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JP2000291919A - シャフト炉式熱分解溶融炉及び熱分解溶融方法 - Google Patents

シャフト炉式熱分解溶融炉及び熱分解溶融方法

Info

Publication number
JP2000291919A
JP2000291919A JP11100683A JP10068399A JP2000291919A JP 2000291919 A JP2000291919 A JP 2000291919A JP 11100683 A JP11100683 A JP 11100683A JP 10068399 A JP10068399 A JP 10068399A JP 2000291919 A JP2000291919 A JP 2000291919A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zone
melting
combustion
waste
furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP11100683A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Ishida
吉浩 石田
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP11100683A priority Critical patent/JP2000291919A/ja
Publication of JP2000291919A publication Critical patent/JP2000291919A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャフト部における廃棄物中の水分の乾燥
能力を高め、廃棄物の水分変動が大きくても降下が不安
定とならないようにして安定操業できるシャフト炉式熱
分解溶融炉の提供。 【解決手段】一般廃棄物、その中間処理物、産業廃棄物
等の廃棄物を乾燥帯6で乾燥しその下方の燃焼溶融帯8
で熱分解溶融するシャフト炉式熱分解溶融炉において、
燃焼溶融帯8に酸素富化空気を吹き込む燃焼溶融帯用羽
口2を設け、燃焼溶融帯8の上方の乾燥帯6のシャフト
部1aに空気を吹き込む複数本の乾燥帯用羽口15を複
数段配置し、溶融炉本体1は、乾燥帯6を円筒状で垂直
もしくは下広がりの形状とし、熱分解帯7の下端を廃棄
物の安息角以上の角度の狭窄形状とし、燃焼溶融帯8を
円筒形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の一般
廃棄物、各種産業廃棄物、それらの乾燥、焼却、破砕処
埋等により得られた中間処理物(焼却灰やそれを一度埋
め立て処埋後、再度掘り起こした土砂分を含む埋立ご
み)、汚泥等の廃棄物を熱分解溶融するシャフト炉式熱
分解溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のシャフト炉式熱分解溶融炉による
一般廃棄物、産業廃棄物等の廃棄物の熱分解溶融処理方
法(特開平8−94036号公報参照)は、図4に示す
ように、塩基度調整剤である石灰石、珪石とともにコー
クスを配合した廃棄物9を溶融炉本体1のシャフト部1
aの頂部の装入口11から装入するとともに、炉底部の
燃焼溶融帯8の耐火物5の湯溜部13に設けた燃焼溶融
帯用羽口2から酸素含有ガスまたは酸素富化ガスを炉内
に吹き込み、コークスヘッド4や熱分解によって生じた
炭素質を高温の炉床部10において高温度で燃焼させて
いた。燃焼溶融帯8の上部の熱分解帯7には、酸素含有
ガスもしくは空気を吹き込む熱分解帯用羽口3を複数段
設け、主に廃棄物の熱分解残渣14を燃焼させるととも
に、炉内の乾燥帯6、熱分解帯7及び燃焼溶融帯8を順
次降下させて、溶融スラグ化させていた。高温の燃焼排
ガスは、シャフト内の廃棄物充填層を対向流として上昇
させ、溶融炉本体上部の排ガス管12から可燃性ガスと
して回収するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の熱分解溶融方法
によれば、通常の廃棄物の組成変動の範囲においては、
溶融炉内の廃棄物の降下は比較的安定し、ガス流もほぼ
均一となるが、ごみピット内で十分に廃棄物が撹拌され
なかったり、水分が大量に含まれるものが混入した場
合、上部シャフト部の乾燥帯で十分な乾燥がなされず、
廃棄物の体積が減少せず、かつ、固体強度も強いため、
降下が不安定となり、場合によっては炉底部で棚つり現
象が発生し、処理が停滞することが生じていた。
【0004】本発明は、シャフト炉式熱分解溶融炉のシ
ャフト部の乾燥帯に複数本の乾燥帯用羽口を複数段配置
することにより、シャフト部における廃棄物中の水分の
乾燥能力を高め、廃棄物の水分変動が大きくても降下が
不安定とならないようにして安定操業できるシャフト炉
式熱分解溶融炉を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般廃棄物、
その中間処理物、産業廃棄物等の廃棄物を乾燥帯で乾燥
し、その下方の燃焼溶融帯で熱分解溶融するシャフト炉
式熱分解溶融炉において、燃焼溶融帯に酸素富化空気を
吹き込む燃焼溶融帯用羽口を設け、燃焼溶融帯の上方の
乾燥帯のシャフト部に空気を吹き込む複数本の乾燥帯用
羽口を複数段配置し、溶融炉本体は、乾燥帯を円筒状で
垂直もしくは下広がりの形状とし、熱分解帯の下端を廃
棄物の安息角以上の角度の狭窄形状とし、燃焼溶融帯を
円筒形状としたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、一般廃棄物、その中間
処理物、産業廃棄物等の廃棄物を乾燥帯で乾燥し、その
下方の燃焼溶融帯で熱分解溶融するシャフト炉式熱分解
溶融炉において、燃焼溶融帯に酸素富化空気を吹き込む
燃焼溶融帯用羽口を設け、燃焼溶融帯の上方の乾燥帯の
シャフト部に空気を吹き込む複数本の乾燥帯用羽口を複
数段配置し、溶融炉本体は、乾燥帯を円筒状で垂直もし
くは下広がりの形状とし、熱分解帯の下端を廃棄物の安
息角以上の角度の狭窄形状とし、燃焼溶融帯を円筒形状
としたことを特徴とするものである。
【0007】また、本発明は、シャフト炉式熱分解溶融
炉の燃焼溶融帯用羽口の上方で、かつ、乾燥帯用羽口の
下方の熱分解帯に熱分解帯用羽口を複数段配置したこと
を特徴とするものである。
【0008】さらに、本発明は、シャフト炉式の廃棄物
熱分解溶融炉の熱分解帯用羽口及び乾燥帯用羽口に空気
の吹き込み及び停止を可能とする遮断弁を配置したこと
を特徴とするものである。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を
説明する。
【0010】図1は、本発明のシャフト炉式熱分解溶融
炉を示したもので、図2に示すシャフト炉式熱分解溶融
炉と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明は
省略する。
【0011】シャフト炉式溶融炉本体1の炉下部の燃焼
溶融帯8に燃焼溶融帯用羽口2を設け、酸素含有ガスも
しくは酸素富化ガスを吹き込むことにより、主にコーク
スと熱分解残渣14を高温で燃焼し、廃棄物中の不燃
分、灰分を溶融する。その上部の熱分解帯7には、熱分
解帯用羽口3を複数段配置し、酸素含有ガスにより主に
熱分解残渣14を燃焼し、廃棄物9の灰分を予熱すると
ともに、その燃焼ガスにより乾燥帯6において廃棄物9
の水分を乾燥する。熱分解帯7の上部のシャフト部1a
の乾燥帯6に複数本の乾燥帯用羽口15を複数段配置
し、空気を吹き込むことにより、廃棄物9の一部を燃焼
させ、その体積を縮小し、その強度も低下させる。
【0012】乾燥帯6は、円筒状で垂直もしくは下広が
りの形状とし、廃棄物9が棚吊りしないようにする。熱
分解帯7は、廃棄物9の安息角以上の角度の狭窄形状と
するとともに、燃焼溶融帯8は、円筒状でシャフト部1
aより小さい断面とすることにより、廃棄物9の体積縮
小に見合った断面寸法とし、熱放散を抑制し、熱効率を
上げ、安定した溶融を行うようにする。
【0013】熱分解帯7は、狭窄形状のため、乾燥帯6
で乾燥が不十分な場合は、廃棄物9が棚吊りを起こすた
め、シャフト部1aの乾燥帯6に設けた乾燥帯用羽口1
5により、断面方向で均一に廃棄物9の一部を燃焼し、
均一な体積縮小、強度低下を実現し、狭窄形状であって
も、安定した荷下がりの確保を可能としている。
【0014】また、乾燥帯用羽口15からの燃焼酸素吹
込量をノズル1本当たり20Nm3/h以上とすると、
廃棄物9を燃焼することが不可能となり、排ガス中に未
反応酸素が排出され好ましくない。また、乾燥帯用羽口
15からの燃焼酸素吹込量をノズル1本当たり2Nm3
/h以下とすると、燃焼を継続することができなくな
り、排ガス中に未反応酸素が排出されるため、好ましく
ない。
【0015】さらに、乾燥帯用羽口15の位置がストッ
クレベルから1m以内であると、廃棄物9の乾燥が不十
分であり、廃棄物9を燃焼することが不可能となり、排
ガス中に未反応酸素が排出されるため、好ましくない。
【0016】さらにまた、炉底部の燃焼溶融帯8の最上
部の燃焼溶融帯用羽口2中心から、直胴部の上端までの
距離を200〜1500mm以下とすることにより、燃
焼溶融帯用羽口2から吹き込まれる酸素含有ガスの燃焼
空間を小さくすることができ、燃焼溶融帯8の熱効率が
向上し、安定な溶融を行うことが可能となるが、150
0mm以上にすると、熱分解帯7となり、炉高が高くな
るのみで効果がない。また、燃焼溶融帯用羽口2上に直
胴距離をとることにより、シャフト部1aへの上昇ガス
が中心流れとなりやすく、充填層のガス流れは、一般に
壁面部の空隙率が高く、壁面流れが中心に比べ強くなる
ため、シャフト部1aにおける熱交換効率を向上するこ
とができる。
【0017】表1は羽口数と供給酸素量を示すものであ
る。
【0018】
【表1】 本実施例では、炉況不安定時間は従来方が16%であっ
たのに対して、約3%と大幅に減少した。また、乾燥帯
羽口を用いても、排ガス中に未反応の酸素が検出され
ず、さらに、可燃性ガスの組成温度が大きく変化しない
ことから、乾燥帯で廃棄物を燃焼し、乾燥熱源となって
いるといえる。また、本発明によれば、廃棄物トン当た
りの酸素量が従来に比べ小さく、廃棄物処理能力(効
率)が良くなる。
【0019】図2は、本発明の熱分解溶融炉を用いた廃
棄物溶融処理方法における排ガス温度及び排ガスCO濃
度を示したものであり、図3は、従来の廃棄物溶融処理
方法における排ガス温度及び排ガスCO濃度を示したも
のである。
【0020】従来の廃棄物溶融処理方法においては、シ
ャフト炉の操業状態が悪い場合は、シャフト部の熱交換
が不十分な状態となり、廃棄物処理速度が遅くなる結
果、排ガス温度が上昇し、熱分解不良により、排ガスC
O濃度が低下していたが、本発明を用いた廃棄物溶融処
理方法においては、シャフト炉の操業状態を良好にする
ことが可能なため、排ガス温度及び排ガスCO濃度の変
動を抑制することが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の廃棄物熱
分解溶融炉においては、廃棄物の安定した荷下がりを確
保することができるため、廃棄物の処理量が安定すると
ともに、設備をコンパクトに設計することが可能とな
り、設備費を低減することが可能となる。
【0022】また、本発明の廃棄物熱分解溶融炉におい
ては、炉底への熱分解残渣の供給及びコークスの供給も
安定するため、コークスの使用量を最小限にして運転す
ることが可能となり、運転費を軽減することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃棄物熱分解溶融炉の一実施例を示し
たものである。
【図2】本発明の排ガス温度と排ガスCO濃度の時間的
変化を示すグラフである。
【図3】従来法の排ガス温度と排ガスCO濃度の時間的
変化を示すグラフである。
【図4】従来の廃棄物熱分解溶融炉の一例を示したもの
である。
【符号の説明】
1 溶融炉本体 1aシャフト部 2 燃焼溶融帯用羽口 3 熱分解帯用羽口 4 コークスヘッド 5 耐火物 6 乾燥帯 7 熱分解帯 8 燃焼溶融帯 9 廃棄物 10 炉床部 11 装入口 12 排ガス管 13 湯溜部 14 熱分解残渣 15 乾燥帯用羽口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般廃棄物、その中間処理物、産業廃棄
    物等の廃棄物を乾燥帯で乾燥し、その下方の燃焼溶融帯
    で熱分解溶融するシャフト炉式熱分解溶融炉において、
    燃焼溶融帯に酸素富化空気を吹き込む燃焼溶融帯用羽口
    を設け、燃焼溶融帯の上方の乾燥帯のシャフト部に空気
    を吹き込む複数本の乾燥帯用羽口を複数段配置し、溶融
    炉本体は、乾燥帯を円筒状で垂直もしくは下広がりの形
    状とし、熱分解帯の下端を廃棄物の安息角以上の角度の
    狭窄形状とし、燃焼溶融帯を円筒形状としたことを特徴
    とするシャフト炉式熱分解溶融炉。
  2. 【請求項2】 燃焼溶融帯用羽口の上方で、かつ、乾燥
    帯用羽口の下方の熱分解帯に空気を吹き込む熱分解帯用
    羽口を複数段配置したことを特徴とする請求項1記載の
    シャフト炉式熱分解溶融炉。
  3. 【請求項3】 熱分解帯用羽口及び乾燥帯用羽口に空気
    の吹込及び停止を可能とする遮断弁を配置したことを特
    徴とする請求項2記載のシャフト炉式熱分解溶融炉。
JP11100683A 1999-04-07 1999-04-07 シャフト炉式熱分解溶融炉及び熱分解溶融方法 Pending JP2000291919A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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