JP3938980B2 - Waste gasification apparatus and furnace wall self-coating method - Google Patents

Waste gasification apparatus and furnace wall self-coating method Download PDF

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法に係り、特に流動層ガス化炉と高温酸化炉を用いた二段ガス化をなすシステムにおける前記高温酸化炉の炉壁セルフコーティングを行わせる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみ、下水汚泥、廃プラスチック、廃FRP、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、廃油等に代表される有機性廃棄物は、一般的に焼却処理により減容化されるか、あるいは未処理のまま埋立処分されており、これらがリサイクル利用される量は全体からみればごく僅かである。
【0003】
上記の焼却処理においても、これまではストーカ炉や流動層炉が用いられてきたが、燃焼時の空気比が高いため排ガス量が多く、また炉から排出された金属類は酸化されているためリサイクルに適さなかった。最近では、こうした焼却設備に灰溶融設備を併設するところも増えつつあるが、装置全体の建設コストや運転コストの上昇を招く結果となった。
【0004】
こうした問題を解決するために発明されたのが特開平7−332614号であり、ここでは有機性廃棄物を流動層炉へ供給してガス化し、有価金属を未酸化状態で取り出すとともに、生成ガスを後段の溶融燃焼炉へ供給して高温下で完全燃焼させることにより、灰分を溶融スラグ化して減容化し埋立処理可能な安定なスラグにして埋立処分地延命化したり、土建材としてリサイクルする方法が提示されている。上記の方法は、前段の流動層炉により廃棄物から未燃チャーを含む可燃性ガスを生成させ、後段の溶融燃焼炉へ供給して高温下にて完全燃焼することにより灰分を溶融スラグ化するとともに、ダイオキシン類の完全分解を期待するものである。
【0005】
このように、流動層ガス化炉の生成ガスを後段の溶融燃焼炉にて完全燃焼させた場合、排ガスの保有する熱の有効利用を図ることができるものの、生成ガスは多量の可燃性ガス成分を含むようにでき、これを合成ガスのような形で例えば化学工業用原料としてリサイクル利用することが可能となる。これが、いわゆるケミカルリサイクルの考え方である。
【0006】
このような観点から流動層ガス化炉にて比較的低温下で一次ガス化し、得られたガス状物と未燃チャーを高温酸化炉へ供給して二次ガス化し、H2(水素)、CO(一酸化炭素)主体の合成ガスを回収することで有用資源化が図れる。しかし、二次ガス化するために用いられる高温酸化炉は1200〜1600℃の高温度下で使用されるため、その炉壁構造は、一般的には図3に示すように、外表面側から鉄皮1、キャスタブル2、断熱レンガ3、耐火断熱レンガ4、耐火レンガ5が積層された構造となっている。このような高温酸化炉では、有機性廃棄物を原料とすることにより得られた一次ガスを供給して高温下にて二次ガス化を行うと、溶融スラグ層が炉の内壁面に形成されて流動下降するが、スラグ中に含有される塩類などにより耐火レンガ5の表層面が浸食されてしまう。したがって、高温酸化炉における耐火レンガ5には、耐熱性のみならず、強度の耐食性が要求されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機性廃棄物を低温ガス化することにより得られた一次ガスを1200〜1600℃もの高温下にてガス化して二次ガスを得るような高温酸化炉に適合するレンガが見出し難いため、前述した鉄皮1とキャスタブル2に加えて更に三層のレンガを積層した構造を採用しても耐久性も充分とはいえなかった。そこで、高温酸化炉の炉壁を水管が内蔵されたボイラ壁構造または水冷ジャケット壁構造とすることで冷却し、炉内全面を十分な量の溶流スラグでコーティングした状態とすることで保護することが考えられる。しかしながら、プラスチック廃棄物やバイオマス廃棄物のような有機性廃棄物では灰分が少ないため、高温酸化炉の炉内全面を溶流スラグがコーティングした状態で覆うことが困難であり、耐火レンガへのアタックを完全に防ぐことは現実的には難しかった。
【0008】
本発明は、流動層ガス化炉による一次ガス化と高温酸化炉による二次ガス化を行うに際して、特に高温酸化炉の炉壁保護を有効に図ってその耐久性を増大させることができるようにした廃棄物のガス化処理装置および炉壁セルフコーティング方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る廃棄物のガス化処理装置は、有機性廃棄物を一次ガス化する流動層を用いたガス化炉と、前記流動層ガス化炉にて得られたガス状物を導入し高温下にて二次ガス化する高温酸化炉とを有し、前記高温酸化炉の炉壁は水管が内蔵されたボイラ壁構造または水冷ジャケット構造とする装置であって、前記高温酸化炉にて生成されるスラグもしくは溶融飛灰の一部を低温ガス化炉、高温酸化炉あるいは両炉間のガス状物経路に供給する灰循環供給ラインを設け、高温酸化炉に導入されるガス状物に同伴させることにより、二次ガス化時に炉壁に堆積灰コーティング層を常時形成可能とした。別法として、前記低温ガス化炉、高温酸化炉あるいは両炉間のガス状物経路中に外部から導入した焼却灰等の灰補充ラインを設けて、高温酸化炉に導入されるガス状物に同伴させる灰量を設定値に維持することもできる。
【0010】
本発明に係る廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法は、廃プラスチック、シュレッダーダスト、都市ゴミ、下水汚泥などの有機性廃棄物を流動層を用いたガス化炉へ供給することにより一次ガス化させ、前記流動層ガス化炉にて得られたガス状物を高温酸化炉に導入して高温下にて二次ガス化することによりH2(水素)、CO(一酸化炭素)主体のガスを回収する廃棄物のガス化処理方法において、前記高温酸化炉へ導入される一次ガスに含有される灰量を前記高温酸化炉の水冷壁への堆積灰コーティング層の設定層厚となるように設定調整したものである。前記灰量の設定は高温酸化炉にて生成されるスラグもしくは溶融飛灰の一部を低温ガス化炉、高温酸化炉あるいは両炉間のガス状物経路中に供給するとともに、外部から導入した焼却灰等を灰補充ラインを通じて供給することもできる。また、前記供給スラグおよび補充灰は予め粉砕により粒度調整することが望ましい。
【0011】
更に、廃プラスチック、シュレッダーダスト、都市ゴミ、下水汚泥などの有機性廃棄物を流動層を用いたガス化炉に供給することにより一次ガス化させ、得られたガス状物と未燃チャーを高温酸化炉に導入して高温下にて二次ガス化することによりH2、CO主体のガスを回収する廃棄物のガス化処理方法において、前記高温酸化炉の水冷壁内面に付着堆積されている固化灰コーティング層と、この固化灰コーティング層の上面にて炉内温度により溶融された溶融灰コーティング層とが形成されるように水冷温度を調整し、固化灰コーティング層による耐火レンガの保護をなすようにしている。
【0012】
【作用】
有機性廃棄物と含酸素ガスを流動層ガス化炉中で接触させることにより比較的低温下(450〜850℃)にて部分酸化して一次ガス化が行われる。得られた高カロリーのガス状物と未燃チャーと含酸素ガスを高温酸化炉に導入し、ここで高温(1200〜1600℃)にて二次ガス化することにより、有用な合成ガスとしてのH2(水素)、CO(一酸化炭素)主体のガスを生成することができる。
【0013】
本発明では、高温酸化炉の炉壁を水管を内蔵したボイラ壁構造あるいは水冷ジャケット壁構造となして冷却し、高温酸化炉から排出されるスラグもしくは溶融飛灰の一部を再度高温酸化炉に供給して溶融するようにしているため、高温酸化炉に供給される一次ガスに同伴する灰分を常に一定量確保することができる。炉壁では水管等による冷却作用によって固化灰コーティング層が形成され、その表層面には炉内温度により溶融された溶融灰コーティング層が形成される。上流である流動層ガス化炉へ供給される廃棄物の組成変化によりその発熱量や水分量が変化することで高温酸化炉の炉内温度が高温となり、炉壁に付着した灰の流動性が増すことによって灰コーティングの層厚が薄くなっても水管の冷却作用により固化コーティング層を残存させることができ、これが耐火レンガを保護してくれる。
【0014】
また、原料として廃プラスチック、バイオマス廃棄物等を使用した場合には、灰分が少ないため、高温酸化炉の炉壁に積極的に灰コーティング層を形成維持することが困難となる。このような場合には、一次ガス中に適正な量の灰が同伴するように、焼却灰や石炭灰等を補給するようにすればよい。高温酸化炉での必要灰量は炉壁の内表面積と溶融灰コーティング層の必要層厚と溶融スラグの流下速度によって決定できる。したがって、流動層ガス化炉からの一次ガス中に含まれる灰量と、高温酸化炉から排出されて循環供給されるスラグ量、外部からの補充灰量の合計が必要灰量となるように設定すればよい。循環スラグや補充灰は高温酸化炉に導入される前に予め粉砕されて粒度が一定値以下となるように調整されている必要がある。粒度が粗いと一次ガス中への分散が不均一となって定量的な供給ができなくなるため、灰粒度を細かくして灰コーティングの形成を確実になさしめている。
【0015】
高温酸化炉の炉壁保護のためには一定厚さの灰コーティング層が形成される必要があるが、炉壁での除熱量を調整することによって層厚を調整することができる。したがって耐火レンガの劣化のおそれなどが生じた場合には、冷却温度を低下させることにより固化灰コーティング層の厚さを厚くすることにより、炉壁の保護強化を図ることが可能である。ただし、水冷部表面の温度はH2S(硫化水素)やHCl(塩酸)等の腐食性ガス成分を含んだ生成ガスの露点より高いものとし、水管(炉壁、鉄皮)の腐食を防止する必要がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る廃棄物のガス化処理装置および炉壁セルフコーティング方法の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は実施形態に係る廃棄物のガス化処理装置のフロー図である。
当該ガス化処理装置は、前段の流動層ガス化炉にて450〜850℃の比較的低温下で一次ガス化させ、一次ガス中に微粉化した未燃チャーを同伴した状態で、後段の高温酸化炉にて1200〜1600℃で二次ガス化することにより、H2(SK水素)、CO(一酸化炭素)主体の合成ガスを生成するようにしている。
【0017】
まず、ガス化処理装置に供給される原料としては、都市ごみ、下水汚泥、固形化燃料、スラリー化燃料、廃プラスチック、廃FRP、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物、廃油などの有機性廃棄物や底品位炭を用いることができる。有機性廃棄物は、30mm程度に粗破砕して供給され、固形化燃料、スラリー化燃料、廃油はそのまま供給される。また、低品位炭は、40mm程度に破砕して供給される。これらを、ピッ卜にて受入れ、十分に攪拌・混合した後に、適宜流動層ガス化炉10へ供給する。ガス化される廃棄物の性状(発熱量や水分)が良くない場合には、必要に応じて石炭やオイルコークス等を補助原料として添加することもできる。添加する量は廃棄物の性状により適宜決定される。こうして予め必要に応じ破砕された有機性廃棄物12は、ホッパーへ供給された後に、スクリュー式の定量供給装置14を用いて流動層ガス化炉10へ供給される。
【0018】
上記廃棄物が投入される流動層ガス化炉10は、下位の流動層部16と上位のフリーボード部18から構成され、両者はネック部20を介して連通している。流動層部16には炉底に配置された分散板22上に砂(硅砂、オリビン砂など)、アルミナ、鉄粉、石灰石、ドロマイト等が流動媒体24として充填されており、前記分散板22を介して流動媒体24の層中に流動化ガスを噴出させることにより流動媒体24の流動化を図るようにしている。また、前記分散板22は中央が突き出た円錐を伏せたような形状とされ、流動化ガスは分散板22の中央部と周辺部とに分割されて供給される。中央部に供給される流動化ガスの流速は小さくされ、後述するスクラバ56出口の生成ガスの一部をリサイクルすることにより酸素を希釈する。周辺部へ供給される流動化ガスの流速は大きくされ、同様に前記リサイクルガスを加えて酸素濃度を中央部と同じか若しくは高くする。これにより、流動媒体24が流動層部中央部にて下降流となり、周辺部にて上昇流となるような、旋回運動を流動層内に生じさせるようにしている。
【0019】
中央部流動化ガスは酸素濃度が低くされているため、流動層中央部に下降流として形成される流動層内で生じたタールを含む発熱量の大きい可燃性ガスは、わずかに乾溜に近い条件で熱分解ガス化された後に、フリーボード部18へ上昇する。前記中央部流動層において生成した固形物であるチャーは、流動媒体とともに周辺部の流動層へ循環移動され、酸素濃度が相対的に高い周辺部流動化ガスと接触することによりチャーを部分燃焼して、CO、CO2主体ガスとなり炉内を450〜850℃に維持する熱を発生する。こうして流動層内では一次ガス化によりガス、タール、チャーが生成するが、温度が低いほどタールとチャ一の生成率は増加し、ガスの生成率は減少する。ガス化炉内部全体は還元雰囲気に保たれるため、廃棄物に含まれる金属のうち融点が流動層温度より高いものは、未酸化状態の有価金属としてガス化炉の炉底より流動媒体と共に排出される。従って、例えばアルミニウムは、流動層温度がアルミニウムの融点である660℃より低い場合は未酸化の金属状態のまま回収できる。この回収のために流動層炉の周辺部に排出口26が設けられている。こうして不燃物に含まれる鉄、銅、アルミニウム等の有価金属を未酸化でクリーンな状態でこの排出口26から回収できる。同時にこの排出口26から不燃物とともに排出される流動媒体24の硅砂は、分給操作により不燃物を分離後バケットコンベア等を用いて上方へ搬送され、流動層ガス化炉10に戻すようにする。
【0020】
ガス化炉10の流動層部16に投入された有機性廃棄物は、一次ガス化によりガス、タール、チャーとなり、ガスとタールは、気化して炉内を上昇する。チャーは部分酸化を受けつつ流動媒体の旋回運動により微細化される。微細化されたチャーは多孔質で軽いため、ガスの上向きの流れに同伴される。流動媒体24に固い硅砂を用いることで、チャーの粉砕は一層促進される。流動層ガス化炉10を出たガス、タール、未燃チャーは次段の高温酸化炉30へ供給され、ここでの高温の二次ガス化により、CO(一酸化炭素)、H2(水素)主体の合成ガスを生成するようにしている。
【0021】
流動層ガス化炉10の炉頂より排出された一次ガスは、次段の高温酸化炉30に対し、一次ガス搬送経路32を通じて供給される。高温酸化炉30の頂部にはバーナが取付けられており、ここで一次ガスとガス化剤としての酸素ガスとを別々に炉内に供給することで、1200〜1600℃の高温下で部分酸化による二次ガス化を行うようにしている。高温酸化炉30の上半部は耐火物で内張りされた反応室34が形成されている。また、高温酸化炉30の下部には急冷室36が設けられ、反応室34と急冷室36とをスロート部38で連通している。急冷室36にはガス急冷用の水を送る水ライン40が開口され、適宜な水位となるように水を供給排出している。反応室34で発生した二次ガスは、スロート部38を通過し、急冷室36内の水中に吹き込まれ、その後、急冷室36の水面の上方域に設けられたガス排出口42からガスライン44を通って後続するスクラバ56へ送給させるようにしている。
【0022】
この場合、前記高温酸化炉30への一次ガスの供給は、反応室34内で旋回流となるように供給し、未燃チャーの滞留時間が長くなるようにすることが望ましい。これにより未燃チャーは炉壁に沿って周回しつつ下降し、燃焼火炎と炉壁からの輻射熱によりガス化剤と旋回流中で混合しながら、1200〜1600℃で高速ガス化する。この二次ガス化に伴い未燃チャーに含まれる灰分はスラグミストとなり、旋回流の遠心力により反応室34の炉壁上の溶融スラグ層に捕捉され、炉壁を流れ下って急冷室36に入り、急冷室36にて水砕されてスラグ粒となり、ロックホッパ46を介して外部に排出され、スクリーン48により、粗粒スラグと微粒スラグに分別される。
【0023】
このようにして前段の流動層ガス化炉10による一次ガス化に伴い有価金属を未酸化状態で回収し、この一次ガスと同伴する未燃チャーを後段の高温酸化炉30にて二次ガス化することができる。後段の高温酸化炉30では1200〜1600℃の高温ガス化により、炭化水素、タール、チャーはほぼ完全に分解され、生成ガスはH2(水素)、CO(一酸化炭素)、CO2(二酸化炭素)、H2O(水蒸気)から成るガスとなる。また、スラグ粒化した灰分は、高温酸化炉30の炉底より排出される。こうして、有機性廃棄物から有価金属やスラグの回収を行うとともに、合成ガスを生成することができる。
【0024】
合成ガスを回収するために、前記高温酸化炉30の急冷室36の上部に設けられたガス排出口42はガスライン44によりスクラバ56に接続され、二次ガス中に含まれる微粒の未反応カーボンや灰分を除去するようにしている。これは二次ガスを水で洗浄してガス中から固形分の分離を図るものである。またスクラバ56の後段には酸性ガス除去装置58が配置され、ここでCO2(二酸化炭素)、H2S(水蒸気)、COS(硫化カルボニル)等の酸性ガスを取り除き、合成ガスとして使用できるように精製する。さらに精製されたガスはコールドボックス60へ送給されCOを深冷分離することで、残存するH2を例えばアンモニア製造設備へ送給するようにしている。
【0025】
このような二段ガス化装置において、本実施形態では、前記高温酸化炉30の炉壁構造は、図2にその一部を示しているように、鉄皮62の内面にキャスタブル64を張り付け、さらにその内面に耐火レンガ66を積層した構成とされ、特に前記キャスタブル64には水管68を通して水等の冷却媒体を流通させるようにしたボイラ壁構造としている。この構造により、反応室34側の耐火レンガ壁表面温度が固化灰コーティング層76を形成するに必要な温度となるようにしている。
【0026】
上記ボイラ壁構造を採用した高温酸化炉30に対し、前述したように流動層ガス化炉10から一次ガスが導入されるが、この一次ガスの二次ガス化の過程で生じるスラグミストを積極的に前記炉壁に堆積コーティングすべく、この実施形態では高温酸化炉30の急冷室36から回収された微細スラグの一部を微粉砕後、流動層ガス化炉30のフリーボード部18下部へ供給するようにしている。これにより、高温酸化炉30に供給される一次ガス中には常に一定量の灰分が確保される。高温酸化炉30での高温の二次ガス化に伴いチャーに含まれる灰分及び微粉化された水砕スラグはスラグミストとなり、旋回流の遠心力により反応室34の炉壁上に溶融スラグ層を形成する。次いで、炉壁を流れ下って急冷室36に入り、急冷室36にて水砕されたスラグは、下部のロックホッパ46を介して外部に排出され、スクリーン48によって粗粒スラグと微粒スラグに分別される。返送対象のスラグはガス化効率をさらに上げるのであれば未燃チャーが含まれている微粒スラグとするのが好ましい。実施形態では図1に示しているように、粉砕した微粒スラグを返送するようにしている。
【0027】
このため、スラグ返送ライン(灰循環供給ライン)70がスクリーン48の篩下排出側に接続され、微粉砕機72を介して流動層ガス化炉10に接続されている。また、灰バンカ74がスラグ返送ライン(灰循環供給ライン)70に隣接して設けられており、外部から搬入した焼却灰等を補充灰として用いることができるようにしている。これは原料の有機性廃棄物が廃プラスチック等の場合には灰不足により炉壁への堆積灰コーティング層厚さが薄くなり、ガスに含有されるHCl(塩酸)、H2S(硫化水素)等の腐食性ガス成分が水管68等を損傷したり、溶融スラグ中の塩類が耐火レンガを損耗するような事態を防止するためである。返送スラグと補充灰の総量は高温酸化炉30において灰コーティング層として必要な厚さを形成するに必要な量が確保されればよい。具体的には、溶融灰コーティング層が単位時間当たりに流下する量に対して、流動層ガス化炉10から導入される一次ガスに含まれる灰分と、返送スラグ、並びに補充灰の総量が見合うように調整すればよい。
【0028】
このようなスラグ返送ライン(灰循環供給ライン)70により高温酸化炉30で分離されたスラグや補充用灰が高温酸化炉30に一次ガスに同伴して供給される。高温酸化炉30の炉壁は水管68により冷却されており、耐火レンガ66の表面温度が灰固化温度となるように設定されているため、堆積灰の水平方向にて急な温度勾配をもつことになる。したがって灰層は炉壁内面に付着堆積されている固化灰コーティング層76と、この固化灰コーティング層76の炉内側の溶融灰コーティング層78とが形成される。それゆえ、両層76、78の中間には境界面80が存在する。
【0029】
高温酸化炉30における二次ガス化は高速反応であり、前段の流動層ガス化炉10での原料廃棄物の組成変動等に起因して、炉内温度に変動が生ずる。一次ガスの組成変化により高温酸化炉30内温度が1600℃近くに上昇しても、灰堆積層の温度勾配が強くなるために灰の堆積量は減少するが、炉壁は水管68により冷却されているため、耐火レンガ66の表面は固化灰コーティング層76によって保護される。逆に炉内温度が1200℃近くなっても、灰の堆積層の温度勾配が緩くなるために灰の堆積量は増大するが、耐火レンガ66の表面が固化灰コーティング層76によって保護されることに変わりはないのである。これによってセルフコーティング作用が得られ、高温酸化炉30での堆積灰による保護が確保され、炉壁が腐食性ガス成分や溶融スラグにより損傷を受けることを未然に防止できる。
【0030】
このように本実施形態では高温酸化炉30のスラグや焼却灰等の灰を補充して高温酸化炉に導入することによって、灰のセルフコーティング作用により、炉壁の保護を図ることができる。
なお、上記実施形態ではスラグや焼却灰等の灰の返送を流動層ガス化炉10に対して行ったが、原料中に混合させるようにしてもよく、一次ガス中に均一分散可能であれば高温酸化炉30に至る経路中のどこでも供給することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は高温酸化炉の炉壁を水管が内蔵されたボイラ壁構造とし、前記高温酸化炉にて生成されるスラグもしくは灰を低温ガス化炉、高温酸化炉あるいは両炉間のガス状物経路中に供給する灰循環供給ラインを設け、高温酸化炉へ導入されるガス状物に同伴させて二次ガス化時に炉壁に堆積コーティングを形成するようにし、炉壁のセルフコーティング作用を確実にするようにしたので、高温酸化炉の炉壁保護を有効に図ってその耐久性を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る廃棄物のガス化処理装置のフロー図である。
【図2】実施形態に用いたガス化処理装置の高温酸化炉の炉壁要部断面図である。
【図3】従来の高温酸化炉の炉壁要部断面図である。
【符号の説明】
10 流動層ガス化炉
12 有機性廃棄物
14 定量供給装置
16 流動層部
18 フリーボード部
20 ネック部
22 分散板
24 流動媒体(硅砂)
26 排出口
30 高温酸化炉
32 一次ガス搬送経路
34 反応室
36 急冷室
38 スロート部
40 水ライン
42 ガス排出口
44 ガスライン
46 ロックホッパ
48 スクリーン
56 スクラバ
58 酸性ガス除去装置
60 コールドボックス
62 鉄皮
64 キャスタブル
66 耐火レンガ
68 水管
70 スラグ返送ライン(灰循環供給ライン)
72 微粉砕機
74 灰バンカ
76 固化灰コーティング層
78 溶融灰コーティング層
80 境界面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a furnace wall self-coating method in waste gasification treatment, and in particular, performs furnace wall self-coating of the high-temperature oxidation furnace in a two-stage gasification system using a fluidized bed gasification furnace and a high-temperature oxidation furnace. It is related to the method.
[0002]
[Prior art]
Organic waste represented by municipal waste, sewage sludge, waste plastic, waste FRP, biomass waste, automobile waste, waste oil, etc. is generally reduced by incineration or left untreated They are disposed of in landfills, and the amount that they are recycled is very small.
[0003]
In the above incineration treatment, stoker furnaces and fluidized bed furnaces have been used so far, but the amount of exhaust gas is large due to the high air ratio during combustion, and the metals discharged from the furnace are oxidized. Not suitable for recycling. Recently, the number of such incineration facilities with an ash melting facility is increasing, but this has resulted in an increase in the construction cost and operating cost of the entire system.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-332614 has been invented to solve these problems, in which organic waste is supplied to a fluidized bed furnace for gasification, valuable metals are taken out in an unoxidized state, and product gas is produced. By supplying slag to the subsequent melting combustion furnace and burning it completely at a high temperature, thereby converting the ash into molten slag, reducing the volume, making it stable slag that can be landfilled, extending the life of landfilled land, and recycling it as earthwork material Is presented. In the above method, combustible gas containing unburned char is generated from waste by the fluidized bed furnace in the previous stage, and supplied to the molten combustion furnace in the subsequent stage to completely burn at high temperature, thereby converting the ash into molten slag. In addition, we expect complete decomposition of dioxins.
[0005]
As described above, when the product gas of the fluidized bed gasification furnace is completely burned in the subsequent melt combustion furnace, the heat generated by the exhaust gas can be effectively utilized, but the product gas contains a large amount of combustible gas components. This can be recycled, for example, as a raw material for the chemical industry in the form of synthesis gas. This is the so-called chemical recycling concept.
[0006]
From such a viewpoint, primary gasification is performed at a relatively low temperature in a fluidized bed gasification furnace, and the obtained gaseous matter and unburned char are supplied to a high temperature oxidation furnace for secondary gasification, and H 2 (hydrogen), By recovering synthesis gas mainly composed of CO (carbon monoxide), useful resources can be achieved. However, since the high-temperature oxidation furnace used for secondary gasification is used at a high temperature of 1200 to 1600 ° C., the furnace wall structure is generally from the outer surface side as shown in FIG. It has a structure in which an iron skin 1, a castable 2, a heat insulating brick 3, a fireproof heat insulating brick 4, and a fireproof brick 5 are laminated. In such a high-temperature oxidation furnace, when primary gas obtained by using organic waste as a raw material is supplied and secondary gasification is performed at a high temperature, a molten slag layer is formed on the inner wall surface of the furnace. However, the surface layer of the refractory brick 5 is eroded by the salts contained in the slag. Therefore, the refractory brick 5 in the high-temperature oxidation furnace is required to have not only heat resistance but also strong corrosion resistance.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since it is difficult to find a brick suitable for a high-temperature oxidation furnace that obtains a secondary gas by gasifying a primary gas obtained by gasifying organic waste at a low temperature of 1200 to 1600 ° C., Even if a structure in which three layers of bricks were laminated in addition to the iron skin 1 and the castable 2 described above, the durability was not sufficient. Therefore, the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace is cooled by adopting a boiler wall structure or a water-cooled jacket wall structure with a built-in water pipe, and the entire surface of the furnace is protected by coating it with a sufficient amount of molten slag. It is possible. However, organic waste such as plastic waste and biomass waste has little ash, so it is difficult to cover the entire interior of a high-temperature oxidation furnace with a molten slag coating. It was practically difficult to completely prevent this.
[0008]
In the present invention, when primary gasification by a fluidized bed gasification furnace and secondary gasification by a high temperature oxidation furnace are performed, in particular, it is possible to effectively protect the furnace wall of the high temperature oxidation furnace and increase its durability. It is an object of the present invention to provide a gasification treatment apparatus and a furnace wall self-coating method for waste.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a waste gasification treatment apparatus according to the present invention is obtained in a gasification furnace using a fluidized bed for primary gasification of organic waste and the fluidized bed gasification furnace. A high-temperature oxidation furnace for introducing a gaseous substance into a secondary gas at high temperature, and the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace is a device having a boiler wall structure or a water-cooled jacket structure with a built-in water pipe. An ash circulation supply line for supplying a part of the slag or molten fly ash generated in the high-temperature oxidation furnace to a low-temperature gasification furnace, a high-temperature oxidation furnace, or a gaseous material path between both furnaces is provided. By being accompanied by the gaseous matter introduced, a deposited ash coating layer can always be formed on the furnace wall during secondary gasification. As another method, an ash replenishment line such as incinerated ash introduced from the outside is provided in the low temperature gasification furnace, the high temperature oxidation furnace or the gaseous substance path between the two furnaces, and the gaseous matter introduced into the high temperature oxidation furnace is provided. The amount of ash to be accompanied can also be maintained at a set value.
[0010]
The furnace wall self-coating method in the gasification treatment of waste according to the present invention is performed by supplying organic waste such as waste plastic, shredder dust, municipal waste, sewage sludge to a gasification furnace using a fluidized bed. Mainly H 2 (hydrogen), CO (carbon monoxide) by gasifying and introducing the gaseous substance obtained in the fluidized bed gasification furnace into a high temperature oxidation furnace and secondary gasification at high temperature In the waste gasification method for recovering the gas, the amount of ash contained in the primary gas introduced into the high-temperature oxidation furnace becomes the set layer thickness of the deposited ash coating layer on the water-cooled wall of the high-temperature oxidation furnace The settings are adjusted as follows. The ash amount is set by supplying a part of the slag or molten fly ash generated in the high-temperature oxidation furnace to the low-temperature gasification furnace, the high-temperature oxidation furnace or the gaseous material path between the two furnaces, and introduced from the outside. Incinerated ash can also be supplied through an ash replenishment line. Further, it is desirable to adjust the particle size of the supply slag and supplemental ash in advance by pulverization.
[0011]
Furthermore, organic waste such as waste plastic, shredder dust, municipal waste, and sewage sludge is primary gasified by supplying it to a gasification furnace using a fluidized bed, and the resulting gaseous matter and unburned char are heated at a high temperature. In a waste gasification method for recovering H 2 and CO-based gases by introducing into an oxidation furnace and secondary gasification at a high temperature, the waste gas is deposited on the inner surface of the water-cooled wall of the high-temperature oxidation furnace. The water cooling temperature is adjusted so that the solidified ash coating layer and the molten ash coating layer melted by the furnace temperature are formed on the top surface of the solidified ash coating layer, and the fireproof brick is protected by the solidified ash coating layer. I am doing so.
[0012]
[Action]
By bringing the organic waste and the oxygen-containing gas into contact with each other in a fluidized bed gasification furnace, primary gasification is performed by partial oxidation at a relatively low temperature (450 to 850 ° C.). The obtained high-calorie gaseous matter, unburned char and oxygen-containing gas are introduced into a high-temperature oxidation furnace, where secondary gasification is performed at a high temperature (1200 to 1600 ° C.). A gas mainly composed of H 2 (hydrogen) and CO (carbon monoxide) can be generated.
[0013]
In the present invention, the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace is cooled with a boiler wall structure or a water-cooled jacket wall structure with a built-in water pipe, and part of the slag or molten fly ash discharged from the high-temperature oxidation furnace is again converted into the high-temperature oxidation furnace. Since it is supplied and melted, a certain amount of ash accompanying the primary gas supplied to the high-temperature oxidation furnace can always be secured. A solidified ash coating layer is formed on the furnace wall by a cooling action by a water pipe or the like, and a molten ash coating layer melted by the temperature in the furnace is formed on the surface layer surface. Due to changes in the amount of heat and moisture due to changes in the composition of the waste supplied to the upstream fluidized bed gasification furnace, the temperature inside the high-temperature oxidation furnace becomes high, and the fluidity of the ash adhering to the furnace wall is increased. By increasing the thickness of the ash coating, the solidified coating layer can be left by the cooling action of the water pipe even when the thickness of the ash coating is reduced, which protects the refractory brick.
[0014]
In addition, when waste plastic, biomass waste, or the like is used as a raw material, it is difficult to actively form and maintain an ash coating layer on the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace because of low ash content. In such a case, incineration ash, coal ash, or the like may be replenished so that an appropriate amount of ash is accompanied in the primary gas. The required amount of ash in the high-temperature oxidation furnace can be determined by the inner surface area of the furnace wall, the required layer thickness of the molten ash coating layer, and the flow rate of the molten slag. Therefore, the total amount of ash contained in the primary gas from the fluidized bed gasifier, the amount of slag discharged from the high-temperature oxidation furnace and circulated and the amount of supplemental ash supplied from the outside is set to be the required ash amount. do it. Circulating slag and supplemental ash need to be adjusted in advance to be pulverized and to have a particle size of a certain value or less before being introduced into the high-temperature oxidation furnace. If the particle size is coarse, the dispersion in the primary gas becomes non-uniform and quantitative supply cannot be performed. Therefore, the ash particle size is made fine to ensure the formation of the ash coating.
[0015]
In order to protect the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace, it is necessary to form an ash coating layer having a constant thickness. However, the layer thickness can be adjusted by adjusting the amount of heat removed from the furnace wall. Therefore, when there is a risk of deterioration of the refractory bricks, it is possible to enhance the protection of the furnace wall by increasing the thickness of the solidified ash coating layer by lowering the cooling temperature. However, the temperature of the surface of the water-cooled part should be higher than the dew point of the product gas containing corrosive gas components such as H 2 S (hydrogen sulfide) and HCl (hydrochloric acid) to prevent corrosion of the water pipe (furnace wall, iron skin). There is a need to.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of a waste gasification apparatus and a furnace wall self-coating method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart of a waste gasification apparatus according to an embodiment.
The gasification treatment apparatus is a primary gasification at a relatively low temperature of 450 to 850 ° C. in a fluidized bed gasification furnace in the former stage, and a high temperature in the latter stage in a state accompanied by pulverized unburned char in the primary gas. By generating secondary gas at 1200 to 1600 ° C. in an oxidation furnace, synthesis gas mainly composed of H2 (SK hydrogen) and CO (carbon monoxide) is generated.
[0017]
First, the raw materials supplied to the gasification processing equipment include municipal waste, sewage sludge, solid fuel, slurry fuel, waste plastic, waste FRP, biomass waste, automobile waste, waste oil, and other organic waste, Bottom grade coal can be used. Organic waste is roughly crushed to about 30 mm and supplied, and solid fuel, slurry fuel and waste oil are supplied as they are. The low-grade coal is supplied after being crushed to about 40 mm. These are received by a pipe, sufficiently stirred and mixed, and then appropriately supplied to the fluidized bed gasification furnace 10. If the properties of the waste to be gasified (calorific value and moisture) are not good, coal, oil coke, etc. can be added as an auxiliary raw material if necessary. The amount to be added is appropriately determined depending on the properties of the waste. The organic waste 12 that has been crushed in advance in this way is supplied to the hopper, and then supplied to the fluidized bed gasification furnace 10 using the screw-type quantitative supply device 14.
[0018]
The fluidized bed gasification furnace 10 into which the waste is charged is composed of a lower fluidized bed portion 16 and an upper freeboard portion 18, both of which communicate with each other via a neck portion 20. The fluidized bed portion 16 is filled with sand (eg, dredged sand, olivine sand), alumina, iron powder, limestone, dolomite, etc. as a fluidized medium 24 on a dispersion plate 22 arranged at the bottom of the furnace. The fluidizing medium 24 is fluidized by ejecting a fluidizing gas into the layer of the fluidizing medium 24. The dispersion plate 22 is shaped like a conical cone protruding from the center, and the fluidizing gas is divided and supplied to the central portion and the peripheral portion of the dispersion plate 22. The flow rate of the fluidizing gas supplied to the central portion is reduced, and oxygen is diluted by recycling a part of the product gas at the outlet of the scrubber 56 described later. The flow rate of the fluidizing gas supplied to the peripheral part is increased, and similarly, the recycle gas is added to make the oxygen concentration the same as or higher than the central part. As a result, a swirling motion is generated in the fluidized bed so that the fluidized medium 24 becomes a downward flow at the central portion of the fluidized bed portion and an upward flow at the peripheral portion.
[0019]
Since the central part fluidized gas has a low oxygen concentration, the combustible gas with a large calorific value including tar generated in the fluidized bed formed as a downward flow in the central part of the fluidized bed is slightly close to dry distillation. After being pyrolyzed and gasified, the ascending to the free board portion 18. Char, which is a solid material generated in the central fluidized bed, is circulated and transferred to the fluidized bed in the peripheral part together with the fluidized medium, and partially combusts char by contacting with the peripheral fluidized gas having a relatively high oxygen concentration. Thus, CO and CO 2 main gases are generated to generate heat that maintains the inside of the furnace at 450 to 850 ° C. Thus, gas, tar, and char are generated by primary gasification in the fluidized bed, but the rate of generation of tar and char increases and the rate of gas generation decreases as the temperature decreases. Since the entire interior of the gasifier is maintained in a reducing atmosphere, any metal contained in the waste that has a melting point higher than the fluidized bed temperature is discharged together with the fluid medium from the bottom of the gasifier as unoxidized valuable metal. Is done. Therefore, for example, aluminum can be recovered in an unoxidized metal state when the fluidized bed temperature is lower than 660 ° C., which is the melting point of aluminum. For this recovery, a discharge port 26 is provided in the periphery of the fluidized bed furnace. In this way, valuable metals such as iron, copper, and aluminum contained in the incombustible material can be recovered from the outlet 26 in a clean and unoxidized state. At the same time, the dredged sand of the fluid medium 24 discharged together with the incombustible material from the discharge port 26 is transported upward using a bucket conveyor or the like after separating the incombustible material by a dispensing operation and returned to the fluidized bed gasification furnace 10. .
[0020]
The organic waste thrown into the fluidized bed portion 16 of the gasification furnace 10 becomes gas, tar, and char by primary gasification, and the gas and tar are vaporized and rise in the furnace. The char is refined by the swirling motion of the fluid medium while undergoing partial oxidation. Since the refined char is porous and light, it is entrained in the upward flow of gas. By using hard cinnabar as the fluid medium 24, char crushing is further promoted. The gas, tar, and unburned char that have exited the fluidized bed gasification furnace 10 are supplied to a high-temperature oxidation furnace 30 in the next stage, and CO (carbon monoxide), H 2 (hydrogen) by high-temperature secondary gasification here. ) The main synthesis gas is generated.
[0021]
The primary gas discharged from the top of the fluidized bed gasification furnace 10 is supplied to the next stage high temperature oxidation furnace 30 through the primary gas transfer path 32. A burner is attached to the top of the high-temperature oxidation furnace 30. By supplying the primary gas and oxygen gas as a gasifying agent separately into the furnace, partial oxidation is performed at a high temperature of 1200 to 1600 ° C. Secondary gasification is performed. A reaction chamber 34 lined with a refractory is formed in the upper half of the high temperature oxidation furnace 30. A quenching chamber 36 is provided at the lower part of the high-temperature oxidation furnace 30, and the reaction chamber 34 and the quenching chamber 36 are communicated with each other through a throat portion 38. A water line 40 for sending water for gas quenching is opened in the quenching chamber 36, and water is supplied and discharged so as to obtain an appropriate water level. The secondary gas generated in the reaction chamber 34 passes through the throat portion 38 and is blown into the water in the quenching chamber 36, and then the gas line 44 from the gas discharge port 42 provided in the upper region of the water surface of the quenching chamber 36. It is made to feed to the following scrubber 56 through.
[0022]
In this case, it is desirable to supply the primary gas to the high-temperature oxidation furnace 30 so as to make a swirl flow in the reaction chamber 34 so that the residence time of the unburned char becomes long. As a result, the unburned char descends while circling along the furnace wall, and is gasified at 1200 to 1600 ° C. at high speed while being mixed in the swirling flow with the gasifying agent by radiant heat from the combustion flame and the furnace wall. As a result of this secondary gasification, the ash contained in the unburned char becomes slag mist, is captured by the molten slag layer on the furnace wall of the reaction chamber 34 by the centrifugal force of the swirling flow, flows down the furnace wall, and enters the quenching chamber 36. It is crushed in the quenching chamber 36 to become slag particles, discharged to the outside through the lock hopper 46, and separated into coarse slag and fine slag by the screen 48.
[0023]
In this way, valuable metals are recovered in an unoxidized state along with primary gasification by the fluidized bed gasification furnace 10 in the previous stage, and unburned char accompanied with the primary gas is secondary gasified in the high temperature oxidation furnace 30 in the subsequent stage. can do. In the subsequent high-temperature oxidation furnace 30, hydrocarbons, tar, and char are almost completely decomposed by high-temperature gasification at 1200 to 1600 ° C., and the generated gases are H 2 (hydrogen), CO (carbon monoxide), CO 2 (carbon dioxide). Carbon) and H 2 O (water vapor). Further, the slag granulated ash is discharged from the bottom of the high temperature oxidation furnace 30. Thus, valuable metals and slag can be recovered from organic waste, and synthesis gas can be generated.
[0024]
In order to recover the synthesis gas, a gas discharge port 42 provided in the upper part of the quenching chamber 36 of the high-temperature oxidation furnace 30 is connected to a scrubber 56 by a gas line 44, and fine unreacted carbon contained in the secondary gas. And ash is removed. This is intended to separate the solids from the gas by washing the secondary gas with water. Further, an acid gas removing device 58 is disposed at the subsequent stage of the scrubber 56 so that acid gases such as CO 2 (carbon dioxide), H 2 S (water vapor), COS (carbonyl sulfide), etc. can be removed and used as a synthesis gas. To be purified. Further, the purified gas is sent to the cold box 60, and CO is cryogenically separated so that the remaining H 2 is fed to, for example, an ammonia production facility.
[0025]
In such a two-stage gasifier, in this embodiment, the furnace wall structure of the high-temperature oxidation furnace 30 has a castable 64 attached to the inner surface of the iron shell 62, as shown in part in FIG. In addition, fire bricks 66 are laminated on the inner surface, and in particular, the castable 64 has a boiler wall structure in which a cooling medium such as water is circulated through a water pipe 68. With this structure, the surface temperature of the refractory brick wall on the reaction chamber 34 side is set to a temperature necessary for forming the solidified ash coating layer 76.
[0026]
As described above, the primary gas is introduced from the fluidized bed gasification furnace 10 to the high temperature oxidation furnace 30 adopting the boiler wall structure, and the slag mist generated in the process of secondary gasification of the primary gas is positively applied. In this embodiment, a part of the fine slag collected from the quenching chamber 36 of the high-temperature oxidation furnace 30 is pulverized and supplied to the lower part of the free board portion 18 of the fluidized bed gasification furnace 30 in order to deposit and coat the furnace wall. Like to do. Thereby, a fixed amount of ash is always ensured in the primary gas supplied to the high temperature oxidation furnace 30. As a result of the high temperature secondary gasification in the high temperature oxidation furnace 30, the ash contained in the char and the pulverized granulated slag become slag mist, and a molten slag layer is formed on the furnace wall of the reaction chamber 34 by the centrifugal force of the swirling flow. Form. Next, the slag that flows down the furnace wall and enters the quenching chamber 36 and is crushed in the quenching chamber 36 is discharged to the outside through the lock hopper 46 at the lower portion, and is separated into coarse slag and fine slag by the screen 48. Is done. The slag to be returned is preferably fine slag containing unburned char if the gasification efficiency is further increased. In the embodiment, as shown in FIG. 1, the pulverized fine slag is returned.
[0027]
For this reason, a slag return line (ash circulation supply line) 70 is connected to the under-sieving discharge side of the screen 48, and is connected to the fluidized bed gasification furnace 10 via a fine pulverizer 72. Further, an ash bunker 74 is provided adjacent to the slag return line (ash circulation supply line) 70 so that incinerated ash or the like carried in from the outside can be used as supplementary ash. This is because when the organic waste material is waste plastic, the thickness of the deposited ash coating layer on the furnace wall is reduced due to the lack of ash, and HCl (hydrochloric acid) and H 2 S (hydrogen sulfide) contained in the gas. This is to prevent a situation in which a corrosive gas component such as water damages the water pipe 68 or the like, or a salt in the molten slag wears the firebrick. The total amount of the return slag and supplemental ash may be as long as it is necessary to form a thickness necessary for the ash coating layer in the high-temperature oxidation furnace 30. Specifically, the total amount of the ash contained in the primary gas introduced from the fluidized bed gasification furnace 10, the return slag, and the supplemental ash is commensurate with the amount of the molten ash coating layer that flows down per unit time. You may adjust to.
[0028]
The slag and supplementary ash separated in the high temperature oxidation furnace 30 by such a slag return line (ash circulation supply line) 70 is supplied to the high temperature oxidation furnace 30 along with the primary gas. The furnace wall of the high-temperature oxidation furnace 30 is cooled by the water pipe 68 and has a steep temperature gradient in the horizontal direction of the deposited ash because the surface temperature of the refractory brick 66 is set to the ash solidification temperature. become. Therefore, a solidified ash coating layer 76 deposited on the inner surface of the furnace wall and a molten ash coating layer 78 inside the furnace of the solidified ash coating layer 76 are formed. Therefore, an interface 80 exists between the two layers 76 and 78.
[0029]
The secondary gasification in the high-temperature oxidation furnace 30 is a high-speed reaction, and the furnace temperature fluctuates due to the composition fluctuation of the raw material waste in the fluidized bed gasification furnace 10 in the previous stage. Even if the temperature in the high-temperature oxidation furnace 30 rises to near 1600 ° C. due to the change in the composition of the primary gas, the temperature gradient of the ash deposition layer becomes stronger and the ash deposition amount decreases, but the furnace wall is cooled by the water pipe 68. Therefore, the surface of the refractory brick 66 is protected by the solidified ash coating layer 76. On the contrary, even if the furnace temperature is close to 1200 ° C., the temperature gradient of the ash accumulation layer becomes loose, so the amount of ash accumulation increases, but the surface of the refractory brick 66 is protected by the solidified ash coating layer 76. There is no change. As a result, a self-coating action is obtained, protection by deposited ash in the high-temperature oxidation furnace 30 is ensured, and the furnace wall can be prevented from being damaged by corrosive gas components and molten slag.
[0030]
As described above, in the present embodiment, ash such as slag and incinerated ash of the high-temperature oxidation furnace 30 is supplemented and introduced into the high-temperature oxidation furnace, so that the furnace wall can be protected by the ash self-coating action.
In the above embodiment, ash such as slag and incinerated ash is returned to the fluidized bed gasification furnace 10, but it may be mixed in the raw material, as long as it can be uniformly dispersed in the primary gas. It can be supplied anywhere in the path leading to the high temperature oxidation furnace 30.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace has a boiler wall structure with a built-in water tube, and slag or ash generated in the high-temperature oxidation furnace is converted into a low-temperature gasification furnace, a high-temperature oxidation furnace, or both furnaces. An ash circulation supply line is provided in the gas path between them, and is accompanied by the gaseous substance introduced into the high-temperature oxidation furnace so that a deposition coating is formed on the furnace wall during secondary gasification. Since the self-coating action is ensured, it is possible to effectively protect the wall of the high-temperature oxidation furnace and increase its durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a waste gasification apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a furnace wall of a high temperature oxidation furnace of a gasification processing apparatus used in the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a conventional high-temperature oxidation furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluidized bed gasification furnace 12 Organic waste 14 Fixed quantity supply apparatus 16 Fluidized bed part 18 Free board part 20 Neck part 22 Dispersion board 24 Fluidized medium (sand sand)
26 discharge port 30 high temperature oxidation furnace 32 primary gas transfer path 34 reaction chamber 36 quenching chamber 38 throat section 40 water line 42 gas discharge port 44 gas line 46 lock hopper 48 screen 56 scrubber 58 acid gas removal device 60 cold box 62 iron skin 64 Castable 66 Refractory brick 68 Water pipe 70 Slag return line (ash circulation supply line)
72 Fine grinding machine 74 Ash bunker 76 Solidified ash coating layer 78 Molten ash coating layer 80 Interface

Claims (6)

有機性廃棄物を供給して低温下にて一次ガス化させる流動層を用いたガス化炉と、前記流動層ガス化炉にて得られたガス状物を導入し高温下にて二次ガス化する高温酸化炉とを有する廃棄物のガス化処理装置において、前記高温酸化炉の炉壁を水管が内蔵されたボイラ壁構造または水冷ジャケット壁構造とし、前記高温酸化炉あるいは後段の除塵装置にて回収されるスラグもしくは溶融飛灰の一部を流動層ガス化炉、高温酸化炉あるいはその間のガス状物経路に供給する灰循環供給ラインを設け、高温酸化炉に導入されるガス状物に同伴させて二次ガス化時に炉壁に堆積灰コーティング層を常時形成可能としたことを特徴とする廃棄物のガス化処理装置。A gasification furnace using a fluidized bed that supplies organic waste and primary gasifies at a low temperature, and a gaseous substance obtained in the fluidized bed gasification furnace is introduced to produce a secondary gas at a high temperature. In a waste gasification apparatus having a high-temperature oxidation furnace, the furnace wall of the high-temperature oxidation furnace has a boiler wall structure or a water-cooled jacket wall structure with a built-in water pipe. An ash circulation supply line that supplies a part of the slag or molten fly ash recovered in this way to the fluidized bed gasifier, high-temperature oxidation furnace, or the gaseous material path between them is installed, and the gaseous material introduced into the high-temperature oxidation furnace A waste gasification apparatus characterized by being able to always form a deposited ash coating layer on the furnace wall during secondary gasification. 前記流動層ガス化炉、高温酸化炉あるいはその間のガス状物経路に外部から導入した焼却灰等の灰補充ラインを設けて、高温酸化炉に導入されるガス状物に同伴させる灰量を設定値に確保したことを特徴とする請求項1に記載の廃棄物のガス化処理装置。Set up ash replenishment line such as incinerated ash introduced from the outside in the fluidized bed gasification furnace, high temperature oxidation furnace or the gaseous material path between them, and set the amount of ash to be accompanied by the gaseous material introduced into the high temperature oxidation furnace The waste gasification processing apparatus according to claim 1, wherein the value is ensured. 廃プラスチック、下水汚泥、シュレッダーダスト、都市ゴミなどの有機性廃棄物を流動層を用いたガス化炉へ供給することにより一次ガス化させ、前記流動層ガス化炉にて得られたガス状物を高温酸化炉へ導入して高温下にて二次ガス化することにより有用ガスを生成する廃棄物のガス化処理方法において、前記高温酸化炉へ導入される一次ガスに含有される灰量を前記高温酸化炉の水冷壁への堆積灰コーティング層の設定層厚となるように設定したことを特徴とする廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法。Gaseous materials obtained in the fluidized bed gasification furnace by organic gas such as waste plastic, sewage sludge, shredder dust, municipal waste, etc. supplied to a gasification furnace using a fluidized bed In a waste gasification method for producing useful gas by introducing a gas into a high-temperature oxidation furnace and secondary gasification at a high temperature, the amount of ash contained in the primary gas introduced into the high-temperature oxidation furnace A furnace wall self-coating method in waste gasification treatment, characterized in that it is set to have a set layer thickness of a deposited ash coating layer on a water-cooled wall of the high-temperature oxidation furnace. 前記設定灰量は高温酸化炉にて生成されるスラグを流動層ガス化炉、高温酸化炉あるいはその間のガス状物経路に循環供給することにより行われ、または、外部から導入した焼却灰等を灰補充ラインを通じて供給して行われることを特徴とする請求項3に記載の廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法。The set ash amount is determined by circulating and supplying slag generated in a high-temperature oxidation furnace to a fluidized bed gasification furnace, a high-temperature oxidation furnace, or a gaseous material passage therebetween, or incineration ash introduced from the outside. The furnace wall self-coating method in the gasification treatment of waste according to claim 3, wherein the furnace wall self-coating method is performed by supplying through an ash replenishment line. 前記循環供給スラグおよび補充灰は予め粉砕されて粒度調整されていることを特徴とする請求項4に記載の廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法。5. The furnace wall self-coating method in waste gasification processing according to claim 4, wherein the circulating supply slag and supplemental ash are pulverized in advance and the particle size is adjusted. 廃プラスチック、下水汚泥、シュレッダーダスト、都市ゴミなどの有機性廃棄物を流動層ガス化炉に供給することにより一次ガス化させ、前記流動層ガス化炉にて得られたガス状物を高温酸化炉に導入して高温下にて二次ガス化することにより有用ガスを生成する廃棄物のガス化処理方法において、前記高温酸化炉の水冷壁に付着堆積されている固化灰コーティング層と、この固化灰コーティング層の上面にて炉内温度により溶融された溶融灰コーティング層とが形成されるように水冷温度を調整し、固化灰コーティング層による炉壁保護をなすようにしたことを特徴とする廃棄物のガス化処理における炉壁セルフコーティング方法。Organic waste such as waste plastic, sewage sludge, shredder dust, and municipal waste is supplied to a fluidized bed gasification furnace for primary gasification, and the gaseous matter obtained in the fluidized bed gasification furnace is oxidized at high temperature. In a waste gasification method for producing useful gas by introducing into a furnace and secondary gasifying at high temperature, a solidified ash coating layer deposited and deposited on a water-cooled wall of the high-temperature oxidation furnace, The water cooling temperature is adjusted so that the molten ash coating layer melted by the furnace temperature is formed on the upper surface of the solidified ash coating layer, and the furnace wall is protected by the solidified ash coating layer. Furnace wall self-coating method in waste gasification.
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