JP3978391B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、特に、焼却炉等の燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、例えば、特許文献１に記載の燃焼装置７０がある。図５はこの概略断面図を示している。当該燃焼装置７０は、燃焼ガス供給装置である溶融炉本体７２に隣接して設けられており、溶融炉本体７２から排出された排気ガスであるガス体Ｇを燃焼させると共に、ガス体Ｇに随伴されて一部未燃物を含む落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 により燃焼装置７０内へ循環再投入して燃焼させるようにしたものである。
【０００３】
そして、この燃焼装置７０は、二次燃焼室本体７３、温度制御用の助燃バーナ７４及び落下灰処理装置７５等を具備しており、燃焼装置７０内に落下した一部未燃物を含む落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ循環再投入して燃焼させることにより、落下灰Ｄ中に含まれている未燃物や有機塩素化合物を燃焼・分解させることができると共に、落下灰Ｄによる燃焼装置７０の閉塞事故を防止できるようになっている。
【０００４】
具体的には、二次燃焼室本体７３は、円筒状の周壁７３ａと、周壁７３ａの上端に連設された天井部７３ｂと、周壁７３ａの下端に連設されたホッパ状の底部７３ｃとから成り、周壁７３ａと天井部７３ｂと底部７３ｃとで囲まれた空間がガス体Ｇを燃焼させる燃焼室となっている。また、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ下部には、溶融炉本体７２のガス体流出口７２ａから排出されたガス体Ｇを燃焼装置７０内へ受け入れる為のガス体流入口７３ｄが形成されている。更に、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ上部には、高温の排ガスＧ′を排出する為の排ガス出口７３ｅが形成されている。
【０００５】
上記助燃バーナ７４は、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ下部に連通状に接続した熱風吹き込みダクト７４ａの端部に設けられており、燃焼装置７０内の温度制御用のバーナである。この助燃バーナ７４には、オイルバーナやガスバーナが使用されている。
【０００６】
落下灰処理装置７５は、燃焼装置７０の底部７３ｃ（二次燃焼室本体７３の底部７３ｃ）に落下した落下灰Ｄを排出してこれを搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ循環再投入するものであり、燃焼用空気を２系統に分けて燃焼装置７０内へ供給し、一方の系統を流れる燃焼用空気を落下灰Ｄの搬送用流体Ａ1 として利用すると共に、他方の系統を流れる燃焼用空気をガス体Ｇの二次燃焼用空気Ａ2 として利用するようにしたものである。
【０００７】
即ち、燃焼装置７０の落下灰処理装置７５は、燃焼装置７０の底部７３ｃに弁７７を介して連通状に接続され、燃焼装置７０の底部７３ｃへ落下した落下灰Ｄを排出する排出シュート７８と、排出シュート７８の途中に介設された定量供給装置７９（例えば弁）と、弁７７と定量供給装置７９の間で且つ排出シュート７８に分岐状に接続された分岐シュート８０と、排出シュート７８に設けられ、落下灰Ｄを排出シュート７８側若しくは分岐シュート８０側へ排出する切換え用ダンパ８１と、排出シュート７８の下端部及び燃焼装置７０内に夫々連通状に接続され、排出シュート７８から排出された落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）と共に燃焼装置７０内へ搬送する落下灰搬送用ダクト８２と、落下灰搬送用ダクト８２に介設された流量調節弁８３と、落下灰搬送用ダクト８２の流量調節弁８３を制御する流量制御器８４と、燃焼装置７０内に連通状に接続され、燃焼装置７０内へ二次燃焼用空気Ａ2 を供給する空気供給用ダクト８５と、空気供給用ダクト８５に介設された流量調節弁８６と、空気供給用ダクト８５の流量調節弁８６を制御する酸素検出制御器８７と、落下灰搬送用ダクト８２及び空気供給用ダクト８５に接続されたファン８８とから構成されている。
【０００８】
そして、燃焼装置７０において、落下灰搬送用ダクト８２から燃焼装置７０内へ供給される落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入位置は、二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄよりも上部位置となっている。また、燃焼装置７０内への落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入方向（吹き込み方向）は、落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 が燃焼装置７０内へ均等に投入され且つ燃焼装置７０内へ旋回流が発生する方向となっている。即ち、燃焼装置７０内への落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入方向は、二次燃焼室本体７３の中心線と二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ内周面との中間地点を通る二次燃焼室本体７３と同心円上の接線方向となっている。
【０００９】
溶融炉本体７２内での被溶融物（焼却残渣や飛灰等）の溶融によって発生したガス体Ｇは、揮発成分や炭素の酸化により起生した一酸化炭素の他に一部灰を含んでおり、溶融炉本体７２のガス体流出口７２ａ及びガス通路７６を経て二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄから燃焼装置７０内へ入り、ここでファン８８及び各ダクト８２，８５により供給される燃焼用空気（搬送用流体Ａ1 及び二次燃焼用空気Ａ2 ）により燃焼される。
【００１０】
ガス体Ｇに随伴された一部未燃物を含んだ灰は、燃焼装置７０内を降下してホッパ状の底部７３ｃへ落下し、弁７７，定量供給装置７９及びダンパ８１の操作により排出シュート７８へ排出される。また、落下灰Ｄの量が多い場合には、一部の落下灰Ｄはダンパ８１の操作により分岐シュート８０側へ排出される。
【００１１】
排出シュート７８側へ排出された落下灰Ｄは、落下灰搬送用ダクト８２を流れる搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）により落下灰搬送用ダクト８２内を搬送され、搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ投入される。このとき、燃焼装置７０内に投入された落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 は、その投入位置がガス体流入口７３ｄよりも上部で、且つその投入方向が二次燃焼室本体７３の中心線と二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ内周面との中間地点を通る二次燃焼室本体７３と同心円上の接線方向となっている為、燃焼装置７０内へ均等に分布された状態で燃焼装置７０内を旋回することになる。
【００１２】
落下灰搬送用ダクト８２から搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）と共に燃焼装置７０内へ投入された落下灰Ｄは、落下灰搬送用ダクト８２及び空気供給用ダクト８５から燃焼装置７０内へ供給される搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）及び二次燃焼用空気Ａ2 により燃焼される。
【００１３】
【特許文献１】
特開２０００−３５２０８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の燃焼装置にあっては、溶融炉本体７２内での被溶融物（焼却残渣や飛灰等）の溶融によって発生したガス体Ｇは、二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄから燃焼装置７０内へ入り、ここでファン８８及び各ダクト８２，８５により供給される燃焼用空気（搬送用流体Ａ1 及び二次燃焼用空気Ａ2 ）により燃焼されるが、二次燃焼室本体７３の燃焼室のスペースが大きいので燃焼室の上下において温度が均一になりにくく、そのため、燃焼効率が必ずしも良いとはいえないという問題がある。
【００１５】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたものであり、燃焼室内の温度を均一化することにより高い燃焼効率を有する燃焼装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は以下の手段を備える。本発明に係る燃焼装置は、燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、上記燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状であり、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を形成する外塔を設けた構成としている。
【００１７】
これにより、燃焼ガスは燃焼塔の周囲の燃焼ガス通路を通過する際、充分に加熱されるから、燃焼ガスは燃焼塔内で安定して燃焼し、燃焼室の温度が一定となり燃焼効率が向上する。
【００１８】
また、必要に応じ、上記外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互とした構成としている。燃焼ガスを導通する外塔を複数設けたので、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔が外気から該複数の外塔で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が更に向上する。
【００１９】
更に、必要に応じ、上記燃焼室内には螺旋状の案内部材が設けられている構成としている。これによれば、燃焼室内において燃焼ガスは案内部材によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇していく。このため、燃焼ガスが均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００２０】
更にまた、必要に応じ、上記螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設けた構成としている。これによれば、空気吹き出し口から吹き出される外気である空気は空気管内を通過する際加熱されるため、燃焼ガスの燃焼がより効率的になされる。
【００２１】
また、必要に応じ、上記燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、上記空気管には、上記排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続されている構成としている。これによれば、空気は、排気通路内においても加熱されるから、空気の加熱をより効率的に行うことができる他、燃焼塔からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００２２】
更にまた、必要に応じ、上記排気導通路の下部に灰取り出し部を設けた構成としている。燃焼ガスの燃焼塔での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路を通過する際に下方に落下し、灰取り出し部に貯まるから、この灰を燃焼装置から効率良く取り出すことができる。
【００２３】
また、必要に応じ、上記外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、該ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する構成としている。これによれば、温度センサは燃焼塔によって加熱される外塔の温度を測定し、その温度に応じてダンパを開閉して外気流入量を調整することができるから、燃焼塔に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００２４】
更に、必要に応じ、上記外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口には夫々上記センサ及びダンパを備えた構成としている。複数設けられた外気導入口から、各外気導入口が設けられた温度センサによって検出した温度に応じて外気を導入する量をダンパで調整するから、各外気導入口の設置部分に面する燃焼塔を必要に応じて冷却することができ、燃焼塔の温度を均一なものとし、燃焼ガス燃焼温度を均一なものとすることができ、燃焼効率を向上させることができる。
【００２５】
また、必要に応じ、上記燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えた構成としている。これによれば、排気ガスが吸引ブロアによって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、燃焼塔の後段に排気ガスを浄化する浄化装置を取り付けたとしてもこの浄化装置による排気抵抗に抗して排気ガスを排出することができる。
【００２６】
更にまた、必要に応じ、上記吸引ブロアの直前に水フィルタを配置した構成としている。浄化装置として水フィルタを用いているので排気ガスを確実に浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。また、この水フィルタに使用して発生した温水を例えば薬浴用の薬湯として使用することができる。
【００２７】
また、本発明に係る燃焼装置は、必要に応じ、燃焼塔に冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことを特徴とする。これによれば、燃焼塔で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００２８】
そして、本発明に係る燃焼装置において、必要に応じ、上記燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤを焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えた構成としている。これによれば、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を不燃物取出装置により別途取り出すことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る燃焼装置を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明に係る燃焼装置を実施する形態の一例である。図１は本例に係る燃焼装置を含む廃棄物燃焼システムの概要を示すブロック図、図２は本例に係る燃焼装置を構成する二次燃焼炉を示す図、図３は本例に係る燃焼装置を構成する水フィルタを示す図、図４は本例に係る燃焼装置が接続される燃焼ガス発生装置であるタイヤ焼却炉を示す図である。
【００３０】
本例に係る燃焼装置１００は図１に示すように燃焼ガス供給装置としてのタイヤ焼却炉４００に接続されており、このタイヤ焼却炉４００からの一次排気を再燃焼させる二次燃焼炉２００と、この二次燃焼炉２００からの二次排気を浄化する水フィルタ３００とからなる。
【００３１】
〔二次燃焼炉〕
本例において二次燃焼炉２００は、図２に示すようにタイヤ焼却炉４００から供給される燃焼ガスである一次排気ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる円筒形の燃焼室Ｒを備えている。また、本例ではこの燃焼塔５の外側に三重の外塔２，３，４が設けられている。これらの外塔２，３，４は燃焼塔５と同心に設けられた筒状のものであり、燃焼塔５及びこれらの外塔２，３，４間に、燃焼ガスが導通される燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂを設けている。
【００３２】
また、本例では、タイヤ焼却炉４００からの一次排気を導入する入口５０は入口パイプ５１を経て一番外側の燃焼ガス導通路２ｂの上側に導入される。また各外塔２，３，４間の燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂのガス導通方向は上下を交互として構成している。なお、この燃焼ガスの流れる状態を図２中矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３で示している。
【００３３】
本例では、燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂを３層設けることとしたため、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔５が外気から複数の外塔２，３，４で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が向上する。
【００３４】
また、二次燃焼炉２００の、もっとも内側とその外側に配置された燃焼ガス導通路４ｂ，３ｂには燃焼ガスに外気を混入する外気導入口６を上下方向に各３個所合計６個所設け、各外気導入口６には温度センサ６ｂと外気流入を制御するダンパ６ａとを備えている。ダンパ６ａはセンサ６ｂの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する。
【００３５】
本例では、温度センサ６ｂは燃焼塔５によって加熱される外塔３，４の温度を測定し、その温度に応じてダンパ６ａを開閉して外気流入量を調整することができるから、燃焼塔５に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔５の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００３６】
また、本例に係る二次燃焼炉２００の燃焼室Ｒ内には螺旋状の案内部材１４が設けられている。この案内部材１４は、その軸部に外気である空気が下向きに通過する空気管１２が設けられ、その外側に螺旋状の案内板１４ａが配置されている。また、この燃焼室Ｒの下部に位置する空気管１２の下部には多数の空気吹出穴部１３が開設されている。
【００３７】
また、本例では燃焼室Ｒの下部には点火及び燃焼促進用のバーナ４１を設けている。図中符号４１ａはバーナノズル、４１ｂはモータ、４１ｃはコンドルファ始動装置を示している。
【００３８】
本例に係る二次燃焼炉２００によれば、燃焼室Ｒ内において燃焼ガスバーナ４１によって加速され、案内部材１４によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇して燃焼していく。このため、燃焼ガスが均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００３９】
また、本例では二次燃焼炉２００の上端には２枚の燃焼炉蓋板１５，１６が設けられ、各外塔２，３，４上端には装置蓋板１７が設けられている。これらの蓋板は装置の熱膨張を考慮して本体に対してスライド可能にインロー接続３ａ，４ａ，５ａで配置されている。尚、符号１は断熱材、４４はセラミックスパイプを示している。
【００４０】
また、本例に係る二次燃焼炉２００には、燃焼塔５からの排気が下方に向け導かれる排気導通路２４ａが設けられている。この排気導通路２４ａには内筒２４及び外筒２５が設けられ、これら内筒２４及び外筒２５の間に冷却用の水あるいは外気を流通させるものとしている。尚、符号２３は熱交換用のフィンを示している。
【００４１】
また、空気管１２は、排気導通路２４ａの下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒２２が折り返し部であるエルボ２０を介して接続されている。尚、符号２０ａは絶縁用のセラミックス管を示している。本例によれば、空気は、排気通路内においても加熱されるから、空気の加熱をより効率的に行なうことができる他、燃焼塔５からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００４２】
更にまた、本例に係る二次燃焼炉２００は、排気導通路２４ａの下部に灰取出部２７を設けている。灰取出部２７にはドア２７ａとフック２７ｂとが設けられている。燃焼塔５での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路２４ａを通過する際に落下し、灰取出部２７に貯まり、この灰を二次燃焼炉２００から効率良く取り出すことができる。
【００４３】
また、本例に係る二次燃焼炉２００は排気導通路２４ａの外側に設けた熱交換機２６に冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことができる。図２において３６は水又は外気の流入管、３７は温水又は温風の排出管、３６ａ，３７ｂはバルブを示している。この例では燃焼ガスの処理で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００４４】
本例に係る二次燃焼炉２００は、図３に示すように、燃焼室Ｒの排気ガスを外部に排出する吸引ブロア３９を備えている。この吸引ブロア３９は二次燃焼炉２００からの二次排気（図２、図３中Ｃで示した）を吸引して水フィルタ式の排気ガス浄化装置（水フィルタ）３００を経て排気を吸引して外部に放出する。
【００４５】
水フィルタ３００は、図３に示すように、底部に多数の排気及び水が通過する小穴３５ａが開設された多孔板３５を底部に備えた円筒状の水フィルタ外筒３０とタンク２８とからなり、水フィルタ外筒３０内に上部から水を噴出する多数の噴出口を備えたシャワーパイプ３１を配置したものであり、水は水注入口３１ａから注入され噴出口から水フィルタ外筒３０内に噴出され、水フィルタ外筒３０底部に溜まり、多孔板３５の小穴３５ａから噴出される二次排気を浄化すると共に、この浄化された二次排気をシャワーによって洗浄する。
【００４６】
多孔板３５の小穴３５ａからはブロア３９で吸引された水フィルタ外筒３０内に貯まった水内に放出されると共に、水フィルタ外筒３０内の水がタンク２８内に滴下される。尚、この滴下されタンク２８内に貯まった温水は中和剤４０を加えて薬浴用の温水として利用できる。図３中符号３３は薬浴用の温水を排水する排水パイプ、符号３２は液位測定管を示している。
【００４７】
また、放出された水は水フィルタ外筒３０内に溜まり、排気ガスが吸引ブロア３９によって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、浄化装置３００による排気抵抗に抗して排気ガスを排出することができる。また排気ガスを確実に浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。
【００４８】
〔タイヤ焼却炉〕
次に、燃焼ガス供給装置であるタイヤ焼却炉４００について説明する。このタイヤ焼却炉４００は、図４に示すように、炉本体４０１と炉本体４０１内に廃タイヤＴを供給するベルトコンベア４０２とを備える。また、この炉本体４０１の周囲には外気取り入れ口４０３からの取り入れた外気を流通させ炉本体４０１を冷却すると共に外気を加熱する外気ジャケット４０４と、外気ジャケット４０４の上部と炉本体４０１の下部を連結して、外気を炉本体４０１の下部から供給する外気通路４０５とを備える。
【００４９】
また、本例ではタイヤ焼却炉４００は、点火用のバーナ４０６とバーナへの外気供給量調整用のダンパ４０７とを備える。更に、本例ではタイヤ焼却炉４００の炉本体４０１の最下部にはタイヤを構成する不燃物、例えば鋼製のビードワイヤ，ベルト，スチールコードなどを炉本体４０１から排出する不燃物取出装置４１０を備えている。本例では不燃物取出装置４１０は炉本体４０１の下部に設けられた排出口４０９から外部に排出する回転排出羽根４０８と排出口４０９を開閉するシャッタ装置４１１とから構成されている。
【００５０】
本例では廃タイヤＴを燃焼させた後に発生する一次排気ガスは排気口４１２を経て二次燃焼炉２００に吸入され燃焼処理される。本例によれば、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を別途取り出すことができる。
【００５１】
尚、本発明の燃焼装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。即ち、上記例では本発明の燃焼装置が取り付けられる燃焼ガス発生装置としてタイヤ焼却炉を例として説明したが燃焼ガス供給装置として他の廃棄物焼却装置その他溶融炉などの排気ガスを使用する装置に使用できることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る燃焼装置によれば、燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状の外塔により、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を設けたので、燃焼ガスは燃焼塔の周囲の燃焼ガス通路を通過する際、充分に加熱され、燃焼ガスは燃焼塔内で安定して燃焼し、燃焼室の温度が一定となり燃焼効率が向上する。
【００５３】
また、外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互とした場合には、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔が外気から複数の外塔で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が更に向上する。
【００５４】
また、燃焼室内に螺旋状の案内部材を設けた場合には、燃焼室内において燃焼ガスは案内部材によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇していく。このため、燃焼ガスの燃焼が均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００５５】
更に、螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設けた場合には、空気吹き出し口から吹き出される外気である空気は空気管内を通過する際加熱されるため、燃焼ガスの燃焼がより効率的になされる。
【００５６】
また、燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、空気管には、排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続された場合には、空気は、排気通路内においても加熱され、空気の加熱をより効率的に行うことができる他、燃焼塔からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００５７】
更にまた、排気導通路の下部に灰取り出し部を設けた場合には、燃焼ガスの燃焼塔での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路を通過する際に下方に落下し、灰取り出し部に貯まるから、この灰を燃焼装置から効率良く取り出すことができる。
【００５８】
また、外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する場合には、温度センサは燃焼塔によって加熱される外塔の温度を測定し、その温度に応じてダンパを開閉して外気流入量を調整することができ、燃焼塔に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００５９】
更に、外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口にはセンサ及びダンパを備えた場合には、複数設けられた外気導入口から、各外気導入口が設けられた温度センサによって検出した温度に応じて外気を導入する量をダンパで調整するから、各外気導入口の設置部分に面する燃焼塔を必要に応じて冷却でき、燃焼塔の温度を均一なものとし、燃焼ガス燃焼温度を均一なものとすることができ、燃焼効率を向上させることができる。
【００６０】
また、燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えた場合には、排気ガスが吸引ブロアによって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、燃焼塔の後段に排気ガスを浄化する浄化装置を取り付けたとしてもこの浄化装置による排気抵抗に抗して排気ガスを効率よく排出することができる。
【００６１】
更にまた、吸引ブロアの直前に水フィルタを配置した場合には、排気ガスを浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。また、この水フィルタに使用して発生した温水をたとえば薬浴用の薬湯として使用することができる。
【００６２】
また、冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出す構成とした場合には、燃焼塔で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００６３】
そして、燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤ焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えた場合には、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を別途取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼装置を含む廃棄物燃焼システムの概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示した燃焼装置に接続される水フィルタの構成を示す断面図である。
【図４】図２に示した燃焼装置に接続されるタイヤ焼却炉の構成を示す断面図である。
【図５】従来の燃焼装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 断熱材
２，３，４ 外塔
２ｂ，３ｂ，４ｂ 燃焼ガス導通路
５ 燃焼塔
Ｒ 燃焼室
６ 外気導入口
６ａ ダンパ
６ｂ センサ
１２ 空気管
１３ 空気吹出穴部
１４ 案内部材
１４ａ 案内板
１５，１６ 燃焼炉蓋板
１７ 装置蓋板
２０ エルボ
２０ａ セラミックス管
２２ 空気導入筒
２３ フィン
２４ 内筒
２４ａ 排気導通路
２５ 外筒
２６ 熱交換機
２７ 灰取出部
２７ａ ドア
２７ｂ フック
２８ タンク
３０ 水フィルタ外筒
３１ シャワーパイプ
３１ａ 水注入口
３２ 液位測定管
３３ 排水パイプ
３５ 多孔板
３５ａ 小穴
３９ 吸引ブロア
４０ 中和剤
４１ バーナ
５０ 入口
５１ 入口パイプ
７０ 燃焼装置
７２ 溶融炉本体
７２ａ ガス体流出口
７３ 二次燃焼室Ｒ本体
７３ａ 周壁
７３ｂ 天井部
７３ｃ 底部
７３ｄ ガス体流入口
７３ｅ 排ガス出口
７４ 助燃バーナ
７４ａ ダクト
７５ 落下灰処理装置
７６ ガス通路
７７ 弁
７８ 排出シュート
７９ 定量供給装置
８０ 分岐シュート
８１ ダンパ
８２ 落下灰搬送用ダクト
８３ 流量調節弁
８４ 流量制御器
８５ 空気供給用ダクト
８６ 流量調節弁
８７ 検出制御器
８８ ファン
１００ 燃焼装置
２００ 二次燃焼炉
３００ 水フィルタ
４００ タイヤ焼却炉
４０１ 炉本体
４０２ ベルトコンベア
４０４ 外気ジャケット
４０５ 外気通路
４０６ バーナ
４０７ ダンパ
４０８ 回転排出羽根
４０９ 排出口
４１０ 不燃物取出装置
４１１ シャッタ装置
４１２ 排気口
Ｄ 落下灰
Ｇ ガス体
Ｔ 廃タイヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、特に、焼却炉等の燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、例えば、特許文献１に記載の燃焼装置７０がある。図５はこの概略断面図を示している。当該燃焼装置７０は、燃焼ガス供給装置である溶融炉本体７２に隣接して設けられており、溶融炉本体７２から排出された排気ガスであるガス体Ｇを燃焼させると共に、ガス体Ｇに随伴されて一部未燃物を含む落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 により燃焼装置７０内へ循環再投入して燃焼させるようにしたものである。
【０００３】
そして、この燃焼装置７０は、二次燃焼室本体７３、温度制御用の助燃バーナ７４及び落下灰処理装置７５等を具備しており、燃焼装置７０内に落下した一部未燃物を含む落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ循環再投入して燃焼させることにより、落下灰Ｄ中に含まれている未燃物や有機塩素化合物を燃焼・分解させることができると共に、落下灰Ｄによる燃焼装置７０の閉塞事故を防止できるようになっている。
【０００４】
具体的には、二次燃焼室本体７３は、円筒状の周壁７３ａと、周壁７３ａの上端に連設された天井部７３ｂと、周壁７３ａの下端に連設されたホッパ状の底部７３ｃとから成り、周壁７３ａと天井部７３ｂと底部７３ｃとで囲まれた空間がガス体Ｇを燃焼させる燃焼室となっている。また、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ下部には、溶融炉本体７２のガス体流出口７２ａから排出されたガス体Ｇを燃焼装置７０内へ受け入れる為のガス体流入口７３ｄが形成されている。更に、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ上部には、高温の排ガスＧ′を排出する為の排ガス出口７３ｅが形成されている。
【０００５】
上記助燃バーナ７４は、二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ下部に連通状に接続した熱風吹き込みダクト７４ａの端部に設けられており、燃焼装置７０内の温度制御用のバーナである。この助燃バーナ７４には、オイルバーナやガスバーナが使用されている。
【０００６】
落下灰処理装置７５は、燃焼装置７０の底部７３ｃ（二次燃焼室本体７３の底部７３ｃ）に落下した落下灰Ｄを排出してこれを搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ循環再投入するものであり、燃焼用空気を２系統に分けて燃焼装置７０内へ供給し、一方の系統を流れる燃焼用空気を落下灰Ｄの搬送用流体Ａ1 として利用すると共に、他方の系統を流れる燃焼用空気をガス体Ｇの二次燃焼用空気Ａ2 として利用するようにしたものである。
【０００７】
即ち、燃焼装置７０の落下灰処理装置７５は、燃焼装置７０の底部７３ｃに弁７７を介して連通状に接続され、燃焼装置７０の底部７３ｃへ落下した落下灰Ｄを排出する排出シュート７８と、排出シュート７８の途中に介設された定量供給装置７９（例えば弁）と、弁７７と定量供給装置７９の間で且つ排出シュート７８に分岐状に接続された分岐シュート８０と、排出シュート７８に設けられ、落下灰Ｄを排出シュート７８側若しくは分岐シュート８０側へ排出する切換え用ダンパ８１と、排出シュート７８の下端部及び燃焼装置７０内に夫々連通状に接続され、排出シュート７８から排出された落下灰Ｄを搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）と共に燃焼装置７０内へ搬送する落下灰搬送用ダクト８２と、落下灰搬送用ダクト８２に介設された流量調節弁８３と、落下灰搬送用ダクト８２の流量調節弁８３を制御する流量制御器８４と、燃焼装置７０内に連通状に接続され、燃焼装置７０内へ二次燃焼用空気Ａ2 を供給する空気供給用ダクト８５と、空気供給用ダクト８５に介設された流量調節弁８６と、空気供給用ダクト８５の流量調節弁８６を制御する酸素検出制御器８７と、落下灰搬送用ダクト８２及び空気供給用ダクト８５に接続されたファン８８とから構成されている。
【０００８】
そして、燃焼装置７０において、落下灰搬送用ダクト８２から燃焼装置７０内へ供給される落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入位置は、二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄよりも上部位置となっている。また、燃焼装置７０内への落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入方向（吹き込み方向）は、落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 が燃焼装置７０内へ均等に投入され且つ燃焼装置７０内へ旋回流が発生する方向となっている。即ち、燃焼装置７０内への落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 の投入方向は、二次燃焼室本体７３の中心線と二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ内周面との中間地点を通る二次燃焼室本体７３と同心円上の接線方向となっている。
【０００９】
溶融炉本体７２内での被溶融物（焼却残渣や飛灰等）の溶融によって発生したガス体Ｇは、揮発成分や炭素の酸化により起生した一酸化炭素の他に一部灰を含んでおり、溶融炉本体７２のガス体流出口７２ａ及びガス通路７６を経て二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄから燃焼装置７０内へ入り、ここでファン８８及び各ダクト８２，８５により供給される燃焼用空気（搬送用流体Ａ1 及び二次燃焼用空気Ａ2 ）により燃焼される。
【００１０】
ガス体Ｇに随伴された一部未燃物を含んだ灰は、燃焼装置７０内を降下してホッパ状の底部７３ｃへ落下し、弁７７，定量供給装置７９及びダンパ８１の操作により排出シュート７８へ排出される。また、落下灰Ｄの量が多い場合には、一部の落下灰Ｄはダンパ８１の操作により分岐シュート８０側へ排出される。
【００１１】
排出シュート７８側へ排出された落下灰Ｄは、落下灰搬送用ダクト８２を流れる搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）により落下灰搬送用ダクト８２内を搬送され、搬送用流体Ａ1 と共に燃焼装置７０内へ投入される。このとき、燃焼装置７０内に投入された落下灰Ｄ及び搬送用流体Ａ1 は、その投入位置がガス体流入口７３ｄよりも上部で、且つその投入方向が二次燃焼室本体７３の中心線と二次燃焼室本体７３の周壁７３ａ内周面との中間地点を通る二次燃焼室本体７３と同心円上の接線方向となっている為、燃焼装置７０内へ均等に分布された状態で燃焼装置７０内を旋回することになる。
【００１２】
落下灰搬送用ダクト８２から搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）と共に燃焼装置７０内へ投入された落下灰Ｄは、落下灰搬送用ダクト８２及び空気供給用ダクト８５から燃焼装置７０内へ供給される搬送用流体Ａ1 （燃焼用空気）及び二次燃焼用空気Ａ2 により燃焼される。
【００１３】
【特許文献１】
特開２０００−３５２０８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の燃焼装置にあっては、溶融炉本体７２内での被溶融物（焼却残渣や飛灰等）の溶融によって発生したガス体Ｇは、二次燃焼室本体７３のガス体流入口７３ｄから燃焼装置７０内へ入り、ここでファン８８及び各ダクト８２，８５により供給される燃焼用空気（搬送用流体Ａ1 及び二次燃焼用空気Ａ2 ）により燃焼されるが、二次燃焼室本体７３の燃焼室のスペースが大きいので燃焼室の上下において温度が均一になりにくく、そのため、燃焼効率が必ずしも良いとはいえないという問題がある。
【００１５】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたものであり、燃焼室内の温度を均一化することにより高い燃焼効率を有する燃焼装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は以下の手段を備える。本発明に係る燃焼装置は、燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、上記燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状であり、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を形成する外塔を設けた構成としている。
【００１７】
これにより、燃焼ガスは燃焼塔の周囲の燃焼ガス通路を通過する際、充分に加熱されるから、燃焼ガスは燃焼塔内で安定して燃焼し、燃焼室の温度が一定となり燃焼効率が向上する。
【００１８】
また、必要に応じ、上記外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互とした構成としている。燃焼ガスを導通する外塔を複数設けたので、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔が外気から該複数の外塔で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が更に向上する。
【００１９】
更に、必要に応じ、上記燃焼室内には螺旋状の案内部材が設けられている構成としている。これによれば、燃焼室内において燃焼ガスは案内部材によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇していく。このため、燃焼ガスが均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００２０】
更にまた、必要に応じ、上記螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設けた構成としている。これによれば、空気吹き出し口から吹き出される外気である空気は空気管内を通過する際加熱されるため、燃焼ガスの燃焼がより効率的になされる。
【００２１】
また、必要に応じ、上記燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、上記空気管には、上記排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続されている構成としている。これによれば、空気は、排気通路内においても加熱されるから、空気の加熱をより効率的に行うことができる他、燃焼塔からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００２２】
更にまた、必要に応じ、上記排気導通路の下部に灰取り出し部を設けた構成としている。燃焼ガスの燃焼塔での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路を通過する際に下方に落下し、灰取り出し部に貯まるから、この灰を燃焼装置から効率良く取り出すことができる。
【００２３】
また、必要に応じ、上記外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、該ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する構成としている。これによれば、温度センサは燃焼塔によって加熱される外塔の温度を測定し、その温度に応じてダンパを開閉して外気流入量を調整することができるから、燃焼塔に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００２４】
更に、必要に応じ、上記外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口には夫々上記センサ及びダンパを備えた構成としている。複数設けられた外気導入口から、各外気導入口が設けられた温度センサによって検出した温度に応じて外気を導入する量をダンパで調整するから、各外気導入口の設置部分に面する燃焼塔を必要に応じて冷却することができ、燃焼塔の温度を均一なものとし、燃焼ガス燃焼温度を均一なものとすることができ、燃焼効率を向上させることができる。
【００２５】
また、必要に応じ、上記燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えた構成としている。これによれば、排気ガスが吸引ブロアによって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、燃焼塔の後段に排気ガスを浄化する浄化装置を取り付けたとしてもこの浄化装置による排気抵抗に抗して排気ガスを排出することができる。
【００２６】
更にまた、必要に応じ、上記吸引ブロアの直前に水フィルタを配置した構成としている。浄化装置として水フィルタを用いているので排気ガスを確実に浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。また、この水フィルタに使用して発生した温水を例えば薬浴用の薬湯として使用することができる。
【００２７】
また、本発明に係る燃焼装置は、必要に応じ、燃焼塔に冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことを特徴とする。これによれば、燃焼塔で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００２８】
そして、本発明に係る燃焼装置において、必要に応じ、上記燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤを焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えた構成としている。これによれば、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を不燃物取出装置により別途取り出すことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る燃焼装置を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明に係る燃焼装置を実施する形態の一例である。図１は本例に係る燃焼装置を含む廃棄物燃焼システムの概要を示すブロック図、図２は本例に係る燃焼装置を構成する二次燃焼炉を示す図、図３は本例に係る燃焼装置を構成する水フィルタを示す図、図４は本例に係る燃焼装置が接続される燃焼ガス発生装置であるタイヤ焼却炉を示す図である。
【００３０】
本例に係る燃焼装置１００は図１に示すように燃焼ガス供給装置としてのタイヤ焼却炉４００に接続されており、このタイヤ焼却炉４００からの一次排気を再燃焼させる二次燃焼炉２００と、この二次燃焼炉２００からの二次排気を浄化する水フィルタ３００とからなる。
【００３１】
〔二次燃焼炉〕
本例において二次燃焼炉２００は、図２に示すようにタイヤ焼却炉４００から供給される燃焼ガスである一次排気ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる円筒形の燃焼室Ｒを備えている。また、本例ではこの燃焼塔５の外側に三重の外塔２，３，４が設けられている。これらの外塔２，３，４は燃焼塔５と同心に設けられた筒状のものであり、燃焼塔５及びこれらの外塔２，３，４間に、燃焼ガスが導通される燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂを設けている。
【００３２】
また、本例では、タイヤ焼却炉４００からの一次排気を導入する入口５０は入口パイプ５１を経て一番外側の燃焼ガス導通路２ｂの上側に導入される。また各外塔２，３，４間の燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂのガス導通方向は上下を交互として構成している。なお、この燃焼ガスの流れる状態を図２中矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３で示している。
【００３３】
本例では、燃焼ガス導通路２ｂ，３ｂ，４ｂを３層設けることとしたため、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔５が外気から複数の外塔２，３，４で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が向上する。
【００３４】
また、二次燃焼炉２００の、もっとも内側とその外側に配置された燃焼ガス導通路４ｂ，３ｂには燃焼ガスに外気を混入する外気導入口６を上下方向に各３個所合計６個所設け、各外気導入口６には温度センサ６ｂと外気流入を制御するダンパ６ａとを備えている。ダンパ６ａはセンサ６ｂの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する。
【００３５】
本例では、温度センサ６ｂは燃焼塔５によって加熱される外塔３，４の温度を測定し、その温度に応じてダンパ６ａを開閉して外気流入量を調整することができるから、燃焼塔５に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔５の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００３６】
また、本例に係る二次燃焼炉２００の燃焼室Ｒ内には螺旋状の案内部材１４が設けられている。この案内部材１４は、その軸部に外気である空気が下向きに通過する空気管１２が設けられ、その外側に螺旋状の案内板１４ａが配置されている。また、この燃焼室Ｒの下部に位置する空気管１２の下部には多数の空気吹出穴部１３が開設されている。
【００３７】
また、本例では燃焼室Ｒの下部には点火及び燃焼促進用のバーナ４１を設けている。図中符号４１ａはバーナノズル、４１ｂはモータ、４１ｃはコンドルファ始動装置を示している。
【００３８】
本例に係る二次燃焼炉２００によれば、燃焼室Ｒ内において燃焼ガスバーナ４１によって加速され、案内部材１４によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇して燃焼していく。このため、燃焼ガスが均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００３９】
また、本例では二次燃焼炉２００の上端には２枚の燃焼炉蓋板１５，１６が設けられ、各外塔２，３，４上端には装置蓋板１７が設けられている。これらの蓋板は装置の熱膨張を考慮して本体に対してスライド可能にインロー接続３ａ，４ａ，５ａで配置されている。尚、符号１は断熱材、４４はセラミックスパイプを示している。
【００４０】
また、本例に係る二次燃焼炉２００には、燃焼塔５からの排気が下方に向け導かれる排気導通路２４ａが設けられている。この排気導通路２４ａには内筒２４及び外筒２５が設けられ、これら内筒２４及び外筒２５の間に冷却用の水あるいは外気を流通させるものとしている。尚、符号２３は熱交換用のフィンを示している。
【００４１】
また、空気管１２は、排気導通路２４ａの下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒２２が折り返し部であるエルボ２０を介して接続されている。尚、符号２０ａは絶縁用のセラミックス管を示している。本例によれば、空気は、排気通路内においても加熱されるから、空気の加熱をより効率的に行なうことができる他、燃焼塔５からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００４２】
更にまた、本例に係る二次燃焼炉２００は、排気導通路２４ａの下部に灰取出部２７を設けている。灰取出部２７にはドア２７ａとフック２７ｂとが設けられている。燃焼塔５での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路２４ａを通過する際に落下し、灰取出部２７に貯まり、この灰を二次燃焼炉２００から効率良く取り出すことができる。
【００４３】
また、本例に係る二次燃焼炉２００は排気導通路２４ａの外側に設けた熱交換機２６に冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことができる。図２において３６は水又は外気の流入管、３７は温水又は温風の排出管、３６ａ，３７ｂはバルブを示している。この例では燃焼ガスの処理で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００４４】
本例に係る二次燃焼炉２００は、図３に示すように、燃焼室Ｒの排気ガスを外部に排出する吸引ブロア３９を備えている。この吸引ブロア３９は二次燃焼炉２００からの二次排気（図２、図３中Ｃで示した）を吸引して水フィルタ式の排気ガス浄化装置（水フィルタ）３００を経て排気を吸引して外部に放出する。
【００４５】
水フィルタ３００は、図３に示すように、底部に多数の排気及び水が通過する小穴３５ａが開設された多孔板３５を底部に備えた円筒状の水フィルタ外筒３０とタンク２８とからなり、水フィルタ外筒３０内に上部から水を噴出する多数の噴出口を備えたシャワーパイプ３１を配置したものであり、水は水注入口３１ａから注入され噴出口から水フィルタ外筒３０内に噴出され、水フィルタ外筒３０底部に溜まり、多孔板３５の小穴３５ａから噴出される二次排気を浄化すると共に、この浄化された二次排気をシャワーによって洗浄する。
【００４６】
多孔板３５の小穴３５ａからはブロア３９で吸引された水フィルタ外筒３０内に貯まった水内に放出されると共に、水フィルタ外筒３０内の水がタンク２８内に滴下される。尚、この滴下されタンク２８内に貯まった温水は中和剤４０を加えて薬浴用の温水として利用できる。図３中符号３３は薬浴用の温水を排水する排水パイプ、符号３２は液位測定管を示している。
【００４７】
また、放出された水は水フィルタ外筒３０内に溜まり、排気ガスが吸引ブロア３９によって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、浄化装置３００による排気抵抗に抗して排気ガスを排出することができる。また排気ガスを確実に浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。
【００４８】
〔タイヤ焼却炉〕
次に、燃焼ガス供給装置であるタイヤ焼却炉４００について説明する。このタイヤ焼却炉４００は、図４に示すように、炉本体４０１と炉本体４０１内に廃タイヤＴを供給するベルトコンベア４０２とを備える。また、この炉本体４０１の周囲には外気取り入れ口４０３からの取り入れた外気を流通させ炉本体４０１を冷却すると共に外気を加熱する外気ジャケット４０４と、外気ジャケット４０４の上部と炉本体４０１の下部を連結して、外気を炉本体４０１の下部から供給する外気通路４０５とを備える。
【００４９】
また、本例ではタイヤ焼却炉４００は、点火用のバーナ４０６とバーナへの外気供給量調整用のダンパ４０７とを備える。更に、本例ではタイヤ焼却炉４００の炉本体４０１の最下部にはタイヤを構成する不燃物、例えば鋼製のビードワイヤ，ベルト，スチールコードなどを炉本体４０１から排出する不燃物取出装置４１０を備えている。本例では不燃物取出装置４１０は炉本体４０１の下部に設けられた排出口４０９から外部に排出する回転排出羽根４０８と排出口４０９を開閉するシャッタ装置４１１とから構成されている。
【００５０】
本例では廃タイヤＴを燃焼させた後に発生する一次排気ガスは排気口４１２を経て二次燃焼炉２００に吸入され燃焼処理される。本例によれば、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を別途取り出すことができる。
【００５１】
尚、本発明の燃焼装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。即ち、上記例では本発明の燃焼装置が取り付けられる燃焼ガス発生装置としてタイヤ焼却炉を例として説明したが燃焼ガス供給装置として他の廃棄物焼却装置その他溶融炉などの排気ガスを使用する装置に使用できることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る燃焼装置によれば、燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状の外塔により、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を設けたので、燃焼ガスは燃焼塔の周囲の燃焼ガス通路を通過する際、充分に加熱され、燃焼ガスは燃焼塔内で安定して燃焼し、燃焼室の温度が一定となり燃焼効率が向上する。
【００５３】
また、外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互とした場合には、燃焼ガスは高い効率で加熱されると共に、燃焼塔が外気から複数の外塔で確実に断熱され、外気の影響を受けにくくなり、燃焼効率が更に向上する。
【００５４】
また、燃焼室内に螺旋状の案内部材を設けた場合には、燃焼室内において燃焼ガスは案内部材によって外気と攪拌されつつ螺旋状に上昇していく。このため、燃焼ガスの燃焼が均一に燃焼し、燃焼効率が向上する。
【００５５】
更に、螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設けた場合には、空気吹き出し口から吹き出される外気である空気は空気管内を通過する際加熱されるため、燃焼ガスの燃焼がより効率的になされる。
【００５６】
また、燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、空気管には、排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続された場合には、空気は、排気通路内においても加熱され、空気の加熱をより効率的に行うことができる他、燃焼塔からの排気ガスが冷却され、その後の浄化処理が行ない易くなる。
【００５７】
更にまた、排気導通路の下部に灰取り出し部を設けた場合には、燃焼ガスの燃焼塔での燃焼処理後に残留する灰は排気が排気導通路を通過する際に下方に落下し、灰取り出し部に貯まるから、この灰を燃焼装置から効率良く取り出すことができる。
【００５８】
また、外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整する場合には、温度センサは燃焼塔によって加熱される外塔の温度を測定し、その温度に応じてダンパを開閉して外気流入量を調整することができ、燃焼塔に供給される燃焼ガスに予め外気を混入し燃焼ガス及び燃焼塔の温度を制御し燃焼効率が最適になるよう調整できる。
【００５９】
更に、外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口にはセンサ及びダンパを備えた場合には、複数設けられた外気導入口から、各外気導入口が設けられた温度センサによって検出した温度に応じて外気を導入する量をダンパで調整するから、各外気導入口の設置部分に面する燃焼塔を必要に応じて冷却でき、燃焼塔の温度を均一なものとし、燃焼ガス燃焼温度を均一なものとすることができ、燃焼効率を向上させることができる。
【００６０】
また、燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えた場合には、排気ガスが吸引ブロアによって強制的に排出されるので、外気の吸入が円滑となる他、燃焼塔の後段に排気ガスを浄化する浄化装置を取り付けたとしてもこの浄化装置による排気抵抗に抗して排気ガスを効率よく排出することができる。
【００６１】
更にまた、吸引ブロアの直前に水フィルタを配置した場合には、排気ガスを浄化することができる他、メンテナンスが容易なものとできる。また、この水フィルタに使用して発生した温水をたとえば薬浴用の薬湯として使用することができる。
【００６２】
また、冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出す構成とした場合には、燃焼塔で発生する熱エネルギーを温風又は温水として取り出し有効利用することができる。
【００６３】
そして、燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤ焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えた場合には、燃焼装置をタイヤ焼却炉に取り付けることによりタイヤ焼却処理時に発生する排気ガスを浄化できる他、タイヤのビードワイヤ，ベルト，スチールコード等の鋼製不燃物を別途取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼装置を含む廃棄物燃焼システムの概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示した燃焼装置に接続される水フィルタの構成を示す断面図である。
【図４】図２に示した燃焼装置に接続されるタイヤ焼却炉の構成を示す断面図である。
【図５】従来の燃焼装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 断熱材
２，３，４ 外塔
２ｂ，３ｂ，４ｂ 燃焼ガス導通路
５ 燃焼塔
Ｒ 燃焼室
６ 外気導入口
６ａ ダンパ
６ｂ センサ
１２ 空気管
１３ 空気吹出穴部
１４ 案内部材
１４ａ 案内板
１５，１６ 燃焼炉蓋板
１７ 装置蓋板
２０ エルボ
２０ａ セラミックス管
２２ 空気導入筒
２３ フィン
２４ 内筒
２４ａ 排気導通路
２５ 外筒
２６ 熱交換機
２７ 灰取出部
２７ａ ドア
２７ｂ フック
２８ タンク
３０ 水フィルタ外筒
３１ シャワーパイプ
３１ａ 水注入口
３２ 液位測定管
３３ 排水パイプ
３５ 多孔板
３５ａ 小穴
３９ 吸引ブロア
４０ 中和剤
４１ バーナ
５０ 入口
５１ 入口パイプ
７０ 燃焼装置
７２ 溶融炉本体
７２ａ ガス体流出口
７３ 二次燃焼室Ｒ本体
７３ａ 周壁
７３ｂ 天井部
７３ｃ 底部
７３ｄ ガス体流入口
７３ｅ 排ガス出口
７４ 助燃バーナ
７４ａ ダクト
７５ 落下灰処理装置
７６ ガス通路
７７ 弁
７８ 排出シュート
７９ 定量供給装置
８０ 分岐シュート
８１ ダンパ
８２ 落下灰搬送用ダクト
８３ 流量調節弁
８４ 流量制御器
８５ 空気供給用ダクト
８６ 流量調節弁
８７ 検出制御器
８８ ファン
１００ 燃焼装置
２００ 二次燃焼炉
３００ 水フィルタ
４００ タイヤ焼却炉
４０１ 炉本体
４０２ ベルトコンベア
４０４ 外気ジャケット
４０５ 外気通路
４０６ バーナ
４０７ ダンパ
４０８ 回転排出羽根
４０９ 排出口
４１０ 不燃物取出装置
４１１ シャッタ装置
４１２ 排気口
Ｄ 落下灰
Ｇ ガス体
Ｔ 廃タイヤ
Claims (18)
- 燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、
上記燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状であり、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を形成する外塔を設け、
上記燃焼室内には螺旋状の案内部材が設けられ、
上記螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設け、
上記燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、上記空気管には、上記排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続されていることを特徴とする燃焼装置。 - 燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、
上記燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状であり、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を形成する外塔を設け、
上記外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互とし、
上記燃焼室内には螺旋状の案内部材が設けられ、
上記螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設け、
上記燃焼塔からの排気が下方に向け導かれる排気導通路が設けられ、上記空気管には、上記排気導通路下方から上方に向け空気を導通する空気導入筒が折り返し部を介して接続されていることを特徴とする燃焼装置。 - 上記排気導通路の下部に灰取り出し部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃焼装置。
- 上記外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、該ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の燃焼装置。
- 上記外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口には夫々上記センサ及びダンパを備えたことを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
- 上記燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の燃焼装置。
- 上記吸引ブロアの直前に水フィルタを配置したことを特徴とする請求項６記載の燃焼装置。
- 冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の燃焼装置。
- 上記燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤを焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８記載の燃焼装置。
- 燃焼ガス供給装置から供給される燃焼ガスを下から上に向けて導通させて燃焼させる燃焼室を有した筒状の燃焼塔を備えた燃焼装置において、
上記燃焼塔の外側にこの燃焼塔と同心に設けられた筒状であり、供給される燃焼ガスを導通させる燃焼ガス導通路を形成する外塔を設け、
上記外塔は燃焼ガスに外気を混入する外気導入口を備え、この外気導入口には温度センサとダンパとを備え、該ダンパはセンサの検知温度に基づいて開閉されて外気流入量を調整することを特徴とする燃焼装置。 - 上記外塔を上記燃焼塔と同心として複数設け、各外塔の燃焼ガスの導通方向を交互としたことを特徴とする請求項１０記載の燃焼装置。
- 上記燃焼室内には螺旋状の案内部材が設けられていることを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の燃焼装置。
- 上記螺旋状の案内部材の中心部に空気が下向きに通過する空気管が 設けられ、この空気管の下側部に多数の空気吹き出し口を設けたことを特徴とする請求項１２記載の燃焼装置。
- 上記外気導入口は外塔の上下方向に沿って複数設けられ、各外気導入口には夫々上記センサ及びダンパを備えたことを特徴とする請求項１０乃至請求項１３記載の燃焼装置。
- 上記燃焼室の排気ガスを外部に排出する吸引ブロアを備えたことを特徴とする請求項１０乃至請求項１４記載の燃焼装置。
- 上記吸引ブロアの直前に水フィルタを配置したことを特徴とする請求項１５記載の燃焼装置。
- 冷却用外気あるいは冷却水を供給して温風または温水を取り出すことを特徴とする請求項１０乃至請求項１５記載の燃焼装置。
- 上記燃焼ガス供給装置はタイヤ焼却炉であり、下方にタイヤを焼却させたときに燃え残る不燃物を取り出す不燃物取出装置を備えたことを特徴とする請求項１０乃至請求項１７記載の燃焼装置。
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