JP3805460B2 - 灰溶融炉 - Google Patents
灰溶融炉 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3805460B2 JP3805460B2 JP01895797A JP1895797A JP3805460B2 JP 3805460 B2 JP3805460 B2 JP 3805460B2 JP 01895797 A JP01895797 A JP 01895797A JP 1895797 A JP1895797 A JP 1895797A JP 3805460 B2 JP3805460 B2 JP 3805460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ash
- furnace
- exhaust gas
- melting furnace
- gas outlet
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ焼却炉などから排出される灰をバーナにより加熱溶融した後、冷却固化して減容化および無害化をするための灰溶融炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来技術による補助バーナ付きの溶融炉の例である。灰溶融炉3の炉床は該炉床上を流下する灰層の流れの上流側から下流側へ向けて下方に傾斜させている。灰溶融炉3の上流側の側壁面に設置した灰供給口20の上部に灰ホッパ2を設置し、灰供給口20に連結したプッシャー1を油圧シリンダ17により往復動させ、灰ホッパ2からの灰を灰供給口20から炉内に送り込んでいる。灰溶融炉3の天井壁面にはバーナ5を配置して、さらに、炉床に設けたスラグ抜出口18に臨む壁面に補助バーナ21を配置している。また、傾斜状の炉床下端部から鉛直方向下方に向けて出滓ダクト19を設けており、出滓ダクト19には、このダクト19から分岐したガス流路からなる排ガス出口7Bが設けられている。
【0003】
バーナ5および補助バーナ21からの燃焼排ガスは炉内下側へ向かって流れ、出滓ダクト19を通過し、排ガス出口7Bへ導かれる。排ガス出口7Bを出た排ガスは空気予熱器10において、押込送風機15から送られた燃焼用空気を予熱した後、ガス冷却塔9で冷却され、さらにバグフィルタ11で除塵され、煙突16から排出される。また、燃焼用空気は押し込み送風機15より空気予熱器10へ送風され、予熱された後、バーナ5および補助バーナ21に供給される。
【0004】
灰は灰溶融炉3の一側壁面に設けられた灰ホッパ2に貯蔵されており、プッシャー1により灰ホッパ2内の灰は灰溶融炉3の炉内に供給される。炉内に供給された灰層4の表面は火炉の他方の壁面の上方に設けられたバーナ5により加熱され、溶融される。この場合の伝熱は輻射伝熱が主体である。灰層4表面の溶融灰は灰層表面の斜面を流下し、スラグ抜出口18より流下し、出滓ダクト19を通過した後スラグ水槽6に入り、急冷、水砕される。
【0005】
排ガス出口7Bとその近傍の拡大断面図を図5に示すが、排ガス出口7Bと出滓ダクト19は灰溶融炉3の灰供給口20とは反対方向の傾斜状炉床下端部に配置されている。このため、排ガスは灰溶融炉3内を溶融スラグと並行して流れた後、さらに出滓ダクト19を落下するスラグと分離され、排ガス出口7Bから排出される。
【0006】
この方式では、1,200〜1,400℃の溶融スラグがスラグ抜出口18から流下する過程で100℃以下のスラグ水槽6により輻射伝熱により熱を奪われるため、スラグ抜出口18での溶融スラグの温度が約100〜200℃程度に低下し、固化してスラグ抜出口18を閉塞するおそれがある。そのため、スラグ抜出口18に対向した炉内の位置に補助バーナ21を設置し、この補助バーナ21でスラグの固化とダクト19の閉塞を防止する。
【0007】
補助バーナ21を用いないで、灰溶融炉3内の溶融スラグの固化、ダクト19の閉塞を防止しようとした発明が特開平2−298713号公報に開示されている。その内容を図6に示す。
【0008】
図6に示す灰溶融炉3において、灰層4の上流側から下流側へ向けて炉床は下方に傾斜して形成され、灰溶融炉3の上流側壁面に設置した灰供給口20の上部に灰ホッパ2を設置し、灰供給口20に連結したプッシャー1を油圧シリンダ17により往復動させ、灰ホッパ2からの灰を炉内に送り込んでいる。炉内の天井部に第一の排ガス出口7を接続し、一方、出滓ダクト19に第二の排ガス出口7Bを接続している。
【0009】
灰は灰溶融炉3の一端の壁面に設けられた灰ホッパ2に貯蔵されており、プッシャー1により灰ホッパ2の灰を灰溶融炉3の炉内に供給し、炉内に供給された灰層4を火炉の灰ホッパ2に対向する壁面上部に設けられたバーナ5により灰層4の表面を加熱し、これを溶融する。灰層4表面の溶融灰は灰層表面の斜面を流下し、スラグ抜出口18より流下し、出滓ダクト19を通過した後スラグ水槽6に入り、急冷、水砕される。
【0010】
バーナ5で燃焼した燃料から発生する排ガスの大部分は排ガス出口7から炉外に導かれる。このとき燃焼排ガスは、溶融スラグの灰層4に対向流として接触し、灰層4を十分に予熱した後、排ガス出口7へ送られる。また、溶融スラグと同じ方向に流れる一部の排ガスは排ガス出口7Bに排出される。排ガス出口7、7Bに導入されたそれぞれの排ガスは空気予熱器10に導入され、ガス冷却塔9を通過して冷却され、バグフィルタ11で除塵されて煙突16から排出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では、次のような欠点があった。すなわち、図4に示す従来技術においては、溶融スラグの温度低下によるスラグ抜出口18の閉塞を防止するため及び未溶融灰を溶融スラグ化するために補助バーナ21を設けているが、この方式では、溶融炉の構造が複雑になり設備コストが増すこと及び溶融スラグの抜出口18に直接火炎が当たり過度に昇温するため耐火材の寿命を短くすること、あるいは装置全体のランニングコストが高くなるといった問題点があった。
【0012】
また、図6に示す従来技術においては、排ガスが溶融スラグと交差して流れるよう排ガス出口7Bを設置しているが、排ガス出口7Bはスラグ抜出口18の耐火材底部に直接接触しておらず、炉床部と煙道の間に空間があるために、炉床部へ排ガスの熱を伝導させることができない。さらに、排ガスの一部しかスラグ抜出口18に導入しないため、スラグ抜出口18における排ガスの熱量が少なく、溶融スラグがスラグ抜出口18で固化し、スラグ抜出口18を閉塞することを防止する効果はほとんど無かった。
【0013】
また灰層4は粉体の充填層であるがために、熱伝導率が低く、いわゆる熱の不良導体である。したがって、前記従来技術の灰溶融炉3は、それが起動しても灰層4の昇温が遅く、灰の溶融開始が遅いことや、灰溶融炉3の停止の際は炉内および灰層をすみやかに冷却できない欠点があった。
【0014】
本発明は上記の従来技術の欠点を解消するためのものであり、その課題とするところは、補助バーナを設置しなくとも、排ガス熱だけの利用により溶融スラグがスラグ抜出口で固化し、スラグ抜出口を閉塞するのを防止することである。
また、本発明の課題は排ガス熱を用いて、直接灰層の内部から灰を加熱し、溶融開始速度を速めること、さらに灰の溶融停止時には炉内および灰層をすみやかに冷却し、停止時間を短縮することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を達成するために、次のような構成を採用する。すなわち、灰を溶融する火炉と該火炉の一壁面に設けられた灰を火炉内に供給する灰供給口と該灰供給口に相対向する火炉壁面または火炉内に形成される灰層の斜め上方の火炉壁面に配置された灰層の加熱熱源と溶融スラグ抜出口を傾斜状の炉床部の下端部に備えた灰溶融炉において、灰溶融炉の燃焼排ガス出口流路を炉床部を流下する溶融スラグの流れ方向と交差する方向に排ガスが流れるように炉床部の内部に設け、火炉内の灰層から炉床部を貫通して炉床内部の燃焼排ガス出口流路内まで達するようにスタッドを一本以上設置し、当該スタッドの燃焼排ガス出口流路内に突き出した部分に伝熱フィンを取り付け、燃焼排ガス出口流路内の排ガスの熱が前記伝熱フィンからスタッドを介して前記灰層内部に伝わるようにした灰溶融炉である。
【0016】
灰溶融炉の下部の炉床部材内に直接燃焼排ガス出口流路を貫通して設け、かつ該燃焼排ガス出口流路での排ガスの流れは炉床部を流下する溶融スラグの流れ方向と交差する方向に流れるので、スラグの固化を防止できると同時に炉床部材を介して、この排ガスの熱により、灰層を予熱できるため溶融スラグは高温を維持して流下する。また、排ガス出口を炉床内部に設けたため、排ガスの熱が灰層よりも熱伝導率が高い炉床部材を通じて、スラグ溜めから溶融スラグ抜き出し口部分を満遍なく熱することができる。従って、従来技術とほぼ同じ熱量でスラグ溜めの温度を高温にできる。このようにして、高温の排ガス熱で溶融スラグおよびスラグ排出口の温度低下を防ぐことにより、スラグ抜出口での温度を高温に維持し、溶融スラグの固化、スラグ抜出口の閉塞を防止することができスラグ抜出口から溶融スラグを連続的に流下させることができる。
【0017】
また、火炉内の灰層から炉床部を貫通して炉床内部の燃焼排ガス出口流路内まで達するように熱伝導率が高い材料で作った、例えば金属製のスタッドを一本以上設置し、当該スタッドの燃焼排ガス出口流路内に突き出した部分に伝熱フィンを取り付けることにより、排ガス熱を効率よく火炉内の灰層へ伝えることができるため、灰層内部温度は高温に維持できる。
【0018】
さらに、炉床内部の燃焼排ガス出口流路の他に灰溶融炉の燃焼排ガス出口を灰供給口近傍の火炉天井壁面にも設けることで、一部の燃焼排ガスをこの天井壁面の排ガス出口へ向けて流している間に炉床部上の灰層表面を排ガス熱で加熱させることができる。この場合、灰溶融炉内の灰層は表面と内部及び下部から予熱されるため、溶融開始速度が速まり、灰溶融炉の起動開始時間は短縮される。一方、炉の停止時も冷空気がスタッドのフィンを直接冷却するため、灰層をすみやかに冷却する事ができる。その結果、炉の停止に要する時間を短縮できると同時に、炉停止時に炉内の残熱によって炉床上の灰層が焼結固化し、炉内の清掃、点検ができなくなることを防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図1および図2を用いて説明する。
図1は本実施例による灰溶融炉3の系統図である。
灰溶融炉3の炉床部は灰供給口20がある上流側から下流側へ下方に傾斜して形成され、上流側の壁面に存在する灰供給口20の上部に灰ホッパ2が設置されている。灰供給口20に連結したプッシャー1を油圧シリンダ17により往復動させ、灰ホッパ2から投入される焼却灰を炉内に送り込んでいる。灰溶融炉3の一壁面に設けた灰ホッパ2よりプッシャー1で炉内に供給された灰層4を灰溶融炉3の他端の上方に設けたバーナ5により加熱し、灰層4の表面より溶融する。灰層4表面の溶融スラグは灰層4の斜面を流下し、スラグ抜出口18より滴下し、スラグ水槽6に入り急冷、水砕される。
【0020】
灰溶融炉のプッシャー1側の天井部に排ガス出口7を配置して、さらにバーナ5の設置面と対向する炉底部に設けられる鉛直方向に流路が形成されるスラグ抜出口19から分岐させた排ガス出口7Bを設ける。この排ガス出口7Bは灰溶融炉下部の炉床部内に貫通して灰供給口20側の下部近傍まで達する排ガス流路を構成している。
【0021】
バーナ5で燃焼される燃料から発生する排ガスのうち一部は灰層4の表面を加熱しながら排ガス出口7から排出される。一方、排ガスの大部分はスラグ抜出口18を介し、さらに出滓ダクト19と直交する方向の排ガス出口7Bに流れる。このとき、滴下中の溶融スラグと交差する方向に排ガスは排ガス出口7Bに流れ込む。その後、排ガス出口7、7Bから排出させた両方の排ガスを、煙道8を通じて空気予熱器10を通過させ、ガス冷却塔9により冷却され、バグフィルタ11で除塵された後、煙突16から排出される。なお、空気予熱器10で加熱された空気は、バーナ5へ送られ燃焼用空気となる。
【0022】
図2(a)は図1に示した本実施例の灰溶融炉の詳細図であり、炉内の排ガス流れおよび温度を示している。
【0023】
本実施例の排ガスの流れは、図2(a)に示すように、炉天井部に設けている排ガス出口7へ流れる排ガスと炉床部の内部に直接設けている排ガス出口7Bへ導入されるように流れる排ガスと2種類ある。バーナ5からの排ガスのうち大部分をスラグ抜出口18の表面から裏面へかけて炉床を包み込むように流し、スラグ抜出口18の全周を満遍なく加熱しながら排ガス出口7Bへ排出する。このようにして、排ガス出口7Bの流路内部から、高温の排ガス熱で灰溶融炉の炉床部を高温に維持し、溶融スラグおよびスラグ抜出口18の温度は従来法に比べ50℃〜100℃高くなる。すなわち、排ガス出口7Bを灰溶融炉3の炉底部の内部に設けたことにより、溶融スラグがスラグ抜出口18で固化し、付着するのを確実に防ぐことができ、さらに溶融スラグの流動性を低下させずにスラグと抜出口18から連続的に流下させることができる。同時に未溶融灰も完全に溶融できるため、水砕スラグの品質が向上する。
【0024】
また、灰溶融炉3の各部分の温度は、例えば、灰の溶融温度が約1350℃の時について示したものであり、灰の溶融温度より、約50℃〜100℃高くできる。
【0025】
図2(b)は図2(a)のA−A’断面図であり、図3は図2(a)のB−B’矢視図である。排ガス出口7Bは灰溶融炉3の炉床内部に設置しされていて、排ガス出口7Bの天井部は、灰層4の床部であり、灰層4から排ガス出口7Bまで炉床壁面を貫通させて設けたスタッド22にフィン23を配置する。
スタッド22は図示したように炉床部に碁盤状に配置され、それぞれのスタッド22の間隔を灰の移動の抵抗にならないように、最小3cmとする。
【0026】
このように、排ガス出口7Bを灰溶融炉の炉床内部に設け、該排ガス出口7Bを構成する排ガス流路内にフィン23を配置したため、全排ガス量の大部分の排ガスを排出するとき、排ガスの熱がフィン23からスタッド22を伝わり、熱を効率よく炉内の灰層4へ伝えることができ、灰層内部は高温に維持できる。さらに、別の排ガス出口7を灰溶融炉の天井部に設け、全排ガス量の一部の排ガスを排出することで、灰層4の表面を排ガスの熱で加熱する。この結果、灰層4は表面と内部及び下部から加熱され、灰層4全体が短時間で高温になる。従って、灰は溶融されやすくなり、灰溶融炉3の熱効率が向上する。この結果、バーナ5の点火から灰の溶融開始までにかかる時間が短縮され、灰溶融炉3が迅速に起動できるため、炉内を加熱するバーナ5の燃料費や、人件費などのコスト低減が図れる。
【0027】
一方、灰溶融炉3の運転停止時も冷空気がフィン23を直接冷却するため灰層4をすみやかに冷却することができる。その結果、炉の運転停止を短縮できると同時に、炉運転停止時に炉内の残熱によって炉床上の灰層4が焼結固化し、炉内の清掃、点検ができなくなることを防止できる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、溶融スラグがスラグ抜出口で固化、閉塞するのを防止する。灰溶融炉の起動・停止時間が短縮できる。灰溶融炉の安定運転、信頼性向上によるメンテナンス費の節減、補助バーナ省略による製造コスト、ランニングコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施例の系統図である。
【図2】 図1の詳細図である。
【図3】 図1の詳細図である。
【図4】 従来技術による灰溶融炉の系統図である。
【図5】 従来技術による灰溶融炉の排ガス流れの詳細図である。
【図6】 従来技術による他の灰溶融炉の系統図である。
【符号の説明】
1 プッシャー 2 灰ホッパ
3 灰溶融炉 4 灰層
5 バーナ 6 スラグ水槽
7、7B 排ガス出口 8 煙道
9 ガス冷却塔 10 空気予熱器
11 バグフィルタ 16 煙突
17 油圧シリンダ 18 スラグ抜出口
19 スラグ抜出口(出滓ダクト) 20 灰供給口
22 スタッド 23 フィン
Claims (3)
- 灰を溶融する火炉と該火炉の一壁面に設けられた灰を火炉内に供給する灰供給口と該灰供給口に相対向する火炉壁面または火炉内に形成される灰層の斜め上方の火炉壁面に配置された灰層の加熱熱源と溶融スラグ抜出口を傾斜状の炉床部の下端部に備えた灰溶融炉において、
灰溶融炉の燃焼排ガス出口流路を炉床部を流下する溶融スラグの流れ方向と交差する方向に排ガスが流れるように炉床部の内部に設け、
火炉内の灰層から炉床部を貫通して炉床内部の燃焼排ガス出口流路内まで達するようにスタッドを一本以上設置し、当該スタッドの燃焼排ガス出口流路内に突き出した部分に伝熱フィンを取り付け、
燃焼排ガス出口流路内の排ガスの熱が前記伝熱フィンからスタッドを介して前記灰層内部に伝わるようにしたことを特徴とする灰溶融炉。 - 灰溶融炉の燃焼排ガス出口を灰供給口近傍の火炉天井壁面にも設けたことを特徴とする請求項1記載の灰溶融炉。
- 炉床内部の燃焼排ガス出口流路は溶融スラグ抜出口から分岐して設けられたことを特徴とする請求項1又は2記載の灰溶融炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01895797A JP3805460B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 灰溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01895797A JP3805460B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 灰溶融炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10220729A JPH10220729A (ja) | 1998-08-21 |
JP3805460B2 true JP3805460B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=11986137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01895797A Expired - Fee Related JP3805460B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 灰溶融炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3805460B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5408495B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-02-05 | 章男 坪田 | 熱分解処理装置 |
KR101373113B1 (ko) * | 2012-07-11 | 2014-03-11 | 주식회사 포스코 | 원료 용해 장치 및 이를 이용한 원료 용해 방법 |
CN107490653A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-12-19 | 北矿检测技术有限公司 | 一种灰吹炉 |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP01895797A patent/JP3805460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10220729A (ja) | 1998-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0363407A (ja) | 少なくとも部分的に燃焼可能な物質の燃焼室 | |
JP3869367B2 (ja) | 廃棄物の焼却処理方法 | |
KR970003610B1 (ko) | 회분용융로 | |
JP3805460B2 (ja) | 灰溶融炉 | |
EP1496310A1 (en) | Fusion furnace, gasification fusion furnace, and method of processing waste | |
JP3390648B2 (ja) | 電気溶融炉の炉壁構造及び炉体冷却方法 | |
JPH0520647B2 (ja) | ||
JP3742472B2 (ja) | 廃棄物溶融炉からの生成ガスの燃焼炉のクリンカー生成防止方法 | |
JP4234727B2 (ja) | 溶融炉の炉内状況監視・制御方法及び該装置 | |
JPH0729380Y2 (ja) | 灰溶融炉の炉床構造 | |
JP3973071B2 (ja) | ガス化溶融炉 | |
JPH053868Y2 (ja) | ||
JPH0523942Y2 (ja) | ||
JPH0523940Y2 (ja) | ||
JPH0346723B2 (ja) | ||
JP2004144387A (ja) | 流動層ボイラ | |
JPH09170742A (ja) | 主灰飛灰溶融炉 | |
JPH0579225U (ja) | 焼却灰溶融処理装置 | |
JP2004125203A (ja) | 灰溶融装置及び運転方法 | |
JPS62182512A (ja) | 廃棄物焼却熱回収設備における乾留塔の空気供給装置 | |
JP2006023052A (ja) | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその処理設備 | |
JP2648269B2 (ja) | 灰溶融炉 | |
JPH05312312A (ja) | 灰溶融装置を有するごみ焼却炉 | |
JPH0346724B2 (ja) | ||
JP3611277B2 (ja) | スラグ結晶化コンベア |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060327 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |