(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化焼却炉から灰を同伴した熱分解ガスを燃焼溶融室に導入して燃焼させ、灰を加熱溶融してスラグ回収室で燃焼排ガス中から溶融スラグを捕捉し、この燃焼排ガスを二次燃焼室に導入して完全燃焼させるガス化灰溶融炉の溶融スラグ排出方法であって、
スラグ回収室の排滓口からスラグ排出通路に、スラグ回収室の燃焼排ガスの一部を導入して溶融スラグを加熱し、
加熱後の燃焼排ガスを二次燃焼室の入口に導入して、二次燃焼室の入口に設けられた絞り部により燃焼排ガスを自然吸引させ、
この燃焼排ガスに前記二次燃焼室の入口近傍で燃焼空気を吹込む
ことを特徴とするガス化灰溶融炉のスラグ排出方法。
【請求項２】
ガス化焼却炉から灰を同伴する熱分解ガスを燃焼溶融室に導入して燃焼させ、灰を加熱溶融してスラグ回収室で燃焼排ガス中から溶融スラグを捕捉し、この燃焼排ガスを二次燃焼室に導入して完全燃焼させるガス化灰溶融炉のスラグ排出装置において、
スラグ回収室に排滓口を介して連通されたスラグ排出通路と、前記二次燃焼室の入口で絞り部の上流側との間に、スラグ回収室の燃焼排ガスの一部を吸引する循環ガスダクトを接続し、
この循環ガスダクトの出口近傍に、燃焼空気を吹込んで未燃分を燃焼させる空気ノズルを設けた
ことを特徴とするガス化灰溶融炉のスラグ排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床式ガス化焼却設備において、熱分解ガスを導入して燃焼させ同伴された灰を加熱溶融して溶融スラグとして捕捉し、水冷して水砕スラグを生成するガス化灰溶融炉のスラグ排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流動式ガス化焼却設備は、図２に示すように、粉砕された都市ごみや産業廃棄物がごみホッパー２から定量供給フィーダ３を介して流動床式ガス化焼却炉１に定量ずつ投入され、複数の分散管１ａから供給される分散用空気により流動化された層材中で緩慢燃焼されて可燃ガスやチャーなどの未燃分を含む熱分解ガスが生成される。そして、この熱分解ガスがガス化灰溶融炉４の燃焼溶融室４ａに導入されて一次空気により燃焼され同伴された灰を加熱溶融し、さらにスラグ回収室４ｂでこの排ガスを迂回させて溶融スラグを捕捉し、燃焼排ガスを二次燃焼室４ｃに導入して二次空気により完全燃焼させる。そして、ガス冷却塔５で冷却後、空気予熱器６で燃焼空気を予熱して熱回収した後、さらに調温塔７で２００〜２３０℃以下に冷却後、乾式法による消石灰や脱ＤＸＮ用の活性炭などの薬剤などが排ガス中に吹込まれ、バグフィルター８に導入されて煤塵や塩類、重金属類、ダイオキシンなどか捕捉される。そしてガス冷却塔５や調温塔７、バグフィルター８で捕捉された飛灰は、安定化処理装置９に移送されて処理された後、埋立て等に供せられる。またスラグ回収室４ｂで捕捉された溶融スラグは、スラグ冷却装置１０の冷却水槽１０ａに排出されて水砕スラグが生成される。
【０００３】
上記従来構成において、スラグ回収室４ｂから排出される溶融スラグを冷却固化を防止する手段として、従来では、スラグ排出口付近に補助加熱バーナーＡを設けて強制加熱したり、またスラグ回収室４ｂ内の高温の燃焼排ガスの一部を導入してスラグの冷却固化を防止していた。なお、この排ガスの一部は、吸引ファンＦによりガス排出ラインＢを介して調温塔７の入口側に排出されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、加熱用バーナーＡによるものでは、燃料や純酸素の消費量が運転コストを増大させる原因となっていた。またガス排出ラインＢにより排ガスの一部を使用するものでは、スラグの加熱に使用された燃焼排ガスの一部が、完全燃焼されないまま排出されるため、排ガス中に未燃分（ＣＯ等）やダイオキシンが含まれている場合が多く、排ガス中のダイオキシンが基準値の０．１ｎｇ／Ｎｍ3以下にまで十分に除去されないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決して、排ガス中の有害物質も十分に除去でき、溶融スラグをスムーズに排出でき、低コストなガス化灰溶融炉のスラグ排出方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るガス化灰溶融炉のスラグ排出方法は、ガス化焼却炉から灰を同伴した熱分解ガスを燃焼溶融室に導入して燃焼させ、灰を加熱溶融してスラグ回収室で燃焼排ガス中から溶融スラグを捕捉し、この燃焼排ガスを二次燃焼室に導入して完全燃焼させるガス化灰溶融炉の溶融スラグ排出方法であって、スラグ回収室の排滓口からスラグ排出通路に、スラグ回収室の燃焼排ガスの一部を導入して溶融スラグを加熱し、加熱後の燃焼排ガスを二次燃焼室の入口に導入して、二次燃焼室の入口に設けられた絞り部により燃焼排ガスを自然吸引させ、この燃焼排ガスに前記二次燃焼室の入口近傍で燃焼空気を吹込むものである。
【０００７】
またガス化灰溶融炉のスラグ排出装置は、ガス化焼却炉から灰を同伴する熱分解ガスを燃焼溶融室に導入して燃焼させ、灰を加熱溶融してスラグ回収室で燃焼排ガス中から溶融スラグを捕捉し、この燃焼排ガスを二次燃焼室に導入して完全燃焼させるガス化灰溶融炉のスラグ排出装置において、スラグ回収室に排滓口を介して連通されたスラグ排出通路と、前記二次燃焼室の入口で絞り部の上流側との間に、スラグ回収室の燃焼排ガスの一部を吸引する循環ガスダクトを接続し、この循環ガスダクトの出口近傍に、燃焼空気を吹込んで未燃分を燃焼させる空気ノズルを設けたものである。
【０００８】
上記構成によれば、スラグ排出口で溶融スラグを加熱した燃焼排ガスの一部を、絞り部のエゼクタ効果により排滓口からスラグ排出通路を介して循環ガスダクトに効率良く吸引し、二次燃焼室に導入するとともに、この燃焼排ガスに燃焼空気を吹込んで、燃焼排ガス中の未燃分を完全燃焼させることができるので、燃焼排ガスに含まれる有害成分が排出されることもなく、また加熱用の燃料や誘引ファンなども不要で、運転コストおよび設備コストを低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るガス化溶融炉の実施の形態を図１に基づいて説明する。なお、従来例と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１０】
ガス化灰溶融炉４の燃焼溶融室４ａでは、熱分解ガスＧを旋回攪拌しつつ加熱バーナー１１や一次空気ノズル１２から吹込まれた一次空気（燃焼空気）により還元燃焼させ、同伴された灰等を加熱溶融する。またスラグ回収室４ｂでは、燃焼溶融室４ａの出口の第１絞り部１３により加速されて下方に吹き出された燃焼排ガスＧｗが底壁１４に衝突されてさらに下流側上方に迂回され、これにより燃焼排ガスＧ中の溶融スラグＳｍが底壁１４に接触されて効果的に捕捉される。さらに二次燃焼室４ｃでは、溶融スラグＳｍを捕集した後の大部分の燃焼排ガスＧｗが第２絞り部（絞り部）１５で加速されて攪拌され、第２絞り部１５に設けられた二次空気ノズル（空気ノズル）１６と下流側の二次空気ノズル１７から二次空気（燃焼空気）が燃焼排ガスＧｗ中に吹込まれて完全燃焼される。
【００１１】
前記スラグ回収室４ｂの底壁１４は、下流側上方に傾斜されて溶融スラグＳｍを上流側の排滓口１８に案内して排出するように構成されている。
スラグ冷却装置１０は、冷却水槽１０ａの入口と排滓口１８とを接続するスラグ案内ダクト１９によりスラグ排出通路２０が形成されている。また冷却水槽１０ａの他端部にはスラグ取出口２１が形成され、冷却水槽１０ａ内に配置されたスラット式スラグコンベヤ２２より、溶融スラグＳｍが冷却水中に投下されて２〜３ｍｍ程度の粒状に生成された水砕スラグＳｃをスラグ取出口２１から排出することができる。
【００１２】
前記スラグ案内ダクト１９の上部には、本発明に係る循環ガスダクト３１の始端部が接続され、終端部が二次燃焼室４ｃの入口に接続されて第２絞り部１５の手前に開口されており、スラグ回収室４ｂ内の高温の燃焼排ガスＧｗの一部を排滓口１８からスラグ排出通路２０に自然吸引して溶融スラグＳｍを加熱し、溶融スラグＳｍが排滓口１８近傍で冷却され凝固付着して固化し、成長して排滓口１８が閉塞されるのを防止することができる。この循環ガスダクト３１の吸引は、第２絞り部１５のエゼクタ効果によりさらに増幅されている。
【００１３】
また循環ガスダクト３１内で出口手前近傍位置には、循環された燃焼排ガスＧｗ中に二次空気を吹込むガス燃焼空気ノズル（空気ノズル）３２が配設され、さらに循環ガスダクト３１出口近傍の第２絞り部１５で二次空気ノズル１６が配設されている。これらガス燃焼空気ノズル３２と二次空気ノズル１６から吹込まれる二次空気により、循環ガスダクト３１から二次燃焼室２ｃに排出された燃焼排ガスＧｗ中に含まれる未燃分が燃焼され、この燃焼排ガスＧｗが完全燃焼される。
【００１４】
上記構成において、ガス化焼却炉１から導入された熱分解ガスＧは、燃焼溶融室４ａで加熱バーナー１１および一次空気ノズル１２から供給される燃焼空気により１４００℃以上の高温で燃焼され、同伴された灰が加熱溶融される。この燃焼排ガスＧｗがスラグ回収室４ｂに導入されて底壁１４に接触することにより捕捉され、底壁１４を流れ落ちた溶融スラグＳｍが排滓口１８から排出される。この時、循環ガスダクト３１により排滓口１８を介してスラグ排出通路２０に高温の燃焼排ガスＧｗの一部が吸引されているため、溶融スラグＳｍが冷却されて凝固することもない。スラグ回収室４ｂの燃焼排ガスＧｗの大部分は、二次燃焼室４ｃに送られて二次空気ノズル１６，１７から吹込まれた二次空気により完全燃焼される。一方、スラグ排出通路２０に導入された燃焼排ガスＧｗは、循環ガスダクト３１から二次燃焼室４ｃの入口に排出され、循環ガスダクト３１の出口近傍でガス燃焼ノズル３２から二次空気が添加されるとともに、排出直後に第２絞り部１５で二次空気ノズル１６から二次空気が吹込まれて、未燃分が燃焼される。
【００１５】
上記構成によれば、排滓口１８から燃焼排ガスＧｗの一部を吸引して循環ガスノズル３１から二次燃焼室４ｃの入口に送り出し、出口近傍でガス燃焼空気ノズル３２や二次空気ノズル１６により二次空気が吹込まれるので、溶融スラグＳｍを冷却固化することなくスムーズに排出することができるとともに、燃焼排ガスＧｗの未燃分を完全に燃焼させてダイオキシンを分解することができる。また、循環ガスダクト３１を二次燃焼室４ｃの入口で第２絞り部１５の上流に接続したので、第２絞り部１５によるエゼクタ効果を利用して燃焼排ガスＧｗの一部を効率良く自然吸引することができ、誘引ファン等の設備も不要となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明によれば、スラグ排出口で溶融スラグを加熱した燃焼排ガスの一部を、絞り部のエゼクタ効果により排滓口からスラグ排出通路を介して循環ガスダクトに効率良く吸引し、二次燃焼室に導入するとともに、この燃焼排ガスに燃焼空気を吹込んで、燃焼排ガス中の未燃分を完全燃焼させることができるので、燃焼排ガスに含まれる有害成分が排出されることもなく、また加熱用の燃料や誘引ファンなども不要で、運転コストおよび設備コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス化灰溶融炉の実施の形態を示す構成図である。
【図２】従来のガス化焼却炉設備を示す構成図である。
【符号の説明】
１    ガス化焼却炉
４    ガス化灰溶融炉
４ａ  燃焼溶融室
４ｂ  スラグ回収室
４ｃ  二次燃焼室
１０    スラグ冷却装置
１０ａ  冷却水槽
１１    加熱バーナー
１２    一次空気ノズル
１４    底壁
１５    第２絞り部
１８    排滓口
１９    スラグ案内ダクト
２０    スラグ排出通路
３１    ガス循環ダクト
３２    ガス燃焼空気ノズル
Ｓｍ  溶融スラグ
Ｓｃ  水砕スラグ
Ｇ    熱分解ガス
Ｇ  ｗ  燃焼排ガス
【図１】
0003729654.tif 000002
【図２】
0003729654.tif 000003