JP3180505U

JP3180505U - 焼却炉廃ガス浄化構造

Info

Publication number: JP3180505U
Application number: JP2012006205U
Authority: JP
Inventors: 陳邱生
Original assignee: 陳邱生
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2022-10-11

Abstract

【課題】本考案は、焼却炉で廃棄物を燃やす過程でダイオキシンの含有量を減らすことができる焼却炉廃ガス浄化構造を提供する。
【解決手段】炉本体内に燃焼室といくつかの加熱ユニットを設けてなる。燃焼室には廃ガス進入路が枢設され、燃焼室と廃ガス進入路の連結箇所には第一バルブが設けられる。廃ガス進入路には廃ガス排出口及び廃ガス回流口が分岐して設けられ、廃ガス排出口の端口には第二バルブが設けられる。加熱ユニットは燃焼棒を備える。燃焼棒の外周は密閉内管と密閉外管で覆われ、密閉内管と密閉外管の間には煙道廃ガス燃焼室が形成される。密閉内管の表面には流入孔が設けられる。密閉内管は炉本体の外側まで延伸して燃焼室の廃ガス進入路の廃ガス排出口と枢設され、加熱ユニットには煙道廃ガス燃焼室に貫通する有害廃ガス入口が設けられ、有害廃ガス入口は管路を介して燃焼室の廃ガス回流口に枢設される。
【選択図】図２

Description

本考案は焼却炉廃ガス浄化構造に関し、特に焼却炉で廃棄物を燃やす過程で、ダイオキシンの含有量を減らすことができる焼却炉の構造に関する。

都市のゴミの焼却炉、医療廃棄物焼却炉、金属焼結炉、アーク炉、金属精錬炉等は、いずれも、ダイオキシン類の主な排出源である。ダイオキシン類は、前記排出源から排出された後、空気、水、或いは、廃棄物等の複数の経路を介して伝わり、大気、水、土壌、植物、食物、動物、人体等の無機物や有機体を汚染する。そして、長期間、ダイオキシン類の汚染にさらされると、肝臓障害、癌、流産、奇形児等の病気を引き起こす可能性が極めて高く、さらには、神経、内分泌、免疫システムを傷つけ、糖尿病、心臓血管疾患の発生率を増加させる。従って、各国の政府は、このような危険を避けるために、企業が排出するダイオキシン類の基準に対して厳しい規定を定めており、一日あたり一人が許容可能な安全摂取量の数値を発表している（現段階、ダイオキシンに対する新設と既存の排出基準値ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ^３は、およそ、０．１〜２．０の間である）。

現在、本分野の業界における、ダイオキシンを減らす処理の技術は、前処理、製造プロセス制御、廃棄処理等の三つの部分に分けられる。その目的は、いずれも、ダイオキシンの濃度を減らし、排出基準に適合させるためである。その内、前処理は、主に、廃棄物を燃焼させた時に生じたダイオキシンを、初めの段階で、その濃度数値を下げる。製造プロセス制御は、主に、燃焼物の条件を制御してダイオキシンの合成温度の範囲を避け、前駆体とダイオキシンの再合成を減少させる。また、廃棄処理は、主に、活性炭素吸着、触媒分解法等の後続加工装置によってダイオキシン濃度を下げ、排出基準に適合させる。理論上、前処理は、ダイオキシンの問題を根本的に解決する最も優れた方法であり、且つ、長期にわたってダイオキシン問題を改善できる方法である。しかしながら、実行する上で制限も多く、困難を伴う。ここでは、従来の焼却炉の構造を例にとる（図１に図示）。この従来の焼却炉の構造は、主に、焼却炉体１０内に、いくつかの第一加熱ユニット１１を設けてなり、焼却炉体１０内の被焼却物を、直接或いは間接的に加熱する方式で燃焼させる。被焼却物を燃焼させた後に生じる廃ガスは、廃ガス進入路１２を経由して燃焼室１３に送られる。燃焼室１３内には、いくつかの第二加熱ユニット１４が設けられる。第二加熱ユニット１４を利用して燃焼室１３内の廃ガスを加熱し、廃ガス内のダイオキシン含有量を減らして、廃ガス排出管１５を介して廃ガスを送りだし、冷却処理装置、活性炭素吸着装置、触媒分解装置等の後続加工装置によって、廃ガスの後続処理を行う。焼却炉体１０内で被焼却物が燃焼した後に生じる廃ガスは、燃焼室１３で再度加熱されることにより、ダイオキシン含有量はかなり減るものの、燃焼室１３の加熱効率をみると、実質、総エネルギーが１．５倍必要になるため、燃料コストが極めて高くなり、エネルギーの消耗と設備費用も高く、絶対的に優れた方法とはいえない。経済コストの面から言うと、前記方法は、業者からは受け入れがたい方法であるといえる。

そこで、本考案は、従来の焼却炉の廃ガスの排出問題を改善するために、焼却炉で廃棄物を燃やす過程で、ダイオキシンの含有量を減らすことができる焼却炉廃ガス浄化構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本考案による焼却炉廃ガス浄化構造は、炉本体内に燃焼室といくつかの加熱ユニットを設けてなる。燃焼室には、炉本体の外側まで延伸する廃ガス進入路が枢設され、燃焼室と廃ガス進入路の連結箇所には第一バルブが設けられ、前記第一バルブは、圧力測定器の信号によって駆動する。前記廃ガス進入路には、廃ガス排出口及び廃ガス回流口が分岐して設けられ、廃ガス排出口の端口には第二バルブが設けられ、第二バルブは、濃度測定器から送られた信号によって、廃ガス排出口の密閉或いは開放の動作を行う。前記加熱ユニットは、燃焼棒を備える。前記燃焼棒の外周は、密閉内管と密閉外管で覆われ、密閉内管と密閉外管の間には、密閉された煙道廃ガス燃焼室が形成される。前記密閉内管の表面には、いくつかの流入孔が設けられる。前記密閉内管は、炉本体の外側まで延伸するとともに、燃焼室の廃ガス進入路の廃ガス排出口と枢設され、加熱ユニットには、有害廃ガス入口が設けられ、前記有害廃ガス入口は、煙道廃ガス燃焼室に貫通し、有害廃ガス入口は、管路を介して燃焼室の廃ガス回流口に枢設される。

以上の構造により、本考案は、基準に適合する廃ガスを廃ガス進入路内の排出口から排出し、基準に合わない廃ガスを、廃ガス進入路内の廃ガス回流口から煙道廃ガス燃焼室内に戻すとともに、燃焼棒によって完全燃焼させて廃ガス内のダイオキシン含有量を基準値以下まで下げ、さらに、密閉内管を介して排出口から排出して、後続の廃棄処理を行うことができる。

二次燃焼システムで廃ガス内のダイオキシン含有量を減らす従来の焼却炉を示した概略図である。本考案の好ましい実施例の構造を示した平面図である。本考案の好ましい実施例のバルブの切換えを示した説明図１である。本考案の好ましい実施例のバルブの切換えを示した説明図２である。本考案の好ましい実施例の加熱ユニットの構造を示した断面図である。本考案の実施例の廃ガスの排出を示した説明図１である。本考案の実施例の廃ガスの排出を示した説明図２である。

図２を参照する。図２は、本考案の好ましい実施例の構造を示した平面図である。本考案は、炉本体２０を備え、炉本体２０内に、燃焼室３０といくつかの加熱ユニット４０が設けられる。いくつかの加熱ユニット４０は熱を発し、燃焼室３０内の被焼却物を加熱して燃焼させる。

燃焼室３０には、炉本体２０外側まで延伸する廃ガス進入路３１が枢設される。燃焼室３０と廃ガス進入路３１の連結箇所には、第一バルブ３２が設けられ、第一バルブ３２は、圧力測定器３３から送られた信号によって、廃ガス進入路３１の開放と密閉を行う。廃ガス進入路３１には、廃ガス排出口３４と廃ガス回流口３５が分岐して設けられ、廃ガス排出口３４には、第二バルブ３６が設けられる。第二バルブ３６は、濃度測定器３７から送られる信号によって、廃ガス排出口３４の開放と密閉を行う。以上の構造により、圧力測定器３３が燃焼室３０内の気体圧力を測定し、燃焼室３０内の気体圧力が所定値１５ｐｓｉ〜２０ｐｓｉに達した時、圧力測定器３３は信号を送り、それにより、第一バルブ３２が作動して、廃ガス進入路３１が開いた状態になる。また、第二バルブ３６が、廃ガス排出口３４を密閉した時、廃ガス進入路３１内の廃ガスは、廃ガス回流口３５へ流動する（図３に図示）。もし、第二バルブ３６によって廃ガス排出口３４が開かれた時、廃ガス進入路３１内の廃ガスは、廃ガス排出口３４へと流動する（図４に図示）。

図５に示すように、加熱ユニット４０は、燃焼棒４１を備え、燃料（燃料油、ガス等）を送ることによって高温が生じる。燃焼棒４１の外周は、密閉内管４２及び密閉外管４３で覆われ、それにより、密閉内管４２と密閉外管４３の間に、密閉された煙道廃ガス燃焼室４４が形成される。密閉内管４２の表面には、いくつかの流入孔４２１が設けられ、いくつかの流入孔４２１は、燃焼棒４１の火炎末端に設けるのが好ましい。密閉内管４２は、炉本体２０の外側まで延伸するとともに、燃焼室３０の廃ガス進入路３１の廃ガス排出口３４と枢設される。加熱ユニット４０には、有害廃ガス入口４５が設けられ、有害廃ガス入口４５は、密閉内管４２及び密閉外管４３が形成する煙道廃ガス燃焼室４４に貫通し、また、有害廃ガス入口４５は、管路４５１を介して、燃焼室３０の廃ガス回流口３１２に枢設される。

燃焼室３０内で燃焼棒４１によって生じる温度は、約８５０℃から１２００℃であり、燃焼室３０内の被燃焼物を焼却することができる。

密閉内管４２内で燃焼棒４１が燃焼する時に生じる温度は１１００℃以上に達し、この高温熱エネルギーを利用して、密閉内管４２内の気体に対して加熱作用を生じさせることができる。

図６に示すように、本考案の具体的な実施例において、炉本体２０は、燃焼室３０といくつかの加熱ユニット４０を備えており、いくつかの加熱ユニット４０から生じる熱エネルギーによって、燃焼室３０内の被焼却物を加熱し燃焼させることができる。燃焼室３０が被焼却物を燃焼させると廃ガス（含有量不明のダイオキシンＤＩＯＸＩＮを含む）が生じ、気体圧力が所定値１５ｐｓｉ〜２０ｐｓｉに達した時、圧力測定器３３は信号を送って第一バルブ３２を作動させ、廃ガス進入路３１を開放する。それにより、廃ガスは、廃ガス進入路３１を通って運ばれ、廃ガス排出口３４前の濃度測定器３７によってダイオキシンＤＩＯＸＩＮ濃度が測定される。もし、前記廃ガスを測定した後のダイオキシンＤＩＯＸＩＮの含有量が基準を超えていない時は、濃度測定器３７は信号を発し第二バルブ３６を開放する。それにより、廃ガス進入路３１内の廃ガスは、廃ガス排出口３４へと流動し、後続の廃棄処理を行うことができる（例えば、冷却処理装置、活性炭素吸着装置、濾過集塵装置等の加工装置によって廃ガスの処理を行う）。図７に示すように、燃焼室３０で被焼却物が燃焼した時に生じる廃ガスが、濃度測定器３７で測定された際、前記ダイオキシンＤＩＯＸＩＮ含有量が基準を越えた場合、濃度測定器３７は信号を発し、第二バルブ３６が廃ガス排出口３４を密閉し、それにより、廃ガス進入路３１内の廃ガスは、廃ガス回流口３５へと流動し、廃ガスは、管路４５１を介して有害廃ガス入口４５から煙道廃ガス燃焼室４４内へと送られる。ダイオキシンの含有量の基準を越えた廃ガスが煙道廃ガス燃焼室４４にある時、気体の温度差を利用して、密閉内管４２に負圧を生じさせることにより、煙道廃ガス燃焼室４４内の廃ガスは、いくつかの流入孔４２１によって密閉内管４２内部に吸い込まれ、燃焼棒４１から生じる高温で廃ガスを直接加熱することで、廃ガス内のダイオキシン含有量を基準値以下に下げる。その後、排出基準に符合した廃ガスを、密閉内管４２を介して廃ガス排出口３４から排出することで、後続の廃棄処理を行うことができる（例えば、冷却処理装置、活性炭素吸着装置、濾過集塵装置等の加工装置によって廃ガスの処理を行う）。

上述したように、本考案は、排出基準に適合する廃ガスを廃ガス進入路３１内の廃ガス排出口３４から排出し、排出基準に合わない廃ガスを、廃ガス進入路３１内の廃ガス回流口３５から煙道廃ガス燃焼室４４内に戻すとともに、燃焼棒４１によって完全燃焼させることで、廃ガス内のダイオキシン含有量を基準値以下に下げ、さらに、密閉内管４２を介して廃ガス排出口３４から排出させ、後続の廃棄処理を行う。

上述の実施例で説明したように、本考案の構造は、燃焼棒４１を主なエネルギーとし、排出基準に合っていない廃ガスを加熱し燃焼させ、廃ガス内のダイオキシン含有量を基準値以下に下げて排出する。この処理技術は、従来の二次燃焼システムに取って代わることができ、両者を比較すると、本考案は、エネルギーとコストを削減することができ、しかも、ダイオキシンの問題を根本的に解決できる最も優れた方式であり、その後に生じる煩雑で難しい環境に対する影響の問題も起こさずに済ませることができる。

（従来技術）
１０焼却炉体
１１第一加熱ユニット
１２廃ガス進入路
１３燃焼室
１４第二加熱ユニット
１５廃ガス排出管
（本考案）
２０炉本体
３０燃焼室
３１廃ガス進入路
３２第一バルブ
３３圧力測定器
３４廃ガス排出口
３５廃ガス回流口
３６第二バルブ
３７濃度測定器
４０加熱ユニット
４１燃焼棒
４２密閉内管
４２１流入孔
４３密閉外管
４４煙道廃ガス燃焼室
４５有害廃ガス入口
４５１管路

Claims

炉本体内に燃焼室といくつかの加熱ユニットを設けてなる焼却炉廃ガス浄化構造であって、
前記燃焼室には、炉本体の外側まで延伸する廃ガス進入路が枢設され、燃焼室と廃ガス進入路の連結箇所には第一バルブが設けられ、前記第一バルブは、圧力測定器から送られた信号により、廃ガス進入路の開放或いは密閉の動作を行い、
前記廃ガス進入路には、廃ガス排出口及び廃ガス回流口が分岐して設けられ、第二バルブは、濃度測定器に制御されて、廃ガス排出口の密閉或いは開放の動作を行い、
前記加熱ユニットは、燃焼棒を備えるとともに、燃料が送られて高温が生じ、前記燃焼棒の外周は、密閉内管と密閉外管で覆われ、密閉内管と密閉外管の間には、密閉された煙道廃ガス燃焼室が形成され、前記密閉内管の表面には、いくつかの流入孔が設けられ、前記密閉内管は、炉本体の外側まで延伸するとともに、燃焼室の廃ガス進入路の廃ガス排出口と枢設され、加熱ユニットには、有害廃ガス入口が設けられ、前記有害廃ガス入口は、煙道廃ガス燃焼室に貫通し、有害廃ガス入口は、管路を介して燃焼室の廃ガス回流口に枢設されることを特徴とする、焼却炉廃ガス浄化構造。
前記炉本体の加熱ユニット外周の密閉内管のいくつかの流入孔は、燃焼棒の火炎末端に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の焼却炉廃ガス浄化構造。
前記燃焼室の圧力測定器は、気体の圧力値を測定し、気体の圧力が所定値に達した時に信号を送って第一バルブを動作させることを特徴とする、請求項１に記載の焼却炉廃ガス浄化構造。
前記燃焼室の濃度測定器は、ダイオキシンの濃度含有量を測定し、ダイオキシン濃度が所定値に達している時に信号を送り第二バルブを動作させることを特徴とする、請求項１に記載の焼却炉廃ガス浄化構造。