JP2994133B2 - 焼却炉 - Google Patents
焼却炉Info
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- JP2994133B2 JP2994133B2 JP4073146A JP7314692A JP2994133B2 JP 2994133 B2 JP2994133 B2 JP 2994133B2 JP 4073146 A JP4073146 A JP 4073146A JP 7314692 A JP7314692 A JP 7314692A JP 2994133 B2 JP2994133 B2 JP 2994133B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物等を焼却させる
焼却炉に係り、特に炉床からの未燃ガスと二次空気との
混合を向上させ、未燃カーボン、流動媒体等の炉外への
飛散を抑制し、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。
焼却炉に係り、特に炉床からの未燃ガスと二次空気との
混合を向上させ、未燃カーボン、流動媒体等の炉外への
飛散を抑制し、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。
【０００２】
【従来の技術】従来、廃棄物等の焼却における未燃ガス
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、特開昭６３−２７９０１３号公報には、
「流動床焼却炉のＮＯｘ及び未燃ガス抑制装置」が記載
されている。上記の技術は、燃焼室を横断して中空障壁
が配置され、炉側壁と障壁との間の開口部を上昇する燃
焼ガスによって生じる渦流により、前記中空障壁の噴出
孔から噴出する二次空気と未燃ガスとの混合を促進さ
せ、未燃ガス等の有害物質の排出を抑制している。
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、特開昭６３−２７９０１３号公報には、
「流動床焼却炉のＮＯｘ及び未燃ガス抑制装置」が記載
されている。上記の技術は、燃焼室を横断して中空障壁
が配置され、炉側壁と障壁との間の開口部を上昇する燃
焼ガスによって生じる渦流により、前記中空障壁の噴出
孔から噴出する二次空気と未燃ガスとの混合を促進さ
せ、未燃ガス等の有害物質の排出を抑制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術も酸素（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、急激に攪拌力が弱まる
ために、噴出二次空気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口
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。
術も酸素（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、急激に攪拌力が弱まる
ために、噴出二次空気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口
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。
【０００４】また、混合、攪拌を行わすために上昇する
流速を速くすると、燃焼ガスに同伴した未燃カーボン
や、流動媒体も、そのまま絞り部を通過してしまうた
め、ガス流速は２ｍ／ｓ程度に制限される。従って、上
部燃焼室は、一般に下部燃焼室に比べて大幅に大きくな
るように構成されてしまう問題がある。本発明は上述の
点に鑑みてなされたもので、前記絞り部の通過ガス流速
が速くても未燃カーボンや、流動媒体の飛散を最小限に
し、かつ未燃ガスが未反応のまますり抜けることなく、
未燃ガスと酸素（二次空気）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。
流速を速くすると、燃焼ガスに同伴した未燃カーボン
や、流動媒体も、そのまま絞り部を通過してしまうた
め、ガス流速は２ｍ／ｓ程度に制限される。従って、上
部燃焼室は、一般に下部燃焼室に比べて大幅に大きくな
るように構成されてしまう問題がある。本発明は上述の
点に鑑みてなされたもので、前記絞り部の通過ガス流速
が速くても未燃カーボンや、流動媒体の飛散を最小限に
し、かつ未燃ガスが未反応のまますり抜けることなく、
未燃ガスと酸素（二次空気）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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、焼却物を火格子部又は流動砂層部で燃
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、前記燃焼室は途中をガス流れ方向に対して横断面
方向に絞り、一定距離の通路をおいて再び拡大する絞り
部を形成し、該絞り部通路出口に山笠構造の第１の障壁
を設け、該障壁の下方に下部燃焼室を上方に上部燃焼室
を形成し、該障壁には一定距離のガス通路を設けると共
に、上部燃焼室には障壁出口の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
気吹込口を配設し、前記障壁のガス通路を通過した燃焼
ガスを該障壁上部燃焼室で二次空気により下流方向に反
転させる構造に形成し、かつ、上部燃焼室において二次
空気と未混合の燃焼ガスとを衝突混合させる第２の櫛形
障壁を設けたものである。
に、本発明では、焼却物を火格子部又は流動砂層部で燃
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、前記燃焼室は途中をガス流れ方向に対して横断面
方向に絞り、一定距離の通路をおいて再び拡大する絞り
部を形成し、該絞り部通路出口に山笠構造の第１の障壁
を設け、該障壁の下方に下部燃焼室を上方に上部燃焼室
を形成し、該障壁には一定距離のガス通路を設けると共
に、上部燃焼室には障壁出口の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
気吹込口を配設し、前記障壁のガス通路を通過した燃焼
ガスを該障壁上部燃焼室で二次空気により下流方向に反
転させる構造に形成し、かつ、上部燃焼室において二次
空気と未混合の燃焼ガスとを衝突混合させる第２の櫛形
障壁を設けたものである。
【０００６】前記焼却炉において、絞り部通路出口部及
び上部燃焼室に設けた第１及び第２の障壁は、外周を耐
火物で被覆するか、あるいは該障壁を水管で形成し、そ
の外周を耐火物で被覆するのがよく、また、前記上下部
燃焼室、及び絞り部通路を水管壁で構成し、その高速ガ
ス接触部を耐火物で被覆するのがよい。また、前記第２
の障壁は、投影幅を上部燃焼室の炉壁幅の２／３以上と
し、かつ該障壁の傾きを炉壁の水平軸線に対して４５°
以上の角度とするのがよい。
び上部燃焼室に設けた第１及び第２の障壁は、外周を耐
火物で被覆するか、あるいは該障壁を水管で形成し、そ
の外周を耐火物で被覆するのがよく、また、前記上下部
燃焼室、及び絞り部通路を水管壁で構成し、その高速ガ
ス接触部を耐火物で被覆するのがよい。また、前記第２
の障壁は、投影幅を上部燃焼室の炉壁幅の２／３以上と
し、かつ該障壁の傾きを炉壁の水平軸線に対して４５°
以上の角度とするのがよい。
【０００７】
【作用】上記のように燃焼室の途中に絞り部通路を設
け、該絞り部出口に配置した第１の障壁の下方を下部燃
焼室、上方を上部燃焼室とし、該障壁のガス通路を通る
燃焼ガスを略等量に分流するように、前記障壁にガス通
路を上下部各燃焼室を横断して配設するから、下部燃焼
室で発生した燃焼ガスは絞り部通路の出口の該障壁で略
２分して、各分流を増速した後、該障壁のガス通路より
噴流した燃焼ガスに上部燃焼室側壁より下方に向って二
次空気を噴流させ上昇した燃焼ガスを空気の持つ運動エ
ネルギーを最大限に利用して、燃焼ガスを反転流とし上
昇して来る未燃ガスとの混合を増す。又、第１の障壁で
混合ができなかった未燃ガスを上部燃焼室に設けた第２
の障壁に衝突させ、該障壁の櫛形空間部をガスが通過す
る際に障壁後面に渦流を生じさせることで混合・攪拌が
増長され、未燃ガス及び未燃カーボン等が未反応のまま
燃焼室を抜けることなく、未燃ガスと酸素（二次空気）
との反応を確実、且つ急速に進行させて、未燃ガスを最
小限に抑制することができる。
け、該絞り部出口に配置した第１の障壁の下方を下部燃
焼室、上方を上部燃焼室とし、該障壁のガス通路を通る
燃焼ガスを略等量に分流するように、前記障壁にガス通
路を上下部各燃焼室を横断して配設するから、下部燃焼
室で発生した燃焼ガスは絞り部通路の出口の該障壁で略
２分して、各分流を増速した後、該障壁のガス通路より
噴流した燃焼ガスに上部燃焼室側壁より下方に向って二
次空気を噴流させ上昇した燃焼ガスを空気の持つ運動エ
ネルギーを最大限に利用して、燃焼ガスを反転流とし上
昇して来る未燃ガスとの混合を増す。又、第１の障壁で
混合ができなかった未燃ガスを上部燃焼室に設けた第２
の障壁に衝突させ、該障壁の櫛形空間部をガスが通過す
る際に障壁後面に渦流を生じさせることで混合・攪拌が
増長され、未燃ガス及び未燃カーボン等が未反応のまま
燃焼室を抜けることなく、未燃ガスと酸素（二次空気）
との反応を確実、且つ急速に進行させて、未燃ガスを最
小限に抑制することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１、図２及び図３は本発明の一例を示す焼却炉の断面
構造図であり、図１は縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断
面図、図３は図１のＢ−Ｂ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、第１の障壁
１６、第１の障壁の燃焼ガス通路１７、上部燃焼室１５
及び第２の障壁２３が配置されている。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、第１の障壁１６の
上方を上部燃焼室１５としている。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１の障
壁１６を下部燃焼室１３を横断して配設し、また、第１
の障壁の燃焼ガスのガス通路を通過したガスを更に衝突
せしめるように、第２の障壁２３を上部燃焼室１５を横
断して配設している。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１、図２及び図３は本発明の一例を示す焼却炉の断面
構造図であり、図１は縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断
面図、図３は図１のＢ−Ｂ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、第１の障壁
１６、第１の障壁の燃焼ガス通路１７、上部燃焼室１５
及び第２の障壁２３が配置されている。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、第１の障壁１６の
上方を上部燃焼室１５としている。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１の障
壁１６を下部燃焼室１３を横断して配設し、また、第１
の障壁の燃焼ガスのガス通路を通過したガスを更に衝突
せしめるように、第２の障壁２３を上部燃焼室１５を横
断して配設している。
【０００９】絞り部通路１４の出口近傍に配設した第１
の障壁１６は、その外周が耐火物で被覆された山笠構造
であり、第１の障壁１６のガス通路１７は末広がりとな
るように形成されている。また、この第１の障壁１６及
び、第２障壁２３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１の障壁１６は
山笠構造とし、その障壁出口の燃焼ガスの流れに対向或
いは交差する向きに二次空気を噴出させる複数個の二次
空気吹込口２２を設け、さらに上部燃焼室１５のガス出
口付近に第２の障壁２３を櫛形とし該障壁の隙間をガス
の通路としている。また、この第２障壁２３はガスの通
路を遮断する部分を円筒とし、この円筒の間をガスを通
過させ円筒の後面で渦流を生じ易い構造としている。
の障壁１６は、その外周が耐火物で被覆された山笠構造
であり、第１の障壁１６のガス通路１７は末広がりとな
るように形成されている。また、この第１の障壁１６及
び、第２障壁２３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１の障壁１６は
山笠構造とし、その障壁出口の燃焼ガスの流れに対向或
いは交差する向きに二次空気を噴出させる複数個の二次
空気吹込口２２を設け、さらに上部燃焼室１５のガス出
口付近に第２の障壁２３を櫛形とし該障壁の隙間をガス
の通路としている。また、この第２障壁２３はガスの通
路を遮断する部分を円筒とし、この円筒の間をガスを通
過させ円筒の後面で渦流を生じ易い構造としている。
【００１０】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（未燃ガスや未燃カーボン及び飛散流
動媒体を多く含む）され、上昇する。
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（未燃ガスや未燃カーボン及び飛散流
動媒体を多く含む）され、上昇する。
【００１１】このガスは、下部燃焼室１３、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。そこに二次空気吹込口２２ａ
から二次空気を吹き込み、該二次空気と未燃ガスと混合
させる。さらに、この混合したガスは第１の障壁１６に
よりほぼ等量に分流され、炉壁１１と第１の障壁１６の
間のガス通路１７を通って上昇し、炉壁１１に設けた二
次空気吹込口２２ｂより噴出した二次空気と衝突合流す
る。このガス通路１７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ガス通路１７の流路は横断方向で
末広がりとすることで、通過ガス両循環領域を形成する
ことと、さらに二次空気の吹き込みによりガスは主流が
激しく攪拌されながら主流が反転流２１を形成する。
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。そこに二次空気吹込口２２ａ
から二次空気を吹き込み、該二次空気と未燃ガスと混合
させる。さらに、この混合したガスは第１の障壁１６に
よりほぼ等量に分流され、炉壁１１と第１の障壁１６の
間のガス通路１７を通って上昇し、炉壁１１に設けた二
次空気吹込口２２ｂより噴出した二次空気と衝突合流す
る。このガス通路１７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ガス通路１７の流路は横断方向で
末広がりとすることで、通過ガス両循環領域を形成する
ことと、さらに二次空気の吹き込みによりガスは主流が
激しく攪拌されながら主流が反転流２１を形成する。
【００１２】二次空気と混合されたガスは、二次空気の
噴出の運動エネルギーと合いまって第１の障壁頂部で下
向に反転し、上昇してくる未燃ガスとさらに激しく攪拌
される。しかしながらガス流速が早い場合燃焼室の横断
面方向に未混合の未燃ガスが上昇するため、上部燃焼室
１５に第２の障壁２３を配置し、第１の障壁出口で反転
後、上昇する未燃ガスが上部燃焼室の中央部を通り炉出
口への最短距離を流れることを防止するため、第２の障
壁の幅を炉壁幅の２／３以上にすることで未燃ガスの流
路を路壁側に寄せて、二次空気吹込口２２からの噴出空
気の貫通力を有効に利用出来るため、未燃ガスは良く攪
拌されかつ、第２の障壁は櫛形とし、該障壁のガス通路
を通過する際、該障壁の円筒部の後面で渦流を生じ、未
燃ガスは攪拌、混合される。
噴出の運動エネルギーと合いまって第１の障壁頂部で下
向に反転し、上昇してくる未燃ガスとさらに激しく攪拌
される。しかしながらガス流速が早い場合燃焼室の横断
面方向に未混合の未燃ガスが上昇するため、上部燃焼室
１５に第２の障壁２３を配置し、第１の障壁出口で反転
後、上昇する未燃ガスが上部燃焼室の中央部を通り炉出
口への最短距離を流れることを防止するため、第２の障
壁の幅を炉壁幅の２／３以上にすることで未燃ガスの流
路を路壁側に寄せて、二次空気吹込口２２からの噴出空
気の貫通力を有効に利用出来るため、未燃ガスは良く攪
拌されかつ、第２の障壁は櫛形とし、該障壁のガス通路
を通過する際、該障壁の円筒部の後面で渦流を生じ、未
燃ガスは攪拌、混合される。
【００１３】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
の上記上部燃焼室１５の燃焼ガス出口迄の平均ガス滞留
時間は３秒以上になるようにする。一方、未燃カーボン
や飛散媒体は、前記反転流２１により下方に落下させ下
部燃焼室１３に戻し、未燃物を再燃焼させる。前記第１
の障壁１６と下部燃焼室１３の上方炉壁との間を通っ
て、ガス通路１７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、６０°≧θ≧３０°
の角度となるようにする。
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
の上記上部燃焼室１５の燃焼ガス出口迄の平均ガス滞留
時間は３秒以上になるようにする。一方、未燃カーボン
や飛散媒体は、前記反転流２１により下方に落下させ下
部燃焼室１３に戻し、未燃物を再燃焼させる。前記第１
の障壁１６と下部燃焼室１３の上方炉壁との間を通っ
て、ガス通路１７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、６０°≧θ≧３０°
の角度となるようにする。
【００１４】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、ガス通
路１７を通るガスの平均流速Ｖ２を１０ｍ／ｓ〜１５ｍ
／ｓとし、ガス通路１７から流出して、第２の障壁２３
と上部燃焼室１５の下部炉壁との間を通過するガスの平
均流速Ｖ３を３ｍ／ｓ〜６ｍ／ｓにする。また、第２の
障壁２３は、上部燃焼室１５内に該障壁を上部燃焼室の
ガス通路の水平軸線に対して４５°以上の傾きを保つよ
うに配置し、上昇する燃焼ガスとの衝突を容易な構造と
する。また、この第２の障壁２３は水管で形成し、その
外周囲を耐火物で被覆する構造としてもよい。
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、ガス通
路１７を通るガスの平均流速Ｖ２を１０ｍ／ｓ〜１５ｍ
／ｓとし、ガス通路１７から流出して、第２の障壁２３
と上部燃焼室１５の下部炉壁との間を通過するガスの平
均流速Ｖ３を３ｍ／ｓ〜６ｍ／ｓにする。また、第２の
障壁２３は、上部燃焼室１５内に該障壁を上部燃焼室の
ガス通路の水平軸線に対して４５°以上の傾きを保つよ
うに配置し、上昇する燃焼ガスとの衝突を容易な構造と
する。また、この第２の障壁２３は水管で形成し、その
外周囲を耐火物で被覆する構造としてもよい。
【００１５】実施例２ 図４〜図７は本発明の他の焼却炉の構造を示す断面図で
あり、図４は縦断面図、図５は第１の障壁の構造を示す
拡大図、図６は図４のＣ−Ｃ断面図、図７は図４のＤ−
Ｄ断面図である。本実施例の焼却炉３０はストーカ炉で
あり、図において、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。
あり、図４は縦断面図、図５は第１の障壁の構造を示す
拡大図、図６は図４のＣ−Ｃ断面図、図７は図４のＤ−
Ｄ断面図である。本実施例の焼却炉３０はストーカ炉で
あり、図において、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。
【００１６】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１の障壁３６を絞り部通路３
２の上部のガス通路を横断して配設し、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３
３の上部にはボイラー等の熱回収部３９が配設されてい
る。第１の障壁３６は、実施例１の焼却炉の第１の障壁
１６と略同じ構造としているが、この第１の障壁３６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
ている。第１の障壁は例えば図５に示すように、３個の
ヘッダ４０を水管４１、４２で連結してその外表面を耐
火物４３で被覆している。
等量に分流できるように第１の障壁３６を絞り部通路３
２の上部のガス通路を横断して配設し、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３
３の上部にはボイラー等の熱回収部３９が配設されてい
る。第１の障壁３６は、実施例１の焼却炉の第１の障壁
１６と略同じ構造としているが、この第１の障壁３６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
ている。第１の障壁は例えば図５に示すように、３個の
ヘッダ４０を水管４１、４２で連結してその外表面を耐
火物４３で被覆している。
【００１７】なお、第１の障壁３６と下部燃焼室３１の
上方炉壁との間を通って、ガス通路３５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３６と下部燃焼室３１の上方炉壁との間を通
ってガス通路３５に流入する未燃ガスの平均流速Ｖ１、
ガス通路３５を通る未燃ガスの平均流速Ｖ２、ガス通路
３５から流出して、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、実施例１と同じに
なるようにする。焼却炉を上記のような構造とすること
により、流動砂層１２又は火格子３４で燃焼して発生
し、下部燃焼室１３、３２へ流出したガスは（未燃ガス
と未燃カーボンや飛散流動媒体を多く含む）、第１の障
壁１６、３６により略等量ずつに２方向に分流して、こ
の第１の障壁１６、３６と下部燃焼室１３、３２の側壁
との間で各々８ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓに増速され、ガス通
路１７、３５の入口付近で衝突、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。
上方炉壁との間を通って、ガス通路３５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３６と下部燃焼室３１の上方炉壁との間を通
ってガス通路３５に流入する未燃ガスの平均流速Ｖ１、
ガス通路３５を通る未燃ガスの平均流速Ｖ２、ガス通路
３５から流出して、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、実施例１と同じに
なるようにする。焼却炉を上記のような構造とすること
により、流動砂層１２又は火格子３４で燃焼して発生
し、下部燃焼室１３、３２へ流出したガスは（未燃ガス
と未燃カーボンや飛散流動媒体を多く含む）、第１の障
壁１６、３６により略等量ずつに２方向に分流して、こ
の第１の障壁１６、３６と下部燃焼室１３、３２の側壁
との間で各々８ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓに増速され、ガス通
路１７、３５の入口付近で衝突、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。
【００１８】ガス通路１７、３５の入口で合流したガス
は混合しながら１０ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの流速を保持し
たまま通路を通過し、前記ガス通路１７、３５の出口上
部炉壁１１、４４より吹き込まれた二次空気と攪拌、混
合させ、かつ空気の持つ運動エネルギーを利用して第１
の障壁の頂部付近で反転流を形成する。これにより、さ
らに未燃ガスと二次空気との混合を促進させる。上記の
過程で略完全混合した燃焼ガスは上部燃焼室１５、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１６、３６の上記上部
燃焼室１５、３３の燃焼ガス出口迄の平均ガス滞留時間
は３秒以上になるようにする。
は混合しながら１０ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの流速を保持し
たまま通路を通過し、前記ガス通路１７、３５の出口上
部炉壁１１、４４より吹き込まれた二次空気と攪拌、混
合させ、かつ空気の持つ運動エネルギーを利用して第１
の障壁の頂部付近で反転流を形成する。これにより、さ
らに未燃ガスと二次空気との混合を促進させる。上記の
過程で略完全混合した燃焼ガスは上部燃焼室１５、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１６、３６の上記上部
燃焼室１５、３３の燃焼ガス出口迄の平均ガス滞留時間
は３秒以上になるようにする。
【００１９】以上のように、上記実施例によれば、下部
燃焼室での還元燃焼と上部燃焼室での酸化燃焼を行うと
共に第１の障壁のガス通路出口で上昇する主流ガスを自
身の再循環流形成を容易にするためにガス通路を末広が
り構造とすると共に二次空気の持つ運動エネルギーを利
用して反転流を形成せしめ、更に上部燃焼室に配置した
第２の障壁で衝突混合と該障壁のガス通路間に設けた遮
閉円筒により後面でのガス流の渦流を発生させること
で、未燃カーボンや飛散流動媒体の再燃焼と回収を有効
に行い、未燃ガスの流出を最小限に抑制することで、従
来のような未燃ガスの排出や、未燃カーボン及び飛散媒
体の流出によるトラブルをほぼ完全に防止することが可
能となる。
燃焼室での還元燃焼と上部燃焼室での酸化燃焼を行うと
共に第１の障壁のガス通路出口で上昇する主流ガスを自
身の再循環流形成を容易にするためにガス通路を末広が
り構造とすると共に二次空気の持つ運動エネルギーを利
用して反転流を形成せしめ、更に上部燃焼室に配置した
第２の障壁で衝突混合と該障壁のガス通路間に設けた遮
閉円筒により後面でのガス流の渦流を発生させること
で、未燃カーボンや飛散流動媒体の再燃焼と回収を有効
に行い、未燃ガスの流出を最小限に抑制することで、従
来のような未燃ガスの排出や、未燃カーボン及び飛散媒
体の流出によるトラブルをほぼ完全に防止することが可
能となる。
【００２０】
【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。 （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反転流の形成や
攪拌力によって、未燃カーボンや飛散流動媒体の流出が
最小限に抑制され、かつ未燃ガスと二次空気との混合が
略完全に行われ、未燃ガスのすり抜けを防止することが
できる。 （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。 （３）以上の効果によって、本発明の焼却炉によれば廃
棄物等の焼却炉から排出するＣＯ等の未燃ガスの量を最
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である。
のような優れた効果が得られる。 （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反転流の形成や
攪拌力によって、未燃カーボンや飛散流動媒体の流出が
最小限に抑制され、かつ未燃ガスと二次空気との混合が
略完全に行われ、未燃ガスのすり抜けを防止することが
できる。 （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。 （３）以上の効果によって、本発明の焼却炉によれば廃
棄物等の焼却炉から排出するＣＯ等の未燃ガスの量を最
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である。
【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】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の焼却炉の構造を示す縦断面図である。
【図５】第２の障壁の構造を示す拡大断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図４のＤ−Ｄ断面図である。
１０、３０：焼却炉、１１、３７：炉壁、１２：流動砂
層、１３、３１：下部燃焼室、１４、３２：絞り部通
路、１５、３３：上部燃焼室、１６、３６：第１の障
壁、１７、３５：ガス通路、１８：ウィドボックス、１
９、３８：焼却物投入口、２０：一次空気吹込口、２
１、４５：反転流、２２、４６：二次空気吹込口、２
３：第２の障壁、３４：火格子、３９：熱回収部、４
０：ヘッダ、４１、４２：水管、４３：耐火物、４４：
水冷炉壁
層、１３、３１：下部燃焼室、１４、３２：絞り部通
路、１５、３３：上部燃焼室、１６、３６：第１の障
壁、１７、３５：ガス通路、１８：ウィドボックス、１
９、３８：焼却物投入口、２０：一次空気吹込口、２
１、４５：反転流、２２、４６：二次空気吹込口、２
３：第２の障壁、３４：火格子、３９：熱回収部、４
０：ヘッダ、４１、４２：水管、４３：耐火物、４４：
水冷炉壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 啓一 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) 特開 平３−168509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217616（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−108130（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−23342（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/30 F23G 5/14
Claims (4)
- 【請求項１】 焼却物を火格子部又は流動砂層部で燃焼
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、前記燃焼室は途中をガス流れ方向に対して横断面方
向に絞り、一定距離の通路をおいて再び拡大する絞り部
を形成し、該絞り部通路出口に山笠構造の第１の障壁を
設け、該障壁の下方に下部燃焼室を上方に上部燃焼室を
形成し、該障壁には一定距離のガス通路を設けると共
に、上部燃焼室には障壁出口の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
気吹込口を配設し、前記障壁のガス通路を通過した燃焼
ガスを該障壁上部燃焼室で二次空気により下流方向に反
転させる構造に形成し、かつ、上部燃焼室において二次
空気と未混合の燃焼ガスとを衝突混合させる第２の櫛形
障壁を設けたことを特徴とする焼却炉。 - 【請求項２】 前記第１及び第２障壁を水管で形成し、
その外周を耐火物で披覆したことを特徴とする請求項１
記載の熱反応炉。 - 【請求項３】 前記上下部燃焼室及び絞り部通路を水管
壁で構成し、その高速ガス接触部を耐火物で被覆したこ
とを特徴とする請求項１、又は２記載の焼却炉。 - 【請求項４】 前記の第２の障壁の投影幅を上部燃焼室
の炉壁幅の２／３以上とし、かつ該障壁の傾きを炉壁の
水平軸線に対して４５。以上の角度としたことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項記載の焼却炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073146A JP2994133B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073146A JP2994133B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 焼却炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240416A JPH05240416A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2994133B2 true JP2994133B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13509771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4073146A Expired - Fee Related JP2994133B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 焼却炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994133B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP4073146A patent/JP2994133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05240416A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |