明】
1 廃棄物供給装置 2 熱分解反応装置 3 燃焼溶融炉 4 排出装置 5 燃焼バーナ 6 冷却装置 7 分離装置 8 破砕装置 10,15 送風機 11 水槽 12 廃熱ボイラ 13 集塵機 14 煙道ガス浄化装置 16 煙突 17 発電機 20 スラグ排出口 21 冷却水 22 排出外筒 30 輝度計 L1 空気ライン L2 熱分解ガスライン L3 燃焼性成分のライン L4 燃焼排ガスライン L5 飛灰搬送ライン L6 助剤搬送ライン a 廃棄物 b 熱分解残留物 c 不燃焼性成分 d 燃焼性成分 e 燃焼用空気 f 溶融スラグ g 飛灰 h 固化したスラグ j 助剤 G1 熱分解ガス G2 燃焼排ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23G 5/027 ZAB F23J 1/02 B 5/16 ZAB B09B 3/00 ZAB F23J 1/02 302F 303L

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼により燃焼灰を溶融させて溶融スラ
    グを炉内壁に沿って流下し、該溶融スラグをスラグ排出
    口より排出する燃焼溶融炉において、前記溶融スラグの
    流下速度を制御する手段を備えたことを特徴とする燃焼
    溶融炉。
  2. 【請求項2】 熱分解ガスと燃焼性粉体とを燃焼して生
    じた燃焼灰を溶融させ、その溶融スラグを炉内壁に沿っ
    て流下するとともに底部に設けたスラグ排出口より排出
    する燃焼溶融炉において、前記溶融スラグの輝度を測定
    しかつ該輝度に応じて所定の助剤を搬入し該溶融スラグ
    の流下速度を制御する手段を備えたことを特徴とする燃
    焼溶融炉。
  3. 【請求項3】 流下速度を制御する手段は、輝度測定手
    段と助剤搬送手段とよりなることを特徴とする請求項1
    又は2記載の燃焼溶融炉。
  4. 【請求項4】 助剤は、石灰石と珪砂とよりなり、溶融
    スラグの塩基度に応じて該石灰石又は該珪砂を投入する
    ことを特徴とする請求項2又は3記載の燃焼溶融炉。
  5. 【請求項5】 廃棄物を加熱して熱分解し熱分解ガスと
    熱分解残留物とを生成する熱分解装置と、前記熱分解ガ
    スと熱分解残留物とを分離して排出する排出装置と、前
    記熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離す
    る分離装置と、前熱分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼
    して溶融スラグを炉内壁に沿って流下しその流下速度を
    制御する手段を有する燃焼溶融炉とを備えてなることを
    特徴とする廃棄物処理装置。
JP8245080A 1996-09-17 1996-09-17 燃焼溶融炉及び該炉を用いた廃棄物処理装置 Withdrawn JPH1089651A (ja)

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JP (1) JPH1089651A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226237A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Jfe Engineering Corp 廃棄物の処理方法
WO2021125289A1 (ja) * 2019-12-19 2021-06-24 昭和電工株式会社 ガス化炉の操業方法及びガス化炉

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A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

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Effective date: 20031202