(57)【要約】【課題】自己発生したガス化溶融炉ガスを、当該ガス化溶融炉の燃料として有効に利用できるようにする。【解決手段】可燃性廃棄物をガス化炉にて高温還元雰囲気により熱分解・ガス化溶融するとともに、溶融スラグをスラグ樋より排出するガス化溶融炉１で発生するガスを、当該ガス化溶融炉１の炉内温度維持用燃料として、または当該ガス化溶融炉１のスラグ樋保熱用燃料として、利用することで、外部購入燃料の使用量を大幅に削減し、運転費を圧縮する【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性廃棄物をガス化炉にて高温還元雰囲気により熱分解・ガス化溶融するとともに、溶融スラグをスラグ樋より排出するガス化溶融炉で発生するガスを、当該ガス化溶融炉の炉内温度維持用燃料として、または当該ガス化溶融炉のスラグ樋保熱用燃料として、利用することを特徴とするガス化溶融炉ガスの利用方法。
【請求項２】
ガス化溶融炉で発生したガスをガスホルダに貯蔵し、ガス化溶融炉立上げ時に、ガス化溶融炉ガスをガスホルダから払い出し炉昇熱に利用することを特徴とする請求項１記載のガス化溶融炉ガスの利用方法。
【請求項３】
ガス化溶融炉立上げ時に、高炉ガス、コークス炉ガス、転炉ガス、都市ガス、プロパンガス、及び窒素の中から選択的に混合したミックスガスを炉昇熱に利用することを特徴とする請求項１記載のガス化溶融炉ガスの利用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば使用済みプラスチックなどの可燃性廃棄物を高温還元雰囲気により熱分解・ガス化溶融するガス化溶融炉で発生するガスを、当該ガス化溶融炉の燃料として利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス化溶融炉は、周知のように高温の炉内において、使用済みプラスチック、建設廃材（紙くず、木くず、繊維くず）、シュレッダーダスト（廃棄家電、廃車）、汚泥、燃えがら、動植物性残さ等の可燃性廃棄物を送風酸素と反応させ、炉上部温度を８００〜１０００℃とし、高温・還元雰囲気により熱分解・ガス化させ、可燃性のガス化溶融炉ガスとして回収するもので、発生ガスの性状は約８０００〜１１０００ｋＪ／ｍ３である。また炉下部においては、コークス及び炭素の燃焼により、灰分を溶融し、溶融スラグを出滓口からスラグ樋上に排出するものである。
【０００３】
したがって、ガス化溶融炉には、一般に炉上部のガス化炉内の温度維持用バーナや炉下部のスラグ樋の保熱用バーナが設置されている。そして、これらのバーナの燃料として、従来は都市ガス、プロパンガス、灯油などの外部購入燃料を使用している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６０８３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ガス化溶融炉は、自身で可燃ガスを発生しているにもかかわらず、従来は既存燃料（外部購入燃料）を使用して、ガス化炉内の温度維持やスラグ樋の保熱を行っており、運転費用がかかっている。
【０００６】
また、ガス化溶融炉は、休止時や立上げ時にガスを発生しない。したがって、ガス化溶融炉ガスを当該ガス化溶融炉の燃料として利用できるようにするためには、当該ガス化溶融炉の立上げ時の昇熱用燃料をどのようにして確保するかが問題となる。
【０００７】
本発明の技術的課題は、自己発生したガス化溶融炉ガスを、当該ガス化溶融炉の燃料として有効に利用できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るガス化溶融炉ガスの利用方法は、可燃性廃棄物をガス化炉にて高温還元雰囲気により熱分解・ガス化溶融するとともに、溶融スラグをスラグ樋より排出するガス化溶融炉で発生するガスを、当該ガス化溶融炉の炉内温度維持用燃料として、または当該ガス化溶融炉のスラグ樋保熱用燃料として、利用することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係るガス化溶融炉ガスの利用方法は、ガス化溶融炉で発生したガスをガスホルダに貯蔵し、ガス化溶融炉立上げ時に、ガス化溶融炉ガスをガスホルダから払い出し炉昇熱に利用することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に係るガス化溶融炉ガスの利用方法は、ガス化溶融炉立上げ時に、高炉ガス、コークス炉ガス、転炉ガス、都市ガス、プロパンガス、及び窒素の中から選択的に混合したミックスガスを炉昇熱に利用することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態に基づき本発明のガス化溶融炉ガスの利用方法を説明する。図１は本発明を適用した製銑・製鋼一貫製鉄所における主にガス化溶融炉ガスの流れを示す図である。
【００１２】
図において、１はガス化溶融炉であり、例えば炉上部にそのガス化炉内の温度維持用バーナが設けられ、炉下部にスラグ樋の保熱用バーナが設置されており、既述したように高温の炉内において、使用済みプラスチック、建設廃材（紙くず、木くず、繊維くず）、シュレッダーダスト（廃棄家電、廃車）、汚泥、燃えがら、動植物性残さ等の可燃性廃棄物を送風酸素と反応させ、炉上部温度を８００〜１０００℃とし、高温・還元雰囲気により熱分解・ガス化させ、可燃性のガス化溶融炉ガスとして回収するもので、発生ガスの性状は約８０００〜１１０００ｋＪ／ｍ３である。また炉下部においては、コークス及び炭素の燃焼により、灰分を溶融し、溶融スラグを出滓口からスラグ樋上に排出するものである。
【００１３】
２はガス化溶融炉１で発生したガス化溶融炉ガスが送り込まれるガス改質炉であり、送り込まれたガス化溶融炉ガス中に酸素および水素を吹き込み、１０００〜１２００℃の高温下で、残存した炭化水素類（タール、チャー等）を熱分解・ガス化するものである。
【００１４】
３はガス改質炉２から炭化水素類（タール、チャー等）が熱分解・ガス化されたガス化溶融炉ガスが送り込まれるガス清浄設備であり、ガス化溶融炉ガスに含まれるダスト、塩化水素、硫化水素を湿式処理法により除去するものである。
【００１５】
４はガス清浄設備３にてダスト、塩化水素、硫化水素が除去されたガス化溶融炉ガスを昇圧してガスホルダ５に送り込むブロワ、６はガスホルダ５内に貯蔵されているガス化溶融炉ガスを昇圧してガスミキサー７に送り込むブロワであり、これらブロワ４，６の吸引側と吐出側にはそれぞれ弁２１，２２、２３，２４が設けられている。
【００１６】
ガスホルダ５は、ガス化溶融炉ガスを一時貯蔵しバッファとして機能するもので、内部ガス圧力が６５ｋＰａと低圧に保持されており、ガス化溶融炉１の停止時には基本的にガス化溶融炉ガスの貯蔵状態が保持され、ガス化溶融炉１の立上げ時には、ガス化溶融炉１に対してガス化溶融炉ガスの払い出しを行うように設定されている。
【００１７】
ガスミキサー７には、前記ガス化溶融炉ガスの他、高炉ガス（ＢＦＧ）、コークス炉ガス（ＣＯＧ）、転炉ガス（ＬＤＧ）、都市ガス、プロパンガス（ＬＰＧ）、および窒素（Ｎ２）が送り込まれるようになっており、発熱量変動を吸収するために、ガス化溶融炉ガスに、前記ガスの中から選択した低カロリーガス及び高カロリーガスを混合することで燃料性状（▲１▼発熱量、▲２▼ウオッペインデックスＷＩ、▲３▼Ａ０／√γ）を安定させたミックスガス（ＭＸＧ）として製鉄所内の各工場、つまり製銑工場、製鋼工場、鋼板工場や、発電所などへ供給する機能を有している。つまり、ガスミキサー７は、▲１▼発熱量が一定となるように、ガス化溶融炉ガスに、低カロリーガス及び高カロリーガスを混合する、又は▲２▼ウオッペインデックスＷＩすなわち（発熱量／√ガス密度）が一定となるように、ガス化溶融炉ガスに、低カロリーガス及び高カロリーガスを混合する、又は▲３▼Ａ０／√γつまり（理論空気量／√ガス密度）が一定となるように、ガス化溶融炉ガスに、低カロリーガス及び高カロリーガスを混合することで、燃料性状を安定させたミックスガス（ＭＸＧ）を製造し、供給するものである。また、ガスミキサー７は、ガスホルダ５内にガス化溶融炉ガスが無い場合には、主に製鉄所副生ガスで製造したミックスガス（ＭＸＧ）をガスホルダ５に送る機能も有している。
【００１８】
８は途中に弁２５を有しブロワ４の吐出側の弁２２とガスホルダ５を結ぶ配管９とガス化溶融炉１との間に敷設された配管で、ガス清浄設備３からガスホルダ５に送られるガス化溶融炉ガスの一部、またはガスホルダ５から払い出されたガス（ガス化溶融炉ガスまたはミックスガス）をガス化溶融炉１に供給するために設けられたものである。
【００１９】
１１は途中に弁２６を有し、ガスミキサー７と各工場を結ぶ配管１３と、ガスホルダ５とブロワ６の吸引側の弁２３を結ぶ配管１４との間に敷設された配管で、ガスホルダ５内にガスが無い場合に、ブロワ４，６が停止していて各弁２１，２２、２３，２４，２５が閉じられた状態下で弁２６を開いてミックスガス（ＭＸＧ）をガスホルダ５内に送り込むために設けられたものである。
【００２０】
本実施形態のガス化溶融炉において、最初の炉立上げ時は、ガス発生が無くかつガスホルダ５内にガスが貯留されていないので、ブロワ４，６を停止状態にして、各弁２１，２２、２３，２４，２５を閉じ、弁２６を開き、ガスミキサー７にて主に製鉄所副生ガスで製造したミックスガス（ＭＸＧ）を、配管１３，１１，１４を通してガスホルダ５内に送り込み、一時貯蔵し、その後、弁２５を開いてガスホルダ５よりミックスガス（ＭＸＧ）の払い出しを行わせて、配管８よりガス化溶融炉１にミックスガス（ＭＸＧ）を供給し、ガス化炉内の温度維持用バーナ及びスラグ樋の保熱用バーナを燃焼させて炉とスラグ樋を昇温させる。
【００２１】
炉とスラグ樋が十分に昇温されるとガス化溶融炉１の操業が開始され、ガス化溶融炉ガスが発生するので、各弁２１，２２、２３，２４を開き、ブロワ４，６を駆動するとともに、弁２６を閉じ、ガスミキサー７からガスホルダ５へのミックスガス（ＭＸＧ）の供給を停止する。通常運転時は、発生したガス化溶融炉ガスがガスホルダ５に一時貯蔵された後、ブロワ６により昇圧されてガスミキサー７に送り込まれ、通常は製鉄所副生ガスと混合されてミックスガス（ＭＸＧ）となり、製鉄所内の各工場へ供給される。また、発生したガス化溶融炉ガスの一部は、配管８を通してガス化溶融炉１に戻され、ガス化炉内の温度維持およびスラグ樋の保熱用の燃料として消費される。
【００２２】
ガス化溶融炉１を停止させる場合は、まず２つのブロワ４，６のうちブロワ６を先に停止させ、その前後の弁２３，２４を閉じ、所定時間経過後にブロワ４とガス化溶融炉１を停止させてからブロワ４の前後の弁２１，２２と配管８側の弁２５を閉じる。これにより、ガス化溶融炉１が停止する直前に発生したガス化溶融炉ガスをブロワ４により昇圧してガスホルダ５に貯蔵することができ、ガス化溶融炉１の操業を再開する際の炉立上げ時に、ガスホルダ５内のガス化溶融炉ガスの払い出しを受けて炉を立上げることができる。このため、購入燃料の使用量を大幅に削減でき、運転費を圧縮することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、可燃性廃棄物をガス化炉にて高温還元雰囲気により熱分解・ガス化溶融するとともに、溶融スラグをスラグ樋より排出するガス化溶融炉で発生するガスを、当該ガス化溶融炉の炉内温度維持用燃料として、または当該ガス化溶融炉のスラグ樋保熱用燃料として、利用するようにしたので、購入燃料の使用量が大幅に減り、運転費を大幅に圧縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス化溶融炉ガスの利用方法を適用した製銑・製鋼一貫製鉄所における主にガス化溶融炉ガスの流れを示す図である。
【符号の説明】
１　ガス化溶融炉
５　ガスホルダ
７　ガスミキサー
８，１１　配管
【図１】
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