JPH09178152A - 電気式灰溶融炉の排ガス燃焼部構造 - Google Patents

電気式灰溶融炉の排ガス燃焼部構造

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JPH09178152A
JPH09178152A JP34205995A JP34205995A JPH09178152A JP H09178152 A JPH09178152 A JP H09178152A JP 34205995 A JP34205995 A JP 34205995A JP 34205995 A JP34205995 A JP 34205995A JP H09178152 A JPH09178152 A JP H09178152A
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JP
Japan
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exhaust gas
slag
secondary air
outlet
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP34205995A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitoshi Sekiguchi
善利 関口
Kunio Sasaki
邦夫 佐々木
Shiro Sakata
詞郎 坂田
Satoshi Kawaguchi
敏 川口
Koji Sakakibara
恒治 榊原
Hideo Sato
英夫 佐藤
Hiroshi Kosaka
浩史 小坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Zosen Corp
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガスと二次空気との混合を改善して排ガス
中の可燃性ガスを完全燃焼する。 【解決手段】 プラズマトーチ4,5 を有する溶融室2に
溶融スラグSの出滓口9を形成し、この出滓口9に対応
してスラグ抜出室11を設けるとともに、このスラグ抜出
室11の上部に排ガスの再燃焼室12を設け、この再燃焼室
12の側壁に、出滓口9に向かって火炎Fを形成する燃焼
用バーナ14を配設し、前記出滓口9の出口に、燃焼用バ
ーナ14の火炎Fに向かって二次空気FAを吹き込む二次
空気ノズル15を設けた。これにより出滓口9の上部を伝
って排出される排ガスGに二次空気FAを合流させて混
合を促進し、火炎F側に案内することで、着火させて火
炎Fの直上部に二次燃焼域FZを形成して完全燃焼を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉等から
排出される焼却灰等を、たとえばプラズマや電気アー
ク、ジュール熱などの電気エネルギーにより加熱溶融し
て、減容化および無害化を図る電気式灰溶融炉の排ガス
燃焼部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の灰溶融炉としては、カーボン製
電極を有するプラズマ式灰溶融炉がある。このプラズマ
式灰溶融炉では、炉内が酸化雰囲気の場合、電極の消耗
を防止するために、プラズマ作動ガスとしてアルゴンガ
スや窒素ガス等の不活性ガスを使用し、炉内を還元雰囲
気下にして加熱溶融を行っている。そのため、溶融室内
からCO,H2 などの可燃性ガスを多量に含んだ排ガス
が発生する。
【0003】従来では、この可燃性ガスを処理するため
に、図4に示すように、炉本体31の溶融室32から出
滓口33を介して排出された排ガスGを、下流側の排ガ
ス通路に設けた再燃焼室34に導入し、燃焼用バーナ3
5により完全燃焼させていた。なお、燃焼用バーナ35
は、出滓口33の下部に対向する側壁に配置され、出滓
口33から流出落下される溶融スラグを加熱して温度低
下による固化を防止すると同時に、排ガス中の可燃性ガ
スに着火させ、さらに燃焼用バーナ35の上部に配置さ
れた二次空気ノズル36から出滓口33側に向かって供
給される二次空気により二次燃焼が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
によれば、排ガスGの流速が遅く、主として溶融室3
2の天井部から出滓口33を通って再燃焼室34の前壁
面に沿って上昇するため、二次空気ノズル36から吹き
込まれる二次空気との混合が不十分となり、完全燃焼が
行われず、再燃焼室34を通過して排出される可燃性ガ
スが多い、二次燃焼域が二次空気ノズル36の吹き込
み位置よりも後流側となり、再燃焼室34を有効利用で
きていない、出滓口33下方のスラグ抜出室37に可
燃性ガスを含む排ガスが溜まり、炉内圧の変動で外部の
空気が流入したときに異常燃焼やガス爆発の危険性があ
る、などの問題点があった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決して、排ガス
と二次空気との混合を改善して排ガス中の可燃性ガスを
完全燃焼できるとともに、再燃焼室も有効に利用でき、
さらにスラグ抜出室における排ガスの淀みも防止できる
電気式灰溶融炉の排ガス燃焼部構造を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電気式灰溶融炉は、炉本体内で電気エネルギ
ーによる加熱手段を有する溶融室に溶融スラグの出滓口
を形成し、この出滓口に対応してスラグ抜出室を設ける
とともに、このスラグ抜出室の上部に排ガスの再燃焼室
を設け、この再燃焼室の側壁に、出滓口に向かって火炎
を形成する燃焼用バーナを配設し、前記出滓口の天部出
口またはその近傍に、燃焼用バーナの火炎に向かって二
次空気を吹き込む二次空気ノズルを設けたことを特徴と
する。
【0007】また上記構成において、二次空気ノズルの
ノズル口を出滓口の幅方向に伸びるスリット状に形成し
て、出滓口の出口を覆う二次空気のエアカーテンを形成
することを特徴とする。
【0008】上記構成によれば、溶融室の天井部から出
滓口の上部を通って再燃焼室に流入する排ガスは、二次
空気ノズルにより、出滓口の出口から燃焼用バーナの火
炎に向かって噴射される二次空気と衝突して混合が促進
されるとともに、火炎側に誘導されて確実に着火され、
火炎の上方で二次燃焼域が形成される。したがって、出
滓口から排出される可燃ガスを多く含む排ガスを効率よ
く燃焼させることができ、さらに再燃焼室を有効に利用
することができる。また燃焼効率がよい分、可燃ガスを
多く含む排ガスがスラグ抜出室に滞留することもない。
【0009】また二次空気のエアーカーテンを形成する
ことで、上方に抜け出す排ガスがなくなり、排ガスをほ
とんど火炎側に案内することができ、排ガス中の可燃性
ガスをさらに効果的に混合および燃焼させることができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るプラズマ式
灰溶融炉の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明す
る。
【0011】このプラズマ式灰溶融炉は、底部に溶融ベ
ースメタル1を貯留する溶融室2が形成された炉本体3
と、炉本体3の天壁3aから溶融室2内に挿入された2
本の加熱手段であるプラズマトーチ(陽極、陰極)4,
5と、炉本体3の前壁3bに形成された灰投入口6を介
して焼却灰Aを溶融室2内に供給する灰供給ホッパー7
およびプッシャー8と、炉本体3の後壁3cに形成され
て絞り堰9aを有する出滓口9と、出滓口9に対応して
出滓口9の下部に設けられたスラグ抜出室11と、スラ
グ抜出室11の上方で出滓口9から排出される排ガスの
通路上に形成された再燃焼室12とが具備されている。
また、スラグ抜出室11の下方には、出滓口9から排出
された溶融スラグSを水冷して水砕スラグWSを生成す
る水砕ピット13aおよびスラグ搬出コンベヤ13bを
備えたスラグ冷却装置13が配置され、スラグ抜出室1
1の下端部は水砕ピット13aの冷却水中に浸漬されて
いる。
【0012】前記再燃焼室12の後壁12aには、絞り
堰9aに向かって火炎Fを形成する燃焼用バーナ14が
設置され、この燃焼用バーナ14により溶融スラグSが
加熱されて固化が防止されるとともに、溶融室2から排
出される可燃性ガスを含む排ガスGを着火することがで
きる。
【0013】出滓口9の出口上部の再燃焼室12の前壁
(側壁の1例)12bには、燃焼用バーナ14の火炎F
に向かって二次空気FAを噴射する二次空気ノズル15
が設けられている。この二次空気ノズル15は、出滓口
9の幅方向に配置されたノズル管15aと、このノズル
管15aに長さ方向に設けられて前壁12bに貫設され
たスリットノズル15bとで構成され、出滓口9の出口
上部を覆い排ガスGを効果的に火炎F側に案内する二次
空気FAのエアカーテンを形成するように構成されてい
る。
【0014】再燃焼室12に天部に形成されたガス排出
口12bには、排ガス処理設備に導入する排ガス管が接
続されている。上記構成において、灰供給ホッパー7お
よびプッシャー8により、灰投入口6を介して溶融室2
に焼却灰が投入されると、プラズマトーチ4,5内およ
びガス供給ノズル(図示せず)から溶融室2内に供給さ
れた不活性ガス、たとえば窒素ガス雰囲気下で、プラズ
マトーチ4,5とベースメタル1との間に形成されたプ
ラズマアークにより焼却灰が加熱溶融される。そして、
所定レベルに上昇した溶融スラグSは、出滓口9の絞り
堰9aから燃焼用バーナ14で加熱されつつ排出され、
スラグ抜出室11を介して水砕ピット13aに投入され
て水砕スラグWSが形成される。
【0015】一方溶融室2内で発生した排ガスGは、溶
融室2の天井部から出滓口9の上部を伝って再燃焼室1
2に排出されるが、この時2次空気ノズル15からエア
カーテン状に噴出される二次空気FAにより、排ガスG
の上方への吹き抜けを防止するとともに二次空気FAと
混合され、燃焼用バーナ14の火炎Fに誘導されて着火
される。そして火炎Fの直上部で二次燃焼域FZを形成
して、排ガスGに含まれる可燃性ガスが効果的に燃焼さ
れる。
【0016】上記実施の形態によれば、溶融室2の天井
部から出滓口9の上部を通って再燃焼室12に流入する
排ガスGに、二次空気ノズル15の二次空気FAを合流
させるとともに燃焼用バーナ14の火炎Fに案内するよ
うに構成したので、排ガスGと二次空気FAとが効果的
に混合され、火炎F側に誘導されて確実に着火され、火
炎Fの上方で二次燃焼域FZが形成される。したがっ
て、出滓口9から排出される可燃ガスを多く含む排ガス
Gを効率よく燃焼させることができ、さらに再燃焼室1
2を有効に利用することができる。また燃焼効率がよい
分、可燃ガスを多く含む排ガスGがスラグ抜出室11に
滞留することもない。
【0017】また二次空気ノズル15のスリットノズル
15bにより、二次空気FAをエアーカーテン状に噴射
させることで、出滓口9から直上に抜け出す排ガスGが
なくなり、排ガスGをほとんど火炎F側に案内すること
ができ、排ガスF中の可燃性ガスをさらに効果的に混合
および燃焼させることができる。
【0018】
【発明の効果】以上に述べたごとく、上記構成によれ
ば、溶融室の天井部から出滓口の上部を通って再燃焼室
に流入する排ガスは、二次空気ノズルにより、出滓口の
出口から燃焼用バーナの火炎に向かって噴射される二次
空気と衝突して混合が促進されるとともに、火炎側に誘
導されて確実に着火され、火炎の上方で二次燃焼域が形
成される。したがって、出滓口から排出される可燃ガス
を多く含む排ガスを効率よく燃焼させることができ、さ
らに再燃焼室を有効に利用することができる。また燃焼
効率がよい分、可燃ガスを多く含む排ガスがスラグ抜出
室に滞留することもない。
【0019】また二次空気のエアーカーテンを形成する
ことで、上方に抜け出す排ガスがなくなり、排ガスをほ
とんど火炎側に案内することができ、排ガス中の可燃性
ガスをさらに効果的に混合および燃焼させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ式灰溶融炉の実施の形態
を示す側面断面図である。
【図2】図1に示す要部拡大図である。
【図3】図1に示すI−I断面図である。
【図4】従来のプラズマ式灰溶融炉を示す側面断面図で
ある。
【符号の説明】
A 焼却灰 S 溶融スラグ G 排ガス FA 二次空気 F 火炎 FZ 二次燃焼域 1 ベースメタル 2 溶融室 3 炉本体 4,5 プラズマトーチ 6 灰投入口 9 出滓口 11 スラグ抜出室 12 再燃焼室 12b 前壁 13 スラグ冷却装置 14 燃焼用バーナ 15 二次空気ノズル 15a ノズル管 15b スリットノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 敏 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 榊原 恒治 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 佐藤 英夫 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 小坂 浩史 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉本体内で電気エネルギーによる加熱手段
    を有する溶融室に溶融スラグの出滓口を形成し、この出
    滓口に対応してスラグ抜出室を設けるとともに、このス
    ラグ抜出室の上部に排ガスの再燃焼室を設け、この再燃
    焼室の側壁に、出滓口に向かって火炎を形成する燃焼用
    バーナを配設し、前記出滓口の天部出口またはその近傍
    に、燃焼用バーナの火炎に向かって二次空気を吹き込む
    二次空気ノズルを設けたことを特徴とする電気式灰溶融
    炉の排ガス燃焼部構造。
  2. 【請求項2】二次空気ノズルのノズル口を出滓口の幅方
    向に伸びるスリット状に形成して、出滓口の出口上方を
    覆う二次空気のエアカーテンを形成するように構成した
    ことを特徴とする請求項1記載の電気式灰溶融炉の排ガ
    ス燃焼部構造。
JP34205995A 1995-12-28 1995-12-28 電気式灰溶融炉の排ガス燃焼部構造 Pending JPH09178152A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010134760A3 (ko) * 2009-05-22 2011-03-17 트리플코어스코리아 멀티 플라즈마를 이용한 열원 집중 장치, 폐기물 처리 장치 및 방법
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CN110081435A (zh) * 2019-05-23 2019-08-02 江苏利百川环保科技有限公司 一种热解炉的二燃室结构
KR102641571B1 (ko) * 2022-11-21 2024-02-28 (주)조선내화이엔지 소각로 연소 속도 제어를 통한 내부 온도 조절 기능을 갖는 소각로용 배기 가스 재 순환 장치 와 그 제어방법

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