JP2528426B2 - 嵩張りごみおよび炭化水素含有液体燃焼用燃焼室 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改良された嵩張りごみお
よび炭化水素含有液体の燃焼用燃焼室に関する。

【０００２】

【従来の技術】公営の陸上廃棄物集積地区は完全に飽和
状態になりつつあり、廃棄物処分の代替方法が次第に重
要さを増してきた。そのうえ、この問題の増大は処分、
特に焼却によって総体的に破壊する方法によって解決す
る努力を生ぜしめる。しかし、これは従来の環境面での
制約に従わざるを得ない。しかも、廃棄物の焼却、従っ
てこれによって生ずる熱の回収はエネルギの価格が極め
て高い現在における特に頭をなやます問題である。廃棄
物およびその他の廃材の環境的に問題を生じない焼却を
行うには極めて多くの種々の型式のごみ焼却炉を必要と
する。燃焼方法および装置のほとんどすべての点で、燃
焼を制御しかつさらに重要なことには焼却によって生ず
る空気汚染を制御するために広汎な技術および装置を生
み出してきたことである。

【０００３】まず、種々のごみ焼却炉は焼却する廃物に
よって特定の要求を受ける。或るごみ焼却炉は燃焼室内
にごみを投入する前に種々の不燃焼成分を予め除去しな
ければならない。勿論選別作業を行うにはそれなりの労
力或は機械や資材の使用に伴う実質的な出費を生じ、ま
た廃棄物焼却システム全体の作業の進行を遅滞させるこ
とともなる。他のごみ焼却炉システムは、実際上焼却さ
れる前にごみを予め破砕し細分化することを必要とす
る。勿論、この破砕作業は所望形状に嵩張りごみを細分
化するために高価な機械設備の使用を伴う。そのうえ、
破砕作業を開始する前に、例えば缶形爆発物のような危
険物を破砕機に依って破壊することにより、附近にいる
人々を損傷させることも間々生じるため、ガソリン缶な
どの少くとも或る種の不適当な危険な物体を除去する事
前選別作業が必要である。従って、付加的な破砕作業、
通常は選別段階が余分な機械設備、付加的費用および時
間を伴うこととなる。

【０００４】細分化した形状にごみを細かくすること
は、取りも直さず焼却予定の材料を均一な形状にするこ
とを企図しており、このような前提に立ってごみ焼却炉
の設計者は特定の既知の知識に従って装置を設計するこ
とになる。しかし、ひとたびごみ焼却炉に入れられると
細分化されたごみはさらに別の問題を提起する。すなわ
ち、この細分化されたごみは恐らく過大な温度で極めて
急速に燃焼される。この結果生ずる炉内の高いガス速度
は排気流内に特有の炭化水素等の大きな粒子状物質を含
有させる結果となる。これらの大きなかつ多量の粒子状
物質は焼却炉から外部環境に排出されて、法的に禁止さ
れた、或いは少くとも望ましくない煙を放散する事とな
る。

【０００５】投入ごみが最初に入れられる主燃焼室には
種々の設計形態がある。或る焼却炉は格子床上にごみを
配置する。これによって空気或は他の含酸素ガスをごみ
と速かにかつ均等に混合させて完全燃焼させる。しかし
未燃焼の灰、プラスチック、濡れたごみ、および液体は
ロストルの格子目から直ちに焼却炉の底部に落下する。
その場所でこれらの物質は燃焼し焼却炉の下表面および
ロストルの格子構造に過大な熱を与え、これらを破損さ
せる危険をはらむ。またこれらのごみはさらにそのまま
滞留し、さもなくば、燃焼室の実際の床面に堆積しその
表面に凹凸を形成してしまう。

【０００６】炉床或は耐火床としてごみ用のロストル支
持手段に別の形態がある。しかし、炉床はごみの効果的
かつ効率のよい燃焼を行なう上で他の問題を生ずる。ま
ず、この炉床上において、ごみが塊状で燃焼するために
均等な酸素の流通および拡散を行うことが必要である。
酸素のこの流通は、もし酸素が、実質的には空気が、焼
却するごみの上を燃焼室内を単に通過するのみでは起ら
ず、空気がごみの下側に入ってこれを貫流および拡散し
なければならない。ごみの中へ空気を均等に拡散させる
には空気ノズルを炉床自身内に配設することが必要であ
る。しかし、炉床に載置された重いごみは、しばしば空
気導入ノズルの噴出孔を詰らせかつ破損させると言った
不都合を生じる。この結果、ごみは十分にしてかつ完全
な燃焼を受けられなかった。炉床内でのノズルの目詰り
を防ぐために、或る焼却炉では空気を高速で通流させ
る。これは目詰りの問題を避けるのには有効である。し
かし、高速で噴出孔に向かって流動する空気は、粒子を
抱き込みかつ煙を生ずるという傾向を示す。そのうえ、
高速ということは所謂「風吹きトーチ」効果を起してス
ラグを生ぜしめる。このスラグは次に炉床に付着し燃焼
室の以後の作用に支障を与える。

【０００７】さらに、従来用いている焼却炉は第１段階
の燃焼室（主燃焼室）として多くの異った幾何学的形状
を備えている。例えば、或るものは比較的小さい水平な
底面積を有し丈の高い室を用いる。また他のものは、円
筒形室で、円筒対象軸線を水平方向に横たえた形態をも
つ。また多くのものは予定したごみの燃焼を遂行するた
めに最小容積をもつ室を使用する。しかし、これらの因
子はすべて、燃焼ガスの貫流速度を増大するものであっ
て粒子状物質、煙発生物質を附随させる。また、多くの
焼却炉は第１段階の燃焼室（主燃焼室）に流入する空気
量を制御することを考えている。これらの炉は酸素量、
従って恐らく主燃焼室内の燃焼速度を選択的に設定す
る。よって、焼却炉は内部のごみを理論混合比をはるか
に超えた空気量をもって燃焼させることとなる。また他
の焼却炉では、過少空気燃焼方式を使用し理論混合比で
示されたよりも可成り少い空気量を流入させて燃焼して
いる。

【０００８】前者のシステム内での多量の空気の使用も
また粒子状物質の生成を助長する。この過剰空気システ
ムは主燃焼室の出力を抑制してこの問題を克服しようと
するものある。しかし、そのためにオリフィスのような
狭い通路を設けるとそれ自身が附近のガス速度を増大す
るから上述の粒子状物質の生成を避けるという主命題の
達成を妨げる。これに比して、過少空気システムは内部
に収容した被焼却物質の燃焼を達成するために十分な酸
素を提供できない。しかし、主燃焼室内に発生した熱
は、大部分の導入された炭化水素物質の気化を行わせ
る。これらの炭化水素は蒸気の形態をもつから、主燃焼
室内で極めて高い正圧を生成する事となる。この高い圧
力は、室内部からガスが逃れようとするから、実際上高
い速度を生ずる。これらの速度はまた煙の原因となる粒
子状物質を含有する。さらに、過少空気供給状態の燃焼
室内の正圧はさらにその内部ガスをこの室を直接に囲む
区域内に流入させる。閉塞された室内において、燃焼ガ
スは作業者の居る区域内に通流する。さらに、この過少
空気供給方式での酸素の欠乏は炭化水素を燃焼して水と
二酸化炭素に変換させることができず、一酸化炭素がし
ばしばこの型式の室内の極めて多量の成分を占めること
になる。従って最初の正圧はこの一酸化炭素を作業者が
呼吸している区域内に圧送させ、作業者が一酸化炭素中
毒に罹患する恐れがある。従って、過少空気システム
は、一般に極めて通風のよい区域内或は建物の外側位置
に配設しなければならない。

【０００９】環境問題が起る以前の時代の焼却炉は、そ
の燃焼室からの排出ガスを単に大気中に放出するのみで
あった。環境に対するこれらのガスの明白な有害作用は
それらの連続使用を禁止せしめる。さらに、燃焼室内に
生じた汚染物を制御するための付加技術の開発が行われ
ている。汚染を制御する努力は主燃焼室の排出物をさら
に燃焼させるため第２段階の燃焼室（再燃焼室）の使用
に集中された。主燃焼室を離れると直ちに、ガスはこの
再燃焼室に流入する。この室は熱を発生するバーナ、お
よび燃焼作用を完遂するための空気源を含む再燃焼ユニ
ットを有する。勿論、過少空気式焼却炉用として必要な
成分の付加酸素を有す。主燃焼室内に導入される被燃焼
物質の種類によって、この再燃焼ユニットはバーナに或
る設定量の燃料および規定酸素量を提供する。一般に、
焼却炉製造者は、焼却炉に受け入れるべきごみの量と種
類に対しバーナの高さおよび酸素量を設定する。実際に
主燃焼室が予定のごみを受け入れると、再燃焼室は「き
れいな」排出物を効果的に提供できる。

【００１０】しかし、ごみの量が変化すると、予期し得
ない圧力や要求事項が再燃焼室に課せられる。これによ
って該室は大気汚染を防ぐその機能を失わされる。この
状態が起ると、バーナユニットを付設した焼却炉システ
ムは大気に許容量を超えた汚染物質を放出してしまう。
その上、多くの焼却炉は、環境を悪化することを避ける
ように意図すると同時に、燃焼によって生じた熱を回収
することを求めている。主燃焼室内において直接に熱を
捕捉する幾つかの試みが提案かつ実施されてきた。また
他の試みとしては、使用する再燃焼室を通してボイラを
配設することが試みられた。しかし、実質的に汚染を避
けつつ発生したエネルギの回収量を最大にすることは満
足な解決を得るには至っていない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】許容量を超えた汚染を
生ぜずに、ごみの燃焼を実施し得る焼却炉システムが必
要である。特に、大部分の設備において一般に遭遇する
大部分の焼却炉内に供給されるごみの種類と量が変化し
た場合、これに効果的に応答し得る能力を示さなければ
ならない。よって、ごみの実際の内容物および量が広範
囲にわたって変化してもその焼却炉システムが汚染発生
源となってはならない。さらに経済的であるために、焼
却炉は何等の事前処理を行わずに大嵩ごみの形状で処理
できなければならない。勿論、この目的を達成する焼却
炉システムは閉塞された主燃焼室をもたなければならな
い。この構造内で、ごみの最初の、しかも主燃焼が起
る。勿論、この主燃焼室は、固形の嵩張りごみを導入す
る第１搬入開口部をもつ。この開口部は一般に主燃焼室
の手前側の壁に設けられる。この室はさらに第１排出開
口部をもたなければならない。この開口部から気状の燃
焼生成物が排出する。通常、この排出開口部は第１搬入
開口部から室の反対側における天井に設けた開口部で構
成する。しかし、殆んど起ることは無いような最良状態
の下においても、主燃焼室式方法は重大な量の汚染物質
を発生する。従って、気状の燃焼生成物は、主燃焼室を
離脱したのちに、第２段階の燃焼室（第１再燃焼室）に
直接に進入し、ここにおいてこれらの生成物はさらに処
理される。勿論、第１再燃焼室は、主燃焼室の第１排出
開口部に接続しかつこれと流通する第２流入開口部をも
つ。また、第１再燃焼室内の気状の燃焼生成物をこの室
から流出させるための第２排出開口部を有する。第１再
燃焼室に流入するガス流は、一般に粒子状炭化水素、液
状の可燃性物質および気化された物質を含む。よってこ
の物質は、固形物を液化し、液状物を気化し、かつこの
蒸気をそれらが完全燃焼を実施するのに適した温度をも
たらすために付加熱が必要である。従って、第１再燃焼
室に流入する物質は、通常可成りの付加熱を必要とす
る。このために、第１再燃焼室はその第２流入開口部に
接近してバーナを配設する。このバーナは燃料を消費し
て所望の熱を発生する。

【００１２】しかし、流入するガス流が燃焼するために
必要とする熱量は主燃焼室内に新規に導入されたごみの
量と種類によって本質的に変化する。過剰な熱は望まし
くない状態を生ぜしめる。第１に、高価な燃料を浪費す
る。第２に、第１再燃焼室内の可燃性物質を不十分な酸
素状態の下で過早に燃焼させ、これによって一酸化炭素
を発生させる。第３に、第１再燃焼室内に過度の、恐ら
く破壊レベルに達する程度の温度を生成させるおそれが
ある。従って、このバーナは種々の燃料量による燃焼お
よび種々の熱量の発生ができるように高設定および低設
定の燃料供給調整手段をもたなければならない。一般
に、第１再燃焼室内において、可燃性物質は燃焼し続け
る。従って、さらに酸素の供給が必要である。主燃焼室
はこの成分の理論混合比によるごみの燃焼を提供する。
しかし、主燃焼室からの酸素は、不完全混合気であるか
ら、必ずしも全燃焼を保証するための十分に包含されて
いるとは限らない。従って、第１再燃焼室も、この室内
に空気を供給できる第１の複数のジェットを含むことが
できる。これらのジェットは所望の酸素量を漸次に提供
するために第２流入開口部と第２排出開口部との間の距
離の少くとも約半分の距離に渡って配置される。さら
に、これらのジェットからの空気は適切な燃焼を達成す
るために必要な混合乱流をつくることもできる。

【００１３】従って第１空気付加装置は第１の複数のジ
ェットに結合されなければならない。これらのジェット
を介して含酸素ガスを第１再燃焼室内に導入しなければ
ならない。バーナに関すると同様に、第１再燃焼室内で
遭遇する変動状態が種々の空気所要量を示す。明らか
に、この第１再燃焼室内において過剰空気量を供給する
と、ガス流を不当に冷却することになる。この冷温ガス
は燃焼温度に達せず、炭化水素物質は完全燃焼を行わず
二酸化炭素および水に分解しない。他方において第１再
燃焼室内に多量の処理物質を投入すると、燃焼工程を維
持するために多量の酸素が必要となる。従って、第１再
燃焼室に対する空気付加装置は空気の種々の量を導入す
るように高、低の空気吹き出し量を設定する設定手段を
もたなければならない。前述のように、第１再燃焼室内
のバーナおよび空気付加装置はともに種々の作用レベル
で動作しなければならない。第１再燃焼室自身内の状態
は、これら２つの構成要素の実際の設定値を指令しなけ
ればならない。従ってこれらは第１再燃焼室自身内で生
ずる諸要求事項の変化に応答される。第１再燃焼室内の
種々の点において定められた温度はそこにおいて起る燃
焼状態についての指示を提供できる。従って、ごみ焼却
炉システムは第１再燃焼室内の第１温度を決定する第１
感知器を含まなければならない。次に制御装置が第１感
知器およびバーナに結合される。第１の予め定めた設定
点以上の温度は一般にバーナからの熱を少くする必要を
指示する。従って、設定温度より高い温度において、制
御装置はバーナを低出力に設定する。

【００１４】第２の予め定めた設定点での温度より低い
温度において、第１再燃焼室はバーナから得られる熱の
大部分の熱を必要とする。従って、この設定温度以下で
は、制御装置はバーナを高出力に設定する。明らかに、
第２設定点は、第１設定点より、これらが互に同じ温度
にすることができても、これを超えられない。第２設定
点が第１設定点よりも低いときは、バーナは必しもそう
する必要はないが比例的に設定する設定手段を用いるこ
とによって応答できる。第１再燃焼室内において同一ま
たは異った感知器が第２温度を決定する。第２制御装置
は第２温度に応答する。第１空気付加装置のために適正
な設定値を定める。高温度は多量の可燃性物質量を示
し、かつ恐らく第１再燃焼室内の僅かな冷却が恐らく必
要であることを指示する。これに応答して、第２制御装
置は第１空気付加装置をその高出力に設定に位置づけ
る。低温度においては如何なる要求事項も存在せず、第
２制御装置は空気付加装置をその低出力に設定して、熱
を減ずる。第１再燃焼室を通過したのちに、ガスはそれ
らが完全燃焼するための状態にほぼ送達される。しかし
これらのガスは、この工程が環境を悪化させることなく
安全に遂行されるために付加ユニットを必要とする。従
って、第１再燃焼室からのガス流は第３流入開口部を通
って第３段階の燃焼室（第２再燃焼室）内に流入する。

【００１５】この接続部において、ガスは主燃焼室内の
理想混合比空気および第１再燃焼室内の付加空気を受け
入れることが好適である。しかし、これらのガスはさら
にその燃焼を完了するために第２再燃焼室内の付加酸素
を必要とする。従って、第２再燃焼室はその第３流入開
口部とその第３排出開口部との間の距離の少くとも半分
の距離に渡って第２の複数のジェットを装備する。第２
空気付加装置はこれらのジェットを介して酸素含有ガス
を第２再燃焼室内に提供する。さらに、ごみ焼却炉内に
おいて通常起る種々の状態は第２再燃焼室が流入ガスの
種々の状態に応答することを要求する。従って、第２空
気付加装置はまた高、低の空気吹き出し量を設定する設
定手段をもつ。これらの設定手段は第２再燃焼室に種々
の空気量或は他の酸素含有ガスを提供する。また、第２
再燃焼室内のガスの状態の適正指示を温度が示す。従っ
て、第３感知装置が第２再燃焼室内或はその附近の温度
を決定しかつこの情報を第３制御装置に伝送する。第４
設定点以上の温度は第２再燃焼室内の可燃性物質および
冷却作用に必要とする多量の供給量を指示する。従っ
て、これらの温度において、制御装置は第２空気付加装
置をその高設定出力におく。この設定点より低い温度に
おいては、多量に空気を供給すると第２再燃焼室内のガ
ス流を不当に冷却させる。従って、第３制御装置は第２
空気付加装置をその低出力設定にさせてこの望ましくな
い効果を避けることができる。第２再燃焼室を通過排出
するガスは、完全燃焼して外気を汚染しない二酸化炭素
および水となる。特に、この場合一酸化炭素、窒素酸化
物、炭化水素、或は粒子物質の量は最小となる。勿論、
他の汚染物質は、たとえ対象物質を適正に制御燃焼させ
ても完全に無くすことはできない。特に、塩素および硫
黄酸化物は望ましくない汚染物質として残る。これらの
成分の存在は、これらを除去するために別の処理装置が
必要なことを示す。

【００１６】以上のようなものは別として、２つの再燃
焼室は汚染物質を含むガス流をとり上げてこれらを環境
上許容し得る状態にさせる。従って、これらの装置は主
燃焼室から炉筒ガスを処理するのみでなく、他のガス源
からも同様に処理することも可能である。これらの装置
は化学処理手段或は他の燃焼室を含む。一般に、効果的
に運用するために、２つの再燃焼室は、煙霧バーナとし
て作用するときこれら室に流入するガス流に制約を加え
る。例えば、可燃性物質を含む微粒子のサイズおよび流
入ガス流の速度は前述の上限値以下に保たなければなら
ない。再燃焼室は、それに用いられる原料物質の如何に
拘らず、二重壁構造の圧力室をそれらの外側に含むこと
が好適である。通常は送風機を用いる空気付加装置は、
空気をこれら圧力室内に押し入れる。空気を第１および
第２再燃焼室内に導入するジェットは、圧力室に接続さ
れ該圧力室からそれらの空気を受ける。この圧力室を通
過する空気は、従って再燃焼室の壁を通過する熱のほと
んどを把捉する。よって、圧力室は一種の動的絶縁装置
として作用して再燃焼室からの実質的熱損失を防ぐ。さ
らに、流入空気は、再燃焼室壁に冷却効果を及ぼしてそ
れらの破損を防止する。ジェットは主ガス流の移動方向
に対し鋭角をもって空気を導入する。これにより空気の
導入を助長しかつ効果的な混合と燃焼のための必要な乱
流をつくる。そのうえ、上記の角度でこれらのジェット
から空気を送出するから、送風機もこれらの再燃焼室を
通って流れるガスを維持する導入送風をつくるのを助け
る。このごみ焼却炉システムは、付加制御装置を含み、
これによって第２再燃焼室内における過剰にして破損を
伴い兼ねない熱の生成を防止する。よって、許容設定点
を超える温度は、第１再燃焼室内のバーナを遮断させ
る。しかし、塩素を含む場合は上記の状態が起ってはな
らず、第１再燃焼室内の熱は、塩素をそれが取り付けら
れている炭化水素から離脱させることが必要である。さ
らに、過剰に高い第２再燃焼室の温度は、主燃焼室内の
空気付加装置を低出力に設定にさせる。これによって燃
焼速度が下がり、全システムにわたって温度を低下す
る。

【００１７】最後に、自動装填手段をもつごみ焼却炉の
場合、過剰の第２再燃焼室内の温度は簡単にこれらの装
填装置を遮断させる。よって、それ以上のごみがシステ
ムに装填されず、付加的な望ましくない熱が発生しな
い。第２再燃焼室における温度が再び上位設定点以下に
低下すると、これらの操作はすべて逆転し、システムは
従前どおりに運転する。主燃焼室の構造は、再燃焼室に
苛酷さをやわらげた要求を与えるガス流を提供するのを
助ける。またこれによって、最も望ましい、換言すれば
最小容積の灰が得られる。上述のように、炉床は装填ご
みを支持するのに用いられるとき格子上で多くの利点を
提供する。しかし、適切な燃焼を得るためには、空気或
は他の酸素含有ガスは燃焼しているごみのかたまり内に
直接に流入しなければならない。これは、一般に燃焼ご
みと酸素を合理的に徹底混合させるために下方から実施
しなければならない。もし、炉床に階段形態を与えれ
ば、この作業は容易かつ効果的に遂行できる。１述の階
段の垂直面内に流入空気用のノズルを配置すると、ごみ
がノズル内に入りこれを詰らせるのを防ぐ効果がある。
よって、ごみが直接炉床上に装入されても、階段部の面
に配置されたノズルは空気の通過を許す。しかも、これ
らのノズルはごみに対して上向きにかつごみの中に向い
ていないからごみがノズル内に入りかつこれを塞ぐのを
防ぐ。さらに詳しく述べれば、燃焼室はしばしば合体し
た４つの耐火壁を含む。第１組の壁は、第２組の場合と
同様に互に向き合っている。各組の壁は他組の壁に結合
している。

【００１８】耐火性屋根がこれらの壁を連結し、かつ耐
火性炉床がこれらの壁を結合する。流入開口部がこの壁
の１つに設けられ、いっぽう流出部が一般に屋根の開口
部として設けられる。炉床に設けられた垂直階段部は一
般に、流入開口部を有する壁に対し垂直に整列し従って
この壁を結合する２つの壁と平行に延びる。次にほぼ水
平で平坦な面が隣接する階段部を結合する。入口扉を有
する壁組間のほぼ全距離にわたって延びる空気ノズルが
垂直面内に配設される。よって空気は燃焼室に流入する
直前にノズルを通過する。主燃焼室のノズルを通って流
入する空気は、勿論、燃焼するごみからの粒子状物質を
生成する。これは燃焼するごみの直下に位置する炉床内
のノズルを通って流入する空気に特に流入される。上述
のように、過少空気室はその望ましさを制約する重要な
欠点をもつ。従って、主燃焼室は一般にその取り扱う設
計Btu熱量に対する理論混合比における空気量の少くと
も10％以内を受けなければならない。炉床内のノズルを
介してこの空気量の大部分を圧送すれば、ごみからの粒
子状物質を生成しかつ飛散させる危険を伴う。これらの
粒子状物質は、次に煙霧汚染源としてごみ焼却炉システ
ムの排出部を通過して外部に排出される。

【００１９】しかし、ノズルを通過する空気の速度を制
限することによって流入空気による粒子状物質の附随を
減じかつ殆んどこれを防止できる。上限として空気は約
300ft/min(1.5m/s) を超えない速度でこれらのノズルか
ら放出しなければならない。好ましくは、約150ft/min
(0.8m/s) より低速で流れる。これらの速度はわずかに
人の触覚に知感できる程度のものであって燃焼ごみから
粒子状物質の生成を避けるのに役立つ。多量の空気をこ
の室内へ通流させなければならない。しかし、この空気
速度が低いと主燃焼室に流入する直前に空気が通過する
ための大きい断面積を要することとなる。最小開口部よ
りも大きい多数のノズルを提供することによってこの成
果を得る。主燃焼室の形状もまた内側に配置されかつ内
側に生じた気状物質を明瞭に処理できるその能力を実行
可能にさせる。従って、該室の壁と平行にとられた垂直
断面はほぼ長方形をなしている。しかしこの全体形状は
流入開口部をもつ壁と垂直に延びる階段部の列をもつ炉
床の使用を含む。この長方形状は他の形状の一層狭い区
域における高いガス速度の発展を避けることができる。
特に円形断面の場合、室の頂部および底部は小さくかつ
包囲された区域を構成する。これらの区域を通過するガ
スは大きい速度に達し、これによって粒子状物質の好ま
しくない量と種類を飛散させる。さらに、主燃焼室が設
計された予め定めた平均Btu 量に対し、比較的低い値を
示さなければならない。さらに、流入開口部をもつ壁か
ら流出開口部に向って延びる細長い形状をもたなければ
ならず、これによって内側に所在するごみを穏やかに燃
焼せしめる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】特に、流入開口部をもつ
第２壁組の一方の壁の長さと、ごみ焼却炉の他側におい
て対向する他方の壁の長さはともに、同じ高さを持つ第
１壁組とこれら第２壁組の高さと概ね等しくしなければ
ならない。より具体的なこれらの比は約１：０．９〜
１．１の範囲内になければならない。流入開口部をもつ
壁とその対向壁との間の距離、即ち、第２壁組の離間距
離に相当する距離は、上記長さのいづれよりも大いに超
過しなければならない。特に、流入開口部をもつ壁の長
さ或は高さに対するこの距離の比は約１：２〜３．５の
範囲内になければならない。これらの関係を直方体の主
燃焼室の寸法として一般的な表現を用いると、高さに略
等しい横巾を有する第２壁組の一方の壁にごみ流入口を
設け、その奥行きに対応する第１壁組の長さを前記高さ
或いは横巾の約２〜３．５倍にした燃焼室と言うことに
なる。さらに、この室は燃焼を行わせるために好適な面
積と容積をもたなければならない。これによって、一層
狭く囲われた空所における燃焼に附随する高いガス速度
を避けることができる。理論混合比における空気量に対
しては、主燃焼室は十分な水平区域をもたなければなら
ず、この面積に対するその設計された燃焼能力の比は約
75,000〜135,000Btu/ft²・hrの範囲内である。その容積
に対する設計された能力の比は約7,000〜15,000Btu/ft³
・hrの範囲内になければならない。実質的な量の顔料を
含まないごみの場合、上記の比は約10,000〜15,000Btu/
ft³・hrの範囲内になければならない。なお、これらの
数値および主燃焼室の形状ならびに寸法は多くの実験を
踏まえて得られた結果であり、また、実施状態において
も最適条件である旨が確認されている。勿論、主燃焼室
内での燃焼は熱を発生する。しかし、主燃焼室から最大
可能量の熱を除去することは燃焼処理に有害な影響を与
え、後続する再燃焼室による燃焼生成物の適当な処理を
行なうために過大な量の付加燃料が必要となる。そのう
え、塩素のような化学的に化合した原子が炭化水素か
ら、塩素のような化学的に化合した原子が炭化水素から
遊離できない点まで温度を低下する。

【００２１】しかし、主燃焼室は通常方式で回収できる
若干の過剰熱量をもつ。一般に、この熱量の回収は流体
熱交換媒体を主燃焼室内の導管を通過させ、或は燃焼室
と接触させて放射熱を把捉することである。 しかし、
再燃焼室を通過する燃焼ガスは、バーナからの付加熱と
同様にそれらのガスがもつすべての熱を必要とする。従
って、再燃焼室内では熱回収が起り得ない。事実、再燃
焼室は一般に実質的な熱の漏出と該室内で行われる処理
の失敗を防ぐために絶縁対策がとられている。しかし、
再燃焼室を通過した後に、その時点で完全燃焼したガス
は他の有用な目的に提供し得る可成りの熱をもつ。この
完全燃焼したガスを再燃焼室を通過させてこのエネルギ
の把捉を達成させることがてきる。よって、主燃焼室は
十分な熱をつくり、或る程度のエネルギを回収すること
ができる。しかし、再燃焼室内のガスは実質的にそれら
の熱のすべてを保持しなければならず、通常は種々の汚
染物質を駆除するためにバーナからの付加熱を必要とす
る。しかし、再燃焼室を通過した後に、さらに実質的な
熱回収が行われる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１において全体を３０で示すごみ焼却炉はまず
主燃焼室３２内へ一かたまりで送られるごみ用の第１取
入開口部（入口）扉３１を含む。主燃焼室３２は焼却炉
の第１段階の燃焼室を構成する。補助バーナ３７はガス
や油のような補助燃料のもので主燃焼室３２内に装填さ
れたごみを点火する。これらのバーナはまたもし温度レ
ベルがごみに含まれた水分のために低下し始めた場合に
主燃焼室３２内の温度レベルを維持するのを助長する。
バーナ３７はそれに使用する空気を、後述する第２段階
の燃焼室用の空気導管４０から受ける。主燃焼室３２は
下火用空気ジェット３８および上火用空気ジェット３９
の両方を具備する。これらの空気ジェットはごみ燃焼を
維持するのに必要な酸素を提供する。主燃焼室内に空気
を送り込むために、モータ４２が送風機４３を駆動して
空気を空気導管４０および空気ジェット３８および３９
に圧送する。最後に、感知器44が主燃焼室３２内の温度
を測定する。主燃焼室３２からの燃焼生成物は図４に示
すように第１排出開口部（オリフィス）４５、第２取入
開口部を通って第１再燃焼室４６内に通流する。第１再
燃焼室46は焼却炉の第２段階の燃焼室を構成する。適切
な燃焼状態を維持するために、第１再燃焼室４６はガス
によって作動するように第１排出開口部（オリフイス）
４５を通って燃焼システムの第２段階の燃焼室を構成す
る第１再燃焼室４６内に流入する。適切な燃焼状態を維
持するために、第１再燃焼室４６はガスによって作動す
るように図示された図３のバーナ４９を含む。さらに、
空気ジェット５０が第１空気付加装置を構成するモータ
５２によって駆動される送風機５１から二次燃焼空気を
提供する。送風機５１はバーナ４９上に位置する大型ノ
ズル５３を介して強力かつ長大な空気のジェットを提供
する。第１再燃焼室４６の天井は特に高温になる。大型
ノズル５３からの空気は天井を許容できる非破壊温度ま
で低下する。第１再燃焼室４６はまた第１感知装置を構
成する温度感知器５４を含む。

【００２３】第１再燃焼室４６から、不完全燃焼ガス生
成物が第２排出開口部（オリフイス）５５を通って水平
方向へ、図６に示す第３段階の燃焼室を構成する第２再
燃焼室の第１部分に流入する。第２再燃焼室の第１部分
５６は第１再燃焼室４６と同一の水平レベルに配列され
る。上記ガスはその熱のために壁５７の上方へ流れて第
２再燃焼室の上方燃焼室５８に流入する。この上方燃焼
室５８は第１再燃焼室の上方に位置する。ガスを上方燃
焼室５８から流出させるために、このガスは図７の円筒
形邪魔板６２の下側を通過しなければならない。ガスの
この幾分曲りくねった経路は第２再燃焼室の上方燃焼室
５８内にガスが滞留する時間を増す。図６に示す空気ジ
ェット６４は上方燃焼室５８内の燃焼ガスに付加空気を
提供する。上方燃焼室５８に接線方向に流入する空気は
ガスと空気との旋転混合を助長する。ジェット６４の空
気は図２および図３で見るように、第２空気付加装置を
構成するモータ６７で駆動される送風機６６によって先
づ圧力室６５を通過する。この燃焼ガスは煙突を通流す
るため最終的に邪魔板６２の下側を通り、図６に示す煙
突６８に流入する。ここにおいて空気ジェット６９が完
全燃焼のために必要な最終空気を供給する。ジェット６
９からの空気はまた、煙突６８の金属表層７０を冷却す
るのにも用いられる。図１および図２に示す第３感知装
置を構成する感知器７３は煙突６８内のガスの温度を測
定する。ジェット６９はその空気を送風機５１から受け
入れ、この送風機５１は第１再燃焼室４６の空気ジェッ
ト５０およびノズル５３用の空気も提供する。

【００２４】主燃焼室３２内のごみの量がその所望割合
より低下すると、この室の温度は許容し得ない程度まで
低下する。これらの状態の下で第１排出開口部（オリフ
ィス）４５の寸法を狭めれば主燃焼室３２内に十分な熱
を維持するから、その温度は許容レベルに保たれる。従
って、カバー７５が図７に示すように第１排出開口部
（オリフィス）４５の上に配設される。主燃焼室３２内
に十分量のごみを装填した状態で、カバー７５を第１排
出開口部（オリフィス）４５の上に移動して、主燃焼室
32内の最適な温度レベルを維持するのに必要な範囲まで
第１排出開口部（オリフィス）を閉じる。付加ごみを主
燃焼室３２に装入するときは、カバー７５は手動または
自動式制御手段によって移動される。棒７６がカバー７
５に結合され、かつ外部まで室壁７７を貫通する。ここ
において、使用者は棒７６を手で操作してカバー７５を
移動させる。図５において、主燃焼室３２の第１取入開
口部扉３１は実線で示すその閉じ位置にあり、その開き
位置は仮想線で示す。扉３１は耐火カバー７６をもつ。
よってこの耐火カバーは閉じ状態において絶縁炉の一部
をなす。扉31はその適切な着座と良好な炉シールを保証
するために点７７および７８において二点枢支されてい
る。ブラケット７９が第２枢支点７８を主燃焼室３２に
取付ける。

【００２５】図４に示す主燃焼室３２内において、燃焼
によって生成された微粒状物質は低い上昇速度をもたな
ければならない。これは微粒状物質が燃焼室から最終的
に環境内へ飛散するのを防ぐためである。このために
は、室はこれを通過するガスが加熱されたとき２ft/sec
(0.6m/s)以下の総合速度をもつようにその幾何学形状お
よび十分な大きさをもたなければならない。理想的に
は、この上昇速度は１ft/sec(0.3m/s)であるべきであ
る。換言すれば、ガスはその使用温度において、この上
限速度よりも早く流動しないことである。このことは、
ガスはそれが熱せられると膨張して、或る囲われた室か
ら出るときはその速度を増大するという事実を考慮に入
れたからである。この上昇速度は使用温度における主燃
焼室内のガスの垂直速度として定められる。ガスの垂直
速度の増大を避けるために、下火用ノズル３８および上
火用ノズル３９により空気が主燃焼室３２内へ水平に導
入される。さらに、空気は高速で空気吹き出し孔３８お
よび３９を通流するが、これらの空気吹き出し孔の導入
するガス容量は低い。これによって主燃焼室３２全体を
通流する平均上昇速度を最小にする。よって、空気ジェ
ット３８および３９を通る空気の導入は主燃焼室32内に
おける実質的な垂直運動成分を生ぜしめない。そのう
え、主燃焼室３２内に導入される空気総量の制限は該室
内での垂直上昇傾向を制御する。主燃焼室３２を密閉
し、かつ空気ジェット３８、３９およびバーナヘッド３
７からのみ空気を提供することによって上記の成果が得
られる。さらに、主燃焼室３２の温度は可成り厳密な制
御の下に維持されなければならない。この温度はごみ内
に固着した炭素を燃焼するために十分高く維持しなけれ
ばならない。これは、炭素が室内のごみから容易に気化
しないことによる。一般に、固定炭素の燃焼には約1,40
0°Ｆ(760℃)の温度が少くとも必要である。また、空気
および木炭が結合しかつ燃焼を実施するために空気およ
び木炭用の燃焼質量の十分な燃焼持続時間が必要であ
る。

【００２６】他方において、もし温度が高くなり過ぎる
と、ガスは不当に高い速度で一定容積室から離脱する。
さらに、過度に高い温度は、酸化亜鉛その他の濾過材料
のような、可燃ごみ内の不活性物質を気化させる。酸化
亜鉛は、被覆および織物基質に不透性を付与するのに用
いられる最も一般的な濾過材であって約1,500°Ｆ(815
℃)で気化する。他のこのような材料は一般にこれより
も高い温度で気化する。従って、主燃焼室３２内の温度
は約1,400〜1,500°Ｆ(760〜815℃）の範囲内に保たな
ければならない。主燃焼室３２はその適温を維持するの
を助けるために、炉における設計Ｂｔｕ率の理論混合気
量に等しい、或は１０％低い空気量を受け入れなければ
ならない。もしこれより多い量が流入すると、燃焼が加
速されて、平均炉温度は目ざましく上昇する。これ以上
空気を増せば冷却効果が得られる。これによって温度は
1,400〜1,500゜Ｆ(760〜815℃)以下に下げることができ
る。勿論、この点において、極めて多量の導入空気は２
ft/sec(0.6m/s)という所望上限をはるかに超えるガスの
垂直上昇速度に増大する。空気量が不十分なときは、所
謂「過少空気」燃焼として知られる状態を生じ、これに
よって燃焼室内の温度は不十分となる。そのうえ、この
過少空気燃焼方法は他の欠点を示す。先づ、これによっ
て二酸化炭素でなく一酸化炭素を生じることとなる。こ
の危険なガスは主燃焼室から外部に漏れる。この結果、
この型式の燃焼室は特に気密に閉鎖された建物内での使
用には不適当である。

【００２７】さらに、過少空気方法は、後述する可燃性
材料を気化するために、発生する熱の大部分を保留させ
ることが必要である。従って、過少空気室は一般に主燃
焼室内の熱を保持するためにその排出ポートに小型のの
ど部を有する。特に、一般に流出ポートの面積平方イン
チ当り20,000 Btu程度に高い流出速度をもつ。この小さ
い開口部は主燃焼室内に気化ガスを多量に保持して室内
に正圧をつくる。室への入口ポートを開くと、内部の圧
力はこのポートを通して室外へ燃焼ガスと共に一酸化炭
素を排出させる。比較のため、主燃焼室３２からの排出
ポート４５は約15,000Btu/in² の設計流出速度をもつ。
この結果、主燃焼室は外気に比して僅かに負の分圧をも
ち、その存在する室内へのガスの圧出を避ける。さら
に、理論混合気の空気量を導入することにより、一酸化
炭素でなく二酸化炭素の生成を得る。ごみ或は他の諸要
素内の高い水分含有量は、主燃焼室32内の温度を所望の
1,400゜Ｆ(760℃) 以下に下げる。この状態を避けるた
めに、バーナがガス或は油を用いて主燃焼室32内の温度
を所望レベルまで増大する。上記の 1,400°Ｆ〜1,500
°Ｆ(760〜815℃）は主燃焼室32全体にわたる平均温度
である。可燃性物質は、この平均温度以上或は以下の実
際の燃焼温度を示すことがある。しかし、少量の燃焼物
を導入せずに多量の燃焼物を用いることによって大部分
のごみはその燃焼中に、前記の平均燃焼温度を得られ
る。要約すれば、主燃焼室３２の設計容量に対して理論
混合空気量を導入することにより次の２つの成果を得
る。その第１番目は、固着炭素をすべて燃焼することを
保証する。理論混合空気よりも少ない空気量では固着炭
素を燃焼するに足る酸素が提供できない。さらに、大部
分の固着炭素は主燃焼室内の上昇熱レベルにも拘らず、
気化できない。従って、多量の固着炭素が未燃焼状態で
残り、生成される灰量を大いに増大させる。

【００２８】その第２番目は、上述のように、理論混合
空気は主燃焼室３２内の大部分の材料を燃焼させる。
「過少空気」システムはごみ内の物質を気化させる。こ
の気化された物質の量は主燃焼室内のガスの総量を増
す。この多量のガスが移動すると主燃焼室内に大きい上
昇速度が起る。よって、理論混合比空気を提供すると気
化した炭化水素の発生を避けかつ主燃焼室32内のガスの
上昇速度を最小にする。このことは室内から環境への微
粒状物質の随伴放出を避けることになる。主燃焼室３２
の総容量もまた、該室内で起る燃焼温度に影響する。よ
って、主燃焼室３２は約12,000Btu/ft³・hrを超えるこ
とからその規定の熱発生を避けるために十分な容積をも
たなければならない。一般に、熱発生は約10,000〜15,0
00Btu/ft³・hrの範囲内になければならない。容積を減
少し、かつこのようにこの熱発生値を増大すれば、主燃
焼室の温度は所望限度を越えて増大される。ごみ焼却炉
の熱発生に関しその指示された容積の変動を示す特別な
環境状態になることもある。例えば、塗装材料を施した
材料の場合、それに含まれる顔料の気化を避けるために
その温度を低く保たなければならず、かつ気化された顔
料は後刻、システムの低温部分に凝結する。この場合、
主燃焼室は約7,500Btu/ft³・hrの熱発生を保つために十
分な容積をもたなければならない。

【００２９】主燃焼室の水平面積は主燃焼室内のガスの
上昇速度に直接の影響をもつ。次の公式は主燃焼室３２
内のガスの速度を与える。 Ｖ＝Ｑ／Ａ （１） ここにＶは主燃焼室内のガス速度、 Ｑは主燃焼室に流入する空気量 Ａは室（主燃焼室）の面積 この式を変形して、 Ａ＝Ｑ／Ｖ （２） 上述のように、理想的には、速度Ｖは１ft/min(0.3m/s)
とする。流入空気量Ｑは室内の装入物を理論混合気状態
で燃焼しなければならない。所要空気容積に対する量を
得るために、焼却炉に導入されるごみの量およびこのご
みの有するBtu/lbの数値を知る必要がある。

【００３０】よって、典型的な公営システムに対し、焼
却炉は約40,000,000Btu/hr燃焼しなければならない。炭
化水素類を一般に100Btu/hr燃焼するには１ft³/secの空
気量を要するので、一般の許容できる近似としてこのBt
u量を100で除してこの焼却炉に用いる時間当りの空気量
とする。この空気量を 3,600で除して111ft³/secの空気
量が必要となる。しかし、これは標準状態における空気
量である。約1400゜Ｆ(760℃) に温度が上昇し、かつ理
想ガスを用いたとすれば、この容積は3.57倍まで増大す
る。よって、燃焼温度における室は396ft³/secの空気量
を受け入れる。前記の公式（２）により、この炉は約３
９６ft²の面積が必要となる。上述の計算の結果をまと
めれば、主燃焼室３２の面積はその定格Btu量を100,000
Btu/ft²・hrから大きく超えない程度と云えば十分であ
る。この値は大まかに言って75,000〜125,000Btu/ft²・
hrの範囲内にある。第１再燃焼室４６において、主燃焼
室３２の燃焼生成物は過剰な空気を受け入れる。これに
よって可燃材料は十分な酸素供給の下でその完全燃焼を
保証される。前述のように、主燃焼室内のごみは理論混
合気量の酸素を受け入れるが、それにも拘らず、ごみと
酸素との間の不完全混合のために完全燃焼にはならな
い。第１再燃焼室４６内に導入された付加空気は燃焼工
程を完成するための適切量の空気供給を保証する。

【００３１】この付加空気はジェット５０を通って第１
再燃焼室４６に流入する。図８に示すように、ジェット
５０は図８において矢印８２で示すガスの経路に対して
45°の角度で空気を導入する。これは燃焼構成要素を第
１再燃焼室を通って移動させるのを助ける。さらに、ジ
ェット５０からの空気流が第１再燃焼室４６に流入する
角度は乱流を生ぜしめて空気と燃焼ガスとを混合して燃
焼を完成させる。第１再燃焼室４６に流入する未燃焼気
化性気状材料の量は、主燃焼室３２内で行われる瞬間的
反応によって決まる。よって、微粒状ごみの導入後の或
る特定の時に、揮発性物質の衝動、或波動が第１再燃焼
室４６を通過する。この波動は完全燃焼するためにジェ
ット５０からの付加酸素量を必要とする。感知器５４は
空気ジェット５０およびバーナ４９の両方を制御する。
第１再燃焼室４６が先づ1500゜Ｆ(815℃) のその作用温
度に達したのち、感知器５４が通過する燃焼生成物の温
度を監視する。一般に1600゜Ｆ(870℃) の第２の、或は
上方予定設定限界温度を超える温度に上昇すると、第１
再燃焼室４６内の揮発性材料が多量に燃焼したことを示
す。次いで第１再燃焼室はこの多量の揮発性物質ととも
に燃焼する付加空気を受け入れなければならない。ま
た、焼却炉外側環境の低温度で導入された空気は第１再
燃焼室をその過度に高い温度から冷却する。

【００３２】これを実施するために、図１の感知器５４
が第１空気付加装置の送風機５１の羽根９２に結合する
リンク仕掛棒を取り付けた制御器モータ９０に連結す
る。感知器５４によって検知された上昇温度は羽根を開
かせてさらに多量の空気を送風機５１に通過させる。次
にこの空気はジェット５０を通って第１再燃焼室４６に
流入する。感知器５４はまたバーナ４９にも接続する。
バーナ４９は第１再燃焼室４６内に十分高い温度を維持
してすべての揮発物を燃焼するのを保証する。第１再燃
焼室４６が第１設定点温度1,500゜Ｆ(815℃)に達する
と、バーナ４９が供給するすべての熱は不要となる。従
って、バーナ４９は感知器５４によって最終的に制御さ
れる弁をもつ。この弁は第１再燃焼室内の温度を不必要
に上昇して補助燃料を無駄にしないように維持するため
にバーナ４９の作用を弱める。感知器５４によって検知
された温度が1,600゜Ｆ(870℃)の上方予備設定レベル以
下に低下すると、第１再燃焼室４６はこれを通過する揮
発性物質は減ずる。従って、感知器５４は第１空気付加
装置の羽根９２を閉じて第１再燃焼室４６内への空気送
量を減ずる。この少量の空気量は第１再燃焼室４６の収
納物への冷却効果は少い。しかも、揮発性物質は一層少
くなり、その燃焼を完遂するには十分な酸素量が付与さ
れることとなる。さらに、第１再燃焼室４６内の温度が
下るとバーナ４９からの付加熱が必要となる。事実、バ
ーナ４９は第１再燃焼室４６を1,500゜Ｆ(815℃)の第１
設定点に維持するために十分な熱を提供しなければなら
ない。よって得られる温度は第１再燃焼室内の揮発性物
質の適正な燃焼を実施させる。

【００３３】同様に、熱感知器４４は主燃焼室３２内の
温度を検知する。主燃焼室３２が所望の温度1,400゜Ｆ
(760℃)を維持するのに足りる十分なごみを収納しない
とき、感知器４４はバーナ３７への燃料供給量を増大さ
せる。バーナ３７で発生した付加熱は主燃焼室３２内の
温度を所望レベルにもたらす。もし主燃焼室３２内の温
度が所望の1,400°Ｆ(760℃)を越えて増大すると、感知
器４４はバーナ３７を遮断する。このことによって主燃
焼室３２内の過熱発生を防止する。第１再燃焼室４６の
排出ポート５５を離脱するガスは、これが主煙突６８に
流入するまで曲りくねった経路を通らなければならな
い。さらに、これらのガスは邪魔板６２の下方の極めて
狭い空所を通って主煙突６８に至る。この狭い空所は第
２再燃焼室５８内にこのガスを保存し、このシステムを
通流するガスの進行経路内で絞り部として作用する。従
って、ガスの進行に対するこの抵抗は、システム内での
ガスの滞留を長びかせる。さらにこの抵抗は大きい乱流
を生ぜしめ、第１再燃焼室46内における燃焼生成物と導
入空気とを十分に混合させる。そのうえ、長い滞留時間
は、蒸気および煙と同様に微粒状物質を燃焼させる。ガ
スの滞留はまた第１再燃焼室４６を、バーナ４９を介し
ての補助燃料の使用を増大せずに所望温度範囲内に維持
するのを助ける。

【００３４】第２再燃焼室５８内のガスは２つの供給源
から空気を受け入れる。その第１は、第２空気付加装置
を構成するモータ６７で駆動される上方送風機６６によ
って提供される旋転空気がジェット６４から流入する。
この空気はまた燃焼を一層完成させるため或る程度の混
合作用を導入する。さらに、この生成された旋転流は第
２再燃焼室内でのガスの滞留時間を増大する。第３感知
装置の熱感知器７３はポート６４から第２空気付加装置
の送風機６６によって導入される空気量を制御する。第
２再燃焼室５８は常に空気ジェット６４からの或る量の
空気を受け入れる。しかし、感知器７３によって検知さ
れた温度の増大は第２再燃焼室５８内にさらに多量の揮
発物質があらわれたことを示す。勿論この揮発物質は検
知された熱を供給する。この付加揮発物質は付加空気を
必要とする。従って、約1,750゜Ｆ(954℃)の下方設定点
以上では、第３制御装置は図２の第２空気付加装置の送
風機６６上のアイリスをさらに開かせる。これによっ
て、送風機６６は1,750゜Ｆ(954℃)の第１設定点以下の
ときに送出したよりも多量の空気を提供する。しかし、
アイリス９４を制御するモータ９５は約13〜20秒の応答
時間をもつ。このため第２再燃焼室５８内へ導入される
空気量を緩徐にかつ漸進的に調節することができる。こ
の応答時間中に、第２再燃焼室内の温度はそれまでの傾
向を逆転し、導入空気量の変動を少くすることを要する
ように指示する。従って、アイリス９４は、十分緩徐に
応答して２つの値の間で急激に変動することなく徐々に
変化させる。なお、13〜20秒たつと、アイリスは十分な
速度をあらわして第２再燃焼室５８内の煙の発生を防止
するために十分な空気量を導入させる。

【００３５】第３感知装置の感知器７３はまた、主燃焼
室３２内の送風機４３を制御する。下方設定点1,750゜
Ｆ(954℃)を超える第２再燃焼室５８内の温度は、主燃
焼室３２内での燃焼速度が過大なことを示す。この高温
度を生ぜしめたごみは既に主燃焼室３２内に入っている
から、その温度は或る量のごみを取り除くことによって
下げることはできない。しかし、ジェット３９を通して
導入された空気の量を低下することによって主燃焼室32
内の燃焼を減退させることができる。この方法は第２再
燃焼室５８内の温度を所望の設定点1,850゜Ｆ(1,100℃)
以下に維持させる。感知器７３における温度が下方設定
点1,750゜Ｆ(954℃)より低下すると、上記とは反対の動
作が起る。従って、空気ジェット６４は第２再燃焼室５
８内への低い空気量を提供する。かつ、送風機４２は空
気ジェット３９を通って主燃焼室３２内へ一層多い、或
は正規の空気量を導入する。もし第２再燃焼室の温度が
その上方設定点1,850゜Ｆ(1,100℃)を超えれば、この燃
焼トンネルは第１再燃焼室から過大の熱を受ける。この
場合、第１再燃焼室も第２再燃焼室もその最小温度設定
位置においてもバーナ４９によって生ずる少量の熱をも
必要としない。しかし、バーナ４９はこれを通る最小量
の燃料以下では動作できない。第２再燃焼室の感知器７
３がその上方設定点以上に上昇すると、バーナ４９は単
純に遮断する。次にもし感知器７３が第２再燃焼室５８
内の温度が1,850°Ｆ(1,100℃)以下に下ったことを検知
すると、バーナ４９上の弁が開き、その口火がバーナ燃
料を点火する。最後に、第２再燃焼室の空気ジェット６
９の空気が第１再燃焼室の第１空気付加装置の送風機５
１から到来する。ジェット６９はわずかに上向きで逆対
数状円筒形邪魔板６２まわりの回転方向をもった空気を
提供する。これは邪魔板６２を低温かつその破損点以下
に保つ。同時に、空気ジェット６９は主煙突６７を通る
上向き通風を提供するのを助長する。これによって第２
再燃焼室用の高い煙突の必要をなくす。 図９に示す始
動ボタン１０１を押すと、バーナ４９への弁が作動しブ
ロック１０２で示すその最大開き位置をとる。送風機４
３、５１、６６用のモータ４２、５２、６７それぞれが
ブロック１０３、１０４、１０５で示すように最大動作
状態になる。調整モータがまた、送風機上のアイリスを
ブロック１０６、１０７、１０８で示すようにそれらの
最小位置をとらせる。制御パネルはロック１０９で示す
ように電気的に付勢された状態になり、これはパネルに
装備される計器、リレーおよび制御器を含む。

【００３６】次にすべての燃焼室は点火が始まる前に送
風機から空気の浄化を受ける。ブロック１１０で示すよ
うに、空気浄化タイマが十分な時間この浄化を続けたの
ちに始めて点火が起る。ブロック１１１においてバーナ
４９への口火が点火する。火焔検知器がこの口火が点火
したかどうかを決める。もし点火しなければ、ブロック
１１２で示すようにこのシステムがこれ以上進行するの
を防止する。しかし、もし火焔検知器がブロック１１３
における火焔を発見すれば、バーナ４９への駆動型ガス
弁はブロック１１４で示すように開く。最初に、バーナ
４９は、ごみが主燃焼室３２に装入される前に許容温度
まで第１再燃焼室４６を加熱する。ブロック１１５で示
す第１、２感知装置の熱電対５４が第１再燃焼室４６の
温度を測る。さらに詳しくは、熱電対はこのシステムが
さらに進行するように第１再燃焼室４６がその第１設定
点に達するとブロック１１６において示す。この点にお
いて、バーナ４９の調整されたガス弁はブロック１１７
で示すように燃料を保全するためにその最小レベル状態
となる。また、主燃焼室バーナ３７用口火はブロック１
１８で示すように点火する。もしこれらが実際に点火状
態になると、ブロック１１９で示す検知器は各ガス弁を
ブロック１２０で示すように作動させ、主燃焼室３２を
加熱する。熱電対４４はブロック１２１で示すように主
燃焼室３２内の温度上昇を検知する。バーナ３７は、主
燃焼室３２がブロック１２２で示すその設定点温度1,40
0°Ｆ(760℃)に達するまでそれらの最大機能を継続す
る。1,400 °Ｆ(760℃)において、主燃焼室内のバーナ3
7はブロック１２３で示すように遮断される。

【００３７】一般に、主燃焼室内の温度は次いで設定点
以下に低下される。もしこの状態になると、オン・オフ
弁がバーナ３７を再び接続状態に戻し付加熱を提供す
る。二重矢印１２４は、ブロック１２１で示す主燃焼室
の熱電対によって為された測定値とブロック１２３で示
す主燃焼室バーナ３７の設定値との間の連続する相互作
用を示す。一般に、主燃焼室３２がごみを受け入れる
と、この材料の燃焼は十分な熱を発生して主燃焼室をそ
の設定点以上に保ち、その内部のごみの燃焼によってバ
ーナ３７の熱を必要とすることはほとんどない。上述の
ように、始動作業中に、第１再燃焼室の感知器５４は第
１再燃焼室の加熱制御装置をブロック１１６で示すよう
にその第１設定点温度にもたらす。これはガスバーナ４
９の調整ガス蝶型弁をブロック１１７で示すようにその
最小位置におく。ブロック１１５で示す第１再燃焼室の
熱電対は加熱制御装置をブロック１２５で示すその第１
設定点にもたらす。これは第１再燃焼室のガスバーナ４
９をブロック１０２で示すその最大設定位置に戻す。主
燃焼室３２が燃焼ごみを含むときは、第１再燃焼室の熱
電対５４によって検知された温度は上昇し続ける。最終
的に、ブロック１２６で示すように第１再燃焼室の加熱
制御装置はその第２設定点を超える。これは第１再燃焼
室送風機５１用の調整用モータ９０をブロック１２７で
示すようにその最大空気位置をとらせる。従ってさらに
多量の空気が第１再燃焼室４６に流入して主燃焼室３２
からごみ焼却炉の当該部分に到達した揮発物の燃焼を行
なう。

【００３８】しかし、第１再燃焼室の加熱制御器は時々
ブロック１２８で示すように第１再燃焼室の温度がその
第２、或は上方設定点以下に低下したことを感知する。
これにより第１再燃焼室への空気用の調整モータをブロ
ック１０６で示すようにその最大位置にもたらす。よっ
て、熱電対54はブロック１１５で示すように、１２６お
よび１２８それぞれによって示す第１再燃焼室加熱制御
器の上方設定点以上或は以下に下る温度を感知する。こ
れは第１再燃焼室への空気用調整モータをしてブロック
１０６および１０７それぞれで示す最小或は最大量の空
気を導入する。いずれの場合も、その結果として第１再
燃焼室４６はここに到達する揮発物を燃焼するのに適し
た酸素量を受け入れる。主燃焼室３２内での点火は、揮
発物を生ぜしめ、この揮発物は第１再燃焼室を通って上
昇して第２再燃焼室に到達し、ここにおいてその燃焼を
完成する。この燃焼は第１再燃焼室４６において起る燃
焼と同様にして第２再燃焼室を加熱する。第２再燃焼室
５８内の加熱制御器７３はブロック１２９で示すように
第２再燃焼室の温度を検知する。

【００３９】第２再燃焼室の温度は第２再燃焼室加熱制
御器の第１設定点以上に上昇することがある。これが起
こると、ブロック１３０で示す第２再燃焼室加熱制御器
はブロック１３１で示す第２再燃焼室の送風機６６を介
して最大量の空気を導入する。この作用は冷却効果とと
もに第２再燃焼室に到達するすべての材料を燃焼するの
に適切な酸素供給を提供する。加熱制御器はまた、主燃
焼室３２内の空気用調整モータをブロック１３２で示す
その最小位置にもたらす。室内の全燃焼速度は、操作で
きない揮発物量で第２再燃焼室を一ぱいにするのを避け
るために低下する。第２再燃焼室加熱制御器はまた、そ
の第１設定点に対し可逆的に動作する。よって、ブロッ
ク１２９で感知する熱電対７３がもし第２再燃焼室がそ
の第１設定点以下に低下したことを検知すれば、ブロッ
ク１３３の第２再燃焼室加熱制御器は、主燃焼室の空気
用調整モータをブロック１０８で示すその最大位置に戻
させる。これはその燃焼室内の燃焼速度を通常速度に維
持する。さらに、第２再燃焼室内の空気用調整モータ
は、第２再燃焼室は少量の空気を必要とするからブロッ
ク１０７で示すその最小位置に戻る。

【００４０】第２再燃焼室内の温度は上昇し続け、これ
はブロック１２９で示す熱電対７３によって検知され、
最終的には第２再燃焼室加熱制御器、ブロック１３４の
第２設定点を超える。もしこれが起ると、第１再燃焼室
の駆動型安全ガス弁はブロック１３５で示すように完全
に遮断される。この遮断は燃焼生成物は十分に高温とな
って第１および第２再燃焼室に何等付加燃料を要せずに
温度範囲を維持する。温度が第２再燃焼室の設定点以下
に低下すると、ブロック１３６で示す第２再燃焼室加熱
制御器が駆動ブロック１１４で示す第１再燃焼室バーナ
４９用の駆動式安全ガス弁を作動する。図１０乃至図１
３は図１乃至図８に示すごみ焼却炉を適正に制御する電
気回路を示す。この回路に用いられる構成部品を次表に
示す。

【００４１】

【表１】 図１０乃至図１３の回路に用いる部品表 記 号 構 成 部 品 ACT1-ACT3 V4055A1031;Honeywell ACT4-ACT7 MP2150-500-001;Barber Coleman CR1,CR2,CR6 700-N-400A1;Allen Bradley CR3-CR5 RA890G;Honeywell F1,F2 30amp F3 8 amp F4 5 amp FR1-FR3 C7009A;Honeywell IL1-IL7 800T-P26;Allen Bradley IP1-IP3 Eclipse 16160 M1,M2 15 HP M3 3 HP MS1,MS2 707-CAB70;Allen Bradley MS3 707-AAB65;Allen Bradley PGV1-PGV3 V4046C1054;Honeywell S1 440V,3Ph,60Hz Switch S2 120V Switch S3 9007-B54B2;Square D S4 C437H1043;Honeywell TI T-53008(500Vamp)ACME T2-T4 22042;Honeywell TC1,TC2 52302-409;Alnor T/C1-T/C3 C.S.Gordon 1410-12; 1153-190-12:TH2706-A TMR1,TMR2 BR111A600;Eagle Signal TMR3 BR107A500;Eagle Signal

【００４２】第２再燃焼室加熱制御器がその第２設定点
以下にあり、かつ第１再燃焼室加熱制御器がその第１設
定点を超えている間、第１再燃焼室のバーナ４９はその
最小ガス量を使用する。図１４は２つの個別の位置にお
いて熱回収手段を有するごみ焼却炉の全体等角斜視図で
ある。ごみホッパ１８１は嵩張り形態のごみを導入す
る。このホッパからごみは燃焼のため主燃焼室１８２に
入る。次に気状の燃焼生成物が第１再燃焼室１８５に移
動する。これらの生成物は次に第２再燃焼室１８６に通
流して垂直煙突１８７に流れる。煙突１８７は第２再燃
焼室１８６とでＴ字形状をなす。炉キャップ１８９が開
くと、炉筒ガスは煙突１８７を通って上方に垂直に移動
し第３排出開口部を形成する開口１９０から離脱する。
しかし、後述する洗浄器・熱回収手段が作用するとき
は、炉キャップ１８９は閉鎖される。これはガスを第３
再燃焼室を形成する煙突１８７の下部４１３に送り込み
かつ第３取入開口部を形成するボイラ入口４１４を通っ
て第２熱交換装置を構成する対流ボイラ１９１に流通さ
せることによりさらに前記ガスの熱を回収させる。ガス
は対流ボイラ装置から約1,750゜Ｆ(954℃)までガスを冷
却するジェット噴霧を含む入口導路１９３内に流入す
る。次に冷却されたガスは清浄器１９４を通過し、この
清浄器は塩化ナトリウムをつくるために水酸化ナトリウ
ムを添加することによって塩素を除去する。清浄器１９
４を離脱するガスは導管１９５に沿って吸引送風機１９
６に通流する。この送風機によってガスを強制的に煙突
１９７に流す。

【００４３】しかし、清浄器１９４は必ず一定の圧力降
下を必要とし、従って一定量のガスを通流してこの効果
を維持する。従って、リンク結合された１組のダンパ１
９８がこのガスの一部を煙突１９７から、再び導管１９
３に導入する導管１９９内に分流させる。これによって
清浄器１９４がその所要ガス容量を保証する。時によっ
て、対流ボイラ１９１に流入するガスは、過大な温度を
もつことがある。これは若干の不活性微粒状物質が金属
蒸気として流入するからである。次にこの金属蒸気はボ
イラ部１９１内側のチューブと接触してこれに凝結して
固形スラッグ生成物を形成する。これはガスの熱伝導お
よび流量の両方を妨げる。従って、対流ボイラ１９１内
のガスの温度をこの材料の気化温度以下に保つことはこ
の有害な結果を防止する。よって、圧力室１９２からの
低温ガスの１部分は再循環されかつモータ２０２によっ
て作動される送風機２０１によって導管２００を通って
引かれる。次にこれらの冷却されたガスは煙突１８７の
底部においてガス流に再合流する。この冷温ガスは第２
再燃焼室からのガスと混合し、それらの温度を不活性物
質の気化点以下の温度に保つ。この金属蒸気は次に粉末
形態で固形体に再凝縮する。この粉末体は対流ボイラ１
９１内の通水管と接触しかつこれに付着する。しかし、
これら粉末体は普通のすす吹きを用いて容易に剥離しボ
イラ１９１に恒久的に影響を及ぼすことはない。

【００４４】これとは別に、煙突１８７の下方部分は圧
力室１９２からのガスの代りに周囲から空気を吸入する
ことができる。これは対流ボイラ１９１によって回収さ
れる熱の効率は減ずるが、第２再燃焼室１８６から排出
されるガスの温度を許容レベルに保つことができる。図
１５および図１６において、ごみはホッパ１８１の開口
２０３に入る。ホッパ扉２０４は、図に示すその開き位
置から移動して閉じ、開口２０３を完全に密閉して空気
止め通路を形成する。ホッパ扉２０４を閉じると、主燃
焼室１８２の第１取入開口部の耐火扉２０７を開くこと
ができる。扉２０７は裾部２０８を付設している。この
裾部はホッパ１８１内のごみ耐火扉２０７が開くときこ
の扉の経路を邪魔するのを防止する。裾部２０８は扉２
０７に取り付けられ、かつこれとともに動く。ケーブル
２０９が扉２０７に取り付けられ、裾部２０８に設けた
Ｖ字形切込み内に収まる。このケーブルは次にウインチ
ドラム２１０まで延びてこれに巻き付く。ドラム２１０
が回転すると、ケーブル２０９はドラムに巻き付けられ
て扉２０７を開く。ドラム２１０の軸線はチェン２１１
が巻かれた駆動スプロケットに延びる。次いで、スプロ
ケットはモータ２１３が駆動する減速機２１２に結合す
る。扉２０７を開いた状態で、ラム頭部２１６がごみを
主燃焼室１８２内に押し入れる。ラム頭部２１６は、上
部表面で平歯車ラック２１８を担持する梁２１７に結合
する。梁２１７を移動する駆動システムはラック歯車２
１８およびピニオン歯車２１９を含む。チェン２２０が
歯車２１９と結合するスプロケット２２１まわりに掛け
渡される。チェン２２０はまた、図示されない減速駆動
装置を介してモータ２２３に結合するスプロケット２２
２にも掛かる。モータ２２３はつぎにラム頭部２１６の
運動に動力を与える。

【００４５】ラム頭部は、主燃焼室１８２内にごみを導
入するときは、第１取入開口部（炉入口）２２４全体に
わたって移動する。その最大方位置を図において仮想線
で示す。ラム頭部は仮想線で示す制限位置に達したの
ち、その運動を逆転し、右方に示す位置に引き込む。次
に耐火扉２０７を閉じホッパ扉２０４を開く。空気ナイ
フが耐火扉２０７を囲む。この空気流はさもなければ周
囲の環境に扉から逃出する煙を把捉する。よって、これ
は扉２０７の周囲に効果的なシールを提供する。空気ナ
イフからの空気は次に後述する上火用空気吹き出し孔か
ら主燃焼室１８２に流入する。この空気を含む煙は正常
燃焼に寄与し汚染物の発生を防止する。ごみが主燃焼室
１８２に入ると、ごみは懸架ブラケット２３２が結合さ
れた可動床２３１上に載置する。次にチェン２３３が床
のブラケット２３２からＡ字形フレーム２３４に延び
る。チェン２３３はＡ字形フレーム２３４から可動床２
３１を懸架しこれを枢軸回転させる。しかし、床２３１
は約３インチ程度の小距離を回転するだけで回転弧の底
部に起る。よって、その主方向としては水平面内にある
と考えられる。ヨーク２３６が床２３１に結合しかつ空
気袋２３７と当接する。この空気袋２３７は構造フレー
ム２３８に取り付けられる。ヨーク２３６、従って床２
３１を動かすために、空気袋２３７は急速に空気を満た
してヨーク２３６を図１６において左方へ押動する。こ
れによって約０．５ｇの加速度を与え、ここにｇは重力
の加速度32ft/sec²(9.8m/sec²)である。

【００４６】袋２３７がその予め定めた最大膨張状態ま
で満たされると、他の空気袋２４１がヨーク２３６の運
動を緩衝しかつ減速する。フレーム２４２に結合された
空気袋２４１は約50psi(22.7kg) の予め定めた内圧をも
つ。袋２３７が充満されかつヨーク２３６を袋２４１に
対して押圧すると、逃し弁が袋２４１内の或る量の空気
を逃がす。これは空気袋２４１内の圧力を実質的に一定
値に維持する。空気袋２３７がその最大膨張状態に達す
ると、床２３１はその最左方位置に移動される。この時
点で、空気袋２３７と連通する弁は開いて、内側の圧力
を約20psi (1.4kg／cm²)のその予め定めた最低レベルま
で下げる。さらに、付加空気が袋241 に入ってその圧力
を約50psi (3.5kg／cm²)のレベルに維持する。この結
果、ヨーク２３６は緩徐に右方へ移動し床２３１もこれ
に伴って移動する。よって、空気袋２３７は最初に急速
に充満して床２３１を急速に左方へ運動させる。次に袋
２４１は緩徐に充填されて床２３１をさらにゆるやかな
速さで右方へ戻す。この全体の効果によって移動する床
２３１上の材料を左方へ徐々に増大しつつ動かす。換言
すれば、空気袋２３７はヨーク２３６および床２３１を
左方へ移動する。ヨーク２３６、従って床２３１は、ヨ
ーク２３６が空気袋２４１と衝当すると急速に停止す
る。この急速停止は床２３１上の材料を段階的に増大し
つつ左方へ動かす。次に、この空気は袋２４１に再び流
入して床２３１を右方に緩徐に再位置づけてさらに運動
を継続する。構造フレーム２３８および２４２はこれら
の部材のための空所を提供する空筒２４３内に配設され
る。

【００４７】材料或はごみが右方から左方へ向って可動
床２３１を横切って移動すると、燃焼が行われる。床２
３１の左端２４４にこのごみが到達する時までに、灰に
なる。この圧は次に床２３１の左端２４４から水を満た
した穴245 に落下する。この水は高温の灰を冷却しフー
ド２４６をもって炉の空気密閉部として作用する。すく
い出しシステムが灰を穴２４５から取り出す。図１４に
おいて、すくい出し器２４７は軌道２４８に沿って下降
する。最終的に、このすくい出し器２４７はレール２４
９に嵌る。車輪２５０がこのレール２４９上にのってす
くい出し器を穴の上に位置させる。レール２４９に沿っ
たその最低点においてすくい出し器２４７は穴２４５内
に落下して図１７に示す位置を占める。次に、モータに
結合されたチェンがすくい出し器２４７をレール２４８
上で引き上げる。すくい出し器２４７が上昇するにつれ
て、穴２４５内に溜まった灰を取り出す。図２０で見る
ように、主燃焼室１８２はごみが通される第１取入開口
部２２４を取り囲む端壁２５１を含む。端壁２５１は、
また図１９に見られる点火バーナ２５２を支持してお
り、点火バーナ２５２用の取付け用の開口２５３が見ら
れる。点火バーナ２５２は最初にごみを着火するのに用
いられる。もしごみの量が十分に多ければ、ごみの量が
不十分のとき主燃焼室１８２内に発生する熱の助けを補
足する。 図１７に示される端壁２５４は、図２０で見
るように主燃焼室１８２の他端を形成する。端壁２５４
において、接近扉２５５が接近ポート２５６を覆う。ポ
ート２５６は主燃焼室の検査および任意必要なその修理
時に利用される。

【００４８】さらに、油バーナ２５７が端壁２５４を通
して主燃焼室１８２と連通する。上述のように、主燃焼
室１８２は内側に収容したごみの第１段階の燃焼室とし
て作用する。さらに、主燃焼室１８２はボイラとして作
用し、建物或は他の設備の通常のエネルギ要求に応ずる
ための水蒸気を提供する。もし主燃焼室１８２内にごみ
が無ければ、外部の油で作用するバーナ２５７は通常の
水蒸気量を発生させる熱を提供する。換言すれば、油バ
ーナ２５７は主燃焼室１８２をしてごみが入っていない
炉として作用する。バーナ２５７用の取付け板２５８は
図１９で見られる。ごみ装填側端壁２５１および対向端
壁２５４は金属の外側表面をもつ。その内側には耐火性
内側ライニングおよび他の２つの構成部分を分離する絶
縁層が配置される。図２０に見るように、側壁２６５お
よび２６６ならびに天井或は屋根２６７は移動床２３１
とともに主燃焼室１８２を完成する。図１９および図２
０において、膜壁２７１は側壁２６５および２６６、な
らびに屋根２６７の内側表面を形成する。膜壁２７１は
４インチ (10.2 cm ）中心上の２インチ(5.1 cm ）直径
の金属チューブ２７２で構成される。１／４インチ(0.6
3 cm) 厚さの太い棒或は細いものがチューブ２７２に溶
接されてチューブ間の空所を満たす。チューブ２７２お
よびフィン２７３は合体して連続した膜壁および天井を
形成する。

【００４９】２インチ(5.1 cm)のチューブ２７２は側壁
２６５および２６６それぞれ内において４インチ(10.2
cm) 下方ヘッダ２７５および２７６に溶接もしくは据込
みされる。下方ヘッダ２７５および２７６はそれぞれの
直径は４インチ(10.2 cm）である。チューブ２７２は６
インチ(15.2 cm) の直径をもつ上方ヘッダ２７７への類
似の接合具をもつ。チューブ２７２、下方ヘッダ２７５
および２７６、および上方ヘッダ２７７は主燃焼室１８
２の第１熱交換装置（水蒸気発生機構）を構成する。動
作について述べれば、水は先づ開口２８１から下方ヘッ
ダ２７５および２７６に入る。この水は次にチューブ２
７２を通って上向きに流れて上方ヘッダ２７７に到る。
上方ヘッダから水は対流ボイラ１９１の水蒸気ドラム２
８３から水蒸気として離脱する。ここにおいて水が水蒸
気から分離し、水蒸気は通常の使用目的に充当される。
膜壁２７１の３個所の下方足部は硬質表面をもつ耐火材
被覆２８４をもつ。この耐火材被覆２８４は移動床２３
１の作用を受けて移行する主燃焼室１８２内部のごみに
よって膜壁２７１が摩耗を受けるのを防ぐ。塗布された
セラミック被覆が耐火材２８４上方の膜壁２７１を覆
う。この被覆は主燃焼室１８２内部の大気が減少するこ
とによる腐食からこの壁を保護する。等式（２）は、主
燃焼室１８２がその中での上昇速度を十分低く維持すべ
きことを示している。図１４、図１９および図２０に示
すように、主燃焼室１８２を通る垂直断面は一般に長方
形の外部形状をもつ。特に、主燃焼室の縦軸線と垂直に
とられた断面について上記のとおりである。もしこれら
の横断面が丸味をもつ形状であれば、主燃焼室の底部は
その中央部よりも面積が小さくなる。この小さい面積は
該部におけるガス速度を増大させる。高速で移動するガ
スがつぎに燃焼ごみから微粒状物質を舞い上げかつ汚染
物として環境中にこれら物質を散在させる。形態を方形
にすると、ガス速度を低く保ち、この有害な結果を避け
る。図１乃至図８に示す、熱回収手段を具備しないごみ
焼却炉は、同様に長方形断面を有する。

【００５０】一般に、従来装置に見られる主燃焼室３２
に対して与えられる設計基準は図１４乃至図２０の焼却
炉に適用する。依って、主燃焼室の容積は一般に12,000
Btu/ft³・hrを中心値として10,000〜15,000Btu/ft³・hr
の範囲内に収まらなければならない。上述のように、特
別の環境が、例えば塗料含有材料に対し7,500Btu/ft³・
hrのように変化する。上述のように、主燃焼室１８２は
約75,000〜125,000Btu/ft²・hrでその中間値が理想値で
あるごみの燃焼能力を与えるための面積をもたなければ
ならない。時によって、主燃焼室は上記で与えたよりも
大きい面積さえもつ炉床を有することがある。例えば、
ごみは或る量の低Ｂｔｕ廃棄物を含む。この残存物はそ
の燃焼を完了するための場所を単に必要とする。これは
有効に燃焼するようにそのすべてを維持しなければなら
ない程に小さい熱量をもつ。この状態に適合するため
に、主燃焼室１８２は図１６において例えばのど部３７
１を丁度越えかつ灰穴２４５の前方に僅かな延長部を含
む。天井が低くかつ水管をもたない状態では、この延長
部内で低Ｂｔｕ廃棄物によって発生された熱は燃焼を継
続するように維持される。完全に燃焼しつくすことによ
ってこの延長部はこのシステムから除去しなければなら
ない灰の量を減ずる。

【００５１】延長部を別にして、使用時に、主燃焼室は
一般に十分な燃焼を導入する全体形態をもたなければな
らない。炉床上の高さおよび幅は互いにほぼ等しくなけ
ればならない。長さは一般に幅の２倍乃至３倍とする。
長さ対高さの比は約２．５を超えないことが好適であ
る。図１乃至図８の非熱回収システムに同様な寸法を適
用する。側壁２６５および２６６は膜壁２７１に隣接し
て絶縁層２８６をもつ。絶縁層２８６はチューブ２７２
内の水からの熱の損失を最小にする。金属ケーシング２
８７が絶縁層２８６を覆いかつ側壁２６５、２６６およ
び天井２６７用の外側表面をなす。垂直柱体２９１およ
び水平梁２９２が側壁２６５および２６６に剛性を付与
する。柱体２９１は基礎梁２９３に結合する。ヘッダ２
７５および２７６も柱体２９１に結合して構造の完壁さ
を与える。溶接部２９５は下方ヘッダ２７５および２７
６の中間の柱体２９１への結合を提供する。両端の柱体
２９１において、円筒形スリーブ２９６が膨張継手を用
いてヘッダを支持する。勿論、主燃焼室内のごみはその
燃焼を与えるために空気を必要とする。送風機４９９は
図２０の横向き導管３００内に空気を圧送する。このシ
ステムに入る空気量は送風機４９９上のアイリス５０１
の制御を受けて低下する。次にモータ５０２がリンク仕
掛け５０３を介してアイリス５０１を制御する。

【００５２】横向き導管３００からの空気は次に垂直導
管３０１および３０２に流入する。空気は垂直導管３０
１および３０２からコネクタ３０３および３０４それぞ
れを通過する。ダンパ３０５および３０６それぞれがコ
ネクタ３０３および３０４に流入する空気量を制御す
る。ダンパ３０５および３０６はこの装置の初期の構成
段階で手動調節を受ける。空気はコネクタ３０３および
３０４から上火用空気導管３０９および３１０に入る。
導管３０９および３１０は図１９に示すように主燃焼室
１８２の長さの丁度半分にわたって延びる。空気導管３
１１および図１９には図示しない別の導管が主燃焼室１
８２の左半分にわたって延びかつ個々のコネクタ３１３
および図１９には図示しない別のコネクタを介してそれ
らの空気を受け入れる。これらのコネクタは次にそれら
の空気を図１６に示す垂直導管３１５および図示しない
別の導管から受け入れる。独立の送風機が空気を横向き
導管３００に類似したこれら垂直導管自身の横向き導管
から該垂直導管に供給する。よって、主燃焼室１８２の
２つの半部それぞれはそれ自身の個別の空気システムを
もつ。交互に述べれば、図２０に示す送風機システムは
装填端に隣接する燃焼室半部に供給する。同類の構成部
品を有する同一の送風機システムがその灰側端の近くの
燃焼室の半部に供給する。

【００５３】図２０において、上火用導管３０９および
３１０からの空気はジェット３１９および３２０それぞ
れを通って主燃焼室１８２に流入する。空気吹き出し孔
３１９および３２０の高さは、主燃焼室１８２内の燃焼
物質上方に占位する。従ってこれらは燃焼作用によって
目詰りを起すことは、もしあったとしても極めて稀であ
る。垂直導管３０１および３０２からの空気はまた可撓
導管３２３および３２４に流れる。ダンパ３２５および
３２６が導管３２３および３２４に入る空気量を制御す
る。次に空気は移動床２３１に恒久的に結合されたエル
ボ形導管３２７および３２８に流入する。エルボ導管３
２７および３２８から、空気は圧力室３２９および３３
０それぞれに入る。圧力室３２９および３３０は底板３
３２、側板３３３および３３４それぞれ、および段付き
板３３５、３３６から形成される。チャンネル部材３３
７が底板３３２を支持し、一方、アングル型チャンネル
３３９および３４０が段付き板３３５および３３６それ
ぞれのための構造上の支持部材を提供する。

【００５４】圧力室３２９からの空気は孔３４５からチ
ューブ３４３に入る。そこから、空気はオリフィス３４
７を通って主燃焼室１８２に流入する。主燃焼室１８２
内にごみがある状態で、オリフィス３４７からの空気は
下火用空気として燃焼するごみ内に直接、実際に通流す
る。キャップ３４９がオリフィス３４７と反対側のチュ
ーブ３４３の端部を覆う。もしチューブ３４３が目詰り
を起すと、キャップ３４９が一時的に取り外される。こ
れによってチューブ３４３の流通が維持されたままキャ
ップ３４９の交換を行うことが可能となる。圧力室３３
０に就いても同様にして実施され、ここに圧力室３３０
はその空気をチューブ３５２内のオリフィス３５０から
供給される。耐火煉瓦３５３が、室１８２の２つの半部
に対し、底板３３２、チューブ３４３および３５２、並
びに段付き板３３５および３３６を保護する。図２０に
示すように、オリフィス３４７および３５０はそれらを
囲む耐火煉瓦３５３と同様にすべて垂直面をもつ。これ
はチューブ３４３および３５２にごみが入って詰まるの
を防ぐのを助ける。もしオリフィス３４７および３５０
が傾斜面をもてば、ごみの重さがこの中にその破片を押
し入れて空気流通を阻止するおそれを生ずる。

【００５５】オリフィス３４７および３５０が垂直面を
有しかつその面の背後でチューブ３４３および３５２が
水平に指向配設されることによって、空気を水平方向へ
主燃焼室内に送入する。空気のこの水平運動は必要なご
みの燃焼かたまり内に空気を通流させるのを助ける。さ
らに重要なことは、これによって流動空気に垂直運動成
分を与えるのを避けることができる。これは主燃焼室内
の平均上昇速度を十分に低い値に維持して好ましくない
物質の附随を避けさせる。オリフィス３４７および３５
０から主燃焼室１８２に入る空気速度は移動ガス内に含
有される微粒状物質のサイズが影響する。この速度が増
大すると燃焼ごみから多量の微粒状物質が舞い上がる。
もし舞い上り微粒状物質が不活性物質から成るとすれ
ば、これらは決して燃焼せず間違いなく汚染物として環
境内に飛散する。もしこれら微粒状物質が燃焼できたと
すれば、それらのサイズは、それらが焼却炉を離れて大
気中に入る前に完全燃焼を妨げることになる。また、こ
れらの微粒状物質は環境を汚染する。従って、この空気
は緩徐な速度でオリフィスを通流しなければならない。
オリフィスから約２ft(0.6m)離して人の手を置いたと
き、その人は空気の噴流をわずかに感ずる程度でなけれ
ばならない。一般にジェットからの空気の離脱速度を約
300ft/min(即ち約3.4mile/hr、約5.4km/hr) に制限する
ことによって上記の結果が得られる。150ft/min (2.8km
/hr)の上限速度は一層良好な保証を提供する。一般に、
ガスの低速度とは、オリフィス３４７或は３５０のいず
れか１つを通って室に極めて少量の空気が流入される状
態をいう。従って、主燃焼室１８２はごみを燃焼するた
めに理論空燃比率（±10％）を維持するために必要な空
気を受け入れ可能なように十分多数の空気吹き出し孔を
形成するオリフィス３４７および３５０をもたなければ
ならない。

【００５６】図示の焼却炉において、各段付き板３３
５、従って耐火煉瓦３５３の層は室１８２内へ約18〜24
インチ (45.7〜61.0 cm)水平に延びる。各段階は１列の
オリフィスを含む。さらに、１つの階段の各列内で、オ
リフィスは約８〜９in (20.3〜22.9 cm)の間隔を保つ。
20ft×10.5ft×10.5ft（6m×3.2m×3.2m) のサイズをも
つごみ焼却炉は２４０個のこれらのオリフィスをもつ。
この多数のオリフィスは理論混合気状態を維持するため
緩徐に流動してはいるが十分な空気の流入を許す。事
実、これらのオリフィスは、必要とするごみ燃焼量内に
直接に、要求された理論混合気空気（±10％）のほぼ75
％を提供する。図１９に見えるように、パネル３６１は
チャンネル３６２内を垂直方向に滑動できる。これらの
パネルは水平梁２９３および外側板２８７の一部として
作られかつ互いに嵌合する。こうすることによって、こ
れらのパネルは、移動床２３１と側壁２６５および２６
６との間の開口から逃出するガスを密閉する。これらは
また前記経路に沿って反対方向に空気が流入するのを防
ぐ。ハンドル３６３がパネル３６１の除去および挿入に
利用される。パネル３６１を取り外すと、キャップ３４
９への接近が可能となりオリフィス３４５および３５２
の清浄作業を実施できる。気状の燃焼生成物は、不完全
燃焼物質を含み、主燃焼室１８２を離脱する。これら燃
焼生成物は第１排出開口部と第２取入開口部とを結合す
るのど部３７１を通過して図１６で示すように第２段階
の燃焼室の第１再燃焼室１８５に入る。図１６から燃焼
生成物は第１排出開口部と第２取入開口部とを結合する
のど部３７１を通過して図１６で示すように第２段階の
燃焼室を形成している第１再燃焼室１８５に入る。図１
６におけるのど部３７１の断面積は、主燃焼室１８２か
ら第１再燃焼室１８５へのガスの通流速度を制御する。
のど部３７１は約15,000Btu/ft²・hrの最大通過熱量を
許す断面積をもたなければならない。

【００５７】換言すれば、主燃焼室１８２は或る値のＢ
ｔｕ能力で燃焼するように設計される。これは図１乃至
図９の焼却炉に関して上述した制限を主燃焼室の面積お
よび容積に加える。さらに、のど部３７１の下流に位置
する排出オリフィスは、従って約15,000Btu/ft² の最大
総熱量をもつために十分大きい断面積をもたなければな
らない。この断面積は図１６に示すようにのど部３７１
の中心軸線に対して直角な平面でとられる。 図１乃至
図８の焼却炉に用いるのど部は手動または自動制御式可
動板を含む。のど部３７１の少くとも一部を覆うときこ
の板は主燃焼室１８２内の熱を保持してそこにおける適
当な燃焼状態を保証する。正常使用時において、この板
は吸い込みおよび漏出ガスに対しのど部３７１の全面積
を提供する。主燃焼室１８２からのガスは９０°の角度
で第１再燃焼室１８５には流入しない。直角の入口は流
体の移送を妨げる。それでなく、のど部３７１の中心軸
線は第１再燃焼室１８５の中心軸線とほぼ６０°をな
す。第１再燃焼室１８５はまた耐火扉２０７上方の煙フ
ード３７２から空気および他のガスと混合した煙を受け
入れる。これはごみのスラグが導入されたとき主燃焼室
１８２の入口面積から逃出するガスを捕捉する。

【００５８】最初にごみを主燃焼室１８２に装填すると
加熱によって急速に気化しようとする。この現象は主燃
焼室１８２からラム頭部２１６の引込み中に起る。この
時間中、耐火扉２０７はラム頭部が通過するから開き状
態にある。炉の入口を形成している第１取入開口部２２
４から逃出する煙は煙フード３７２に入る。この煙は図
示しない導管を通ってのど部３７１に近接した第１再燃
焼室に入る。煙フード列３７２からの煙およびガス中の
可燃性物質は第１再燃焼室１８５および第３段階の燃焼
室の第２再燃焼室１８６を通過中に完全に燃焼する。こ
れはこのような汚染物を大気中に直接放散するのを防止
する。第１再燃焼室１８５は、第２再燃焼室１８６と同
様に、主燃焼室１８２の上方に位置する。第１再燃焼室
１８５および第２再燃焼室１８６は縦方向梁３７４に結
合する断面Ｉ型の横方向梁３７３上に載置される。同様
の縦方向梁が図１６に示す主燃焼室１８２の反対側に配
設される。次に縦方向梁３７２は柱体３７５上に設置さ
れる。トラス支柱３７６が縦方向梁３７４と柱体３７５
との間の構造上の安全性を提供する。第１再燃焼室１８
５内のガスは、それらの完全燃焼のために付加酸素を必
要とする。第１空気付加装置を構成するモータ３８２で
駆動される図１５に示す送風機３８１がこの空気を提供
する。送風機３８１からの空気は、導管３８３を通って
流れ、外側金属壁３８５および内側金属壁３８６によっ
て形成された圧力室３８４に流入する。次にこの圧力室
３８４からの空気はジェット３８７を通って第１再燃焼
室１８５に流入する。

【００５９】空気用のジェット３８７は第１再燃焼室の
長さ方向軸線に対し４５°の角度をもって空気を導入す
る。この角度は空気と燃焼ガスとを混合するのに必要な
乱流を提供するのを助け、さらに再燃焼室を通流するガ
スの前進速度を維持するのを助ける。さらに、空気ジェ
ットはリング状に配置され、各リングは一般に最小８個
の空気ジェットを含む。のど部区域においては、これら
のリングは主燃焼室１８２からの入口ポートが存在する
ためにその数が少い。第１再燃焼室１８５はほぼ８個の
空気ジェットリングを含む。或る特定リングの隣接する
リングは相互に約４５°の弧をなして配置される。任意
の1 つの特定リング上のジェットの位置は隣接リング上
の吹き出し孔の半径方向位置から約２２°偏位してい
る。このことは第１再燃焼室１８５のすべての部分を横
切る空気を拡散するのを助ける。耐火壁３８８は内側金
属壁３８６と同様にジェット３８７を囲みかつ保護す
る。耐火壁を通り第１再燃焼室１８５から逃出する熱は
圧力室３８４に入る。ここにおいてこの熱は、ジェット
３８７を通って第１再燃焼室１８５に最終的に流入する
空気を加熱させる。圧力室内でのこの空気の加熱は第１
再燃焼室１８５からの熱損失を再び捕捉する。この熱は
最終的に第２熱交換装置を形成しているボイラ装置１９
１に達する。圧力室３８４内のこの空気は可成りの熱損
失を防ぎ、この結果水蒸気発生器としてごみ焼却炉の効
率を高める。

【００６０】相互依存方式で、圧力室３８４内の低温空
気は外側金属壁３８５が破損を受ける程の温度に加熱さ
れるのを防いでいる。勿論、送風機３８１は継続的に新
鮮、低温の移動空気を提供し、これによって第１再燃焼
室１８５の構造へのこの重要な保護作用を提供する。第
３段階の燃焼室の第２再燃焼室１８６もまた、第２段階
の燃焼室の第１再燃焼室１８５のものと同様な構造を有
する圧力室をもつ。従って、上述の利点がこの場合にも
得られる。空気吹ジェットリングをもつ二重壁圧力室
は、空気層をもって移動し燃焼する火のかたまりを効果
的に包囲する。この包囲空気は燃焼工程による窒素酸化
物の発生を減少させる。主燃焼室内の温度が低いこと
は、望ましくない窒素酸化物を避ける助けをなす。図１
乃至図８のごみ焼却炉３０の第１再燃焼室４６は燃焼す
る火のかたまりの２つの側方の空気ジェット５０から空
気を導入するのみである。よって、この空気は図１４乃
至図２０のごみ焼却炉におけるように火のかたまりの３
６０°まわりを囲むものではない。しかも、最初の実施
例の設計は単に約４５ppm の窒素酸化物を発生するにす
ぎない。第１感知装置の熱電対３９３は第１再燃焼室１
８５を約半分通過した場所でのガスの温度を測定する。
この温度が予め定めたレベル、約1700°Ｆ(927℃) 以上
に上昇すると、第１空気付加装置の送風機３８１はその
モータ３８２によって空気ジェット３８７を通って多量
の空気を第１再燃焼室１８５に送り込む。特に、調整モ
ータは送風機３８１上のアイリスダイヤフラムを開く。
熱電対３９３で測定した温度が予め定めたレベル以下に
下ると、送風機３８１は減量した空気を第１再燃焼室１
８５に送入する。第２感知装置の熱電対３９６は第１再
燃焼室１８５の末端近くのガス流の温度を測定する。こ
の測定値は第２段バーナ３９７に供給される燃料量を制
御する。動作について述べれば、これはバーナ３９７用
の燃料ラインに設けられた弁を比例的に調整する。

【００６１】熱電対３９６は温度1650°Ｆ(899℃) 以上
において、第２段バーナ３９７をその最低燃料位置に置
く。この温度において、バーナ３９７は遮断せず、単に
その最低作用値で動作する。 1,550°Ｆ〜1,650 °Ｆ(8
43〜899℃) の温度範囲に対し、熱電対３９６はバーナ
３９７につり合いのとれた燃料量を提供する。1,550°
Ｆ(843℃) 以下では、バーナ３９７はその最大値で動作
する。これによって第１再燃焼室をその最小所望温度
1,400°Ｆ(760℃) 以上に保つことができる。この温度
以上では、炭化水素は完全にかつ急速に燃焼して水と二
酸化炭素に分解する。

【００６２】ガスは第１再燃焼室１８５から第２再燃焼
室１８６に通流する。これら２つの部分間の接続は図１
５に示すライン３９９に沿ってなされる。この点を越え
て、第２再燃焼室１８６はその空気を第２空気付加装置
の送風機４０１から受け入れる。モータ４０２はアイリ
スの制御の下に維持される送風機を動作させる。アイリ
スを送風機４０１に指向させるモータは第３感知装置の
熱電対４０３に応答する。第２再燃焼室１８６は第１再
燃焼室１８５のそれと極めて類似した構造を有してい
る。送風機４０１からの空気は外側金属壁４０６と内側
金属壁４０７との間の圧力室４０５に入る。空気は圧力
室４０５から空気吹き出し孔４０８を通って第２再燃焼
室１８６に流入する。圧力室の壁４０６と４０７との間
に低温空気を通過させる利点は、第１再燃焼室１８５に
関して上述した利点を受ける。熱電対４０３の温度が約
1,400°Ｆ(760℃) のその下方設定点を超えると、第２
空気付加装置の送風機４０１上のアイリスはその最大開
口位置に移動して、多量の空気の流入を許す。 1,400°
Ｆ(760℃) 以下の温度では、アイリスは部分的に閉じ、
かつ送風機４０１は少量の空気を導入する。

【００６３】第２再燃焼室の熱電対４０３はまた約1,50
0°Ｆ(815℃)の上方設定点をもつ。この温度以上では、
既述のごみ焼却炉におけるように、このシステムは正常
状態で動作する。上方設定点の超過は主燃焼室および第
１再燃焼室における過剰燃焼を示す。従って、熱電対４
０３が第２設定点を超えると、装填手段が機能を遮断さ
れてごみの主燃焼室１８２への充填を防止する。これに
よって燃焼が一層強くなるのを防ぐ。さらに、熱電対４
０３が上方設定点以上になると主燃焼室１８２へ導入さ
れる空気量を下げる。特に、図２０において、熱電対は
アイリス５０１の位置を決定するモータ５０２を制御し
従って送風機４９９に入る空気を制御する。勿論、主燃
焼室１８２内の空気量の減少は該室における燃焼速度を
低下する。これはこのシステムが処理生成物を処理する
ための燃焼能力を低下する。第２再燃焼室の熱電対４０
３が第２設定点以下に下がると、このシステムは正常状
態に戻る。充填手段が発動され、主燃焼室１８２はその
全空気量を受け入れる。勿論、上方設定点は特定の焼却
炉の運転を取りまく環境状態につれて変化する。例え
ば、第４段階の燃焼室において、図１４に関して述べた
ように、煙突１８７の下方部分に低温空気を付加する。
これによってガスがボイラ１９１に到達する前にガスを
冷却し、気化した無機物がボイラ表面に凝結するのを避
ける。よって、第４段階の燃焼室における低温空気の付
加は熱電対４０３が存在する第２再燃焼室１８６におけ
る温度を上昇させる。

【００６４】以下に述べるように、第２再燃焼室は2,00
0°Ｆ(1,093℃)の温度で運転可能である。これは完全燃
焼を確保して塩素原子を塩素化炭化水素から遊離するの
を助ける。上述のように、すべての設定点の温度は種々
の因子によって定まる。例えば、焼却されるごみの性質
は設定点に対し特定の設定値を示す。細部構造に関して
は例えば第４段階の燃焼室において第２再燃焼室の熱電
対４０３の上方設定点を高める等種々の設定点を提案で
きる。さらに、第１再燃焼室および第２再燃焼室から形
成されたガス流中の熱電対の位置は、それらの設定点の
比温度に影響する。例えば、図１５の第２段階の燃焼室
の第１感知装置の熱電対３９３は、図１の第１再燃焼室
の第１感知装置の熱電対５４の場合よりも第１再燃焼室
１８５のバーナ３９７に接近して位置する。２つの熱電
対５４および３９３は第１再燃焼室内に提供された空気
量を制御することに関しては同一の機能を果す。しか
も、後者は第１再燃焼室バーナおよび主燃焼室からの加
熱ガスに極めて接近しているから高い温度設定点をも
つ。

【００６５】そのうえ、同一の全体形態の見せかけ構造
を有するが各焼却炉の個々の特異性は種々の設定点に対
し実際の温度を若干調節することを必要とする。焼却炉
内に装填された特殊の種類のごみはさらに別の変更を示
す。しかし、設定点および動作を適切に調節したとき
は、煙および他の汚染物を発生せずにごみを燃焼するよ
うに焼却炉を制御することができる。上述のように、図
１乃至図８の第１再燃焼室および第２再燃焼室４６およ
び５６〜５８は図１４乃至図２０のごみ焼却炉・ボイラ
用の類似の第１再燃焼室１８５および第２再燃焼室１８
６と相等して機能する。事実、それらは相応する機能を
果すから、第１再燃焼室および第２再燃焼室１８５およ
び１８６を形成する丸型室は実際の場合最初の実施例の
焼却炉３０に使用できることが判る。主燃焼室３２から
離脱するガスは、主燃焼室１８５および第１再燃焼室１
８６と極めてよく似た構造をもつ第１再燃焼室および第
２再燃焼室に流入するだけである。

【００６６】図１乃至図８のごみ焼却炉30は熱回収手段
は有しない。しかも、その第１再燃焼室および第２再燃
焼室に丸型室１８５および１８６の使用が可能である。
二重壁空気圧力室を有する丸型室は熱回収設備を用いず
に焼却炉における汚染物の発生を避けることができる。
図１４乃至図２０の丸型室１８５および１８６の円形断
面形状は特に大型装置に対し一層好適合である。このこ
とは、図１乃至図８の焼却炉に対し上述した旋転作用は
第２再燃焼室を大型にすることを無意味にするから好ま
しい設計である。しかし、図１乃至図８に示すような方
形断面形の燃焼室４６および５６〜５８は特に第２再燃
焼室における旋転作用をもつ小型サイズのものに対し満
足できる使用効果を提供する。将来考えられる他の形態
もまた使用可能で、かつ恐らく好ましいものと考えられ
る。

【００６７】再燃焼室はその形状の如何に拘らず、特別
の機能を果す。第１再燃焼室に入る煙は、主燃焼室から
入る任意の可燃性流体を気化するため付加熱を必要とす
る。生成する炭化水素ガスの温度もその燃焼点まで上昇
しなければならない。さらに、第１再燃焼室内の加熱さ
れたガスは、ともに燃焼するための一般に空気を用いる
若干量の酸素を要求する。第１再燃焼室に入る空気はま
たこれらのガスをこの燃焼室を通って第２再燃焼室に押
入させるのを助ける。第２再燃焼室内の加熱された燃焼
ガスはそれらの燃焼を完成するための空気を必要とす
る。さらに、これらのガスの燃焼は第２再燃焼室の温度
を許容し得ないレベルに上昇する。従って、導入された
空気或は他のガスはその温度を制御可能レベルに低下す
る。従って、完全燃焼を遂行するために第２再燃焼室に
要求される空気量は第１再燃焼室において要求される空
気量とは相違する。さらに重要なことは、空気に対する
第１再燃焼室の要求の変化がしばしば第２再燃焼室に対
する変更に伴って変動することである。特に、これは主
燃焼室内に導入されるごみの量と種類による。従って、
同一比率でのみ変化するように２つの再燃焼室へ空気の
流入を許すことは、主燃焼室内へのごみの装入量、ごみ
の種類およびタイミングを苛酷に制限する。２つの室を
個別に制御できるようにすることはこれらの制限の多く
をなすことができる。その結果、２つの再燃焼室が主燃
焼室から離脱しかつ第１再燃焼室に入るガスの種類およ
び温度の出力を急速に変化させることができる。

【００６８】第１再燃焼室および第２再燃焼室は、それ
らの多用性のゆえに、それ自身で即ち主燃焼室を用いず
に、煙燃焼器としての使用が知られる。換言すれば、こ
れらの燃焼室は流動する流体流内の可燃性ガス源に接続
できる。よって、これらは附随する材料が完全燃焼して
多くの汚染物を含まない離脱流を提供する。再燃焼室が
作用する流体は図示されたものとは異った単に燃焼室の
排出物である。これとは別に、これらは化学反応生成物
の部分を構成する。排出物が排出される特定の源は重要
な配慮事項ではない。むしろ、これらは再燃焼室内で完
全燃焼するように該室に到達しなければならない。一般
に、第１再燃焼室に入る可燃性微粒状物質のサイズは、
約100μを超えてはならない。これによって、約1,400°
F(760 ℃) 以上の温度で１秒間再燃焼室内にもしこのよ
うな物質が留まればそれらの完全燃焼を許す。適正な滞
留時間を提供するために、これらの物質は約40ft/sec(1
2.2m/s) を超えない速度で再燃焼室に流入しなければな
らない。しかし、これらは通常少くとも20ft/sec(6.1m/
s)の速度で流入する。後述するように、もし流入ガスが
これらの制限内におさまらなければ、再燃焼室の構造お
よび設計変更が実施される。例えば、サイズで 100μを
超える炭化水素粒子は再燃焼室内での長い滞在時間を必
要とする。これは即ち大型の流入粒子を完全燃焼するた
めに十分な滞在時間を提供するために長い寸法の再燃焼
室を提案することになる。これとは別に、例えば旋転分
離機などを用いて前もって過大な粒子を除去すれば、標
準長さの再燃焼室の使用ができる。図示の主燃焼室の１
つから、或は別の発煙源からにせよ、流入する物質は完
全燃焼するために十分長い時間を再燃焼室内ですごさな
ければならない。上述のように、約100μの最大粒子サ
イズのものは一般に完全燃焼するためには約３／４〜１
秒を必要とする。100μ粒子の完全燃焼を保証するには
ガスは全体として１秒間室内にあることが好適である。
これらの再燃焼室は約1800°F(982 ℃) の平均設計温度
をもつ。一般に、この温度は温度測定が行われる再燃焼
室内の特定の位置によって変わる。第１再燃焼室の入口
端におけるバーナに近い程、温度はその値を実質的に超
える。第２再燃焼室の端部に向けて動かすにつれて、こ
の温度は前記値以下に十分下げることができる。

【００６９】上記で与えられた滞在時間および温度をも
つ100 μ炭化水素粒子の完全燃焼は、第１再燃焼室およ
び第２再燃焼室において高程度の乱流を与えることを必
要とする。空気ジェットは空気をこれらの室内に十分な
速度でこれらの粒子に到達させる。この乱流がなけれ
ば、さらに高い温度とさらに長い滞在時間がこの粒子を
燃焼するのに必要となる。再燃焼室を通流するガスは約
32ft/sec(9.8m/s)の平均速度をもつ。、特定の速度を達
成するには、まず再燃焼室の適正な総断面積を選定する
ことである。この再燃焼室導入された可燃性気状物質の
量と速度、空気吹き出し孔を通して導入される空気量、
およびガスとバーナによって提供される組合せ空気量も
またこの速度に影響を与える。上述のように、このガス
は少くとも³/₄ 秒間は再燃焼室内に滞在しなければなら
ない。平均速度32ft/sec(9.8m/s)において合計長さが約
24ft(7.2m)の２個の再燃焼室を必要とする。１秒間の好
適滞在時間に対しては、この再燃焼室長さは32ft(9.8m)
に延長しなければならない。

【００７０】特に、再燃焼室内の気状物質の速度は、前
記の等式（１）であらわされ、これは主燃焼室内のガス
に対するものである。もし、再燃焼室の使用温度が所望
の1,800°F(982℃)から変化すると、ガスの速度も変化
する。これは、ガスの容積が理想気体と仮定して温度の
上昇とともに直線的に増大するという事実に起因する。
この現象は次の等式の形をとる。 Ｑ₁ ＝Ｔ₁(°F)＋460 （３） Ｑ₂ ＝Ｔ₂(°F)＋460 ここにＱ₁ およびＱ₂ は温度Ｔ₁ およびＴ₂ それぞれに
おける再燃焼室内のガスの容積である。炭化水素の燃焼
を保証するために、再燃焼室の温度は約1,400°F(760
℃）に維持しなければならない。（１）式に上記の
（３）式を組み合わせると、煙突ガスはこの温度におい
て26ft/sec(7.9m/s)で流動する。同様に、2,200°F(120
3℃)は再燃焼室内の温度の上限を示す。この温度では、
ガスは約37ft/sec(11.3m/s) で流動する。よって再燃焼
室の正常使用温度範囲は26ft/sec(7.9m/s)と37ft/sec(1
1.3m/s) との間の速度をもつガスを提供する。理想的に
は、図１乃至図８に示す再燃焼室を有するごみ焼却炉は
約45ppm 以下の窒素酸化物を生じながら燃焼を達成す
る。空気層をもって燃焼するガスを囲む能力をこれらの
再燃焼室は有するから、図１４乃至図２０の再燃焼室は
このレベルをさらに下げることもできる。

【００７１】実質的に完全燃焼を遂行する際に、図示の
ごみ焼却炉は一酸化炭素の発生を避ける。排出物の測定
では、50％過剰空気に修正して約10ppm 以下の一酸化炭
素レベルを示す。実際の生成率はそれ以下であった。比
較のため、「State of Illi-nois Air Pollution Contr
ol 委員会」が1970年の「Federal Clean Air 行動」を
実行するために１つの標準を提起した。この委員会は次
いで一酸化炭素の最大レベルを500ppmとした。上述のご
み焼却炉では一酸化炭素量はこのレベルの¹/₅₀以下であ
る。排煙の炭化水素含有量も約10ppm のレベル以下に維
持する。ごみ焼却炉は一般に炭化水素含有量に対する規
定標準を未だ有しない。現在の標準は、就中過度の炭化
水素含有量から生ずる煙の発生に関するもののみであ
る。主燃焼室からの物質の滞在時間およびそこにおける
低いガス速度は再燃焼室内での可燃性物質の完全燃焼を
保証する。通常の嵩張り公共ごみに対し、排出物は一般
に12％二酸化炭素含有に修正して約標準立方ftガス当り
0.08粒未満の微粒状物質を含む。種々の状態が焼却炉を
してこのレベルを超えさせる。例えば、もしごみが重量
で２％以上の塩素を含めば、排出物はさらに多量の微粒
状物質を含む。これは塩素が不純物除去剤として作用す
る事実から生ずる。従って、これは灰分内に発見される
他の物質、或は壁上の灰残留物および主燃焼室内の煙と
結合する。こうした場合に、炉温度において通常は安定
な種々の酸化物は揮発性塩化物に変換する。焼却作業後
に、これらの塩化物蒸気は、ガスが冷却すると、凝結し
て微粒状物質としてあらわれる。

【００７２】さらに、平均的な公共廃棄物内には通常そ
の量を発見できない種々の不活性無機物成分は主燃焼室
温度において気化することができる。上述の塗料を含む
ものに対する説明はこの現象の１例である。このシステ
ムの排出ガスが低温のときは、これらの無機物は汚染微
粒状物質内に凝結する。塩素或は低温で気化する無機物
質を含む廃棄物に対しては、システムの設計或は作用因
子の改変によって、しばしば微粒状汚染物の有害生成物
を避けることができる。勿論、主燃焼室および２つの再
燃焼室内での燃焼状態を最適にすることだけではすべて
の可能な汚染物を除去するには不十分であり、或る構成
要素のこの性質はこれら汚染物を望ましくない形態でガ
ス中に保持させる。例えば、酸化塩素および酸化硫黄は
３つの燃焼室内で得られる状態の如何に拘らず残留し、
これらは「安全」物質への燃焼を実施しない。これらを
取り除くには、第２再燃焼室の下流に別の装置を設けな
ければならない。図１４に示すごみ焼却炉において、下
記に述べるように、ガス浄化装置１９４は自由塩素およ
び塩素塩を除去する特別の目的を果す。

【００７３】図１７にもどり、システム内のガスは図示
のように、第２再燃焼室１８６から離れてＴ形部４１２
に入る。正常運転時には、Ｔ形部４１２からのガスは煙
突１８７の下方部分４１３を下向きに通流する。ガスが
この方向に流れるのを保証するために炉キャップ１８９
は閉じた状態を維持し第３排出開口部を形成する開口１
９０を煙突１８７の上方部分４１５から閉塞し、両方の
カバーは閉じる（図１４乃至図１７に示すように一方の
カバーが閉じかつ他方のカバーが開く場合とは異り）。
さらに、下方煙突部分４１３を通るガスの下向き通過を
助けるために、導入された送風ファン１９６が図１４お
よび図１８に示すが第２熱交換装置を形成している対流
ボイラ装置１９１を通してガスを引き出す。上述のよう
に、図１４において、冷却されたガスは対流ボイラ装置
１９１を通過したのちに導管２００を通って煙突１８７
に戻る。特に、この第４段階の燃焼室において低温のガ
スが第２再燃焼室１８６を離脱する流体と混合しかつ冷
却する。特にこの戻りガスはＴ字形部４１２の下方の下
方煙突部分４１３に入る。下方煙突部分は、第４段階の
第３再燃焼室として用いられるとき、再循環ガスを導入
するために第１再燃焼室および第２再燃焼室１８５およ
び１８６と類似の構造をもつ。勿論、これは二重壁圧力
室供給ジェットリングを含む。これらのジェットは煙突
部分４１３内に開口し、かつ一つのリング上に４５°間
隔で８個の喰違い配列リング内に収まる。また、これら
第３再燃焼室と第２熱交換装置とは主としてもう１つの
熱回収装置を構成している。

【００７４】下方煙突部分４１３における第４段階の第
３再燃焼室の使用は第２再燃焼室１８６の動作に便宜を
与える。このように実施された冷却は第２再燃焼室を実
質的に上昇した温度で動作させる。よって、第２再燃焼
室は2,000°F(1,093℃) までの温度で良好に動作し、か
つ通過するガス内で効果的に完全燃焼を実施させる。ま
た、少量の過剰空気を導入するからボイラ効率も増大す
る。この上昇した温度はまた塩素を結合した炭化水素か
ら遊離するのを支持する。この温度を得るために、第２
再燃焼室の熱電対４０３ は上方設定点として2,000°F
(1,093℃) をもつ。 第４段階の燃焼室は、再循環ガス
の代りにガスを冷却するため付加流体を使用することが
できる。液状の水は高い熱容量をもちかつ可成りの熱を
吸収する。周囲空気および水蒸気も上記と同様の結果を
与える。しかし212°F(100℃) 以下の温度で単に多量の
この流体の導入を介してのみ導入された水の蒸発の潜熱
の欠乏は同一の結果を与える。よって、空気および水蒸
気は有効であるがその効率は低い。しかし、煙突からの
ガスの再循環はボイラ部分１９１内のガスＱ温度を下げ
るために外部空気或は他の媒体を導入する必要を避け
る。例えば周囲空気は、第２再燃焼室１８６か下方煙突
部分４１３において取入れできる。しかし、いずれの場
合も、過剰低温空気の付加は付加空気をボイラ１９１の
温度までもたらすために必要とする熱量を損失する。従
ってボイラ効率は低下する。特に、空気中に７９％含ま
れる窒素は燃焼中は不活性のままで、しかも加熱され単
に煙突ガスとしてのみ煙突から逃出する。

【００７５】勿論、ボイラ１９１は過剰低温空気をボイ
ラ温度までもたらすのに必要な熱を回収することはでき
ない。しかし、煙突からのガスは既に、ボイラの僅かに
上昇した温度にある。従って、煙突から再循環されたガ
スによって捕捉された大部分の熱はボイラ１９１によっ
て回収される。従って、第２再燃焼室を離脱する燃焼ガ
スを冷却するため煙突ガスを再循環することは、同一目
的のために外部過剰低温空気の使用によって附随される
ごみを避ける。エコノマイザが煙突からの熱損失をさら
に減ずる。しかし、高い塩素含有量を有するごみを焼却
する際、塩化水素はエコノマイザの表面温度が零点以下
に下がると、凝結してエコノマイザの金属部に付着す
る。よって、経済要因としてエコノマイザの全面使用
か、部分使用か或は不使用かの最終選択が採られる。ガ
スは、下方煙突部分４１３を下向きに通って流動したの
ち対流ボイラ装置１９１の入口４１４を通過する。対流
ボイラ装置１９１内でガスは下方圧力室区域４１６から
水管４１７の下方部分を横切って中央圧力室４１８に流
入する。ガスは次に上方水管部分４１９を横切って上方
圧力室４２０に到る。邪魔板４２３はガスがその経路に
沿って移動し下方圧力室から上方圧力室への直接の移動
を防ぐことを保証する。上方圧力室から、ガス結合部４
２７を通って大気へ、或は所要に従って図１４のガス清
浄器１９４、袋ハウス或は沈澱器のような収集装置に流
入する。後者の場合、ガスは処理されてから大気に放出
される。第２熱交換装置を構成する対流ボイラ装置１９
１は、ボイラとして、通常の水ドラム４３１を有し、こ
のドラムは下方水管部分４１７、上方水管部分４１９を
通ってから水蒸気ドラム２８３に水を通流させる。水に
与えられた熱によって提供される自然循環は補助ポンプ
を必要とせずに水のこの流れを保証する。水蒸気室２８
３内において、水蒸気はドラム２８３の上方部分に移動
し、一方この水は下方部分に落下しかつ導管４３３から
水ドラム４３１に戻る。発生した水蒸気はパイプ４３５
を通ってドラム２８３から離脱する。

【００７６】上下各水管部分４１７および４１９はその
ままか或はフィン付き管を有す。フィン付きの場合、さ
らにすす送風機４４７を含み、この送風機は空気或は水
蒸気を水管部分４１７および４１９を横切って任意の吸
着材料に排出する。さらに、ボイラ１９１は図において
見られる水管装置の代りに煙管系或はコイル管強制循環
ボイラの形態を採ることができる。対流ボイラ装置１９
１の外壁は耐火材の内層４４１、絶縁中間層４４２、お
よび外壁層４４３を有する。チャンネル型補強部材４４
４が外壁層４４３に強度を付与する。上述のように、吸
込みファン１９６は空気を下方および上方水管部分４１
７および４１９を横切って吸引してこの部分に起る圧力
降下を補償する。吸込みファン１９６は第２再燃焼室１
８６の出口近くに配設された圧力変換器に応答する。こ
の変換器は静圧を測定して吸込みファンの動作を制御し
て所望の圧力を維持する作用を有する。第２再燃焼室の
端部にこの変換器を配設することによって主燃焼室１８
２、第１再燃焼室１８５或は第２再燃焼室１８６のいず
れかに導入される空気を補償させる。これは、この変換
器をもし主燃焼室に配設すれば上記の補償はできない。
後者の場合、付加的に導入された空気が再燃焼室内の速
度を許容できないレベルまで増大させる。この結果、ガ
スは完全燃焼のための十分な時間そこに留まることがで
きない。変換器を第２再燃焼室の出口に配設することに
よってこの望ましくない結果が避けられる。吸込みファ
ンは好適に第２再燃焼室の出口において約40ft/sec(12.
2m/s) の速度を維持する。

【００７７】図１４〜図２０のごみ焼却炉・ボイラにお
いて、熱は主燃焼室１８２およびボイラ１９１から得ら
れる。換言すれば、ごみはその燃焼を主燃焼室１８２内
で始め、ここにおいて他の目的のために若干の熱を提供
する。次にガスは第１再燃焼室および第２再燃焼室に入
り、ここにおいては熱回収は起らない。第２再燃焼室の
後にガスは他の熱回収のためにボイラに流入する。よっ
て熱回収はすべての燃焼室において起る１つの処理工程
を構成するものではない。そうでなく、効率的に実施さ
れる。主燃焼室において、発熱反応が行われるが、しか
し、吸熱反応が可塑性およびゴム質廃材との間で起り得
る。このようにしてごみの初期燃焼が通常、過剰の熱を
発生する。第１再燃焼室において気化した可燃性物質は
それらの燃焼温度に達するために付加熱を要求する。こ
のシステムはしばしば良好な燃焼状態を維持するために
補助燃料を必要とする。明らかに、この段階の燃焼室で
は回収可能な過剰熱量は存在しない。同様に、第３段階
の燃焼室は燃焼を完成するために利用可能なすべての熱
を必要とする。第３段階の燃焼室後流では、燃焼は終結
する。熱は燃焼を支持するためにはもはや不必要であ
る。この点において、ガスは第２熱回収装置即ちボイラ
１９１にこの熱を安全に提供する。もし、煙突部分１８
７の下流において故障が起ると、炉キャップ１８９が開
いて燃焼ガスを大気へ直接に通気する。これによって構
成部品の破損を避けかつ煙が周囲区域に入るのを防ぎか
つ作業者のこうむる危険を防止する。

【００７８】図１７に示すように、炉キャップ１８９は
枢軸点４５１まわりに回転する。一般に重錘４５２とレ
バーアーム４５３との組合わせは炉キャップ１８９を開
き状態に保つ。これを閉じるには空気シリンダ４５４の
能動作用を必要としシリンダロッド４５５を伸長する。
これによって炉キャップ１８９が閉じる。図２１および
図２２に示す表は、焼却炉の動作の若干段階の燃焼室を
介しての焼却炉の種々の構成要素の動作を表示する。こ
れは遭遇する種々の状態の下での焼却炉の動作を示す。
この表の若干の項目は組み合った検知器および警報器を
含む。例えばバーナは火焔安全検知器および警報器を含
む。このシステムを運用するために、これらの検知器は
バーナが実際に火焔を伴っていることを指示する。さも
なければ、警報器がこのシステムに注意を喚起すべきで
あることを作業者に警告する。さらに、或る形の故障が
起ると焼却炉は完全に停止する。例えば、燃焼空気送風
機およびバーナ用送風機は圧力スイッチと組み合わされ
る。もし送風機が正常に特定の時間に動作すればこれら
の検知器はそれらが事実そのとおり動作していることを
示さなければならない。これらはすべてバーナ、送風機
と組み合わされた標準技術である。Ｉ列からＸＸＶ列は
このシステムの動作の種々の段区域をあらわす。特に、
列Ｉから列ＩＶはこのシステムの初期始動を示す。列Ｉ
Ｖから列ＸＩＩはこのシステムの正常運転様態をあらわ
す。このシステムの正常および非常部分的および完全遮
断様態は列ＸＩＩＩから列ＸＸＶまでにあらわす。Ａ欄
には各列が記す動作の種々の様態をあらわす。Ｂ欄から
Ｖ欄までは種々の動作様態における種々構成要素の状態
を示す。

【００７９】図２１および図２２の表において、文字
「Ｘ」は変換器による制御或は検知の不定設定を示す。
換言すれば、或る特定の列上で論じた動作の様態はその
欄における「Ｘ」を付した構成要素の特定の設定或は状
態に依らない。同様に、空白個所は単純に「断」を意味
する。最後に、文字「Ｎ」はＢ欄からＪ欄までに含まれ
る安全組み合い用の正常状態をあらわす。「Ａ．Ｆ」は
ボイラ・対流装置191 がこれを通る空気流をもたなけれ
ばならないことを示す。上述のように、列ＩからＩＶま
では（図２１) 、焼却炉・ボイラの運転開始中の状態に
簡単に関連する。特に、列ＩＶはこのシステムが動作状
態に丁度達したことを示す。この点において第２段階の
燃焼室の温度はその最初の設定点に達する。これは主燃
焼室および第２段の燃焼室が十分に高温となって主燃焼
室内に装入されたごみの燃焼が実施できることを示す。
従って、点火バーナ用の燃料は、この点においてごみの
最初の装填物を点火するために接続状態となる。また、
装填機は動作を始めてごみを主燃焼室内に移動しかつ燃
焼工程を開始する。

【００８０】列Ｖから列ＸＩＩまでは種々のしかし正常
な動作状態の下における焼却炉・ボイラの動作を示す。
これらの状態は特に熱電対４６１、３９３、３９６およ
び４０３によって決定される種々の設定点に達する温度
に関する。これらの列は図１〜図１３の焼却炉に対する
図９に示す種々の状態に対応する。上述のように、２つ
のシステムの設定点の実際の温度は、他の因子と同様に
熱電対の配設位置、特定のごみの性質によって変化す
る。勿論、一般原理は同じである。図１４〜図２０の焼
却炉に対する種々の温度設定点に関するこのシステムの
動作の変化は図２１のＯ欄からＳ欄に示す。列ＩＶは図
１〜図１３に関して述べたシステムに対しては示されて
いない動作状態を示す。この列はその第１設定点より高
くしかもその第２設定点よりも低い点の２1/2 段階にお
ける第１再燃焼室１８５内の熱電対３９６によって決め
られた温度に関する。２つの設定点の間において、第２
段階の燃焼室バーナ３９７用の燃料はその２つの極限値
のいずれをもとらない。その代り、低設定点以下の最高
燃料設定と、高設定点をとる低燃料設定点との間で比例
させる。

【００８１】上述のように、第２段階の燃焼室１８５は
ここを通る炭化水素の完全燃焼を補償する温度を維持し
なければならない。低設定点において、第２段階の燃焼
室のバーナ３９７は、温度を維持するために最大状態で
動作しなければならない。第２、或は高設定点におい
て、第２段階の燃焼室のバーナ３９７の燃料弁はその最
低設定位置をとり、通流する炭化水素の燃焼は所要の温
度を維持する。これらの両値の間で、燃料量は、温度が
低設定点と高設定点との間で変化するにつれてその高設
定点位置からその低設定位置に変化する。列ＸＩＩＩか
ら列ＸＸＶ（図２２) まではシステムの種々の遮断モー
ドにおけるシステムの動作を示す。列ＸＩＩＩは作業者
が「非常」（或は「恐慌」）スイッチを操作したときに
起る事柄を記す。そこに示すように、すべての構成要素
は単純に遮断状態になる。列ＸＩＶからＸＶＩＩＩまで
はこのシステムの自動的かつ完全な遮断の種々のモード
を示す。種々の遮断に対する理由は各ラインＸＩＶから
ＸＶＩＩＩに示す。各ラインに示す状態はシステムの動
作の完全終結を必要とする十分に異例でかつ望ましくな
い状態をあらわす。他の異常な状態でこの焼却炉・ボイ
ラを運用することができるが、これは通常のモードでは
ない。列ＸＩＸからＸＸＩＩまでに与えられたこれ等の
状態の或るものが起ると、このシステムは依然として動
作するがそれは単に正常でない様式によるものである。
これらの状態の或るもの、例えば炉キャップ１８９が開
くことがある。この場合、如何なる排出ガスもボイラ１
９１を通流しない。しかし、これらの制限にも拘らず、
もし他の問題が干渉しなければ、焼却炉はなお使用可能
であり引き続きごみを燃焼する。

【００８２】このシステムを遮断する正規の方法は列Ｘ
ＸＩＩＩからＸＸＶに示される。列ＸＸＩＩＩに見られ
る正規遮断の段階１において、装填装置は「断」状態と
なって如何なるごみも焼却炉には装填されない。勿論、
焼却炉内に既に装填されているごみはその燃焼を完了し
なければならない。主燃焼室１８２内のごみがその燃焼
を通じて減少されると、主燃焼室１８２内の油バーナ２
５７用の燃料と空気が「接」状態にならなければならな
い。次にバーナ２５７は主燃焼室１８２を十分な燃焼を
保証するために十分高い温度に維持する。さらに、腐食
性材料がごみから気化する機会がある。これはボイラ１
９１内の輻射用壁管２７３および通水管４１７、４１９
両方の酸腐食を避けるのを助ける。このシステムは第１
タイマによって定められた時間中、正規の遮断段階１に
保つ。次に列ＸＸＩＶに示す正規遮断の段階２に入る。
この点において、第１段階の燃焼室の油バーナ２５７へ
の燃料および空気は点火バーナ２５２への空気の場合と
同様に「断」状態にされる。第１、第２および第３段階
の燃焼室の送風機２９９、３８１および４０１はそれぞ
れ, 残りの気状燃焼生成物のシステムを清浄にするため
に作動状態にある。

【００８３】正規遮断の第２段階の燃焼室は第２タイマ
によって定めた時間中継続する。そののち、このシステ
ムは列ＸＸＶに示すその第３遮断の第３段階に入り、こ
の段階においてこのシステムは実際に「断」状態にされ
る。図２３から図３０までの流れ線図は図１４〜図２２
の焼却炉・ボイラシステムの運転中の種々の段階を示
す。Texas Instrument 5TI-103 制御システムおよびシ
ーケンサがシステムの構成要素の適正な順次動作に必要
な方向を提供する。図２３から図３０において、長方形
ブロックはシステムの動作の論理段階を与える。五角形
ブロックは後続する段階が自動的に追従することを示
す。円４７３および４９０のような円形ブロックは使用
者が手で設定しなければならないスイッチを示す。菱形
は一般のように、このシステムのプログラム或は制御に
おける決定点を示す。図２３から図２４に線図表示され
たことのシステムの動作は使用者が円４７３で示す主動
力スイッチを「接」状態にすることによって開始する。
電球４７４が次に点灯してシステムが実際に動力を受け
入れたことを示す。種々の他の構成要素もまた電流を受
け、この電流はブロック４７５で示す警報システム、ブ
ロック４７６で示すファン作動器、ブロック４７７で示
す点火バーナファンおよびブロック４７８で示す温度制
御器を「接」状態にする。

【００８４】２つの附属パネルが主パネル上に配置され
かつそれらの動力を制御するオン・オフスイッチを有
す。よって、スイッチ４８２はブロック４８３で示す段
区域２用バーナに動力を提供する。主パネル上の信号灯
４８４がスイッチ４８２を介して段区域２用バーナパネ
ルによって動力を示す。同様に、ブロック４８５で示す
段区域１用の油バーナはその動力をスイッチ４８６を介
して受ける。主パネル上の信号灯４８７はスイッチ４８
６が動力を主燃焼室内の油バーナに供給する位置を占め
ることを示す。このシステムを始動中の次の段階とし
て、使用者は円４９０で示すごみ装填パネルに動力を
「接」状態にする。その結果、信号灯４９１はこのパネ
ルが電流を得たことを示す。ごみ装填パネルからの動力
は先づブロック４９２で示している灰穴内の水のレベル
を定める変換器に流れる。信号灯４９３は、十分な水が
この穴内に収容されたとき点灯する。ごみ装填パネルか
らの動力はまたブロック４９４で示す灰除去装置に流れ
る。ごみ装填パネルからの動力はまたブロック４９５で
示す空気圧縮機を運転する。この構成要素によってつく
られた空圧力はブロック４９６で示す炉キャップ、ブロ
ック４９７で示すホッパ蓋、およびブロック４９８で示
す移動床構成要素を作動するのを助ける。しかし、移動
床はまたごみ装填パネル自身から直接に電気動力を必要
とする。ブロック４９５の右側の矢印はその後に図示さ
れた動作が自動的に起ることを示す。よってブロック４
９５で示す空気圧縮機の作動がブロック４９６乃至４９
８に空圧力を提供する。ブロック５０２で示す作業者は
３つの段階の燃焼室における温度制御器の設定点を点検
しなければならない。一般に、これらの点は実質的な作
動時間を切り替えることはない。しかし、作業者は何等
かの偶発的な原因によってこれらの設定位置が変更され
るという災難が起っていないことを確認しなければなら
ない。

【００８５】使用者はまた、主燃焼室がその燃料をごみ
からか、或は燃料油から受けるかを決定する。一般に、
この装置はごみに作用するために始動される。従って、
使用者は水蒸気発生選択スイッチを円５０３で示すごみ
モードにしておく。註記ブロック５０４はこのシステム
がもしこのモードにおいて燃料として石油ガスを使用す
れば始動できないということを表示する。動作を開始す
るためには燃料油モードかごみモードで運転しなければ
ならない。次に使用者は炉キャップ選択器を円５０７で
示す自動モードにおく。註記ブロック５０８に示すよう
にこのシステムが先づ始動すると、炉キャップは選択器
を自動モードにした状態で開き位置に維持され、システ
ムはまだ動作しない。これとは別に、もし炉キャップが
その閉じ形態を占めれば、これらのキャップは円５０７
で示すように開かなければならない。図示のように、炉
キャップの動作にはブロック４９５の空気圧縮機の動作
からブロック４９６で示す空圧力を必要とする。 菱形
５０９は、次に炉キャップが実際に適切に、開き位置に
移動されたか或は留まっているかを諮問する。もし
「否」であればキャップは、１つの可能性として、それ
らの閉じ形態を占め、信号灯５１０が点灯する。これと
は別に、電球５１１の点灯はキャップが部分開き状態に
留まっていることを示す。これは、キャップの開形態と
閉形態との間の１つの位置を占めるか、或は１つのキャ
ップが開き、他の１つが閉じ位置に留まるかの両方のう
ちのいずれかの状態から生ずる。 いずれの許容し得な
い場合においても、菱形５１２は、実際に、キャップ選
択器が自動モードに設定されたかどうかを諮問する。も
し「否」であれば、このプログラムは円５０７に戻り、
ここにおいて作業者はキャップ選択器をその適正位置に
位置づけなければならない。

【００８６】しかし、もし菱形５１２がキャップ選択器
が自動モードにあることを発見すれば、作業者はブロッ
ク５１３で示すキャップの全部の状態を点検しなければ
ならない。これはブロック４９５で示す空気圧縮機およ
びブロック４９６で示す炉キャップ装置の状態の点検を
含む。このシステムの適正動作中の或る点において、炉
キャップは実際の場合開くであろう。これは計画を図２
４の円５１６に進ませることを許す。作業者はそこに示
すボタンを押してこの装置の準備工程を開始させる。信
号灯５１７はこの工程が開始されことを指示する。この
準備工程は、ブロック５１８で示す気状含有物質を含む
３つの燃焼室を掃気すること、および信号灯５１９によ
り始まる。室の掃気は、システムが動作していない時に
室に蓄積された揮発性成分を除去する。この掃気は主燃
焼室の両半部、第２段区域、および第３段区域に対し送
風機を動作することを含む。これらの送風機はすべて、
その工程中、それらの高容量で動作し、これらは図にお
いてブロック５２０〜５２３および信号灯５２４〜５２
７であらわされる。さらに、始動工程が始まると、作業
者は円５３０で示すようにガス洗滌ポンプ用の始動ボタ
ンを押す。標記ブロック５３１はガス洗滌ポンプが吸込
みファンが運転される前に動作しなければならないこと
を指示する。換言すれば、このシステムは吸込みファン
がガス洗滌ポンプがこれらのガスを清浄にするために必
要な洗滌用流体を提供しない限りこのガス洗滌器を吸込
みファンガスが通過し得ないことである。

【００８７】最後に、ブロック５３３で示すように、第
１段階の燃焼室はそれらの気状物質の排出を完了する。
しかし、特にこのプログラムはこの排出が指示された予
め設定した時間の間は少なくとも継続することが必要で
ある。よって、作業者が円５１６で示す順次始動ボタン
を押すと、掃気タイマがブロック５３４で示すように掃
気時間中の進行を保つ。掃気作業がブロック５３５で示
すように少くとも５分間続くと、このシステムは掃気作
業が完了したものと見做し、ブロック５３３の信号灯５
３６が点灯する。次に作業者はボタンを押して円５３９
で示す吸込みファンを始動させる。菱形５４０が、ファ
ンが実際に動作を開始したかどうかを諮問する。もし
「否」ならば作業者はブロック５４１の洗滌ポンプおよ
びブロック５４２の吸込みファンの動作を物理的に点検
しなければならない。ブロック５４３で示すように、吸
込みファンの故障は、燃焼室に対し要求された洗滌時間
の満了に先だってこのファンを始動させようとすること
から起る。吸込みファンが動作を開始すると、このプロ
グラムはブロック５４７に進行し、ここにおいて炉キャ
ップは閉じ始める。信号灯５４８はこの動作の開始を指
示し、一方菱形５４９はそれが完了したかどうかを諮問
する。もし問いに対し「否」であれば、作業者は種々の
構成要素を点検しなければならない。これらの点検項目
はボイラ内の水位、ボイラ水蒸気圧力、吸気警報器、モ
ータパネル電気系統および空気圧縮機である。

【００８８】炉キャップが実際に閉じると、信号灯５５
１が「接」状態となり対流部分がブロック５５４で示す
ように、それ自身の気状含有物質を掃気し始める。これ
と同時にパネル上の信号灯５５５は点灯して作業工程順
序がこの段階の燃焼室に到着したことを示す。次に第２
掃気タイマがブロック５５６で示すように作動し始め
る。ブロック５５７の第２掃気タイマが５分間の予め定
めた時間を経過したことを示すと、対流部分はブロック
５５８で示すその掃気作業を完了し、信号灯５５９を点
灯する。次に第２段階の燃焼室の再燃焼室内のバーナ３
９７が９０秒間それ自身の掃気作業を始め、そのファン
は新鮮な空気を送風する。この時間が経過したのちに、
ブロック５６１で示すようにその点火が始まる。電球５
６２がつぎに、バーナ３９７の点火時に種々の段階の完
了が指示されるのに応じて点灯する。この段階の燃焼室
において、菱形５６３は第２段階の燃焼室のバーナ３９
７の火焔の存在を立証する。しかし、もしバーナ３９７
に火焔が欠けていれば工程順序はブロック５６４に移行
し、すべての工程を再び繰り返す。これを行うために、
プログラムは図２４のブロック５１８に戻り、３つの燃
焼段室を掃気することにより全点火工程を再開する。上
述のように、プログラムは点火工程を開始する必要があ
るときは常にブロック５１８に戻る。もし第２段階の燃
焼室のバーナ３９７が火焔をもてば、ブロック５６６の
プログラムは第２段階の燃焼室１８５をその使用温度ま
で暖める。次に菱形５６７が第２段階の燃焼室の再燃焼
室の温度がその下方設定点に達したかどうかを諮問す
る。もしその答えが「否」であれば、プログラムはブロ
ック５６６で示すようにこの結果が起るのを待つ。

【００８９】第２段階の燃焼室がその使用温度に達する
と、信号灯５６８が点灯する。次にプログラムは図２６
のブロック５７０に進行し、ここにおいて、主燃焼室は
その加温工程を開始する。この段階を達成するために、
使用者は油バーナ選択スイッチを円５７１で示すその
「接」位置に設定する。これに応答して、油バーナ２５
７は９０秒の空気排出を行い、さらにブロック５７２に
述べるようにその点火工程順序を実施する。信号灯５７
３はこの工程順序の種々の段の燃焼室の完成に応じ
「接」状態になる。次に菱形５７５が油バーナ２５７が
実際に火焔を伴っているかどうかを諮問する。もし
「否」であれば、ブロック５７６がシステム全体の完全
な点火工程順序を新規に開始することを要求し、システ
ムは油バーナ２５７が別の点火を簡単に試みることを許
さない。プログラムは次に図２４のブロック５１８に戻
る。点火工程順序の故障は可燃性ガスを焼却炉内に残
す。この結果、点火室は安全な点火の制御ができるよう
にそれ自身でそのすべてのこのようなガスを掃気しなけ
ればならない。

【００９０】菱形５７５に示すように油バーナ２５７が
適正に点火したのち、該バーナは主燃焼室１８２をブロ
ック５７８で示すようにその使用温度に加温する。註記
ブロック５７９に記すように、油バーナは主燃焼室の加
温中に手動制御操作状態に置かれ、使用者はバーナを緩
徐に開き徐々にこの室を加熱する。主燃焼室がその使用
状態に達すると、使用者は油バーナ２５７をその自動モ
ードに戻す。菱形５８０は主燃焼室１８２がその下方設
定点によって設定されたその最小使用温度に達したかど
うかを諮問する。もし「否」であれば、プログラムはこ
の作業を達成するまではブロック５７８以外の工程はと
らない。さらに、油バーナ２５７は、プログラム５８１
で示すようにプログラムが進行される前に最少５分間は
その状態を保たなければならない。５分間が経過し、か
つ主室の温度がその下方設定点を超えたのちに、プログ
ラムは進行を続ける。ブロック５８２は、対流部分と同
様に３つの段階の燃焼室がすべてそれらの使用温度まで
加温されたことを指示する。次にこの焼却炉はこれが作
業を加えるごみを受け入れる。従って、菱形５８３はこ
のシステムが作業対象のごみを収納しているかどうかを
諮問する。もし答えが「否」であれば、図２８に移行し
て後述するように補助燃料を用いる。主燃焼室に対しご
みが充填されれば、作業者は油バーナ２５７選択器スイ
ッチを円５８７のように「断」位置に置く。この際、油
バーナは主燃焼室１８２をその使用温度まで加温するそ
の目的を果す。このシステムはこの時点でごみに作用す
ることができるから、これ以上は油バーナを必要としな
い。使用者はまた水蒸気発生選択器スイッチを円５８８
のごみモードにする。

【００９１】このシステムの最後のバーナである点火バ
ーナ２５２はこの時点で点火しなければならない。これ
を実施するために、先づ９０秒の掃気を実施してからブ
ロック５８９で示すその順序点火を行なう。電球５９０
は点火バーナが適正に点火されると点灯する。菱形５９
１は点火バーナ２５２の着火の完了に関して諮問する。
この段階に故障があれば、プログラムをブロック５９２
に位置させ、全システムの全点火工程順序を再び新たに
始めることを要求する。これが起ると、プログラムは図
２４のブロック５１８に戻る。しかし、もし点火バーナ
２５２が適正に整合していれば、主燃焼室１８２はごみ
を受入れ始める。従って、作業者は装填機スイッチを円
５９６で示すその自動モードにおく。作業者は次にブロ
ック５９７のようにホッパ内にごみを装填する。次に菱
形５９８がこの装填機が作業から閉め出されたかどうか
を諮問する。もしそうならば、電球５９９が点灯し、作
業者は次にブロック６００に示す構成要素を点検しなけ
ればならない。これには先づ第３段階の燃焼室の温度を
調べることを含む。もしその温度が上方設定点を超えれ
ば、このシステムは既に高温になり過ぎている。よっ
て、これ以上何等のごみも受け入れてはならず、このご
みの燃焼はその温度をさらに増大ならしめる。

【００９２】さらに、もしボイラ２８３が水を失ってい
れば、水蒸気圧力は高くなり過ぎ、或は移動床は不当に
動作し、信号灯６０１〜６０３それぞれが点灯して問題
のあることを指示する。これらの或るものは装填機の機
能を阻害する。そのうえ、もしブロック４９５の空気圧
縮機が不作動になると装填機はそれが機能するのに必要
な動力を欠くことになる。同様に、導入吸気量の甚しい
欠乏は第３段階の燃焼室１８６の後流に設けられた吸気
感知器をその第２設定点以下に低下させる。これは完全
でないにしても実質的な吸気ファンの不作動やシステム
の阻害を起させる。いずれの場合も信号灯６０４を点灯
させる。さらにこれは装填機がごみを主燃焼室１８２に
装填するのを防止する。最後に、装填機パネルは簡単に
電気動力を受け入れていない。明らかに、これはまた装
填機を作業から切り離すことになる。最後に装填機パネ
ルは単純に電気動力を受け入れていない。明らかに、こ
れはまた装填機をシステムの動作から区別している。

【００９３】これとは別に、装填機はシステムから閉め
出されない場合もある。或は、作業者はプログラムを進
行させるために閉出し状態を起す如何なる問題も処理で
きる。その結果、作業者は次に円６０８で示すボタンを
押して装填サイクルを開始する。信号灯６０９が点灯し
て作業者が装填スイッチを作動させたことを指示する。
ブロック６１０で示す装填機はサイクル運動し、かつ信
号灯６１１は装填機が動作している間「接」状態にされ
る。菱形６１２は装填機がその動作中に動かなくなった
かどうかを諮問する。この装填機がもし動かなくなれ
ば、信号灯６１５は「接」状態となりかつプログラムは
この問題を解決をするために下記に述べる図２９に進行
する。もし装填機の動きに支障がなければ、装填機はご
みを燃焼のために主燃焼室１８２内に装填する。菱形６
１６は次に付加ごみが燃焼を遂行するかどうかについて
諮問する。もしそうならば、作業者は次にブロック５９
７においてごみを装填し、プログラムは進行しかつ上記
で概説した段階に従いながら燃焼する。もし、菱形６１
６において、それ以上のごみ燃焼を待つことなく、燃焼
炉は補助燃料を燃焼しなければならず、これによって熱
をそのボイラおよび対流装置に提供する。従って、プロ
グラムは菱形６１７に進み、これはシステムが水蒸気を
つくるのに補助燃料を用いるかどうかを諮問する。また
プログラムは菱形５８３から菱形６１７に達する。これ
はごみを主燃焼室１８２内に装填する前に燃焼のために
ごみの本来の利用性について諮問する。もし菱形６１７
において、作業者が補助燃料を使用しないと決定すれ
ば、プログラムはブロック６１８に進み、システムは図
３０に示す所定手続に従って遮断する。

【００９４】しかし、補助燃料を使用するには、作業者
は水蒸気発生選択器スイッチを円６２３においてその油
またはガスモードのいずれかに置く。菱形６２４は次に
この２つのモードのうちのいずれかを作業者が実際に選
択したかを諮問する。油の場合、プログラムはブロック
６２５に進む。５時間の遅れを、このシステムが燃料油
のみで作動する前に、装填機の最後のサイクルの後に介
在させなければならない。これは主燃焼室１８２内に配
置されたごみを完全燃焼させる。この時間の後に、油バ
ーナ２５７が点火される。次に主燃焼室内に適正な温度
を維持することを要求される程度に作動する。同様に、
もし作業者が燃料として天然ガスを選択するならば、プ
ログラムはブロック６２６に移行する。これによって第
２段階の燃焼室１８５内のガスバーナ３９７をして水蒸
気発生に要求されるすべての熱を提供する。しかし、ガ
スバーナ１８５は一般に第２段階の燃焼室の温度を制御
するために作動状態に保たれる。従って、装填機の最後
のサイクル後５時間のあいだ「断」状態にはならない。
かえって、この５時間のあいだ、バーナ３９７は、第２
段階の燃焼室の適正な温度を維持するため上述した方法
で動作する。これら５時間の経過後、ガスバーナ３９７
の制御は水蒸気に対する要求に応ずるために変化する。
換言すれば、第２段階の燃焼室のバーナ３９７は要求さ
れた水蒸気の量をつくるために十分なガスを受け入れ
る。このようにするとき、第２段階の燃焼室１８５内の
或る特定の温度を維持することを意図するものではな
い。

【００９５】１つの別の装置として、補助燃料は所望の
温度を維持するためにごみと共に作用される。これによ
って中断操作を伴わずに所要量の水蒸気をつくることが
できる。油バーナ２５７かガスバーナ３９７のいずれか
を用いて水蒸気をつくる間、菱形６２７のプログラム
は、火焔の不具合が作用バーナに起ったかどうか諮問す
る。もし上記不具合が起ると、プログラムはブロック６
２８に進む。すべての燃焼室の完全な再掃気がつぎに行
われ、さらに点火作用が図２４でのブロック５１８で示
す当初から開始しなければならない。プログラムは、主
燃焼室１８２内へさらにごみを容易に装填させるように
進む。従って、菱形６２９において、この材料が利用で
きるものかどうか諮問する。もし「否」であれば、ブロ
ック６２０は油或はガスバーナのいずれか適当のものの
連続使用を許し、必要な水蒸気をつくる。もし焼却炉が
ごみを燃焼すれば、プログラムは円５８７に戻ってその
使用を許す。

【００９６】図２７において菱形６１２について上述し
たように、装填機は種々の理由により動かなくなる。も
しこの状態が起ると、信号灯６１５が点灯する。次いで
プログラムは図２９におけるブロック６３６或は円６３
７に移行する。ブロック６３６において、装填機の運動
障害は装填機モータに設けられた過荷重スイッチの自動
的な移動を起させる。もち論、これは構成部品への破損
を防止する。これとは別に、作業者は装填機の不満足な
性能を検知して円６３７の非常停止ボタンを押すことが
できる。いずれかの場合でも、システムをさらに動作さ
せるために、作業者は装填機スイッチを動かして円６３
８の手動操作に切換える。作業者はまたもし必要なら
ば、円６３９において非常停止ボタンを戻す。作業者は
次に装填機における不具合を起させたものを解決し、ラ
ムをブロック６４０で示すように手動で操作する。これ
によって作業者はブロック６４４に示すように主燃焼室
内へのごみの装填を完了する。円６４５において、作業
者は装填ラムを引込める。電球６４６は点灯してこの作
業の完了を指示する。菱形６４７において、プログラム
はホッパが空かどうか諮問する。もしそうでなければ、
作業者は、ブロック６４０からの段階を反覆してホッパ
を空にしなければならない。作業者がこのように作業し
終ると、作業者は円６４８において耐火扉を閉じて、主
燃焼室に装填されたごみを焼きつくす。プログラムは次
に図２６の円５９６に戻り、ここにおいて、作業者は装
填機の動作をその正常運転用として自動モードに戻す。
或る場合には、全システムを遮断しなければならない。
作業者は図３０の円６５５において遮断ボタンを押すこ
とによってこの工程を開始する。菱形６５６は燃焼室が
ごみを利用して動作するか補助燃料によって動作するか
を諮問する。もしごみを利用するならば、プログラムは
ブロック６５７に進み、遮断タイマを始動する。電球６
５８は点灯してこの遮断手順モードを示す。この遮断タ
イマは十分な時間のあいだ動作して主室内のすべてのご
みを燃焼させる。またこの時間中、第１段階の燃焼室の
バーナはブロック６５９によって示されるように「断」
状態にされる。

【００９７】最後に、遮断タイマはブロック６６０で終
る。このプログラムはブロック６６１において冷却タイ
マの動作を始める。このプログラムは、もしこのシステ
ムがその遮断の始めにおいて補助燃料によって動作され
ていれば、菱形６５６から直接に同一のブロック６６１
に達する。冷却タイマが動作している間、信号灯６６２
は「接」状態にある。冷却タイマ６６１は後続する諸要
件を制御する。これはブロック６６５においてすべての
システムバーナを「断」状態にさせることを含む。すべ
ての送風機はブロック６６６においてすべての燃焼室に
最大空気量を提供する。これは このシステムに含まれ
る任意の可燃性気状物質を除去するのに用いられる。次
に、かつまだ冷却タイマの制御の下で、吸い込みファン
はブロック６６７において「断」となり、かつブロック
６６８において炉キャップは開かれる。炉キャップが開
き状態のときは、冷却タイマはその動作を続行する。さ
らに、このシステムは、事実、完全に遮断される。この
点に関し、作業者は炉キャップを再び閉じることを望
む。作業者はこれを実施して簡単に、降水が煙突に流入
するのを防ぐ。菱形６６９は作業者がこれを実施するか
どうかを諮問する。もし実施しなければ、炉キャップは
ブロック６７０で示すように開いたままである。もし作
業者が炉キャッフを閉じることを望むならば、作業者は
炉キャップ選択器を円６７１において「閉」に設定す
る。これに応答して、キャップはブロック６７２のその
閉じ形態をとる。

【００９８】

【発明の効果】本発明によるときは嵩張りごみを完全に
燃焼させると共に、これによって発生した熱を極めて有
効に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は３つの段階の燃焼室を用いるごみ焼却炉
の側面図。

【図２】図２は図１に示された焼却炉の上面図。

【図３】図３は図１に示された焼却炉の端面図で該図の
左方から見た図。

【図４】図４は図１に示された焼却炉の線４−４に沿っ
て切り取られた断面図。

【図５】図５は図１に示された焼却炉の線５−５に沿っ
て切り取られた入口扉の断面図。

【図６】図６は図１に示された線６−６に沿って切り取
られた第３段階の燃焼室の断面図。

【図７】図７は図２に示されたすべての３つの段階の燃
焼室の線７−７に沿って切り取られた断面図。

【図８】図８は図１に示された線８−８に沿って切り取
られた焼却炉の第２段階の燃焼室の切断上面図。

【図９】図９は図１から図８までに示された焼却炉用の
制御回路のブロック線図。

【図１０】図９の制御を達成するため段階線図で示す電
気回路。

【図１１】図９の制御を達成するため段階線図で示す電
気回路。

【図１２】図９の制御を達成するため段階線図で示す電
気回路。

【図１３】図９の制御を達成するため段階線図で示す電
気回路。

【図１４】図１４は２つの個別の熱回収設備を有する焼
却炉・ボイラの等角斜視図。

【図１５】図１５は図１４に示された焼却炉の上面図。

【図１６】図１６は図１４に示された焼却炉の第１段階
および第２段階の燃焼室を示す側面図。

【図１７】図１７は図１４に示された第１、第２および
第３段階の燃焼室の端面図。

【図１８】図１８は図１４に示された焼却炉の線１８−
１８に沿って切り取られた対流ボイラの断面図。

【図１９】図１９は図１４に示された焼却炉・ボイラの
主燃焼室（第１段区域）の部分切断側面図。

【図２０】図２０は図１９に示された主燃焼室の線２０
−２０に沿って切り取られた断面図。

【図２１】図１４から図２０までに示された焼却炉・ボ
イラの動作を示すブロック線図。

【図２２】図１４から図２０までに示された焼却炉・ボ
イラの動作を示すブロック線図。

【図２３】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２４】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２５】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２６】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２７】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２８】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図２９】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【図３０】図２３から図３０までは図１４から図２０ま
でに示された焼却炉・ボイラシステムのプログラム式制
御手段を用いる動作の流れ線図。

【符号の説明】

３０ ごみ焼却炉 ３１ 入口扉 ３２ 主燃焼室 ３７ 補助バーナ ４６ 第２段区域 ４９ バーナ ５８ 上方燃焼室 １８２ 主燃焼室 １８５ 第２燃焼区域 １８６ 第３燃焼区域 １９０ 開口 １９１ 対流ボイラ ２７２ 金属チューブ ２７５ 下方ヘッダ ２７６ 下方ヘッダ ２７７ 上方ヘッダ ４１３ 煙突下方部分 ４１４ 対流ボイラ入口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嵩張りごみおよび炭化水素含有液体を、
   予め定めた平均Ｂtu/hr 値で、燃焼するための燃焼室で
   あって、(1) 第１組および第２組の互に対向配設されか
   つ結合された実質的に耐火性の４つの壁と、(2) 前記壁
   に結合された実質的に耐火性の屋根と、(3) すべての前
   記壁に結合された耐火性床と、(4) ごみを取り入れるた
   めに前記第１組の前記壁の１つに形成された取入れ開口
   部と、(5) 前記室から気状燃焼生成物を排出するため前
   記屋根に形成された排出開口部と、(6) 前記床に配設さ
   れこれを通ってガスが前記室に流入し、かつ前記第１壁
   組間の距離の実質的全長にわたって延びる複数のノズル
   と、(7) 前記ノズルを通り前記室内に酸素含有ガスを導
   入する酸素付加装置とを有する該燃焼室において、 （ｉ）前記酸素付加装置が前記平均Ｂtu率をもってごみ
   を前記室内で燃焼するための理論混合比における約９０
   〜１１０％の酸素量を前記室内に提供するための量をも
   つ前記ガスを導入し、 (ｉｉ) 前記床が前記壁によって囲われた水平面積をも
   ち、前記予め定めた平均Ｂtu/hr 率の前記面積に対する
   比が約75,000〜135,000 Ｂtu/ft²・hrであり、 (ｉｉｉ) 前記室が前記壁、天井および床間で容積を形
   成し、かつ予め定めた前記Ｂtu/hr 率の前記容積に対す
   る比が7,000 〜15,000Ｂtu/ft³・hrの範囲内にあり、（ｉｖ）前記酸素付加装置が約３００ft/min（１．５ｍ
   ／ｓ）の速度で前記ノズルから前記ガスを通流し、 （ｖ）前記第１壁組が実質的に互に平行であり、前記第
   ２壁組が実質的に互に平行であり、かつ前記室が前記第
   １壁組と平行にとられた断面で実質的に長方形状をも
   ち、 (ｖｉ）前記第１壁組の１つの壁と前記第２壁組とが実
   質的に同一の高さをもち、かつこの高さに対する第２壁
   組の長さの比が１：０．９〜１．１の範囲内であり、同
   時にこの高さ或いは第２壁組の長さに対する第１壁組の
   長さの比が１： ２〜３．５の範囲内である ことを特徴と
   する嵩張りごみおよび炭化水素含有液体の燃焼用燃焼
   室。