JP2657344B2

JP2657344B2 - 焼却炉

Info

Publication number: JP2657344B2
Application number: JP4115551A
Authority: JP
Inventors: 啓一佐藤; 幸男山岸; 和義志水; 吉田　　裕
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPH05126326A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は都市ゴミ等の焼却炉にお
いて、焼却物燃焼に際して発生する未燃ガスを最小限に
抑制できる焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の焼却炉における未燃ガスを
抑制する技術としては、種々のものが提案されている。
例えば、特許公開昭和６３−２８２４１４号公報に開示
されている「ごみ焼却方法とそのための装置」や特許公
開昭和６３−２７９０１３号公報に開示されている「流
動床焼却炉のＮＯｘ及び未燃ガス抑制装置」がある。

【０００３】上記いずれの技術も燃焼室を横断して二次
空気吹込装置が配置され、吹き込み空気によって生じる
渦流によって酸素と未燃ガスとの混合を促進させ、有害
物質を抑制している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記いず
れのものも、二次空気と未燃ガスの混合は噴出空気の貫
通力（二次空気の吹き込み流速）にかかっており、二次
空気噴出孔から離れるに従い、急激に撹拌力が弱まるた
めに、二次空気噴出の影響力の及ばない領域を未燃ガス
がすり抜けてしまい未燃ガスと空気の混合が行われない
恐れがあった。また、これを防止するため空気噴出孔を
増やすと噴出空気の貫通力が弱まってしまうという問題
が生じる。

【０００５】また、特許公開昭和３−２８２４１４号公
報の装置のように、後段に絞り部を設けても、空気と接
触しないですり抜けた未燃ガスは、そのまま絞り部をも
通過してしまうという問題もあった。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、未燃ガスが未反応のまますり抜けることがなく、未
燃ガスと酸素との反応が確実且つ急速に進行して、未燃
ガスを最小限に抑制できる焼却炉を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、火格子部又は流動砂層部上に炉壁に設けた燃
焼物投入口から燃焼物を投入し、燃焼させ、発生した燃
焼ガスを上部に連接する燃焼室に導入し、該燃焼室で二
次空気と混合させ一定の滞留時間を保持させて燃焼を完
結させるように構成した焼却炉において、燃焼室の途中
をガス流れ方向に対して横断面方向に絞った絞り部通路
と、燃焼室の一部により画成され、絞り部通路の下方に
あり、横断方向に拡大された下部燃焼室と、燃焼室の一
部により画成され、絞り部通路の上方にあり、横断方向
に拡大された上部燃焼室と、絞り部通路の入口近傍に前
記下部燃焼室を横切ると共にその両側上部壁と該下部燃
焼室の上部側壁との間に該下部燃焼室と絞り部通路とを
接続する燃焼ガス通路を形成するように配置した第１障
壁と、絞り部通路の出口近傍に前砲上部燃焼室を横切る
と共にその両端壁と該上部燃焼室の下部側壁との間に絞
り部通路と該上部燃焼室に連通する絞り部通路に連通す
る燃焼ガス通路を形成するように配置した第２障壁とを
具備し、第１障壁は中空構造であり、且つその側壁に燃
焼ガスの流れに対向又は交差する方向に二次空気を噴出
させる複数個の二次空気噴出孔を形成する構造とする共
に、下部燃焼室からの燃焼ガスを略等量に分流するよう
に配置し、第２障壁は中央部を高くした構造とすると共
に、絞り部通路からの燃焼ガスを略等量に分流するよう
に配置したことを特徴とする。

【０００８】また、第１及び第２の障壁の外周を耐火物
で覆ったことを特徴とする。

【０００９】また、第１及び第２の障壁の各々は、水管
で形成され、該水管の外周を耐火物で覆ったことを特徴
とする。

【００１０】また、上部及び下部燃焼室並びに絞り部通
路は、水管壁により形成され、該水管壁の高速ガス接触
部を耐火物で覆ったことを特徴とする。

【００１１】また、第１の障壁と下部燃焼室の間に画成
される小断面積を通り絞り部通路へ流入する燃焼ガスの
流速が８〜１０ｍ／ｓであり、該絞り部通路内流速度が
６〜１０ｍ／ｓであり、第２の障壁と上部燃焼室の間に
画成される最小断面を通り流出する燃焼ガスの流速を４
〜６ｍ／ｓであることを特徴とする。

【００１２】また、第２の障壁の幅が、絞り部通路の幅
より小さくないことを特徴とする。

【００１３】また、絞り部通路に流入する燃焼ガスの主
流方向が、絞り部通路の軸線に対して９０°より大きく
なく３０°より小さくない角度であることを特徴とす
る。

【００１４】また、第１の障壁の二次空気噴射孔の位置
から上部燃焼室の燃焼ガス出口へ伸長する区域における
平均ガス滞留時間が１秒より小さくないことを特徴とす
る。

【００１５】また、第２の障壁は２つの平板状部分から
なり、各平板状部分は複数の開口部を有し水平方向に伸
びる稜線で結合され、開口部は稜線に沿ってジグザグに
配置されたことを特徴とする。

【００１６】また、燃焼ガスは上部燃焼室から熱回収部
を通り大気中に放出されることを特徴とする。

【００１７】また、燃焼ガスは上部燃焼室から水噴射ガ
ス冷却室及びガス排出ファンを通り大気中へ放出される
ことを特徴とする。

【００１８】

【作用】上記のように焼却炉内に第１の障壁、絞り部通
路及び第２の障壁を設けることにより、これらは下記の
ような作用を奏する。

【００１９】（Ａ）第１の障壁の作用絞り部通路の入口近傍に下部燃焼室を横切って第１の
障壁を設けることにより、該第１の障壁内部から二次空
気を下部燃焼室内に吹き込み、該二次空気を火格子部又
は流動砂層部より上昇する未燃ガスと混合反応させる。

【００２０】また、この第１の障壁により下部燃焼室
にて未燃ガス流を制動し、該下部燃焼室でのガス滞留時
間を長くする。

【００２１】また、下部燃焼室で酸素と反応して略燃
焼が完結したガス（まだ一部未燃ガスを含む）を略２分
流させ且つ流速を増加させ、上部の絞り部通路で衝突さ
せる。

【００２２】（Ｂ）絞り部通路の作用第１の障壁で分流したガスがこの横断方向に絞った絞
り部通路で互いに衝突し、流速を平均８〜１０ｍ／ｓと
しているので、単に障壁廻りの渦流による拡散混合に比
べてガス流同士が直接衝突するため混合度が極めて高く
なる。

【００２３】合流後の絞り部通路はそのガス流速が平
均６〜１０ｍ／ｓとなるように横断面積を設定している
ので、該絞り部通路を設けない場合に比べて壁面近傍を
すり抜けてしまう未燃ガスを極少量にすることができ
る。

【００２４】また、絞り部通路は未燃ガスと二次空気
の混合及び反応が完結するのに必要な滞留を行わせる。

【００２５】（Ｃ）第２の障壁の作用第２の障壁を絞り部通路の出口近傍に上部燃焼室を横
切って設けることにより、未燃ガスの吹き抜けを防止で
きる。特に第２の障壁の幅ｌ₂は絞り部通路の幅ｌ₁以上
としているため、絞り部通路壁面近傍をすり抜けようと
する未燃ガスを該絞り部通路に閉じ込める作用は大き
い。

【００２６】また、第２の障壁は絞り部通路で衝突合
流したガス流を制動（大部分はこの第２の障壁の下面に
衝突することにより制動される）させるので、未燃ガス
と空気の混合が一層促進される。

【００２７】また、第２の障壁を設けることにより、
その上部に冷却部、例えばボイラ水管壁を設けた場合
に、そこから絞り部通路空間に対する輻射吸熱作用を遮
断することができるため、絞り部通路のガス温度を低下
させずに高温に保つことができるので、反応を低下させ
ることがない。

【００２８】また、第２の障壁は耐火物で覆われてい
るので、絞り部通路のガス体へ耐火物表面からの熱輻射
を与えることができ、反応が一層促進する。

【００２９】本発明は、第１の障壁、絞り部通路及び第
２の障壁の上記Ａ，Ｂ，Ｃの３つの作用が有機的に結合
してその総合作用が発揮される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものでな
いことは当然である。図１及び図２は本発明の焼却炉の
構造を示す図で、図１は縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ
断面図である。図示するように、焼却炉１０は炉壁１１
で囲まれ、下から順に流動砂層１２、下部燃焼室１３、
絞り部通路１４及び上部燃焼室１５が配置されている。

【００３１】即ち、絞り部通路１４は燃焼室の途中をガ
ス流れ方向に対して横断面方向に絞ってガス通過流速を
速めた一定の長さの通路であり、その下方を下部燃焼室
１３とし、上方を上部燃焼室１５としている。絞り部通
路１４の入口近傍に燃焼ガスを略等量に分流するように
第１の障壁１６を下部燃焼室１３を横断して配設し、絞
り部通路１４の出口近傍に燃焼ガスを略等量に分流する
ように第２の障壁１７を上部燃焼室１５を横断して配設
している。

【００３２】絞り部通路１４の入口近傍に配設した第１
の障壁はその外周が耐火物で被覆された中空構造であ
り、その底部及び側部には燃焼ガスの流れに対向又は交
差する方向に二次空気を噴出させる複数個の二次空気噴
出孔１６ａが形成されている。また、この第１の障壁１
６は水管で形成し、そま外周面を耐火物で被覆する構造
としてもよい。

【００３３】絞り部通路１４の出口近傍に配設した第２
の障壁１７は外周面を耐火物で覆った構造とし、ダスト
堆積を防止するため中央部を高くした山形構造とするこ
とが好ましい。また、この第２の障壁１７は水管で形成
し、その外周面を耐火物で被覆する構造としてもよい。
また、第２の障壁１７は第１の障壁１６と同様内部を中
空構造とし、その側壁から未燃ガスの流れに対向又は交
差する方向に二次空気を噴出させる複数の二次空気噴出
孔を設けたものとしてもよい。

【００３４】流動砂層１２の下部にはウィドボックス１
８が設けられ、該ウィドボックス１８の側部には一次空
気吹込口２０が設けられている。また、下部燃焼室１３
の側部炉壁１１には焼却物投入口１９が設けられてい
る。一次空気吹込口２０から吹き込まれた一次空気によ
り流動砂層１２は流動化している。ここに焼却物投入口
１９から焼却物を投入すると該焼却物は流動砂層１２の
高温によりガス化（未燃ガスを多く含む）され、上昇す
る。

【００３５】このガスは、下部燃焼室１３の上部炉壁１
１及び第１の障壁１６により下部燃焼室１３に長く滞留
するように制動を受ける。そこに第１の障壁１６の二次
空気噴出孔１６ａから二次空気を下部燃焼室１３に吹き
込み、該二次空気と未燃ガスと混合させる。更に、該下
部燃焼室１３内で燃焼を完結したガス（まだ一部未燃ガ
スを含む）は第１の障壁１６により略等量に分流され、
炉壁１１と第１の障壁１６の間の通路を通って、絞り部
通路１４で衝突合流する。この絞り部通路１４は横断面
積が小さいからガスの速度は速くなると同時に二次空気
と未燃ガスは激しく撹拌される。

【００３６】絞り部通路１４で増速されたガスは、横断
面の広い上部燃焼室１５へと流れ込む。絞り部通路１４
の出口近傍には前記第２の障壁１７が配置されているか
ら、ここでもガスは制動を受け、略等量に分流され、炉
壁１１と第２の障壁１７の間の通路を通って、上部燃焼
室１５で再び合流する。

【００３７】上記の過程で略完全混合した燃焼ガスは上
部燃焼室１５で高温を維持したまま、所定時間滞留した
後ガス出口より排出する。ここで、第１の障壁１６の二
次空気噴出孔１６ａの位置から上部燃焼室１５の燃焼ガ
ス出口迄の平均ガス滞留時間は１秒以上になるようにす
る。

【００３８】また、前記第１の障壁１６と下部燃焼室１
３の上方炉壁との間を通って、絞り部通路１４に流入す
るガスの主流方向の絞り部通路１４の軸線Ｙに対する角
度θは、９０°＞θ＞３０°の角度となるようにする。

【００３９】また、第１の障壁１６と下部燃焼室１３の
上方炉壁との間を通って、絞り部通路１４に流入するガ
スの平均流速Ｖ１を８ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓとし、絞り部
通路１４を通るガスの平均流速Ｖ２を６ｍ／ｓ〜１０ｍ
／ｓとし、絞り部通路１４から流出して、第２の障壁１
７と上部燃焼室１５の下方炉壁との間を通過するガスの
平均流速を４ｍ／ｓ〜６ｍ／ｓにする。

【００４０】上記のように第１の障壁１６で分流したガ
スが互いに衝突合流するように狭めた絞り部通路１４に
流入するガスの平均流速Ｖ１を８ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓと
しているので、単に障壁廻りの渦分による拡散混合に比
べて、ガス同志が直接衝突するため、混合強度が極めて
高くなる。また、絞り部通路１４を通るガスの平均流速
が６ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓになるように横断面積としてい
るので、絞り部通路１４を設けない場合に比べて炉壁面
近傍をすり抜けてしまう未燃ガスを極少量にすることが
できる。

【００４１】また、第２の障壁１７を設けることによ
り、絞り部通路１４で衝突合流したガス流の大部分は該
第２の障壁１７の下面に衝突することにより制動され、
一層の混合が促進される。また、第２の障壁１７は耐火
物で覆われているので、絞り部通路１４のガス体へ耐火
物表面からの熱輻射を与えることができ、反応が一層促
進する。また、第２の障壁１７の幅ｌ₂は未燃ガスの吹
抜防止、特に絞り部通路１４に閉じ込めるために、絞り
部通路１４の幅ｌ₁以上とする必要がある。

【００４２】図３乃至図５は本発明の焼却炉の他の構造
を示す図で、図３は縦断面図、図４は第２の障壁の構造
を示す拡大図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。本焼
却炉はストーカ炉であり、火格子３４の上の下部燃焼室
３１、絞り部通路３２及び上部燃焼室３３が下から順に
配置されている。炉壁３７は外側が水管壁３７ａからな
り、内側が耐火物３７ｂからなる。

【００４３】絞り部通路３２の入口近傍に燃焼ガスを略
等量に分流できるように第１の障壁３５を下部燃焼室３
１を横断して配設し、絞り部通路３２の出口近傍に燃焼
ガスを略等量に分流できるように第２の障壁３６を上部
燃焼室３３を横断して配設している。下部燃焼室３１の
側部には焼却物投入口３８が配設され、上部燃焼室３３
の上部にはボイラー等の熱回収部３９が配設されてい
る。

【００４４】第１の障壁３５は、図１及び図２に示す焼
却炉の第１の障壁１６と略同じ構造となっている。ま
た、この第１の障壁３５は水管で形成し、その外周面を
耐火物で被覆する構造としてもよい。

【００４５】第２の障壁３６は例えば図４に示すよう
に、３個のヘッダ４０を水管４１で連結してその外表面
を耐火物４３で被覆している。

【００４６】なお、第１の障壁３５と下部燃焼室３１の
上方炉壁との間を通って、絞り部通路３２に流入するガ
スの主流方向の絞り部通路３２の軸線Ｙに対する角度
θ、第１の障壁３５と下部燃焼室３１の上方炉壁との間
を通って絞り部通路３２に流入する未燃ガスの平均流速
Ｖ１、絞り部通路３２を通る未燃ガスの平均流速Ｖ２、
絞り部通路３２から流出して、第２の障壁３６と上部燃
焼室３３の下方炉壁との間を通過する未燃ガスの平均流
速Ｖ３は図１及び図２の場合と同じになるようにする。

【００４７】焼却炉を上記のような構造とすることによ
り、火格子３４で燃焼して発生して下部燃焼室３１へ流
入したガス（未燃ガスを多く含む）は、第１の障壁３５
から適切量吹込まれた二次空気と混合しながら、第１の
障壁３５により略等量ずつに２方向に分流して、この第
１の障壁３５と下部燃焼室３１の側壁との間で各々８ｍ
／ｓ〜１０ｍ／ｓに増速され、絞り部通路３２の入口で
衝突、合流して激しく混合し、急激に未燃ガスと酸素の
反応が進行する。

【００４８】絞り部通路３２の入口で合流したガスは混
合しながら６ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓの流速を保持したまま
通路を通過し、出口部にある第２の障壁３６に衝突し、
流れの方向を変えて、第２の障壁３６と、上部燃焼室３
３の下方炉壁との間を略等量ずつに分流して４ｍ／ｓ〜
６ｍ／ｓの流速で上部燃焼室３３に流入する。

【００４９】上記の過程で略完全混合した燃焼ガスは上
部燃焼室３３で高温を維持したまま、所定時間滞留した
後ガス出口より排出する。ここで、第１の障壁３２の上
記上部燃焼室３３の燃焼ガス出口迄の平均ガス滞留時間
は１秒以上になるようにする。

【００５０】なお、図３の焼却炉における第１の障壁３
５、絞り部通路３２及び第２の障壁３６の作用は、図１
の第１の障壁１６、絞り部通路１４及び第２の障壁１７
と略同様であるのでその詳細な説明は省略する。また、
図３の焼却炉においては、第２の障壁３６は熱回収部３
９にボイラーの水管壁を設けた場合、この水管壁から絞
り部通路３２の空間に対する輻射吸熱作用を遮蔽するた
め、絞り部通路３２のガス温度を低下させず高温に保つ
ことができ、反応を低下させることがない。

【００５１】図６は本発明の焼却炉の他の構造を示す縦
断面図である。本焼却炉は図示するように、下部燃焼室
１３、絞り部通路１４、上部燃焼室１５及び熱回収装置
３９を具備する構成である。図６の焼却炉は下部燃焼室
１３の下方に流動砂層１１２を有し、上方に二次空気噴
出孔１６ａを有する第１の障壁１１６、絞り部通路１４
の上部に第２の障壁１１７を有しており、図１の焼却炉
に比較し下部燃焼室１３が細長い形状となっている。ま
た、下部燃焼室１３の下部の炉壁には燃焼物投入口１９
とその上部に補助空気噴出孔５２が設けられている。

【００５２】このの流動砂層１１２は旋回型流動床であ
る。即ち、比較的強く上方に媒体（砂）が流動する区域
と比較的弱く下方に媒体が流動する区域があり、そして
これらの区域は上方部と下方部でそれぞれの部分内にあ
る媒体が他の２つの区域に向かって移動して旋回する流
動床を形成する。この２つの異なる区域はウインドウボ
ックス１８からそれぞれの区域に供給される空気流を変
化させることにより形成される。ウインドウボックス１
８への空気は配管５０を通して供給される。このような
循環型の流動床は既に公知のものであり、例えば米国特
許第４，４５２，１５５号や４，８２３，７４０号等に
開示されている。

【００５３】第１の障壁１１６はその断面が環状部と該
環状部の上部に一体的に形成された角部からなる。該角
部の表面は落下する灰が堆積することなく容易に滑り落
ちるように水平方向に対して傾斜している。第２の障壁
１１７は図６及び図７に示すように３つのヘッダ４０を
複数の水管４１で接続され、その上を耐火物４３で覆っ
てなる２つの平板状部分からなる。該第２の障壁１１７
が図４に示す第２の障壁と異なる点は、図７の第２の障
壁は、稜線６４部に当たるヘッダ４０に沿ってジグザグ
状に複数の開口部６２が設けられている点にある。絞り
部通路１４を通った混合ガスは第２障壁１１７の開口部
６２を通って流れることにより、多数の小さい渦流を発
生し、酸素と未燃ガスの混合を更に助長する。

【００５４】なお、図６の焼却炉における第１の障壁１
１６、絞り部通路１４及び第２の障壁１１７の作用は、
図１の第１の障壁１６、絞り部通路１４及び第２の障壁
１７と略同様であるのでその詳細な説明は省略する。ま
た、図６の焼却炉は図３の焼却炉と同様、第２の障壁１
１７は熱回収部３９にボイラーの水管壁等の冷却部を設
けた場合、この冷却部から絞り部通路１４の空間に対す
る輻射吸熱作用を遮蔽するため、絞り部通路１４のガス
温度を低下させず高温に保つことができ、反応を低下さ
せることがない。

【００５５】図８は本発明の焼却炉の他の構造を示す縦
断面図である。本焼却炉は図６に示す焼却炉と同様、旋
回型の流動床を有する流動砂層１１２を具備し、下部燃
焼室１３、絞り部通路１４、多数の二次空気噴出孔１６
ａを有する第１の障壁及び第２の障壁２１７を具備する
構成である。そして下部燃焼室１３の下方に焼却物投入
口１９とその上部に補助空気噴出孔が設けられている。

【００５６】図８に示す焼却炉は図３及び図６の熱回収
装置３９に変えて多数の水噴射ノズル６６を備えたガス
冷却塔６０を具備する。該ガス冷却塔６０は水噴射ノズ
ル６６から噴射される水により排ガスを冷却するために
運転される。この排ガス冷却は、焼却炉に接続されてい
る誘引ファン等の装置を熱損傷から防ぐために行うもの
である。誘引ファンは焼却炉から混合ガスの吸引及び大
気中への放出のために備えられる。

【００５７】なお、図８の焼却炉における第１の障壁１
１６、絞り部通路１４及び第２の障壁２１７の作用は、
図１の第１の障壁１６、絞り部通路１４及び第２の障壁
１７と略同様であるのでその詳細な説明は省略する。ま
た、図８の焼却炉においては、第２の障壁２１７はガス
冷却塔６０から絞り部通路１４の空間に対する輻射吸熱
作用を遮蔽するため、絞り部通路１４のガス温度を低下
させず高温に保つことができ、反応を低下させることが
ない。

【００５８】図８の第２の障壁２１７は耐火物で造られ
ており、内部に冷媒を通す孔が形成されている。該障壁
２１７の上端表面は図１の第２の障壁に非常に良く似た
形状で、ゴミや灰が堆積しないようになっている。図８
に示す焼却炉は、例えば都市廃棄物のように低カロリー
値の焼却物の焼却で、比較的小規模のプラントに適す
る。

【００５９】以上のように、上記実施例によれば、ガス
同志の衝突効果とガスと第１及び第２の障壁との衝突と
ガス撹拌混合作用を行わせているため、従来のような未
燃ガスがそのままガス出口より排出してしまうことを略
完全に防止することが可能となる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば下記
のような優れた効果が得られる。

【００６１】（１）燃焼ガス同士或いは燃焼ガスと障壁
とのガス自身の持つ運動エネルギーを利用した強力な撹
拌力によって、未燃ガスと二次空気との混合が略完全に
行なわれ、未燃ガスのすり抜けを防止することができ
る。

【００６２】（２）未燃ガスと二次空気の混合性が良い
ので、従来例に比べて、炉内に吹き込む二次空気量を減
らすこと（空気比を下げること）ができ、燃焼ガス温度
を高温に維持できるから、ダイオキシン等の有害物質の
分解が促進される。

【００６３】（３）以上の効果によって、本発明の焼却
炉を都市ゴミ等の焼却炉に用いると焼却炉から排出する
ＣＯ等の末燃ガスの量を最小限に抑制でき、またダイオ
キシン等の有害物質の排出を減らすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼却炉の構造を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の焼却炉の構造を示す縦断面図である。

【図４】第２の障壁の構造を示す拡大断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】本発明の焼却炉の他の構造を示す縦断面図であ
る。

【図７】図６の第２の障壁の構造を示す図である。

【図８】本発明の焼却炉の他の構造を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０焼却炉１１炉壁１２流動砂層１３下部燃焼室１４絞り部通路１５上部燃焼室１６第１の障壁１７第２の障壁１８ウィンドウボックス１９焼却物投入口２０一次空気吹込口３０焼却炉３１下部燃焼室３２絞り部通路３３上部燃焼室３４火格子３５第１の障壁３６第２の障壁３７炉壁３８焼却物投入口３９熱回収部４０ヘッダ４１水管４３耐火物５０配管５２補助空気噴出孔６０ガス冷却塔６２開口部６４稜線６６水噴射ノズル１１６第１の障壁１１７第２の障壁２１７第２の障壁

フロントページの続き (72)発明者吉田裕東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (56)参考文献特開平１−225802（ＪＰ，Ａ) 実公昭41−23342（ＪＰ，Ｙ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】火格子部又は流動砂層部上に炉壁に設け
た燃焼物投入口から燃焼物を投入し、燃焼させ、発生し
た燃焼ガスを上部に連接する燃焼室に導入し、該燃焼室
で二次空気と混合させ一定の滞留時間を保持させて燃焼
を完結させるように構成した焼却炉において、前記燃焼室の途中をガス流れ方向に対して横断面方向に
絞った絞り部通路と、前記燃焼室の一部により画成さ
れ、前記絞り部通路の下方にあり、横断方向に拡大され
た下部燃焼室と、前記燃焼室の一部により画成され、前記絞り部通路の上
方にあり、横断方向に拡大された上部燃焼室と、前記絞り部通路の入口近傍に前記下部燃焼室を横切ると
共にその両側上部壁と該下部燃焼室の上部側壁との間に
該下部燃焼室と前記絞り部通路とを接続する燃焼ガス通
路を形成するように配置した第１障壁と、前記絞り部通路の出口近傍に前記上部燃焼室を横切ると
共にその両端壁と該上部燃焼室の下部側壁との間に前記
絞り部通路と該上部燃焼室に連通する絞り部通路に連通
する燃焼ガス通路を形成するように配置した第２障壁と
を具備し、前記第１障壁は中空構造であり、且つその側壁に燃焼ガ
スの流れに対向又は交差する方向に二次空気を噴出させ
る複数個の二次空気噴出孔を形成する構造とする共に、
前記下部燃焼室からの燃焼ガスを略等量に分流するよう
に配置し、前記第２障壁は中央部を高くした構造とす
ると共に、前記絞り部通路からの燃焼ガスを略等量に分
流するように配置したことを特徴とする燃焼炉。
【請求項２】前記第１及び第２の障壁の外周を耐火物
で覆ったことを特徴とする請求項１記載の焼却炉。
【請求項３】前記第１及び第２の障壁の各々は、水管
で形成され、該水管の外周を耐火物で覆ったことを特徴
とする請求項１記載の焼却炉。
【請求項４】前記上部及び下部燃焼室並びに絞り部通
路は、水管壁により形成され、該水管壁の高速ガス接触
部を耐火物で覆ったことを特徴とする請求項１又は２又
は３記載の焼却炉。
【請求項５】前記第１の障壁と前記下部燃焼室の間に
画成される小断面積を通り前記絞り部通路へ流入する燃
焼ガスの流速が８〜１０ｍ／ｓであり、該絞り部通路内
流速度が６〜１０ｍ／ｓであり、前記第２の障壁と前記
上部燃焼室の間に画成される最小断面を通り流出する燃
焼ガスの流速を４〜６ｍ／ｓであることを特徴とする請
求項１記載の焼却炉。
【請求項６】前記第２の障壁の幅が、前記絞り部通路
の幅より小さくないことを特徴とする請求項１記載の焼
却炉。
【請求項７】前記絞り部通路に流入する燃焼ガスの主
流方向が、該絞り部通路の軸線に対して９０°より大き
くなく３０°より小さくない角度であることを特徴とす
る請求項１記載の焼却炉。
【請求項８】前記第１の障壁の二次空気噴射孔の位置
から上部燃焼室の燃焼ガス出口へ伸長する区域における
平均ガス滞留時間が１秒より小さくないことを特徴とす
る請求項１記載の焼却炉。
【請求項９】前記第２の障壁は２つの平板状部分から
なり、該各平板状部分は複数の開口部を有し水平方向に
伸びる稜線で結合され、該開口部は稜線に沿ってジグザ
グに配置されたことを特徴とする請求項１又は２又は３
記載の焼却炉。
【請求項１０】前記流動砂層部は旋回流動床であるこ
とを特徴とする請求項１又は２又は３記載の焼却炉。
【請求項１１】前記燃焼ガスは前記上部燃焼室から熱
回収部を通り大気中に放出されることを特徴とする請求
項１又は２又は３記載の焼却炉。
【請求項１２】前記燃焼ガスは前記上部燃焼室から水
噴射ガス冷却室及びガス排出ファンを通り大気中へ放出
されることを特徴とする請求項１記載の焼却炉。