JP2005090920A - 水性ガス焼却炉 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、燃焼室を多段構成とし、多段の燃焼室各々で空気の螺旋流を利用して水性ガス化学反応を有効に促進し、廃タイヤ等の燃えにくい燃焼物を完全燃焼させることができる水性ガス焼却炉を提供する。
【解決手段】本発明の水性ガス焼却炉は、基台２上に立設されるとともに、上部に煙突６を、中間部に燃焼物投入口７を、底部に焼却灰受体８及び焼却灰取り出し口９を備えた筒状の外筒体３と、この外筒体３内の下側、上側に間隔を隔てて２段に配置した各々外筒体３より小径で、前記燃焼物投入口７から投入される燃焼物を一次燃焼及び二次燃焼させるための一次燃焼室１１及び二次燃焼室２１と、一次燃焼室１１に水性ガスを供給する複数個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’と、二次燃焼室２１に水性ガスを供給する複数個の水性ガス二次側ノズル２２と、前記外筒体３に取り付けられ、外筒体３と一次燃焼室１１、二次燃焼室１２との間の空間１３、２３に空気を供給して螺旋状の空気流を生成するブロアー４とを有するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、水性ガス焼却炉に関し、詳しくは水性ガス化学反応を利用して燃焼物を焼却する水性ガス焼却炉に関するものである。

高音水蒸気が火炎に注入されると、水の解離反応が生じ、燃焼物の燃焼反応が促進されるという水性ガス化の反応が知られており、このような水性ガス化の反応を利用した各種焼却炉が提案されている。

特許文献１には、燃焼室内にブロアーから螺旋状となる空気流を供給し、燃焼室の下部には水性ガスとなる水蒸気を発生する水蒸気発生水槽を備え、廃タイヤ等の燃焼物を水性ガス化の反応を利用して燃焼させるように構成した無煙焼却装置が開示されている。

しかし、この無煙焼却装置の場合、単一の燃焼室内で廃タイヤ等の燃えにくい燃焼物を燃焼させるものであるため、燃焼物が完全に燃焼せず、燃焼に伴って発生するダイオキシン等の有害物質が大気中に放出されてしまう危険性が高いという問題がある。
特許第２６３９８６１号公報

解決しようとする問題点は、単一の燃焼室のみで燃焼物を水性ガス化の反応を利用して燃焼させても不完全燃焼となり、有害物質の生成を無くすことができない点である。

本発明は、燃焼室を多段構成とし、多段の燃焼室各々で空気の螺旋流を利用して水性ガス化学反応を有効に促進し、廃タイヤ等の燃えにくい燃焼物を完全燃焼させることを主要な特徴とする。

本発明によれば、燃焼室を一次燃焼室と二次燃焼室からなる省スペースの２段構成とし、一次燃焼室、二次燃焼室各々に水性ガスを供給して水性ガス化学反応を発生させ、また一次燃焼室、二次燃焼室各々で空気の螺旋流を利用して水性ガス化学反応を促進することで、ダイオキシン等の有害物質を含まない清浄な廃ガスを排出できる水性ガス焼却炉を提供することができる。

廃タイヤ等の燃えにくい燃焼物を完全燃焼させるという目的を、燃焼室を多段構成とし、多段の燃焼室各々に水性ガスを供給して水性ガス化学反応を発生させて、多段の燃焼室各々で空気の螺旋流を利用して水性ガス化学反応を促進することで実現した。本発明の上記目的の実現は、水は高温下で更に細かく分子化して水性化ガスとして水性化反応を促進し、当該水性化ガス（水ガス）は更に水性化学反応による分解を促進させて温度上昇をもたらすという原理を利用するものである。

以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
本実施例の水性ガス燃焼炉１は、図１に示すように、難燃性の材料からなる基台２上に立設した高さ数ｍの筒状で難燃性の材料からなる外筒体３を有している。この外筒体３内の下側、上側には、間隔を隔てて２段の省スペース構造に配置した各々外筒体３の内径より小径で、廃タイヤ等の燃焼物を一次燃焼及び二次燃焼させるための各々難燃性の材料からなる筒状の一次燃焼室１１及び二次燃焼室２１を設けている。

本実施例の水性ガス焼却炉１は、更に前記一次燃焼室１１の底部に水性ガスを供給する水性ガス供給手段としての複数個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’（要・図示）と、前記二次燃焼室２１の底部に水性ガスを供給する水性ガス供給手段としての複数個の水性ガス二次側ノズル２２と、前記外筒体３の上下方向の略中間位置に取り付けられ、外筒体３と、一次燃焼室１１、二次燃焼室２１との間に各々形成される筒状の空間１３、２３に空気を供給して螺旋状（又は渦巻状）の空気流を生成させる空気供給手段であるブロワー４と、前記一次燃焼室１１の上端部に配置され、一次燃焼室１１内に補助燃焼材として機能する水を供給する水パイプ５とを具備している。

前記外筒体３の上部には排煙のための外筒体３より小径の筒状の煙突６を、中間部には廃タイヤ等の燃焼物を投入するための矩形の燃焼物投入口７を、底部には燃焼物の燃焼に伴って生じる焼却灰用の皿状の焼却灰受体８及び矩形の焼却灰取り出し口９を各々備えている。

前記一次燃焼室１１の上端側は、上端に至るほど小径となるテーパー状に形成され、その上端縁を前記煙突６に臨ませている。

前記複数個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’は、前記焼却灰受体８に前記一次燃焼室１１に向けて固定した複数個例えば３個構成としている。また、前記複数個の水性ガス二次側ノズル２２は、前記外筒体３の壁部に前記二次燃焼室２１の底部に向けて固定している。

次に、本実施例の水性ガス焼却炉１の燃焼動作について説明する。
前記複数個、例えば３個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’を動作させ、また、前記ブロワー４から前記筒状の空間１３、２３に空気を供給して、一次燃焼室１１、二次燃焼室２１の外周に各々螺旋状（又は渦巻状）の空気流を生成させるとともに、前記空気を一次燃焼室１１内、二次燃焼室２１内にも導入する。

この状態で、燃焼物投入口７から一次燃焼室１１内に廃タイヤ等の燃焼物を投入する。前記複数個、例えば３個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’のうち、例えば、１個は初期着火バーナーとして機能し、また残りの２個の水性ガス一次側バーナー１２、ノズル１２’は、水性ガスを生ガス（未燃焼ガス）のまま一次燃焼室１１内に放出する。

これにより、前記一次燃焼室１１においては、潤沢な空気と、生ガス（未燃焼ガス）と、螺旋状（又は渦巻状）の空気流との相互作用で、水性化ガス反応が促進され急激な温度上昇が生じ、廃タイヤ等の燃焼物は高い分解能をもって燃焼されていく。その燃焼ガスは二次燃焼室２１へと上昇する。

この場合、前記水パイプ５から一次燃焼室１１内に補助燃焼材として機能する水を供給することで、一次燃焼室１１内の温度が例えば摂氏９００度程度の場合投入された水は単純な分子状態として解体され、疑似的な水性ガス状態となり一次燃焼室１１内の燃焼物の分解、燃焼がより一層促進される。

前記一次燃焼室１１内の温度が例えば摂氏９００度に至った段階で、一次燃焼室１１への水性ガスの供給を停止し、水性ガス二次側ノズル２２を動作させ二次燃焼室２１へ水性ガスを供給するとともに、前記水パイプ５から一次燃焼室１１内への水の供給を継続する。

これにより、二次燃焼室２１に至った燃焼ガスは、二次燃焼室２１における水性ガスと、螺旋状（又は渦巻状）の空気流との相互作用による高温下で完全燃焼し、含有されるダイオキシン等の有害物質は完全に分解され、前記煙突６からは有害成分を含まない廃ガスが排出される。
また、燃焼済みの焼却灰は、前記焼却灰受体８内に落下し、焼却灰取り出し口９から取り出され処分される。

本実施の形態に係る水性ガス焼却炉１によれば、燃焼室を一次燃焼室１１と二次燃焼室２１からなる省スペースの２段構成とし、一次燃焼室１１、二次燃焼室２１各々に水性ガスを供給して水性ガス化学反応を発生させ、また一次燃焼室１１、二次燃焼室２１各々で空気の螺旋流を利用して水性ガス化学反応を促進することで、ダイオキシン等の有害物質を含まない清浄な廃ガスを排出できる。

本発明は、省スペースの２段構成を採用して燃焼物の高効率の焼却を行うものであるから、比較的小規模で済む学校等の公共機関の焼却炉として適用可能である。

本発明の実施例に係る水性ガス焼却炉の概略構成図である。

符号の説明

１ 水性ガス焼却炉
２ 基台
３ 外筒体
４ ブロワー
５ 水パイプ
６ 煙突
７ 燃焼物投入口
８ 焼却灰受体
９ 焼却灰取り出し口
１１ 一次燃焼室
１２ 水性ガス一次側バーナー
１２’水性ガス一次側ノズル
１３ 空間
２１ 二次燃焼室
２２ 水性ガス二次側ノズル
２３ 空間

Claims (3)

1. 基台上に立設されるとともに、上部に煙突を、中間部に燃焼物投入口を、底部に焼却灰受体及び焼却灰取り出し口を備えた筒状の外筒体と、
   この外筒体内の下側、上側に間隔を隔てて配置した各々外筒体より小径で、前記燃焼物投入口から投入されるゴミを一次燃焼及び二次燃焼させるための一次燃焼室及び二次燃焼室と、
   前記一次燃焼室に水性ガスを供給する一次側水性供給手段と、
   前記二次燃焼室に水性ガスを供給する二次側水性供給手段と、
   前記外筒体に取り付けられ、外筒体と一次燃焼室、二次燃焼室との間の空間に空気を供給して螺旋状の空気流を生成する空気供給手段と、
   を有することを特徴とする水性ガス焼却炉。
2. 基台上に立設されるとともに、上部に煙突を、中間部に燃焼物投入口を、底部に焼却灰受体及び焼却灰取り出し口を備えた筒状の外筒体と、
   この外筒体内の下側、上側に間隔を隔てて２段に配置した各々外筒体より小径で、前記燃焼物投入口から投入されるゴミを一次燃焼及び二次燃焼させるための一次燃焼室及び二次燃焼室と、
   前記一次燃焼室に水性ガスを供給する複数個の水性ガス一次側バーナー、ノズルと、
   前記二次燃焼室に水性ガスを供給する複数個の水性ガス二次側ノズルと、
   前記外筒体に取り付けられ、外筒体と一次燃焼室、二次燃焼室との間の空間に空気を供給して螺旋状の空気流を生成するブロアーと、
   を有することを特徴とする水性ガス焼却炉。
3. 前記一次燃焼室内に水を供給する水パイプを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の水性ガス焼却炉。

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