JP2000210522A - 連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はダスト分離室を有する溶融炉の排ガ
スのダスト含有量を低減させ、ダスト分離室内、特に天
井肩部周辺に付着するダストによる排ガス出口の閉塞を
防止する連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 溶融炉１は溶融炉本体１ａと廃棄物吹込
みノズル３、バーナ４等の付帯設備から構成され、溶融
炉１の上部のガス出口側にダスト分離室２１が接続され
ている。ダスト分離室２１の天井２２の排気口２３を除
く天井部２２ａに複数の空気吹込み口２４が設けられ、
空気吹込み口２４からダスト分離室２１を上昇する排ガ
スに対向させて空気を吹込み、衝突、急冷させ、ダスト
分離室内の通過する排ガスの温度領域パターンで、ダス
トが付着し易い粘度になる温度領域を非常に短い時間で
通過させる。そのために、ダストの付着が減少し、付着
しても吹込まれた空気によって吹飛ばされ、ダストは付
着することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉状化した廃棄物ま
たは灰（以下廃棄物と呼称する）を高温で溶融処理する
連続式溶融炉のの含有ダスト低減方法及びその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の連続式溶融炉は、図５に示すよ
うな排ガス通路を接続して、排ガスを処理することが知
られている。

【０００３】図５は連続式溶融炉の排ガス通路構造の一
例を示す側面図である。溶融炉１は溶融炉本体１ａと廃
棄物吹込みノズル３、バーナ４等の付帯設備から構成さ
れ、溶融炉１のガス出口側に接続したダクト２等の排ガ
ス通路を設けている。溶融物は溶融炉１の下方に落下
し、図示しない固化装置によって固化される。

【０００４】溶融炉１で発生した排ガスは一般にダスト
を含んだ状態でダクト２を通過し、熱交換器５で熱交換
され、図示しない排ガス処理装置で処理される。符号６
は空気等による冷却装置でバルブ７で調整される。

【０００５】しかし、上記のような溶融炉で発生する排
ガスは多量のダストを含んでいるので、ダクト２等にダ
ストが付着堆積して、詰りを生じる等の問題がある。

【０００６】そのために、上記のような溶融炉の排気ダ
クトの閉塞防止について、種々の対策が試みられてい
る。

【０００７】特開平９−６８３０７号公報には飛灰溶融
炉の排気ダクトの閉塞防止方法及びその装置が開示され
ている。図６は上記排気ダクトの閉塞防止装置の部分縦
断面図である。排気ダクトの閉塞防止装置は、排気ダク
ト１０と、空気吹込み口１１に接続して設ける図示しな
い空気吹込み装置と、塩化物測定端子１２ａを具えた塩
化物濃度測定装置１２と温度検出端子１３ａを具えた排
ガス温度測定装置１３と冷却用空気調節装置１４とから
構成されている。

【０００８】図示しないアーク炉の天井壁８に設けた排
気口９には排気ダクト１０が接続されている。排気ダク
ト１０の周面の一部には排気ダクト１０の管壁を貫通す
る多数の空気吹込み口１１が設けられている。多数の空
気吹込み口１１を取囲んで空気導入路１５が設けられて
いる。さらに、空気導入路１５の外周を取囲んで冷却水
流通可能なジャケット１６が設けられている。空気導入
路１５によって導かれた冷却用空気は空気吹込み口１１
から吹込まれて排気ダクト１０内を通り、排気ダクト１
０の下流側に接続した図示しない排ガスファンによって
排ガスとともに吸引される。符号１７はジャケット、符
号１８は空気導入管、符号１９は自動バルブである。

【０００９】上記装置を用いた排気ダクトの閉塞防止方
法によれば、排気ダクト内の排ガス温度とその排ガスに
含まれる塩化物（ＮａＣｌ、ＫＣｌ等）の濃度とを測定
し、排ガス中塩化物濃度が限界塩化物濃度以上であると
きは、空気吹込み口から排ガス冷却用空気を吹込み、再
び排ガス温度と排ガス中塩化物濃度を測定して、それら
の関係を調べ、常に排ガス中塩化物濃度が限界塩化物濃
度未満になるように、排ガス冷却用空気の吹込み量を調
節するので、排気ダクトの閉塞が防止されて、排ガスの
円滑な排出を継続して行うことができる旨記載されてい
る。

【００１０】また、特開平１０−２３０１１５号公報に
は、連続式熔融炉の排ガス通路構造として、溶融炉の上
部（溶融炉のガス出口側）にダスト分離室を接続し、ダ
スト分離室の天井に分離室上部径より小径で且つダスト
除去手段を備えた逆Ｕ字状接続管を接続し、逆Ｕ字状接
続管にダクトを接続した連続式溶融炉の排ガス通路構造
が開示されている。ここでは、ダスト分離室の天井に逆
Ｕ字状接続管を接続させて、天井肩部を形成し、排ガス
のダストが天井肩部に衝突した際に、そこでダストの一
部が付着して排ガスから分離される。付着したダスト
は、ダスト分離室の上部にダスト除去手段を設けて、こ
れによって定期的に、又は不定期的に強制的に剥離して
熔融炉内に落下させ、そこで溶融させる。ダスト除去手
段は天井肩部に付着したダストを剥離できる手段であれ
ばよく、簡単な突棒による治具を用いることができる旨
が記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の技術は以下の問題がある。

【００１２】特開平９−６８３０７号公報に開示された
排気ダクトの閉塞防止技術は、飛灰熔融炉例えばアーク
炉の天井壁８に設けた排気口９に接続し、排気ダクト１
０の周面の一部に排気ダクト１０の管壁を貫通する多数
の空気吹込み口１１を設け、多数の空気吹込み口１１を
取囲んで空気導入路１５を設けたものである。そのため
に、排気ダクト１０のダスト付着が解消されても、溶融
炉１で発生した排ガスは多量のダストを含んだ状態で排
気ダクトを通過し、排ガス処理装置で処理されるので、
多量のダストを処理するために大型排ガス処理装置が必
要であり、設備費等が高くなる。

【００１３】また、特開平１０−２３０１１５号公報に
開示された排ガス通路構造の技術は、熔融炉の上部にダ
スト分離室を接続して、ダスト分離室の天井肩部に排ガ
スのダストが衝突した際に、ダストの一部を天井肩部に
付着させて排ガスから分離させ、付着したダストは、突
棒等の治具によるダスト除去手段によって、定期的に、
又は不定期的に強制的に剥離して溶融炉内に落下させ、
そこで溶融させるので、ダスト分離室に接続した逆Ｕ字
状接続管を介してダクトを通過する排ガス中のダスト含
有量が低減する。そのために、排ガスの処理装置を小型
化することができる。

【００１４】しかし、ダスト分離室のダストの一部を天
井肩部に付着させて排ガスから分離させるので、付着し
たダストを、突棒等の治具によって、定期的に、又は不
定期的に強制的に剥離して溶融炉内に落下させることが
必要であり、ダストの付着場所が天井肩部で目視等によ
るダスト付着の確認が困難であり、また、ダストの付着
状態が不明瞭であるので、ダストの付着が天井に広が
り、逆Ｕ字状接続管の入口を閉塞する場合がある。

【００１５】本発明は、上記のような溶融炉に接続した
ダスト分離室の利点を活かして、排ガスのダスト含有量
を低減させ、加えて、ダスト分離室内、特に天井肩部周
辺に付着するダストによる排ガス出口の閉塞を防止する
ことのできる連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減方
法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第一の発明は、粉状化し
た廃棄物または灰を高温で溶融処理する連続式溶融炉の
排ガスの含有ダスト低減方法であって、前記溶融炉のガ
ス出口側に接続した排気口を有するダスト分離室の天井
または天井付近に、複数の空気吹込み口を設けて、ダス
ト分離室を上昇する排ガスに対向させて空気を吹込み、
衝突させで排ガスに含有するダストを分離してダストを
溶融炉に戻すことを特徴とする連続式溶融炉の排ガスの
含有ダスト低減方法である。

【００１７】第二の発明は粉状化した廃棄物または灰を
高温で溶融処理する連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト
低減装置であって、前記溶融炉のガス出口側に接続した
排気口を有するダスト分離室と、ダスト分離室の天井ま
たは天井付近に設けた複数の空気吹込み口を設けて、前
記ダスト分離室を上昇する排ガスに対向させて空気を吹
込み、衝突させるようにしたことを特徴とする連続式溶
融炉の排ガスの含有ダスト低減装置である。

【００１８】本発明によれば、溶融炉にダスト分離室を
接続してダストを分離するので、溶融炉で発生する多量
のダストを含んだ排ガスでも、ダスト分離室でダスト含
有量が低減され、ダスト含有量の低減された排ガスが排
気口を通過するので、排ガス処理装置の処理能力を低減
できるとともに、ダスト分離室を上昇する排ガスに対向
させて空気を吹込み、衝突させて、排ガスを急冷させる
ので、排ガスはダスト分離室内のダストの付着し易い温
度領域パターンを短時間で通過し、ダストの付着を低減
させ、また、付着しても空気吹込みによって、吹飛ばす
ことができるので、結果として、ダストは付着しない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって詳述する。

【００２０】図１は本発明の一実施の形態を示す一部断
面を有する側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図
である。

【００２１】図１において、溶融炉１は溶融炉本体１ａ
と廃棄物吹込みノズル３、バーナ４等の付帯設備から構
成され、溶融炉１の上部のガス出口側にダスト分離室２
１が接続されている。ダスト分離室２１の天井２２の排
気口２３を除く天井部２２ａに複数の空気吹込み口２４
が設けられている。

【００２２】ダスト分離室２１の排気口２３には、逆Ｕ
字状接続管２５を介してダクト２６が接続され、図示し
ない熱交換器を経て、排ガス処理装置に接続されてい
る。ダスト分離室２１は、溶融炉１の上部１ｂのガス出
口側に接続するテーパー状に拡径した接続部２７と、ダ
スト分離室本体２８とから構成されており、ダスト分離
室２１は耐火物３５によってライニングされている。ダ
スト分離室本体２８の下部と接続部２７は外周を冷却水
により冷却している。

【００２３】ダスト分離室２１の上端には蓋３６を付け
て天井２２を形成し、その天井２２に前述したように排
気口２３と、その周りの天井部２２に複数の空気吹込み
口２４を設けている。空気吹込み口２４はリング状のヘ
ッタ３０を介して、空気を供給する空気吹込み装置２９
に接続されており、空気吹込み量は空気量調節弁３１に
より調節される。

【００２４】排気口２３は天井２２の中央部に設けた
が、これに限定されず、ダスト分離室２１の上部側壁に
設けることもできる。それに対応して、空気吹込み口２
４も天井２２の全面に亙って設けることができる。

【００２５】一方、排気口２３の出側にガス温度測定装
置３２を設けて、排ガス温度を所定の温度に維持するよ
うに空気量調節弁３１で調整する。符号３３は制御装置
である。制御装置３３にはその他必要なデータが入力さ
れている。

【００２６】ダスト分離室２１の排気口２３に接続され
た逆Ｕ字状接続管２５は、ダスト分離室２１で排ガスか
ら分離できなかった残留ダストを除去するためにダスト
除去手段３７を設けて、残留ダストの除去を行う。ダス
ト除去手段３７には圧縮空気等を用いて内壁に付着する
ダストを除去する。除去されたダストは一部はダスト分
離室２１に落下し、他は下方ダクト２６ａに落下させ、
図示しないダスト回収器で回収される。下方ダクト２６
ａは外周を水冷している。

【００２７】ダクト２６を通過したダスト含有量の低減
した排ガスは、図示しない熱交換器で熱交換され、排ガ
ス処理装置で処理される。

【００２８】図３は本発明の他の実施の形態を示す要部
拡大図である。図１、図２と同じ個所には同じ符号を付
けて、説明の一部を省略した。

【００２９】ダスト分離室２１の上端には蓋３６を付け
て天井２２を形成し、天井２２には排気口２３を設け
て、排気口２３の周りに、ダスト分離室２１の上部に、
外側から貫通させて内部に突出した、先端を下方に向け
た複数の空気吹込みノズル２４ａを設けている。空気吹
込みノズル２４ａはダスト分離室２１の上部外側に設け
たリング状のヘッタ３０ａを介して、空気を供給する。
ヘッタ３０ａは図示しない空気吹込み装置に接続されて
おり、空気吹込み量は空気量調節弁により調節されて、
図１、図２と同じ効果を付与する。

【００３０】次に図１、図２に示す連続式溶融炉を用い
て、本発明の排ガスの含有ダスト低減方法を詳述する。

【００３１】溶融炉１の溶融炉本体１ａ内に、廃棄物吹
込みノズル３で連続的に吹込まれた廃棄物は、バーナ４
から吹込まれて燃料と空気による燃焼ガスにより、高温
で溶融処理される。溶融物は溶融炉本体１ａの下方に流
下し、図示しない固化装置で固化されて成品となる。

【００３２】一方、溶融炉本体１ａ内で発生したガス
は、溶融炉本体１ａのガス出側（ここでは上部）に接続
したダスト分離室２１に送られ排ガスとしてダスト分離
室２１を上昇する。ダスト分離室２１では、天井部２２
ａに設けた複数の空気吹込み口２４から上昇する排ガス
に対向させて空気が吹込まれ、衝突させで排ガスに含有
するダストを分離する。分離されたダストは急冷されて
固化し、自重によって落下し、溶融炉に直接に戻され
る。

【００３３】本発明では、ダスト分離室２１で上昇する
排ガスに対向させて空気を吹込み、衝突させることが重
要である。

【００３４】図４は本発明によるダスト分離室内の排ガ
スの温度領域パターンを示す図である。点線で示す比較
例では、ダスト分離室２１内に送られる排ガス温度は１
４００℃前後の高温であり、排ガスに含有するダストは
粘度が低く溶融状態で、ダストの所謂流動温度領域あ
る。しかし、ダスト分離室２１は耐火物３５によってラ
イニングされ、ダスト分離室本体２８の下部と接続部２
７は外周を冷却水により冷却して、ダスト分離室２１の
排気口２２の出側で排ガス温度を１０００〜１１００℃
にして、排ガスを逆Ｕ字状接続管２５を含む排ガス通路
に送るので、ダスト分離室２１の上部側では排ガス温度
の低下により含有ダストの粘度が高くなり、ダストが内
壁に付着する所謂ダストの付着し易い温度領域が生じ、
続いてダスト固化開始領域となる。

【００３５】これに対して、実線で示す本発明例では、
ダスト分離室２１の天井部２２から上昇する排ガスに対
向させて空気を吹込み、排ガスを急冷させるので、ダス
ト分離室２１の入口側から排気口２２までの間の温度領
域パターンで、ダストが付着し易い温度領域を非常に短
い時間で通過する。もし付着しても吹込まれた空気によ
って吹飛ばされるので、結果としてダストは付着するこ
とがない。このダストが付着し易い温度領域を通過すれ
ば、固化開始領域となるので、付着を回避できる。

【００３６】図４では排気口２３の出側で排ガス温度を
１０００℃〜１１００度にした温度領域パターンを示
し、ダストが付着し易い温度領域を一点鎖線で区分した
が、一般に排気口２２の出側で排ガス温度が１０００℃
以下の場合には排ガス中のダストが固化した状態になる
ので、廃棄物の種類等によって、ダストが付着し易い温
度領域を短時間で通過できる適切な温度領域パターンに
なるように、排気口２２側の排ガス温度を設定して、所
定の温度に維持するように空気量調節弁３１で調整す
る。

【００３７】以上の実施の形態に示すように、本発明で
は、ダスト分離室を上昇する排ガスに対向させて空気を
吹込み、衝突させて、急冷させ、ダスト分離室内の通過
する排ガスの温度領域パターンで、ダストが付着し易い
粘度になる温度領域を非常に短い時間で通過させる。そ
のために、ダストの付着が減少し、もし付着しても吹込
まれた空気によって吹飛ばされるので、結果としてダス
トは付着することがない。

【００３８】本発明によれば、ダスト分離室で排ガスに
含有する多量のダストを分離して溶融炉に落下させて戻
すので、ダスト分離室の排気口を通過する排ガスの含有
ダストは低減され、排ガス処理装置の処理能力を小さく
できる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、溶融炉に接続したダスト分離
室の利点を活かして、排ガスのダスト含有量を低減さ
せ、加えて、ダスト分離室内、特に天井肩部周辺に付着
するダストによる排ガス出口の閉塞を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す一部断面を有する
側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部拡大図であ
る。

【図４】本発明によるダスト分離室内の排ガスの温度領
域パターンを示す図である。

【図５】従来の連続式溶融炉の排ガス通路構造の一例を
示す側面図である。

【図６】従来の排気ダクトの閉塞防止装置の部分縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 溶融炉 １ａ 溶融炉本体 ３ 廃棄物吹込みノズル ４ バーナ ２１ ダスト分離室 ２２ 天井 ２２ａ 天井部 ２３ 排気口 ２４ 空気吹込み口 ２４ａ 空気吹込みノズル ２５ 逆Ｕ字状接続管 ２６ ダクト ２６ａ 下方ダクト ２７ 接続部 ２８ ダスト分離室本体 ２９ 空気吹込み装置 ３０、３０ａ ヘッタ ３１ 空気量調節弁 ３２ ガス温度測定装置 ３３ 制御装置 ３４ 冷却装置 ３５ 耐火物 ３６ 蓋 ３７ ダスト除去手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉状化した廃棄物または灰を高温で溶融
   処理する連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減方法で
   あって、前記溶融炉のガス出口側に接続した排気口を有
   するダスト分離室の天井または天井付近に、複数の空気
   吹込み口を設けて、ダスト分離室を上昇する排ガスに対
   向させて空気を吹込み、衝突させて排ガスに含有するダ
   ストを分離してダストを溶融炉に戻すことを特徴とする
   連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減方法。
2. 【請求項２】 粉状化した廃棄物または灰を高温で溶融
   処理する連続式溶融炉の排ガスの含有ダスト低減装置で
   あって、前記溶融炉のガス出口側に接続した排気口を有
   するダスト分離室と、ダスト分離室の天井または天井付
   近に設けた複数の空気吹込み口を設けて、前記ダスト分
   離室を上昇する排ガスに対向させて空気を吹込み、衝突
   させるようにしたことを特徴とする連続式溶融炉の排ガ
   スの含有ダスト低減装置。