Método de tratamiento de gas combustible en un horno de fusión de residuos.

Un método de tratamiento de gas combustible de un horno (1) de fusión de residuos,

en el que el gascombustible extraído de un horno (1) de fusión de residuos es conducido a un aparato (5) colector de polvo, laconcentración de polvo en el gas combustible es reducida a 0,02 kg/Nm3 o más para evitar que el clínker se depositey obstruya las tuberías, y 0,07 kg/Nm3 o menos para reprimir las dioxinas de los gases de combustión al valor decontrol de emisión de dioxinas de los gases de combustión de 0,01 ng-TEQ/Nm3 o menos, y el gas combustible,después de la eliminación de polvo, es introducido en una cámara (9) de combustión y quemado a una temperaturaalta de 900ºC a 1000ºC insuflando aire.

Método de tratamiento de gas combustible en un horno de fusión de residuos Campo de la invención La presente invención se refiere a un método de tratamiento de gas combustible que incluye polvo retirado del horno de fusión de residuos.

En la eliminación de residuos generales, residuos industriales, y otros residuos, el gas combustible, que incluye polvo combustible y gases de descomposición por calor (CO, H2, CH4, CO2, N2, y similares) producidos en un horno de eliminación de residuos se quema en una cámara de combustión y el calor se recupera mediante un intercambiador de calor corriente abajo (caldera) . En este momento, la concentración del polvo en el gas combustible se controla hasta un valor constante o menor para reducir la corrosión de los tubos de la caldera y similares por las sales dentro del polvo.

Por ejemplo, el documento JP-A-2000-161622 (que corresponde al documento EP-A-1284389) describe un método de eliminación de residuos, que comprende provocar una combustión incompleta o combustión parcial en un horno de oxidación parcial, acompañada de una reacción de oxidación del residuo para producir gas combustible que tiene una concentración convertida en oxígeno de -20% a 1% en la salida del horno, introducir gas combustible que tiene una concentración de polvo de 5 a 20 g/Nm3 a una temperatura de 450ºC a 650ºC en un aparato colector de polvo para reducir la concentración de polvo a 0, 1 g/Nm3, y quemar el gas combustible, del cual se ha retirado el polvo, en un horno de combustión a una temperatura alta. En este método de eliminación de residuos, supuestamente la concentración de polvo se reduce a 0, 1 g/Nm3 o menos, por lo cual la cantidad de sales en el polvo se reduce y la corrosión de los tubos de la caldera y similares, situados corriente abajo del horno de combustión, pasa a ser extremadamente pequeña y, además, la eliminación de polvo posibilita que el gas combustible se queme a una temperatura alta, de manera que la concentración de los compuestos orgánicos aromáticos derivados del hollín sea baja y, como resultado, la concentración de los productos quemados incompletamente, esto es, sustancias como dioxinas, también puede reducirse.

Además, en la eliminación de residuos por fusión también, el polvo combustible producido en el horno de fusión de residuos está hecho principalmente de materia combustible y cenizas. La materia combustible contiene una gran cantidad de carbono fijado y una pequeña cantidad de materia volátil. En general, el polvo con una pequeña cantidad de materia volátil es difícil que arda y, debido a la combustión incompleta, puede llegar a ser una causa de presencia de CO y dioxinas no quemados en el gas de escape, por lo que se hace todo lo posible para reducir la concentración de polvo en el gas combustible introducido en la cámara de combustión tanto como sea posible. Al reducir la concentración de polvo, la carga de ceniza en la cámara de combustión decrece, los depósitos (clínker) en la cámara de combustión son más difíciles de formarse, y el control de la combustión a una temperatura mayor se hace posible. Además, la carga de combustión del carbono fijado en la cámara de combustión disminuye. Como resultado el CO no quemado del gas de escape disminuye, los aromáticos derivados del hollín se reducen también, y las dioxinas de los gases de combustión pueden salvar el valor de control de la emisión de las dioxinas de los gases de combustión de 0, 01 ng-TEQ/Nm3.

Sin embargo, en el método convencional de tratamiento de gas combustible, existía el problema de que se hacía necesario un colector de polvo que tuviera una eficacia de colección de polvo alta para rebajar la concentración de polvo en el gas combustible lo más posible para satisfacer el valor de control de emisión de las dioxinas de los gases de combustión de 0, 01 ng-TEQ/Nm3 más o menos y para suprimir problemas como la formación de depósitos de clínker y la obstrucción en el intercambiador de calor y similar, de manera que el coste aumentaba.

Por lo tanto, la presente invención proporciona un método para el tratamiento de un gas combustible de un horno de fusión de residuos que puede eliminar el polvo del gas combustible del horno de fusión de residuos en el intervalo óptimo para satisfacer los controles de las dioxinas de los gases de combustión y prevenir problemas como la formación de depósitos de clínker y la obstrucción en el intercambiador de calor y similar sin incrementar los costes del equipo.

Un método para el tratamiento de gas combustible de un horno de fusión de residuos según la presente invención conduce el gas combustible extraído del horno de fusión de residuos a un aparato colector de polvo para reducir la concentración de polvo en el gas combustible al intervalo de 0, 02 a 0, 07 kg/Nm3, introduciendo el gas combustible después de la eliminación de polvo a una cámara de combustión e insuflando aire para quemarlo a una temperatura alta, para fijar las sales a los depósitos de polvo (ceniza) y sacarlos al exterior.

La presente invención puede satisfacer los controles de las dioxinas de los gases de combustión y prevenir problemas como el depósito y obstrucción de un intercambiador de calor y similar sin eliminar el polvo con una alta eficacia de recolección de polvo como en el pasado.

Además, un aparato para el tratamiento de gas combustible de un horno de fusión de residuos usado en el método de la presente invención tiene un aparato colector de polvo que reduce la concentración de polvo en el gas combustible extraído del horno de fusión de residuos a 0, 02 a 0, 07 kg7Nm3, una cámara de combustión corriente 2 10

abajo del aparato colector de polvo, introduciendo el gas combustible después de la eliminación de polvo, e insuflándole aire para quemarlo, un intercambiador de calor que intercambia calor con el gas de combustión de la cámara de combustión, y un aparato de alimentación de polvo que alimenta el polvo atrapado por el aparato colector de polvo de una tobera de un horno de fusión de residuos al interior del horno de fusión de residuos.

La invención se describe en detalle junto con los dibujos, en los que:

Fig. 1 es un diagrama de sistemas de un aparato de eliminación por fusión de residuos usado en el método de la presente invención,

La Fig.2 es un gráfico que muestra la relación de la concentración de polvo en el gas combustible después de la eliminación de polvo y dioxinas de los gases de combustión,

La Fig.3 es un gráfico que muestra la relación de la concentración de polvo en el gas combustible después de la eliminación de polvo y la concentración de cloro en el polvo en las partes de la caldera,

La Fig.4 es un diagrama de sistemas de control de la combustión del gas combustible según la presente invención,

La Fig.5 es un diagrama de flujo de control de la combustión del gas combustible según la presente invención.

La Fig.6 es una vista de un ejemplo específico del presente control mostrado en la Fig.6,

La Fig.7 es una vista que muestra un ejemplo de un aparato de eliminación de residuos por fusión para usar en el método de la presente invención,

La Fig.8 (a) es una vista esquemática de una sección transversal de una cámara de combustión provista con paredes para el horno de tipo caldera, mientras (b) es una vista de una sección transversal a lo largo de A-A de (a) , y

La Fig.9 muestra la disposición y estructura de un quemador, en el que (a) es una vista esquemática de una sección transversal a lo largo de B-B de la Fig.8 (a) , mientras (b) es una vista esquemática de una sección transversal a lo largo de C-C de (a) que muestra las ranuras.

Las realizaciones que aplican la presente invención a la eliminación de residuos por fusión se explicará con referencia a los dibujos.

La Fig.1 es un diagrama de sistemas del aparato de eliminación de residuos por fusión usado en la presente invención. Un horno 1 de fusión de residuos se carga con residuos junto con los materiales secundarios de coque y caliza de la parte superior del horno vía un aparato 2 de carga con un mecanismo de válvulas de doble sello. Se seca, se rompe por calor, se quema y se funde, luego se descarga como material fundido desde orificio 3.

La materia combustible se descarga desde una tubería 4 de gas en la parte superior del horno de fusión de residuos como un gas combustible que incluye polvo combustible y gases de descomposición por calor (CO, H2, CH4, CO2, N2, y similares) . El polvo en el gas combustible es atrapado por un separador separador ciclónico u otro aparato 5 colector de polvo como un separador ciclónico. El aparato 5 colector de polvo elimina... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento de gas combustible de un horno (1) de fusión de residuos, en el que el gas combustible extraído de un horno (1) de fusión de residuos es conducido a un aparato (5) colector de polvo, la concentración de polvo en el gas combustible es reducida a 0, 02 kg/Nm3 o más para evitar que el clínker se deposite y obstruya las tuberías, y 0, 07 kg/Nm3 o menos para reprimir las dioxinas de los gases de combustión al valor de control de emisión de dioxinas de los gases de combustión de 0, 01 ng-TEQ/Nm3 o menos, y el gas combustible, después de la eliminación de polvo, es introducido en una cámara (9) de combustión y quemado a una temperatura alta de 900ºC a 1000ºC insuflando aire.

2. Un método de tratamiento de gas combustible en un horno (1) de fusión de residuos según la reivindicación 1, en el que el aire insuflado en la cámara (9) de combustión es un gas de escape de combustión.

3. Un método de tratamiento de gas combustible de un horno de fusión de residuos según la reivindicación 1 ó 2, en el que el aire insuflado en la cámara (9) de combustión es cualquier gas expulsado producido en el orificio de colada del horno (1) de fusión de residuos en el momento de la colada o el aire de una cámara de almacenamiento de residuos que almacena residuos municipales o residuos industriales o mezcla de aire de los mismos.

4. Un método de tratamiento de gas combustible de un horno (1) de fusión de residuos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la temperatura del gas combustible extraído del horno (1) de fusión de residuos es 300ºC a 550ºC.

5. Un método de tratamiento de gas combustible de un horno (1) de fusión de residuos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el caudal del gas combustible extraído del horno (1) de fusión de residuos es 5 m/s a 10 m/s.

6. Un método de tratamiento de gas combustible de un horno (1) de fusión de residuos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se usa un quemador principal (48) con ranuras largas verticales (49, 50) dispuestas alternativamente para insuflar aire con el gas combustible en la cámara (9) de combustión, haciendo que los caudales de aire y gas combustible dentro de las ranuras sean 10 m/s a 20 m/s y la diferencia de caudales sea 5 m/s a 10 m/s.

Un método de tratamiento de gas combustible de un horno de fusión de residuos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se suministra el polvo atrapado por un aparato (5) colector de polvo de un gas combustible extraído del horno (1) de fusión de residuos, desde una tobera (8) del horno (1) de fusión de residuos y se quema a una temperatura alta para fundirlo.

7. Un método de tratamiento de gas de combustión en una cámara de combustión de un aparato de eliminación de residuos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que un termómetro (25) de radiación que usa luz para detectar la temperatura es provisto en una cámara (9) de combustión dotada de un medidor (24) de control de la concentración de oxígeno en el gas de escape, un medidor (38) de flujo de aire, y una válvula (36) de control de flujo de aire para detectar la concentración de oxígeno en el gas de escape de la cámara

(9) de combustión y ajustar el caudal del aire insuflado en la cámara (9) de combustión, la diferencia entre el valor presente de la salida de la sonda de detección de temperatura del termómetro (25) de radiación y su media variable es calculada mediante una calculadora de desviación, una cantidad de aire de corrección que corresponde con esta desviación de temperatura es estimada cuando dicha desviación es un valor establecido o más, y la cantidad de aire de corrección es añadida a dicha cantidad de aire insuflado, por lo que la combustión es controlada para dar una concentración constante de oxígeno en el gas de escape en el lado de salida de la cámara (9) de combustión.

Fig. 5