JPH10103634A - 廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置 - Google Patents
廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置Info
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- JPH10103634A JPH10103634A JP8252961A JP25296196A JPH10103634A JP H10103634 A JPH10103634 A JP H10103634A JP 8252961 A JP8252961 A JP 8252961A JP 25296196 A JP25296196 A JP 25296196A JP H10103634 A JPH10103634 A JP H10103634A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 補助燃料の供給を不要もしくは少量としなが
ら、熱分解炉から溶融炉内に導入された熱分解ガスを確
実に着火させ、灰分溶融に必要な熱量を確保する。 【解決手段】 熱分解炉１０と溶融炉１２を備えた廃棄
物処理設備における上記溶融炉１２の運転方法及び装
置。溶融炉１２にプラズマトーチ４６を設ける。このプ
ラズマトーチ４６から噴出されるプラズマによって、熱
分解炉１０から溶融炉１２に送られる熱分解ガス中の可
燃成分やチャーを着火させ、その燃焼により発生する熱
と上記プラズマ自身のもつ熱とでガス中の灰分を溶融さ
せる。
ら、熱分解炉から溶融炉内に導入された熱分解ガスを確
実に着火させ、灰分溶融に必要な熱量を確保する。 【解決手段】 熱分解炉１０と溶融炉１２を備えた廃棄
物処理設備における上記溶融炉１２の運転方法及び装
置。溶融炉１２にプラズマトーチ４６を設ける。このプ
ラズマトーチ４６から噴出されるプラズマによって、熱
分解炉１０から溶融炉１２に送られる熱分解ガス中の可
燃成分やチャーを着火させ、その燃焼により発生する熱
と上記プラズマ自身のもつ熱とでガス中の灰分を溶融さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用廃棄物、都
市ごみ等を熱分解処理する廃棄物処理設備において、上
記熱分解処理により発生した熱分解ガスを燃焼させてそ
のガス中の灰分を溶融させる溶融炉の運転方法及び装置
に関するものである。
市ごみ等を熱分解処理する廃棄物処理設備において、上
記熱分解処理により発生した熱分解ガスを燃焼させてそ
のガス中の灰分を溶融させる溶融炉の運転方法及び装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ごみの発熱量は増加の一途を
たどり、最終処分地容量の逼迫や二次公害（地下水汚
染）の問題、法規制の強化等の関係から、廃棄物の溶融
による減容化、固定化の検討が進められている。また、
リサイクル法にみられるように、有効な資源回収、未利
用エネルギーの回収、処理物の資源化等、廃棄物有効利
用への取組みも強化されつつある。さらに、有害物質の
安定処理についてはＤＸＮ等の微量汚染物質の抑制な
ど、廃棄物処理に要求される課題は多い。
たどり、最終処分地容量の逼迫や二次公害（地下水汚
染）の問題、法規制の強化等の関係から、廃棄物の溶融
による減容化、固定化の検討が進められている。また、
リサイクル法にみられるように、有効な資源回収、未利
用エネルギーの回収、処理物の資源化等、廃棄物有効利
用への取組みも強化されつつある。さらに、有害物質の
安定処理についてはＤＸＮ等の微量汚染物質の抑制な
ど、廃棄物処理に要求される課題は多い。
【０００３】このような状況の中、上記の各課題を解決
する手段として、熱分解炉及び溶融炉を備えた廃棄物処
理設備の開発が活発に進められている(例えば特開昭６
１−１０５０１８号公報参照）。上記熱分解炉は、その
底部に砂粒子等からなる流動層を有し、この流動層に対
して投与された廃棄物を砂粒子とともに流動させながら
燃焼し、熱分解ガス、チャー、灰分等に熱分解するもの
である。上記溶融炉は、上記熱分解ガス中の可燃成分及
びチャーを燃焼させ、この燃焼により発生する熱で灰分
を溶融させてスラグとして取り出すものである。
する手段として、熱分解炉及び溶融炉を備えた廃棄物処
理設備の開発が活発に進められている(例えば特開昭６
１−１０５０１８号公報参照）。上記熱分解炉は、その
底部に砂粒子等からなる流動層を有し、この流動層に対
して投与された廃棄物を砂粒子とともに流動させながら
燃焼し、熱分解ガス、チャー、灰分等に熱分解するもの
である。上記溶融炉は、上記熱分解ガス中の可燃成分及
びチャーを燃焼させ、この燃焼により発生する熱で灰分
を溶融させてスラグとして取り出すものである。
【０００４】この溶融炉の一例を図６に示す。図におい
て、配管８０を通じて送られてきた熱分解ガスは、炉上
部の一次燃焼室８２内に導入され、メインバーナー８４
からの炎と、空気供給ノズル８６から噴射される燃焼用
空気の供給を受ける。これにより、上記熱分解ガスの可
燃成分及びチャーが着火され、さらに二次燃焼室８８内
で燃焼する。その燃焼による発熱でガス中の灰分が溶融
して溶融スラグとなり、これがスラグ分離部９０よりも
下方のスラグ排出部９２から溶融される一方、残りの燃
焼ガスは上記スラグ分離部９０よりも上方のガス排出部
９４から排ガスとして排出される。
て、配管８０を通じて送られてきた熱分解ガスは、炉上
部の一次燃焼室８２内に導入され、メインバーナー８４
からの炎と、空気供給ノズル８６から噴射される燃焼用
空気の供給を受ける。これにより、上記熱分解ガスの可
燃成分及びチャーが着火され、さらに二次燃焼室８８内
で燃焼する。その燃焼による発熱でガス中の灰分が溶融
して溶融スラグとなり、これがスラグ分離部９０よりも
下方のスラグ排出部９２から溶融される一方、残りの燃
焼ガスは上記スラグ分離部９０よりも上方のガス排出部
９４から排ガスとして排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記熱分解ガス中の可
燃成分の低位発熱量が低い場合、その燃焼だけでは灰分
を溶融させるのに十分な熱量を取得できない場合があ
る。また、上記チャーは他の可燃成分に比べて着火しに
くいため、このチャーがガス中に多分に含まれる場合、
メインバーナーの炎だけでは着火できないおそれがあ
る。
燃成分の低位発熱量が低い場合、その燃焼だけでは灰分
を溶融させるのに十分な熱量を取得できない場合があ
る。また、上記チャーは他の可燃成分に比べて着火しに
くいため、このチャーがガス中に多分に含まれる場合、
メインバーナーの炎だけでは着火できないおそれがあ
る。
【０００６】そこで従来は、溶融炉内に補助燃料を供給
し、この補助燃料をパイロットバーナー等で燃焼させる
ことにより、これを着火源として用い、また、熱量の不
足分を補うといった方法が用いられている。
し、この補助燃料をパイロットバーナー等で燃焼させる
ことにより、これを着火源として用い、また、熱量の不
足分を補うといった方法が用いられている。
【０００７】しかし、このような補助燃料を使用する場
合、その燃料供給量に対して空気比が１．１以上となる
割合で燃焼用空気をさらに炉内に導入しなければなら
ず、排ガス持ち去り熱量が増えて熱効率が低下する不都
合が生じる。また、排ガス量そのものも増えるため、下
流側の排ガス処理装置の必要容量が大きくなり、設備全
体が大型化及び高コスト化する欠点もある。
合、その燃料供給量に対して空気比が１．１以上となる
割合で燃焼用空気をさらに炉内に導入しなければなら
ず、排ガス持ち去り熱量が増えて熱効率が低下する不都
合が生じる。また、排ガス量そのものも増えるため、下
流側の排ガス処理装置の必要容量が大きくなり、設備全
体が大型化及び高コスト化する欠点もある。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、補助燃
料を不要とし、もしくはその供給量を大幅に削減しなが
ら、溶融炉内での良好な着火性及び十分な熱量を確保で
きる廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置
を提供することを目的とする。
料を不要とし、もしくはその供給量を大幅に削減しなが
ら、溶融炉内での良好な着火性及び十分な熱量を確保で
きる廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、投入された廃棄物を熱分解す
る熱分解炉と、この熱分解炉から排出される熱分解ガス
を燃焼させてそのガス中の灰分を溶融させる溶融炉とを
備えた廃棄物処理設備において、上記溶融炉内に熱源と
してプラズマを吹き込んで上記熱分解ガスの可燃成分及
びチャーを着火させ、その燃焼により発生する熱で上記
灰分を溶融させる溶融炉の運転方法である。
の手段として、本発明は、投入された廃棄物を熱分解す
る熱分解炉と、この熱分解炉から排出される熱分解ガス
を燃焼させてそのガス中の灰分を溶融させる溶融炉とを
備えた廃棄物処理設備において、上記溶融炉内に熱源と
してプラズマを吹き込んで上記熱分解ガスの可燃成分及
びチャーを着火させ、その燃焼により発生する熱で上記
灰分を溶融させる溶融炉の運転方法である。
【００１０】この方法において、上記プラズマは、例え
ばバーナーから放たれる炎に比べて非常に高温であり、
熱の密度が高い。よって、溶融炉内に導入される熱分解
ガス中に比較的多くのチャーが含まれていても、このチ
ャーを確実に着火させることができ、また、ガス中の可
燃成分の低位発熱量が低くても、上記プラズマ自身のも
つ熱によって灰分を十分に溶融させることができる。
ばバーナーから放たれる炎に比べて非常に高温であり、
熱の密度が高い。よって、溶融炉内に導入される熱分解
ガス中に比較的多くのチャーが含まれていても、このチ
ャーを確実に着火させることができ、また、ガス中の可
燃成分の低位発熱量が低くても、上記プラズマ自身のも
つ熱によって灰分を十分に溶融させることができる。
【００１１】しかも、上記プラズマは電気エネルギーを
利用して発生させることができるため、上記溶融炉の排
ガスが保有する熱で水蒸気を発生させ、この水蒸気のも
つエネルギーを電気エネルギーに変換することにより、
この電気エネルギーを上記プラズマを発生させるための
エネルギー源として再利用することができる。
利用して発生させることができるため、上記溶融炉の排
ガスが保有する熱で水蒸気を発生させ、この水蒸気のも
つエネルギーを電気エネルギーに変換することにより、
この電気エネルギーを上記プラズマを発生させるための
エネルギー源として再利用することができる。
【００１２】また本発明は、上記廃棄物処理設備におい
て、上記溶融炉に、この溶融炉内に熱源としてプラズマ
を吹き込むプラズマトーチを設けた溶融炉の運転装置で
ある。
て、上記溶融炉に、この溶融炉内に熱源としてプラズマ
を吹き込むプラズマトーチを設けた溶融炉の運転装置で
ある。
【００１３】この装置においても、上記溶融炉の排ガス
が保有する熱で水蒸気を発生させるボイラと、この水蒸
気のもつエネルギーを電気エネルギーに変換して上記プ
ラズマトーチにその駆動源として供給する発電機とを備
えることが、より好ましい。
が保有する熱で水蒸気を発生させるボイラと、この水蒸
気のもつエネルギーを電気エネルギーに変換して上記プ
ラズマトーチにその駆動源として供給する発電機とを備
えることが、より好ましい。
【００１４】上記プラズマトーチの位置及び向きは適宜
設定すればよいが、上記溶融炉の燃焼室内に燃焼用空気
の旋回流を形成する空気供給手段を備えるとともに、上
記旋回流の旋回接線方向と略同等の方向に上記プラズマ
を吹き込むように上記プラズマトーチを配置すれば、一
般に高速で吹き込まれるプラズマ流を利用して上記旋回
流を強め、その分燃焼室内での灰微粒子の滞留時間を延
長することができ、この灰微粒子が溶融せずに燃焼室を
通過するのをより確実に防ぐことが可能になる。
設定すればよいが、上記溶融炉の燃焼室内に燃焼用空気
の旋回流を形成する空気供給手段を備えるとともに、上
記旋回流の旋回接線方向と略同等の方向に上記プラズマ
を吹き込むように上記プラズマトーチを配置すれば、一
般に高速で吹き込まれるプラズマ流を利用して上記旋回
流を強め、その分燃焼室内での灰微粒子の滞留時間を延
長することができ、この灰微粒子が溶融せずに燃焼室を
通過するのをより確実に防ぐことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図３に基づいて説明する。
〜図３に基づいて説明する。
【００１６】図３に示す廃棄物処理設備は、その上流側
から順に、流動床熱分解炉１０、溶融炉１２、熱交換器
１４、ボイラー１６、減温スクラバー（排ガス処理手
段）１７、減湿スクラバー（排ガス処理手段）１８、及
び排気ファン２０を備えている。
から順に、流動床熱分解炉１０、溶融炉１２、熱交換器
１４、ボイラー１６、減温スクラバー（排ガス処理手
段）１７、減湿スクラバー（排ガス処理手段）１８、及
び排気ファン２０を備えている。
【００１７】上記流動床熱分解炉１０は、その底部に砂
粒子からなる流動層を有し、この流動層に対して投与さ
れた廃棄物を熱分解させ、灰分及びチャーを含んだ熱分
解ガスを排出するものであり、従来から周知の流動床式
熱分解炉をそのまま適用できるものである。ただし、本
発明における熱分解炉は、廃棄物を熱分解処理するもの
であればその種類は問わず、流動床式のものには限られ
ない。
粒子からなる流動層を有し、この流動層に対して投与さ
れた廃棄物を熱分解させ、灰分及びチャーを含んだ熱分
解ガスを排出するものであり、従来から周知の流動床式
熱分解炉をそのまま適用できるものである。ただし、本
発明における熱分解炉は、廃棄物を熱分解処理するもの
であればその種類は問わず、流動床式のものには限られ
ない。
【００１８】溶融炉１２は、上記流動床熱分解炉１０か
ら排出される熱分解ガスをさらに燃焼させるとともに、
この燃焼により発生する熱を利用してガス中の灰分を溶
融させ、スラグとして排出するものであり、図１に示す
ような構造を有している。
ら排出される熱分解ガスをさらに燃焼させるとともに、
この燃焼により発生する熱を利用してガス中の灰分を溶
融させ、スラグとして排出するものであり、図１に示す
ような構造を有している。
【００１９】図示のように、炉壁は内側から耐火材３０
で覆われている。炉内には、上から順に燃焼室３２及び
スラグ分離部３４が形成され、このスラグ分離部３４の
下部にスラグ排出口３６と排ガス排出口３８とが設けら
れている。燃焼室３２の上部には、前記流動床熱分解炉
１０から導かれた配管４０が接続され、その下方に複数
の二次空気噴射ノズル（空気供給手段）４２が設けられ
ている。これらの二次空気噴射ノズル４２は、断面円状
の炉壁の接線方向に近い方向に二次空気を噴射して燃焼
室３２内に旋回流を形成するように、その向きが設定さ
れている。また、上記配管４０の上方には始動用バーナ
ー４４が設けられている。
で覆われている。炉内には、上から順に燃焼室３２及び
スラグ分離部３４が形成され、このスラグ分離部３４の
下部にスラグ排出口３６と排ガス排出口３８とが設けら
れている。燃焼室３２の上部には、前記流動床熱分解炉
１０から導かれた配管４０が接続され、その下方に複数
の二次空気噴射ノズル（空気供給手段）４２が設けられ
ている。これらの二次空気噴射ノズル４２は、断面円状
の炉壁の接線方向に近い方向に二次空気を噴射して燃焼
室３２内に旋回流を形成するように、その向きが設定さ
れている。また、上記配管４０の上方には始動用バーナ
ー４４が設けられている。
【００２０】さらに、この溶融炉１２の特徴として、そ
の炉頂部分にプラズマトーチ４６が設けられている。こ
のプラズマトーチ４６は、トーチ内で強力な放電を起こ
させ、上記旋回流の中心に向かって下向きにプラズマを
噴出させるものであり、ノントランスファー型、トラン
スファー型のいずれも適用が可能である。後者の場合、
例えば炉中間部のくびれ部分４８に片側の電極を配置す
るようにすればよい。
の炉頂部分にプラズマトーチ４６が設けられている。こ
のプラズマトーチ４６は、トーチ内で強力な放電を起こ
させ、上記旋回流の中心に向かって下向きにプラズマを
噴出させるものであり、ノントランスファー型、トラン
スファー型のいずれも適用が可能である。後者の場合、
例えば炉中間部のくびれ部分４８に片側の電極を配置す
るようにすればよい。
【００２１】熱交換器１４は、上記溶融炉１２から排出
される高温燃焼ガスの保有する熱を利用して、上記流動
床熱分解炉１０に供給される燃焼用空気を加熱するもの
である。
される高温燃焼ガスの保有する熱を利用して、上記流動
床熱分解炉１０に供給される燃焼用空気を加熱するもの
である。
【００２２】ボイラー１６は、上記熱交換器１４から送
られる排ガスの熱を利用して水を蒸発させるものであ
る。このボイラー１６で発生した水蒸気は発電機２４に
供給され、この水蒸気のもつエネルギーで発電機２４の
蒸気タービンが回転駆動されるようになっている。そし
て、この蒸気タービンの回転により電気エネルギーが生
成され、その一部が上記溶融炉１２に設けられたプラズ
マトーチ４６に電源として供給され、残りが余剰電力あ
るいは設備所用電力として回収されるようになってい
る。
られる排ガスの熱を利用して水を蒸発させるものであ
る。このボイラー１６で発生した水蒸気は発電機２４に
供給され、この水蒸気のもつエネルギーで発電機２４の
蒸気タービンが回転駆動されるようになっている。そし
て、この蒸気タービンの回転により電気エネルギーが生
成され、その一部が上記溶融炉１２に設けられたプラズ
マトーチ４６に電源として供給され、残りが余剰電力あ
るいは設備所用電力として回収されるようになってい
る。
【００２３】減温スクラバー１７は、上記ボイラー１６
から送られてきた排ガスと冷却水とを接触させてこの排
ガスを減温させるとともに、ガス中のダスト等を沈下さ
せて除去するものである。減湿スクラバー１８は、上記
排ガスをさらに減温させてこの排ガス中の水蒸気を凝縮
させ、排ガスから分離除去するものである。
から送られてきた排ガスと冷却水とを接触させてこの排
ガスを減温させるとともに、ガス中のダスト等を沈下さ
せて除去するものである。減湿スクラバー１８は、上記
排ガスをさらに減温させてこの排ガス中の水蒸気を凝縮
させ、排ガスから分離除去するものである。
【００２４】次に、この廃棄物処理設備の作用を説明す
る。
る。
【００２５】まず、流動床熱分解炉１０内に投与された
都市ごみ等の廃棄物は、この流動層で一次燃焼し、これ
により発生したガスは上記流動層から上昇し、灰分及び
チャーを含んだ熱分解ガスとして排出される。この熱分
解ガスは、配管４０を経由して溶融炉１２の燃焼室３２
内に導入される。
都市ごみ等の廃棄物は、この流動層で一次燃焼し、これ
により発生したガスは上記流動層から上昇し、灰分及び
チャーを含んだ熱分解ガスとして排出される。この熱分
解ガスは、配管４０を経由して溶融炉１２の燃焼室３２
内に導入される。
【００２６】この燃焼室３２内では、上記熱分解ガスが
二次空気とともに旋回し、その旋回中心に向かってプラ
ズマトーチ４６から高熱のプラズマが吹き込まれる。こ
のプラズマにより、熱分解ガス中の可燃成分及びチャー
が着火され、その燃焼による発熱とプラズマ自体のもつ
熱とでガス中の灰分が溶融され、スラグとなる。この溶
融スラグは、下方のスラグ分離部３４で燃焼ガスと分離
され、この燃焼ガスが排ガス排出口３８から排出される
一方、上記溶融スラグはスラグ排出口３６から排出され
る。
二次空気とともに旋回し、その旋回中心に向かってプラ
ズマトーチ４６から高熱のプラズマが吹き込まれる。こ
のプラズマにより、熱分解ガス中の可燃成分及びチャー
が着火され、その燃焼による発熱とプラズマ自体のもつ
熱とでガス中の灰分が溶融され、スラグとなる。この溶
融スラグは、下方のスラグ分離部３４で燃焼ガスと分離
され、この燃焼ガスが排ガス排出口３８から排出される
一方、上記溶融スラグはスラグ排出口３６から排出され
る。
【００２７】ここで、上記熱分解ガス中に含まれる可燃
成分の低位発熱量が少ない場合、あるいはチャーの含有
比率が高い場合、従来のように着火源としてバーナーし
か備えていない溶融炉では、灰分を溶融させるのに十分
な熱量を確保するため、あるいは確実に着火を行うた
め、炉内に補助燃料及びこれに見合う燃焼用空気を補充
する必要があったが、上記のように着火源として高熱の
プラズマを用いた場合、このプラズマはバーナーの炎に
比べて非常に高温（中心部10000℃、周辺部でも2000
℃）であるため、補助燃料を燃焼させなくてもチャーを
着火させることができ、また、プラズマ自身のもつ熱で
灰分を溶融させるに十分な熱量を補填することができ
る。
成分の低位発熱量が少ない場合、あるいはチャーの含有
比率が高い場合、従来のように着火源としてバーナーし
か備えていない溶融炉では、灰分を溶融させるのに十分
な熱量を確保するため、あるいは確実に着火を行うた
め、炉内に補助燃料及びこれに見合う燃焼用空気を補充
する必要があったが、上記のように着火源として高熱の
プラズマを用いた場合、このプラズマはバーナーの炎に
比べて非常に高温（中心部10000℃、周辺部でも2000
℃）であるため、補助燃料を燃焼させなくてもチャーを
着火させることができ、また、プラズマ自身のもつ熱で
灰分を溶融させるに十分な熱量を補填することができ
る。
【００２８】すなわち、この溶融炉１２では、補助燃
料、さらには、この補助燃料の供給量に見合う燃焼用空
気も補充する必要がなくなるため、排ガス持ち去り熱量
は大幅に削減され、その分熱効率は向上する。また、排
ガス量自体も減るため、下流側のボイラー１６や両スク
ラバー１７，１８、排気ファン２０の必要容量が少なく
て済み、設備全体の小型化、低コスト化が実現できる。
料、さらには、この補助燃料の供給量に見合う燃焼用空
気も補充する必要がなくなるため、排ガス持ち去り熱量
は大幅に削減され、その分熱効率は向上する。また、排
ガス量自体も減るため、下流側のボイラー１６や両スク
ラバー１７，１８、排気ファン２０の必要容量が少なく
て済み、設備全体の小型化、低コスト化が実現できる。
【００２９】上記溶融炉１２の排ガス排出口３８から排
出された高温燃焼ガス（排ガス）は、図３に示す熱交換
器１４で燃焼用空気と熱交換した後、ボイラー１６で水
を蒸発させ、減温スクラバー１７及び減湿スクラバー１
８を通ってさらに減温された後にファン２０によって系
外へ排出される。ボイラー１６で発生した水蒸気は、発
電機２４の蒸気タービンを回して電気エネルギーを生じ
させ、この電気エネルギーの一部が上記溶融炉１２のプ
ラズマトーチ４６にその駆動源として供給される。すな
わち、この廃棄物処理設備では、溶融炉１２から排出さ
れた高温燃焼ガスのもつエネルギーを溶融炉１２での着
火用電源として再利用でき、その分運転効率を高めるこ
とができる。
出された高温燃焼ガス（排ガス）は、図３に示す熱交換
器１４で燃焼用空気と熱交換した後、ボイラー１６で水
を蒸発させ、減温スクラバー１７及び減湿スクラバー１
８を通ってさらに減温された後にファン２０によって系
外へ排出される。ボイラー１６で発生した水蒸気は、発
電機２４の蒸気タービンを回して電気エネルギーを生じ
させ、この電気エネルギーの一部が上記溶融炉１２のプ
ラズマトーチ４６にその駆動源として供給される。すな
わち、この廃棄物処理設備では、溶融炉１２から排出さ
れた高温燃焼ガスのもつエネルギーを溶融炉１２での着
火用電源として再利用でき、その分運転効率を高めるこ
とができる。
【００３０】第２の実施の形態を図４及び図５に示す。
この実施の形態では、プラズマトーチ４６が炉の側壁に
配管４０と並べて固定されており、略水平方向にプラズ
マを噴出させるように設置されている。しかも、このプ
ラズマの噴出方向は、プラズマが炉内壁に直接接触しな
い範囲で二次空気の旋回流の旋回接線方向に近づけられ
ている。
この実施の形態では、プラズマトーチ４６が炉の側壁に
配管４０と並べて固定されており、略水平方向にプラズ
マを噴出させるように設置されている。しかも、このプ
ラズマの噴出方向は、プラズマが炉内壁に直接接触しな
い範囲で二次空気の旋回流の旋回接線方向に近づけられ
ている。
【００３１】このようにプラズマ吹き込み方向を旋回接
線方向と略合致させたものによれば、高速度のプラズマ
吹き込み（一般には流速200m/S以上）を利用して燃焼室
３２内の旋回流を強めることができ、この旋回流の強化
によって燃焼室３２内での灰微粒子の滞留時間を長引か
せ、この灰微粒子が溶融しないまま燃焼室３２を通過し
てしまうのを防止できる利点が得られる。
線方向と略合致させたものによれば、高速度のプラズマ
吹き込み（一般には流速200m/S以上）を利用して燃焼室
３２内の旋回流を強めることができ、この旋回流の強化
によって燃焼室３２内での灰微粒子の滞留時間を長引か
せ、この灰微粒子が溶融しないまま燃焼室３２を通過し
てしまうのを防止できる利点が得られる。
【００３２】なお、以上の各実施形態では、溶融炉１２
内に補助燃料を全く供給しない場合を示したが、本発明
ではプラズマトーチ４６と補助燃料とを併用するように
してもよい。この場合も、補助燃料の供給量を従来に比
べて著しく削減することができるため、前記と同様の効
果を得ることができる。
内に補助燃料を全く供給しない場合を示したが、本発明
ではプラズマトーチ４６と補助燃料とを併用するように
してもよい。この場合も、補助燃料の供給量を従来に比
べて著しく削減することができるため、前記と同様の効
果を得ることができる。
【００３３】また、本発明では、プラズマトーチ４６を
炉壁に移動不能に固定しなくても良く、その軸方向に位
置調節可能に取付けるようにしてもよい。また、プラズ
マトーチ４６を揺動可能にしてプラズマ吹き込み方向を
微調整できるようにしてもよい。
炉壁に移動不能に固定しなくても良く、その軸方向に位
置調節可能に取付けるようにしてもよい。また、プラズ
マトーチ４６を揺動可能にしてプラズマ吹き込み方向を
微調整できるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明は、熱分解炉から溶
融炉へ熱分解ガスが導入される廃棄物処理設備におい
て、上記溶融炉内に熱源としてプラズマを吹き込んで上
記熱分解ガスの可燃成分及びチャーを着火させ、その燃
焼により発生する熱で上記灰分を溶融させるものである
ので、溶融炉内への補助燃料の供給を不要とし、または
その供給量を大幅に減らしながらも、溶融炉内での着火
を確実に行い、かつ、灰分の溶融に必要な熱量を確保す
ることができる効果がある。
融炉へ熱分解ガスが導入される廃棄物処理設備におい
て、上記溶融炉内に熱源としてプラズマを吹き込んで上
記熱分解ガスの可燃成分及びチャーを着火させ、その燃
焼により発生する熱で上記灰分を溶融させるものである
ので、溶融炉内への補助燃料の供給を不要とし、または
その供給量を大幅に減らしながらも、溶融炉内での着火
を確実に行い、かつ、灰分の溶融に必要な熱量を確保す
ることができる効果がある。
【００３５】また、上記溶融炉の排ガスが保有する熱で
水蒸気を発生させ、この水蒸気のもつエネルギーを電気
エネルギーに変換することにより、この電気エネルギー
を上記プラズマを発生させるためのエネルギー源として
再利用でき、これにより設備全体の運転効率を大幅に向
上させることができる。
水蒸気を発生させ、この水蒸気のもつエネルギーを電気
エネルギーに変換することにより、この電気エネルギー
を上記プラズマを発生させるためのエネルギー源として
再利用でき、これにより設備全体の運転効率を大幅に向
上させることができる。
【００３６】また、上記溶融炉の燃焼室内に燃焼用空気
の旋回流を形成する空気供給手段を備えるとともに、上
記旋回流の旋回接線方向と略同等の方向に上記プラズマ
を吹き込むように上記プラズマトーチを配置することに
より、上記プラズマの吹き込みを利用して上記旋回流を
強めることができ、これにより灰分の溶融をより確実な
ものにできる効果が得られる。
の旋回流を形成する空気供給手段を備えるとともに、上
記旋回流の旋回接線方向と略同等の方向に上記プラズマ
を吹き込むように上記プラズマトーチを配置することに
より、上記プラズマの吹き込みを利用して上記旋回流を
強めることができ、これにより灰分の溶融をより確実な
ものにできる効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる廃棄物処理
設備における溶融炉の断面正面図である。
設備における溶融炉の断面正面図である。
【図２】上記溶融炉の燃焼室の断面平面図である。
【図３】上記廃棄物処理設備の全体構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる廃棄物処理
設備における溶融炉の断面正面図である。
設備における溶融炉の断面正面図である。
【図５】上記溶融炉の燃焼室の断面平面図である。
【図６】従来の廃棄物処理設備における溶融炉の一例を
示す断面斜視図である。
示す断面斜視図である。
１０ 流動床熱分解炉 １２ 溶融炉 １６ ボイラー ２４ 発電機 ３２ 燃焼室 ４２ 二次空気噴射ノズル（空気供給手段） ４６ プラズマトーチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＡ 7/00 ＺＡＢ 7/00 ＺＡＢ １０３ １０３Ｚ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ (72)発明者 伊藤 正 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 箕浦 忠行 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 投入された廃棄物を熱分解する熱分解炉
と、この熱分解炉から排出される熱分解ガスを燃焼させ
てそのガス中の灰分を溶融させる溶融炉とを備えた廃棄
物処理設備において、上記溶融炉内に熱源としてプラズ
マを吹き込んで上記熱分解ガスの可燃成分及びチャーを
着火させ、その燃焼により発生する熱で上記灰分を溶融
させることを特徴とする廃棄物処理設備における溶融炉
の運転方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の廃棄物処理設備に設けら
れる溶融炉の運転方法において、上記溶融炉の排ガスが
保有する熱で水蒸気を発生させ、この水蒸気のもつエネ
ルギーを電気エネルギーに変換して、この電気エネルギ
ーを利用して上記プラズマを発生させることを特徴とす
る廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法。 - 【請求項３】 投入された廃棄物を熱分解する熱分解炉
と、この熱分解炉から排出される熱分解ガスを燃焼させ
てそのガス中の灰分を溶融させる溶融炉とを備えた廃棄
物処理設備において、上記溶融炉に、この溶融炉内に熱
源としてプラズマを吹き込むプラズマトーチを設けたこ
とを特徴とする廃棄物処理設備における溶融炉の運転装
置。 - 【請求項４】 請求項３記載の廃棄物処理設備における
溶融炉の運転装置において、上記溶融炉の燃焼室内に燃
焼用空気の旋回流を形成する空気供給手段を備えるとと
もに、上記旋回流の旋回接線方向と略同等の方向に上記
プラズマを吹き込むように上記プラズマトーチを配置し
たことを特徴とする廃棄物処理設備における溶融炉の運
転装置。 - 【請求項５】 請求項３または４記載の廃棄物処理設備
における溶融炉の運転装置において、上記溶融炉の排ガ
スが保有する熱で水蒸気を発生させるボイラと、この水
蒸気のもつエネルギーを電気エネルギーに変換して上記
プラズマトーチにその駆動源として供給する発電機とを
備えたことを特徴とする廃棄物処理設備に設けられる溶
融炉の運転装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252961A JPH10103634A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置 |
| EP98302146A EP0952393B1 (en) | 1996-09-25 | 1998-03-23 | Method and apparatus for operating melting furnace in waste treatment facilities |
| TW087104390A TW346532B (en) | 1996-09-25 | 1998-03-24 | Method and apparatus for operating melting furnace in waste treatment facilities |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252961A JPH10103634A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置 |
| EP98302146A EP0952393B1 (en) | 1996-09-25 | 1998-03-23 | Method and apparatus for operating melting furnace in waste treatment facilities |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103634A true JPH10103634A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=26151174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8252961A Pending JPH10103634A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 廃棄物処理設備における溶融炉の運転方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0952393B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10103634A (ja) |
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- 1998-03-23 EP EP98302146A patent/EP0952393B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| EP0952393B1 (en) | 2004-01-07 |
| EP0952393A1 (en) | 1999-10-27 |
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| A02 | Decision of refusal |
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