(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物が熱分解されることで発生する熱分解ガス中の灰分を溶融する溶融炉であって、
前記廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、
前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートと、
前記溶融部から前記シュートに導出される高温ガスを当該シュートから炉外に導く排出部とを備え、
前記溶融部は、前記シュートに連通してこのシュートに前記スラグを流下させるとともに前記高温ガスをこのシュートに導出するための導出口と、当該導出口に連設されるとともにこの導出口に向かって下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側傾斜部と、当該溶融部側傾斜部の下端から前記シュートの内側に向かって張り出し、この溶融部側傾斜部を流下する前記スラグを前記シュートの内側から当該シュートに流下させる溶融部側張り出し部とを有し、
前記溶融部側張り出し部の下方に、前記該シュートの内側面から当該シュートの内側に向かって張り出し、前記溶融部側張り出し部から流下した前記スラグを前記シュートの内側面から離間した位置で流下させる中間張り出し部が設けられ、この中間張り出し部は前記スラグを前記シュートの内側に案内するように当該シュートの内側面から内側に向かって下方に傾斜する形状を有することを特徴とする溶融炉。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融炉において、
前記中間張り出し部は、少なくとも前記溶融部側張り出し部の直下方の位置に設けられることを特徴とする溶融炉。
【請求項３】
請求項１または２に記載の溶融炉において、
前記中間張り出し部は、前記シュートの内側面全周にわたって設けられることを特徴とする溶融炉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の溶融炉であって、
前記排出部は、前記シュートに連通してこのシュートから当該排出部に前記高温ガスを導入するための導入口を有し、
前記導入口は、前記導出口を通じて前記溶融部から前記シュート側に導出される高温ガスが前記スラグとともに前記シュート内を流下するように、この導出口よりも下方に設けられていることを特徴とする溶融炉。
【請求項５】
請求項４に記載の溶融炉において、
前記排出部は、その底部に、前記導入口に向かって下方に傾斜し前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部を有し、
前記中間張り出し部は、少なくとも前記溶融部側張り出し部の直下方の位置と前記排出部側傾斜部の下端部に沿う位置とに設けられることを特徴とする溶融炉。
【請求項６】
請求項５に記載の溶融炉において、
前記中間張り出し部は、前記排出部側傾斜部の下端部に沿う位置において前記シュートの内側面全周にわたって設けられることを特徴とする溶融炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の溶融炉において、
前記シュートは、前記溶融部と水平方向にずれた位置に配置されており、
前記排出部は、前記シュートと水平方向にずれた位置に配置されており、
前記排出部と前記シュートとのずれ方向は、前記溶融部と前記シュートとのずれ方向と略垂直であることを特徴とする溶融炉。
【請求項８】
廃棄物処理システムであって、
請求項７に記載の溶融炉と、
前記溶融部に連設されて、前記廃棄物を熱分解して熱分解ガスを生成するとともに当該熱分解ガスを前記溶融部に導出するガス化炉と、
前記排出部に連設されて、前記シュートから前記導入口を介して当該排出部に導入される高温ガスから廃熱を回収するボイラーとを有し、
前記ガス化炉は、前記溶融部に対して当該溶融部と前記シュートのずれ方向と略垂直な方向にずれた位置に配置されており、
前記ボイラーは、前記排出部に対して当該排出部と前記シュートのずれ方向と略同一の方向にずれた位置に配置されており、
前記ガス化炉と前記溶融部のずれ方向と、前記シュートと前記排出部と前記ボイラーのずれ方向とが略平行であることを特徴とする廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を処理するための溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物を処理するものとして、廃棄物が熱分解されることにより発生する熱分解ガス中の灰分を溶融する溶融炉を備えたものが知られている。
【０００３】
前記溶融炉としては、例えば、特許文献１に、図８に示すようなガス化炉Ｂ６に連設される溶融炉Ｂ１０が開示されている。この溶融炉Ｂ１０は、溶融部Ｂ１２と、排出部Ｂ１４と、シュートＢ２０とを有している。
【０００４】
前記溶融部Ｂ１２は、廃棄物の熱分解ガスの灰分を溶融させてスラグを生成するものである。前記シュートＢ２０は、前記溶融部Ｂ１２で生成したスラグを下方に排出するものであり、下方に延びる略筒状を有している。前記排出部Ｂ１４は、前記溶融部Ｂ１２から排出された高温ガスをボイラー等に案内するものであり、前記溶融部Ｂ１２の下流に、その底面Ｂ１４ｂが溶融部Ｂ１２の底面Ｂ１２ｂとほぼ同じ高さとなるように設けられている。前記溶融部Ｂ１２で生成された前記スラグは、前記シュートＢ２０に排出され、前記溶融部Ｂ１２から排出された高温ガスは前記排出部Ｂ１４を介してボイラー等に案内される。ここで、前記溶融部Ｂ１２の底面Ｂ１２ｂには、シュートＢ２０の内側に突出する張り出し部Ｂ１５が設けられており、前記溶融部Ｂ１２で生成されたスラグはこの張り出し部Ｂ１５によってシュートＢ２０の内側面から離間した位置でシュートＢ２０内へ排出される。
【特許文献１】特開２００６−１９４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の溶融炉Ｂ１０では、前記張り出し部Ｂ１５によって前記シュートＢ２０の内側から排出されたスラグの一部が、前記シュートＢ２０内を流下途中にシュートＢ２０の内側面側に飛散してシュートＢ２０の内側面に付着する場合がある。このスラグの付着の可能性は、前記張り出し部Ｂ１５の張り出し寸法に対して前記シュートＢ２０の上下寸法が大きいほど高くなる。そして、シュートＢ２０の内側面に付着したスラグが成長すると上流からの新たなスラグの流下が困難となるため、付着したスラグを除去する必要があるが、特に前記シュートＢ２０内は足場等の確保が難しくこの除去作業に手間がかかる。そのため、従来の溶融炉Ｂ１０では、スラグの除去作業に手間がかかり運転効率が悪い。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構成で、シュートへのスラグの付着を抑制して、運転効率を高めることのできる溶融炉の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、廃棄物が熱分解されることで発生する熱分解ガス中の灰分を溶融する溶融炉であって、前記廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートと、前記溶融部から前記シュートに導出される高温ガスを当該シュートから炉外に導く排出部とを備え、前記溶融部は、前記シュートに連通してこのシュートに前記スラグを流下させるとともに前記高温ガスをこのシュートに導出するための導出口と、当該導出口に連設されるとともにこの導出口に向かって下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側
傾斜部と、当該溶融部側傾斜部の下端から前記シュートの内側に向かって張り出し、この溶融部側傾斜部を流下する前記スラグを前記シュートの内側から当該シュートに流下させる溶融部側張り出し部とを有し、前記溶融部側張り出し部の下方に、前記該シュートの内側面から当該シュートの内側に向かって張り出し、前記溶融部側張り出し部から流下した前記スラグを前記シュートの内側面から離間した位置で流下させる中間張り出し部が設けられ、この中間張り出し部は前記スラグを前記シュートの内側に案内するように当該シュートの内側面から内側に向かって下方に傾斜する形状を有することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
この溶融炉では、まず、前記溶融部側張り出し部が前記溶融部側傾斜部を流下するスラグをシュートの内側に案内することで、この溶融部側傾斜部に連設する前記溶融部の導出口付近におけるスラグのシュート側面への付着が抑制される。そして、前記溶融部側張り出し部の下方に設けられた中間張り出し部が前記スラグを再びシュートの内側に案内することで、前記溶融部側傾斜部からシュート内に排出されたスラグがその落下途中で前記シュートの側面側に飛散しても、このスラグがシュートの内側面へ付着するのが抑制される。このことは、シュートの側面全体に対するスラグの付着ひいてはスラグの固着を抑制し、スラグを除去する頻度を低減して運転効率を高める。
【０００９】
ここで、シュート内の流路面積を確保すべく前記溶融部側張り出し部の張り出し部寸法が小さく設定されていると、この溶融部側張り出し部によって前記スラグがシュートの内側に十分案内されず、スラグが前記溶融部側張り出し部の下方側のシュート側面に飛散しやすくなる。これに対して、前記中間張り出し部が少なくとも前記溶融部側張り出し部の直下方の位置に設けられれば、この中間張り出し部によって前記溶融部側張り出し部の下方側に飛散したスラグの付着が抑制されるため、スラグのシュート内側面への付着を抑制しつつ前記溶融部側張り出し部の張り出し寸法を小さく抑えることが可能となる。このことは、運転効率の向上とともにシュートの流路面積を確保する（請求項２）。
【００１０】
また、本発明において、前記中間張り出し部は、前記シュートの内側面全周にわたって設けられるのが好ましい（請求項３）。
【００１１】
このようにすれば、前記スラグのシュートの側面への付着がより確実に抑制される。
【００１２】
また、本発明において、前記排出部は、前記シュートに連通してこのシュートから当該排出部に前記高温ガスを導入するための導入口を有し、前記導入口は、前記導出口を通じて前記溶融部から前記シュート側に導出される高温ガスが前記スラグとともに前記シュート内を流下するように、この導出口よりも下方に設けられているのが好ましい（請求項４）。
【００１３】
この構成では、前記導出口から前記シュート内に導出される高温ガスは、前記スラグとともにこのシュート内を下方に移動する。そのため、前記スラグは、少なくともシュートに導出されるまで前記高温ガスと接触し、前記導出口におけるスラグは高温ガスによって高温に維持される。このことは、前記導出口付近におけるスラグの固着をより一層抑制する。ここで、シュート内に高温ガスが導入されると高温ガスの拡散に伴ってスラグがその落下途中においてシュートの側面側に飛散しやすくなるが、前記中間張り出し部がこのスラグのシュート内側面への付着を抑制する。このように、本構成によれば、シュートの側面全体に対するスラグの付着を抑制しつつ前記導出口付近におけるスラグの固着をより一層抑制することが可能となる。
【００１４】
また、この溶融炉によれば、前記導入口が下方に設けられることで、この導入口に連設されるボイラー等の上端位置の高さを低くすることが可能となる。
【００１５】
また、前記前記排出部は、その底部に、前記導入口に向かって下方に傾斜し前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部を有し、前記中間張り出し部は、少なくとも前記溶融部側張り出し部の直下方の位置と前記排出部側傾斜部の下端部に沿う位置とに設けられるのが好ましい（請求項５）。
【００１６】
この構成では、前記中間張り出し部によって前記溶融部で生成されたスラグに加えて前記排出部で生成されたスラグのシュート側面への付着が抑制されるので、スラグを除去する頻度がより一層低減される。
【００１７】
また、この構成において、前記中間張り出し部が、前記排出部側傾斜部の下端部に沿う位置において前記シュートの内側面全周にわたって設けられているのが好ましい（請求項６）。
【００１８】
また、本発明において、前記シュートは、前記溶融部と水平方向にずれた位置に配置されており、前記排出部は、前記シュートと水平方向にずれた位置に配置されており、前記排出部と前記シュートとのずれ方向は、前記溶融部と前記シュートとのずれ方向と略垂直であるのが好ましい（請求項７）。そして、このような構成によれば、前記溶融部に連設されて、前記廃棄物を熱分解して熱分解ガスを生成するとともに当該熱分解ガスを前記溶融部に導出するガス化炉と、前記排出部に連設されて、前記シュートから前記導入口を介して当該排出部に導入される高温ガスから廃熱を回収するボイラーとを有する廃棄物処理システムにおいて、前記ガス化炉を、前記溶融部に対して当該溶融部と前記シュートのずれ方向と略垂直な方向にずれた位置に配置し、前記ボイラーを、前記排出部に対して当該排出部と前記シュートのずれ方向と略同一の方向にずれた位置に配置することで、前記ガス化炉と前記溶融部のずれ方向と、前記シュートと前記排出部と前記ボイラーのずれ方向とを略平行にすることができ、前記ガス化炉から前記ボイラーまでの距離を縮小することができる。このことは、廃棄物処理システムの設置スペースの縮小化につながる（請求項８）。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、溶融炉内でのスラグの固着を抑制して運転効率を高めることのできる溶融炉を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい第一の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明の第一の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備（廃棄物処理システム）１の全体構成を示した概略図である。まず、この廃棄物処理設備１における廃棄物の処理要領について説明する。
【００２２】
この廃棄物処理設備１は、溶融炉１０に加えて、主に、上流側から、ごみピット２と、給塵機４と、流動床式ガス化炉６と、ボイラー３０と、ガス冷却器４２と、バグフィルタ４４と、脱硝装置４６と、煙突４８とを有している。
【００２３】
この廃棄物処理設備１では、まず、ごみピット２に貯留された廃棄物が、給塵機４に投入される。前記給塵機４に投入された前記廃棄物は、この給塵機４から定量的に前記流動床式ガス化炉６に供給されて、この流動床式ガス化炉６にて熱分解される。この流動床式ガス化炉６では、例えば空気比が０．２〜０．４の条件で前記廃棄物の部分燃焼が行われ、砂層等からなる流動層の温度を４５０℃〜６５０℃に維持した熱分解すなわちガス化が行われる。この流動床式ガス化炉６で発生した熱分解ガスは、前記溶融炉１０に導かれる。一方、前記廃棄物のうち不燃物は炉床下部より抜き出され、非鉄金属、鉄分等にそれぞれ分離されて、再利用されるべくこの廃棄物処理設備１外等に搬送される。
【００２４】
前記溶融炉１０では前記熱分解ガスがさらに燃焼される。この溶融炉１０内では、旋回流が形成されており、例えばトータル空気比１．３〜１．５の条件下で約１３００℃の高温燃焼が行われる。このとき、前記熱分解ガス中の灰分が溶融されてスラグが生成する。生成した前記スラグは、この溶融炉１０に設けられた後述するシュート２０を流下し、このシュート２０の下方に設けられたスラグ冷却装置２８に排出される。そして、このスラグは、前記スラグ冷却装置２８にて急冷却され、再利用されるべく外部に搬送される。
【００２５】
また、前記溶融炉１０からは高温ガスが排出される。この高温ガスは、前記ボイラー３０に導入されて、ボイラー３０にてその廃熱が回収される。ここで、前記ボイラー３０は、前記高温ガスを熱交換器等に接触させることでその廃熱を回収するものである。このボイラー３０は、前記溶融炉１０の連結部分から上方に延びるガス通路３１と前記熱交換器等を有するボイラー本体３２とを有している。そして、このボイラー３０では、前記ガス通路３１にて前記高温ガスを前記ボイラー本体３２に導入するのに適した所定の温度まで冷却させた後、このガスを前記ボイラー本体３２に導入し、このボイラー本体３２で前記高温ガスの廃熱を回収する。このボイラー３０でその廃熱が回収されたガスは、前記ガス冷却器４２にて冷却された後、バグフィルタ４４で除塵され、脱硝装置４６を経て煙突４８から排出される。
【００２６】
次に、前記溶融炉１０の詳細について説明する。
【００２７】
図２は前記溶融炉１０の一部を拡大して示す概略断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４は前記溶融炉１０付近における前記廃棄物処理設備１の概略上面図である。この溶融炉１０は、前記流動床式ガス化炉６に連通する溶融部１２と、この溶融部１２の下流に設けられるシュート２０と、このシュート２０のさらに下流に設けられる排出部１４とを有している。ここで、本実施形態にかかる溶融炉１０では、図４に示すように、前記溶融部１２と前記シュート２０と前記排出部１４とは、ほぼ直線状に配置されている。
【００２８】
前記溶融部１２は、前記流動床式ガス化炉６から導入された熱分解ガスをバーナーにより燃焼させ、前記熱分解ガスの灰分を溶融してスラグを生成する部分である。この溶融部１２は、上下方向に延びる略筒状を有しており、前記バーナーはこの溶融部１２の頂部１１に取り付けられている。また、この溶融部１２の上端には、前記流動床式ガス化炉６に連通する連通口１２ｃが設けられており、この連通口１２ｃを介して前記流動床式ガス化炉６から前記熱分解ガスが導入される。一方、この溶融部１２の下端には、前記シュート２０に連通される導出口１２ａが設けられており、この溶融部１２で生成されたスラグは前記導出口１２ａを介して前記シュート２０に排出される。
【００２９】
前記シュート２０は、前記導出口１２ａから導出されたスラグを下方に流下させるためのものである。このシュート２０は、前記導出口１２ａから流下するスラグを囲むような形状を有している。具体的には、このシュート２０は、外形断面が略矩形状の中空部材であって、上下方向に延びる形状を有している。このシュート２０の上端には、前記導出口１２ａが連通しており、このシュート２０の下端には、前記スラグ冷却装置２８が連設されている。そして、前記導出口１２ａからこのシュート２０に排出されたスラグは、このシュート２０の内側を流下することで前記スラグ冷却装置２８に案内される。
【００３０】
ここで、前記溶融部１２の底部には、前記導出口１２ａに向かって下方に傾斜する溶融部側傾斜部１２ｂが設けられている。さらに、この溶融部側傾斜部１２ｂの下端には、シュート２０の内側に向かって張り出す溶融部側張り出し部１５が設けられている。この溶融部側張り出し部１５は、例えばステンレス製の板状部材であって、前記溶融部側傾斜部１２ｂの傾斜面と沿うように、すなわち、前記シュート２０の内側に向かうほど下方に傾斜するようにこのシュート２０の側面に固定されている。そして、この溶融部側張り出し部１５は、この溶融部側傾斜部１２ｂに沿って流下した前記スラグを、シュート２０の内側面よりも内側にまで案内する。このようにして前記溶融部側張り出し部１５によりシュート２０の内側に案内されたスラグは、シュート２０の側面への付着が抑制された状態でシュート２０内を流下していく。
【００３１】
前記排出部１４は、前記溶融部１２から排出される高温ガスを前記ボイラー３０に導くためのものである。この排出部１４は、上方に延びる略筒状を有する部分であり、その上方に前記ボイラー３０が連設されている。また、この排出部１４は、その下端部に、前記シュート２０に連通する導入口１４ａを有している。
【００３２】
前記導入口１４ａは、前記溶融部１２から前記シュート２０に排出された高温ガスを、このシュート２０から前記排出部１４に導入するためのものである。この導入口１４ａは、前記導出口１２ａよりも下方に設けられている。より詳細には、この導入口１４ａは、その下端が前記導出口１２ａの下端よりも下方になるように、かつ、その上端が前記導出口１２ａの下端付近になるように設けられている。従って、前記高温ガスは、前記スラグと接触した状態で、図２の矢印に示すように、前記溶融部側傾斜部１２ｂに沿って前記導出口１２ａからシュート２０に導出され、このシュート２０内をスラグとともに下方に流下した後、前記導入口１４ａから前記排出部１４側に導入される。この排出部１４に導入された高温ガスは、排出部１４に連設されるボイラー３０に導入される。
【００３３】
前記排出部１４の底部には、前記導入口１４ａに向かって下方に傾斜する排出部側傾斜部１４ｂが設けられている。この排出部側傾斜部１４ｂは、前記排出部１４で生成されたスラグを前記シュート２０に案内するためのものであり、前記排出部１４で生成されたスラグは、この排出部側傾斜部１４ｂによってシュート２０内に排出される。
【００３４】
前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部すなわち前記導入口１４ａの下端部に沿う位置には、図３に示すように、前記シュート２０の内側面から内側に向かって張り出す中間張り出し部１６がこのシュート２０の内側面の全周にわたって設けられている。
【００３５】
前記中間張り出し部１６は、図３に示すように、複数の板状部材で構成されている。具体的には、この中間張り出し部１６は、前記溶融部側張り出し部１５の直下方に設けられた複数の第一板状部材１６ａと、排出部側傾斜部１４ｂの下端部に設けられた複数の第二板状部材１６ｂと、第一板状部材１６ａと第二板状部材１６ｂとの間に設けられた複数の第三板状部材１６ｃとからなる。これら板状部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、シュート２０の内側面の全周にわたって隙間なく取り付けられており、これにより中間張り出し部１６全体としてシュート２０の内側面の全周にわたるように構成されている。各板状部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、例えばステンレス製の板状部材であって、それぞれ前記シュート２０の内側面から内側に向かって下方に傾斜する形状を有している。そして、この中間張り出し部１６は、前記溶融部１２あるいは排出部１４で生成されたスラグをシュート２０の内側に案内することで、このスラグのシュート２０の側面への付着を抑制する。
【００３６】
特に、前記中間張り出し部１６のうち前記第一板状部材１６ａは、前記溶融部側張り出し部１５から流下したスラグのうち主にその流下途中にこの溶融部側張り出し部１５の下方側のシュート２０側面に飛散したスラグを再びこのシュート２０の内側に案内する。ここで、本実施形態では、前記導入口１２ａ付近におけるシュート２０の流路面積を確保すべく前記溶融部側張り出し部１５の張り出し寸法がそれほど大きく設定されていない。そのため、前記溶融部１２から排出されたスラグは溶融部側張り出し部１５の下方側のシュート側面に飛散しやすい。しかしながら、前記飛散したスラグは、前記第一板状部材１６ａにより再びシュート２０の内側に案内されることで、シュート２０側面への付着が抑制された状態で流下していく。
【００３７】
また、前記中間張り出し部１６のうち前記第二板状部材１６ｂは、主に前記排出部１４で生成され前記排出部側傾斜部１４ｂに沿ってシュート２０側に流下したスラグをシュート２０の内側に案内する。そして、この第二板状部材１６ｂによりシュート２０の内側に案内されることで、前記排出部１４で生成されたスラグもまた、シュート２０の側面への付着が抑制された状態でシュート２０内を流下していく。
【００３８】
以上のように構成された溶融炉１０では、まず、前記溶融部１２にて前記熱分解ガスが燃焼してスラグが生成される。この溶融部１２で生成した前記スラグは、高温ガスと接触した状態で溶融部１２の前記溶融部側傾斜部１２ｂを前記導出口１２ａへと流下し、前記溶融部側張り出し部１５によってシュート２０の内側面への付着を抑制されつつ前記シュート２０の内側に導出される。ここで、前述のように、前記導出口１２ａ付近において前記スラグは前記高温ガスと接触した状態で移動している。すなわち、この導出口１２ａ付近において、前記スラグは前記高温ガスにより高温に維持されている。従って、少なくとも前記導出口１２ａ付近では、前記スラグがこの導出口１２ａ近傍の壁面で冷却されるのが抑制されるため、スラグの固着が抑制される。
【００３９】
前記のようにして高温に維持された状態で前記シュート２０に導出されたスラグは、前記シュート２０内にて、前記高温ガスとともに下方に流下する。このとき、高温ガスがシュート２０内で拡散するに伴い、スラグの一部はシュート２０の側面側に飛散する。しかし、前述のように、このシュート２０の側面側に飛散したスラグは前記中間張り出し部１６によって再びシュート２０の内側に案内されるので、高温ガスの拡散に伴い飛散したスラグもまた、シュート２０の内側面への付着が抑制されつつシュート２０を流下していく。一方、前記高温ガスは、前記導入口１４ａを介して前記排出部１４に導入される。
【００４０】
また、前記排出部１４で生成されたスラグは、前記排出部側傾斜部１４ｂを前記導入口１４ａに向かって流下する。そして、このスラグは、前記中間張り出し部１６により前記シュート２０の内側に案内されてシュート２０の内側面への付着を抑制されつつシュート２０側に導出される。
【００４１】
このように、本溶融炉１０では、前記導出口１２ａにおいて前記スラグが高温に維持されてこの導出口１２ａにおけるスラグの固着が抑制されるとともに、前記溶融部側張り出し部１５および中間張り出し部１６によって前記スラグが前記シュート２０内を流下する途中においてこのシュート２０の内側面に付着するのが抑制されるので、これら付着ひいては固着したスラグを除去するための頻度を低減することができ、溶融炉１０の運転効率が高まる。
【００４２】
また、前記ボイラー３０は、前記排出部１４から導入された高温ガスを所定の温度以下に冷却させるために上方に所定長さを必要とするものである。従って、本溶融炉１０では、前記高温ガスが導入される前記排出口１４ａが下方に設けられていることで、前記高温ガスの冷却のための長さが確保された状態でその上端位置を低くすることができ、廃棄物処理設備１の全体高さを小さくすることが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の第二の実施形態に係る溶融炉１１０を備える廃棄物処理設備１００について説明する。但し、前記第一の実施形態に係る廃棄物処理設備１と同様の構成を有するものについては、その説明を省略する。
【００４４】
図５は前記廃棄物処理設備１００の前記溶融炉１１０付近の概略上面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図であり、図７は図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【００４５】
この廃棄物処理設備１００は、前記第一の実施形態に係る廃棄物処理設備１と同様に、流動床式ガス化炉６と、溶融炉１０と、ボイラー１３０とを有している。そして、前記溶融炉１０は、溶融部１１２と、シュート１２０と、排出部１１４とを有している。しかしながら、本実施形態では、図５に示すように、これら溶融部１１２とシュート１２０と排出部１１４とは、溶融部１１２とシュート１２０との水平方向におけるずれ方向と、シュート１２０と排出部１１４との水平方向におけるずれ方向とが略垂直になるようにそれぞれ配置されており、前記溶融部１１２に連設される前記流動床式ガス化炉６から前記排出部１１４に連設されるボイラー１３０までの距離の縮小化が図られている。さらに、前記溶融部１１２に連設される前記流動床式ガス化炉６とこの溶融部１１２とのずれ方向と、前記排出部１１４に連設される前記ボイラー１３０とこの排出部１１４および前記シュート１２０とのずれ方向とが略垂直になっている。そして、このような配置により、図５に示すこの第二の実施形態に係る流動床式ガス化炉６の上流端から前記ボイラー１３０の下流端までの長さＬ１は、図４に示す前記第一実施形態に係る流動床式ガス化炉６の上流端から前記ボイラー１３０の下流端までの長さＬ２よりも短縮化され、省スペース化が図られている。
【００４６】
前記溶融部１１２には、前記第一の実施形態に係る溶融部１２と同様に、前記シュート１２０に連通する導出口１１２ａと、この導出口１１２ａに向かって傾斜する溶融部側傾斜部１１２ｂとが設けられている。また、さらに、前記溶融部側傾斜部１１２ｂの下端には、シュート１２０の内側に張り出す溶融部側張り出し部１１５が設けられている。同様に、前記排出部１１４には、前記シュート１２０に連通する導入口１１４ａと、この導入口１１４ａに向かって傾斜する排出部側傾斜部１１４ｂとが設けられている。
【００４７】
一方、本実施形態では、前記導出口１１２ａは、前記溶融部１１２の上端に設けられた前記流動床式ガス化炉６の連通口１１２ｃの開口方向に対して平面視で垂直な方向に開口している。そして、前記導入口１１４ａは、前記導出口１１２ａの開口方向に対して平面視で垂直な方向に開口している。また、前記導入口１１４ａは、前記導入口１１４ａの上端と前記導出口１１２ａの下端とが十分に離間する位置に設けられている。そして、前記シュート１２０の内側面から内側に向かって突出する中間張り出し部が、前記導入口１１４ａの下端に沿う位置に設けられた上側中間張り出し部１１６と、当該導入口１１４ａと前記導出口１１２ａとの間に設けられた下側中間張り出し部１１７とから構成されている。
【００４８】
以上のように構成された本溶融炉１１０では、前記溶融部１１２で生成したスラグは、高温ガスと接触した状態で前記溶融部側傾斜部１１２ｂを前記導出口１１２ａへと流下し、前記溶融部側張り出し部１１５から前記シュート１２０の内側に導出される。このとき、前記スラグおよび高温ガスは、前記シュート１２０に、前記流動床式ガス化炉６からの導入方向と平面視で垂直方向に導出される。このシュート１２０に導出されたスラグは、前記第一の実施形態と同様に、前記高温ガスにより高温に維持された状態、すなわち、前記導出口１１２ａ近傍での固着が抑制された状態で、前記導入口１１４ａに向かって流下していく。そして、前記導入口１１４ａから前記導出口１１２ａへの流下途中において、前記スラグは、前記上側中間張り出し部１１６によって前記シュート１２０の内側へと案内され、シュート１２０の内側面への付着が抑制された状態で流下していく。より具体的には、前記スラグのうちシュート１２０の溶融部側張り出し部１１５の略直下の側面に飛散したスラグは、溶融部側張り出し部１１５の下方に設けられた第一板状部材１１６ａによりシュート１２０の内側に案内され、溶融部側張り出し部１１５の略直下の側面以外の側面に飛散したスラグは、この略直下の側面以外の側面に沿って設けられた第三板状部材１１６ｃによりシュート１２０の内側に案内される。
【００４９】
前記導入口１１４ａ付近まで流下した前記スラグおよび前記高温ガスのうち高温ガスは、前記溶融部１１２からの導出方向と平面視で垂直方向に前記排出部１１３に導入され、その上方に設けられたボイラー１３０に案内される。一方、前記スラグは、前記下側中間張り出し部１１７のうちの主に前記溶融部側張り出し部１１５の略直下のシュート１２０の側面に設けられた第一板状部材１１７ａおよびこの溶融部側張り出し部１１５の略直下の側面および排出部側傾斜部１１４ｂの下端に沿う部分以外のシュート１２０の側面に設けられた第三板状部材１１７ｃによってシュート１２０の内側へ案内され、シュート１２０の内側面への付着が抑制された状態でさらに下方に流下して前記スラグ冷却装置２８へと排出される。また、前記排出部１１４で生成されたスラグは、前記下側中間張り出し部１１７のうちの主に前記排出部側傾斜部１１４ｂの下端に沿う位置に設けられた第二板状部材１１７ｂおよび前記排出部側傾斜部１１４ｂによりシュート１２０の内側面への付着が抑制された状態で前記スラグ冷却装置２８へ排出される。
【００５０】
このように、本溶融炉１１０では、前記導入口１１４ａにおいて前記スラグが高温に維持されてこの導入口１１４ａにおけるスラグの固着が抑制されるとともに、前記上側中間張り出し部１１６および前記下側中間張り出し部１１７によって前記スラグが前記シュート２２０の内側面に付着するのが抑制されるので、これら付着あるいは固着したスラグを除去するための頻度を低減することができ、溶融炉１１０の運転効率が高まる。特に、本溶融炉１１０では、前記導入口１１４ａの上端と前記導出口１１２ａの下端とが十分に離間しており、前記導出口１１２ａからシュート１２０内に導出されたスラグがその流下途中で前記シュート１２０側に飛散しやすいが、前記導入口１１４ａと導出口１１２ａとの間に設けられた下側中間張り出し部１１７が前記飛散したスラグを再びシュート１２０の内側に案内するので、シュート１２０への付着がより確実に抑制される。
【００５１】
ここで、前記溶融部側張り出し部１５，１１５および前記中間張り出し部１６，１１６，１１７の具体的な構造および数等は前記に限らない。特に、前記中間張り出し部１６，１１６，１１７はシュート２０，１２０の内側面の一部にのみ設けられていてもよい。ただし、これら中間張り出し部１６，１１６，１１７がシュート２０，１２０の内側面全周にわたって設けられていれば、前記シュート２０，１２０の側面へのスラグの付着がより確実に抑制される。また、前記中間張り出し部１６，１１７が前記排出部側傾斜部１４ｂ，１１４ｂの下端部に沿って設けられていれば、前記溶融部側傾斜部１２ｂ，１１２ｂから流下したスラグに加えて前記排出部１４，１１４で生成したスラグのシュート２０，１２０の側面への付着が抑制されるので、スラグの除去頻度をより一層低減することができる。
【００５２】
ここで、前記導出口１２ａ，１１２ａおよび前記導入口１４ａ，１１４ａの位置は、前記に限らず、前記導出口１２ａ，１１２ａと同じ高さに前記導入口１４ａ，１１４ａが設けられていてもよい。ただし、前記導入口１４ａ，１１４ａが前記導出口１２ａ，１１２ａより下方に設けられていれば、前記導出口１２ａ，１１２ａ付近においてスラグを高温に維持することができ、この導出口１２ａ，１１２ａ付近におけるスラグの固着をより確実に抑制することができる。
【００５３】
また、前記溶融部１２，１１２と前記シュート２０，１２０とは上下方向に連設されていてもよい。そして、前記導出口１２ａ，１１２ａは、上下方向に前記溶融部１２と前記シュート２０とを連通するものであってもよい。
【００５４】
また、本溶融炉１０，１１０の適用については、前記廃棄物処理設備１，１００に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す溶融炉の一部を拡大して示す概略断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す溶融炉付近における廃棄物処理設備の概略上面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備の一部を示す概略上面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】従来の溶融炉を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  廃棄物処理設備（廃棄物処理システム）
１０  溶融炉（第一の実施形態）
１２  溶融部
１２ａ  導出口
１２ｂ  溶融部側傾斜部
１４  排出部
１４ａ  導入口
１４ｂ  排出部側傾斜部
１５  溶融部側張り出し部
１６  中間張り出し部
２０  シュート
３０  ボイラー
１００  廃棄物処理設備（廃棄物処理システム）
１１０  溶融炉（第二の実施形態）
１１２  溶融部
１１２ａ  導出口
１１２ｂ  溶融部側傾斜部
１１４  排出部
１１４ａ  導入口
１１４ｂ  排出部側傾斜部
１１５  溶融部側張り出し部
１１６  上側中間張り出し部（中間張り出し部）
１１７  下側中間張り出し部（中間張り出し部）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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