JP4415087B2 - Incinerator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば家庭ゴミ等の一般廃棄物や、産業廃棄物等の焼却処理に用いられる焼却炉に関するものである。 The present invention relates to an incinerator used for incineration of, for example, general waste such as household waste and industrial waste.
従来、焼却炉として、炉体に設けられた開閉可能な投入口から焼却物を投入して燃焼室内でバーナーにより焼却物を燃焼させ、燃焼により生じる煤煙を煙突体から排出する構造のものが一般的であるが、このような一次的な燃焼方式では、炉体内での焼却物の燃焼が不完全燃焼となり易く、ダイオキシンなどの有害物質や粉塵、COを含む煤煙などを大量に大気中に放出し、環境汚染の大きな原因となっている。 Conventionally, as an incinerator, an incinerator is generally introduced from an openable / closable inlet provided in the furnace body, the incinerator is burned by a burner in a combustion chamber, and the smoke generated by the combustion is discharged from the chimney. However, with such a primary combustion method, combustion of incinerated materials in the furnace tends to be incomplete combustion, releasing a large amount of harmful substances such as dioxin, dust, and CO-containing smoke. It is a major cause of environmental pollution.
そこで、焼却物を燃焼させるための一次燃焼室に加え、この一次燃焼室からの燃焼ガスを更に燃焼させるための二次燃焼室を一次燃焼室の上方で炉体内部に形成し、再燃バーナーにより再燃焼させるようにして、COなどの未燃焼ガスや煤煙の燃焼を促進するようにしたものが、例えば特許文献1や特許文献2で提案されている。
Therefore, in addition to the primary combustion chamber for burning the incinerated products, a secondary combustion chamber for further combustion of the combustion gas from the primary combustion chamber is formed inside the furnace body above the primary combustion chamber, and a reburn burner is used. For example,
しかし、この特許文献1や特許文献2の燃焼炉は、二次燃焼室を設けたことによりある程度の燃焼効果を高めることができるが、二次燃焼室が一次燃焼室の上段に隔壁によって区分けされた状態で個別に設けられているため、焼却炉全体が大型化すると共に、二次燃焼室の熱が一次燃焼室内の焼却物の加熱に利用されることがないので、熱損失が大きく燃料費等の運転コストが高くついて不経済であるといった問題点があった。
However, although the combustion furnaces of
また、別案として、炉体内に乾溜ガス室を設けて、この乾溜ガス室に輻射筒を貫通させ、バーナーで輻射筒内に火炎を供給して輻射筒の輻射加熱により乾溜ガス室内で焼却物を輻射加熱することにより乾溜ガスを発生させ、輻射筒に連なる燃焼室で乾溜ガスを燃焼するようしたものが特許文献3で開示されている。 As another alternative, a pyrolysis gas chamber is provided in the furnace body, a radiation tube is passed through the pyrolysis gas chamber, a flame is supplied into the radiation tube by a burner, and the incineration material is generated in the pyrolysis gas chamber by radiation heating of the radiation tube. Patent Document 3 discloses a method in which dry distillation gas is generated by radiative heating of the gas and the dry distillation gas is combusted in a combustion chamber connected to the radiation cylinder.
この特許文献3の焼却炉によれば、燃焼室で焼却される乾溜ガスの熱はバーナーの火炎と共に全て排気筒から外部に排出される構成となっているため熱損失が大きく、構造が簡単ではあるが燃焼効率が悪くて燃費が高くつく等の欠点がある。また、焼却物に水分が多く含むような場合には、筒からの輻射熱だけでは水分を蒸発させるのに時間がかかり、トータル的な燃焼時間が長くなるといった問題点があった。
そこで本発明は上記の課題を解決することを図るものであって、コンパクトで燃焼効率がよく、排出ガスが無煙、無臭でしかもダイオキシン等の有害物質や、粉塵、COなどの発生を著しく減少させることのできる焼却炉を低コストで提供することを主たる目的とするものである。 Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and is compact and has good combustion efficiency, and the emission gas is smokeless and odorless, and the generation of harmful substances such as dioxin, dust, and CO is remarkably reduced. The main purpose is to provide an incinerator that can be used at low cost.
上記目的を達成する為に本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明に係る焼却炉にあっては、焼却物を乾溜ガス化するための乾溜ガス室を内部に備えた炉体と、乾溜ガス室に焼却物を投入するための投入口と、乾溜ガス室で発生した乾溜ガスを焼却するための燃焼筒と、燃焼筒内に乾溜ガスを流入するために燃焼筒周壁に形成された乾溜ガス流入孔と、燃焼筒内の乾溜ガスを燃焼させるための燃焼器と、燃焼筒内の排ガスを外部に排出するための煙突とからなり、前記燃焼筒は乾溜ガス室の領域を貫通して配置され筒壁からの放射熱により焼却物を加熱して乾溜ガス室内に乾溜ガスを発生させるように形成されており、燃焼筒内の排ガスの一部を乾溜ガス室に還流する排気循環流路が設けられており、更に、前記燃焼筒が乾溜ガス室を上下に貫通して配置されていてその上端に燃焼器が設けられ、乾溜ガス室の上部で燃焼筒周壁に乾溜ガスを流入させるための前記乾溜ガス流入孔が設けられており、燃焼筒下部に前記乾溜ガス室に連なる排気循環流路並びに前記煙突に連なる排気口が設けられている構造とした。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means. That is, in the incinerator according to the present invention, a furnace body provided with a dry distillation gas chamber for converting the incinerated product into dry distillation gas, an inlet for introducing the incinerated product into the dry distillation gas chamber, and a dry distillation A combustion cylinder for incinerating the dry distillation gas generated in the gas chamber, a dry distillation gas inlet hole formed in the peripheral wall of the combustion cylinder for flowing the dry distillation gas into the combustion cylinder, and for burning the dry distillation gas in the combustion cylinder And a chimney for exhausting the exhaust gas in the combustion cylinder to the outside, the combustion cylinder is disposed through the region of the dry distillation gas chamber and heats the incineration by radiant heat from the cylinder wall An exhaust gas circulation passage is provided to recycle part of the exhaust gas in the combustion cylinder to the dry distillation gas chamber, and the combustion cylinder is further formed in the dry distillation gas chamber. Is disposed through the top and bottom, and a combustor is provided at the upper end. The dry distillation gas inflow hole for allowing the dry distillation gas to flow into the peripheral wall of the combustion cylinder is provided at the upper part of the dry distillation gas chamber, and an exhaust circulation channel connected to the dry distillation gas chamber and an exhaust outlet connected to the chimney are provided at the lower part of the combustion cylinder The structure is provided .
本発明の焼却炉は上記の如く構成したので、燃焼室の筒壁からの放射熱によって焼却物が加熱されて乾溜ガス化され、この乾溜ガスが燃焼筒内に流入して燃焼器により燃焼されることにより無煙、無臭でしかもダイオキシン等の有害物質や、粉塵、COなどの発生を著しく減少させることができ、加えて、燃焼筒内の排ガスの一部を乾溜ガス室に還流する排気循環流路を設けた構造となっているため、燃焼器の火炎や乾溜ガス燃焼後の高温の排ガスを再度焼却物の加熱に利用することができ、これにより燃焼筒の筒壁からの放射熱と還流された高温の排ガスの加熱によって燃焼効率を一層高めることができるとともに、燃費の節減を図ることができる。更に本発明では、燃焼筒が乾溜ガス室を上下に貫通して配置されていてその上端に燃焼器が設けられ、乾溜ガス室の上部で燃焼筒周壁に乾溜ガスを流入させるための前記乾溜ガス流入孔が設けられており、燃焼筒下部に前記乾溜ガス室に連なる排気循環流通路並びに前記煙突に連なる排気口が設けられている構造としたので、燃焼筒内の乾溜ガス燃焼後の高温の排ガスの熱を、燃焼筒上部から下部にわたって広い範囲で筒壁からの放射熱として有効に利用できると共に、燃焼筒から乾溜ガス室に連なる排気循環流路を簡単に形成できて構造の簡略化を図ることができる、といった優れた効果がある。
Since the incinerator according to the present invention is configured as described above, the incinerated product is heated to dry distillation gas by the radiant heat from the cylindrical wall of the combustion chamber, and this dry distillation gas flows into the combustion cylinder and is burned by the combustor. This makes it possible to significantly reduce the generation of smokeless, odorless and harmful substances such as dioxins, dust, CO, etc., and in addition, an exhaust circulation flow that recirculates part of the exhaust gas in the combustion cylinder to the dry distillation gas chamber Since the structure is provided with a passage, high-temperature exhaust gas after combustion of the combustor and dry distillation gas can be used again for heating the incinerated product, thereby radiating heat and reflux from the cylinder wall of the combustion cylinder it is possible to further enhance the combustion efficiency by heating high temperature exhaust gas, Ru can be achieved savings in fuel consumption. Further, in the present invention, the combustion cylinder is disposed vertically through the dry distillation gas chamber, and a combustor is provided at an upper end of the combustion cylinder, and the dry distillation gas for allowing the dry distillation gas to flow into the peripheral wall of the combustion cylinder at the upper part of the dry distillation gas chamber. An inflow hole is provided, and an exhaust circulation passage that is connected to the dry gas chamber and an exhaust port that is connected to the chimney are provided in the lower part of the combustion cylinder. The heat of the exhaust gas can be effectively used as radiant heat from the cylinder wall in a wide range from the upper part to the lower part of the combustion cylinder, and the exhaust circulation flow path connecting from the combustion cylinder to the dry distillation gas chamber can be easily formed to simplify the structure. Ru can be achieved, there is an excellent effect such.
(その他の課題を解決するための手段及び効果)
上記発明において、乾溜ガス室内の焼却物を燃焼させて燃焼ガスを乾溜ガス室に生じさせるための第2の燃焼器を乾溜ガス室に設ける構造としてもよい。
これにより、乾溜ガス室内での乾溜ガスの発生を更に促進させることができる。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, a structure may be provided in which a second combustor for burning the incinerated material in the dry distillation gas chamber to generate combustion gas in the dry distillation gas chamber is provided in the dry distillation gas chamber.
Thereby, generation | occurrence | production of the dry distillation gas in a dry distillation gas chamber can further be accelerated | stimulated.
また本発明では、前記燃焼器が、燃料噴射ノズルと、該噴射ノズルの燃料噴射軸線に対して接線方向に空気を供給する空気旋回供給器とを備えていて、供給される空気に渦流を発生させるように形成されている構造とするのがよい。
これにより、空気と燃料とが効率よく混合、攪拌され、燃焼効率を高めることが可能となる。
In the present invention, the combustor includes a fuel injection nozzle and an air swirl supply device that supplies air in a tangential direction with respect to the fuel injection axis of the injection nozzle, and generates a vortex in the supplied air. It is preferable that the structure is formed so that the
Thereby, air and fuel are mixed and stirred efficiently, and it becomes possible to improve combustion efficiency.
以下において本発明にかかる焼却炉の具体的な内容を図に示した実施例に基づき説明する。図1並びに図2は本発明の焼却炉の第1の実施例を示すものであって、符号1で炉本体を示す。炉本体1の内部には乾溜ガス室2が設けられ、焼却物をこの乾溜ガス室2に投入するための投入口3が炉本体1の壁面に設けられている。また、乾溜ガス室2内には上下に貫通する燃焼筒4が設けられている。
The specific contents of the incinerator according to the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. 1 and 2 show a first embodiment of an incinerator according to the present invention. A dry
前記燃焼筒4は、乾溜ガス室2内の上部で乾溜ガスを燃焼筒4内に流入するための乾溜ガス流入孔5が設けられており、この乾溜ガス流入孔5から燃焼筒4内に流入した乾溜ガスを燃焼させるためのバーナー等の燃焼器6が燃焼筒4の上端に設けられている。また、燃焼筒4の下部には乾溜ガスを燃焼することによって生じた排ガスを外部に排出するための煙突12が排気口7を介して接続されている。更に、燃焼筒4内の排ガスの一部を燃焼筒4の下部から乾溜ガス室2の下方部分に還流する排気循環流路8が設けられている。この排気循環流路8は燃焼筒4の下端を乾溜ガス室2で開口させることによって形成されている。
The
上記燃焼器6は、燃料噴射ノズル9と、該噴射ノズル9の燃料噴射軸線に対して接線方向に空気を供給する空気旋回供給器10、燃焼用空気取入れ口11並びに点火装置(図示外)とを備えていて、空気旋回供給器10は図3に示すように、断面リング状の形態をなし、外周面から内側空間に向かって接線方向に開口した複数の空気導入孔10aを備え、ここから導入した空気と燃料噴射ノズル9からの燃料とによる火炎に渦流を発生させるように形成されている。
The
上記の構成において、乾溜ガス室2に焼却物Cを投入して燃焼器6を作動させると、燃焼筒4の筒壁から生じる放射熱と、排気循環流路8からの燃焼筒4の高温の排ガスによって乾溜ガス室2内に乾溜ガスが発生する。この乾溜ガスは、乾溜ガス流入孔5から燃焼筒4内に流入して燃焼器6の火炎により燃焼され、その排ガスの一部は煙突から外部に排出され、残りは排気循環流路8から乾溜ガス室2に還流される。このようにして、燃焼筒4内での乾溜ガスの燃焼によって焼却物がほぼ完全に燃焼され、煙突12から排出される排ガスが無煙、無臭で、しかもダイオキシン等の有害物質や、粉塵、COなどの含有量を著しく減少させることができると共に、燃焼筒4の筒壁からの放射熱と還流された高温の排ガスの加熱によって燃焼効率を高めることができ、燃費の節減を図ることができる。尚、前記燃焼筒4は、炉本体1内に配置される部分において、鉄等の熱伝導性に優れた材料で形成するのが好ましい。これにより燃焼筒4の筒壁からの放射熱の熱量を高めることができる。
In the above configuration, when the
また、燃焼器6において、噴射ノズル9の燃料噴射軸線に対して空気旋回供給器10の空気導入孔10aから接線方向に空気が供給されるので、点火された火炎に渦流が発生して空気と燃料とが効率よく混合攪拌され、効率よく燃焼させることができる。
Further, in the
図4は、図1で示した実施例の燃焼筒4の下端と煙突12との連絡部分に若干の修正を加えたものであって、煙突12に連なる配管13を燃焼筒4の下端開口部から差し込んで形成されており、配管13と燃焼筒4の筒壁との隙間が排気循環流路8として形成されている。この場合も、先の図1で示した実施例と同様な効果を発揮することができる。
FIG. 4 shows a slight modification of the connecting portion between the lower end of the
また本発明では、図5に示すように、燃焼筒4の一部を乾溜ガス室2に貫通させ、他の部分を炉体1の外部に配置するようにしてもよい。この場合、燃焼筒4の筒壁からの乾溜ガス室2内に与える放射熱量は低下するが、排気循環流路8からの高温の還流排ガスによって充分に熱量を補填することができる。
In the present invention, as shown in FIG. 5, a part of the
尚、本発明では必要に応じて、例えば、燃焼し難い焼却物を焼却するような場合には、図6に示すように、第2の燃焼器14を乾溜ガス室2の下方に設置するようにしてもよい。
In the present invention, if necessary, for example, when incineration that is difficult to burn is incinerated, the
更に加えて本発明では、図7に示すように、炉本体1の外側で、燃焼筒4の排気口7から煙突12に連なる煙道12’の中間位置に、流量調節弁15を設けてつまみ15`を操作することにより煙道12’の流量を調節出来るようにするのが好ましい。これにより、焼却物の量や内容に応じて変化する乾溜ガスの発生の程度に対応して、流量調節弁15を操作することにより、乾溜ガス室2に還流される排ガス流量を調節することが出来る。
In addition, in the present invention, as shown in FIG. 7, a
本発明では上記した実施例に特定されるものではく、本発明の構成要件を備え、且つ上記した効果を有する範囲内で適宜変更して実施することができることは勿論である。 Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the structural requirements of the present invention and the effects described above.
本発明の焼却炉は家庭用に限らず、事業所や工場内での簡易焼却炉としても広範囲に利用することが可能である。 The incinerator of the present invention is not limited to home use, and can be used in a wide range as a simple incinerator in a business office or factory.
1 炉本体
2 乾溜ガス室
3 投入口
4 燃焼筒
5 乾溜ガス流入孔
6 燃焼器
8 排気循環流路
9 燃料噴射ノズル
10 空気旋回供給器
11 空気取入れ口
12 煙突
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The combustor includes a fuel injection nozzle and an air swirl supply device that supplies air in a tangential direction with respect to a fuel injection axis of the injection nozzle, and is configured to generate a vortex in the supplied air. The incinerator according to claim 1 or 2.
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