JP4067454B2

JP4067454B2 - Waste incineration equipment

Info

Publication number: JP4067454B2
Application number: JP2003161429A
Authority: JP
Inventors: 勝祐小椋; 武和田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP2004361030A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の焼却設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物、汚泥または一般廃棄物（以下、単に、廃棄物という）を焼却するための焼却設備に、ロータリキルンを用いたものがある。
【０００３】
この種の焼却設備は、図２に示すように、ロータリキルン５１と、ストーカ式の二次燃焼炉５２とから構成されており、勿論、ロータリキルン５１においては、一次燃焼が行われる。
【０００４】
従来、このロータリキルン５１は、ほぼ水平軸心回りで回転自在に配置された横置き型の円筒状炉本体６１と、この炉本体６１の供給口６１ａ側に配置された廃棄物の投入用ホッパ６２と、同じく炉本体６１の供給口６１ａ側を覆うようにに配置されて一次空気を供給するためのフード部材６３とから構成されており、また炉本体６１の排出口６１ｂ側は、二次燃焼炉５２の側壁部５２ａ内に挿入されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記構成において、投入用ホッパ６２から廃棄物が炉本体６１内に投入されると、その供給口６１ａから排出口６１ｂに向って移動しながら一次燃焼が行われ、この一次燃焼した廃棄物および燃焼ガス（燃焼により生じた未燃ガスを含む燃焼排ガスである）は、その排出口６１ｂから二次燃焼炉５２内に導かれて、未燃ガスの二次燃焼が行われる。なお、二次燃焼炉５２におけるロータリキルン５１の挿入位置より上方の側壁部５２ａから二次空気が供給されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２８０５２４号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロータリキルン５１にて発生した燃焼ガスは、排出口６１ｂからそのまま二次燃焼炉５２内に入り、すなわち高温の燃焼ガスが炉本体６１の上部空間を通過して二次燃焼炉５２内に入るため、燃焼ガスの流れが偏り、二次燃焼炉５２内における残存酸素および二次空気との混合が悪くなるとともに二次燃焼炉５２内での滞留時間が短くなって、燃焼が充分に行われないという問題があった。さらに、ロータリキルン５１における炉本体６１から排出される燃焼ガスが、排出口６１ｂの端部に、直接当たるため、耐火材の損傷が激しいという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、二次燃焼炉での燃焼を充分に行い得るとともにロータリキルン側の排出口での損傷をできるだけ防止し得る廃棄物の焼却設備を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る廃棄物の焼却設備は、廃棄物の一次燃焼を行うロータリキルンと、このロータリキルンから排出された燃焼ガスを導き二次空気にて二次燃焼を行わせる二次燃焼炉とを有する焼却設備であって、
上記ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉の側壁部の下部に、ロータリキルン側に水平方向で突出してその排出口全体を覆うようにされた接続用壁体部を設けるとともに、この接続用壁体部の上記側壁部に対応する位置に、その開口部のほぼ上半部を覆うような高さでもって当該排出口から排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を垂下して設け、
さらに上記鉛直壁内に冷却用流体が供給される冷却室を形成するとともにその先端部に、当該冷却室に供給された冷却用流体を二次燃焼室側に向って斜め下方に噴出するための噴出ノズルまたは噴出穴を設け、
且つ上記冷却用流体として空気を用いるとともに、上記鉛直壁の冷却室に供給された空気を二次燃焼炉の二次燃焼室側に二次空気として噴出させるようにしたものである。
【００１１】
上記の構成によると、ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉側からロータリキルン側に向かって水平方向で突出された接続用壁体部側に、ロータリキルンから排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を設けたので、燃焼ガスが一旦下方に導かれた後、二次燃焼室内を上昇するため、燃焼ガスは乱流状態となり、したがって燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進されるとともに二次燃焼室内での滞留時間が長くなり、燃焼ガス中の未燃ガスの燃焼を促進させることができ、しかもこの鉛直壁内には冷却用流体として空気が供給される冷却室が設けられるとともにその先端部に設けられた噴出ノズルまたは噴出穴から冷却用の空気が二次空気として二次燃焼室内に噴出されるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合および未燃ガスの燃焼を一層促進させることができ、またロータリキルンにおける炉本体の排出口付近においては、高温の燃焼ガスが直接触れるのが防止されるため、耐火材の損傷を防止し得る。
【００１２】
また、鉛直壁を空気にて冷却するようにしたので、その長寿命化が図られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る焼却設備を、図面に基づき説明する。
この焼却設備は、図１に示すように、大きく分けて、廃棄物（例えば、汚泥、産業廃棄物など）の一次燃焼を行うためのロータリキルン（回転式焼却炉である）１と、このロータリキルン１から排出された廃棄物（一次燃焼された廃棄物である）を導き二次燃焼させる例えばストーカ式（ストーカ式以外のものでもよい）の二次燃焼炉２とから構成されている。
【００１４】
上記ロータリキルン１は、前後に配置された回転支持ローラ（図示せず）によりほぼ水平軸心回りで回転自在に支持された横置き型円筒状の炉本体１１と、この炉本体１１を所定方向に回転させる回転駆動装置（図示せず）と、上記炉本体１１の供給口１１ａ側に配置された廃棄物の投入用ホッパ１２と、上記炉本体１１の供給口１１ａ側を覆うように配置されたフード部材１３と、このフード部材１３を介して炉本体１１内に一次空気を供給する第１空気供給装置（少なくとも、送風機１４ａおよび空気供給管１４ｂを有するもの）１４とから構成されている。
【００１５】
また、上記二次燃焼炉２は、下部に燃焼用ストーカ部２１が設けられるとともに上部に縦長の二次燃焼室２２が設けられた炉本体２３を有し、また当該二次燃焼室２２の内壁面部に水管が多数配置されたものである。
【００１６】
次に、上記二次燃焼炉２におけるロータリキルン１との接続部分について説明する。
二次燃焼炉２における炉本体２３の側壁部（壁体部）２３ａの下部には、ロータリキルン１側に突出してその排出口１１ｂ近傍全体を覆うようにされた接続用壁体部２４が設けられるとともに、上記側壁部２３ａの下端（勿論、接続用壁体部２４側の下面でもよい）には、炉本体１１の排出口１１ｂに対応する位置で且つその開口部のほぼ上半部を覆うような高さでもって、鉛直壁２５が垂下して設けられている。
【００１７】
さらに、上記鉛直壁２５内には、冷却用空気（冷却用流体の一例）が供給される冷却室２５ａが設けられるとともに、その下端部（先端部）には、当該冷却室２５ａに供給された空気を二次燃焼室２２側に向って噴出するための噴出ノズル（噴出穴でもよい）２６が複数個形成されている。例えば、各噴出ノズル２６は、空気の噴出方向が二次燃焼室２２側で且つ斜め下方となるように設けられている。勿論、上記冷却室２５ａに冷却用空気を供給するための第２空気供給装置２７が具備されており、またこの第２空気供給装置２７は、第１空気供給装置１４と同様に、少なくとも送風機２７ａおよび空気供給管２７ｂを有している。
【００１８】
上記構成において、ロータリキルン１の炉本体１１内に廃棄物が投入されると、回転により上下動しながらその供給口１１ａから排出口１１ｂに向って移動する間に一次燃焼が行われ、この一次燃焼した廃棄物および燃焼ガス［未燃ガス（廃棄物の一次燃焼により生じたガス）を含む燃焼排ガスである］は、その排出口１１ｂから二次燃焼炉２に導かれて二次燃焼が行われる。
【００１９】
ところで、ロータリキルン１の炉本体１１内で一次燃焼した際の燃焼ガスは、その排出口１１ｂから二次燃焼室２２内に移動するが、図１の矢印ａにて示すように、その前方に設けられた鉛直壁２５により下方に迂回された後、二次燃焼室２２内に入り上方に向い二次燃焼が行われる。
【００２０】
このとき、鉛直壁２５の冷却室２５ａ内には、第２空気供給装置２７により冷却用空気が供給されて冷却が行われるとともに、この冷却用空気がその下端部に設けられた噴出ノズル２６から二次燃焼室２２側に二次空気として噴出される。勿論、この噴出ノズル２６から噴出された空気が燃焼ガスと混合することにより、燃焼ガス中の未燃分が燃焼する（二次燃焼）。
【００２１】
このように、鉛直壁２５により、炉本体１１の排出口１１ｂから排出される燃焼ガスの流れが遮られて、一旦、下方に導かれた後、二次燃焼室２２側にて上昇し二次燃焼が行われる。すなわち、従来のように、炉本体１１の上部をそのまま通過する（すり抜ける）ことなく、しかも乱流状態となるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進される。
【００２２】
また、鉛直壁２５の下端部から二次空気が燃焼ガス中に吹き込まれるため、燃焼ガスと二次空気との混合が促進されるとともに、鉛直壁２５による流れの転向と相俟って、燃焼ガスの二次燃焼室２２内での滞留時間を長くすることができ、したがって燃焼ガスの完全燃焼化を図ることができる。
【００２３】
さらに、ロータリキルン１からの燃焼ガスが一旦下方に導かれるため、炉本体１１の排出口１１ｂの付近における燃焼ガスとの接触が従来の場合に比べて少なくなり、したがって耐火材が激しく損傷するのが防止され、すなわち耐火材の損傷程度を小さくすることができる。
【００２５】
さらに、鉛直壁２５については、冷却せずに耐火材により形成したものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の廃棄物の焼却設備の構成によると、ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉側からロータリキルン側に向かって水平方向で突出された接続用壁体部側に、ロータリキルンから排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を設けたので、燃焼ガスが一旦下方に導かれた後、二次燃焼室内を上昇するため、燃焼ガスは乱流状態となり、したがって燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進されるとともに二次燃焼室内での滞留時間が長くなり、燃焼ガス中の未燃ガスの燃焼を促進させることができ、しかもこの鉛直壁内には冷却用流体として空気が供給される冷却室が設けられるとともにその先端部に設けられた噴出ノズルまたは噴出穴から冷却用の空気が二次空気として二次燃焼室内に噴出されるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合および未燃ガスの燃焼を一層促進させることができ、またロータリキルンにおける炉本体の排出口付近においては、高温の燃焼ガスが直接触れるのが防止されるため、耐火材の損傷を防止することができる。
【００２７】
また、鉛直壁を空気にて冷却するようにしたので、その長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃棄物の焼却設備の概略構成を示す断面図である。
【図２】従来例に係る廃棄物の焼却設備の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ロータリキルン
２二次燃焼炉
１１炉本体
１１ａ供給口
１１ｂ排出口
２２二次燃焼室
２３炉本体
２３ａ側壁部
２４接続用壁体部
２５鉛直壁
２５ａ冷却室
２６噴出ノズル
２７第２空気供給装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste incineration facility.
[0002]
[Prior art]
Some incineration facilities for incinerating industrial waste, sludge, or general waste (hereinafter simply referred to as waste) use a rotary kiln.
[0003]
As shown in FIG. 2, this type of incineration equipment includes a rotary kiln 51 and a stoker-type secondary combustion furnace 52. Of course, in the rotary kiln 51, primary combustion is performed.
[0004]
Conventionally, the rotary kiln 51 includes a horizontal cylindrical furnace body 61 that is rotatably arranged around a horizontal axis, and a waste charging hopper that is disposed on the supply port 61a side of the furnace body 61. 62 and a hood member 63 for supplying primary air, which is arranged so as to cover the supply port 61a side of the furnace body 61, and the discharge port 61b side of the furnace body 61 is secondary. It is inserted into the side wall 52a of the combustion furnace 52 (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
In the above configuration, when waste is introduced into the furnace main body 61 from the charging hopper 62, primary combustion is performed while moving from the supply port 61a toward the discharge port 61b. The primary combustion waste and combustion The gas (combustion exhaust gas containing unburned gas generated by combustion) is introduced into the secondary combustion furnace 52 from the discharge port 61b, and secondary combustion of the unburned gas is performed. In addition, secondary air is supplied from the side wall part 52a above the insertion position of the rotary kiln 51 in the secondary combustion furnace 52.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-280524 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the combustion gas generated in the rotary kiln 51 enters the secondary combustion furnace 52 as it is from the discharge port 61 b, that is, the high-temperature combustion gas passes through the upper space of the furnace body 61 and enters the secondary combustion furnace 52. Therefore, the flow of the combustion gas is biased, the mixing of residual oxygen and secondary air in the secondary combustion furnace 52 becomes worse, and the residence time in the secondary combustion furnace 52 is shortened, so that combustion is sufficiently performed. There was a problem of not being able to. Furthermore, since the combustion gas discharged from the furnace body 61 in the rotary kiln 51 directly hits the end of the discharge port 61b, there has been a problem that the refractory material is severely damaged.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a waste incineration facility capable of sufficiently performing combustion in a secondary combustion furnace and capable of preventing damage at the rotary kiln side outlet as much as possible.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a waste incineration facility according to claim 1 of the present invention is a rotary kiln that performs primary combustion of waste, and a combustion gas discharged from the rotary kiln that leads to secondary air. An incineration facility having a secondary combustion furnace for performing secondary combustion,
A connection wall portion that protrudes in the horizontal direction on the rotary kiln side so as to cover the entire discharge port is provided at the lower portion of the side wall portion of the secondary combustion furnace corresponding to the discharge port of the rotary kiln, and this connection A vertical wall is suspended at a position corresponding to the side wall portion of the wall portion for use so that the combustion gas discharged from the discharge port is bypassed downward at a height that covers substantially the upper half of the opening. Provided,
Further, a cooling chamber to which a cooling fluid is supplied is formed in the vertical wall, and the cooling fluid supplied to the cooling chamber is ejected obliquely downward toward the secondary combustion chamber at the tip thereof. A jet nozzle or a jet hole,
In addition, air is used as the cooling fluid, and the air supplied to the cooling chamber of the vertical wall is ejected as secondary air to the secondary combustion chamber side of the secondary combustion furnace .
[0011]
According to the above configuration, the combustion gas discharged from the rotary kiln is directed downward to the connecting wall body side protruding in the horizontal direction from the secondary combustion furnace side corresponding to the rotary kiln discharge port to the rotary kiln side. Since the combustion gas is once guided downward and then rises in the secondary combustion chamber, the combustion gas is in a turbulent state, so that the combustion gas, residual oxygen and secondary air mixing a longer residence time in the secondary combustion chamber while being accelerated, Ki out thereby promoting combustion of the unburned gas in the combustion gases, yet in this vertical wall air is supplied as a cooling fluid And a cooling air is ejected as secondary air into the secondary combustion chamber from the ejection nozzle or ejection hole provided at the tip thereof, so that the combustion gas, residual oxygen and secondary air It can be mixed and the combustion of the unburnt gas further promotion and in the vicinity of the outlet of the furnace body in the rotary kiln, since the hot combustion gases are prevented from directly touching, to prevent damage to the refractory material obtain.
[0012]
Further, since the vertical wall is cooled with air , the life of the vertical wall can be extended.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, incineration equipment concerning an embodiment of the invention is explained based on a drawing.
As shown in FIG. 1, the incinerator is roughly divided into a rotary kiln (rotary incinerator) 1 for primary combustion of waste (for example, sludge, industrial waste, etc.), and a rotary kiln. For example, it is composed of a secondary combustion furnace 2 of, for example, a stoker type (which may be other than the stoker type) that guides the waste discharged from the kiln 1 (which is waste that has been subjected to primary combustion) and performs secondary combustion.
[0014]
The rotary kiln 1 includes a horizontal cylindrical furnace main body 11 that is rotatably supported around a horizontal axis by rotation support rollers (not shown) arranged at the front and rear, and the furnace main body 11 in a predetermined direction. And a rotation driving device (not shown) for rotating the apparatus, a waste hopper 12 disposed on the supply port 11 a side of the furnace body 11, and the supply port 11 a side of the furnace body 11. The hood member 13 and a first air supply device (at least having a blower 14a and an air supply pipe 14b) 14 for supplying primary air into the furnace body 11 through the hood member 13 are configured.
[0015]
The secondary combustion furnace 2 has a furnace body 23 in which a combustion stoker unit 21 is provided in the lower part and a vertically long secondary combustion chamber 22 is provided in the upper part, and an inner wall of the secondary combustion chamber 22 is provided. Many water pipes are arranged on the surface.
[0016]
Next, the connection part with the rotary kiln 1 in the said secondary combustion furnace 2 is demonstrated.
A connecting wall body 24 that protrudes toward the rotary kiln 1 and covers the entire vicinity of the discharge port 11b is provided below the side wall (wall body) 23a of the furnace body 23 in the secondary combustion furnace 2. In addition, the lower end of the side wall portion 23a (of course, the lower surface on the side of the connecting wall portion 24) may cover the upper half of the opening at a position corresponding to the discharge port 11b of the furnace body 11. With such a height, the vertical wall 25 is provided to hang down.
[0017]
Further, a cooling chamber 25a to which cooling air (an example of a cooling fluid) is supplied is provided in the vertical wall 25, and the lower end portion (tip portion) is supplied to the cooling chamber 25a. A plurality of ejection nozzles (may be ejection holes) 26 for ejecting air toward the secondary combustion chamber 22 are formed. For example, each ejection nozzle 26 is provided such that the air ejection direction is on the secondary combustion chamber 22 side and obliquely downward. Of course, a second air supply device 27 for supplying cooling air to the cooling chamber 25a is provided, and the second air supply device 27 is at least a blower 27a, like the first air supply device 14. And an air supply pipe 27b.
[0018]
In the above configuration, when waste is put into the furnace body 11 of the rotary kiln 1, primary combustion is performed while moving up and down by rotation and moving from the supply port 11a toward the discharge port 11b. Combusted waste and combustion gas [combustion exhaust gas including unburned gas (gas generated by primary combustion of waste)] is led to the secondary combustion furnace 2 through the discharge port 11b to perform secondary combustion. Is called.
[0019]
By the way, although the combustion gas at the time of primary combustion in the furnace body 11 of the rotary kiln 1 moves into the secondary combustion chamber 22 from the discharge port 11b, as shown by an arrow a in FIG. After being detoured downward by the provided vertical wall 25, it enters the secondary combustion chamber 22 and secondary combustion is performed upward.
[0020]
At this time, the cooling air is supplied into the cooling chamber 25a of the vertical wall 25 by the second air supply device 27 to be cooled, and the cooling air is discharged from the ejection nozzle 26 provided at the lower end thereof. It is ejected as secondary air to the secondary combustion chamber 22 side. Of course, when the air ejected from the ejection nozzle 26 is mixed with the combustion gas, the unburned component in the combustion gas is combusted (secondary combustion).
[0021]
As described above, the flow of the combustion gas discharged from the discharge port 11b of the furnace body 11 is blocked by the vertical wall 25, and once guided downward, it rises on the secondary combustion chamber 22 side and becomes the secondary. Combustion takes place. That is, since it does not pass through the upper part of the furnace body 11 as it is in the prior art and is in a turbulent state, mixing of the combustion gas with residual oxygen and secondary air is promoted.
[0022]
Further, since secondary air is blown into the combustion gas from the lower end of the vertical wall 25, mixing of the combustion gas and the secondary air is promoted, and in combination with the flow reversal by the vertical wall 25, combustion occurs. The residence time of the gas in the secondary combustion chamber 22 can be lengthened, and therefore the combustion gas can be completely combusted.
[0023]
Further, since the combustion gas from the rotary kiln 1 is once led downward, the contact with the combustion gas in the vicinity of the discharge port 11b of the furnace body 11 is reduced as compared with the conventional case, and thus the refractory material is severely damaged. Is prevented, that is, the degree of damage to the refractory material can be reduced.
[0025]
Further, the vertical wall 25 may be formed of a refractory material without cooling.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the waste incineration facility of the present invention, on the connecting wall body side protruding in the horizontal direction from the secondary combustion furnace side corresponding to the discharge port of the rotary kiln toward the rotary kiln side. Since the vertical wall that bypasses the combustion gas discharged from the rotary kiln is provided downward, the combustion gas rises in the secondary combustion chamber after the combustion gas is once guided downward, so that the combustion gas is in a turbulent state. the residence time in the secondary combustion chamber with the mixing of the combustion gas and the residual oxygen and the secondary air is accelerated becomes longer, Ki out thereby promoting combustion of the unburned gas in the combustion gas, yet this vertical wall A cooling chamber to which air is supplied as a cooling fluid is provided inside, and cooling air is jetted into the secondary combustion chamber as secondary air from a jet nozzle or jet hole provided at the tip thereof. Mixing and combustion of unburnt gas of the burnt gas and the residual oxygen and secondary air can be further accelerated, and in the vicinity of the outlet of the furnace body in the rotary kiln, hot combustion gases are prevented from directly touching Therefore, damage to the refractory material can be prevented.
[0027]
In addition, since the vertical wall is cooled with air , the service life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a waste incineration facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a waste incineration facility according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary kiln 2 Secondary combustion furnace 11 Furnace main body 11a Supply port 11b Discharge port 22 Secondary combustion chamber 23 Furnace main body 23a Side wall part 24 Connection wall part 25 Vertical wall 25a Cooling chamber 26 Injection nozzle 27 Second air supply apparatus

Claims

An incineration facility having a rotary kiln that performs primary combustion of waste, and a secondary combustion furnace that guides combustion gas discharged from the rotary kiln and performs secondary combustion with secondary air,
A connection wall portion that protrudes in the horizontal direction on the rotary kiln side so as to cover the entire discharge port is provided at the lower portion of the side wall portion of the secondary combustion furnace corresponding to the discharge port of the rotary kiln, and this connection A vertical wall is suspended at a position corresponding to the side wall portion of the wall portion for use so that the combustion gas discharged from the discharge port is bypassed downward at a height that covers substantially the upper half of the opening. Provided,
Further, a cooling chamber to which a cooling fluid is supplied is formed in the vertical wall, and the cooling fluid supplied to the cooling chamber is ejected obliquely downward toward the secondary combustion chamber at the tip thereof. A jet nozzle or a jet hole,
The waste is characterized in that air is used as the cooling fluid, and the air supplied to the cooling chamber of the vertical wall is ejected as secondary air to the secondary combustion chamber side of the secondary combustion furnace . Incineration facilities.