特許 5960214 溶融設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5960214

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】溶融設備

(51)【国際特許分類】

   F23J 3/00 20060101AFI20160719BHJP

   F23G 5/00 20060101ALI20160719BHJP

   F23G 5/027 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   F23J3/00 ZZAB

   F23G5/00 115Z

   F23G5/027 Z

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-173280(P2014-173280)

(22)【出願日】2014年8月27日

(62)【分割の表示】特願2010-134194(P2010-134194)の分割

【原出願日】2010年6月11日

(65)【公開番号】特開2014-240749(P2014-240749A)

(43)【公開日】2014年12月25日

【審査請求日】2014年8月27日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】501370370

【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】橘田 岳洋

(72)【発明者】

【氏名】白井 利昌

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 芳久

(72)【発明者】

【氏名】八重樫 絵理

【審査官】 鈴木 貴雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１４７００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６４６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０９０５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６３０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１６２０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２２３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５６０６８０６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１１−２４７５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２０９２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０６７４４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００４−５３１６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５４６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｇ ５／００

Ｆ２３Ｇ ５／０２７

Ｆ２３Ｊ １／００

Ｆ２３Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

灰分を燃焼溶融する溶融炉と、
前記溶融炉上方に配された二次燃焼室と、
前記溶融炉で発生したスラグを下方へ案内するスラグ抜出シュートと、
前記スラグ抜出シュートと前記二次燃焼室とを連通するバイパス流路と、
前記バイパス流路の間に設けられ、流路断面が狭められた絞り部を有すると共に前記バイパス流路に燃焼排ガスを吸引するエゼクタと、
前記絞り部と同軸に設けられると共に先端開口部から前記絞り部に向けて高圧空気を噴出する駆動空気供給管と、
前記エゼクタの内壁面に前記燃焼排ガスに混入する混入物が付着することを防止する付着防止手段と、を備え、
前記付着防止手段は、前記エゼクタの内壁面に付着した付着物を除去する付着物除去部を有し、
前記付着物除去部は、前記エゼクタの外壁面を叩いて前記エゼクタの内壁面に振動を付与する振動付与装置と、
前記エゼクタの内壁面に空気を吹き付けるエアブラスタと、を有し、
前記エアブラスタには、前記駆動空気供給管の前記先端開口部より下方から、圧縮空気を噴出する先端部が設けられていることを特徴とする溶融設備。

【請求項2】

前記エゼクタは、前記駆動空気供給管が固定される端壁であって、環状孔を有する内側の内端壁と、前記内側の壁に対して回動可能に設けられていると共に前記エゼクタを気密に封止する外側の外端壁とを有する端壁を有し、
前記エアブラスタは、長尺状をなし、前記環状孔に挿入されていると共に、前記外側の壁との間に気密性が確保された状態で前記外側の壁を貫通し、前記駆動空気供給管の軸方向に相対移動可能である請求項１に記載の溶融設備。

【請求項3】

前記付着物除去部は、前記エゼクタの内壁面に機械洗浄を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融設備。

【請求項4】

前記付着防止手段は、前記絞り部の上流に設けられ、前記吸引された前記燃焼排ガスを旋回させて旋回流を形成すると共に前記旋回流に含まれる混入物を遠心分離する旋回分離部を有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の溶融設備。

【請求項5】

前記旋回分離部は、前記燃焼排ガスの旋回流が沿って流れる内壁を冷却する冷却系を備えることを特徴とする請求項４に記載の溶融設備。

【請求項6】

前記エゼクタは、直列に複数設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の溶融設備。

【請求項7】

前記付着防止手段は、前記エゼクタの内壁面に沿ってフィルム空気を形成するフィルム空気形成部を備えることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の溶融設備。

【請求項8】

前記付着防止手段は、前記バイパス流路に設けられ、上流側で分岐すると共に下流側で合流する切替可能な複数の分岐流路を備え、
前記複数の分岐流路には、それぞれ前記エゼクタを備えていることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか一項に記載の溶融設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

周知のように、都市ごみを始めとして不燃ごみ、焼却残渣、汚泥、埋立ごみ等の廃棄物まで幅広く処理できる技術としてガス化溶融システムがある。このガス化溶融システムは、廃棄物を熱分解してガス化するガス化炉と、このガス化炉の下流側に設けられ、ガス化炉にて生成された熱分解ガスを高温燃焼させ、ガス中の灰分を溶融スラグ化する溶融設備を備えている。

【0003】

下記特許文献１においては、ガス化溶融システムの溶融設備として、熱分解ガス及びチャーを高温燃焼する溶融炉と、溶融炉で生成したスラグを排出させる排出設備と、溶融炉で生成した燃焼排ガスを再燃焼させる二次燃焼室とを備えており、溶融炉のスラグタップ下部に設けた燃焼排ガス抜き出し用配管を通して、燃焼排ガスを吸引するエゼクタを設け、燃焼排ガスをエゼクタに吸引させるための駆動空気をエゼクタに送り込むファンを設けている。このような構成により、高温の燃焼排ガスを循環させ、スラグタップを高温に維持してスラグが凝固することを連続的に抑止すると共に、循環のために燃焼排ガスの温度を低下させることなく良好に循環を継続させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１６１４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の技術においては、低沸点の塩類や燃焼排ガスに同伴するスラグ滴等が燃焼排ガスに混入すると共に燃焼排ガスに同伴し、エゼクタの内壁面に混入物が付着して流路を閉塞したり、流路を狭めたりするために、燃焼排ガスの循環が不安定になってしまうという問題があった。

【0006】

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、燃焼排ガスの流路が閉塞したり、狭められたりすることを抑止して燃焼排ガスを安定して循環させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る溶融設備は、灰分を燃焼溶融する溶融炉と、前記溶融炉上方に配された二次燃焼室と、前記溶融炉で発生したスラグを下方へ案内するスラグ抜出シュートと、前記スラグ抜出シュートと前記二次燃焼室とを連通するバイパス流路と、前記バイパス流路の間に設けられ、流路断面が狭められた絞り部を有すると共に前記バイパス流路に燃焼排ガスを吸引するエゼクタと、前記絞り部と同軸に設けられると共に先端開口部から前記絞り部に向けて高圧空気を噴出する駆動空気供給管と、前記エゼクタの内壁面に前記燃焼排ガスに混入する混入物が付着することを防止する付着防止手段と、を備え、前記付着防止手段は、前記エゼクタの内壁面に付着した付着物を除去する付着物除去部を有し、前記付着物除去部は、前記エゼクタの外壁面を叩いて前記エゼクタの内壁面に振動を付与する振動付与装置と、前記エゼクタの内壁面に空気を吹き付けるエアブラスタと、を有し、前記エアブラスタには、前記駆動空気供給管の前記先端開口部より下方から、圧縮空気を噴出する先端部が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、付着防止手段を備えるので、燃焼排ガスにダストや塩類の混入物がエゼクタの内壁面に付着することを防止する。これにより、燃焼排ガスの流路が閉塞したり、狭められたりすることがなくなるために、燃焼排ガスを安定して循環させることができる。

【0008】

また、付着物除去装置がエゼクタの外壁面を叩いてエゼクタの内壁面に振動を付与するので、燃焼排ガスやエゼクタの駆動空気の円滑な流れを阻害しないで、エゼクタの内壁面の付着物を除去することができる。

【0009】

また、エゼクタの内壁面に付着した付着物を除去する付着物除去部を備えるので、燃焼排ガスに含まれる混入物がエゼクタの内壁面に付着したとしても、付着物を除去することができる。

【0010】

また、付着物除去部がエゼクタの内壁面に空気を吹き付けるので、エゼクタの内壁面に付着した付着物を吹き付けた空気によって除去すると共に、除去した付着物をエゼクタの流れに合流させる。これにより、付着物をより確実に下流側に流すことができ、清掃等のメンテナンスの手間を軽減することができる。
また、前記エゼクタは、前記駆動空気供給管が固定される端壁であって、環状孔を有する内側の内端壁と、前記内側の壁に対して回動可能に設けられていると共に前記エゼクタを気密に封止する外側の外端壁とを有する端壁を有し、前記エアブラスタは、長尺状をなし、前記環状孔に挿入されていると共に、前記外側の壁との間に気密性が確保された状態で前記外側の壁を貫通し、前記駆動空気供給管の軸方向に相対移動可能としてもよい。

【0011】

また、前記付着物除去部は、前記エゼクタの内壁面に機械洗浄を行うことが好ましい。
この構成によれば、付着物除去部がエゼクタの内壁面に機械洗浄を行うので、エゼクタの内壁面の付着物を直接的に除去することができる。

【0012】

また、前記付着防止手段は、前記絞り部の上流に設けられ、前記導入された前記燃焼排ガスを旋回させて旋回流を形成すると共に前記旋回流に含まれる混入物を遠心分離する旋回分離部を有することが好ましい。
この構成によれば、絞り部の上流に、旋回流に含まれる混入物を遠心分離する旋回分離部を備えるので、絞り部に到達する混入物を低減することができる。これにより、エゼクタの内壁面に付着する付着物を低減することができる。

【0013】

また、前記旋回分離部は、前記燃焼排ガスの旋回流が沿って流れる内壁を冷却する冷却系を備えることが好ましい。
この構成によれば、燃焼排ガスの旋回流が沿って流れる内壁を冷却する冷却系を備えるので、燃焼排ガスに含まれる揮発した塩類を凝固させて燃焼排ガスに混入した塩類と燃焼排ガスとを分離することができる。これにより、エゼクタの内壁面に付着する付着物をさらに低減することができる。

【0014】

また、前記エゼクタは、直列に複数設けられていることが好ましい。
この構成によれば、エゼクタが直列に複数設けられているので、圧力損失が大きい旋回分離部を絞り部の上流に設けたとしても、バイパス流路に燃焼排ガスを良好に導入することができる。

【0015】

また、前記付着防止手段は、前記エゼクタの内壁面に沿ってフィルム空気を形成するフィルム空気形成部を備えることが好ましい。
この構成によれば、エゼクタの内壁面に沿ってフィルム空気を形成するフィルム空気形成部を備えるので、燃焼排ガスに含まれる混入物がエゼクタの内壁面に到達し難くなる。
これにより、絞り部に付着する混入物を低減することができる。

【0016】

また、前記付着防止手段は、前記バイパス流路に設けられ、上流側で分岐すると共に下流側で合流する切替可能な複数の分岐流路を備え、前記複数の分岐流路には、それぞれ前記エゼクタを備えていることが好ましい。
この構成によれば、バイパス流路が、上流側で分岐すると共に下流側で合流する切替可能な複数の分岐流路を備え、エゼクタが各分岐流路に設けられているので、一の分岐流路を用いて燃焼排ガスを循環させると共に、他の分岐流路におけるエゼクタを清掃することができるので、溶融設備の稼働を継続させながらエゼクタを清掃してエゼクタの内壁面の付着物を除去することができる。

【0017】

また、前記付着防止手段は、前記エゼクタの上流に設けられ、前記燃焼排ガスに散液して前記燃焼排ガスに含まれる混入物を除去する散液部を備え、前記エゼクタは、駆動用空気が前記散液された液体が気化する温度以上とされていることが好ましい。
この構成によれば、付着防止手段が散液部を備えると共にエゼクタの駆動用空気が散液された液体が気化する温度以上とされているので、散液により燃焼排ガスにミスト状の液体が含まれることとなっても、この液体を気化させてエゼクタの内壁面及びバイパス流路壁面に液体が付着することを抑止する。これにより、エゼクタの内壁面及びバイパス流路壁面に付着した液体によって、燃焼排ガス中の残留混入物が捕捉されることを抑止するので、燃焼排ガスの流路が閉塞したり、狭められたりすることを防止して燃焼排ガスを安定して循環させることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る溶融設備によれば、燃焼排ガスの流路が閉塞したり、狭められたりすることを抑止して燃焼排ガスを安定して循環させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るガス化溶融システムＳの概略図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係る溶融設備１Ａの要部拡大図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係るエゼクタ２１の拡大断面図である。

【図4】本発明の第一実施形態の第一変形例に係るエゼクタ２１Ａの拡大断面図である

【図5】本発明の第一実施形態の第二変形例に係るエゼクタ２１Ｂの拡大断面図である。

【図6】本発明の第二実施形態に係る溶融設備１Ｂの要部拡大図である。

【図7】本発明の第二実施形態の第一変形例に係る溶融設備１Ｂ１の概略構成図である。

【図8】本発明の第二実施形態の第二変形例に係る溶融設備１Ｂ２の要部拡大断面図である。

【図9】本発明の第三実施形態に係る溶融設備１Ｃの要部拡大断面図である。

【図10】本発明の第三実施形態の変形例に係る付着防止手段３６Ａを示す概略構成図である。

【図11】本発明の第四実施形態に係る溶融設備１Ｄを示す概略構成図である。

【図12】本発明の第五実施形態に係る溶融設備１Ｅを示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
まず最初に、本発明の第一実施形態〜第四実施形態に係るガス化溶融システムＳの概略について説明する。
（ガス化溶融システム）
図１は、ガス化溶融システムＳの概略図である。
ガス化溶融システムＳは、廃棄物を熱分解してガス化する流動床式ガス化炉１００と、該流動床式ガス化炉１００の下流側に設けられ、流動床式ガス化炉１００にて生成された熱分解ガスＣを高温燃焼させてガス中の灰分を溶融スラグ化する溶融設備１Ａと、溶融設備１Ａから排出された燃焼排ガスＧを処理する排ガス処理設備２００を備えている。

【0021】

流動床式ガス化炉１００は、廃棄物Ｄが投入された廃棄物投入ホッパ１０１と、廃棄物投入ホッパ１０１の出口に接続された入口を有し、水平方向に廃棄物Ｄを押し出すプシャー式の第一給じん装置１０２ａと、上部が第一給じん装置１０２ａの出口に接続され、上下に延びる空間を形成する接続シュート１０２ｂと、接続シュート１０２ｂの下部に接続された入口を有するスクリュー式の第二給じん装置１０２ｃと、第二給じん装置１０２ｃから廃棄物Ｄが定量供給される炉本体１０３を備えている。

【0022】

炉本体１０３には、例えば、温度約１２０〜２３０℃、空気比０．２〜０．７程度の燃焼空気Ｂ１が炉下部から風箱１０３ａを介して炉内に吹き込まれ、流動層温度が４５０〜６００℃程度に維持されており、廃棄物Ｄを熱分解ガス化して、ガス、ガス状のタール、チャー（炭化物）に分解する。なお不燃物Ｎは不燃物排出口１０３ｂより逐次排出される。

【0023】

チャーは炉本体１０３の流動層内で徐々に微粉化され、ガス及びガス状のタールに同伴して溶融設備１Ａの旋回溶融炉２へ導入される。以下、旋回溶融炉２へ導入されるこれらの成分を総称して熱分解ガスＣと呼ぶ。

【0024】

（溶融設備）
図２は、溶融設備１Ａの要部拡大図である。
溶融設備１Ａは、図２に示すように、竪型の旋回溶融炉（溶融炉）２と、旋回溶融炉２の上方に配された二次燃焼室８と、スラグカットバーナ７ａを有していると共に旋回溶融炉２で発生したスラグを下方へ案内するスラグ抜出シュート７と、二次燃焼室８の下流側に配設されたボイラ９と、旋回溶融炉２の下方に設けられた水砕槽１０と、スラグ抜出シュート７と二次燃焼室８とを連通するバイパス流路２０とを備えている。

【0025】

旋回溶融炉２は、図１及び図２に示すように、流動床式ガス化炉１００より排出された熱分解ガスＣを燃焼空気Ｂ２と混合して炉内に吹き込む熱分解ガスバーナ３を備えている。
旋回溶融炉２では、図２に示すように、混合された熱分解ガスＣと燃焼空気Ｂ２とが炉内で旋回流を形成しながら燃焼することにより、炉内温度が１３００〜１５００℃に維持されると共に、熱分解ガスＣ中の灰分が溶融、スラグ化される。この溶融スラグは、旋回溶融炉２の内壁面に付着、流下し、炉底部のスラグ出滓口６からスラグ抜出シュート７を経て水砕槽１０に排出される。

【0026】

ここで、バイパス流路２０は、図２に示すように、バイパス流路２０の途中に設けられた燃焼排ガスＧを吸引するエゼクタ２１を備えており、燃焼排ガスＧがバイパス流路２０を介してスラグ抜出シュート７から二次燃焼室８に導かれるようになっている。すなわち、高温の燃焼排ガスＧがスラグ出滓口６を連続的に通過することで、溶融スラグが凝固することを抑止している。このバイパス流路２０の詳細については、後に詳述する。

【0027】

図１に示すように、水砕槽１０に排出されたスラグは、水砕槽１０で急冷され、スラグコンベア１０ａにより搬出されて水砕スラグとして回収される。回収された水砕スラグは、路盤材等に有効利用することが可能である。
一方、旋回溶融炉２から排出された燃焼排ガスＧは連結部５を介して二次燃焼室８へ導入される。二次燃焼室８は、供給された燃焼空気Ｂ３により、燃焼排ガスＧ中の未燃分を燃焼させる。この後、燃焼排ガスＧは、ボイラ９で熱回収されて２００〜２５０℃程度まで冷却され、排ガス処理設備２００へ送られる。

【0028】

図１に戻って、排ガス処理設備２００においては、ボイラ９から排出された燃焼排ガスＧが減温塔２０１へ導入され、直接水噴霧により１５０〜１８０℃程度まで冷却された後に、必要に応じて煙道で消石灰、活性炭が噴霧され、反応集塵装置２０２に導入される。
そして、反応集塵装置２０２において燃焼排ガスＧ中の煤塵、酸性ガス、ＤＸＮ類等が除去された後、反応集塵装置２０２から排出された集塵灰が薬剤処理して埋立処分され、燃焼排ガスＧが蒸気式加熱器２０３で再加熱され、触媒反応装置２０４でＮＯｘが除去された後、誘引ファン２０５を介して煙突２０６より大気放出される。

【0029】

（エゼクタ）
図３は、エゼクタ２１の拡大断面図である。
図３に示すように、エゼクタ２１は、バイパス流路２０と連通して燃焼排ガスＧが流入する有底筒状の筒部２２と、筒部２２の下流側に延びると共に流路断面が狭められた絞り部２３と、絞り部２３の下流側に連続して設けられた拡径部２４と、筒部２２と同軸に設けられると共に絞り部２３に囲繞された先端開口部から高圧空気Ａを下流側に向けて噴出させる駆動空気供給管２５とを備えている。
絞り部２３は、流路上流から下流に向かうに従って漸次縮径する先細り部２３ａと先細り部２３ａの下流側に連続して略一定の径で形成された小径部２３ｂとを備えている。

【0030】

このエゼクタ２１は、駆動空気供給管２５から高圧空気Ａが噴射されると、絞り部２３によって高圧空気Ａの流速が増大し、周囲の燃焼排ガスＧを巻き込んで下流側に押し流すと共にエゼクタ２１の上流側を負圧にすることで、燃焼排ガスＧがスラグ抜出シュート７から吸引されるようになっている（図２参照）。
なお、エゼクタ２１の姿勢は適宜変更して構わないし、高圧空気Ａの流れ方向や燃焼排ガスＧの導入方向も適宜設定可能である。

【0031】

（付着防止手段）（付着物除去部）
上記構成からなるエゼクタ２１には、図３に示すように、燃焼排ガスＧに混入する混入物の付着を防止する付着防止手段３１が設けられており、この付着防止手段３１は、エゼクタ２１の内壁面２１ａに付着した付着物Ｆを除去するエアノッカ(付着物除去部）４１を備えている。

【0032】

エアノッカ４１は、図３に示すように、先細り部２３ａのうち小径部２３ｂ側の外壁面を叩いてエゼクタ２１の内壁面２１ａに振動を付与するように配置されている。このエアノッカ４１は、常時作動するのではなく、定期的に作動するようになっている。

【0033】

次に、上記の構成からなる付着防止手段３１及びエアノッカ４１の動作について説明する。
エアノッカ４１を停止した状態においてエゼクタ２１を駆動すると、図２に示すように、上述した作用により、燃焼排ガスＧがバイパス流路２０をスラグ抜出シュート７から二次燃焼室８に向けて流れる。エゼクタ２１においては、絞り部２３の内壁面２１ａに燃焼排ガスＧが衝突を繰り返すことにより、この内壁面２１ａに燃焼排ガスＧに同伴された混合物が付着・堆積して付着物Ｆが成長していく。
ここで、内壁面２１ａに付着・堆積した付着物Ｆは、燃焼排ガスＧに含まれるダストや塩類からなり、ＣａＣｌ_２、ＣａＳＯ_４、ＮａＣｌ、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＫＣｌ、Ｋ_２ＳＯ_４、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３が主要な成分となる。

【0034】

所定の時間が経過するとエアノッカ４１が作動する。エアノッカ４１は、エゼクタ２１の外壁面を叩き、エゼクタ２１の内壁面２１ａに振動を付与する。この振動により、内壁面２１ａに付着していた付着物Ｆが剥がれる。内壁面２１ａから剥がれた付着物Ｆは、高圧空気Ａ及び燃焼排ガスＧによって巻き込まれるようにして下流側に押し流され、バイパス流路２０を流れ、最終的に二次燃焼室８に到達して燃焼する。または、エゼクタ２１の底部に堆積する。このエゼクタ２１内の堆積物については、定期的な清掃により、図示しない掃除口からエゼクタ２１の外部へ排出される。

【0035】

そして、エアノッカ４１は一定時間作動した後に再び停止する。
上記のように付着物Ｆが除去されたエゼクタ２１においては、燃焼排ガスＧの流路が閉塞したり、狭められたりすることがなく、燃焼排ガスＧが安定して循環する。

【0036】

以上説明したように、溶融設備１Ａによれば付着防止手段３１を備えるので、エゼクタ２１の内壁面２１ａに燃焼排ガスＧに混入する混入物（ダストや塩類等）が付着することを防止する。これにより、燃焼排ガスＧの流路が閉塞したり、狭められたりすることがなくなるために、燃焼排ガスＧを安定して循環させることができる。

【0037】

また、エアノッカ４１を備えるので、燃焼排ガスＧの混入物がエゼクタ２１の内壁面２１ａに付着したとしても付着物Ｆを除去する。これにより、燃焼排ガスＧの流路が閉塞したり、狭められたりすることを抑止して燃焼排ガスＧを安定して循環させることができる。

【0038】

また、エアノッカ４１がエゼクタ２１の内壁面２１ａに振動を付与するので、燃焼排ガスＧやエゼクタ２１の高圧空気Ａの円滑な流れを阻害しないで、エゼクタ２１の内壁面２１ａの付着物Ｆを除去することができる。さらに、装置構成が簡素なものとなる。

【0039】

なお、上記の構成においては、エアノッカ４１を単数用いる構成としたが、複数用いても構わない。複数のエアノッカ４１を用いる場合には、ガス流路断面の周方向に沿って略等間隔に設ければ、内壁面２１ａに均等に振動を付与することができ、付着物Ｆがエゼクタ２１の内壁面２１ａに局所的に残留することを抑止することができる。
また、上記の構成においては、エアノッカ４１を用いる構成としたが、エゼクタ２１の内壁面２１ａに振動を付与することができる構成であれば、油圧で駆動するものであってもよいし、あるいは、モータで振動を与えてもよい。
また、上記の構成においては、定期的にエアノッカ４１を作動させる構成にしたが、常時作動させておく構成にしてもよい。
また、エアノッカ４１が外壁面を叩くタイミングを変化させることにより、内壁面２１ａに付与する振動周波数を変化させてもよい。

【0040】

（第一実施形態の第一変形例）
図４は、第一実施形態の第一変形例に係るエゼクタ２１Ａの拡大断面図である。
エゼクタ２１Ａには、図３に示すように、付着防止手段３２が設けられており、この付着防止手段３２は、エゼクタ２１Ａの内壁面２１ａに付着した付着物Ｆを除去するエアブラスタ（付着物除去部）４２を備えている。

【0041】

エアブラスタ４２は、長尺状に形成されていると共に先端部４２ａから圧縮空気ａを噴出させるものであり、駆動空気供給管２５に略沿ってエゼクタ２１Ａ（筒部２２）の端壁２１ｂから絞り部２３（先細り部２３ａ）の近傍まで延出している。

【0042】

エゼクタ２１Ａの端壁２１ｂは、二重構造となっており、環状孔２１ｅが形成された内端壁２１ｃと、内端壁２１ｃに対して回動可能に設けられていると共にエゼクタ２１Ａを気密に封止する外端壁２１ｄとが重ねられてなる。

【0043】

エアブラスタ４２は、流路断面の周方向に回動可能に内端壁２１ｃの環状孔２１ｅに遊挿されている。また、エアブラスタ４２は、外端壁２１ｄとの間の気密性が確保された状態で外端壁２１ｄを貫通すると共に、外端壁２１ｄに対する相対回動が拘束されると共に筒部２２の筒軸方向に相対移動可能になっている。
このような構成により、エアブラスタ４２の先端部４２ａが、全周に亘ってエゼクタ２１Ａの絞り部２３に対向可能に構成されており、非作動時には下方に待機するように構成されている。

【0044】

このエアブラスタ４２によれば、エゼクタ２１Ａの内壁面２１ａに圧縮空気ａを吹き付けるので、除去した付着物Ｆをエゼクタ２１Ａが噴出する高圧空気Ａの流れに速やかに合流させる。これにより、付着物Ｆをより確実に下流側の二次燃焼室８に流すことができる。さらに、端壁２１ｂに落下して残留する付着物Ｆを減少させることができ、清掃等のメンテナンスの手間を軽減することができる。
また、エゼクタ２１Ａの絞り部２３の流路断面における周方向略全周に回動可能なので、絞り部２３の内壁面２１ａに付着した付着物Ｆを流路断面周方向の全周に亘って残留させずに除去することが可能である。また、エアブラスタ４２を単数設けるので、エゼクタ２１Ａのスペースファクタを向上させることが可能である。

【0045】

（第一実施形態の第二変形例）
図５は、第一実施形態の第二変形例に係るエゼクタ２１Ｂの拡大断面図である。
エゼクタ２１Ｂには、図５に示すように、付着防止手段３３が設けられており、この付着防止手段３３は、エゼクタ２１Ｂの内壁面２１ａに付着した付着物Ｆを除去する洗浄ブラシ（付着物除去部）４３を備えている。
洗浄ブラシ４３は、長尺状に形成されていると共に先端部４３ａに多数の洗浄毛を有するものであり、駆動空気供給管２５に略沿ってエゼクタ２１の端壁２１ｂから絞り部２３の近傍まで延出している。
この洗浄ブラシ４３は、エアブラスタ４２と同様に、流路断面の周方向に回動可能かつ筒部２２の筒軸方向に移動可能に構成されており、非作動時には下方に待機すると共に、作動時に先端部４３ａを絞り部２３側に移動させて洗浄毛を付着物Ｆに接触させる。そして、洗浄ブラシ４３は、筒部２２の筒軸方向に前進及び後進しながら、流路断面の周方向に回動して、付着物Ｆを機械洗浄する。

【0046】

この構成によれば、洗浄ブラシ４３がエゼクタ２１の内壁面２１ａに機械洗浄を行うので、エゼクタ２１の内壁面２１ａの付着物Ｆを直接的に除去することができ、強固に固着した付着物Ｆであってもより確実に除去することが可能である。

【0047】

なお、上記の構成においては、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３を回動させる構成としたが、静止させてもよい。
また、上記の構成においては、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３を単数設ける構成としたが、複数設けてもよい。
また、上記の構成においては、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３を設ける構成としたが、相互にあるいはエアノッカ４１を重畳的に設けてもよい。
また、上記の構成においては、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３を自動的に作動させる構成にしたが、手動で付着物Ｆを除去してもよい。

【0048】

（第二実施形態）
図６は、本発明の第二実施形態に係る溶融設備１Ｂの要部拡大図である。なお、図６において、図１から図５と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0049】

図６に示すように、この溶融設備１Ｂは、付着防止手段３４を備えている。付着防止手段３４は、バイパス流路２０においてエゼクタ２１の上流に設けられたサイクロン分離器（旋回分離部）４４を備えている。
サイクロン分離器４４は、導入された燃焼排ガスＧを旋回させて旋回流を形成すると共に、旋回流に含まれる混入物を遠心分離する。このサイクロン分離器４４は、燃焼排ガスＧの旋回流が沿って流れる内壁４４ａを冷却する冷却系４４ｂを備えている。この冷却系４４ｂは、内壁４４ａの温度を燃焼排ガスＧに含まれる揮発塩類（揮発した塩類）の凝固点以下に冷却する。

【0050】

次に、上記の構成からなる付着防止手段３４及びサイクロン分離器４４の動作について説明する。
バイパス流路２０に燃焼排ガスＧが負圧吸引されると、燃焼排ガスＧがサイクロン分離器４４に導かれる。このサイクロン分離器４４は、燃焼排ガスＧを内壁４４ａに沿わして旋回流を形成する。そして、燃焼排ガスＧに含まれる混入物が遠心分離され、内壁４４ａに衝突して螺旋状に移動しながら下方に導かれる。
この際、燃焼排ガスＧに含まれる塩類の凝固点以下の温度に内壁４４ａが冷却されているために、燃焼排ガスＧ中の揮発塩類が凝固して上記と同様に下方に導かれる。

【0051】

混入物及び揮発塩類が除去された燃焼排ガスＧは、サイクロン分離器４４から排出されてエゼクタ２１に導入される。エゼクタ２１に導入された燃焼排ガスＧは、駆動空気供給管２５から噴出された高圧空気Ａに巻き込まれることにより、絞り部２３の内壁面２１ａに沿って下流側に押し流されるが、混入物及び揮発塩類が除去されているために、絞り部２３の内壁面２１ａに付着物Ｆが付着し難い。

【0052】

以上説明したように、エゼクタ２１の絞り部２３の上流に、旋回流に含まれる混入物を遠心分離するサイクロン分離器４４を備えるので、絞り部２３に到達する混入物を低減することができる。これにより、エゼクタ２１の絞り部２３に付着する付着物Ｆ（図３参照）を低減することができる。
また、サイクロン分離器４４の内壁４４ａが冷却されているので、燃焼排ガスＧに含まれる揮発塩類を凝固させて分離することができる。これにより、エゼクタ２１の絞り部２３の内壁面２１ａに付着する付着物Ｆをさらに低減することができる。

【0053】

なお、上記の構成においても溶融設備１Ｂを長時間稼働することにより、エゼクタ２１の絞り部２３の内壁面２１ａに付着物Ｆが生成される可能性がある。この付着物Ｆを除去するために、サイクロン分離器４４と共に、上述した第一実施形態におけるエアノッカ４１、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３の少なくとも一つを加えて付着防止手段３４を構成すれば、燃焼排ガスＧの流路が閉塞したり、狭められたりすることをより確実に防止することができ、燃焼排ガスＧをさらに安定して循環させることができる。

【0054】

（第二実施形態の第一変形例）
図７は、第二実施形態の第一変形例に係る溶融設備１Ｂ１の概略構成図である。
上述した溶融設備１Ｂにおいては、サイクロン分離器４４の下流にエゼクタ２１を単数設ける構成にしたが、溶融設備１Ｂ１は、図７に示すように、エゼクタ２１を複数直列に設けている。
この構成によれば、エゼクタ２１が直列に二つ設けられているので、圧力損失が大きいサイクロン分離器４４を設けた場合において、エゼクタ２１に設定するガス流速を大きくすることができないときでも、サイクロン分離器４４の下流側をより大きな負圧にすることができ、バイパス流路２０に燃焼排ガスＧを良好に導くことができる。
なお、エゼクタ２１を直列に三つ以上設けてもよいのは勿論である。

【0055】

（第二実施形態の第二変形例）
図８は、第二実施形態の第二変形例に係る溶融設備１Ｂ２の要部拡大断面図である。
溶融設備１Ｂ２には、図８に示すように、付着防止手段３５を備えている。この付着防止手段３５は、エゼクタ２６の一部を構成する旋回分離筒（旋回分離部）２２ｘを有している。
エゼクタ２６は、エゼクタ２１に代えて設けられたものであり、絞り部２３及び拡径部２４を備える他、旋回分離筒（旋回分離部）２２ｘがエゼクタ２１における筒部２２に相当する部位に配設されている。

【0056】

この旋回分離筒２２ｘは、筒軸を略鉛直方向に向けており、略一定の径で形成されていると共に燃焼排ガスＧを接線方向から導入する導入口２６ｆが形成された定径部２６ａと、定径部２６ａの下方に連続すると共に下方に進むに従って漸次縮径するテーパ部２６ｂとから概略構成されており、定径部２６ａの上部に開口するガス出口２６ｃの縁部全周から垂下する内周隔壁２６ｄと、テーパ部２６ｂの下端に形成された混入物排出部２６ｅとを備えている。
そして、ガス出口２６ｃの上方に絞り部２３が配設されると共に、駆動空気供給管２５がガス出口２６ｃと混入物排出部２６ｅとを挿通する構成とされている。

【0057】

すなわち、導入口２６ｆから燃焼排ガスＧが導入されると、燃焼排ガスＧが定径部２６ａの内周壁に沿って流れることにより燃焼排ガスＧの旋回流が形成され、燃焼排ガスＧに含まれる混入物が遠心分離される。遠心分離された混入物は、テーパ部２６ｂの内壁４４ａに衝突して螺旋状に移動しながら下方に導かれ、混入物排出部２６ｅから排出される（図８において符号ｆで示す。）。一方、混入物が分離された燃焼排ガスＧは、上方のガス出口２６ｃから排出される。この際、ガス出口２６ｃから排出される燃焼排ガスＧと、導入口２６ｆから導入される燃焼排ガスＧとの干渉を内周隔壁２６ｄが防止するため、導入口２６ｆから新たに導入された燃焼排ガスＧに含まれる混入物がガス出口２６ｃから排出されることを抑止することができる。
こうして、ガス出口２６ｃから排出された燃焼排ガスＧは、駆動空気供給管２５から噴出される高圧空気に巻き込まれて下流側に流れていく。
この場合においても、燃焼排ガスＧの混入物が除去されているために、エゼクタ２６の絞り部２３の内壁面２１ａに付着物Ｆが生成され難く、上述した効果と同様の効果を得ることができる。

【0058】

なお、このエゼクタ２６に加えて、サイクロン分離器４４、及び、エアノッカ４１、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３を設けて付着防止手段３５を構成してもよい。なお、エアブラスタ４２、洗浄ブラシ４３は、定径部２６ａ等に干渉しない位置に設ければよい。
また、上述したサイクロン分離器４４と同様に、定径部２６ａ及びテーパ部２６ｂの内周壁を冷却する構成としても構わない。

【0059】

（第三実施形態）
図９は、本発明の第三実施形態に係る溶融設備１Ｃの要部拡大断面図である。なお、図９において、図１から図８と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９に示すように、溶融設備１Ｃは、溶融設備１Ａとほぼ同様の構成となっているが、エゼクタ２１の代わりにエゼクタ２７が設けられている点で異なる。このエゼクタ２７には、付着防止手段３６が設けられており、この付着防止手段３６は、複数の空気供給管（フィルム空気形成部）４５を備えている。

【0060】

空気供給管４５は、絞り部２３の上流側始端に開口して空気ｓを吐出し、エゼクタ２７の内壁面２１ａに沿ってフィルム空気を形成する。すなわち、空気供給管４５から空気ｓが供給されると、燃焼排ガスＧと高圧空気Ａとの流れに空気ｓが引張られ、内壁面２１ａに沿って下流側に流れるフィルム空気が形成される。
これにより、燃焼排ガスＧに含まれる混入物がエゼクタ２７の内壁面２１ａに到達し難くなる。これにより、絞り部２３に付着する付着物を低減することができる。

【0061】

（第三実施形態の変形例）
図１０は、本発明の第三実施形態の変形例に係る付着防止手段３６Ａを示す概略構成図である。
図１０に示すように、付着防止手段３６Ａは、エゼクタ２８の内壁面２１ａに沿ってフィルム空気を形成する駆動空気供給管（フィルム空気形成部）４６を備えている。

【0062】

駆動空気供給管４６は、エゼクタ２８の駆動空気として高圧空気Ａを供給するものである。すなわち、エゼクタ２８においては、筒部２２に駆動空気となる高圧空気Ａを導入する駆動空気供給管４６が開口する一方、燃焼排ガスＧを導入するバイパス流路２０が筒部２２を挿通すると共に先端開口部が絞り部２３に囲繞されており、上述したエゼクタ２１の駆動空気供給管２５及びバイパス流路２０に対してそれぞれの位置関係が逆になっている。

【0063】

この付着防止手段３６Ａによれば、高圧空気Ａがエゼクタ２８の内壁面２１ａに沿って流れてフィルム空気を形成すると共に、このフィルム空気に囲繞された状態で燃焼排ガスＧがバイパス流路２０から下流側に向けて流れていく。これにより、燃焼排ガスＧに含まれる混入物がエゼクタ２８の内壁面２１ａに到達し難くなる。よって、エゼクタ２８の絞り部２３に付着する混入物を低減することができる。

【0064】

（第四実施形態）
図１１は、本発明の第四実施形態に係る溶融設備１Ｄを示す概略構成図である。なお、図１１において、図１から図１０と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0065】

図１１に示すように、溶融設備１Ｄは、付着防止手段３７を備えている。この付着防止手段３７は、バイパス流路６２に並列的に設けられた二つの分岐流路６２Ａ，６２Ｂを有する。
これら二つの分岐流路６２Ａ，６２Ｂは、分岐流路６２Ａ，６２Ｂが上流側の分岐部６２ａで分岐すると共に下流側の合流部６２ｂで合流しており、それぞれエゼクタ２１を備えている。
分岐部６２ａには、切替弁６２ｃが配設されており、分岐流路６２Ａ，６２Ｂのうち一方のみに燃焼排ガスＧを流すことが選択可能になっている。

【0066】

この構成によれば、バイパス流路６２が分岐流路６２Ａ，６２Ｂを備え、エゼクタ２１が各分岐流路６２Ａ，６２Ｂに設けられているので、分岐流路６２Ａ，６２Ｂのうち一方（例えば、分岐流路６２Ａ）を用いて燃焼排ガスＧを循環させると共に、他方（例えば、分岐流路６２Ｂ）におけるエゼクタ２１を清掃することができるので、溶融設備１Ｄの稼働を継続させながらエゼクタ２１を清掃してエゼクタ２１の内壁面２１ａの付着物Ｆを除去することができる。
なお、分岐流路を三つ以上設けてもよいのは勿論である。

【0067】

（第五実施形態）
図１２は、本発明の第五実施形態に係る溶融設備１Ｅを示す概略構成図である。なお、図１２において、図１から図１１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0068】

図１２に示すように、溶融設備１Ｅは、付着防止手段３８を備えている。この付着防止手段３８は、エゼクタ２１の上流に、燃焼排ガスＧに散水して燃焼排ガスＧに含まれる混入物を除去する洗煙塔（散液部）７０を備えている。
この洗煙塔７０は、ケーシング７１と、ケーシング７１下部に貯留された水をケーシング７１上部から散水するポンプ７２と、例えば、リング状に形成されて散水された水を受けると共に表面に水を保持して気液接触を促進する充填物層７３と、ケーシング７１の出口に設けられたデミスタ７４とを備えている。
エゼクタ２１は、沸点以上の温度の高圧空気Ａで駆動されるようになっている。

【0069】

この構成によれば、エゼクタ２１の上流に洗煙塔７０を備えるので、エゼクタ２１の絞り部２３に到達する混入物を低減することができる。これにより、エゼクタ２１の絞り部２３に付着する付着物Ｆを低減することができる。

【0070】

また、ケーシング７１の出口に設けられたデミスタ７４を備えているので、下流側のエゼクタ２１及びバイパス流路２０にミスト状の水が流入することを防止することができる。さらに、エゼクタ２１の高圧空気Ａが沸点以上となっているので、散水により燃焼排ガスＧにミスト状の水が含まれることとなっても、この水分を気化させてエゼクタ２１の内壁面２１ａ及びバイパス流路２０壁面に水が付着することを抑止する。これらにより、エゼクタ２１の内壁面２１ａ及びバイパス流路２０壁面に付着した水によって、燃焼排ガスＧ中の残留混入物が捕捉されることを抑止するので、燃焼排ガスＧの流路が閉塞したり、狭められたりすることを防止して燃焼排ガスＧを安定して循環させることができる。

【0071】

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【符号の説明】

【0072】

１Ａ，１Ｂ，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｄ，１Ｅ…溶融設備
２…旋回溶融炉（溶融炉）
７…スラグ抜出シュート
８…二次燃焼室
２０…バイパス流路
２１（２１Ａ，２１Ｂ），２６〜２８…エゼクタ
２１ａ…内壁面
２２ｘ…旋回分離筒（旋回分離部）
２３…絞り部
２５…駆動空気供給管
３１〜３６，３６Ａ、３７，３８…付着防止手段
４１…エアノッカ（振動付与装置）
４２…エアブラスタ（付着物除去部）
４３…洗浄ブラシ（付着物除去部）
４４…サイクロン分離器（旋回分離部）
４４ａ…内壁
４４ｂ…冷却系
４５…空気供給管（フィルム空気形成管）
４６…駆動空気供給管（フィルム空気形成管）
６２…バイパス流路
６２Ａ，６２Ｂ…分岐流路
７０…洗煙塔（散液部）
Ａ…高圧空気
Ｆ…付着物
Ｇ…燃焼排ガス
ｓ…空気（フィルム空気）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】