JP2004301494A - Waste melting method - Google Patents
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Abstract
【課題】コークスの消耗を抑え、また炉底に吹込むダスト量を、従来より多く吹込めるようにし、ダストの燃焼熱で溶融物の温度を保持することができる廃棄物溶融処理方法を提供する。
【解決手段】シャフト炉式溶融炉1の炉底部近傍に燃焼溶融炉16を設け、燃焼溶融炉16の炉底部とシャフト炉式溶融炉1の炉底部とを連通せしめ、燃焼溶融炉16に羽口17から微細な可燃性廃棄物又はその中間処理物を装入して燃焼・溶融し、その燃焼排ガスをシャフト炉式溶融炉1の溶融帯8に導入し溶融熱源として利用する。
【選択図】図1Provided is a waste melting treatment method capable of suppressing consumption of coke, injecting a larger amount of dust into a furnace bottom than in the past, and maintaining the temperature of the melt by the heat of dust combustion. .
SOLUTION: A combustion melting furnace 16 is provided in the vicinity of the bottom of the shaft furnace melting furnace 1, and the furnace bottom of the combustion melting furnace 16 and the furnace bottom of the shaft furnace melting furnace 1 are communicated with each other. Fine combustible waste or an intermediate product thereof is charged from the port 17 and burned and melted. The combustion exhaust gas is introduced into the melting zone 8 of the shaft furnace type melting furnace 1 and used as a heat source for melting.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、一般廃棄物、産業廃棄物、又はそれらとそれらを乾燥、焼却、破砕処理等によって得られた処理物(焼却灰やそれを一度埋め立て処理後、再度掘り起こした土砂分を含む埋め立てごみ)や汚泥等の廃棄物をシャフト炉式廃棄物熔融炉で燃焼・熔融処理するに際し、その燃焼・熔融効率を向上させ、操業コストの低減を図った廃棄物溶融処理方法に関する。 The present invention relates to a general waste, an industrial waste, and a treated product obtained by drying, incineration, crushing, and the like thereof (an incinerated ash or a landfill waste including a once-landfilled ash and a sediment reclaimed again. The present invention relates to a waste melting method for improving the combustion / melting efficiency and reducing operating costs when burning and melting waste such as waste and sludge in a shaft furnace waste melting furnace.
近年、大半の廃棄物は、焼却炉方式で処理されてきたが、焼却方式では焼却灰の処分場を必要とする等の欠点がある。特に、大都市圏では焼却灰の処分場の確保が困難であり、従って、廃棄物を焼却炉で焼却した後の焼却灰を溶融して減容化する方法、又は、廃棄物を直接溶融し、スラグ、メタルとして再資源化する方法の必要性が高まってきた。 In recent years, most waste has been disposed of in an incinerator system, but the incineration system has disadvantages such as requiring a disposal site for incinerated ash. In particular, in a metropolitan area, it is difficult to secure a disposal site for incinerated ash.Therefore, the method of melting the incinerated ash after incineration of the waste and reducing the volume, or directly melting the waste There is a growing need for methods of recycling as slag and metal.
廃棄物を直接溶融する方法としては、例えば、シャフト炉式廃棄物溶融炉がある(特許文献1参照)。これは図5に示すように炉本体1は、シャフト部1aと下部の朝顔部5とからなり、朝顔部5の下端には燃焼溶融帯用の下段羽口2を設けると共に、その上方には熱分解帯用の複数段の上段羽口3を有している。
As a method of directly melting waste, for example, there is a shaft furnace type waste melting furnace (see Patent Document 1). As shown in FIG. 5, the
下段羽口2からは酸素または酸素を富化した空気を供給し、上段羽口3からは燃焼支持ガスとして空気を供給している。
The
炉本体の上部には処理対象となる廃棄物や助燃剤としてのコークス、塩基度調整剤としての石灰石等を炉内に装入する装入口11が設けられ、炉本体下端部には廃棄物を溶融処理した後のスラグ、メタルの出滓口19が設けられている。
At the upper part of the furnace main body, a
上記構成にあって、装入された廃棄物1bは、溶融炉本体1の上層から乾燥帯6、熱分解帯7、燃焼溶融帯8を経過して溶融処理される。
In the above configuration, the
下段羽口2から供給した酸素又は酸素富化空気によってコークス4や熱分解残渣14を高温で燃焼し、溶融熱源とし、一方、上段羽口3からは空気を供給して主に廃棄物の熱分解残渣14を燃焼し、発生したガスで廃棄物の乾燥及び熱分解を行う。溶融した廃棄物はスラグ、メタル18として出滓口19より排出される。
The
高温の燃焼排ガスは、シャフト炉内の廃棄物の充填層を対向流として上昇させ、溶融炉本体上部の排ガス管12から可燃ガスとして回収するか、又は、燃焼室へ供給される。燃焼室には空気供給管を介して燃焼用空気が供給され、室内で燃焼される。燃焼排ガスは、排ガス管を通ってボイラーへ導入され、排熱を回収された後、減温塔で温度を調整して集塵機に通し、更には、触媒反応塔で公害物質を除去した後、煙突から排出される。
The high-temperature combustion exhaust gas is raised as a counter flow in a bed of waste in the shaft furnace, and is recovered as combustible gas from the
その際、燃料源となるコークスを出来るだけ少なくして被処理物を効率よく燃焼熔融せしめるための手段として、炉頂から排出した可燃性ダスト(チャー)を捕集し、再度熔融炉本体へ羽口を介して装入する方法(特許文献2、3参照)、また、廃プラスチックを破砕し、同じく羽口から又は大きなものは炉頃から装入する方法(特許文献4参照)等がある。吹込むものは、捕集ダストや廃プラスチックだけでなく、一般廃棄物のRDF燃料等の破砕可燃物でもよい。
前記特許文献に記載されている捕集したチャーや廃プラスチック等の微細の可燃性廃棄物又はその中間処理物を、羽口を介して炉本体内へ吹き込んだ場合に次の問題点があった。 When the fine combustible waste such as collected char and waste plastic described in the patent document or the intermediate treated product is blown into the furnace main body through the tuyere, the following problem occurs. .
図4は可燃ダスト量の増加による炉内温度変化を示すグラフである。ダストを吹き込む時、吹込ダスト量が比較的少ない場合には、図4のAに示すように、炉内温度は高く、ダストの粒子径はコークスに比べて十分小さく比表面積が大きいため燃焼速度は速く、コークス消耗を抑えることに寄与する。 FIG. 4 is a graph showing a change in furnace temperature with an increase in the amount of combustible dust. When blowing the dust, if the amount of the blown dust is relatively small, as shown in FIG. 4A, the furnace temperature is high, the particle size of the dust is sufficiently smaller than coke, and the specific surface area is large. It is fast and contributes to reducing coke consumption.
しかしながら、吹込ダストの量をさらに増加し、さらにコークスの消耗を抑えようとすると、常温で吹き込まれるダストは固体の初期昇温のためにコークスベッドから顕熱を奪うため、図4のBに示すように、最高温度の位置が上昇するとともに、温度が低下してコークスベッドは十分な温度を維持できなくなるので、これを運転継続するためには、酸素富化量をアップし酸素濃度をあげる必要があり、コークスは吹込むダスト熱量相当の削減ができないだけでなく、コークスと酸素富化量の総合的なエネルギ一削減が達成できず十分な効果が得られない。また、酸素富化量をアップし酸素濃度を上げない場合は、溶融物の温度も低下し、運転継続も困難となるので、ダスト吹込によるコークスの削減は限界が生じる。 However, in order to further increase the amount of blown dust and further suppress coke consumption, dust blown at room temperature deprives the coke bed of sensible heat due to the initial temperature rise of the solid, and is shown in FIG. 4B. As the position of the maximum temperature rises, the temperature decreases and the coke bed cannot maintain a sufficient temperature.To continue the operation, it is necessary to increase the oxygen enrichment and increase the oxygen concentration. In addition, coke cannot not only reduce the amount of dust dust to be blown, but also cannot achieve a total energy reduction of coke and oxygen enrichment, so that a sufficient effect cannot be obtained. Further, when the oxygen enrichment amount is increased and the oxygen concentration is not increased, the temperature of the melt also decreases, and it becomes difficult to continue the operation, so that the reduction of coke by dust injection has a limit.
そこで、本発明は、炉底に吹込むダストを効果的に燃焼し、従来よりコークスの消耗を抑え、また炉底に吹込むダスト量を、従来より多く吹込めるようにし、ダストの燃焼熱で溶融物の温度を保持することができる廃棄物溶融処理方法を提供するものである。 Therefore, the present invention effectively burns the dust blown into the furnace bottom, suppresses the consumption of coke than before, and allows the blown amount of dust blown into the furnace bottom to be blown more than before, so that the heat of dust combustion An object of the present invention is to provide a waste melting treatment method capable of maintaining the temperature of a melt.
本発明は、廃棄物をシャフト炉式溶融炉で溶融処理し、溶融物として排出する廃棄物溶融処理方法において、前記シャフト炉式溶融炉の炉底部近傍に燃焼溶融炉を設け、該燃焼溶融炉の炉底部と前記シャフト炉式溶融炉の炉底部とを連通せしめ、前記燃焼溶融炉の燃焼排ガスをシャフト炉式溶融炉の溶融帯に導入し溶融熱源として利用することを特徴とする。 The present invention relates to a waste melting treatment method for melting waste in a shaft furnace melting furnace and discharging as a melt, wherein a combustion melting furnace is provided near a furnace bottom of the shaft furnace melting furnace. The furnace bottom of the shaft furnace type melting furnace is communicated with the furnace bottom of the shaft furnace type melting furnace, and the combustion exhaust gas of the combustion melting furnace is introduced into a melting zone of the shaft furnace type melting furnace to be used as a heat source for melting.
また、本発明は、廃棄物をシャフト炉式溶融炉で溶融処理し、溶融物を前記溶融炉本体に隣接し且つ炉底部どうしが連通している保熱炉を介して排出する廃棄物溶融処理方法において、前記保熱炉の燃焼排ガスを、シャフト炉式溶融炉と保熱炉の連通路を介しシャフト炉式溶融炉の溶融帯に導入し、溶融熱源及び溶融物の加熱源として利用することを特徴とする。 Further, the present invention provides a waste melting treatment in which waste is melted in a shaft furnace type melting furnace, and the melt is discharged through a heat retention furnace adjacent to the melting furnace main body and communicating with the furnace bottoms. In the method, the combustion exhaust gas of the heat retaining furnace is introduced into a melting zone of the shaft furnace type melting furnace through a communication passage between the shaft furnace type melting furnace and the heat retaining furnace, and is used as a melting heat source and a heating source of the melt. It is characterized by.
本発明は、廃棄物溶融炉に連設した燃焼溶融炉又は保熱炉でダストを燃焼させることにより、従来よりコークスの消耗を抑えることができる。また炉底に吹込むダスト量を従来より多く吹込むことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can suppress consumption of coke conventionally by burning a dust in the combustion melting furnace or heat retention furnace connected to the waste melting furnace. Further, the amount of dust blown into the furnace bottom can be blown more than before.
溶融物を連続的に排出する場合、保熱・均質化のための保熱炉に補助燃料を供給する必要があったが、ダストを熱源として保熱が可能となり、ごみの自己エネルギを利用できるので、連続出湯時の保熱炉の補助燃料が不要となり、運転費、CO2発生を抑制でき、熔融炉本体内の加熱効率を向上させ、操業コスト減を図ることができる。 When discharging the melt continuously, it was necessary to supply auxiliary fuel to a heat storage furnace for heat storage and homogenization.However, heat can be maintained using dust as a heat source, and the self-energy of garbage can be used. Therefore, auxiliary fuel for the heat retaining furnace at the time of continuous hot water supply becomes unnecessary, operation costs and CO 2 generation can be suppressed, heating efficiency in the melting furnace main body can be improved, and operating costs can be reduced.
また、本発明では、微細な可燃廃棄物及びその中間処理物を併せて処理することができる。 Further, according to the present invention, fine combustible waste and intermediate products thereof can be treated together.
また、還元燃焼する場合、溶融物中の重金属が、還元ガスとの接触時間が長く取れるので十分還元揮発され、溶融物を再資源化する際に問題となる重金属の含有割合を低減可能となる。 Further, in the case of reduction combustion, the heavy metal in the melt can be sufficiently reduced and volatilized because the contact time with the reducing gas can be prolonged, and the content ratio of the heavy metal which becomes a problem when recycling the melt can be reduced. .
燃焼溶融炉又は保熱炉では、コークスベッドへの吹込と異なり、必要な燃焼空間を確保することで、ダストの燃焼が維持される。ダストの理論燃焼空気に対し空気比1以上で燃焼する場合、酸素がほぼ消失する空間を確保し、燃焼ガス温度が最高に達したところで、溶融物の保熱部に燃焼ガスを導入し保熱を行う。ダスト中の灰分はダストの燃焼により溶融し、旋回による遠心力で壁面に捕捉されるか、シャフト炉で溶融された溶融物と合流し、排出される。 In the combustion melting furnace or the heat retention furnace, unlike blowing into a coke bed, the combustion of dust is maintained by securing a necessary combustion space. When burning at an air ratio of 1 or more with respect to the theoretical combustion air of dust, secure a space in which oxygen almost disappears, and when the combustion gas temperature reaches the maximum, introduce combustion gas into the heat retention part of the melt to keep heat. I do. The ash in the dust is melted by the combustion of the dust, and is captured on the wall surface by centrifugal force generated by swirling, or merged with the melt melted in the shaft furnace and discharged.
空気比1以上で運転すると、炉底部に導入する排ガスは酸素が残存し、高温の酸素含有ガスで炉底部のコークス及び廃棄物を燃焼し、廃棄物中灰分の溶融に効果的に寄与するため、吹込むダスト量が多くとも、ダスト熱量に応じたコークス熱量分の削減が可能となる。 When operating at an air ratio of 1 or more, the exhaust gas introduced into the furnace bottom contains oxygen, which burns coke and waste at the furnace bottom with a high-temperature oxygen-containing gas and effectively contributes to the melting of ash in the waste. However, even if the amount of dust to be blown is large, it is possible to reduce the amount of coke calorie according to the amount of dust calorie.
また、燃焼溶融炉では、コークスベッドへの吹込と異なり、ダスト以外のコークスや廃棄物が存在しないため、ダストと共に溶融炉に供給する酸素はダストの燃焼のみに利用される。また、供給酸素は流量計により、ダストは重量計や切出容積により計量すれば、空気比の厳密な制御が容易に可能となる。さらに、燃焼部に温度計やガス分析計を設置すれば、燃焼状態も監視可能となり、より厳密な制御も可能となる。 Further, in the combustion melting furnace, unlike blowing into a coke bed, there is no coke or waste other than dust, so oxygen supplied to the melting furnace together with dust is used only for combustion of dust. If the supplied oxygen is measured by a flow meter and the dust is measured by a weigh scale or a cut-out volume, strict control of the air ratio can be easily performed. Furthermore, if a thermometer or a gas analyzer is installed in the combustion section, the combustion state can be monitored, and more precise control can be performed.
ダストの理論燃焼空気に対し空気比1未満で還元燃焼する場合、ダストが燃焼し、さらに、CO2+C→2COに代表されるガス化反応がほぼ完了する空間を確保し、ダストがほぼガス化したところで、溶融物の保熱部に燃焼ガスを導入し保熱、及び溶融物中の重金属の還元揮発を行う。 When the reduction combustion is performed at an air ratio of less than 1 with respect to the theoretical combustion air of the dust, the dust is burned, and a space for substantially completing the gasification reaction represented by CO 2 + C → 2CO is secured, and the dust is substantially gasified. Then, the combustion gas is introduced into the heat retaining section of the melt to perform heat retention and to reduce and volatilize heavy metals in the melt.
ダストの理論燃焼空気に対し空気比0.5未満は、還元燃焼でも酸素不足となり、ダストのガス化は出来ないが、燃焼排ガス温度を溶融物温度より高く維持すれば、炉底部に導入されるまでにダスト固体の昇温が可能となるので運転可能となる。炉底部に燃焼された還元排ガスは、十分高温のため下段羽口から供給する空気又は酸素富化空気により羽口先で高温安定燃焼するので、ごみ中灰分の溶融に効果的に寄与するため、吹込むダスト量が多くとも、ダスト熱量に応じたコークス熱量分の削減が可能となる。 If the air ratio to the theoretical combustion air of dust is less than 0.5, oxygen becomes insufficient even in reduction combustion, and dust cannot be gasified, but if the combustion exhaust gas temperature is maintained higher than the melt temperature, it is introduced into the furnace bottom. By this time, the temperature of the dust solid can be raised, and the operation becomes possible. Since the reduced exhaust gas burned to the bottom of the furnace has a sufficiently high temperature and is stably burned at high temperature at the tip of the tuyere with air supplied from the lower tuyere or oxygen-enriched air, it effectively contributes to the melting of ash in the waste. Even if the amount of dust to be introduced is large, it is possible to reduce the amount of coke heat corresponding to the amount of dust heat.
図1は本実施例の廃棄物溶融炉の断面図で、図5に示す廃棄物溶融炉と同一構成については同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the waste melting furnace of the present embodiment. The same components as those of the waste melting furnace shown in FIG.
図1において、炉頂より装入された廃棄物は、シャフト部1aの乾燥帯6にて乾燥され、熱分解帯7、燃焼溶融帯8にコークスと共に降下する。熱分解帯用の上段羽口3より空気を吹込み、乾燥され一部熱分解した廃棄物を主に燃焼する。
In FIG. 1, the waste charged from the furnace top is dried in the
燃焼溶融帯用の下段羽口2より酸素富化した空気を吹込み、主にコークスベット4を形成するコークスと一部廃棄物の熱分解残渣14を1500℃以上で高温燃焼し、廃棄物中の灰分を溶融し、1400℃以上の溶融物18として炉床部10に設置した出滓口19より排出される。
Oxygen-enriched air is blown from the
廃棄物溶融炉1の炉床部10に連通する燃焼溶融炉16に設けられた可燃ダスト吹込用羽口17からは、可燃ダストと空気又は酸素富化した空気を吹込み、可燃ダスト燃焼溶融炉16内で燃焼炉出口温度で1400℃以上の高温燃焼を行い、その排ガスを連結口を通じてコークスベッド4に排気する燃焼溶融炉16の排ガスが可燃性ガスの場合には、下段羽口2でコークス4と一部廃棄物の燃焼残渣14と共に燃焼し溶融熱源として寄与する。燃焼溶融炉の排ガスが可燃性でない場合でも高温排ガスのため炉内の燃焼残渣の昇温や溶融熱源として利用可能となる。
Combustible dust and air or oxygen-enriched air are blown from a combustible
表1は本発明と従来例を比較したものである。
表1に示すように、従来例2では、従来例1の可燃ダストを添加せずに廃棄物処理量1000kg/hコークス添加量50Kg/hで運転中に可燃ダスト吹込50kg/hを行い、その可燃ダスト中の可燃分はコークスで20Kg/h相当のため、コークス添加量30Kg/hに低減可能であるが、可燃ダストの燃焼遅れのために溶融物の温度を1400℃以上に安定して維持するためには、燃焼溶融帯用羽口から吹き込む燃焼支持ガスの酸素濃度は、純酸素量を噌加して30%を40%にする必要があった。 As shown in Table 1, in Conventional Example 2, combustible dust was blown at 50 kg / h during operation at a waste treatment amount of 1000 kg / h with coke added at 50 kg / h without adding the combustible dust of Conventional Example 1. Since the combustible content in combustible dust is equivalent to 20 kg / h in coke, the amount of coke added can be reduced to 30 kg / h, but the temperature of the melt is stably maintained at 1400 ° C or more due to the delay in combustion of combustible dust. In order to do so, the oxygen concentration of the combustion supporting gas blown from the tuyere for the combustion melting zone had to be adjusted from 30% to 40% by adding the pure oxygen amount.
更に、従来例3で可燃ダストをl00Kg/hに増量し、その可燃ダスト中の可燃分はコークスで40Kg/h相当のため、コークス添加量10Kg/hに低減しようとしたところ、炉床部のコークスベッドはコークス添加量を低減したために小さくなり、可燃ダストの固体温度を昇温する熱源が不足し、可燃ダストの燃焼遅れを助長するため、前記酸素濃度を50%に増加しても、溶融物の温度は1400℃以下に低下し安定溶融の継続は困難であった。図4のグラフに示すように、可燃ダスト量の増大につれ、燃焼溶融帯の最高温度は上方に移動且つ最高温度は低下するので、溶融物は滴下過程において燃焼ガスにより冷却されてしまうことが主因である。 Further, the amount of combustible dust was increased to 100 kg / h in Conventional Example 3, and the combustible content in the combustible dust was equivalent to 40 kg / h in coke. The coke bed becomes smaller due to the reduced amount of coke added, there is not enough heat source to raise the solid temperature of combustible dust, and it promotes combustion delay of combustible dust. The temperature of the product dropped to 1400 ° C. or less, and it was difficult to continue stable melting. As shown in the graph of FIG. 4, as the amount of combustible dust increases, the maximum temperature of the combustion melting zone moves upward and the maximum temperature decreases. Therefore, the main cause is that the melt is cooled by the combustion gas in the dropping process. It is.
一方、本実施例では、可燃ダストは、シャフト炉式溶融炉の炉床部近傍に設置した可燃ダスト燃焼溶融炉16に空気とともに次きこまれ、廃棄物の可燃ダストは可燃分25〜45%、灰分75〜55%程度で揮発分も多く含まれるため、燃焼溶融炉内の耐火壁から熱輻射を受け、安定燃焼が可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the combustible dust is introduced into the combustible dust combustion / melting
表1に示す実施例1は、可燃ダスト量に対し、ほぼ空気比1.0となるように可燃ダスト吹込用羽口から可燃ダスト吹込量と空気、酸素富化量を調節した例である。図3に示すように、酸素濃度21%の空気でも空気比0.9〜1.1程度で1400℃以上の高温燃焼が可能であり、酸素濃度30%にすれば、空気比0.7〜1.4程度でも1400℃以上の高温燃焼排ガスを生成することが可能である。 Example 1 shown in Table 1 is an example in which the amount of combustible dust and the amount of air and oxygen enriched from the tuyere for combustible dust are adjusted so that the air ratio becomes approximately 1.0 with respect to the amount of combustible dust. As shown in FIG. 3, high-temperature combustion of 1400 ° C. or more is possible at an air ratio of about 0.9 to 1.1 even with air having an oxygen concentration of 21%. Even at about 1.4, high-temperature combustion exhaust gas of 1400 ° C. or more can be generated.
実施例1では、空気比1、酸素濃度30%の条件のため、可燃ダストの燃焼排ガス温度は1500℃を超える温度で燃焼し、可燃ダスト中の灰分が溶融し、シャフト炉燃焼溶融部にその排ガスが導かれることで、シャフト炉上部から装入された廃棄物中の灰分の溶融熱源として利用される。 In Example 1, since the air ratio was 1 and the oxygen concentration was 30%, the combustion exhaust gas temperature of the combustible dust burned at a temperature exceeding 1500 ° C., and the ash in the combustible dust was melted. When the exhaust gas is guided, the exhaust gas is used as a heat source for melting ash in the waste charged from the upper part of the shaft furnace.
燃焼溶融用の下段羽口2からは、廃棄物中の可燃物が乾燥、熱分解され降下し、熱分解帯用の上段羽口3で一部燃焼し、その残渣中の可燃分と少量のコークスを酸素濃度で30%で高温燃焼し、灰分を溶融している。この際、可燃ダストの燃焼排ガスは溶融温度より十分高温なので、溶融物は冷却されることがないだけでなく、溶融熱源として効果的に利用される。また、燃焼溶融炉15の可燃ダスト吹込用羽口17の可燃ダストに対する空気比が1以下の還元燃焼を行えば、高温可燃性ガスが生成されるので、下段羽口2から吹き込む燃焼支持ガスにより可燃性ガスは燃焼され、溶融熱源となるだけでなく、燃焼溶融帯に可燃ダストの高温燃焼排ガスが導入され、下段羽口2近傍の温度が上昇するので、前記のように溶融物が滴下過程において燃焼ガスにより冷却されることはなくなる。
From the
燃焼溶融炉での可燃ダストの燃焼滞留時間は、0.5秒以上望ましくは1秒以上確保すれば、ダストの燃焼はほぼ完了する。また、燃焼溶融炉は旋回流燃焼が望ましく、フレームの保炎性向上、滞留時間の増大、ダスト中灰分の溶融物の壁面での捕捉が可能であり、燃焼溶融炉の小型化が可能である。 If the combustion residence time of combustible dust in the combustion melting furnace is 0.5 seconds or more, preferably 1 second or more, the burning of the dust is almost completed. In addition, the combustion melting furnace is desirably swirling flow combustion, which can improve the flame holding properties of the flame, increase the residence time, and capture the ash in the dust on the wall surface of the combustion melting furnace, and can reduce the size of the combustion melting furnace. .
ダスト中の灰分は、燃焼過程で溶融し、燃焼溶融炉壁面やシャフト炉炉底部の燃焼溶融帯に捕捉され、シャフト炉式溶融炉で生成した溶融物とともに排出される。なお、コークスの使用量は、本発明により、可燃ダストや可燃性微細廃棄物等の吹込量をコークス熱量相当に完全に置き換え廃棄物中灰分の溶融熱源を確保することができれば、皆無にすることも可能である。 The ash in the dust is melted during the combustion process, is captured on the combustion melting furnace wall and the combustion melting zone at the bottom of the shaft furnace, and is discharged together with the melt generated in the shaft melting furnace. The amount of coke used should be negligible if, according to the present invention, the amount of injected combustible dust and combustible fine waste can be completely replaced by the amount of coke calorie to secure a heat source for melting ash in the waste. Is also possible.
なお、炉形状は本実施例では朝顔部5を形成する例を示すが、燃焼溶融炉への可燃ダスト吹込量を増加し、その排ガス量の増加に伴い、シャフト炉炉底部の断面積を大きくする際は、シャフト部と同径にすることも可能で、朝顔部は必ずしも必要とはならない。
Although the furnace shape is an example in which the
図2は本発明による実施例2の廃棄物溶融炉の断面図で、図5に示す廃棄物溶融炉の同一構成については同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 2 is a sectional view of a waste melting furnace according to a second embodiment of the present invention. The same components as those of the waste melting furnace shown in FIG.
廃棄物溶融炉において、溶融物の排出を連続的に行う場合は、通常保熱炉及び保熱用熱源が必要である。即ち、溶融物の内比較的低融点のものは1200℃〜1300℃程度で燃焼溶融帯から滴下し始めるが、燃焼溶融帯用の下段羽口上の最高温度点よりも下では、滴下溶融物に対し加熱する手段がないだけでなく、炉体の熱放散により溶融物は冷却されるため、滴下過程で加熱できるように電気誘導加熱を用いたり、排出口に保熱炉を備え、LPGや灯油等の外部源で加熱し、溶融物の温度低下による排出不良や閉塞が生じないようにする。 In the case of continuously discharging a molten material in a waste melting furnace, a heat preservation furnace and a heat preservation heat source are usually required. That is, among the melts, those having a relatively low melting point start dropping from the combustion melting zone at about 1200 ° C. to 1300 ° C., but below the highest temperature point on the lower tuyere for the combustion melting zone, In addition to the lack of means for heating, the melt is cooled by the heat dissipation of the furnace body, so electric induction heating is used so that it can be heated during the dropping process, and a heat retaining furnace is provided at the outlet, and LPG and kerosene are provided. Heating is performed by an external source such as, for example, to prevent discharge failure and blockage due to a decrease in the temperature of the melt.
本実施例によれば、図2において、炉頂から排出され除塵器で捕集した可燃ダストを可燃性ダスト吹込用羽口17より前記保熱炉15に吹き込んで燃焼溶融炉と兼用すれば、廃棄物の一部である可燃ダストを熱源として循環利用することで、溶融物の熱保持さらには溶融物の加熱が可能となるので、電気、LPGや灯油等の外部熱源が不要となるだけでなく、シャフト炉の燃焼溶融部の溶融熱源としても有効に作用する。
According to the present embodiment, in FIG. 2, if the combustible dust discharged from the furnace top and collected by the dust remover is blown into the heat retaining furnace 15 from the combustible
さらには、連続排出する際にしては、溶融スラグの性状がばらつくが、この構造では保熱部分でスラグがある滞留時間を経て未溶解物の溶解、性状の均質化、更にはスラグ中に微量含まれる重金属分がガス化揮散し、より均質で無害なスラグを生産することが可能となる。 Furthermore, when continuously discharged, the properties of the molten slag vary, but this structure dissolves undissolved substances, homogenizes the properties, and traces a small amount of The heavy metals contained therein are gasified and volatilized, and more homogeneous and harmless slag can be produced.
なお、炉形状は本実施例ではスラグの出滓口を燃焼溶融炉の直下に形成する例を示すが、燃焼溶融炉からの未酸化のダストがスラグ出滓口より直接的に排出されることを防止するために、スラグ出滓口を燃焼溶融炉の下流側(図2でいう右側)に設置することも可能である。 The furnace shape is an example in which the slag discharge port is formed immediately below the combustion melting furnace in the present embodiment, but unoxidized dust from the combustion melting furnace is directly discharged from the slag discharge port. In order to prevent slag, it is also possible to install a slag outlet on the downstream side (right side in FIG. 2) of the combustion melting furnace.
1:溶融炉本体
1a:シャフト部
1b:廃棄物
2:上段羽口
3:下段羽口
4:コークス
5:朝顔部
6:乾燥帯
7:熱分解帯
8:燃焼溶融帯
10:炉床部
11:装入口
12:排ガス管
14:熱分解残渣
15:保熱炉
16:燃焼溶融炉
17:可燃ダスト吹込用羽口
18:溶融物(スラグ)
19:出滓口
1:
19: Slag port
Claims (10)
前記シャフト炉式溶融炉の炉底部近傍に燃焼溶融炉を設け、該燃焼溶融炉の炉底部と前記シャフト炉式溶融炉の炉底部とを連通せしめ、前記燃焼溶融炉の燃焼排ガスをシャフト炉式溶融炉の溶融帯に導入し溶融熱源として利用することを特徴とする廃棄物溶融処理方法。 In a waste melting treatment method of melting waste in a shaft furnace type melting furnace and discharging it as a melt,
A combustion melting furnace is provided near the bottom of the shaft melting furnace, and the furnace bottom of the combustion melting furnace is communicated with the furnace bottom of the shaft melting furnace. A waste melting treatment method characterized by being introduced into a melting zone of a melting furnace and used as a heat source for melting.
前記保熱炉の燃焼排ガスを、シャフト炉式溶融炉と保熱炉の連通路を介しシャフト炉式溶融炉の溶融帯に導入し、溶融熱源及び溶融物の加熱源として利用することを特徴とする廃棄物溶融処理方法。 In a waste melting treatment method of melting waste in a shaft furnace type melting furnace and discharging the melt through a heat retention furnace adjacent to the melting furnace body and communicating with the furnace bottoms,
The combustion exhaust gas of the heat retaining furnace is introduced into a melting zone of a shaft furnace type melting furnace through a communication path between the shaft furnace type melting furnace and the heat retaining furnace, and is used as a melting heat source and a heating source of a melt. Waste melting method.
The method according to any one of claims 6 to 9, wherein reduction combustion is performed in a heat retaining furnace.
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