(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の送風羽口を有する廃棄物溶融炉に、廃棄物をコークス、石灰石と共に装入し、乾燥、熱分解、燃焼、溶融して廃棄物を溶融処理する際に、下段送風羽口からコークスベットヘ、常温の酸素富化空気又は高温空気を吹き込むと共に、捕集した可燃性ダストを該下段送風羽口から吹き込む方法において、
下段送風羽口から供給される酸素量（Ａ）に対する、捕集され該下段送風羽口から供給される可燃性ダストとコークスの量及び組成から求まる理論酸素量（Ｂ）の比率（Ｂ／Ａ）を、０．５〜１．０の範囲になるように、可燃性ダストの吹き込み量に応じて送風条件を変えることを特徴とする廃棄物溶融炉への可燃性ダストの吹き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物、産業廃棄物等の廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉で発生した可燃性ダストを捕集して廃棄物溶融炉羽口に吹き込む可燃性ダストの吹き込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般廃棄物、産業廃棄物等の廃棄物の処理方法の一つとして、シャフト炉型の廃棄物溶融炉で廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼、溶融して、スラグとメタルにする廃棄物溶融処理がある。
【０００３】
廃棄物溶融炉で飛散する可燃性ダストを羽口から吹き込む操業方法について、本出願人は、特願平１１−１９２３６３号で出願した。
【０００４】
図３は前記操業方法を実施するための廃棄物溶融処理設備を示す説明図で、廃棄物溶融炉１には、従来の廃棄物処理設備と同じく、廃棄物が副資材であるコークス、石灰石と共に炉上部から２重シール弁機構の装入装置２を介して装入され、乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て出滓口３から溶融物として排出され、可燃分は熱分解ガスとして廃棄物溶融炉上部のダクト４から排出され、可燃性ダストはサイクロン等の除じん器５で捕集されて可燃性ダスト貯蔵タンク６に貯蔵され、可燃性ダスト切り出し装置７で切り出されて、酸素富化空気を供給する送風羽口８から炉内へ吹き込まれる。
【０００５】
除じん器５からの排ガスは、燃焼室９で燃焼され、ボイラー１０で熱回収が行われ、発生した蒸気は蒸気タービン・発電装置１１へ送られる。ボイラー１０の排ガスは、集じん装置１２で固気分離され、ブロワ１３により煙突１４から排出される。
【０００６】
この方法によれば、炉内へ吹き込まれた可燃性ダストが、送風羽口前で燃焼することにより、この燃焼が装入物の乾燥及び昇温用の熱源となるため、従来、装入物の乾燥・昇温及び溶融の熱源であったコークスを低減させることが可能となる。また、可燃性ダストを炉内に吹込み、羽口前で燃焼させることにより可燃性ダスト中の灰分が溶融・スラグ化するため、除じん器以降のダスト量が低減され、ダスト処理費等のランニングコストを低減する効果も有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その後の研究によれば、下段羽口に可燃性ダストを吹き込む場合については、装入したコークス量と吹き込んだ可燃性ダスト量に対する下段羽口から送風された酸素量が適正でないと、可燃性ダストを吹き込んだ効果が得られなくなることがわかった。
【０００８】
すなわち、装入したコークス量と吹き込んだ可燃性ダスト量に対する理論燃焼空気量よりも下段羽口から送風された酸素量が過剰に多い場合、下段羽口から供給された酸素は、可燃性ダストを燃焼しきった後、コークスと反応し始め、コークスベツト高さが低くなり、溶融物温度が低下し、安定操業が難しくなる。また、逆に下段羽口から送風された酸素量が不足している場合は、可燃性ダストが羽口前で完全に燃焼されず、残った可燃性ダストは、気流に乗って溶融炉から再度飛散してしまう。その結果、捕集される可燃性ダスト量が増加するだけでなく、除じん器を通過する可燃性ダスト量も増加するため、後流の燃焼室・ボイラ・集じん装置で捕集されるダスト量が増加することとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉で発生した可燃性ダストを捕集して、廃棄物溶融炉の羽口に吹き込む可燃性ダストの吹込み方法において、送風条件の調整は、コークスの量と可燃性ダストの吹込み量によって決まる最適範囲内で行い、コークス使用量が低い状態で安定的に操業を行うとともに、除じん器以降のダスト量の低減を可能とする可燃性ダストの吹込み方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃棄物溶融炉への可燃性ダストの吹き込み方法は、複数段の送風羽口を有する廃棄物溶融炉に、廃棄物をコークス、石灰石と共に装入し、乾燥、熱分解、燃焼、溶融して廃棄物を溶融処理する際に、下段送風羽口からコークスベットヘ、常温の酸素富化空気又は高温空気を吹き込むと共に、捕集した可燃性ダストを該下段送風羽口から吹き込む方法において、下段送風羽口から供給される酸素量（Ａ）に対する、捕集され該下段送風羽口から供給される可燃性ダストとコークスの量及び組成から求まる理論酸素量（Ｂ）の比率（Ｂ／Ａ）を、０．５〜１．０の範囲になるように、可燃性ダストの吹き込み量に応じて送風条件を変えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
除じん器にて捕集された可燃性ダストを、コークス使用量を低減する目的で、下段羽口から吹き込むときの操業条件の設定方法は、以下の要領にて行う。
【００１２】
溶融処理対象物の物性値、例えば、処理対象物の発熱量と処理対象物の水分や灰分から、羽口吹込みを行わない場合のコークス量（初期コークス使用量）を想定し、また、溶融処理対象物の物性値のうち発熱量から捕集される可燃性ダストの量及び可燃性ダスト中の組成を想定する。想定された可燃性ダスト捕集量及び炭素濃度から、可燃性ダストを下段羽口から吹き込んだ場合のコークス使用量の低減量を想定し、初期コークス使用量から差し引くことによって、羽口吹込みを行う場合の目標コークス使用量を設定することができる。
【００１３】
溶融炉の炉内状況は、下段羽口前には、コークスベット層が存在しており、そのコークスベット層の高さが低くなると、溶融物温度が低下する。これに対し、下段羽口から可燃性ダストを吹き込むと、コークスより可燃性ダストの方が単位重量あたりの表面積が大きいため、下段羽口から送風された酸素がより優先的に可燃性ダストと反応するため、コークスの消費が抑制され、コークスベット層高さが高くなる。それに応じて、コークスの使用量を低減することが可能となる。但し、前述のように、装入したコークス量と吹き込んだ可燃性ダスト量に対する下段羽口から送風された酸素量が適正でないと、可燃性ダストを吹き込んだ効果が得られなくなる。
【００１４】
そこで、下段羽口より供給される酸素量（Ａ）に対する、捕集され該下段羽口から供給される可燃性ダスト量及び組成と目標コークス使用量及び組成から求まる理論燃焼酸素量（Ｂ）の比率（Ｂ／Ａ）（以下「（Ｂ／Ａ）」を下段燃料比という。）を定義し、下段燃料比が０．５〜１．０の範囲内となるように、可燃性ダスト捕集量に応じて、送風条件を変えることにより、低コークス使用量での安定連続操業を可能とすることができる。
【００１５】
前述の下段燃料比の範囲に関しては、研究により次のような理由がある。すなわち、下段燃料比が０．５未満となると、下段羽口から供給された酸素は、可燃性ダストを燃焼しきった後、コークスと反応をし始め、コークスを消費し、コークスベット高さが低くなる。そのため、溶融物温度が低下、溶融物の流動性が低下し、安定的な連続操業が難しくなる。
【００１６】
逆に、下段燃料比が１．０を越えるような状況になると、下段羽口から供給された酸素が全量消費されても、下段羽口前では燃焼しない可燃性ダストが残留し、気流に乗って溶融炉から再度飛散してしまうため、捕集される可燃性ダスト量が増加するだけでなく、除じん器を通過する可燃性ダスト量も増加するため、後流の燃焼室・ボイラ・集じん装置で捕集されるダスト量が増加することとなる。そのため、コークスの使用量を低減させることは可能であるが、前述のようなダスト量の低減ができなくなり、処理費等のランニングコスト増加に繋がる。
【００１７】
したがって、溶融炉から発生し、除じん器にて捕集された可燃性ダストを下段羽口に吹き込む場合は、可燃性ダストの吹込み量に応じて、下段燃料比を０．５〜１．０の範囲に調整することによって、低いコークス使用量の状態で安定的に操業することが可能とともに、除じん器以降のダスト量が低減され、ダスト処理費等のランニングコストを低減することが出来る。
【００１８】
【実施例】
表１は、使用コークス量と可燃性ダストの吹込み量及びそれに伴う酸素量（下段燃料比）を変化させた実験結果を表にしたものである。
【００１９】
【表１】
0004520673.tif 000002
比較例１は可燃性ダスト吹込みなしのケース、実施例１は可燃性ダスト吹込みありのケースであるが、これらの燃料比は０．５及び０．６であり、スラグ温度も高く、安定操業が可能なケースであり、実施例１はコークスの使用量は可燃性ダスト吹込みにより、２８．６から１５．８ｋｇ／ｈに４５％低減されており、また、集じん装置にて捕集されるダスト量は１．９から１．２％に低減されている。
【００２０】
比較例２は可燃性ダスト量を実施例１の約３倍に増加させ、下段燃料比が１．０を越えたケースであるが、この場合には溶融物温度は維持できているものの、集じん装置にて捕集されるダスト量が１．７％に増加している。このケースにおいては、下段送風酸素量を増加させることにより、実施例２に示すように燃料比が０．９に低下したところで、ダスト量が１．２５％まで減少した。逆に、可燃性ダスト量を実施例１の約１／２に低減した比較例３では、下段燃料比が０．４程度まで低下し、溶融物温度が低下した。
【００２１】
さらに、可燃性ダスト吹込みを行わないまま、コークス使用量を低減させた比較例４でも、溶融物温度は低下し、連続操業が不能となった、
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、可燃性ダストの羽口への吹き込み量に応じて下段燃料比を０．５〜１の範囲に調整することによって、低いコークス使用量の状態で安定的に操業を行うと同時に集じん装置にて捕集されるダスト量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  溶融物温度と下段燃料比との関係を示すグラフである。
【図２】  集じん装置捕集ダスト量と下段燃料比との関係を示すグラフである。
【図３】  可燃性ダストを羽口から吹き込む操業方法を実施するための廃棄物溶融処理設備を示す説明図である。
【符号の説明】
１：廃棄物溶融炉
２：装入装置
３：出滓口
４：ダクト
５：除じん器
６：可燃ダスト貯蔵タンク
７：可燃ダスト切り出し装置
８：送風羽口
９：燃焼室
１０：ボイラー
１１：蒸気タービン・発電装置
１２：集じん装置
１３：ブロワ
１４：煙突
【図１】
0004520673.tif 000003
【図２】
0004520673.tif 000004
【図３】
0004520673.tif 000005