(57)【要約】【課題】溶融炉における焼却灰の溶融状態を確実に判定し、これに基づいて適切な溶融状態の制御を行う。  【解決手段】焼却灰ＡＨを加熱用電極１１を備えた溶融炉１で溶融し、ここで生じた溶融スラグＳＬを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、塩素濃度検出器７１で水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値が予め定めた値を越えた時にのみ加熱用電極１１への投入電力を増大させるようにする。  【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法であって、前記水砕水の塩素濃度を検出して、検出された塩素濃度より、前記溶融炉における焼却灰の溶融状態を判定することを特徴とする焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法。
【請求項２】
焼却灰を加熱用電極を備えた溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、前記水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて前記加熱用電極への投入電力を変更するようにしたことを特徴とする焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法。
【請求項３】
焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、前記水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて前記溶融炉への焼却灰の投入量を変更するようにしたことを特徴とする焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法
【請求項４】
焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、前記水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて前記溶融炉へ投入する焼却主灰と焼却飛灰の割合を変更するようにしたことを特徴とする焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法と溶融状態制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼却灰溶融装置は焼却灰を溶融炉に投入して、これを電極のアーク放電熱等で溶融して溶融スラグとし、減容化と無害化を図るものである。この場合、溶融炉内で未溶融部分を生じないように電極には十分な電力を投入している。なお、特許文献１には溶融炉と水砕槽を備えた焼却灰溶融装置が示されている。
【特許文献１】特開平４−３０５０３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、電極に必要以上に大きな電力を投入することは、溶融炉の炉壁を構成する耐火物の負荷となり、その寿命を縮めるという問題があった。そこで従来は、炉体天井部分の温度や、溶融スラグないしその下層の溶融メタルの温度を測定して溶融炉内の溶融状態を判定していたが、未だ判定の確実性に欠けるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、溶融炉における焼却灰の溶融状態を確実に判定するとともに、それに基づく適切な溶融状態の制御を行うことができる焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法および溶融状態制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、溶融炉における焼却灰の溶融状態が不十分な場合には、本来排ガス中に気化する塩素が溶融塩として溶融スラグと同時に流出し、溶融スラグを水砕する水砕水中の塩素濃度が上昇することに着目してなされたものである。
【０００６】
そこで、本第１発明の焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法では、焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法であって、水砕水の塩素濃度を検出して、検出された塩素濃度より、溶融炉における焼却灰の溶融状態を判定する。本第１発明においては塩素濃度を検出することによって溶融炉内での溶融状態を確実に判定することができる。具体的には例えば、塩素濃度が予め定めた値よりも高くなった場合に、溶融不十分で未溶融部分が生じていると判定する。
【０００７】
本第２発明の焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法では、焼却灰を加熱用電極を備えた溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて加熱用電極への投入電力を変更するようにする。具体的には例えば、塩素濃度検出値が大きくなった場合には投入電力を増大させ、前者が小さくなったときには後者を減少させる。さらに例えば、塩素濃度検出値が予め定めた値を越えた時にのみ加熱用電極への投入電力を増大させるようにする。本第２発明では、塩素濃度を検出することによって溶融炉内での溶融状態を確実に判定し、これに基づいて加熱用電極への投入電力を変更している。したがって、十分な溶融状態にある場合には投入電力を必要以上に増大させることがなく、溶融炉の炉壁耐火物の寿命を縮めることがない上に、省エネルギーにもなる。また、水砕水の塩素濃度を直接管理しているから、水砕水配管での腐食等の問題も防止できる。
【０００８】
本第３発明の焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法では、焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて溶融炉への焼却灰の投入量を変更する。本第３発明においては、溶融炉における焼却灰の溶融状態を適切に維持することができる。
【０００９】
本第４発明の焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法では、焼却灰を溶融炉で溶融し、ここで生じた溶融スラグを水砕水で破砕するようにした焼却灰溶融装置の溶融状態制御方法であって、水砕水の塩素濃度を検出して、塩素濃度検出値に応じて溶融炉へ投入する焼却主灰と焼却飛灰の割合を変更する。本第４発明においても、溶融炉における焼却灰の溶融状態を適切に維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明の焼却灰溶融装置の溶融状態判定方法および溶融状態制御方法によれば、溶融炉における焼却灰の溶融状態を確実に判定できるとともに、これに基づく適切な溶融状態の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には本発明方法を適用する焼却灰溶融装置の全体構成を示す。図において、焼却灰溶融炉１が設けられ、その炉体には電極１１が備えられている。焼却灰投入口１２より炉内へ投入された焼却灰ＡＨは電極１１のアーク放電熱で溶融させられて、溶融スラグＳＬないし溶融メタルＭＴとして炉底に溜まり、溶融スラグＳＬは出滓口１３からオーバーフローして、水砕水槽２内へ流下している。出滓口１３には補助加熱用電極棒１５が設けられて、上記出滓口１３での溶融スラグＳＬの固化が防止されている。水砕水槽２内へ流下する溶融スラグＳＬに、側方から対向するように槽壁にはノズル１６が設けてある。煤塵を含む排ガスは炉体に接続された排ガスダクト１４から炉外へ排出される。
【００１２】
水砕水槽２からオーバーフローした水はフィルタ３１を経て温水槽４に貯留される。温水槽４内の水砕水はポンプ４１で適宜冷却塔３２へ揚送されてその温度が十分低下させられた後、冷水槽５に貯留される。冷水槽５からはポンプ５１ないし自然流下で水砕水が上記ノズル１６に送られ、当該ノズル１６から、流下する溶融スラグＳＬに向けて水砕水が噴射されて、溶融スラグＳＬが急速に冷却され、破砕される。
【００１３】
ここで、本実施形態では、温水槽４から冷却塔３２へ向かう管路６の途中に塩素濃度検出器７１が設けてあり、その検出信号７１ａが変換器７２を経て塩素濃度指示計７３に入力している。この塩素濃度指示計７３の指示値は通常は例えば２５０ｐｐｍ程度であるが、溶融スラグＳＬの溶融が十分に行われていないと、溶融塩が生じて水砕水Ｌ中の塩素濃度が上昇するために、これに応じて指示値も大きくなる。
【００１４】
そこで、本実施形態では、塩素濃度指示計の指示値が例えば１５００ｐｐｍまで上昇した場合には、溶融状態が不十分で未溶融による溶融塩が大量に発生しいるとして、電極への投入電力を増大させる。これにより、焼却灰の溶融が促進されて溶融塩の発生が抑えられる。塩素濃度指示計の指示値が通常値まで下がった後は電極への投入電力を元に戻す。このようにして、投入電力を最小限に抑えて、省エネルギーと炉壁耐火物への負荷軽減を併せて実現することができる。また、配管中の水砕水の塩素濃度が過度に大きくならないようにこれを直接管理しているから、塩素による配管腐食等の問題も生じない。
【００１５】
上記実施形態では水砕水中の塩素濃度が高くなると投入電力を増大させるようにしたが、塩素濃度が高くなった場合には焼却灰の投入量を減らしあるいは停止して溶融の促進を図るようにしても良い。また、塩素濃度が高くなった場合には、溶融炉へ供給する焼却灰のうち、塩素系化合物の混入量が多い焼却飛灰の割合を減らし、当該混入量が少ない焼却主灰の割合を高めるようにしても良い。この場合、投入電力の増減、焼却灰の投入量の削減ないし停止、焼却灰中の主灰と飛灰の割合変更を、変換器からの出力信号に応じて自動的に行うようにしても良い。上記実施形態では、温水槽から冷却塔への管路中に塩素濃度検出器を設けたが、水砕水槽２からフィルタ３１、温水槽４、冷却塔３２、冷水槽５、ノズル１６を経て水砕水槽２へ戻る水砕水系の何処に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した焼却灰溶融装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…焼却灰溶融炉、１１…電極、１６…ノズル、２…水砕水槽、４…温水槽、５…冷水槽、６…管路、７１…塩素濃度検出器、７３…塩素濃度指示計。
【図１】
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