ガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置
【課題】 常に安定したスラグ処理を行うことができるガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置を提供すること。
【解決手段】 本方法は、廃棄物の熱分解ガスＧ１中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグＳを炉外に排出するスラグ排出口３３ａを有するガス化溶融炉３において、第１調整部３１ｂによりスラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度調整を行うのに加え、第２調整部３３ｂによりスラグ排出口３３ａの下流側の炉壁に付着したスラグＳＢに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整するように構成されている。
【解決手段】 本方法は、廃棄物の熱分解ガスＧ１中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグＳを炉外に排出するスラグ排出口３３ａを有するガス化溶融炉３において、第１調整部３１ｂによりスラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度調整を行うのに加え、第２調整部３３ｂによりスラグ排出口３３ａの下流側の炉壁に付着したスラグＳＢに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投入された廃棄物を溶融炉内で旋回させながら燃焼させる技術や、廃棄物自身がもつ可燃分をガス化炉で熱分解ガス化させ、その熱分解ガスを溶融炉内で旋回させながら燃焼させる技術が公知である（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
ここでは、廃棄物の燃焼等によって溶融炉内を高温にするとともに、その廃棄物に含まれる灰分を、旋回力を利用して溶融炉に付着させてスラグ化する。
【０００４】
ところが、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が大き過ぎると、その溶流温度が高温となり、炉内温度によってはその炉壁に付着したスラグがスラグ排出口で固化して当該スラグ排出口が閉塞するおそれがあった。しかし、このスラグ排出口の閉塞を防ぐために、炉内温度を高めようとすると、補助燃料が増大し、また炉壁を損傷させるおそれがある。一方、スラグの塩基度が小さ過ぎると、スラグ排出口から排出したスラグが針状となってその再利用が困難となることがあった。
【０００５】
そこで、従来は、特許文献１の技術のように溶融炉の廃棄物の投入口付近に塩基度調整剤（例えば塩基度が大きい場合は硅砂（ＳｉＯ２）など，小さい場合は石灰石（ＣａＣＯ３）など）を投入し、或いは、特許文献２の技術のようにガス化炉内に直接塩基度調整剤を投入して、スラグの塩基度を調整することでその溶流温度を適正な範囲に維持することとしていた。
【特許文献１】特開平３−９１６０８号公報
【特許文献２】特開平１１−３３５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持するものであるが、例えばスラグ排出口の下流側に二次燃焼室を具備する溶融炉では、そのスラグ排出口の下流側の炉壁にも少量ではあるがスラグが付着することになり、このスラグも溶融させてスラグ排出口から流下させる必要がある。ところが、このスラグの塩基度は、通常、前記上流側の炉壁に付着したスラグの塩基度に比べて大きいため、たとえスラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持したとしても、その下流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度は大きくなってしまい、炉内温度によってはスラグ排出口で固化してその排出口にスラグが付着固定し、スラグ排出口に設置されたバーナ燃料の増大、また場合によっては閉塞に至るおそれがあった。そこで、炉内温度を上げようとすると、補助燃料が増大し、また炉壁を損傷するおそれもある。
【０００７】
一方、スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持しようとすると、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度が低くなってしまい、スラグ排出口から排出したスラグが針状となって再利用が困難となる。
【０００８】
すなわち、スラグ排出口の上流側と下流側の両炉壁に付着したスラグの性状はいわゆるトレードオフの関係にある。このため、従来は、スラグ排出口の上流側と下流側の両炉壁に付着したスラグの性状を同時に改善することができず、上述した問題を解決して経済的で安定したスラグ処理を行うことが困難であった。
【０００９】
本発明は以上のような従来技術における課題を考慮してなされたものであり、炉の運転温度を抑えながら、スラグ排出口の上流側及び下流側の双方において、炉壁に付着したスラグを良好にスラグ排出口から流下させることができるガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法であって、前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行うのに加え、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することを特徴とするものである。なお、灰分には、焼却灰、飛灰、それらの混合物を含む。
【００１１】
請求項２記載の発明のように、前記スラグの塩基度調整範囲は、０．６以上０．９以下であることが好ましい。
【００１２】
請求項３記載の発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置であって、前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行う第１調整部と、その塩基度調整とは別に、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度の調整を行う第２調整部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明のように、前記スラグ排出口の上流側の炉壁及び下流側の炉壁は、ともに前記スラグ排出口に向かって下り傾斜となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，３記載の発明によれば、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整が行われるとともに、その下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤が供給されてその塩基度も調整されるので、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグと、その下流側の炉壁に付着したスラグとの両スラグの性状を同時に改善することができる。
【００１５】
すなわち、スラグ排出口の上流側のスラグの塩基度を調整するのに加え、スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を上流側とは別に調整することにより、上流側及び下流側の双方においてスラグの塩基度を良好な範囲に収めることが可能となり、その結果、これらのスラグを低い温度で良好にスラグ排出口から流下させることができる。
【００１６】
より具体的には、請求項２記載の発明によれば、前記スラグの塩基度調整範囲を、０．６以上として前記スラグの針状化をより確実に防止しつつ、０．９以下としてスラグの溶流温度をより適正な範囲に維持して、より安定したスラグ処理を行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、前記上流側及び下流側の両炉壁は、ともにスラグ排出口に向かって下り傾斜となっているので、前記上流側及び下流側の両炉壁に付着したスラグが両炉壁に滞留することなくスラグ排出口から炉外にスムーズに排出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明のガス化溶融炉を含む廃棄物処理設備の全体構成を示している。なお、本発明のガス化溶融炉は、投入された廃棄物を熱分解してガス化するガス化炉と、この熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融してスラグ化する溶融炉とを備えてなっている。灰分には、焼却灰、飛灰、それらの混合物を含む。
【００１９】
図１において、廃棄物としてのごみは一旦、図示しないごみピットに貯留され、図示しないクレーンによって給じん装置１に投入される。給じん装置１は、例えばスクリューコンベヤ式のものであって、ごみを定量的にガス化炉としての流動床炉２に供給する。
【００２０】
流動床炉２では、部分燃焼が行われ、砂層温度を５００〜６００℃に維持した低温熱分解ガス化が行われる。そして投入されたごみのうち炉床最下部２ａからは不燃物が抜き出され、この不燃物以外はすべて流動床炉２に直結（下流側に）された溶融炉３に導かれる。流動床炉２の炉床下部２ｂには、一次送風機４からの一次空気（押込空気）が供給される。
【００２１】
流動床炉２で発生した灰分を含む熱分解ガスＧ１は溶融炉３に導かれ、さらに燃焼される。この溶融炉３では高温燃焼が行われ、灰分を溶融してスラグとして分離して溶融炉下部３ａから排出するとともにダイオキシン等のガス中の有害物質が分解される。また溶融炉３には、二次空気送風機５から一次空気が供給されるとともに、二次燃焼のための二次空気が供給される。溶融炉３のバーナ３ｂには必要に応じて補助燃料が供給される。
【００２２】
この溶融炉排ガスは、廃熱ボイラ６で熱回収された後、さらにガス冷却室７で温度が下げられ、バグフィルタ８で除塵される。浄化された排ガスは次いで誘引送風機９を経て、煙突１０から排出される。
【００２３】
図２は溶融炉の拡大図である。図２に示すように、この溶融炉３は、溶融部３１と、二次燃焼部３２と、両者を連通する中間部３３とからなっている。
【００２４】
溶融部３１は、前記流動床炉２で発生した灰分を含む熱分解ガスＧ１を旋回させて燃焼溶融するものである。このため、溶融部３１は、内部が耐火物で覆われた略円筒状に形成されており、その上部適所には熱分解ガスの入口ノズル３１ａと、一次空気の供給ノズル３１ｂ’と、前記補助燃料のバーナ３ｂとが設けられている。
【００２５】
これにより、流動床炉２からの熱分解ガスＧ１は溶融部３１のガス入口３１ａから内部に接線方向に流入する。この熱分解ガスＧ１は、前記供給口３１ｂから供給される一次空気（さらに必要に応じて前記バーナ３ｂに供給される補助燃料）と混合され下方に向かう旋回流となって燃焼溶融され、熱分解ガスＧ１は燃焼されて、燃焼ガスＧ２となり、その灰分が炉壁に衝突してスラグ化する。そして、このスラグＳＡは重力により炉壁に沿って流下する。
【００２６】
二次燃焼部３２は、前記溶融部３１からの燃焼ガスＧ２をさらに二次燃焼するものである。このため、二次燃焼部３２は、内部が耐火物で覆われた略円筒状に形成されており、その下部適所には二次空気の供給ノズル３２ａが設けられている。
【００２７】
これにより、中間部３３を介して導入された溶融部３からの燃焼ガスＧ２は、前記供給口３２ａから供給される二次空気と混合され上昇流となって二次燃焼される。溶融部３１で補足しきれなかった灰分のうちの何割かは、中間部３３の炉壁に衝突してスラグ化する。そして、このスラグＳＢは重力により炉壁に沿って流下する。
【００２８】
中間部３３は、一端側が前記溶融部３１の開放された底部に連通されるとともに、他端側が前記二次燃焼部３２の開放された底部に連通されて形成されており、その内部は耐火物で覆われている。そして、両部３１，３２でそれぞれ炉壁に付着することにより燃焼ガスＧ２から分離されたスラグＳＡ，ＳＢがその下り傾斜面に沿ってスムーズに流下して底部に集まるようになっている。
【００２９】
この中間部３３の底部（溶融炉下部３ａ）には、スラグ排出口３３ａが設けられており、前記中間部３３の底部に集まったスラグＳ（ＳＡ，ＳＢ）は、このスラグ排出口３３ａを通って下方に連続的に排出されるようになっている。この排出されたスラグＳは、図示しない冷却機構で冷却された後、設備外に搬送されて再利用される。
【００３０】
また、中間部３３の前記スラグ排出口３３ａに対向する部位には、この中間部３３を通過する前記燃焼ガスＧ２を通して前記スラグ排出口３３ａに向かって流下するスラグＳＢに塩基度調整剤（ＳｉＯ２）を供給する第２調整部３３ｂを備えている。
【００３１】
この第２調整部３３ｂは、図３に示すように、塩基度調整剤を貯留するホッパ３３ｄと、このホッパ３３ｄからの塩基度調整剤が止弁３３ｅを介してその枝管側から入る枝付き配管部３３ｆと、この配管部３３ｆの主管側に接続されたエアライン３３ｇとから構成されている。
【００３２】
そして、ホッパ３３ｄの下部止弁３３ｅを操作すると、このホッパ３３ｄから塩基度調整剤が配管部３３ｆ内に重力落下する。この重力落下した塩基度調整剤は配管部３３ｆ内でさらにエアライン３３ｇからのエアで圧送されて、中間部３３内を通過する燃焼ガスＧ２に吹き付けられる。そして、この燃焼ガスＧ２によって拡散されながら、その燃焼ガスＧ２を吹き抜けた塩基度調整剤が前記スラグ排出口３３ａに向かって流下するスラグＳＢに到達する。これにより、二次燃焼部３２での二次燃焼時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＢに塩基度調整剤が供給されて、その塩基度を調整できるようになっている。なお、第２調整部３３ｂからの塩基度調整剤の供給量は、スラグＳＢの分析結果を適宜フィードバックすることにより決定される。
【００３３】
また、溶融部３１の熱分解ガス入口ノズル３１ａの上部には、流動床炉２からの熱分解ガスＧ１に予め塩基度調整剤を加える第１調整部３１ｂをも備えている。この第１調整部３１ｂは前記第２調整部３３ｂと同様の構成となっており、これにより、前記溶融部３１での燃焼溶融時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＡの塩基度を調整できるようになっている。なお、第１調整部３１ｂからの塩基度調整剤の供給量は、スラグＳＡの分析結果を適宜フィードバックすることにより決定される。
【００３４】
ここで、前記第１調整部３１ｂ及び第２調整部３３ｂの作用効果を確認するために、既存の施設Ｎｏ．１〜５（いずれも溶融炉３には第１調整部３１ｂしか装備していないので、図２において、第２調整部３３ｂの下部止弁３３ｅを閉止したのと同じ状態を摸擬できる。）を用いて以下のような検討を行った。まず施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉３によれば、そのスラグ排出口３３ａの上流側からのスラグＳＡは、図５に示すように、より多少のばらつきはあるものの、その塩基度は０．６〜０．９程度に維持されている。一方、スラグ排出口３３ａの下流側からのスラグＳＢは、概ね１．０を超えている。
【００３５】
このため、図６に示すような矩形断面を有するスラグ排出口３３ａにおいては、上流側からのスラグＳＡを案内する図中の左半分に、一定の空洞部が維持されている。
【００３６】
これに対し、下流側からのスラグＳＢは、スラグＳＡと比較して溶けにくいため、その壁面に付着して固化しやすい。したがって、運転温度によっては、そのスラグＳＢを案内する図中の右半分が当該スラグＳＢによって次第に閉塞されていく。
【００３７】
このように、スラグ排出口３３ａの上流側と下流側とでスラグ塩基度が変化するのは、溶融炉３に入ってくる珪砂成分（ＳｉＯ２）と、石灰石成分（ＣａＯ）との各部位での補足率が異なるからである。この補足率の相異は、それぞれの粒径の影響や、それぞれの溶融温度の相異によるものと推定される。
【００３８】
ついで施設Ｎｏ．４，５の溶融炉３によれば、その上流側の補足率は図７に示すようになる。このうち施設Ｎｏ．４における上流側の補足率を使用すると、珪砂成分が８５％、石灰石成分が８１％であるから、スラグＳＡの塩基度は、０．８１×ＣａＯ／（０．８５×ＳｉＯ２）となり、スラグＳＢの塩基度は、０．１９×ＣａＯ×Ｂ／（０．１５×ＳｉＯ２×Ａ）となる。なお、ＣａＯ、ＳｉＯ２は溶融炉３に入る灰中のそれぞれの重量、Ａは中間部３３から二次燃焼部３２までの間でＳｉＯ２が炉壁に付着する率、Ｂは中間部３３から二次燃焼部３２までの間でＣａＯが炉壁に付着する率である（以下、同じ）。
【００３９】
また施設Ｎｏ．５における上流側の補足率を使用すると、珪砂成分が７９％、石灰石成分が６９％であるから、スラグＳＡの塩基度は、０．６９×ＣａＯ／（０．７９×ＳｉＯ２）となり、スラグＳＢの塩基度は、０．３１×ＣａＯ×Ｂ／（０．２１×ＳｉＯ２×Ａ）となる。
【００４０】
そして、溶融炉３の運転中には、溶融部３１の温度Ｔ１を計測して、その温度Ｔ１から間接的にスラグ排出口３３ａ内の温度Ｔ２を管理するが、スラグ排出口３３ａ内でスラグＳＡが溶ける一方、スラグＳＢが溶けないといった現状においては、スラグＳＡの溶ける温度＜温度Ｔ２＜スラグＳＢの溶ける温度、となっているから、温度Ｔ２をスラグＳＢの溶ける温度以上にすればよい。しかし、温度Ｔ２を上げたのでは、補助燃料の使用量が増大し、炉壁を傷める等、従来例で述べたような不具合があるので、スラグＳＢの溶ける温度を下げることが好ましい。
【００４１】
一方、スラグＳＢの塩基度を低くしようとすると、スラグＳＡの塩基度はさらに低くなる。すると、二次燃焼前の燃焼ガスＧ２の塩基度がもともと低い場合には、当該燃焼ガスＧ２から分離されたスラグＳＡはその粘性が上がるため針状化し、その取扱が困難となるため再利用しにくくなる。
【００４２】
そこで、本発明者は、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度の調整を行うのに加え、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することとした。
【００４３】
すなわち、図４に示すようなスラグ塩基度とスラグ溶流点（スラグ溶流温度）との相関関係において、スラグ塩基度が１．０を超えると、スラグ溶流点が１２５０℃を超える。溶融炉３の運転温度（同図中、一点鎖線で示す。）は、およそ溶流点＋１００℃となるから、この場合には炉内温度が１３５０℃を超えることとなって不具合である。
【００４４】
一方、スラグ塩基度が０．９以下では、スラグ溶流点が１２２０℃程度となるから、この場合には炉内温度が１３２０℃程度となって好適である。
【００４５】
他方、スラグ塩基度が０．６未満では、スラグＳが針状となることが多い。この場合にはそのスラグＳの取扱が困難となるから、再利用しにくくなり不具合である。
【００４６】
したがって、中間部３３のスラグ排出口３３ａから排出されるスラグＳの塩基度を０．６以上０．９以下となるように前記第１調整部３１ｂと前記第２調整部３３ａとを用いて塩基度調整を行えばよいことが理解できる。
【００４７】
すなわち、設備Ｎｏ．５のような場合には、溶融炉３の溶融部３１で灰分を燃焼溶融した燃焼ガスＧ２を二次燃焼する前に第１調整部３１ｂから塩基度調整剤を加えることにより、その二次燃焼時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＢの塩基度が前記好適な範囲に調整される。
【００４８】
このため、二次燃焼時の燃焼ガスＧ２中に含まれる灰分が、当該二次燃焼を行う二次燃焼部３２の炉壁に付着してスラグ化したとしても、その塩基度が調整されるから、燃焼溶融を行う溶融部３１からのスラグＳＡのみならず、スラグ排出口３３ａ以降のスラグＳＢの溶流温度をも適正な範囲に維持することができる。
【００４９】
したがって、二次燃焼部３２からのスラグＳＢで前記スラグ排出口３３ａが閉塞するおそれがなくなる。また、二次燃焼部３２での二次燃焼温度を上げるための補助燃料の増大や、二次燃焼部３２の炉壁の損傷といった問題もなくなり、安定したスラグ処理が可能となる。
【００５０】
一方、設備Ｎｏ．４のような場合には、前記塩基度調整剤に加えて、さらに溶融部３１で灰分を燃焼溶融する前の熱分解ガスＧ１に第１調整部３１ｂから予め塩基度調整剤を加えておくことができるので、二次燃焼前の燃焼ガスＧ２の塩基度がもともと低い場合であっても、当該燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＡの針状化が防止され、その取扱が容易となるためスラグＳＡの再利用がしやすくなる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度の調整が行われるとともに、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢに塩基度調整剤が供給されてその塩基度も調整されるので、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着したスラグＳＡと、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢとの両スラグの性状を同時に改善することができる。
【００５２】
すなわち、スラグ排出口３３ａの上流側のスラグＳＡの塩基度を調整するのに加え、スラグ排出口３３ａの下流側の炉壁に付着したスラグＳＢにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を上流側とは別に調整することにより、上流側及び下流側の双方においてスラグＳ（ＳＡ，ＳＢ）の塩基度を良好な範囲に収めることが可能となり、その結果、これらのスラグＳを低い温度で良好にスラグ排出口３３ａから流下させることができる。
【００５３】
より具体的には、前記スラグＳの塩基度調整範囲を、０．６以上として前記スラグＳの針状化をより確実に防止しつつ、０．９以下としてスラグＳの溶流温度をより適正な範囲に維持して、より安定したスラグ処理を行うことができるようになる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、図８（ａ）に示すように、ガス化溶融炉の溶融炉３として、溶融部３１からのスラグＳＡと二次燃焼部３２からのスラグＳＢとが同レベルで排出されるように横型の中間部３３を設けるとともに、その底部にスラグ排出口３３ａを設けた場合を例示しているが、例えば図８（ｂ）に示すように、溶融部３１からのスラグＳＡと二次燃焼部３２からのスラグＳＢとが異なるレベルで排出されるような縦型の中間部３３を設けたものであってもよい。
【００５５】
また、図８（ｃ）に示すように、前記中間部３３をなくして溶融部３１が傾斜して直立する二次燃焼部３２に直接接続され、或いは、図８（ｄ）に示すように、中間部３３が直立する二次燃焼部３２から枝状に延びるように形成されたものであってもよい。
【００５６】
いずれの場合にあっても、上述したように、スラグ排出口３３ａ或いはこれに相当する部位に対向する部位において、そこに流れる燃焼ガスＧ２中に第２調整部３３ｂからの塩基度調整剤を投入するのが好ましいのはいうまでもない。
【００５７】
また、上記実施形態では、溶融炉３の溶融部３１の熱分解ガス入口ノズル３１ａに第１調整部３１ｂを設けているが、この第１調整部３１ｂは流動床炉２の廃棄物投入口に設けることとしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、第１調整部３１ｂと第２調整部３３ｂとを別個に設けているが、両者を共有化することとしてもよい。また、塩基度調整剤はスラグＳの塩基度を下げるのに有効なものであれば、珪砂以外のものであってもよいし、スラグＳの塩基度を上げるのに有効な石灰石等を併用することとしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、ガス化溶融炉のガス化炉としては、流動床炉２を用いているが、ストーカ炉、キルン炉等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のガス化溶融炉を含む廃棄物処理設備の全体構成を示した図である。
【図２】溶融炉の拡大図である。
【図３】第２調整部の構成図である。
【図４】スラグ塩基度とスラグ溶流点との相関関係を示す図である。
【図５】施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉におけるスラグ塩基度の説明図である。
【図６】施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉におけるスラグ排出状態の説明図である。
【図７】施設Ｎｏ．４，５の溶融炉の上流側における珪砂と石灰石の補足率の説明図である。
【図８】本実施形態との比較による変形例の構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 給じん装置
２ 流動床炉（ガス化炉、ガス化溶融炉）
３ 溶融炉（ガス化溶融炉）
３１ 溶融部
３１ｂ 第１調整部
３２ 二次燃焼部
３３ 中間部
３３ａ スラグ排出口
３３ｂ 第２調整部
３３ｆ エアライン
６ 廃熱ボイラ
７ ガス冷却室
８ バグフィルタ
９ 誘引送風機
１０ 煙突
Ｇ１ 熱分解ガス
Ｇ２ 燃焼ガス
Ｓ（ＳＡ，ＳＢ） スラグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投入された廃棄物を溶融炉内で旋回させながら燃焼させる技術や、廃棄物自身がもつ可燃分をガス化炉で熱分解ガス化させ、その熱分解ガスを溶融炉内で旋回させながら燃焼させる技術が公知である（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
ここでは、廃棄物の燃焼等によって溶融炉内を高温にするとともに、その廃棄物に含まれる灰分を、旋回力を利用して溶融炉に付着させてスラグ化する。
【０００４】
ところが、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が大き過ぎると、その溶流温度が高温となり、炉内温度によってはその炉壁に付着したスラグがスラグ排出口で固化して当該スラグ排出口が閉塞するおそれがあった。しかし、このスラグ排出口の閉塞を防ぐために、炉内温度を高めようとすると、補助燃料が増大し、また炉壁を損傷させるおそれがある。一方、スラグの塩基度が小さ過ぎると、スラグ排出口から排出したスラグが針状となってその再利用が困難となることがあった。
【０００５】
そこで、従来は、特許文献１の技術のように溶融炉の廃棄物の投入口付近に塩基度調整剤（例えば塩基度が大きい場合は硅砂（ＳｉＯ２）など，小さい場合は石灰石（ＣａＣＯ３）など）を投入し、或いは、特許文献２の技術のようにガス化炉内に直接塩基度調整剤を投入して、スラグの塩基度を調整することでその溶流温度を適正な範囲に維持することとしていた。
【特許文献１】特開平３−９１６０８号公報
【特許文献２】特開平１１−３３５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持するものであるが、例えばスラグ排出口の下流側に二次燃焼室を具備する溶融炉では、そのスラグ排出口の下流側の炉壁にも少量ではあるがスラグが付着することになり、このスラグも溶融させてスラグ排出口から流下させる必要がある。ところが、このスラグの塩基度は、通常、前記上流側の炉壁に付着したスラグの塩基度に比べて大きいため、たとえスラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持したとしても、その下流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度は大きくなってしまい、炉内温度によってはスラグ排出口で固化してその排出口にスラグが付着固定し、スラグ排出口に設置されたバーナ燃料の増大、また場合によっては閉塞に至るおそれがあった。そこで、炉内温度を上げようとすると、補助燃料が増大し、また炉壁を損傷するおそれもある。
【０００７】
一方、スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度を適正な範囲に維持しようとすると、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグの溶流温度が低くなってしまい、スラグ排出口から排出したスラグが針状となって再利用が困難となる。
【０００８】
すなわち、スラグ排出口の上流側と下流側の両炉壁に付着したスラグの性状はいわゆるトレードオフの関係にある。このため、従来は、スラグ排出口の上流側と下流側の両炉壁に付着したスラグの性状を同時に改善することができず、上述した問題を解決して経済的で安定したスラグ処理を行うことが困難であった。
【０００９】
本発明は以上のような従来技術における課題を考慮してなされたものであり、炉の運転温度を抑えながら、スラグ排出口の上流側及び下流側の双方において、炉壁に付着したスラグを良好にスラグ排出口から流下させることができるガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法であって、前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行うのに加え、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することを特徴とするものである。なお、灰分には、焼却灰、飛灰、それらの混合物を含む。
【００１１】
請求項２記載の発明のように、前記スラグの塩基度調整範囲は、０．６以上０．９以下であることが好ましい。
【００１２】
請求項３記載の発明は、廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置であって、前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行う第１調整部と、その塩基度調整とは別に、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度の調整を行う第２調整部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明のように、前記スラグ排出口の上流側の炉壁及び下流側の炉壁は、ともに前記スラグ排出口に向かって下り傾斜となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，３記載の発明によれば、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整が行われるとともに、その下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤が供給されてその塩基度も調整されるので、スラグ排出口の上流側の炉壁に付着したスラグと、その下流側の炉壁に付着したスラグとの両スラグの性状を同時に改善することができる。
【００１５】
すなわち、スラグ排出口の上流側のスラグの塩基度を調整するのに加え、スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を上流側とは別に調整することにより、上流側及び下流側の双方においてスラグの塩基度を良好な範囲に収めることが可能となり、その結果、これらのスラグを低い温度で良好にスラグ排出口から流下させることができる。
【００１６】
より具体的には、請求項２記載の発明によれば、前記スラグの塩基度調整範囲を、０．６以上として前記スラグの針状化をより確実に防止しつつ、０．９以下としてスラグの溶流温度をより適正な範囲に維持して、より安定したスラグ処理を行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、前記上流側及び下流側の両炉壁は、ともにスラグ排出口に向かって下り傾斜となっているので、前記上流側及び下流側の両炉壁に付着したスラグが両炉壁に滞留することなくスラグ排出口から炉外にスムーズに排出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明のガス化溶融炉を含む廃棄物処理設備の全体構成を示している。なお、本発明のガス化溶融炉は、投入された廃棄物を熱分解してガス化するガス化炉と、この熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融してスラグ化する溶融炉とを備えてなっている。灰分には、焼却灰、飛灰、それらの混合物を含む。
【００１９】
図１において、廃棄物としてのごみは一旦、図示しないごみピットに貯留され、図示しないクレーンによって給じん装置１に投入される。給じん装置１は、例えばスクリューコンベヤ式のものであって、ごみを定量的にガス化炉としての流動床炉２に供給する。
【００２０】
流動床炉２では、部分燃焼が行われ、砂層温度を５００〜６００℃に維持した低温熱分解ガス化が行われる。そして投入されたごみのうち炉床最下部２ａからは不燃物が抜き出され、この不燃物以外はすべて流動床炉２に直結（下流側に）された溶融炉３に導かれる。流動床炉２の炉床下部２ｂには、一次送風機４からの一次空気（押込空気）が供給される。
【００２１】
流動床炉２で発生した灰分を含む熱分解ガスＧ１は溶融炉３に導かれ、さらに燃焼される。この溶融炉３では高温燃焼が行われ、灰分を溶融してスラグとして分離して溶融炉下部３ａから排出するとともにダイオキシン等のガス中の有害物質が分解される。また溶融炉３には、二次空気送風機５から一次空気が供給されるとともに、二次燃焼のための二次空気が供給される。溶融炉３のバーナ３ｂには必要に応じて補助燃料が供給される。
【００２２】
この溶融炉排ガスは、廃熱ボイラ６で熱回収された後、さらにガス冷却室７で温度が下げられ、バグフィルタ８で除塵される。浄化された排ガスは次いで誘引送風機９を経て、煙突１０から排出される。
【００２３】
図２は溶融炉の拡大図である。図２に示すように、この溶融炉３は、溶融部３１と、二次燃焼部３２と、両者を連通する中間部３３とからなっている。
【００２４】
溶融部３１は、前記流動床炉２で発生した灰分を含む熱分解ガスＧ１を旋回させて燃焼溶融するものである。このため、溶融部３１は、内部が耐火物で覆われた略円筒状に形成されており、その上部適所には熱分解ガスの入口ノズル３１ａと、一次空気の供給ノズル３１ｂ’と、前記補助燃料のバーナ３ｂとが設けられている。
【００２５】
これにより、流動床炉２からの熱分解ガスＧ１は溶融部３１のガス入口３１ａから内部に接線方向に流入する。この熱分解ガスＧ１は、前記供給口３１ｂから供給される一次空気（さらに必要に応じて前記バーナ３ｂに供給される補助燃料）と混合され下方に向かう旋回流となって燃焼溶融され、熱分解ガスＧ１は燃焼されて、燃焼ガスＧ２となり、その灰分が炉壁に衝突してスラグ化する。そして、このスラグＳＡは重力により炉壁に沿って流下する。
【００２６】
二次燃焼部３２は、前記溶融部３１からの燃焼ガスＧ２をさらに二次燃焼するものである。このため、二次燃焼部３２は、内部が耐火物で覆われた略円筒状に形成されており、その下部適所には二次空気の供給ノズル３２ａが設けられている。
【００２７】
これにより、中間部３３を介して導入された溶融部３からの燃焼ガスＧ２は、前記供給口３２ａから供給される二次空気と混合され上昇流となって二次燃焼される。溶融部３１で補足しきれなかった灰分のうちの何割かは、中間部３３の炉壁に衝突してスラグ化する。そして、このスラグＳＢは重力により炉壁に沿って流下する。
【００２８】
中間部３３は、一端側が前記溶融部３１の開放された底部に連通されるとともに、他端側が前記二次燃焼部３２の開放された底部に連通されて形成されており、その内部は耐火物で覆われている。そして、両部３１，３２でそれぞれ炉壁に付着することにより燃焼ガスＧ２から分離されたスラグＳＡ，ＳＢがその下り傾斜面に沿ってスムーズに流下して底部に集まるようになっている。
【００２９】
この中間部３３の底部（溶融炉下部３ａ）には、スラグ排出口３３ａが設けられており、前記中間部３３の底部に集まったスラグＳ（ＳＡ，ＳＢ）は、このスラグ排出口３３ａを通って下方に連続的に排出されるようになっている。この排出されたスラグＳは、図示しない冷却機構で冷却された後、設備外に搬送されて再利用される。
【００３０】
また、中間部３３の前記スラグ排出口３３ａに対向する部位には、この中間部３３を通過する前記燃焼ガスＧ２を通して前記スラグ排出口３３ａに向かって流下するスラグＳＢに塩基度調整剤（ＳｉＯ２）を供給する第２調整部３３ｂを備えている。
【００３１】
この第２調整部３３ｂは、図３に示すように、塩基度調整剤を貯留するホッパ３３ｄと、このホッパ３３ｄからの塩基度調整剤が止弁３３ｅを介してその枝管側から入る枝付き配管部３３ｆと、この配管部３３ｆの主管側に接続されたエアライン３３ｇとから構成されている。
【００３２】
そして、ホッパ３３ｄの下部止弁３３ｅを操作すると、このホッパ３３ｄから塩基度調整剤が配管部３３ｆ内に重力落下する。この重力落下した塩基度調整剤は配管部３３ｆ内でさらにエアライン３３ｇからのエアで圧送されて、中間部３３内を通過する燃焼ガスＧ２に吹き付けられる。そして、この燃焼ガスＧ２によって拡散されながら、その燃焼ガスＧ２を吹き抜けた塩基度調整剤が前記スラグ排出口３３ａに向かって流下するスラグＳＢに到達する。これにより、二次燃焼部３２での二次燃焼時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＢに塩基度調整剤が供給されて、その塩基度を調整できるようになっている。なお、第２調整部３３ｂからの塩基度調整剤の供給量は、スラグＳＢの分析結果を適宜フィードバックすることにより決定される。
【００３３】
また、溶融部３１の熱分解ガス入口ノズル３１ａの上部には、流動床炉２からの熱分解ガスＧ１に予め塩基度調整剤を加える第１調整部３１ｂをも備えている。この第１調整部３１ｂは前記第２調整部３３ｂと同様の構成となっており、これにより、前記溶融部３１での燃焼溶融時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＡの塩基度を調整できるようになっている。なお、第１調整部３１ｂからの塩基度調整剤の供給量は、スラグＳＡの分析結果を適宜フィードバックすることにより決定される。
【００３４】
ここで、前記第１調整部３１ｂ及び第２調整部３３ｂの作用効果を確認するために、既存の施設Ｎｏ．１〜５（いずれも溶融炉３には第１調整部３１ｂしか装備していないので、図２において、第２調整部３３ｂの下部止弁３３ｅを閉止したのと同じ状態を摸擬できる。）を用いて以下のような検討を行った。まず施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉３によれば、そのスラグ排出口３３ａの上流側からのスラグＳＡは、図５に示すように、より多少のばらつきはあるものの、その塩基度は０．６〜０．９程度に維持されている。一方、スラグ排出口３３ａの下流側からのスラグＳＢは、概ね１．０を超えている。
【００３５】
このため、図６に示すような矩形断面を有するスラグ排出口３３ａにおいては、上流側からのスラグＳＡを案内する図中の左半分に、一定の空洞部が維持されている。
【００３６】
これに対し、下流側からのスラグＳＢは、スラグＳＡと比較して溶けにくいため、その壁面に付着して固化しやすい。したがって、運転温度によっては、そのスラグＳＢを案内する図中の右半分が当該スラグＳＢによって次第に閉塞されていく。
【００３７】
このように、スラグ排出口３３ａの上流側と下流側とでスラグ塩基度が変化するのは、溶融炉３に入ってくる珪砂成分（ＳｉＯ２）と、石灰石成分（ＣａＯ）との各部位での補足率が異なるからである。この補足率の相異は、それぞれの粒径の影響や、それぞれの溶融温度の相異によるものと推定される。
【００３８】
ついで施設Ｎｏ．４，５の溶融炉３によれば、その上流側の補足率は図７に示すようになる。このうち施設Ｎｏ．４における上流側の補足率を使用すると、珪砂成分が８５％、石灰石成分が８１％であるから、スラグＳＡの塩基度は、０．８１×ＣａＯ／（０．８５×ＳｉＯ２）となり、スラグＳＢの塩基度は、０．１９×ＣａＯ×Ｂ／（０．１５×ＳｉＯ２×Ａ）となる。なお、ＣａＯ、ＳｉＯ２は溶融炉３に入る灰中のそれぞれの重量、Ａは中間部３３から二次燃焼部３２までの間でＳｉＯ２が炉壁に付着する率、Ｂは中間部３３から二次燃焼部３２までの間でＣａＯが炉壁に付着する率である（以下、同じ）。
【００３９】
また施設Ｎｏ．５における上流側の補足率を使用すると、珪砂成分が７９％、石灰石成分が６９％であるから、スラグＳＡの塩基度は、０．６９×ＣａＯ／（０．７９×ＳｉＯ２）となり、スラグＳＢの塩基度は、０．３１×ＣａＯ×Ｂ／（０．２１×ＳｉＯ２×Ａ）となる。
【００４０】
そして、溶融炉３の運転中には、溶融部３１の温度Ｔ１を計測して、その温度Ｔ１から間接的にスラグ排出口３３ａ内の温度Ｔ２を管理するが、スラグ排出口３３ａ内でスラグＳＡが溶ける一方、スラグＳＢが溶けないといった現状においては、スラグＳＡの溶ける温度＜温度Ｔ２＜スラグＳＢの溶ける温度、となっているから、温度Ｔ２をスラグＳＢの溶ける温度以上にすればよい。しかし、温度Ｔ２を上げたのでは、補助燃料の使用量が増大し、炉壁を傷める等、従来例で述べたような不具合があるので、スラグＳＢの溶ける温度を下げることが好ましい。
【００４１】
一方、スラグＳＢの塩基度を低くしようとすると、スラグＳＡの塩基度はさらに低くなる。すると、二次燃焼前の燃焼ガスＧ２の塩基度がもともと低い場合には、当該燃焼ガスＧ２から分離されたスラグＳＡはその粘性が上がるため針状化し、その取扱が困難となるため再利用しにくくなる。
【００４２】
そこで、本発明者は、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度の調整を行うのに加え、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することとした。
【００４３】
すなわち、図４に示すようなスラグ塩基度とスラグ溶流点（スラグ溶流温度）との相関関係において、スラグ塩基度が１．０を超えると、スラグ溶流点が１２５０℃を超える。溶融炉３の運転温度（同図中、一点鎖線で示す。）は、およそ溶流点＋１００℃となるから、この場合には炉内温度が１３５０℃を超えることとなって不具合である。
【００４４】
一方、スラグ塩基度が０．９以下では、スラグ溶流点が１２２０℃程度となるから、この場合には炉内温度が１３２０℃程度となって好適である。
【００４５】
他方、スラグ塩基度が０．６未満では、スラグＳが針状となることが多い。この場合にはそのスラグＳの取扱が困難となるから、再利用しにくくなり不具合である。
【００４６】
したがって、中間部３３のスラグ排出口３３ａから排出されるスラグＳの塩基度を０．６以上０．９以下となるように前記第１調整部３１ｂと前記第２調整部３３ａとを用いて塩基度調整を行えばよいことが理解できる。
【００４７】
すなわち、設備Ｎｏ．５のような場合には、溶融炉３の溶融部３１で灰分を燃焼溶融した燃焼ガスＧ２を二次燃焼する前に第１調整部３１ｂから塩基度調整剤を加えることにより、その二次燃焼時に燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＢの塩基度が前記好適な範囲に調整される。
【００４８】
このため、二次燃焼時の燃焼ガスＧ２中に含まれる灰分が、当該二次燃焼を行う二次燃焼部３２の炉壁に付着してスラグ化したとしても、その塩基度が調整されるから、燃焼溶融を行う溶融部３１からのスラグＳＡのみならず、スラグ排出口３３ａ以降のスラグＳＢの溶流温度をも適正な範囲に維持することができる。
【００４９】
したがって、二次燃焼部３２からのスラグＳＢで前記スラグ排出口３３ａが閉塞するおそれがなくなる。また、二次燃焼部３２での二次燃焼温度を上げるための補助燃料の増大や、二次燃焼部３２の炉壁の損傷といった問題もなくなり、安定したスラグ処理が可能となる。
【００５０】
一方、設備Ｎｏ．４のような場合には、前記塩基度調整剤に加えて、さらに溶融部３１で灰分を燃焼溶融する前の熱分解ガスＧ１に第１調整部３１ｂから予め塩基度調整剤を加えておくことができるので、二次燃焼前の燃焼ガスＧ２の塩基度がもともと低い場合であっても、当該燃焼ガスＧ２から分離されるスラグＳＡの針状化が防止され、その取扱が容易となるためスラグＳＡの再利用がしやすくなる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着するスラグＳＡの塩基度の調整が行われるとともに、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢに塩基度調整剤が供給されてその塩基度も調整されるので、スラグ排出口３３ａの上流側の炉壁に付着したスラグＳＡと、その下流側の炉壁に付着したスラグＳＢとの両スラグの性状を同時に改善することができる。
【００５２】
すなわち、スラグ排出口３３ａの上流側のスラグＳＡの塩基度を調整するのに加え、スラグ排出口３３ａの下流側の炉壁に付着したスラグＳＢにも塩基度調整剤を供給してその塩基度を上流側とは別に調整することにより、上流側及び下流側の双方においてスラグＳ（ＳＡ，ＳＢ）の塩基度を良好な範囲に収めることが可能となり、その結果、これらのスラグＳを低い温度で良好にスラグ排出口３３ａから流下させることができる。
【００５３】
より具体的には、前記スラグＳの塩基度調整範囲を、０．６以上として前記スラグＳの針状化をより確実に防止しつつ、０．９以下としてスラグＳの溶流温度をより適正な範囲に維持して、より安定したスラグ処理を行うことができるようになる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、図８（ａ）に示すように、ガス化溶融炉の溶融炉３として、溶融部３１からのスラグＳＡと二次燃焼部３２からのスラグＳＢとが同レベルで排出されるように横型の中間部３３を設けるとともに、その底部にスラグ排出口３３ａを設けた場合を例示しているが、例えば図８（ｂ）に示すように、溶融部３１からのスラグＳＡと二次燃焼部３２からのスラグＳＢとが異なるレベルで排出されるような縦型の中間部３３を設けたものであってもよい。
【００５５】
また、図８（ｃ）に示すように、前記中間部３３をなくして溶融部３１が傾斜して直立する二次燃焼部３２に直接接続され、或いは、図８（ｄ）に示すように、中間部３３が直立する二次燃焼部３２から枝状に延びるように形成されたものであってもよい。
【００５６】
いずれの場合にあっても、上述したように、スラグ排出口３３ａ或いはこれに相当する部位に対向する部位において、そこに流れる燃焼ガスＧ２中に第２調整部３３ｂからの塩基度調整剤を投入するのが好ましいのはいうまでもない。
【００５７】
また、上記実施形態では、溶融炉３の溶融部３１の熱分解ガス入口ノズル３１ａに第１調整部３１ｂを設けているが、この第１調整部３１ｂは流動床炉２の廃棄物投入口に設けることとしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、第１調整部３１ｂと第２調整部３３ｂとを別個に設けているが、両者を共有化することとしてもよい。また、塩基度調整剤はスラグＳの塩基度を下げるのに有効なものであれば、珪砂以外のものであってもよいし、スラグＳの塩基度を上げるのに有効な石灰石等を併用することとしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、ガス化溶融炉のガス化炉としては、流動床炉２を用いているが、ストーカ炉、キルン炉等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のガス化溶融炉を含む廃棄物処理設備の全体構成を示した図である。
【図２】溶融炉の拡大図である。
【図３】第２調整部の構成図である。
【図４】スラグ塩基度とスラグ溶流点との相関関係を示す図である。
【図５】施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉におけるスラグ塩基度の説明図である。
【図６】施設Ｎｏ．１〜３の溶融炉におけるスラグ排出状態の説明図である。
【図７】施設Ｎｏ．４，５の溶融炉の上流側における珪砂と石灰石の補足率の説明図である。
【図８】本実施形態との比較による変形例の構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 給じん装置
２ 流動床炉（ガス化炉、ガス化溶融炉）
３ 溶融炉（ガス化溶融炉）
３１ 溶融部
３１ｂ 第１調整部
３２ 二次燃焼部
３３ 中間部
３３ａ スラグ排出口
３３ｂ 第２調整部
３３ｆ エアライン
６ 廃熱ボイラ
７ ガス冷却室
８ バグフィルタ
９ 誘引送風機
１０ 煙突
Ｇ１ 熱分解ガス
Ｇ２ 燃焼ガス
Ｓ（ＳＡ，ＳＢ） スラグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法であって、
前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行うのに加え、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することを特徴とするガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法。
【請求項２】
前記スラグの塩基度調整範囲は、０．６以上０．９以下であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物溶融炉のスラグ塩基度調整方法。
【請求項３】
廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置であって、
前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行う第１調整部と、その塩基度調整とは別に、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度の調整を行う第２調整部とを備えたことを特徴とするガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置。
【請求項４】
前記スラグ排出口の上流側の炉壁及び下流側の炉壁は、ともに前記スラグ排出口に向かって下り傾斜となっていることを特徴とする請求項３記載のガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置。
【請求項１】
廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法であって、
前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行うのに加え、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度を調整することを特徴とするガス化溶融炉のスラグ塩基度調整方法。
【請求項２】
前記スラグの塩基度調整範囲は、０．６以上０．９以下であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物溶融炉のスラグ塩基度調整方法。
【請求項３】
廃棄物の熱分解ガス中の灰分を燃焼溶融したときに炉壁に付着するスラグを炉外に排出するスラグ排出口を有するガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置であって、
前記スラグ排出口の上流側の炉壁に付着するスラグの塩基度の調整を行う第１調整部と、その塩基度調整とは別に、前記スラグ排出口の下流側の炉壁に付着したスラグに塩基度調整剤を供給してその塩基度の調整を行う第２調整部とを備えたことを特徴とするガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置。
【請求項４】
前記スラグ排出口の上流側の炉壁及び下流側の炉壁は、ともに前記スラグ排出口に向かって下り傾斜となっていることを特徴とする請求項３記載のガス化溶融炉のスラグ塩基度調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３４９２１８（Ｐ２００６−３４９２１８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７３１３６（Ｐ２００５−１７３１３６）
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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