JP3016708B2 - 焼却炉の燃焼方法 - Google Patents
焼却炉の燃焼方法Info
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Description
産業廃棄物などのいわゆるゴミを焼却して処理する焼却
炉の燃焼方法に関する。
わゆるゴミを焼却して処理する焼却炉５０としては、図
５に示すものが知られている。炉体５１は、すり鉢状の
下部にゴミを一次燃焼させる流動床５２が、上部に一次
燃焼後発生した未燃ガスを二次燃焼させる二次燃焼室５
３が、その中間にゴミ供給口５４が設けられており、炉
体５１下方には不燃物排出機６３が取り付けられてい
る。
ィーダ６２が取り付けられており、流動床５２となる砂
と共にゴミＷを流動床５２へ送る。バーナ５５は、流動
床５２に供給されたゴミＷが自燃するように炉温を上げ
るために最初にのみ用いられ、流動床５２の砂層が十分
に高温になり、ゴミＷ自体の燃焼で砂層の高温が保たれ
る状態になると、バーナ５５を消火する。
する砂層で、一次燃焼用空気が一次燃焼用空気導入口６
０からマニホルド５９へ供給され、マニホルド５９の空
気細管５８から砂層へ噴出して、砂を流動させる。ここ
で、ゴミＷは高温の流動する砂にもまれて着火させら
れ、一次燃焼する。
５１の下に沈み不燃物排出管６２を通ってきた不燃物
を、スクリューフィーダ６４で流動床５２用の砂と他の
不燃物とを区別して、砂以外の不燃物を焼却炉外へ排出
する。砂は再びゴミ供給口５４から流動床５２に戻され
る。
口５６、煙道５７が設けられており、流動床５２でゴミ
Ｗが一次燃焼して炉体５１の上部へ発生した未燃ガス
を、二次燃焼用空気を供給して二次燃焼させ、排ガスに
して煙道５７を通して焼却炉外へ排出する。
は、ゴミＷを炉体５１下部の流動床５２で一次燃焼用空
気導入口６０から一次燃焼用空気を供給しながら一次燃
焼させる。そして、二次燃焼用空気導入口５６から二次
燃焼用空気を、炉体５１の側面から炉体５１の径方向
に、又は、炉体５１の円周方向に供給しながら、一次燃
焼後炉体５１上方の二次燃焼室５３へ発生した未燃ガス
を二次燃焼させて、煙道５７を通して焼却炉外へ排出す
る方法が取られている。
ような従来の燃焼方法は、二次燃焼用空気を供給の際、
炉体５１の側面から炉体５１の径方向に供給すると、二
次燃焼用空気は炉体５１の中心付近に偏り、又、炉体５
１の円周方向に供給すると、二次燃焼用空気は炉体５１
の側面付近に偏り、空気が炉体５１の燃焼室５３内に均
一且つ十分に行き渡らず不完全燃焼部分が残るという問
題が生じていた。
十分に行き渡らず、燃焼室５３全体が十分に燃焼しない
で、不完全燃焼部分を残すと、一酸化炭素やダイオキシ
ン等の有害物質が十分に燃焼分解しない状態のまま黒煙
等となって焼却炉外へ排出されてしまい大変不都合であ
る。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、炉体内で二次燃焼用空気と未燃ガスとの混合を良
好に行わせることによって完全燃焼を促進し、もって一
酸化炭素やダイオキシンなどの有害物質を炉外に排出さ
せない焼却炉の燃焼方法を提供しようとするものであ
る。
に、本発明の焼却炉の燃焼方法は、ゴミを炉体下部で一
次燃焼用空気を供給しながら一次燃焼させ、一次燃焼
後、炉体上方へ発生した未燃ガスを二次燃焼用空気を供
給しながら二次燃焼させる焼却炉の燃焼方法において、
二次燃焼用空気を炉体の対向する側面から炉体内に下記
式で表されるＶ j の流速で供給し、炉中心部で衝合させ
て燃焼用空気の炉軸芯方向の中心偏向流を形成し、該中
心偏向流によって炉体上方へ発生した未燃ガスを攪拌し
て、二次燃焼用空気と未燃ガスを混合させ燃焼を促進さ
せる方法である。
て、二次燃焼用空気の所定流速を二次燃焼用空気を供給
する部分の炉体径を変えることによって調節して定め、
二次燃焼用空気を所望の所定流速以上の流速で炉体内に
供給し、炉中心部で衝合させる方法である。
の側面から炉体内に供給し、炉中心部で衝合させて燃焼
用空気の炉軸芯方向に形成された中心偏向流は、下向き
の二次燃焼用空気の流れが上昇してくる未燃ガスに逆ら
って流れ、又、上向きの二次燃焼用空気の流れが天井に
衝突して向きを変えて側面に沿って下降して、二次燃焼
用空気が炉体内に均一且つ十分に行き渡る。
気を供給する部分の炉体径を変えることによって調節し
て定め、二次燃焼用空気を所望の所定流速以上の流速で
炉体内に供給し、炉中心部で衝合させる方法であると、
炉体全体としての径、即ち、二次燃焼用空気を供給する
部分以外の炉体径がかなり大きいものであっても、炉中
心部で衝合させるに十分な二次燃焼用空気の所定流速が
高速にならずに得られる。
する。図１は本発明の焼却炉の燃焼方法を示す図であ
り、図２は二次燃焼用空気の流速を決定する方法を示す
図であり、図３は二次燃焼用空気の流速に対する排ガス
中のＣＯ濃度を示す図である。図１において、図５と同
じ働きをするものは同一の符号を付してその説明を省略
する。
焼用空気２を供給するノズル１が炉体５１の側面に互い
に対向するように設けられ、二次燃焼用空気２の流速が
下記に説明する式（３）に基づいて決定されて、炉中心
部Ｏで衝合するように二次燃焼用空気２が炉体５１内に
供給される点である。尚、対向して配置される二次燃焼
用空気ノズル１の数は任意である。
式について図２を参照しつつ説明する。図２は炉体５１
の二次燃焼用空気２を供給するノズル１部分を示す図
で、Ｙ方向が炉中心部Ｏに向かう方向であり、Ｘが炉内
ガス３の上昇する方向である。密度ρm のガス３が流速
Ｖm で炉体５１内を上昇している最中に、直径ｄj のノ
ズル１から密度ρj の二次燃焼用空気２が流速Ｖj で噴
射されると、その時の軌跡は次式で与えられる。
の増加量が多い程、空気噴流が炉体５１を貫通する度合
いが大きくなり、対向する二次燃焼用空気のノズル１か
ら噴射される空気の衝突の激しさを増す。
２１４〔ｍ〕，ρj ＝１．１８〔ｋｇ／ｍ3 〕，ρm ＝
０．３１６〔ｋｇ／ｍ3 〕，Ｖm ＝０．７０〔ｍ／ｓ〕
に対して、ＣＯ低減効果の大きかった二次燃焼用空気２
の流速は、Ｖj ≧１９．４〔ｍ／ｓ〕であったので、Ｖ
j ＝１９．４〔ｍ／ｓ〕として、上記（１）式に基づき
軌跡Ｘ，Ｙを求めると、Ｘ＝０．１１１〔ｍ〕，Ｙ＝
１．１１〔ｍ〕であった。これは、軌跡Ｘに対して、軌
跡Ｙはその約１０倍であるので、空気噴流が炉体５１を
貫通する度合いが大きく、対向する二次燃焼用空気のノ
ズル１から噴射される空気の衝突が激しいことを示して
いる。
〔ｍ〕を炉内径Ｄ＝０．５で標準化Ｘ＝０．２２２Ｄ，
Ｙ＝２．２３Ｄし、上記（１）式に代入して二次燃焼用
空気２の流速Ｖj を求める式に変形すると下記の如くな
る。
衝合させるに十分な所定流速Ｖj0を示しており、これを
ＣＯ低減に必要な最低の二次燃焼用空気２の流速と考
え、これ以上の流速Ｖj 、即ち、
ならば、供給された二次燃焼用空気２は、炉中心部Ｏで
激しく衝合することになる。
説明する。炉体５１の対向する側面に設けられた二次燃
焼用空気供給ノズル１から上記（３）式により定めた所
定流速以上の流速で炉中心部Ｏに向かって二次燃焼用空
気２を供給し、炉中心部Ｏで衝合させ、炉軸芯Ａ方向に
中心偏向流２ａ・２ｂを形成させておく。ゴミＷはゴミ
供給口５４から供給し、炉体５１下部の流動床５２で一
次燃焼させ、炉体５１の上方の燃焼室５３への未燃ガス
３を含むガスにする。そして、中心偏向流の下向きの流
れ２ａが、上昇してくる未燃ガス３に逆らって流れるこ
とにより、又、上向きの中心偏向流の流れ２ｂが天井に
衝突して向きを変えて側面に沿って下降することによ
り、二次燃焼用空気２を炉体５１内に均一且つ十分に行
き渡らせて、未燃ガス３と十分に混合させ二次燃焼を促
進させる。
方向の中心偏向流２ａ・２ｂが未燃ガス３と二次燃焼用
空気２の攪拌を向上させ、完全燃焼を促進し、ゴミを完
全な排ガスにするので、一酸化炭素やダイオキシンなど
の有害物質を炉外に排出させない。
例を具体的な数字をあげ検証してみる。燃焼ガス密度ρ
m ＝０．３１６〔ｋｇ／ｍ3 〕，二次燃焼用空気密度ρ
j ＝１．１８〔ｋｇ／ｍ3 〕，炉内径Ｄ＝４．５
〔ｍ〕，二次燃焼用空気供給ノズル径ｄj ＝１０５．３
〔ｍｍ〕，燃焼ガスの流速（二次燃焼用空気導入前の空
塔速度）Ｖm ＝０．７０〔ｍ／ｓ〕の焼却炉における二
次燃焼用空気の流速Ｖj に対する排ガス中のＣＯ濃度を
測定した結果を図３のグラフに示す。
燃焼方法によれば、式（３）により、二次燃焼用空気の
流速は、Ｖj ≧３８．６〔ｍ／ｓ〕であればよい。グラ
フをみれば明らかなように、本発明の焼却炉の燃焼方法
により定めた二次燃焼用空気の流速の範囲外の流速Ｖj
＝３２〔ｍ／ｓ〕、Ｖj ＝３６〔ｍ／ｓ〕では、排ガス
中のＣＯ濃度がそれぞれ４４〔ｐｐｍ〕、２７〔ｐｐ
ｍ〕であるのに対し、本発明の焼却炉の燃焼方法により
定めた二次燃焼用空気の流速内であれば、二次燃焼用空
気の流速Ｖj が約３９〔ｍ／ｓ〕の時に、排ガス中のＣ
Ｏ濃度は１０〔ｐｐｍ〕以下になっている。これは、本
発明の焼却炉の燃焼方法がＣＯ（一酸化炭素）等を低減
し有害物質を炉外に排出させないことを示している。
施例を図４により説明する。焼却炉の炉体が大型化し、
炉体の直径が大きくなってくると、上記（３）式で求め
られる二次燃焼用空気の所定流速Ｖj も大きくなり、１
００〔ｍ／ｓ〕以上の高速の流速Ｖj で、炉体に二次燃
焼用空気を供給しなければならなくなる場合が生じる。
この場合、二次燃焼用空気を１００〔ｍ／ｓ〕以上の高
速Ｖj で、供給しようとすると、二次燃焼用空気供給装
置が大掛かりなものになり、焼却炉全体が更に大きくな
ることになる。
燃焼方法は、二次燃焼用空気を供給する部分の炉体径４
を他部分の径５よりも小さくして、二次燃焼用空気２の
所定の流速を所望の値にまで小さくし、所望の所定流速
以上の流速で炉体内に供給し、炉中心部Ｏで衝合させよ
うとするものである。従って、前記式（３）の炉体径Ｄ
は、二次燃焼用空気を供給する部分の炉体径４をさすこ
とになる。
は、焼却炉の炉体６が大型化し、炉体の直径が大きくな
っても、二次燃焼用空気を供給する部分の炉体径４が二
次燃焼用空気２の所定流速が高速にならずに所望の所定
流速となるように調整されているので、二次燃焼用空気
２の所定流速を得るために、焼却炉全体が更に大きくな
ることがない。
用空気を上記流速Ｖ j で対向する炉体の側面から炉体内
に供給し、炉中心部で衝合させて燃焼用空気の炉軸芯方
向の中心偏向流を形成し、該中心偏向流によって炉体上
方へ発生した未燃ガスを攪拌して、二次燃焼用空気と未
燃ガスを混合させ燃焼を促進させる方法であるので、中
心偏向流の下向きの二次燃焼用空気の流れが上昇してく
る未燃ガスに逆らって流れ、又、上向きの二次燃焼用空
気の流れが天井に衝突して向きを変えて側面に沿って下
降して、二次燃焼用空気が炉体内に均一且つ十分に行き
渡り、炉体内で二次燃焼用空気と未燃ガスとの混合を良
好に行われる。その結果、完全燃焼を促進して、一酸化
炭素やダイオキシンなどの有害物質を炉外に排出させな
い。
用空気を供給する部分の炉体径を変えることによって調
節して定め、二次燃焼用空気を所望の所定流速以上の流
速で炉体内に供給し、炉中心部で衝合させる方法である
ので、炉体全体としての径、即ち、二次燃焼用空気を供
給する部分以外の炉体径がかなり大きいものであって
も、炉中心部で衝合させるに十分な二次燃焼用空気の所
定流速が高速にならずに得られる。その結果、高速の二
次燃焼用空気の所定流速を得るために焼却炉全体を大型
化させずにすみ、炉中心部の衝合で起きる燃焼用空気の
炉軸芯方向の中心偏向流によって、二次燃焼用空気を炉
体内に均一且つ十分に行き渡らせ、炉体内で二次燃焼用
空気と未燃ガスとの混合を良好に行わせることを実現し
易くする。
である。
濃度を示す図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 ゴミを炉体下部で一次燃焼用空気を供給
しながら一次燃焼させ、一次燃焼後、炉体上方へ発生し
た未燃ガスを二次燃焼用空気を供給しながら二次燃焼さ
せる焼却炉の燃焼方法において、二次燃焼用空気を炉体
の対向する側面から炉体内に下記式で表されるＶ j の流
速で供給し、炉中心部で衝合させて燃焼用空気の炉軸芯
方向の中心偏向流を形成し、該中心偏向流によって炉体
上方へ発生した未燃ガスを攪拌して、二次燃焼用空気と
未燃ガスを混合させ燃焼を促進させることを特徴とする
焼却炉の燃焼方法。【数３】 - 【請求項２】 請求項１記載の焼却炉の燃焼方法におい
て、二次燃焼用空気の所定流速を二次燃焼用空気を供給
する部分の炉体径を変えることによって調節して定め、
二次燃焼用空気を所望の所定流速以上の流速で炉体内に
供給し、炉中心部で衝合させることを特徴とする焼却炉
の燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068588A JP3016708B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 焼却炉の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068588A JP3016708B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 焼却炉の燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233236A JPH08233236A (ja) | 1996-09-10 |
| JP3016708B2 true JP3016708B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=13378114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7068588A Expired - Lifetime JP3016708B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 焼却炉の燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016708B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3998302B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2007-10-24 | 三機工業株式会社 | ごみ焼却炉の二次燃焼方法 |
| JP6322327B1 (ja) * | 2017-10-11 | 2018-05-09 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 流動床式ガス化炉への酸素含有ガス供給方法及び流動床式ガス化炉 |
-
1995
- 1995-03-01 JP JP7068588A patent/JP3016708B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08233236A (ja) | 1996-09-10 |
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