JP2575256B2 - 燃焼空気導入方法および燃焼装置 - Google Patents
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- F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air above the fire
Description
物を介し、2次燃焼空気が直接に廃ガス流に導入され、
さらに廃ガスの一部分が廃ガス流から分岐して燃焼過程
へ再導入されてなる火格子燃焼での燃焼空気導入方法に
関する。またこの発明は上記方法を実施するための燃焼
装置に関する。
燃焼空気と2次燃焼空気からなる必要燃焼空気が通常追
加供給される。1次燃焼空気は火格子構造物そのもの、
つまり、火格子骨材を介して燃焼火格子上の燃焼物に供
給され、2次燃焼空気は燃焼火格子の上方で燃焼空間の
遅れ燃焼領域へ送り込まれる。固形状のみならずガス状
の燃焼残留物を完全に燃焼し尽くすために、どの燃焼火
格子装置でも燃焼空気が化学量論量以上に導入される。
すなわち、理想的場合に燃焼物の完全酸化に必要な量よ
りも多く燃焼空気が導入される。しかし化学量論量以上
の運転方法では、いわば余計物の余分な燃焼空気をも加
熱する必要があるので、燃焼火格子装置の後に接続して
いる廃熱ボイラの効率の低下が避けられない。従来の燃
焼火格子装置において、化学量論比は1.4から2.2の範囲
にある。
多くの燃焼火格子装置が配置される。この異なる領域へ
の配置によって、そのときどきの燃焼物の燃焼率に応じ
た必要十分な1次燃焼空気導入が可能になる。燃焼火格
子の後方領域には通常焼け切った燃焼物が溜るので、ス
ラッグを冷却して火格子床張りの機械的機能を維持する
だけの目的で1次燃焼空気が上記後方領域にしばしば導
入される。この領域では化学反応による変換は最早生じ
ない。したがって、燃焼火格子の上方の上記燃焼空間領
域内の部分にあるガスはあまり暖められておらず、その
組成は導入1次燃焼空気の組成にかなり近い。
しない部分は、全体のガス体積を著しく増大させる。そ
の結果、燃焼空間の後に接続する例えば廃熱ボイラ、廃
ガス精製装置のような装置が相応して大形化して高価な
ものとなる。また上記したように、余分な空気がこの種
の燃焼装置の効率を低下させる。さらに、余分な空気量
が一酸化炭素や酸化窒素のような有害物質を多量に発生
させる。
ガス流の量を低減でき、上記した空気過剰に起因する欠
点を解消できる方法及びその方法の実施装置を提供する
ことにある。
入して廃ガス中の酸素含量を減らすことは既に知られて
いるが、従来廃ガスは冷却区間の過程の後、すなわち、
廃熱ボイラまたは廃ガス精製装置を通った後にようやく
排気される。しかし、この構成では廃ガスのガス体積が
減少せず、依然としてこの大きな廃ガス体積を吸収しな
ければならない。
求項1記載の方法に示すように、使い切っていない高温
1次空気の一部分の領域内の燃焼物のすぐ上から廃ガス
の一部を吸引により排気路から排気して燃焼空気として
導入し再循環させるとともに、この再循環される廃ガス
付加量に応じて燃焼空気の量を減少させることを特徴と
する。
れ燃焼空気に再導入される分だけ廃ガスが全体として減
少する。そして、上記したようにこの廃ガスは化学反応
を起こさずその組成が新鮮な燃焼空気に殆ど匹敵するの
で、新鮮な燃焼空気をその分だけ減少できる。公知方法
の場合、廃ガスが全体として互いに混ざり合う燃焼火格
子上方で廃ガスの排気が行われ、廃ガスは燃焼に必要な
酸素成分を最早含んでいないため、新鮮な燃焼空気を上
記に相当して大幅に低減することができない。
後続する装置を小形化でき、したがって、装置価格を大
幅に低減できる。さらに、この発明の運転方法の利点と
して、一酸化炭素、酸化窒素のような有害物質の発生量
の低減化がある。一酸化炭素の低減効果は、有毒物質を
比較的多く含むガス流を激しく追加燃焼することで達成
される。また、酸化窒素の低減効果は、廃ガス中の酸素
含有量の低下のため濃度が低下することによる。
量に相当する体積の廃ガスを排気するのが好ましく、こ
のとき最大の効果が得られる。
域で燃焼火格子に導入される1次空気量よりも少ない
か、逆に、多い体積に相当させることもできる。
または2次燃焼空気に混入される。家庭ごみの燃焼に際
しては、排気廃ガスを専ら2次燃焼空気として使用する
のが好適である。それは、後方火格子の領域で導入され
て排気される燃焼空気の量は通常2次燃焼空気として必
要な量にほぼ充分対応するからである。
するための装置の好適構造を記載している。
する。
3上へ燃焼物を供給するための漏斗状供給機1を備え、
これに供給滑路2が接続している。供給台3に装填棒4
が前後移動可能に設けられていて、供給滑路2からの燃
焼物を燃焼火格子5上へ送り込むようになっている。こ
の火格子上で燃焼物の燃焼が行われる。火格子5は傾斜
型でも水平型でも原理的には同様に取り扱える。
導入装置が設けられその全体を6で示す。この装置は多
数の室7〜11を有し、1次燃焼空気が通風機12によって
通路13を介して該室に導入される。室7〜11を設けたこ
とによって、燃焼火格子5が多数の押込通風領域に細分
されるので、火格子5上での必要に応じて1次燃焼空気
を種々に調整することができる。
る。この空間の前方部は廃ガス路15に終端している。そ
して、図示しない例えば廃熱ボイラ、廃ガス精製装置の
ような付加装置が廃ガス路に接続されている。後に図3
によって説明するように、下方領域では天井16,後壁1
7,側壁18が燃焼空間14を形成している。
格子5の前方部で燃焼物19の燃焼が生じる。1次燃焼空
気は大部分がこの領域において室7,8,9を介して導
入される。燃焼火格子5の後方部に燃え切った燃焼物す
なわちスラッグが生じ、室10,11を介してこの領域へ導
入された1次燃焼空気は実質的に上記スラッグを冷却し
特に燃焼火格子5を冷却するだけであるが、これによっ
て火格子5の機能が良好に保たれる。
ッグ取り出し部20に落下する。廃ガス路15の下部領域に
ノズル21,22を設け、ここから2次燃焼空気を廃ガスに
導入して、廃ガス中の可燃成分を激しく再燃焼させる。
18によって燃焼空間14の後方部が形成され、廃ガスは実
質的にこの後方部において排気される。このため、図1
の実施例において排気開口23が天井16に設けられ、廃ガ
スは通風機25によって、この通風機の吸気側に接続する
排気路24を介して排気される。通風機の圧縮側に通路26
が接続し、該通路を介して排気廃ガス量が通路13内へ押
入し1次燃焼空気によって室7〜11へ導入される。
設けてある。そして、この実施例で通風機25の圧縮側に
接続した通路26は、2次燃焼空気の一部を導入するため
の例えばノズル21に接続している。
18内に2個の排気開口23が形成され、これらに接続する
排気路24が通風機12の吸気側に接続している。排気路
は、遮断弁28を具備する連結管27を備え、これを介して
新鮮な空気が補充され廃ガスに混入される。
廃ガス流を装置の特定領域から排気し有効に利用して燃
焼装置の効率を上げることができる。また、廃ガス量を
低減できるので、後続の廃熱ボイラ、廃ガス精製装置を
含めて装置全体の規模を小さくできる。
ある。
ある。
る。
Claims (11)
- 【請求項1】 1次燃焼空気が燃焼物を介し、2次燃
焼空気が直接に廃ガス流に導入され、さらに廃ガスの一
部分が廃ガス流から分岐して燃焼過程へ再導入されてな
る燃焼火格子での燃焼空気導入方法において、使い切っ
ていない高温1次空気の一部分の領域内の燃焼物のすぐ
上から廃ガスの一部を直接排気して燃焼空気として導入
し再循環させるとともに、この再循環される廃ガス付加
量に応じて燃焼空気の量を減少させることを特徴とする
燃焼空気導入方法。 - 【請求項2】 排気される廃ガス量が、後方の1次空気
領域で燃焼火格子へ導入される1次燃焼空気の量に応じ
た体積に相当することを特徴とする請求項1の燃焼空気
導入方法。 - 【請求項3】 排気される廃ガス量が、後方の1次空気
領域で燃焼火格子へ導入される1次燃焼空気の量よりも
少ない体積に相当することを特徴とする請求項1の燃焼
空気導入方法。 - 【請求項4】 排気される廃ガス量が、後方の1次空気
領域で燃焼火格子へ導入される1次燃焼空気の量よりも
多い体積に相当することを特徴とする請求項1の燃焼空
気導入方法。 - 【請求項5】 排気される廃ガス量が、1次燃焼空気に
導入されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
の燃焼空気導入方法。 - 【請求項6】 排気される廃ガス量が、2次燃焼空気と
して導入されることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れかの燃焼空気導入方法。 - 【請求項7】 排気される廃ガス量が、家庭ごみの燃焼
に際してもっぱら2次燃焼空気として使用されることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれかの燃焼空気導入方
法。 - 【請求項8】 燃焼火格子と、この燃焼火格子の下方に
設けられ1次燃焼空気を該燃焼火格子を介して導入する
ための装置と、燃焼火格子の上方で燃焼空間に連通して
2次燃焼空気を導入するためのノズルとを備えた、請求
項1乃至7のいずれかの方法を実施するための燃焼装置
において、燃焼火格子(5)の上方の燃焼空間(14)
内に少なくとも1個の廃ガス用排気路(23,24)を
設け、この排気路(24)を通風機(25)の吸気側に
接続し、該通風機の圧縮側を通路(26)を介して1次
燃焼空気導入装置(6)に接続していることを特徴とす
る燃焼装置。 - 【請求項9】 排気路(24)の排気開口(23)を燃
焼空間(14)の天井領域(16)に設けたことを特徴
とする請求項8の燃焼装置。 - 【請求項10】 排気路(24)の排気開口(23)を
燃焼火格子(5)上方で燃焼空間(14)の少なくとも
一側壁(18)に設けたことを特徴とする請求項8の燃
焼装置。 - 【請求項11】 排気路(24)の排気開口(23)を
燃焼格子(5)上方で燃焼空間(14)の後壁(17)
に設けたことを特徴とする請求項8の燃焼装置。
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