JP3029824U - 火葬炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の消費を抑える新規な火葬炉を提供す
る。 【構成】 燃焼用バーナーユニット４１並びに空気供給
ノズル４６を設けた主燃焼室１と、主燃焼室の直上に配
置して接続し、二次燃焼バーナーで排ガスの二次燃焼を
行う二次燃焼室２と、二次燃焼室の直上に配置して、排
ガスと酸素の反応が充分に実現する広さを有する燃焼用
チャンバー３とを備え、高温状態の排ガスを燃料なしで
酸化反応させて排ガスの無臭無煙化を行い、更に炉内状
態を把握するセンサを備えて、所定の制御プログラムに
基づいて主燃焼用バーナーの燃焼量並びに空気供給ノズ
ルの供給量及び炉圧制御ダンパー６３の動作を制御す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、火葬炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

火葬炉は、一般に排ガスの無煙無臭化のために被火葬体の主燃焼を行った後の 排ガスを再度燃焼する再燃焼室を備えている。即ち被火葬体が収納される主燃焼 室には、気体燃料若しくは液体燃料を使用した燃焼用バーナーを配設して被火葬 体を燃やし、発生した未燃焼ガス並びに黒煙等は、再燃焼室の再燃バーナーで燃 焼させるものである。また必要に応じて燃焼用バーナーを備えた再燃焼室を多段 に設けた火葬炉も知られている。

【０００３】 そして主燃焼室の燃焼制御としては、予め被火葬体に対応した所定の制御パタ ーンを定め、経時的に燃料並びに空気供給量を定める手段と、炉内温度を測定し て、所定温度以上になると、燃料供給を遮断若しくは供給量を減少させて、異常 燃焼の発生を抑制する制御手段と、更には操作員が燃焼状態を監視して、手動に よって燃料供給を制御する手段等が知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の排ガス処理手段は主として再燃焼室を設けて、排ガスの無煙化無臭化を 実現しており、更に排ガスの無臭無煙化の完全を図るために再燃焼室を多段に形 成し、各再燃焼室にバーナーを設置し、再燃焼バーナーの燃焼によって排ガスの 酸素反応（燃焼）を促進させている。然し排ガスと酸素の反応はある程度の高温 であれば、相応の反応時間を確保すると完全無臭無煙化が実現するので、再燃焼 室の多段形成はエネルギー効率が悪いといえる。

【０００５】 また燃焼の制御に於いても、前記の従来の制御手段では、燃料の無駄がありや はりエネルギー効率が悪い。例えば予め定めた制御パータンによって制御した場 合には、制御パターン自体が統計的に求めた最適制御であるので、通常の火葬で は実効性があるが、体重の重い人または逆に非常に軽い人の場合には、燃料供給 量と被火葬体の燃焼状態が一致せずに、燃料の無駄が生ずるばかりではなく、時 には異常な燃焼促進がなされ、排ガスを処理しきれずに、黒煙を発してしまう場 合がある。

【０００６】 また炉内温度の異常上昇のみを抑える制御手段は、特に燃焼後半時は、燃焼対 象物の焼却よりも、燃料の燃焼が主となり、無駄な燃料を消費してしまう。 勿論手動制御は燃料消費を最大に抑えることがてきるが、作業員が長時間火葬 炉についていなければならなく且つ操作に熟練を要するなどの問題がある。 そこで本考案は、無駄な燃料消費を抑えたエネルギー効率に優れた新規な火葬 炉を提案したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る火葬炉は、壁面に燃焼用バーナーユニット並びにバーナーユニッ トの近傍に独立した空気供給ノズルを設け、室内に安置した棺を燃焼させる主燃 焼室と、主燃焼室の直上に配置し、煙道部で前記主燃焼室と接続して排ガスを導 入し、二次燃焼バーナーで排ガスの二次燃焼を行う二次燃焼室と、二次燃焼室の 直上に配置し、排煙部で前記二次主燃焼室と接続すると共に、排ガスと酸素の反 応が充分に実現する広さを有する燃焼用チャンバーと、少なくとも燃焼用チャン バーからの排気を吸引する排気ファン並びに排気圧調整可能な炉圧制御ダンパー を備えた排気部と、少なくとも主燃焼室に設置した温度センサー及び炉内圧力を 検出する炉内圧力測定器を備えて、所定の制御プログラムに基づいて前記主燃焼 用バーナーの燃焼量並びに空気供給ノズルの供給量及び炉圧制御ダンパーの動作 を制御する制御部とで構成したことを特徴とするものである。

【０００８】 また特に前記の制御部のプログラムを、基本的に主燃焼室の温度上昇率を基準 として主燃焼用バーナーの出力を定め、特に温度上昇率が所定値以上の場合には 空気のみを供給し、また燃焼終期における炉内温度が所定値以下となった場合に は、燃焼最盛時より炉内圧力を高めて燃焼を行うことを設定したものである。

【０００９】

【作用】

排ガスが、再燃焼室から燃焼用チャンバに入って、燃焼用チャンバから出てい くまでの間に、排ガスは高温状態を持続しているので、未酸化物の酸化（燃焼） が実施されることになり、燃料補給を行うことなく排ガスの燃焼が継続すること になり、燃焼用チャンバでは燃料消費なしで、排ガス燃焼が行われる。

【００１０】 また主燃焼室での燃焼に於いて、燃料補給を行わなくとも、空気供給で燃焼が 継続する場合には、空気供給ノズルで空気のみを供給して燃焼を続行させれば良 いし、また排気を制御することで、温度低下を抑制する制御を行うことができ、 同様に燃料消費を抑えることができる。

【００１１】 特に制御部の制御プログラムを前記の通りとすると、可燃性物の自燃焼によっ て温度上昇率が大きいければ、燃料供給を抑制し、可燃性物の燃焼不足のために 、温度上昇率が小さければ燃料供給量を増加させ、効率的な燃料供給を行う。更 に燃焼終期には、炉内温度が低下して所定値以下となると、排気を制御して炉内 圧力を高めて炉内温度の低下を防止して、熱損失を抑制し、燃料消費率を減少さ せるものである。

【００１２】

【実施例】

次に本考案の実施例について説明する。 炉本体は、全体が鋼板又は型鋼で形成され、耐火煉瓦やセラミックス等で内壁 を形成した炉体である主燃焼室１、二次燃焼室２、燃焼チャンバ３から構成され 、この炉本体に、燃焼バーナー等を備えた燃焼部４と、制御部５と、排気部６を 付設したものである。

【００１３】 主燃焼室１は、その前面に冷却室（図示せず）と連絡する防火開閉扉１１を設 け、床面に棺Ａを載置する台車１３並びに台車用レール１２が敷設され、奥壁に 主燃焼用バーナー４１を配設してなり、且つ主燃焼用バーナー４１は燃焼用空気 供給部を付設したバーナーユニットであるが、特に主燃焼用バーナー４１の近傍 に独立した空気供給ノズル４６を別装しておく。

【００１４】 二次燃焼室２は、主燃焼室１の直上に配置したもので、両室の前壁側に両室を 接続する煙道部２１を形成し、奥壁上部に排煙路２２を連設して燃焼チャンバー ３と連接し、且つ奥壁に排ガスの流れに対向して火炎を放射する二次燃焼バーナ ー４２を配設したものである。

【００１５】 燃焼部４は、前記主燃焼用バーナー４１と、二次燃焼用バーナー４２を備え、 前記バーナー４１，４２に燃料を供給する燃料供給管４３並びに空気を供給する 空気供給管４４を連結すると共に、空気供給管４４には送風ファン４５を連結し 、燃料供給管４３には、ガス、灯油等の燃料供給部（図示せず）と連結してなり 、且つ各バーナーの各燃料供給管４３及び空気供給管４４には、制御弁５１ａ， ５１ｂ・・・及び制御弁５１を介設してなる。

【００１６】 制御部５は、燃焼状態に応じて燃焼部４の動作並びに排気部６の動作を制御す るもので、前記の制御弁５１及び制御弁５１の動作を制御するコントロールアク チェーター５２の他に、各センサ群及びセンサ群の検出値に基づく各部の動作を 演算算出する処理部を備えたもので、具体的には、煙道部２１の入口側即ち主燃 焼室１の出口側に炉内温度センサー（熱電対型）５３、二次燃焼室２の側壁に二 次炉内温度センサー（熱電対型）５４及び二次燃焼室２内の炉内圧力測定器５５ を設け、前記のセンサ５３，５４，５５の検出値を演算処理のための信号に変換 する変換部（例えば温度調節計５６等）、燃焼状態の経時的条件若しくは順序条 件をメモリしたシーケンサー５７やその他適宜な制御プログラムを格納したマイ コンからなる演算処理部、演算処理部の処理指示信号に基づいてアクチェーター ５２等の制御作動対象の駆動に変換する駆動変換部（例えば電流電圧変換器５８ ）等を備えているものである。

【００１７】 排気部６は、燃焼チャンバ３の排気部から順に、ガス冷却室６１、集塵器６２ 、炉圧制御ダンパー（開閉は制御部５で制御される）６３、排気ファン６４、排 気筒６５を設けたものである。

【００１８】 而して前記の火葬炉の全体の作動について説明すると、棺Ａを載置した台車１ ３を主燃焼室１に入れ、燃焼用空気を供給して主燃焼用バーナー５１に点火し燃 焼を開始すると共に、排気部６の排気ファン１７も動作せしめて、主燃焼用バー ナー５１で被火葬体Ａの燃焼を行うものである。同時に二次燃焼用バーナー５２ も点火して、二次燃焼室２内を約８００℃に維持して、排ガスの二次燃焼を行い 、更に充分な容積を確保した燃焼チャンバ３で、二次燃焼室２からの高温状態の 排ガスと酸素を反応させ、燃料の消費無しに排ガスの燃焼を行い、反応が完了し た後ガス冷却室６１で２５０℃まで冷却して低温腐食並びに高温腐食を防止し、 次の集塵器６２で、微粒の未燃焼物を捕集し、炉圧制御ダンパー６３によって、 炉内圧力を大気圧に対して−３〜−５ｍｍ水柱に保持して排気を行っているもの である。

【００１９】 本考案は更に前記の燃焼に際しての、制御プログラムにも特徴を有するもので 、燃焼開始から、その主燃焼室１の炉内温度の経時的変化（図６）に基づいて説 明する。

【００２０】 燃焼開始時に主燃焼用バーナー４１で棺Ａに着火する。そうすると最初に棺Ａ が燃焼し、炉内温度は急激に上昇する（ａ点）。基本的に主燃焼用バーナー４１ は、炉内温度の変化率に応じてその燃焼出力を定めているので、温度上昇率が著 しく高いａ点で燃焼を停止する。主燃焼用バーナー４１の停止によって炉内温度 は一担急激に低下するが（ｂ点）、すぐに棺Ａの燃焼で上昇する。その間には、 空気供給ノズル４６から燃焼に必要な空気が供給され、而も図４及び図５に例示 するとおり燃焼対象物（被火葬体）に向かって空気Ｂが供給されるので、容易に 棺Ａ並びに易燃性物質が燃焼する。燃焼が進行すると、温度上昇率の低下が見ら れるｃ点で主燃焼用バーナーの再着火を行い、温度上昇率がマイナスとなる点（ ｄ点）で主燃焼用バーナー４１の出力を最高とし、温度変化率を基準としてバナ ー出力を調整して主たる燃焼を行う。更に次の急激な温度低下は、被火葬体の易 燃性物質の燃焼が終了して炉内温度が低下している結果であり、炉温度の低下を 招く空気供給ノズル４６からの空気供給を停止する。

【００２１】 次に炉内温度が安定してくると（ｅ点）、難燃性物質のみが残り、炉内温度は 燃焼用バーナー４１の燃焼熱のみに支配された状態となる。そこで予め設定した 温度例えば５００℃以下に達すると、炉圧制御ダンパー６３を動作させて炉内圧 力を−５〜−３ｍｍ水柱から−１ｍｍ水柱程度に変更し、難燃性物質の焼却を進 行させると同時に、排ガスの排出量を抑え、排ガスの酸化を確実に行うようにし 、温度が急激に変化する被燃焼対象の燃焼終了時（ｆ点）にバーナーの出力をカ ットする。

【００２２】 図７は最高温度維持制御のみを行った場合の炉内温度並びに排ガス速度の経時 変化を示すもので、本考案と同様に約１時間の燃焼であるが、排ガス量が多いが 易燃性物質の燃焼時や、難燃性物質の燃焼に関係なく燃焼用バーナーを出力させ るので、燃料の無駄が多いことは明らかである。而もその排ガス速度は、排ガス 量に比例するので、多量の高温の排ガスを放出していることになり、その熱損失 が大きい。

【００２３】 尚燃料量の調整は、必ずしも炉内温度変化率に比例するものではなく、燃料供 給の多い高燃焼と燃料供給の少ない低燃焼のような段階的な切り替えによるもの でも良い。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように本考案は、再燃焼室の次に、排ガスを高温状態で維持して排ガス の燃焼反応を行う燃焼用チャンバーを設けると共に、所定の燃焼用バーナー並び に空気供給部を具備した燃焼室に、炉内温度センサーを配置すると共に、前記バ ーナーの燃料供給量並びにバーナーユニット外の独立した空気供給量の制御部を 設けたもので、燃焼時の燃料の無駄を抑えて燃料消費率を減少させた火葬炉を提 供したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の火葬炉全体の構成図。

【図２】同炉本体の縦断面図。

【図３】同制御部の実施例の説明図。

【図４】同燃焼初期の空気供給状態の説明図（横断
面）。

【図５】同燃焼初期の空気供給状態の説明図（縦断
面）。

【図６】同燃焼状態（炉内温度、排ガス速度）の経時的
変化を示すグラフ。

【図７】従来火葬炉の燃焼状態（炉内温度、排ガス速
度）の経時的変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 主燃焼室 １１ 防火開閉扉 １２ 台車用レール １３ 台車 ２ 二次燃焼室 ２１ 煙道部 ２２ 排煙路 ３ 燃焼チャンバー ４ 燃焼部 ４１ 主燃焼用バーナー ４２ 二次燃焼用バーナー ４３ 燃料供給管 ４４ 空気供給管 ４５ 送風ファン ４６ 空気供給ノズル ５ 制御部 ５１ 制御弁 ５２ コントロールアクチェーター ５３ 炉内温度センサー ５４ 二次炉内温度センサー ５５ 炉内圧力測定器 ５６ 温度調節計（変換部） ５７ シーケンサー（演算処理部） ５８ 電流電圧変換器（駆動変換部） ６ 排気部 ６１ ガス冷却室 ６２ 集塵器 ６３ 炉圧制御ダンパー ６４ 排気ファン ６２ 排気筒

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面に燃焼用バーナーユニット並びにバ
   ーナーユニットの近傍に独立した空気供給ノズルを設
   け、室内に安置した棺を燃焼させる主燃焼室と、主燃焼
   室の直上に配置し、煙道部で前記主燃焼室と接続して排
   ガスを導入し、二次燃焼バーナーで排ガスの二次燃焼を
   行う二次燃焼室と、二次燃焼室の直上に配置し、排煙部
   で前記二次主燃焼室と接続すると共に、排ガスと酸素の
   反応が充分に実現する広さを有する燃焼用チャンバー
   と、少なくとも燃焼用チャンバーからの排気を吸引する
   排気ファン並びに排気圧調整可能な炉圧制御ダンパーを
   備えた排気部と、少なくとも主燃焼室に設置した温度セ
   ンサー及び炉内圧力を検出する炉内圧力測定器を備え
   て、所定の制御プログラムに基づいて前記主燃焼用バー
   ナーの燃焼出力並びに空気供給ノズルの供給量及び炉圧
   制御ダンパーの動作を制御する制御部とで構成したこと
   を特徴とする火葬炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載の火葬炉に於いて、制御部
   のプログラムを、基本的に主燃焼室の温度上昇率を基準
   として主燃焼用バーナーの出力を定め、特に温度上昇率
   が所定値以上の場合には空気のみを供給し、また燃焼終
   期における炉内温度が所定値以下となった場合には、燃
   焼最盛時より炉内圧力を高めて燃焼を行うことを設定し
   た火葬炉。