(57)【要約】【課題】スラグ及びメタルの回収率を向上して資源を有効活用することが可能な二次燃焼炉を提供すること。【解決手段】二次燃焼炉２０は、ダストを含むガスをバーナー２３で燃焼する。炉壁の内面２１Ｂに形成されるダストに由来するクリンカ層Ｃの表面ＣＳの最高温度はクリンカの融点よりも高くなっている。二次燃焼炉２０は、バーナー２３からの燃焼ガスの吐出方向Ｆと交わる方向に向けて水を導入する水導入部を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダストを含むガスをバーナーで燃焼する二次燃焼炉であって、
炉壁の内面に形成される前記ダストに由来するクリンカ層の表面の最高温度がクリンカの融点よりも高い、二次燃焼炉。
【請求項２】
前記バーナーからの燃焼ガスの吐出方向と交わる方向に向けて水を導入する水導入部を備える、請求項１に記載の二次燃焼炉。
【請求項３】
炉本体は、耐火物と水冷部とを備え、
前記耐火物が炭化ケイ素を含有する、請求項１又は２に記載の二次燃焼炉。
【請求項４】
排ガス出口における酸素濃度が８体積％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次燃焼炉。
【請求項５】
前記バーナーで燃焼される前記ガスは溶融炉から供給される、請求項１〜４の何れか一項に記載の二次燃焼炉。
【請求項６】
二次燃焼炉でダストを含むガスを燃焼して燃焼ガスを発生する工程と、
前記燃焼ガスに含まれるダストを炉壁の内面に付着させて前記内面にクリンカ層を形成する工程と、
前記内面から前記クリンカ層を落下させる工程と、を有し、
前記内面に形成される前記クリンカ層の表面の最高温度をクリンカの融点よりも高くする、二次燃焼炉の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次燃焼炉及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物及び産業廃棄物等を処理する方法として、固形燃料を熱源に使用し、工業炉で廃棄物を溶融する方法が知られている。廃棄物の溶融処理は、廃棄物の減容化だけでなく、これまで埋め立てによって最終処分されていた焼却灰及び不燃性ゴミをスラグ及びメタル等の資源として回収できる利点がある。
【０００３】
このような溶融炉から発生するガスには多量のダストが含まれている。このダストを含むガスが二次燃焼炉に導入され、高温燃焼されるとダストが溶融し、二次燃焼炉の炉壁の内表面に付着してクリンカを形成する。クリンカは燃焼炉下部及びダストの排出口に堆積して閉塞し、操業停止の原因となる。このような閉塞を回避するために二次燃焼炉内でクリンカの発生を抑制する技術が検討されている。例えば、特許文献１では、二次燃焼炉内の下部に冷風ノズルを配置して、内部壁の表面に冷却層を形成し、溶融したダスト類が付着するのを防止することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６９９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次燃焼炉で排出される排ガスに含まれるダストには、灰分の他に、スラグ及びメタル等の有用成分が含まれている。このようなダストは、二次燃焼炉の下流側に設けられるバグフィルタ等の排ガス処理部において回収され、最終的には飛灰として埋め立て処理されるか、山元還元等の後処理が施される。飛灰には相当量のスラグ及びメタル等の有用成分が含まれるため、これらの有用成分を効率よく回収する技術が確立できれば資源の有効活用の点から好ましいといえる。
【０００６】
そこで、本開示は、スラグ及びメタルの回収率を向上して資源を有効活用することが可能な二次燃焼炉及びその運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面は、ダストを含むガスをバーナーで燃焼する二次燃焼炉であって、炉壁の内面に形成されるダストに由来するクリンカ層の表面の最高温度がクリンカの融点よりも高い、二次燃焼炉を提供する。
【０００８】
ダスト及びこれに由来するクリンカには、スラグ及びメタル等の成分が含まれている。上記二次燃焼炉は、クリンカ層の表面の最高温度がクリンカの融点よりも高くなっているため、バーナーからの燃焼ガスに含まれるスラグ及びメタル等を含むダストを、溶融状態となっているクリンカ層の表面に付着させ、炉壁の内面上にクリンカとして捕捉することができる。このため、スラグ及びメタル等を含むダストが二次燃焼炉の下流側に流出することを抑制できる。このようにして炉壁の内面に形成されたクリンカ層を回収することによって、スラグ及びメタルの回収率を向上することができる。
【０００９】
上記二次燃焼炉は、上記バーナーからの燃焼ガスの吐出方向と交わる方向に向けて水を導入する水導入部を備えてもよい。水導入部を備えることによって、水が溶融ダストに付着し高温化による膨張力によって炉壁の内面に形成されるクリンカ層がポーラス状になり、内面から剥離しやすくなるとともに、落下の際に小さく破砕されやすくなる。このため、クリンカが閉塞することを十分に抑制できる。
【００１０】
上記二次燃焼炉の炉本体は、耐火物と水冷部とを備え、耐火物が炭化ケイ素を含有してもよい。水冷部は、炉壁及び炉壁上に形成されたクリンカ層を冷却する。また、炭化ケイ素を含有する耐火物は熱伝導率が高いため、水冷部による炉壁及び炉壁上のクリンカ層の冷却が一層促進される。クリンカは冷却に伴って熱収縮するため、炉壁から容易に剥離する。このため、クリンカ層を小塊のまま剥離することが可能となり、二次燃焼炉の下部においてクリンカの塊が排出口を閉塞することを抑制できる。これによって、二次燃焼炉を長期間に亘って継続的に操業を行うことができる。
【００１１】
二次燃焼炉の排ガス出口における酸素濃度は８体積％以下であってよい。このような酸素濃度とすることによって、二次燃焼炉の炉内温度を高くすることができる。これによって、炉壁上に形成されたクリンカの表面部の溶融を促進することができる。したがって、二次燃焼炉でのダストの回収量を一層増やすことが可能となり、その結果、スラグ及びメタルの回収率を一層高くすることができる。
【００１２】
二次燃焼炉のバーナーで燃焼されるガスは溶融炉から供給されてもよい。溶融炉からのガスはダストを多く含む場合があるため、より多くのクリンカを効率的に回収することができる。したがって、スラグ及びメタルの回収率向上の効果をより一層大きくすることができる。溶融炉は、例えば廃棄物溶融炉であってよい。
【００１３】
本開示の一側面は、二次燃焼炉でダストを含むガスを燃焼して燃焼ガスを発生する工程と、燃焼ガスに含まれるダストを炉壁の内面に付着させて内面にクリンカ層を形成する工程と、内面からクリンカ層を落下させる工程と、を有し、内面に形成されるクリンカ層の表面の最高温度をクリンカの融点よりも高くする、二次燃焼炉の運転方法を提供する。
【００１４】
上記運転方法では、炉壁の内面に形成されるクリンカ層の表面の最高温度がクリンカの融点よりも高くなっているため、燃焼ガス中に含まれるスラグ及びメタル等を含むダストを、溶融状態となっているクリンカ層の表面に効率よく付着させることができる。このため、ダストがクリンカ層を形成せずに二次燃焼炉の下流側に流出することを抑制することができる。そして、炉壁上のクリンカ層を回収することによって、スラグ及びメタルの回収率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、スラグ及びメタルの回収率を向上して資源を有効活用することが可能な二次燃焼炉及びその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、二次燃焼炉を備える廃棄物溶融炉設備の模式図である。
【図２】図２は、二次燃焼炉の模式図である。
【図３】図３は、二次燃焼炉の径方向断面を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、二次燃焼炉の耐火物の内面温度をシミュレーションするための前提形状を示す図である。
【図５】図５は、二次燃焼炉の耐火物の内面温度をシミュレーションした結果の一例である。
【図６】図６は、二次燃焼炉の耐火物の内面温度をシミュレーションした結果の別の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、場合により図面を参照して、幾つかの実施形態を説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。
【００１８】
図１は、一実施形態に係る二次燃焼炉を備える廃棄物溶融炉設備の模式図である。廃棄物溶融炉設備１００は、廃棄物溶融炉１０、二次燃焼炉２０、ボイラー３０、冷却器４０、バグフィルタ５０、触媒反応塔６０及び煙突７０を備える。
【００１９】
廃棄物溶融炉１０には、ごみ等の廃棄物、コークス等の固形燃料、及び石灰等の副資材が装入される。廃棄物溶融炉１０は、廃棄物の乾燥、熱分解及び溶融を行う。これによって、熱分解ガスを生成しつつ廃棄物を減容化する。廃棄物溶融炉１０の底部からは、スラグ及びメタルを含む溶融物が排出される。炉外に排出された溶融物は、冷却凝固され、これからスラグとメタルを回収することができる。
【００２０】
廃棄物溶融炉１０で発生した熱分解ガスは、可燃分とともに、灰分、スラグ及びメタル等を含有するダストを含む。このガスは、流路１５を流通して二次燃焼炉２０に供給される。二次燃焼炉２０では、廃棄物溶融炉１０からの可燃性のガスを燃焼する。燃焼で生じた排ガスは、ボイラー３０で熱回収された後、流路３２を流通して冷却器４０に導入される。冷却器４０は、例えばエコノマイザ等の熱交換器及び水冷装置を備えていてもよい。冷却器４０で冷却された排ガスは、流路４５を流通してバグフィルタ５０に導入される。バグフィルタ５０では、上流側で捕捉されなかった排ガスに含まれる飛灰等が捕捉される。バグフィルタ５０で捕捉された飛灰等は、埋め立て等によって処分される。一方、飛灰等の固形分が除去された排ガスは吸い込みファン５５を経由して触媒反応塔６０に導入される。触媒反応塔６０で浄化された排ガスは、煙突７０から大気中に排気される。
【００２１】
図２は、二次燃焼炉２０の模式図である。二次燃焼炉２０は、シャフト型の炉本体２１と、廃棄物溶融炉１０に接続された流路１５から導入されるガスを燃焼するバーナー２３と、バーナー２３での燃焼によって発生する燃焼ガスを、排ガスとしてボイラー３０に導出する流路２４と、炉本体２１内の燃焼炉に水を導入する水導入ノズル２６（水導入部）と、炉本体２１の下部においてクリンカを排出するダスト排出装置２２と、を備える。バーナー２３は二次燃焼炉の上部に設置されてもよいし、下部に設置されてもよい。クリンカはダストに由来し、ダストが溶融・固化し、堆積することによって炉壁の内面に沿って層状に蓄積しクリンカ層を形成する。炉本体２１の炉壁の内面に形成されたクリンカ層は、ある程度の厚みに到達すると崩壊しながら下方に落下し、炉本体２１の下部に取り付けられるダスト排出装置２２から二次燃焼炉２０の外部へ排出される。
【００２２】
バーナー２３からは、所定の吐出方向Ｆに沿って燃焼ガスが吐出される。水導入ノズル２６は、燃焼ガスの吐出方向Ｆと交わる方向に向けて水２６ａを導入する。水２６ａは、所謂カーテン状に導入されてもよい。水２６ａは霧状であってもよいし、ガス状であってもよい。水２６ａを導入することによって、炉壁の内面に形成されるクリンカ層がポーラス状になることによっても剥離が促進され、さらに、落下の際に小さく破砕されやすくなる。このため、クリンカが排出口を閉塞することを十分に抑制できる。
【００２３】
二次燃焼炉２０のダスト排出装置２２から外部に排出されたクリンカは、図１に示されるように、コンベア等の搬送手段１７によって搬送され、廃棄物溶融炉１０に戻される。廃棄物溶融炉１０内に導入されるクリンカは溶融し、これに含まれるスラグ及びメタルは、廃棄物溶融炉１０の下部から回収される。このようにして、クリンカに含まれるスラグ及びメタルを回収することができる。廃棄物溶融炉１０には、二次燃焼炉２０で発生したクリンカのみならず、ボイラー３０及び冷却器４０で発生した灰分等の固形分も、搬送手段１７を用いて併せて戻すことができる。
【００２４】
図３は、二次燃焼炉２０の径方向断面を模式的に示す断面図である。炉本体２１は、水冷構造を有しており、炉壁をなす耐火物２１Ａと耐火物２１Ａの外周部に固定された水冷部２８を備える。水冷部２８は、例えば水冷管である。水冷部２８で耐火物２１Ａが冷却され、これによって、炉壁の内面２１Ｂに形成されるクリンカ層Ｃも冷却される。クリンカ層Ｃは冷却されると熱収縮して、炉壁の内面２１Ｂから剥離し易くなる。
【００２５】
バーナー２３は、図３に示すような上面視において、その長手方向と、炉壁の内面２１Ｂの接線方向とが平行になるように、炉本体２１に取り付けられている。これによって炉本体２１の内部には旋回流が生じる。バーナー２３で発生する燃焼ガスは廃棄物溶融炉１０で発生するダストを含む。バーナー２３付近の燃焼ガスは高温であるため、ダストに含まれる一部の成分は溶融する。このようなダストを含む燃焼ガスは、水２６ａと接触した後、炉壁の内面２１Ｂに向かい、炉壁の内面２１Ｂ上に形成されるクリンカ層Ｃの表面ＣＳに衝突する。バーナー２３からの燃焼ガスが最初に衝突する表面ＣＳの部分は、クリンカ層Ｃをなすクリンカの融点Ｔｍよりも高い温度を有する。当該表面部分は溶融状態にあるため、スラグ及びメタル等を含むダストが表面ＣＳに容易に付着する。したがって、スラグ及びメタル等がクリンカ層Ｃに取り込まれることとなる。
【００２６】
炉壁の内面２１Ｂに形成されるクリンカ層Ｃの表面ＣＳの全ての部分が、クリンカの融点Ｔｍよりも高い温度を有することは必ずしも必要ではない。通常、バーナー２３からの燃焼ガスが最初に衝突する表面ＣＳの部分が最も高い温度（最高温度Ｔ０）を有しており、この部分にダストが衝突することから、当該部分がクリンカの融点Ｔｍよりも高い温度を有していれば、ダストを十分にクリンカ層Ｃに取り込んで、クリンカ層Ｃを形成することができる。この際に、燃焼温度がクリンカの融点Ｔｍよりも高くなるように、燃焼空気量を調整してもよい。これによって、ダストに含まれるスラグ及びメタル等をクリンカ層Ｃ中に十分に捕捉することができる。
【００２７】
炉壁の内面２１Ｂに形成されるクリンカ層Ｃの大きさ及び形状は図３のものに限定されない。クリンカ層Ｃは、内面２１Ｂの全てを覆うように形成されてもよいし、図３よりもさらに局所的に塊状に形成されてもよい。また、クリンカ層Ｃが炉壁の内面２１Ｂから落下した直後等、炉壁の内面２１Ｂにクリンカ層Ｃが全く形成されていないタイミングも当然あり得る。
【００２８】
炉本体２１が水冷構造を有するため、クリンカ層Ｃは炉壁の内面２１Ｂにおいて効果的に冷却される。このため、クリンカ層Ｃの厚みが過大になる前にクリンカ層Ｃは熱収縮によって炉壁の内面２１Ｂから剥がれ、下方に落下する。このため、二次燃焼炉２０の下方から排出されるクリンカの塊を十分に小さくすることができる。このように小さいサイズを有することから、二次燃焼炉２０で発生するクリンカ量が増加しても差し支えない。
【００２９】
クリンカは、例えば、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、及び酸化リン等の酸化物、並びにメタルを含んでいてよい。クリンカの融点Ｔｍは、含有成分によって例えば、１１００℃〜１４００℃の範囲で変動してもよい。クリンカの融点Ｔｍは、ＪＩＳ  Ｍ  ８８０１の「灰の溶融特性温度測定方法」によって測定することができる。クリンカ層Ｃの表面ＣＳにおいて最も高温である部分の温度（最高温度Ｔ０）と融点Ｔｍの温度差（Ｔ０−Ｔｍ）は２０℃以上であってよく、４０℃以上であってもよい。この温度差を大きくすることによって、ダストを効果的にクリンカ層Ｃの表面ＣＳに付着させることができる。クリンカ層Ｃの表面ＣＳの温度は、通常の放射温度計を用いて測定することができる。例えば、クリンカの融点Ｔｍが１１５０℃の場合、最高温度Ｔ０は１１７０℃以上とすることが好ましく、１１９０℃以上とすることがより好ましい。
【００３０】
炉壁をなす耐火物２１Ａは、高い熱伝導率を有することが好ましい。これによって、水冷部２８による炉壁の冷却作用が大きくなり、炉壁の内面２１Ｂに形成されたクリンカ層Ｃの熱収縮を促進することができる。クリンカ層Ｃは、熱収縮すると炉壁の内面２１Ｂから容易に剥がれ落ちる。このため、クリンカ層Ｃの厚みが過大になることが一層抑制され、ダスト排出装置２２付近における閉塞を抑制することができる。また、搬送手段１７を一層安定的に稼働させることができる。
【００３１】
耐火物２１Ａの熱伝導率は、例えば４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であってよく、８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であってもよく、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であってもよい。耐火物２１Ａの材質は特に限定されず、熱伝導率を高くする観点から、炭化ケイ素を含んでもよい。耐火物２１Ａは、例えばキャスタブル耐火物であってよい。
【００３２】
二次燃焼炉２０内の酸素濃度は、排ガス出口（炉本体２１と流路２４の接続部）において、８体積％以下であってよく、７．６体積％以下であってよい。酸素濃度を低くすることによって、二次燃焼炉２０内の温度を高くすることができる。これによって、クリンカの融点Ｔｍが高くなっても、クリンカ層Ｃの表面ＣＳの溶融状態を維持することができる。なお、本開示におけるガス中の酸素濃度は、標準状態（０℃、１０１．３２５ｋＰａ）における体積比率である。
【００３３】
本実施形態の二次燃焼炉２０によれば、クリンカ層Ｃの表面ＣＳの最高温度Ｔ０がクリンカの融点Ｔｍよりも高くなっているため、バーナー２３からの燃焼ガスに含まれるスラグ及びメタル等を含むダストを、溶融状態となっているクリンカ層Ｃの表面ＣＳに付着させ、炉壁の内面２１Ｂにクリンカとして捕捉することができる。このため、スラグ及びメタル等を含むダストがクリンカ層Ｃに付着せずに二次燃焼炉２０の下流側に流出することを抑制できる。このようにして炉壁の内面２１Ｂに形成されたクリンカ層を回収することによって、スラグ及びメタルの回収率を向上することができ、二次燃焼炉２０の下流側のボイラー３０、冷却器４０及びバグフィルタ５０で発生する飛灰の量を低減することができる。
【００３４】
本実施形態に係る二次燃焼炉の運転方法は、上述の廃棄物溶融炉設備１００に備えられる二次燃焼炉２０を用いて実施することができる。この運転方法は、二次燃焼炉２０において廃棄物溶融炉１０で発生するダストを含むガスを燃焼して燃焼ガスを発生する第１工程と、燃焼ガスに含まれるダストを炉壁の内面２１Ｂに付着させて内面２１Ｂ上にクリンカ層Ｃを形成する第２工程と、炉壁の内面２１Ｂからクリンカ層Ｃを落下させる第３工程と、を有している。
【００３５】
上記第１工程〜第３工程において、炉壁の内面２１Ｂに形成されるクリンカ層Ｃの表面ＣＳの少なくとも一部がクリンカの融点Ｔｍよりも高い温度に維持される。これによって燃焼ガス中のスラグ及びメタル等を含むダストを、溶融状態となっているクリンカ層Ｃの表面ＣＳに効率よく付着させることができる。このため、ダストがクリンカ層Ｃを形成せずに二次燃焼炉２０の下流側に流出することを抑制することができる。そして、炉壁の内面２１Ｂのクリンカ層Ｃを回収することによって、ダストに含まれるスラグ及びメタルの回収率を向上することができる。また、飛灰の発生量も低減することができる。この運転方法は、上述の二次燃焼炉２０の説明内容に基づいて行うことができる。
【００３６】
二次燃焼炉２０において燃焼ガスからダストを回収して得られる排ガスは、その後、ボイラー３０による熱回収工程、冷却器４０による冷却工程、バグフィルタ５０を用いた固形分除去工程及び触媒反応塔６０を用いた洗浄工程を順次行った後、煙突７０から大気中に排出してもよい。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。廃棄物溶融炉１０は、例えば、廃棄物の流通方向を基準にして、上流側から、廃棄物装入口から装入された廃棄物を乾燥して熱分解させるシャフト部と、シャフト部の下部と溶融炉部の上部とを接続する連通部と、シャフト部と炉芯をずらして配置される溶融炉部と、をこの順に備える廃棄物ガス化溶融炉であってもよい。このような廃棄物溶融炉からのスラグ及びメタルを含む溶融物の排出は、例えば、廃棄物溶融炉の底部（溶融炉部）に設けられた出湯口から行ってもよい。出湯口は、例えば、溶融物を還元雰囲気下で貯留及び排出できるように開閉機構を有しており、間欠的に溶融物を排出する。炉外に排出された溶融物は、冷却凝固され、有用成分であるスラグ及びメタルを得ることができる。
【００３８】
本開示の二次燃焼炉は、廃棄物溶融炉設備に備えられる二次燃焼炉に限定されず、ダストを含むガスを燃焼処理するものであれば適用できる。また、二次燃焼炉は、水導入部を備えていなくてもよい。また、水導入部は、水を炉壁の内面上のクリンカ層に向けて導入してもよい。
【実施例】
【００３９】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（シミュレーション結果）
以下の条件で、二次燃焼炉の耐火物の内面温度をシミュレーションした。耐火物の断面形状は、図４に示すものとした。このシミュレーションでは、クリンカ層Ｃの厚みに応じて、炭化ケイ素を含む耐火物の内面温度（すなわち、炉壁の内面の温度）がどのように変わるのかを算出した。クリンカ層Ｃの厚みは、表１に示す条件１〜条件５とした。条件１は、クリンカ層Ｃが形成されていない場合を想定した。シミュレーション１では、耐火物の熱伝導率を５．０Ｗ／ｍ・Ｋ、シミュレーション２では、耐火物の熱伝導率を１５．０Ｗ／ｍ・Ｋとした。その他の条件は以下のとおりである。
【００４１】
【表１】
2019211183.tif 000003
【００４２】
＜その他の条件（シミュレーション１，２の条件１〜５の全てにおいて共通）＞
・二次燃焼炉の内径Ｒ：１１９０ｍｍ
・内面Ｉが接する雰囲気温度：１２００℃
・耐火物の外形の一辺（Ｌ１，Ｌ２）の長さ：１３２０ｍｍ
・耐火物の外表面の温度：２３３℃
・炉内の雰囲気の熱伝達率：２３２．６Ｗ／ｍ・Ｋ
・クリンカ層Ｃの熱伝導率：１．７４Ｗ／ｍ・Ｋ
【００４３】
図５にはシミュレーション１の結果を示している。図６にはシミュレーション２の結果を示している。図５及び図６の横軸は炉本体の周方向に沿った距離であり、縦軸は耐火物の内面温度である。条件１，２，３，４，５の結果が、図５及び図６における曲線１，２，３，４，５にそれぞれ対応する。図５及び図６では、条件１における最高温度をＴｍａｘと表示している。
【００４４】
図５及び図６に示すシミュレーション１，２の結果から、クリンカ層Ｃの厚みが大きくなるにつれて、炉壁の内面の温度が低くなることが確認された。このことは、クリンカ層Ｃが冷却され熱収縮が発生することを示している。また、図５と図６の対比から、耐火物の熱伝導率が大きいシミュレーション２（図６）の方が、シミュレーション１（図５）よりも炉壁の内面の温度が低くなることが確認された。このことは、耐火物の熱伝導率を大きくすることによって、クリンカ層Ｃの冷却が促進されることを示している。
【００４５】
（実施例１）
図１〜３に示すような二次燃焼炉及びこれを備える廃棄物溶融炉設備の実機の運転を行った。二次燃焼炉の設備及び運転の条件は以下のとおりであった。二次燃焼炉の下方のダスト排出装置から回収されたクリンカの成分分析の結果と、クリンカの融点及び軟化点の測定結果は表２に示すとおりであった。
【００４６】
＜条件＞
・炭化ケイ素耐火物（１０００℃における熱伝導率：４．８Ｗ／ｍ・Ｋ）
・二次燃焼炉の排ガス出口における酸素濃度：７．５体積％
・二次燃焼炉の炉壁の内面に付着したクリンカ層の表面の最高温度（Ｔ０）：１２００℃
【００４７】
（比較例１）
実施例１と同様の設備を用いて運転を行った。二次燃焼炉の設備及び運転の条件は以下のとおりであった。二次燃焼炉の下方のダスト排出装置から回収されたクリンカの成分分析の結果と、クリンカの融点及び軟化点の測定結果は表２に示すとおりであった。
＜条件＞
・高アルミナ質耐火物（１０００℃における熱伝導率：２．０Ｗ／ｍ・Ｋ）
・二次燃焼炉の排ガス出口における酸素濃度：８．１体積％
・二次燃焼炉の炉壁の内面に付着したクリンカ層の表面の最高温度（Ｔ０）：１２００℃
【００４８】
【表２】
2019211183.tif 000004
【００４９】
表２に示すとおり実施例１と比較例１ではクリンカ層の性状及び組成が異なっていた。実施例１では、クリンカ層の表面の最高温度（Ｔ０：１２００℃）の方がクリンカの融点（Ｔｍ：１１４０℃）よりも高くなっていた。一方、比較例１では、クリンカ層の表面の最高温度（Ｔ０：１２００℃）の方がクリンカの融点（Ｔｍ：１３４５℃）よりも低くなっていた。
【００５０】
実施例１と比較例１のそれぞれにおいて、二次燃焼炉の下流側において、二次燃焼炉の排ガスから回収された飛灰の成分分析を行って、両者の成分割合を対比した。その結果は、表３のとおりであった。
【００５１】
【表３】
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【００５２】
表３に示すとおり、実施例１は比較例１よりも、飛灰に含まれるスラグ及びメタルの割合が小さくなっていた。このことは、実施例１の方が比較例１よりもスラグ及びメタルの回収率が高くなっていることを示している。
【符号の説明】
【００５３】
Ｃ…クリンカ層、ＣＳ…表面、１０…廃棄物溶融炉、１５…流路、１７…搬送手段、２０…二次燃焼炉、２１…炉本体、２１Ａ…耐火物、２１Ｂ…内面、２２…ダスト排出装置、２３…バーナー、２４…流路、２６…水導入ノズル、２６ａ…水、２８…水冷部、３０…ボイラー、３２…流路、４０…冷却器、４５…流路、５０…バグフィルタ、５５…ファン、６０…触媒反応塔、７０…煙突、１００…廃棄物溶融炉設備。
【図１】
2019211183.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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