(57)【要約】【課題】燃料ガスと酸素含有ガスとを十分に混合して羽口へ吹き込める混合気体吹込装置及び方法そしてこれを用いる廃棄物ガス化溶融装置及び方法を提供する。【解決手段】コークス床を有する炉体内で廃棄物を熱分解し残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉１のコークス床へ、酸素含有ガスと燃料ガスとを混合した混合気体を、上記廃棄物ガス化溶融炉の炉体に設けられた羽口５から吹き込む混合気体吹込装置２０において、上記羽口５に接続され上記混合気体を炉体内へ送る送気管２２を有し、上記送気管２２は、外管２６と内管２７とを有する二重管構造をなしていて、酸素含有ガスが上記外管２６にそして燃料ガスが上記内管２７に供給され、酸素含有ガスの流速が燃料ガスの流速よりも大きくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス床を有する炉体内で廃棄物を熱分解し残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ、酸素含有ガスと燃料ガスとを混合した混合気体を、上記廃棄物ガス化溶融炉の炉体に設けられた羽口から吹き込む混合気体吹込装置において、
上記羽口に接続され上記混合気体を炉体内へ送る送気管を有し、上記送気管は、外管と内管とを有する二重管構造をなしていて、酸素含有ガスが上記外管にそして燃料ガスが上記内管に供給され、酸素含有ガスの流速が燃料ガスの流速よりも大きくなっていることを特徴とする混合気体吹込装置。
【請求項２】
請求項１に記載の混合気体吹込装置を備えることを特徴とする廃棄物ガス化溶融炉。
【請求項３】
コークス床を有する炉体内で廃棄物を熱分解し残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ、酸素含有ガスと燃料ガスとを混合した混合気体を、上記廃棄物ガス化溶融炉の炉体に設けられた羽口から吹き込む混合気体吹込方法において、
上記羽口に接続され上記混合気体を炉体内へ送る送気管が接続されており、上記送気管は、外管と内管とを有する二重管構造をなしていて、該外管に酸素含有ガスをそして上記内管に燃料ガスを、酸素含有ガスの流速が燃料ガスの流速よりも大きくなるように供給することを特徴とする混合気体吹込方法。
【請求項４】
請求項３に記載の混合気体吹込方法によって廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ向け炉体内に混合気体を吹き込んで、廃棄物を熱分解し残渣を溶融することを特徴とする廃棄物ガス化溶融方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を熱分解、燃焼し、熱分解残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉のための、混合気体吹込装置及びこれを有する廃棄物ガス化溶融炉、混合気体吹込方法及びこれを用いた廃棄物ガス化溶融方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみやシュレッダーダストなどの廃棄物を処理する技術として、廃棄物を熱分解、燃焼して、熱分解残渣を溶融しスラグにして排出する廃棄物溶融処理が知られている。
【０００３】
この処理方法は、廃棄物を熱分解してガス化することによりその燃焼熱を回収することができるとともに、熱分解残渣を溶融してスラグとして排出した後に、埋立処分などで最終処分されるべき量を減容することができる利点を有している。このような溶融処理方法には幾つかの方式があるが、その一つとして、竪型をなすシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉による方法がある。
【０００４】
このシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉は、例えば、炉下部に堆積させたコークスを燃焼させ、この高温のコークス上へ廃棄物を投入して、熱分解及び部分酸化させてガス化するとともに残渣を溶融してスラグにする処理を行なう炉である（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１のシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉においては、竪型筒状をなす炉体の機能が大別して縦（上下）方向で３つの領域に区分される。すなわち、炉下部にコークスを堆積させたコークス床を有する高温燃焼帯が形成され、この高温燃焼帯の上に廃棄物層が形成され、炉体の上部にて該廃棄物層の上方に大きな空間のフリーボード部をなしている。
【０００６】
かかるガス化溶融炉では、上記３つの領域のそれぞれでは酸素含有ガスの炉内への吹込みが行われる。炉下部における高温燃焼帯には主羽口が設けられていて、投入されて堆積されたコークス床のコークスを燃焼させて、廃棄物の熱分解残渣を溶融する溶融熱源を得るために酸素富化空気が吹き込まれる。また、廃棄物層には副羽口が設けられ、投入されて堆積された廃棄物を緩やかに流動させると共に、廃棄物を熱分解及び部分酸化させるために空気が吹き込まれる。また、フリーボード部には三段目羽口が設けられ、廃棄物が熱分解されて生成した熱分解ガス（可燃性ガス）の一部を部分燃焼させて内部を所定温度に維持するために空気が吹き込まれる。
【０００７】
このようにシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉は、一つの炉で、廃棄物をその炉内での降下に伴い熱分解ガス化処理と溶融処理の両方を行うことのできる設備である。投入された廃棄物は熱分解され、ガスと残渣が生成される。主羽口からの酸素富化空気の送風によりコークス床のコークスが燃焼され高温燃焼帯が形成され、廃棄物の熱分解残渣が溶融されスラグとメタルとして排出される。コークス床はコークス同士間に生ずる空隙で、主羽口からの酸素富化空気やコークス燃焼により発生した高温ガスを通ガスさせるとともに、溶融したスラグとメタルを通液させる高温火格子としても機能している。高温燃焼帯のコークス燃焼により発生した高温ガスが高温燃焼帯の上に形成された廃棄物層の廃棄物を加熱し、副羽口からの空気の送風により廃棄物は熱分解され、この熱分解により発生した可燃性ガスを含むガスは廃棄物層内を上昇し、フリーボード部を経て、炉内上部に設けられた排出煙道より、炉外の二次燃焼室へ排出される。ガスは可燃ガスを多量に含んでいて二次燃焼室で燃焼され、ボイラで熱回収され蒸気を発生させその蒸気が発電等に用いられる。ボイラから排出されたガスは、サイクロンで比較的粗いダストが除去され、さらに、減温装置で冷却され、有害物質除去剤との反応により有害ガスが除去され、集塵機で除塵処理されるなど排ガス処理された後、煙突から大気に放散される。
【０００８】
かかる廃棄物ガス化溶融炉では、炉底部にコークスを堆積させたコークス床が形成され、コークスが燃焼して熱分解残渣の溶融熱源となっているが、近年、化石燃料に由来する石炭コークスの使用量を低減して二酸化炭素排出量を削減することが要望されている。
【０００９】
そこで、石炭コークスの一部の代替としてＬＮＧ、ＬＰＧ、廃棄物ガス化溶融炉にて熱分解により発生する可燃ガス等の燃料ガスを利用することが検討され、例えば、特許文献２では、主羽口（送風羽口）から酸素富化空気とともに燃料ガスを吹き込むことが提案されている。
【００１０】
特許文献２では、酸素富化空気を炉内へ送入する主羽口（送風羽口）の先端（開口）が炉内に進入してコークス床内にまで突入して位置するようにして該主羽口が設けられている。燃料ガスはこの羽口の先端位置で主羽口内へ供給されて、主羽口先端から酸素富化空気とともに吹き出される。したがって、主羽口の先端から吹き出された燃料ガスと酸素富化空気は上記主羽口内では混合されずに、コークス床へ吹き込まれた後にコークス床でのコークス粒間で混合されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０９−０６０８３０
【特許文献２】特開２００１−０９０９２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
二酸化炭素排出量を削減するため、廃棄物ガス化溶融炉におけるコークスの使用量を低減するべく、特許文献２のようにコークスの一部の代替として燃料ガスを吹き込むとしても、次のような問題がある。すなわち、特許文献２では、燃料ガスと酸素富化空気が吹き出される主羽口の先端はコークス床内に位置していてコークス堆積層に直面しているのでコークス粒による通気抵抗が大きく、燃料ガスを酸素富化空気と混合させて効率的に燃焼させることができない。換言すると主羽口から溶融炉内に酸素富化空気と燃料ガスが吹き込まれて混合されるための空間が、コークス床内の未溶融スラグや低温のコークスにより塞がれてしまって形成されず、それ故にコークス床で十分に混合された状態での安定した燃焼が行われないことがあるという問題がある。
【００１３】
また、廃棄物ガス化溶融炉から排出され回収したダストを溶融処理するため、該ダストを主羽口からコークス床に吹き込むことも併せて行いたい場合には、特許文献２には、酸素富化空気、ダスト、燃料ガスを吹き込む適切な機構が開示されておらず、この点でも問題がある。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑み、燃料ガスと酸素含有ガスとを十分に混合して羽口へ吹き込める混合気体吹込装置及び方法そしてこれを用いる廃棄物ガス化溶融装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題は、本発明によると、装置そして方法に関し次のように構成することで解決される。燃焼のために廃棄物溶融炉に混合気体を吹き込む装置としては、混合気体吹込装置そしてこれを有する廃棄物ガス化溶融炉、さらに方法としては、混合気体吹込方法そしてこれを用いる廃棄物ガス化溶融方法として、次のごとく構成される。
【００１６】
＜混合気体吹込装置＞
本発明に係る混合気体吹込装置は、コークス床を有する炉体内で廃棄物を熱分解し残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ、酸素含有ガスと燃料ガスとを混合した混合気体を、上記廃棄物ガス化溶融炉の炉体に設けられた羽口から吹き込む。
【００１７】
かかる混合気体吹込装置において、本発明では、上記羽口に接続され上記混合気体を炉体内へ送る送気管を有し、上記送気管は、外管と内管とを有する二重管構造をなしていて、酸素含有ガスが上記外管にそして燃料ガスが上記内管に供給され、酸素含有ガスの流速が燃料ガスの流速よりも大きくなっていることを特徴としている。
【００１８】
＜廃棄物ガス化溶融炉＞
廃棄物ガス化溶融炉は、上述した本発明の混合気体吹込装置を備えることにより構成される。
【００１９】
＜混合気体吹込方法＞
本発明に係る混合気体吹込装置は、コークス床を有する炉体内で廃棄物を熱分解し残渣を溶融する廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ、酸素含有ガスと燃料ガスとを混合した混合気体を、上記廃棄物ガス化溶融炉の炉体に設けられた羽口から吹き込む。
【００２０】
かかる混合気体吹込方法において、本発明では、上記羽口に接続され上記混合気体を炉体内へ送る送気管が接続されており、上記送気管は、外管と内管とを有する二重管構造をなしていて、該外管に酸素含有ガスをそして上記内管に燃料ガスを、酸素含有ガスの流速が燃料ガスの流速よりも大きくなるように供給することを特徴としている。
【００２１】
＜廃棄物ガス化溶融方法＞
本発明において、廃棄物ガス化溶融方法は、溶融炉に対して上述の混合気体吹込方法により混合気体を吹き込むこととして構成され、上述の混合気体吹込方法によって廃棄物ガス化溶融炉のコークス床へ向け炉体内に混合気体を吹き込んで、廃棄物を熱分解し残渣を溶融することを特徴としている。
【００２２】
このような、混合気体吹込装置及び方法そして廃棄物ガス化溶融炉及び溶融方法によると、二重管構造をなす送気管の外管に供給される酸素含有ガスの流速が、内管に供給される燃料ガスの流速よりも大きくなっているので、両者の流速差に起因して、外管から吹き出した酸素含有ガス及び内管から吹き出した燃料ガスのそれぞれの流れに乱れが生じ、酸素含有ガスと燃料ガスとの混合が促進される。この結果、混合気体は炉内に至るまでの間に十分混合されるので、混合気体中の燃料ガスが炉内のコークス床で良好に燃焼する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、以上のように、二重管構造をなす送気管の外管に供給される酸素含有ガスの流速が、内管に供給される燃料ガスの流速よりも大きくなっているので、両者の流速差に起因して、外管から吹き出した酸素含有ガス及び内管から吹き出した燃料ガスのそれぞれの流れに乱れが生じ、酸素含有ガスと燃料ガスとの混合が促進される。この結果、混合気体は炉内に至るまでの間に十分混合されるので、混合気体中の燃料ガスが炉内のコークス床で良好に燃焼する。このようにして、燃料ガスをコークスの一部の代替として用い、燃焼熱を溶融熱源として用いることが効率よくできるため、コークスの使用量を低減して二酸化炭素排出量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態としての廃棄物ガス化溶融装置の概要構成を示す図である。
【図２】図１装置における主羽口についての拡大断面図である。
【図３】図２の主羽口に接続される混合気体吹込装置の主要部を示しており、送気管の軸線を含む面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、シャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉に燃料としてコークスと燃料ガスを供給し、廃棄物を炉体内で熱分解し、残渣を溶融するコークス床へ酸素含有ガスと、燃料ガスと、廃棄物ガス化溶融炉から排出され回収されたダストとを混合した混合気体を羽口から吹き込む混合気体吹込装置を有することを特徴としているが、これらの特徴についての説明に先立ち、図１にもとづき、このシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉の概要構成を説明する。
【００２６】
図１に示される本発明の一実施形態で採用されているシャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉には、ガス化溶融炉１の炉上部に、処理対象物としての廃棄物、燃料としてのコークス、スラグの成分調整材としての石灰石を炉内へ投入するための投入口２が設けられ、また、上部側方には炉内のガスを炉外へ排出するためのガス排出口３が設けられている。また、ガス化溶融炉１の炉底部には溶融スラグと溶融金属を排出するための出滓口４が設けられている。
【００２７】
シャフト炉式廃棄物ガス化溶融炉は、そのガス化溶融炉１の内部空間が縦方向で３つの領域に大別されていて、下方から、炉下部に形成された下部シャフト部Ｉ、その上に位置する中部シャフト部II、上部に形成されたフリーボード部IIIを有する領域となっている
。これらの各部Ｉ，II，IIIは、それぞれ次のような機能を有する領域となっている。す
なわち、下部シャフト部Ｉは、堆積されたコークスでコークス床を形成し、コークスを燃焼させて高温燃焼帯を形成する領域、中部シャフト部IIは、この高温燃焼帯上に投入された廃棄物の堆積により形成された廃棄物層の廃棄物を熱分解させる領域、フリーボード部IIIは、生成した可燃性ガスを部分燃焼させる領域である。
【００２８】
廃棄物ガス化溶融炉１の上方には、都市ごみ等の廃棄物、コークス、生成するスラグの成分調整材として使用する石灰石をそれぞれ供給する供給装置（図示せず）が配設されており、この供給装置から供給された廃棄物、コークス、石灰石は搬送コンベア（図示せず）により搬送され炉上部の上記投入口２から炉内に投入される。
【００２９】
廃棄物ガス化溶融炉に形成された上記下部シャフト部Ｉ、中部シャフト部II、フリーボード部IIIの各部に対して、それぞれ酸素含有ガスを吹き込む羽口が炉壁に設けられている。すなわち、下部シャフト部Ｉには、堆積されたコークスを燃焼させて高温燃焼帯を形成し、熱分解残渣を溶融するための混合気体を吹き込む主羽口５が設けられ、中部シャフト部IIには、投入されて堆積された廃棄物を部分燃焼させると共に廃棄物を緩やかに流動させながら熱分解、燃焼させるための空気を吹き込む副羽口６が設けられ、フリーボード部IIIには、廃棄物が熱分解して生成した可燃性ガスを部分燃焼させて炉内部を所定温度に維持するための空気を吹き込む三段羽口７が設けられている。
【００３０】
ガス排出口３に二次燃焼室１０が接続して設けられており、廃棄物を熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼する。二次燃焼のための空気を吹き込む空気送風口１１が設けられている。また、この二次燃焼室１０には、該二次燃焼室１０で可燃性ガスを燃焼した燃焼ガスから熱回収するボイラ１２が隣接して設けられている。
【００３１】
また、ボイラ１２からの排気は、排気管１３で排出され、後流側に設けられた減温装置や集塵機、さらには排ガス処理装置（いずれも図示せず）を経て無害化された後に大気に放出されるようになっている。
【００３２】
排ガスに含まれていて、上記二次燃焼室１０とボイラ１２で落下したダストは、該二次燃焼室１０とボイラ１２から排出され、上記集塵機で集塵されたダストとともに、ダスト帰還路１５を経てガス化溶融炉１の側方上方位置に設けられたダスト貯留槽１６へもたらされた後に、ダスト貯留槽１６の下部出口に設けられたロータリバルブ１６Ａを経て、主羽口５に取り付けられた後述の送気管２２に設けられた後述のダスト供給管２３へ接続されていて、ダストが炉内へ供給帰還されるようになっている。このダストの主羽口５への供給については、後に再度説明する。
【００３３】
ガス化溶融炉１の炉壁１Ａの下部に設けられた主羽口５は、図２に見られるごとく、該炉壁１Ａに形成された段状テーパ貫通孔１Ｂに取り付けられた円錐状外周面をもつ口金状の保持体１８を有している。該保持体１８は、下述する混合気体吹込装置２０の送気管２２の先端に取り付けられた先端取付部２１を保持する。
【００３４】
上記先端取付部２１は外径面２１Ａがテーパ状をなし、また円筒状貫通孔２１Ｂが形成されている。該貫通孔２１Ｂの内径面には耐摩耗材層２１Ｃが設けられている。貫通孔２１Ｂは大外径端側で段状に大内径をなす係止部２１Ｂ−１を有している。かかる先端取付部２１を保持する上記保持体１８は、既述のように円錐椀状をなしその底部（図にて右端部）には保持孔１８Ａが形成されている。該保持孔１８Ａは上記先端取付部２１の外径面の大径端部と適合するテーパ孔をなしていて、このテーパ孔で上記先端取付部２１の外径面と接面して該先端取付部２１を保持している。このように、保持体１８で保持される先端取付部２１は炉体の炉壁１Ａに取り付けられた上記保持体１８により保持された状態で、該先端取付部２１の小外径端側先端が炉体内に突入して位置する。かかる保持体１８と先端取付部２１のうちの少なくとも保持体１８は水冷されるが、その形式は公知なので、ここでは水冷のための形態についての説明は省略する。
【００３５】
先端取付部２１が先端に設けられた送気管２２を有する混合気体吹込装置２０は、図３に見られるように、外管２６内に同心に内管２７が配された二重管構造をなし、内管２７の先端開口は外管２６の先端開口よりも手前の左方（上流側）に位置している。外管２６には、空気に酸素を混入させて得られた酸素含有ガスとしての酸素富化空気（例えば、酸素濃度が４５〜５５％）が供給されていて下流に向け流れている。一方、内管２７には、ＬＮＧ等の燃料ガスが下流に向け流れている
【００３６】
外管２６は、その周方向での一箇所で該外管２６の上面位置に分枝口が形成されていて、該分枝口はダスト供給口２３Ａとして用いられている。上記ダスト供給口２３Ａには、ダスト帰還路１５の一部をなしダストを送気管２２へ供給するダスト供給管２３が接続されている。
【００３７】
外管２６には、上記ダスト供給口２３Ａからダストが供給されるので、下流側に向け流れるダストによって管内壁が摩耗等の損傷を受けないように、該外管の管内壁面が、上記ダスト供給口２３Ａの位置から下流側範囲に耐摩耗材料でコーティングされた耐摩耗材層２６Ａを有している。該耐摩耗材層２６Ａは外管２６の下流側の先端まで及んでいて、該外管２６の先端に取り付けられている円錐状の先端取付部２１の内径面に形成されている耐摩耗材層２１Ｃと連続している（図２参照）。このような、耐摩耗材層２１Ｃ，２６Ａは、例えば、セラミックあるいは耐摩耗性クラッド鋼で形成できる。セラミックとしては、例えば、窒化珪素、ジルコニア、アルミナのうちの少なくとも一つを使用する。また、この耐摩耗材層は、各管の内径面にコーティングして形成することも、あるいは耐摩耗材の肉厚１０ｍｍ程度のスリーブを各管内に挿入して形成することもできる。特に、耐摩耗性クラッド鋼の場合は、管全体を該耐摩耗性クラッド鋼製としてもよい。耐摩耗材スリーブを用いる場合、耐摩耗材スリーブは、外管２６においては、モルタル等により管内径面と固着されるようにすることができる。
【００３８】
本実施形態では、外管２６を流れる酸素富化空気の流速Ｖ１が、内管２７を流れる燃料ガスの流速Ｖ２よりも大きくなるように、酸素富化空気及び燃料ガスがそれぞれ供給されている。酸素富化空気の流速Ｖ１と燃料ガスの流速Ｖ２の比（Ｖ１／Ｖ２）は、１．７〜６．２となっていることが好ましい。例えば、酸素富化空気の流速Ｖ１は４０〜１２４ｍ／ｓｅｃ、燃料ガスの流速Ｖ２は２０〜２３ｍ／ｓｅｃに設定される。
【００３９】
本実施形態では、このように酸素富化空気と燃料ガスとに流速差を設けているので、外管２６内の先端域、すなわち送気管２２の軸線方向にて内管２７の先端開口から外管２６の先端開口までの範囲に形成された空間で、外管２６の酸素富化空気及びダストと内管２７から吹き出した燃料ガスとのそれぞれの流れに乱れが生じる。したがって、外管２６の先端域で酸素富化空気、ダストそして燃料ガスが十分に混合されて混合気体が形成される。この混合気体は、先端取付部２１の貫通孔２１Ｂ（図２参照）の先端から炉内へ吹き込まれることとなる。
【００４０】
上記送気管２２の先端に取り付けられた先端取付部２１は、その先端開口が炉内にあって高温燃焼帯のコークス床に直面しているので、気体はこの先端取付部２１から吹き出した後コークス粒間を流通できるといえども、コークス粒から大きな通気抵抗を受けることとなり、炉内では混合が十分に行える状況ではない。この点で、本実施形態では、炉内に吹き込まれる前に外管２６内の先端域で混合気体が形成されるので、気体の混合に何ら支障となるものは存在しておらず、混合気体は主羽口５に至るまでの間で十分混合された状態で、主羽口５から炉内のコークス床へ吹き込まれる。したがって、燃料ガスはコークス床で良好に燃焼する。
【００４１】
このように構成される本実施形態装置では、廃棄物のガス化溶融処理は次の要領で行われる。
【００４２】
供給装置からの廃棄物、コークス、石灰石がガス化溶融炉１の上部に設けられた投入口２を経て、それぞれ所定量ずつ炉内へ投入され、主羽口５、副羽口６、及び三段羽口７から、それぞれ酸素富化空気又は空気が炉内へ吹き込まれる。特に、主羽口５からは、既述したように混合気体吹込装置２０の送気管２２で生成された酸素富化空気と燃料ガスそしてダストを送気管２２内で混合して得られた混合気体が炉内へ吹き込まれる。上記投入口２から投入された廃棄物は、炉内で中部シャフト部IIに堆積して廃棄物層を形成し、下部シャフト部Ｉの高温燃焼帯から上昇してくる高温ガス及び副羽口から吹き込まれる空気によって乾燥され、次いで部分燃焼および熱分解される。熱分解により生成した可燃性ガスは、フリーボード部IIIにて、三段羽口７から吹き込まれる空気により一部が燃焼され、フリーボード部IIIが８５０℃以上の高温の還元雰囲気に保たれ、有害ガスとタール分を分解させる処理が施され、可燃性ガスを含むガスは炉外に設けられた二次燃焼室１０へ送られ二次燃焼され、ボイラ１２でその燃焼ガスから熱回収される。
【００４３】
コークスは下部シャフト部Ｉに下降して高温燃焼帯（コークス床）を形成する。廃棄物層で廃棄物が熱分解した残渣は下降し、下部シャフト部Ｉのコークス床に達する。熱分解残渣（灰分、不燃物）は、コークス床でコークスと燃料ガスの燃焼により加熱され、溶融し溶融スラグと溶融金属になる。溶融スラグと溶融金属は出滓口４から排出され、炉外に設けられた水砕装置に供給され冷却固化され、冷却固化された水砕スラグと水砕金属が回収される。一方、主羽口５から吹き込まれた混合気体中のダストは主羽口５から高温燃焼帯へ達すると、溶融して熱分解残渣の溶融物とともに炉底部の出滓口４から抜き出される。このように、ダストを溶融処理することにより減容化して、埋立処分量を大幅に削減される。
【００４４】
本実施形態では外管２６の酸素富化空気とダストは、外管２６の先端域で内管２７の酸素と混合された状態で炉内に吹き込まれる。そのため、燃料ガスは羽口から炉内へ吹き出される前に酸素富化空気そしてダストと十分に混合された混合気体状態となっていて、コークス床での燃料ガスの燃焼が良好に行われる。このようにして、燃料ガスをコークスの一部の代替として用い、燃焼熱を溶融熱源として用いることが効率よくできるため、コークスの使用量を低減して二酸化炭素排出量を削減することができる。
【００４５】
本発明において、混合気体吹込装置２０は図３の形態に限定されず、種々変形が可能である。例えば、酸素含有ガスとして、酸素富化空気に代えて空気を用いてもよい。また、送気管にダストを供給することは必須ではなく、ダストを供給しない場合には、ダスト貯留槽等の設備や外管内壁面の耐摩耗材層は不要となる。
【００４６】
また、図３の形態では、内管２７の先端開口が外管２６の先端開口よりも上流側に位置していることとしたが、これに代えて、内管２７と先端開口と外管２６の先端開口を送気管２２の軸線方向で同位置となるようにしてもよい。このような形態では、外管２６から吹き出した酸素富化空気及びダストと内管２７から吹き出した燃料ガスとは、先端取付部２１内で混合される。
【符号の説明】
【００４７】
１  廃棄物ガス化溶融炉
５  （主）羽口
２０  混合気体吹込装置
２２  送気管
２３Ａ  ダスト供給口
２６  外管
２７  内管
【図１】
2014190598.tif 000003
【図２】
2014190598.tif 000004
【図３】
2014190598.tif 000005