JP2005226870A - Fluidized bed incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流動床式焼却炉に関し、特に、焼却炉底部の構造を改善した流動床式焼却炉に関する。 The present invention relates to a fluidized bed incinerator, and more particularly to a fluidized bed incinerator having an improved incinerator bottom structure.
焼却炉内の底部に流動材が高温の状態で浮遊する流動床を形成させ、これに被処理物を投入して高温の流動材と接触させて燃焼させる流動床式焼却炉が知られている。被処理物は、都市のゴミのほか、廃タイヤや廃プラスチックに例示される。焼却炉内の不燃物は、流動材と共に流動床の下部から抜き出される。不燃物と流動材とは、分離機で分別され、流動材は再び焼却炉内に戻され、不燃物は他の処理へ移動される。焼却炉内の底部には、流動床を形成するための多数の空気吹き込み管と不燃物を抜き出す排出口とを有する分散板が設けられている。 There is known a fluidized bed incinerator in which a fluidized bed in which the fluidized material floats at a high temperature in the bottom of the incinerator and the object to be treated is placed in contact with the fluidized material at high temperature for combustion. . The object to be treated is exemplified by waste tires and plastics in addition to urban garbage. Incombustibles in the incinerator are extracted from the lower part of the fluidized bed together with the fluidized material. The incombustible material and the fluidized material are separated by a separator, the fluidized material is again returned to the incinerator, and the incombustible material is moved to another process. A dispersion plate having a large number of air blowing pipes for forming a fluidized bed and a discharge port for extracting incombustibles is provided at the bottom of the incinerator.
廃タイヤを焼却する場合、不燃物としてタイヤ中のビードワイヤが多量に出てくる。それらのワイヤは、比較的長いため、流動床の底部において互いに絡まり、纏まることがある。このように互いに絡まり、纏まったワイヤは、重量が増して流動せず、焼却炉内に留まる。それらにより、空気吹き込み管の閉塞や、排出口の閉塞のような事態が発生する。そうなると、流動床式焼却炉がその能力を十分に発揮できない状態が起こり得る。タイヤ中のビードワイヤのような絡まり、纏まりやすい不燃物を適切に処理することが可能な技術が望まれている。 When incinerating waste tires, a large amount of bead wires appear in the tire as incombustibles. Since these wires are relatively long, they may become entangled and bundled together at the bottom of the fluidized bed. The wires that are entangled with each other in this manner increase in weight and do not flow, but remain in the incinerator. As a result, a situation such as blockage of the air blowing tube or blockage of the discharge port occurs. If so, there may occur a state where the fluidized bed incinerator cannot sufficiently exhibit its ability. There is a demand for a technique capable of appropriately treating entangled and incombustible materials such as bead wires in tires that are easily bundled.
関連する技術として、特開2002−295818号公報に流動床式焼却炉の技術が開示されている。この流動床式焼却炉は、焼却室の床面を形成する分散板上に流動媒体が配置されると共に当該分散板から突設された空気供給ノズルから供給される空気により流動層が形成される。上記分散板を被燃焼物の投入口側から不燃物の排出口側に向かって傾斜させるとともに、この排出口の入口部内周面に、流体を噴出させる流体噴出穴を設けたことを特徴としている。 As a related technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-295818 discloses a technique of a fluidized bed incinerator. In this fluidized-bed incinerator, a fluidized medium is formed on a dispersion plate that forms the floor of an incineration chamber, and a fluidized bed is formed by air supplied from an air supply nozzle protruding from the dispersion plate. . The dispersion plate is inclined from the inlet side of the combusted material toward the incombustible material outlet side, and a fluid ejection hole for ejecting fluid is provided on the inner peripheral surface of the inlet portion of the outlet. .
従って、本発明の目的は、ワイヤのような絡まり、あるいは纏まりやすい不燃物を安定的に排出することが可能な流動床式焼却炉を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluidized bed incinerator capable of stably discharging tangled or incombustible materials that are easily bundled.
また、本発明の他の目的は、絡まり、あるいは纏まりやすい不燃物が分散板上に滞ることを防止することができる流動床式焼却炉を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a fluidized bed incinerator capable of preventing incombustible materials that are easily entangled or gathered from staying on the dispersion plate.
本発明の更に他の目的は、絡まり、あるいは纏まりやすい不燃物が分散板の空気吹き込み管(空気ノズル)へ絡まることを防止することが可能な流動床式焼却炉を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a fluidized bed incinerator capable of preventing entanglement or entanglement of incombustible materials to an air blowing pipe (air nozzle) of a dispersion plate.
本発明の更に別の目的は、 Yet another object of the present invention is to
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the best mode for carrying out the invention. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the best mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.
従って、上記課題を解決するために、本発明の流動床式焼却炉は、燃焼室(11)と空気分散器(21)とを具備する。空気分散器(21)は、燃焼室(11)の底部に設けられ、燃焼時に流動床(12)を形成する。空気分散器(21)は、分散板(25)と複数の空気吹き込み部(23)とを備える。分散板(25)は、不燃物の排出口(6a)を有する。複数の空気吹き込み部(23)は、分散板(25)に設けられ、燃焼室(11)に空気を吹き込む。そして、分散板(25)の周縁において複数の空気吹き込み部(23)を囲む底部内側面(27s)は、上部で燃焼室(11)の内側面(2s)へ続いている。複数の空気吹き込み部(23)のうちの底部内側面(27s)に最も近い複数の外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)は、底部内側面(27s)に接している。
このように、外側空気吹き込み部(23)のうちの最も周縁に近い外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)が、底部内側面(27s)に接して設けられているので、底部内側面(27s)近傍に溜まりやすい不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。ここで、不燃物は、廃タイヤのビードワイヤのような絡まり、纏まりやすい物を含む。
Therefore, in order to solve the above problems, the fluidized bed incinerator of the present invention includes a combustion chamber (11) and an air disperser (21). The air disperser (21) is provided at the bottom of the combustion chamber (11) and forms a fluidized bed (12) during combustion. The air disperser (21) includes a disperser plate (25) and a plurality of air blowing portions (23). The dispersion plate (25) has an incombustible discharge port (6a). The plurality of air blowing portions (23) are provided on the dispersion plate (25) and blow air into the combustion chamber (11). The bottom inner side surface (27s) surrounding the plurality of air blowing portions (23) at the periphery of the dispersion plate (25) continues to the inner side surface (2s) of the combustion chamber (11) at the top. The plurality of outer air blowing portions (23 '/ 23b, 23c) closest to the bottom inner side surface (27s) of the plurality of air blowing portions (23) are in contact with the bottom inner side surface (27s).
As described above, the outer air blowing portion (23 '/ 23b, 23c) closest to the periphery of the outer air blowing portion (23) is provided in contact with the bottom inner side surface (27s). (27s) Incombustible materials that tend to collect in the vicinity can be appropriately conveyed by air to the discharge port (6a). And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably. Here, the incombustible material includes an entangled material such as a bead wire of a waste tire, which is easily bundled.
上記の流動床式焼却炉において、燃焼室(11)は、分散板(25)の近傍の燃焼室(11)の内側面(2s)と複数の外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)との間を埋めるように設けられた埋め込み部(27)を更に具備する。底部内側面(27s)は、埋め込み部(27)の燃焼室(11)側の面である。
このように、埋め込み部(27)を用いることで、空気吹き込み部が燃焼室の内側面に接してない既存の設備でも、底部内側面(27s)近傍に溜まりやすい不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the fluidized bed incinerator, the combustion chamber (11) includes an inner surface (2s) of the combustion chamber (11) in the vicinity of the dispersion plate (25) and a plurality of outer air blowing portions (23 ′ / 23b, 23c). Is further provided with an embedding part (27) provided so as to be embedded between the two. The bottom inner side surface (27s) is a surface on the combustion chamber (11) side of the embedded portion (27).
In this way, by using the embedded portion (27), even in existing equipment in which the air blowing portion is not in contact with the inner surface of the combustion chamber, the incombustible material that tends to accumulate near the bottom inner surface (27s) is appropriately discharged ( 6a) can be conveyed by air. These incombustibles can be discharged stably.
上記の流動床式焼却炉において、複数の外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)の各々は、一部が底部内側面(27s)に埋め込まれている。
このように、外側空気吹き込み部(23’)の一部を底部内側面(27s)に埋め込むようにすれば、外側空気吹き込み部(23’)の構造とそれ以外の空気吹き込み部(23)の構造を概ね同じにでき、一方を他方へ流用することができる。それにより、納期の短縮や製造コストの低減を図れる。
In the fluidized bed incinerator, a part of each of the plurality of outer air blowing portions (23 '/ 23b, 23c) is embedded in the bottom inner side surface (27s).
In this way, if a part of the outer air blowing portion (23 ′) is embedded in the bottom inner side surface (27s), the structure of the outer air blowing portion (23 ′) and the other air blowing portions (23) are arranged. The structure can be made substantially the same, and one can be diverted to the other. As a result, the delivery time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
上記の流動床式焼却炉において、底部内側面(27s)と空気吹き込み部(23)とが接触する点における底部内側面(27s)の表面の接線と外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)の表面の接線との成す角(φ1、φ2)は、90度以上である。
このように、ある面と他の面とが90度より小さい角度で交わる鋭角部分を無くすことで、不燃物が溜まり易い場所を無くすことができる。
In the fluidized bed incinerator, the tangent to the surface of the bottom inner surface (27s) and the outer air blowing portion (23 '/ 23b, 23c) at the point where the bottom inner surface (27s) and the air blowing portion (23) contact each other. The angle (φ1, φ2) formed by the surface tangent is 90 degrees or more.
Thus, by eliminating an acute angle portion where one surface and another surface intersect at an angle of less than 90 degrees, it is possible to eliminate a place where incombustible materials easily accumulate.
上記の流動床式焼却炉において、底部内側面(27s)の表面の接線と外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)の表面の接線との成す角(θ2)は、複数の外側空気吹き込み部(23’/23b、23c)の上部において、(180度−流動材の安息角)以下である。
このように、外側空気吹き込み部(23’)の上面における底部内側面(27s)の斜面を所定の範囲の急傾斜にすることで、外側空気吹き込み部(23’)の上面に不燃物が溜まることを防止することができる。
In the fluidized bed incinerator, the angle (θ2) formed between the tangent to the surface of the bottom inner side surface (27s) and the tangent to the surface of the outer air blowing portion (23 ′ / 23b, 23c) is a plurality of outer air blowing. In the upper part of the part (23 ′ / 23b, 23c), it is equal to or less than (180 degrees—the angle of repose of the fluidized material).
As described above, the slope of the bottom inner side surface (27s) on the upper surface of the outer air blowing portion (23 ') is set to a steep slope within a predetermined range, so that incombustible materials accumulate on the upper surface of the outer air blowing portion (23'). This can be prevented.
上記の流動床式焼却炉において、複数の空気吹き込み部(23)の各々は、下部全体が分散板(25)に接するように設けられ、分散板(25)の表面近傍に燃焼室(11)に空気を吹き込む開口部(43)を有する外筒部(31)を含む。
このように、分散板(25)の表面近傍に開口部(43)があるので、そこから空気を放出することで、分散板(25)上に滞る不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the above fluidized bed incinerator, each of the plurality of air blowing portions (23) is provided such that the entire lower portion is in contact with the dispersion plate (25), and the combustion chamber (11) is provided in the vicinity of the surface of the dispersion plate (25). The outer cylinder part (31) which has an opening part (43) which blows air in is included.
Thus, since there is an opening (43) in the vicinity of the surface of the dispersion plate (25), the incombustible matter remaining on the dispersion plate (25) is appropriately discharged to the discharge port (6a) by releasing air from there. Can be transported by air. And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
上記の流動床式焼却炉において、外筒部(31)は、複数の開口部(43)の少なくとも一つ(43b’、43c’)の側部の位置が、底部内側面(27s)の近傍の位置にある。
このように、底部内側面(27s)の近傍に開口部(43b’、43c’)があるので、そこから空気を放出することで、底部内側面(27s)上に滞る不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the fluidized bed incinerator described above, the outer cylinder portion (31) has a position of a side portion of at least one of the plurality of openings (43) (43b ′, 43c ′) in the vicinity of the bottom inner side surface (27s). In the position.
Thus, since there are openings (43b ', 43c') in the vicinity of the bottom inner side surface (27s), the incombustible matter stagnating on the bottom inner side surface (27s) is appropriately discharged by releasing air from there. It can be conveyed by air to the outlet (6a). And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
上記の流動床式焼却炉において、外筒部(31)は、外形が略円筒型、略円錐型、略半球型、頭部が略半球形状の略円筒型のうちの少なくとも一つの形状を有する。
このような形状により、外筒部(31)が分散板(25)上に突設されていても、不燃物を空気で適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the fluidized bed incinerator, the outer cylinder portion (31) has at least one of a substantially cylindrical shape, a substantially conical shape, a substantially hemispherical shape, and a substantially cylindrical shape having a substantially hemispherical head portion. .
With such a shape, even if the outer cylinder part (31) protrudes on the dispersion plate (25), the incombustible material can be appropriately conveyed by air to the discharge port (6a). And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
上記の流動床式焼却炉において、複数の空気吹き込み部(23)の各々は、更に、分散板(25)を貫通し、外筒部(31)と分散板(25)とで形成される空間内へ連通し、外筒部(31)へ空気を供給する内筒管(32)とを含む。
このように、二重管の構造にすることで、流動材が空気吹き込み部(23)内部の奥深くへ侵入することを防止することができる。
In the fluidized bed incinerator described above, each of the plurality of air blowing portions (23) further penetrates the dispersion plate (25) and is formed by the outer cylinder portion (31) and the dispersion plate (25). An inner tube (32) that communicates with the inside and supplies air to the outer tube (31).
Thus, by using a double-pipe structure, it is possible to prevent the fluid material from entering deep inside the air blowing portion (23).
上記の流動床式焼却炉において、底部内側面(27s)で囲まれた分散板(25)の平面の形状が多角形であるとき、その多角形の角の各々に複数の外側空気吹き込み部(23’)のうちの一つ(23c)が設けられている。
このように、不燃物の溜まりやすい角の部分に外側空気吹き込み部(23’)を設けることにより、底部内側面(27s)近傍に溜まりやすい不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the fluidized bed incinerator described above, when the shape of the plane of the dispersion plate (25) surrounded by the bottom inner side surface (27s) is a polygon, a plurality of outer air blowing portions ( 23 ') is provided.
In this way, by providing the outer air blowing part (23 ') at the corner where the incombustible material tends to accumulate, the incombustible material that easily collects in the vicinity of the bottom inner side surface (27s) is appropriately conveyed to the discharge port (6a) by air. can do. And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
上記の流動床式焼却炉において、複数の外側空気吹き込み部(23’)のうちの隣り合う二つ(23b、23c)に挟まれる底部内側面(27s)は平面である。
このような形状にすることにより、外側空気吹き込み部(23’)の空気が底部内側面(27s)上に直接流れるので、底部内側面(27s)近傍に溜まりやすい不燃物を適切に排出口(6a)へ空気で搬送することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。
In the fluidized bed incinerator described above, the bottom inner side surface (27s) sandwiched between two adjacent ones (23b, 23c) of the plurality of outer air blowing portions (23 ') is a flat surface.
By adopting such a shape, the air in the outer air blowing portion (23 ′) flows directly onto the bottom inner side surface (27s), so that incombustibles that easily collect in the vicinity of the bottom inner side surface (27s) are appropriately discharged ( 6a) can be conveyed by air. And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
本発明により、ワイヤのような絡まり又は纏まりやすい不燃物が、分散板の空気吹き込み管(空気ノズル)へ絡まることや、分散板上に滞ることを防止することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent an incombustible material such as a wire that is easily entangled or bundled from being entangled in an air blowing pipe (air nozzle) of the dispersion plate or stagnation on the dispersion plate. And it becomes possible to discharge | emit these incombustible materials stably.
以下、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a fluidized bed incinerator of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態の構成について説明する。
図1は、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態の構成を示す図である。流動床式焼却炉1は、焼却炉本体2、搬出部8及び分離機9を具備する。
First, the configuration of the embodiment of the fluidized bed incinerator of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a fluidized bed incinerator of the present invention. The
焼却炉本体2は、燃焼室11、空気分散器21、廃棄物投入口3、流動材投入口4、空気供給口5、空気分散室7を備える。
燃焼室11の底部において、空気分散器21に設けられた多数の空気吹き込み部(図1で図示されず)から空気を吹き込み、燃料を含む流動材を流動化させて、燃料の燃焼により流動材が高温の状態で浮遊する流動床12を形成する。そして、廃棄物投入口3から投入された廃棄物(燃料)を高温の流動材と接触させて燃焼させる。流動床12の空気は、空気供給口5から空気分散室7へ供給され、そこから多数の空気吹き込み部(図1で図示されず)を介して供給される。
The
At the bottom of the
焼却炉本体2内の不燃物は、流動材の一部と共に流動床12の下部の空気分散器21に接合された配管6から抜き出す。不燃物と流動材とは、搬出部8により分離機9へ搬送された後、分離機9で分別される。そして、流動材は再び流動材投入口4から焼却炉本体2内に戻される。不燃物は他の処理へ移動される。
The incombustible material in the
次に、空気分散器21及びその周辺部について説明する。
図2は、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態における空気分散器及びその周辺部を示す断面図である。空気分散器21は、分散板25と複数の空気吹き込み部23(空気ノズル)と埋め込み部27とを備える。
Next, the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an air disperser and its peripheral portion in an embodiment of a fluidized bed incinerator of the present invention. The
分散板25は、燃焼室11と空気分散室7とを隔てている。不燃物の排出口6aを介して配管6と接続している。複数の空気吹き込み部23は、それぞれ分散板25上の所定の条件の位置に設けられている。そして、空気分散室7の空気を分散板25を介して燃焼室11の流動床12へ吹き込む。この空気により、燃焼室11の下部で流動材が流動し、流動床が形成される。埋め込み部27は、燃焼室11の内側面2sと、内側面2sに最も近い空気吹き込み部23としての外側空気吹き込み部23’との間を埋めるように設けられている。そして、埋め込み部27の燃焼室11側の側面であり、分散板25の周縁において複数の空気吹き込み部23を囲む底部内側面27sは、外側空気吹き込み部23’に接している。底部内側面27sの上部は、燃焼室11の内側面2sへ続いている。ただし、燃焼炉本体2の側面と埋め込み部27とは一体であっても良い。その場合、底部内側面27sは、燃焼室の内側面2sの一部である。
The
空気分散器21及びその周辺部について更に説明する。
図3は、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態における空気分散器及びその周辺部を示す上面図である。埋め込み部27は、分散板25の周縁において複数の空気吹き込み部23を囲んでいる。ここでは、埋め込み部27は、分散板25の長辺側の埋め込み部27aと短辺側の埋め込み部27bとを有する。空気吹き込み部23は、分散板25の周縁側に添って並ぶ空気吹き込み部23bと、分散板25の周縁の角に配置される空気吹き込み部23cと、それら以外の空気吹き込み部23aとを有する。外側空気吹き込み部23’は、空気吹き込み部23及び空気吹き込み部23cである。ここでは、空気吹き込み部23は、千鳥格子状に配置されている。排出口6aは、分散板25の中央に配置されている。
The
FIG. 3 is a top view showing the air disperser and its peripheral portion in the embodiment of the fluidized bed incinerator of the present invention. The embedded
図3では底部内側面27sで囲まれた分散板25の平面形状は矩形であるが、他の多角形の形状を有していても良い。その場合、多角形の角の各々に図3の場合と同様に空気吹き込み部23cを配置し、内部に空気吹き込み部23aを配置し、必要に応じて、多角形の辺の部分に空気吹き込み部23bを配置する。この場合にも、図3の場合と同様の効果を得ることができる。
In FIG. 3, the planar shape of the
複数の外側空気吹き込み部23’(空気吹き込み部23c又は空気吹き込み部23b)のうちの隣り合う二つに挟まれる底部内側面27sは平面であることが好ましい。曲面を有していたり、凹凸があったりすると、不燃物が溜まりやすくなるからである。
The bottom
図4は、空気分散器における空気吹き込み部23の配置を示す上面図である。図3と対応している。空気吹き込み部23の空気吹き込み部23aは、図のAの位置に、空気吹き込み部23bは、図のBの位置に、空気吹き込み部23cは、図のCの位置にそれぞれ配置されている。
FIG. 4 is a top view showing the arrangement of the
次に、各空気吹き込み部23について、図5〜図13を参照して説明する。
図5は、空気吹き込み部23aを示す断面図である。図3におけるAA断面を示している。空気吹き込み部23aは、外筒部31aと内筒部32aとを有する。
Next, each
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the
外筒部31aは、その下部全体が分散板25に接するように設けられ、上部が閉塞している。分散板25の表面近傍に燃焼室11に空気を吹き込む複数の開口部43aを有する。分散板25に接するように設けることで、分散板25と外筒部31aの下部との間に不燃物が入り込まないようにすることができる。加えて、分散板25の表面から開口部43aの下部までの高さdをできるだけ小さくする。開口部43aの下部の空間をできるだけ無くすことで、その空間に不燃物が留まらないようにすることができる。これらにより、不燃物を確実に排出できるようにできる。
The
高さdは、分散板25の表面、特に分散板25と外筒部31aとが交わる部分に不燃物が留まらないようにするために、できるだけゼロ(0)に近いことが好ましい。最大でも、留まりやすい不燃物の大きさよりもやや小さい程度にすることが好ましい。不燃物としてビードワイヤを例に取ると、高さdの最大値は、ビードワイヤの直径よりもやや小さい程度にすることが好ましい。これにより、確実に不燃物を空気で移動させることができる。開口部43aの位置、数及び大きさは、空気分散室7と燃焼室11(流動床12)との間に所定の圧損を生じさせるように設計で決定される。
The height d is preferably as close to zero (0) as possible in order to prevent incombustible material from remaining on the surface of the
内筒管32aは、分散板25を貫通し、外筒部31aと分散板25とで形成される空間内へ連通する。上部は閉塞している。そして、開口部41aから供給される空気を、側面に設けられた開口部42aから外筒部31a内へ供給する。開口部42aの位置、数及び大きさは、空気分散室7と燃焼室11(流動床12)との間に所定の圧損を生じさせるように設計で決定される。
The
図6は、内筒部32aの横断面を示す図である。図5におけるa1a1断面を示している。ここでは、例えば、内筒部32aに8個の開口部42aを設けている。開口部42aの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
図7は、外筒部31aの横断面を示す図である。図5におけるc1c1断面を示している。ここでは、外筒部31aに8個の開口部43aを設けている。開口部43aの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the
図8は、空気吹き込み部23bを示す断面図である。図3におけるBB断面を示している。空気吹き込み部23bは、開口部43bを含む外筒部31bと、開口部41b及び開口部42bを含む内筒部32bとを有する。空気吹き込み部23bは、空気吹き込み部23aと基本的に同じ構造である。ただし、埋め込み部27に覆われる部分について、外筒部31bに開口部43bを設けていない点で、空気吹き込み部23aと異なる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the
図9は、内筒部32bの横断面を示す図である。図8におけるa2a2断面を示している。ここでは、例えば、内筒部32bに8個の開口部42bを設けている。開口部42bの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 9 is a view showing a transverse section of the
図10は、外筒部31bの横断面を示す図である。図8におけるc2c2断面を示している。ここでは、外筒部31bのうちの半分(図中、左半分)が埋め込み部27に覆われているので、その他の部分の外筒部31bに5個の開口部43bを設けている。開口部43bの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 10 is a diagram showing a cross section of the
図中の線Dに示す埋め込み部27の底部内側面27sの位置に対して、最も近い開口部43b’は、その底部内側面27s側の位置が、できるだけ底部内側面27sに近いことが好ましい。ここでは、開口部43b’の底部内側面27s側の位置が、底部内側面27sに接している(最近接)状態である。これにより、底部内側面27sの表面、特に底部内側面27sと外筒部31bとが交わる部分に不燃物が留まらないようにすることができる。開口部43b’の底部内側面27sの位置と底部内側面27sとの距離は、最大でも、留まりやすい不燃物の大きさよりもやや小さい程度にすることが好ましい。不燃物としてビードワイヤを例に取ると、その距離の最大値は、ビードワイヤの直径よりもやや小さい程度にすることが好ましい。これにより、確実に不燃物を空気で移動させることができる。
The
図11は、空気吹き込み部23cを示す断面図である。図3におけるCC断面を示している。空気吹き込み部23cは、開口部43cを含む外筒部31cと、開口部41c及び開口部42cを含む内筒部32cとを有する。空気吹き込み部23cは、空気吹き込み部23aと基本的に同じ構造である。ただし、埋め込み部27に覆われる部分について、外筒部31cに開口部43cを設けていない点で、空気吹き込み部23aと異なる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the
図12は、内筒部32cの横断面を示す図である。図11におけるa3a3断面を示している。ここでは、例えば、内筒部32cに8個の開口部42cを設けている。開口部42cの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 12 is a diagram showing a cross section of the
図13は、外筒部31cの横断面を示す図である。図11におけるc3c3断面を示している。ここでは、外筒部31cのうちの四分の三(図中、左上半分)が埋め込み部27に覆われているので、その他の部分の外筒部31cに3個の開口部43cを設けている。開口部43cの形状は、円、楕円、角の丸い矩形などに例示される。
FIG. 13 is a diagram showing a cross section of the
図中の線E1及び線E2に示す埋め込み部27の底部内側面27sの位置に対して、最も近い開口部43c’は、その底部内側面27s側の位置が、できるだけ底部内側面27sに近いことが好ましい。ここでは、開口部43c’の底部内側面27s側の位置が、いずれも底部内側面27sに接している(最近接)状態である。これにより、底部内側面27sの表面、特に底部内側面27sと外筒部31bとが交わる部分に不燃物が留まらないようにすることができる。開口部43c’の底部内側面27sの位置と底部内側面27sとの距離は、最大でも、留まりやすい不燃物の大きさよりもやや小さい程度にすることが好ましい。不燃物としてビードワイヤを例に取ると、その距離の最大値は、ビードワイヤの直径よりもやや小さい程度にすることが好ましい。これにより、確実に不燃物を空気で移動させることができる。
The
空気吹き込み部23bは、その半分が埋め込み部27内に埋め込まれている。しかし、図8〜図10に示す円筒形状のうちの半分だけの形状とすることも可能である。同様に、空気吹き込み部23cは、その四分の三が埋め込み部27内に埋め込まれている。しかし、図11〜図13に示す円筒形状のうちの四分の一だけの形状とすることも可能である。この場合、埋め込み部27の大きさ(幅)を小さくできるので、流動床の領域を広く取ることができる。又は、焼却炉本体2の底部をコンパクトにすることができる。
Half of the
次に、空気吹き込み部23(23a〜23c)における外筒部31(31a〜31c)の外形について、図14〜図17を参照して説明する。
図14は、空気吹き込み部における外筒部の外形の一例を示す斜視図である。この場合、外筒部31は、図5〜図13に示した略円筒形状と同じである。開口部43は、角の丸い矩形としている。ただし、円筒の縁部35については、テーパを付けて、不燃物が引っかかり難くしても良い。
図15は、空気吹き込み部における外筒部の外形の他の一例を示す斜視図である。この場合、外筒部31は、頭部が略半球形状の略円筒型である。円筒の縁部35は、緩やかなカーブを描いているので、不燃物が引っかかり難い。加えて、頂部に流動材や不燃物が積み上がらない。
図16は、空気吹き込み部における外筒部の外形の更に他の一例を示す斜視図である。この場合、外筒部31は、頭部が略円錐形状の略円筒型と同じである。ただし、円筒の縁部35については、テーパを付けて、不燃物が引っかかり難くしても良い。円錐の頂部36は、丸みを付けて、不燃物が引っかかり難くしても良い。加えて、頂部に流動材や不燃物が積み上がらない。
図17は、空気吹き込み部における外筒部の外形の別の一例を示す斜視図である。この場合、外筒部31は、略円錐型である。ただし、円錐の頂部36は、丸みを付けて、不燃物が引っかかり難くしても良い。加えて、頂部に流動材や不燃物が積み上がらない。
この他、外筒部31を略半球型(図示されず)にしても良い。この場合も同様の効果がある。
Next, the external shape of the outer cylinder part 31 (31a-31c) in the air blowing part 23 (23a-23c) is demonstrated with reference to FIGS.
FIG. 14 is a perspective view showing an example of the outer shape of the outer cylinder portion in the air blowing portion. In this case, the
FIG. 15 is a perspective view showing another example of the outer shape of the outer cylinder portion in the air blowing portion. In this case, the
FIG. 16 is a perspective view showing still another example of the outer shape of the outer cylinder portion in the air blowing portion. In this case, the
FIG. 17 is a perspective view showing another example of the outer shape of the outer cylinder portion in the air blowing portion. In this case, the
In addition, the
上記のように、外筒部の形状を曲面主体にすることにより、不燃物が空気吹き込み部23の一部に引っかからないようにし、空気の流れで不燃物を適切に排出口6aへ移動させることができる。
As described above, by making the shape of the outer cylinder part the main body of the curved surface, the incombustible material is prevented from being caught by a part of the
次に、空気吹き込み部23(23b、23c)と埋め込み部27との関係について図18〜図20を参照して説明する。
Next, the relationship between the air blowing part 23 (23b, 23c) and the embedding
図18は、空気吹き込み部23bと埋め込み部27との関係を概念的に示す上面図である。空気吹き込み部23bは、図3に示すように、その半分が埋め込み部27に含まれている(ただし、半分だけの形状でも良い)。このとき、埋め込み部27の底部内側面27sと空気吹き込み部23bとが接触する点において、底部内側面27sの表面の接線と空気吹き込み部23bの表面の接線との成す角φ1は、90度以上であることが好ましい。90度より小さい場合、その(鋭角)部分に不燃物が入り込みやすくなり、不燃物を適切に排出し難くなるからである。ただし、90度より小さい場合でも、図に示すテーパ部29bを設け、擬似的に90度以上であるようにすれば、同様に不燃物が入り込み難い構造にすることができる。
18 is a top view conceptually showing the relationship between the
図19は、空気吹き込み部23cと埋め込み部27との関係を概念的に示す上面図である。空気吹き込み部23cは、図3に示すように、その四分の三が埋め込み部27に含まれている(ただし、四分の一だけの形状でも良い)。このとき、埋め込み部27の底部内側面27sと空気吹き込み部23cとが接触する点において、底部内側面27sの表面の接線と空気吹き込み部23cの表面の接線との成す角φ2は、90度以上であることが好ましい。90度より小さい場合、その(鋭角)部分に不燃物が入り込みやすくなり、不燃物を適切に排出し難くなるからである。ただし、90度より小さい場合でも、図に示すテーパ部29cを設け、擬似的に90度以上であるようにすれば、同様に不燃物が入り込み難い構造にすることができる。
FIG. 19 is a top view conceptually showing the relationship between the
図20は、空気吹き込み部23b、23cと埋め込み部27との関係を概念的に示す側面図である。埋め込み部27の底部内側面27sと空気吹き込み部23b、23cの上部とが接触する点において、底部内側面27sの表面の接線と空気吹き込み部23cの表面の接線との成す角θ2は、図18や図20と同様に、90度以上であることが好ましい。一方、角θ2の補角である角θ1は、流動材の安息角以上であることが好ましい。その場合、流動材は、空気吹き込み部23の上部に積み上がることが無く、適切に分散板25へ落ちる。その場合、角θ2(=180度−角θ1)は、(180度−流動材の安息角)以下であることが好ましい。すなわち、角θ2は、90度≦角θ2≦(180度−流動材の安息角)が好ましい範囲となる。
FIG. 20 is a side view conceptually showing the relationship between the
次に、本発明の流動床式焼却炉の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。ここでは、所定の大きさに裁断された廃タイヤを焼却する場合を例にして説明する。 Next, the operation of the embodiment of the fluidized bed incinerator of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the waste tire cut to a predetermined size is incinerated will be described as an example.
分散板25の上に、流動材(例示:数%の裁断済み廃タイヤと酸化ケイ素のような砂との混合物)を数十cmの深さに入れておく。空気供給口5から空気分散室7へ供給された空気を、分散板25に設けられた多数の空気吹き込み部23から燃焼室11へ吹き込む。その状態で、廃タイヤを含む流動材を流動化させると共に、廃タイヤを燃焼させる。これにより、流動材が高温の状態で浮遊する流動床12が形成される。廃タイヤは、廃棄物投入口3から適宜投入され、高温の流動材と接触して燃焼する。
On the
廃タイヤを燃焼したときの不燃物のうち一部(例示:ビードワイヤ)及び他の流動材の一部は、分散板25上へ落下する。他は流動材として流動床を形成している。分散板25上の不燃物及び他の流動材は、空気吹き込み部23から噴出される空気により、排出口6aへ向かう。このとき、ビードワイヤのような比較的長く、流動床の底部において互いに絡まり、纏まり易い不燃物もある。しかし、本願発明においては、燃焼炉本体2の底部の構造が図2〜図20を用いて説明した構造を有している。そのため、分散板25上へ落下する不燃物は、滞ることなく、順次排出口6aへ向かい、そこから他の流動材と共に排出される。すなわち、分散板25上の空気吹き込み部23に絡まったり、分散板25上のある部分に集積したり、互いに纏まったりすることなく、それら不燃物は排出される。
A part of the incombustible material when the waste tire is burned (example: bead wire) and a part of the other fluidized material fall onto the
不燃物と流動材とは、排出口6aから配管6及び搬出部8を介して分離機9へ搬送される。その後、分離機9で分別される。そして、流動材は再び流動材投入口4から焼却炉本体2内に戻される。不燃物は他の処理へ移動される。
The incombustible material and the fluidized material are conveyed from the
このように、ワイヤのような絡まり又は纏まりやすい不燃物が燃焼により発生しても、本願発明における分散板25周りの埋め込み部27の構造や、空気吹き込み管23(空気ノズル)の構造を適用することにより、不燃物が空気吹き込み管23(空気ノズル)に絡まることや、分散板25上に滞ること、纏まって排出口6aを閉塞してしまうことを防止することができる。そして、それら不燃物を安定的に排出し、流動床焼却炉の運転の安定性、信頼性を向上させることが可能となる。
In this way, even if a non-combustible material such as a wire that is easily entangled or bundled is generated by combustion, the structure of the embedded
1 流動床式焼却炉
2 焼却炉本体
2s 内側面
3 廃棄物投入口
4 流動材投入口
5 空気供給口
6 配管
6a 排出口
7 空気分散室
8 搬出部
9 分離機
11 燃焼室
12 流動床
21 空気分散器
23、23a、23b、23c 空気吹き込み部
23’ 外側空気吹き込み部
25 分散板
27、27a、27b 埋め込み部
27s 底部内側面
29b、29c テーパ部
31、31a、31b、31c 外筒部
32、32a、32b、32c 内筒部
35 縁部
36 頂部
41a、41b、41c 開口部
42a、42b、42c 開口部
43a、43b(’)、43c(’) 開口部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記燃焼室の底部に設けられ、燃焼時に流動床を形成する空気分散器と
を具備し、
前記空気分散器は、
不燃物の排出口を有する分散板と、
前記分散板に設けられ、前記燃焼室に空気を吹き込む複数の空気吹き込み部と
を備え、
前記分散板の周縁において前記複数の空気吹き込み部を囲む底部内側面は、上部で前記燃焼室の内側面へ続き、
前記複数の空気吹き込み部のうちの前記底部内側面に最も近い複数の外側空気吹き込み部は、前記底部内側面に接している
流動床式焼却炉。 A combustion chamber;
An air disperser provided at the bottom of the combustion chamber and forming a fluidized bed during combustion;
The air disperser
A dispersion plate having an incombustible discharge port;
A plurality of air blowing portions provided on the dispersion plate and for blowing air into the combustion chamber;
The bottom inner surface that surrounds the plurality of air blowing portions at the periphery of the dispersion plate continues to the inner surface of the combustion chamber at the top,
A plurality of outer air blowing portions closest to the inner surface of the bottom portion among the plurality of air blowing portions are in contact with the inner surface of the bottom portion.
前記燃焼室は、
前記分散板の近傍の前記燃焼室の内側面と前記複数の外側空気吹き込み部との間を埋めるように設けられた埋め込み部を更に具備し、
前記底部内側面は、前記埋め込み部の前記燃焼室側の面である
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to claim 1,
The combustion chamber is
Further comprising an embedding part provided so as to fill between the inner surface of the combustion chamber in the vicinity of the dispersion plate and the plurality of outer air blowing parts,
The inner surface of the bottom is a surface of the embedded portion on the combustion chamber side.
前記複数の外側空気吹き込み部の各々は、一部が前記底部内側面に埋め込まれている
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of outer air blowing portions is partially embedded in the bottom inner surface. A fluidized bed incinerator.
前記底部内側面と前記外側空気吹き込み部とが接触する点における前記底部内側面の表面の接線と前記空気吹き込み部の表面の接線との成す角は、90度以上である
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to any one of claims 1 to 3,
The angle formed by the tangent of the surface of the bottom inner surface and the tangent of the surface of the air blowing portion at the point where the inner surface of the bottom portion and the outer air blowing portion come into contact is 90 degrees or more. Fluidized bed incinerator.
前記底部内側面の表面の接線と前記外側空気吹き込み部の表面の接線との成す角は、前記複数の外側空気吹き込み部の上部において、(180度−流動材の安息角)以下である
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to claim 4,
The angle formed by the tangent line of the surface of the inner surface of the bottom part and the tangent line of the surface of the outer air blowing part is not more than (180 degrees-repose angle of fluidized material) at the upper part of the plurality of outer air blowing parts. Incinerator.
前記複数の空気吹き込み部の各々は、
下部全体が前記分散板に接するように設けられ、前記分散板の表面近傍に前記燃焼室に前記空気を吹き込む複数の開口部を有する外筒部を含む
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to any one of claims 1 to 5,
Each of the plurality of air blowing portions is
A fluidized-bed incinerator including an outer cylinder portion that is provided so that the entire lower portion is in contact with the dispersion plate and has a plurality of openings for blowing the air into the combustion chamber in the vicinity of the surface of the dispersion plate.
前記外筒部は、前記複数の開口部の少なくとも一つの側部の位置が、前記底部内側面の近傍の位置にある
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to claim 6,
The fluidized bed incinerator, wherein the outer cylinder part has a position of at least one side part of the plurality of openings in a position near the inner side surface of the bottom part.
前記外筒部は、外形が略円筒型、略円錐型、略半球型、頭部が略半球形状の略円筒型のうちの少なくとも一つの形状を有する
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to claim 6 or 7,
The fluidized bed incinerator, wherein the outer cylinder portion has at least one of a substantially cylindrical shape, a substantially conical shape, a substantially hemispherical shape, and a substantially cylindrical shape having a substantially hemispherical head portion.
前記複数の空気吹き込み部の各々は、更に、
前記分散板を貫通し、前記外筒部と前記分散板とで形成される空間内へ連通し、前記外筒部へ前記空気を供給する内筒管を含む
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to any one of claims 6 to 8,
Each of the plurality of air blowing portions further includes
A fluidized bed incinerator including an inner cylinder pipe that penetrates the dispersion plate, communicates with a space formed by the outer cylinder portion and the dispersion plate, and supplies the air to the outer cylinder portion.
前記底部内側面で囲まれた前記分散板の平面の形状が多角形であるとき、前記多角形の角の各々に前記複数の外側空気吹き込み部のうちの一つが設けられている
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to any one of claims 1 to 9,
When the shape of the plane of the dispersion plate surrounded by the inner surface of the bottom is a polygon, each of the corners of the polygon is provided with one of the plurality of outer air blowing portions. Fluidized bed incineration Furnace.
前記複数の外側空気吹き込み部のうちの隣り合う二つに挟まれる前記底部内側面は平面である
流動床式焼却炉。 In the fluidized bed incinerator according to any one of claims 1 to 10,
The fluidized bed incinerator, wherein the inner surface of the bottom portion sandwiched between two adjacent ones of the plurality of outer air blowing portions is a flat surface.
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