JP4832118B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4832118B2 JP4832118B2 JP2006061630A JP2006061630A JP4832118B2 JP 4832118 B2 JP4832118 B2 JP 4832118B2 JP 2006061630 A JP2006061630 A JP 2006061630A JP 2006061630 A JP2006061630 A JP 2006061630A JP 4832118 B2 JP4832118 B2 JP 4832118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber body
- combustion
- combustion chamber
- water
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/20—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having rotating or oscillating drums
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/46—Recuperation of heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/20—Rotary drum furnace
- F23G2203/202—Rotary drum furnace rotating around substantially vertical axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/20—Rotary drum furnace
- F23G2203/204—Rotary drum furnace having non-circular inner cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/20—Rotary drum furnace
- F23G2203/205—Rotary drum furnace with water-cooled wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
- F23M2900/05004—Special materials for walls or lining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
- F23M2900/09061—Moving baffles, e.g. rotating baffles, for creating vortices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
Description
燃焼室体1の内筒部20は、燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体21で構成されている。また、粉粒体21は、燃焼室体1の遠心力で外筒部10側に押しつけられて燃焼室体1の内壁を形成する耐熱流体となる。
外側室体50には、燃焼室体1から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管90が接続されている。このガス回収管90で取り出されたガスは、動力タービン96を作動させ動力タービン96から動力を取り出せるようになっている。動力タービン96の動力は、例えば、発電機の動力として用いられる。
また、外側室体50の内壁には、燃焼室体1の外筒部10の外面に向けて冷却水を噴出して外筒部10を冷却する冷却水噴出口8が多数設けられている。
流動物が燃焼させられると、燃焼室体1の上部開口3から排気され外側室体50を介してガス回収管90からガスが回収され、動力タービン96で動力が取り出される。
この場合、燃焼室体への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになる。
また、水供給部から水が供給されると、水供給部からの水は、粉粒体同士の隙間を通るとともに燃焼室体の回転により遠心力で外筒部側に押しつけられて外筒部の内側面を流下していく。
これにより、燃焼室体内においては、外筒部の内側面に水が流下しており、内筒部側からの燃焼による熱によりこの水が蒸発していき、外筒部の内側面を流下する水が蒸発する際の潜熱によって燃焼による熱が奪われるので、燃焼による熱が直接外筒部に伝達されなくなり、外筒部の冷却が確実に行なわれる。そのため、外筒部に、高温に耐えうるしかも加工が難しい、例えば、タングステン等の高価な材料を用いなくてもよくなり、装置全体の製造コストの低減を図ることができる。
更に、外筒部の内側面の水が蒸発して水蒸気となると、水蒸気は、粉粒体同士の隙間を通り水蒸気取出部から取り出される。
水供給部から外筒内に水を供給するには、上部回転軸の内面に水を流下させて上部開口から流入させる。これにより、水供給部の水は上部回転軸を流れるので、上部開口からの上部回転軸側に流出した排気や燃焼による熱に対して、上部回転軸側を冷却することができる。そのため、上部回転軸等の変形が防止されるので、装置を安定して作動させることができる。
この水蒸気取出部においては、上部開口から流出した水蒸気が、外筒部の上壁外面と上面板との間に形成された空間から、燃焼物の燃焼による排気とともに取り出される。
この場合、上記空間の出口側に複数の羽根を有し上記入口から該空間内に流入する水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことが有効である。
これにより、燃焼室体内で燃焼物を燃焼させると、外筒部の上壁外面と上面板との間に形成された空間から水蒸気及び排気がタービンに導かれ、このタービンにより燃焼室体が回転させられるので、燃焼室体を駆動させる装置等を用いて燃焼室体を回転させなくても燃焼室体を自ずと回転させることができる。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
これにより、ガイド管が空間の入口から出口側のタービンに向けて水蒸気を導くので、タービンの羽根に水蒸気及び排気が確実に作用するようになる。また、ガイド管により水供給部からの水がタービンに向けて導かれると、ガイド管内で水が排気からの熱で蒸発し水蒸気となるので、ガイド管内で生じた水蒸気もタービンの羽根に作用するようになり、効率的にタービンを作動させることができる。また、ガイド管を通過する排気が高温であってもガイド管で導かれる水がガイド管を内側から冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管やタービンの羽根等の変形を防止することができる。尚、蒸発しなかった水は、タービンの羽根に衝突して蒸発する。
この場合、上記ガイド管の外側を水が流入する冷却通路としたことが有効である。
これにより、ガイド管を通過する排気が高温であっても冷却通路の水がガイド管を冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管やタービンの羽根等の変形を防止することができる。更に、冷却通路の水がガイド管から加熱されて蒸発すると、燃焼室体が回転しているので、水よりも比重の軽い水蒸気は軸心側に移動し、ガイド管から流出していく。
また、排気等の熱によりガイド管の外側で水蒸気が発生させられ、この水蒸気がタービンの羽根に送られるので、タービンにより効率的に燃焼室体に回転力を付与することができる。
この水蒸気取出部においては、水蒸気が水蒸気取出部である貫通孔から取り出されると、水蒸気が、外筒部の下壁外面と下面板との間に形成された空間に設けたタービンに導かれる。これにより、燃焼室体内で燃焼物を燃焼させると、このタービンにより燃焼室体が回転させられるので、燃焼室体を駆動させる装置等を用いて燃焼室体を回転させなくても燃焼室体を自ずと回転させることができる。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
これにより、フィルタで外筒部の下壁が覆われているので、貫通孔等から粉粒体が流出する事態が防止されるとともに、貫通孔側から流出する水蒸気を遮らないようにできる。
これにより、外筒部の下部から内筒部内の燃焼している部分を遠ざけることができ、外筒部の下部の変形を防止することができる。
水素噴射ノズルと酸素噴射ノズルから、適時に、水素及び酸素を噴射することにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ったりすることができる。
この場合、上記外側室体に、上記燃焼室体から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管を接続し、上記酸素噴射ノズルに接続され上記ガス取出管からのガスの一部を該酸素噴射ノズルからガスを噴射させて上記燃焼室体内にガスを還流させるガス環流管路を設けたことが有効である。
これにより、流動物噴射ノズルの内側の流動物噴射ノズルから噴射されたガスが、流動物噴射ノズルからの流動物を燃焼室体内に広く拡散させるので、流動物の分布が均一になり、内筒部内での燃焼物の燃焼を効率的に行なわせることができる。
燃焼室体内で生成された灰分は、燃焼室体の下部に落下し、下部開口を通り、灰分排出通路部から灰分排出口に導かれる。これにより、灰分排出口から灰分を取り出すことができる。
これにより、燃焼室体内で蒸発しなかった水供給部からの水は、水排出孔から排出されていく。そのため、燃焼室体内に余分な水が残らなくなり、燃焼物の燃焼に影響する事態を防止できる。
これにより、流動物供給部以外からも燃焼物を燃焼室体内に投入することができる。
外筒部10の上壁11外面には、上壁11外面に空間を隔てて対峙する上面板14が設けられている。上面板14は、後述のガイド管115が貫通した筒体116を介して上壁11に設けられている。また、上面板14には、下端が上部開口3に同軸で連通する管状の上部回転軸16が設けられている。
また、外筒部10の下壁12外面には、上端が下部開口2として構成される管状の下部回転軸17が設けられている。
図1に示すように、燃焼室体1の内筒部20は、燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体21で構成されるとともに燃焼室体1の遠心力で外筒部10側に押しつけられて燃焼室体1の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。粉粒体21は、例えば、タングステンで構成されている。
水素噴射ノズル36には、水素タンク38aからの水素を水素噴射ノズル36に送給する水素送給管38が接続されている。酸素噴射ノズル37は、酸素タンク39aからの酸素を送給する酸素送給管39に接続されている。
また、酸素送給管39には、大気を取り入れて酸素送給管39に空気を供給する空気供給部40が接続されている。空気供給部40は、大気を吸引して圧送する空気圧送ポンプ41と、酸素送給管39に接続され圧送された空気が流れる空気送給管42とを備えてなる。
更に、酸素噴射ノズル37を接地するとともに、水素噴射ノズル36を帯電させる着火装置45が設けられている。着火装置45は、水素噴射ノズル36を帯電させて、水素噴射ノズル36と酸素噴射ノズル37の間に放電による火花を生じさせて着火する。
尚、図中、46は逆止弁であり、47は電磁バルブである。
この電磁バルブ34aは、図示しない制御部により、燃焼室体1内の温度が燃焼室体1が耐久可能な範囲内になるように、その開度が制御される。
図中、48は、流動物噴射ノズルから安定的に流動物を噴射させるためアキュームレータであり、49は、流動物の逆流を防ぐ逆止弁である。
外側室体50の天井面52は、図9に示すように、その外周縁が、側面51の上端に設けたフランジ51aにボルト53及びダブルナット54で結合されている。また、ボルト53の頭と天井面52の上面の間には、コイルスプリング55が介装されており、外側室体50内の圧力が異常に高くなった際に、天井面52が側面51から離間して外側室体50内の気体を放出できるようになっている。
上部側軸受56の上端には、上部側軸受56を上側に延設してなる円筒体58が設けられている。円筒体58の上端には、上部回転軸16の開口に対峙した透明なガラス体59が設けられている。ガラス体59は、一対のガラス板59aで構成され、一対のガラス板59a間には、後述のガラス冷却管87が接続されている。そして、ガラス体59は、燃焼室体1内部で発生する光を取り出し可能になっており、ガラス体59から取り出された光は、例えば、主にレーザ光線として利用される。
また、ガラス体59近傍には、光電管センサで構成され、ガラス体59から取り出された光の温度を検知する検知センサ60が設けられている。この検知センサ60は、電磁バルブ34aを制御する制御部に接続されており、制御部は、検知センサ60の検知に基づいて電磁バルブ34aの開度を調整する。
ダクト61は、燃焼物投入口62側から上部側軸受56に向けて下って傾斜するとともに、左右に一対設けられている。また、ダクト61は、その燃焼物投入口62側が、椀状に形成され、燃焼物の投入が容易になっている。ダクト開閉機構63は、ダクト61の外側に回転可能に設けられ中心と外縁の間の平面がダクト61を横切るとともに中心と外縁の間の平面に燃焼物が通る孔64を有した一対の円盤状のディスク65と、一対のディスク65の中心に貫通されてこの一対のディスク65に一体に形成された軸部66を軸X周りに回転させる駆動装置67とを備えてなる。
また、孔64は、回転方向の逆方向に徐々に幅が狭くなるように形成されている。更に、孔64の開口端縁は、鋭角に形成されており、燃焼物のカッターとして機能する。
駆動装置67は、駆動軸にプーリ68aを有したモータ68と、モータ68のプーリ68aと軸部66に設けたプーリ66aとの間に架設されるタイミングベルト69とを備えてなる。タイミングベルト69は、一対のダクト61の両方のディスク65の軸部66のプーリ66aに連係されている。
灰分排出通路部71は、中間仕切壁77に連続して設けられる逆円錐形の受け部73と、受け部73の下部の中心に設けられ下端が灰分排出口70として構成された筒状部74とを有したロート状に形成されている。
排出通路部開閉機構72は、ダクト61に設けたダクト開閉機構63と同様の構成となっており、筒状部74の外側に回転可能に設けられ中心と外縁の間の平面が筒状部74を横切るとともに中心と外縁の間の平面に灰分が通る孔75aを有した一対の円盤状ディスク75と、一対のディスク75の中心に貫通されてこの一対のディスク75に一体に形成された軸部76を軸X周りに回転させる駆動装置(図示せず)とを備えてなる。
駆動装置は、駆動軸にプーリを有したモータと、モータのプーリと軸部76に設けたプーリ76aとの間に架設されるタイミングベルトとを備えてなる。
冷却水供給部80は、水道水等からの水が溜められる冷却水貯留槽81と、冷却水貯留槽81に接続され冷却水貯留槽81の冷却水を吸引する高圧ポンプ82が介装された冷却水送給管83とを備えている。尚、冷却水貯留槽81は、後述の水貯留槽101と共用になっている。冷却水送給管83の高圧ポンプ33よりも前位側には、冷却水送給管83から分岐して冷却水を水貯留槽101に循環する冷却水循環管路85が設けられている。
第3螺旋状管86cは、第3流動物貯留槽31c内の流動物と冷却水とを熱交換させて流動物を冷却する。第1螺旋状管86aは、第1流動物貯留槽31a内の流動物と冷却水とを熱交換させて流動物を冷却する。また、ガラス冷却管87は、ガラス体59内に冷却水を供給することにより冷却水でガラス体59を冷却せしめる。第2螺旋状管86bは、ガラス体59内で燃焼室体1からの光により温められ高温になった冷却水と流動物とを熱交換させて流動物を加温する。
また、ガス回収管90には、その経路上に、ガス回収管90で回収されたガスで作動する動力タービン96が設けられている。この動力タービン96は、発電機97に連係されており、ガスにより発電可能になっている。
水噴射口104は、ガラス体59に向けて水を噴射するように、円筒体58の軸周りに複数設けられている。また、水噴射口104からの水は、ガラス体59に噴射させられると、上部回転軸16の内面を流下し、上部側軸受56から上部回転軸16側に至り、上部回転軸16の内面を流下して上部開口3から外筒部10内に流入する。
また、空間111の出口111b側に複数の羽根131を有し空間の入口111aから空間111内に流入する水蒸気を受けて燃焼室体1に回転力を付与する上側タービン130が設けられている。上側タービン130の羽根131は、水蒸気を受ける湾曲した面を備え、上壁11の外周に上壁11の軸心を中心に等角度関係で設けられている。また、上側タービン130の外周には、水蒸気及び排気が噴出する噴出口132が形成されている。この噴出口132からの水蒸気及び排気は、外側室体50の上部内周に設けた上部静翼140で受けられる。上部静翼140は、傾斜面を有し、外側室体50の内周に複数列設された板体141を備えて構成されている。
また、空間111内には、空間111の入口111aから出口111b側の上側タービン130に向けて水蒸気を導くガイド管115が放射状に複数配設されている。ガイド管115は、等角度関係で8つ設けられ、上壁11及び上面板14の間に設けられた筒体116に貫通して設けられている。ガイド管115の長さは適宜に定めて良い。また、筒体116の内側であってガイド管115の外側は、水供給部100からの水が流入する冷却通路114として構成されている。更にまた、ガイド管115には、入口111a側に、ガイド管115の軸周りに複数列設され冷却通路114の水及び沸騰により生じた水蒸気がガイド管115の内側に流入可能な孔118が形成されている。また、119は、上壁11及び上面板14間に設けられ、ガイド管115を支持する支持部材である。
この水蒸気取出部120の貫通孔121は、等角度関係で4つ設けられている。更に、外筒部10の下壁12の内面を覆うフィルタ122により、貫通孔121から粉粒体21が流出する事態が防止されている。フィルタ122は、水供給部100からの水及び水蒸気を通過させかつ粉粒体21が非通過である多数の孔123を有した板状に形成されるとともに、中央に下部開口2と同軸で同径の貫通口124が形成されている。また、フィルタ122は、外筒部10の下壁12に対して所定間隔離間して形成されている。
下側タービン150の外周には、水蒸気が噴出する噴出口152が設けられている。噴出口152からの水蒸気及び排気は、外側室体50の下部内周に設けた下部静翼155で受けられる。下部静翼155は、外側室体50の内周に複数列設された板体156を備えて構成されている。
更に、外筒部10の内側面を流下する過程で蒸発しなかった水は、外筒部10の下部外周に設けられ、この水を外筒部10の外部に排出する水排出孔160から外側室体50側に排出される。水排出孔160からの水は、灰分排出通路部71で受けられて灰分とともに外側室体50の外部に排出される。
このギア装置170aは、モータ175の回転軸が連結されるシャフト171と、シャフト171に設けられた第1ギア172と、第1ギア172に噛合し下部回転軸17に設けられる第2ギア173とを備えてなる。シャフト171は、軸受174を介して外側室体50に回転可能に軸支されている。
また、モータ175は、発電機としても機能する。このモータ175の発電は、燃焼室体1内で燃焼物が燃焼し、タービン130,150により燃焼室体1に回転力が付与され、下部回転軸16及びギア装置170aを介してこの回転力がモータ175に伝達されると、回転力を動力として行なわれる。
この状態で、図9(b)に示すように、燃焼室体駆動手段170を用いて燃焼室体1を回転駆動させる。この際、外筒部10内の粉粒体21は、燃焼室体1の遠心力で外筒部10側に押しつけられる。
次に、図9(c)に示すように、水供給部100から水Wを供給する。この際、水供給部100からの水Wは、上部側軸受56の内側を流下し、上部回転軸16の内側面を流下する。上部回転軸16の内側面を流れる水Wは、燃焼室体1の回転による遠心力で上部回転軸16の壁部側に押しつけられる。そして、図1,図4及び図5に示すように、上部回転軸16の下端からガイド管115の外側の冷却通路114に流入し、この水で冷却通路114を構成する空間が満たされると、水が上部開口3から外筒部10内に流入する。外筒部10に流入した水は、粉粒体21同士の隙間を通るとともに燃焼室体1の回転により遠心力で外筒部10側に押しつけられて外筒部10の内側面を流下していく。
この際、流動物噴射ノズル32の流動物噴射口32a側を、外筒部10の下壁12内面から燃焼室体1の内部に突出させているので、外筒部10の下部から内筒部20内の燃焼している部分を遠ざけることができ、外筒部10の下部の変形を防止することができる。
上側の水蒸気取出部110においては、上部開口3から流出した水蒸気が、外筒部10の上壁11外面と上面板14との間に形成された空間から、燃焼物の燃焼による排気とともに取り出される。
この際、この空間により水蒸気及び排気が上側タービン130に導かれる。これにより、燃焼室体1内で燃焼物を燃焼させると、この上側タービン130により燃焼室体1が回転させられるので、燃焼室体駆動手段170により燃焼室体1を回転させなくても燃焼室体1が自ずと回転する。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
更にまた、ガイド管115を通過する排気が高温であっても冷却通路114の水がガイド管115を冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管115や上側タービン130の羽根131等の変形を防止することができる。更に、冷却通路114の水がガイド管115を通過する排気により加熱されて蒸発すると、燃焼室体1が回転しているので、水よりも比重の軽い水蒸気は軸心側に移動し、ガイド管115から流出していく。更にまた、ガイド管115に設けた孔118からガイド管115の内側にも水が流れ込み、この水が排気の熱により蒸発させられて水蒸気となる。そのため、ガイド管115の内側と外側で水蒸気を発生させてこの水蒸気を上側タービン130の羽根131に送るので、上側タービン130により効率的に燃焼室体1に回転力を付与することができる。
また、孔118等からガイド管115内に流入し、ガイド管115内で蒸発しきれなかった水は、上側タービン130の羽根131に衝突して蒸発する。
更に、上側タービン130の噴射口132から噴射された排気に混じった微細な灰分は、上部静翼140の傾斜した板体141に当たって外側室体50の下部に落下していく。
また、下側タービン150の噴出口152からの水蒸気及び排気は下部静翼155に噴射されていき、この噴射による反発力によっても燃焼室体1が回転させられる。そのため、これによっても、燃焼室体1で燃焼物を燃焼させることにより、燃焼室体1を効率よく回転させることができる。
更に、燃焼室体1内で蒸発しなかった水供給部100からの水Wは、水排出孔160から排出されていく。そのため、燃焼室体1内に余分な水Wが残らなくなり、燃焼物の燃焼に悪影響を及ぼす事態を防止できる。
また、ガス回収管90で回収されたガスの一部は、ガス環流管路93で燃焼室体1内に噴射されるが、酸素噴射ノズル37は、流動物噴射ノズル32の内側に流動物噴射ノズル32と同軸に設けられているので、流動物の中央からガスが噴射される。この酸素噴射ノズル37から噴射されたガスにより流動物が燃焼室体1内に広く拡散するようになり、流動物の分布が均一になり、内筒部20内での燃焼物の燃焼を効率的に行なわせることができる。
詳しくは、軸部76の回転により一対のディスク75が両方回転して、受け部73側のディスク75の孔75aにより筒状体74が開になり、灰分排出口70側のディスク75により筒状体74が閉になると、受け部73側のディスク75の孔75aから受け部73側の灰分が外側室体50内の気体とともに孔75aを通り、受け部73側のディスク75と灰分排出口70側のディスク75の間に灰分が溜まっていく。
そして、一対のディスク75が更に回転し、受け部73側のディスク75が筒状体74を閉にし、灰分排出口70側のディスク75の孔75aが筒状体74を開にすると、受け部73側のディスク75と灰分排出口70側のディスク75との間に溜まった灰分及び気体が灰分排出口70から排出される。これにより、灰分を燃焼装置から取り出すことができる。また、受け部73側のディスク75と灰分排出口70側のディスク75との間に溜まった気体は、外側室体50と略同等の高い気圧になっており、この気体とともに灰分が灰分排出口70から出て行くので灰分の排出が円滑に行なわれる。
更に、筒状体74は、一対のディスク75のいずれかで常時閉になっているので、外側室体50を介して燃焼室体1と外側室体50の外部とが直接連通しないことから、単に筒状体74を開閉する機構を設けた場合に比較して、灰分排出口70からは水蒸気や排気があまり排出されないのでガス回収管90のガス回収効率の向上を図ることができる。
詳しくは、軸部66の回転により一対のディスク65が両方回転し、受け部73側のディスク65の孔64によりダクト61が開になっている際に、燃焼物投入口62側のディスク65がダクト61を閉になり、上部側軸受56側のディスク65と燃焼物投入口62側のディスク65の間に燃焼物が入り込んでいく。
そして、一対のディスク65が更に回転していくと、例えば、長さの長い木材等は、孔64の開口端縁のカッターで切断される。次に、一対のディスク65が更に回転していくと、燃焼物投入口62側のディスク65によりダクト61を閉にするとともに、上部側軸受56側のディスク65の孔64によりダクト61を開になり、燃焼物投入口62側のディスク65と上部側軸受56側のディスク65の間の燃焼物が上部側軸受56に入り込み、上側回転軸を介して上部開口3から燃焼室体1内に入り込む。
また、この際、燃焼物投入口62側のディスク65と上部側軸受56側のディスク65の間の空間の気体は、大気圧と略同等の気圧になっているので、外側室体50から気体が入り込んで燃焼室体1内の多少の気圧変動が生じる。この気圧変動によっても、燃焼室体1の内部であって下部付近で溶融した後固まった灰分を破砕することができる。その後、一対のディスク65が回転し、燃焼物投入口62側のディスク65によりダクト61を閉にするとともに、上部側軸受56側のディスク65の孔64によりダクト61を開にすると、上記と同様に燃焼物が燃焼物投入口62側のディスク65と上部側軸受56側のディスク65の間の空間に入り込み、燃焼物投入口62側のディスク65と上部側軸受56側のディスク65の間の空間の気体が燃焼物投入口62側のディスク65の孔64から外側室体50の外部に排出される。
10 外筒部
11 上壁
12 下壁
13 側壁
14 上面板
15 下面板
16 上部回転軸
17 下部回転軸
20 内筒部
21 粉粒体
30 流動物供給部
31a,31b,31c 流動物貯留槽
32 流動物噴射ノズル
34 流動物供給管
36 水素噴射ノズル
37 酸素噴射ノズル
50 外側室体
56 上部側軸受
57 下部側軸受
61 ダクト
62 燃焼物投入口
63 ダクト開閉機構
70 灰分排出口
71 灰分排出通路部
72 排出通路部開閉機構
90 ガス回収管
93 ガス環流管路
100 水供給部
101 水貯留槽
102 水吸引ポンプ
103 水供給管
104 水噴射口
110,120 水蒸気取出部
114 冷却通路
115 ガイド管
118 孔
121 貫通孔
122 フィルタ
123 孔
130,150 タービン
131,151 羽根
140,155 静翼
170 燃焼室体駆動手段
W 水
Claims (15)
- 空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部と、上記燃焼室体を囲繞するとともに該燃焼室体を回転駆動可能に支持する外側室体とを備えて構成し、
上記燃焼室体の下部中央に流動物を供給する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部中央に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒部と内筒部とから構成し、上記燃焼室体の内筒部を、上記燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体で構成されるとともに上記燃焼室体の遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成した燃焼装置において、
上記燃焼室体の回転時に遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該外筒部の内側面を流下するように水を供給する水供給部と、上記燃焼室体の上部及び下部の少なくともいずれか一方に設けられ上記水供給部からの水が上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発してなる水蒸気を取り出す水蒸気取出部とを備えて構成したことを特徴とする燃焼装置。 - 上記外筒部の上壁外面に該上壁外面に空間を隔てて対峙する上面板を設け、該上面板に下端が上記上部開口に同軸で連通する管状の回転軸を設け、上記水供給部を、上記管状の回転軸の内面に水を流下させて上記上部開口から流入させるように構成したことを特徴とする請求項1記載の燃焼装置。
- 上記水蒸気取出部を、上記外筒部の上壁外面と上記上面板との間に形成された空間で構成し、該空間の軸心側を水蒸気の入口とし外周側を水蒸気の出口としたことを特徴とする請求項2記載の燃焼装置。
- 上記空間の出口側に複数の羽根を有し上記入口から該空間内に流入する水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことを特徴とする請求項3記載の燃焼装置。
- 上記空間内に、該空間の入口から出口側のタービンに向けて水蒸気及び水を導くガイド管を放射状に複数配設したことを特徴とする請求項4記載の燃焼装置。
- 上記ガイド管の外側を水が流入する冷却通路としたことを特徴とする請求項5記載の燃焼装置。
- 上記水蒸気取出部を上記外筒部の下壁に形成された貫通孔で構成し、上記外筒部の下壁外面に該下壁外面に空間を隔てて対峙する下面板を設け、上記空間の外周に複数の羽根を有し上記貫通孔からの水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことを特徴とする請求項1,2,3,4,5または6記載の燃焼装置。
- 上記外筒部の下壁内面を覆い上記水供給部からの水及び水蒸気を通過させかつ上記粉粒体が非通過である多数の孔を有した板状のフィルタを設けたことを特徴とする請求項7記載の燃焼装置。
- 上記流動物供給部を、上記流動物が入れられる流動物貯留槽と、上記下部開口に挿通されるとともに上記外筒部の下壁外面から突出した回転軸を貫通する流動物噴射ノズルと、上記流動物貯留槽及び流動物噴射ノズルに接続され上記流動物貯留槽からの流動物を上記流動物噴射ノズル側に圧送する高圧ポンプが介装された流動物供給管とを備えて構成したことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7または8記載の燃焼装置。
- 上記流動物噴射ノズルの流動物噴射口側を、上記外筒部の下壁内面から上記燃焼室体の内部に突出させたことを特徴とする請求項9記載の燃焼装置。
- 上記流動物噴射ノズルの内側に、該流動物噴射ノズルと同軸に設けられる水素噴射ノズルと、該水素噴射ノズルの内側に該水素噴出ノズルと同軸に設けられる酸素噴射ノズルを設けたことを特徴とする請求項9または10記載の燃焼装置。
- 上記外側室体に、上記燃焼室体から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管を接続し、上記酸素噴射ノズルに接続され上記ガス取出管からのガスの一部を該酸素噴射ノズルから噴射させて上記燃焼室体内にガスを環流させるガス環流管路を設けたことを特徴とする請求項11記載の燃焼装置。
- 上記流動物噴射ノズルと上記下部開口の間に上記燃焼室体内の灰分を排出可能な隙間を形成し、
上記外側室体の下部に、該外側室体の外部に灰分を排出する灰分排出口と、上記下部開口からの灰分を受けて上記灰分取出口に導く灰分排出通路部と、該灰分排出通路部を開閉する排出通路部開閉機構を設けたことを特徴とする請求項9,10,11または12記載の燃焼装置。 - 上記外筒部の下部外周に、上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発しなかった水を該外筒部の外部に排出する水排出孔を設け、該水排出孔からの水を上記灰分排出通路部で受けて灰分とともに上記外側室体の外部に排出したことを特徴とする請求項13記載の燃焼装置。
- 上記外側室体の上部に上記燃焼室体の上部開口に連通するダクトを設け、
該ダクトに、燃焼物が投入される燃焼物投入口と当該ダクトを開閉するダクト開閉機構とを備えたことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13または14記載の燃焼装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006061630A JP4832118B2 (ja) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | 燃焼装置 |
PCT/JP2007/053963 WO2007105498A1 (ja) | 2006-03-07 | 2007-03-01 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006061630A JP4832118B2 (ja) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | 燃焼装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007240050A JP2007240050A (ja) | 2007-09-20 |
JP4832118B2 true JP4832118B2 (ja) | 2011-12-07 |
Family
ID=38509334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006061630A Expired - Fee Related JP4832118B2 (ja) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | 燃焼装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4832118B2 (ja) |
WO (1) | WO2007105498A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH699405B1 (de) * | 2008-08-26 | 2021-06-15 | Mokesys Ag | Feuerfeste Wand, insbesondere für einen Verbrennungsofen. |
JP2011089724A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Toshihiro Abe | 廃棄物高熱分解装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4008329B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2007-11-14 | 俊廣 阿部 | 廃有機物燃焼処理装置 |
JP2004205115A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Mie Chuo Kaihatsu Kk | 焼却炉における炉壁へのクリンカー付着防止装置 |
US20070039308A1 (en) * | 2003-10-01 | 2007-02-22 | Toshihiro Abe | Combustion system |
-
2006
- 2006-03-07 JP JP2006061630A patent/JP4832118B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-03-01 WO PCT/JP2007/053963 patent/WO2007105498A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007105498A1 (ja) | 2007-09-20 |
JP2007240050A (ja) | 2007-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9021966B2 (en) | Burner system for consumption of waste fuel | |
US20090126607A1 (en) | Combustion Apparatus For Recovering Heat | |
JP2009162414A (ja) | 燃焼炉 | |
SG194874A1 (en) | Combustion device, combustion method, and electric power-generating device and electric power-generating method using same | |
CN106322392A (zh) | 一种环保型固废料粉碎高温焚烧装置 | |
JP4832118B2 (ja) | 燃焼装置 | |
JP5503423B2 (ja) | 燃焼装置 | |
US10132496B1 (en) | System and method for cogeneration from mixed oil and inert solids, furnace and fuel nozzle for the same | |
US8240258B2 (en) | Burner for waste plastic | |
WO2005033582A1 (ja) | 燃焼装置 | |
JP4008329B2 (ja) | 廃有機物燃焼処理装置 | |
KR101093408B1 (ko) | 폐기물을 연료로 하는 연소장치 | |
KR100688324B1 (ko) | 폐합성수지를 이용한 보일러와 배기가스 처리장치 | |
WO2021032770A1 (en) | A gasification apparatus and method | |
KR20120098171A (ko) | 친환경 에너지 절감형 연소장치 | |
KR20170082720A (ko) | 고체형 연료를 연소하는 원추형 연소로를 구비한 싸이클론 일체형 연소장치 | |
WO2007020715A1 (ja) | 二酸化炭素回収及び燃焼装置 | |
JP3076956B2 (ja) | 産業廃棄物の処理装置 | |
JP2004191015A (ja) | ペレット燃料燃焼装置 | |
JP5944745B2 (ja) | 燃焼装置及びそれを使用した熱風発生機 | |
KR20080072423A (ko) | 산업폐기물 처리시스템 | |
KR101948304B1 (ko) | 물과 기름을 연료로 사용하는 융합 연소 시스템 | |
KR101899583B1 (ko) | 가연성 폐물질을 연료로 활용하는 열회수 소각 연소로의 연소촉진장치 | |
JP2011089724A (ja) | 廃棄物高熱分解装置 | |
JP2003222314A (ja) | バーナー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110823 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |