JP2519624B2 - 流動床炉の安定燃焼方法及び装置 - Google Patents

流動床炉の安定燃焼方法及び装置

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JP2519624B2 JP4057360A JP5736092A JP2519624B2 JP 2519624 B2 JP2519624 B2 JP 2519624B2 JP 4057360 A JP4057360 A JP 4057360A JP 5736092 A JP5736092 A JP 5736092A JP 2519624 B2 JP2519624 B2 JP 2519624B2
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正博 綱井
達之 下川
幸男 香西
定史 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄物
を、砂、石灰石等を流動媒体とする流動床炉にて効率よ
く安定燃焼させ、かつ、一酸化炭素、ダイオキシン類等
の未燃有害ガスの発生を抑制する方法及び装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な廃棄物焼却流動床装置
は、図6に示すように、空気分散板10の上側に流動層
12を、空気分散板10の下側に風箱14を有する流動
床炉15の流動層12の底部と、不燃物排出装置16と
を排出管18を介して接続し、不燃物排出装置16に流
動媒体と不燃物とを分離するための分級装置20を接続
し、分級装置20の流動媒体出口22と流動床炉15と
を流動媒体循環ライン24で接続して構成されている。
26は押込みファン、28は二次空気用ファン、30は
空気予熱器である。この廃棄物焼却流動床装置におい
て、流動床炉15で廃棄物を燃焼させ、流動層12下部
から流動媒体及び不燃物を抜き出し、不燃物を分離した
後、流動媒体を流動床炉15に循環している。廃棄物の
カロリーが高い場合は、流動層内温度が上昇するので、
安定燃焼のために、層内に注水し所定温度まで冷却して
いた。
【0003】また、特開平3−7807号公報には、流
動焼却炉から抜き出された高温の砂を、冷却器により冷
却した後、砂返送ラインによって炉内へ返送して、炉内
温度を制御する方法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来の流動
床炉における注水方式は、簡単なシステムであるが、燃
焼制御の外乱となり、また、流動床炉がボイラ方式の場
合は、熱効率が低下するという問題点があった。また、
特開平3−7807号公報には、流動焼却から抜き出さ
れる高温の砂を、冷却器で冷却した後、循環再使用する
方法が記載されているが、冷却過程は一段のみであり、
かつ、冷却器で予熱された空気を流動床炉のフリーボー
ドに二次空気として供給するという技術的思想は、何も
記載されていない。本発明は、上記の諸点に鑑みなされ
たもので、流動床炉から抜き出し、循環使用する流動媒
体を水及び空気で二段の過程で冷却して、層内温度を制
御するとともに、予熱された空気を二次空気として、流
動床炉のフリーボードに供給することにより、一酸化炭
素、ダイオキシン類等の未燃有害ガスの発生を抑制し、
かつ、安全燃焼及び完全燃焼を行うことができる方法及
び装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の流動床炉の安定燃焼方法は、図
3に示すように、流動床炉で廃棄物を燃焼させ、流動層
下部から流動媒体及び不燃物を抜き出し、不燃物を分離
した後、流動媒体を流動床炉に循環する方法において、
循環する流動媒体を流動床炉の外部で水及び空気によっ
て2段で冷却した後、流動床炉に循環し、層内温度を制
御するとともに、予熱された空気を二次空気として流動
床炉に供給することを特徴としている。また、本発明の
他の方法は、図1、図2、図4、図5に示すように、流
動床炉で廃棄物を燃焼させ、流動層下部から流動媒体及
び不燃物を抜き出し、不燃物を分離した後、流動媒体を
流動床炉に循環する方法において、流動層から流動媒体
を抜き出し、この流動媒体を流動床炉の外部で水及び空
によって2段で冷却した後、流動床炉に循環し、層内
温度を制御するとともに、予熱された空気を二次空気と
して流動床炉に供給することを特徴としている。
【0006】本発明の流動床炉の安定燃焼装置は、図3
を参照して説明すれば、空気分散板10の上側に流動層
12を、空気分散板10の下側に風箱14を有する流動
床炉15の流動層12の底部と、不燃物排出装置16と
を排出管18を介して接続し、不燃物排出装置16に流
動媒体と不燃物とを分離するための分級装置20を接続
し、分級装置20の流動媒体出口22と流動床炉15と
を流動媒体循環ライン24で接続した装置において、流
動媒体循環ライン24に水冷式冷却器34及び空冷式冷
却器36を2段で設け、空冷式冷却器36と流動床炉1
5とを予熱二次空気供給管40を介して接続したことを
特徴としている。また、本発明の他の装置は、図1、図
2、図4、図5に示すように、空気分散板10の上側に
流動層12を、空気分散板10の下側に風箱14を有す
る流動床炉15の流動層12の底部と、不燃物排出装置
16とを排出管18を介して接続し、不燃物排出装置1
6に流動媒体と不燃物とを分離するための分級装置20
を接続し、分級装置20の流動媒体出口22と流動床炉
15とを流動媒体循環ライン24で接続した装置におい
て、流動層12に流動媒体抜出し・循環ライン32の一
端を接続し、この流動媒体抜出し・循環ライン32に水
冷式冷却器34及び空冷式冷却器36を2段で設け、こ
の流動媒体抜出し・循環ライン32の他端を流動床炉1
5に接続し、空冷式冷却器36と流動床炉15とを予熱
二次空気供給管40を介して接続したことを特徴として
いる。
【0007】流動媒体循環ライン24又は流動媒体抜出
し・循環ライン32に水冷式冷却器34及び空冷式冷却
器36を2段で設け、層内温度が所定の温度、例えば5
50〜640℃に制御することにより、ごみ質のバラツ
キ、ごみ量の変動を吸収して、安定燃焼が可能となる。
なお、冷却器を設ける順序は、水冷式冷却器の後流に空
冷式冷却器を設けてもよく、又は空冷式冷却器の後流に
水冷式冷却器を設けてもよい。また、注水を行なわない
ので、この分炉内温度を高温に保つことができ、安全燃
焼を可能とする。また、二次空気を加温して供給するの
で、炉内での燃焼をより良好にし、安全燃焼を可能とす
る。従来、二次空気は脱硝(脱NOx)のため常温を使
用していたが、ダイオキシンの発生を抑制するために
は、温風にする方が有効である。さらに、廃棄物投入域
を低温に、燃焼域を高温にすることができる。
【0008】流動媒体として、一般に砂が使用されるの
で、摩耗量が多くなり、層内に伝熱管を設けることがで
きない。このため、炉外部に熱交換器(冷却器)を設
け、循環流動媒体を冷却することにより、層内温度を下
げるのである。また、空冷式冷却器のみでは、流動媒体
を所定の温度まで冷却しようとすると、予熱空気の温度
が上がりすぎNOxの増大のため二次空気として用いる
のに好ましくない。このため、空冷式冷却器と水冷式冷
却器の両方で2段の冷却を行うことを必要とする。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部材の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例1 図1において、15は流動床炉、16は不燃物排出装置
(例えばスクリュー)、20は分級装置(例えば振動フ
ルイ)、24は流動媒体循環ライン(例えばバケットコ
ンベア)である。流動層12に流動媒体抜出し・循環ラ
イン32の一端が接続され、この流動媒体抜出し・循環
ライン32に水冷式冷却器34及び空冷式冷却器36が
2段で設けられ、この流動媒体抜出し・循環ライン32
の他端が流動媒体循環ライン24に接続されて、冷却さ
れた流動媒体が流動床炉15に循環されるように構成さ
れている。そして、さらに、空冷式冷却器36と流動床
炉15のフリーボード38とが、予熱二次空気供給管4
0を介して接続されている。流動層12から抜き出され
た流動媒体は、流動床炉の外部で水及び空気によって2
で冷却された後、流動床炉15に循環され、層内温度
が制御されるとともに、予熱された空気が二次空気とし
て、流動床炉15のフリーボード38に供給される。
【0010】実施例2 本実施例は図2に示すように、2基の水冷式冷却器3
4、34と、2基の空冷式冷却器36、36との合計4
基の冷却器を用いるものであるので、大型の流動床炉に
適する。そして、空冷式冷却器を後段に設けているの
で、材質の問題があまりないという利点を有する。他の
構成、作用は実施例1(図1)の場合と同様である。
【0011】実施例3 本実施例は図3に示すように、流動媒体循環ライン24
に空冷式冷却器36及び水冷式冷却器34を2段で
け、空冷式冷却器36と流動床炉15のフリーボード3
8とを予熱二次空気供給管40を介して接続したもので
ある。循環する流動媒体は、流動床炉の外部で空気及び
によって2段で冷却された後、流動床炉に循環され、
層内温度が制御されるとともに、予熱された空気は二次
空気として流動床炉15のフリーボード38に供給され
る。
【0012】実施例4 本実施例は図4に示すように、流動媒体抜出し・循環ラ
イン32に空冷式冷却器36及び水冷式冷却器34を
段で設けたものである。他の構成、作用は実施例1(図
1)の場合と同様である。
【0013】実施例5 本実施例は図5に示すように、流動媒体抜出し・循環ラ
イン32に水冷式冷却器34及び空冷式冷却器36を
段で設け、流動層12の温度を温度指示調節器42で検
出し、排出機44のスクリューのモータ46の回転数を
調節して、流動媒体の循環量を調節し、層内温度を制御
するように構成したものである。他の構成、作用は実施
例1(図1)の場合と同様である。
【0014】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。(1) 流動媒体を一部抜き出して、流動床炉の外部で
水及び空気によって2段で冷却することによって、効率
的な熱回収と予熱空気の昇温とを行うことができ、これ
により、流動床炉の燃焼効率、発電効率を高めることが
できる。) 流動媒体循環ライン又は流動媒体抜出し・循環
ラインに水冷式冷却器及び空冷式冷却器を2段で設け、
層内温度が所定の温度になるように制御することによ
り、安定燃焼を行うことができる。 () 空冷式冷却器により二次空気を予熱して供給す
ることができるので、燃焼効率が向上するとともに、一
酸化炭素、ダイオキシン類等の未燃有害ガスの発生を抑
制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流動床炉の安定燃焼装置の一実施例を
示す説明図である。
【図2】本発明の装置の他の実施例を示す説明図であ
る。
【図3】本発明の装置の他の実施例を示す説明図であ
る。
【図4】本発明の装置の他の実施例を示す説明図であ
る。
【図5】本発明の装置のさらに他の実施例を示す説明図
である。
【図6】従来の流動床炉まわりの一例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】 10 空気分散板 12 流動層 14 風箱 15 流動床炉 16 不燃物排出装置 18 排出管 20 分級装置 22 流動媒体出口 24 流動媒体循環ライン 32 流動媒体抜出し・循環ライン 34 水冷式冷却器 36 空冷式冷却器 40 予熱二次空気供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下川 達之 大阪市北区天神橋2丁目5番25号 川崎 重工業株式会社 大阪設計事務所内 (72)発明者 香西 幸男 大阪市北区天神橋2丁目5番25号 川崎 重工業株式会社 大阪設計事務所内 (72)発明者 加藤 定史 大阪市北区天神橋2丁目5番25号 川崎 重工業株式会社 大阪設計事務所内 (72)発明者 高田 友昭 東京都港区浜松町2丁目4番1号 川崎 重工業株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−169918(JP,A) 特開 平2−101313(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動床炉で廃棄物を燃焼させ、流動層下
    部から流動媒体及び不燃物を抜き出し、不燃物を分離し
    た後、流動媒体を流動床炉に循環する方法において、 循環する流動媒体を流動床炉の外部で水及び空気によっ
    て2段で冷却した後、流動床炉に循環し、層内温度を制
    御するとともに、予熱された空気を二次空気として流動
    床炉に供給することを特徴とする流動床炉の安定燃焼方
    法。
  2. 【請求項2】 流動床炉で廃棄物を燃焼させ、流動層下
    部から流動媒体及び不燃物を抜き出し、不燃物を分離し
    た後、流動媒体を流動床炉に循環する方法において、 流動層から流動媒体を抜き出し、この流動媒体を流動床
    炉の外部で水及び空気によって2段で冷却した後、流動
    床炉に循環し、層内温度を制御するとともに、予熱され
    た空気を二次空気として流動床炉に供給することを特徴
    とする流動床炉の安定燃焼方法。
  3. 【請求項3】 空気分散板(10)の上側に流動層(1
    2)を、空気分散板(10)の下側に風箱(14)を有
    する流動床炉(15)の流動層(12)の底部と、不燃
    物排出装置(16)とを排出管(18)を介して接続
    し、不燃物排出装置(16)に流動媒体と不燃物とを分
    離するための分級装置(20)を接続し、分級装置(2
    0)の流動媒体出口(22)と流動床炉(15)とを流
    動媒体循環ライン(24)で接続した装置において、 流動媒体循環ライン(24)に水冷式冷却器(34)及
    び空冷式冷却器(36)を2段で設け、空冷式冷却器
    (36)と流動床炉(15)とを予熱二次空気供給管
    (40)を介して接続したことを特徴とする流動床炉の
    安定燃焼装置。
  4. 【請求項4】 空気分散板(10)の上側に流動層(1
    2)を、空気分散板(10)の下側に風箱(14)を有
    する流動床炉(15)の流動層(12)の底部と、不燃
    物排出装置(16)とを排出管(18)を介して接続
    し、不燃物排出装置(16)に流動媒体と不燃物とを分
    離するための分級装置(20)を接続し、分級装置(2
    0)の流動媒体出口(22)と流動床炉(15)とを流
    動媒体循環ライン(24)で接続した装置において、 流動層(12)に流動媒体抜出し・循環ライン(32)
    の一端を接続し、この流動媒体抜出し・循環ライン(3
    2)に水冷式冷却器(34)及び空冷式冷却器(36)
    2段で設け、この流動媒体抜出し・循環ライン(3
    2)の他端を流動床炉(15)に接続し、空冷式冷却器
    (36)と流動床炉(15)とを予熱二次空気供給管
    (40)を介して接続したことを特徴とする流動床炉の
    安定燃焼装置。
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