JP2004020000A

JP2004020000A - ごみ焼却炉

Info

Publication number: JP2004020000A
Application number: JP2002173482A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Yasuda; 安田　俊彦; Sachiko Shigemasa; 重政　祥子; Kazuhiro Toyama; 遠山　一廣; Toshiaki Nagamori; 永森　稔朗; Yoshiharu Yoshida; 吉田　義晴
Original assignee: MINAMIKAWACHI SEISOU SHISETSU KUMIAI; Hitachi Zosen Corp
Current assignee: MINAMIKAWACHI SEISOU SHISETSU KUMIAI; Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP4064163B2

Abstract

【課題】二次燃焼室内にて燃焼ガスを十分に攪拌させ得るごみ焼却炉を提供する。
【解決手段】燃焼室６の上方に形成された二次燃焼室７の中央に左右方向で支持管１１を配置するとともに、この支持管１１の中心部から二次空気供給管１３を燃焼ガスの流れに沿って、すなわち下方に垂設して設けるとともに、この二次空気供給管１３に、上下に沿って所定間隔おきで複数個の二次空気噴出口１２を形成したものである。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ焼却炉に関し、特に二次空気の供給部分に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ごみ焼却炉でごみを燃焼させた際に発生する燃焼ガス中には、ダイオキシン類の前駆物質である一酸化炭素、炭化水素、煤などの未燃分が含まれており、有害なダイオキシン類の発生を抑制するためには、未燃分を完全燃焼させる必要がある。
【０００３】
ところで、従来、未燃分を完全燃焼させるのに、燃焼に必要な酸素を含む空気を二次空気として二次燃焼室内に噴出させて、燃焼ガスを十分に攪拌（混合）させるという方法が用いられている。
【０００４】
例えば、特許第３０５２９６７号公報に開示されているように、焼却炉の二次燃焼室内に、燃焼ガスの流路を横切るように二次空気の空気供給管を、互いに並行に複数本配置するとともに、これら各空気供給管に、その管軸心方向に沿って所定間隔おきに多数の空気吹出口を形成したものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成によると、複数本の空気供給管を並列にすなわち同一水平面内に配置した場合、二次燃焼室内にて燃焼ガスが下方から上方に流れる際の流路面積が狭くなるため、その流速が早くなって通過時間が短くなり、したがって燃焼ガスの攪拌（混合）が十分に行われないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、二次燃焼室内にて燃焼ガスを十分に攪拌させ得るごみ焼却炉を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のごみ焼却炉は、二次燃焼室の中心部に二次空気を供給する二次空気供給管を燃焼ガスの流れに沿って、例えば上下方向に配置するとともに、この二次空気供給管に、流れ方向に沿って所定間隔おきに複数個の流体噴出口を形成したものであり、
またこの二次空気供給管に供給する二次空気の一部または全部を燃焼排ガスとしたものである。
【０００８】
上記構成によると、二次燃焼室内の中心部において且つ燃焼ガスの流れに沿って設けられた二次空気噴出口から二次空気、若しくは一部に燃焼排ガスが含まれた二次空気、または燃焼排ガスを、噴出させて燃焼ガスを攪拌するようにしているので、噴出速度をあまり早くする必要がないとともに、水平方向に複数本の空気供給管を配置した場合に比べて、流路断面積もそれ程狭くならず、すなわち燃焼ガスの通過速度が早くなり過ぎることがないので、当該二次燃焼室内にて発生した燃焼ガスを十分に攪拌することができる。したがって、未燃分の完全燃焼が促進されて、ダイオキシン類の前駆物質、例えば一酸化炭素の濃度の低減化を図り得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるごみ焼却炉を、図１〜図３に基づき説明する。
【００１０】
このごみ焼却炉はストーカ式のもので、図１に示すように、炉本体１の底部には、一端側から他端側に向って、すなわち前方から後方に向って、給じん部２、乾燥段火格子部３、燃焼段火格子部４および後燃焼段火格子部５が設けられるとともに、燃焼段火格子部４の直ぐ上方には、主燃焼域となる燃焼室６が形成されるとともに、この燃焼室６の上方には、二次燃焼域となる二次燃焼室７が形成されている。燃焼ガスの流れ方向を基準にすると、燃焼室６の下流側に二次燃焼室７が配置されていると言える。
【００１１】
そして、この二次燃焼室７の中心部には、二次空気（大気である）を噴出して二次燃焼を行わせるとともに当該二次燃焼室７内の燃焼ガスを攪拌（混合）するための二次空気供給管体８が設けられている。
【００１２】
この二次空気供給管体８は、図１および図２に示すように、二次燃焼室７を構成する前後壁部１ａ，１ａ間の中央位置に配置されるとともにその左右壁部１ｂ，１ｂに両端部が支持された水平方向の支持管１１と、この支持管１１の中心部から下方に垂設されるとともに上下に所定間隔おきで二次空気噴出口１２が複数個形成された上下方向の二次空気供給管１３とから構成されている。
【００１３】
そして、上記二次空気供給管１３への二次空気の供給は支持管１１を介して行われる。すなわち、支持管１１の一端側には、二次空気を導く二次空気導入管１４が接続されるとともに、支持管１１内には、その中心から他端寄りにかけて、一端部が支持管１１の他端側に開口するとともに他端部が二次空気供給管１３の上端入口部に接続された二次空気案内管１５が二重管状に配置されている。勿論、二次空気案内管１５と支持管１１との間には、二次空気が移動し得る環状の隙間ａが設けられている。なお、図示しないが、炉本体１内で燃焼ガスに曝される支持管１１および二次空気供給管１３の外面には耐熱材が設けられて、高温から保護されている。また、図示しないが、炉本体１の前後壁部には、本来の二次空気供給ノズルが設けられており、矢印ｂにて示すように、二次空気が供給されている。
【００１４】
上記構成において、二次空気導入管１４より二次空気が支持管１１内に導入されると、一端側から他端側に移動しながら当該支持管１１を冷却した後、二次空気案内管１５を介して二次空気供給管１３内に入り、当該二次空気供給管１３の上下に形成された複数個の二次空気噴出口１２から二次空気が二次燃焼室７内に噴出される。勿論、二次空気供給管１３自身も、二次空気により冷却されている。
【００１５】
このように、二次燃焼室７内の中心部において且つ上下複数箇所から前後方向に二次空気を噴出して燃焼ガスを攪拌するようにしているので、噴出速度をあまり早くする必要がないとともに、水平方向に複数本の空気供給管を配置した場合に比べて、流路断面積もそれ程狭くならず、すなわち燃焼ガスの通過速度が早くなり過ぎることがないので、当該二次燃焼室７内にて発生した燃焼ガスを十分に攪拌することができる。燃焼ガスが十分に攪拌されると、未燃分の完全燃焼が促進されて、ダイオキシン類の前駆物質、例えば一酸化炭素の濃度の低減化を図ることができる。
【００１６】
ここで、一酸化炭素の等濃度面を、本実施の形態に係る場合と従来例に係る場合とで比較した結果を図３の（ａ）および（ｂ）に示しておく。図３から分かるように、その等濃度面（１００ｐｐｍ，１０ｐｐｍ）が、本実施の形態に係る方（ａ）が、従来例に係るものよりも低い位置に現れており、一酸化炭素が早い段階で減少していることが分かる。また、二次燃焼室７出口での一酸化炭素の濃度（最高値）を比較すると、本実施の形態に係る場合では、３．９ｐｐｍであったのに対し、従来例に係る場合では、１２．０ｐｐｍであった。
【００１７】
ところで、上記実施の形態においては、二次空気供給管１３の前後面に二次空気噴出口１２を形成したが、例えば図４に示すように、同一高さ位置で二次空気噴出口１２を前後に２個設けたものと、同一高さ位置で９０度おきに４個設けたものとを交互に配置するとともに、４個設けたものを２個設けたものに対して、その位相を４５度ずらせるようにしたものでもよい。この場合も、図５に示すように、上記実施の形態と同様に、一酸化炭素が早い段階で減少しているのが分かる。
【００１８】
なお、二次空気噴出口１２の個数および噴出方向については、上記以外にも種々の配置形態が考えられ、とにかく、周囲に二次空気を噴出させて、燃焼ガスをより効果的に攪拌させ得るものであればどのような配置でもよい。
【００１９】
ところで、上記実施の形態においては、二次空気供給管体に二次空気を供給するように説明したが、例えば当該二次燃焼室から排出された燃焼排ガスを、二次空気に混入させるようにしてもよく、また場合によっては、二次空気の替わりに、すなわち全部を燃焼排ガスとしてもよい（この意味で、二次空気供給管体を、単に、流体供給管体ということもできる）。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明のごみ焼却炉の構成によると、二次燃焼室内の中心部において且つ燃焼ガスの流れに沿って設けられた二次空気噴出口から二次空気、若しくは一部に燃焼排ガスが含まれた二次空気、または燃焼排ガスを噴出させて燃焼ガスを攪拌するようにしているので、噴出速度をあまり早くする必要がないとともに、水平方向に複数本の空気供給管を配置した場合に比べて、流路断面積もそれ程狭くならず、すなわち燃焼ガスの通過速度が早くなり過ぎることがないので、当該二次燃焼室内にて発生した燃焼ガスを十分に攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るごみ焼却炉の概略構成を示す斜視図である。
【図２】同ごみ焼却炉における二次空気供給管体の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同ごみ焼却炉での燃焼室における一酸化炭素の等濃度面を示す斜視図である。
【図４】同ごみ焼却炉の変形例に係る二次空気供給管の斜視図である。
【図５】同変形例に係る二次空気供給管を用いた際の燃焼室における一酸化炭素の等濃度面を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　炉本体
６　　　燃焼室
７　　　二次燃焼室
８　　　二次空気供給管体
１１　　　支持管
１２　　　二次空気噴出口
１３　　　二次空気供給管
１４　　　二次空気導入管
１５　　　二次空気案内管

Claims

二次燃焼室の中心部に二次空気を供給する二次空気供給管を燃焼ガスの流れに沿って配置するとともに、この二次空気供給管に、流れ方向に沿って所定間隔おきに複数個の流体噴出口を形成したことを特徴とするごみ焼却炉。
二次空気供給管を上下方向に配置したことを特徴とする請求項１に記載のごみ焼却炉。
二次空気の一部または全部を燃焼排ガスとしたことを特徴とする請求項１または２に記載のごみ焼却炉。