JP3022747B2 - 二次燃焼炉及びその流体循環方法 - Google Patents
二次燃焼炉及びその流体循環方法Info
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- JP3022747B2 JP3022747B2 JP7068590A JP6859095A JP3022747B2 JP 3022747 B2 JP3022747 B2 JP 3022747B2 JP 7068590 A JP7068590 A JP 7068590A JP 6859095 A JP6859095 A JP 6859095A JP 3022747 B2 JP3022747 B2 JP 3022747B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動層ゴミ焼却炉用二
次燃焼炉のような反応炉に係わり、特に、被反応流体に
反応流体とが強制的に炉内を循環する反応炉及びその流
体循環方法に関する。
次燃焼炉のような反応炉に係わり、特に、被反応流体に
反応流体とが強制的に炉内を循環する反応炉及びその流
体循環方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応炉として、図４に示す流動層ゴミ焼
却炉用二次燃焼炉５３を例にとり説明する。流動層ゴミ
焼却炉用二次燃焼炉５３は、一次燃焼後発生した不完全
燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼室として流動層ゴミ
焼却炉５０の上部に設けられている。流動層ゴミ焼却炉
５０は、都市ゴミ、下水汚泥、産業廃棄物などいわゆる
ゴミを焼却して処理する焼却炉である。焼却炉５０に
は、すり鉢状のゴミを一次燃焼させる流動床５２と、こ
の流動床５２と前記二次燃焼炉５３との間のゴミ供給口
５４と、流動床５２の中央の不燃物を下方へ排出する排
出管６３と、バーナ５５、５５ａが設けられている。
却炉用二次燃焼炉５３を例にとり説明する。流動層ゴミ
焼却炉用二次燃焼炉５３は、一次燃焼後発生した不完全
燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼室として流動層ゴミ
焼却炉５０の上部に設けられている。流動層ゴミ焼却炉
５０は、都市ゴミ、下水汚泥、産業廃棄物などいわゆる
ゴミを焼却して処理する焼却炉である。焼却炉５０に
は、すり鉢状のゴミを一次燃焼させる流動床５２と、こ
の流動床５２と前記二次燃焼炉５３との間のゴミ供給口
５４と、流動床５２の中央の不燃物を下方へ排出する排
出管６３と、バーナ５５、５５ａが設けられている。
【０００３】ゴミ供給口５４には、図示されていないフ
ィーダが取り付けられ、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を燃焼させるために燃焼の最初にのみ用
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、補助
バーナ５５ａに切り換えられる。
ィーダが取り付けられ、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を燃焼させるために燃焼の最初にのみ用
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、補助
バーナ５５ａに切り換えられる。
【０００４】流動床５２は、一次燃焼用空気により流動
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へ吸気され、マニホルド５９の空
気細管５８から流動床５２へ噴出して、砂を流動させ
る。ここで、ゴミＷはバーナ５５により高温にされ流動
する砂にもまれて着火させられ、一次燃焼する。
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へ吸気され、マニホルド５９の空
気細管５８から流動床５２へ噴出して、砂を流動させ
る。ここで、ゴミＷはバーナ５５により高温にされ流動
する砂にもまれて着火させられ、一次燃焼する。
【０００５】上記構造の流動層ゴミ焼却炉５０の上部に
設けられている流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉５３に
は、二次燃焼炉５３の入口と中程に二次燃焼用空気導入
口５６と、煙道５７が設けられており、流動床５２でゴ
ミＷが一次燃焼して焼却炉５０の上部へ発生した不完全
燃焼ガス（被反応流体）と、二次燃焼炉５３の入口、及
び、中程から供給される二次燃焼用空気（反応流体）と
を反応させて二次燃焼させ、反応後の排ガスを煙道５７
から燃焼炉５３外へ排出する。尚、不完全燃焼ガスは、
燃焼炉５３内を、下から上と流れており、その流れに向
かって二次燃焼用空気が供給される。
設けられている流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉５３に
は、二次燃焼炉５３の入口と中程に二次燃焼用空気導入
口５６と、煙道５７が設けられており、流動床５２でゴ
ミＷが一次燃焼して焼却炉５０の上部へ発生した不完全
燃焼ガス（被反応流体）と、二次燃焼炉５３の入口、及
び、中程から供給される二次燃焼用空気（反応流体）と
を反応させて二次燃焼させ、反応後の排ガスを煙道５７
から燃焼炉５３外へ排出する。尚、不完全燃焼ガスは、
燃焼炉５３内を、下から上と流れており、その流れに向
かって二次燃焼用空気が供給される。
【０００６】次に、流動層ゴミ焼却炉二次燃焼炉５３の
作用について説明する。流動層ゴミ焼却炉５０において
は、ゴミ供給口５４から投下されたゴミＷと高温の砂
が、炉底の空気細管５８から炉内へ噴出する空気によっ
て流動床５２で踊るように流動して混ざり合いゴミＷが
燃焼されていく（一次燃焼）。この流動層ゴミ焼却炉５
０部分の一次燃焼だけでは、未だ、ゴミは不完全燃焼状
態にあり、一酸化炭素やダイオキシン等の有害物質が多
く含まれた可燃性の高いガスが発生する。この有害な不
完全燃焼状態のガスを、十分に燃焼分解するために流動
層ゴミ焼却炉二次燃焼炉５３が設けられており、二次燃
焼用空気導入口５６から二次空気を吹き込んで、完全燃
焼、例えば、ＣＯ濃度を５０ｐｐｍ以下にする。
作用について説明する。流動層ゴミ焼却炉５０において
は、ゴミ供給口５４から投下されたゴミＷと高温の砂
が、炉底の空気細管５８から炉内へ噴出する空気によっ
て流動床５２で踊るように流動して混ざり合いゴミＷが
燃焼されていく（一次燃焼）。この流動層ゴミ焼却炉５
０部分の一次燃焼だけでは、未だ、ゴミは不完全燃焼状
態にあり、一酸化炭素やダイオキシン等の有害物質が多
く含まれた可燃性の高いガスが発生する。この有害な不
完全燃焼状態のガスを、十分に燃焼分解するために流動
層ゴミ焼却炉二次燃焼炉５３が設けられており、二次燃
焼用空気導入口５６から二次空気を吹き込んで、完全燃
焼、例えば、ＣＯ濃度を５０ｐｐｍ以下にする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の燃焼炉５３は、二次燃焼用空気が、図５に
示すように、二次燃焼用空気導入口５６から燃焼炉５３
の径方向に、又は、燃焼炉５３の円周方向に供給され
る。二次燃焼用空気を供給の際、燃焼炉体５３の側面か
ら炉径方向に供給すると、二次燃焼用空気は燃焼炉５３
の中心付近に偏り、又、燃焼炉５３の円周方向に供給す
ると、二次燃焼用空気は燃焼炉５３の側面付近に偏り、
空気が燃焼炉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。ここで、図５
は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
ような従来の燃焼炉５３は、二次燃焼用空気が、図５に
示すように、二次燃焼用空気導入口５６から燃焼炉５３
の径方向に、又は、燃焼炉５３の円周方向に供給され
る。二次燃焼用空気を供給の際、燃焼炉体５３の側面か
ら炉径方向に供給すると、二次燃焼用空気は燃焼炉５３
の中心付近に偏り、又、燃焼炉５３の円周方向に供給す
ると、二次燃焼用空気は燃焼炉５３の側面付近に偏り、
空気が燃焼炉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。ここで、図５
は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【０００８】空気が燃焼炉５３内に均一且つ十分に行き
渡らず、燃焼炉５３全体が十分に燃焼しない不完全燃焼
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燃焼
炉５３外へ排出されてしまい大変不都合である。従っ
て、上記従来の燃焼炉５３内で二次燃焼用空気と不完全
燃焼ガスの良好な反応を促進させるためには、効率良く
混合すると共に、不完全燃焼ガスの燃焼炉５３内の滞留
時間が長い方が良い。また、燃焼温度（反応温度）を維
持するためには二次空気温度は高いことが望まれる。
渡らず、燃焼炉５３全体が十分に燃焼しない不完全燃焼
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燃焼
炉５３外へ排出されてしまい大変不都合である。従っ
て、上記従来の燃焼炉５３内で二次燃焼用空気と不完全
燃焼ガスの良好な反応を促進させるためには、効率良く
混合すると共に、不完全燃焼ガスの燃焼炉５３内の滞留
時間が長い方が良い。また、燃焼温度（反応温度）を維
持するためには二次空気温度は高いことが望まれる。
【０００９】本発明は、従来技術の有するこのような問
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、被反応流体と反応流体とを強制的に炉内を循環さ
せて効率良く混合すると共に、炉内滞留時間も増大させ
て反応を促進する反応炉及びその流体循環方法を提供し
ようとするものである。
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、被反応流体と反応流体とを強制的に炉内を循環さ
せて効率良く混合すると共に、炉内滞留時間も増大させ
て反応を促進する反応炉及びその流体循環方法を提供し
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の反応炉は、炉内を上流から下流へと被反応
流体が流れ、その流れに反応流体を供給して被反応流体
と反応流体とを反応させる反応炉において、前記炉内の
流体を下流側から上流側へと戻す通路を設け、該通路に
は通路内から前記被反応流体の流れ側に前記反応流体を
噴出する噴出孔を設けたものである。
に、本発明の反応炉は、炉内を上流から下流へと被反応
流体が流れ、その流れに反応流体を供給して被反応流体
と反応流体とを反応させる反応炉において、前記炉内の
流体を下流側から上流側へと戻す通路を設け、該通路に
は通路内から前記被反応流体の流れ側に前記反応流体を
噴出する噴出孔を設けたものである。
【００１１】前記炉が流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉で
ある場合は、前記被反応流体は流動層ゴミ焼却炉で発生
した不完全燃焼ガスであり、前記反応流体は二次燃焼用
空気である。
ある場合は、前記被反応流体は流動層ゴミ焼却炉で発生
した不完全燃焼ガスであり、前記反応流体は二次燃焼用
空気である。
【００１２】上記本発明の反応炉における流体循環方法
は、前記反応流体が前記炉内の通路に設けられた噴出孔
を通って前記通路内から前記被反応流体の流れ側に噴出
する際のエジェクター効果を利用して、前記通路内の流
体を前記炉内の上流側へ放出し、前記炉内の下流側の流
体を前記通路内へ吸引して、強制的に前記炉内の流体を
循環させる方法である。
は、前記反応流体が前記炉内の通路に設けられた噴出孔
を通って前記通路内から前記被反応流体の流れ側に噴出
する際のエジェクター効果を利用して、前記通路内の流
体を前記炉内の上流側へ放出し、前記炉内の下流側の流
体を前記通路内へ吸引して、強制的に前記炉内の流体を
循環させる方法である。
【００１３】
【作用】上記手段は、被反応流体と反応流体とを強制的
に炉内で循環させるので、被反応流体と反応流体とが効
率良く混合し、炉内滞留時間も増大する。そのため反応
が促進される。
に炉内で循環させるので、被反応流体と反応流体とが効
率良く混合し、炉内滞留時間も増大する。そのため反応
が促進される。
【００１４】
【実施例】次に、図面を参照しつつ本発明を説明する。
反応炉として、流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉１０を例
にとり説明する。図１は本発明の流動層ゴミ焼却炉用二
次燃焼炉１０の断面図であり、図２は図１における通路
１のＡ−Ａ断面図である。図１において、符号１は通
路、２は二次空気供給口、３は炉壁を示す。
反応炉として、流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉１０を例
にとり説明する。図１は本発明の流動層ゴミ焼却炉用二
次燃焼炉１０の断面図であり、図２は図１における通路
１のＡ−Ａ断面図である。図１において、符号１は通
路、２は二次空気供給口、３は炉壁を示す。
【００１５】二次空気供給口２は、炉壁３に紙面前後左
右の四方に２個づつ上下に設けられており、隣あう導入
口２の上下位置は、二次燃焼用空気の供給の偏りを少な
くするために、上下にずらされている。通路１は、前記
上下２個の二次空気供給口２を覆うように炉内壁同様の
耐火物により、紙面前後左右に４つ設けられている。通
路１には、二次空気供給口２の前面位置に噴出孔１ａが
開けられており、その直径は二次空気供給口２の２倍以
上の大きさである。
右の四方に２個づつ上下に設けられており、隣あう導入
口２の上下位置は、二次燃焼用空気の供給の偏りを少な
くするために、上下にずらされている。通路１は、前記
上下２個の二次空気供給口２を覆うように炉内壁同様の
耐火物により、紙面前後左右に４つ設けられている。通
路１には、二次空気供給口２の前面位置に噴出孔１ａが
開けられており、その直径は二次空気供給口２の２倍以
上の大きさである。
【００１６】このような通路１を炉内に設けると、二次
噴流空気はこの通路１を横切って炉内に噴出することに
なる。二次空気供給口２からの噴流によるエジェクター
効果で、通路１内に負圧を発生させ、燃焼炉１０内を下
から上へと流れる不完全燃焼ガスを通路１の上部から吸
引して二次空気噴出孔１ａまで導き、二次空気噴流に連
行させて、再度、炉内に流入させる。このようにして、
通路１を使用して不完全燃焼ガス流の下流のガスを上流
に戻すことにより、二点鎖線で示されるような炉内軸方
向の循環流を形成させる。
噴流空気はこの通路１を横切って炉内に噴出することに
なる。二次空気供給口２からの噴流によるエジェクター
効果で、通路１内に負圧を発生させ、燃焼炉１０内を下
から上へと流れる不完全燃焼ガスを通路１の上部から吸
引して二次空気噴出孔１ａまで導き、二次空気噴流に連
行させて、再度、炉内に流入させる。このようにして、
通路１を使用して不完全燃焼ガス流の下流のガスを上流
に戻すことにより、二点鎖線で示されるような炉内軸方
向の循環流を形成させる。
【００１７】この不完全燃焼ガスと空気の循環は、混合
効率良くし、燃焼炉１０内の滞留時間も増大させる。更
に、二次空気の温度は通路１内に吸引された不完全燃焼
ガスと混合して燃焼を進めながら、高温ガス噴流となっ
て炉内に噴出されるため、二次空気用の熱源を別に用い
ずとも炉内での燃焼温度（反応温度）が維持される。そ
の結果、燃焼反応が促進される。
効率良くし、燃焼炉１０内の滞留時間も増大させる。更
に、二次空気の温度は通路１内に吸引された不完全燃焼
ガスと混合して燃焼を進めながら、高温ガス噴流となっ
て炉内に噴出されるため、二次空気用の熱源を別に用い
ずとも炉内での燃焼温度（反応温度）が維持される。そ
の結果、燃焼反応が促進される。
【００１８】また、本発明の燃焼炉１０は、他に複雑な
装置を使用せずに、即ち、炉内に通路１を設けるという
簡単な構造で、二次空気のエジェクター効果を利用し
て、安定した循環流を炉内に生じさせるので、炉全体が
複雑化したりコストが高くなることがない。
装置を使用せずに、即ち、炉内に通路１を設けるという
簡単な構造で、二次空気のエジェクター効果を利用し
て、安定した循環流を炉内に生じさせるので、炉全体が
複雑化したりコストが高くなることがない。
【００１９】図３は、本発明の他の流動層ゴミ焼却炉用
二次燃焼炉２０の断面図である。通路２１が煙道５７側
にまで突出しており、不完全燃焼ガスが循環しないで煙
道５７から排出することを防止して積極的に不完全燃焼
ガスを吸引するものである。尚、２１ａは噴出孔であ
る。
二次燃焼炉２０の断面図である。通路２１が煙道５７側
にまで突出しており、不完全燃焼ガスが循環しないで煙
道５７から排出することを防止して積極的に不完全燃焼
ガスを吸引するものである。尚、２１ａは噴出孔であ
る。
【００２０】本発明は、流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉
を例にとり説明してきたが、反応炉としてはこれに限ら
ず、炉内を上流から下流へと被反応流体が流れ、その流
れに反応流体を供給して被反応流体と反応流体とを反応
させる反応炉であれば、他の反応炉においても適用が可
能である。例えば、化学プラントのガス発生炉といった
ものがあげられる。
を例にとり説明してきたが、反応炉としてはこれに限ら
ず、炉内を上流から下流へと被反応流体が流れ、その流
れに反応流体を供給して被反応流体と反応流体とを反応
させる反応炉であれば、他の反応炉においても適用が可
能である。例えば、化学プラントのガス発生炉といった
ものがあげられる。
【００２１】
【発明の効果】上記のように本発明の反応炉及びその流
体循環方法は、被反応流体と反応流体とを強制的に炉内
で循環させることにより、被反応流体と反応流体とを効
率良く混合し、炉内滞留時間も増大させて、反応を促進
する。その結果、前記反応炉が流動層ゴミ焼却炉用二次
燃焼炉である場合には、反応流体である二次燃焼用空気
が反応炉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ず、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
となって燃焼炉外へ排出されてしまうという不都合が無
くなり、流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉として最適なも
のとなる。
体循環方法は、被反応流体と反応流体とを強制的に炉内
で循環させることにより、被反応流体と反応流体とを効
率良く混合し、炉内滞留時間も増大させて、反応を促進
する。その結果、前記反応炉が流動層ゴミ焼却炉用二次
燃焼炉である場合には、反応流体である二次燃焼用空気
が反応炉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ず、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
となって燃焼炉外へ排出されてしまうという不都合が無
くなり、流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉として最適なも
のとなる。
【図１】本発明の反応炉の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の他の反応炉の断面図である。
【図４】従来の反応炉の断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
１ 通路 １ａ 噴出孔 ２ 二次空気供給口 ３ 炉壁 １０ 反応炉（流動層ゴミ焼却炉用二次燃焼炉）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 富雄 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (56)参考文献 特開 昭53−98171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311013（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/30 ZAB F23G 5/16 ZAB
Claims (2)
- 【請求項１】 炉内を上流から下流へと被反応流体であ
る不完全燃焼ガスが流れ、その流れに反応流体としての
二次燃焼用空気を供給して前記被反応流体である不完全
燃焼ガスと前記反応流体としての二次燃焼用空気とを反
応させて燃焼させる二次燃焼炉において、前記炉内の流
体を下流側から上流側へと戻す通路を設け、該通路には
通路内から前記被反応流体の流れ側に前記反応流体を噴
出する噴出孔を設けたことを特徴とする二次燃焼炉。 - 【請求項２】 炉内を上流から下流へと被反応流体であ
る不完全燃焼ガスが流れ、その流れに反応流体としての
二次燃焼用空気を供給して前記被反応流体である不完全
燃焼ガスと前記反応流体としての二次燃焼用空気とを反
応させて燃焼させる二次燃焼炉の流体循環方法であっ
て、前記炉内の流体を下流側から上流側へと戻す通路を
設け、該通路に設けられた噴出孔を介して前記反応流体
を前記通路内から前記被反応流体の流れ側に噴出させる
ことにより、前記通路内の流体を前記炉内の上流側へ放
出し、前記炉内の下流側の流体を前記通路内へ吸引し
て、強制的に前記炉内の流体を循環させることを特徴と
する二次燃焼炉における流体循環方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068590A JP3022747B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 二次燃焼炉及びその流体循環方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068590A JP3022747B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 二次燃焼炉及びその流体循環方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233237A JPH08233237A (ja) | 1996-09-10 |
| JP3022747B2 true JP3022747B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=13378171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7068590A Expired - Fee Related JP3022747B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 二次燃焼炉及びその流体循環方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022747B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-01 JP JP7068590A patent/JP3022747B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08233237A (ja) | 1996-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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