CN113874658A - 锅炉装置及具备该锅炉装置的有机性废弃物的处理装置 - Google Patents

Abstract

锅炉装置具备：使所供给的燃料在燃烧室中燃烧的燃烧装置；在内部形成燃烧室的燃烧炉；和热交换器，其将由上述燃烧装置中的燃料的燃烧而得到的热能传递至水。在上述燃烧炉的壁部上，以使上述燃烧装置的燃烧室面对上述燃烧炉的燃烧室的方式来直接连结上述燃烧装置。因此，燃烧装置的燃烧室与燃烧炉的燃烧室成为一体，燃料在上述燃烧室中高效地燃烧，因而能够几乎不产生灰。

Description

锅炉装置及具备该锅炉装置的有机性废弃物的处理装置

技术领域

本发明涉及提高了燃烧效率的锅炉装置及具备该锅炉装置的有机性废弃物的处理装置。

背景技术

一直以来，在锅炉装置中，在燃烧炉中具备燃烧器(burner)等燃烧装置，在燃烧炉内使小粒物的燃料燃烧，并且具备将该燃烧的热能传递至水的热交换器。

这里，在处理食品废弃物等有机性废弃物时，期望的是以下述方式进行：使用例如专利文献1记载的发酵干燥装置，来使有机性废弃物发酵而分解并减容，成为干燥物后，将该干燥物作为燃料在锅炉装置中燃烧，几乎不产生未燃物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-319738号公报

专利文献2：日本专利第4153685号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在以往的锅炉装置中具有灰产生量多这样的缺点。

本发明是考虑到上述情况而提出的，其目的在于提供如下的锅炉装置，所述锅炉装置不限于燃烧有机性废弃物的情况，而是在锅炉装置中燃烧各种燃料时，均能进一步提高燃烧效率，而几乎不产生未燃物(产生灰)。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明所涉及的锅炉装置的特征在于，具备使所供给的燃料在燃烧室中燃烧的燃烧装置；在内部形成燃烧室的燃烧炉；和热交换器，其将由上述燃烧装置中的燃料的燃烧而得到的热能传递至水，其中，在上述燃烧炉的壁部上，以使上述燃烧装置的燃烧室面对上述燃烧炉的燃烧室的方式来直接连结上述燃烧装置。

根据本发明，燃烧装置的燃烧室与燃烧炉的燃烧室成为一体，燃料在上述燃烧室中高效地燃烧，因而能够几乎不产生灰。

在本发明中，优选是上述热交换器具备：汽鼓(steam drum)，其配置于上述燃烧炉的燃烧室的上方；水鼓，其在上述燃烧炉的壁部中被配置于较之上述燃烧装置的燃烧室所开口的部位更高的高度位置；和水管，其一端连接于上述汽鼓，另一端在上述水鼓的高度位置连接于上述水鼓。根据该构成，能够使整体的布局简易，并且在热交换器中具备水鼓，从而能够借助充足的水而将燃料的燃烧能高效地转换为蒸气。

另外，在本发明中，优选是上述水管具备：多个第1水管，其配置于上述燃烧炉的燃烧室的内壁面，并沿上下方向延伸；第2水管，其使从外部供给到上述汽鼓的水向下方流动；第3水管，其水平地配置于上述水鼓的高度位置，并使从上述第2水管流过的水流向上述第1水管；和第4水管，其使从上述第3水管中流过的一部分水流向上述水鼓。根据该构成，热交换器中不具备给水泵等，也能够在燃烧炉的燃烧室内将燃烧能赋予大量的水而高效地产生蒸气。

另外，在本发明中，优选的是上述燃烧装置直接连结至上述燃烧炉的纵壁，在上述燃烧炉的壁部中与直接连结有上述燃烧装置的纵壁相对的纵壁上，形成有排出在上述燃烧炉的燃烧室中燃烧后的废气的气体排出口。根据该构成，能够一边有效利用燃烧炉的燃烧室整体，一边将燃料的燃烧能通过热交换器转换为蒸气。

此外，在本发明中，优选是上述燃烧装置的燃烧室具备：1次燃烧室，其使上述供给来的燃料进行1次燃烧；2次燃烧室，其使在上述1次燃烧室中1次燃烧后的燃料进行2次燃烧；空气供给口，其对供给至上述2次燃烧室的空气与供给至上述1次燃烧室的空气独立地进行供给。根据该构成，可以向燃烧装置的2次燃烧室和与该2次燃烧室成为一体空间的燃烧炉的燃烧室供给大量的空气，从而可以在高温进行燃料的2次燃烧，并能够使2次燃烧达到最佳。

另外，在本发明中，优选具备上述锅炉装置和发酵干燥装置，所述发酵干燥装置将包含有机性废弃物的处理对象物收容在密闭容器中，在减压下一边加热到规定的温度范围一边搅拌，并且利用微生物使有机物发酵，得到将恶臭成分分解并减容而得的干燥物，其中，上述锅炉装置向上述燃烧装置的燃烧室供给利用上述发酵干燥装置得到的干燥物来作为燃料。根据该构成，由于能够使利用发酵干燥装置得到的干燥物在锅炉装置中燃烧而焚化，因而可以无需进行该干燥物的废弃处理。

另外，在本发明中，优选具备利用从上述锅炉装置的汽鼓得到的蒸气进行发电的蒸气发电机，并使用由上述蒸气发电机得到的电力使上述发酵干燥装置运转。根据该构成，利用干燥物的燃烧所得到的热能，可以提供一部分发酵干燥装置所使用的电力，因而可以降低发酵干燥装置的运转成本。

发明效果

根据本发明所涉及的锅炉装置及有机性废弃物的处理装置，进一步提高了燃料的燃烧效率，能够几乎不产生灰。

附图说明

图1是示出具备本发明的实施方式所涉及的锅炉装置的有机性废弃物的处理装置的整体结构的框图。

图2是示意性地示出该处理装置所具备的发酵干燥装置的整体概略构成的图。

图3是示出该处理装置所具备的异物分选机的概略结构的立体图。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的锅炉装置的整体概略构成的剖视图。

图5是示出该锅炉装置所具备的燃烧器的整体概略构成的剖视图。

图6是示出图4所示锅炉装置的IV-IV线剖视图。

图7是示出该锅炉装置所具备的热交换器的整体构成的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出具备本发明的实施方式所涉及的锅炉装置的有机性废弃物的处理装置整体构成的框图。

图1所示的有机性废弃物的处理装置1具备发酵干燥装置3、异物分选机4、蒸气发生锅炉7和蒸气发电机91。上述发酵干燥装置3以从一般家庭排出的有机性食品废弃物、从各种商业场所等排出的有机性废弃物为处理对象。发酵干燥装置3将这样的有机性废弃物如后所述地进行减压发酵干燥处理。通过该减压发酵干燥处理而得到的干燥物被送往异物分选机4，混入至干燥物中的金属等异物被除去。除去了异物的干燥物作为燃料被供给至蒸气发生锅炉7并燃烧。利用该燃烧能由蒸气发电机91进行发电，该发电的一部分被用于上述发酵干燥装置3的运转。

接下来，针对上述发酵干燥装置3的构成进行说明。

-发酵干燥装置-

上述发酵干燥装置3是专利文献1等中所记载的已知的发酵干燥装置，如以下说明的那样，在减压下对处理对象有机性废弃物一边加热到规定的温度范围一边搅拌，并且利用微生物使有机物发酵，得到经减容的干燥物。

如在图2中示意性示出的那样，发酵干燥装置3具备以将内部保持在大气压以下的方式气密地形成的筒状的罐体30作为收容塑料等废弃物的密闭容器。在该罐体30的周壁部设有加热夹套31，介由蒸气控制装置92从蒸气发生锅炉7供给加热用蒸气。

另外，被该加热夹套31包围而在罐体30的内部设有沿其长边方向(图2的左右方向)延伸的搅拌轴32，利用电动马达32a以规定的旋转速度旋转。在该搅拌轴32上沿其轴向分离地设有多个搅拌板32b，由此，能够搅拌废弃物，并且能够在发酵干燥结束后沿罐体30的长边方向送给。需要说明的是，有时代替电动马达32a而使用液压马达。

即，在罐体30的长边方向中央部(图2的中央部)的上部设有废弃物的投入口30a，从此处投入的废弃物一边被加热夹套31加热，一边如上所述通过搅拌轴32的旋转而被搅拌。然后，在经过规定时间后，从设在罐体30的下部的排出部30b排出。

需要说明的是，虽然详细情况并未图示，但是，在本实施方式中，在上述搅拌轴32的内部还形成蒸气的通路，在此也介由蒸气路径70从蒸气控制装置92供给加热用蒸气。由此，在利用搅拌轴32搅拌废弃物的同时还能从其内侧加热。然后，蒸气凝结后的排水介由蒸气路径70返回至蒸气控制装置92。

在加热废弃物的罐体30的上部，突出地设有将从加热后的废弃物产生的蒸气向冷凝部33引导的引导部30c。该引导部30c被分别设置在罐体30的长边方向的一端部侧及另一端部侧。冷凝部33具备由1对头部33a支承的多个冷却管33b，在该冷却管33b与下述的冷却塔38之间设有冷却水路径38a。

即，在冷却塔38上设有从冷凝部33排出的冷却水所流入的受水槽38b、从该受水槽38b抽吸冷却水的抽吸泵38c和喷射所抽吸的冷却水的喷嘴38d。从喷嘴38d喷射出的冷却水在从流下部38e流下的期间受到来自鼓风机38f的送风而使温度降低，再次流入受水槽38b。

由此，由冷却塔38冷却的冷却水通过冷却水泵38g送水，通过冷却水路径38a返回冷凝部33，在从多个冷却管33b流通的期间，如上所述通过与从废弃物产生的蒸气的热交换而使温度上升。然后，该冷却水通过冷却水路径38a而再次返回冷却塔38。也就是说，冷却水在冷凝部33与冷却塔38之间的冷却水路径38a中循环。

除这样循环的冷却水外，在冷却塔38中还注入由加热后的废弃物产生的蒸气在冷凝部33中冷凝而成的冷凝水。即，在冷凝部33中生成的冷凝水滞留在冷凝部33及连通路35的内部。然后，在本实施方式中，冷凝部33介由连通路35而连接真空泵36，以使罐体30内减压。

因此，真空泵36工作后，介由上述的连通路35从冷凝部33吸出空气及冷凝水，再介由上述引导部30c及连通路34将罐体30内的空气及蒸气引导至冷凝部33。像这样，冷凝水被从冷凝部33吸出至真空泵36，并利用第1水管从该真空泵36被引导至冷却塔38的受水槽38b。

像这样被引导至冷却塔38的受水槽38b的冷凝水与冷却水混合并如上所述由抽吸泵38c抽吸，在从喷嘴38d喷射后，沿流下部38e流下并且被冷却。需要说明的是，冷凝水中含有与添加至罐体30内的废弃物的物质相同的微生物，使得该冷凝水中包含的臭气成分等分解，因此臭气不会向转鼓外部发散。

-发酵干燥装置的工作-

若对如上述那样构成的发酵干燥装置3的工作进行说明，则收容于罐体30内的有机性废弃物边被供给至加热夹套31(及搅拌轴32等的蒸气路径)的加热用蒸气加热，边伴随搅拌轴32的旋转而被搅拌。需要说明的是，从蒸气控制装置92供给的加热用温度优选为例如140℃左右。

这样，受到从包围罐体30内的加热夹套31所带来的外侧的加热和从搅拌轴32等所带来的内侧的加热，而被有效地升温，并且被搅拌轴32搅拌。此外，由于通过真空泵36的工作而被减压，因此在罐体30内沸点降低，水分的蒸发提前，发酵干燥得以促进。

需要说明的是，在采用发酵干燥装置3的发酵干燥工序中，一个工序优选为例如2小时，首先要用30分钟使废弃物发酵。若将上述罐体30内减压至-0.06～-0.07MPa(表压，以下表压省略。)，则罐体30内的水分温度被维持在76℃～69℃(饱和蒸气温度)。其结果为废弃物主要利用下述微生物来促进发酵、分解。

接下来，用1.5小时使发酵中的废弃物干燥。因此，若将上述罐体30内进一步减压至-0.09～-0.10MPa，则转鼓内的水分温度被维持在46～42℃(饱和蒸气温度)，充分地促进有机性废弃物的干燥。然后，在进行这样的干燥处理时，作为在罐体30内的有机性废弃物中添加的微生物，优选如专利文献2所记载的那样以多种土著菌为基础，并预先对其培养而得到的复合有效微生物群，通称，SHIMOSE 1/2/3群成为菌落的中心。

需要说明的是，SHIMOSE 1是FERM BP-7504(于2003年3月14日在日本经济产业省产业技术综合研究所生命工学工业技术研究所专利微生物保藏中心(日本茨城县筑波市东1丁目1-3))进行了国际保藏)。另外，SHIMOSE 2是FERM BP-7505(与SHIMOSE 1同样地进行了国际保藏)，并且是属于对盐具有耐性的粉状毕赤酵母(Pichiafarinosa)的微生物，SHIMOSE 3是FERM BP-7506(与SHIMOSE 1同样地进行了国际保藏)，并且是属于葡萄球菌属(Staphylococcus)的微生物。

-异物分选机-

异物分选机4如图3中示出的概略那样，具备磁选器42和振动输送机43。磁选器42是例如悬吊式的磁选器，悬吊在排出传送带41上方。磁选器42以如下方式构成：利用磁铁从由排出传送带41所搬送的干燥物中吸附金属件、铁片等磁性物(以黑圆点表示)，并利用在滑轮(pulley)41a间移动的带41b来连续地向排出容器41c排出。利用磁选器42除去混入至干燥物中的金属件、铁片等金属。

振动输送机43具备机床面43a和使机床面43a振动的振动马达43b。振动输送机43通过多个(例如4个)螺旋弹簧43c支承下台43d。另外，机床面43a以朝向斜下方倾斜的状态而设置。

由此，振动筛机43通过螺旋弹簧43c对下台43d进行浮动支承，因而通过振动马达43b的驱动而一边使利用上述磁选器42除去了金属的干燥物振动，一边朝向前方并向下方搬送，从而供给至蒸气发生锅炉7的燃料供给路径90(参见图1)。

-蒸气发生锅炉-

图4为示出上述蒸气发生锅炉(锅炉装置)7的构成的纵向剖视图，图6为图4的蒸气发生锅炉7的IV-IV线剖视图。蒸气发生锅炉7具备燃烧炉100、配置于该燃烧炉100的图4右侧的燃烧器(燃烧装置)8、和配置于该燃烧炉100内的热交换器140。首先，对燃烧器8的构成进行说明。

-燃烧器-

图5为示出燃烧器8的构成的纵向剖视图。在图4及图5中，燃烧器(燃烧装置)8以在上述发酵干燥装置3中经减容干燥的干燥物(有机性废弃物)作为燃料，并燃烧该燃料。

燃烧器8具备主体筒80和燃烧筒81。主体筒80及燃烧筒81各自进行燃料的1次燃烧及2次燃烧。主体筒80具备同轴且可转动的外筒82和内筒83，成为外筒82隔开一定间隙地覆盖在内筒83的周围的2重结构。上述内筒83的内部空间是进行燃料的1次燃烧的1次燃烧室83C。在上述主体筒80上，在其开口部连接有筒体的燃烧筒81。燃烧筒81的内部空间是进行燃料的2次燃烧的2次燃烧室81C。该2次燃烧室81C是这样的空间：捕捉到在内筒83的1次燃烧室83C中结束了1次燃烧的燃料向燃烧筒81的2次燃烧室81C中移动，使燃料以更高的温度燃烧(2次燃烧)。燃烧筒81的内壁被能耐受燃料的高温燃烧的耐热材料81a覆盖。

上述外筒82和内筒83之间的间隙成为通风路85。在通风路85上设有通风口86，该通风口86介由空气供给路径87连通于空气供给口87a。该空气供给口87a通过送风鼓风机88的旋转供给外部空气。因此，外部空气从空气供给口87a经由空气供给路径87及通风口86流入通风路85。内筒83在其外周形成多个空气吹出口83a，这些空气吹出口83a与上述通风路85连通。因此，经过通风路85的空气从空气吹出口83a流出，被送入内筒83的1次燃烧室83C。

另一方面，在燃烧筒81上形成贯通耐热材料81a而使外部与2次燃烧室81C连通的空气供给口81b。该空气供给口81b利用送风鼓风机89的旋转供给外部空气。因此，从该空气供给口81b供给至2次燃烧室81C的空气与供给至上述1次燃烧室83C的空气被独立地(无关地)直接供给。如果将从该空气供给口81b直接供给至2次燃烧室81C的空气量设为大量，则对于2次燃烧室81C中的燃料的2次燃烧而言，相对于1次燃烧室83C中的1次燃烧，能够利用上述大量的空气量使1次燃烧后的燃料以更高的温度燃烧，使得2次燃烧达到最佳。

在上述燃烧器8的与燃烧筒81相反侧的端部配置用于供给燃烧的燃料供给路径90，在该燃料供给路径90上连接有沿水平方向延伸的燃料供给路径95，该燃料供给路径95的图中左端与内筒83的1次燃烧室83C连通。另外，在该燃料供给路径95中配置有螺旋传送带96，在该螺旋传送带96的图中右端连接有马达97，从而旋转驱动螺旋传送带96。利用该旋转驱动，螺旋传送带96利用配置于其外周的多个叶片96a，将从上述燃料供给路径90供给的燃料(干燥物)经由燃料供给路径95搬入内筒83的1次燃烧室83C。

在上述燃料供给路径90的主体筒80侧配置有马达94，在马达94的驱动轴94a上，介由2个滑轮99a、99b及卷绕在上述滑轮99a、99b之间的带99c来连结上述螺旋传送带96的筒部96b，利用马达94使螺旋传送带96的筒部96b及内筒83旋转。利用该内筒83的转动动作，被收纳至内筒83的1次燃烧室83C的燃料边燃烧边旋转，因而能够使空气、火焰彻底地接触燃料，促进1次燃烧室83C中的1次燃烧。轴承98承受该螺旋传送带96的筒部96b的旋转动作。

因此，在燃烧器8中，从燃料供给路径90供给的燃料经由燃料供给路径95被搬入内筒83的1次燃烧室83C，并且空气经由通风路85及空气吹出口83a从空气供给口87a流入该内筒83的1次燃烧室83C，因此利用配置于1次燃烧室83C的点火装置(未图示)的点火而使燃料进行1次燃烧。在该1次燃烧中，利用从上述空气吹出口83a流入的空气量，从而燃烧温度上升至规定温度。

因上述1次燃烧而上升至规定温度的燃料移动并流入燃烧筒81的2次燃烧室81C中。从空气供给口81b送来的外部空气流入该2次燃烧室81C，因而在2次燃烧室81C中，燃料利用该空气进一步以800℃以上的高温燃烧。该燃烧是2次燃烧。利用该2次燃烧，燃料可靠地发生灰化，有机成分消失而得到无机废弃物。

如上所述，在燃烧器8中，利用使燃料在内筒83的1次燃烧室83C中的1次燃烧和接着该1次燃烧使燃料在燃烧筒81的2次燃烧室81C中完全燃烧的2次燃烧之间的的连续性，能够使燃料可靠地燃烧，因而可以使有机性废弃物可靠地发生灰化，使其变化为无机废弃物。

-燃烧炉-

接下来，通过图4、图6及图7来说明蒸气发生锅炉7的其他构成。燃烧炉100具有前壁110a、后壁110b、底壁110c这3个厚壁部，利用上述壁部、左右的侧壁110d、110e、和顶壁110f，从侧面看构成为四边形的大体积的内部空间。上述后壁110b的高度设定为前壁110a的高度的一半左右，在其后方侧(图4左侧)配置有第2后壁110g。该第2后壁110g延伸至与前壁110a的上端部相同高度的位置，其下端部通过第2底壁110h来与后壁110b的上端部连结。因此，在该第2底壁110h的上方形成小体积的内部空间，利用该小体积的内部空间和上述大体积的内部空间来在燃烧炉100内形成燃烧室100F。需要说明的是，在以下说明中，在该燃烧室100F中，出于方便而将底壁110c的上方的内部空间称为第1燃烧室110F，出于方便而将第2底壁110h的上方的内部空间称为第2燃烧室120F。上述各壁部110a～110f由可耐受例如1000℃左右的高温的耐火砖等形成。

在上述前壁110a的下部形成有开口部111。该开口部111配置于左侧壁110d与右侧壁110e之间的中央部的位置。然后，在上述开口部111处，以上述燃烧器8的燃烧筒81的2次燃烧室81C面对上述燃烧炉100的第1燃烧室110F的方式直接连结有燃烧器8。该开口部111的开口形状被形成为与燃烧器8的2次燃烧室81C的燃烧筒81相同的形状。因此，燃烧器8的2次燃烧室81C与燃烧炉100的燃烧室100F通过上述开口部111而成为一体，燃料在上述燃烧器8的2次燃烧室81C和燃烧炉100的燃烧室100F(第1燃烧室110F和第2燃烧室120F)中进行2次燃烧。该燃料的燃烧温度为例如800℃左右。需要说明的是，在图4中，用附图标记“F”表示燃料在第1燃烧室110F中燃烧的状态的火焰。

在上述第2燃烧室120F中，在第2后壁110g上形成有排出燃料的废气的气体排出口120a。该气体排出口120a被配置于左侧壁110d与右侧壁110e之间的中央部的位置。因此，在燃烧器8的2次燃烧室81C和燃烧炉100的燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)中2次燃烧过的燃烧气体被从第2后壁110g的气体排出口120a排出。

-热交换器-

配置于上述燃烧炉100中的热交换器140利用在上述燃烧炉100的燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)中燃烧燃料而得的燃烧能，将水加热而产生高温的蒸气。在该热交换器140中产生的加热用蒸气经由蒸气路径70供给至蒸气控制装置92，并从该蒸气控制装置92供给至发酵干燥装置3(罐体30的加热夹套31等)。

具体而言，上述热交换器140具备水管141、汽鼓142和水鼓143。图7是从蒸气发生锅炉7中取出热交换器140，并示出其水管141、汽鼓142及水鼓143的连接关系的平面图。需要说明的是，在图7中，汽鼓142的左侧部分位于水鼓143的上方，但省略了其图示。以下，使用图4、图6及图7来说明热交换器140的构成。

在热交换器140中，水管141具有多个第1水管144。这些第1水管144在内部有水流通，该水接受上述第1燃烧室110F及第2燃烧室120F中的燃料的燃烧能而蒸发。第1水管144从上述后壁110b的上部的高度位置以图6所示的方式沿侧壁110d、110e这2个的内侧向上方延伸，进而形成从顶壁110f向燃烧炉100的中央部分弯曲的形状，其上端部连通至上述汽鼓142。由图6可知，燃烧室100F中，在侧壁(结构物)110d、110e这2个的内壁中配置的隔热材料114的内侧介由耐火砖115而配置有多根所述第1水管144。

另外，汽鼓142是从上述第1水管144流通的水蒸发而得的蒸气所流入的截面圆形的转鼓，所述汽鼓142位于左右侧壁110d、110e之间的中央部位，并且跨越第1燃烧室110F及第2燃烧室120F而被配置，其下半部分如图4所示地位于第1燃烧室110F及第2燃烧室120F，上半部分位于顶壁110f的上方。蒸气口142a开口在该汽鼓142的前后方向的中央部位，使从该蒸气口142a集合于汽鼓142内的蒸气介由蒸气路径70来供给至上述蒸气控制装置92。需要说明的是，在汽鼓142中，在其前后端部分别形成有用于确认内部的水量和蒸气量的比率等的窗部142c。

另一方面，水鼓143是贮存向上述各第1水管144供给的水的截面圆形的转鼓，与汽鼓142同样地位于左右侧壁110d、110e之间的中央部位，并且由图4可知，水鼓143在后壁110b的上部与第2后壁110g的下部之间、即仅在第2燃烧室120F的下方的位置处被配置在第2底壁110h上，而没有被配置于前壁110a与后壁110b之间。需要说明的是，在水鼓143的下方、即第1燃烧室110F的下部后方(图4左侧)的空白空间中，如图6所示，在第2后壁110g左右的下端部中配置有支承水鼓143的多根铁制框架148。

从外部将水供给至上述水鼓143。对该水供给系统的说明如下所述。在上述汽鼓142上，在其前后方向(图4左右方向)的两端部形成有水供给口142b，从这些水供给口142b向汽鼓142内供给水。在该汽鼓142的下端面连接有2根第2水管145。这2根第2水管145在第1燃烧室110F内配置于前壁110a的正后方侧，构成从汽鼓142起向着左右侧壁110d、110e侧(图7的上下方向)然后向下方进一步延伸的(参见图4)近似L字形状。

另外，在上述水鼓143的周围，在该中心部的高度位置处，在前后方向(图4左右方向)上水平地配置有2根第3水管146。对于该第3水管146而言，各自的前端(图7的右端)延伸至比上述第2水管145稍微靠前，同时其后端延伸至上述水鼓143的后端附近(参见图7)。对这2根第3水管146而言，在其前端部附近连接有上述2根第2水管145的下端部，并且在上述燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)的内壁所配置的多根第1水管144的下端部在第3水管146开口。另外，在2根第3水管146的后部连接有4根第4水管147(参见图7)。这些第4水管147分别连接于水鼓143。需要说明的是，上述水鼓143及第4水管147的周围由隔热材料114覆盖。

因此，从水供给口142b供给至汽鼓142内的水介由第2水管145、第3水管146及第4水管147供给至水鼓143中而暂时贮存，并且从各第3水管146流入多根第1水管144的下部，所述水在这些第1水管144内上升，在其上升途中，燃烧室100F(第1燃烧室110F和第2燃烧室120F)中的燃料的燃烧能传递至此而使水变为蒸气，该蒸气在汽鼓142内集合，从蒸气口142a经由蒸气路径70而供给至蒸气控制装置92。

上述蒸气控制装置92将经由蒸气路径70而供给的蒸气的一部分经由蒸气路径70来供给至上述发酵干燥装置3，来对该发酵干燥装置3的罐体30的周壁部的加热夹套31进行加热。另外，该蒸气控制装置92将上述被供给的蒸气的另一部分供给至蒸气发电机91。

上述蒸气发电机91由例如蒸气涡轮发电机构成，利用被供给的蒸气发电，并将由该发电而产生的电力的一部分供给至发酵干燥装置3，作为其驱动电力来进行利用。另外，上述所产生的电力的另一部分被供给至电力公司。

在上述燃烧炉100中，在形成于第2后壁110g上的气体排出口120a上连接有排出路径150。在该排出路径150上配置有节能器(economizer)151。上述节能器151对供给至汽鼓142的水预先赋予从第2燃烧室120F的气体排出口120a排出的废气的热能，而升温至例如100℃。

另外，排出路径150在上述节能器151下游侧处横向转向。虽未图示，但在该横向的排出路径150中配置有袋式过滤器、水洗塔、送风机等。袋式过滤器回收流过排出路径150的废气中的扬灰。另外，水洗塔喷射水，从而去除包含于上述废气中的例如氯成分等。虽未图示，但在上述排出路径150的下端部连接有向上方延伸的烟囱，经由该烟囱将废气排出至大气中。

因此，在本实施方式中，在蒸气发生锅炉7中将用发酵干燥装置3得到的干燥物作为燃料来供给至燃烧器8的1次燃烧室83C，一边将该干燥物在1次燃烧室83C中进行加热，使其可燃成分进行1次燃烧，一边将其燃烧气体进一步在如下得到的燃烧空间中燃烧，所述燃烧空间是介由开口部111将燃烧筒81的小体积2次燃烧室81C与燃烧炉100的大体积燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)进行一体化而成的。该燃烧借助从上述燃烧筒81的2次燃烧室81C的空气供给口81b而供给的大量空气，在高温例如800℃下进行2次燃烧。其燃烧气体从第2燃烧室120F的气体排出口120a经由节能器151和袋式过滤器等被排出至大气中。

另一方面，来自外部的水利用节能器151从上述废气接受热能而被预热至例如100℃左右，然后从水供给口142b被供给至热交换器140的汽鼓142中，进而一边经由第2水管145及第3水管146被部分地贮存到水鼓143中，一边经多根第1水管144向上方流通。此时，在各第1水管144中，一边从流经其周围的燃烧气体接受热能而蒸发，一边流入汽鼓142内。该流入的蒸气在汽鼓142内集合，从蒸气口142a排出，而经由蒸气路径70供给至蒸气控制装置92。

在此，在蒸气发生锅炉7中，燃烧器8直接连结至燃烧炉100的前壁(壁部)110a，该燃烧器8的2次燃烧室81C介由开口部111而面对燃烧炉100的燃烧室100F，因而燃烧器8的2次燃烧室81C与燃烧炉100的燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)成为了将这两个燃烧室一体化而成的燃烧空间。因此，在燃烧器8的1次燃烧室83C中经1次燃烧的燃料利用从空气供给口81b所供给的大量空气进行2次燃烧，其燃烧温度变成更高的温度，因而成为几乎不产生灰的良好的燃烧状态。

另外，在蒸气发生锅炉7的热交换器140中，水鼓143的配置位置被设定在比纵壁110a下部的开口部111更靠上方的位置，具体而言，被设定在燃烧炉100的第1燃烧室110F的大致中间高度的位置，水管141(第1水管144～第4水管147)仅配置在距该水鼓143的高度位置靠上方的位置处。因此，通过在燃烧炉100的第1燃烧室110F的上部配置多个第1水管144、在第1燃烧室110F的下部配置直接连结燃烧器8的开口部111，使蒸气发生锅炉7的构成机器等的配置分散，能够在使整体布局简化，并且在热交换器140中具备水鼓143从而借助充足的水使燃料的燃烧能高效地转换为蒸气。

另外，在热交换器140中，被供给到汽鼓142的水利用第2水管145向下方流下，然后水平地流过第3水管146，其一部分经由第4水管147贮存到水鼓143中，其他大量的水从上述第3水管146向上方流通到第1水管144，在该流通途中接受燃料的燃烧能而蒸发，集合到汽鼓142。因此，热交换器140中不具备给水泵等，能够在燃烧炉100的燃烧室100F中向大量的水赋予燃烧能而高效地产生蒸气。

此外，在燃烧炉100中，直接连结燃烧器8的开口部111形成于前壁110a，气体排出口120a形成于第2后壁110g。因此，燃烧气体从燃烧炉100的前端流向后端，因而有效利用燃烧室100F的全部，并且能够将燃料的燃烧能在热交换器140中转换为蒸气。特别是在本实施方式中，上述开口部111形成于前壁110a的下部的位置，上述气体排出口120a形成于偏向燃烧室100F的上部(具体而言，第2后壁110g)的位置，因而燃烧气体一边从上述开口部111起成为涡流，一边从燃烧室100F的下部流向上部，燃烧气体从气体排出口120a流出到后方。因此，能够将燃料的燃烧能效率良好地赋予至多个第1水管144。

另外，在燃烧器8中具备1次燃烧室83C和2次燃烧室81C，并且配置有在上述2次燃烧室81C中开口的空气供给口81b。因此，能够不同于向1次燃烧室83C供给的空气量，另外从空气供给口81b向燃烧筒81的2次燃烧室81C和燃烧炉100的燃烧室100F(第1燃烧室110F及第2燃烧室120F)供给空气，因而能在燃烧器8的2次燃烧室81C和与该2次燃烧室81C成为一体空间的燃烧炉100的燃烧室100F中以高温进行2次燃烧，使2次燃烧达到最佳。

另外，在蒸气发生锅炉7的燃烧器8中，向1次燃烧室83C供给利用发酵干燥装置3进行了减压发酵干燥处理而得的干燥物来作为燃料，因而能够使该干燥物在蒸气发生锅炉7中燃烧并焚化，能够无需该干燥物的废弃处理。

此外，在蒸气发生锅炉7中，集合在汽鼓142中的蒸气从蒸气口142a介由蒸气路径70而被供给至上述蒸气控制装置92，然后被供给至蒸气发电机91，利用该蒸气而由蒸气发电机91进行发电。由该发电得到的电力的一部分被供给至上述发酵干燥装置3，用于发酵干燥装置3的运转，因而能够廉价地进行发酵干燥装置3的运转。

需要说明的是，在上述实施方式中，作为燃烧器8采用了具有1次燃烧室83C和2次燃烧室81C的燃烧器，当然也可以是仅具备1个燃烧室的燃烧器。此时，以使其具备的燃烧室面对燃烧炉100的燃烧室100F的方式，将该燃烧器直接连结于前壁100a即可。

另外，虽然在燃烧炉100的前壁100a形成开口部111，但在其他壁部、例如底壁110c等也可以形成有开口部111。

此外，蒸气发生锅炉7作为在有机性废弃物的处理装置1中使通过发酵干燥装置3得到的干燥物燃烧的结构，也可以适用于使其他物体燃烧的锅炉装置。

此次公开的实施方式在所有方面均为例示，并不成为限定性解释的依据。本发明的技术范围并非仅利用上述的实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载来划分。另外，在本发明的保护范围包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部改变。

产业上的可利用性

本发明适用于提高燃烧效率的锅炉装置及具备该锅炉装置的有机性废弃物的处理装置，并且是有用的。

附图标记说明

1：有机性废弃物的处理装置

3：发酵干燥装置

30：罐体(密闭容器)

7：蒸气发生锅炉(锅炉装置)

8：燃烧器(燃烧装置)

80：主体筒

81：燃烧筒

81C：2次燃烧室(燃烧室)

83C：1次燃烧室

91：蒸气发电机

100：燃烧炉

100F：燃烧室

110a：前壁(纵壁、壁部)

110b：第1后壁

110g：第2后壁(相对的纵壁)

110F：第1燃烧室

120a：气体排出口

120F：第2燃烧室

111：开口部

140：热交换器

141：水管

142：汽鼓

143：水鼓

144：第1水管

145：第2水管

146：第3水管

147：第4水管

Claims (7)

1.锅炉装置，其特征在于，具备：

使所供给的燃料在燃烧室中燃烧的燃烧装置；

在内部形成燃烧室的燃烧炉；和

热交换器，其将由所述燃烧装置中的燃料燃烧而得到的热能传递至水，

其中，在所述燃烧炉的壁部上，以使所述燃烧装置的燃烧室面对所述燃烧炉的燃烧室的方式来直接连结所述燃烧装置。

2.如权利要求1所述的锅炉装置，其特征在于，所述热交换器具备：

汽鼓，其配置于所述燃烧炉的燃烧室的上方；

水鼓，其在所述燃烧炉的壁部中被配置于较之所述燃烧装置的燃烧室所开口的部位更高的高度位置处；和

水管，其一端连接于所述汽鼓，另一端在所述水鼓的高度位置处连接于所述水鼓。

3.如权利要求2所述的锅炉装置，其特征在于，所述水管具备：

多个第1水管，其被配置于所述燃烧炉的燃烧室的内壁面，并沿上下方向延伸；

第2水管，其使从外部供给到所述汽鼓的水向下方流动；

第3水管，其水平地配置于所述水鼓的高度位置处，并使从所述第2水管流过的水流向所述第1水管；和

第4水管，其使从所述第3水管中流过的一部分水流向所述水鼓。

4.如权利要求1～3中任一项所述的锅炉装置，其特征在于，

所述燃烧装置直接连结至所述燃烧炉的纵壁，

在所述燃烧炉的壁部中与直接连结有所述燃烧装置的纵壁相对的纵壁上，形成有排出在所述燃烧炉的燃烧室中燃烧后的废气的气体排出口。

5.如权利要求1～4中任一项所述的锅炉装置，其特征在于，所述燃烧装置的燃烧室具备：

1次燃烧室，其使所述供给来的燃料进行1次燃烧；

2次燃烧室，其使在所述1次燃烧室中1次燃烧后的燃料进行2次燃烧；和

空气供给口，其对供给至所述2次燃烧室的空气与供给至所述1次燃烧室的空气独立地进行供给。

6.有机性废弃物的处理装置，其特征在于，具备：

权利要求1～5中任一项所述的锅炉装置；和

发酵干燥装置，其将包含有机性废弃物的处理对象物收容在密闭容器中，在减压下一边加热到规定的温度范围一边搅拌，并且利用微生物使有机物发酵，而得到将恶臭成分分解并减容而得的干燥物；

所述锅炉装置向所述燃烧装置的燃烧室供给利用所述发酵干燥装置得到的干燥物来作为燃料。

7.如权利要求6所述的有机性废弃物的处理装置，其特征在于，具备利用从所述锅炉装置的汽鼓得到的蒸气进行发电的蒸气发电机，

并且，使用由所述蒸气发电机得到的电力使所述发酵干燥装置运转。

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