JP2002235918A - 煤煙処理機能を具備した焼却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強制排気手段に負担がかかる。 【解決手段】 焼却炉１に接続したダクト５を散水急冷
装置６の上部に接続し、該散水急冷装置６を水槽17の上
部の入口部18に配設し、水槽17の出口部19に強制排気手
段を配設し、水槽17内の一次冷却水の水面を天井より低
くしたことで、焼却炉１内で発生した煤煙を、散水急冷
装置６、水槽17における水面と天井間を介して強制排気
手段で吸引し外部排出することによって、強制排気手段
により煤煙だけを吸引可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ塩化ジベンゾ
パラジオキシン、所謂ダイオキシンの発生を極力抑止す
る様にした煤煙処理機能を具備した焼却システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる焼却装置としては、例えば
特許第３００７９７０号公報に記載の煤煙処理装置があ
り、具体的には、煤煙取込み用の多数の透孔、スリット
等の導入部、及び処理済みガス、空気等の基体の排出口
を有するケーシングと、このケーシングの底面に設けた
内底板と、この内底板に設けた流下口と、前記ケーシン
グの底部に設けた水取込み用の配管と、前記排出口に設
けた送風機とで構成されており、このケーシングに導入
された煤煙を、前記底部に存在する水とともに、前記導
入部より前記排出口に向かって上昇及び上下方向に旋回
しながら降温及び異物除去し、この降温及び清澄化され
た空気を、排出口を介してケーシング外に導く様にした
装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記煤煙処理
装置にあっては、ケーシング上部の送風機により、ケー
シング内に導入された煤煙を、ケーシング底部の水と一
緒に吸い上げねばならず、送風機に非常に大きな負担が
かかってしまう等、解決せねばならない課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく、送風機への負担が非常に大きい課題に鑑み、
焼却炉に接続したダクトを散水急冷装置の上部に接続
し、該散水急冷装置を水槽の上部の入口部に配設し、水
槽の出口部に強制排気手段を配設し、水槽内の一次冷却
水の水面を天井より低くしたことで、焼却炉内で発生し
た煤煙を、ダクト、散水急冷装置、水槽における水面よ
り上方の空間を介して強制排気手段で吸引し外部排出す
ることによって、ファンにより煤煙だけを吸引する様に
して、上記課題を解決する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明する。図１は、本発明に係る焼却システムの
平面図、図２は、図１の正面図、図３は、図１のＸ−Ｘ
断面図、図４は、図３の要部拡大図、図５は、図３のＹ
−Ｙ断面図である。図１〜４に示す様に、本発明に係る
廃棄物の焼却システムにおける焼却炉１は、一次燃焼室
２で廃棄物を焼却すると共に、二次燃焼室３で煤煙を高
温燃焼する形式のものとし、一次燃焼室２に燃焼空気の
供給手段を設けると共に、かかる一次燃焼室２の上部に
配設した二次燃焼室３にバーナー４及び燃焼空気の供給
手段を設けている。

【０００６】焼却炉１における二次燃焼室３の上部にダ
クト５の一端部を接続すると共に、該ダクト５の他端部
を散水急冷装置６の上部に接続している。上記散水急冷
装置６における直立円筒状の外周散水部７の周壁部を中
空状にすると共に、その内部を冷却水の貯水室８とし、
周壁部の内壁面の上部に冷却水の噴出口９、9a…を形成
している。

【０００７】外周散水部７内の中央に中空状の中央散水
部10を配置して、その内部を冷却水の貯水室11とし、中
央散水部10の上部に冷却水の噴出口12を形成している。

【０００８】外周散水部７の内壁面及び中央散水部10の
外壁面を、相互の間隔が中間部が狭窄状態でその上下方
側へ拡開する様に形成している。即ち、外周散水部７の
内周面の上方部位を上方拡径状のテーパー面13a とし、
中間部位をテーパー面13a の下方に連続形成した丈の低
い円周面13b とし、下方部位を円周面13b の下方に連続
形成した下方拡径状のテーパー面13c としている。他
方、中央散水部10の外周面の上方部位を上方縮径状のテ
ーパー面14a （図面上、円錐面14a ）とし、中間部位
を、テーパー面14a の下方に連続形成した、上記円周面
13b と対向位置の丈の低い円周面14b とし、下方部位を
円周面14b の下方に連続形成した下方縮径状のテーパー
面14c としている。そして、外周散水部７及び中央散水
部10における中間部位の円周面13b 、14b間の隙間Ｈを
狭く設定し、外周散水部７における噴出口９、9a…を、
テーパー面13a の中間部の円周方向に所定間隔毎に形成
すると共に、中央散水部10の上部（円錐面14a の尖端
部）に噴出口12を形成している。

【０００９】外周散水部７及び中央散水部10における貯
水室８、11に給水パイプ15、16を接続している。

【００１０】散水急冷装置６の下部を水槽17上部の入口
部18に接続し、該水槽17内に二次冷却水を、水面が水槽
17の天井面より低くなる様に貯留している。

【００１１】水槽17上部の出口部19に強制排気手段であ
るファン20を配設し、該ファン20を、出口部19への接続
筒部21の上部に配置すると共に、該接続筒部21の内周面
に螺旋状の誘導板22を設けている。

【００１２】水槽17内を常圧室17a 及び負圧室17b に区
割し、一方の負圧室17b の上部に入口部18及び出口部19
を形成し、常圧室17a 及び負圧室17b 間の隔壁23の下端
を水槽17の底面より上方に設定して、常圧室17a 及び負
圧室17b を二次冷却水の水面より下方で連通させてい
る。又、図５に示す様に、負圧室17b の幅を出口部19側
へ狭くなる様に形成するのが望ましい。

【００１３】通気路23の天井面に邪魔板24、24a …の上
端を固設し、該邪魔板24、24a …は、図４に示す様に、
前列のものの間に後列のものを位置させる様に規則的に
配置されている。又、邪魔板24、24a …は山型鋼とし、
その屈曲部を下流側へ向けると共に、下流側へ傾斜させ
ている。

【００１４】ダクト５の外周部に予熱部25を設け、該予
熱部25の一端側にダクト26の先端側を接続すると共に、
該ダクト26の基端側を、空気送給手段であるブロア27に
接続し、予熱部25の一端側にダクト28の基端側を接続す
ると共に、該ダクト28の先端側を分岐させて、焼却炉１
における一、二次燃焼室２、３への燃焼空気の供給手段
に接続している。又、予熱部25の内周面に螺旋状の誘導
板（図示せず）を設けている。

【００１５】一次燃焼室２の外周部に中空状の加熱空気
供給部29を周設し、該加熱空気供給部29の底部に通気孔
（図示せず）を形成している。加熱空気供給部29に合流
ダクト30の下端部を接続すると共に、該合流ダクト30の
上端部を煙突31の下端側に接続している。又、ファン20
の排出口に合流ダクト32の下端部を接続すると共に、該
合流ダクト32の上端部を煙突31の上端側に接続してい
る。

【００１６】図示しないが、焼却炉１における二次燃焼
室３の上方にしてダクト５の一端側内に複数本の石英方
岩製のチューブを隙間無く充填しても良い。

【００１７】次に本発明に係る焼却システムの作用につ
いて説明する。 （１）焼却炉１内で廃棄物を焼却して発生した煤煙を、
ファン20により、二次燃焼室３及びダクト５を介して散
水急冷装置６内に送り込む。 （２）煤煙が外周散水部７及び中央散水部10の間を通過
するが、その過程で噴出口９、9a…、12から噴出した一
次冷却水に接触して急冷されると共に一次除塵される。 （３）急冷された煤煙を、通気路12を介して接続筒部21
内に送り込み、該接続筒部21内で二次除塵した後、ファ
ン20、合流ダクト32を介して煙突31側へ排出し、該煙突
31の上端よりクリーンな煙として外部排出する。

【００１８】（１）の工程で、煤煙は二次燃焼室３を通
過する際に、燃焼空気と混合されバーナー９により燃焼
されて、有害物質を分解、除去すると共に、煤煙の温度
を更に上昇させて、ダイオキシンの発生誘因を排除する
様に成っている。

【００１９】（２）の工程では、給水パイプ15、16から
送り込まれた一次冷却水が貯水室13、14内に貯溜、充満
して、噴出口９、9a…、12より噴出し、煤煙が外周散水
部７及び中央散水部10間の円周形状の狭窄部分を通過す
る際に、一次冷却水と接触、混合して、一次冷却水の気
化熱（蒸発潜熱）消費により、８００度以上から１００
度以下に急冷され、且つ煤煙中の塵埃が一次冷却水に吸
収、吸着されて、水槽17内に落下、貯溜される。

【００２０】（３）の工程で、散水急冷装置６より通気
路12内に送り込まれた煤煙は、水槽17内の二次冷却水の
水面に接触して、煤煙中の残存塵埃の一部を除去すると
共に、煤煙を冷却する。通気路12内に送り込まれた煤煙
は、出口部19側へ行くに従い加速すると共に、その途中
で邪魔板24、24a …に衝突し、煤煙中の残存塵埃の一部
を除去する。水槽17における負圧室17b の水面に煤煙が
接触する際に水温が上昇するが、負圧室17b 内の気圧は
常圧より低く、而も煤煙が通過する際に水面が波立つこ
とで表面張力が小さくなるため、二次冷却水が蒸発し易
く、その際の気化熱消費により水槽17内の二次冷却水の
温度が上昇せず、二次冷却水の減少量が少ない。しか
し、蒸発が進行して水槽17内の水量が基準値以下になっ
た場合、二次冷却水を随時水槽17内に補給する様に成っ
ている。接続筒部21内に送り込まれた煤煙は、誘導板22
により渦流と成って上昇すると共に、煤煙中の残存した
塵埃、微水滴が螺旋状の誘導板22に衝突して除去され
る。よって、上記作用を総合することで、煙突31から排
出される煤煙中の有害物質、特にダイオキシンの含有量
が極めて微量になる。

【００２１】加熱空気供給部29内の加熱空気を、合流ダ
クト30と煙突31の接続地点に発生する負圧を利用して煙
突31内に吸い込ませ煤煙と混合することで、処理後煙の
含有水分を蒸散させている。

【００２２】石英方岩製のチューブを設けた焼却炉１の
場合、チューブはバーナー４により高温状態に熱せられ
ており、かかるチューブ内を煤煙が通過すると、煤煙中
の塩化水素ガスの大部分が除去されると共に、チューブ
から放射される遠赤外線によりその他有害物質も激減す
る。

【００２３】

【発明の効果】要するに本発明は、焼却炉１に接続した
ダクト５を散水急冷装置６の上部に接続し、該散水急冷
装置６を水槽17の上部の入口部18に配設し、水槽17の出
口部19に強制排気手段を配設したので、焼却炉１から排
出された煤煙を急冷することにより、ダイオキシンの発
生を極めて効果的に抑止することが出来、且つ水槽17内
の二次冷却水との接触によっても煤煙を冷却すると共
に、煤煙中の塵埃の一部を除去出来るため、クリーンな
煤煙として外部排出することが出来る。又、水槽17内の
一次冷却水の水面を天井より低くしたので、焼却炉１か
ら強制排気手段（ファン20）までの通気経路を冷却水で
邪魔されない様に確保可能なことから、強制排気手段
（ファン20）は単に煤煙だけを吸引すれば良いため、強
制排気手段（ファン20）への負担を軽減することが出来
る。而も、負圧室17b 内の気圧は常圧より低いことと、
一次冷却水の水面の表面張力が小さくなることから、二
次冷却水の蒸発が誘発され、気化熱が消費されて二次冷
却水の温度が上昇せず、二次冷却水の減少量が少なくな
るため、補給量を少なく抑えることが出来る。加えて、
煤煙は一次冷却水の水面に接触するだけであるために水
温は急激に上昇せず、二次冷却水の減少量は少ないこと
から、水槽17の小さくしても処理出来るため、水槽17の
コンパクト化を図ることが出来る。

【００２４】直立円筒状の外周散水部７内の中央に中央
散水部10を配置し、外周散水部７及び中央散水部10の間
隔を、中間部で狭窄状態としてその上下方側へ拡開させ
たので、外周散水部７及び中央散水部10間に煤煙を通す
ことで、煤煙を加速させて噴出させることが出来るた
め、狭窄部位からの噴出時の煤煙の温度を狭窄部位への
流入時より下げることが出来、而も外周散水部７及び中
央散水部10の狭窄部位より上方部位に噴出口９、9a…、
12を形成すると共に、該噴出口９、9a…、12より冷却水
を噴出可能にする給水手段を外周散水部７及び中央散水
部10に設けたので、噴出口９、9a…、12より冷却水を連
続噴出させることが出来るため、かかる冷却水との接触
により煤煙を冷却すると共に、煤煙中の塵埃、有害物質
を冷却水に吸収、吸着させることが出来、よって上記効
果と相俟って煤煙を急冷することが出来、ダイオキシン
の発生を極めて微量に抑止することが出来る。

【００２５】水槽17を常圧室17a 及び負圧室17b に区割
すると共に、負圧室17b の上部に出入口部18、19を形成
したので、散水急冷装置６から流入してきた煤煙を、水
槽17の隅部に停滞させずにスムーズに出口部19から送り
出すことが出来、よって煤煙を効率良く処理することが
出来る。而も、常圧室17a 及び負圧室17b を一次冷却水
の水面より下方で連通させたので、負圧室17b 内の水量
が減少しても常圧室17a 側から自動的に供給することが
出来ると共に、水槽17の何処から補給水を供給しても、
常圧室17a 及び負圧室17b の両方の水量を増加させるこ
とか出来る。更に、負圧室17a の天井に邪魔板24、24a
…の上端部を固設したので、負圧室17a 内に流入した煤
煙が乱流状態になって一次冷却水の水面を更に波立たせ
ることか出来るため、二次冷却水の蒸発をより促進して
一次冷却水の温度上昇を抑えることが出来る。

【００２６】焼却炉１と散水急冷装置６間のダクト５の
外周部に配設した中空状の予熱部25の一端側に空気送給
手段を、他端側に焼却路１内への燃焼空気供給手段を接
続したので、空気送給手段から予熱部25内に送られた空
気が、ダクト５内を通過する煤煙からの放射熱により加
熱されて焼却炉１内へ燃焼空気として供給することが出
来るため、焼却炉１内の温度低下を抑止する、即ち焼却
炉１内を高温状態のまま維持することが出来るため、廃
棄物の不完全燃焼を防止出来、よって有害物質、特にダ
イオキシンが焼却炉１内で発生することを防止出来る。

【００２７】強制排気手段をファン20とし、該ファン20
の排出口を合流ダクト32を介して煙突31の上端側に接続
し、他方、焼却炉１の外周部に中空状の加熱空気供給部
29を周設し、該加熱空気供給部29と煙突31の下端側の間
に合流ダクト30を設けたので、ファン20により煤煙が煙
突31内に送り込まれる際の負圧により、加熱空気供給部
29から合流ダクト30を介して加熱空気が煙突31内に引き
込まれてクリーン化された煙を更に加熱して含有水分を
蒸散させることか出来るため、外部排出される煙を略無
色化することか出来る等その実用的効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却システムの平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図３のＹ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

１ 焼却炉 ５ ダクト ６ 散水急冷装置 ７ 外周散水部 ９、9a… 噴出口 10 中央散水部 12 噴出口 17 水槽 17a 常圧室 17b 負圧室 18 入口部 19 出口部 20 ファン 24、24a … 邪魔板 25 予熱部 29 加熱空気供給部 30 合流ダクト 31 煙突 32 合流ダクト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉に接続したダクトを散水急冷装置
   の上部に接続し、該散水急冷装置を水槽の上部の入口部
   に配設し、水槽の出口部に強制排気手段を配設し、水槽
   内の一次冷却水の水面を天井より低くしたことを特徴と
   する煤煙処理機能を具備した焼却システム。
2. 【請求項２】 直立円筒状の外周散水部内の中央に中央
   散水部を配置し、外周散水部及び中央散水部の間隔を、
   中間部で狭窄状態としてその上下方側へ拡開させ、外周
   散水部及び中央散水部の狭窄部位より上方部位に噴出口
   を形成すると共に、該噴出口より冷却水を噴出可能にす
   る給水手段を外周散水部及び中央散水部に設けて上記散
   水急冷装置としたことを特徴とする請求項１記載の煤煙
   処理機能を具備した焼却システム。
3. 【請求項３】 水槽を常圧室及び負圧室に区割すると共
   に、該常圧室及び負圧室を一次冷却水の水面より下方で
   連通させたことを特徴とする請求項１又は２記載の煤煙
   処理機能を具備した焼却システム。
4. 【請求項４】 負圧室の天井に邪魔板の上端部を固設し
   たことを特徴とする請求項３記載の煤煙処理機能を具備
   した焼却システム。
5. 【請求項５】 焼却炉と散水急冷装置間のダクトの外周
   部に中空状の予熱部を配設すると共に、該予熱部の一端
   側に空気送給手段を、他端側に焼却路内への燃焼空気供
   給手段を接続したことを特徴とする請求項１、２、３又
   は４記載の煤煙処理機能を具備した焼却システム。
6. 【請求項６】 強制排気手段をファンとし、該ファンの
   排出口を合流ダクトを介して煙突の上端側に接続し、他
   方、焼却炉の外周部に周設した中空状の加熱空気供給部
   と煙突の下端側の間に合流ダクトを設けたことを特徴と
   する請求項１、２、３、４又は５記載の煤煙処理機能を
   具備した焼却システム。