(57)【要約】【課題】燃焼ガス流への冷却媒体の供給に支障を来たさず、燃焼ガス用羽口から炉内の目視が容易に行える。【解決手段】ガス化対象物とコークスとをガス化溶融炉内に投入し、炉側壁に設けた羽口から燃焼ガスを炉内に送風して、前記ガス対象物を部分燃焼させ、かくして、可燃ガスを生成し、残渣は、炉床部で溶融させ、炉外に排出するガス化溶融炉において、羽口３に前記燃焼ガスを送る燃焼ガス用導管１２の途中に、冷却媒体供給用配管１３が接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化対象物とコークスとをガス化溶融炉内に投入し、炉側壁に設けた羽口から燃焼ガスを炉内に送風して、前記ガス化対象物を部分燃焼させ、かくして、可燃ガスを生成し、残渣は、炉床部で溶融させ、炉外に排出するガス化溶融炉において、
前記羽口に前記燃焼ガスを送る燃焼ガス用導管の途中に、冷却媒体供給用配管が接続されていることを特徴とするガス化溶融炉。
【請求項２】
ガス化対象物とコークスとをガス化溶融炉内に投入し、炉側壁に設けた羽口から燃焼ガスを炉内に送風して、前記ガス化対象物を部分燃焼させ、かくして、可燃ガスを生成し、残渣は、炉床部で溶融させ、炉外に排出するガス化溶融炉において、
前記羽口に冷却媒体供給用配管が埋設され、前記冷却媒体供給用配管から前記羽口内に冷却媒体が供給されることを特徴とするガス化溶融炉。
【請求項３】
前記冷却媒体は、水および水蒸気の少なくとも１つからなることを特徴とする、請求項１または２記載のガス化溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、石炭・合成樹脂・草木・紙・ゴム等の可燃物、可燃性の廃棄物、または、バイオマス等のガス化対象物を部分燃焼させて可燃ガスを得るガス化溶融炉において、燃焼ガス用羽口から炉内を目視可能なガス化溶融炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、焼却灰の処分対策、ダイオキシンの削減対策、リサイクル等の観点から、廃棄物の処理プラントとしてガス化溶融炉が用いられつつある。
【０００３】
ガス化溶融炉の一種であるシャフト型ガス化溶融炉は、熱分解炉と溶融炉とを一体化した構造からなり、ガス化対象物を部分燃焼させることにより生成された、ＣＯ、Ｈ2、ＣＨ4等の可燃成分を含む可燃ガスを、例えば、製鉄所等において高カロリーの工業用燃焼ガスとして利用するものである。
【０００４】
シャフト型ガス化溶融炉の一例が特開平９−６０８３０号公報（特許文献１）に開示されている。このシャフト型ガス化溶融炉を、図面を参照しながら説明する。なお、ガス化対象物として可燃性の廃棄物を例に挙げて説明するが、他のガス化対象物においても同様である。
【０００５】
図５は、シャフト型ガス化溶融炉を示す概略垂直断面図である。
【０００６】
図５において、１は、炉頂部に設けられたコークス投入口、２は、炉側壁の下部に設けられた複数個の主羽口、３は、主羽口２より上部の炉側壁に設けられた複数個の副羽口、４は、副羽口３より上部の炉側壁に設けられた複数個の三段羽口である。主羽口２、副羽口３および三段羽口４は、それぞれ炉の中心軸線を中心として放射状に設けられ、各羽口２、３、４からは、酸素および空気の少なくとも１つの燃焼ガスが炉内に送風される。５は、副羽口３と三段羽口４との間の炉側壁に設けられた廃棄物投入口である。廃棄物投入口５は、複数個設けられる場合もある。６は、炉上部に設けられたガス排出口、７は、炉底に設けられたスラグ排出口である。
【０００７】
なお、例えば、副羽口３は、図４に示すように、水冷構造になっていて、給水口３Ａから副羽口３内に流入した冷却水は、副羽口３内を循環した後、排水口３Ｂから排水される。他の羽口も同様に水冷構造になっている。
【０００８】
上記シャフト型ガス化溶融炉の炉内構成は、炉の上部から順次、以下の各部によって構成される。すなわち、生成された可燃ガスの改質領域であるフリーボード８、廃棄物の乾燥および熱分解領域である流動層９、廃棄物の高温燃焼および溶融領域である移動層１０および溶融分離領域であるコークス充填層１１から構成される。
【０００９】
以上のように構成されているシャフト型ガス化溶融炉によれば、廃棄物投入口から炉内に投入された廃棄物は、以下のようにしてガス化溶融される。
【００１０】
廃棄物投入口５から炉内に投入された廃棄物は、副羽口３の付近とその上方に堆積する。この堆積した廃棄物は、副羽口３から送風された燃焼ガスによって流動化し、流動層９が形成される。この流動層９において、廃棄物の水分は蒸発し、揮発分はガス化し、固定炭素および灰分は、炉底へ移動する。このように流動層９を形成することによって、炉内での廃棄物の棚吊り現象が防止できる。
【００１１】
このようにして廃棄物のガス化により生成された可燃ガスは、フリーボード８内において、三段羽口４からの部分燃焼用ガスにより所定の温度に制御される。フリーボード８における高温還元雰囲気により、ダイオキシン類、タールが分解される。フリーボード８は、大容積であるので、ガス排出口６から炉外に排出される可燃ガスを均質化および低流速化して、ダストの飛散が防止される。
【００１２】
副羽口３よりも下方で主羽口２よりも上方の領域に形成された移動層１０では、主羽口２から送風される燃焼ガスによって、コークスおよび固定炭素が高温燃焼し、その灰分が溶融し、溶融スラグとなる。消費されたコークスは、コークス投入口１から補充される。
【００１３】
コークス充填層１１では、溶融スラグおよび廃棄物に混入した溶融メタルがコークス間を流下し、これらは、スラグ排出口７から炉外に排出される。
【００１４】
以上のようにして、廃棄物がガス化溶融される。
【００１５】
なお、廃棄物投入口５は、炉頂部に設けられる場合もあり、この場合には、コークスと廃棄物とは、一緒に炉頂部から炉内に投入される。
【００１６】
上述したシャフト型ガス化溶融炉において、例えば、副羽口３から酸素を炉内に送風した場合、流動層９の温度が高温になりすぎる恐れがある。このために流動層９の雰囲気温度を所定温度、例えば、８００から１０００℃の温度に維持することによって、タールやチャーの発生を抑制することができなくなる恐れがあった。
【００１７】
そこで、この問題解決のために、副羽口３から燃焼ガスと共に冷却媒体として水を供給している。
【００１８】
従来、副羽口３から冷却媒体を供給するために、図４に示すように、副羽口３に燃焼ガスを送る燃焼ガス用導管１２内に冷却媒体供給用配管１３を挿入する手段が採られ、副羽口３から燃焼ガスと共に冷却媒体供給用配管１３からの水を炉内に吹き込んで、流動層９の雰囲気温度を所定温度に調整している。
【００１９】
【特許文献１】特開平９−６０８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述したシャフト型ガス化溶融炉において炉内の、例えば、流動層の状態を把握することは円滑な炉操業を行う上で重要である。これを行うには、副羽口から炉内を目視することが最適である。
【００２１】
しかしながら、従来のシャフト型ガス化溶融炉では、上述したように、燃焼ガス用導管１２内に冷却媒体供給用配管１３が挿入されているので、副羽口から炉内を目視することは簡単にはできなかった。すなわち、副羽口から炉内を目視するには、冷却媒体供給用配管１３を燃焼ガス用導管１２から取り外す等の作業が必要があり、簡単には行えない。
【００２２】
従って、この発明の目的は、燃焼ガス流への冷却媒体の供給に支障を来たさず、燃焼ガス用羽口から炉内を容易に目視することができるガス化溶融炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００２４】
請求項１記載の発明は、ガス化対象物とコークスとをガス化溶融炉内に投入し、炉側壁に設けた羽口から燃焼ガスを炉内に送風して、前記ガス化対象物を部分燃焼させ、かくして、可燃ガスを生成し、残渣は、炉床部で溶融させ、炉外に排出するガス化溶融炉において、前記羽口に前記燃焼ガスを送る燃焼ガス用導管の途中に、冷却媒体供給用配管が接続されていることに特徴を有するものである。
【００２５】
請求項２記載の発明は、ガス化対象物とコークスとをガス化溶融炉内に投入し、炉側壁に設けた羽口から燃焼ガスを炉内に送風して、前記ガス化対象物を部分燃焼させ、かくして、可燃ガスを生成し、残渣は、炉床部で溶融させ、炉外に排出するガス化溶融炉において、前記羽口に冷却媒体供給用配管が埋設され、前記冷却媒体供給用配管から前記羽口内に冷却媒体が供給されることに特徴を有するものである。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、冷却媒体は、水および水蒸気の少なくとも１つからなることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、例えば、炉内の流動層の状態を、燃焼ガス流への冷却媒体の供給に支障を来たさず、燃焼ガス用羽口から容易に目視することができる。また、送風ガスと冷却媒体とを均一に混合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、この発明のガス化溶融炉の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、この発明のガス化溶融炉の副羽口部分を示す概略断面図、図２は、この発明のガス化溶融炉の別の副羽口部分を示す概略断面図、図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。
【００３０】
図１において、３は、図５に示すような構造のシャフト型ガス化溶融炉の副羽口である。副羽口３は、上述したように水冷構造になっていて、給水口３Ａから副羽口３内に流入した冷却水は、副羽口３内を循環した後、排水口３Ｂから排水される。１２は、副羽口３に酸素および空気の少なくとも１つの燃焼ガスを送る燃焼ガス用導管、１３は、燃焼ガス用導管１２の途中に接続された、冷却媒体としての水および水蒸気の少なくとも１つの供給用配管である。なお、冷却媒体供給用配管１３の接続位置は、燃焼ガス流への冷却媒体の吹込み易さの関係で、燃焼ガス用導管１２の上部が好ましい。
【００３１】
このように、冷却媒体供給用配管１３を燃焼ガス用導管１２の途中に接続することによって、従来のように冷却媒体供給用配管１３が燃焼ガス用導管１２内に挿入されている場合と異なり、冷却媒体供給用配管１３内に何もないので、副羽口３から炉内の目視が容易に行える。
【００３２】
図２に示すように、副羽口３に冷却媒体供給用配管１３を埋設し、冷却媒体供給用配管１３から副羽口３内に冷却媒体を供給するようにしても良い。この場合、冷却媒体供給用配管１３を副羽口３内に埋設する関係で、冷却媒体供給用配管１３の径が制限されるので、所定量の冷却媒体の供給を確保するために、図３に示すように、冷却媒体供給用配管１３を複数本、副羽口３内に埋設する。また、冷却媒体供給用配管１３の埋設位置は、燃焼ガス流への冷却媒体の吹込み易さの関係で、副羽口３の上部が好ましい。
【００３３】
以上は、副羽口３の場合であるが、主羽口２および三段羽口４において、これらの羽口から冷却媒体を炉内に吹き込むような場合も同様である。
【００３４】
以上のように、この発明によれば、燃焼ガス流への冷却媒体の供給に支障を来たさず、燃焼ガス用羽口から炉内の目視が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明のガス化溶融炉の副羽口部分を示す概略断面図である。
【図２】この発明のガス化溶融炉の別の副羽口部分を示す概略断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】従来の副羽口を示す概略断面図である。
【図５】炉側壁に廃棄物投入口を有するシャフト型ガス化溶融炉を示す概略垂直断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：コークス投入口
２：主羽口
３：副羽口
３Ａ：給水口
３Ｂ：排水口
４：三段羽口
５：廃棄物投入口
６：ガス排出口
７：スラグ排出口
８：フリーボード
９：流動層
１０：移動層
１１：コークス充填層
１２：燃焼ガス導管
１３：冷却媒体供給用配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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