JPS5866712A - 流動焼却炉付帯設備の腐食防止法 - Google Patents

流動焼却炉付帯設備の腐食防止法

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JPS5866712A
JPS5866712A JP56164283A JP16428381A JPS5866712A JP S5866712 A JPS5866712 A JP S5866712A JP 56164283 A JP56164283 A JP 56164283A JP 16428381 A JP16428381 A JP 16428381A JP S5866712 A JPS5866712 A JP S5866712A
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帆刈　博
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
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    • F23G5/44—Details; Accessories
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流動焼却炉の付帯設備の高温部分、例えば焼
却炉本体に接続して設けられたサイクロン集塵器、空気
予熱器、廃熱ボイラーおよび、これらの配管等、高温燃
焼ガスに曝露される金属部分の腐食防止法に関するもの
である。
流動焼却炉は、単位面積当りの処理量が大で、完全燃焼
が行なわれる等の利点があり、都市ごみ及び産業廃棄物
などの焼却炉として多用されるに至っている。これら都
市ごみ及び産業廃棄物の中には塩素化合物が含まれ、燃
焼時、塩酸（ＨＯＩ　）ガス等が発生し、炉および付帯
設備を腐食するので、構造材として耐熱耐食鋼材の使用
及び、又は酸性ガスを中和するためアルカリ性化合物を
被焼却物と混合して、あるいは別個に燃焼中の流動層内
に供給して、前述の酸性ガスと反応させ、中性塩を生成
さ゛せＨＣＩガスによる腐食を防止するための種々の提
案がなされている。
しかしながら、上述のように酸性ガスを中和し燃焼ガス
中の酸性ガス濃度を充分低ドさせても、金属表面温度が
４５０℃以上では腐食が起り、特に灰の堆積した部分の
腐食が著るしく進行することが認められている。このた
め、通常は鋼材表面温度を４５０℃以下に保持するよう
設計がなされる。
即ち、水噴霧、冷空気吹込みによる温度低下、あるいは
熱交換器における被加熱物質の流速を上げるなどによっ
て表面温度を下げている。しかしながら、これらの措置
は、燃焼ガスからのエネルギ−回収を図る場合、制約と
なるものであり、例えばスチームタービンによる電力回
収においては、表面温度を下げることにより発生スチー
ムの圧力が低くなり、かつ、スチーム発生量も少なくな
って熱回収効率を低下させている。
本発明方法は、付帯設備の金属材に特殊な防食施工をす
ることなく、確実、容易に前記高温部分の防食法を提案
するものである。
焼却炉の高温腐食については、これまでに種々調査、研
究がなされており、燃焼ガス中にＨｏｔがあると促進し
、ある温度において腐食が激しく起ることが知られてい
る。腐食の過程についてはＦｅとＨｏｔ　（７）反応に
より、Ｆｅ　ａｔ、、　Ｆｅ、ｌＣＬ；　カ生ａ　Ｌ／
、これら塩化鉄が分解して酸化鉄になり、この際同時に
ＨＯＩが再生される。またＨｏｔはガス中からの供給の
他に、焼却灰中のＮａ　０１　、　ＫＣＩ　、　Ｃ！ａ
　０＋。
等の塩化物からも分解により生成する。
金属の燃焼ガス中のＨＣｌによる高温腐食に対する対策
として、 １、消耗品として付帯設備の腐食部分を定期的に交換す
る。
２　表面に特殊な保護材料を被覆する。
＆　高級耐食材料を用いる。
等が考えられるが、１は、その都度装置を停止するか、
予備をもつ必要があること、２は、アルミ加工等におい
て特段の効果が認められないとの報告があり、また３に
ついては、高クロム鋼の耐食効果が報ぜられているが高
価であり、機械的物性に難点があり実際的でない。従っ
て前述の如く、高温ガスの触れる金属表面の温度を下げ
る等の方法により高温腐食領域を回避しているのが実情
である。
本願発明者らは、鍔材の腐食が焼却灰の堆積した高温鋼
材面に起る点に注目し、第三物質添加による腐食抑制方
法について種々研究した結果、堆積した灰中にアルカリ
金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩を存在させる
ことにより腐食を防止することに成功したものである。
本発明の要旨は、流動焼却炉を用いて塩素化合物を含む
廃棄物を燃焼するに際して流動焼却炉付帯設備内におけ
る灰中の全塩素量に対して０．３〜５当撤のアルカリ金
属炭酸塩またはアルカリ土類金属炭酸塩を前記灰中に含
有せしめることを特徴とする４５０℃以上の高温におけ
る流動焼却炉付帯設備金属材の腐食防止法に在る。
即ち、灰中にアルカリ金属炭酸塩またはアルカリ土類金
属炭酸塩を存在させるものであって、アルカリ金属炭酸
塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが、アルカ
リ土類金属炭酸塩としては炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウムが好ましく用いられる。これらの炭酸塩は流動層
内に添加したときは流動層内に発生する酸性ガスと一部
は反応して塩となり、未反応のものは燃焼により生成し
た灰と共に飛散し、灰と混合して付帯設備の金属面に堆
積し、腐食を防止する。炭酸ナトリウムはこれらの中で
焼却灰の高温腐食を抑制する効果。
ＨＯＩ等の酸性ガスの除去効果、共に良好であって殊に
好都合である。
上記のように堆積灰中に一様に含まれ腐食を防止するた
めには、上記炭酸塩の添加量が重要である。添加量は、
種々研究の結果、焼却炉から燃焼ガスに同伴飛散する灰
中の全塩素量（塩に含まれる塩素を含む）を基準にして
決定することができる。即ち、添加量は焼却により発生
する塩素化合智を中和する社と、灰中の全塩素量の化学
装置に対し、α３〜５倍になるよう揮する。α３倍当装
以下では腐食防止作用が充分でなく、また５倍当量以上
では経済的でない。
炭酸塩の添加方法としては、流動層内Ｇこ粉体を空気と
共に送入する方法、あるいはスクリューフィーダーによ
り供給する方法が通常であるが、その他焼却炉のフリー
ボード、炉出口等に適宜方法で添加することも可能であ
る。
本発明方法によれば、下記の条件で運転される流動焼却
炉の付帯設備高温金属部に生ずる腐食を、堆積した灰中
にアルカリ金属またはアルカリ土類金属炭酸塩を含ませ
ることにより腐食の抑制防止をすることができ、防止に
要するコストも低置で金属部分の長期使用が実現される
。
流動焼却炉の運転条件は、次のとおりである。
１、炉床負荷率都市コミ３５０〜６ｏｏｋｇ／ｍ１１（
発熱ｉｔ　８００〜２５００　ｋｃａｌ／　ｋｇ　）産
業廃棄物５０〜’３００　ｋｇ／　ｍ　″（発熱Ｍ　　
７０００　ｋｃａｌ／　ｋｇ　）２、燃焼室負荷率　　
　　１５０．０００　ｋｃａｌ／　ｍ　”ＤＬ　Ｔ３、
流動媒体層温度　　　４００〜８５０”Ｃ４、熱交換器
入口ガス温度７５０〜９５０’Ｃ＆流動床内ガス流速　
　０．５〜４ｍ／ｓｅｃ。
６、燃焼ガス組成　　Ｏｓ　　５〜１５　ｖｏｌ、％Ｃ
０，５〜１５　ｖｏｌ、％ Ｈ２０１０−３０ｖｏｌ、％ 以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する
。
実施例　１ ６００°Ｇに昇温した炉内径５４ｍｍφの電気炉に、３
０　ｍｍ　Ｘ　５０　ｍｍ　、厚さ４ｍｍの板状ノ５ｔ
ＪＳ　３２１の試験片を磁製ボートに入れて挿入した。
試験片の上面はＮａ１ｌまたはＮａ１ｌとＮａ１ｌｌＣ
Ｏ，ノ混合物テ、厚さ３ｙｙ１ｍになるように覆い、炉
内には３０ｖｏｌ・％の水分を含む１５０℃に予熱した
空気７１　／　ｍｉｎ、を流した。炉内の温度は電気ヒ
ーターで６００　’Ｃに保持した。
２４時間、７２時間、１００時間この状態に保持した後
、試験片を取出し表面の灰を払い、次に表面に生成した
スケールをアルカリ性酸化剤（ＮａＯＨ１５％＋ＫＭｎ
Ｏ４３％）水溶液及び１０％クエン酸アンモニウム水溶
液を用いて除去し、加熱前後の重量減を求めた。なお、
ＮａＯＩ、　Ｎａ２００．は何れも試薬（特級）を用い
た。試験結果を第１表に示す。
第　　１　表 Ｎａ１ｌＯｏ、の添加影の増加と共に腐食による装置が
軽減されている。
実施例　２ 実施例１の電気炉を用い、試験片の上面を覆う物質をＣ
ａｒｌ、又はＣａＣｌ２とＣａ０Ｑ、　ノ混合物ニ、炉
内温度を４５０°Ｃに変え、その他は実施例１と同様に
して２４時間保持し、試験片の加熱前後の重量変化を求
めた。Ｃａ１ｌ、、、　ＣａＯＯ３は試薬（特級）を用
いた。
結果を第２表に示す。
第　　２　表 ＣａＣ１，ｌを添加した場合でも、同様に腐食載置が軽
減されていた。
実施例　３ 実施例１と同一の電気炉、試験片（５ｔＪＳ　３２１　
）　。
保持温度６００°Ｇ、保持時間（２４時間、７２時間、
１２０時間）とし、試験片を覆う物質を都市ゴミ流動焼
却炉のサイクロン集塵器から採取した灰（全塩素量１１
％）、又はこの焼却灰とＮａ、Ｃｏ３あるいは、Ｋ、Ｃ
ｏ、の混合物に変えて、実施例１と同様に試験を行なっ
た。結果を第３表に示す。
第　　３　表 流動焼却灰の腐食に対して、抑制効果の大きいことが判
る。
実施例　４ 実施例１と同一の電気炉を用い、試験片を５ＵＳ４１０
に、また試験片を覆う物質を都市ゴミ流動焼却炉の電気
集塵器から採取した灰（全塩素量：１４．３％）又はこ
の焼却灰を＆ａ２ＣＯ３の混合物に変え、その他は実施
例１と同様にして２４時間保持した。加熱前後の試験片
の重量変化を第４表に示す。
第４表 塩素含有源の多い灰（こ対しても腐食軽減効果が大きい
ことが判かる。
特許出願人　　日本ゼオン株式会社 代理人　弁理士　松永圭司

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、流動焼却炉を用いて塩素化合物を含む廃棄物を燃焼
    するに際して、流動焼却炉付帯設備内における灰中の全
    塩素量に対してα３乃至５当量のアルカリ金属炭酸塩ま
    たはアルカリ土類金属炭酸塩を前記灰中に含有せしめる
    ことを特徴とする４５０℃以上の高温における流動焼却
    炉付帯設備の腐食防止法。
JP56164283A 1981-10-16 1981-10-16 流動焼却炉付帯設備の腐食防止法 Granted JPS5866712A (ja)

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