JP3195271B2 - 高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉 - Google Patents
高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種油・プラスチ
ック・ゴム・ペイント・アルコール・有機溶剤等の高揮
発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉に関する。
ック・ゴム・ペイント・アルコール・有機溶剤等の高揮
発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種油・プラスチック・ゴム・ペ
イント・アルコール・有機溶剤等の高発熱量廃棄物の燃
焼炉の従来例として、例えば特公昭５１−２２７４６号
公報、特開平８−２７０９２１号公報に記載のものが存
在する。
イント・アルコール・有機溶剤等の高発熱量廃棄物の燃
焼炉の従来例として、例えば特公昭５１−２２７４６号
公報、特開平８−２７０９２１号公報に記載のものが存
在する。
【０００３】特公昭５１−２２７４６号公報に記載の高
熱量物質の燃焼装置は、例えば図６に示すように、前段
のガス化室１と後段の燃焼室２とを仕切壁１ａで仕切
り、さらに燃焼室２に空気供給口Ａ１，Ａ２から空気を
吹き込み、渦流を伴った２段のエヤーカーテンを形成
し、そのエヤーカーテンによって３つの燃焼室２ａ，２
ｂ，２ｃに仕切り、ガス化室１で気化又は発生した可燃
性ガスを順次各燃焼室で渦流燃焼させるようにしたもの
である。一方、特開平８−２７０９２１号公報に記載の
燃焼装置は、例えば図７及び図８に示すように、水平円
筒状の燃焼室３の底部に熱伝導性のよい燃焼補助板Ｐを
配置し、燃焼室３の底部及び上端部を除く周面に多数の
エヤーノズル４をマトリックス状に配置し、その多数の
エヤーノズル４から噴出させた空気噴流によって互いに
逆方向に回転するサイクロン状の２つの渦を形成し、そ
れによって燃焼室３内の火炎Ｆ，Ｆが２つの目玉のよう
になるようにしたものである。
熱量物質の燃焼装置は、例えば図６に示すように、前段
のガス化室１と後段の燃焼室２とを仕切壁１ａで仕切
り、さらに燃焼室２に空気供給口Ａ１，Ａ２から空気を
吹き込み、渦流を伴った２段のエヤーカーテンを形成
し、そのエヤーカーテンによって３つの燃焼室２ａ，２
ｂ，２ｃに仕切り、ガス化室１で気化又は発生した可燃
性ガスを順次各燃焼室で渦流燃焼させるようにしたもの
である。一方、特開平８−２７０９２１号公報に記載の
燃焼装置は、例えば図７及び図８に示すように、水平円
筒状の燃焼室３の底部に熱伝導性のよい燃焼補助板Ｐを
配置し、燃焼室３の底部及び上端部を除く周面に多数の
エヤーノズル４をマトリックス状に配置し、その多数の
エヤーノズル４から噴出させた空気噴流によって互いに
逆方向に回転するサイクロン状の２つの渦を形成し、そ
れによって燃焼室３内の火炎Ｆ，Ｆが２つの目玉のよう
になるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の燃焼装置も、難燃性で煤の発生し易い高発熱量の廃棄
物の完全燃焼を主眼に提案されたものであって、特別管
理産業廃棄物として規定されている有機溶剤の低温度で
揮発する高揮発性成分を含む廃棄物（有機溶剤のうち沸
点が７０℃以上で気化するもの）について何らの対策が
施されておらず、それの爆発に伴って炉口・煙突等から
炉外に火炎が吹き出したり、衝撃により炉口・炉材等が
損傷を受けたりすることがあるという問題点は残されて
いる。
の燃焼装置も、難燃性で煤の発生し易い高発熱量の廃棄
物の完全燃焼を主眼に提案されたものであって、特別管
理産業廃棄物として規定されている有機溶剤の低温度で
揮発する高揮発性成分を含む廃棄物（有機溶剤のうち沸
点が７０℃以上で気化するもの）について何らの対策が
施されておらず、それの爆発に伴って炉口・煙突等から
炉外に火炎が吹き出したり、衝撃により炉口・炉材等が
損傷を受けたりすることがあるという問題点は残されて
いる。
【０００５】特に前者（特公昭５１−２２７４６号公
報）は、廃棄物が不定形であり、供給量が安定せず、し
かも成分も不安定であって、仕切壁１ａで仕切られたガ
ス化室１内で可燃性ガスの急増により爆発を起こすか、
又はガス化室１内で急増した可燃性ガスが燃焼室２に一
挙に噴出し、爆発するかの可能性が高く、それによって
衝撃波を生じたり、室内の温度・圧力が急上昇したりし
た場合、炉口・煙突等から炉外に火炎の吹き出し、衝撃
による炉口・炉材等の損傷を起こし易いという欠点があ
る。また、後者（特開平８−２７０９２１号公報）も、
高揮発性成分の供給割合が急増した場合、爆発を起こす
可能性があり、それに伴う上記問題を防止することは困
難である。
報）は、廃棄物が不定形であり、供給量が安定せず、し
かも成分も不安定であって、仕切壁１ａで仕切られたガ
ス化室１内で可燃性ガスの急増により爆発を起こすか、
又はガス化室１内で急増した可燃性ガスが燃焼室２に一
挙に噴出し、爆発するかの可能性が高く、それによって
衝撃波を生じたり、室内の温度・圧力が急上昇したりし
た場合、炉口・煙突等から炉外に火炎の吹き出し、衝撃
による炉口・炉材等の損傷を起こし易いという欠点があ
る。また、後者（特開平８−２７０９２１号公報）も、
高揮発性成分の供給割合が急増した場合、爆発を起こす
可能性があり、それに伴う上記問題を防止することは困
難である。
【０００６】そこで本発明の目的とするところは、従来
例の難燃性で煤の発生し易い高発熱量の廃棄物の完全燃
焼機能を保持乃至は強化しつつ、従来例の残された問題
点である、特別管理産業廃棄物として規定されている有
機溶剤等の高揮発性成分を含む廃棄物に対しても、極力
爆発を防止すると共に、爆発の発生に伴う燃焼ガスの急
膨張・衝撃を吸収し、炉口・煙突等から炉外に火炎が吹
き出したり、衝撃により炉口・炉材等が損傷を受けたり
することのないように構成した高揮発性又は高発熱量廃
棄物の燃焼炉を提供することにある。
例の難燃性で煤の発生し易い高発熱量の廃棄物の完全燃
焼機能を保持乃至は強化しつつ、従来例の残された問題
点である、特別管理産業廃棄物として規定されている有
機溶剤等の高揮発性成分を含む廃棄物に対しても、極力
爆発を防止すると共に、爆発の発生に伴う燃焼ガスの急
膨張・衝撃を吸収し、炉口・煙突等から炉外に火炎が吹
き出したり、衝撃により炉口・炉材等が損傷を受けたり
することのないように構成した高揮発性又は高発熱量廃
棄物の燃焼炉を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
に、請求項１の発明の高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃
焼炉は、次のように構成されている。すなわち、炉体
（１０）が、一端に高揮発性又は高発熱量廃棄物の供給
用の炉口（２５）を備え、水平方向に長い水平燃焼室
（２０）よりなり、水平燃焼室（２０）の天井壁（２
１）及び両側壁（２２，２２）に沿って周方向に延びる
空気管（４０）が肋骨状に水平方向の上流から下流に複
数列敷設されると共に、その各空気管（４０）に水平燃
焼室（２０）へ空気を噴出する複数個の噴出口（Ｎ１）
が設けられ、かつ天井壁（２１）の頂部には水平燃焼室
（２０）へ空気と高揮発性成分との予混合物を噴出する
混合ノズル（Ｎ３）が設けられ、しかも複数列の空気管
（４０）の空気噴出圧力を上流側から下流側へ向かって
順に小さくするようにしたものである。ここで、空気噴
出圧力を上流側から下流側へ向かって順に小さくするよ
うにしたとは各帯域層に分けて帯域層毎に順に圧力を小
さくしたものも含む。
に、請求項１の発明の高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃
焼炉は、次のように構成されている。すなわち、炉体
（１０）が、一端に高揮発性又は高発熱量廃棄物の供給
用の炉口（２５）を備え、水平方向に長い水平燃焼室
（２０）よりなり、水平燃焼室（２０）の天井壁（２
１）及び両側壁（２２，２２）に沿って周方向に延びる
空気管（４０）が肋骨状に水平方向の上流から下流に複
数列敷設されると共に、その各空気管（４０）に水平燃
焼室（２０）へ空気を噴出する複数個の噴出口（Ｎ１）
が設けられ、かつ天井壁（２１）の頂部には水平燃焼室
（２０）へ空気と高揮発性成分との予混合物を噴出する
混合ノズル（Ｎ３）が設けられ、しかも複数列の空気管
（４０）の空気噴出圧力を上流側から下流側へ向かって
順に小さくするようにしたものである。ここで、空気噴
出圧力を上流側から下流側へ向かって順に小さくするよ
うにしたとは各帯域層に分けて帯域層毎に順に圧力を小
さくしたものも含む。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
に加えて、複数列の空気管（４０）を数個の空気ヘッダ
ー（４５）に束ねて上流側から下流側へ向かって順に空
気噴出圧力が小さくなるように設定したものである。
に加えて、複数列の空気管（４０）を数個の空気ヘッダ
ー（４５）に束ねて上流側から下流側へ向かって順に空
気噴出圧力が小さくなるように設定したものである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
の構成に加えて、空気管（４０）に設けられた噴出口
（Ｎ１）からの空気噴出量が、天井壁（２１）の頂部に
当たる中央で最も大きく、そして両側壁（２２，２２）
の下端部に向かって順に小さくなるよう、各噴出口（Ｎ
１）の径が設定されたものである。
の構成に加えて、空気管（４０）に設けられた噴出口
（Ｎ１）からの空気噴出量が、天井壁（２１）の頂部に
当たる中央で最も大きく、そして両側壁（２２，２２）
の下端部に向かって順に小さくなるよう、各噴出口（Ｎ
１）の径が設定されたものである。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
の構成に加えて、水平燃焼室（２０）の末端にＬ字状で
一端が鉛直方向に長い鉛直燃焼室（３０）を結合し、鉛
直燃焼室（３０）にも略周方向に空気を噴出する複数個
の噴出口（Ｎ２）を設けたものである。
の構成に加えて、水平燃焼室（２０）の末端にＬ字状で
一端が鉛直方向に長い鉛直燃焼室（３０）を結合し、鉛
直燃焼室（３０）にも略周方向に空気を噴出する複数個
の噴出口（Ｎ２）を設けたものである。
【００１１】なお、上記の課題を解決するための手段に
記載された括弧内の記号は図面及び後述する発明の実施
の形態に記載された記号に対応するものである。
記載された括弧内の記号は図面及び後述する発明の実施
の形態に記載された記号に対応するものである。
【００１２】請求項１及び請求項２の発明によれば、炉
口から高温の水平燃焼室に供給された高揮発性又は高発
熱量廃棄物は、加熱されて、溶融・分解・気化等により
ガス化されたうえ、各空気管の複数のノズルから噴出さ
れる空気と混合し、燃焼する。その際、高揮発性又は高
発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃焼は、最も空気噴出
圧力の高い空気管に対応する帯域で行われ、以下の空気
噴出圧力が順に低くなる空気管に対応する帯域では、順
次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行われると共に、爆
発発生時にはその衝撃の吸収・緩和が行われる。そのう
え、水平燃焼室の天井壁の頂部の混合ノズルから水平燃
焼室へ空気と特別管理産業廃棄物として規定されている
有機溶剤等の高揮発性成分との予混合物が高速で噴出さ
れるため、逆火もなく、また水平燃焼室内に局所的に高
揮発性成分の濃度の高い部分が発生することがなく、主
として高揮発性成分による爆発は略完全に防止される。
口から高温の水平燃焼室に供給された高揮発性又は高発
熱量廃棄物は、加熱されて、溶融・分解・気化等により
ガス化されたうえ、各空気管の複数のノズルから噴出さ
れる空気と混合し、燃焼する。その際、高揮発性又は高
発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃焼は、最も空気噴出
圧力の高い空気管に対応する帯域で行われ、以下の空気
噴出圧力が順に低くなる空気管に対応する帯域では、順
次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行われると共に、爆
発発生時にはその衝撃の吸収・緩和が行われる。そのう
え、水平燃焼室の天井壁の頂部の混合ノズルから水平燃
焼室へ空気と特別管理産業廃棄物として規定されている
有機溶剤等の高揮発性成分との予混合物が高速で噴出さ
れるため、逆火もなく、また水平燃焼室内に局所的に高
揮発性成分の濃度の高い部分が発生することがなく、主
として高揮発性成分による爆発は略完全に防止される。
【００１３】請求項３の発明によれば、請求項１及び２
の発明の作用効果に加えて、空気噴出量は、天井壁の頂
部に当たる中央で最も大きく、両側壁の下端部に向かっ
て順に小さくなるよう設定されているので、水平燃焼室
の左右に互いに反対方向の２つの旋回流が形成される。
このため、気化・ガス化によって生じた可燃性ガスと空
気との接触・混合度合が極めて高くなる。
の発明の作用効果に加えて、空気噴出量は、天井壁の頂
部に当たる中央で最も大きく、両側壁の下端部に向かっ
て順に小さくなるよう設定されているので、水平燃焼室
の左右に互いに反対方向の２つの旋回流が形成される。
このため、気化・ガス化によって生じた可燃性ガスと空
気との接触・混合度合が極めて高くなる。
【００１４】請求項４の発明によれば、請求項１乃至３
の発明の作用効果に加えて、水平燃焼室に結合された鉛
直燃焼室においては、複数個の噴出口から略周方向に空
気が噴出され、水平燃焼室とは異なる方向の旋回流が形
成され、未燃分を含む燃焼ガスと新しい空気とが激しく
接触し、混合する。従って難燃性で煤の発生し易い高発
熱量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃分の排出
量が少なくなる。そのうえ、高揮発性又は高発熱量廃棄
物が不定形であり、供給量が安定せず、しかも成分も不
安定であって、可燃性ガスが瞬時に急増し、例え爆発を
起こすことがあっても、鉛直燃焼室によって、殆ど床面
積の増大もなく、炉体の容積が増大しており、しかも鉛
直燃焼室と水平燃焼室とは軸方向が異なっているため、
爆発の圧力・衝撃の吸収・緩和能力が増大すると共に、
爆発の衝撃波の伝わる方向が変化させられ、爆発の圧力
・衝撃が著しく弱められる。従って、炉口・煙突等から
炉外に火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷
が最小限に抑制される。
の発明の作用効果に加えて、水平燃焼室に結合された鉛
直燃焼室においては、複数個の噴出口から略周方向に空
気が噴出され、水平燃焼室とは異なる方向の旋回流が形
成され、未燃分を含む燃焼ガスと新しい空気とが激しく
接触し、混合する。従って難燃性で煤の発生し易い高発
熱量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃分の排出
量が少なくなる。そのうえ、高揮発性又は高発熱量廃棄
物が不定形であり、供給量が安定せず、しかも成分も不
安定であって、可燃性ガスが瞬時に急増し、例え爆発を
起こすことがあっても、鉛直燃焼室によって、殆ど床面
積の増大もなく、炉体の容積が増大しており、しかも鉛
直燃焼室と水平燃焼室とは軸方向が異なっているため、
爆発の圧力・衝撃の吸収・緩和能力が増大すると共に、
爆発の衝撃波の伝わる方向が変化させられ、爆発の圧力
・衝撃が著しく弱められる。従って、炉口・煙突等から
炉外に火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷
が最小限に抑制される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について図
面を参照して説明する。それぞれ図１は本発明の実施の
形態例を含む燃焼装置全体を示す機器構成図、図２は本
発明の実施の形態例を示す縦断面図、図３は図２の平面
図、図４は水平燃焼室の空気管部分を示す横断面図、図
５は水平燃焼室の混合ノズル部分を示す横断面図であ
る。
面を参照して説明する。それぞれ図１は本発明の実施の
形態例を含む燃焼装置全体を示す機器構成図、図２は本
発明の実施の形態例を示す縦断面図、図３は図２の平面
図、図４は水平燃焼室の空気管部分を示す横断面図、図
５は水平燃焼室の混合ノズル部分を示す横断面図であ
る。
【００１６】炉体１０は、水平方向に長い水平燃焼室２
０と，その水平燃焼室２０の末端にＬ字状に結合された
一端が鉛直方向に長い鉛直燃焼室３０と，よりなる。そ
のうち、水平燃焼室２０は、一端に高揮発性又は高発熱
量の廃棄物の供給用の炉口２５を備え、それぞれ水平方
向に長い、上に凸の円弧状の天井壁２１と，鉛直の両側
壁２２，２２と，鉛直燃焼室３０の側に向かって僅かに
下向きに傾斜した平面状の底床２３と，で囲まれてい
る。また、鉛直燃焼室３０は略円筒状であって、上下は
それぞれ天井壁３１、底床３２で閉じられており、側面
の下部に燃焼残渣排出口３５、上部に燃焼ガス排出用の
燃焼ガス排出口３６がそれぞれ設けられている。キャス
ター等の炉材よりなる底床２３，３２を除く、水平燃焼
室２０及び鉛直燃焼室３０の大半の部分は、それぞれ鋼
板の表面に耐磨耗性セラミックが張られた、裏面が水Ｗ
で冷却される水冷壁Ｃで囲まれると共に、その水冷壁Ｃ
との間に冷却用の水Ｗが溜められるよう、外側には鋼板
の外壁Ｓが設けられている。
０と，その水平燃焼室２０の末端にＬ字状に結合された
一端が鉛直方向に長い鉛直燃焼室３０と，よりなる。そ
のうち、水平燃焼室２０は、一端に高揮発性又は高発熱
量の廃棄物の供給用の炉口２５を備え、それぞれ水平方
向に長い、上に凸の円弧状の天井壁２１と，鉛直の両側
壁２２，２２と，鉛直燃焼室３０の側に向かって僅かに
下向きに傾斜した平面状の底床２３と，で囲まれてい
る。また、鉛直燃焼室３０は略円筒状であって、上下は
それぞれ天井壁３１、底床３２で閉じられており、側面
の下部に燃焼残渣排出口３５、上部に燃焼ガス排出用の
燃焼ガス排出口３６がそれぞれ設けられている。キャス
ター等の炉材よりなる底床２３，３２を除く、水平燃焼
室２０及び鉛直燃焼室３０の大半の部分は、それぞれ鋼
板の表面に耐磨耗性セラミックが張られた、裏面が水Ｗ
で冷却される水冷壁Ｃで囲まれると共に、その水冷壁Ｃ
との間に冷却用の水Ｗが溜められるよう、外側には鋼板
の外壁Ｓが設けられている。
【００１７】水平燃焼室２０の水冷壁Ｃよりなる、天井
壁２１及び鉛直の両側壁２２，２２の外壁Ｓの側には、
それに沿って周方向に延びる空気管４０が肋骨状に水平
方向の上流から下流に複数列敷設されている。その各空
気管４０には水平燃焼室２０内へ空気を噴出する複数個
の噴出口Ｎ１が設けられている。しかも、その各噴出口
Ｎ１からの空気噴出量は、天井壁２１の頂部に当たる中
央で最も大きく、両側壁２２，２２の下端部に向かって
順に小さくなるよう、各噴出口Ｎ１の径が設定されてい
る（例えば、天井壁２１に沿う部分には径１０ミリのも
の４個、側壁２２に沿う部分には径６ミリのもの６個、
両者の境には８ミリのもの１個がそれぞれ配置されてい
る）。
壁２１及び鉛直の両側壁２２，２２の外壁Ｓの側には、
それに沿って周方向に延びる空気管４０が肋骨状に水平
方向の上流から下流に複数列敷設されている。その各空
気管４０には水平燃焼室２０内へ空気を噴出する複数個
の噴出口Ｎ１が設けられている。しかも、その各噴出口
Ｎ１からの空気噴出量は、天井壁２１の頂部に当たる中
央で最も大きく、両側壁２２，２２の下端部に向かって
順に小さくなるよう、各噴出口Ｎ１の径が設定されてい
る（例えば、天井壁２１に沿う部分には径１０ミリのも
の４個、側壁２２に沿う部分には径６ミリのもの６個、
両者の境には８ミリのもの１個がそれぞれ配置されてい
る）。
【００１８】上記複数列の空気管４０は、数個（例えば
４個）の空気ヘッダー４５に束ねられ、各空気ヘッダー
４５はそれぞれ対応する送風機４６に接続されている。
それによって、空気ヘッダー４５の空気噴出圧力は、上
流側から下流側へ向かって（例えば７００ミリ水柱，６
００ミリ水柱，５００ミリ水柱，４００ミリ水柱と）順
に低くなるよう設定される。なお、送風機４６の台数が
空気ヘッダー４５の個数より少なくてもよく、１台の送
風機４６が複数の空気ヘッダー４５に接続されているも
のに対しては、例えばダンパーにより各空気ヘッダー４
５の空気噴出圧力が調整されるようにしてもよい（図示
省略）。
４個）の空気ヘッダー４５に束ねられ、各空気ヘッダー
４５はそれぞれ対応する送風機４６に接続されている。
それによって、空気ヘッダー４５の空気噴出圧力は、上
流側から下流側へ向かって（例えば７００ミリ水柱，６
００ミリ水柱，５００ミリ水柱，４００ミリ水柱と）順
に低くなるよう設定される。なお、送風機４６の台数が
空気ヘッダー４５の個数より少なくてもよく、１台の送
風機４６が複数の空気ヘッダー４５に接続されているも
のに対しては、例えばダンパーにより各空気ヘッダー４
５の空気噴出圧力が調整されるようにしてもよい（図示
省略）。
【００１９】鉛直燃焼室３０にも、略周方向に空気を噴
出する複数個の噴出口Ｎ２が設けられている。各噴出口
Ｎ２は、例えば外面に沿って水平に約半周にわたって上
下２段に敷設された空気ヘッダー５０，５０を介して送
風機（図示省略）に接続されている。なお、上記噴出口
Ｎ１，Ｎ２をはじめ空気ヘッダー４５、空気ヘッダー５
０，５０は、いずれも水冷壁Ｃの内側にあり、水平燃焼
室２０、鉛直燃焼室３０内には露出されていない。その
うえ、水平燃焼室２０の天井壁２１の頂部には、水平燃
焼室２０へ空気と高揮発性成分との予混合物を噴出する
混合ノズルＮ３が設けられている。この混合ノズルＮ３
は、上流側で空気供給管Ｐ１と高揮発性成分供給管Ｐ２
とに分岐されている。その他、外壁Ｓには、高発熱量廃
棄物の燃焼によって発生した熱を水冷壁Ｃを介して受け
て加熱された水Ｗの蒸発によって生じた水蒸気を排出す
る水蒸気排出ノズルＶが突設されている。
出する複数個の噴出口Ｎ２が設けられている。各噴出口
Ｎ２は、例えば外面に沿って水平に約半周にわたって上
下２段に敷設された空気ヘッダー５０，５０を介して送
風機（図示省略）に接続されている。なお、上記噴出口
Ｎ１，Ｎ２をはじめ空気ヘッダー４５、空気ヘッダー５
０，５０は、いずれも水冷壁Ｃの内側にあり、水平燃焼
室２０、鉛直燃焼室３０内には露出されていない。その
うえ、水平燃焼室２０の天井壁２１の頂部には、水平燃
焼室２０へ空気と高揮発性成分との予混合物を噴出する
混合ノズルＮ３が設けられている。この混合ノズルＮ３
は、上流側で空気供給管Ｐ１と高揮発性成分供給管Ｐ２
とに分岐されている。その他、外壁Ｓには、高発熱量廃
棄物の燃焼によって発生した熱を水冷壁Ｃを介して受け
て加熱された水Ｗの蒸発によって生じた水蒸気を排出す
る水蒸気排出ノズルＶが突設されている。
【００２０】次に燃焼作用について説明すると、水平燃
焼室２０は、起動前に助燃等により高温にまで予熱され
ている。高揮発性又は高発熱量の廃棄物が着火し、燃焼
を開始し、定常運転に到達した後は、炉口２５から高揮
発性又は高発熱量廃棄物が高温の水平燃焼室２０に連続
乃至は半連続的に供給され、周囲の熱を受け、溶融・分
解・気化等によりガス化される。このガス化によって発
生した可燃性ガスは、各空気管４０の複数のノズルＮ１
から噴出される空気と混合し、燃焼する。その際、ノズ
ルＮ１からの空気噴出量は、天井壁２１の頂部に当たる
中央で最も大きく、両端部に向かって順に小さくなるよ
う設定されており、それによって水平燃焼室２０の左右
に互いに反対方向の２つの旋回流が形成されるため、可
燃性ガスと空気との接触・混合度合は極めて高い。しか
も、高揮発性又は高発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃
焼は、最も空気噴出圧力の高い第１の空気ヘッダー４５
に対応する帯域で行われ、以下の空気ヘッダー４５に当
たる帯域では、順次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行
われる。
焼室２０は、起動前に助燃等により高温にまで予熱され
ている。高揮発性又は高発熱量の廃棄物が着火し、燃焼
を開始し、定常運転に到達した後は、炉口２５から高揮
発性又は高発熱量廃棄物が高温の水平燃焼室２０に連続
乃至は半連続的に供給され、周囲の熱を受け、溶融・分
解・気化等によりガス化される。このガス化によって発
生した可燃性ガスは、各空気管４０の複数のノズルＮ１
から噴出される空気と混合し、燃焼する。その際、ノズ
ルＮ１からの空気噴出量は、天井壁２１の頂部に当たる
中央で最も大きく、両端部に向かって順に小さくなるよ
う設定されており、それによって水平燃焼室２０の左右
に互いに反対方向の２つの旋回流が形成されるため、可
燃性ガスと空気との接触・混合度合は極めて高い。しか
も、高揮発性又は高発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃
焼は、最も空気噴出圧力の高い第１の空気ヘッダー４５
に対応する帯域で行われ、以下の空気ヘッダー４５に当
たる帯域では、順次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行
われる。
【００２１】さらに鉛直燃焼室３０においては、複数個
の噴出口Ｎ２から略周方向に空気が噴出され、水平燃焼
室２０とは異なる方向の旋回流が形成される。それによ
って、未燃分を含む燃焼ガスと新しい空気とが激しく接
触し、混合する。従って難燃性で煤の発生し易い高発熱
量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃分の排出量
が著しく少なくなる。そのうえ、水平燃焼室２０には、
殆ど床面積の増大もなく、炉体１０の容積を増大させる
鉛直燃焼室３０に接続されており、しかも鉛直燃焼室３
０と水平燃焼室２０とは軸方向が異なっている。そのた
め、従来例に比較して、爆発の圧力・衝撃の吸収・緩和
能力が増大すると共に、爆発の衝撃波の伝わる方向が水
平燃焼室２０から鉛直燃焼室３０に移るときに変化し、
衝撃が弱められる。従って、高揮発性又は高発熱量廃棄
物が不定形であり、供給量が安定せず、しかも成分も不
安定であって、水平燃焼室２０において、可燃性ガスが
瞬時に急増し、例え爆発を起こすことがあっても、爆発
の圧力・衝撃が著しく弱められ、炉口・煙突等から炉外
への火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷が
最小限に抑制される。また、水平燃焼室２０及び鉛直燃
焼室３０は水冷壁Ｃで囲まれており、発生熱がそれによ
って一部除去されるため、炉内の温度が異常に高くなる
ことがなく、従って炉体が過熱によって損傷するという
事故が防止される。
の噴出口Ｎ２から略周方向に空気が噴出され、水平燃焼
室２０とは異なる方向の旋回流が形成される。それによ
って、未燃分を含む燃焼ガスと新しい空気とが激しく接
触し、混合する。従って難燃性で煤の発生し易い高発熱
量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃分の排出量
が著しく少なくなる。そのうえ、水平燃焼室２０には、
殆ど床面積の増大もなく、炉体１０の容積を増大させる
鉛直燃焼室３０に接続されており、しかも鉛直燃焼室３
０と水平燃焼室２０とは軸方向が異なっている。そのた
め、従来例に比較して、爆発の圧力・衝撃の吸収・緩和
能力が増大すると共に、爆発の衝撃波の伝わる方向が水
平燃焼室２０から鉛直燃焼室３０に移るときに変化し、
衝撃が弱められる。従って、高揮発性又は高発熱量廃棄
物が不定形であり、供給量が安定せず、しかも成分も不
安定であって、水平燃焼室２０において、可燃性ガスが
瞬時に急増し、例え爆発を起こすことがあっても、爆発
の圧力・衝撃が著しく弱められ、炉口・煙突等から炉外
への火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷が
最小限に抑制される。また、水平燃焼室２０及び鉛直燃
焼室３０は水冷壁Ｃで囲まれており、発生熱がそれによ
って一部除去されるため、炉内の温度が異常に高くなる
ことがなく、従って炉体が過熱によって損傷するという
事故が防止される。
【００２２】さらにそのうえ、水平燃焼室２０の天井壁
２１の頂部の混合ノズルＮ３から水平燃焼室２０へ空気
と高揮発性成分との予混合物が高速で噴出されるため、
逆火もなく、また水平燃焼室２０内に局所的に高揮発性
成分の濃度の高い部分が発生することがなく、主として
高揮発性成分による爆発は略完全に防止される。
２１の頂部の混合ノズルＮ３から水平燃焼室２０へ空気
と高揮発性成分との予混合物が高速で噴出されるため、
逆火もなく、また水平燃焼室２０内に局所的に高揮発性
成分の濃度の高い部分が発生することがなく、主として
高揮発性成分による爆発は略完全に防止される。
【００２３】その後、鉛直燃焼室３０からの排ガスは、
図１に示すように、２基のサイクロン６０を通過する間
に、煤等の粗粒子が除去され、さらに冷却塔７０で冷風
が導入されて温度が下げられ、バグフィルター８０で石
灰粉による中和処理と集塵とが行われた後、無害化され
て煙突９０より排出される。
図１に示すように、２基のサイクロン６０を通過する間
に、煤等の粗粒子が除去され、さらに冷却塔７０で冷風
が導入されて温度が下げられ、バグフィルター８０で石
灰粉による中和処理と集塵とが行われた後、無害化され
て煙突９０より排出される。
【００２４】
【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
炉口から高温の水平燃焼室に供給された高揮発性又は高
発熱量廃棄物は、加熱されて、溶融・分解・気化等によ
りガス化されたうえ、各空気管の複数のノズルから噴出
される空気と混合し、燃焼する。その際、高揮発性又は
高発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃焼は、最も空気噴
出圧力の高い空気管に対応する帯域で行われ、以下の空
気噴出圧力が順に低くなる空気管に対応する帯域では、
順次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行われると共に、
爆発発生時にはその衝撃の吸収・緩和が行われる。その
うえ、水平燃焼室の天井壁の頂部の混合ノズルから水平
燃焼室へ空気と特別管理産業廃棄物として規定されてい
る有機溶剤等の高揮発性成分との予混合物が高速で噴出
されるため、逆火もなく、また水平燃焼室内に局所的に
高揮発性成分の濃度の高い部分が発生することがなく、
主として高揮発性成分による爆発は略完全に防止され
る。このように、特別管理産業廃棄物として規定されて
いる有機溶剤等の高揮発性成分にも対応できる小型炉を
提供することができる。
炉口から高温の水平燃焼室に供給された高揮発性又は高
発熱量廃棄物は、加熱されて、溶融・分解・気化等によ
りガス化されたうえ、各空気管の複数のノズルから噴出
される空気と混合し、燃焼する。その際、高揮発性又は
高発熱量廃棄物の加熱、ガス化及び燃焼は、最も空気噴
出圧力の高い空気管に対応する帯域で行われ、以下の空
気噴出圧力が順に低くなる空気管に対応する帯域では、
順次煤・悪臭成分等の未燃分の燃焼が行われると共に、
爆発発生時にはその衝撃の吸収・緩和が行われる。その
うえ、水平燃焼室の天井壁の頂部の混合ノズルから水平
燃焼室へ空気と特別管理産業廃棄物として規定されてい
る有機溶剤等の高揮発性成分との予混合物が高速で噴出
されるため、逆火もなく、また水平燃焼室内に局所的に
高揮発性成分の濃度の高い部分が発生することがなく、
主として高揮発性成分による爆発は略完全に防止され
る。このように、特別管理産業廃棄物として規定されて
いる有機溶剤等の高揮発性成分にも対応できる小型炉を
提供することができる。
【００２５】請求項３の発明によれば、請求項１及び２
の発明の作用効果に加えて、水平燃焼室の左右に互いに
反対方向の２つの旋回流が形成されるため、気化・ガス
化によって生じた可燃性ガスと空気との接触・混合度合
が極めて高くなる。請求項４の発明によれば、請求項１
乃至３の発明の作用効果に加えて、難燃性で煤の発生し
易い高発熱量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃
分の排出量が少なくなる。そのうえ、炉口・煙突等から
炉外に火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷
が最小限に抑制される。
の発明の作用効果に加えて、水平燃焼室の左右に互いに
反対方向の２つの旋回流が形成されるため、気化・ガス
化によって生じた可燃性ガスと空気との接触・混合度合
が極めて高くなる。請求項４の発明によれば、請求項１
乃至３の発明の作用効果に加えて、難燃性で煤の発生し
易い高発熱量の廃棄物でも従来例に比較して煤等の未燃
分の排出量が少なくなる。そのうえ、炉口・煙突等から
炉外に火炎の吹き出し、衝撃による炉口・炉材等の損傷
が最小限に抑制される。
【図１】本発明の実施の形態例を含む燃焼装置全体を示
す機器構成図である。
す機器構成図である。
【図２】本発明の実施の形態例に係る高揮発性又は高発
熱量廃棄物の燃焼炉を示す縦断面図である。
熱量廃棄物の燃焼炉を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例に係る高揮発性又は高発
熱量廃棄物の燃焼炉を示す平面図である。
熱量廃棄物の燃焼炉を示す平面図である。
【図４】水平燃焼室の空気管部分を横断面図である。
【図５】水平燃焼室の混合ノズル部分を示す横断面図で
ある。
ある。
【図６】従来例を示す縦断面図である。
【図７】別の従来例を示す横断面図である。
【図８】図７に示す従来例の縦断面図である。
１ ガス化室 １ａ 仕切壁 ２ 燃焼室 ２ａ 燃焼室 ２ｂ 燃焼室 ２ｃ 燃焼室 ３ 燃焼室 ４ エヤーノズル １０ 炉体 ２０ 水平燃焼室 ２１ 天井壁 ２２ 側壁 ２３ 底床 ２５ 炉口 ３０ 鉛直燃焼室 ３１ 天井壁 ３２ 底床 ３５ 燃焼残渣排出口 ３６ 燃焼ガス排出口 ４０ 空気管 ４５ 空気ヘッダー ４６ 送風機 ５０ 空気ヘッダー ６０ サイクロン ７０ 冷却塔 ８０ バグフィルター ９０ 煙突 Ａ１ 空気供給口 Ａ２ 空気供給口 Ｃ 水冷壁 Ｆ 火炎 Ｎ１ 噴出口 Ｎ２ 噴出口 Ｎ３ 混合ノズル Ｐ 燃焼補助板 Ｐ１ 空気供給管 Ｐ２ 高揮発性成分供給管 Ｓ 外壁 Ｖ 水蒸気排出ノズル Ｗ 水
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/44 F23G 5/00 F23G 5/50 F23G 7/04 - 7/05 F23G 7/12
Claims (4)
- 【請求項１】炉体が、一端に高揮発性又は高発熱量廃棄
物の供給用の炉口を備え、水平方向に長い水平燃焼室よ
りなり、該水平燃焼室の天井壁及び両側壁に沿って周方
向に延びる空気管が肋骨状に前記水平方向の上流から下
流に複数列敷設されると共に、その各空気管に水平燃焼
室へ空気を噴出する複数個の噴出口が設けられ、かつ天
井壁の頂部には水平燃焼室へ空気と高揮発性成分との予
混合物を噴出する混合ノズルが設けられ、しかも前記複
数列の空気管の空気噴出圧力を上流側から下流側へ向か
って順に低くするようにしたことを特徴とする高揮発性
又は高発熱量廃棄物の燃焼炉。 - 【請求項２】前記複数列の空気管を数個の空気ヘッダー
に束ねて上流側から下流側へ向かって順に空気噴出圧力
が低くなるように設定したことを特徴とする請求項１に
記載の高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉。 - 【請求項３】前記空気管に設けられた噴出口からの空気
噴出量が、天井壁の頂部に当たる中央で最も大きく、そ
して両側壁の下端部に向かって順に小さくなるよう、各
噴出口の径が設定されたことを特徴とする請求項１又は
２に記載の高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉。 - 【請求項４】前記水平燃焼室の末端にＬ字状で一端が鉛
直方向に長い鉛直燃焼室を結合し、該鉛直燃焼室にも略
周方向に空気を噴出する複数個の噴出口を設けたことを
特徴とする請求項１乃至３に記載の高揮発性又は高発熱
量廃棄物の燃焼炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14349697A JP3195271B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14349697A JP3195271B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318513A JPH10318513A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3195271B2 true JP3195271B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=15340072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14349697A Expired - Fee Related JP3195271B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 高揮発性又は高発熱量廃棄物の燃焼炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195271B2 (ja) |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP14349697A patent/JP3195271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10318513A (ja) | 1998-12-04 |
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