JP3014279B2

JP3014279B2 - 流動床式焼却炉

Info

Publication number: JP3014279B2
Application number: JP6201217A
Authority: JP
Inventors: 昌幸石川; 順一佐野; 誠一中井; 昌道高橋; 健松井; 秀樹風早
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JPH0861636A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物
を焼却する流動床式焼却炉で、特に排ガス中の一酸化炭
素を低減できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市ごみや産業廃棄物などの可燃
性の有機廃棄物を焼却するために、流動床式の焼却炉が
使用されている。この焼却炉は、たとえば図４に示すよ
うに、立型円筒状の炉本体１の底部には一次燃焼室Ａが
設けられており、この一次燃焼室Ａは、底部中心で層材
Ｓおよび焼却灰を排出する排出口２の周部に、分散用空
気孔３が多数形成され、分散空気口４から分散空気室５
に供給された分散用空気がこれら分散用空気孔３を介し
て噴出されて層材Ｓが流動化され、給塵口６から投入さ
れた焼却物を層材Ｓで加熱焼却するように構成されてい
る。７はこの一次燃焼室Ａに臨んで設けられた立上用バ
ーナである。この一次燃焼室Ａの直上部には、燃焼ガス
中に二次燃焼用空気を吹き込んで、燃焼ガス中の可燃
分、とくに一酸化炭素を酸化燃焼させて二酸化炭素とし
排出する二次燃焼室Ｂが設けられており、二次燃焼室Ｂ
の入口で給塵口６の上部には、燃焼ガス中に二次燃焼用
空気を吹き込む１本の二次空気ノズル８が設けられてい
る。９は炉本体１の頂部に形成されたガス排出口であ
る。また、図５に示す流動床式の焼却炉では、燃焼ガス
中に複数段に分けて二次燃焼用空気を吹き込む二次空気
ノズル８Ａ〜８Ｄが設けられたものもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記流動床式
の焼却炉では、一般に排ガスの同伴による層材の炉外へ
の飛散を防止するため、燃焼ガスの空塔速度（排出速
度）を比較的遅く設定している。また、直状に形成され
た円筒状の炉本体１内では、燃焼ガスが上方に真っ直ぐ
立上り、空塔速度の遅いことと相まって二次空気ノズル
８，８Ａ〜８Ｄから噴射される二次燃焼用空気との混合
が不十分になりやすく、一酸化炭素を酸化燃焼が不十分
で、燃焼排ガス中に含まれる一酸化炭素量が多くなると
いう問題があった。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決して一酸化炭
素を充分に酸化燃焼させて、燃焼排ガス中の一酸化炭素
含有量を大幅に抑制することができる流動床式焼却炉を
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】上記問題点を解決するた
めに本発明は、立型円筒状炉本体の底部に、層材を流動
化させて焼却物を燃焼させる一次燃焼室が設けられると
ともに、炉本体の上部に、燃焼ガス中に吹き込まれた二
次燃焼用空気により燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼
室が設けられた流動床式焼却炉において、一次燃焼室と
二次燃焼室の間に略長方形断面の絞り部を形成し、前記
絞り部の両長辺壁に長さ方向に一定間隔ごとに配置され
て絞り部の燃焼ガスを横断する方向に二次燃焼用空気を
噴射する多数のノズル孔を有する第２の二次空気ノズル
を設けたものである。

【０００６】また請求項２記載の発明は、上記構成にお
いて、絞り部の下部に、絞り部の長辺方向と直交する横
方向に二次燃焼用空気を排ガス中に噴射する第１の二次
空気ノズルを設け、この第１の二次空気ノズルを１本で
構成するとともに、高速で噴射した二次燃焼用空気を一
次燃焼室の中心を通って対向する一次燃焼室の側壁に衝
突させ左右両側に迂回させて旋回流を形成するように構
成したものである。

【０００７】さらに請求項３記載の発明は、上記構成に
おいて、第２の二次空気ノズルは、絞り部の両長辺壁外
側で二次燃焼用空気が供給される二次空気室と、両長辺
壁に形成されて短辺壁と平行に二次燃焼用空気を噴射す
る前記ノズル孔とで構成されたものである。

【０００８】

【作用】上記構成において、円形断面の一次燃焼室から
ほぼ均等に上昇される燃焼ガスは、略長方形断面の絞り
部により、断面積の変化で大きく絞られると同時に断面
形状の大きい変化で効果的に攪拌され二次燃焼空気との
混合が促進される。さらにこの絞り部の長辺壁から第２
の二次空気ノズルのノズル孔を介して燃焼ガス中に均等
に噴射される二次燃焼空気により、燃焼ガスと二次燃焼
空気とを均一に混合させることができ、燃焼ガス中の可
燃分をより効果的に燃焼させることができる。その結
果、空塔速度が遅くても二次燃焼室での可燃分の燃焼が
効果的に行われ、一酸化炭素の排出量を十分に抑制する
ことができる。

【０００９】また、絞り部の下方で１本の第１の二次空
気ノズルから高速で噴射される２次燃焼空気を旋回させ
て、絞り部に流入される燃焼ガスが旋回されて攪拌がよ
り促進され、少ない本数で燃焼ガスの攪拌が可能とな
り、設備コストを低減することができる。

【００１０】さらに、一旦二次空気室に溜めた二次燃焼
用空気をノズル孔から噴射させるので、絞り部を通過す
る燃焼ガス中に絞り部の長辺に沿って均等に供給するこ
とができ、また絞り部で幅の狭い方向に噴射されること
から、ノズル孔から噴射された二次燃焼用空気を対向す
る長辺壁に到達させて十分な攪拌効果を得ることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る流動床式焼却炉の一実施
例を図１〜図３に基づいて説明する。なお、従来と同一
の部材は同一符号を付し、説明は省略する。

【００１２】炉本体１には、燃焼ガスの攪拌性を向上さ
せるために、一次燃焼室Ａと二次燃焼室Ｂとの間に絞り
部１１が形成されており、この絞り部１１は、円形断面
の一次燃焼室Ａおよび二次燃焼室Ｂに対して、略長方形
断面に形成されて攪拌効果が向上されている。すなわち
この絞り部１１は、炉本体１の一次燃焼室側壁１ａから
水平方向に内側に狭まる下部水平壁１１ａと、絞り空間
を形成する長辺壁１１ｂおよび一次燃焼室側壁１ａと二
次燃焼室側壁１ｂとを直状に連結する円弧状短辺壁１１
ｃと、長辺壁１１ｂから二次燃焼室側壁１ｂに傾斜して
広がる上部傾斜壁１１ｄとで形成されている。

【００１３】また、この絞り部１１下部の一次燃焼室側
壁１ａには、立上バーナ７の上方位置に一本の第１の二
次空気ノズル１２が貫設され、図３に示すように、絞り
部１１の下部でその長辺に直交する水平方向に二次燃焼
用空気Ｈ１を高速で噴射し、対向する一次燃焼室側壁１
ａで反射されて燃焼ガスを両側に旋回させ効果的に攪拌
するように構成されている。

【００１４】前記絞り部１１の互いに対向する長辺壁１
１ｂには、第２の二次空気ノズル１３が設けられてい
る。この第２の二次空気ノズル１３は、長辺壁１１ｂの
外側で周壁１３ａにより形成されて供給口１３ｂから二
次燃焼用空気が供給される二次空気室１３ｃと、両長辺
壁１１ｂに長さ方向に一定間隔毎に均等に形成されて二
次空気室１３ｃから絞り部１１に二次燃焼用空気を供給
する多数（図では２０本）のノズル孔１３ｄとで構成さ
れている。そしてノズル孔１３ｄから噴射される二次燃
焼用空気Ｈ２は、絞り部１１を通過する燃焼ガス中を少
し斜め下方に横断する方向（または水平方向に横断する
方向）に噴射されて燃焼ガス中に均一に二次燃焼用空気
を供給することができるもので、この二次燃焼用空気Ｈ
２は、比較的遅い空気流であっても対向する長辺壁１１
ｂに達して効果的に混合することができるものである。

【００１５】上記構成において、給塵口６から一次燃焼
室Ａに投入された焼却物は、分散用空気口３から噴出さ
れる分散用空気により流動化された層材Ｓ中に投下され
て加熱燃焼され、その燃焼ガスは上昇されて絞り部１１
に向かう。この絞り部１１に至る途中で、第１の二次空
気ノズル１２から高速の二次燃焼空気Ｈ１が吹き込まれ
て渦流が形成され、また絞り部１１に流入する際に、吹
き込み方向が絞り部１１の長辺と直交する方向であるこ
とから、より効果的に燃焼ガスが攪拌されて混合され
る。そして絞り部１１において、第２の二次空気ノズル
１３のノズル孔１３ｄから燃焼ガス流を横断する方向
で、かつ長さ方向に均一に二次燃焼用空気Ｈ２が供給さ
れることから、燃焼ガスと二次燃焼用空気が万遍なく混
合され、二次燃焼室Ｂにおいて可燃物のほとんどが燃焼
されることになる。したがって、燃焼ガス中に含まれる
一酸化炭素もほとんどが燃焼されて二酸化炭素となり、
排ガスとともに排出される。

【００１６】上記実施例によれば、１本の第１の二次空
気ノズル１２から高速の二次燃焼用空気Ｈ１で燃焼ガス
を旋回させて攪拌した後、長辺が二次燃焼用空気流と直
交する方向の絞り部１１で、断面が円形から略長方形に
急速に変化する絞り部１１により、燃焼ガスと二次燃焼
用空気とを旋回させて攪拌混合することができ、さらに
絞り部１１において、第２の二次空気ノズル１３から二
次燃焼用空気Ｈ２が均一に供給された後、さらに二次燃
焼室Ｂで急速に広がることで混合燃焼を促進させること
ができる。したがって、燃焼排ガス中の一酸化炭素を大
幅に抑制することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、円
形断面の一次燃焼室からほぼ均等に上昇される燃焼ガス
は、略長方形断面の絞り部により、断面積の変化で大き
く絞られると同時に断面形状の大きい変化で効果的に攪
拌され二次燃焼空気との混合が促進される。さらにこの
絞り部の長辺壁から第２の二次空気ノズルのノズル孔を
介して燃焼ガス中に均等に噴射される二次燃焼空気によ
り、燃焼ガスと二次燃焼空気とを均一に混合させること
ができ、燃焼ガス中の可燃分をより効果的に燃焼させる
ことができる。その結果、空塔速度が遅くても二次燃焼
室での可燃分の燃焼が効果的に行われ、一酸化炭素の排
出量を十分に抑制することができる。

【００１８】また請求項２記載の発明によれば、絞り部
の下方で１本の第１の二次空気ノズルから高速で噴射さ
れる２次燃焼空気を旋回させて、絞り部に流入される燃
焼ガスが旋回されて攪拌がより促進され、少ない本数で
燃焼ガスの攪拌が可能となり、設備コストを低減するこ
とができる。

【００１９】さらに請求項３記載の発明によれば、一旦
二次空気室に溜めた二次燃焼用空気をノズル孔から噴射
させるので、絞り部を通過する燃焼ガス中に絞り部の長
辺に沿って均等に供給することができ、また絞り部で幅
の狭い方向に噴射されることから、ノズル孔から噴射さ
れた二次燃焼用空気を対向する長辺壁に到達させて十分
な攪拌効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流動床式焼却炉の一実施例を示す
縦断面図である。

【図２】図１に示すＩ−Ｉ断面図である。

【図３】図１に示すII−II断面図である。

【図４】従来の流動床式焼却炉を示す縦断面図である。

【図５】従来の他の流動床式焼却炉を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ一次燃焼室Ｂ二次燃焼室Ｓ層材Ｆ１二次燃焼用空気Ｆ２二次燃焼用空気１炉本体２排出口３分散用空気孔４分散用空気口５分散用空気室６給塵口９ガス排出口１１絞り部１１ｂ長辺壁１２第１の二次空気ノズル１３第２の二次空気ノズル１３ｄノズル孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋昌道大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号日立造船株式会社内 (72)発明者松井健大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号日立造船株式会社内 (72)発明者風早秀樹大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号日立造船株式会社内 (56)参考文献特開昭62−202925（ＪＰ，Ａ) 実開平６−22727（ＪＰ，Ｕ) 特公昭49−38149（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/30 ZAB F23G 5/14 ZAB

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】立型円筒状炉本体の底部に、層材を流動化
させて焼却物を燃焼させる一次燃焼室が設けられるとと
もに、炉本体の上部に、燃焼ガス中に吹き込まれた二次
燃焼用空気により燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼室
が設けられた流動床式焼却炉において、一次燃焼室と二次燃焼室の間に略長方形断面の絞り部を
形成し、前記絞り部の両長辺壁に長さ方向に一定間隔ごとに配置
されて絞り部の燃焼ガスを横断する方向に二次燃焼用空
気を噴射する多数のノズル孔を有する第２の二次空気ノ
ズルを設けたことを特徴とする流動床式焼却炉。
【請求項２】絞り部の下部に、絞り部の長辺方向と直交
する横方向に二次燃焼用空気を排ガス中に噴射する第１
の二次空気ノズルを設け、この第１の二次空気ノズルを１本で構成するとともに、
高速で噴射した二次燃焼用空気を一次燃焼室の中心を通
って対向する一次燃焼室の側壁に衝突させ左右両側に迂
回させて旋回流を形成するように構成したことを特徴と
する請求項１記載の流動床式焼却炉。
【請求項３】第２の二次空気ノズルは、絞り部の両長辺
壁外側で二次燃焼用空気が供給される二次空気室と、両
長辺壁に形成されて短辺壁と平行に二次燃焼用空気を噴
射する前記ノズル孔とで構成されたことを特徴とする請
求項１または２記載の流動床式焼却炉。