(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下段羽口とその上部の高さ方向に少なくとも２段以上設置された上段羽口とを有するシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法において、上段羽口の下側羽口の空気吹き込み量が多い時は上側羽口の空気吹き込み量を少なくし、上段羽口の下側羽口の空気吹き込み量が少ない時は上側羽口の空気吹き込み量を多くするように上段羽口の空気吹き込み量を交互に切り換えることを特徴とするシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法。
【請求項２】
前記上段羽口空気吹き込み量が一定であることを特徴とする請求項１記載の上段羽口空気吹き込み量の制御方法。
【請求項３】
前記空気吹き込み量の切り換えがあらかじめ設定されたタイムスケジュールにしたがって行なわれることを特徴とする請求項１又は２記載のシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法。
【請求項４】
前記空気吹き込み量の切り換えが炉内通気圧損の測定により行なわれることを特徴とする請求項１又は２記載のシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を処理するシャフト炉方式廃棄物溶融炉の操業方法に関し、特に、廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャフト炉方式廃棄物溶融炉による廃棄物処理は、炉に装入された一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、廃棄物をスラグとして取り出すものである。
【０００３】
例えば、特公昭６０ー１１７６６号公報には、図３に示すように、廃棄物溶融炉１は、円形断面のシャフト型の炉体をしており、炉内に装入された廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼及び溶融させるために、燃料であるコークスを燃焼させる。前記コークス燃焼のために、炉体の下部には複数段の羽口が設けられ、これら羽口のうち、炉床部近くに配置された下段羽口２は酸素を富化した空気を吹き込み、また、下段羽口の上に配置された上段羽口３は空気を吹き込むようになっている。
【０００４】
前記廃棄物溶融炉の操業では、炉内において、装入物中の可燃分が熱分解して可燃性の残渣が発生する。発生した熱分解残渣は羽口から送られてきた空気によって燃焼するかあるいは炉内に堆積していくが、微細なものは、羽口から送られてきた空気によって燃焼されることなく、気流にのって炉から可燃性ダストとして飛散する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の熱分解残渣のうち、燃焼されることなく、気流にのって炉頂より飛散する可燃性ダストの割合が大きくなり、熱分解残渣の炉内での燃焼割合が少なくなると、炉内で利用可能な炭素、水素等の可燃分の割合が減少することになるため、廃棄物と共に装入されるコークス等の副原料の割合を増加させる必要があった。
【０００６】
また、飛散した可燃性ダストは、後段の２次燃焼室で燃焼されるが、飛散量が変動すると、未燃ＣＯを発生させたりクリンカが生成されることから、好ましくない。
【０００７】
そこで本願発明は、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉内での熱分解残渣の燃焼を効率よく行なって、可燃性ダストの飛散を抑え、安定した炉操業を行なうための上段羽口空気吹き込み量の制御方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記目的を達成するために、下段羽口と高さ方向に少なくとも２段以上設置された上段羽口とを有するシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法において、上段羽口のうち、下側羽口の空気吹き込み量が多い時は上側羽口の空気吹き込み量を少なくし、下側羽口の空気吹き込み量が少ない時は上側羽口の空気吹き込み量を多くするように上段羽口の各羽口の吹き込み空気量を交互に切り換えることを特徴とするものである。
【０００９】
前記空気吹き込み量の切り換えは、あらかじめ設定されたタイムスケジュールにしたがって行なうか、あるいは、炉内通気圧損の測定により行なう。
【００１０】
下側羽口及び上側羽口のそれぞれの単位時間当たりの空気吹き込み量の総和、即ち上段羽口の単位時間当たり空気吹き込み量は、炉内反応に必要な空気量からほぼ一定にする。
【００１１】
本願発明においては、上段羽口のうち、下側羽口から主に空気を吹き込む場合、下側羽口直前にある熱分解残渣を燃焼させ、その燃焼ガスにより熱分解残渣層上部にある未乾燥状態の装入物を乾燥し、熱分解する。他方、上段羽口の上側羽口からの空気吹き込み量は小さくする。そうすると、熱分解が促進されるために、熱分解残渣が生成されていくが、下側羽口では、燃焼による熱分解残渣消費速度は前記熱分解による熱分解残渣発生速度より小さいために、熱分解残渣の厚みが徐々に増すので、その熱分解残渣層のレベルに設置された上側羽口から主に空気を吹き込むようにし、下側羽口からの空気吹き込み量を小さくするように両羽口の吹き込み空気量を切り替えれば、上側羽口から吹き込まれた空気は生成した熱分解残渣を燃焼し、上側羽口では、燃焼による熱分解残渣消費速度が熱分解による熱分解発生速度より大きくなるために熱分解層厚を減ずることができる。
【００１２】
この時、上側羽口のレベルは、装入物の乾燥完了点に近いほどその効果が大きい。
【００１３】
【作用】
本願発明においては、上段羽口の吹き込み空気量を交互に切り換えることにより、熱分解残渣の発生を少なくして飛散する可燃性ダストの量を少なくすることができる。
【００１４】
【実施例】
本願発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示されるように、本願発明が適用されえる溶融炉１は、炉床部１ａの周囲に下段羽口２を有し、下段羽口２の上部に上段羽口３が朝顔部１ｂの周囲に配置されている。本実施例では、上段羽口３は、上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂが２段設けられている。上側羽口３ａの設置レベルは、装入物の乾燥完了レベルに近いほど効果がある。上段羽口３の上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂには空気が供給され、下段羽口２には酸素を富化した空気が供給され、溶融炉１に吹き込まれる。各羽口により炉内へ吹き込まれる空気あるいは酸素富化空気の量は、流量調整弁４をあらかじめ設定されたタイムスケジュールにしたがって開閉するか、あるいは、炉内通気差圧計５により炉内通気圧損を測定して開閉することにより行なう。
【００１６】
本実施例では、上側羽口３ａによる空気吹き込み量及び下側羽口３ｂによる空気吹き込み量を変化させるものであるが、図２に示されたタイムチャートにより空気吹き込みの切り換えについて説明する。
【００１７】
送風が開始されると、下側羽口３ｂの風量を多くして羽口３ｂ前の熱分解残渣を燃焼させ、その燃焼ガスにより、熱分解残渣上部にある装入物を乾燥し、熱分解させる。この期間では、上側羽口３ａからの空気吹き込み量は小さくする。本実施例では、下側羽口３ｂからの空気吹き込み量と上側羽口３ａからの空気吹き込み量との比は１：３であるが、単位時間当たりの上側羽口の空気吹き込み量と下側羽口のそれとの総和、即ち、上段羽口３全体の空気吹き込み量は、炉内反応に必要な空気量から、一定に保持されている。
【００１８】
熱分解が進んで熱分解残渣が増加し、熱分解残渣層が増加した時点で、上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂの空気吹き込み量を切り換えて、前ステージと逆に、上側羽口３ａからの空気吹き込み量を多くし、下側羽口３ｂからの空気吹き込み量を少なくする。この切換えにより、厚くなっていた熱分解残渣層が上側羽口３ａからの空気吹き込みにより燃焼し、熱分解残渣層の厚みが減少していく。
【００１９】
タイムスケジュールは、装入物により変化させる必要があるが、可燃分３０〜４５％、水分３５〜５５％、灰分１０〜２５％の一般廃棄物の場合、装入物の乾燥速度と熱分解速度及び燃焼速度の差から熱分解残渣の厚さは、４〜６回／ｈの周期的な変動が生じるため、タイムスケジュールをこの周期変動と一致させればよいことになる。また、上側羽口の空気吹き込み量を多くする時間は、上述の熱分解残渣層を燃焼させるために十分な時間とするように決定する。
【００２０】
前述のように、上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂの空気吹き込み量の切り換えを繰り返すことにより、熱分解残渣を燃焼させて熱分解残渣の堆積を少なくするので、飛散する可燃性ダストの量を減少させることができる。
【００２１】
空気吹き込み量と時間の具体的な値は、例えば、２０ｔ／日の溶融炉の操業の場合、
上側羽口４００Ｎｍ3／ｈ、下側羽口１００Ｎｍ3／ｈで、３分経過後に、１００Ｎｍ3／ｈ、下側羽口４００Ｎｍ3／ｈに切り換え、さらに、１０分経過後に切り換え、このパターンを繰り返した。
【００２２】
この操業により、飛散する可燃性ダスト量は、１００Ｋｇ／ｈから６０ｋｇ／ｈに減少し、この結果補助燃料であるコークスは、約２０％低減することができた。
【００２３】
【発明の効果】
本願発明の効果は、次のとおりである。
【００２４】
（１）  上段羽口を構成する複数本の羽口の空気吹き込み量を切り換えて熱分解により生成した熱分解残渣を炉内で燃焼する割合を増加させて、熱分解残渣の堆積を少なくするので、飛散する可燃性ダストの割合を減少させることができ、さらに、飛散する可燃性ダストの量の変動を抑制することができる。
【００２５】
（２）  熱分解残渣の燃焼により装入物の乾燥、熱分解を行なうことができるので、コークス等の副原料の使用量を減少させることができる。
【００２６】
（３）  飛散する可燃性ダストの量の変動を抑制することができるので、２次燃焼室での未燃ＣＯの発生やクリンカの生成を抑制することができる。
【００２７】
（４）  飛散する可燃性ダストの量の変動が抑えられる結果、溶融炉の後段での熱回収が安定するので、発電によるエネルギー回収を行う場合、発電量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例で使用される廃棄物溶融炉の概略図。
【図２】本願発明の実施例のタイムチャート。
【図３】従来の廃棄物溶融炉の概略図。
【符号の説明】
１  シャフト炉方式の溶融炉、  ２  下段羽口、  ３  上段羽口、  ３ａ  上側羽口、  ３ｂ  下側羽口、  ４  流量調整弁、  ５  炉内通気差圧計
【図１】
0003653303.tif 000002
【図２】
0003653303.tif 000003
【図３】
0003653303.tif 000004