JP2002162008A - 焼却溶融装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【課題】焼却材の焼却によるダイオキシン発生を防止す
る小型かつ経済的な焼却溶融装置を提供する。 【解決手段】 可燃性成分を含む蒸気を炉内に噴射す
る、焼却溶融炉１１の頂部に設けられた蒸気噴射ノズル
群３７と、蒸気噴射ノズル群３７に蒸気を供給する蒸気
発生装置４０とを備え、蒸気発生装置４０が焼却溶融炉
１１の排ガスで給水を加熱する熱交換器４１と、熱交換
器４１の上部に形成され、蒸気噴射ノズル群３７に蒸気
管５２を介して通じる蒸気室５０とからなっている。焼
却溶融装置は、都市ごみや産業廃棄物などを焼却溶融炉
内に供給する。可燃性成分を含む蒸気と燃焼ガスとを混
合して蒸気中の可燃性成分を高温燃焼させるので、炉内
温度を飛灰や焼却残滓の溶融温度以上に維持することが
できる。
る小型かつ経済的な焼却溶融装置を提供する。 【解決手段】 可燃性成分を含む蒸気を炉内に噴射す
る、焼却溶融炉１１の頂部に設けられた蒸気噴射ノズル
群３７と、蒸気噴射ノズル群３７に蒸気を供給する蒸気
発生装置４０とを備え、蒸気発生装置４０が焼却溶融炉
１１の排ガスで給水を加熱する熱交換器４１と、熱交換
器４１の上部に形成され、蒸気噴射ノズル群３７に蒸気
管５２を介して通じる蒸気室５０とからなっている。焼
却溶融装置は、都市ごみや産業廃棄物などを焼却溶融炉
内に供給する。可燃性成分を含む蒸気と燃焼ガスとを混
合して蒸気中の可燃性成分を高温燃焼させるので、炉内
温度を飛灰や焼却残滓の溶融温度以上に維持することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ごみや産業
廃棄物などを焼却する焼却溶融装置に関する。
廃棄物などを焼却する焼却溶融装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の焼却炉は燃焼温度が８００℃前後
であり、ダイオキシンの分解温度８５０℃以下であるた
めに塩素系の成分を含む焼却材を焼却する場合にダイオ
キシンの発生を防止することはできなかった。そこで、
２次燃焼炉を設けて燃焼温度を８５０℃以上にしてダイ
オキシンを分解しているが、その排ガスの廃熱回収過程
や大気放出の過程でガス温度が３００〜５００℃付近に
なるとダイオキシンが再生される。ダイオキシンの再生
を防ぐためには、排ガスを３００〜５００℃付近の温度
で短時間かつ急速に冷却しなければならない。
であり、ダイオキシンの分解温度８５０℃以下であるた
めに塩素系の成分を含む焼却材を焼却する場合にダイオ
キシンの発生を防止することはできなかった。そこで、
２次燃焼炉を設けて燃焼温度を８５０℃以上にしてダイ
オキシンを分解しているが、その排ガスの廃熱回収過程
や大気放出の過程でガス温度が３００〜５００℃付近に
なるとダイオキシンが再生される。ダイオキシンの再生
を防ぐためには、排ガスを３００〜５００℃付近の温度
で短時間かつ急速に冷却しなければならない。
【０００３】焼却炉で焼却された都市ごみや産業廃棄物
は焼却灰や焼却残滓として排出され、燃焼ガスは飛灰を
含んだ排ガスとして集塵機を経て大気に放出される。飛
灰や焼却残滓は高温溶融し、飛灰や焼却残滓より発生す
るダイオキシンを分解処理して無害化しなければならな
い。ストーカ式や流動床式の焼却炉から排出される飛灰
は集塵機で捕集され、焼却残滓は残滓受けに集められて
溶融処理される。飛灰や焼却残滓を溶融するには約１２
００℃以上の高温が必要になり、そのために色々な溶融
炉が開発されている。例えば、アーク式、電気抵抗式、
バーナ燃焼方式など種々の方式の溶融炉が開発されてい
るが、いずれも多量のエネルギーを消費する。
は焼却灰や焼却残滓として排出され、燃焼ガスは飛灰を
含んだ排ガスとして集塵機を経て大気に放出される。飛
灰や焼却残滓は高温溶融し、飛灰や焼却残滓より発生す
るダイオキシンを分解処理して無害化しなければならな
い。ストーカ式や流動床式の焼却炉から排出される飛灰
は集塵機で捕集され、焼却残滓は残滓受けに集められて
溶融処理される。飛灰や焼却残滓を溶融するには約１２
００℃以上の高温が必要になり、そのために色々な溶融
炉が開発されている。例えば、アーク式、電気抵抗式、
バーナ燃焼方式など種々の方式の溶融炉が開発されてい
るが、いずれも多量のエネルギーを消費する。
【０００４】一方、排ガスにより発生するダイオキシン
を防止するため、燃焼方式の改善やダイオキシン除去対
策が施されている。最も効果的な対策として焼却設備の
大型化と連続運転が推奨されており、これに基づき従来
の中小焼却炉が撤去され、ごみの集中化によりごみ焼却
設備に大型化が進んでいる。しかし、ごみ運搬車による
交通渋滞や大気汚染などの社会問題が発生している。
を防止するため、燃焼方式の改善やダイオキシン除去対
策が施されている。最も効果的な対策として焼却設備の
大型化と連続運転が推奨されており、これに基づき従来
の中小焼却炉が撤去され、ごみの集中化によりごみ焼却
設備に大型化が進んでいる。しかし、ごみ運搬車による
交通渋滞や大気汚染などの社会問題が発生している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、焼却材の
焼却によるダイオキシン発生を防止する小型かつ経済的
な焼却溶融装置を提供することを課題としている。
焼却によるダイオキシン発生を防止する小型かつ経済的
な焼却溶融装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の焼却溶融装置
は、炉本体と、着火バーナと、燃焼用空気供給装置と、
焼却材供給装置とを有する焼却溶融炉を備え、焼却材を
焼却、溶融する。前記焼却溶融炉は、可燃性成分を含む
蒸気を炉内に噴射する、前記焼却溶融炉の頂部に設けら
れた蒸気噴射ノズル群と、前記蒸気噴射ノズル群に蒸気
を供給する蒸気発生装置とを備えている。蒸気発生装置
は、前記蒸気発生装置が焼却溶融炉の排ガスで給水を加
熱する熱交換器と、熱交換器の上部に形成され、前記蒸
気噴射ノズル群に蒸気管を介して通じる蒸気室とからな
っている。
は、炉本体と、着火バーナと、燃焼用空気供給装置と、
焼却材供給装置とを有する焼却溶融炉を備え、焼却材を
焼却、溶融する。前記焼却溶融炉は、可燃性成分を含む
蒸気を炉内に噴射する、前記焼却溶融炉の頂部に設けら
れた蒸気噴射ノズル群と、前記蒸気噴射ノズル群に蒸気
を供給する蒸気発生装置とを備えている。蒸気発生装置
は、前記蒸気発生装置が焼却溶融炉の排ガスで給水を加
熱する熱交換器と、熱交換器の上部に形成され、前記蒸
気噴射ノズル群に蒸気管を介して通じる蒸気室とからな
っている。
【０００７】上記焼却溶融装置は、都市ごみや産業廃棄
物などを焼却溶融炉内に供給する。可燃性成分を含む蒸
気と燃焼ガスとを混合して蒸気中の可燃性成分を高温燃
焼させるので、炉内温度を飛灰や焼却残滓の溶融温度以
上に維持することができる。したがって、ごみなどの焼
却によってダイオキシンは生成されない。焼却溶融炉の
燃焼廃熱は、熱交換器で回収することができ、蒸気は助
燃蒸気として再利用されるので、燃焼効率の向上および
消費エネルギーの低減を図ることができる。焼却溶融炉
は小型であっても１２００℃以上に炉内温度を維持する
ことができるので、焼却溶融装置を小型化し、分散配置
することが可能である。これにより、ごみ集中化および
設備大型化による交通渋滞、大気汚染などを防ぐことが
できる。
物などを焼却溶融炉内に供給する。可燃性成分を含む蒸
気と燃焼ガスとを混合して蒸気中の可燃性成分を高温燃
焼させるので、炉内温度を飛灰や焼却残滓の溶融温度以
上に維持することができる。したがって、ごみなどの焼
却によってダイオキシンは生成されない。焼却溶融炉の
燃焼廃熱は、熱交換器で回収することができ、蒸気は助
燃蒸気として再利用されるので、燃焼効率の向上および
消費エネルギーの低減を図ることができる。焼却溶融炉
は小型であっても１２００℃以上に炉内温度を維持する
ことができるので、焼却溶融装置を小型化し、分散配置
することが可能である。これにより、ごみ集中化および
設備大型化による交通渋滞、大気汚染などを防ぐことが
できる。
【０００８】上記焼却溶融装置において、吸引室に燃料
供給口が開口し、前記蒸気に燃料を混合するエゼクタを
前記蒸気管内に設けるようにしてもよい。エゼクタによ
り、熱交換器で発生した蒸気に可燃性成分を簡単にかつ
均一に混合することができる。前記熱交換器に可燃性成
分を含む給水を供給するようにしてもよい。廃油などを
給水に混合すれば、省エネルギーおよび環境汚染を防ぐ
ことができる。
供給口が開口し、前記蒸気に燃料を混合するエゼクタを
前記蒸気管内に設けるようにしてもよい。エゼクタによ
り、熱交換器で発生した蒸気に可燃性成分を簡単にかつ
均一に混合することができる。前記熱交換器に可燃性成
分を含む給水を供給するようにしてもよい。廃油などを
給水に混合すれば、省エネルギーおよび環境汚染を防ぐ
ことができる。
【０００９】前記焼却材供給装置として、炉中心軸回り
に回転駆動され、炉内に焼却材を供給する焼却材供給ホ
ッパを炉本体の頂部に設けることが好ましい。ホッパ内
のごみなどはあらかじめ燃焼ガスにより予熱されるの
で、炉内の温度降下を防ぐことができる。
に回転駆動され、炉内に焼却材を供給する焼却材供給ホ
ッパを炉本体の頂部に設けることが好ましい。ホッパ内
のごみなどはあらかじめ燃焼ガスにより予熱されるの
で、炉内の温度降下を防ぐことができる。
【００１０】前記蒸気発生装置の出側に排ガス中の飛灰
（ダスト）を捕集する集塵機が設置し、捕集した飛灰を
前記焼却材供給装置に移送する移送装置を設けることが
好ましい。捕集した飛灰を再度焼却溶融して飛灰に生じ
るダイオキシンを分解し、ダイオキシンの大気中への放
散を防ぐことができる。
（ダスト）を捕集する集塵機が設置し、捕集した飛灰を
前記焼却材供給装置に移送する移送装置を設けることが
好ましい。捕集した飛灰を再度焼却溶融して飛灰に生じ
るダイオキシンを分解し、ダイオキシンの大気中への放
散を防ぐことができる。
【００１１】前記蒸気発生装置で発生した蒸気の一部を
蒸気利用設備に供給する、または前記熱交換器の排ガス
を廃熱回収ボイラに供給するなどして燃焼廃熱の有効利
用を図ることが好ましい。
蒸気利用設備に供給する、または前記熱交換器の排ガス
を廃熱回収ボイラに供給するなどして燃焼廃熱の有効利
用を図ることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態を示
すもので、焼却溶融装置の構成図である。この発明の焼
却溶融装置１０は、主として焼却溶融炉１１および蒸気
発生装置４０からなっている。
すもので、焼却溶融装置の構成図である。この発明の焼
却溶融装置１０は、主として焼却溶融炉１１および蒸気
発生装置４０からなっている。
【００１３】焼却溶融炉１１は、完全密封の立円筒型炉
である。着火バーナ２０が、炉本体１２の頂部寄りに設
けられている。着火バーナ２０は空気噴霧式油バーナで
２重構造となっており、燃料噴射ノズル２１の先端部に
環状の燃焼用空気噴射ノズル２２が形成されている。燃
料噴射ノズル２１には、燃料油タンク２４が燃料供給管
２７を介して接続されている。燃料油は、燃料ポンプ２
５により燃料噴射ノズル２１に供給される。燃料油は重
油、軽油、廃油などが用いられる。燃焼用空気噴射ノズ
ル２２には、空気供給管３１を介して燃焼用空気送風機
３０から燃焼用空気が供給される。炉本体１２には着火
バーナ２０と同じ高さ位置に複数の空気供給口１７が開
口している。燃焼用空気送風機３０は、空気供給管３２
を介して空気供給口１７から炉内に燃焼用空気を供給す
る。
である。着火バーナ２０が、炉本体１２の頂部寄りに設
けられている。着火バーナ２０は空気噴霧式油バーナで
２重構造となっており、燃料噴射ノズル２１の先端部に
環状の燃焼用空気噴射ノズル２２が形成されている。燃
料噴射ノズル２１には、燃料油タンク２４が燃料供給管
２７を介して接続されている。燃料油は、燃料ポンプ２
５により燃料噴射ノズル２１に供給される。燃料油は重
油、軽油、廃油などが用いられる。燃焼用空気噴射ノズ
ル２２には、空気供給管３１を介して燃焼用空気送風機
３０から燃焼用空気が供給される。炉本体１２には着火
バーナ２０と同じ高さ位置に複数の空気供給口１７が開
口している。燃焼用空気送風機３０は、空気供給管３２
を介して空気供給口１７から炉内に燃焼用空気を供給す
る。
【００１４】炉本体１２の頂部中央に蒸気噴射ノズル箱
３５が設けられている。蒸気噴射ノズル箱３５には、次
に説明する蒸気発生装置４０の蒸発室５０が蒸気管５２
を介して接続されている。蒸気管５２内にエゼクタ５４
が取り付けられており、エゼクタ５４の吸引室５５に燃
料管２８の先端部が開口している。複数の蒸気噴射ノズ
ル群３７が、蒸気噴射ノズル箱３５の周壁および底部に
設けられている。蒸気噴射ノズル群３７は、斜め下方に
かつ炉内壁１３に沿う方向に開口している。したがっ
て、蒸気噴射ノズル群３７から噴射された蒸気は、炉内
下方に向かってらせん状に進む。ダイオキシンを十分に
分解するには、燃焼ガスを炉内に２秒以上滞留させるこ
とが望ましい。このために、焼却溶融炉１１の炉内容
積、燃焼用空気送風機３０の風量などは、２秒以上の燃
焼ガス滞留時間が得られるように設計されている。
３５が設けられている。蒸気噴射ノズル箱３５には、次
に説明する蒸気発生装置４０の蒸発室５０が蒸気管５２
を介して接続されている。蒸気管５２内にエゼクタ５４
が取り付けられており、エゼクタ５４の吸引室５５に燃
料管２８の先端部が開口している。複数の蒸気噴射ノズ
ル群３７が、蒸気噴射ノズル箱３５の周壁および底部に
設けられている。蒸気噴射ノズル群３７は、斜め下方に
かつ炉内壁１３に沿う方向に開口している。したがっ
て、蒸気噴射ノズル群３７から噴射された蒸気は、炉内
下方に向かってらせん状に進む。ダイオキシンを十分に
分解するには、燃焼ガスを炉内に２秒以上滞留させるこ
とが望ましい。このために、焼却溶融炉１１の炉内容
積、燃焼用空気送風機３０の風量などは、２秒以上の燃
焼ガス滞留時間が得られるように設計されている。
【００１５】蒸気発生装置４０は、熱交換器４１および
蒸発室５０からなっている。炉底部寄りに設けられた燃
焼ガス出口１９が、燃焼ガス路４３を介して熱交換器４
１のヘッダ４４に連結されている。管板４５に多数の煙
管４６が取り付けられている。燃焼ガスは、煙突（図示
しない）大気に放出される。熱交換器４１には、給水管
４８を介して給水タンクおよび給水ポンプ（いずれも図
示しない）が接続されていれる。熱交換器４１の上部
は、蒸発室５０となっている。
蒸発室５０からなっている。炉底部寄りに設けられた燃
焼ガス出口１９が、燃焼ガス路４３を介して熱交換器４
１のヘッダ４４に連結されている。管板４５に多数の煙
管４６が取り付けられている。燃焼ガスは、煙突（図示
しない）大気に放出される。熱交換器４１には、給水管
４８を介して給水タンクおよび給水ポンプ（いずれも図
示しない）が接続されていれる。熱交換器４１の上部
は、蒸発室５０となっている。
【００１６】焼却材供給ホッパ６０が炉本体１２の天井
板１４上に回転可能に設けられている。焼却材供給ホッ
パ６０のケーシング６１にリングギア６４が取り付けら
れている。駆動歯車６３がリングギア６４に噛み合って
おり、モーター６２で駆動歯車６３を駆動して焼却材供
給ホッパ６０を炉本体中心軸周りに回転する。焼却材供
給ホッパ６０のカバー６５にシュート６６が設けられて
いる。コンベヤ７１で移送されてきたバッケト７２から
焼却材がシュート６６を経て焼却材供給ホッパ６０内に
供給される。天井板１４およびホッパ底板６７に環状の
焼却材装入口１５、６８がそれぞれ設けられている。焼
却材供給ホッパ６０内の焼却材は、焼却材装入口１５，
６８から上昇してくる燃焼ガスで予熱される。
板１４上に回転可能に設けられている。焼却材供給ホッ
パ６０のケーシング６１にリングギア６４が取り付けら
れている。駆動歯車６３がリングギア６４に噛み合って
おり、モーター６２で駆動歯車６３を駆動して焼却材供
給ホッパ６０を炉本体中心軸周りに回転する。焼却材供
給ホッパ６０のカバー６５にシュート６６が設けられて
いる。コンベヤ７１で移送されてきたバッケト７２から
焼却材がシュート６６を経て焼却材供給ホッパ６０内に
供給される。天井板１４およびホッパ底板６７に環状の
焼却材装入口１５、６８がそれぞれ設けられている。焼
却材供給ホッパ６０内の焼却材は、焼却材装入口１５，
６８から上昇してくる燃焼ガスで予熱される。
【００１７】炉底面１６は取出し口１８に向かって傾斜
しており、溶融残滓は炉底面１６を流れて取出し口１８
から排出管７５を通って溶融残滓溜め７６に排出され
る。
しており、溶融残滓は炉底面１６を流れて取出し口１８
から排出管７５を通って溶融残滓溜め７６に排出され
る。
【００１８】上記のように構成された焼却溶融装置１０
の運転操作について説明する。燃焼用空気送風機３０を
起動したのち、給油ポンプ２５を起動し、着火バーナ２
０を着火する。燃料油は燃焼用空気送風機３０から送ら
れてくる新鮮な空気のもとで着火燃焼する。炉内温度が
上昇し、熱交換器４１で給水が加熱されて蒸発温度に達
し、給水は蒸発室５０で蒸発し始める。蒸気は蒸気管５
２を経て蒸気噴射ノズル箱３５に入る。その途中で、蒸
気はエゼクタ５４で燃料油が混合される。燃料油が混合
された蒸気は、蒸気噴射ノズル箱３５で炉内の燃焼ガス
により加熱され、乾燥蒸気となって蒸気噴射ノズル群３
７から炉内に噴射される。蒸気圧は、例えば１〜２ kg/
cm2 ab. である。噴射された蒸気は炉壁１３に沿ってら
せん状に下降しながら燃焼ガスと混合する。燃焼ガスと
の混合によって、蒸気中の油分は完全燃焼する。燃料油
および蒸気中の油分の燃焼温度は、ダイオキシン分解温
度（８５０℃）以上となる。燃料油の混合された蒸気に
着火して炉内温度が８５０℃以上に達した時点で、着火
バーナ２０は停止される。また、蒸気に燃料を混合しな
くても焼却材の燃焼のみで炉内温度が溶融に必要かつダ
イオキシンを発生しない十分な高温に維持できる場合に
は、蒸気に燃料を混入しなくてもよい。焼却溶融炉１１
からの燃焼ガスは、燃焼ガス路４３および熱交換器４１
の煙管４６を経て煙突から大気中に放出される。
の運転操作について説明する。燃焼用空気送風機３０を
起動したのち、給油ポンプ２５を起動し、着火バーナ２
０を着火する。燃料油は燃焼用空気送風機３０から送ら
れてくる新鮮な空気のもとで着火燃焼する。炉内温度が
上昇し、熱交換器４１で給水が加熱されて蒸発温度に達
し、給水は蒸発室５０で蒸発し始める。蒸気は蒸気管５
２を経て蒸気噴射ノズル箱３５に入る。その途中で、蒸
気はエゼクタ５４で燃料油が混合される。燃料油が混合
された蒸気は、蒸気噴射ノズル箱３５で炉内の燃焼ガス
により加熱され、乾燥蒸気となって蒸気噴射ノズル群３
７から炉内に噴射される。蒸気圧は、例えば１〜２ kg/
cm2 ab. である。噴射された蒸気は炉壁１３に沿ってら
せん状に下降しながら燃焼ガスと混合する。燃焼ガスと
の混合によって、蒸気中の油分は完全燃焼する。燃料油
および蒸気中の油分の燃焼温度は、ダイオキシン分解温
度（８５０℃）以上となる。燃料油の混合された蒸気に
着火して炉内温度が８５０℃以上に達した時点で、着火
バーナ２０は停止される。また、蒸気に燃料を混合しな
くても焼却材の燃焼のみで炉内温度が溶融に必要かつダ
イオキシンを発生しない十分な高温に維持できる場合に
は、蒸気に燃料を混入しなくてもよい。焼却溶融炉１１
からの燃焼ガスは、燃焼ガス路４３および熱交換器４１
の煙管４６を経て煙突から大気中に放出される。
【００１９】燃料油と油分を含む給水の流量を調整しな
がら焼却溶融炉１１の燃焼温度を徐々に約１２００℃ま
で上げて行き、安定すれば燃料油の着火バーナ１３への
供給を停止し、給水中の油分だけを燃焼させる。焼却材
は焼却材供給ホッパ６０内で予熱され、炉内に連続的に
供給される。熱電対（図示しない）で炉内温度を検知し
ながら最適燃焼状態を維持する。上記のように、蒸気に
油分を混合して噴霧燃焼させることによって還元性高温
ガスが発生する。燃焼用空気は外周から炉内に円周方向
に噴射されるので、付近の炉壁を冷却しながら火炎スワ
ールを形成する。
がら焼却溶融炉１１の燃焼温度を徐々に約１２００℃ま
で上げて行き、安定すれば燃料油の着火バーナ１３への
供給を停止し、給水中の油分だけを燃焼させる。焼却材
は焼却材供給ホッパ６０内で予熱され、炉内に連続的に
供給される。熱電対（図示しない）で炉内温度を検知し
ながら最適燃焼状態を維持する。上記のように、蒸気に
油分を混合して噴霧燃焼させることによって還元性高温
ガスが発生する。燃焼用空気は外周から炉内に円周方向
に噴射されるので、付近の炉壁を冷却しながら火炎スワ
ールを形成する。
【００２０】着火バーナ２０は空気噴霧式油バーナに限
らず、油圧噴霧式油バーナ、混合式ガスバーナその他の
バーナであってもよい。燃料は、重油、軽油などの液体
燃料のほかにＬＰＧ、都市ガスなどの気体燃料であって
もよい。気体燃料の場合、燃料タンク２４および燃料ポ
ンプ２５の代わりに、都市ガス供給ラインまたは気体燃
料充填ボンベから気体燃料をガスバーナに供給する。
らず、油圧噴霧式油バーナ、混合式ガスバーナその他の
バーナであってもよい。燃料は、重油、軽油などの液体
燃料のほかにＬＰＧ、都市ガスなどの気体燃料であって
もよい。気体燃料の場合、燃料タンク２４および燃料ポ
ンプ２５の代わりに、都市ガス供給ラインまたは気体燃
料充填ボンベから気体燃料をガスバーナに供給する。
【００２１】図２は、この発明の他の実施の形態を示し
ている。図１に示す装置および部材と同様のものには同
一の参照符号を付け、その説明は省略する。この焼却溶
融装置８０は、図に示すように焼却溶融装置１０では蒸
気管に設けられたエゼクタで蒸気に燃料油を混入してい
たが、この実施の形態では給水中に油分が混入されてい
る点で異なっている。図に示すように、熱交換器４１に
給水管８３を介して給水タンク８１が接続されている。
熱交換器４１には、給水ポンプ８２により油分を含む水
が給水される。給水タンク８２内の水と油分は撹拌機８
４で撹拌される。油分として、重油、軽油、廃油などが
用いられる。
ている。図１に示す装置および部材と同様のものには同
一の参照符号を付け、その説明は省略する。この焼却溶
融装置８０は、図に示すように焼却溶融装置１０では蒸
気管に設けられたエゼクタで蒸気に燃料油を混入してい
たが、この実施の形態では給水中に油分が混入されてい
る点で異なっている。図に示すように、熱交換器４１に
給水管８３を介して給水タンク８１が接続されている。
熱交換器４１には、給水ポンプ８２により油分を含む水
が給水される。給水タンク８２内の水と油分は撹拌機８
４で撹拌される。油分として、重油、軽油、廃油などが
用いられる。
【００２２】上記のように構成された焼却溶融装置１０
の運転操作について説明する。給水タンク８１にあらか
じめ貯蔵した少量（例えば１０〜２０重量％）の油分を
混入した給水を、蒸発室５０の設定水位まで供給する。
ついで、燃焼用空気送風機３０を起動したのち、給油ポ
ンプ２５を起動し、着火バーナ２０を着火する。熱電対
（図示しない）で炉内温度を検知しながら最適燃焼状態
を維持する。炉内温度が上昇し、熱交換器４１で油分を
含む給水が加熱されて蒸発温度に達し、給水は蒸発室５
０で蒸発し始める。蒸気は水面の油膜層を通って油分
（一部は微細な粒状となっている）を含んだ蒸気とな
り、蒸気管５２を経て蒸気噴射ノズル箱３５に入る。蒸
気は蒸気噴射ノズル箱３５で炉内の燃焼ガスにより加熱
され、乾燥蒸気となって蒸気噴射ノズル群３７から炉内
に噴射される。蒸気圧は、例えば１〜２ kg/cm2 ab. で
ある。噴射された蒸気は炉壁１３に沿ってらせん状に下
降しながら着火バーナ２０からの燃焼ガスと混合する。
燃焼ガスとの混合によって、蒸気中の油分は完全燃焼す
る。燃料油および蒸気中の油分の燃焼温度は、ダイオキ
シン分解温度（８５０℃）以上となる。燃料油と油分を
含む給水の流量を調整しながら焼却溶融炉１１の燃焼温
度を徐々に約１２００℃まで上げて行き、安定すれば燃
料油の着火バーナ２０への供給を停止し、給水中の油分
だけを燃焼させる。
の運転操作について説明する。給水タンク８１にあらか
じめ貯蔵した少量（例えば１０〜２０重量％）の油分を
混入した給水を、蒸発室５０の設定水位まで供給する。
ついで、燃焼用空気送風機３０を起動したのち、給油ポ
ンプ２５を起動し、着火バーナ２０を着火する。熱電対
（図示しない）で炉内温度を検知しながら最適燃焼状態
を維持する。炉内温度が上昇し、熱交換器４１で油分を
含む給水が加熱されて蒸発温度に達し、給水は蒸発室５
０で蒸発し始める。蒸気は水面の油膜層を通って油分
（一部は微細な粒状となっている）を含んだ蒸気とな
り、蒸気管５２を経て蒸気噴射ノズル箱３５に入る。蒸
気は蒸気噴射ノズル箱３５で炉内の燃焼ガスにより加熱
され、乾燥蒸気となって蒸気噴射ノズル群３７から炉内
に噴射される。蒸気圧は、例えば１〜２ kg/cm2 ab. で
ある。噴射された蒸気は炉壁１３に沿ってらせん状に下
降しながら着火バーナ２０からの燃焼ガスと混合する。
燃焼ガスとの混合によって、蒸気中の油分は完全燃焼す
る。燃料油および蒸気中の油分の燃焼温度は、ダイオキ
シン分解温度（８５０℃）以上となる。燃料油と油分を
含む給水の流量を調整しながら焼却溶融炉１１の燃焼温
度を徐々に約１２００℃まで上げて行き、安定すれば燃
料油の着火バーナ２０への供給を停止し、給水中の油分
だけを燃焼させる。
【００２３】図３は、この発明の焼却溶融装置の熱交換
器で発生した蒸気を利用する設備の例を示している。熱
交換器４１で発生した蒸気の一部は、工場設備８５（例
えば、材料加熱装置、暖房装置など）に供給される。こ
れら装置で生じたドレンはドレンタンク８６に回収さ
れ、復水移送ポンプ８７で給水タンク８８に送られ、さ
らに給水ポンプ８９で熱交換器４１に送られる。熱交換
器４１からの排ガスは排気ブロア１１２で吸引され、集
塵機１１０を経て煙突から大気に放出される。集塵機１
１０で捕集されたダスト（焼却灰）はバケット７２に集
められ、コンベヤ７１を経て焼却溶融炉に供給される。
器で発生した蒸気を利用する設備の例を示している。熱
交換器４１で発生した蒸気の一部は、工場設備８５（例
えば、材料加熱装置、暖房装置など）に供給される。こ
れら装置で生じたドレンはドレンタンク８６に回収さ
れ、復水移送ポンプ８７で給水タンク８８に送られ、さ
らに給水ポンプ８９で熱交換器４１に送られる。熱交換
器４１からの排ガスは排気ブロア１１２で吸引され、集
塵機１１０を経て煙突から大気に放出される。集塵機１
１０で捕集されたダスト（焼却灰）はバケット７２に集
められ、コンベヤ７１を経て焼却溶融炉に供給される。
【００２４】図４は、この発明の焼却溶融装置の熱交換
器で発生した蒸気を利用する設備の他の例を示してい
る。熱交換器４１で発生した蒸気の一部は、蒸気過熱器
９０を経て蒸気タービン９１に供給される。蒸気タービ
ン９１は、例えば加工装置９２などを駆動する。蒸気タ
ービン９１からの排気は材料加熱装置、暖房装置などの
工場設備８５に供給され、これら装置で生じたドレンは
ドレンタンク８６に回収される。ドレンは、復水移送ポ
ンプ８７で脱気器９４に送られ、さらに給水タンク９５
に送られる。給水タンク９５の水は給水ポンプ９６で熱
交換器４１に供給される。熱交換器４１からの排ガスは
排気ブロア１１２で吸引され、集塵機１１０、蒸気過熱
器９０および給水加熱器９８を経て煙突から大気に放出
される。集塵機１１０で捕集された焼却灰はバケット７
２に集められ、コンベヤ７１を経て焼却溶融装置１０に
供給される。
器で発生した蒸気を利用する設備の他の例を示してい
る。熱交換器４１で発生した蒸気の一部は、蒸気過熱器
９０を経て蒸気タービン９１に供給される。蒸気タービ
ン９１は、例えば加工装置９２などを駆動する。蒸気タ
ービン９１からの排気は材料加熱装置、暖房装置などの
工場設備８５に供給され、これら装置で生じたドレンは
ドレンタンク８６に回収される。ドレンは、復水移送ポ
ンプ８７で脱気器９４に送られ、さらに給水タンク９５
に送られる。給水タンク９５の水は給水ポンプ９６で熱
交換器４１に供給される。熱交換器４１からの排ガスは
排気ブロア１１２で吸引され、集塵機１１０、蒸気過熱
器９０および給水加熱器９８を経て煙突から大気に放出
される。集塵機１１０で捕集された焼却灰はバケット７
２に集められ、コンベヤ７１を経て焼却溶融装置１０に
供給される。
【００２５】図５は、この発明の焼却溶融装置の熱交換
器で発生した蒸気を利用する設備のさらに他の例を示し
ている。焼却溶融装置８０からの排ガスは排気ブロア１
１２で吸引され、集塵機１１０を経て廃熱回収ボイラ１
００に供給され、更に蒸気過熱器９０および給水加熱器
９８を経て煙突から排出される。廃熱回収ボイラー１０
０からの蒸気は蒸気過熱器９０を経て蒸気タービン９１
に供給され発電機１０１を駆動する。蒸気タービン９１
からの排気は、復水器１０２を経て復水ポンプ１０３に
よりドレンタンク８６に供給される。ドレンは復水移送
ポンプ８７で脱気器９４を経て給水タンク９５に供給さ
れる。給水タンク９５の水は、給水ポンプ９６で給水加
熱器９８を経て廃熱回収ボイラー１００に供給される。
器で発生した蒸気を利用する設備のさらに他の例を示し
ている。焼却溶融装置８０からの排ガスは排気ブロア１
１２で吸引され、集塵機１１０を経て廃熱回収ボイラ１
００に供給され、更に蒸気過熱器９０および給水加熱器
９８を経て煙突から排出される。廃熱回収ボイラー１０
０からの蒸気は蒸気過熱器９０を経て蒸気タービン９１
に供給され発電機１０１を駆動する。蒸気タービン９１
からの排気は、復水器１０２を経て復水ポンプ１０３に
よりドレンタンク８６に供給される。ドレンは復水移送
ポンプ８７で脱気器９４を経て給水タンク９５に供給さ
れる。給水タンク９５の水は、給水ポンプ９６で給水加
熱器９８を経て廃熱回収ボイラー１００に供給される。
【００２６】
【発明の効果】この発明の焼却溶融装置は、可燃性成分
を含む蒸気と燃焼ガスとを混合して蒸気中の可燃性成分
を高温燃焼させるので、都市ごみなどの燃焼によって生
じたダイオキシンの分解温度以上に炉内温度を維持する
ことができる。したがって、ダイオキシンは炉内で分解
される。都市ごみなど燃焼で生じた飛灰や溶融残滓など
も溶融され、ダイオキシンは分解される。また、燃焼廃
熱を可燃性成分を含む給水の加熱・蒸気発生で回収する
ことができ、蒸気は助燃蒸気として再利用されるので、
燃焼効率が向上し、消費エネルギーの低減を図ることが
できる。蒸気による還元性ガスにより、ＮＯｘの発生も
抑えられる。焼却溶融炉は廃油などの粗悪油でも使用可
能であり、また構造および操作が簡単であるために小規
模設備に適している。蒸気圧は低くくてよいために、熱
交換器の伝熱管の表面温度が上がらず、高温腐食が起こ
り難い。
を含む蒸気と燃焼ガスとを混合して蒸気中の可燃性成分
を高温燃焼させるので、都市ごみなどの燃焼によって生
じたダイオキシンの分解温度以上に炉内温度を維持する
ことができる。したがって、ダイオキシンは炉内で分解
される。都市ごみなど燃焼で生じた飛灰や溶融残滓など
も溶融され、ダイオキシンは分解される。また、燃焼廃
熱を可燃性成分を含む給水の加熱・蒸気発生で回収する
ことができ、蒸気は助燃蒸気として再利用されるので、
燃焼効率が向上し、消費エネルギーの低減を図ることが
できる。蒸気による還元性ガスにより、ＮＯｘの発生も
抑えられる。焼却溶融炉は廃油などの粗悪油でも使用可
能であり、また構造および操作が簡単であるために小規
模設備に適している。蒸気圧は低くくてよいために、熱
交換器の伝熱管の表面温度が上がらず、高温腐食が起こ
り難い。
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、焼却溶融
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】この発明の他の実施の形態を示すもので、焼却
溶融装置の構成図である。
溶融装置の構成図である。
【図３】この発明の焼却溶融装置で発生した蒸気を利用
する設備の例を示す系統図である。
する設備の例を示す系統図である。
【図４】この発明の焼却溶融装置で発生した蒸気を利用
する設備の他の例を示す系統図である。
する設備の他の例を示す系統図である。
【図５】この発明の焼却溶融装置で発生した蒸気を利用
する設備の更に他の例を示す系統図である。
する設備の更に他の例を示す系統図である。
１０ 焼却溶融装置 ７１ コンベヤ １１ 焼却溶融炉 ７２ バケット ２０ 着火バーナ ７６ 焼却残滓溜
め ２４ 燃料タンク ８０ 焼却溶融装
置 ２５ 燃料ポンプ ８１ 給水タンク ３０ 燃焼用空気送風機 ８２ 給水ポンプ ３５ 蒸気噴射ノズル箱 ８５ 工場設備 ３７ 蒸気噴射ノズル群 ９１ 蒸気タービ
ン ４０ 蒸気発生装置 １００ 廃熱回収ボ
イラ ４１ 熱交換器 １１０ 集塵機 ４６ 燃焼ガス路 １１２ 排気ブロア ４６ 煙管 ５０ 蒸発室 ５２ 蒸気管 ５４ エゼクタ ６０ 焼却材供給ホッパ ６２ モータ ６３ 駆動歯車 ６４ リングギア
め ２４ 燃料タンク ８０ 焼却溶融装
置 ２５ 燃料ポンプ ８１ 給水タンク ３０ 燃焼用空気送風機 ８２ 給水ポンプ ３５ 蒸気噴射ノズル箱 ８５ 工場設備 ３７ 蒸気噴射ノズル群 ９１ 蒸気タービ
ン ４０ 蒸気発生装置 １００ 廃熱回収ボ
イラ ４１ 熱交換器 １１０ 集塵機 ４６ 燃焼ガス路 １１２ 排気ブロア ４６ 煙管 ５０ 蒸発室 ５２ 蒸気管 ５４ エゼクタ ６０ 焼却材供給ホッパ ６２ モータ ６３ 駆動歯車 ６４ リングギア
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 7/05 ＺＡＢＫ 7/05 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｊ ３０３Ｋ Ｆターム(参考） 3K061 AA18 AB03 AC01 AC05 AC06 BA10 DA18 DA19 DB16 DB20 3K065 AA18 AB03 AC01 AC05 AC06 BA10 EA06 EA12 EA30 EA31 EA42 EA44 EA57 JA05 JA18 4D004 AA46 BA03 CA12 CA28 CA29 CA32 CB31 CB34 CB42 CB44
Claims (5)
- 【請求項１】 炉本体と、着火バーナと、燃焼用空気供
給装置と、焼却材供給装置とを有する焼却溶融炉を備
え、焼却材を焼却、溶融する焼却溶融装置において、可
燃性成分を含む蒸気を炉内に噴射する、前記焼却溶融炉
の頂部に設けられた蒸気噴射ノズル群と、前記蒸気噴射
ノズル群に蒸気を供給する蒸気発生装置とを備え、前記
蒸気発生装置が焼却溶融炉の排ガスで給水を加熱する熱
交換器と、熱交換器の上部に形成され、前記蒸気噴射ノ
ズル群に蒸気管を介して通じる蒸気室とからなることを
特徴とする焼却溶融装置。 - 【請求項２】 吸引室に燃料供給口が開口し、前記蒸気
に燃料を混合するエゼクタが前記蒸気管内に設けられて
いる請求項１記載の焼却溶融装置。 - 【請求項３】 前記熱交換器に可燃性成分を含む給水が
供給される請求項１記載の焼却溶融装置。 - 【請求項４】 前記焼却材供給装置が、炉本体の頂部に
設けられており、炉中心軸回りに回転駆動され、炉内に
焼却材を供給する焼却材供給ホッパを備えている請求項
１記載の焼却溶融装置。 - 【請求項５】 前記蒸気発生装置の出側に排ガス中のダ
ストを捕集する集塵機が設けられており、捕集したダス
トを前記焼却材供給装置に移送する移送装置を備えてい
る請求項１記載の焼却溶融装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357960A JP2002162008A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 焼却溶融装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357960A JP2002162008A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 焼却溶融装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002162008A true JP2002162008A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18829949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000357960A Pending JP2002162008A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 焼却溶融装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002162008A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160071509A (ko) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 전정아 | 연기 및 배기가스 제거장치 |
| CN106931451A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-07 | 于志永 | 旋流式焚烧炉 |
| GB2585321A (en) * | 2018-02-05 | 2021-01-13 | Patrick Obrien | Furnace |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000357960A patent/JP2002162008A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160071509A (ko) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 전정아 | 연기 및 배기가스 제거장치 |
| KR101636623B1 (ko) | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 전정아 | 연기 및 배기가스 제거장치 |
| CN106931451A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-07 | 于志永 | 旋流式焚烧炉 |
| CN106931451B (zh) * | 2017-05-02 | 2023-08-25 | 桂林未来环保科技有限公司 | 旋流式焚烧炉 |
| GB2585321A (en) * | 2018-02-05 | 2021-01-13 | Patrick Obrien | Furnace |
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