JPH11264533A - 廃棄物溶融炉の制御方法およびその制御装置 - Google Patents
廃棄物溶融炉の制御方法およびその制御装置Info
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- JPH11264533A JPH11264533A JP6812098A JP6812098A JPH11264533A JP H11264533 A JPH11264533 A JP H11264533A JP 6812098 A JP6812098 A JP 6812098A JP 6812098 A JP6812098 A JP 6812098A JP H11264533 A JPH11264533 A JP H11264533A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】溶融スラグが炉内壁あるいはスラグタップに固
着して閉塞することを防止して、溶融スラグの安定滴下
を図ることにある。 【解決手段】本発明は、スラグが排出する際の流動滴下
状態を可視的に観察し、可視像形状からスラグの物性を
推定し、スラグの流動滴下に適した状態に維持すること
によってガス化溶融炉内部の状態を最適条件に制御する
ことにある。
着して閉塞することを防止して、溶融スラグの安定滴下
を図ることにある。 【解決手段】本発明は、スラグが排出する際の流動滴下
状態を可視的に観察し、可視像形状からスラグの物性を
推定し、スラグの流動滴下に適した状態に維持すること
によってガス化溶融炉内部の状態を最適条件に制御する
ことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物の燃焼溶融装
置に係り、特に廃棄物を熱分解後生成した可燃性固体を
燃焼溶融しスラグとして排出するための燃焼溶融炉にお
いて、前記燃焼溶融炉より、溶融滴下するスラグの排出
状況を画像化し、前記燃焼溶融炉の運転制御を行う方法
および装置に関する。
置に係り、特に廃棄物を熱分解後生成した可燃性固体を
燃焼溶融しスラグとして排出するための燃焼溶融炉にお
いて、前記燃焼溶融炉より、溶融滴下するスラグの排出
状況を画像化し、前記燃焼溶融炉の運転制御を行う方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物の熱分解生成物（チャー）中に含
有する灰分がチャーが燃焼する時の熱によって加熱され
溶融したもので、酸化物の混合体である。廃棄物の燃焼
溶融装置では高いスラグ化率を有することが良い運転条
件を意味している。
有する灰分がチャーが燃焼する時の熱によって加熱され
溶融したもので、酸化物の混合体である。廃棄物の燃焼
溶融装置では高いスラグ化率を有することが良い運転条
件を意味している。
【０００３】従来から灰溶融炉等では溶融炉から排出さ
れるスラグの滴下状態を監視し、溶融炉内部の温度調節
等をすることは通常行われている。また石炭ガス化溶融
炉においては滴下スラグが冷却水槽に落下する時の音を
水中マイクロフォンによりひろい、解析して炉内状態の
制御を行うことが行われている（特開平6−17061号公
報，特開平7−34075号公報、および特開平8−325581 号
公報）。さらに石炭ガス化溶融炉では画像処理手段と確
立的統合処理によりスラグ滴下状態を監視する方法もあ
る（特開平7−126663号公報）。
れるスラグの滴下状態を監視し、溶融炉内部の温度調節
等をすることは通常行われている。また石炭ガス化溶融
炉においては滴下スラグが冷却水槽に落下する時の音を
水中マイクロフォンによりひろい、解析して炉内状態の
制御を行うことが行われている（特開平6−17061号公
報，特開平7−34075号公報、および特開平8−325581 号
公報）。さらに石炭ガス化溶融炉では画像処理手段と確
立的統合処理によりスラグ滴下状態を監視する方法もあ
る（特開平7−126663号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特に廃棄物を対象にし
た燃焼溶融炉では、特開平7−34075号公報のようにスラ
グタップの温度をバーナによって加熱することは、廃棄
物の燃焼溶融炉には燃焼溶融炉内の空気流れを変化させ
未燃炭素成分を増加させる恐れがあるために十分適した
策とはいえない。すなわち従来の技術は廃棄物対象の燃
焼溶融炉の炉内状況を制御するための方法としては十分
ではない。
た燃焼溶融炉では、特開平7−34075号公報のようにスラ
グタップの温度をバーナによって加熱することは、廃棄
物の燃焼溶融炉には燃焼溶融炉内の空気流れを変化させ
未燃炭素成分を増加させる恐れがあるために十分適した
策とはいえない。すなわち従来の技術は廃棄物対象の燃
焼溶融炉の炉内状況を制御するための方法としては十分
ではない。
【０００５】またスラグ滴下状況を観察することは従来
の焼却灰溶融炉，ガス化溶融炉などでは公知となってい
るが、溶融炉から排出されるスラグの流動状態を定量的
に把握し、制御信号として溶融炉の運転状況に使用する
ことは従来技術では見当たらない。
の焼却灰溶融炉，ガス化溶融炉などでは公知となってい
るが、溶融炉から排出されるスラグの流動状態を定量的
に把握し、制御信号として溶融炉の運転状況に使用する
ことは従来技術では見当たらない。
【０００６】本発明の目的は、廃棄物燃焼溶融炉におけ
るスラグ溶融部から、流動滴下する溶融スラグの排出状
況を撮影し炉内の燃焼溶融状態を制御する装置におい
て、溶融スラグが炉内壁あるいはスラグタップに固着し
て閉塞することを防止して、溶融スラグの安定滴下が図
れる制御装置および方法を提供することにある。
るスラグ溶融部から、流動滴下する溶融スラグの排出状
況を撮影し炉内の燃焼溶融状態を制御する装置におい
て、溶融スラグが炉内壁あるいはスラグタップに固着し
て閉塞することを防止して、溶融スラグの安定滴下が図
れる制御装置および方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題達成のため、本
願第１発明は、スラグが排出する際の流動滴下状態を可
視的に観察し、可視像形状からスラグの物性を推定し、
スラグの流動滴下に適した状態に維持することによって
ガス化溶融炉内部の状態を最適条件に制御する方法であ
る。
願第１発明は、スラグが排出する際の流動滴下状態を可
視的に観察し、可視像形状からスラグの物性を推定し、
スラグの流動滴下に適した状態に維持することによって
ガス化溶融炉内部の状態を最適条件に制御する方法であ
る。
【０００８】本願第２の発明は、溶融炉内で生成したス
ラグが溶融炉から排出する際に前記スラグの滴下速度を
可視像よりもとめ、さらに滴下速度よりスラグの粘度を
算出し、スラグの粘度が最適範囲より高い場合には粘度
を調整するための粘度調整剤を燃焼溶融炉内に添加する
ことによって溶融炉内の溶融スラグの流動性を改善し、
溶融滴下に適した状態に維持する方法である。
ラグが溶融炉から排出する際に前記スラグの滴下速度を
可視像よりもとめ、さらに滴下速度よりスラグの粘度を
算出し、スラグの粘度が最適範囲より高い場合には粘度
を調整するための粘度調整剤を燃焼溶融炉内に添加する
ことによって溶融炉内の溶融スラグの流動性を改善し、
溶融滴下に適した状態に維持する方法である。
【０００９】本願第３の発明は、本願第１発明と本願第
２発明において、粘度調節剤が生石灰，蛍石，硅砂，ソ
ーダ灰のうち１種類以上と規定したものである。
２発明において、粘度調節剤が生石灰，蛍石，硅砂，ソ
ーダ灰のうち１種類以上と規定したものである。
【００１０】即ち、ガス化溶融炉内で廃棄物熱分解残さ
の固体炭素分が燃焼を始め、自己発熱によって灰分が溶
融，スラグとして流動しはじめる。そして溶融炉のスラ
グタップからスラグが排出されるようになると、スラグ
の流動滴下状態を観察，画像化する。あらかじめ溶融ス
ラグの流動性と温度および粘度との間の相関性をデータ
として画像解析装置に記憶させ、最適条件範囲をあらか
じめ決定しておく（図２）。
の固体炭素分が燃焼を始め、自己発熱によって灰分が溶
融，スラグとして流動しはじめる。そして溶融炉のスラ
グタップからスラグが排出されるようになると、スラグ
の流動滴下状態を観察，画像化する。あらかじめ溶融ス
ラグの流動性と温度および粘度との間の相関性をデータ
として画像解析装置に記憶させ、最適条件範囲をあらか
じめ決定しておく（図２）。
【００１１】この最適条件と実際に画像信号として取り
込まれた溶融スラグの流動性に関する解析数値とを画像
解析装置によって比較し、最適条件範囲になるまで補正
値として溶融炉付設の各種供給ノズルに伝えられる。す
みやかに各種ノズル、とくに造滓剤供給ノズルに信号が
伝達され、溶融炉内の溶融スラグの流動性を改善するた
めに造滓剤が適量送入できる。同時に画像化した信号は
同時に溶融炉下部の温度制御にも連動し、溶融炉下部の
温度を最適範囲に調整することが可能である。造滓剤に
は酸化カルシウム（ＣａＯ），弗化カルシウム（ＣａＦ
2 ），硅石（ＳｉＯ2 ）あるいはソーダ灰（Ｎａ2Ｃ
Ｏ3）などが適しているが、適正な炉内溶融温度例えば
１３００〜１４００℃において運転しているような場合
で、粘度が高い反面均一な表面状態のスラグが排出され
た場合、このスラグはＳｉＯ2 成分比がＣａＯに対して
高いことが考えられる。こうした状況の場合にはＣａ
Ｏ，ＣａＦ2 あるいはＮａ2ＣＯ3の添加が有効である。
スラグの成分はＣａＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，
Ｎａ2Ｏ，Ｆｅ2Ｏ3などであり、なかでも主なる成分と
組成の範囲は大略ＣａＯ＝５〜２０ｗｔ％，ＳｉＯ2＝
３０〜５０ｗｔ％ である。
込まれた溶融スラグの流動性に関する解析数値とを画像
解析装置によって比較し、最適条件範囲になるまで補正
値として溶融炉付設の各種供給ノズルに伝えられる。す
みやかに各種ノズル、とくに造滓剤供給ノズルに信号が
伝達され、溶融炉内の溶融スラグの流動性を改善するた
めに造滓剤が適量送入できる。同時に画像化した信号は
同時に溶融炉下部の温度制御にも連動し、溶融炉下部の
温度を最適範囲に調整することが可能である。造滓剤に
は酸化カルシウム（ＣａＯ），弗化カルシウム（ＣａＦ
2 ），硅石（ＳｉＯ2 ）あるいはソーダ灰（Ｎａ2Ｃ
Ｏ3）などが適しているが、適正な炉内溶融温度例えば
１３００〜１４００℃において運転しているような場合
で、粘度が高い反面均一な表面状態のスラグが排出され
た場合、このスラグはＳｉＯ2 成分比がＣａＯに対して
高いことが考えられる。こうした状況の場合にはＣａ
Ｏ，ＣａＦ2 あるいはＮａ2ＣＯ3の添加が有効である。
スラグの成分はＣａＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，
Ｎａ2Ｏ，Ｆｅ2Ｏ3などであり、なかでも主なる成分と
組成の範囲は大略ＣａＯ＝５〜２０ｗｔ％，ＳｉＯ2＝
３０〜５０ｗｔ％ である。
【００１２】本願発明者らの検討の結果によると、図４
（ａ）および（ｂ）はＣａＯ−ＳｉＯ2−(その他）とい
う擬３元系で粘度を測定した結果（等粘度曲線図）であ
るが、上記組成範囲の溶融スラグの粘度は１２５０℃で
は約１０〜６０ポアズ、１３００℃では約１０〜３０ポ
アズであることがわかった。
（ａ）および（ｂ）はＣａＯ−ＳｉＯ2−(その他）とい
う擬３元系で粘度を測定した結果（等粘度曲線図）であ
るが、上記組成範囲の溶融スラグの粘度は１２５０℃で
は約１０〜６０ポアズ、１３００℃では約１０〜３０ポ
アズであることがわかった。
【００１３】溶融炉から溶融スラグを滴下排出するには
可能な限り低粘度（流れやすい）であることは当然であ
るが、溶融炉の運転条件の適正範囲を考慮すると約３０
ポアズ以下である物性が溶融スラグに必要であることが
確かめられた。上記粘度範囲から逸脱している場合には
上記粘度範囲におさまるように造滓剤添加の信号を出
し、造滓剤送入ノズルから速やかに造滓剤を送入する。
可能な限り低粘度（流れやすい）であることは当然であ
るが、溶融炉の運転条件の適正範囲を考慮すると約３０
ポアズ以下である物性が溶融スラグに必要であることが
確かめられた。上記粘度範囲から逸脱している場合には
上記粘度範囲におさまるように造滓剤添加の信号を出
し、造滓剤送入ノズルから速やかに造滓剤を送入する。
【００１４】溶融滴下スラグと固体との混合流れが呈さ
れている場合には、溶融炉にチャーとともに金属粒子あ
るいは金属屑等が混入した可能性がある。本願発明者ら
の検討結果によると、金属粒子あるいは金属屑等が混入
した場合少量でもスラグの溶融点あるいは流動点に影響
を与えることがわかった。
れている場合には、溶融炉にチャーとともに金属粒子あ
るいは金属屑等が混入した可能性がある。本願発明者ら
の検討結果によると、金属粒子あるいは金属屑等が混入
した場合少量でもスラグの溶融点あるいは流動点に影響
を与えることがわかった。
【００１５】本願発明の燃焼溶融炉は空気を吹込むこと
によってチャーを燃焼溶融するため、十分な酸化性雰囲
気での溶融条件である。従って金属アルミニウムおよび
金属鉄が混入した場合にはチャーの燃焼溶融過程で金属
類の酸化反応が急速に進行し金属酸化物に変化する。
によってチャーを燃焼溶融するため、十分な酸化性雰囲
気での溶融条件である。従って金属アルミニウムおよび
金属鉄が混入した場合にはチャーの燃焼溶融過程で金属
類の酸化反応が急速に進行し金属酸化物に変化する。
【００１６】すなわち図５に示すように炉内の酸化反応
により生成した金属酸化物の溶融点の違いによってスラ
グのみかけの流動性がおおきく変化することがわかっ
た。特に金属アルミニウムはチャー中の酸化物成分ある
いは雰囲気中の酸素と急速に結合して酸化アルミニウム
に変化する。酸化アルミニウムの融点は２０５４℃であ
るためスラグと混合することによってスラグの融点は上
昇するか、あるいはスラグと溶融炉内では均一に混合せ
ずに溶融スラグと固体の酸化アルミニウムの混合体のま
ま滴下することも認められた。
により生成した金属酸化物の溶融点の違いによってスラ
グのみかけの流動性がおおきく変化することがわかっ
た。特に金属アルミニウムはチャー中の酸化物成分ある
いは雰囲気中の酸素と急速に結合して酸化アルミニウム
に変化する。酸化アルミニウムの融点は２０５４℃であ
るためスラグと混合することによってスラグの融点は上
昇するか、あるいはスラグと溶融炉内では均一に混合せ
ずに溶融スラグと固体の酸化アルミニウムの混合体のま
ま滴下することも認められた。
【００１７】溶融スラグと酸化アルミニウムとの混合体
での滴下は均一な溶融スラグの滴下に比べて極めて流動
性が不均一で、スラグタップの閉塞の恐れがある事も明
らかになった。本願発明はこのように難溶融性物質がス
ラグと混合した場合にもスラグの流動性を改善すること
によって良好に対処することが可能である。
での滴下は均一な溶融スラグの滴下に比べて極めて流動
性が不均一で、スラグタップの閉塞の恐れがある事も明
らかになった。本願発明はこのように難溶融性物質がス
ラグと混合した場合にもスラグの流動性を改善すること
によって良好に対処することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。なお本発明は以下の実施例の
みに限定されるものではない。
基づいて詳細に説明する。なお本発明は以下の実施例の
みに限定されるものではない。
【００１９】図１は本発明の制御方法及び制御装置を含
む系統図である。燃焼溶融炉本体１には複数のノズルが
具備されている。それらはチャー送入ノズル７，送風ノ
ズル１２，ＬＰＧ送入ノズル１８および造滓剤送入ノズ
ル１９である。いずれも個々に複数本設置されていても
よい。送風ノズル１２はチャー送入ノズル７より炉の上
に位置することが望ましい。造滓剤送入ノズル１９の配
置はチャー送入ノズル７と同レベルかあるいはそれより
も炉の下に位置することが望ましく、設置本数は１本か
あるいは造滓剤の種類だけ設置することも好ましい。
む系統図である。燃焼溶融炉本体１には複数のノズルが
具備されている。それらはチャー送入ノズル７，送風ノ
ズル１２，ＬＰＧ送入ノズル１８および造滓剤送入ノズ
ル１９である。いずれも個々に複数本設置されていても
よい。送風ノズル１２はチャー送入ノズル７より炉の上
に位置することが望ましい。造滓剤送入ノズル１９の配
置はチャー送入ノズル７と同レベルかあるいはそれより
も炉の下に位置することが望ましく、設置本数は１本か
あるいは造滓剤の種類だけ設置することも好ましい。
【００２０】燃焼溶融炉の内部の状況を最も的確に反映
する指標は燃焼溶融炉の下部（スラグタップ）から排出
された直後の溶融スラグの流動性あるいは粘度である。
従って炉内温度Ｔはスラグタップ近傍の高さに熱電対を
設置して測定することが望ましい。溶融スラグの粘度と
炉内温度との関係は図２に示すような関係にあるが、こ
れはあらかじめ基礎データとして画像解析装置６および
制御装置２０に入力しておく。
する指標は燃焼溶融炉の下部（スラグタップ）から排出
された直後の溶融スラグの流動性あるいは粘度である。
従って炉内温度Ｔはスラグタップ近傍の高さに熱電対を
設置して測定することが望ましい。溶融スラグの粘度と
炉内温度との関係は図２に示すような関係にあるが、こ
れはあらかじめ基礎データとして画像解析装置６および
制御装置２０に入力しておく。
【００２１】こうした基本データと実際に観察された画
像との差さらに滴下スラグ３１の形状によって制御信号
とする。滴下速度は画像解析用カメラ４により画像とし
て取り込み、画像解析装置６に送られ解析される。滴下
スラグ３１は冷却水槽５で冷却され、粒状あるいは小塊
状となる。スラグの原料となる灰成分は固体燃焼成分で
あるチャーに含有する。チャーはチャー供給ホッパ１０
に一度貯留されてのち、チャー送入ノズル７から燃焼溶
融炉本体１内部に送入される。
像との差さらに滴下スラグ３１の形状によって制御信号
とする。滴下速度は画像解析用カメラ４により画像とし
て取り込み、画像解析装置６に送られ解析される。滴下
スラグ３１は冷却水槽５で冷却され、粒状あるいは小塊
状となる。スラグの原料となる灰成分は固体燃焼成分で
あるチャーに含有する。チャーはチャー供給ホッパ１０
に一度貯留されてのち、チャー送入ノズル７から燃焼溶
融炉本体１内部に送入される。
【００２２】チャー送入量も画像解析装置６からチャー
送入量調節信号９によって調節可能である。さらに溶融
炉には溶融炉立上げ時の昇温，炉内温度調節のためのＬ
ＰＧ送入ノズル１８，送風ブロア１２および送風ノズル
７が設置されている。
送入量調節信号９によって調節可能である。さらに溶融
炉には溶融炉立上げ時の昇温，炉内温度調節のためのＬ
ＰＧ送入ノズル１８，送風ブロア１２および送風ノズル
７が設置されている。
【００２３】実施例２ 図３には溶融炉から滴下したスラグの状態を画像化した
結果とスラグ流状態，炉内温度および制御動作の関係を
表した図である。ステージ番号は図２中の番号と一致す
る。ステージはスラグが滴下しはじめた直後の状態を
示している。こうした状態は炉内温度が適正温度より低
いことを意味しており、溶融炉の負荷を上げるために制
御器よりチャー増加および空気量増加の信号を送る。
結果とスラグ流状態，炉内温度および制御動作の関係を
表した図である。ステージ番号は図２中の番号と一致す
る。ステージはスラグが滴下しはじめた直後の状態を
示している。こうした状態は炉内温度が適正温度より低
いことを意味しており、溶融炉の負荷を上げるために制
御器よりチャー増加および空気量増加の信号を送る。
【００２４】続いて，の状態では炉内温度が上昇
し、スラグ流状態は改善方向にあるが、スラグ粘度が適
正範囲よりやや高いと判断された。この段階ではチャー
送入および空気送入量は一定で温度を保持したまま、Ｃ
ａＯ添加の信号を送り、造滓剤送入ノズルよりＣａＯ粉
末を送入した。その結果、滴下スラグの状態はステージ
の状態となり、スラグ流状態，スラグ粘度および炉内
温度全てが適正な範囲となった。
し、スラグ流状態は改善方向にあるが、スラグ粘度が適
正範囲よりやや高いと判断された。この段階ではチャー
送入および空気送入量は一定で温度を保持したまま、Ｃ
ａＯ添加の信号を送り、造滓剤送入ノズルよりＣａＯ粉
末を送入した。その結果、滴下スラグの状態はステージ
の状態となり、スラグ流状態，スラグ粘度および炉内
温度全てが適正な範囲となった。
【００２５】実施例３ 図４（ｂ）には次なる実施例を示す。図４（ｂ）は１３
００℃でのＣａＯ−ＳｉＯ2−(その他）擬３元系上にス
ラグの粘度をプロットした等粘度線図である。図中→
→が本実施例のスラグ組成分析結果である。
００℃でのＣａＯ−ＳｉＯ2−(その他）擬３元系上にス
ラグの粘度をプロットした等粘度線図である。図中→
→が本実施例のスラグ組成分析結果である。
【００２６】本実施例では燃焼溶融炉に送入したチャー
（１時間当たりの送入量５０kg）とともに土砂の混入が
認められた。その結果燃焼溶融炉下部温度が約１３００
℃となるような運転条件において、スラグタップから滴
下したスラグの粘度は約５０ポアズであった。スラグ採
取による迅速分析の結果でに位置することが分かっ
た。スラグ生成量は１時間当たり約１０kgであった。
（１時間当たりの送入量５０kg）とともに土砂の混入が
認められた。その結果燃焼溶融炉下部温度が約１３００
℃となるような運転条件において、スラグタップから滴
下したスラグの粘度は約５０ポアズであった。スラグ採
取による迅速分析の結果でに位置することが分かっ
た。スラグ生成量は１時間当たり約１０kgであった。
【００２７】これらの情報を取り込んでソーダ灰（Ｎａ
2ＣＯ3）添加の信号を制御器から発し、Ｎａ2ＣＯ3を１
時間当たり０.８kg 溶融炉内に送入した。１３００℃で
滴下状態が安定したのちに採取したスラグの組成は分析
の結果、図４（ａ）のの組成に変化した。実際にこの
ときの滴下スラグの融点は約２０ポアズでありスラグの
流動性が改善され、本発明の効果が実証された。
2ＣＯ3）添加の信号を制御器から発し、Ｎａ2ＣＯ3を１
時間当たり０.８kg 溶融炉内に送入した。１３００℃で
滴下状態が安定したのちに採取したスラグの組成は分析
の結果、図４（ａ）のの組成に変化した。実際にこの
ときの滴下スラグの融点は約２０ポアズでありスラグの
流動性が改善され、本発明の効果が実証された。
【００２８】なお、続いてＣａＯを１時間当たり約０.
８２kg 添加した結果、さらにスラグの粘度は約１０ポ
アズまで低下し、一層の効果が認められた。このときの
スラグ組成はであった。
８２kg 添加した結果、さらにスラグの粘度は約１０ポ
アズまで低下し、一層の効果が認められた。このときの
スラグ組成はであった。
【００２９】実施例４ 第４の実施例はチャーに金属粒子が混入したまま燃焼溶
融されて、溶融スラグの流動性が阻害された例である。
図５に画像（模式図）の一例を示す。こうした状況では
固体とスラグとの共融反応は溶融炉内では起こりにくい
ことを示している。
融されて、溶融スラグの流動性が阻害された例である。
図５に画像（模式図）の一例を示す。こうした状況では
固体とスラグとの共融反応は溶融炉内では起こりにくい
ことを示している。
【００３０】この実施例はチャーとともに溶融炉に溶融
炉の負荷を異常に上げることは得策ではないので、炉内
温度範囲はたかだか１４００℃にとどめることが望まれ
る。そのためスラグの流動性のみを改善し、難溶融性固
体をスラグの流れを利用して排出することが適当と考え
られた。本実施例では蛍石（ＣａＦ2 ）を添加する信号
を発して、スラグの粘度を低下させて難溶融性固体をと
もに排出した。
炉の負荷を異常に上げることは得策ではないので、炉内
温度範囲はたかだか１４００℃にとどめることが望まれ
る。そのためスラグの流動性のみを改善し、難溶融性固
体をスラグの流れを利用して排出することが適当と考え
られた。本実施例では蛍石（ＣａＦ2 ）を添加する信号
を発して、スラグの粘度を低下させて難溶融性固体をと
もに排出した。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、廃棄物処理装置の燃焼
溶融炉から排出する溶融スラグの形状を画像信号として
取り込み、粘度調節をするために造滓剤送入の信号を自
動的に送ることができるため、適正な範囲のスラグ流動
状態に制御し、溶融炉の適正な運転を行うことができ
る。
溶融炉から排出する溶融スラグの形状を画像信号として
取り込み、粘度調節をするために造滓剤送入の信号を自
動的に送ることができるため、適正な範囲のスラグ流動
状態に制御し、溶融炉の適正な運転を行うことができ
る。
【図１】本発明の実施例である廃棄物溶融炉の全体構成
を示す系統図。
を示す系統図。
【図２】図１の溶融スラグの流動性と炉内温度との関係
を示す特性図。
を示す特性図。
【図３】図１の溶融炉から滴下したスラグの状態を画像
化した図。
化した図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は擬３元次で粘度を測定した
結果の等粘度曲線図。
結果の等粘度曲線図。
【図５】金属酸化物の溶融点の違いによりスラグの流動
性を示す画像図。
性を示す画像図。
【図６】本発明の温度と金属含有量との関係を示す特性
図。
図。
１…燃焼溶融炉本体、２…チャーバーナ、３…溶融スラ
グ、４…スラグタップ、５…冷却水槽、６…画像解析装
置、７…チャー送入ノズル、８…ＬＰＧ流量調節信号、
９…チャー供給量調節信号、１０…チャー供給ホッパ、
１１…ＬＰＧボンベ、１２…送風ブロア、１３…空気流
量計、１４…送風ノズル、１６…造滓剤送入量調節信
号、１７…造滓剤供給ホッパ、１８…ＬＰＧ送入ノズ
ル、１９…造滓剤送入ノズル、３１…滴下スラグ。
グ、４…スラグタップ、５…冷却水槽、６…画像解析装
置、７…チャー送入ノズル、８…ＬＰＧ流量調節信号、
９…チャー供給量調節信号、１０…チャー供給ホッパ、
１１…ＬＰＧボンベ、１２…送風ブロア、１３…空気流
量計、１４…送風ノズル、１６…造滓剤送入量調節信
号、１７…造滓剤供給ホッパ、１８…ＬＰＧ送入ノズ
ル、１９…造滓剤送入ノズル、３１…滴下スラグ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＺ 5/14 ＺＡＢ 5/14 ＺＡＢＤ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ (72)発明者 谷口 正行 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岡崎 輝幸 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 森原 淳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融方法において、前記スラ
グが排出する際の流動滴下状態を可視的に観察し、可視
像形状と前記スラグの温度より前記スラグの物性を推定
し、スラグの流動滴下に適した状態に維持することを特
徴とする廃棄物溶融炉の制御方法。 - 【請求項２】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融方法において、燃焼溶融
炉内で生成した前記スラグが前記燃焼溶融炉から排出す
る際に前記スラグの滴下速度を可視像よりもとめ、さら
に滴下速度より前記スラグの粘度を算出し、前記スラグ
の粘度が最適範囲より高い場合には前記スラグの粘度を
調整するための粘度調整剤を前記燃焼溶融炉内に添加す
ることによって、前記スラグの溶融滴下に適した状態に
維持することを特徴とする請求項１記載の廃棄物溶融炉
の制御方法。 - 【請求項３】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融方法において、燃焼溶融
炉から排出される前記スラグの粘度を調整するための粘
度調整剤が生石灰，蛍石，硅砂，ソーダ灰のうちの少な
くとも１種類以上であることを特徴とする請求項１又は
２記載の廃棄物溶融炉の制御方法。 - 【請求項４】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融方法において、燃焼溶融
炉内で生成した前記スラグが前記燃焼溶融炉から排出す
る際に前記スラグの滴下速度を可視像よりもとめ、さら
に滴下速度より前記スラグの粘度を算出し、前記スラグ
の粘度が約１３００℃で約３０ポアズ以下になるように
前記燃焼溶融炉内に造滓剤を添加して、前記スラグの成
分組成を調整し、滴下スラグの流動状態の制御を行う廃
棄物溶融炉の制御方法。 - 【請求項５】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融方法において、炉内溶融
スラグあるいは滴下スラグの組成範囲が酸化カルシウム
で５から２０ｗｔ％，酸化珪素で３０から５０ｗｔ％と
なるように前記燃焼溶融炉内に造滓剤を添加して、炉内
スラグおよびあるいは滴下スラグの流動状態の制御を行
う廃棄物溶融炉の制御方法。 - 【請求項６】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融装置において、前記スラ
グが排出する際の流動滴下状態を可視的に観察し、可視
像形状と前記スラグの温度より前記スラグの物性を推定
し、スラグの流動滴下に適した状態に維持することを特
徴とする廃棄物溶融炉の制御装置。 - 【請求項７】廃棄物を熱分解して可燃性気体と炭素系固
体を生成する熱分解工程と、該炭素系固体を燃焼させて
灰化したのちに連続的に溶融して該スラグを排出する工
程を有する廃棄物のガス化溶融において、燃焼溶融炉か
ら排出される前記スラグの粘度を調整するための粘度調
整剤が生石灰，蛍石，硅砂，ソーダ灰のうちの少なくと
も１種類以上を用いることを特徴とする請求項４又は５
記載の廃棄物溶融炉の制御装置。 - 【請求項８】ごみ焼却灰あるいは汚泥焼却灰を加熱溶融
しスラグ化する焼却灰溶融設備において、焼却灰溶融炉
から排出されるスラグの流動滴下状態を撮影，画像化
し、画像形状と炉内温度あるいはスラグ温度からスラグ
の物性を推定し、スラグの流動に適した状態に維持する
ことを特徴とする焼却灰溶融炉の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6812098A JPH11264533A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 廃棄物溶融炉の制御方法およびその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6812098A JPH11264533A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 廃棄物溶融炉の制御方法およびその制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264533A true JPH11264533A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13364578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6812098A Pending JPH11264533A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 廃棄物溶融炉の制御方法およびその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11264533A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001222A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-07 | Kobe Steel Ltd | 溶融処理方法及びスラグの製造方法 |
| JP5855786B1 (ja) * | 2015-07-30 | 2016-02-09 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 |
| CN114087619A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-25 | 南京宇清环境科技有限公司 | 一种危废配伍处理工艺 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP6812098A patent/JPH11264533A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001222A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-07 | Kobe Steel Ltd | 溶融処理方法及びスラグの製造方法 |
| JP5855786B1 (ja) * | 2015-07-30 | 2016-02-09 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 廃棄物ガス化溶融炉の運転方法 |
| CN114087619A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-25 | 南京宇清环境科技有限公司 | 一种危废配伍处理工艺 |
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