JPH04198606A - 廃棄物溶融炉 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温炉床からのダスト飛散を抑制できるとと
もに廃棄物溶融効率か高くなるように、炭素系可燃物質
で形成される高温炉床に対して、廃棄物を供給する廃棄
物供給手段と燃焼用酸素含有ガスを供給する燃焼用酸素
含有ガス供給手段とを備えた予備燃焼用空間を、前記高
温炉床の上面より低い部位に開口する構成で配設すると
ともに、前記高温炉床から発生する燃焼排ガスを放出す
る排気路か備えられている廃棄物溶融炉に関する。

〔従来の技術〕

こういった廃棄物溶融炉は、予熱燃焼用空間に投入され
る廃棄物を補助バーナ等により予熱し、予熱状態の廃棄
物を燃焼用酸素含有ガスの作用で高温炉床の隙間に吹込
むことにより、高温炉床の温度低下に起因する廃棄物溶
融能力の低下を防止するためのものである。そして、こ
の構造の廃棄物溶融炉においては、廃棄物の保有する熱
量が高温炉床部において不燃物の溶融処理に利用される
ため、炭素系可燃物質の需要量の削減が図れ、結果、炉
全体で廃棄物溶融炉の運転維持コストの低減を図ること
が可能となっている。

一方、このような廃棄物溶融炉において高温炉床から発
生する臭気ガスは、高温炉床上部における二次燃焼によ
り完全燃焼処理されたり、排気路側に臭気ガス処理系を
配設して吸収もしくは燃焼処理されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前述の予熱燃焼用空間において廃棄物が十
分に予熱されない場合には、予熱燃焼用空間と高温炉床
との界面である廃棄物吹込み箇所及び高温炉床の前記箇
所近傍において、炉床温度が低下し、廃棄物溶融能力の
低下が生じるおそれがある。さらに、このように高温炉
床の排気物溶融能力が低下した場合には、廃棄物の燃焼
が完全におこなわれなくなり、臭気ガスの発生量も増加
する。

また、前述のように臭気ガスの燃焼処理を目的として、
例えば高温炉床上部に二次羽口を設は二次燃焼を起こさ
せるような構成とすると、この燃焼に伴う燃焼物の体積
膨張量を補うため、高温炉床部より上部の炉部の断面積
を大幅に拡大する必要が生じる。即ち、炉か大型化する
こととなってしまう。

一方、臭気ガスの処理を排気路側に設備する臭気ガス処
理系によりおこなおうとすると、この系を別個に必要と
することとなり設備費、運転費が嵩むことと成る。

そこで、本発明の目的は、高温炉床への廃棄物供給に起
因する炉床温度低下を十分にかつ確実に抑制して廃棄物
溶融能力を安定して良好に維持することが可能であると
ともに、廃棄物溶融炉から発生する臭気ガスの量か少な
いものでありながら、炉形状か小型かつ排気路側に特別
な臭気ガス処理系を必要としない廃棄物溶融炉を得るこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明の特徴構成は、 排気路に配設される熱交換器の出力により発電をおこな
う発電機を備え、この発電機による電力をエネルギー源
とするプラズマバーナを予熱燃焼用空間に備えるととも
に、 燃焼排ガスの一部を予熱燃焼用空間に供給する燃焼排ガ
ス回収路が設けられていることにあり、その作用・効果
は次の通りである。

〔作　用〕

この廃棄物溶融炉においては、予熱燃焼用空間にプラズ
マバーナが装置され、このプラズマバーナには、廃棄物
溶融炉の排気路に設けられている熱交換器により回収さ
れる熱量が、発電機によって電気的エネルギーに変換さ
れて供給される。即ち、予熱燃焼用空間に投入される廃
棄物は、高温燃焼するプラズマバーナにより充分に加熱
され、高温加熱状態の廃棄物が、燃焼用酸素含有ガス供
給手段により供給される燃焼用酸素含有ガスの作用で高
温炉床の隙間に吹込まれるのである。

従って高温炉床に対しては、常に十分に高温加熱された
状態の廃棄物か供給され、低温の廃棄物供給に起因する
高温炉床の温度低下を十分にかつ確実に抑制できる。従
ってこの炉においては、廃棄物溶融が良好にかつ安定し
ておこなわれる。

さらに、燃焼排ガス回収路を設けることによって、高温
炉床で発生する臭気ガスの一部か、この回収路を通って
予熱燃焼用空間に配送される。前述のように、プラズマ
バーナは高温燃焼しているため、予熱燃焼用空間に戻さ
れる臭気ガスはこの空間において、完全に分解、処理さ
れる。

〔発明の効果〕

その結果、高温炉床への廃棄物供給に起因する炉床温度
低下を十分にかつ確実に抑制して廃棄物溶融能力を安定
して良好に維持することか可能となり、廃棄物溶融力の
安定した一段と高性能な高温炉床型式の廃棄物溶融炉を
提供てきるようになった。

さらに、この廃棄物溶融炉においては、予備燃焼空間に
おいて臭気ガスの処理か可能となるため、廃棄物溶融炉
から発生する臭気ガスの量が少ないものでありながら、
二次燃焼系を必要とせず矩形状を小型にすることが可能
であり、排気路側に特別な臭気ガス処理系を必要としな
い廃棄物溶融炉を得ることかてきた。

また、予備燃焼用空間で発生するダスト等は、高温炉床
の上部側部位において吸着等されるため、こういったダ
ストの炉外への飛散量も減少することが可能となってい
るのである。

〔実施例〕

以下に、本願の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、本願の廃棄物溶融炉（１）の縦断面図が、
第２図には、この廃棄物溶融炉（１）における、高温炉
床（２）に対して設けられた予熱燃焼用空間（図の場合
は炉周部に４ケ所）（３）から、廃棄物（ｄ）及び燃焼
用空気（ｇ１）が供給される炉床部（ｌａ）の横断面図
が示されている。

先ず、この廃棄物溶融炉（１）の概略構成について説明
すると、この廃棄物溶融炉（１）は、主に高温炉床（２
）を中心として構成される廃棄物（ｄ）を燃焼、溶融処
理する処理系本体（Ａ）、この高温炉床（２）から生成
される燃焼排ガス（ｇ２）の処理をおこなう排ガス処理
系（Ｂ）、さらに高温炉床（２）に廃棄物（ｄ）を投入
する場合に、その廃棄物（ｄ）を前処理する前処理系（
Ｃ）、及び前述の高温炉床（２）への廃棄物（ｄ）の送
り込み等を受は持つ予熱燃焼系等（Ｄ）から構成されて
いる。

先ず処理系本体（Ａ）について説明すると、高温炉床（
２）となる炉床部（１ａ）はホッパ（４）から供給され
るコークス（Ｃ）などの炭素系可燃物質により廃棄物溶
融−（１）の炉下部領域に形成され、給気路（５）から
供給される高温（約５００″Ｃ）の燃焼用空気（ｇ１）
により燃焼され、高温炉床（２）（約１６００℃）とさ
れる。そして予熱燃焼用空間（３）より半燃焼状態で送
り込まれる廃棄物（ｄ）は、この部位（２）において燃
焼、溶融され、生成する溶融スラグ（Ｓ）は流下路（６
）から回収される。

次に、排ガス処理系（Ｂ）について説明すると、前述の
高温炉床（２）から発生する燃焼排ガス（ｇ２）は排気
路（７）を介して排出される。この排気路（７）は、前
述の高温炉床（２）の上部側に連続する形で設けられて
おり、その下流に進むに従って、発電機（８）に接続さ
れる発電用熱交換器（９）、送風機（ｌＯ）からの燃焼
用空気（ｇ１）を予熱する空気予熱器（１１）、廃棄物
（ｄ）としての汚泥を乾燥させる乾燥機（１２）、燃焼
排ガス（ｇ２）中のＥＰダストを回収する電気集塵機（
１３）を備えて構成されている。

ここで、燃焼排ガス（ｇ２）はそれぞれの機器（９）。

（１１）、　（１２）において熱回収を受けるとともに
、電気集塵機（１３）において、ＥＰダストを回収され
て大気側（１４）に開放されるのである。さらにこの廃
棄物溶融炉（１）においては、その特徴構成である燃焼
排ガス回収路（１５）が、前記空気予熱器（１］）の近
傍上流側に接続されており、この燃焼排ガス回収路（１
５）の他端側か後述する予熱燃焼用空間（３）に接続さ
れている。従って、この排気路（７）に流入してくる燃
焼排ガス（ｇ２）の一部は、予熱燃焼用空間（３）に回
送されることとなる。

前処理系（Ｃ）について説明すると、この系（Ｃ）は、
汚泥貯留用ホッパ（１６）に処理用の汚泥、ＥＰ灰を処
理可能状態として送り込むための系であり、汚泥（ｄ）
は前述の排気路（７）に配設される乾燥機（１２）によ
り乾燥処理されたのち、破砕機（１７）に投入され、乾
燥済の汚泥のうち塊状の高分子化合物が主に破砕され、
砂状として、前記汚泥貯留用ホッパ（１６）に汚泥供給
路（１８）を介して送り込まれる。一方、電気集塵機（
１３）により回収されるＥＰ灰は、ダスト回収路（１９
）を介して同様に汚泥貯留用ホッパ（１６）に送り込ま
れる構成か採用されている。

最後に前述の予熱燃焼系（Ｄ）について説明する。この
系（Ｄ）は本願における発明の要部をなす部分である。

即ちこの系は前述の高温炉床（２）に対して、その上部
界面（２Ｔ）より高さ方向で低い部位において、これに
開口する予熱燃焼用空間（３）を主として構成されてい
る。本願においては、この予熱燃焼用空間（３）か廃棄
物溶融炉（１）の周部４ケ所に均等分散して構成されて
いる。そして、各予熱燃焼用空間（３）に対しては、粉
粒状の廃棄物を供給する廃棄物供給手段としての前記汚
泥貯留用ホッパ（１６）、燃焼用空気供給用の給気路（
５）、及び燃焼排ガス回収路（１５）が接続されている
。更に、この予熱燃焼用空間（３）には、前述の発電機
（８）から供給される電力で作動するプラズマバーナ（
２０）が各別に設けられており、投入される廃棄物（ｄ
）をこのバーナ（２０）によって十分に加熱し、燃焼用
空気（ｇ１）の作用で高温炉床（２）の隙間に吹込む構
造か採られているのである。一方燃焼排ガス回収路（１
５）より送り込まれてくる燃焼排ガス（ｇ２）に含有さ
れている臭気ガスは、この予熱燃焼用空間（３）により
ほぼ完全に燃焼処理されることとなる。

さらに、この廃棄物溶融炉（１）においては、二の予熱
燃焼用空間（３）より上部部位においては、燃焼用空気
等を供給する羽口は設けられていす、前述の高温炉床（
２）を形成するコークス炉床の予熱燃焼用空間開口部（
３ａ）より上部にある部位（２Ｕ）においては、二次燃
焼か起こらない構成か採用されている。従って、この部
位（２Ｕ）の炉床は、燃焼排ガス（ｇ２）に対してフィ
ルターとして働くこととなり、ダスト等の排気路（７）
側への流出か抑えられる構造となっている。

以上説明したように、本願の廃棄物溶融炉（１）におい
ては、プラズマバーナ（２０）を備えた予熱燃焼用空間
（３）に対して、廃棄物（ｄ）、燃焼排ガス（ｇ２）の
一部を供給する構造を採用したため、廃棄物（ｄ）を高
温炉床（２）において、安定して良好に溶融できるると
ともに、二次燃焼、あるいは特別は臭気ガス処理装置を
排気路（７）に設ける必要なく、しかも廃棄物溶融炉全
体としては発生する臭気ガスを少量におさえることか可
能な廃棄物溶融炉を得ることかできているのである。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

（イ）産業廃棄物や炭素系可燃物質の種類は高温炉床型
産業廃棄物溶融炉に関する技術で公知のものを適当に選
定できる。

（ロ）燃焼用空気に代えて酸素富化空気や酸素を供給し
てもよく、それらを燃焼用酸素含有ガスと総称する。

（ハ）予熱燃焼用空間（３）に廃棄物（ｄ）を供給する
ための具体構成は、例えば定量フィーダなどの適当なも
のに変更でき、それらを廃棄物供給用手段と総称する。

（ニ）予熱燃焼用空間（３）に燃焼用酸素含有ガス（ｇ
１）を供給するための具体構成は、例えば吐出口の設置
数や配置などにおいて適当に変更　　・でき、それらを
燃焼用酸素含有ガス供給手段と総称する。

（ネ）予熱燃焼用空間（３）は設置数、配置、形状、大
きさ、その他において適当に変更できる。

（へ）予熱燃焼用空間（３）を環状に形成する場合、炉
本体（２１）の内径変化をいかにするかは適当に選定で
き、例えば第３図に示すように、炉本体（２１）の内径
を高温炉床（２）に相当するレベルの一部（２１ａ）に
おいて局部的に拡大してもよい。

（ト）予熱燃焼用空間（３）に供給する廃棄物（ｄ）を
処理する乾留炉や乾燥装置を設けて、廃棄物から揮発分
や水分を除去できるように構成してもよい。

（チ）酸素含有ガス供給手段は、高温炉床（２）の壁面
に直接接続してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る廃棄物溶融炉の実施例を示し、第１
図は全体概念図、第２図は要部断面図であり、第３図は
本発明の別実施例を示す要部断面図である。 （２）・・・・・・高温炉床、（２Ｔ）・・・・・・上
面、（３）−・・・・・予熱燃焼用空間、（５）・・・
・・・燃焼用酸素含有ガス供給手段、（７）・・・・・
・排気路、（８）・・・・・・発電機、（９）・・・・
・・熱交換器、（１５）・・・・・・燃焼排ガス回収路
、（２０）・・・・・・プラズマバーナ、（ｄ）・・・
・・・廃棄物、（ｇ１）・・・・・・燃焼用酸素含有ガ
ス、（ｇ２）・・・・・・燃焼排ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 炭素系可燃物質で形成される高温炉床（２）に対して、
   廃棄物（ｄ）を供給する廃棄物供給手段（１６）と燃焼
   用酸素含有ガス（ｇ１）を供給する燃焼用酸素含有ガス
   供給手段（５）とを備えた予熱燃焼用空間（３）を、前
   記高温炉床（２）の上面（２Ｔ）より低い部位に開口す
   る構成で配設するとともに、前記高温炉床（２）から発
   生する燃焼排ガス（ｇ２）を放出する排気路（７）が備
   えられている廃棄物溶融炉であって、 前記排気路（７）に配設される熱交換器（９）の出力に
   より発電をおこなう発電機（８）を備え、この発電機（
   ８）による電力をエネルギー源とするプラズマバーナ（
   ２０）を前記予熱燃焼用空間（３）に備えるとともに、 前記燃焼排ガス（ｇ２）の一部を前記予熱燃焼用空間（
   ３）に供給する燃焼排ガス回収路（１５）が設けられて
   いる廃棄物溶融炉。