JPH09210337A - 廃棄物溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱媒体となる燃焼ガス量を減ずることがで
き、アスベスト等の有害物質の溶融処理炉として有用で
あると共に排出されるエネルギーが少ない廃棄物溶融炉
を提供する。 【解決手段】 焼却灰やアスベスト等の無機質物を溶融
処理する炉であって、溶融炉本体１０に、ハイサイクル
蓄熱式燃焼バーナーを有する高温燃焼炉６の燃焼ガス噴
出口７を連通させると共に、溶融炉本体１０に補助バー
ナー９を配設させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の焼却
灰や石炭焚きボイラの燃焼灰、或いは、アスベスト等の
有害な廃棄物を溶融処理して減容化させる廃棄物溶融炉
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却灰等の粉体物を溶融させる炉
としては、表面溶融炉が一般的である。この表面溶融炉
は、図４に示すように、溶融炉１内に排ガスを熱源とす
る空気加熱器２で加熱された加熱空気を導入する一方、
溶融炉１に備えたバーナー３の火炎によって溶融炉１内
に供給された焼却灰等の粉体物を溶融させる一方、溶融
炉１の底に溜まった溶融物（スラグ）ｓを水ｗを張った
溶融スラグピット４内に流下させて固化させるようにな
っている。

【０００３】一方、溶融炉１の排ガスｇは、サイクロン
集塵機５や排ガス式空気加熱器２を経て大気中に放出さ
れ、サイクロン集塵機５で捕捉された粉体物は、再度、
溶融炉１内に戻されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の表面
溶融炉は、溶融炉内にバーナーが設けられているから粉
塵が巻き起こるという問題がある。一方、燃焼方式によ
る溶融炉は、溶融効率（溶融粉体量／投入粉体量）が悪
く、ダストとして系外に排出される粉体物の量が多く、
ダスト処理機器のキャパシティーアップが避けられない
ばかりでなく、熱効率も悪いという問題があった。溶融
炉の排ガスは、非常にダスト等を含み、熱回収用熱交換
器等の閉塞もあり、運転が難しいという問題があった。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的するところは、上記の如き欠点のない廃棄物溶融
炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の廃棄物溶
融炉は、焼却灰やアスベスト等の粉体状の無機質物を溶
融処理する炉であって、溶融炉本体に、ハイサイクル蓄
熱式燃焼バーナーを有する高温燃焼炉の燃焼ガス噴出口
を連通させると共に、溶融炉本体に補助バーナーを配設
させた構成である。

【０００６】ここで、ハイサイクル蓄熱式燃焼バーナー
は、燃焼炉本体と、該燃焼炉本体の端部に配設された蓄
熱器及び燃焼バーナーを有する第１，第２の２系統の燃
焼器と、該第１，第２の２系統の燃焼器に燃焼用空気を
供給する空気配管と、該空気配管の端部に設けた４方バ
ルブと、該４方バルブと前記第１，第２の２系統の燃焼
器に夫々連通する連通管から構成することが望ましい。

【０００７】また、燃焼ガス噴出口内にスワラーを設け
ることが望ましい。また、溶融炉本体に接続させた被処
理物供給管の途中に予熱器を配設させることが望まし
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は、本発明にかかる廃棄物
溶融炉の概略図であり、縦に長い塔状の溶融炉本体１０
の頂部に、ハイサイクル蓄熱式燃焼バーナーを有する高
温燃焼炉６の燃焼ガス噴出口７が接続されている。

【０００９】高温燃焼炉６は、図２に示すように、燃焼
炉本体２１と、燃焼炉本体２１の端部に設けられた蓄熱
器２２及び燃焼バーナー２３を有する第１系統の燃焼器
２４と、この燃焼器２４と同側に設けられた蓄熱器２５
及び燃焼バーナー２６を有する第２系統の燃焼器２７
と、この第１系統の燃焼器２４及び第２系統の燃焼器２
７に燃焼用空気Ａを供給する空気配管２８と、空気配管
２８の端部に設けられた４方バルブ２９と、４方バルブ
２９と第１系統の燃焼器２４及び第２系統の燃焼器２７
とを夫々連通する連通管３０，３１から構成されてい
る。

【００１０】また、図１のように、燃焼ガス噴出口７に
は、スワラー８が設けられ、高温燃焼炉６から溶融炉本
体１０内に噴出する高温の燃焼ガスＧに旋回流を付与す
るようになっている。更に、溶融炉本体１０には、追焚
き用の補助バーナー９を設けて溶融炉本体１０内をより
高温に保持するようになっている。一方、水管（不図
示）よって保護された溶融炉本体１０には、焼却灰やア
スベスト等の無機質物ｂを投入する配管１１を設けると
共に、サイクロン１５によって捕捉した排ガス中の飛散
物を配管１２を通して、再度、溶融炉本体１０内に戻す
ようになっている。図１中、４は溶融スラグピット、１
３は排ガス管を示している。

【００１１】次に、上記溶融炉の作用について説明す
る。高温燃焼炉６の燃焼炉本体２１に設けられた第１系
統の燃焼器２４の燃焼バーナー２３に供給された燃料、
例えば、天然ガスＦは、空気配管２８、４方バルブ２９
及び連通管３０を経て流入し、蓄熱器２２で高温に過熱
された燃焼用空気Ａと混合して燃焼する。そして、この
とき発生する、例えば、１３００℃の燃焼ガスＧの一部
は、燃焼炉本体２１に設けた燃焼ガス噴出口７を通って
溶融炉本体１０内に噴出され、残りの燃焼ガスＧは、燃
焼炉本体２１の側壁に沿って流れて休止中の燃焼器２７
に流入し、蓄熱器２５に熱を付与して、例えば、１５０
℃の低温排ガスＧ′となって連通管３１、４方バルブ２
９を経て系外に排出される。

【００１２】一方、第２系統の燃焼器２７が稼働すると
きは、４方バルブ２９が切り換えられ、燃焼バーナー２
６に供給された燃料Ｆは、空気配管２８、４方バルブ２
９及び連通管３１を経て第２系統の燃焼器２７に流入
し、第１系統の燃焼器２４の燃焼熱を蓄熱した蓄熱器２
５で高温、例えば、８００℃まで加熱された燃焼用空気
Ａと混合して燃焼する。このとき発生する燃焼ガスＧの
一部は、燃焼炉本体２１に設けた燃焼ガス噴出口７を通
って溶融炉本体１０内に噴出し、残りの燃焼ガスＧは、
燃焼炉本体２１の側壁に沿って第１の燃焼器２４に向か
って流れ、燃焼器２４の蓄熱器２２を加熱した後、連通
管３０、４方バルブ２９を経て系外に排出される。以
下、所定のインターバル、例えば、２０〜３０秒間隔で
第１系統の燃焼器２４と第２系統の燃焼器２７との燃焼
が切り換えられ、燃焼炉本体２１内が高温場を形成す
る。

【００１３】そして、高温燃焼炉６の燃焼ガス噴出口７
から溶融炉本体１０内に噴出された高温（１３００℃）
の燃焼ガスＧは、スワール８によって旋回流が付与さ
れ、配管１１から溶融炉本体１０内に供給された焼却灰
やアスベスト等の無機質物ｂを溶融炉本体１０の内壁面
に沿って旋回させる。上記燃焼ガスＧは、高温、且つ、
４％以上の酸素を保有するから補助バーナー９によって
追焚することによって、ほぼ完全に燃焼ガス中の酸素を
消費して、より高温になり、アスベストでも簡単に溶融
する。そして、溶融したスラグｓは、溶融炉本体１０の
内壁面に沿って流下した後、排出口１４から水ｗを張っ
た溶融スラグピット４内に流下して冷却固化される。

【００１４】一方、サイクロン１５によって捕捉した排
ガス中の飛散物は、配管１２を通って、再度、溶融炉本
体１０内に戻されるが、本発明の場合、メインバーナー
のある燃焼炉６内に被溶融物を投入しないので、被溶融
物の飛散が少なく溶融炉本体１０に流入ガス量も少ない
ために、サイクロン等のダスト処理機器のキャパシティ
ーアップを避けることができる。

【００１５】また、図３のように、被溶融物を予熱器１
６によって予熱することにより、より効率的に被溶融物
を溶融させることができる。この場合の熱源には、溶融
炉の排ガスが使用される。

【００１６】

【発明の効果】上記のように、本発明は、燃焼炉にハイ
サイクル蓄熱式燃焼バーナーを用いて高温場を形成する
ため、溶融炉本体内では、燃焼用空気を補強することな
しに補助バーナーによる追焚きをすることにより、溶融
物の融点を越える温度を容易に形成することが可能であ
り、熱媒体となる燃焼ガス量を減ずることができ、アス
ベストなどの有害物質の溶融処理炉として有用であると
共に排出されるエネルギーが少ないため高効率な溶融が
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物溶融炉の概略図である。

【図２】高速切替式蓄熱型燃焼器の概略図である。

【図３】本発明に係る廃棄物溶融炉の他の例を示す概略
図である。

【図４】従来の表面溶融炉の概略図である。

【符号の説明】

６ 高温燃焼炉 ７ 燃焼ガス噴
出口 ９ 補助バーナー １０ 溶融炉本体

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ２３Ｌ 15/02 Ｆ２３Ｌ 15/02 (72)発明者 森本 清水 東京都中央区築地５丁目６番４号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 保田 力 横浜市鶴見区尻手２丁目１番53号 日本フ ァーネス工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却灰やアスベスト等の無機質物を溶融
   処理する炉であって、溶融炉本体に、ハイサイクル蓄熱
   式燃焼バーナーを有する高温燃焼炉の燃焼ガス噴出口を
   連通させると共に、溶融炉本体に補助バーナーを配設さ
   せた廃棄物溶融炉。
2. 【請求項２】 ハイサイクル蓄熱式燃焼バーナーを、燃
   焼炉本体と、該燃焼炉本体の端部に配設された蓄熱器及
   び燃焼バーナーを有する第１，第２の２系統の燃焼器
   と、該第１，第２の２系統の燃焼器に燃焼用空気を供給
   する空気配管と、該空気配管の端部に設けた４方バルブ
   と、該４方バルブと前記第１，第２の２系統の燃焼器に
   夫々連通する連通管から構成させた請求項１記載の廃棄
   物溶融炉。
3. 【請求項３】 燃焼ガス噴出口内にスワラーを設けた請
   求項１記載の廃棄物溶融炉。
4. 【請求項４】 溶融炉本体に接続させた被処理物供給管
   の途中に予熱器を配設させた請求項１記載の廃棄物溶融
   炉。