JP2000310407A

JP2000310407A - 焼却炉

Info

Publication number: JP2000310407A
Application number: JP11118888A
Authority: JP
Inventors: Yasumitsu Kubo; 安光久保
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】被焼却物を熱効率よく高温・高速で焼却する
ようにして、未燃物をほとんど残すことなく完全燃焼さ
せることのできる焼却炉を提供すること。【解決手段】この焼却炉Ｋは、被焼却物の搬入口１側
が高くなるように回転筒心Ｒを傾斜させて回転炉筒７を
配置し、多数の通気孔２７を有する有底筒状の火格子５
を回転炉筒７と一体で回転炉筒７内に中空配置した構成
にしてある。火格子５は多数の連結棒２１を介して回転
炉筒７の内周面に連結されている。また、スパイラル板
６を回転炉筒７の内周面に添設して螺旋送り送給路が形
成され、螺旋送り送給路に滞留する灰などは回転炉筒７
の回転により搬出口１２に向けて送給されるようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、一般ゴミ
や廃材などの被焼却物を焼却するために使用される焼却
炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転炉筒内で被焼却物を燃焼させ
る焼却炉としては、例えばロータリーキルンがよく知ら
れている。かかるロータリーキルンは、水平方向から少
し傾斜した筒心回りに回転炉筒を回転させる横置き型の
ものがほとんどである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した従
来のロータリーキルンでは、被燃焼物が回転炉筒の内面
上に直に載置された状態で燃やされるので、そのままで
は十分に火がまわりにくい。そのうえ、低温燃焼時に生
じやすいダイオキシン発生の問題を回避するためには８
００℃以上の高温で燃やさなければならない。そのた
め、燃焼容量の大きな助燃バーナを必要としていた。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、被焼却物を熱効率よく高温・高
速で焼却するようにして、未燃物をほとんど残すことな
く完全燃焼させることのできる焼却炉の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る焼却炉は、被焼却物搬入側が高くなる
ように回転筒心を傾斜させて回転炉筒を配置し、多数の
通気孔を有する有底筒状の火格子を前記回転炉筒と一体
で当該回転炉筒内に中空配置した構成にしてある。尚、
この焼却炉Ｋで処理可能な被焼却物としては、例えば一
般ゴミ、廃木材、廃竹材、廃棄プラスチック、布、綿花
などが挙げられる。

【０００６】また、前記の構成に加え、スパイラル板を
回転炉筒の内周面に添設して螺旋送り送給路を形成する
とともに、螺旋送り送給路に滞留する灰などを回転炉筒
の回転により搬出口に向けて送給するように構成したも
のである。

【０００７】更に、前記の各構成において、中空配置さ
れる火格子が多数の連結棒を介して回転炉筒の内周面に
連結されたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態
に係る焼却炉を要部断面で示す側面図、図２は図１にお
ける焼却炉のＡ−Ａ線断面図である。各図において、本
実施形態の焼却炉Ｋは、被焼却物搬入側が高くなるよう
に回転筒心Ｒを水平方向から例えば２５度傾斜して配置
された円筒状の回転炉筒７と、多数の連結棒２１，２
１，・・・を介して回転炉筒７内に一体に中空配置され
た有底筒状の火格子５と、回転炉筒７の内周面に溶接な
どにより固着された灰搬出用のスパイラル板６とを備え
ている。前記のように連結棒２１，２１，・・・を介し
て火格子５が中空配置されたことにより、火格子５と回
転炉筒７との間に筒間空間２６が形成されている。

【０００９】回転炉筒７の外周面には、２枚の支持リン
グ板４，４を介してレール輪３，３が周設されている。
レール輪３，３および支持リング板４，４は回転炉筒７
を回転筒心Ｒ廻りに回転させる動力伝達機能のみなら
ず、回転炉筒７からの高熱が駆動系に伝達されないよう
にする放熱機能も備えている。回転炉筒７の上端側に配
備される固定ケーシング２０は、架台枠２２上に立設さ
れた支持枠１９に固定支持されていて、被焼却物を回転
炉筒７内に投入するための搬入口１と、燃焼ガスを排出
するための排気筒２０ａがそれぞれ連結されている。

【００１０】回転炉筒７の下端部に配備される固定ケー
シング８は、架台枠２２上に立設された支持枠１３に固
定支持されていて、焼却後の灰を炉外に排出するための
搬出口１２が連結されている。この固定ケーシング８に
は回転炉筒７内の被焼却物に点火したり燃焼中の炉内高
温維持を図るための助燃バーナ１０が取り付けられてい
る。助燃バーナ１０のノズルは固定ケーシング８内の下
流室９から火格子５の底部５７を臨んで配置されてい
て、被焼却物の炎の吹き消えを防止するようになってい
る。また、回転炉筒７内へ燃焼用空気を送り込む送風機
１１も固定ケーシング８に取り付けられている。これら
の固定ケーシング８，２０と回転炉筒７の両端部周面と
の間は、高温に耐えるセラミックガスケット製のシール
パッキング２により回転摺動可能に密封されている。

【００１１】次に、回転炉筒７の駆動系について説明す
る。架台枠２２上の前後に立設された軸受固定脚１５，
１５にはそれぞれ軸受１４，１４が配備されている。こ
れらの軸受１４，１４は駆動軸１７を軸支している。駆
動軸１７の先端に取付けられたプーリ１８は伝動ベルト
２３およびモータプーリ２４を介して減速機付きのモー
タ２５と駆動連結されてあり、駆動軸１７を回転駆動す
るようになっている。但し、前記のプーリ１８，２４お
よび伝動ベルト２３の代わりに、スプロケットおよびチ
ェーンなどを用いても構わない。

【００１２】一方、２本の駆動軸１７，１７の前後には
左右２対の駆動輪１６，１６，１６，１６がそれぞれ軸
着されている。これらの駆動輪１６，１６，１６，１６
はレール輪３，３を載置して転動させ、回転炉筒７をゆ
っくりと回転させるようになっている。尚、図２のよう
に回転炉筒７が時計廻り（矢印Ｂ廻り）の場合、少なく
とも図中右側の駆動軸１７を駆動させるようにし、図中
左側の駆動軸１７を従動軸としても構わない。

【００１３】尚、回転炉筒７の回転筒心Ｒの傾斜角度は
水平方向に対し２０〜３０度程度に設定するのが好まし
い。回転炉筒７の傾斜角度が２０度を下回るほど緩やか
であると、火格子５内で掬い上げられて落下する被焼却
物が火格子５内を進む距離が短すぎるため、完全燃焼に
適しているのであるが燃焼効率が低くなる。他方、傾斜
角度が３０度を上回るほど急であると、火格子５内を下
流側へ移動する被焼却物の通過速度が速すぎて未燃物を
多量に産出するおそれがあり好ましくない。

【００１４】火格子５は、図３に示すように、曲線材５
１と直線材５２を格子組みし交点を溶接付けして籠状の
筒胴部が形成され、直線材５３と直線材５４を格子組み
し交点を溶接付けして底部５７が形成されている。そう
して、曲線材５１と直線材５２の間、および直線材５３
と直線材５４の間は、無数の通気孔２７となっている。
また、投入口５６の周囲にはリング板５５が取り付けら
れている。これらの線材５１，５２，５３，５４、リン
グ板５５、および連結棒２１は、例えば耐熱性の高い金
属材料が使用されている。

【００１５】そして、図４に示すように、スパイラル板
６は搬入側となる先端部６ａを始点として回転炉筒７の
内周面に溶接などで添設されている。すなわち、回転炉
筒７の内周面とスパイラル板６とで囲まれた空間から、
螺旋送り送給路２８が形成される。スパイラル板６は、
回転炉筒７の回転方向（矢印Ｂの方向）とは反対回り
（矢印Ｃ方向（図２参照））の位置が低くなる螺旋傾斜
に形成されていて、螺旋送り送給路２８に滞留する灰Ｈ
などを回転炉筒７の回転により搬出口１２に向けて送給
するようになっている。

【００１６】また、スパイラル板６は回転炉筒７の回転
筒心Ｒと同軸の螺心Ｓを有して所定の螺旋ピッチＰに形
成されている。螺旋ピッチＰが狭すぎると、回転炉筒７
の内周面の灰Ｈを下流室９側へ流下させる速度が遅くな
る。螺旋ピッチＰが広すぎると、被焼却物を未燃物のま
ま流下させて炉外へ排出させてしまう。そのため、適切
な速さで灰Ｈを排出し得るとともに未燃物を完全に燃焼
し得る所定の螺旋ピッチを選定することが望ましい。

【００１７】引続き、上記した構成の焼却炉Ｋによる被
焼却物の燃焼動作について説明する。先ず、モータ２５
を起動する。すると、固定ケーシング８，２０に対し、
回転炉筒７、スパイラル板６、火格子５、支持リング体
４、レール輪３、連結棒２１が一体で回転する。次に、
助燃バーナ１０が点火される。同時に、送風機１１から
も燃焼用空気が回転炉筒７内へ送り込まれる。すると、
下流室９内で燃焼した燃焼ガスが回転炉筒７内を上昇し
筒内雰囲気を昇温加熱したのち排気管２０から排気され
る。予熱後、図外の搬送手段により送られてきた被焼却
物が搬入口１に供給される。すると、被焼却物は搬入口
１から回転炉筒７内上部の火格子５の投入口２６に投入
される。

【００１８】火格子５内に投入された被焼却物は火格子
５の回転により上方に掬い上げられる。そして、いった
ん持ち上げられた被焼却物は滑落し少し下流位置の火格
子５の内面に落下する。このような被焼却物の掬い上げ
動作と落下動作が繰り返されることにより、被焼却物は
下流室９側へ向けて徐々に移動する。そうして、被焼却
物が底部５７近傍に達すると、助燃バーナ１０からの炎
が着火する。すると、被焼却物は底部５７近傍よりも上
方位置にある投入口５６へ向けて炎上していく。その
際、掬い上げ・落下動作によって被焼却物の奥部まで十
分な空気が供給されるのはもとより、火格子５周囲の筒
間空間２６からも通気孔２７，２７，・・・を通して大
量の空気が供給されるため、被焼却物は確実に焼却され
る。すなわち、筒間空間２６は空気や燃焼ガスの通り道
となり、燃焼を助けるための空間にもなる。そうして、
燃焼により生じた燃焼ガスは排気筒２０ａから炉外へ排
出されて後続の２次燃焼工程（図外）および廃ガス処理
工程（図外）に供される。

【００１９】一方、連結棒２１，２１，・・・は、通気
孔２７を通り抜けて回転炉筒７の内周面に落下した未燃
物を掬い上げては火格子５の上方へ落下させる。これに
より、火格子５内で燃えている被焼却物の炎が未燃物に
着火するため、未燃物を残すことなく完全燃焼させるこ
とができる。この場合、連結棒２１，２１，・・・の径
は比較的細くされているので、回転炉筒７の内周面上の
灰Ｈは連結棒２１によってほとんど掬い上げられること
がない。

【００２０】他方、被焼却物の燃焼により生じた灰Ｈ
は、火格子５の通気孔２７から回転炉筒７の内周面に落
下するが、回転炉筒７と一体のスパイラル板６は回転に
より螺旋送り送給路２８内の灰Ｈを自動的に下流側に向
けて送給し、下流室９へ放出する。放出された灰Ｈは搬
出口１２を経て炉外へ排出される。これにより、一般炉
で用いられている灰出し用コンベアや灰押出用フレンジ
ャといった灰排出装置が不用となる。

【００２１】従って、この焼却炉Ｋによれば、被焼却物
は火格子５内で掬い上げ・落下が繰り返されながら予
熱、乾燥、燃焼動作が連続的に自動で実施される。最後
は、下流室９の直前で助燃バーナ１０からの約９００℃
の火炎先端により強熱され、下流室９および搬出口１２
を経て灰Ｈが炉外へ排出される。因みに、この焼却炉Ｋ
では、火格子５内の被焼却物と筒間空間２６の燃焼ガス
とが向流接触するので、被焼却物は熱効率よく燃焼に供
される。

【００２２】この焼却炉Ｋを使用するにあたっては、温
度センサ（図示省略）を固定ケーシング８などに設置し
て炉内温度を検出するようにしておくとよい。すなわ
ち、炉内温度を監視しながらできるだけ迅速に８００℃
以上まで上げるよう、被焼却物の火加減を調整する。こ
れにより、ダイオキシンの発生が極力抑制される。ま
た、インバータや変速機などを用いて回転炉筒７および
火格子５の回転数を制御するように構成しておけば、燃
えやすい物や燃えにくい物に合わせた燃焼が可能とな
る。

【００２３】尚、上記の実施形態では各線材５１，５
２，５３，５４を格子組みし溶接付けして籠状の火格子
５を作製したが、本発明はそれに限るものでなく、例え
ば多数のパンチ穴が形成されたパンチングメタルなどを
利用して有底筒状の火格子を作製しても構わない。

【００２４】また、上述したように焼却炉Ｋは燃焼効率
が高いので吹き消えのおそれが少ないことから、従来の
ように大きな燃焼容量の助燃バーナは必要でなく、小さ
な燃焼容量の助燃バーナ１０で十分である。一方で、こ
こでは点火手段として助燃バーナ１０を例示したが、燃
えやすい被焼却物や燃えにくい被焼却物に応じて、例え
ば、予め着火した被焼却物を炉内に投入して自燃により
火炎を炉内に行き渡らせるといった点火手段、あるいは
火格子５に予め収容した被焼却物に対し外部から点火棒
などを用いて着火させるといった点火手段を、前記の助
燃バーナ１０に替えて採用しても構わない。そして、外
部の送風手段とダクトなどを介して炉内へ送風する構成
を採用するのであれば、送風機１１は配備しなくてもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る焼却炉
によれば、回転炉筒と一体回転する火格子が当該火格子
内で被焼却物を掬い上げては落下させるので、被焼却物
を十分に混合しつつ回転筒心方向に移動させることがで
き、空気や火の通りがよくなる。また、中空配置にされ
た火格子周囲の空間からも多数の通気孔を通して火格子
内へ大量の空気が供給されるため、被焼却物を確実に焼
却することができる。これらにより、投入直後は被焼却
物の乾燥を早めることができ、着火後は迅速に焼却する
ことができて、高温高速燃焼が可能となる。加えて、ダ
イオキシンの発生を抑えることもできる。

【００２６】また、回転炉筒の内周面に添設されたスパ
イラル板により螺旋送り送給路が形成されているので、
火格子から回転炉筒の内周面に落下した灰などを螺旋送
り送給路により下流側の搬出口へ向けて自動的に送給し
て搬出することができる。

【００２７】そして、多数の連結棒を介して火格子が回
転炉筒の内周面に連結されているので、火格子から回転
炉筒の内周面に落下した未燃物は、連結棒により掬い上
げられて火格子の上方に落下して焼却される。これによ
り、未燃物を残すことなく完全燃焼させることができ
る。また、灰はほとんど連結棒に掬われることがないの
で、灰と未燃物とを分別することにもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る焼却炉を要部断面で
示す側面図である。

【図２】図１における焼却炉のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】前記の焼却炉に用いられる火格子の外観図であ
る。

【図４】前記の焼却炉に用いられるスパイラル板の側面
図である。

【符号の説明】

Ｋ焼却炉１搬入口５火格子６スパイラル板７回転炉筒１２搬出口２１連結棒２６筒間空間２７通気孔２８螺旋送り送給路Ｐ螺旋ピッチＲ回転筒心Ｓ螺心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被焼却物搬入側が高くなるように回転筒
心を傾斜させて回転炉筒を配置し、多数の通気孔を有す
る有底筒状の火格子を前記回転炉筒と一体で当該回転炉
筒内に中空配置したことを特徴とする焼却炉。
【請求項２】スパイラル板を回転炉筒の内周面に添設
して螺旋送り送給路を形成するとともに、螺旋送り送給
路に滞留する灰などを回転炉筒の回転により搬出口に向
けて送給するように構成したことを特徴とする請求項１
記載の焼却炉。
【請求項３】中空配置される火格子が多数の連結棒を
介して回転炉筒の内周面に連結されていることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の焼却炉。