JP2941789B1 - 流動層焼却炉 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 高含水率の焼却物等の負荷変動に対応して、
フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく
局所的及び時間的温度異常を吸収可能とするとともに、
フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適
温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼
却炉を提供する。 【構成】 一次空気により形成される気泡流動領域１０
の砂層面上のスプラッシュ領域１２ｂに、二次空気を導
入させ、スプラッシュ領域に飛び出した粒子をその上方
側のフリーボード１３に同伴輸送させる同伴流動領域１
２とを具え、該二次空気により同伴輸送された粒子を分
離器１４とシールポット１５を介して前記気泡流動領域
１０に流動媒体を還流させる還流部を具えて構成し、特
に該シールポット１５を、下方より吹込まれた貯溜制御
用空気２１により前記分離器１４により捕集した粒子を
貯留する貯溜ポット領域１５ａと該貯溜ポット領域１５
ａを経由して下方より吹込まれた還流制御用空気２０に
より前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域１
５ｂとで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、都市ご
み、産業廃棄物等の固形炭素質系を焼却する流動層焼却
炉に関し、特に下水汚泥のように高水分廃棄物の流動層
焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】流動層焼却炉には、都市ごみや脱水汚泥
等の焼却炉に多く見られる気泡流動層型焼却炉と石炭焚
き発電ボイラや一部廃棄物との混焼用焼却炉に見られる
循環流動層焼却炉とに分類される。

【０００３】前者の気泡流動層型焼却炉は、ガス速度が
流動媒体である粒子の流動化開始点を超えると、粒子中
に気泡を発生させ、発生した気泡により、粒子を撹拌し
層内を沸騰状態にさせて燃焼させるようにしたものであ
る。後者の循環流動層焼却炉は、前記ガス速度が流動媒
体である粒子の終端速度を超えさせ、ガスと粒子が激し
く混合しながら、粒子はガスに同伴されて系外に飛散燃
焼し、飛散した粒子はサイクロンで捕集分離されて炉内
に還流するようにしたものである。

【０００４】流動層焼却炉は上記二つの形式が主に使用
されているが、いずれも低品位の燃料や廃棄物の燃焼に
適しており、下水汚泥の大部分は流動層焼却炉で処理さ
れ、また都市ごみや産業廃棄物の燃焼炉としてもストー
カ炉と並んで多用される傾向にある。

【０００５】上記気泡流動層型焼却炉の構成は、図５に
見るように、略直立円筒状塔の下部に流動媒体である砂
５０ａを充填して気泡流動領域５０（バブリング層領
域、流動媒体濃厚相）を形成させ、その下部に散気管そ
の他の流動ガス分散器５２を介して予熱空気導入口５３
より流動用気体としての予熱空気を均一に吹き込み、該
吹き込みガスの流速である空塔速度が前記流動媒体の流
動開始点を超えさせ、前記流動媒体の間に気泡５０ｂを
発生させ、流動媒体はそのため撹拌流動化しながら、流
動砂層面を形成しその表面が沸騰状態になる。

【０００６】上記沸騰状態の気泡流動領域５０の上部よ
り被焼却物である汚泥を汚泥投入口５５から投入すると
同時に助燃油投入口５４より助燃剤を投入燃焼させる
と、汚泥の固形分は気泡流動領域５０内で燃焼した後、
その揮発分は気泡流動領域５０の上方に位置するフリー
ボード５６で燃焼し、排ガスは上部排ガス口５７より排
出する。

【０００７】かかる気泡流動層型焼却炉にて例えば生ゴ
ミや下水汚泥等の廃棄物を焼却させる場合、下記に示す
燃焼過程を経て燃焼させられる。 １）燃焼開始時には流動用空気を流動ガス分散器５２に
より吹込むとともに、流動砂５０ａの上面から不図示の
バーナであぶり、徐々に温度を上げ流動床ベッドの気泡
流動化を行なう。 ３）ついで被焼却物であるゴミを投入するが、ゴミの発
熱量が低い場合は助燃剤の投入により流動層領域内を前
記適温に維持する。 ４）投入されたゴミは気泡流動領域で高温の砂５０ａと
激しく混合流動化されて短時間で乾留ガス化し、ごみ固
形物の燃焼を行なう。 ５）未燃ガスや、揮発分や軽いゴミは気泡流動領域上方
のフリーボード５６に導かれて燃焼する。

【０００８】下水汚泥の場合、前記気泡流動層型焼却炉
では、炉内での燃焼率は前記気泡流動領域では略６０〜
８０％程度でフリーボードでの燃焼によりその燃焼率は
上昇して略１００％近くに達する。従って、フリーボー
ド５６の受け持つ燃焼負荷は２０〜４０％程度と高く、
このためフリーボードでの温度は流動層領域における温
度に比較し約１５０℃程高くなり、特に燃焼エネルギが
変動しやすい生ごみや汚泥等の焼却の際に、フリーボー
ド内の過熱を招来する問題点がある。

【０００９】従って、気泡流動層型焼却炉においては、
省エネルギー及び低公害燃焼のため、前記予熱空気には
略６５０℃のものを使用し、炉出口の適正平均温度を略
８５０℃としてある。そして、流動媒体により形成され
た砂層適正温度７００〜７５０℃を均一に維持するため
に焼却対象物の炉床水分負荷を２５０〜２８０Ｋｇ／ｍ
²・ｈ未満にすることが必要条件であり、このため下水汚
泥のように高含水廃棄物を焼却する場合、炉床面積が必
要以上に大きくなる。

【００１０】即ち、装置上の制約から前記空塔速度を
０．５ｍ／ｓ以上（安定なバブリングには０．５〜１．
５ｍ／ｓが必要）にすることが必要となるため、供給空
気量が実際の燃焼に必要な空気量より多くなり、排ガス
量が増大する問題がある。

【００１１】また、被焼却物の比重は流動層の見かけ比
重と同程度または小さい場合が多く、焼却物の比重が相
対的に軽い場合、フリーボードから被焼却物を投入して
も、気泡流動領域の上の流動砂層面に漂い、流動領域中
の温度がその燃焼に有効に利用されないという問題があ
った。

【００１２】また、生ごみや下水汚泥等の廃棄物は多量
の揮発分を含み、該揮発分は上昇してフリーボードで燃
焼するため、排ガス温度は過高になる問題がある。特に
気泡流動領域における砂層温度は７５０℃以下では層内
燃焼率低下により不安定燃焼の恐れがあるため７５０℃
以上に保持する必要があるが、上記フリーボードでの揮
発分の燃焼熱は砂層温度維持には何らの貢献もしない。
その結果多量の助燃剤が必要とする問題がある。また、
廃棄物の燃料性状が変化した際のフリーボードの温度変
化に対応できない問題がある。

【００１３】前記気泡流動層型焼却炉の課題を解決する
ために、本願出願人は、フリーボードの過熱を抑え負荷
の変動特に被焼却物の性状の変化に対応するため、フリ
ーボード内の懸濁濃度を上げて大なる熱容量を持たせる
こと、また、上記フリーボードにおける燃焼熱を流動層
領域に還流させることを検討しながら本発明の開発に着
手した。以下にその開発検討経過を順を追って説明す
る。

【００１４】上記フリーボードにおける燃焼熱の気泡流
動領域への還流には循環流動層の使用も考えられるが、
循環流動層の場合は下部に明確な濃厚相（デンスベッ
ド）が無いため、負荷変動の吸収容量が小さく、排ガス
性状が不安定になりがちという問題もある。

【００１５】又本発明のごとく、明確なデンスベッドを
有し、かつ流動媒体を同伴、還流させる方法を使用した
流動層燃焼炉に関する提案として、流動媒体に微細粒子
と粗粒子の異なる粒子成分を使用し、微細粒子により同
伴流動層を形成させ、且つ粗粒子により重い流動層を形
成させて、二つの流動層の組合せにより粉砕石炭を導入
燃焼処理をしたものが特公昭６０−２１７６９号公報に
開示されている。または、粗粒子高密度流動層および微
細粒子同伴流動層とを組合せ重複させ、前記高密度流動
層は上下に二つのはっきりした温度帯域で構成させたも
ので、高硫黄化の石炭の燃焼とガス化の両方に利用する
ようにしたものが特公昭６３−２６５１号公報に開示さ
れている。

【００１６】しかしながら前記いずれの技術も、流動媒
体に微細粒子よりなる同伴流動床と粗粒子よりなる重い
流動床を形成させ両者を組合せ重畳させて循環流動床を
形成したもので、重い流動床の流動媒体である粗大粒子
は磨耗が大で必要とされてる充填の頻度は高く管理が頻
繁である。また、上記磨耗度の激しい粗大粒子を使用し
ているため、粒径比が変化し安定性を欠く問題点を内蔵
している。

【００１７】また、上記特開平４−５４４９４号公報記
載の技術によれば、下部に高速区域を持ち上部に低速区
域を持つ粗大粒子流動床と、再循環する微細粒子の連行
床を重複させ、且つ前記低速区域の粗大粒子流動床に第
２ガス導入口が設けられ低速区域の流動化と反応の完結
化を図る構成にし、ガス速度または微細粒子の再循環速
度の変化による前記下部の密な床の連行状態ないし流動
状態を改善するようにしたものである。

【００１８】かかる装置においても、微細粒子よりなる
同伴流動床と粗大粒子による高密度流動床を重畳させた
もので、前記２者の発明と同様に重い流動床の流動媒体
である粗大粒子は磨耗が大で、必要とされる充填の頻度
は高く管理が煩雑であるとともに、上記磨耗度の激しい
粗大粒子を使用しているため、粒径比が変化し安定性を
欠く問題点を内蔵している。また、第２ガスの導入も微
細粒子による同伴流動床の懸濁濃度に対する影響は余り
期待できない程度のものと考えられる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従って前記いずれの技
術も気泡流動層に循環流動層の機能を付加したものであ
るが、その完成度は低い。本発明は上記課題に鑑みなさ
れたもので、高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変
動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷
の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能
とするとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流
させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可
能とする流動層焼却炉の提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気
泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面
の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられる
スプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気によ
り前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴
輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外
部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるように
した流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の
下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダ
クトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを
設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御
用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する
貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より
吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に
還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領
域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気
泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴
とする。

【００２１】上記発明は、高含水率の下水汚泥や都市ご
み等の気泡流動層型焼却炉において、負荷変動に対応し
て、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基
づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能とするとと
もに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層適
正温度の維持を可能とすべくなされ、フリーボードの懸
濁濃度上げる手段としてなされた提案であって、一次空
気により流動化された気泡流動領域の層上表面に気泡の
破裂に伴う粒子の飛び出しにより、形成された前記気泡
流動領域に対し不連続密度層よりなるスプラッシュ領域
に二次空気を導入させ、その気泡より分離した粒子群を
導入した二次空気によりフリーボードを介して炉外へ同
伴輸送するようにして、前記一次空気と二次空気との比
率により二次空気により同伴輸送される粒子量の変化を
利用したフリーボードの懸濁濃度の調整を行なう提案を
請求項２記載の発明で行ないつつ、更なる懸濁濃度の調
整手段として、前記二次空気により同伴輸送され外部循
環部に一次貯留させた粒子を適宜還流させて、気泡流動
領域の砂層部のホールドアップ量の調整をし、ひいては
フリーボードの懸濁濃度の調整を可能としたものであ
る。

【００２２】即ち、請求項１記載の発明は、前記還流ポ
ット領域の下部へ吹込まれている還流制御用空気量の制
御により、該還流ポット領域に貯留している粒子層に層
膨張を惹起させ、その膨張分だけオーバーフローさせて
気泡流動領域の砂層部へ還流させ、気泡流動領域のホー
ルドアップ量を増加させ、併せてフリーボードのホール
ドアップ量を増加させ、懸濁濃度を上げるようにしたも
のである。

【００２３】更に請求項２記載の発明のように、一次空
気と二次空気との比率制御により、被焼却物の燃焼性の
変化に対応して互い背反関係にある気泡流動領域とフリ
ーボードのホールドアップ量、懸濁濃度及び粒子循環量
を制御できる。例えば一次空気の比率を増加されば、流
動層領域よりの粒子飛び出し量も増え、二次空気投入位
置より上部の空間のホールドアップ量を増加させるとと
もに、フリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量も上昇さ
せることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【００２５】図１は、本発明の実施形態に係る流動層焼
却炉の概略構成を示す模式図である。図１に示すよう
に、本発明の流動層焼却炉は、底部に配した流動ガス分
散器１８ｃを介して一次空気１８を流動媒体である硅砂
等の流動砂１０ｄを充填し、静止面１２ｃを形成する濃
厚相１１に吹き込んで濃厚相内を気泡流動化させ流動砂
層面１２ａ形成するとともに、気泡の破裂に伴う粒子の
飛び出しによりその上にスプラッシュ領域１２ｂを形成
させる気泡流動領域１０と、上記スプラッシュ領域１２
ｂに同伴輸送用の二次空気１９を導入させ、スプラッシ
ュ領域１２ｂに飛び出した流動媒体の粒子を上方のフリ
ーボード１３に同伴輸送させる同伴流動領域１２と、上
記同伴輸送した流動媒体を炉外に搬送し排ガス３５より
分離捕集するサイクロン等の分離器１４と、捕集した流
動媒体を前記気泡流動領域１０の濃厚相１１に還流させ
るシールポット１５とよりなる外部循環部と、前記一次
空気１８と二次空気１９との総量規制するブロワ１７ａ
と、一次空気１８と二次空気１９との比率制御をする制
御系２５ａと、前記シールポット１５に流動空気を送る
ブロワ１７ｂと制御系２５ｂとよりなるガス供給系１７
とより構成する。

【００２６】なお、フリーボード１３と気泡流動領域１
０にはそれぞれの炉内温度を計測する温度計Ｔ1 、Ｔ2
を設け、ガス供給系１７の制御系２５ａ、２５ｂを制御
するようにしてある。

【００２７】上記ガス供給系１７は、それぞれブロワ１
７ａ、１７ｂと、それにより供給された空気を制御する
制御系２５ａ、２５ｂとより構成する。制御系２５ａに
おいてはブロワ１７ａにより送気された空気をダンパ１
８ｂ、１９ｂの開度調整により両者の比率調整を可能と
している。また、制御系２５ｂにおいてはブロワ１７ｂ
より送気された空気をダンパ２０ｂ、２１ｂの開度調整
により後記する制御を行なうようにしてある。

【００２８】上記流動化空気である一次空気１８と同伴
輸送空気の二次空気１９との和である一次空気１８と二
次空気１９の総量はブロワ１７ａの送気量により規制さ
れ、そしてダンパ１８ｂにより比率制御された一次空気
１８は投入口１８ａより流動ガス分散器１８ｃを介して
塔内下方に均一に分散吹き込みが行なわれ、気泡流動領
域１０の濃厚相１１に充填してある流動媒体である流動
砂１０ｄを流動化開始速度で流動化を開始させ、流動砂
層面１２ａを持つ均一流動層を形成させる。さらに空塔
速度を気泡流動化速度以上に増速させ、発生した気泡に
より層内を擾乱させ不均一な流動状態に移行させ、気泡
流動領域１０を形成して前記砂層面１２ａよりの気泡の
破裂に伴う粒子の飛び出しを可能とし、該飛び出しによ
りスプラッシュ領域１２ｂを形成させている。

【００２９】この場合、上記一次空気１８はガス供給系
１７の制御系２５ａのダンパ１８ｂの開度制御により一
次空気１８と二次空気１９の比率割合を増減させ、気泡
流動領域１０の温度制御及びフリーボード１３内を通過
する循環粒子束の増減によりフリーボードの懸濁濃度の
制御を可能にしてある。

【００３０】上記比率制御により一次空気１８の増減に
対応してダンパ１９ｂの開度を介して減少ないし増加す
る二次空気１９は、スプラッシュ領域１２ｂに飛び出し
た流動媒体の粒子を同伴輸送して、前記フリーボード１
３に対する所用の懸濁濃度を調整し負荷の変動に対応さ
せたのち、サイクロン１４とシールポット１５よりなる
外部循環部により前記粒子は貯留される。貯留された粒
子は、前記気泡流動領域１０の濃厚相１１に適宜還流さ
せて、フリーボード１３内の燃焼熱も還流させ気泡流動
領域１０における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を
可能にしている。

【００３１】そして、濃厚相１１へ前記粒子を還流させ
ることにより濃厚相１１の流動砂１０ｄの充填量を増加
させることになり、その充填量の増加により、図２に示
すようにフリーボード１３内の燃焼部１３ａにおけるホ
ールドアップを比例増加させ、フリーボードの懸濁濃度
の調整を可能にして、負荷の変動に伴う局所的及び時間
的な温度異常（温度の異常上昇）を前記一次空気１８と
二次空気１９の比率調整による懸濁濃度の調整に加えよ
り確実に吸収できる。

【００３２】上記シールポット１５における圧力制御に
よるフリーボード１３の懸濁濃度及び粒子循環量の調整
のため、シールポット１５は、仕切壁により左右に２つ
のポット領域に分け、サイクロン１４の落下位置には、
貯溜制御用空気２１の吹込みによりサイクロン１４で捕
集した粒子を貯留する貯溜ポット領域１５ａが、又ダク
ト１５ｃ側には貯留した粒子を還流制御用空気２０によ
り濃厚相１１へダクト１５ｃを介して還流させる還流ポ
ット領域１５ｂとより構成し、各ポット領域の下部には
それぞれダンパ２０ｂと２１ｂを設け、貯溜制御用空気
２１及び還流制御用空気２０の夫々が独立して導入制御
される構造にしてある。

【００３３】即ち、還流ポット領域１５ｂにおいては、
ダンパ２０ｂの開度調整により制御された還流制御用空
気２０が下方より吹込まれ、還流ポット領域１５ｂの流
動層の層膨張を惹起させてポット領域１５ｂの砂層面２
２ａから２２ｂまで上昇させてオーバーフローによる粒
子の濃厚相１１への還流を可能にしている。上記還流に
より前記したように濃厚相１１の流動砂１０ｄの充填量
を増加させ、その結果燃焼部のホールドアップ量を増加
させ、フリーボード１３の懸濁濃度を上げ、負荷の急変
に対応できる。

【００３４】運転に際しては、予め、フリーボード内に
おける砂（流動媒体）のホールドアップ量により懸濁濃
度を設定し、且つ砂の導入により期待される排ガス（排
ガスの温度は８００〜１０００℃とする）の温度低下よ
り粒子（砂）（砂の比熱は０．２Ｋｃａｌ／Ｋｇ℃）の
平均質量流束Ｇｓを設定するとともに二次空気の投入高
さを決める。また廃棄物の完全燃焼に必要な一次空気と
二次空気の総量は一義的に決定し、粒子循環量は懸濁濃
度に伴って変化することになる。そして、懸濁濃度の上
限及び下限より一次空気と二次空気の比率を例えば１対
２乃至２対１のように設定する。

【００３５】そして、ガス供給系１７を介して、ブロワ
１７ａにより得られた空気流を制御系２５ａのダンパ１
８ｂ、１９ｂを介して一次空気１８と二次空気１９に分
岐するとともに、ブロワ１７ｂによる空気流を制御系２
５ｂのダンパ２１ｂ、２０ｂの開度調整をして還流制御
用空気２０及び貯溜制御用空気２１の吹込み量を制御可
能にしてある。

【００３６】図３に示すタイムチャートによれば、前記
フリーボード１３と気泡流動領域１０の炉内温度Ｔ1 、
Ｔ2 の温度差△Ｔが設定値を越えた場合は、ダンパ２０
ｂを開とし還流制御用空気２０を導入し、還流ポット領
域１５ｂより砂（粒子）を濃厚相１１へ還流させ、ホー
ルドアップ量を低下させるとともに、濃厚相１１の砂の
ホールドアップ量を増加させる。なお、ΔＴを制御対象
としているのは、懸濁濃度及び循環量が適切に保たれて
いるかの簡単な目安として使用できるからであり、懸濁
濃度及び循環量は直接測定することも可能である。

【００３７】斯くして、フリーボードの燃焼熱を気泡流
動領域へ還流させるとともに、フリーボードの懸濁濃度
の調整も可能とする。

【００３８】なお、一次空気１８と二次空気１９の比率
制御による温度制御状況を図４に示すタイムチャートに
基づいて説明する。図４に示すタイムチャートにはフリ
ーボード１３内の温度Ｔ1 と気泡流動領域１０内の温度
Ｔ2 の差が所定値になるようにした一次空気１８と二次
空気１９の比率制御の状況を示してある。なお、ブロワ
１７ａの出力により、一次空気と二次空気の和は一定に
して、流動媒体（流動砂）の循環量は一定にしてある。

【００３９】図に見るように、炉内温度Ｔ1 、Ｔ2 との
差ΔＴが設定値より高くなった場合、制御系２５ａを作
動させて一次空気１８のダンパ１８ｂの開度を増加さ
せ、且つ二次空気１９のダンパ１９ｂの開度を減少させ
て、一次空気１８の比率を増加させるとともに二次空気
１９の比率を低下させて、気泡流動領域１０内の温度Ｔ
2 の増加を図るとともに、フリーボード１３内の温度Ｔ
1 の低減を図っている。

【００４０】又、逆に前記Ｔ1 とＴ2 の差が設定値より
低くなった場合、一次空気１８のダンパ１８ｂの開度を
低減させ、且つ二次空気１９のダンパ１９ｂの開度を増
加させて、一次空気１８の比率を減少させるとともに二
次空気１９の比率を増加させて、気泡流動領域１０内の
温度Ｔ2 の低減を図るとともに、フリーボード１３内の
温度Ｔ1 の増加を図る。

【００４１】しかしながら、一次空気１８と二次空気１
９との比率制御は互いに背反関係にある気泡流動領域１
０とフリーボード１３のホールドアップ量及び懸濁濃度
の制御をしているわけであるが、前記シールポット１５
の還流制御用空気２０及び貯溜制御用空気２１の調整に
よりフリーボード１３のホールドアップ量並びに懸濁濃
度を幅広く制御できる。

【００４２】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリ
ーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシー
ルポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用
空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃
厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚
相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリー
ボードの懸濁濃度の調整を可能とし、負荷変動に伴うフ
リーボードの局所的及び時間的な温度異常をより確実に
対応吸収できる。

【００４３】また、請求項２記載の発明により、一定量
の一次空気と二次空気の供給比率割合を調整し、二次空
気の投入位置より上部の流動媒体のホールドアップ量を
規制して、フリーボードの懸濁濃度を調整し、フリーボ
ードの熱容量を随時制御し負荷の変動に対応させること
ができるとともに、系内を循環する粒子の質量流速を所
用値に制御することができ、気泡流動領域の温度を一定
に保持し、フリーボードの高温の燃焼熱を吸収し、低温
の気泡流動領域への熱の供給を計り、排ガス温度の適正
化と無駄燃料の排除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の流動層焼却炉の概略の構成を示す模
式図である。

【図２】 流動層における空等速度に対する濃厚相の初
期充填量をパラメータとする砂の循環流束の変化示す図
である。

【図３】 図１のフリーボードと気泡流動領域の炉内温
度の温度差の変動対応するシールポットの還流制御用空
気の導入の状況及び濃厚相内のホールドアップ量の変化
状況を示すタイムチャートである。

【図４】 図１のフリーボードと気泡流動領域の炉内温
度の温度差の変動対応する一次空気と二次空気の比率制
御の状況を示す図である。

【図５】 従来の気泡流動型焼却炉の概略の構成を示す
模式図である。

【符号の説明】

１０ 気泡流動領域 １２ 同伴流動領域 １２ｂ スプラッシュ領域 １３ フリーボード １４ 分離器 １５ シールポット（貯溜ポット領域１５ａ、還流ポ
ット領域１５ｂ） １６ 被焼却物投入口 １７ ガス供給系 １７ａ，１７ｂ ブロワ １８ １次空気 １９ 二次空気 ２０ 還流制御用空気 ２１ 貯溜制御用空気 ２５ａ、２５ｂ 制御系 ３５ 排ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 義仁 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱 重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 田熊 昌夫 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱 重工業株式会社横浜研究所内 (56)参考文献 特開 平５−223230（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−127834（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−19222（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−84301（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−3229（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−100615（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23G 5/30 F23G 5/50 F23C 11/02 F23G 5/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動層下方より一次空気を吹き込みなが
   ら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領
   域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が
   吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、
   該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介
   して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器によ
   り捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還
   流させるようにした流動層焼却炉よりなり、 上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集し
   た粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に
   還流させるシールポットを設け、 該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気
   により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポ
   ット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込ま
   れた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流さ
   せる還流ポット領域とを具え、 前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み
   量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を
   行なうことを特徴とする流動層焼却炉。
2. 【請求項２】 前記一次空気と二次空気との比率調整に
   よりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の流動層焼却炉。