JP3313350B2 - 焼却施設の煙道装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、焼却施設の煙道施設
に関するもので、特に、炉体や煙道など水冷設備から発
生する水蒸気を加熱するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却炉の炉体や、炉体に連なる煙
道に設けられる水冷式排煙冷却機では、冷媒として水を
使用するため水ジャケットが設けられている。また、水
ジャケットで発生する水蒸気は、焼却炉の排煙と接触す
ることがなく、公害成分を含んでいないので、蒸気煙突
を通じてそのまゝ大気中へ放出している。ところが、大
気中へ放出された水蒸気は、曇天時や夕暮れのように空
の暗いときはやゝ黒ずんで見え、焼却炉から煙が出てい
るような印象を与えるので、近隣の住民に焼却施設から
煙が出ているとの不安を与えることがある。このような
問題は在来の技術によっても、水蒸気を冷却して水蒸気
中の水滴成分を凝縮させ、水分として除去する方法や、
水蒸気をさらに加熱して、水蒸気中の水滴を完全に蒸発
させる方法によって、水蒸気が再び水滴に還元すること
がないようにすることによって解決できることが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、大量に放出される水蒸気を均一に冷却して凝縮さ
せるためには、大型の冷却手段を必要とする。また、後
者の場合、水蒸気を加熱して水滴を除去するには、大量
に発生する水蒸気を加熱するのに多量の熱源を必要と
し、大きなエネルギー損失を生じる。さらに、これらの
機器は多量の気体を処理するため形状が大きく、焼却施
設が大型化したり建設費が高くなるなどの不具合を生じ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る発明
は、焼却炉を冷却する水ジャケット内を大気に開放する
水蒸気通路と、前記焼却炉の燃焼室内を大気に開放する
煙道とを有する焼却施設において、前記煙道に、排煙を
冷却する水ジャケットを有する水冷式排煙冷却機と空冷
式排煙冷却機を排煙流の上流側から下流側に向けてこの
順に順次介装する一方、前記空気冷却機に、前記煙道の
一部をなす煙管を冷却するための空気通路を設け、前記
水冷式排煙冷却機の水ジャケットの水蒸気出口側を前記
水蒸気通路に連結し、この連結部よりも下流側にて前記
水蒸気通路に前記空気通路の出口側を連結したことを特
徴とする焼却施設の煙道装置である。

【０００５】

【作用】焼却炉の水ジャケットと、水冷式排煙冷却機の
水ジャケットの水蒸気出口から水蒸気がそれぞれ水蒸気
通路にそれぞれ排気される。この水蒸気通路の水蒸気
は、空冷式排煙冷却機の空気通路との連結部において、
この空冷式排煙冷却機の煙管と熱交換して加熱された例
えば１００℃を超える高温の空気と合流して加熱され
る。このために、水蒸気はこれに含まれる水滴の殆どを
蒸発させた状態で大気中へ放出される。これにより、水
蒸気は大気中に放出されて常温まで急冷されても、この
水蒸気中には再び凝縮するような水滴が殆ど含まれてい
ないので、白煙が殆ど目視されなくなる。また、水蒸気
通路に空冷式排煙冷却機の空気通路を単に連結すること
により、水蒸気通路を流れる水蒸気に高温空気を直接合
流させて加熱させる簡素な構成であるので、これら両者
間の熱交換効率を向上させることができる。

【０００６】

【実施例】以下、図示の実施態様によってこの発明を説
明する。図中、１０はこの発明を利用した焼却施設であ
り、焼却施設１０は焼却炉１１と、煙道１５を介して焼
却炉１１の燃焼室１２に連なる水冷式の排煙冷却機２
０、空冷式の排煙冷却機３０、およびバッグフィルタ４
０などの機器を含む。バッグフィルタ４０の下流側は排
煙送風機１６を介して排気煙突５０に接続されている。
１７は石灰タンクであり、バッグフィルタ４０へ流入す
る排煙中に混合される石灰を収容するべく設けられてい
る。なお、バッグフィルタ４０へ流入する排煙の中に混
合された石灰は、バッグフィルタ４０の濾過面へ付着し
煤塵を効率よく除去する。

【０００７】よって、焼却炉１１から排出された排煙
は、水冷式の排煙冷却機２０によって大きく冷却されて
容量を減じ、引き続く排煙冷却機３０によって、細かい
温度調節が行われる。その結果、排煙は後続のバッグフ
ィルタ４０の動作に好適な温度まで降下する。バッグフ
ィルタ４０では排煙に含まれる塵埃が除去され、排煙送
風機１６の作用によって排気煙突５０から大気中へ放出
される。

【０００８】前記焼却炉１１は燃焼室１２の周囲が炉体
冷却用の水ジャケット１３によって覆われている。水ジ
ャケット１３の内部は水蒸気ダクト１４を通して大気に
通じており、水ジャケット１３の水が沸騰して生じる約
１００℃の水蒸気を大気へ放出する。

【０００９】前記水冷式の排煙冷却機２０は垂直方向に
立設した円管２１によって構成される水ジャケット２２
を有する。その水ジャケット２２の中には前記煙道１５
の一部をなす煙道配管２３が設けられ、いわゆる煙管形
の熱交換機が形成されている。２４は水ジャケット２２
で生じる水蒸気を大気へ放出するための水蒸気ダクトで
ある。この排煙冷却機２０は焼却炉１１から排出される
１０００℃を越える高温の排煙を５００℃前後まで水冷
するもので、排煙の放出する熱を吸収した冷却水は１０
０℃の水蒸気となって、水滴とともに水ジャケット２２
から水蒸気ダクト２４へと排出される。

【００１０】空冷式の排煙冷却機３０は垂直方向に配置
したドラム３１からなり、その中には冷却送風機１８の
下流側に連なり、下方から上方へ向けて流れる空気通路
３２が形成されている。空気通路３２の中には前記煙道
１５の一部をなす煙管３３が取り付けられており、煙管
３３の中を通過する排煙と煙管３３の外を通過する空気
との間に熱交換が行われる。なお、前記煙管３３は図中
模型的に折れ線で表現されているが、実際には比較的細
い多数の煙管を、若干の間隔をもって束ねたものとして
構成されている。

【００１１】よって、煙管３３内を通過する５００℃程
度の排煙は、送風機１８によってドラム３１内の空気通
路３２を流動する空気によって熱を奪われ、約２５０℃
まで空冷される。他方、空気通路３２内を流動する空気
は煙管３２内を通過する排煙の熱を吸収し、約２８０℃
まで加熱された後、大気へ放出される。

【００１２】前記水蒸気ダクト１４、２４の下流端は互
いに接続されて水蒸気通路１９となり、排気煙突５０に
接続されている。また、この水蒸気通路１９の途中には
前記空冷式の排煙冷却機３０から導かれる空気通路３２
が接続され、下流端は排気煙突５０を経て大気に開放さ
れている。

【００１３】前記水蒸気通路１９を流動する大略１００
℃の水蒸気の中には、空気通路３２から導入される約２
５０℃の空気が連結部で合流し、それらは水蒸気通路１
９の中で急速かつ均一に混合される。その結果、水蒸気
と空気との混合した気体の温度は１８０℃前後に上昇す
るので、水蒸気中に含まれていた水滴は殆ど蒸発し気体
に変化する。すなわち、前記水蒸気通路１９は熱交換手
段をなし、空気通路３２から排出される空気の熱を水蒸
気の加熱に利用する。この熱交換手段で加熱された水滴
を失った水蒸気は、排気煙突５０から大気中へ放出され
ると、常温まで急冷されるが、水蒸気中には再び凝縮す
るような水滴が含まれていないので白煙となって目視さ
れることがなくなる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、焼
却炉の水ジャケットと、水冷式排煙冷却機の水ジャケッ
トの水蒸気出口から水蒸気がそれぞれ水蒸気通路にそれ
ぞれ排気される。この水蒸気通路の水蒸気は、空冷式排
煙冷却機の空気通路との連結部において、この空冷式排
煙冷却機の煙管と熱交換して加熱された例えば１００℃
を超える高温の空気と合流して加熱される。このため
に、水蒸気はこれに含まれる水滴の殆どを蒸発させた状
態で大気中へ放出される。これにより、水蒸気は大気中
に放出されて常温まで急冷されても、この水蒸気中には
再び凝縮するような水滴が殆ど含まれていないので、白
煙が殆ど目視されなくなる。また、水蒸気通路に空冷式
排煙冷却機の空気通路を単に連結することにより、水蒸
気通路を流れる水蒸気に高温空気を直接合流させて加熱
させる簡素な構成であるので、これら両者間の熱交換効
率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図面は本願発明の一実施態様を示すもので、焼
却施設１０の構成を示すシステム図である。

【符号の説明】

１０・・・・焼却施設 １１・・・・焼却炉 １２・・・・燃焼室 １３・・・・水ジャケット １４・・・・水蒸気ダクト １５・・・・煙道 １６・・・・排煙送風機 １７・・・・石灰タンク １８・・・・冷却送風機 １９・・・・水蒸気通路 ２０・・・・水冷式の排煙冷却機 ２１・・・・円管 ２２・・・・水ジャケット ２３・・・・煙道配管 ２４・・・・水蒸気ダクト ３０・・・・空冷式の排煙冷却機 ３１・・・・ドラム ３２・・・・空気通路 ３３・・・・円管 ４０・・・・バッグフィルタ ５０・・・・排気煙突

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 昌雪 静岡県浜松市大久保町1227番地 村松風 送設備工業株式会社内 (72)発明者 村松 光 静岡県浜松市大久保町1227番地 村松風 送設備工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−19434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−74133（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207908（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−82988（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−138533（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23J 15/00 F23J 15/06 F23G 5/00 119 F28C 1/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉を冷却する水ジャケット内を大気
   に開放する水蒸気通路と、前記焼却炉の燃焼室内を大気
   に開放する煙道とを有する焼却施設において、前記煙道
   に、排煙を冷却する水ジャケットを有する水冷式排煙冷
   却機と空冷式排煙冷却機を排煙流の上流側から下流側に
   向けてこの順に順次介装する一方、前記空気冷却機に、
   前記煙道の一部をなす煙管を冷却するための空気通路を
   設け、前記水冷式排煙冷却機の水ジャケットの水蒸気出
   口側を前記水蒸気通路に連結し、この連結部よりも下流
   側にて前記水蒸気通路に前記空気通路の出口側を連結し
   たことを特徴とする焼却施設の煙道装置。