(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体の下部に複数段の羽口を設け、該羽口のうち下段羽口からは酸素を富化した空気を吹き込み、上段羽口からは空気を吹き込む、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉の平面方向に複数本設置された上段羽口の空気吹き込み量の制御方法において、
前記上段羽口の各羽口に吹き込む空気を遮断する遮断弁と空気量を調整する流量調整弁を連結し、該遮断弁をあらかじめ設定したスケジュールにしたがって一定時間ごとに周期的に開閉して前記各羽口ごとに空気の吹き込み及びその停止を周期的に行い、各上段羽口からの空気吹き込み量を調整することを特徴とする廃棄物溶融炉の上段羽口からの空気吹き込み量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を処理するシャフト炉方式の廃棄物溶融炉の操業方法に関し、特に、廃棄物溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャフト炉方式の廃棄物溶融炉による廃棄物処理は、炉に装入された一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、廃棄物をスラグとして取り出すものである。
【０００３】
例えば、特公昭６０ー１１７６６号公報には、図３に示すように、廃棄物溶融炉１は、円形断面のシャフト型の炉体をしており、炉内に装入された廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼及び溶融させるために、燃料であるコークスを燃焼させる。前記コークス燃焼のために、炉体の下部には複数段の羽口が設けられ、これら羽口のうち、炉床部近くに配置された下段羽口２は酸素を富化した空気を吹き込み、また、下段羽口の上に配置された上段羽口３は空気を吹き込むようになっている。
【０００４】
前記廃棄物溶融炉の操業では、装入物中の可燃分の熱分解により発生した可燃性の残渣は、上段羽口から吹き込まれた空気により燃焼されるが、可燃性残渣燃焼速度が可燃性残渣発生速度より小さいために未燃焼の可燃性残渣が炉内に堆積する。その可燃性残渣のうち、微細な可燃性残渣は、羽口から送られてきた酸素によって炉内で燃焼されることなく、気流にのって炉頂より可燃性ダストとして飛散する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、可燃性残渣の部分的な燃焼で発生した燃焼ガスにより可燃性残渣層の上部にある装入物が乾燥、熱分解されて体積縮小するためにその上の装入物が降下し、さらに、可燃性残渣の燃焼、飛散によって体積が縮小し装入物は降下するが、装入物の通気抵抗が炉断面で不均一なため、上記の燃焼ガスの流れが不均一になり易く熱分解残渣層の堆積厚さが部分的に異なり、その結果、装入物の荷下がりも不均一となり易い。
【０００６】
装入物の荷下がりが不均一になると、空洞化による荷下がり不良や吹き抜けが生じ、安定した炉操業が非常に困難となる。
【０００７】
また、不安定な炉操業により、飛散する可燃性ダストの割合が大きくなると、炉内で利用可能な炭素、水素等の可燃物の割合が減少することになるため、廃棄物と共に装入されるコークス等の副原料の割合を増加させる必要があった。
【０００８】
さらに、飛散した可燃性ダストは、後段の２次燃焼室で完全燃焼されるが、飛散量が変動すると、未燃ＣＯを発生させたりクリンカが生成されることから、好ましくない。
【０００９】
そこで、本願発明は、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉内における装入物の荷下がりを均一にして、炉操業を安定化させる溶融炉の上段羽口空気吹き込み量の制御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の上段羽口からの空気吹き込み量制御方法は、炉体の下部に複数段の羽口を設け、該羽口のうち下段羽口からは酸素を富化した空気を吹き込み、上段羽口からは空気を吹き込む、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉の平面方向に複数本設置された上段羽口の空気吹き込み量の制御方法において、前記上段羽口の各羽口に吹き込む空気を遮断する遮断弁と空気量を調整する流量調整弁を連結し、該遮断弁をあらかじめ設定したスケジュールにしたがって一定時間ごとに周期的に開閉して前記各羽口ごとに空気の吹き込み及びその停止を周期的に行い、各上段羽口からの空気吹き込み量を調整することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本願発明により、高さ方向及び平面方向に設置された複数本の上段羽口の空気吹き込み量を各羽口毎に増減を行なって炉内ガス流れを積極的に撹拌するので、装入物の荷下がりが均一になる。また、装入物は通常、断面方向で均一でないため、ガスは装入物の最も流れ易い場所に向かう偏った流れとなるが、前記空気の増減は、減じた時に装入物の浮力を抑え、荷下りを促進するため、そのガス流れの偏りを抑制する作用もある。
【００１２】
【実施例】
本願発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１３】
本願発明が適用されるシャフト炉方式の溶融炉１は、炉床部１ａの周囲に下段羽口２を有し、下段羽口２の上部に上段羽口３が朝顔部１ｂの周囲に配置されている。本実施例では、上段羽口３は、ヘッダ管５から分岐されて、上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂが２段、平面方向に４本設けられている。上側羽口３ａの設置レベルは、装入物の乾燥完了レベルに近いほど効果がある。上段羽口３の上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂには空気が供給され、下段羽口２には酸素を富化した空気が供給され、溶融炉１に吹き込まれる。各羽口により炉内へ吹き込まれる空気あるいは酸素富化空気の量は、遮断弁６をあらかじめ設定されたタイムスケジュールにしたがって開閉する。
【００１４】
本実施例では、上側羽口３ａ及び下側羽口３ｂの空気吹き込み量を変化させるものであるが、図３に示されたタイムチャートにより空気吹き込みの切り換えについて説明する。
【００１５】
送風が開始されると、Ｎｏ．１羽口（上側及び下側の羽口。以下同じ。）では空気を吹き込まず、残りのＮｏ．２〜Ｎｏ．４羽口から同量の空気を吹き込む。１０分経過後、Ｎｏ．２羽口のみ空気吹き込みを停止すると同時にＮｏ．１羽口の空気吹き込みを開始する。１０分経過したら、Ｎｏ．３羽口のみ空気吹き込みを停止すると同時にＮｏ．２羽口の空気吹き込みを再び開始する。１０分経過後、Ｎｏ．４羽口のみ空気吹き込みを停止すると同時にＮｏ．３羽口の空気吹き込みを再び開始する。更に１０分経過後、Ｎｏ．１羽口のみ空気吹き込みを停止すると同時にＮｏ．４羽口の空気吹き込みを再び開始する。以上の動作を周期的に行なう。なお、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４羽口の吹き込み及びその停止にかかわらず、上段羽口の単位時間当たりの総風量は、炉内反応に必要な空気量から、図３に示すとおり一定である。
【００１６】
空気吹き込み量と時間の具体的な値は、例えば、処理量２０ｔ／日で、羽口段数２段、羽口数４本／段の溶融炉の場合、総風量５００Ｎｍ3／ｈで空気を吹き込む各羽口を順次１０分間吹き込み停止させるパターンを繰り返した結果、吹き抜け、荷下り不良は発生しなかった。
【００１７】
【発明の効果】
本願発明の効果は次のとおりである。
【００１８】
（１）上段羽口からの空気量を周期的に変化させることで、炉内の熱分解残渣層厚をコントロールし、通気圧損を低くし安定化させるため、装入物の浮力を減じ、吹き抜け、荷下り不良等の非定常的な現象を抑制する効果がある。
【００１９】
（２）（１）の結果、発電によるエネルギー回収を行う場合、発電量を安定化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例で使用される廃棄物溶融炉の概略図。
【図２】本願発明の実施例で使用される廃棄物溶融炉の上段羽口部分の横断面概略図。
【図３】本願発明の実施例のタイムチャート。
【図４】従来の廃棄物溶融炉の概略図。
【符号の説明】
１  シャフト炉方式の溶融炉、  ２  下段羽口、  ３  上段羽口、  ３ａ  上側羽口、  ３ｂ  下側羽口、  ４  流量調整弁、  ５  ヘッダ管、  ６、遮断弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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