(57)【要約】【課題】面倒な流出量の調整を行うことなく溶融スラグのみを出滓することのできる灰溶融炉を提供する。【解決手段】灰溶融炉１は、溶融スラグ２の液面を検知する液面センサ１３を備える炉本体１０と、その出滓口１０Ｂを開放操作する開口装置２０と、開口装置２０の制御装置３０とを備えて構成され、溶融スラグ２の液面が所定高さ：ＬＯに至るとヘッド圧の低下によって出滓が自動的に停止し、溶融スラグ２の液面が上限位置：ＭＡＸに回復すると液面センサ１３による検知情報に基づいて制御装置３０が開口装置２０を駆動制御して出滓口１０Ｂを開口して出滓を再開するように構成されている。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰や飛灰等の灰を溶融処理する灰溶融炉であって、
上部に灰投入口を有し側面所定高さに出滓口を備える溶融炉本体と、
前記溶融炉本体内の溶融スラグ液面を検知する検知手段と、
固化したスラグによって閉塞した前記出滓口を開放する開口手段と、
前記検知手段による検知情報に基づいて前記開口手段を駆動制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記検知手段によって検知された溶融スラグ液面が予め定められた上限位置に達すると前記開口手段を駆動して前記出滓口を開口するように構成されていることを特徴とする灰溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ焼却炉や各種焼却装置等から排出される焼却灰や飛灰等の灰を溶融処理する灰溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみや下水汚泥等の廃棄物を焼却施設で焼却処理して生じた焼却灰や飛灰等の灰を減量・減容化及び無害化し得る処分方法として、溶融炉で溶融固化させるものが知られている。
【０００３】
このような灰溶融炉の一例として、抵抗加熱によって灰を溶融させると共にオーバーフローによって出滓する形式の灰溶融炉の概念構成を図３に示す。
【０００４】
図示灰溶融炉１′は、上下に電極１１′，１２′を備える炉本体１０′の上部に灰投入口１０Ａ′が形成されると共にこれと対称側の側壁の所定高さの位置に出滓口１０Ｂ′が形成されて構成されている。そして、灰投入口１０Ａ′から炉本体１０′内に投入された灰３′を、電極１１′，１２′間の通電による電気抵抗熱（ジュール熱）で加熱溶融する。灰が溶融した溶融スラグ２′はその液面が出滓口に達すると出滓口から流出するようになっているものである。このようなものとして、特許文献１及び２に開示のごときものがある。
【０００５】
また、このような構成の他に、特許文献３に開示のごとく出滓口を炉本体の側壁下部に設け、溶融スラグをその自重によって加わるヘッド圧で出滓口を通して外部に出滓するものもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０１４３９号公報
【特許文献２】
特開平１１−２１１０５４号公報
【特許文献３】
特開平９−３１８０３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のごとく溶融スラグをオーバーフローさせて出滓させる構成では、溶融スラグの液面に浮かぶ未溶融の灰が溶融スラグと共に流出し、スラグの品質を劣化させる虞があるという問題があった。
【０００８】
また、側壁下部に設けた出滓口から出滓させる構成では、灰の投入及び出滓によるヘッド圧の変化に応じて安定的に出滓させるために出滓口の径を可変とする等の複雑な構成とその制御が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、面倒な流出量の調整を行うことなく溶融スラグのみを出滓することのできる灰溶融炉を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する本発明の灰溶融炉は、焼却灰や飛灰等の灰を溶融処理する灰溶融炉であって、上部に灰投入口を有し側面所定高さに出滓口を備える溶融炉本体と、前記溶融炉本体内の溶融スラグ液面を検知する検知手段と、固化したスラグによって閉塞した前記出滓口を開放する開口手段と、前記検知手段による検知情報に基づいて前記開口手段を駆動制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記検知手段によって検知された溶融スラグ液面が予め定められた上限位置に達すると前記開口手段を駆動して出滓口を開口するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成では、溶融スラグが所定量以上ではその自重によるヘッド圧によって出滓口から出滓するが、液面が出滓口から所定高さ以下となるとヘッド圧の低下によって固化して出滓口を閉塞する。出滓口が固化したスラグによって閉塞された状態で灰の供給によって溶融スラグの液面が上昇して所定高さ以上に回復すると、液面センサによる検知情報に基づいて制御装置が開口装置を制御駆動して出滓口を開口し、出滓を再開する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る灰溶融炉の一構成例の概念断面図である。
灰溶融炉１は、炉本体１０と、後述する出滓口１０Ｂを開放操作する開口手段としての開口装置２０と、該開口装置２０を制御駆動する制御装置３０とにより構成されている。
【００１３】
炉本体１０は、外部と隔絶された所定容量の容器状で内面が耐火材で被覆され、上部中央に主電極１１が垂下配設されると共に、下面に炉底電極１２が配設されている。その上面には当該炉本体１０内に灰を供給する灰供給口１０Ａが形成されると共に溶融スラグ２の液面を検知する検知手段としての液面センサ１３が設けられ、灰供給口１０Ａと対称側の側壁の所定高さの位置に出滓口１０Ｂが開口形成されている。尚、図中１０Ｃはガス排出口である。
【００１４】
液面センサ１３は、マイクロ波を出射すると共にその溶融スラグ２の液面での反射波を捉えて液面までの距離を検知するものである。この液面センサ１３による検知情報は、制御装置３０に出力されるようになっている。
【００１５】
開口装置２０は、出滓口１０Ｂと対向して配設され、ドリル２１が駆動モーターによって回転しつつ出滓口１０Ｂに離接移動し、固化したスラグによって閉塞された出滓口１０Ｂを開口し得るように構成されている。
【００１６】
制御装置３０は、液面センサ１３による液面までの距離情報に基づいて開口装置２０を駆動制御する。即ち、液面センサ１３からの距離情報から液面高さを算出し、その液面高さが定められた上限位置：ＭＡＸに達すると、開口装置２０を駆動するものである。
【００１７】
上記のごとき灰溶融炉１では、炉本体１０内に灰供給口１０Ａから供給された焼却灰や飛灰等の灰３を主電極１１と炉底電極１２の間の通電によるジュール熱で溶解させて溶融スラグ２とし、図１に示すように出滓口１０Ｂから出滓する。そして、図２（Ａ）に示すように溶融スラグ２の液面が所定高さ：ＭＩＮに至るとヘッド圧の低下によって出滓が自動的に停止し、液面が上限位置：ＭＡＸに回復すると液面センサ１３による検知情報に基づいて制御装置３０が開口装置２０を制御駆動して図２（Ｂ）に示すように出滓口１０Ｂを開口して出滓を再開する。
【００１８】
即ち、溶融スラグ２が所定量以上では、その自重によるヘッド圧によって出滓口１０Ｂから出滓するが、液面の低下によるヘッド圧の減少に伴って出滓が滞り、液面が出滓口１０Ｂから所定高さ：ＭＩＮ以下となると固化して出滓口１０Ｂを閉塞し、これによって出滓が停止する。その後、灰３の供給によって溶融スラグ２の液面が上昇して上限位置：ＭＡＸに回復すると開口装置２０によって出滓口１０Ｂを開口して出滓を再開するものである。
【００１９】
これにより、未溶融の灰３が溶融スラグ２と共に出滓口１０Ｂから排出されてしまうことはなく、面倒な流出量の調整を行うことなく溶融スラグ２のみを出滓することができる。出滓が停止する高さ：ＭＩＮは、出滓口の径及び長さと溶融スラグの粘度との関係において定まり、これら各パラメーターを適宜設定することで任意に設定できる。
【００２０】
尚、本発明は上記構成例に限るものではなく、検知手段（液面センサ１３）の構成等、適宜変更可能なものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る灰溶融炉は、上部に灰投入口を有し側面所定高さに出滓口を備える溶融炉本体と、溶融炉本体内の溶融スラグ液面を検知する検知手段と、固化したスラグによって閉塞した前記出滓口を開放する開口手段と、検知手段による検知情報に基づいて前記開口手段を駆動制御する制御装置と、を備え、制御装置は、前記検知手段によって検知された溶融スラグ液面が予め定められた上限位置に達すると前記開口手段を駆動して出滓口を開口するように構成されていることにより、溶融スラグが所定量以下となるとヘッド圧の低下によって固化して出滓口を閉塞し、溶融スラグの液面が上昇して所定高さ以上に回復すると液面センサによる検知情報に基づいて制御装置が開口装置を制御駆動して出滓口を開口して出滓を再開する。
【００２２】
これにより、面倒な流出量の調整を行うことなく溶融スラグのみを出滓することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る灰溶融炉の一構成例の概念断面図である。
【図２】（Ａ）は出滓停止状態，（Ｂ）は開口装置による開口状態を示す断面図である。
【図３】従来例としてのオーバーフロー式の灰溶融炉の概念断面図である。
【符号の説明】
１  灰焼却炉
２  溶融スラグ
３  灰
１０  炉本体（溶融炉本体）
１０Ａ  灰投入口
１０Ｂ  出滓口
１３  液面センサ（検知手段）
２０  開口装置（開口手段）
３０  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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