[发明专利]灰熔融炉及其灰熔融方法

说明书

本发明涉及一种将从城市垃圾、工业废弃物的焚烧炉以及燃煤锅炉等焚烧炉中排出的焚烧灰、飞灰等被熔融物质的灰的表面用燃烧器加热熔融，将熔融灰作为熔融炉渣排出的灰熔融炉及其灰熔融方法。

从城市垃圾和工业废弃物等垃圾焚烧炉中排出的排出物中有焚烧灰和废气，将上述焚烧灰经过水封过程回收所得到的湿灰和在干燥状态下回收所得到的干灰，分别经过作为前处理的破碎及磁选，除去熔点高的铁分之后，让上述湿灰通过干燥机，然后使其与上述干灰混合形成主灰。

另一方面，飞灰被上述焚烧炉排出的废气在排放到大气中时所经由的袋滤器等集尘器捕集。

在上述飞灰中，由于包含着大量的低沸点的重金属及盐类物质，因而在高温下进行热处理时，上述含有物的大部分挥发到气体中，这会带来盐类损坏炉子的耐火材料的问题。因此，对飞灰单独地进行熔融处理的情况比较少，通常采用将上述主灰与飞灰混合熔融的方法。

在上述利用混合熔融方式进行的灰的熔融凝固中，使用对灰表面加热熔融且将熔融灰作为炉渣排出的燃烧器式灰熔融炉，而该燃烧器式灰熔融炉有圆形回转式表面熔融炉和倾斜反射炉型固定式表面熔融炉，本发明主要采用的燃烧器式灰熔融炉是以上述后者的固定式表面熔融炉为基础说明其简要功能的。

图19示出了该固定式表面熔融炉，图中的灰熔融炉51由倾斜降低的倾斜状炉底55、设置在炉本体一端侧的炉底顶部一侧的灰供给部53、设置在另一端侧的排出口57、设置在炉顶56上的固定燃烧器52及送灰装置的推进器58构成。

上述灰供给部53由下端设有灰供给口54的灰贮留部60构成。灰贮留部60贮留使主灰与飞灰呈混合状态的混合灰50，并从灰供给口54以自然落下方式向下部的炉底上部的灰供给，而且还具有这样的结构，即落下的混合灰在推进器58的作用下沿炉底55断续地向炉内输送、推出，沿着炉底55的倾斜降低面形成灰供给层59。

另一方面，上述燃烧器52设置在炉顶56的中央轴线上，并使用这样的空气燃烧器：使压送到该燃烧器内的液体燃料由高压空气或排热锅炉的蒸汽进行微粒子化后喷射，与此同时，使其与所供给的高温燃烧空气混合，之后将上述微粒子化的燃料燃烧。上述固定燃烧器52的燃烧火焰将灰供给层59的表面加热熔融。

上述排出口57的炉底55的末端附近配置成燃烧器52的火焰辐射区域，使向上述排出口57连续移动的灰供给层59的外表面加热并熔融，形成熔融灰25，贮留在炉渣池65中，熔融炉渣25a经过设置在堰23上的炉渣出渣口20落到排出口57的下部，经过图中未示的水封输送器排出到外部。

该以往技术存在下述种种问题。

首先，存在着使用空气燃烧器的问题。

在上述现有技术中，在使用空气燃烧器时，必须要有为了使火焰温度上升而使用的能得到预热燃烧空气的预热器。另外，为了将包含大量的低沸点物质的废气排出，必须使用除尘器。而且还会出现这样的问题：包含在大量使用的燃烧用空气里的氮会生成NOx。因此，近来有使用富氧空气(氧浓度为30％左右)来代替空气(氧浓度为21％左右)的倾向。

但是，在灰熔融炉中，作为被熔融物的灰是由根据被熔融物的材质不同且性质也不同的物质组成的，即然使用这种性质不同的焚烧灰，其负载的变动是难以避免的。只有适应这种负载的变动，才能稳定且高效率地运转，生成高质量的熔融炉渣。

其次，是存在着贮留熔融灰25的炉渣池65和在其出口侧设有堰23的炉渣出渣口20的问题。

也就是说，形成上述炉渣池65的堰23以及设置在该堰上的炉渣出渣口20，从图21可以看出，炉渣池65做成大致呈长方形的贮水池状，贮留在该长方形炉渣池65内的熔融灰25应该从设置在中央处的炉渣出渣口20排出，但是，堰23侧的两个方形角拐角处的熔融灰25的运动呈停滞状，该停滞部在温度下降的同时愈发膨胀，使流路变窄，这是造成炉渣流的流动性降低的原因。

第三个问题是，沿炉底55设置的推进器58的结构问题。

即，上述灰供给层59或者从上述灰贮留部60的灰供给口54自然落下，在该灰的静止角γ直接形成积层形态，或者上述灰贮留部60的灰50借助于沿该炉底55而设置在该炉底55入口处的推进器58而被推向炉本体另一端侧排出口57并被推出。