(57)【要約】【課題】排ガスが流れる煙道のその構成面に対するダスト付着を確実に防止する排ガス処理システムを提供する。【解決手段】供給装置６により、微細で衝突力の弱い消石灰のような粉状物質では無く当該粉状物質に比して大径で衝突力の高い粒状物質及びカレット状物質の少なくとも一方を供給物質として、排ガスが流れる煙道Ｌ１，Ｌ２，４へ供給するようにし、煙道Ｌ１，Ｌ２，４の構成面に接触するように流れる供給物質により、ダストの煙道Ｌ１，Ｌ２，４の構成面に対する付着及び成長を阻害すると共に一旦付着したダストを払い飛ばすようにする。【選択図】  図１
2004233006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流れる煙道に、粒状物質及びカレット状物質の少なくとも一方を供給物質として供給する供給装置を備えることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の供給装置と、
前記煙道の前記供給装置による前記供給物質の供給位置より下流側に配設され、排ガス中のダスト及び前記供給物質を回収する回収部と、
供給される被処理物を溶融する溶融炉と、を備え、
前記供給装置により供給される前記供給物質を融点降下剤とし、
前記回収部で回収された排ガス中のダスト及び融点降下剤を、前記被処理物として前記溶融炉へ供給することを特徴とする排ガス処理システムを備えた溶融設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガスの煙道を備える排ガス処理システム及びこれを備えた溶融設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排ガスが流れる煙道に消石灰を吹き込み、この消石灰と排ガス中のＨＣｌとを化学反応させ当該反応生成物を例えばバグフィルタ等で捕集してＨＣｌを除去し、煙道の構成面に対するダスト付着を防止する排ガス処理システムが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９―２１５２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記排ガス処理システムにあっては、ダスト付着防止効果が十分では無く、しかも煙道の構成面に一旦ダストが付着してしまうと当該付着ダストを消石灰で除去することは難しく、改善が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、煙道の構成面に対するダスト付着が確実に防止される排ガス処理システム、及び、この排ガス処理システムを備えた溶融設備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】
本発明による排ガス処理システムは、排ガスが流れる煙道に、粒状物質及びカレット状物質の少なくとも一方を供給物質として供給する供給装置を備えることを特徴としている。
【０００７】
このように構成された排ガス処理システムによれば、微細で衝突力の弱い消石灰のような粉状物質では無く、当該粉状物質に比して大径で衝突力の高い粒状物質及びカレット状物質（細片状物質）の少なくとも一方が供給物質として、供給装置により、排ガスが流れる煙道に供給され、煙道の構成面に接触するように流れる供給物質により、ダストの煙道の構成面に対する付着及び成長が阻害されると共に一旦付着したダストが払い飛ばされるようになる。
【０００８】
また、本発明による上記排ガス処理システムを備えた溶融設備は、上記供給装置と、煙道の上記供給装置による供給物質の供給位置より下流側に配設され、排ガス中のダスト及び供給物質を回収する回収部と、供給される被処理物を溶融する溶融炉と、を備え、供給装置により供給される供給物質を融点降下剤とし、回収部で回収された排ガス中のダスト及び融点降下剤を、被処理物として溶融炉へ供給することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された上記排ガス処理システムを備えた溶融設備によれば、上記供給装置により供給される供給物質が融点降下剤とされ、煙道の融点降下剤供給位置より下流側の回収部で排ガス中のダスト及び融点降下剤が回収され、この回収物が被処理物として溶融炉へ供給されるため、上記作用に加えて、融点降下剤に従って溶融炉での被処理物の融点が下げられ、被処理物の完全溶融、溶融炉の燃料消費量の低減、耐熱材の熱損耗の軽減が図られるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による排ガス処理システムを備えた溶融設備の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る溶融設備を示す概略構成図であり、この溶融設備は、廃棄物や灰等を被処理物として燃焼溶融し溶融スラグとして回収するものである。
【００１１】
図１に示すように、溶融設備１は概略、回転溶融炉としてのロータリーキルン２と、このロータリーキルン２に連絡される排ガス処理システム３と、を備えている。
【００１２】
ロータリーキルン２は、所定の速度で回転することで、炉内に供給された被処理物を入口側（図示左側）から出口側（図示右側）へ搬送し、この際に、例えば灯油等の燃料を燃料燃焼装置２ａで燃焼し、この時生じる高温の燃焼ガス及び火炎を、搬送される被処理物に接触させることで、当該被処理物を燃焼溶融し溶融スラグを生成する。このロータリーキルン２では、溶融温度を約１２００〜１３００°Ｃに設定して好適な運転を実施する。
【００１３】
そして、このロータリーキルン２に対しては、炉出口２ｂから排出される溶融スラグを冷却するスラグ冷却水槽７が接続されると共に、炉出口２ｂから排出される燃焼排ガスを二次燃焼する二次燃焼室８を経由して排ガス処理システム３が接続されている。
【００１４】
排ガス処理システム３は、二次燃焼室８からの約８５０°Ｃ以上の燃焼排ガスを熱交換して有効利用すると共に熱交換による冷却で排ガス処理システム３の後段のバグフィルタ（不図示）への導入を可能するもので、ボイラ４、減温塔５をこの順に備えている。
【００１５】
ボイラ４は、二次燃焼室８に排ガスライン（煙道）Ｌ１を介して接続され、二次燃焼室８からの燃焼排ガスを、当該ボイラ４内の煙道（不図示）に流し、２００°Ｃ程度迄冷却して排出すると共に、この燃焼排ガスから熱を回収して蒸気を生成する。
【００１６】
減温塔５は、ボイラ４に排ガスライン（煙道）Ｌ２を介して接続され、ボイラ４からの燃焼排ガスを、当該減温塔５内の煙道（不図示）に流すことで、更に１５０°Ｃ程度迄冷却し、この燃焼排ガスを後段の処理に供すべく排出する。
【００１７】
これらのボイラ４及び減温塔５は、燃焼排ガスの流れから自然沈降する飛灰を含むダストを回収する回収部４ａ，５ａを各々備えている。これらの回収部４ａ，５ａには、回収されたダストを例えばダスト固化設備等へ搬送する例えばコンベヤやフィーダ等の搬送装置を備える搬送ラインＬ３が接続されている。
【００１８】
ここで、特に本実施形態においては、排ガスラインＬ１，Ｌ２、ボイラ４の煙道へ供給ラインＬ４〜Ｌ６を介して所定の供給物質を各々供給する供給装置６を備えている。本実施形態では、所定の供給物質として粒状物質である砂が採用されている。
【００１９】
このように構成された溶融設備１によれば、ロータリーキルン２に導入される被処理物は、燃料燃焼装置２ａで生じる高温の燃焼ガス及び火炎により燃焼溶融してスラグ化され、この溶融スラグは、炉出口２ｂから流下しスラグ冷却水槽７で急水冷され水砕スラグとして回収される。
【００２０】
一方、ロータリーキルン２での被処理物の燃焼溶融で生じる燃焼排ガスは、二次燃焼室８で二次燃焼されて排ガスラインＬ１へ向かう。この燃焼排ガスには、ダストが随伴されている。そして、この燃焼排ガスは、排ガスラインＬ１を通してボイラ４に導入され当該ボイラ４の煙道を通過する際に冷却され、さらに、排ガスラインＬ２を通して減温塔５に導入され当該減温塔５の煙道を通過する際に冷却される。
【００２１】
この燃焼排ガスの流れる過程にあって、排ガスラインＬ１，Ｌ２、ボイラ４の煙道へは、供給装置６により砂が供給されている。
【００２２】
このため、供給砂の一部は、排ガスラインＬ１，Ｌ２の煙道構成面、ボイラ４の煙道構成面に接触し、時には煙道構成面を擦るように、又、時には煙道構成面に衝突しながら煙道を流れていく。
【００２３】
ここで、供給砂は、微細で衝突力の弱い消石灰のような粉状物質に比して大径で衝突力が高い。このため、当該供給砂により、煙道構成面に対するダストの付着及び成長が阻害されると共に、煙道構成面に一旦ダストが付着しても当該付着ダストは払い飛ばされる。そして、このようにして煙道を流れる供給砂は、回収部４ａ，５ａでダストと共に回収されて後段に供される。
【００２４】
斯くの如く、本実施形態においては、粒状物質としての供給砂により、煙道構成面に対するダスト付着が確実に防止されている。
【００２５】
なお、本実施形態においては、粒状物質として砂を用いているが、例えば回収された水砕スラグの一部等、他の粒状物質でも良い。特に、供給物質をスラグとした場合には、当該スラグは被処理物を燃焼溶融したものであるから、購入の必要は無く低コスト化が図られる。また、粒状物質に代えて、粒状物質と同様なダスト付着防止効果を発揮する例えばガラス屑（ガラスカレット）や例えば陶器片等のカレット状物質（細片状物質）を供給するようにしても良い。特に、供給物質をガラスカレットとした場合には、当該ガラスカレットが被処理物として溶融設備１に仕分けして搬入されているため、購入の必要は無く低コスト化が図られる。また、粒状物質及びカレット状物質の両方を供給するようにしても良い。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施形態に係る溶融設備を示す概略構成図である。
【００２７】
この実施形態の溶融設備１１が図１に示す実施形態の溶融設備１と違う点は、
ボイラ４の回収部４ａ及び減温塔５の回収部５ａで回収されたダスト及び供給物質を、被処理物としてロータリーキルン２に戻すように搬送する搬送ラインＬ７を設けた点である。この搬送ラインＬ７は、例えばコンベヤやフィーダ等の搬送装置を備えて構成されている。
【００２８】
また、この実施形態では、供給装置６により、特に融点降下剤（塩基度降下剤）であるガラスカレットが、供給ラインＬ４〜Ｌ６を介して排ガスラインＬ１，Ｌ２、ボイラ４の煙道へ供給されている。
【００２９】
このように構成された溶融設備１１によれば、先の実施形態の砂の場合と同様な作用で、ガラスカレットにより煙道構成面に対するダスト付着が確実に防止される。
【００３０】
加えて、回収部４ａ，５ａで回収されたダスト及び融点降下剤としてのガラスカレットが、被処理物として搬送ラインＬ７を介してロータリーキルン２へ供給されるため、この融点降下剤によりロータリーキルン２での被処理物の融点が下げられる。
【００３１】
その結果、被処理物が完全溶融され安定した溶融が成されると共に、ロータリーキルン２の燃料燃焼装置２ａの燃料消費量が低減され燃料コストの低減が図られ、加えて、ロータリーキルン２の耐熱材の熱損耗が軽減されロータリーキルン２の耐久性が高められると共に、ダストが再溶融されスラグ化率（溶融化率）が向上される。
【００３２】
なお、本実施形態においては、供給装置６によりガラスカレットを供給するようにしているが、カレット状物質で融点降下剤の機能を有していれば、他のカレット状物質でも良く、また、カレット状物質に代えて、粒状物質で融点降下剤の機能を有する例えば砂等を用いても良く、さらには、カレット状物質で融点降下剤の機能を有するもの及び粒状物質で融点降下剤の機能を有するものの両方を供給するようにしても良い。
【００３３】
図３は、本発明のさらに他の実施形態に係る廃棄物処理システムを示す概略構成図である。
【００３４】
この実施形態の廃棄物処理システム３１にあっては、図２に示した溶融設備１１と共に燃焼設備２１を備えている。
【００３５】
この燃焼設備２１は、例えば廃棄物等を被処理物として燃焼するもので、燃焼炉としてのガス化炉２２と、このガス化炉に連絡される排ガス処理システム２３と、を備えている。
【００３６】
ガス化炉２２は、所謂流動層式ガス化炉であり、炉内下部の流動層２２ａに導入される被処理物を部分燃焼して熱分解し、この流動層２２ａでの被処理物の熱分解で生じる熱分解ガスを、炉内上部の所謂フリーボード（上部空間）２２ｂで燃焼用空気を導入して改質する。
【００３７】
このガス化炉２２では、フリーボード２２ｂの温度を８００〜９５０°Ｃに、流動層２２ａの温度を４５０〜８００°Ｃに、ガスの滞留時間を５秒以上に、ガス化炉内圧力を−２０〜３００ｋＰａＧに、各々設定して好適な運転を実施する。
【００３８】
排ガス処理システム２３は、高温の熱分解ガスを熱交換して有効利用するボイラ２４を備えている。
【００３９】
ボイラ２４は、ガス化炉２２にガスライン（煙道）Ｌ１１を介して接続され、ガス化炉２２からの熱分解ガスを、当該ボイラ２４内の煙道（不図示）に流し、２００°Ｃ程度迄冷却し後段の処理に供すべく排出すると共に、この熱分解ガスから熱を回収して蒸気を生成する。
【００４０】
このボイラ２４は、熱分解ガスの流れから自然沈降する飛灰を含むダストを回収する回収部２４ａを備え、この回収部２４ａには、回収されたダストを被処理物としてロータリーキルン２へ搬送する例えばコンベヤやフィーダ等の搬送装置を備える搬送ラインＬ１４が接続されている。この搬送ラインＬ１４には、ガス化炉２２での熱分解ガス化により生じる炉底灰を搬送する搬送ラインＬ１５が合流されている。
【００４１】
また、この燃焼設備２１は、ガスラインＬ１１、ボイラ２４の煙道へ供給ラインＬ１２，Ｌ１３を介して粒状物質である砂を供給する供給装置２６を備えている。
【００４２】
このように構成された廃棄物処理システム３１によれば、ガス化炉２２へ導入された被処理物は、熱分解してガス化され、熱分解ガス及び炉底灰が生成され、この炉底灰は、搬送ラインＬ１５を介して搬送ラインＬ１４へ供給され、一方、熱分解ガスは、ガスラインＬ１１へ向かう。この熱分解ガスには、ダストが随伴されている。そして、この熱分解ガスは、ガスラインＬ１１を通してボイラ２４に導入され当該ボイラ２４の煙道を通過する際に冷却される。
【００４３】
この熱分解ガスの流れる過程にあって、ガスラインＬ１１、ボイラ２４の煙道へは、供給装置２６により砂が供給されている。
【００４４】
このため、供給砂の一部は、ガスラインＬ１１の煙道構成面、ボイラ２４の煙道構成面に接触し、時には煙道構成面を擦るように、又、時には煙道構成面に衝突しながら煙道を流れていき、図１の実施形態で説明したのと同様な作用を奏し、煙道構成面に対するダスト付着が確実に防止されている。
【００４５】
また、回収部２４ａで回収されたダスト及び供給物質としての供給砂は、炉底灰と共に被処理物として搬送ラインＬ１４を介してロータリーキルン２へ供給され、当該供給砂は、前述したように融点降下剤であるから、この融点降下剤によりロータリーキルン２での被処理物の融点が下げられる。従って、図２の実施形態で説明したのと同様な作用を奏し、安定した溶融、燃料コストの低減、耐久性の向上、スラグ化率の向上が図られている。
【００４６】
なお、本実施形態においては、供給装置２６により砂を供給するようにしているが、粒状物質で融点降下剤の機能を有していれば、他の粒状物質でも良く、また、粒状物質に代えて、カレット状物質で融点降下剤の機能を有する例えばガラスカレット等を用いても良く、さらには、粒状物質で融点降下剤の機能を有するもの及びカレット状物質で融点降下剤の機能を有するものの両方を供給するようにしても良い。
【００４７】
また、燃焼設備２１の回収部２４ａで回収されたダスト及び供給物質を被処理物としてロータリーキルン２へ供給しないのであれば、供給装置２６により供給する粒状物質、カレット状物質は融点降下剤の必要は無く、例えばスラグ等の粒状物質、例えば陶器片等のカレット状物質でも良い。同様に、前述したが、溶融設備１１の回収部４ａ，５ａで回収されたダスト及び供給物質を被処理物としてロータリーキルン２へ供給しないのであれば、供給装置６により供給する粒状物質、カレット状物質は融点降下剤の必要は無く、例えばスラグ等の粒状物質、例えば陶器片等のカレット状物質でも良い。
【００４８】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、燃焼炉をガス化炉２２としているが、他の燃焼炉である例えば焼却炉、発電用ボイラであっても勿論良く、また、溶融炉をロータリーキルン２としているが、他の溶融炉であっても勿論良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、溶融設備１，１１、燃焼設備２１、廃棄物処理システム３１に対する適用を述べているが、勿論これらに限定されるものではなく、煙道構成面に対するダスト付着防止の観点からは、排ガスが流れる煙道全てに対して適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明による排ガス処理システムは、供給装置により、微細で衝突力の弱い消石灰のような粉状物質では無く当該粉状物質に比して大径で衝突力の高い粒状物質及びカレット状物質の少なくとも一方を供給物質として、排ガスが流れる煙道に供給し、煙道の構成面に接触するように流れる供給物質により、ダストの煙道の構成面に対する付着及び成長を阻害すると共に一旦付着したダストを払い飛ばすように構成したものであるから、煙道の構成面に対するダスト付着を確実に防止することが可能となる。
【００５１】
また、本発明による上記排ガス処理システムを備えた溶融設備は、上記供給装置により供給する供給物質を融点降下剤とし、煙道の融点降下剤供給位置より下流側の回収部で排ガス中のダスト及び融点降下剤を回収し、この回収物を被処理物として溶融炉へ供給して、この融点降下剤に従って溶融炉での被処理物の融点を下げるように構成したものであるから、上記排ガス処理システムの効果に加えて、被処理物の完全溶融による安定溶融、溶融炉の燃料消費量の低減による燃料コストの低減、耐熱材の熱損耗の軽減による耐久性向上を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る溶融設備を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る溶融設備を示す概略構成図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態に係る廃棄物処理システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１，１１…溶融設備、２…ロータリーキルン（溶融炉）、３，２３…排ガス処理システム、４，２４…ボイラ（煙道）、４ａ，５ａ，２４ａ…回収部、６，２６…供給装置、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１１…ガスライン（煙道）、Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ１２，Ｌ１３…供給ライン、Ｌ７，Ｌ１４…搬送ライン。
【図１】
2004233006.tif 000003
【図２】
2004233006.tif 000004
【図３】
2004233006.tif 000005