(57)【要約】【課題】スラブタップからの溶融スラグを略垂直下向きに滴下させるとともに、排ガス中の塩化物などの低沸点物質を水に溶かして除去すること。【解決手段】灰分を燃焼溶融する溶融炉１と、溶融炉で生成された溶融スラグを排出するスラグタップ２と、スラグタップに連結されたスラグ排出シュート３と、スラグ排出シュートの下方部に設けられた水槽４と、を備えた灰溶融装置であって、スラグ排出シュートの一部下端と水槽の水面に隙間１８を設け、スラグタップとスラグ排出シュートを通じて溶融炉の燃焼排ガスを抜き出す燃焼排ガス抜き出し管８を水槽４に接続し、隙間１８と燃焼排ガス抜き出し管８の間を通る燃焼排ガスに対して散水すること。散水は水槽の水を循環する循環水２０を用いること。【選択図】図１
2006084065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
灰分を燃焼溶融する溶融炉と、前記溶融炉で生成された溶融スラグを排出するスラグタップと、前記スラグタップに連結されたスラグ排出シュートと、前記スラグ排出シュートの下方部に設けられた水槽と、を備えた灰溶融装置であって、
前記スラグ排出シュートの一部下端と前記水槽の水面に隙間を設け、
前記スラグタップと前記スラグ排出シュートを通じて前記溶融炉の燃焼排ガスを抜き出す燃焼排ガス抜き出し管を前記水槽に接続し、
前記隙間と前記燃焼排ガス抜き出し管の間を通る前記燃焼排ガスに対して散水する
ことを特徴とする灰溶融装置。
【請求項２】
請求項１に記載の灰溶融装置において、
前記散水は、前記水槽の水を循環する循環水を用いることを特徴とする灰溶融装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物ガス化溶融システムにおける灰溶融装置に係り、溶融スラグを容易に排出するとともに、廃棄物ガス化溶融システムの信頼性向上、メインテナンスコストの低減に好適な灰溶融装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来技術に関する灰溶融装置における燃焼排ガス抜き出しシステムを示す図である。溶融炉の前流側に設けられたガス化炉にて生成された熱分解ガスとチャーは旋回溶融炉１に投入され、燃焼空気と反応することで高温燃焼し、溶融スラグと燃焼排ガスが生成される。燃焼排ガスは２次燃焼室７へ流入する。
【０００３】
一方、生成された溶融スラグはスラグタップ２からスラグ排出シュート３を通り、水砕水槽４で急冷され、スラグコンベヤ５にて系外へ排出される。
【０００４】
ガス化溶融システムでは旋回溶融炉１が最も高温の部位である。すなわち、旋回溶融炉１から排出された後のスラグは徐々に冷却されることとなる。そのため、溶融し難いスラグの場合には、旋回溶融炉１内では溶融して流動状態であるが、旋回溶融炉１を出たスラグはスラグタップ２付近で固化閉塞するといったトラブルが往々にして発生する。
【０００５】
上述した固化閉塞を防止するために、旋回溶融炉１からの高温燃焼ガスの一部をスラグタップ２を経由して抜き出すことにより、スラグタップ２付近を加熱しスラグ固化トラブルを防止する方法が従来技術として提案されている。
【０００６】
図２に示す従来技術によると、駆動空気用ファン９の空気を作動流体とするエジェクタ１２を用いて、燃焼排ガス抜き出し管８を経由してスラグ排出シュート３から排ガスを吸引し、スラグタップ２に旋回溶融炉１からの高温燃焼ガスを通す方法である。エジェクタ１２により吸引された燃焼排ガスは駆動空気用ファン９からの空気と混合し、２次燃焼用空気として混合ガス供給管１３を通り、２次燃焼室入口絞り部６へ送られる。図２に示す従来技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６１４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、燃焼排ガス抜き出し管８を通じて吸引したガス流により、スラグ滴が振られて（スラグ滴がスラグタップ２からまっすぐ垂直方向に水槽４に向けて落下するのではなくて、ガス流に引きずられて偏流して）、スラグ排出シュート３内壁に衝突し付着固化したり、あるいはスラグ滴がガス流に乗って燃焼排ガス抜き出し管８内に吸い込まれる虞があり、また、吸引した燃焼ガスが燃焼排ガス抜き出し管８内で冷却されるに伴い、旋回溶融炉１で気化していたＮａＣｌ，ＣａＣｌ２などの塩化物、鉛、スズなどの低沸点物質が凝縮固化し、配管内に付着成長し配管を閉塞させる虞もあった。
【０００８】
本発明の目的は、スラブタップからの溶融スラグを略垂直下向きに滴下させるとともに、排ガス中の塩化物などの低沸点物質を水に溶かして除去することで、ごみガス化溶融システムの信頼性向上、メインテナンスコストの低減を図る灰溶融装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。  
灰分を燃焼溶融する溶融炉と、前記溶融炉で生成された溶融スラグを排出するスラグタップと、前記スラグタップに連結されたスラグ排出シュートと、前記スラグ排出シュートの下方部に設けられた水槽と、を備えた灰溶融装置であって、
前記スラグ排出シュートの一部下端と前記水槽の水面に隙間を設け、
前記スラグタップと前記スラグ排出シュートを通じて前記溶融炉の燃焼排ガスを抜き出す燃焼排ガス抜き出し管を前記水槽に接続し、
前記隙間と前記燃焼排ガス抜き出し管の間を通る前記燃焼排ガスに対して散水する構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、スラグタップから滴下するスラグが水平方向の振れが少なくなるので、スラグ滴がスラグ排出シュートの内壁に衝突し付着することがなくなる。
【００１１】
また、高温の燃焼排ガスを水槽に設けた散水路を通過させることにより急速に冷却させることで、燃焼排ガス中に含まれる塩化物などの低沸点物質を水に溶かし込むことにより除去することができる。
【００１２】
また、水槽の散水路で燃焼排ガスを冷却するので、後流の燃焼排ガス抜き出し管に残存低沸点物質を付着させることが無くなる。
【００１３】
さらに、上述した効果達成によって、廃棄物のガス化溶融システムにおけるプラントのメインテナンスコストを低減し、プラント運用面での信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る灰溶融装置について、図１を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る灰溶融装置における燃焼排ガス抜き出しシステムを示す図である。図１において、１は旋回溶融炉、２はスラグタップ、３はスラグ排出シュート、４は水砕水槽、５はスラグコンベア、８は燃焼排ガス抜き出し管、１８は隙間、１９は散水部、２０は水砕水槽水循環系、２１はポンプ、をそれぞれ表す。なお、図１は、燃焼排ガス抜き出し管６以降の構造については省略しているが、図２に示す構造と共通している。
【００１５】
図１では本実施形態に関するスラグ排出シュート３と水砕水槽４の側断面を示している。図１によると、本実施形態の特徴は、スラグ排出シュート３の下端と水砕水槽４の水面との間に隙間１８を設け、燃焼排ガス抜き出し管８を水砕水槽４に接続し、さらに、隙間１８と燃焼排ガス抜き出し管８の間に散水部１９を設ける構造にある。ここで、散水部１９は、水砕水槽４の水面と水槽水の循環出口（ポンプ２１の後流側）との間に設置され、スラグ排出シュート３の外壁と燃焼排ガス抜き出し管８に接続されている。
【００１６】
水槽４の水循環系はポンプ２１によって水槽水を循環入口で吸い上げて循環出口から散水部１９に注水するようになっている。散水部１９には全面に亘り複数の孔が設けられていてこの孔を通して水槽水面に向かって散水される。散水部１９から水槽水面の間の散水路に隙間１８を通った燃焼排ガスが通過することで、燃焼排ガスが散水によって冷却されることとなる。
【００１７】
ここで、水砕水槽水循環系２０は図１では省略化しているが従来技術においても水槽の水を循環する循環系統自体は存在し、本発明の実施形態ではこの循環系を利用して燃焼排ガスへの散水に利用しているものである。また、水槽水循環系２０で入口側（ポンプ２１の前流）にストレーナを設置すると、水槽中のスラグなどがポンプ２１に混入する虞はなくなる。
【００１８】
本実施形態において、燃焼排ガス抜き出し管８を通じて、図２に示すような、駆動空気用ファン９やエジェクタ１２（図１には不図示）などを用いて燃焼排ガスを吸引すると、スラグ排出シュート３の下端に設けた隙間１８から燃焼排ガスが吸引され、スラグタップ２の燃焼排ガスはほぼ垂直に下向きに流れる。
【００１９】
その結果、スラグ滴をスラグ排出シュート３の水平方向に振らせる速度成分を小さくすることができる。すなわち、図２に示すようにスラグタップ２からのスラグ滴がガス流に振られてスラグ排出シュート３内壁に衝突付着することを防止できる。
【００２０】
スラグタップ２から吸引した高温の燃焼排ガスは、スラグ排出シュート３下端に設けた隙間１８を経由し、散水部１９を通過して燃焼排ガス抜き出し管８によりエジェクタ１２（図２参照）へ吸引される。
【００２１】
このように、燃焼排ガスを水砕水槽４に設けた散水部１９を通過させることにより、高温の燃焼排ガスを急速に冷却させるとともに、ガス中に含まれる塩化物などの低沸点物質を水に溶かし込むことにより除去することができ、配管閉塞の原因となる低沸点物質を後流（燃焼排ガス抜き出し管８）に流さないようにすることができる。
【００２２】
燃焼排ガス抜き出し管８を通じて抜き出したガスは、図２に示した従来技術と同様にエジェクタ１２などを用いて２次燃焼室入口絞り部６へ送り、未燃ガスなどを完全燃焼させる。
【００２３】
以上説明したように、本発明の実施形態の特徴は、次のような構成と、機能ないし作用を奏するものである。すなわち、スラグ排出シュート下端と水砕水槽の水面に隙間を設け、スラグ排出シュートを通じて溶融炉の高温燃焼排ガスを抜き出すための燃焼排ガス抜き出し管を水砕水槽の一部に接続し、隙間を有したスラグ排出シュート下端と水砕水槽に接続した燃焼排ガス抜き出し管の間に設けた散水部で燃焼排ガスに散水できるように構成する。
【００２４】
このような構成を採用することによって、スラグ排出シュート下端に設けたガス抜き出し通路がスラグタップから離れれば離れる程、幾何学的に見てガス流れの鉛直方向のガス速度成分が増し、水平方向のガス速度成分が小さくなるため、スラグ滴の水平方向の振れが少なくなる。したがって、スラグタップから滴下するスラグがスラグ排出シュートの内壁に付着することが殆どなくなる。
【００２５】
また、スラグ排出シュートの一部における下端と水砕水槽の水面との隙間から吸引した燃焼排ガスを、水砕水槽に設けた散水路を通過させることにより、高温の燃焼排ガスを急速に冷却するとともに、ガス中に含まれる低沸点物質を水に溶かし込むことにより除去することができ、燃焼排ガス抜き出しの配管閉塞の原因となる低沸点物質を後流に流さないようにできる。また、低沸点物質が完全には除去されず、燃焼排ガス中に残ったとしても燃焼排ガスが冷却されているために配管内に付着せずに空気搬送により２次燃焼室へ送り込まれることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る灰溶融装置における燃焼排ガス抜き出しシステムを示す図である。
【図２】従来技術による灰溶融装置のガス抜き出しシステムの概略構造図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  旋回溶融炉
２  スラグタップ
３  スラグ排出シュート
４  水砕水槽
５  スラグコンベア
６  絞り部
７  ２次燃焼室
８  燃焼排ガス抜き出し管
９  駆動空気用ファン
１０  ダンパ
１１  駆動空気用配管
１２  エジェクタ
１３  混合ガス供給管
１４  ２次燃焼用空気ヘッダ
１５  ２次燃焼用空気配管
１６  ２次燃焼空気ダンパ
１７  温度測定箇所
１８  隙間
１９  散水部
２０  水砕水槽水循環系
２１  ポンプ
【図１】
2006084065.tif 000003
【図２】
2006084065.tif 000004