JP2000126550A - 燃焼装置及びその排ガス処理方法、並びにそれに用いる灰冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】灰中へのダイオキシン類・重金属類の混入、及
び灰の冷却時における凝結を防止し、排ガス中のダイオ
キシン類や重金属類も除去する排ガス処理装置及び方
法、並びにそれに用いられる灰冷却装置を提供する。 【解決手段】燃焼を行う火炉と、火炉から発生する高温
の排ガスから灰を集塵するセラミックフィルタと、セラ
ミックフィルタで除塵された排ガスを冷却する冷却装置
と、冷却装置で冷却された排ガスを活性炭充填層に通す
ことにより排ガスを浄化する活性炭吸着装置と、セラミ
ックフィルタで集塵された灰を還元雰囲気中で急冷する
灰冷却装置と、を備える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ焼却炉やＲＤ
Ｆ発電用火炉、ＲＤＦ炭化物発電用炉等のゴミ燃焼用火
炉から発生する排ガスを、ダイオキシン類等の有害物質
を環境に放出することなく浄化処理することのできる燃
焼装置及びその排ガス処理方法、並びにそれに用いる灰
冷却装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、ゴミの焼却に伴い発生するダイオキ
シン類の環境中への放出が問題となっている。この問題
を解決するため、排ガスや排ガスに含まれる飛灰（フラ
イアッシュ）中からダイオキシン類を除去・分解する方
法が研究開発されている。

【０００３】従来の燃焼装置及びその排ガス処理方法と
しては、特開平１０−２０２０６２号公報（以下イ号公
報と呼ぶ）に「焼却炉排ガスの脱硝およびダイオキシン
除去方法」が開示されている。以下に従来の燃焼装置及
びその排ガス処理方法について、図面を用いて説明す
る。図４は従来のイ号公報に開示された従来の燃焼装置
の構成図である。図４において、８０は都市ゴミ焼却
炉、８０ａは都市ゴミ焼却炉８０にゴミを投入するゴミ
投入シュート、８０ｂは都市ゴミ焼却炉８０に炭酸カル
シウムを吹入する炭酸カルシウム投入管、８１は都市ゴ
ミ焼却炉８０において発生する排ガスを排出する排ガス
煙道、８２は排ガス煙道８１に配設された廃熱回収ボイ
ラ、８３は排ガス煙道８１の下流端に連設された集塵
器、８４は集塵器８３で粗粒灰を除去された排ガスを排
気する反応器入口煙道、８４ａは反応器入口煙道８４の
下流端付近にアンモニアガスを供給するアンモニアガス
供給管、８５は反応器入口煙道８４のアンモニアガス供
給管８４ａの上流側に配設された廃熱回収ボイラ、８６
は反応器入口煙道８４の下流端に連設され内部にハニカ
ム状又は板状の脱硝触媒が内設された反応器、８７は反
応器８６を通過した排ガスが排出される反応器出口煙
道、８８は反応器出口煙道８７の下流側に連設された冷
却水噴霧式冷却塔、８８ａは冷却水噴霧式冷却塔８８内
に噴霧する冷却水を供給する冷却水供給管、８９は冷却
水噴霧式冷却塔８８で冷却された排ガスが排出されるバ
グフィルタ入口煙道、８９ａはバグフィルタ入口煙道８
９に消石灰粉末を吹入する消石灰供給管、９０はバグフ
ィルタ入口煙道８９の下流端に連設されたバグフィル
タ、９１はバグフィルタ９０において除塵された排ガス
が排出されるバグフィルタ出口煙道、９２はバグフィル
タ出口煙道９１に配設された誘引ブロワからなるブロ
ワ、９３はバグフィルタ出口煙道９１の下流端に連設さ
れた煙突である。集塵器８３には、サイクロン式又はセ
ラミック式集塵器が使用される。

【０００４】以上のように構成された従来の燃焼装置に
ついて、以下その排ガス処理方法について説明する。ま
ず、ゴミ投入シュート８０ａより都市ゴミ焼却炉８０投
入されたごみは、都市ゴミ焼却炉８０内で焼却される。
このとき、都市ゴミ焼却炉８０内には、同時に炭酸カル
シウム投入管８０ｂから炭酸カルシウム粉末が投入され
る。これにより、炉内で脱硫が行われる。次に、都市ゴ
ミ焼却炉８０において発生した排ガスは、排ガス煙道８
１を通り集塵器８３へ送られる。このとき、廃熱回収ボ
イラ８２において、排ガスは５００〜７００℃に冷却さ
れる。集塵器８３において、排ガス中の粗粒灰等が除去
される。これにより、後段の反応器８６におけるダスト
による触媒の摩耗と劣化が抑制できる。集塵器８３を通
過した排ガスは、反応器入口煙道８４を通過し反応器８
６へ送られる。このとき、廃熱回収ボイラ８５におい
て、排ガスを反応に好都合な温度である３００〜４００
℃に冷却し、反応器８６の入り口付近において、アンモ
ニアガス供給管８４ａから排ガス中に脱硝剤であるアン
モニアガスを吹入する。反応器８６において、アンモニ
アガスと排ガスを脱硝触媒内蔵反応容器で反応させ、窒
素酸化物を除去すると同時に、ダイオキシンの分解を行
う。反応器８６を通過した排ガスは、反応器出口煙道８
７を通り冷却水噴霧式冷却塔８８に送られ、冷却水供給
管８８ａから冷却水噴霧式冷却塔８８内に噴霧される冷
却水により１５０〜２００℃に急冷される。反応器８６
で冷却された排ガスは、バグフィルタ入口煙道８９を通
してバグフィルタ９０に送られる。このとき、バグフィ
ルタ入口煙道８９には消石灰供給管８９ａから消石灰粉
末が吹き込まれ、排ガス中に残存する塩化水素が除去さ
れる。バグフィルタ９０においては、排ガス中に残存す
るダストが除去され、ダストが除去された排ガスは、バ
グフィルタ出口煙道９１を通して大気へ放出される。

【０００５】また、特開平９−２３４３２５号公報（以
下ロ号公報と呼ぶ）には「焼却炉の排ガスをセラミック
フィルタで除塵後、冷却処理を行い更にバグフィルタで
除塵して清浄ガスとする排ガス処理方法であって、熱保
有エアのパルスジェットによりセラミックフィルタを浄
化するようにしたことを特徴とする排ガス処理方法」が
開示されている。以下に従来のロ号公報に開示された排
ガス処理方法について説明する。図５は従来のロ号公報
に開示された従来の排ガス処理方法を実施するための燃
焼装置の構成図である。図５において、９４は焼却炉、
９５は焼却炉９４から排出される排ガスを冷却する冷却
器、９６は冷却器９５より送気される排ガスの除塵を行
うセラミックフィルタ、９７はセラミックフィルタ９６
より排出された排ガスを冷却するガス−ガス式熱交換
器、９８はガス−ガス式熱交換器９７で冷却された排ガ
スの飛灰の除塵を行うバグフィルタ、９９はバグフィル
タ９８の下流側に連通するルーツブロワ、１００はバグ
フィルタ９８の下流側に連通する煙突、１０１はガス−
ガス式熱交換器９７で排ガスと熱交換することによって
熱せられた熱保有エアをセラミックフィルタ９６に送る
循環路、１０２は循環路１０１内の熱保有エアを加圧し
セラミックフィルタ９６にパルスジェットを送る加圧器
である。

【０００６】以上のように構成された燃焼装置につい
て、以下その排ガス処理方法について説明する。まず、
焼却炉９４により発生した排ガスは、冷却器９５におい
て４００〜６００℃程度まで冷却され、セラミックフィ
ルタ９６に供給され除塵が行われる。この除塵により、
ダイオキシンの生成温度以上で排ガス中の飛灰（フライ
アッシュ）が除去され、飛灰中の銅成分等を触媒とした
ダイオキシンの生成が抑制される。次に、排ガスはガス
−ガス式熱交換器９７において２００℃以下に冷却さ
れ、バグフィルタ９８へ供給される。バグフィルタ９８
においては、排ガスに消石灰等の脱塩・脱硫剤を吹き込
み、ＨＣｌガスやＳＯｘガス等の除去が行われる。最後
に、バグフィルタ９８で浄化処理されたガスは、ルーツ
ブロワ９９で吸引され、煙突１００から大気に排出され
る。

【０００７】また、特開平９−２２５４３１号公報（以
下ハ号公報と呼ぶ）には「排ガスから捕集された飛灰を
酸素不足状態で攪拌して加熱し、所定時間保持して飛灰
中のダイオキシン類を熱分解するに際し、飛灰にアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、或いはアル
カリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩を添加してダ
イオキシン類の熱分解反応温度を下げ、ごみ焼却炉から
熱回収された加熱媒体により飛灰を加熱することを特徴
とする焼却設備における飛灰処理方法」、及び「排ガス
から捕集された飛灰を酸素不足状態で攪拌し、所定時間
保持して飛灰中のダイオキシン類を熱分解するごみ焼却
設備における飛灰処理設備であって、飛灰にダイオキシ
ン類の熱分解温度を低下させるアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の水酸化物、或いはアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の炭酸塩を添加する薬剤添加装置と、飛
灰の攪拌手段および加熱媒体によるシール手段を備えた
加熱器と、加熱器から排出された飛灰を冷却する冷却器
と、ごみ焼却炉の排熱により前記加熱媒体を加熱して加
熱器の加熱手段に供給する加熱媒体供給装置とを具備し
たことを特徴とするごみ焼却設備における飛灰処理設
備」が開示されている。上記、ハ号公報に記載の飛灰処
理設備及び飛灰処理方法においては、バグフィルタによ
り捕集した飛灰に、ダイオキシン類の熱分解温度を低下
させるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化
物、或いはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸
塩（例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの粉
末）を添加し、空気不足状態で３００℃前後に加熱し、
スクリュフィーダ等の攪拌手段により攪拌しながら約１
時間保持し、飛灰中のダイオキシン類を熱分解する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記イ号
公報に記載の燃焼装置及び排ガス処理方法では、以下の
ような課題を有していた。 （１）都市ゴミ焼却炉８０から発生した排ガスは５００
〜７００℃で粗粒灰等が集塵されるが、捕集された灰中
にはダイオキシン類の前駆体が含まれており、これを冷
却する過程において、３００℃付近でダイオキシン類が
生成され、灰中にはダイオキシン類が残留するという問
題点を有していた。 （２）都市ゴミ焼却炉８０内の高温下でＣａＣＯ₃が反
応して生成されるＣａＯは、排ガス中に混入し、集塵器
８３で捕集される灰中に混入する。このＣａＯが混入し
た灰を冷却する過程において、灰中のＣａＯとガス中の
ＣＯ₂とが交互に結合してチェーンを形成するオレーシ
ョン反応が生じ、灰が凝結するという現象が生じる。こ
れにより、灰の搬送装置、輸送管、貯留器等の内部にお
いて、灰が付着・凝結したり、捕集した灰の粒塊が大き
くなり填塞することにより、燃焼装置の運転に支障をき
たすという問題点を有していた。 （３）また、灰が搬送装置、輸送管、貯留器等の内部に
付着・凝結するため、燃焼装置の保守性が低下するとい
う問題点を有していた。

【０００９】また、上記ロ号公報に記載の排ガス処理方
法では、以下のような問題点を有していた。 （１）焼却炉９４から発生した排ガスは４００〜６００
℃で灰が集塵されるが、捕集された灰中のダイオキシン
類の前駆体が３００℃付近でダイオキシン類に変化し、
灰中にはダイオキシン類が残留するという問題点を有し
ていた。 （２）灰中に脱硫剤のＣａＯが混入している場合、灰中
のＣａＯとガス中のＣＯ ₂とがオレーション反応が生じ
灰が凝結し、灰の搬送装置、輸送管、貯留器等の内部に
おいて、灰が付着・凝結したり、捕集した灰の粒塊が大
きくなり填塞することにより、燃焼装置の運転に支障を
きたすという問題点を有していた。 （３）灰が搬送装置、輸送管、貯留器等の内部に付着・
凝結するため、燃焼装置の保守性が低下するという問題
点を有していた。

【００１０】また、上記ハ号公報に記載の飛灰処理設備
及び飛灰処理方法では、以下のような問題点を有してい
た。 （１）飛灰処理に要する時間が非常に長く、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属の水酸化物、或いはアルカリ
金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩等の飛灰の処理剤
等を必要とするため処理コストが高いという問題点を有
していた。 （２）灰中の重金属類や低融点金属類及びその化合物の
無害化処理はできないという問題点を有していた。 （３）ゴミ焼却炉の運転停止後も、残った飛灰を処理す
るためには、約１時間は加熱器を３００℃前後に保持し
ておく必要があり、加熱に要するエネルギーが必要であ
り、特にゴミ焼却炉をバッチ運転させる時のような場
合、エネルギー効率が悪いという問題点を有していた。

【００１１】本発明の燃焼装置は上記従来の課題を解決
するもので、灰中へのダイオキシン類、重金属類や低融
点金属類及びその化合物の混入を防止し、灰の冷却時に
おける凝結を防止し、排ガス中のダイオキシン類、重金
属類や低融点金属類及びその化合物も除去することも可
能な燃焼装置を提供することを目的とする。

【００１２】本発明の燃焼装置の排ガス処理方法は上記
従来の課題を解決するもので、灰中へのダイオキシン
類、重金属類や低融点金属類及びその化合物の混入を防
止し、灰の冷却時における凝結を防止し、排ガス中のダ
イオキシン類、重金属類や低融点金属類及びその化合物
も除去することも可能な燃焼装置の排ガス処理方法を提
供することを目的とする。

【００１３】本発明の灰冷却装置は上記燃焼装置及びそ
の排ガス処理方法を実施するために用いられるもので、
灰中へのダイオキシン類、重金属類や低融点金属類及び
その化合物の混入を防止し、灰の冷却時における凝結を
防止することが可能な灰冷却装置を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の燃焼装置は、燃焼を行う火炉と、火炉から発
生する高温の排ガスから灰を集塵するセラミックフィル
タと、セラミックフィルタで除塵された排ガスを冷却す
る排ガス冷却装置と、排ガス冷却装置で冷却された排ガ
スを活性炭充填層に通すことにより排ガスを浄化する活
性炭吸着装置と、セラミックフィルタで集塵された灰を
還元雰囲気中で急冷する灰冷却装置と、を備えた構成よ
り成る。この構成により、灰中へのダイオキシン類、重
金属類や低融点金属類及びその化合物の混入を防止し、
灰の冷却時における凝結を防止し、排ガス中のダイオキ
シン類、重金属類や低融点金属類及びその化合物も除去
することも可能な燃焼装置を提供することができる。

【００１５】上記課題を解決するために本発明の燃焼装
置の排ガス処理方法は、燃焼により発生する高温の排ガ
スから灰を集塵する集塵工程と、集塵工程で除塵された
排ガスを冷却する排ガス冷却工程と、排ガス冷却工程で
冷却された排ガスを活性炭充填層に通すことにより排ガ
スを浄化する活性炭吸着工程と、集塵工程で集塵された
灰を還元雰囲気中で急冷する灰冷却工程と、を備えた構
成より成る。この構成により、灰中へのダイオキシン
類、重金属類や低融点金属類（例えば、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｈ
ｇ等）及びその化合物の混入を防止し、灰の冷却時にお
ける凝結を防止し、排ガス中のダイオキシン類、重金属
類や低融点金属類及びその化合物も除去することも可能
な燃焼装置の排ガス処理方法を提供することができる。

【００１６】上記課題を解決するために本発明の灰冷却
装置は、灰を還元雰囲気中で急冷する灰冷却部を備えた
構成より成る。この構成により、灰中へのダイオキシン
類、重金属類や低融点金属類（例えば、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｈ
ｇ等）及びその化合物の混入を防止し、灰の冷却時にお
ける凝結を防止することが可能な灰冷却装置を提供する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】この目的を達成するために本発明
は以下の形態を有している。本発明の請求項１に記載の
燃焼装置は、燃焼を行う火炉と、火炉から発生する高温
の排ガスから灰を集塵するセラミックフィルタと、セラ
ミックフィルタで除塵された排ガスを冷却する排ガス冷
却装置と、排ガス冷却装置で冷却された排ガスを活性炭
充填層に通すことにより排ガスを浄化する活性炭吸着装
置と、セラミックフィルタで集塵された灰を還元雰囲気
中で急冷する灰冷却装置と、を備えた構成としたもので
あり、この構成により、以下の作用が得られる。 （１）排ガスが高温であるため、ダイオキシン類、重金
属類や低融点金属類及びその化合物は気相状態であり、
セラミックフィルタで捕集された灰中にはダイオキシン
類、重金属類や低融点金属類及びその化合物は混入しな
い。 （２）排ガスを高温でセラミックフィルタを通過させる
ことで、セラミックフィルタのフィルタやセラミックフ
ィルタに付着した煤塵等に排ガスが接触し、排ガス中の
ダイオキシン類やその前駆体が分解される。 （３）セラミックフィルタで捕集された灰は、灰冷却装
置により還元雰囲気中で急冷されるため、灰の冷却過程
において灰中にダイオキシン類が生成することが防止さ
れる。 （４）セラミックフィルタで除塵され排ガス冷却装置で
冷却された排ガスは、活性炭吸着装置において、活性炭
によりＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌ、重金属類や低融点金属
類及びその化合物、ダイオキシン類が吸着され除去され
る。 （５）灰を急冷することにより、オレーション反応を抑
制するので灰が凝結し灰冷却装置内部に付着、固結、填
塞することが防止される。 （６）重金属や低融点金属が除去されるので、腐蝕電位
（局部電池反応）の生成を防止し装置内機器の腐蝕を防
止できる。

【００１８】ここで、セラミックフィルタとしては、内
面濾過方式のセラミックチューブフィルタ（ＣＴＦ）、
外面濾過方式のキャンドル式セラミックフィルタ、クロ
スフロー式（ハニカム式）セラミックフィルタ、アニュ
ーラ型セラミックフィルタ等が使用されるが、セラミッ
クチューブフィルタを用いるのが好適である。送入され
る排ガスの流れが下降流であるため、逆洗時にフィルタ
チューブから分離した灰が逆洗後にフィルタチューブを
通り抜ける気流に巻き込まれ再付着するリエントレイメ
ントとよばれる現象が生じないからである。セラミック
フィルタに送入される排ガスの温度は４００〜９００
℃、好ましくは７００〜８５０℃とされる。セラミック
フィルタに送られる排ガスの温度が７００℃より低くな
るにつれ、排ガス及び排ガス中に含まれる飛灰表面にお
いて、ダイオキシン類の分解反応が減少し、セラミック
フィルタに送られる排ガスの温度が８５０℃より高くな
るにつれ、セラミックフィルタの内部の高温腐蝕や熱に
よる劣化が早まるため、いずれも好ましくない。冷却用
還元気体としては、燃焼排ガス、窒素ガス、水素ガス、
一酸化炭素ガス等、及びこれらのリサイクルガスが用い
られる。冷却気体の温度および流量は灰冷却装置の大き
さにより変わるが、冷却用還元気体は、２０〜２００℃
の温度とし、０．５〜２ｍ／ｓで灰冷却装置内に送風す
ることが好ましい。灰冷却装置に投入される灰の温度は
４００〜９００℃程度であり、灰冷却装置内で灰は０．
１〜６０秒間、好ましくは１〜１０秒間で２０〜２００
℃に冷却すると同時に、１０〜３０ｍ／ｓで灰冷却装置
外へ気流搬送により排出することが好ましい。灰の冷却
時間が１０秒より長くなるにつれ灰中に生成されるダイ
オキシン類の量が多くなると共に灰が凝結し易くなる傾
向があり、灰の冷却時間が１秒より短くなるにつれ冷却
に要する気体の量が増え排出される懸濁気体の量が多く
なるためいずれも好ましくない。また、火炉において燃
焼させる燃料としては、一般ゴミ、ＲＤＦやその炭化物
に限られたものではなく、石炭、コークス、石油コーク
ス、ゴム、古タイヤ、廃油、褐炭、瀝青炭、木屑、産業
廃棄物、食品工場や農業等で排出される有機残渣物等
や、これらの混合物であってもよい。

【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の燃焼装置であって、火炉から発生する高温の排ガスか
ら粗粒灰を分離するサイクロンと、サイクロンにおいて
粗粒灰が分離された高温の排ガスから灰を集塵するセラ
ミックフィルタと、サイクロン下部と火炉とに連通しサ
イクロンにより捕集した粗粒灰を火炉に戻す灰循環路
と、を備えた構成としたものであり、この構成により、
以下の作用が得られる。 （１）サイクロンにおいて粗粒灰が捕集されるため、セ
ラミックフィルタの磨耗が抑制される。 （２）熱せられた粗粒灰が火炉に戻される為、火炉の熱
効率が改善される。

【００２０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の燃焼装置であって、セラミックフィルタにおい
て除塵される排ガスの温度が４００〜９００℃であるこ
とを特徴としたものであり、この構成により、排ガス中
のダイオキシン類やその前駆体がセラミックフィルタの
フィルタやフィルタに付着した灰と接触することにより
分解されると共に、セラミックフィルタの内部の高温腐
蝕や熱による劣化が生じにくいという作用が得られる。

【００２１】請求項４に記載の燃焼装置の排ガス処理方
法は、燃焼により発生する高温の排ガスから灰を集塵す
る集塵工程と、集塵工程で除塵された排ガスを冷却する
排ガス冷却工程と、排ガス冷却工程で冷却された排ガス
を活性炭充填層に通すことにより排ガスを浄化する活性
炭吸着工程と、集塵工程で集塵された灰を還元雰囲気中
で急冷する灰冷却工程と、を備えた構成としたものであ
り、この構成により、以下の作用が得られる。 （１）集塵工程で除塵される排ガスは高温であるため、
ダイオキシン類、重金属類や低融点金属類及びその化合
物は気相状態であり、集塵工程で捕集さる灰中にはダイ
オキシン類、重金属類や低融点金属類及びその化合物は
混入しない。 （２）集塵工程で捕集された灰は、灰冷却工程において
還元雰囲気中で急冷されるため、灰の冷却過程において
灰中にダイオキシン類が生成することが防止される。 （３）集塵工程で除塵され排ガス冷却工程で冷却された
排ガスは、活性炭吸着工程において、活性炭によりＳＯ
ｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌ、重金属類や低融点金属類及びその
化合物、ダイオキシン類が吸着され除去される。 （４）灰冷却工程において、灰を急冷することにより、
灰が凝結し付着、固結、填塞することが防止される。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の燃焼装置の排ガス処理方法であって、燃焼により発生
する高温の排ガスから粗粒灰を分離する粗粒灰分離工程
と、粗粒灰分離工程において粗粒灰が分離された高温の
排ガスから灰を集塵する集塵工程と、粗粒灰分離工程で
捕集した粗粒灰を火炉に戻す灰循環工程と、を備えた構
成としたものであり、この構成により、以下の作用が得
られる。 （１）粗粒灰分離工程において粗粒灰が捕集されるた
め、集塵工程における集塵効率が上がる。 （２）粗粒灰の持つ熱容量により、灰循環工程において
熱せられた粗粒灰が火炉に戻される為、火炉の熱効率が
改善される。

【００２３】請求項６に記載の発明は、請求項４又は５
に記載の燃焼装置の排ガス処理方法であって、集塵工程
において除塵される排ガスの温度が４００〜９００℃で
あることを特徴としたものであり、この構成により、排
ガス中のダイオキシン類やその前駆体が分解されると共
に、集塵を行う集塵装置の内部の高温腐蝕や熱による劣
化が生じにくいという作用が得られる。

【００２４】請求項７に記載の灰冷却装置は、灰を還元
雰囲気中で急冷する灰冷却部を備えた構成としたもので
あり、この構成により、以下の作用が得られる。 （１）灰冷却部で灰粒子が急冷されるため、灰中にダイ
オキシン類が生成されることが防止される。 （２）灰冷却部で灰を急冷することにより、灰が凝結し
灰冷却装置内部に付着、固結、填塞することが防止され
る。 （３）還元雰囲気においては、３００℃付近におけるダ
イオキシン類が生成される量は、酸化雰囲気における場
合に比べ少ないため、灰冷却部で冷却用還元気体により
灰を急冷することで、灰中に生成されるダイオキシン類
の量は極めて微量となる。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の灰冷却装置であって、灰冷却部は、灰冷却部に還元気
体を送風する冷却ガス送風管と、還元気体と共に気流に
より灰を搬出する灰搬出管と、を備えた構成としたもの
であり、この構成により、以下の作用が得られる。 （１）排ガスから集塵された高温の灰は、高温の状態で
灰冷却部に送入される。 （２）灰冷却部内の灰は冷却ガス送風管から送風される
還元気体により急冷される。 （３）急冷された灰は灰搬出管により還元気体と共に気
流搬出される。 （４）灰搬出管により灰を気流搬出とすることにより、
灰の急冷が可能となると共に、灰を搬出する搬送フィー
ダやバルブ類を使用しない為、運転を停止した後に灰冷
却装置内部に灰が残留し付着・固結することが少なく、
残留しても、搬送フィーダやバルブ類のように構造が複
雑でないため、極めて容易に取り除くことができ、保守
作業が容易化される。

【００２６】ここで、灰が灰冷却装置に送入されてか
ら、灰を冷却し灰搬送管から搬出されるまでは、０．１
〜６０秒間、好ましくは１〜１０秒間で行うことが好ま
しい。１秒より短くなるにつれ、懸濁気体の流速が速く
なり、灰搬送管から搬出される懸濁気体中の灰粒子が灰
搬送管内を磨耗させる度合いが大きくなる傾向がみら
れ、1０秒よりも遅くなるにつれ、灰の冷却過程で３０
０℃付近を通過するときに、灰中に含まれるダイオキシ
ン類の前駆体がダイオキシン類に変化する割合が大きく
なると共に、灰が凝結しやすくなる傾向がみられるから
である。また、懸濁気体の固気比としては１０以下、好
ましくは６以下とするのが好適である。固気比が６より
大きくなるにつれ、懸濁気体中の灰粒子が凝結し易くな
る傾向がみられるからである。

【００２７】請求項９に記載の発明は、請求項７又は８
に記載の灰冷却装置であって、灰冷却部は、灰を一時貯
留する灰貯留部と、灰貯留部の底部に複数個形設され灰
貯留部内に還元気体を散気する散気ガス噴気口と、を備
えた構成としたものであり、この構成により、以下の作
用が得られる。 （１）排ガスから集塵された高温の灰は、高温の状態で
灰貯留部に送入される。 （２）散気ガス噴気口から灰貯留部底部に還元気体が散
気され、灰貯留部底部の灰と懸濁して懸濁気体となり、
灰貯留部底部に滞留する。 （３）懸濁気体中の灰粒子は、散気ガス噴気口から噴気
される還元ガス及び冷却ガス送風管から送風される還元
気体により急冷される。 （４）急冷された懸濁気体は灰搬出管から気流搬出され
る。 （５）灰貯留部底部の灰を還元気体中に浮遊させ懸濁気
体とすることにより、灰貯留部底部に灰が残留又は固結
することが防止される。 （６）灰を懸濁気体とすることで、灰搬出管の先端部の
吸込口における懸濁気体の固気比が、気流搬出に適した
固気比に近づくため、灰の気流搬出が容易となる。

【００２８】請求項１０に記載の発明は、請求項８又は
９に記載の灰冷却装置であって、灰冷却部に連通する二
重管を有するサクションノズルと、サクションノズルの
外管を構成する冷却ガス送風管と、サクションノズルの
内管を構成する灰搬出管と、灰搬出管に連通し灰搬出管
内に還元気体を送風する搬送ガス送風管と、を備えた構
成としたものであり、この構成により、以下の作用が得
られる。 （１）冷却ガス送風管と灰搬出管とが二重管に構成され
ているため、外管の冷却ガス送風管から噴気された還元
気体は、灰又は懸濁気体と混合すると共に灰を冷却し、
即座に内管の灰搬出管に吸入され懸濁気体として気流搬
出される。 （２）灰搬送管には、搬送ガス送風口から還元気体であ
る二次搬送ガスが送入され、二次搬送ガスは、灰搬送管
内を吸引搬送される懸濁気体と混合し、懸濁気体中の灰
粒子を冷却すると共に、懸濁気体を灰の搬送に適した固
気比に調節する。 （３）冷却用の還元気体の量と、懸濁気体の固気比調節
用の還元気体の量が独立に調節可能であり、灰冷却装置
のサイズ、灰搬出管のサイズ、灰の搬出流量、灰冷却装
置に送入される灰の温度等に適応させて、冷却用還元気
体の量と気流搬出する懸濁気体の固気比とを最適な値に
調節することが可能となる。

【００２９】ここで、灰冷却装置はサクションノズルを
複数本備えていてもよく、複数本のサクションノズルを
配設する場合には、気流を安定させる為、灰冷却部の底
部の中心に対し、対称となるように配設するのがよい。

【００３０】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
燃焼装置の構成図である。図１において、１はごみやＲ
ＤＦ等を燃焼する循環流動床ボイラの火炉、２は火炉１
上部に連通し火炉１における燃焼で発生する排ガスから
粗粒灰を分離・捕集するサイクロン、２ａはサイクロン
２の下部と火炉１の燃焼部とに連通し火炉１で捕集され
た粗粒灰を火炉１に戻す灰循環路、３はサイクロン２に
連通しサイクロン２から排出される高温の排ガスの中に
含まれる飛灰や粗粒灰等の灰を捕集するセラミックフィ
ルタの一種であるセラミックチューブフィルタ（ＣＴ
Ｆ）、４はセラミックチューブフィルタ３下流側に連通
する後部煙道、５は後部煙道４の下流側に連通する排ガ
ス冷却装置、６は排ガス冷却装置５の下流側に連通し内
部に活性炭の充填槽を有する活性炭吸着装置、７は活性
炭吸着装置６の下流側に連通し活性炭吸着装置６を通過
した排ガスを大気中に放出する煙突、８はセラミックチ
ューブフィルタ３の下部に配設されセラミックチューブ
フィルタ３で捕集した灰（以下、ＣＴＦ灰と呼ぶ。）を
還元気体中で急冷する灰冷却装置、９はサイクロン２の
上流部からサイクロンをバイパスしてセラミックチュー
ブフィルタ３の供給口上部に連通し火炉１から排ガスと
ともに排出される粗粒灰の一部をセラミックチューブフ
ィルタ３に導入するサイクロンバイパスである。サイク
ロン２で捕集された粗粒灰は、灰循環路２ａにより再び
火炉１内に戻され循環される。また、火炉１内には、脱
塩・脱硫剤として石灰石（ＣａＣＯ₃）粉末、ドロマイ
ト（ＣａＣＯ₃・ＭｇＣＯ₃主成分）等が投入される。

【００３１】以上のように構成された本実施の形態の燃
焼装置について、以下その排ガス処理方法について説明
する。まず燃焼工程で、火炉１内にごみやＲＤＦ等の燃
料と脱塩・脱硫剤が投入され、燃焼される。次に、燃焼
工程において火炉１内での燃焼に伴い発生した排ガス
は、次の粗粒灰分離工程で、火炉１の上部からサイクロ
ン２に送られ、遠心分離により粗粒灰（最大粒径約１０
００μｍ）が捕集・分離される。粗粒灰分離工程におい
て捕集された粗粒灰は、灰循環工程において、灰循環路
２ａから再び火炉１へ投入される。粗粒灰分離工程にお
いてサイクロン２で粗粒灰の除塵された排ガスは、次の
集塵工程において、高温のままセラミックチューブフィ
ルタ３に送られ、煤塵が捕集される。この工程におい
て、セラミックチューブフィルタ３に送られる排ガスの
温度は４００〜９００℃、好ましくは７００〜８５０℃
とされる。セラミックチューブフィルタ３内部では排ガ
スが高温であるため、ダイオキシン類は排ガス中にも排
ガスに含まれる飛灰中にも殆ど生成されない。また、セ
ラミックチューブフィルタ３内のセラミックチューブフ
ィルタ３の表面及びセラミックチューブフィルタ３に付
着した高温の飛灰を触媒として、ダイオキシン類及びダ
イオキシン類の前駆体の熱分解反応が促進される。ま
た、セラミックチューブフィルタ３のフィルタチューブ
表面には、火炉１において投入された脱硫剤の微粒子が
付着するため、排ガスが脱硫剤と接触することで脱硫も
行われる。これらの反応は、セラミックチューブフィル
タ３内部が高温であること、及び排ガスが該フィルタを
通り抜けるのに要する時間が比較的長く排ガスと固体表
面との接触時間が長いことにより、非常に効率的に行わ
れる。更に、排ガス中に含まれる重金属類や低融点金属
類及びその化合物は灰が高温下で捕集されるため灰中に
混入することない。尚、セラミックチューブフィルタ３
に送られる排ガスの温度が７００℃より低くなるにつ
れ、排ガス及び排ガス中に含まれる飛灰表面において、
ダイオキシン類の生成反応が生じやすくなる傾向が見ら
れ、セラミックチューブフィルタ３に送られる排ガスの
温度が８５０℃より高くなるにつれ、セラミックチュー
ブフィルタ３の内部の高温腐蝕や熱による劣化が早まる
傾向が見られるため、いずれも好ましくない。また、サ
イクロン２の上流部より、サイクロンバイパス９を通し
て、粗粒灰を含む排ガスの一部（０〜２０％）をセラミ
ックチューブフィルタ３にバイパスし、セラミックチュ
ーブフィルタ３の供給口に注入し、セラミックチューブ
フィルタ３のセラミックチューブ内面に付着した煤塵を
掃拭するようにしてもよい。これにより、セラミックチ
ューブフィルタ３のフィルタが目詰まりを生じにくくな
り、また、粗粒灰のもつ流動性により、逆洗で除去し難
い狭い隙間部分に集積した煤塵も掃拭される。集塵工程
においてセラミックチューブフィルタ３により捕集され
たＣＴＦ灰は、次の灰冷却工程において、セラミックチ
ューブフィルタ３の下部に配設された灰冷却装置８に投
入され、灰冷却装置８の内部で冷却用還元気体により還
元雰囲気中で急冷される。ここで、冷却用還元気体とし
ては、燃焼排ガス、窒素ガス、リサイクルガス（火炉１
とサイクロン２を循環しているガス）、水素ガス、一酸
化炭素ガス等が用いられる。また、冷却用還元気体は、
２０〜２００℃、０．５〜２ｍ／ｓで灰冷却装置８内に
送風される。灰冷却装置８に投入されるＣＴＦ灰の温度
は４００〜９００℃であり、灰冷却装置８内でＣＴＦ灰
は０．１〜６０秒間、好ましくは１〜１０秒間で２０〜
２００℃に冷却されると同時に、１０〜３０ｍ／ｓで灰
冷却装置８外へ気流搬送され排出される。還元雰囲気中
においては、ダイオキシン類及びその前駆体物質は４０
０℃〜９００℃で熱分解される。ＣＴＦ灰中に最もダイ
オキシン類が生成されやすい温度は３００℃付近であ
り、ＣＴＦ灰を急冷し３００℃付近のダイオキシン類の
生成温度領域を素早く通過させることで、ＣＴＦ灰中に
ダイオキシン類が生成されることが防止される。また、
還元雰囲気においては、３００℃付近におけるダイオキ
シン類が生成される量は、酸化雰囲気における場合に比
べ少ないため、灰冷却工程において、冷却用還元気体に
よりＣＴＦ灰を急冷することでＣＴＦ灰中にダイオキシ
ン類が生成されることを防止できる。また、ＣＴＦ灰を
急冷することによって、ＣＴＦ灰中のＣａＯがオレーシ
ョン反応により固結しＣＴＦ灰が凝結するという現象を
防止することも可能となる。これにより、ＣＴＦ灰が灰
冷却装置８内に付着し閉塞することが防止される。以上
のように、灰冷却工程で排ガスから分離されたＣＴＦ灰
は、ダイオキシン類、重金属類や低融点金属類及びそれ
らの化合物を含まず、また、分離した灰が凝結すること
もないため、操作性に優れ、灰処理の作業が容易化され
る。集塵工程でセラミックチューブフィルタ３により飛
灰が除塵された排ガスは、次の排ガス冷却工程におい
て、後部煙道４から排ガス冷却装置５に送られ、１５０
〜３５０℃に冷却される。排ガス冷却装置５としては、
エアヒータ、水冷式熱交換器等が用いられる。また、後
部煙道４の内部に別個に前段の排ガス冷却装置を配設し
てもよい。このとき、排ガスの温度が３００℃付近の温
度領域で、排ガス中に含まれる前駆体がダイオキシン類
に変化する。但し、飛灰は既に排ガス中から除去されて
いるため、飛灰中の銅成分等を触媒とするダイオキシン
類の生成反応は防止できる。最後に、排ガス冷却装置５
で冷却された排ガスは、次の活性炭吸着工程において、
活性炭吸着装置６内の活性炭充填層に通される。これに
より、排ガス中に残存したダイオキシン類やＳＯｘ、Ｎ
Ｏｘ、ＨＣｌ、重金属類や低融点金属類及びその化合
物、等は、活性炭に吸着され、排ガス中から除去され
る。吸着に使用された活性炭は、不活性ガス下で４５０
℃で熱再生することにより再利用される。排ガス冷却装
置５を通過して浄化された排ガスは、煙突７から大気中
へ放出される。

【００３２】なお、本実施の形態において、ごみ、ＲＤ
Ｆ又は同左の炭化物を燃焼する火炉１は循環流動床ボイ
ラを用いているが、火炉１は循環流動床ボイラに限られ
たものではなく、一般の流動床ボイラや加圧流動床式ボ
イラ、ストーカー式焼却炉、ロータリーキルン式焼却炉
等であってもよい。

【００３３】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２における灰冷却装置について説明する。尚、本実施
の形態において、燃焼装置は図１と同様の構成とする。
図２は本発明の実施の形態２におけるセラミックフィル
タ及び灰冷却装置の要部側面図であり、図３は実施の形
態２における灰冷却装置の要部断面図である。図２及び
図３において、３はセラミックチューブフィルタ、８は
灰冷却装置であり、これらは図１のものと同様のもので
あるため、同一の符号を付して説明を省略する。１０は
鉛直筒状のセラミックチューブフィルタ３の外筒、１１
はセラミックチューブフィルタ３の上端部に形設されセ
ラミックチューブフィルタ３内に排ガスを送入する供給
口、１２はセラミックチューブフィルタ３の上部の外筒
１０内部に形成された上部チャンバ、１３はセラミック
チューブフィルタ３の下部に形設され集塵された灰（Ｃ
ＴＦ灰）が集蓄されるＣＴＦ灰ホッパ、１３ａはＣＴＦ
灰ホッパ１３の下部に形設されたＣＴＦ灰落し口、１４
は外筒１０の内部の上部チャンバ１２とＣＴＦ灰ホッパ
１３との間に位置し鉛直方向に並ぶ複数の空間に画設さ
れた除塵ガス室、１５は外筒１０の内部に複数本配設さ
れ除塵ガス室１４を貫通して上部チャンバ１２とＣＴＦ
灰ホッパ１３とを連通するセラミック繊維やセラミック
焼結体等の鉛直管状のフィルタからなるフィルタチュー
ブ、１６は外筒１０の内部に複数枚配設されフィルタチ
ューブ１５を支持する水平管板状のＣＴＦ支持板、１７
はＣＴＦ支持板１６により隔離された各々の除塵ガス室
１４ごとに連通して配設された水平管状のエゼクタ、１
７ａは除塵ガス室１４と連接するエゼクタ１７の端部付
近に内設された蓄熱室、１７ｂはフィルタチューブ１５
の逆洗を行うための逆洗ガスを噴射する逆洗ノズル、１
８は各々のエゼクタ１７の排出口に連通する鉛直管状の
除塵ガス排出管、１９は除塵ガス排出管１８の下部に開
口する除塵ガス排出口である。ＣＴＦ支持板１６は、フ
ィルタチューブ１５を支持すると同時に、除塵ガス室１
４内を複数の空間に隔離、及び上部チャンバ１２と除塵
ガス室１４、ＣＴＦ灰ホッパ１３と除塵ガス室１４とを
隔離する。２０はＣＴＦ灰落し口１３ａに連通して灰冷
却装置８の上部に形設されＣＴＦ灰ホッパ１３より落下
するＣＴＦ灰を貯留するアッシュビン（灰貯留部）、２
１は灰冷却装置８の下部に形設された整流室、２２はア
ッシュビン２０と整流室２１とを隔離し複数の噴気口が
穿設された凹円錐板状の散気板、２３は先端部がアッシ
ュビン２０の下部側面に挿設され先端部が外管と内管と
からなる二重管状に形成されたサクションノズル、２４
はサクションノズル２３の外管を構成しアッシュビン２
０内へ一次搬送ガスを送風する冷却ガス送風管、２４ａ
は冷却ガス送風管２４の側部に形成され冷却ガス送風管
２４内に一次搬送ガスを送風する冷却ガス送風口、２４
ｂは冷却ガス送風管２４の先端部、２５はサクションノ
ズル２３の内管を構成し冷却ガス送風管２４と同軸に形
成された灰搬出管、２５ａは灰搬出管２５の側部に連通
し灰搬出管２５内に二次搬送ガスを送風する搬送ガス送
風管、２５ｂは灰搬出管２５の先端部、２６は灰搬出管
２５の下流側に連設され灰搬出管２５内の気体を吸引搬
出する吸引管である。αは搬送ガス送風管２５ａの中心
軸取り付け角度（図３参照）であり、αは９０゜≦α≦
１７０゜、好ましくは１００゜≦α≦１４０゜に形成さ
れている。搬送ガス送風管２５ａのエゼクタ効果を高め
灰の吸引力を高めるためである。

【００３４】以上のように構成された本実施の形態の灰
冷却装置について、以下その動作を説明する。サイクロ
ン２より送風された排ガスは、供給口１１より上部チャ
ンバ１２内へ送入され、上部チャンバ１２から各フィル
タチューブ１５へ送入される。フィルタチューブ１５に
送入された排ガスの気体成分は、フィルタチューブ１５
の管壁を通過して除塵ガス室１４へ送出される。この
際、排ガスに含まれる飛灰は、フィルタチューブ１５の
フィルタを通過することができないため、フィルタチュ
ーブ１５の管内に付着し排ガスから濾去される。除塵ガ
ス室１４内の排ガスはエゼクタ１７及び除塵ガス排出管
１８を通過して除塵ガス排出口１９から後部煙道４へ送
風される。一方、フィルタチューブ１５の管内に付着し
た飛灰によりフィルタチューブ１５のフィルタが目詰ま
りを起こすことを防止するために、間歇的に逆洗浄ノズ
ル１７ｂからフィルタチューブ１５に逆洗ガスを噴射
し、フィルタチューブ１５の管外から管内に向けて強制
的にガスを流すことにより、フィルタチューブ１５の管
内に付着した飛灰を管壁から分離させ落下させる。フィ
ルタチューブ１５内を落下した飛灰は、ＣＴＦ灰ホッパ
１３に集められ、高温状態でアッシュビン２０に投下さ
れ、散気板２２上に降送される。整流室２１には、外部
から還元気体が分散用ガスとして送入されており、アッ
シュビン２０の底部の散気板２２に穿設された複数の噴
気口からは分散用ガスがアッシュビン２０内に噴射され
る。この分散ガスにより、アッシュビン２０の底部には
飛灰粒子と分散ガスとが懸濁した懸濁気体が生成され
る。灰搬出管２５は、この懸濁気体を吸気し、アッシュ
ビン２０の外部へ気流搬送する。このとき、冷却ガス送
風口２４ａからは冷却ガス送風管２４に冷却用還元気体
である一次搬送ガスが送風され、先端部２４ｂから一次
搬送ガスが噴出される。灰搬出管２５内の気体は吸引管
２６へ吸引されているため、噴出された一次搬送ガス
は、懸濁気体と共に、即座に先端部２５ｂから灰搬出管
２５に吸引される。灰搬出管２５に吸引された一次搬送
ガスと懸濁気体の混合気体は、更に搬送ガス送風管２５
ａから冷却用と固気比調節用を兼ねた還元気体である二
次搬送ガスと混合され、吸引管２６へ気流搬出される。
ここで、分散用ガス、一次搬送ガス及び二次搬送ガスと
して用いられる還元気体（以下、これらの還元気体をま
とめて冷却用還元気体と呼ぶ。）としては、燃焼排ガ
ス、窒素ガス、水素ガス、一酸化炭素ガス等、及びこれ
らのリサイクルガスが用いられる。また、冷却用還元気
体は、２０〜２００℃の温度で送入される。散気板２２
の噴気口から噴射される分散用ガスの流速は、散気板２
２上に降送されたＣＴＦ灰の流動化（懸濁）が始まる最
低流速よりも速く、ＣＴＦ灰がアッシュビン２０からＣ
ＴＦ灰落し口１３ａに逆流する流速よりも遅い流速とさ
れ、アッシュビン２０のサイズに合わせて適当となるよ
うに調整される。一次搬送ガスの流速は、０．５〜２ｍ
／ｓ程度とされる。また、懸濁気体の気流搬送の流速は
１０〜３０ｍ／ｓとされる。このとき、一次搬送ガスと
二次搬送ガスの流量比は１：６〜１２程度である。灰冷
却装置８に投入されるＣＴＦ灰の温度は４００〜９００
℃であり、ＣＴＦ灰落し口１３ａから灰冷却装置８内に
投入されたＣＴＦ灰は０．１〜６０秒間、好ましくは１
〜１０秒間で２０〜２００℃に冷却されると同時に、１
０〜３０ｍ／ｓで灰冷却装置８外へ気流搬送され排出さ
れる。ＣＴＦ灰中に最もダイオキシン類が生成されやす
い温度は３００℃付近であり、ＣＴＦ灰を急冷し３００
℃付近のダイオキシン類の生成温度領域を素早く通過さ
せることで、ＣＴＦ灰中にダイオキシン類が生成される
ことが防止される。また、還元雰囲気においては、３０
０℃付近におけるダイオキシン類が生成される量は、酸
化雰囲気における場合に比べ少ないため、冷却用還元気
体によりＣＴＦ灰を急冷することで、ＣＴＦ灰中でのダ
イオキシン類の生成を防止できる。ＣＴＦ灰中のＣａＯ
は６００〜８００℃において、ＣＯ₂分圧がある一定の
条件を満たしたときに、ＣａＯとＣＯ₂とが交互にチェ
ーンを生成するオレーション反応を生じ、ＣＴＦ灰が凝
結するという現象が生じる（この条件を満たす温度及び
ＣＯ₂分圧領域をコーティング生成領域と呼ぶ）。高温
のＣＴＦ灰を冷却する過程においては、このコーティン
グ生成領域を避けて冷却することは極めて困難である
が、冷却用還元気体によりＣＴＦ灰を急冷し、コーティ
ング生成領域を極めて短時間で通り抜けさせることによ
り、オレーション反応を抑制しＣＴＦ灰の凝結を防止さ
せることが可能となる。また、本実施の形態の灰冷却装
置８においては、ロータリーフィーダやスクリュフィー
ダ等の粉体搬送用フィーダを使用せず、気流搬送として
いるため、燃焼装置の運転停止後に灰冷却装置８内の温
度が低下しても、灰冷却装置８内にＣＴＦ灰が付着して
固結することがなく、保守性にも極めて優れる。以上の
ように、本実施の形態の灰冷却装置８で排ガスから分離
・冷却されたＣＴＦ灰は、ダイオキシン類及び重金属類
や低融点金属類やそれらの化合物を含まず、また、分離
した灰が凝結することもないため、操作性に優れ、灰処
理の作業が容易化される。尚、セラミックフィルタ装置
が大きい場合は、ＣＴＦ灰ホッパ１３をアッシュビン２
０の代用とし、灰冷却装置８を兼ねてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
燃焼装置によれば、以下の効果が得られる。 （１）排ガスが高温であるため、セラミックフィルタで
捕集された灰中にはダイオキシン類及び重金属類や低融
点金属類やそれらの化合物が混入することのない燃焼装
置を提供することが可能となる。 （２）排ガスを高温でセラミックフィルタを通過させる
ことで、排ガス中のダイオキシン類やその前駆体を分解
させることが可能な燃焼装置を提供することが可能とな
る。 （３）セラミックフィルタで捕集された灰は還元雰囲気
中で急冷されるため、灰の冷却過程において灰中にダイ
オキシン類が生成されることを防止することのできる燃
焼装置を提供することが可能となる。 （４）セラミックフィルタで除塵され排ガス冷却装置で
冷却された排ガスは、活性炭吸着装置において、活性炭
によりＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌ、重金属類や低融点金属
類及びその化合物、ダイオキシン類が吸着除去されるた
め、これらの有害物質を環境中に放出することのない燃
焼装置を提供することが可能となる。 （５）灰を急冷することにより、灰が凝結し灰冷却装置
内部に付着、固結、填塞することが防止された燃焼装置
を提供することが可能となる。

【００３６】本発明の請求項２に記載の燃焼装置によれ
ば、請求項１に記載の効果に加え、以下の効果が得られ
る。 （１）セラミックフィルタの磨耗が抑制された燃焼装置
を提供することが可能となる。 （２）熱せられた粗粒灰が火炉に戻される為、火炉の熱
効率が改善された燃焼装置を提供することが可能とな
る。

【００３７】本発明の請求項３に記載の燃焼装置によれ
ば、請求項１又は２に記載の効果に加え、排ガス中のダ
イオキシン類やその前駆体がセラミックフィルタのフィ
ルタやフィルタに付着した灰と接触することにより分解
されると共に、セラミックフィルタの内部の高温腐蝕や
熱による劣化が生じにくい燃焼装置を提供することが可
能となるという効果が得られる。

【００３８】本発明の請求項４に記載の燃焼装置の排ガ
ス処理方法によれば、以下の効果が得られる。 （１）集塵工程で捕集さる灰中にはダイオキシン類、重
金属類や低融点金属類及びその化合物は混入しない燃焼
装置の排ガス処理方法を提供することができる。 （２）集塵工程で捕集された灰は、灰冷却工程において
還元雰囲気中で急冷されるため、灰の冷却時の灰中にお
けるダイオキシン類の生成が防止された燃焼装置の排ガ
ス処理方法を提供することができる。 （３）集塵工程で除塵され排ガス冷却工程で冷却された
排ガスは、活性炭吸着工程において、活性炭によりＳＯ
ｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌ、重金属類や低融点金属類及びその
化合物、ダイオキシン類が吸着され除去されるため、環
境中にこれらの有害物質を放出することのない燃焼装置
の排ガス処理方法を提供することができる。 （４）灰冷却工程において、灰を急冷することにより、
灰の凝結、付着、固結、填塞が防止された燃焼装置の排
ガス処理方法を提供することができる。

【００３９】本発明の請求項５に記載の燃焼装置の排ガ
ス処理方法によれば、請求項４に記載の効果に加え、以
下の効果が得られる。 （１）粗粒灰分離工程において排ガス中から粗粒灰が捕
集されるため、集塵工程において集塵効率が高い燃焼装
置の排ガス処理方法を提供することができる。 （２）粗粒灰の持つ熱容量により、灰循環工程において
熱せられた粗粒灰が火炉に戻される為、火炉の熱効率が
高い燃焼装置の排ガス処理方法を提供することができ
る。

【００４０】本発明の請求項６に記載の燃焼装置の排ガ
ス処理方法によれば、請求項４又は５に記載の効果に加
え、排ガス中のダイオキシン類やその前駆体が分解され
ると共に、集塵を行う集塵装置の内部の高温腐蝕や熱に
よる劣化が生じにくい燃焼装置の排ガス処理方法を提供
することができるという効果が得られる。

【００４１】本発明の請求項７に記載の灰冷却装置によ
れば、以下の効果が得られる。 （１）灰粒子が急冷されるため、灰中でのダイオキシン
類の生成が防止された灰冷却装置を提供することが可能
となる。 （２）灰を急冷することにより、灰が凝結することによ
る灰冷却装置内部における灰の付着、固結、填塞が防止
された灰冷却装置を提供することが可能となる。 （３）冷却用還元気体により灰を急冷することで、灰中
でのダイオキシン類の生成を防止することが可能な灰冷
却装置を提供することが可能となる。

【００４２】本発明の請求項８に記載の灰冷却装置によ
れば、以下の効果が得られる。 （１）灰を気流搬出とすることにより、灰の急冷が可能
となると共に、運転を停止した後に灰冷却装置内部に灰
が残留し付着・固結することが少なく、残留しても極め
て容易に取り除くことができるため、保守作業性に優れ
た灰冷却装置を提供することが可能となる。

【００４３】本発明の請求項９に記載の灰冷却装置によ
れば、以下の効果が得られる。 （１）灰貯留部底部の灰を還元気体中に浮遊させ懸濁気
体とすることにより、灰貯留部底部に灰が残留又は固結
することが防止された灰冷却装置を提供することが可能
となる。 （２）灰を懸濁気体とすることで、灰搬出管の先端部の
吸込口における懸濁気体の固気比が、気流搬出に適した
固気比に近づくため、灰の気流搬出が容易な灰冷却装置
を提供することが可能となる。

【００４４】本発明の請求項１０に記載の灰冷却装置に
よれば、以下の効果が得られる。 （１）冷却用の還元気体の量と、懸濁気体の固気比調節
用の還元気体の量が独立に調節可能であり、灰冷却装置
のサイズ、灰搬出管のサイズ、灰の搬出流量、灰冷却装
置に送入される灰の温度等に適応させて、冷却用還元気
体の量と気流搬出する懸濁気体の固気比とを最適な値に
調節することが可能な灰冷却装置を提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における燃焼装置の構成
図

【図２】本発明の実施の形態２におけるセラミックフィ
ルタ及び灰冷却装置の要部側面図

【図３】実施の形態２における灰冷却装置の要部断面図

【図４】従来のイ号公報に開示された従来の燃焼装置の
構成図

【図５】従来のロ号公報に開示された従来の排ガス処理
方法を実施するための燃焼装置の構成図

【符号の説明】

１ 火炉 ２ サイクロン ２ａ 灰循環路 ３ セラミックチューブフィルタ ４ 後部煙道 ５ 排ガス冷却装置 ６ 活性炭吸着装置 ７ 煙突 ８ 灰冷却装置 ９ サイクロンバイパス １０ 外筒 １１ 供給口 １２ 上部チャンバ １３ ＣＴＦ灰ホッパ １３ａ ＣＴＦ灰落し口 １４ 除塵ガス室 １５ フィルタチューブ １６ ＣＴＦ支持板 １７ エゼクタ １７ａ 蓄熱室 １７ｂ 逆洗浄ノズル １８ 除塵ガス排出管 １９ 除塵ガス排出口 ２０ アッシュビン ２１ 整流室 ２２ 散気板 ２３ サクションノズル ２４ 冷却ガス送風管 ２４ａ 冷却ガス送風口 ２４ｂ 先端部 ２５ 灰搬出管 ２５ａ 搬送ガス送風管 ２５ｂ 先端部 ２６ 吸引管 ８０ 都市ゴミ焼却炉 ８０ａ ゴミ投入シュート ８０ｂ 炭酸カルシウム投入管 ８１ 排ガス煙道 ８２ 廃熱回収ボイラ ８３ 集塵器 ８４ 反応器入口煙道 ８４ａ アンモニアガス供給管 ８５ 廃熱回収ボイラ ８６ 反応器 ８７ 反応器出口煙道 ８８ 冷却水噴霧式冷却塔 ８８ａ 冷却水供給管 ８９ バグフィルタ入口煙道 ８９ａ 消石灰供給管 ９０ バグフィルタ ９１ バグフィルタ出口煙道 ９２ ブロワ ９３ 煙突 ９４ 焼却炉 ９５ 冷却器 ９６ セラミックフィルタ ９７ ガス−ガス式熱交換器 ９８ バグフィルタ ９９ ルーツブロワ １００ 煙突 １０１ 循環路 １０２ 加圧器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/56 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ａ 53/68 １３４Ａ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｚ 15/00 Ｋ 15/06 Ｊ (72)発明者 田澤 浩一 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 中野 正幸 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 上田 八郎 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 木原 和則 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 Ｆターム(参考） 3K061 NC01 NC07 3K070 DA07 DA09 DA24 DA32 DA58 4D002 AA02 AA12 AA19 AA21 AA28 AC04 BA04 BA13 BA14 CA07 CA09 CA13 DA05 DA16 DA41 EA02 EA08 FA03 GA01 GA02 GB01 GB02 GB03 HA06 HA08 HA10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼を行う火炉と、前記火炉から発生す
   る高温の排ガスから灰を集塵するセラミックフィルタ
   と、前記セラミックフィルタで除塵された排ガスを冷却
   する排ガス冷却装置と、前記排ガス冷却装置で冷却され
   た排ガスを活性炭充填層に通すことにより排ガスを浄化
   する活性炭吸着装置と、前記セラミックフィルタで集塵
   された灰を還元雰囲気中で急冷する灰冷却装置と、を備
   えたことを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記火炉から発生する高温の排ガスから
   粗粒灰を分離するサイクロンと、前記サイクロンにおい
   て粗粒灰が分離された高温の排ガスから灰を集塵する前
   記セラミックフィルタと、前記サイクロン下部と前記火
   炉とに連通し前記サイクロンにより捕集した粗粒灰を火
   炉に戻す灰循環路と、を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 セラミックフィルタにおいて除塵される
   排ガスの温度が４００〜９００℃であることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 燃焼により発生する高温の排ガスから灰
   を集塵する集塵工程と、前記集塵工程で除塵された排ガ
   スを冷却する排ガス冷却工程と、前記排ガス冷却工程で
   冷却された排ガスを活性炭充填層に通すことにより排ガ
   スを浄化する活性炭吸着工程と、前記集塵工程で集塵さ
   れた灰を還元雰囲気中で急冷する灰冷却工程と、を備え
   たことを特徴とする燃焼装置の排ガス処理方法。
5. 【請求項５】 燃焼により発生する高温の排ガスから粗
   粒灰を分離する粗粒灰分離工程と、前記粗粒灰分離工程
   において粗粒灰が分離された高温の排ガスから灰を集塵
   する集塵工程と、前記粗粒灰分離工程で捕集した粗粒灰
   を火炉に戻す灰循環工程と、を備えたことを特徴とする
   請求項４に記載の燃焼装置の排ガス処理方法。
6. 【請求項６】 前記集塵工程において除塵される排ガス
   の温度が４００〜９００℃であることを特徴とする請求
   項４又は５に記載の燃焼装置の排ガス処理方法。
7. 【請求項７】 灰を還元雰囲気中で急冷する灰冷却部を
   備えたことを特徴とする灰冷却装置。
8. 【請求項８】 前記灰冷却部は、前記灰冷却部に還元気
   体を送風する冷却ガス送風管と、前記還元気体と共に気
   流により前記灰を搬出する灰搬出管と、を備えたことを
   特徴とする請求項７に記載の灰冷却装置。
9. 【請求項９】 前記灰冷却部は、前記灰を一時貯留する
   灰貯留部と、前記灰貯留部の底部に複数個形設され前記
   灰貯留部内に還元気体を散気する散気ガス噴気口と、を
   備えたことを特徴とする請求項７又は８に記載の灰冷却
   装置。
10. 【請求項１０】 前記灰冷却部に連通する二重管を有す
    るサクションノズルと、前記サクションノズルの外管を
    構成する前記冷却ガス送風管と、前記サクションノズル
    の内管を構成する前記灰搬出管と、前記灰搬出管に連通
    し前記灰搬出管内に還元気体を送風する搬送ガス送風管
    と、を備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の
    灰冷却装置。