JP3089236B2 - 廃棄物焼却炉 - Google Patents
廃棄物焼却炉Info
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- JP3089236B2 JP3089236B2 JP10334118A JP33411898A JP3089236B2 JP 3089236 B2 JP3089236 B2 JP 3089236B2 JP 10334118 A JP10334118 A JP 10334118A JP 33411898 A JP33411898 A JP 33411898A JP 3089236 B2 JP3089236 B2 JP 3089236B2
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- waste
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭の一般ごみ及
び生ごみ、食堂の残飯、医療廃棄物、工業からの木材、
廃プラスチック等の焼却処理に適用される廃棄物焼却炉
に関する。
び生ごみ、食堂の残飯、医療廃棄物、工業からの木材、
廃プラスチック等の焼却処理に適用される廃棄物焼却炉
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より小型の焼却炉において、設備コ
ストの低減化と小型化を図るために、火格子を挟んで上
側に一次燃焼室を、下側に二次燃焼室を配置するととも
に、該二次燃焼室の入口側にエジェクタバーナを設け、
廃棄物が投入される一次燃焼室で得られた熱分解ガスを
循環ダクトを介して二次燃焼室側に導き、前記エジェク
タバーナの燃料と熱分解ガスにより主燃焼を行なうよう
にした焼却炉が提案されている。(特願平9−4797
9号他)
ストの低減化と小型化を図るために、火格子を挟んで上
側に一次燃焼室を、下側に二次燃焼室を配置するととも
に、該二次燃焼室の入口側にエジェクタバーナを設け、
廃棄物が投入される一次燃焼室で得られた熱分解ガスを
循環ダクトを介して二次燃焼室側に導き、前記エジェク
タバーナの燃料と熱分解ガスにより主燃焼を行なうよう
にした焼却炉が提案されている。(特願平9−4797
9号他)
【0003】図4は、かかる従来の廃棄物焼却炉の構成
を示す断面図である。図において、炉内は火格子1を介
してその上方に一次燃焼室(ガス化燃焼室)2、下方に
二次燃焼室3と、上下の2つの室に分かれており、二次
燃焼室3入口側にエジェクタバーナ4を水平方向に設置
し火格子1下方の二次燃焼室3内に燃料ガス流Cが噴出
可能に配置されている。二次燃焼室3の出口側は均熱室
6を介して煙突10に連通している。一方一次燃焼室2
の上方にはごみ投入口05が設けられ、該ごみ投入口0
5から投入されたごみAは、火格子1により一次燃焼室
2に蓄えられる。
を示す断面図である。図において、炉内は火格子1を介
してその上方に一次燃焼室(ガス化燃焼室)2、下方に
二次燃焼室3と、上下の2つの室に分かれており、二次
燃焼室3入口側にエジェクタバーナ4を水平方向に設置
し火格子1下方の二次燃焼室3内に燃料ガス流Cが噴出
可能に配置されている。二次燃焼室3の出口側は均熱室
6を介して煙突10に連通している。一方一次燃焼室2
の上方にはごみ投入口05が設けられ、該ごみ投入口0
5から投入されたごみAは、火格子1により一次燃焼室
2に蓄えられる。
【0004】又一次燃焼室2上方側部と二次燃焼室3入
口側のエジェクタバーナ取り付け部(吸引室23)間に
は、ガス循環通路8が設けられ、エジェクタバーナ4の
噴射ガスCの吸引力で、一次燃焼室2でガス化した廃棄
物の熱分解ガスBを二次燃焼室3入口側に導くように構
成されている。
口側のエジェクタバーナ取り付け部(吸引室23)間に
は、ガス循環通路8が設けられ、エジェクタバーナ4の
噴射ガスCの吸引力で、一次燃焼室2でガス化した廃棄
物の熱分解ガスBを二次燃焼室3入口側に導くように構
成されている。
【0005】エジェクタバーナ4は不図示の燃料11の
供給管、一次空気17の供給管、及び二次空気21の供
給管が同心状に囲繞されて構成され、これらの供給管に
はブロワ16により生成された、一次空気及び二次空気
が送給される。尚、22はディヒューザ、23は吸引室
である。
供給管、一次空気17の供給管、及び二次空気21の供
給管が同心状に囲繞されて構成され、これらの供給管に
はブロワ16により生成された、一次空気及び二次空気
が送給される。尚、22はディヒューザ、23は吸引室
である。
【0006】かかる構成において、ごみ投入口05から
火格子1上の一次燃焼室2に蓄えられた廃棄物Aは、バ
ーナ4の燃焼ガスの一部(約30%)C’を火格子1下
から一次燃焼室2に供給することにより、部分燃焼し、
ガス化(熱分解ガスB)される。この部分燃焼により生
じた熱分解ガスBは、一次燃焼室2内を上昇し、循環通
路8を通ってバーナ4よりの燃料ガスCによって吸引混
合されて、二次燃焼室3に導入され、該二次燃焼室3で
前記熱分解ガスBと燃料ガスCの完全燃焼が行なわれ、
均熱室6を介して煙突10から大気へ放出される。
火格子1上の一次燃焼室2に蓄えられた廃棄物Aは、バ
ーナ4の燃焼ガスの一部(約30%)C’を火格子1下
から一次燃焼室2に供給することにより、部分燃焼し、
ガス化(熱分解ガスB)される。この部分燃焼により生
じた熱分解ガスBは、一次燃焼室2内を上昇し、循環通
路8を通ってバーナ4よりの燃料ガスCによって吸引混
合されて、二次燃焼室3に導入され、該二次燃焼室3で
前記熱分解ガスBと燃料ガスCの完全燃焼が行なわれ、
均熱室6を介して煙突10から大気へ放出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】かかる構成の廃棄物焼
却炉においては、火格子1上の一次燃焼室2に投入され
た廃棄物は種々雑多であり、そのいくつかの廃棄物中に
はプラスチック系ごみも多く含んでおり、かかるプラス
チック系ごみの場合、一般可燃物との混焼では、ある比
率までは問題なく完全燃焼可能であるが、プラスチック
系を主体に燃焼させた場合、急速熱分解と共に原料が容
易に溶融液化する。そして前記した火格子を挟んで上側
に一次燃焼室を、下側に二次燃焼室を配置する火格子構
造の焼却炉においては、前記溶融液化したプラスチック
未燃分が火格子下の二次燃焼室に液だれし、炉底で不完
全燃焼し、発煙するという問題を有していた。
却炉においては、火格子1上の一次燃焼室2に投入され
た廃棄物は種々雑多であり、そのいくつかの廃棄物中に
はプラスチック系ごみも多く含んでおり、かかるプラス
チック系ごみの場合、一般可燃物との混焼では、ある比
率までは問題なく完全燃焼可能であるが、プラスチック
系を主体に燃焼させた場合、急速熱分解と共に原料が容
易に溶融液化する。そして前記した火格子を挟んで上側
に一次燃焼室を、下側に二次燃焼室を配置する火格子構
造の焼却炉においては、前記溶融液化したプラスチック
未燃分が火格子下の二次燃焼室に液だれし、炉底で不完
全燃焼し、発煙するという問題を有していた。
【0008】かかる欠点を解決するために、前記火格子
の形状を工夫し、例えば該火格子を受け皿状に形成し、
該火格子にて溶融液化したプラスチック未燃分を保持す
ることも考えられるが、かかる工夫では火格子の配置及
び形状が複雑化しやすいという課題が派生する。
の形状を工夫し、例えば該火格子を受け皿状に形成し、
該火格子にて溶融液化したプラスチック未燃分を保持す
ることも考えられるが、かかる工夫では火格子の配置及
び形状が複雑化しやすいという課題が派生する。
【0009】又、火格子を挟んで上側に一次燃焼室を、
下側に二次燃焼室を配置する火格子構造の焼却炉におい
ては、二次燃焼室側の高温の熱ガスが、火格子を介して
直接上側の一次燃焼室側に導入されるために、一次燃焼
室側の雰囲気温度が必然的に二次燃焼室側の高温雰囲気
温度に依存し、熱分解に適した目的温度以上になりやす
く、この為プラスチック系ごみのような場合には、前記
した不具合を生じやすい。
下側に二次燃焼室を配置する火格子構造の焼却炉におい
ては、二次燃焼室側の高温の熱ガスが、火格子を介して
直接上側の一次燃焼室側に導入されるために、一次燃焼
室側の雰囲気温度が必然的に二次燃焼室側の高温雰囲気
温度に依存し、熱分解に適した目的温度以上になりやす
く、この為プラスチック系ごみのような場合には、前記
した不具合を生じやすい。
【0010】又、特に病院や老人ホーム等においては、
食堂の残飯や医療廃棄物に加えて多量の紙おむつが廃棄
されるが、かかる紙おむつは排尿等の水分中にNaCl
やKCl等の塩類を多く含み、これらの塩類は紙おむつ
の一次燃焼室中での燃焼によりおむつ中灰(NaClを
含む)として火格子上に堆積し、時間経過とともに、灰
中のNaCl等の塩類濃度が高くなり、火格子上でN
a、ClやK(融点650〜800℃)を核として、付
着物を形成(灰溶融固化焼結体)し、火格子のガス通気
孔を閉塞させるが、このような場合でも前記一次燃焼室
内温度をNa、ClやKの融点(650〜800℃)以
下にして熱分解をすれば前記のような欠点が生じること
はない。
食堂の残飯や医療廃棄物に加えて多量の紙おむつが廃棄
されるが、かかる紙おむつは排尿等の水分中にNaCl
やKCl等の塩類を多く含み、これらの塩類は紙おむつ
の一次燃焼室中での燃焼によりおむつ中灰(NaClを
含む)として火格子上に堆積し、時間経過とともに、灰
中のNaCl等の塩類濃度が高くなり、火格子上でN
a、ClやK(融点650〜800℃)を核として、付
着物を形成(灰溶融固化焼結体)し、火格子のガス通気
孔を閉塞させるが、このような場合でも前記一次燃焼室
内温度をNa、ClやKの融点(650〜800℃)以
下にして熱分解をすれば前記のような欠点が生じること
はない。
【0011】本発明はかかる課題を解決するために、プ
ラスチック系廃棄物や紙おむつその他の一次燃焼室に投
入されるごみの種類に対応した温度に一次燃焼室内温度
を設定することが出来る小型焼却炉を提供することを目
的とする。又本発明の他の目的は一次燃焼室及び二次燃
焼室のいずれもが適切な温度とガス対流時間が設定し得
る小型焼却炉を提供することを目的とする。更に本発明
の他の目的は後記する実施形態の説明より明らかにして
いる。
ラスチック系廃棄物や紙おむつその他の一次燃焼室に投
入されるごみの種類に対応した温度に一次燃焼室内温度
を設定することが出来る小型焼却炉を提供することを目
的とする。又本発明の他の目的は一次燃焼室及び二次燃
焼室のいずれもが適切な温度とガス対流時間が設定し得
る小型焼却炉を提供することを目的とする。更に本発明
の他の目的は後記する実施形態の説明より明らかにして
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
廃棄物が投入且つ蓄えられる一次燃焼室と、入口側に燃
焼バーナを配した二次燃焼室夫々を別炉で形成し、前記
一次燃焼室で生成された熱分解ガスを二次燃焼室入口側
若しくは燃焼バーナ側に導く循環通路とにより前記二つ
の炉を連通させるとともに、前記二次燃焼室の出口側に
輻射変換体を配設し、該変換体を炉壁両側より交互に延
在させ、該輻射変換体入口側と一次燃焼室とを熱ガス通
路を介して連通させ、該熱ガス通路により二次燃焼室内
の輻射変換体入口側で発生する熱ガスを前記一次燃焼室
内に導くことを特徴とする。
廃棄物が投入且つ蓄えられる一次燃焼室と、入口側に燃
焼バーナを配した二次燃焼室夫々を別炉で形成し、前記
一次燃焼室で生成された熱分解ガスを二次燃焼室入口側
若しくは燃焼バーナ側に導く循環通路とにより前記二つ
の炉を連通させるとともに、前記二次燃焼室の出口側に
輻射変換体を配設し、該変換体を炉壁両側より交互に延
在させ、該輻射変換体入口側と一次燃焼室とを熱ガス通
路を介して連通させ、該熱ガス通路により二次燃焼室内
の輻射変換体入口側で発生する熱ガスを前記一次燃焼室
内に導くことを特徴とする。
【0013】かかる発明によれば、一次燃焼室と二次燃
焼室が夫々を別炉で形成されているために、一次燃焼室
では前記熱ガス通路より導入される熱ガスの制御によ
り、より好ましくは前記熱ガスとともに、循環通路より
二次燃焼室側に導出される熱分解ガスの二つのガスの流
量制御により二次燃焼室側の雰囲気温度と無関係に任意
の適正温度に設定できる。一方、二次燃焼室側では燃焼
バーナよりの燃料ガスとともに、循環通路側より導入さ
れる熱分解ガスにより生成される熱ガスの二つのガスの
制御により適正温度に制御することが出来る。又本発明
は、前記二次燃焼室の出口側にセラミック板等からなる
輻射変換体を配設し、該変換体が炉壁両側より交互に延
在させたために、前記変換体が絞り機能を有し、温度の
高い二次燃焼室内での対流現象が生じ、一層の完全燃焼
が図られるとともに、該変換体は輻射機能を有するため
に、燃焼ガスの温度、滞留時間を確保することが出来、
併せて燃焼ガスの無煙、無臭化を図ることも出来るため
に、そのまま煙突を介して大気に排出できる。
焼室が夫々を別炉で形成されているために、一次燃焼室
では前記熱ガス通路より導入される熱ガスの制御によ
り、より好ましくは前記熱ガスとともに、循環通路より
二次燃焼室側に導出される熱分解ガスの二つのガスの流
量制御により二次燃焼室側の雰囲気温度と無関係に任意
の適正温度に設定できる。一方、二次燃焼室側では燃焼
バーナよりの燃料ガスとともに、循環通路側より導入さ
れる熱分解ガスにより生成される熱ガスの二つのガスの
制御により適正温度に制御することが出来る。又本発明
は、前記二次燃焼室の出口側にセラミック板等からなる
輻射変換体を配設し、該変換体が炉壁両側より交互に延
在させたために、前記変換体が絞り機能を有し、温度の
高い二次燃焼室内での対流現象が生じ、一層の完全燃焼
が図られるとともに、該変換体は輻射機能を有するため
に、燃焼ガスの温度、滞留時間を確保することが出来、
併せて燃焼ガスの無煙、無臭化を図ることも出来るため
に、そのまま煙突を介して大気に排出できる。
【0014】そこで本発明は好ましくは請求項4記載の
ように、少なくとも熱ガス通路に、より好ましくは前記
熱ガス通路と循環通路夫々に、ダンパや絞り等の通気制
御手段を設け、該通気制御手段による通気制御により前
記二次燃焼室と一次燃焼室間の雰囲気温度を異ならせた
ことを特徴とするものである。例えばプラスチック系を
主体に燃焼させる場合には、前記二次燃焼室を800℃
前後に、又一次燃焼室を400℃前後に設定することに
より、前記プラスチックは熱分解は行なわれるが、原料
が容易に溶融液化することなく、蒸し焼き状態になる。
この結果、火格子下への液だれの恐れを完全に消滅させ
る。又例え液だれがあっても火格子下には二次燃焼室が
ないために、液だれに起因して再燃焼したり発煙する恐
れを解消し得る。
ように、少なくとも熱ガス通路に、より好ましくは前記
熱ガス通路と循環通路夫々に、ダンパや絞り等の通気制
御手段を設け、該通気制御手段による通気制御により前
記二次燃焼室と一次燃焼室間の雰囲気温度を異ならせた
ことを特徴とするものである。例えばプラスチック系を
主体に燃焼させる場合には、前記二次燃焼室を800℃
前後に、又一次燃焼室を400℃前後に設定することに
より、前記プラスチックは熱分解は行なわれるが、原料
が容易に溶融液化することなく、蒸し焼き状態になる。
この結果、火格子下への液だれの恐れを完全に消滅させ
る。又例え液だれがあっても火格子下には二次燃焼室が
ないために、液だれに起因して再燃焼したり発煙する恐
れを解消し得る。
【0015】又、廃棄物が紙おむつの場合は、前記一次
燃焼室内温度をNa、Cl、Kの融点(650〜800
℃)以下に、又前記二次燃焼室を800℃前後にするこ
とにより、火格子上でNa、ClやKが溶融されずに、
結果としてクリンカに起因する火格子のガス通気孔を閉
塞させる等の欠点が解消出来る。
燃焼室内温度をNa、Cl、Kの融点(650〜800
℃)以下に、又前記二次燃焼室を800℃前後にするこ
とにより、火格子上でNa、ClやKが溶融されずに、
結果としてクリンカに起因する火格子のガス通気孔を閉
塞させる等の欠点が解消出来る。
【0016】請求項2記載の発明は、前記一次燃焼室内
に火格子を設け、該火格子上に廃棄物が蓄えられるよう
にした請求項1記載の廃棄物焼却炉において、前記熱ガ
ス通路の一次燃焼室側の出口開口を火格子配設位置上方
に、又循環通路の一次燃焼室側の入口開口を火格子配設
位置下方に、夫々設け、火格子上の廃棄物堆積位置上よ
り火格子側に向け熱ガスが通気可能に構成したことを特
徴とする。
に火格子を設け、該火格子上に廃棄物が蓄えられるよう
にした請求項1記載の廃棄物焼却炉において、前記熱ガ
ス通路の一次燃焼室側の出口開口を火格子配設位置上方
に、又循環通路の一次燃焼室側の入口開口を火格子配設
位置下方に、夫々設け、火格子上の廃棄物堆積位置上よ
り火格子側に向け熱ガスが通気可能に構成したことを特
徴とする。
【0017】かかる発明によれば、前記熱ガスを火格子
下方より上方に通気させると、火格子上に堆積されてい
る廃棄物が、下方より順次炭化→灰化され、上方の破棄
物の堆積層が薄くなった場合に、吹き抜け現象が生じ円
滑な燃焼を確保できない。一方本発明は、火格子上の廃
棄物堆積位置上より火格子側に向け熱ガスが通気される
ために、火格子上に堆積されている廃棄物が、上方より
順次炭化→灰化され、上方の破棄物の堆積層が薄くなっ
た場合においても火格子面に保持されている為に、吹き
抜け現象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼を確保で
きる。
下方より上方に通気させると、火格子上に堆積されてい
る廃棄物が、下方より順次炭化→灰化され、上方の破棄
物の堆積層が薄くなった場合に、吹き抜け現象が生じ円
滑な燃焼を確保できない。一方本発明は、火格子上の廃
棄物堆積位置上より火格子側に向け熱ガスが通気される
ために、火格子上に堆積されている廃棄物が、上方より
順次炭化→灰化され、上方の破棄物の堆積層が薄くなっ
た場合においても火格子面に保持されている為に、吹き
抜け現象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼を確保で
きる。
【0018】請求項3記載の発明は、前記二次燃焼室の
底側若しくは底側付近に燃焼バーナを設け、該燃焼バー
ナの燃焼ガス噴出方向が、略45°以上の上向き方向で
あることを特徴とする。
底側若しくは底側付近に燃焼バーナを設け、該燃焼バー
ナの燃焼ガス噴出方向が、略45°以上の上向き方向で
あることを特徴とする。
【0019】かかる発明によれば、燃焼バーナの燃焼ガ
ス噴出方向を45°以上、好ましくは60°以上に設定
することにより、熱分解ガスの吸引量が多くなり、好ま
しい二次燃焼が可能となる。
ス噴出方向を45°以上、好ましくは60°以上に設定
することにより、熱分解ガスの吸引量が多くなり、好ま
しい二次燃焼が可能となる。
【0020】
【0021】
【0022】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記熱ガス通路に外部流体供給管を接続し
て外部空気、水蒸気その他の流体(気体の他、液体も含
む)を供給することにより、前記一次燃焼室内の燃焼ガ
スのガス温度あるいは酸素濃度を投入廃棄物の種別に応
じて適正化する調整手段を設けたことを特徴とする。
明において、前記熱ガス通路に外部流体供給管を接続し
て外部空気、水蒸気その他の流体(気体の他、液体も含
む)を供給することにより、前記一次燃焼室内の燃焼ガ
スのガス温度あるいは酸素濃度を投入廃棄物の種別に応
じて適正化する調整手段を設けたことを特徴とする。
【0023】かかる発明によれば、ガス化剤としての燃
焼ガスに空気を付加することで燃焼ガスの酸素濃度を高
め、また水蒸気を付加することで前記燃焼ガスの温度調
整に加え、ガス化ガス中に含まれるタール分(芳香族系
炭化水素)を分解し、H2、CO等の可燃ガス組成を増
大することで、より良質な生成ガスを得るとともに、タ
ールトラブルを緩和することができる。
焼ガスに空気を付加することで燃焼ガスの酸素濃度を高
め、また水蒸気を付加することで前記燃焼ガスの温度調
整に加え、ガス化ガス中に含まれるタール分(芳香族系
炭化水素)を分解し、H2、CO等の可燃ガス組成を増
大することで、より良質な生成ガスを得るとともに、タ
ールトラブルを緩和することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。
【0025】図1は本発明の第1の実施形態に係る廃棄
物焼却炉の構成を示す概略図である。図1に示す焼却炉
は、廃棄物が投入且つ蓄えられる一次燃焼室2と、入口
側に燃焼バーナ4を配した二次燃焼室3を夫々を別炉で
形成するとともに、該二次燃焼室3で発生する熱ガスを
前記一次燃焼室2に導く熱ガス通路6と、前記一次燃焼
室2で生成された熱分解ガスを二次燃焼室3入口側若し
くは燃焼バーナ4側に導く循環通路8とにより前記二つ
の炉(燃焼室)を連通させている。又前記一次燃焼室2
は上部に廃棄物投入口5を、下部に火格子1を設け、前
記投入口5より投入された廃棄物が火格子1上に蓄えら
れるように構成している。
物焼却炉の構成を示す概略図である。図1に示す焼却炉
は、廃棄物が投入且つ蓄えられる一次燃焼室2と、入口
側に燃焼バーナ4を配した二次燃焼室3を夫々を別炉で
形成するとともに、該二次燃焼室3で発生する熱ガスを
前記一次燃焼室2に導く熱ガス通路6と、前記一次燃焼
室2で生成された熱分解ガスを二次燃焼室3入口側若し
くは燃焼バーナ4側に導く循環通路8とにより前記二つ
の炉(燃焼室)を連通させている。又前記一次燃焼室2
は上部に廃棄物投入口5を、下部に火格子1を設け、前
記投入口5より投入された廃棄物が火格子1上に蓄えら
れるように構成している。
【0026】前記二次燃焼室3は、その底側に燃焼バー
ナ4を設け、該燃焼バーナ4の燃焼ガス噴出方向が略4
5°、好ましくは60°〜90°の範囲の上向き方向に
設定している。前記二次燃焼室3上方出口側は、煙突1
0が連設されるとともに、該出口部に多孔質セラミック
板12を左右両側壁より交互に水平方向に取り付け、二
次燃焼室3内において燃焼ガスの温度、滞留時間を確保
することにより、燃焼ガスの無煙、無臭化を図る。尚、
前記多孔質セラミック板12は輻射変換体としても機能
し、燃焼の一層の効率化を図る。煙突10は炉内が負圧
に保持されるように煙突高さを設定している。
ナ4を設け、該燃焼バーナ4の燃焼ガス噴出方向が略4
5°、好ましくは60°〜90°の範囲の上向き方向に
設定している。前記二次燃焼室3上方出口側は、煙突1
0が連設されるとともに、該出口部に多孔質セラミック
板12を左右両側壁より交互に水平方向に取り付け、二
次燃焼室3内において燃焼ガスの温度、滞留時間を確保
することにより、燃焼ガスの無煙、無臭化を図る。尚、
前記多孔質セラミック板12は輻射変換体としても機能
し、燃焼の一層の効率化を図る。煙突10は炉内が負圧
に保持されるように煙突高さを設定している。
【0027】又、前記熱ガス通路6は、二次燃焼室3上
方出口側のセラミック板12取付位置直下に入口側開口
を設けた後、その途中通路にダンパ6aを介するととも
に、該ダンパ6aの下流側に外部流体供給管6bを接続
し、出口側開口を一次燃焼室2側の火格子1下方の風箱
2b内に設ける。又循環通路8の一次燃焼室2側の入口
開口を火格子1配設位置上方に設けた後、その途中通路
にダンパ8aを介するとともに、出口開口を二次燃焼室
3底側に取り付けた燃焼バーナ4外周側に設けたディフ
ューザ4a(二次空気供給管)に開口させる。
方出口側のセラミック板12取付位置直下に入口側開口
を設けた後、その途中通路にダンパ6aを介するととも
に、該ダンパ6aの下流側に外部流体供給管6bを接続
し、出口側開口を一次燃焼室2側の火格子1下方の風箱
2b内に設ける。又循環通路8の一次燃焼室2側の入口
開口を火格子1配設位置上方に設けた後、その途中通路
にダンパ8aを介するとともに、出口開口を二次燃焼室
3底側に取り付けた燃焼バーナ4外周側に設けたディフ
ューザ4a(二次空気供給管)に開口させる。
【0028】燃焼バーナ4はエジェクタバーナ4で構成
され、前記従来技術と同様に燃料供給管4b、一次空気
供給管4c、及びディフューザ4aとして機能する二次
空気供給管が同心状に囲繞されて構成され、これらの供
給管には不図示のブロワにより生成された、一次空気及
び二次空気が送給される。
され、前記従来技術と同様に燃料供給管4b、一次空気
供給管4c、及びディフューザ4aとして機能する二次
空気供給管が同心状に囲繞されて構成され、これらの供
給管には不図示のブロワにより生成された、一次空気及
び二次空気が送給される。
【0029】尚、図2は前記構成のエジェクタバーナ4
における熱分解ガスの吸引率と噴射方向の関係を示し、
前記ディフューザ4aとして機能する二次空気供給管の
長さが、173mm、273mm、400mmと異なら
せた場合のバーナ上向き角度と吸引率の関係を示す。本
図より理解されるように、173mmのものではバーナ
角が0°(水平)から30〜45°までは吸引率が上昇
し、30〜45°を越えるとサチュレートして平衡を維
持し、又、400mmのものでは、バーナ角が0°(水
平)から約60°までは吸引率が上昇し、60°を越え
るとサチュレートして平衡を維持する。
における熱分解ガスの吸引率と噴射方向の関係を示し、
前記ディフューザ4aとして機能する二次空気供給管の
長さが、173mm、273mm、400mmと異なら
せた場合のバーナ上向き角度と吸引率の関係を示す。本
図より理解されるように、173mmのものではバーナ
角が0°(水平)から30〜45°までは吸引率が上昇
し、30〜45°を越えるとサチュレートして平衡を維
持し、又、400mmのものでは、バーナ角が0°(水
平)から約60°までは吸引率が上昇し、60°を越え
るとサチュレートして平衡を維持する。
【0030】従って、燃焼バーナ4の燃焼ガス噴出方向
を45°以上、好ましくは60°以上に設定することに
より、熱分解ガスの吸引量が多くなり、好ましい二次燃
焼が可能となることが理解される。
を45°以上、好ましくは60°以上に設定することに
より、熱分解ガスの吸引量が多くなり、好ましい二次燃
焼が可能となることが理解される。
【0031】次にかかる実施形態の作用を説明する。例
えばプラスチック系を主体に燃焼させる場合には、まず
ごみ投入口5よりプラスチック系廃棄物を一次燃焼室2
の火格子1上に投入堆積した後、エジェクタバーナ4を
着火させて二次燃焼室3側の雰囲気温度を800℃前後
に上昇させる。この際、前記二次燃焼室3の出口側にセ
ラミック板からなる輻射変換体12が炉壁両側より交互
に延在させているために、前記変換体12が絞り機能を
有し、温度の高い二次燃焼室3内での対流現象が生じる
とともに、該変換体12は輻射機能を有するために、燃
焼ガスの温度、滞留時間を確保することが出来る。
えばプラスチック系を主体に燃焼させる場合には、まず
ごみ投入口5よりプラスチック系廃棄物を一次燃焼室2
の火格子1上に投入堆積した後、エジェクタバーナ4を
着火させて二次燃焼室3側の雰囲気温度を800℃前後
に上昇させる。この際、前記二次燃焼室3の出口側にセ
ラミック板からなる輻射変換体12が炉壁両側より交互
に延在させているために、前記変換体12が絞り機能を
有し、温度の高い二次燃焼室3内での対流現象が生じる
とともに、該変換体12は輻射機能を有するために、燃
焼ガスの温度、滞留時間を確保することが出来る。
【0032】そして前記二次燃焼室3の出口側より熱ガ
ス通路6を介して熱ガスを一次燃焼室2の火格子1下方
より導入して、更に前記ダンパ6aの開度制御により、
一次燃焼室2を400℃前後に維持することにより、前
記プラスチック系廃棄物は蒸し焼き状態で熱分解が行な
われるが、その際の熱分解温度が400℃前後の為に、
原料が容易に溶融液化することなく、この結果、火格子
1下への液だれの恐れを完全に消滅させる。又、例えそ
の一部に液だれがあっても火格子1下には二次燃焼室3
が無いために、液だれに起因して再燃焼したり発煙する
恐れを解消し得る。
ス通路6を介して熱ガスを一次燃焼室2の火格子1下方
より導入して、更に前記ダンパ6aの開度制御により、
一次燃焼室2を400℃前後に維持することにより、前
記プラスチック系廃棄物は蒸し焼き状態で熱分解が行な
われるが、その際の熱分解温度が400℃前後の為に、
原料が容易に溶融液化することなく、この結果、火格子
1下への液だれの恐れを完全に消滅させる。又、例えそ
の一部に液だれがあっても火格子1下には二次燃焼室3
が無いために、液だれに起因して再燃焼したり発煙する
恐れを解消し得る。
【0033】さらに、前記熱ガス通路6の下流に接続さ
れた外部流体供給管6bより外部空気あるいは水蒸気を
供給し、一次燃焼室2内に送給される燃焼ガス温度と酸
素濃度を調整することで、投入廃棄物の種別ごとに適正
化された燃焼ガスを送給することができる。即ち、ガス
化剤としての燃焼ガスに外部流体供給管6bより空気を
付加することで燃焼ガスの酸素濃度を高め、また水蒸気
を付加することで前記燃焼ガスの温度調整に加え、ガス
化ガス中に含まれるタール分(芳香族系炭化水素)を分
解し、H2、CO等の可燃ガス組成を増大することで、
より良質な生成ガスを得るとともに、タールトラブルを
緩和することができる。尚、6cは外部流体供給管6b
に設けた流量制御弁である。
れた外部流体供給管6bより外部空気あるいは水蒸気を
供給し、一次燃焼室2内に送給される燃焼ガス温度と酸
素濃度を調整することで、投入廃棄物の種別ごとに適正
化された燃焼ガスを送給することができる。即ち、ガス
化剤としての燃焼ガスに外部流体供給管6bより空気を
付加することで燃焼ガスの酸素濃度を高め、また水蒸気
を付加することで前記燃焼ガスの温度調整に加え、ガス
化ガス中に含まれるタール分(芳香族系炭化水素)を分
解し、H2、CO等の可燃ガス組成を増大することで、
より良質な生成ガスを得るとともに、タールトラブルを
緩和することができる。尚、6cは外部流体供給管6b
に設けた流量制御弁である。
【0034】そしてこの一次燃焼室2の蒸し焼きにより
生じた熱分解ガスは、一次燃焼室2内を上昇し、循環通
路8を通って二次燃焼室3に取り付けたエジェクタバー
ナ4の二次空気供給管内に導かれ、該バーナ4よりの燃
焼ガスの噴出によって吸引混合されて、二次燃焼室3に
導入され、該二次燃焼室3で前記熱分解ガスと燃料ガス
の完全燃焼が行なわれ、該燃焼ガスは輻射変換体12で
温度と滞留時間を確保しながら無縁無臭にクリーン化し
た後、煙突10から大気へ放出される。
生じた熱分解ガスは、一次燃焼室2内を上昇し、循環通
路8を通って二次燃焼室3に取り付けたエジェクタバー
ナ4の二次空気供給管内に導かれ、該バーナ4よりの燃
焼ガスの噴出によって吸引混合されて、二次燃焼室3に
導入され、該二次燃焼室3で前記熱分解ガスと燃料ガス
の完全燃焼が行なわれ、該燃焼ガスは輻射変換体12で
温度と滞留時間を確保しながら無縁無臭にクリーン化し
た後、煙突10から大気へ放出される。
【0035】又、廃棄物が紙おむつの場合は、前記一次
燃焼室2内温度をNa、ClやKの融点(650〜80
0℃)以下に、又前記二次燃焼室3を800℃前後にす
ることにより、火格子1上でNa、ClやKが溶融され
ずに、結果として付着物に起因する火格子1のガス通気
孔を閉塞させる等の欠点が解消出来る。
燃焼室2内温度をNa、ClやKの融点(650〜80
0℃)以下に、又前記二次燃焼室3を800℃前後にす
ることにより、火格子1上でNa、ClやKが溶融され
ずに、結果として付着物に起因する火格子1のガス通気
孔を閉塞させる等の欠点が解消出来る。
【0036】さてかかる焼却炉によれば、前記一次燃焼
室2内で、熱ガスを火格子1下方より上方に通気させる
と、火格子1上に堆積されている廃棄物が、下方より順
次炭化→灰化され、上方の廃棄物の堆積層が薄くなった
場合に、特に廃棄物の比重が軽い場合において、吹き抜
け現象が生じ円滑な燃焼を確保できない。
室2内で、熱ガスを火格子1下方より上方に通気させる
と、火格子1上に堆積されている廃棄物が、下方より順
次炭化→灰化され、上方の廃棄物の堆積層が薄くなった
場合に、特に廃棄物の比重が軽い場合において、吹き抜
け現象が生じ円滑な燃焼を確保できない。
【0037】図3の実施形態は、かかる点を解決したも
ので、前記実施形態との差異を中心に説明する。即ち前
記熱ガス通路6においては、二次燃焼室3上方出口側の
セラミック板12取付位置直下に入口側開口を設けた
後、その途中通路にダンパ6aを介するとともに、出口
開口を火格子1配設位置上方のごみ投入口5近傍に設け
る。又循環通路8の一次燃焼室2側の入口開口を火格子
1配設位置下方の風箱2bに設けた後、その途中通路に
ダンパ8aを介するとともに、出口開口を二次燃焼室3
底側に取り付けた燃焼バーナ4外周側に設けたディフュ
ーザ(二次空気供給管)4aに開口させる。
ので、前記実施形態との差異を中心に説明する。即ち前
記熱ガス通路6においては、二次燃焼室3上方出口側の
セラミック板12取付位置直下に入口側開口を設けた
後、その途中通路にダンパ6aを介するとともに、出口
開口を火格子1配設位置上方のごみ投入口5近傍に設け
る。又循環通路8の一次燃焼室2側の入口開口を火格子
1配設位置下方の風箱2bに設けた後、その途中通路に
ダンパ8aを介するとともに、出口開口を二次燃焼室3
底側に取り付けた燃焼バーナ4外周側に設けたディフュ
ーザ(二次空気供給管)4aに開口させる。
【0038】かかる実施形態によれば熱ガス通路6の一
次燃焼室2側の出口開口を火格子1配設位置上方に、又
循環通路8の一次燃焼室2側の入口開口を火格子1配設
位置下方に、夫々設け、火格子1上の廃棄物堆積位置上
より火格子1側に向け熱ガスが通気させることが出来
る。
次燃焼室2側の出口開口を火格子1配設位置上方に、又
循環通路8の一次燃焼室2側の入口開口を火格子1配設
位置下方に、夫々設け、火格子1上の廃棄物堆積位置上
より火格子1側に向け熱ガスが通気させることが出来
る。
【0039】即ち、本実施形態によれば、火格子1上の
廃棄物堆積位置上より火格子1側に向け熱ガスが通気さ
れるために、火格子1上に堆積されている廃棄物が、上
方より順次炭化→灰化され、上方の廃棄物の堆積層が薄
くなった場合においても火格子面に保持されている為
に、吹き抜け現象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼
を確保できる。
廃棄物堆積位置上より火格子1側に向け熱ガスが通気さ
れるために、火格子1上に堆積されている廃棄物が、上
方より順次炭化→灰化され、上方の廃棄物の堆積層が薄
くなった場合においても火格子面に保持されている為
に、吹き抜け現象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼
を確保できる。
【0040】
【発明の効果】以上記載した如く、請求項1及び5記載
の本発明によれば、プラスチック系廃棄物や紙おむつそ
の他の一次燃焼室に投入されるごみの種類に対応した温
度に一次燃焼室内温度を設定することが出来るのみなら
ず、一次燃焼室及び二次燃焼室のいずれもが適切な温度
とガス対流時間が設定し得る。
の本発明によれば、プラスチック系廃棄物や紙おむつそ
の他の一次燃焼室に投入されるごみの種類に対応した温
度に一次燃焼室内温度を設定することが出来るのみなら
ず、一次燃焼室及び二次燃焼室のいずれもが適切な温度
とガス対流時間が設定し得る。
【0041】又、請求項2記載の発明によれば、火格子
上の廃棄物堆積位置上より火格子側に向け熱ガスが通気
可能に構成した為に、破棄物の堆積層が薄くなった場合
においても火格子面に保持されている為に、吹き抜け現
象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼を確保できる。
上の廃棄物堆積位置上より火格子側に向け熱ガスが通気
可能に構成した為に、破棄物の堆積層が薄くなった場合
においても火格子面に保持されている為に、吹き抜け現
象が生じおそれが全くなく、円滑な燃焼を確保できる。
【0042】請求項3記載の発明によれば、燃焼バーナ
の燃焼ガス噴出方向を45°以上、好ましくは60°以
上に設定することにより、熱分解ガスの吸引量が多くな
り、好ましい二次燃焼が可能となる。
の燃焼ガス噴出方向を45°以上、好ましくは60°以
上に設定することにより、熱分解ガスの吸引量が多くな
り、好ましい二次燃焼が可能となる。
【0043】更に請求項1記載の発明によれば、前記変
換体が絞り機能を有し、温度の高い二次燃焼室内での対
流現象が生じ、一層の完全燃焼が図られるとともに、該
変換体は輻射機能を有するために、燃焼ガスの温度、滞
留時間を確保することが出来、併せて燃焼ガスの無煙、
無臭化を図ることも出来るために、そのまま煙突を介し
て大気に排出できる。
換体が絞り機能を有し、温度の高い二次燃焼室内での対
流現象が生じ、一層の完全燃焼が図られるとともに、該
変換体は輻射機能を有するために、燃焼ガスの温度、滞
留時間を確保することが出来、併せて燃焼ガスの無煙、
無臭化を図ることも出来るために、そのまま煙突を介し
て大気に排出できる。
【0044】また、請求項5記載の発明によれば、ガス
化剤としての燃焼ガスに空気を付加することで燃焼ガス
の酸素濃度を高め、また水蒸気を付加することで前記燃
焼ガスの温度調整に加え、ガス化ガス中に含まれるター
ル分(芳香族系炭化水素)を分解し、H2、CO等の可
燃ガス組成を増大することで、より良質な生成ガスを得
るとともに、タールトラブルを緩和することができる。
化剤としての燃焼ガスに空気を付加することで燃焼ガス
の酸素濃度を高め、また水蒸気を付加することで前記燃
焼ガスの温度調整に加え、ガス化ガス中に含まれるター
ル分(芳香族系炭化水素)を分解し、H2、CO等の可
燃ガス組成を増大することで、より良質な生成ガスを得
るとともに、タールトラブルを緩和することができる。
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る廃棄物焼却炉
の構成を示す概略図である。
の構成を示す概略図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態に係る廃棄物焼却炉
の構成を示す概略図である。
の構成を示す概略図である。
【図3】 前記実施形態に示すエジェクタバーナにおけ
る熱分解ガスの吸引率と噴射方向の関係を示すグラフ図
である。
る熱分解ガスの吸引率と噴射方向の関係を示すグラフ図
である。
【図4】 従来の廃棄物焼却炉の構成を示す断面図であ
る。
る。
1 火格子 2 一次燃焼室(ガス化燃焼室) 3 二次燃焼室 4 エジェクタバーナ 5 ごみ投入部 6 熱ガス通路 6a、8a ダンパ 6b 外部流体供給管 8 循環通路 10 煙突 12 多孔質セラミック板(輻射変換体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−57674(JP,A) 特開 平2−130309(JP,A) 特公 昭49−3171(JP,B1) 特公 昭47−51867(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/16 F23G 5/027 F23G 5/44
Claims (5)
- 【請求項1】 廃棄物が投入且つ蓄えられる一次燃焼室
と、入口側に燃焼バーナを配した二次燃焼室夫々を別炉
で形成し、前記一次燃焼室で生成された熱分解ガスを二
次燃焼室入口側若しくは燃焼バーナ側に導く循環通路と
により前記二つの炉を連通させるとともに、前記二次燃
焼室の出口側に輻射変換体を配設し、該変換体を炉壁両
側より交互に延在させ、 該輻射変換体入口側と一次燃焼室とを熱ガス通路を介し
て連通させ、該熱ガス通路により二次燃焼室内の輻射変
換体入口側で発生する熱ガスを前記一次燃焼室内に導く
こと を特徴とする廃棄物焼却炉。 - 【請求項2】 前記一次燃焼室内に火格子を設け、該火
格子上に固形廃棄物が蓄えられるようにした請求項1記
載の廃棄物焼却炉において、 前記熱ガス通路の一次燃焼室側の出口開口を火格子配設
位置上方に、又循環通路の一次燃焼室側の入口開口を火
格子配設位置下方に、夫々設け、火格子上の固形廃棄物
堆積位置上より火格子側に向け熱ガスが通気可能に構成
したことを特徴とする廃棄物焼却炉。 - 【請求項3】 前記二次燃焼室の底側若しくは底側付近
に燃焼バーナを設け、該燃焼バーナの燃焼ガス噴出方向
が、略45°以上の上向き方向である請求項1記載の廃
棄物焼却炉。 - 【請求項4】 前記熱ガス通路に、ダンパや絞り等の通
気制御手段を設け、該通気制御手段による通気制御によ
り前記二次燃焼室と一次燃焼室間の雰囲気温度を異なら
せたことを特徴とする請求項1記載の廃棄物焼却炉。 - 【請求項5】 前記熱ガス通路に外部流体供給管を接続
して外部空気、水蒸気その他の流体を供給することによ
り、前記一次燃焼室内の燃焼ガスのガス温度あるいは酸
素濃度を投入廃棄物の種別に応じて適正化する調整手段
を設けたことを特徴とする請求項1記載の廃棄物焼却
炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10334118A JP3089236B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 廃棄物焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10334118A JP3089236B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 廃棄物焼却炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000161625A JP2000161625A (ja) | 2000-06-16 |
JP3089236B2 true JP3089236B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=18273733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10334118A Expired - Fee Related JP3089236B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 廃棄物焼却炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3089236B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3991996B2 (ja) * | 2004-02-10 | 2007-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の混合気温度推定方法 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP10334118A patent/JP3089236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000161625A (ja) | 2000-06-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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