JPH09112849A - 灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理用電気抵抗溶融炉 - Google Patents
灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理用電気抵抗溶融炉Info
- Publication number
- JPH09112849A JPH09112849A JP26597595A JP26597595A JPH09112849A JP H09112849 A JPH09112849 A JP H09112849A JP 26597595 A JP26597595 A JP 26597595A JP 26597595 A JP26597595 A JP 26597595A JP H09112849 A JPH09112849 A JP H09112849A
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- Japan
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- furnace
- electric resistance
- melting furnace
- ash
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 灰処理用電気抵抗溶融炉壁の温度分布から溶
融スラグレベル及び炉内温度を検知して、最適かつ安定
な運転方法及びその方法を実施するための灰処理用電気
抵抗溶融炉を提供するものである。 【解決手段】 灰処理用電気抵抗溶融炉の炉壁の垂直方
向に設置された複数の測温器により、炉壁の温度分布か
ら溶融スラグレベル及び炉内温度を検知することで、灰
供給量及び電力投入量を制御して最適かつ安定な運転を
図るものである。
融スラグレベル及び炉内温度を検知して、最適かつ安定
な運転方法及びその方法を実施するための灰処理用電気
抵抗溶融炉を提供するものである。 【解決手段】 灰処理用電気抵抗溶融炉の炉壁の垂直方
向に設置された複数の測温器により、炉壁の温度分布か
ら溶融スラグレベル及び炉内温度を検知することで、灰
供給量及び電力投入量を制御して最適かつ安定な運転を
図るものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰及び飛灰を
溶融する灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理
用電気抵抗溶融炉に関する。
溶融する灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理
用電気抵抗溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、都市ごみ等の廃棄物は、焼却施設
で焼却処分され、生じた焼却灰、ばいじんは、埋立て処
分されていたが、有害重金属類の溶出による地下水汚染
等の問題から、コークス、灯油、電力等による溶融処理
方式が提案され、一部では実処理が行われている。
で焼却処分され、生じた焼却灰、ばいじんは、埋立て処
分されていたが、有害重金属類の溶出による地下水汚染
等の問題から、コークス、灯油、電力等による溶融処理
方式が提案され、一部では実処理が行われている。
【０００３】そのなかに、ごみ焼却灰を主体とする灰処
理の溶融炉として、電気抵抗溶融炉が提案されている。
図４は、従来の焼却灰用の３相交流電気抵抗溶融炉の概
略図、図５は直流電気抵抗溶融炉の概略図で、両図にお
いて、電気抵抗溶融炉は、焼却灰あるいは飛灰等の灰投
入口１、排気口２、溶融スラグ排出口３及び電極４を備
えている。電極４は、３相交流電気抵抗溶融炉の場合、
炉天井から３本の電極が焼却灰層５を貫通して挿入さ
れ、先端は溶融スラグ層６内に浸漬しており、直流電気
抵抗炉の場合、炉天井から１本の電極が焼却灰層５を貫
通して挿入されるとともに先端は溶融スラグ層６内に浸
漬しており、炉底に対向電極４が設けられている。溶融
スラグ層６は電気の導体となり、電気抵抗によるジュー
ル熱で灰を溶融する。焼却灰５は溶融スラグ層６を被覆
するように供給し、重金属、塩類等の揮散物の量を抑制
する。溶融メタル７、溶融スラグ６及び溶融塩８は、そ
れぞれの取出口から排出される。
理の溶融炉として、電気抵抗溶融炉が提案されている。
図４は、従来の焼却灰用の３相交流電気抵抗溶融炉の概
略図、図５は直流電気抵抗溶融炉の概略図で、両図にお
いて、電気抵抗溶融炉は、焼却灰あるいは飛灰等の灰投
入口１、排気口２、溶融スラグ排出口３及び電極４を備
えている。電極４は、３相交流電気抵抗溶融炉の場合、
炉天井から３本の電極が焼却灰層５を貫通して挿入さ
れ、先端は溶融スラグ層６内に浸漬しており、直流電気
抵抗炉の場合、炉天井から１本の電極が焼却灰層５を貫
通して挿入されるとともに先端は溶融スラグ層６内に浸
漬しており、炉底に対向電極４が設けられている。溶融
スラグ層６は電気の導体となり、電気抵抗によるジュー
ル熱で灰を溶融する。焼却灰５は溶融スラグ層６を被覆
するように供給し、重金属、塩類等の揮散物の量を抑制
する。溶融メタル７、溶融スラグ６及び溶融塩８は、そ
れぞれの取出口から排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
灰処理用電気抵抗溶融炉で焼却灰及び飛灰等を溶融する
と、溶融スラグ層上部に析出されるＮａＣｌ、ＫＣｌ等
の塩類により表層に形成された溶融塩が電極を損耗した
り、電極の短絡の原因となったり、また、炉内のスラグ
レベルに応じて適正な温度制御あるいは電極の出力制御
を行うことなく運転するので、電力費が高くつくという
問題がある。
灰処理用電気抵抗溶融炉で焼却灰及び飛灰等を溶融する
と、溶融スラグ層上部に析出されるＮａＣｌ、ＫＣｌ等
の塩類により表層に形成された溶融塩が電極を損耗した
り、電極の短絡の原因となったり、また、炉内のスラグ
レベルに応じて適正な温度制御あるいは電極の出力制御
を行うことなく運転するので、電力費が高くつくという
問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、灰処理用電気抵抗溶融
炉壁の温度分布から溶融スラグレベル及び炉内温度を検
知して、最適かつ安定な運転方法及びその方法を実施す
るための灰処理用電気抵抗溶融炉を提供するものであ
る。
炉壁の温度分布から溶融スラグレベル及び炉内温度を検
知して、最適かつ安定な運転方法及びその方法を実施す
るための灰処理用電気抵抗溶融炉を提供するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、灰処理用電気
抵抗溶融炉の炉壁の垂直方向に設置された複数の測温器
により、炉壁の温度分布から溶融スラグレベル及び炉内
温度を検知することで、灰供給量及び電力投入量を制御
して最適かつ安定な運転を図るものである。
抵抗溶融炉の炉壁の垂直方向に設置された複数の測温器
により、炉壁の温度分布から溶融スラグレベル及び炉内
温度を検知することで、灰供給量及び電力投入量を制御
して最適かつ安定な運転を図るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明による灰処理用電気
抵抗溶融炉の断面図、図２は炉壁への温度検出器の固定
構造を示す断面図で、灰処理用電気抵抗溶融炉は、ロー
タリーバルブ等を有する、焼却灰あるいは飛灰等のホッ
パー９に接続された灰投入口１、排気口２、溶融スラグ
排出口３及び昇降装置により昇降する電極４を備えてい
る。電極４は、焼却灰層５を貫通して挿入されるととも
に先端は溶融スラグ層６内に浸漬しており、炉底に対向
電極４が設けられ、両電極４は電源設備に接続されてい
る。溶融スラグ層６は電気の導体となり、電気抵抗によ
るジュール熱で灰を溶融する。焼却灰５は溶融スラグ層
６を被覆するように供給し、重金属、塩類等の揮散物の
量を抑制する。溶融メタル７、溶融スラグ６及び溶融塩
８は、それぞれの取出口から排出される。
抵抗溶融炉の断面図、図２は炉壁への温度検出器の固定
構造を示す断面図で、灰処理用電気抵抗溶融炉は、ロー
タリーバルブ等を有する、焼却灰あるいは飛灰等のホッ
パー９に接続された灰投入口１、排気口２、溶融スラグ
排出口３及び昇降装置により昇降する電極４を備えてい
る。電極４は、焼却灰層５を貫通して挿入されるととも
に先端は溶融スラグ層６内に浸漬しており、炉底に対向
電極４が設けられ、両電極４は電源設備に接続されてい
る。溶融スラグ層６は電気の導体となり、電気抵抗によ
るジュール熱で灰を溶融する。焼却灰５は溶融スラグ層
６を被覆するように供給し、重金属、塩類等の揮散物の
量を抑制する。溶融メタル７、溶融スラグ６及び溶融塩
８は、それぞれの取出口から排出される。
【０００８】炉壁面は水冷壁構造であり、炉内側鉄皮１
１には水冷側にねじが形成された孔１２が垂直方向に形
成され、図２（ａ）に示すようにタップ１３の内部に温
度検出器１４である熱電対が収納されたタップ１３が固
定されるか、又は図２（ｂ）に示すように炉内側鉄皮１
１に温度検出器１４を貼り付ける方法がある。
１には水冷側にねじが形成された孔１２が垂直方向に形
成され、図２（ａ）に示すようにタップ１３の内部に温
度検出器１４である熱電対が収納されたタップ１３が固
定されるか、又は図２（ｂ）に示すように炉内側鉄皮１
１に温度検出器１４を貼り付ける方法がある。
【０００９】温度検出器１４で検出された温度測定値に
基づき、電源設備により電力投入量、ホッパー９のロー
タリーバルブ等１５により灰の装入量及び装入タイミン
グ、電極昇降装置１６により電極の昇降が制御される。
基づき、電源設備により電力投入量、ホッパー９のロー
タリーバルブ等１５により灰の装入量及び装入タイミン
グ、電極昇降装置１６により電極の昇降が制御される。
【００１０】本発明が適用できる電気抵抗溶融炉は、縦
電極型の炉だけでなく横電極型の炉にも適用でき、ま
た、直流型電気溶融炉に限られることなく交流型電気溶
融炉に適用しても同様の作用効果が得られる。
電極型の炉だけでなく横電極型の炉にも適用でき、ま
た、直流型電気溶融炉に限られることなく交流型電気溶
融炉に適用しても同様の作用効果が得られる。
【００１１】
【実施例】本発明の運転について説明する。
【００１２】ごみ投入後溶融が始まり溶融物が生成し、
溶融メタル層、溶融スラグ層、溶融塩層が形成され、溶
融物は流動可能となり、電熱効果により溶融が安定す
る。この状態は、炉内の溶融物が充満している部分と空
間の温度の違いから、図６に示すように、炉壁に設置さ
れた温度検出器の検出温度により溶融物のレベルと溶融
温度を推定できる。したがって、炉壁に取り付けた温度
検出器の温度分布から、スラグレベルが検知できるの
で、スラグレベルを意識的に上昇させ、溶融スラグの上
に溜まった溶融塩を、例えば、系外からのごみの供給に
より、溶融塩を溶融塩専用排出口レベルに移動させ溶融
塩を強制的に、かつ連続的に排出することが可能とな
る。
溶融メタル層、溶融スラグ層、溶融塩層が形成され、溶
融物は流動可能となり、電熱効果により溶融が安定す
る。この状態は、炉内の溶融物が充満している部分と空
間の温度の違いから、図６に示すように、炉壁に設置さ
れた温度検出器の検出温度により溶融物のレベルと溶融
温度を推定できる。したがって、炉壁に取り付けた温度
検出器の温度分布から、スラグレベルが検知できるの
で、スラグレベルを意識的に上昇させ、溶融スラグの上
に溜まった溶融塩を、例えば、系外からのごみの供給に
より、溶融塩を溶融塩専用排出口レベルに移動させ溶融
塩を強制的に、かつ連続的に排出することが可能とな
る。
【００１３】また、溶融スラグ出湯口を開閉機構とし、
前記温度分布より溶融スラグレベルを検知し、出湯口を
開閉動作させて溶融スラグレベルを調整することで安定
した溶融塩の連続出湯が可能となる。また、溶融スラグ
を連続的に出滓させて、溶融スラグレベルが一定となる
ように灰の供給量を制御し、灰の供給量に応じた、電力
量及び電極の位置を制御することもできる。
前記温度分布より溶融スラグレベルを検知し、出湯口を
開閉動作させて溶融スラグレベルを調整することで安定
した溶融塩の連続出湯が可能となる。また、溶融スラグ
を連続的に出滓させて、溶融スラグレベルが一定となる
ように灰の供給量を制御し、灰の供給量に応じた、電力
量及び電極の位置を制御することもできる。
【００１４】図３は灰の組成で適正溶融温度は異なる一
例として時間と温度及び電極出力との関係を示すグラフ
で、従来は、ごみ投入後１３００°Ｃ程度に加熱し溶融
物が溶融し安定した後も電極出力を１３００°Ｃとなる
ように一定に維持していたが、本発明では、温度検出に
よる炉壁温度分布から炉内溶融状態が把握できるので、
溶融後１３００°Ｃの温度が１５〜２０分経過後に電極
出力を下げて１２００°Ｃ程度の適正溶融温度に維持し
て運転できるので、消費電力を従来に比べて約２０％程
度低減させることができる。このように溶融物が生成す
る溶融開始時期から安定運転時期に到るまでの温度分布
推移を検知・把握することで、灰供給量及び出力電力量
を制御し最適な溶融処理運転が図れ、例えば、灰供給量
を一定とした場合、出力電力量を自動制御することで、
過剰な昇温あるいは昇温不足を防止できる。
例として時間と温度及び電極出力との関係を示すグラフ
で、従来は、ごみ投入後１３００°Ｃ程度に加熱し溶融
物が溶融し安定した後も電極出力を１３００°Ｃとなる
ように一定に維持していたが、本発明では、温度検出に
よる炉壁温度分布から炉内溶融状態が把握できるので、
溶融後１３００°Ｃの温度が１５〜２０分経過後に電極
出力を下げて１２００°Ｃ程度の適正溶融温度に維持し
て運転できるので、消費電力を従来に比べて約２０％程
度低減させることができる。このように溶融物が生成す
る溶融開始時期から安定運転時期に到るまでの温度分布
推移を検知・把握することで、灰供給量及び出力電力量
を制御し最適な溶融処理運転が図れ、例えば、灰供給量
を一定とした場合、出力電力量を自動制御することで、
過剰な昇温あるいは昇温不足を防止できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、温度分布の検知により
溶融スラグレベルが把握でき、スラグレベルを意識的に
調整できるので、溶融塩を定期的又は連続的に排出する
ことが可能で、溶融塩による電極の損耗を低減し電極の
寿命を大幅に改善することができる。また、出湯量を制
御するために、溶融スラグ出湯口を開閉動作可能のもの
にして連続運転あるいはバッチ処理運転も容易となっ
た。さらに、温度分布を検知・把握することで灰供給量
及び出力電力量の自動制御が実現でき、最適な溶融処理
運転が可能となり、消費電力量が従来に比べて大幅に低
減できる。
溶融スラグレベルが把握でき、スラグレベルを意識的に
調整できるので、溶融塩を定期的又は連続的に排出する
ことが可能で、溶融塩による電極の損耗を低減し電極の
寿命を大幅に改善することができる。また、出湯量を制
御するために、溶融スラグ出湯口を開閉動作可能のもの
にして連続運転あるいはバッチ処理運転も容易となっ
た。さらに、温度分布を検知・把握することで灰供給量
及び出力電力量の自動制御が実現でき、最適な溶融処理
運転が可能となり、消費電力量が従来に比べて大幅に低
減できる。
【図１】本発明による焼却灰用の電気抵抗溶融炉の断面
図。
図。
【図２】炉壁への温度測定器の固定構造を示す断面図
で、図２（ａ）はタップによるもの、図２（ｂ）は貼り
付けたものを示す図。
で、図２（ａ）はタップによるもの、図２（ｂ）は貼り
付けたものを示す図。
【図３】時間と温度及び電極出力との関係を示すグラ
フ。
フ。
【図４】従来の焼却灰用の３相交流電気抵抗溶融炉の断
面図。
面図。
【図５】従来の焼却灰用の直流電気抵抗溶融炉の断面
図。
図。
【図６】溶融スラグレベルと炉壁温度との関係図。
１ 灰投入口、 ２ 排気口、 ３ 溶融スラグ排出
口、 ４ 電極、 ５ 焼却灰層、 ６ 溶融スラグ
層、 ７ 溶融メタル、 ８ 溶融塩、９ ホッパー、
１０ 水冷パイプ、 １１ 鉄皮、 １２ 孔、 １
３ タップ、 １４温度検出器、 １５ ロータリーバ
ルブ、 １６ 電極昇降装置
口、 ４ 電極、 ５ 焼却灰層、 ６ 溶融スラグ
層、 ７ 溶融メタル、 ８ 溶融塩、９ ホッパー、
１０ 水冷パイプ、 １１ 鉄皮、 １２ 孔、 １
３ タップ、 １４温度検出器、 １５ ロータリーバ
ルブ、 １６ 電極昇降装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ Ｆ２３Ｍ 5/08 Ｆ２３Ｍ 5/08 Ａ Ｆ２７Ｂ 3/24 Ｆ２７Ｂ 3/24 3/28 3/28 Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｇ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３５０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３５０ (72)発明者 長谷川 佳史 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 灰処理用電気抵抗溶融炉の炉壁の垂直方
向に設置された複数の温度検出器により、炉内の温度分
布を検知し、この温度分布に基づいて該溶融炉の運転を
制御することを特徴とする灰処理用電気抵抗溶融炉の運
転方法。 - 【請求項２】 炉側壁の全周を内部に水冷手段を有する
鉄皮の２重構造とすると共に、前記炉内側鉄皮の水冷手
段側で高さ方向に適宜間隔をおいて複数の温度検出手段
を配設したことを特徴とする灰処理用電気抵抗溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26597595A JPH09112849A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26597595A JPH09112849A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112849A true JPH09112849A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17424636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26597595A Pending JPH09112849A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 灰処理用電気抵抗溶融炉の運転方法及び灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09112849A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115408A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶解装置 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26597595A patent/JPH09112849A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115408A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶解装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050325 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050722 |