JP2018076997A - Horizontal rotary raw material heating device - Google Patents

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昌弘 酒井
Masahiro Sakai
昌弘 酒井
國井 大藏
Daizo Kunii
大藏 國井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal rotary raw material heating device that effectively and completely or partially burns a raw material including low-quality combustibles of high water content.SOLUTION: A horizontal rotary raw material heating device is provided with raw material supply means 6 for sending a combustible water-containing raw material to be heat-treated into a cylinder body 2 which is a horizontal type and rotates at one end part of the cylinder body 2, and also provided with a discharge opening part 11 for discharging a processed solid body formed by heat-treating the water-containing raw material to outside the cylinder body 2 and a discharge pipe 18 for discharging an exhaust gas at the other end part of the cylinder body 2, and further has, from the other end part, a combustion air sending-in pipe 22 and a circulating exhaust gas sending-in pipe 23 for sending at least part of an exhaust gas, generated in the cylinder body 2 by heating the water-containing raw material and discharged to outside the cylinder body, to the cylinder body 2, the combustion air sending-in pipe 22 and circulation exhaust gas sending-in pipe 23 being provided in one body such that at least outlets 22A, 23A of those pipes mix the combustion air and circulation exhaust gas together to form a confluence gas to flow to the water-containing raw material in the cylinder body.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、横型回転原料加熱装置に関し、特に、含水率の高い低品位可燃物を原料として、この含水原料に含まれる可燃物を完全燃焼あるいは部分燃焼により、可燃物の保有エネルギーを回収そして可燃ガスを回収する横型回転原料加熱装置に関する。   The present invention relates to a horizontal rotating raw material heating apparatus, and in particular, recovers the retained energy of the combustible material by combusting the combustible material contained in the water-containing raw material by complete combustion or partial combustion using a low-grade combustible material having a high water content. The present invention relates to a horizontal rotating raw material heating apparatus for collecting gas.

各種産業、一般市民生活にて、高水分含有の低品位可燃物が廃棄物として大量に発生しているが、この低品位可燃物を原料として燃焼して、該低品位可燃物が保有する可燃分からエネルギーを回収する場合、公知の手法では、燃焼に先立ちこの廃棄物を乾燥させねばならない。この低品位可燃物は、その可燃物自体を燃料として燃焼する、いわゆる自燃が可能であるが、例えば、原料として含水率の高い下水汚泥を挙げると、その燃焼の際の発熱量の殆ど全部が水分の蒸発をして乾燥させるために消費され、原料からのエネルギーの回収は殆ど期待できない。   A lot of low-grade flammables with high moisture content are generated as waste in various industries and general public life. Combustion of these low-grade flammables as raw materials, and the low-grade flammables possess In the case of recovering energy from the minutes, the known method must dry this waste prior to combustion. This low-grade combustible material can be burned with the combustible material itself as fuel, so-called self-combustion.For example, when sewage sludge with a high water content is used as a raw material, almost all of the calorific value at the time of combustion is It is consumed to evaporate the water and dry it, and almost no energy can be recovered from the raw material.

一般的に、加熱対象物が低含水率で小サイズの塊状の可燃物である場合には、この可燃物の完全燃焼、部分燃焼を行う手段として、垂直あるいは水平移動層の火格子燃焼装置を用いることができ、また、加熱対象物が粉粒状の可燃物の場合には、流動層、そして微粉状の場合には噴射バーナ等の燃焼装置が慣用される。   In general, when the object to be heated is a low-moisture content and small-sized inflammable material, a vertical or horizontal moving bed grate combustor is used as a means for complete combustion and partial combustion of this combustible material. In addition, when the object to be heated is a powdery combustible material, a fluidized bed, and when it is finely powdered, a combustion device such as an injection burner is commonly used.

これらの燃焼装置を用いて、上記高含水率の低品位可燃物である含水原料を自燃により完全燃焼あるいは部分燃焼しようとしても、加熱対象物としての含水原料が高含水率であるが故に、上述したように、発熱量の殆ど全部が水分の蒸発に消費されるので、安定燃焼の継続が困難となり、装置の定常運転操作が不可能に近い。   Even if these combustion devices are used to completely or partially burn the water-containing raw material, which is a low-grade combustible material having the above high water content, the water-containing raw material as the object to be heated has a high water content. As described above, since almost all of the calorific value is consumed for the evaporation of moisture, it is difficult to continue stable combustion, and the steady operation of the apparatus is almost impossible.

そこで、低品位可燃物の含水原料を加熱処理するために、横型の回転炉方式の燃焼装置が提案されている。この横型回転炉としては、含水原料の加熱処理のために、特許文献1に開示されている装置がある。   Therefore, a horizontal rotary furnace type combustion apparatus has been proposed in order to heat-treat a low-grade combustible water-containing raw material. As this horizontal rotary furnace, there is an apparatus disclosed in Patent Document 1 for heat treatment of a water-containing raw material.

特許文献1の装置は、横型の回転筒状体内に、筒状体内の低品位可燃物たる含水原料を該筒状体内で循環させながら自燃により燃焼あるいは炭化を行う加熱処理を施している。上記筒状体の軸線方向一端側に原料供給手段が設けられ、他端側に原料を加熱処理後の固体分を排出する排出開口部と排ガスの出口部をなす排気管とが設けられている。また、筒状体内での原料の循環のためには、軸線方向の一端側の領域で軸線方向及び半径方向に延びる仕切壁と該仕切壁の面に立設された傾斜した案内板とを有している。   In the apparatus of Patent Document 1, a horizontal rotating cylindrical body is subjected to heat treatment in which combustion or carbonization is performed by self-combustion while circulating a water-containing raw material, which is a low-grade combustible substance, in the cylindrical body. A raw material supply means is provided at one end in the axial direction of the cylindrical body, and a discharge opening for discharging the solid content after the heat treatment of the raw material and an exhaust pipe forming an outlet of the exhaust gas are provided at the other end. . In addition, in order to circulate the raw material in the cylindrical body, a partition wall extending in the axial direction and the radial direction in a region on one end side in the axial direction and an inclined guide plate standing on the surface of the partition wall are provided. doing.

特許文献1では、かかる筒状体へ、上記他端側の排出開口部から燃焼用空気送入管と水蒸気、空気、酸素等の反応用気体を送入する固体反応用気体送入管とが進入するように設けられている。燃焼用空気送入管はその吹出口が筒状体内の原料の上層面よりも上方の空間に向け進入し、固体反応用気体送入管はその吹出口が原料の層内へ突入している。   In Patent Document 1, a combustion air inlet pipe and a solid reaction gas inlet pipe for feeding a reaction gas such as water vapor, air, oxygen, etc., to the cylindrical body from the discharge opening on the other end side. It is provided to enter. The air inlet pipe for combustion enters the space above the upper layer surface of the raw material in the cylindrical body, and the gas inlet pipe for solid reaction enters the raw material layer. .

このような特許文献1の装置によると、原料が高水分率の低品位可燃物であっても、燃焼用空気送入管からの燃焼用空気に加え、固定反応用気体送入管からの反応用気体としての空気をも送入することで、十分な量の空気量のもとで、空気過剰率を高くしさえすれば上記含水原料を燃焼あるいは炭化する加熱処理が可能である。   According to such an apparatus of Patent Document 1, even if the raw material is a low-grade combustible material having a high moisture content, in addition to the combustion air from the combustion air inlet pipe, the reaction from the stationary reaction gas inlet pipe By supplying air as a working gas, heat treatment for burning or carbonizing the water-containing raw material can be performed as long as the excess air ratio is increased under a sufficient amount of air.

特開2002−130629JP2002-130629

特許文献1では、燃焼用空気送入管に加え、固体反応用気体送入管を備えているので、該固体反応気体送入管から反応用気体として、例えば空気が吹き込まれている場合には、該空気の一部が原料の層内を上昇して層外に出て燃焼用空気送入管からの燃焼用空気に混入されて、燃焼に寄与することが考えられる。しかし、反応用気体としての空気を、筒状体(炉)とその配管を含めた系の外から導入することとしているので、その分だけ炉外で集塵装置による除塵の対象となる排ガス量が増大し、系が大型化し、また経済的にも負担が大きくなる。仮に上記固体反応用気体送入管を設けずに、燃焼用空気送入管だけで、低品位可燃物の熱処理に対応しようとすると、燃焼用空気送入管からの吹き込み空気量をさらに大きくせねばならず、やはり上記系の大型化は避けられない。   In Patent Document 1, in addition to the combustion air inlet tube, a solid reaction gas inlet tube is provided, and therefore, for example, when air is blown as a reaction gas from the solid reaction gas inlet tube. It is conceivable that a part of the air rises in the raw material layer, goes out of the layer, is mixed into the combustion air from the combustion air inlet pipe, and contributes to combustion. However, since air as a reaction gas is introduced from outside the system including the cylindrical body (furnace) and its piping, the amount of exhaust gas that is subject to dust removal by the dust collector outside the furnace. Increases, the system becomes larger, and the burden increases economically. If an attempt is made to handle heat treatment of low-grade combustible materials using only the combustion air inlet pipe without providing the solid reaction gas inlet pipe, the amount of air blown from the combustion air inlet pipe is further increased. It is necessary to increase the size of the above system.

また、上記反応用気体としての空気が原料の層外へ上昇すると、該空気は層表面近傍に留まらず、しかも、燃焼空気送入管は上方へ傾いて位置していて燃焼用空気を上方へ吹き出しているので、上記空気は燃焼用空気送入管からの燃焼用空気と十分に混合されないし、また、混合されても上記層表面近傍に留まらず、加熱処理対象たる低品位可燃物と高い空気過剰率のもとでも接触は不十分である。   Further, when the air as the reaction gas rises out of the raw material layer, the air does not stay near the surface of the layer, and the combustion air feed pipe is inclined upward so that the combustion air is moved upward. Since the air is blown out, the air is not sufficiently mixed with the combustion air from the combustion air inlet pipe, and even if mixed, the air does not stay near the surface of the layer, and is high with a low-grade combustible material to be heat-treated. Contact is insufficient even under excess air.

さらには、燃焼に供する空気は、高温であることが好ましいので、そのためには、燃焼用空気送入管からの燃焼用空気は、吹き込み前に予熱しておくことが求められ、予熱が必要となり、この点でも、系の大型化が余儀なくされる。   Furthermore, it is preferable that the air to be used for combustion has a high temperature. For this purpose, the combustion air from the combustion air inlet pipe is required to be preheated before blowing, and preheating is required. In this respect as well, the size of the system must be increased.

本発明は、かかる事情に鑑み、装置を大型化することなく、空気過剰率を過大とせずに最適な値のもとで、高水分率の低品位可燃物を含有する廃棄物を効果的に、燃焼あるいは部分燃焼して、可燃物の保有エネルギーを回収そして可燃ガスをも回収できる横型回転原料加熱装置を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, the present invention effectively eliminates waste containing high-moisture-low-grade combustibles under an optimum value without increasing the size of the apparatus and without increasing the excess air ratio. It is an object of the present invention to provide a horizontal rotating raw material heating device capable of recovering retained energy of combustible materials and recovering combustible gas by combustion or partial combustion.

本発明に係る横型回転原料加熱装置は、水平な軸線もしくは水平面に対して若干傾斜せる軸線のまわりに回転する耐熱性の筒状体を備え、該筒状体の一端部に加熱処理されるべき可燃性の含水原料を該筒状体内に送入するための原料供給手段が設けられている。   The horizontal rotating raw material heating apparatus according to the present invention includes a heat-resistant cylindrical body that rotates around a horizontal axis or an axis that is slightly inclined with respect to a horizontal plane, and one end of the cylindrical body should be heat-treated. A raw material supply means for feeding the combustible water-containing raw material into the cylindrical body is provided.

かかる横型回転原料加熱装置において、本発明では、上記筒状体の他端部には含水原料が加熱処理されて成る処理済固体を筒状体外へ排出するための排出開口部と排ガスを排出する排気管が設けられ、該他端部から燃焼用空気送入管と、上記筒状体内での含水原料の加熱により発生し筒状体外へ排出された排ガスの少なくとも一部を上記筒状体へ帰還させる循環排ガス送入管とを有し、上記燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管とが少なくともこれら両管の吹出口が燃焼用空気と循環排ガスを合流させて筒状体内の可燃物を含む含水原料へ向けた合流ガスを形成するように一体的に設けられていることを特徴としている。   In such a horizontal rotating raw material heating apparatus, in the present invention, the other end portion of the cylindrical body discharges exhaust gas and a discharge opening for discharging a treated solid formed by heating the water-containing raw material to the outside of the cylindrical body. An exhaust pipe is provided, and at least a part of the exhaust gas generated by heating the water-containing raw material in the cylindrical body and discharged from the cylindrical body from the other end to the cylindrical body A circulating exhaust gas inlet pipe for returning, and the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe have at least the outlets of these pipes join the combustion air and the circulating exhaust gas so that the combustible in the cylindrical body It is characterized by being integrally provided so as to form a combined gas directed to the water-containing raw material containing the product.

このような構成の本発明によれば、燃焼用空気送入管からの燃焼用空気と循環排ガス送入管からの排ガスが十分に混合された合流ガスとして筒状体内の含水原料に向け吹き付けられることとなる。合流ガスには、排ガス中の可燃ガス、空気が含まれており、さらに、排ガスが循環排ガス送入管に至る間に降温しているとはいえ、大気温度に比べるとかなり高温であるので、最適な空気過剰率のもとで、該合流ガスは筒状体内の含水原料中の高水分率の低品位可燃物を加熱処理することを可能にする。   According to the present invention having such a configuration, the combustion air from the combustion air inlet pipe and the exhaust gas from the circulating exhaust gas inlet pipe are sprayed toward the water-containing raw material in the cylindrical body as a combined gas in which the exhaust gas is sufficiently mixed. It will be. The combined gas contains combustible gas and air in the exhaust gas. Furthermore, although the temperature of the exhaust gas is lowered while reaching the circulating exhaust gas inlet pipe, it is considerably higher than the atmospheric temperature, Under an optimal air excess rate, the combined gas makes it possible to heat treat a low-grade combustible with a high moisture content in the water-containing raw material in the cylindrical body.

さらに、本発明では、上記燃焼用空気送入管からの燃焼用空気に合流される循環排ガスは、上記筒状体そして排ガス処理装置を含めたシステム系内で得ることとなるので、従来装置のごとく系外から空気を導入するようなことがなく、その分、排ガスを無害化する排ガスの処理量が少なくて済み、システム系の小型化そしてコストの低減を図れる。   Furthermore, in the present invention, the circulating exhaust gas joined to the combustion air from the combustion air inlet pipe is obtained in the system system including the cylindrical body and the exhaust gas treatment device. In this way, air is not introduced from outside the system, and the amount of exhaust gas treated to detoxify the exhaust gas can be reduced accordingly, so that the system system can be reduced in size and cost can be reduced.

本発明において、筒状体の他端には、燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管に加え、さらに流体燃料送入管も配設され、該流体燃料送入管は、その吹出口から吹き出される流体燃料と上記燃焼用空気送入管の吹出口からの燃焼用空気そして循環排ガス送入管の吹出口からの循環排ガスを合流させるように上記流体燃料送入管そして循環排ガス送入管と一体的に設けられていることが好ましい。   In the present invention, in addition to the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe, a fluid fuel inlet pipe is also provided at the other end of the cylindrical body. The fluid fuel inlet pipe and the circulating exhaust gas feed so that the fluid fuel blown out from the combustion air, the combustion air from the outlet of the combustion air inlet pipe, and the circulating exhaust gas from the outlet of the circulating exhaust gas inlet pipe are combined. It is preferable to be provided integrally with the inlet pipe.

上記流体燃料送入管は、装置の運転開始時、あるいは、必要に応じ、運転中に補助燃料として流体燃料、例えば、ガス状燃料、液状燃料、粉状固体燃料、あるいはこれらの混合燃料が吹き出される。   The fluid fuel feed pipe blows out fluid fuel, for example, gaseous fuel, liquid fuel, powdered solid fuel, or a mixed fuel thereof, as auxiliary fuel during operation of the apparatus or, if necessary, during operation. Is done.

本発明において、燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管は、それらの吹出口から吹き出される燃焼用空気と循環排ガスの合流ガスが下向き傾角をもつように設置されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe are installed so that the combined gas of the combustion air and the circulating exhaust gas blown out from these outlets has a downward tilt angle.

こうすることで、合流ガスは、筒状体の含水原料と効果的に接触する。   By doing so, the combined gas effectively contacts the hydrated raw material of the cylindrical body.

本発明において、燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管に加え、流体燃料送入管をも有している場合流体燃料送入管は、該流体燃料送入管からの流体燃料と燃焼用空気送入管からの燃焼用空気そして循環排ガス送入管からの循環排ガスとの合流ガスと同じく下向き傾角をもつように一体として設置されていることが好ましい。   In the present invention, in the case of having a fluid fuel inlet pipe in addition to the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe, the fluid fuel inlet pipe is combusted with the fluid fuel from the fluid fuel inlet pipe. It is preferable that they are installed integrally so as to have a downward tilt angle, similar to the combined gas of the combustion air from the industrial air inlet pipe and the circulating exhaust gas from the circulating exhaust gas inlet pipe.

本発明において、燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管の両送入管、そして流体燃料送入管の三つの送入管は一体として構成され、それらの吹出口からの合流ガスの下向き傾角が可変となっていることが好ましい。こうすることで、筒状体内の燃焼状況、含水原料の性状、処理量に応じて、適切な下向き傾角を選定そして設定できる。   In the present invention, both of the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe, and the three inlet pipes of the fluid fuel inlet pipe are configured as one body, and the downward direction of the combined gas from these outlets It is preferable that the tilt angle is variable. By doing so, it is possible to select and set an appropriate downward tilt angle according to the combustion state in the cylindrical body, the properties of the water-containing raw material, and the processing amount.

本発明は以上のように、横型回転原料加熱装置において、筒状体の他端部に含水原料が加熱処理されて成る処理済固体を筒状体外へ排出するための排出開口部が設けられ、該他端部から燃焼用空気送入管と、上記筒状体内での含水原料の加熱により発生し筒状体外へ排出された排ガスの少なくとも一部を上記筒状体へ帰還させる循環排ガス送入管とを有し、上記燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管とが少なくともこれら両管の吹出口が燃焼用空気と循環排ガスを合流させて筒状体内の含水原料へ向けた合流ガスを形成するように一体的に設けられていることとしたので、燃焼用空気送入管からの燃焼用空気と循環排ガス送入管からの循環排ガスが十分に混合されて、加熱処理対象たる低品位可燃物と最適な空気過剰率のもとでは接触するようになるとともに、燃焼用空気送入管からの燃焼用空気は、循環ガスと合流してその合流ガスが昇温することで燃焼効果を高め、さらには、循環排ガスは筒状体を主とする系内でまかなえるので、この点で、系の小型化が図れる。このように、本発明は、装置を大型化することなく、原料に対して最適な空気過剰率のもとで、高水分率の低品位可燃物を含有する廃棄物を効果的に、燃焼あるいは部分燃焼して、可燃物の保有エネルギーを回収そして可燃ガスをも回収できる。   As described above, in the horizontal rotating raw material heating apparatus, the present invention is provided with a discharge opening for discharging the treated solid formed by heating the water-containing raw material to the other end of the cylindrical body. From the other end, a combustion air inlet pipe and a circulating exhaust gas inlet for returning at least a part of the exhaust gas generated by heating the water-containing raw material in the cylindrical body and discharged to the cylindrical body to the cylindrical body The combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe are combined gas that is directed to the water-containing raw material in the cylindrical body by combining the combustion air and the circulating exhaust gas at the outlets of at least both of these pipes Therefore, the combustion air from the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas from the circulation exhaust gas inlet pipe are sufficiently mixed to reduce the heat treatment target. Contact with combustible materials with optimal air excess The combustion air from the combustion air inlet pipe joins with the circulating gas and the combined gas is heated to increase the combustion effect. Further, the circulating exhaust gas is mainly a cylindrical body. Since this can be done within the system, the system can be downsized in this respect. In this way, the present invention effectively burns waste containing low-grade flammables with a high moisture content under an optimal excess air ratio with respect to the raw material without increasing the size of the apparatus. Partial combustion can recover the stored energy of combustible materials and also recover combustible gases.

本発明の第一実施形態装置の軸線を含む面での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the surface containing the axis line of the apparatus of 1st embodiment of this invention. 図1におけるII‐II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 図1装置の図2に示される仕切壁と案内板の部分についての斜視図である。1 is a perspective view of the partition wall and guide plate portion shown in FIG. 2 of the apparatus. 図1装置の変形例を示す軸線を含む図での縦断面図である。1 is a longitudinal cross-sectional view in a diagram including an axis showing a modification of the apparatus. 図1装置の他の変形例を示す軸線に直角な面での断面図である。1 is a cross-sectional view in a plane perpendicular to the axis showing another modification of the apparatus. 本発明の第二実施形態装置の軸線を含む面での断面図である。It is sectional drawing in the surface containing the axis line of 2nd embodiment apparatus of this invention.

以下、添付図面にもとづき本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<第一実施形態>
図1において実質的に水平もしくは水平面に対して小さい角度で右下がりに傾斜する軸線1のまわりに、断熱材から造られた筒状体2がそのリング状のフランジ部2Aにて軸受3により回転自在に支持されており、又、図示せぬ駆動手段によって回転駆動を受けている。その際、筒状体2の軸線1に直角な面での断面形状は、円形、あるいは楕円形、多角形など任意であり限定はない。また軸線1に直角な筒状体2の断面積は必ずしも軸線方向で一定である必要がなく、軸線の異なる位置で変化するものであってもよい。また軸受3の位置、形式、数は必ずしも図1のものに限定されず、筒状体2を回転自在に支えるものであればよい。
<First embodiment>
In FIG. 1, a cylindrical body 2 made of a heat insulating material is rotated by a bearing 3 at its ring-shaped flange portion 2A around an axis 1 inclined to the right at a small angle with respect to a horizontal or horizontal plane. It is supported freely and is rotationally driven by a driving means (not shown). In that case, the cross-sectional shape in the plane perpendicular to the axis 1 of the cylindrical body 2 is arbitrary, such as a circle, an ellipse, or a polygon, and is not limited. Further, the cross-sectional area of the cylindrical body 2 perpendicular to the axis 1 does not necessarily have to be constant in the axial direction, and may change at different positions on the axis. The position, type, and number of the bearings 3 are not necessarily limited to those shown in FIG.

上記筒状体2の一端部には供給開口部4が形成され、原料等ホッパー5と連通する原料供給手段6の先端に連通している。供給開口部4と原料供給手段6の先端部との間には回転シール7が設けられ、両者をシール状態で相対回転を許容している。この回転シール7は図1のものに限定されず、形式・寸法は任意である。図1の原料供給手段6内には含水原料を上記軸線1の方向で筒状体2内に向け移送するスパイラル部材をもつ手段が設けられているが、この移送手段は図示のスパイラル部材に限定されず他の形式の手段でもよく、次に詳述する仕切壁と案内板と同様なものでも形成できる。   A supply opening 4 is formed at one end of the cylindrical body 2 and communicates with the tip of a raw material supply means 6 that communicates with a hopper 5 such as a raw material. A rotation seal 7 is provided between the supply opening 4 and the tip of the raw material supply means 6 to allow relative rotation in a sealed state. The rotary seal 7 is not limited to that shown in FIG. 1 is provided with means having a spiral member for transferring the hydrated raw material in the direction of the axis 1 into the cylindrical body 2, but this transfer means is limited to the spiral member shown in the figure. However, other types of means may be used, and the same partition walls and guide plates as will be described in detail below can be formed.

筒状体2内には、供給開口部4に近い領域に、軸線1を含む面と平行(図示の場合、紙面に平行)な板状の仕切壁9が設置されている(図2,図3をも参照)。該仕切壁9の軸線1の方向での前後端縁部では該仕切壁9により仕切られた二つの空間が互いに連通空間をなしている。該仕切壁9の両面には単数あるいは複数の案内板10,10’が設けられている。案内板10,10’は軸線1に対して60〜85度の範囲の傾角を有し、仕切壁9の両面に設けられた案内板10,10’は図において相互に同方向に傾いてる(図3参照)。すなわち、例えば仕切壁9の一方の面が上方に向いているときと、他方の面が上方に向いているときでは、互いの面の案内板10,10’は逆方向に傾斜することが、図3から理解できる。したがって、筒状体2の回転に伴い案内板10,10’に沿って滑落する含水原料は、仕切壁9両面では軸方向で逆方向に移動することとなり、結果として仕切壁9の前後縁の上記連通空間を経て軸方向にて循環するようになる。かくして、仕切壁9と案内板10,10’は原料循環手段を形成する。なお、上記仕切壁と案内板の材質は耐熱性を有するものであればよい。   In the cylindrical body 2, a plate-like partition wall 9 parallel to the plane including the axis 1 (in the illustrated case, parallel to the paper surface) is installed in an area close to the supply opening 4 (FIGS. 2 and 2). (See also 3). At the front and rear end edges in the direction of the axis 1 of the partition wall 9, two spaces partitioned by the partition wall 9 form a communication space. One or a plurality of guide plates 10, 10 ′ are provided on both surfaces of the partition wall 9. The guide plates 10 and 10 'have an inclination angle in the range of 60 to 85 degrees with respect to the axis 1, and the guide plates 10 and 10' provided on both surfaces of the partition wall 9 are inclined in the same direction in the figure ( (See FIG. 3). That is, for example, when one surface of the partition wall 9 is facing upward and when the other surface is facing upward, the guide plates 10 and 10 ′ on each surface may be inclined in the opposite direction. It can be understood from FIG. Therefore, the water-containing raw material that slides down along the guide plates 10 and 10 ′ with the rotation of the cylindrical body 2 moves in the opposite direction in the axial direction on both surfaces of the partition wall 9, and as a result, the front and rear edges of the partition wall 9. It circulates in the axial direction through the communication space. Thus, the partition wall 9 and the guide plates 10, 10 'form a raw material circulation means. In addition, the material of the said partition wall and a guide plate should just have heat resistance.

図1において筒状体2の他端部には排出開口部11が形成されており、高温フード12により覆われている。筒状体2と高温フード12との間には、両者の相対回転を許容する回転シール13が設けられている。回転シール13は図1のものに限定されず、その目的を達するものがあればその形式・形状は任意である。   In FIG. 1, a discharge opening 11 is formed at the other end of the cylindrical body 2 and is covered with a high temperature hood 12. Between the cylindrical body 2 and the high-temperature hood 12, a rotation seal 13 that allows relative rotation of the two is provided. The rotary seal 13 is not limited to that shown in FIG. 1, and any type or shape can be used as long as it has the purpose.

上記高温フード12には、筒状体2内で含水原料が加熱処理された塊状あるいは粉粒状の処理済固体を落下排出する排出部17と、筒状体2内で発生する高温の排ガスを上方へ排出する排気管18とが設けられている。   The high-temperature hood 12 includes a discharge unit 17 that drops and discharges a lump-shaped or granular processed solid that has been heat-treated in the cylindrical body 2, and a high-temperature exhaust gas that is generated in the cylindrical body 2. And an exhaust pipe 18 for discharging to the outside.

上記筒状体2の他端部に形成された上記排出開口部11には、複合送入管20が該筒状体2の内部へ突入して配設されている。該複合送入管20は、本実施形態では、三重管をなしており、中心に流体燃料送入管21、その外周に燃焼用空気送入管22、そして最外周に循環排ガス送入管23を有している。上記複合送入管20は、流体燃料送入管21の吹出口21A、燃焼用空気送入管22の吹出口22Aそして循環排ガス送入管23の吹出口23Aが複合送入管20の軸線20X方向で同一位置にあり、上記吹出口21Aからの流体燃料、上記吹出口22Aからの燃焼用空気そして上記吹出口23Aからの循環排ガスが吹出し時に混合されて合流ガスをなすようになっている。上記流体燃料送入管21は、装置の運転開始時の着火のため、さらには必要に応じ燃料を増量するために用いられるものである。流体燃料としては、液体燃料、気体燃料そして粉状固体燃料を用いることができ、液体燃料の場合は噴霧状にして吹き出される。   In the discharge opening 11 formed at the other end of the cylindrical body 2, a composite feed pipe 20 is disposed so as to protrude into the cylindrical body 2. In the present embodiment, the composite inlet pipe 20 is a triple pipe. The fluid fuel inlet pipe 21 is at the center, the combustion air inlet pipe 22 is at the outer periphery, and the circulating exhaust gas inlet pipe 23 is at the outermost periphery. have. The composite inlet pipe 20 includes an outlet 21A of the fluid fuel inlet pipe 21, an outlet 22A of the combustion air inlet pipe 22, and an outlet 23A of the circulating exhaust gas inlet pipe 23. The fluid fuel from the air outlet 21A, the combustion air from the air outlet 22A, and the circulating exhaust gas from the air outlet 23A are mixed at the time of blowing to form a combined gas. The fluid fuel inlet pipe 21 is used for ignition at the start of operation of the apparatus and further for increasing the amount of fuel as required. As the fluid fuel, liquid fuel, gaseous fuel, and pulverized solid fuel can be used. In the case of liquid fuel, the fuel is sprayed out.

上記流体燃料送入管21への流体燃料そして燃焼用空気送入管22への燃焼用空気は、筒状体2そして排ガス処理装置を含めたシステム系の外部から供給されるが、循環排ガス送入管23への循環排ガスは、筒状体2から排出される排ガスを排ガス処理装置のうちの集塵機で除塵された後の排ガスの一部を上記循環排ガス送入管23へ帰還供給することとしており、上記システム系でまかなわれる。   The fluid fuel to the fluid fuel feed pipe 21 and the combustion air to the combustion air feed pipe 22 are supplied from outside the system system including the cylindrical body 2 and the exhaust gas treatment device. As the circulating exhaust gas to the inlet pipe 23, a part of the exhaust gas after the exhaust gas discharged from the cylindrical body 2 is removed by the dust collector of the exhaust gas processing device is fed back to the circulating exhaust gas inlet pipe 23. It is covered by the above system system.

上記複合送入管20の吹出口20A(吹出口21A,22A,23A)は、図示の例では、筒状体2の軸線1の高さ位置にあり、吹出口20Aからの合流ガスが下向きをなすように上記軸線1に対する傾角θをもって位置設定されている。通常、筒状体2内の含水原料Mが最大量でも該筒状体2の軸線1よりも下方の高さ以下に収められるので、上記軸線1の高さに位置している吹出口20Aは含水原料Mの層表面よりも上方に位置していて、合流ガスは、上記傾角θをもって、該層表面に対して吹き付けられるようになる。上記複合送入管20は、該複合送入管20の軸線20Xが筒状体2の軸線1に対してなす傾角θが可変、すなわち含水原料Mの層表面に対して可変となっていることが好ましい。上記傾角θの可変範囲は0〜30°位でよい。より好ましくは、吹出口20Aが軸線1方向でもその位置が可変となっているのが望まれる。   In the example shown in the figure, the outlet 20A (the outlets 21A, 22A, 23A) of the composite inlet pipe 20 is at the height position of the axis 1 of the cylindrical body 2, and the combined gas from the outlet 20A faces downward. As shown, the position is set with an inclination angle θ with respect to the axis 1. Usually, since the water-containing raw material M in the cylindrical body 2 is stored at a height below the axis 1 of the cylindrical body 2 even at the maximum amount, the outlet 20A positioned at the height of the axis 1 is It is located above the layer surface of the water-containing raw material M, and the combined gas is blown against the layer surface with the inclination angle θ. The composite feed pipe 20 has a variable inclination angle θ formed by the axis 20X of the composite feed pipe 20 with respect to the axis 1 of the cylindrical body 2, that is, is variable with respect to the layer surface of the water-containing raw material M. Is preferred. The variable range of the tilt angle θ may be about 0 to 30 °. More preferably, it is desirable that the position of the air outlet 20A be variable even in the direction of the axis 1.

このような本実施形態では、燃焼用空気送入管22の吹出口22Aからの燃焼空気と循環排ガス送入管23の吹出口23Aからの循環排ガスが合流ガスをなして、原料供給手段6から供給されて筒状体2で層を形成する水分率の高い低品位可燃物の層表面に向け吹き付けられて、該含水可燃物を含む含水原料Mは筒状体2の軸線1まわりの回転に伴い攪拌されそして軸線1方向で循環しながら、自燃しあるいは部分燃焼して炭化しそして可燃ガスを発生する。流体燃料送入管21の吹出口21Aからは、装置の運転開始時に、あるいは運転中に燃料を追加したい状況になったときに、流体燃料が上記合流ガスとともに供給され、燃焼を促進する。   In this embodiment, the combustion air from the outlet 22A of the combustion air inlet pipe 22 and the circulating exhaust gas from the outlet 23A of the circulating exhaust gas inlet pipe 23 form a combined gas, and the raw material supply means 6 The water-containing raw material M containing the water-containing combustible material is sprayed toward the surface of the layer of the low-grade combustible material having a high moisture content that is supplied and forms a layer in the cylindrical body 2. While stirring and circulating in the direction of the axis 1, it self-combusts or partially burns and carbonizes and generates combustible gas. From the outlet 21A of the fluid fuel inlet 21, fluid fuel is supplied together with the combined gas at the start of operation of the apparatus or when it is desired to add fuel during operation to promote combustion.

循環排ガス送入管23からの高温の循環ガスは、排ガス中の可燃ガスと空気分を供給するとともに、熱エネルギーをも供給し低品位可燃物の燃焼促進を可能とする。   The high-temperature circulating gas from the circulating exhaust gas inlet pipe 23 supplies combustible gas and air in the exhaust gas and also supplies thermal energy to enable combustion of low-grade combustibles.

かくして、加熱処理を終えた廃棄物は、固体分として炭化物そして不燃物が高温フード12の底部に設けられた排出部17から排出され、気体分として可燃ガスを含む排ガスが排気管18から排出される。排ガスは、図示しない集塵装置を含む無害化処理装置で集塵そして無害化処理された後に大気へ放出されるが、集塵後の排ガスの一部は、既述の循環排ガスとして循環排ガス送入管23から筒状体2へ帰還そして送入される。   Thus, the waste that has been subjected to the heat treatment is discharged from the discharge portion 17 provided at the bottom of the high-temperature hood 12 as a solid matter, and from the exhaust pipe 18 as exhaust gas containing a combustible gas as a gas portion. The The exhaust gas is collected and detoxified by a detoxification processing device including a dust collector (not shown) and then released to the atmosphere. However, a part of the exhaust gas after dust collection is sent to the circulating exhaust gas as the above-mentioned circulating exhaust gas. It returns to the cylindrical body 2 from the inlet pipe 23 and is sent in.

<第二実施形態>
原料となる低品位可燃物を含む廃棄物の水分率が、特に高い場合は、筒状体2内での乾燥のための空間容積を大きくする必要がある。そのためには、例えば、図1に示される仕切壁9に、第二実施形態として図4に見られるように、窓部19を形成しておくことが有効である。こうすることで、窓部19を通して原料が通過するので、軸線1での該窓部19の両方の領域で原料が循環し、含水原料の乾燥のための上記空間の容積が大きくなるとともに、含水原料の筒状体2内での混合特性が良好になり、乾燥が促進される。本実施形態では含水原料の乾燥を促進させるには、含水原料の気体中の分散をより積極的に行うことも有効である。そのためには、図5に見られるように、鉤状のリフタ2Bを筒状体2の内周面に複数設け、原料を掻き上げて落下させることで分散を強めることができる。
<Second embodiment>
When the moisture content of the waste containing the low-grade combustible material as the raw material is particularly high, the space volume for drying in the cylindrical body 2 needs to be increased. For this purpose, for example, it is effective to form a window 19 on the partition wall 9 shown in FIG. 1 as shown in FIG. 4 as the second embodiment. By doing so, since the raw material passes through the window portion 19, the raw material circulates in both regions of the window portion 19 at the axis 1, and the volume of the space for drying the hydrous raw material increases, Mixing characteristics in the cylindrical body 2 are improved, and drying is promoted. In this embodiment, in order to promote drying of the water-containing raw material, it is also effective to more actively disperse the water-containing raw material in the gas. For this purpose, as shown in FIG. 5, a plurality of bowl-shaped lifters 2B are provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body 2, and the dispersion can be strengthened by scraping and dropping the raw material.

<第三実施形態>
回転せる筒状体2の他端部から排出される高温度の固体分が、例えば活性炭・燻炭のような可燃物を含んでいる場合には、そのまま空気に触れれば直ちに発火・燃焼してしまう。そこで図6に示される第三実施形態では、かかる場合に発火・燃焼を防止しながら冷却して安全に大気中に排出される装置を高温フード12の底部に設置することを特徴としている。回転せる筒状体2の内部で転動する固体分は、筒状体2の他端部における排出開口部11から流出して、高温フード12の底部に連通する冷却器24に送入される。冷却器24の内部には冷却管25が配設され、冷却管入口26から気体または液体を流通させて高温度の上記固体分を冷却する。
<Third embodiment>
If the high-temperature solid matter discharged from the other end of the rotating cylindrical body 2 contains a combustible material such as activated carbon or charcoal, it will ignite and burn immediately if it is exposed to air. End up. Therefore, the third embodiment shown in FIG. 6 is characterized in that in such a case, a device that cools and safely discharges into the atmosphere while preventing ignition and combustion is installed at the bottom of the high-temperature hood 12. The solid component that rolls inside the rotating cylindrical body 2 flows out from the discharge opening 11 at the other end of the cylindrical body 2 and is sent to the cooler 24 that communicates with the bottom of the high-temperature hood 12. . A cooling pipe 25 is disposed inside the cooler 24, and gas or liquid is circulated from the cooling pipe inlet 26 to cool the solid component at a high temperature.

図6の第三実施形態装置においては、シール用気体の送入管27が設けられており、冷却器24の内部を上方に流れて高温フード内の雰囲気を外部に対してシールしている。また、下部には、ロータリバルブ等の排出機構28が設けられていて、低温化された固体分をここから大気中に排出する。図6における冷却器と冷却管および排出機構は必ずしも同図に示された形式のものに限定されない。   In the apparatus of the third embodiment shown in FIG. 6, a sealing gas inlet pipe 27 is provided, and flows upward in the cooler 24 to seal the atmosphere in the high-temperature hood to the outside. In addition, a discharge mechanism 28 such as a rotary valve is provided in the lower part, and the solid component whose temperature has been lowered is discharged from here to the atmosphere. The cooler, the cooling pipe, and the discharge mechanism in FIG. 6 are not necessarily limited to the type shown in FIG.

1 軸線
2 筒状体
6 原料供給手段
21 液体燃料送入管
21A 吹出口
22 燃焼用空気送入管
22A 吹出口
23 循環排ガス送入管
23A 吹出口
θ 傾角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axis 2 Cylindrical body 6 Raw material supply means 21 Liquid fuel inlet pipe 21A Outlet 22 Combustion air inlet pipe 22A Outlet 23 Circulating exhaust gas inlet pipe 23A Outlet θ Inclination angle

Claims (6)

水平な軸線もしくは水平面に対して若干傾斜せる軸線のまわりに回転する耐熱性の筒状体を備え、該筒状体の一端部に加熱処理されるべき可燃性の含水原料を該筒状体内に送入するための原料供給手段が設けられている横型回転原料加熱装置において、
該筒状体の他端部には含水原料が加熱処理されて成る処理済固体を筒状体外へ排出するための排出開口部と排ガスを排出する排気管が設けられ、該他端部から燃焼用空気送入管と、上記筒状体内での含水原料の加熱により発生し筒状体外へ排出された排ガスの少なくとも一部を上記筒状体へ帰還させる循環排ガス送入管とを有し、
上記燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管とが少なくともこれら両管の吹出口が燃焼用空気と循環排ガスを合流させて筒状体内の含水原料へ向けた合流ガスを形成するように一体的に設けられていることを特徴とする横型回転原料加熱装置。
A heat-resistant cylindrical body that rotates about a horizontal axis or an axis that is slightly inclined with respect to a horizontal plane, and a flammable hydrous material to be heat-treated at one end of the cylindrical body is placed in the cylindrical body. In the horizontal rotating raw material heating apparatus provided with raw material supply means for sending in,
The other end of the cylindrical body is provided with a discharge opening for discharging the treated solid formed by heat treatment of the water-containing raw material to the outside of the cylindrical body and an exhaust pipe for discharging the exhaust gas. An air inlet pipe for use, and a circulating exhaust gas inlet pipe for returning at least a part of the exhaust gas generated by heating the water-containing raw material in the cylindrical body and discharged outside the cylindrical body to the cylindrical body,
The combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe are integrated so that at least the outlets of these pipes join the combustion air and the circulating exhaust gas to form a combined gas directed to the water-containing raw material in the cylindrical body. A horizontal rotating raw material heating apparatus characterized by being provided.
筒状体の他端には、燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管に加え、さらに流体燃料送入管も配設され、該流体燃料送入管は、その吹出口から吹き出される流体燃料と上記燃焼用空気送入管の吹出口からの燃焼用空気そして循環排ガス送入管の吹出口からの循環排ガスを合流させるように上記流体燃料送入管そして循環排ガス送入管と一体的に設けられていることとする請求項1に記載の横型回転原料加熱装置。   In addition to the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe, a fluid fuel inlet pipe is also provided at the other end of the cylindrical body, and the fluid fuel inlet pipe is blown out from the outlet. Integrated with the fluid fuel inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe so that the fluid fuel, the combustion air from the outlet of the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas from the outlet of the circulating exhaust gas inlet pipe are joined together The horizontal rotating raw material heating apparatus according to claim 1, wherein the horizontal rotating raw material heating apparatus is provided. 燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管は、それらの吹出口から吹き出される燃焼用空気と循環排ガスの合流ガスが下向き傾角をもつように設置されていることとする請求項1に記載の横型回転原料加熱装置。   The combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe are installed so that the combined gas of the combustion air and the circulating exhaust gas blown out from their outlets has a downward inclination. Horizontal rotating raw material heating device. 流体燃料送入管は、該流体燃料送入管からの流体燃料と燃焼用空気送入管からの燃焼用空気そして循環排ガス送入管からの循環排ガスとの合流ガスが下向き傾角をもつように設置されていることとする請求項2に記載の横型回転原料加熱装置。   The fluid fuel inlet pipe is arranged so that the combined gas of the fluid fuel from the fluid fuel inlet pipe, the combustion air from the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas from the circulating exhaust gas inlet pipe has a downward inclination. The horizontal rotating raw material heating apparatus according to claim 2, wherein the horizontal rotating raw material heating apparatus is installed. 燃焼用空気送入管と循環排ガス送入管は、それらの吹出口からの合流ガスの下向き傾角が可変となっていることとする請求項3に記載の横型回転原料加熱装置。   The horizontal rotating raw material heating device according to claim 3, wherein the combustion air inlet pipe and the circulating exhaust gas inlet pipe have variable downward inclination angles of the combined gas from their outlets. 燃焼用空気送入管、循環排ガス送入管そして流体燃料送入管は、それらの吹出口からの合流ガスの下向き傾角が可変となっていることとする請求項4に記載の横型回転原料加熱装置。   The horizontal rotating raw material heating according to claim 4, wherein the combustion air inlet pipe, the circulating exhaust gas inlet pipe, and the fluid fuel inlet pipe have variable downward inclination angles of the combined gas from the outlets. apparatus.
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