JPH0833190B2 - 旋回流溶融炉 - Google Patents
旋回流溶融炉Info
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- JPH0833190B2 JPH0833190B2 JP448987A JP448987A JPH0833190B2 JP H0833190 B2 JPH0833190 B2 JP H0833190B2 JP 448987 A JP448987 A JP 448987A JP 448987 A JP448987 A JP 448987A JP H0833190 B2 JPH0833190 B2 JP H0833190B2
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- combustion
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、乾燥下水汚泥や石炭等の不燃物を含む粉状
可燃物を燃焼させ、該粉状可燃物に含まれる不燃物を熱
効率良く溶融しスラグ化して系外に取出すことができる
旋回流溶融炉に関する。
可燃物を燃焼させ、該粉状可燃物に含まれる不燃物を熱
効率良く溶融しスラグ化して系外に取出すことができる
旋回流溶融炉に関する。
従来、乾燥下水汚泥や石炭のように不燃物を含む粉状
可燃物を、円筒状の炉体の端面あるいは側面から燃焼用
空気に乗せて、炉体の内部に強い旋回流が生じるように
噴射させつつ燃焼させ、その燃焼熱により焼却灰を溶融
させて、炉体出口から流出させるようにした旋回流溶融
炉は、一般に広く知られている（例えば、特開昭61−21
3408号公報参照）。
可燃物を、円筒状の炉体の端面あるいは側面から燃焼用
空気に乗せて、炉体の内部に強い旋回流が生じるように
噴射させつつ燃焼させ、その燃焼熱により焼却灰を溶融
させて、炉体出口から流出させるようにした旋回流溶融
炉は、一般に広く知られている（例えば、特開昭61−21
3408号公報参照）。
この旋回流溶融炉は、例えば、第４図に示すように、
円筒状の炉体１が所定角度傾斜して配置され、この炉体
１の一側端面部（上流側端面部）に、重油供給管２及び
重油燃焼用の空気供給管３を有する補助バーナー４が設
置され、かつ炉体１の他側端面部（下流側端面部）に、
廃ガス出口５と溶融物落口６とを上下に備えた排出用筒
体７が連結されると共に、上記炉体１の一側端寄りの外
周面上部に、粉状可燃物供給口８と燃焼用空気口９とが
設けられたものである。そして、上記補助バーナー４
は、第５図と第６図に示すように、重油供給管２と空気
供給管３とが二重構造とされ、これらの先端部10に、ノ
ズル流を旋回させる案内羽根11を固定したスワラー部12
が付設されたものである。
円筒状の炉体１が所定角度傾斜して配置され、この炉体
１の一側端面部（上流側端面部）に、重油供給管２及び
重油燃焼用の空気供給管３を有する補助バーナー４が設
置され、かつ炉体１の他側端面部（下流側端面部）に、
廃ガス出口５と溶融物落口６とを上下に備えた排出用筒
体７が連結されると共に、上記炉体１の一側端寄りの外
周面上部に、粉状可燃物供給口８と燃焼用空気口９とが
設けられたものである。そして、上記補助バーナー４
は、第５図と第６図に示すように、重油供給管２と空気
供給管３とが二重構造とされ、これらの先端部10に、ノ
ズル流を旋回させる案内羽根11を固定したスワラー部12
が付設されたものである。
しかしながら、上記従来の旋回流溶融炉にあっては、
運転時間が経過するに従って、炉体１の上流側端面部に
設けられている補助バーナー４回りの温度が変動し、充
分に高くないために、半溶融の不燃物が付着し、それが
徐々に生長し、ついには補助バーナー４のスワラー部12
を閉塞する場合があるという問題があった。そして、こ
の閉塞現象は、炉体１内を高温に保持しにくい低発熱物
質を供給して燃焼した場合に顕著に出現する。また、炉
体１の上流側端面部に補助バーナー４が設置されている
ため、炉体１内全域を見ることが可能な覗窓を取付ける
ことができず、炉体１内の溶融状態を観察することがで
きないという問題があった。
運転時間が経過するに従って、炉体１の上流側端面部に
設けられている補助バーナー４回りの温度が変動し、充
分に高くないために、半溶融の不燃物が付着し、それが
徐々に生長し、ついには補助バーナー４のスワラー部12
を閉塞する場合があるという問題があった。そして、こ
の閉塞現象は、炉体１内を高温に保持しにくい低発熱物
質を供給して燃焼した場合に顕著に出現する。また、炉
体１の上流側端面部に補助バーナー４が設置されている
ため、炉体１内全域を見ることが可能な覗窓を取付ける
ことができず、炉体１内の溶融状態を観察することがで
きないという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、粉状可燃物を効率良く燃焼させるこ
とができ、かつ炉体内の温度を一定にかつ高温に保持す
ることができ、粉状可燃物に含まれる不燃物を完全に溶
融させて、円滑に炉外に排出させることができる旋回流
溶融炉を提供することにある。
的とするところは、粉状可燃物を効率良く燃焼させるこ
とができ、かつ炉体内の温度を一定にかつ高温に保持す
ることができ、粉状可燃物に含まれる不燃物を完全に溶
融させて、円滑に炉外に排出させることができる旋回流
溶融炉を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、円筒状の炉体
の一側端面寄りの上部に補助燃焼炉を設け、かつ該補助
燃焼炉に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設ける
と共に、上記炉体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高
温となった粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込
む吹込みノズルを、上記炉体の接線方向に沿って、かつ
該炉体に対し上記一側端面側に傾けて連結したものであ
る。
の一側端面寄りの上部に補助燃焼炉を設け、かつ該補助
燃焼炉に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設ける
と共に、上記炉体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高
温となった粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込
む吹込みノズルを、上記炉体の接線方向に沿って、かつ
該炉体に対し上記一側端面側に傾けて連結したものであ
る。
また、上記補助燃焼炉は、補助バーナーを備え、さら
に、一側端面に覗窓を設けた構成が好ましい。
に、一側端面に覗窓を設けた構成が好ましい。
上記旋回流溶融炉にあっては、補助燃焼炉内に粉状可
燃物と燃焼用空気とを供給して混合させ、かつ空気比を
1.0以下に抑制した状態で部分燃焼させ、高温となし、
次いで、これらの混合物を吹込みノズルによって炉体内
にその接線方向に沿って、かつ排出側の炉体の他側端面
側に向けて吹き込んで、螺旋状の旋回流を一側端面側か
ら他側端面側に向けて生じさせて、効率良く燃焼させ、
かつ不燃物を完全に溶融させる。
燃物と燃焼用空気とを供給して混合させ、かつ空気比を
1.0以下に抑制した状態で部分燃焼させ、高温となし、
次いで、これらの混合物を吹込みノズルによって炉体内
にその接線方向に沿って、かつ排出側の炉体の他側端面
側に向けて吹き込んで、螺旋状の旋回流を一側端面側か
ら他側端面側に向けて生じさせて、効率良く燃焼させ、
かつ不燃物を完全に溶融させる。
以下、第１図ないし第３図に基づいて本発明の一実施
例を説明する。
例を説明する。
図中20は、横形円筒状の旋回流溶融炉の炉体であり、
この炉体20は、所定角度傾斜して設置されている。そし
て、この炉体20の一側端面部（上流側端面部）には、内
部を観察するための覗窓21が装着されている。また、炉
体20の他側端面部（下流側端面部）には、上下に廃ガス
出口22及び溶融物落口23を備えた排出用筒体24が連結さ
れている。さらに、上記炉体20の上流側外周面の上部寄
りには、補助燃焼炉25及び燃焼用空気口26が設置されて
いる。
この炉体20は、所定角度傾斜して設置されている。そし
て、この炉体20の一側端面部（上流側端面部）には、内
部を観察するための覗窓21が装着されている。また、炉
体20の他側端面部（下流側端面部）には、上下に廃ガス
出口22及び溶融物落口23を備えた排出用筒体24が連結さ
れている。さらに、上記炉体20の上流側外周面の上部寄
りには、補助燃焼炉25及び燃焼用空気口26が設置されて
いる。
上記補助燃焼炉25は下部が漏斗状に縮径しており、か
つ上記炉体20との連結部には、吹込みノズル27が配置さ
れている。そして、この吹込みノズル27の吹出し方向
は、第２図に示すように、上記炉体20の軸線方向視にお
いて炉体20の外周面に沿った略接線方向に設定されてい
る。一方、この吹込みノズル27は、第１図に示すように
炉体20の側面視においては、炉体20が傾斜しているのに
対して上下方向に延びるように、すなわち炉体20に対し
てはその上記一側端面側に傾けられて連結されている。
従って、上記側面視における吹込みノズル27の吹出し方
向は、炉体20に傾斜に従いその他側端面側に傾いた方向
に設定されることとなる。また、上記補助燃焼炉25の上
部には、粉状可燃物を空気とともに供給する燃料供給口
28が設置され、かつ補助燃焼炉25の上端部には、重油供
給管29及び重油燃料用の空気供給管30を有する補助バー
ナー31が配置されている。
つ上記炉体20との連結部には、吹込みノズル27が配置さ
れている。そして、この吹込みノズル27の吹出し方向
は、第２図に示すように、上記炉体20の軸線方向視にお
いて炉体20の外周面に沿った略接線方向に設定されてい
る。一方、この吹込みノズル27は、第１図に示すように
炉体20の側面視においては、炉体20が傾斜しているのに
対して上下方向に延びるように、すなわち炉体20に対し
てはその上記一側端面側に傾けられて連結されている。
従って、上記側面視における吹込みノズル27の吹出し方
向は、炉体20に傾斜に従いその他側端面側に傾いた方向
に設定されることとなる。また、上記補助燃焼炉25の上
部には、粉状可燃物を空気とともに供給する燃料供給口
28が設置され、かつ補助燃焼炉25の上端部には、重油供
給管29及び重油燃料用の空気供給管30を有する補助バー
ナー31が配置されている。
上記のように構成された旋回流溶融炉を用いて、粉状
可燃物を燃焼させる場合には、まず、補助バーナー31の
重油供給管29及び空気供給管30によって、補助燃焼炉25
内で重油を燃焼させ、この重油燃料により生じる燃焼ガ
スを、吹込みノズル27によって炉体20内に吹き込み、上
記粉状可燃物に含まれる不燃物が溶融して炉体20内を流
下するのに十分な温度（例えば1400℃）まで昇温させ
る。次いで、炉体20内の温度が上昇したら、上記補助バ
ーナー31を停止し、粉状可燃物（例えば下水汚泥を乾燥
させ、平均粒径200μｍ以下に破砕した粉状汚泥）を空
気輸送により燃料供給口28から補助燃焼炉25内に供給す
る。この時の吸込空気量は、汚泥の理論燃焼空気量の80
％程度とし、残りは（例えば、汚泥の理論燃焼空気量の
40％程度）燃焼用空気口26から吹き込む。この結果、補
助燃焼炉25内では、汚泥中の燃焼速度の速い部分が燃焼
して、上記吹込みノズル27付近では、1200℃近くに達す
る。そして、この吹込みノズル27から、炉体20内に、部
分燃焼した粉状汚泥が気体とともに40〜80m/secの流速
で吹き込まれる。この場合、吹込みノズル27の吹出し方
向は、炉体20の外周面に沿った略接線方向に設定されて
いるから、炉体20内に吹き込まれた混合物は、炉壁に沿
って強い旋回流となって移動する。しかも、吹込みノズ
ル27は炉体20に対してその一側端面側に傾けられて取り
付けられており、従って吹込みノズル27の吹出し方向は
炉体20内においてその他側端面側に傾斜しているから、
接線方向に吹き込まれた混合物は、この他側端面側に向
けて螺旋状の旋回流を形成しつつ移動することとなる。
ちなみに、この時、炉体20内は、供給された汚泥の燃焼
によって1400〜1500℃にまで上昇する。
可燃物を燃焼させる場合には、まず、補助バーナー31の
重油供給管29及び空気供給管30によって、補助燃焼炉25
内で重油を燃焼させ、この重油燃料により生じる燃焼ガ
スを、吹込みノズル27によって炉体20内に吹き込み、上
記粉状可燃物に含まれる不燃物が溶融して炉体20内を流
下するのに十分な温度（例えば1400℃）まで昇温させ
る。次いで、炉体20内の温度が上昇したら、上記補助バ
ーナー31を停止し、粉状可燃物（例えば下水汚泥を乾燥
させ、平均粒径200μｍ以下に破砕した粉状汚泥）を空
気輸送により燃料供給口28から補助燃焼炉25内に供給す
る。この時の吸込空気量は、汚泥の理論燃焼空気量の80
％程度とし、残りは（例えば、汚泥の理論燃焼空気量の
40％程度）燃焼用空気口26から吹き込む。この結果、補
助燃焼炉25内では、汚泥中の燃焼速度の速い部分が燃焼
して、上記吹込みノズル27付近では、1200℃近くに達す
る。そして、この吹込みノズル27から、炉体20内に、部
分燃焼した粉状汚泥が気体とともに40〜80m/secの流速
で吹き込まれる。この場合、吹込みノズル27の吹出し方
向は、炉体20の外周面に沿った略接線方向に設定されて
いるから、炉体20内に吹き込まれた混合物は、炉壁に沿
って強い旋回流となって移動する。しかも、吹込みノズ
ル27は炉体20に対してその一側端面側に傾けられて取り
付けられており、従って吹込みノズル27の吹出し方向は
炉体20内においてその他側端面側に傾斜しているから、
接線方向に吹き込まれた混合物は、この他側端面側に向
けて螺旋状の旋回流を形成しつつ移動することとなる。
ちなみに、この時、炉体20内は、供給された汚泥の燃焼
によって1400〜1500℃にまで上昇する。
この状態において、高速で吹き込まれた汚泥粒子のう
ち、微粒子は高温気流中で燃焼するが、燃焼しきれない
粒子は、サイクロン効果により炉壁面に到達し、そこに
存在する溶融スラグに捕捉されて燃焼し、また汚泥中に
含まれる不燃物は、炉壁面において溶融しながら流下
し、溶融物落口23を通ってスラグ冷却設備に落下してい
く。一方、燃焼廃ガスは、廃ガス出口22を通って廃ガス
処理設備に送られる。
ち、微粒子は高温気流中で燃焼するが、燃焼しきれない
粒子は、サイクロン効果により炉壁面に到達し、そこに
存在する溶融スラグに捕捉されて燃焼し、また汚泥中に
含まれる不燃物は、炉壁面において溶融しながら流下
し、溶融物落口23を通ってスラグ冷却設備に落下してい
く。一方、燃焼廃ガスは、廃ガス出口22を通って廃ガス
処理設備に送られる。
なお、上記粉状汚泥の発熱量が低い場合には、補助バ
ーナー31による重油燃焼を粉状汚泥の供給後も継続す
る。
ーナー31による重油燃焼を粉状汚泥の供給後も継続す
る。
次に、上述した旋回流溶融炉を具体的に運転した場合
の結果を、従来の旋回流溶融炉の運転結果とあわせて説
明する。
の結果を、従来の旋回流溶融炉の運転結果とあわせて説
明する。
ａ）補助燃料を使用しない場合 使用した乾燥下水汚泥の物性及び運転条件は以下の通
りである。
りである。
乾燥下水汚泥 水分 1.5％ 灰分 35.8％ 可燃分 62.7％ 総発熱量 3890kCal/Kg・乾物 平均粒径 180μｍ 供給量 120Kg/H 燃焼用空気供給量 補助燃焼炉 0.8 炉本体 0.4 上記のような条件で運転した結果を第１表に示す。
ｂ）補助燃料を使用した場合 使用した乾燥下水汚泥の物性及び運転条件は以下の通
りである。
りである。
乾燥下水汚泥 水分 2.0％ 灰分 55.5％ 可燃分 42.5％ 総発熱量 2900kCal/Kg・乾物 平均粒径 180μｍ 供給量 120Kg/H 補助燃料 重油 1.0/H 燃焼用空気供給量 補助燃焼炉 0.8 炉本体 0.4 上記のような条件で運転した結果を第２表に示す。
上記２例からも明らかなように、本発明にかかる旋回
流溶融炉によって効率の良い高負荷燃焼を長時間連続運
転することが可能になった。すなわち、第３図に示すよ
うに、炉体20内は、運転開始時点から温度が上昇し、所
定温度（例えば1400℃）に到達した後（粉状汚泥供給時
点t1後）は、炉内温度を一定に保持して運転が円滑に継
続される。
流溶融炉によって効率の良い高負荷燃焼を長時間連続運
転することが可能になった。すなわち、第３図に示すよ
うに、炉体20内は、運転開始時点から温度が上昇し、所
定温度（例えば1400℃）に到達した後（粉状汚泥供給時
点t1後）は、炉内温度を一定に保持して運転が円滑に継
続される。
以上説明したように、本発明は、円筒状の炉体の一側
端面寄りの上部に補助燃焼炉を設け、かつ該補助燃焼炉
に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設けると共
に、上記炉体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高温と
なった粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込む吹
込みノズルを、上記炉体の接線方向に沿って、かつ該炉
体に対し上記一側端面側に傾けて連結したものであるか
ら、以下のような優れた効果を有する。
端面寄りの上部に補助燃焼炉を設け、かつ該補助燃焼炉
に、粉状可燃物及び燃焼用空気の供給口を設けると共
に、上記炉体に、上記補助燃焼炉で部分燃焼して高温と
なった粉状可燃物と気体との混合物を高速で吹き込む吹
込みノズルを、上記炉体の接線方向に沿って、かつ該炉
体に対し上記一側端面側に傾けて連結したものであるか
ら、以下のような優れた効果を有する。
イ）粉状可燃物の粒径，発熱量等の物性の変動に対して
常に安定した運転を行なわせることができる。
常に安定した運転を行なわせることができる。
ロ）粉状可燃物の炉体内への吹込み口の温度を高く保つ
ことができるとともに、炉体内に、その一側端面側から
他側端面側に向けて螺旋状の旋回流が形成されるため、
粉状可燃物が供給される炉体の一側端面部に半溶融の堆
積物が発生せず、長時間の連続運転が可能である。
ことができるとともに、炉体内に、その一側端面側から
他側端面側に向けて螺旋状の旋回流が形成されるため、
粉状可燃物が供給される炉体の一側端面部に半溶融の堆
積物が発生せず、長時間の連続運転が可能である。
ハ）炉体の一側端面部に覗窓を取付けることができるか
ら、炉体内部を完全に観察することができ、燃焼，溶融
状態を十分に監視し、運転管理を容易に行なうことがで
きる。
ら、炉体内部を完全に観察することができ、燃焼，溶融
状態を十分に監視し、運転管理を容易に行なうことがで
きる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は断面図、第２図は補助燃焼炉と炉体との連結状
態を示す説明図、第３図は炉体内の温度変化を示す特性
図、第４図は従来の旋回流溶融炉の断面図、第５図は補
助バーナーの断面図、第６図は第５図のVI−VI線矢視図
である。 20……炉体、21……覗窓、25……補助燃焼炉、27……吹
込みノズル、28……燃料供給口、31……補助バーナー。
第１図は断面図、第２図は補助燃焼炉と炉体との連結状
態を示す説明図、第３図は炉体内の温度変化を示す特性
図、第４図は従来の旋回流溶融炉の断面図、第５図は補
助バーナーの断面図、第６図は第５図のVI−VI線矢視図
である。 20……炉体、21……覗窓、25……補助燃焼炉、27……吹
込みノズル、28……燃料供給口、31……補助バーナー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 輝二 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 五十嵐 操 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 田中 法親 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 上條 泰彦 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 審査官 宮崎 敏長 (56)参考文献 「第22回下水道研究発表会講演集」、 （昭和60年５月10日），社団法人日本下水 道協会編、「11−50旋回流溶融炉による汚 泥の燃焼（第１報)
Claims (3)
- 【請求項１】円筒状の炉体の一側端面寄りの上部に補助
燃焼炉を設け、かつ該補助燃焼炉に、粉状可燃物及び燃
焼用空気の供給口を設けると共に、上記炉体に、上記補
助燃焼炉で部分燃焼して高温となった粉状可燃物と気体
との混合物を圧送して炉体内に高速で吹き込む吹込みノ
ズルを、上記炉体の接線方向に沿って、かつ該炉体に対
し上記一側端面側に傾けて連結したことを特徴とする旋
回流溶融炉。 - 【請求項２】上記補助燃焼炉は、低発熱量の粉状可燃物
を燃焼させ一定温度に保持するための補助バーナーを備
えた構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の旋回流溶融炉。 - 【請求項３】上記炉体は、その一側端面に覗窓を備えた
構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の旋回流溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP448987A JPH0833190B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 旋回流溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP448987A JPH0833190B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 旋回流溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63172808A JPS63172808A (ja) | 1988-07-16 |
| JPH0833190B2 true JPH0833190B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=11585504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP448987A Expired - Lifetime JPH0833190B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 旋回流溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833190B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
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| JPH0336412A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-18 | Ebara Infilco Co Ltd | 多段式旋回溶融炉 |
| US5020455A (en) * | 1990-01-11 | 1991-06-04 | Chiba City & Tsukishima Kikai Kubushiki Kaisha | System for treating waste material in a molten state |
| US5922090A (en) | 1994-03-10 | 1999-07-13 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating wastes by gasification |
-
1987
- 1987-01-12 JP JP448987A patent/JPH0833190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「第２２回下水道研究発表会講演集」、（昭和６０年５月１０日），社団法人日本下水道協会編、「１１−５０旋回流溶融炉による汚泥の燃焼（第１報） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63172808A (ja) | 1988-07-16 |
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