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JP6949650B2 - Incinerator ash melting treatment equipment - Google Patents

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JP6949650B2 JP2017192905A JP2017192905A JP6949650B2 JP 6949650 B2 JP6949650 B2 JP 6949650B2 JP 2017192905 A JP2017192905 A JP 2017192905A JP 2017192905 A JP2017192905 A JP 2017192905A JP 6949650 B2 JP6949650 B2 JP 6949650B2
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Description

本発明は、焼却灰の溶融処理装置に関するものである。 The present invention relates to a melting treatment apparatus for incinerator ash.

ゴミ焼却炉等から排出される焼却灰は、有害な物質を含んでいる場合があり、その場合には埋め立て地等で処分することはできない。従来、焼却灰の無害化及び減容化を図る溶融処理装置として、例えば、焼却灰を溶融させる溶融炉と、その溶融炉にコークス燃焼用エアを送るための溶融炉送風機と、溶融炉から排出される高温ガスを燃焼させる燃焼室と、その燃焼室からの熱で冷風を熱風に交換する熱交換器とを備えた溶融処理装置が提案されている。 The incineration ash discharged from the garbage incinerator, etc. may contain harmful substances, in which case it cannot be disposed of in landfills, etc. Conventionally, as a melting treatment device for detoxifying and reducing the volume of incineration ash, for example, a melting furnace for melting incineration ash, a melting furnace blower for sending coke combustion air to the melting furnace, and discharging from the melting furnace. A melting treatment apparatus including a combustion chamber for burning the hot gas to be produced and a heat exchanger for exchanging cold air with hot air by heat from the combustion chamber has been proposed.

特許文献1には、このような溶融処理装置において、出滓口を有し円筒状炉本体の下方を施蓋する複数の炉床を備え、これらの炉床がスライド機構を有して切替可能とされた溶融炉の構造が開示されている。この溶融炉によれば、出滓口等が詰まった場合に、他の炉床に付け替えてメンテナンスを行うことが容易に行える。 Patent Document 1 includes a plurality of hearths having a outlet and covering the lower part of the cylindrical furnace body in such a melting processing apparatus, and these hearths can be switched by having a slide mechanism. The structure of the melting furnace is disclosed. According to this melting furnace, when the slag opening or the like is clogged, it can be easily replaced with another hearth for maintenance.

特開平10−148320号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-148320

しかしながら、上記特許文献1に開示されている溶融炉では、溶融炉および排ガスの煙道の一部に耐火材が施工されているため、定期的に炉内の耐火材を解体、再施工するための長い工期を必要とし、その間、溶融炉を停止させなければならなかった。また、炉内および排ガスの煙道の内壁面にダストや凝縮物が付着固化することにより炉や煙道の閉塞を招きやすく、長期間の連続操業が困難であった。 However, in the melting furnace disclosed in Patent Document 1, since the refractory material is applied to a part of the melting furnace and the flue of the exhaust gas, the refractory material in the furnace is periodically disassembled and reconstructed. It took a long construction period, during which the melting furnace had to be shut down. In addition, dust and condensate adhere to and solidify in the furnace and on the inner wall surface of the exhaust gas flue, which tends to cause blockage of the furnace and flue, making continuous operation for a long period of time difficult.

本発明の目的は、炉内のメンテナンスのために溶融炉を長時間停止させることなく容易に凝縮物等の除去を行うことができる溶融処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a melting treatment apparatus capable of easily removing condensates and the like without stopping the melting furnace for a long time for maintenance in the furnace.

本発明は、コークスを燃焼させるコークス燃焼部、焼却灰を溶融させる焼却灰溶融部、および排ガスを燃焼させる排ガス燃焼部を有する溶融炉を備えた焼却灰の溶融処理装置であって、前記溶融炉の炉本体および前記排ガスの煙道の内壁が鉄鋼材料のみで形成されているとともに、前記炉本体および前記煙道の外壁を冷却する水冷機構を備えていることを特徴とする、焼却灰の溶融処理装置を提供する。 The present invention is an incineration ash melting treatment apparatus including a melting furnace having a coke burning section for burning coke, an incineration ash melting section for melting incinerated ash, and an exhaust gas burning section for burning exhaust gas. The melting of incineration ash is characterized in that the inner wall of the furnace body and the flue of the exhaust gas is made of only steel material and has a water cooling mechanism for cooling the furnace body and the outer wall of the flue. A processing device is provided.

前記水冷機構は、水冷ジャケットおよびシャワーリングのいずれかまたは両方であることが好ましい。また、前記水冷機構は、供給する水の温度を制御する制御部を有してもよい。 The water cooling mechanism is preferably either or both of a water cooling jacket and a shower ring. Further, the water cooling mechanism may have a control unit that controls the temperature of the supplied water.

前記溶融炉は、炉底を構成するとともに出滓口が設けられており炉本体に着脱可能な炉床を有し、前記炉床の移動を可能とするスライド機構と、前記炉本体の下方において前記炉床の上下移動を可能とするジャッキ機構とを備えていてもよい。また、前記溶融炉の炉底に耐火材が設けられていてもよい。 The melting furnace has a hearth that constitutes the bottom of the furnace and is provided with a slag port and is removable from the hearth. It may be provided with a jack mechanism capable of moving the hearth up and down. Further, a refractory material may be provided on the bottom of the melting furnace.

また、炉底部に樋状に形成された出滓口と、前記出滓口の出口側において前記出滓口の周囲に設けられた出滓口押え部材と、前記出滓口の出口側から前記溶融炉の外側へ向けて設けられたV字型樋とを備えた出滓部を有することが好ましい。 Further, a slag-shaped outlet formed at the bottom of the furnace, a slag opening holding member provided around the slag opening on the outlet side of the slag opening, and the slag opening holding member provided from the outlet side of the slag opening. It is preferable to have a slag portion provided with a V-shaped trough provided toward the outside of the melting furnace.

本発明によれば、溶融炉のメンテナンス時に、溶融炉を長時間停止させることなく、容易に凝縮物等の除去を行うことができる。 According to the present invention, during maintenance of the melting furnace, condensates and the like can be easily removed without stopping the melting furnace for a long time.

溶融処理装置の構成例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the structural example of the melting processing apparatus. 本発明の実施の形態にかかる溶融炉の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the melting furnace which concerns on embodiment of this invention. 図2の溶融炉の側面図である。It is a side view of the melting furnace of FIG. 図3の溶融炉の出滓部の拡大図である。It is an enlarged view of the slag portion of the melting furnace of FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

図1は、本発明の実施形態にかかる溶融炉を備えた焼却灰の溶融処理装置の概略を示す図である。溶融処理装置1は、溶融炉2と、溶融炉2で発生する高温ガスを燃焼させる燃焼室3と、燃焼室3からの高温ガスの熱で熱風を発生させる熱交換器4とを備え、溶融炉2にコークス燃焼用エアを送って、溶融炉2内で、コークスを燃料に用いて焼却灰を溶融させ、焼却灰の無害化及び減容化を行うものである。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of an incinerator ash melting treatment apparatus including a melting furnace according to an embodiment of the present invention. The melting processing apparatus 1 includes a melting furnace 2, a combustion chamber 3 for burning the high temperature gas generated in the melting furnace 2, and a heat exchanger 4 for generating hot air with the heat of the high temperature gas from the combustion chamber 3, and melts. Air for combustion of coke is sent to the furnace 2 and the incineration ash is melted by using the coke as a fuel in the melting furnace 2 to detoxify and reduce the volume of the incineration ash.

溶融処理装置1は、メインブロワーである溶融炉送風機41と、溶融炉送風機41から熱交換器4にエアを送る第1配管42と、熱交換器4から溶融炉2にコークス燃焼用エアを送るコークス燃焼用エア供給管43と、第1配管42から分岐してコークス燃焼用エア供給管43に連結される第2配管44と、第1配管42から分岐した第3配管45と、第3配管45から炉本体11の排ガス燃焼部23(図2)に排ガス燃焼用エアを送る排ガス燃焼用エア供給管46と、を備えている。さらに、燃焼室3に冷却エアを送る冷却エアファン51、および、燃焼室3に燃焼用エアを送る燃焼エアファン52が設けられている。 The melting processing device 1 sends the melting furnace blower 41, which is the main blower, the first pipe 42 that sends air from the melting furnace blower 41 to the heat exchanger 4, and the coke combustion air from the heat exchanger 4 to the melting furnace 2. The coke combustion air supply pipe 43, the second pipe 44 branched from the first pipe 42 and connected to the coke combustion air supply pipe 43, the third pipe 45 branched from the first pipe 42, and the third pipe. An exhaust gas combustion air supply pipe 46 for sending exhaust gas combustion air from the furnace body 11 to the exhaust gas combustion unit 23 (FIG. 2) is provided. Further, a cooling air fan 51 that sends cooling air to the combustion chamber 3 and a combustion air fan 52 that sends combustion air to the combustion chamber 3 are provided.

溶融炉2で溶融される焼却灰は、ゴミ焼却炉等から排出されるものであり、主灰と飛灰とからなる。溶融炉2には、例えば適宜寸法の略楕円体状に造粒した焼却灰がコークスとともに投入される。コークスに加えて、各種プラスチックの成形時に生じる廃プラスチックを燃料として用いてもよい。溶融炉2の上方には、コークス及び焼却灰を含む材料を投入するための材料投入手段5が設けられている。 The incinerator ash melted in the melting furnace 2 is discharged from a garbage incinerator or the like, and is composed of main ash and fly ash. For example, incinerator ash granulated into a substantially ellipsoidal shape having appropriate dimensions is put into the melting furnace 2 together with coke. In addition to coke, waste plastic generated during molding of various plastics may be used as fuel. Above the melting furnace 2, a material charging means 5 for charging a material containing coke and incinerator ash is provided.

材料投入手段5は、例えば図2に示すように、投入バケット100からコークス8及び焼却灰9を含む材料が供給される材料投入用筒体101と、炉本体11の上部開口に挿入される挿入部102とを有している。材料投入用筒体101内にはダンパ103が設けられ、ダンパ103は、コーン部104と、コーン部104を保持する鉛直保持ロッド105と、鉛直保持ロッド105を保持する水平保持ロッド106と、材料投入用筒体101の外周面に設置されて水平保持ロッド106を上下動させるシリンダ107と、を備えている。そして、例えば図3に示すように、シリンダ107のピストンロッド108が縮んだ状態では、材料投入用筒体101の下端がコーン部104で塞がれた状態になり、ピストンロッド108が伸びた状態では、材料投入用筒体101の下端が開かれた状態になる。 As shown in FIG. 2, for example, the material charging means 5 is a material charging cylinder 101 to which a material containing coke 8 and incinerator ash 9 is supplied from the charging bucket 100, and an insertion inserted into the upper opening of the furnace body 11. It has a unit 102. A damper 103 is provided in the material charging cylinder 101, and the damper 103 includes a cone portion 104, a vertical holding rod 105 for holding the cone portion 104, a horizontal holding rod 106 for holding the vertical holding rod 105, and a material. A cylinder 107 installed on the outer peripheral surface of the loading cylinder 101 to move the horizontal holding rod 106 up and down is provided. Then, for example, as shown in FIG. 3, when the piston rod 108 of the cylinder 107 is contracted, the lower end of the material charging cylinder 101 is closed by the cone portion 104, and the piston rod 108 is extended. Then, the lower end of the material charging cylinder 101 is opened.

図2は、本発明の実施の形態にかかる溶融炉2の断面図であり、図3は溶融炉2の側面図である。溶融炉2は、下端部が順次縮径した略円筒状の炉本体11と、炉本体11の下部の開口部を塞ぐ炉床12とを備えている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the melting furnace 2 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the melting furnace 2. The melting furnace 2 includes a substantially cylindrical furnace body 11 whose lower end is sequentially reduced in diameter, and a hearth 12 that closes an opening at the lower part of the furnace body 11.

炉本体11の内部において、下部は、コークス8が燃焼されるコークス燃焼部21であり、コークス燃焼部21の上方は、例えば略楕円体状に小塊化された焼却灰9が溶融される焼却灰溶融部22であり、さらにその上方は、排ガスCOを再燃焼させる排ガス燃焼部23である。 Inside the furnace body 11, the lower part is the coke combustion part 21 in which the coke 8 is burned, and the upper part of the coke combustion part 21 is incineration in which, for example, the incineration ash 9 which is agglomerated into a substantially elliptical shape is melted. The ash melting unit 22 and above the ash melting unit 22 is an exhaust gas combustion unit 23 that reburns the exhaust gas CO.

コークス燃焼部21には、炉内へ熱風を供給する第1の送風路31の一端が連結され、第1の送風路31は、炉本体11の外周に沿って配置されている風箱32と、風箱32と炉本体11とを連結する連通管33を備えている。第1の送風路31には、熱風供給源、例えば図1に示すように熱交換器4からコークス燃焼用エア供給管43を介して、熱風が供給される。第1の送風路31のコークス燃焼部21側の開口である羽口31aは、炉床12の傾斜面13の近傍に配置される。このようにして、第1の送風路31は、コークス燃焼部21に、コークス燃焼用エアを供給する。 One end of a first air passage 31 that supplies hot air into the furnace is connected to the coke combustion unit 21, and the first air passage 31 is a wind box 32 arranged along the outer periphery of the furnace body 11. , A communication pipe 33 for connecting the wind box 32 and the furnace body 11 is provided. Hot air is supplied to the first air passage 31 from a hot air supply source, for example, a heat exchanger 4 as shown in FIG. 1 via a coke combustion air supply pipe 43. The tuyere 31a, which is an opening on the coke combustion portion 21 side of the first air passage 31, is arranged in the vicinity of the inclined surface 13 of the hearth 12. In this way, the first air passage 31 supplies coke combustion air to the coke combustion unit 21.

同様に、焼却灰溶融部22には、熱風が供給される第2の送風路34の一端が連結され、第2の送風路34は、炉本体11の外周に沿って配置されている風箱35と、風箱35と炉本体11とを連結する連通管36を備えている。さらに、排ガス燃焼部23には、熱風が供給される第3の送風路37の一端が連結され、第3の送風路37は、炉本体11の外周に沿って配置されている風箱38と、風箱38と炉本体11とを連結する連通管39を備えている。 Similarly, one end of a second air passage 34 to which hot air is supplied is connected to the incinerator ash melting unit 22, and the second air passage 34 is an air box arranged along the outer periphery of the furnace body 11. It is provided with a communication pipe 36 that connects the 35, the wind box 35, and the furnace body 11. Further, one end of a third air passage 37 to which hot air is supplied is connected to the exhaust gas combustion unit 23, and the third air passage 37 is connected to the air box 38 arranged along the outer periphery of the furnace body 11. , A communication pipe 39 for connecting the wind box 38 and the furnace body 11 is provided.

炉本体11の上部には、図1および図2に示すように、燃焼室3に連結された連通管47に連結される煙道15が設けられている。また、コークス燃焼部21の外周側に、炉本体11の外壁を冷却するための水冷機構として水冷ジャケット17が設けられている。水冷機構の他の実施形態として、例えば、溶融炉2の焼却灰溶融部22や排ガス燃焼部23の外壁部分にシャワーリングを行い、且つ、溶融炉2の投入口や出滓口14、煙道15(炉頂付近から燃焼室3まで)の外壁に水冷ジャケットを配置してもよい。このような水冷機構により、従来設けられていた炉本体11の内壁の耐火材を省いて、外壁側から冷却することで、内壁に付着する凝縮物等が減少し、メンテナンスに要する作業時間を短縮できる。 As shown in FIGS. 1 and 2, a flue 15 connected to a communication pipe 47 connected to the combustion chamber 3 is provided above the furnace body 11. Further, a water cooling jacket 17 is provided on the outer peripheral side of the coke combustion unit 21 as a water cooling mechanism for cooling the outer wall of the furnace body 11. As another embodiment of the water cooling mechanism, for example, showering is performed on the outer wall portion of the incinerator ash melting unit 22 and the exhaust gas combustion unit 23 of the melting furnace 2, and the inlet, outlet 14, and flue of the melting furnace 2 are provided. A water-cooled jacket may be placed on the outer wall of 15 (from the vicinity of the top of the furnace to the combustion chamber 3). With such a water cooling mechanism, the refractory material on the inner wall of the furnace body 11 which has been conventionally provided is omitted, and by cooling from the outer wall side, the condensate and the like adhering to the inner wall are reduced, and the work time required for maintenance is shortened. can.

炉本体11や煙道15の内壁には、鉄鋼材料が用いられる。鉄鋼材料は、例えば一般構造用圧延鋼材とし、SS400材が好適である。内壁を鉄鋼材料とすることにより、耐火材に比べて凝縮物の付着が抑制され、凝縮物が付着したときでもはつりやすくなる。 Steel materials are used for the inner walls of the furnace body 11 and the flue 15. As the steel material, for example, a rolled steel material for general structure is used, and SS400 material is suitable. By using a steel material for the inner wall, adhesion of condensate is suppressed as compared with refractory material, and even when condensate adheres, it becomes easier to hang.

水冷機構としては、上述のように水冷ジャケットやシャワーリングを設置することが好ましく、この水冷機構には、水温を温度制御する制御部を設けることが好ましい。これにより、溶融炉2内の温度変化に応じて冷却能力を調整し、焼却灰を安定して溶融させることができる。なお、冷却された排ガス中の水分が結露すると水冷箇所の腐食が促進されるため、冷却水の水温は25℃〜90℃、更には50℃〜60℃に制御することが好ましい。25℃未満では結露が発生しやすくなり、90℃超では水冷ジャケット部の材質の耐熱温度を超えてしまうため、好ましくない。 As the water cooling mechanism, it is preferable to install a water cooling jacket or a shower ring as described above, and it is preferable to provide a control unit for controlling the temperature of the water in this water cooling mechanism. As a result, the cooling capacity can be adjusted according to the temperature change in the melting furnace 2, and the incinerator ash can be stably melted. When the moisture in the cooled exhaust gas condenses, the corrosion of the water-cooled portion is promoted. Therefore, it is preferable to control the water temperature of the cooling water to 25 ° C. to 90 ° C., more preferably 50 ° C. to 60 ° C. If the temperature is lower than 25 ° C, dew condensation is likely to occur, and if the temperature exceeds 90 ° C, the heat resistant temperature of the material of the water-cooled jacket portion is exceeded, which is not preferable.

そして、本実施形態では、炉床12を複数、例えば2つ備え、各炉床12は、前後移動可能なスライド機構61を介して付け替えることができるようになっている。スライド機構61は、例えば、ガイドレール62と、ガイドレール62上を走行する車輪63と、車輪63を回転駆動させる駆動部(図示省略)とを有しており、例えば車輪63を動かすチェーンに連結した手動ハンドルで、ガイドレール62を移動させることができる。このように複数の炉床12を備えておくことにより、例えば出滓口14が詰まった場合等に、容易に別の炉床12に付け替えてメンテナンスを行うことができる。 Further, in the present embodiment, a plurality of hearths 12, for example, two are provided, and each hearth 12 can be replaced via a slide mechanism 61 that can move back and forth. The slide mechanism 61 has, for example, a guide rail 62, a wheel 63 running on the guide rail 62, and a drive unit (not shown) for rotationally driving the wheel 63, and is connected to, for example, a chain for moving the wheel 63. The guide rail 62 can be moved with the manual handle. By providing the plurality of hearths 12 in this way, for example, when the slag opening 14 is clogged, it is possible to easily replace the hearth 12 with another hearth 12 for maintenance.

さらに、炉本体11の下方において、炉床12は、ジャッキ機構64により上下移動可能になっている。炉床12がスライド機構61によりガイドレール62に沿って移動し炉本体11の下方に配置された後、ジャッキ機構64により炉本体11の下端に密着するまで上昇させることで、炉床12により炉本体11の底部の開口が確実に塞がれ、炉本体11の封止性を高めることができる。ジャッキ機構64としては、例えば電動テーブルリフターを使用できる。 Further, below the furnace body 11, the hearth 12 can be moved up and down by the jack mechanism 64. The hearth 12 is moved along the guide rail 62 by the slide mechanism 61 and placed below the furnace body 11, and then raised by the jack mechanism 64 until it comes into close contact with the lower end of the furnace body 11. The opening at the bottom of the main body 11 is surely closed, and the sealing performance of the furnace main body 11 can be improved. As the jack mechanism 64, for example, an electric table lifter can be used.

炉床12は、炉本体11の内部の底面を形成する内周側の上面が傾斜面13とされ、傾斜面13の下端側に、炉床12の外周側に貫通する出滓口14が形成されている。炉床12は、耐火煉瓦などの耐火材を炉内側に被覆することが好ましい。この場合、炉床12に凝縮物が形成されるものの、流下してくる溶体によって溶融されるため、凝縮物によって閉塞することはない。また、上述のスライド機構61及びジャッキ機構64を設けることで予備の炉床12に速やかに交換できるので、溶融炉2を長時間停止させることなく、炉床12から凝縮物を除去するメンテナンス作業を行うことができる。 In the hearth 12, the upper surface on the inner peripheral side forming the inner bottom surface of the furnace body 11 is an inclined surface 13, and a slag opening 14 penetrating the outer peripheral side of the hearth 12 is formed on the lower end side of the inclined surface 13. Has been done. The hearth 12 is preferably coated with a refractory material such as refractory bricks on the inside of the furnace. In this case, although the condensate is formed on the hearth 12, it is not blocked by the condensate because it is melted by the flowing solution. Further, since the spare hearth 12 can be quickly replaced by providing the slide mechanism 61 and the jack mechanism 64 described above, maintenance work for removing the condensate from the hearth 12 without stopping the melting furnace 2 for a long time can be performed. It can be carried out.

炉本体11の下端部は、作業床面10を貫通して配置されている。作業床面10に設けられた開口部10aの下方には、溶湯を収容する容器20が配置され、出滓口14を介して容器20に溶湯を注入することができる。 The lower end of the furnace body 11 is arranged so as to penetrate the work floor surface 10. A container 20 for accommodating the molten metal is arranged below the opening 10a provided on the work floor surface 10, and the molten metal can be injected into the container 20 through the slag opening 14.

出滓口14は、図2に示すように炉床12の傾斜面13に樋状に形成される。溶湯の出滓部は、例えば、図2、図3に示すように、出滓口14と、出滓口14の出口側において出滓口14の周囲に設けられる出滓口押え部材18と、出滓口14の出口側から溶融炉2の外側へ向けて設けられるV字型樋19とを備えることが好ましい。出滓口押え部材18は、例えば上半円形とされ、出滓口14の出口側の上半分に出滓口押え部材18を備えることで、出滓口14の上方への侵食を抑制するとともに、溶湯の飛散を回避し、溶湯が接触する領域を制限できる。また、溶融炉2の外側へ向けて適宜長さを有するV字型樋19を設けることで、溶融炉2から距離をあけて溶湯を排出できるので、容器20までの溶湯の流れが安定し、スラグによる閉塞などの悪影響を受けにくくなる。出滓口押え部材18およびV字型樋19は、例えば図4に示すように、冷却水を通す配管110で支えられ、出滓口押え部材18の周囲は粘土等により炉床12に固定してもよい。なお、出滓口14、出滓口押え部材18、およびV字型樋19は、容器20のサイズに合わせて適宜設計すればよい。 As shown in FIG. 2, the slag opening 14 is formed in a gutter shape on the inclined surface 13 of the hearth 12. As shown in FIGS. 2 and 3, for example, the slag portion of the molten metal includes a slag port 14, a slag opening holding member 18 provided around the slag port 14 on the outlet side of the slag port 14. It is preferable to provide a V-shaped trough 19 provided from the outlet side of the slag opening 14 toward the outside of the melting furnace 2. The slag opening pressing member 18 has, for example, an upper semicircular shape, and by providing the slag opening holding member 18 in the upper half on the outlet side of the slag opening 14, upward erosion of the slag opening 14 is suppressed. , It is possible to avoid the scattering of the molten metal and limit the area where the molten metal comes into contact. Further, by providing the V-shaped gutter 19 having an appropriate length toward the outside of the melting furnace 2, the molten metal can be discharged at a distance from the melting furnace 2, so that the flow of the molten metal to the container 20 is stable. It is less susceptible to adverse effects such as blockage due to slag. As shown in FIG. 4, for example, the outlet holding member 18 and the V-shaped gutter 19 are supported by a pipe 110 through which cooling water passes, and the periphery of the exit holding member 18 is fixed to the hearth 12 with clay or the like. You may. The slag opening 14, the slag opening holding member 18, and the V-shaped gutter 19 may be appropriately designed according to the size of the container 20.

次に、上記の溶融処理装置1を用いた焼却灰の溶融処理の工程を説明する。 Next, a step of melting treatment of incinerator ash using the above melting treatment apparatus 1 will be described.

先ず、炉床12を炉本体11の底部に取り付ける。複数の炉床12のうちのいずれかを、スライド機構61により炉本体11の底部まで移動させ、ジャッキ機構64で炉本体11の底部に密着させて、ボルト等により炉床12を固定する。 First, the hearth 12 is attached to the bottom of the furnace body 11. One of the plurality of hearths 12 is moved to the bottom of the furnace body 11 by the slide mechanism 61, brought into close contact with the bottom of the furnace body 11 by the jack mechanism 64, and the hearth 12 is fixed by bolts or the like.

炉床12の取り付けが完了したら、コークス8を投入バケット100から溶融炉2内のコークス燃焼部21に供給する。その後、造粒された焼却灰9や廃プラスチックを投入バケット100から溶融炉2内の焼却灰溶融部22に供給する。 When the installation of the hearth 12 is completed, the coke 8 is supplied from the charging bucket 100 to the coke combustion unit 21 in the melting furnace 2. After that, the granulated incinerator ash 9 and waste plastic are supplied from the charging bucket 100 to the incinerator ash melting section 22 in the melting furnace 2.

そして、各送風路31、34、37から、熱風をそれぞれコークス燃焼部21、焼却灰溶融部22、排ガス燃焼部23に供給して、コークス燃焼部21のコークス8を燃焼させ、焼却灰溶融部22の焼却灰に予熱を与えるとともに廃プラスチックを燃焼させ、排ガス燃焼部23の排ガス(CO)を再燃焼させる。この際、コークス燃焼部21の上部は、例えば約1300℃〜2000℃とされる。 Then, hot air is supplied from each of the air passages 31, 34, and 37 to the coke combustion section 21, the incineration ash melting section 22, and the exhaust gas combustion section 23 to burn the coke 8 of the coke combustion section 21, and the incineration ash melting section. The incineration ash of 22 is preheated, waste plastic is burned, and the exhaust gas (CO) of the exhaust gas combustion unit 23 is reburned. At this time, the upper part of the coke combustion unit 21 is set to, for example, about 1300 ° C to 2000 ° C.

また、溶融炉2内の排ガスが、煙道15から燃焼室3に供給(吸引)される。燃焼室3に吸引された排ガスは、燃焼室3で再び加熱される。これにより、排ガスがさらに無害化され、この排ガスの熱が熱交換器4で熱風に交換され、この熱風が各送風路31、34、37に供給される。 Further, the exhaust gas in the melting furnace 2 is supplied (sucked) from the flue 15 to the combustion chamber 3. The exhaust gas sucked into the combustion chamber 3 is heated again in the combustion chamber 3. As a result, the exhaust gas is further detoxified, the heat of the exhaust gas is exchanged for hot air by the heat exchanger 4, and the hot air is supplied to the air passages 31, 34, and 37.

溶融スラグは、炉床12の出滓口14から外部へ排出される。コークス8と焼却灰9および廃プラスチックは、順次投入バケット100から溶融炉2内に補充され、焼却灰9を溶融させる。溶融炉2の連続運転により、出滓口14が閉塞したり、炉床12の耐火物が破損した場合には、溶融炉2の稼働を一旦停止し、炉床12をジャッキ機構64で下降させるとともにスライド機構61で前後移動させ、メンテナンスを終えて待機中の炉床12に付け替える。 The molten slag is discharged to the outside from the slag port 14 of the hearth 12. The coke 8, the incinerator ash 9, and the waste plastic are sequentially replenished from the charging bucket 100 into the melting furnace 2 to melt the incinerator ash 9. If the outlet 14 is blocked or the refractory of the hearth 12 is damaged due to the continuous operation of the melting furnace 2, the operation of the melting furnace 2 is temporarily stopped and the hearth 12 is lowered by the jack mechanism 64. At the same time, it is moved back and forth by the slide mechanism 61, and after the maintenance is completed, it is replaced with the waiting hearth 12.

本実施形態によれば、炉本体11は水冷機構を有し耐火材が用いられていないので、炉の立ち上げまたは立ち下げ時に、耐火材への入熱に要する時間を省くことができ、効率的に焼却灰の溶融作業を行うことができる。 According to the present embodiment, since the furnace main body 11 has a water cooling mechanism and no refractory material is used, it is possible to omit the time required for heat input to the refractory material when the furnace is started up or down, and the efficiency is high. The incineration ash can be melted.

また、図2、図3に示すように、溶融炉2のコークス燃焼部21が、下端に向かって順次断面積が減少していることにより、コークス燃焼部21からの放散熱の発散を少なくして熱効率の向上を図ることができる。また、炉床12の上面が傾斜面13なので、溶融スラグを円滑に、連続して炉外へ排出させることができる。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the coke burning section 21 of the melting furnace 2 gradually decreases in cross-sectional area toward the lower end, thereby reducing the emission of heat dissipated from the coke burning section 21. Therefore, the thermal efficiency can be improved. Further, since the upper surface of the hearth 12 is an inclined surface 13, the molten slag can be smoothly and continuously discharged to the outside of the furnace.

さらに、本実施形態によれば、複数の炉床12を有し、これらを容易に付け替えることができるので、溶融炉2を長時間停止させることなく、容易に出滓口の清掃や耐火煉瓦の張り替え等のメンテナンスを行うことができる。 Further, according to the present embodiment, since there are a plurality of hearths 12 and these can be easily replaced, the melting furnace 2 can be easily cleaned and the refractory bricks can be cleaned without stopping the melting furnace 2 for a long time. Maintenance such as re-covering can be performed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and of course, the technical scope of the present invention also includes them. It is understood that it belongs to.

(本発明例)
図2に示すように、溶融炉2の壁面を冷却可能な水冷ジャケット17を設け、溶融炉2の内部は炉底のみに耐火煉瓦を設けた溶融処理装置で、焼却灰の溶融処理を行った。溶融炉2と煙道15の内壁はSS400で構成した。溶融炉2の外壁を、常温の水によるシャワーリングで冷却し、煙道部分は、冷却水の水温を50〜55℃で制御した水冷ジャケットで冷却した。また、炉底に用いた耐火煉瓦は厚さ65mm、耐火度1750℃、アルミナ47%、炭化ケイ素43%のものを用いた。
(Example of the present invention)
As shown in FIG. 2, a water-cooled jacket 17 capable of cooling the wall surface of the melting furnace 2 was provided, and the inside of the melting furnace 2 was subjected to melting treatment of incinerator ash by a melting treatment apparatus in which refractory bricks were provided only on the bottom of the furnace. .. The inner walls of the melting furnace 2 and the flue 15 were made of SS400. The outer wall of the melting furnace 2 was cooled by a shower ring with water at room temperature, and the flue portion was cooled by a water-cooled jacket in which the temperature of the cooling water was controlled at 50 to 55 ° C. The refractory bricks used for the furnace bottom were 65 mm thick, had a fire resistance of 1750 ° C., 47% alumina, and 43% silicon carbide.

以上の仕様の溶融炉で溶融処理を行った結果、1ヶ月間の連続操業が可能であった。また、溶融炉の更新工事には工期2日間を要した。溶融炉及び煙道付着物の除去作業には3時間を要した。水冷ジャケットからは、1年間水漏れトラブルはなかった。 As a result of the melting treatment in the melting furnace of the above specifications, continuous operation for one month was possible. In addition, it took two days to renew the melting furnace. It took 3 hours to remove the melting furnace and flue deposits. There was no water leakage problem from the water-cooled jacket for one year.

(比較例)
シャワーリングや水冷ジャケットによる水冷機構を設けない代わりに、溶融炉及び煙道の内壁に耐火煉瓦を設け、本発明例と同様に焼却灰の溶融処理を行った。
(Comparison example)
Instead of providing a water cooling mechanism with a shower ring or a water cooling jacket, refractory bricks were provided on the inner walls of the melting furnace and the flue, and the incinerator ash was melted in the same manner as in the example of the present invention.

その結果、溶融炉及び煙道の閉塞により、連続操業は2日間しかできなかった。また、溶融炉の耐火煉瓦の更新工事には1ヶ月以上の工期が必要であった。溶融炉及び煙道付着物の除去作業には24時間以上を要した。更に、更新工事後に溶融処理を再開したところ、処理期間1ヶ月経過時に減肉により煙道に穴が開き、水漏れが発生した。 As a result, continuous operation was possible for only two days due to the blockage of the melting furnace and flue. In addition, it took more than one month to renew the refractory bricks of the melting furnace. It took more than 24 hours to remove the melting furnace and flue deposits. Furthermore, when the melting process was restarted after the renewal work, a hole was opened in the flue due to wall thinning after one month of the treatment period, and water leakage occurred.

本発明は、都市ごみや産業廃棄物などを焼却した際の焼却灰を溶融処理する溶融炉として適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied as a melting furnace for melting incinerator ash when incinerating municipal waste or industrial waste.

1 溶融処理装置
2 溶融炉
3 燃焼室
4 熱交換器
8 コークス
9 焼却灰
11 炉本体
12 炉床
13 傾斜面
14 出滓口
17 水冷ジャケット
18 出滓口押え部材
19 V字型樋
21 コークス燃焼部
22 焼却灰溶融部
23 排ガス燃焼部
61 スライド機構
62 ガイドレール
63 車輪
64 ジャッキ機構
1 Melting processing equipment 2 Melting furnace 3 Combustion chamber 4 Heat exchanger 8 Coke 9 Incineration ash 11 Furnace body 12 Hearth 13 Inclined surface 14 Outlet port 17 Water-cooled jacket 18 Outlet port holding member 19 V-shaped trough 21 Coke combustion unit 22 Incineration ash melting part 23 Exhaust gas combustion part 61 Slide mechanism 62 Guide rail 63 Wheel 64 Jack mechanism

Claims (6)

コークスを燃焼させるコークス燃焼部、焼却灰を溶融させる焼却灰溶融部、および排ガスを燃焼させる排ガス燃焼部を有する溶融炉を備えた焼却灰の溶融処理装置であって、
前記溶融炉の炉本体および前記排ガスの煙道の内壁が鉄鋼材料のみで形成されているとともに、前記炉本体および前記煙道の外壁を冷却する水冷機構を備えていることを特徴とする、焼却灰の溶融処理装置。
An incineration ash melting treatment apparatus equipped with a melting furnace having a coke combustion unit for burning coke, an incineration ash melting unit for melting incineration ash, and an exhaust gas combustion unit for burning exhaust gas.
The incinerator is characterized in that the furnace body of the melting furnace and the inner wall of the flue of the exhaust gas are formed only of a steel material, and also have a water cooling mechanism for cooling the furnace body and the outer wall of the flue. Ash melting treatment equipment.
前記水冷機構は、水冷ジャケットおよびシャワーリングのいずれかまたは両方であることを特徴とする、請求項1に記載の焼却灰の溶融処理装置。 The incinerator ash melting treatment apparatus according to claim 1, wherein the water cooling mechanism is either or both of a water cooling jacket and a shower ring. 前記水冷機構は、供給する水の温度を制御する制御部を有することを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の焼却灰の溶融処理装置。 The incinerator ash melting treatment apparatus according to any one of claims 1 or 2, wherein the water cooling mechanism includes a control unit that controls the temperature of the supplied water. 前記溶融炉は、炉底を構成するとともに出滓口が設けられており炉本体に着脱可能な炉床を有し、前記炉床の移動を可能とするスライド機構と、前記炉本体の下方において前記炉床の上下移動を可能とするジャッキ機構とを備えていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の焼却灰の溶融処理装置。 The melting furnace has a hearth that constitutes the bottom of the furnace and is provided with a slag port and is removable from the hearth. The incineration ash melting treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a jack mechanism capable of moving the hearth up and down. 前記溶融炉の炉底に耐火材が設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の焼却灰の溶融処理装置。 The incinerator ash melting treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a refractory material is provided on the bottom of the melting furnace. 炉底部に樋状に形成された出滓口と、前記出滓口の出口側において前記出滓口の周囲に設けられた出滓口押え部材と、前記出滓口の出口側から前記溶融炉の外側へ向けて設けられたV字型樋とを備えた出滓部を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の焼却灰の溶融処理装置。
A slag-shaped outlet formed at the bottom of the furnace, a slag opening holding member provided around the slag opening on the outlet side of the slag opening, and the melting furnace from the outlet side of the slag opening. The incineration ash melting treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the slag portion is provided with a V-shaped slag provided toward the outside of the slag.
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