JP5568394B2

JP5568394B2 - 焼却装置

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Publication number: JP5568394B2
Application number: JP2010153764A
Authority: JP
Inventors: 榮村田
Original assignee: 榮村田
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: JP2012017872A

Description

本発明は、牛や鶏等の動物の糞，木材，紙，プラスチック等の廃棄物等の燃焼物を焼却処理する焼却装置に係り、特に、１つの燃焼塔内の下側に一次燃焼室を有し上側に二次燃焼室を有した焼却装置に関する。

従来この種の焼却装置としては、例えば、特開平９−４９６１８号公報（特許文献１）に記載の技術が知られている。これは、図６に示すように、燃焼物Ｗを燃焼させる一次燃焼室１００と、一次燃焼室１００の上側に連続して設けられ一次燃焼室１００からの燃焼ガスを燃焼させて排気する二次燃焼室１０１とを有している。一次燃焼室１００には、燃焼物Ｗがホッパ１０２からスクリューコンベア１０３により投入されてロストル１０４上に載置され、バーナ１０５によって着火させられて燃焼させられる。燃焼させられた燃焼ガスは旋回させられながら格子状の遮蔽板１０６を通過して二次燃焼室１０１へ至り、この二次燃焼室１０１で更に燃焼させられて排気させられる。

特開平９−４９６１８号公報

ところで、上記従来の焼却装置にあっては、一次燃焼室１００において、燃焼物Ｗはバーナ１０５によって着火させられるが、燃焼物Ｗがホッパ１０２からスクリューコンベア１０３により投入されてロストル１０４上に載置されるので、燃焼物Ｗがロストル１０４上で分散し、そのため、燃焼物Ｗに点火する際に、バーナ１０５の火炎がロストル１０４上の燃焼物Ｗに部分的に当たるのみで、全体に火が回りにくく、燃焼の立ち上げが不十分になりやすいという問題があった。また、燃焼物Ｗに火が回って全体が燃え上がるようになっても、スクリューコンベア１０３から次の燃焼物Ｗが投入されたときに、温度が下がって鎮火しようとした際、再びバーナ１０５を作動させて燃え上がるようにするが、この場合にも、バーナ１０５の火炎がロストル１０４上の燃焼物Ｗに部分的に当たるのみで、全体に火が回りにくく、そのため、燃焼物Ｗの安定した燃焼を得難いという問題があった。特に、燃焼物Ｗを連続的に投入しながら燃焼させる際には、対応が困難になっている。このことは、二次燃焼室１０１に至る燃焼ガスにもムラが生じ、二次燃焼室１０１での燃焼にも支障を生じ、燃焼効率を損ねている。

本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、一次燃焼室の燃焼物の燃焼の立ち上げを円滑に行うことができるようにするとともに、その後、燃焼物が投入されても燃焼物を安定的に燃焼させることができるようにして、一次燃焼室での燃焼ガスの発生を安定的に行い、二次燃焼室での燃焼を確実に行わせることができるようにして、燃焼効率の向上を図った焼却装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の焼却装置は、燃焼物が投入されるとともに空気が導入されて上記投入された燃焼物を燃焼させる一次燃焼室と、該一次燃焼室の上側に連続して設けられ該一次燃焼室からの燃焼ガスを燃焼させて排気する二次燃焼室とを有した燃焼塔を備えた焼却装置において、
上記一次燃焼室内に該一次燃焼室を横断して設けられ加熱されて該一次燃焼室内の燃焼物を着火させる筒状体と、該筒状体内に火炎を放射して該筒状体を加熱する着火バーナとを備えた構成としている。筒状体は、例えば、セラミックスや金属等の耐熱性の部材で形成される。

この焼却装置によれば、最初に燃焼物を燃焼させるときは、一次燃焼室に燃焼物を投入し、この状態で、着火バーナに点火する。これにより、着火バーナから筒状体内に火炎が放射され、筒状体が高温に加熱され、燃焼物を着火させる。この場合、筒状体は、一次燃焼室を横断して設けられているので、筒状体の表面に接触する燃焼物の範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物の全体に火が回りやすくなり、燃焼物の燃焼の立ち上げが円滑に行なわれる。そして、燃焼が安定したならば、必要に応じて、着火バーナを停止する。この場合、一次燃焼室には、空気が導入されるので、燃焼物の燃焼が継続して行われる。
また、燃焼物が燃焼している最中は、着火バーナを停止しても筒状体の加熱により燃焼が継続し、燃焼物が投入されても燃焼中の燃焼物の温度が下がりにくいが、もし、下がり過ぎるようであれば、適時に、再び着火バーナを作動させる。これにより、着火バーナから筒状体内に火炎が放射され、筒状体が高温に加熱されるので、燃焼物の燃焼が継続させられる。この場合にも、筒状体は、一次燃焼室を横断して設けられているので、筒状体の表面に接触する燃焼物の範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物の全体に火が回りやすくなり、燃焼物の燃焼が安定的に行われる。

一次燃焼室での燃焼により発生する燃焼ガスは二次燃焼室へ至り、この二次燃焼室で更に燃焼させられて排気させられる。この場合、一次燃焼室での燃焼物の燃焼が安定的に行われることから、発生する燃焼ガスにムラがなく安定的に二次燃焼室に供給されるので、二次燃焼室での燃焼が確実に行なわれる。その結果、一次燃焼室での燃焼ガスの発生を安定的に行い、二次燃焼室での燃焼を確実に行わせることができ、燃焼効率が大幅に向上させられる。

そして、必要に応じ、上記筒状体内に空気を送給する筒状体空気送給部を設け、上記筒状体の少なくとも下側に該筒状体の長手方向に沿って複数の空気吹出口を設けた構成としている。筒状体空気送給部の機能は、着火バーナを利用し、着火バーナに燃料を送り込むことを停止しエアだけを送り込むようにすることで実現できる。着火バーナの燃焼を停止させて、筒状体空気送給部により空気を送り込むと、筒状体の少なくとも下側の空気吹出口から空気が噴き出される。この場合、筒状体はいわば焼玉状態で加熱されているので、筒状体の周囲の未燃ガスが空気吹出口からの吹き出し空気によってあたかもバーナのように上側に向けて燃え上がり、火炎を放出する。そのため、燃焼物を確実に燃焼させることができる。また、この場合、筒状体は、一次燃焼室を横断して設けられているので、筒状体の表面に接触する燃焼物の範囲が広範囲になり、そのため、筒状体から噴き出される空気が燃焼物の全体に回りやすくなり、そのため、燃焼物にその下の方から均等に空気が行渡って未燃ガスを燃焼させるようになることから、それだけ、燃焼物の燃焼が安定的に行われる。もし、温度が低くなるようであれば、再度、着火バーナを作動させればよい。

また、必要に応じ、上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の下側の下側壁部を、前壁，後壁及び一対の側壁を備えて構成し、該一対の側壁を上側から下側に向けて互いに漸次近接するように傾斜形成し、該一対の側壁の下端間に前後方向に亘る灰が排出される灰排出開口を形成し、該灰排出開口の下側に上記側壁の下端に連設され灰を受ける樋状の灰受け溝を設け、
上記筒状体を上記前壁及び後壁間に架設して設け、
上記灰受け溝に灰を前壁及び後壁の何れか一方側に搬送するスクリューコンベアを配置し、
上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の上側の上側壁部に、上記筒状体よりも上位に位置し燃焼物が投入される投入口を設け、該投入口に燃焼物を搬送して該投入口から上記一次燃焼室内に投入する燃焼物搬送部を設けた構成としている。

これにより、燃焼塔の下側の下側壁部においては、一対の側壁が上側から下側に向けて互いに漸次近接するように傾斜形成させられているので、燃焼物搬送部により投入口から投入された燃焼物は、筒状体の上に堆積させられ、徐々に下に移動しながら燃焼させられるとともに、燃焼後の灰は、筒状体の側方を通って灰受け溝に落下していく。灰受け溝に落下した灰は、スクリューコンベアを作動させることにより、排出される。この場合、燃焼物は、徐々に下に移動しながら燃焼させられるので、燃焼がムラなく行われる。また、燃焼物を燃焼物搬送部により投入口から投入し、灰を灰受け溝から排出できるので、燃焼物を自動供給しつつ、灰を自動排出できるので、長時間の自動運転が可能になる。

この場合、必要に応じ、上記燃焼物搬送部を、上記燃焼塔の外部に設けられ燃焼物を貯留するホッパと、該ホッパの出口と上記投入口との間に設けられ燃焼物が通る通過管と、該通過管内に設けられ上記ホッパから上記投入口へ燃焼物を搬送するスクリューコンベアとを備えて構成したことが有効である。燃焼物の自動供給を容易に行うことができる。

また、必要に応じ、上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の下側の下側壁部に、該一次燃焼室内に外部からの空気を吹き出す複数の空気吹出口を設けた構成としている。燃焼塔の下側の傾斜形成させられた下側壁部から、空気を上向きに噴き出すことができ、そのため、燃焼物に対して確実に空気を供して、確実に燃焼させることができる。

更に、必要に応じ、上記一次燃焼室と二次燃焼室とを仕切る仕切壁を設け、該仕切壁に上記一次燃焼室の燃焼ガスが通過可能な複数のガス通過口を形成し、該複数のガス通過口を上記二次燃焼室内に燃焼ガスが旋回流となって噴出するように、その軸線を傾斜させて形成した構成としている。これにより、二次燃焼室に燃焼ガスが旋回流となって噴出するので、二次燃焼室での燃焼が確実に行われる。

更にまた、必要に応じ、上記二次燃焼室を構成する燃焼塔の上部に該二次燃焼室からの排ガスを排出する排出口を設け、該排出口に連通する管体を該排出口から上記二次燃焼室内に垂設した構成としている。管体は、例えば、セラミックスや金属等の耐熱性の部材で形成される。これにより、燃焼ガスの旋回流は、管体周囲においても生じ、管体が加熱されると、管体に接触した燃焼ガスがより一層確実に燃えていく。排ガスは、管体を通って排出口から排出されていく。

また、必要に応じ、上記二次燃焼室を構成する燃焼塔の壁部に、該二次燃焼室内に外部からの空気を吹き出す複数の空気吹出口を設けた構成としている。これにより、二次燃焼室内に空気が供給されるので、燃焼が確実に行われる。

更に、必要に応じ、上記二次燃焼室からの排ガスと水との熱交換を行う熱交換部を備えた構成としている。排ガスの熱を利用することができ、省力化を図ることができる。

この場合、必要に応じ、上記熱交換部を、上記二次燃焼室からの排ガスが集約される前室と、該前室の下側に設けられ該前室内の排ガスが降下する多数の降下煙管群と、該降下煙管群の下側に設けられ該降下煙管群からの排ガスが集約される中間室と、該中間室の上側に設けられ該中間室の排ガスが上昇する多数の上昇煙管群と、該上昇煙管群の上側であって隔壁を隔てて上記前室に隣接して設けられ該上昇煙管群からの排ガスが集約される後室と、該後室に接続され該後室からの排ガスを排気する煙突と、上記降下煙管群及び上昇煙管群を囲繞し水が貯留されるとともに該降下煙管群及び上昇煙管群を介して排ガスと水との熱交換を行う熱交換水槽とを備えて構成している。排ガスを、降下煙管群及び上昇煙管群を通して熱交換を行うので、即ち、排ガスを上下に折り返して熱交換を行うので、熱交換効率が極めて良いものになる。

また、必要に応じ、上記前室と後室とを隔てる隔壁に該隔壁を開閉して該前室の排ガスを直接後室に流入させる開閉扉を設けた構成としている。これにより、水と排ガスとの熱交換を行うときは、開閉扉を閉じる。一方、水と排ガスとの熱交換を行なわないときは、開閉扉を開ける。この開閉扉の制御により、例えば、常時は、開閉扉を閉じて、熱交換槽において、水と排ガスとの熱交換を行い、熱交換槽の水の温度が上昇したときに、開閉扉を開け、熱交換槽の水を沸騰させることなく一定の温度に保持できるようにする。この開閉扉による制御は、燃焼室側での燃焼制御に比較して応答性が極めて良く、温水制御が容易になる。

更に、必要に応じ、上記後室と上記煙突との間に排ガスが通る冷却塔を設けた構成としている。排気が冷却されるので、煙突の劣化が抑制される。

そしてまた、必要に応じ、上記一次燃焼室内の温度を測定する温度センサを備え、該温度センサによる温度が所定の下限温度以下になったならば、上記着火バーナを作動させ、上記温度センサによる温度が所定の上限温度以上になったら、上記着火バーナを停止する着火バーナ制御部を備えた構成としている。
これにより、一次燃焼室の温度に応じて自動的に着火バーナが作動して、筒状体が加熱されるので、一次燃焼室の温度を所定温度範囲内にして燃焼物を燃焼させることができ、より一層安定的に燃焼を行わせることができる。

本発明によれば、一次燃焼室内に着火バーナで加熱される筒状体を横断して設けたので、筒状体であることからその表面に接触する燃焼物の範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物の全体に火が回りやすくなり、燃焼物の燃焼の立ち上げを円滑に行なうことができるようになる。また、燃焼物が燃焼している最中は、着火バーナを停止しても筒状体の加熱により燃焼が継続し、燃焼物が投入されても燃焼中の燃焼物の温度が下がりにくいが、もし、下がり過ぎるようであれば、適時に、再び着火バーナを作動させると、同様に、筒状体が高温に加熱されるので、燃焼物の燃焼が継続させられる。この場合にも、筒状体は、一次燃焼室を横断して設けられているので、筒状体の表面に接触する燃焼物の範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物の全体に火が回りやすくなり、燃焼物の燃焼が安定的に行われる。

本発明の実施の形態に係る焼却装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。本発明の実施の形態に係る焼却装置を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は左側面図である。本発明の焼却装置をその作用とともに示す正面断面図である。本発明の焼却装置を示す図であり、（ａ）は焼却装置の作用とともに示す側面断面図、（ｂ）は筒状体の横断面図である。本発明の焼却装置をその別の作用とともに示す正面断面図である。従来の焼却装置の一例を示す断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る焼却装置について詳細に説明する。
図１乃至図５には、実施の形態に係る焼却装置Ｓを示している。この焼却装置Ｓは、燃焼塔１を備えた焼却部Ｓａと、熱交換部Ｓｂとを備えて構成されている。

焼却部Ｓａの燃焼塔１は、燃焼物Ｗが投入されるとともに空気が導入されてこの投入された燃焼物Ｗを燃焼させる一次燃焼室２と、この一次燃焼室２の上側に連続して設けられ一次燃焼室２からの燃焼ガスを燃焼させて排気する二次燃焼室３とを有している。一次燃焼室２及び二次燃焼室３は、耐火材料で形成されており、外側面に断熱材が付設されている。また、燃焼塔１は金属製の覆い部材４で覆われている。

図３乃至図５に示すように、燃焼塔１と覆い部材４との間には外部から導入される空気が一時的にためられる空気室５が形成されている。空気室５は、一次燃焼室２と二次燃焼室３との連接部に対応する部分が仕切８により仕切られており、また、一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の下側の下側壁部６と上側の上側壁部７との連接部に対応する部分も仕切９により仕切られており、下から順に、第１空気室１１，第２空気室１２及び第３空気室１３に分けられている。第１空気室１１，第２空気室１２及び第３空気室１３には、吸気ブロア１０により空気管１４を通して空気が供給される。

一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の下側の下側壁部６は、前壁１５と、後壁１６と、前壁１５及び後壁１６の左右に夫々連設される一対の側壁１７とを備えて構成されている。一対の側壁１７は、上側から下側に向けて互いに漸次近接するように傾斜形成されており、この一対の側壁１７の下端間に前後方向に亘る灰が排出される灰排出開口１８が形成されている。この灰排出開口１８の下側には、側壁１７の下端に連設され灰を受ける樋状の灰受け溝１９が設けられている。

一次燃焼室２と二次燃焼室３との間には、一次燃焼室２と二次燃焼室３とを仕切る仕切壁２０が設けられている。仕切壁２０には、一次燃焼室２の燃焼ガスが通過可能な複数のガス通過口２０ａが形成されており、この複数のガス通過口２０ａは、二次燃焼室３内に燃焼ガスが旋回流となって噴出するように、その軸線を傾斜させて形成されている。

二次燃焼室３を構成する燃焼塔１の上部中央には、二次燃焼室３からの排ガスを排出する排出口２１が設けられている。排出口２１の二次燃焼室３内側には、この排出口２１に連通する管体２２が、排出口２１から二次燃焼室３内に向けて垂設されている。この管体２２は、例えば、セラミックスや金属等の耐熱性の部材で形成される。二次燃焼室３には、二次燃焼室３に供給される燃焼ガスに点火するための点火バーナ２３が付設されている。
また、排出口２１の外側には排出口２１からの排気ガスを熱交換部Ｓｂに導く耐火部材で形成された煙道管２４が接続されている。

また、一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の下側の下側壁部６において、側壁１７には一次燃焼室２内に第１空気室１１を通して外部からの空気を斜め上向きに吹き出す複数の空気吹出口２５が設けられている。また、一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の上側の上側壁部７には、一次燃焼室２内に第２空気室１２を通して外部からの空気を旋回させて吹き出す複数の空気吹出口２６が設けられている。更に、二次燃焼室３を構成する燃焼塔１の壁部に、二次燃焼室３内に外部からの空気を吹き出す複数の空気吹出口２７が設けられている。

一次燃焼室２内には、一次燃焼室２を横断して設けられ加熱されて該一次燃焼室２内の燃焼物Ｗを着火させる筒状体３０と、筒状体３０内に火炎を放射して該筒状体３０を加熱する着火バーナ３１とが備えられている。筒状体３０は、例えば、セラミックスや金属等の耐熱性の部材で形成される。この筒状体３０は、図４（ａ）に示すように、一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の下側の下側壁部６において、前壁１５及び後壁１６間に架設して設けられている。筒状体３０の少なくとも下側に筒状体３０の長手方向に沿って複数の空気吹出口３２が設けられている。図４（ｂ）に示すように、空気吹出口は、筒状体３０の上下方向中心線Ｐに対して４５°の角度で下方に向けて開設されている。

後壁１６側には、着火バーナ３１が設けられている。着火バーナ３１は、灯油などの液体燃料を空気により噴射するとともに液体燃料に点火して、火炎を生成する。また、筒状体３０内に空気を送給する筒状体空気送給部３５が設けられている。実施の形態では、筒状体空気送給部３５の機能は、着火バーナ３１を利用し、着火バーナ３１に燃料を送り込むことを停止しエアだけを送り込むようにすることで実現している。

また、図３乃至図５に示すように、灰受け溝１９には、灰を前壁１５及び後壁１６の何れか一方側（実施の形態では後壁１６側）に搬送するスクリューコンベア３６が配置されている。スクリューコンベア３６は、電動モータ３７で回転駆動され、灰受け溝１９内に落下した灰を前壁１５の外側の排出口３８から排出する。

更に、一次燃焼室２を構成する燃焼塔１の上側の上側壁部７には、筒状体３０よりも上位に位置し燃焼物Ｗが投入される投入口４０が設けられている。そして、図１及び図２に示すように、この投入口４０に燃焼物Ｗを搬送して投入口４０から一次燃焼室２内に投入する燃焼物搬送部４１が設けられている。燃焼物搬送部４１は、燃焼塔１を覆う覆い部材４の外部に設けられ燃焼物Ｗを貯留するホッパ４２と、ホッパ４２の出口と投入口４０との間に設けられ燃焼物Ｗが通る通過管４３と、通過管４３内に設けられホッパ４２から投入口４０へ燃焼物Ｗを搬送するスクリューコンベア４４と、スクリューコンベア４４を駆動する電動モータ４５とを備えて構成されている。

次に、熱交換部Ｓｂについて説明する。図３及び図４に示すように、熱交換部Ｓｂは、二次燃焼室３から煙道管２４を通して排気される排ガスと水との熱交換を行う。熱交換部Ｓｂは、二次燃焼室３からの排ガスが集約される前室５０と、前室５０の下側に設けられ前室５０内の排ガスが降下する多数の降下煙管群５１と、降下煙管群５１の下側に設けられ降下煙管群５１からの排ガスが集約される中間室５２と、中間室５２の上側に設けられ中間室５２の排ガスが上昇する多数の上昇煙管群５３と、上昇煙管群５３の上側であって隔壁を隔てて前室５０に隣接して設けられ上昇煙管群５３からの排ガスが集約される後室５４と、後室５４に接続され該後室５４からの排ガスを排気する煙突５５と、降下煙管群５１及び上昇煙管群５３を囲繞し水が貯留されるとともに降下煙管群５１及び上昇煙管群５３を介して排ガスと水との熱交換を行う熱交換水槽５６とを備えて構成されている。

また、前室５０と後室５４とを隔てる隔壁には、隔壁を開閉して前室５０の排ガスを直接後室５４に流入させる開閉扉５７が設けられている。この開閉扉５７は、電動駆動により適時に開閉させられる。
更に、後室５４と煙突５５の下端との間には、排ガスが通る冷却塔５８が設けられている。冷却塔５８の上側には、適時に開閉され開時に空気を導入して排ガスを冷却できる冷却扉５８ａが設けられている。冷却塔５８と煙突５５との間には排ガスを吸引して煙突５５に送給する排出ブロア５９が設けられている。
また、前室５０及び後室５４上部には、熱交換水槽５６の上部と導管６１を介して接続され、熱交換水槽５６内の圧力を調整する水膨張室６０が設けられている。熱交換水槽５６には、水を給水する給水口（図示せず）と、加温された温水を取り出す温水取出口（図示せず）とが設けられている。

更に、一次燃焼室２内，二次燃焼室３内の温度を検出する温度センサが設けられている。また、水温を検出する水温センサ，煙突５５の排気温度を検出する排気温センサ，着火バーナ３１の温度を検出する火炎温センサ等、種々の温度センサが設けられており、これらの温度センサの温度検出に基づいて、手動あるいは自動の各種制御を行うことのできる制御部（図示せず）を備えている。制御部は、特に、装置が稼働中において、一次燃焼室２の温度センサによる温度が所定の下限温度以下になったならば、着火バーナ３１を作動させ、温度センサによる温度が所定の上限温度以上になったら、着火バーナ３１を停止する着火バーナ制御部を備えている。また、制御部は、連続あるいは間欠に、あるいは、手動により適時に、灰受け溝１９内に落下した灰を搬送するスクリューコンベア３６を作動させる機能を備えている。更に、制御部は、連続あるいは間欠に、あるいは、手動により適時に、燃焼物搬送部４１のスクリューコンベア４４を作動させて、燃焼物Ｗを搬送する。この場合、一次燃焼室２に燃焼物Ｗの堆積の上限を検知するリミットスイッチを設け、このリミットスイッチの検知に基づいて燃焼物搬送部４１のスクリューコンベア４４の作動を停止させることができる。燃焼物Ｗの搬送は、燃焼物Ｗの燃焼量と、燃焼物Ｗの供給量とが、過不足ないように調整される。

従って、この実施の形態に係る焼却装置Ｓによれば、最初に燃焼物Ｗを燃焼させるときは、一次燃焼室２に燃焼物Ｗを投入し、この状態で、着火バーナ３１に点火する。これにより、着火バーナ３１から筒状体３０内に火炎が放射され、筒状体３０が高温に加熱され、燃焼物Ｗを着火させる。この場合、筒状体３０は、一次燃焼室２を横断して設けられているので、筒状体３０の表面に接触する燃焼物Ｗの範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物Ｗの全体が加熱されてこれに火が回りやすくなり、燃焼物Ｗの燃焼の立ち上げが円滑に行なわれる。

そして、燃焼が安定したならば、必要に応じて、着火バーナ３１を停止する。この際、一次燃焼室２には、空気吹出口２５，２６から空気が導入されるので、燃焼物Ｗの燃焼が継続して行われる。この場合、燃焼塔１の下側の傾斜形成させられた下側壁部６の空気吹出口２５から、空気を上向きに噴き出すことができ、そのため、燃焼物Ｗに対して確実に空気を供給して、確実に燃焼させることができる。
また、図４に示すように、着火バーナ３１の燃焼を停止させて、筒状体空気送給部３５により空気が送り込まれるので、筒状体３０の下側の空気吹出口３２から空気が噴き出される。この場合、筒状体３０はいわば焼玉状態で加熱されているので、筒状体３０の周囲の未燃ガスが空気吹出口３２からの吹き出し空気によってあたかもバーナのように上側に向けて燃え上がり、火炎を放出する。そのため、燃焼物Ｗを確実に燃焼させることができる。また、この場合、筒状体３０は、一次燃焼室２を横断して設けられているので、筒状体３０の表面に接触する燃焼物Ｗの範囲が広範囲になり、そのため、筒状体３０から噴き出される空気が燃焼物Ｗの全体に回りやすくなり、そのため、燃焼物Ｗにその下の方から均等に空気が行渡って未燃ガスを燃焼させるようになることから、それだけ、燃焼物Ｗの燃焼が安定的に行われる。

また、燃焼物Ｗが燃焼している最中は、着火バーナ３１を停止しても筒状体３０の加熱により燃焼が継続し、燃焼物Ｗが投入されても燃焼中の燃焼物Ｗの温度が下がりにくいが、もし、下がり過ぎるようであれば、例えば一次燃焼室２の温度が１５０℃以下になったとき、温度センサの温度検知に基づくなどして適時に、再び着火バーナ３１を作動させる。これにより、着火バーナ３１から筒状体３０内に火炎が放射され、筒状体３０が高温に加熱されるので、燃焼物Ｗの燃焼が継続させられる。この場合にも、筒状体３０は、一次燃焼室２を横断して設けられているので、筒状体３０の表面に接触する燃焼物Ｗの範囲が広範囲になり、そのため、燃焼物Ｗの全体に火が回りやすくなり、燃焼物Ｗの燃焼が安定的に行われる。

そして、一次燃焼室２での燃焼により発生する燃焼ガスは二次燃焼室３へ至り、点火バーナ２３による点火により、この二次燃焼室３で更に燃焼させられて排気させられる。この場合、二次燃焼室３内に空気吹出口２７から空気が吹き出されるので、燃焼が確実に行われる。また、この場合、一次燃焼室２での燃焼物Ｗの燃焼が安定的に行われることから、発生する燃焼ガスにムラがなく安定的に二次燃焼室３に供給されるので、二次燃焼室３での燃焼が確実に行なわれる。その結果、一次燃焼室２での燃焼ガスの発生を安定的に行い、二次燃焼室３での燃焼を確実に行わせることができ、燃焼効率が大幅に向上させられる。

更に、この場合、一次燃焼室２と二次燃焼室３を仕切る仕切壁２０に複数のガス通過口２０ａが形成され、このガス通過口２０ａは二次燃焼室３内に燃焼ガスが旋回流となって噴出するように、その軸線を傾斜させて形成されているので、二次燃焼室３に燃焼ガスが旋回流となって噴出することになり、そのため、二次燃焼室３での燃焼が確実に行われる。
更にまた、二次燃焼室３の排出口２１に管体２２が垂設されているので、燃焼ガスの旋回流は、管体２２の周囲においても生じ、管体２２が加熱されると、管体２２に接触した燃焼ガスがより一層確実に燃えていく。排ガスは、管体２２を通って排出口２１から排出されていく。

そしてまた、燃焼塔１の下側の下側壁部６においては、一対の側壁１７が上側から下側に向けて互いに漸次近接するように傾斜形成させられているので、燃焼物搬送部４１により投入口４０から投入された燃焼物Ｗは、筒状体３０の上に堆積させられ、徐々に下に移動しながら燃焼させられるとともに、燃焼後の灰は、筒状体３０の側方を通って灰受け溝１９に落下していく。灰受け溝１９に落下した灰は、スクリューコンベア３６を作動させることにより、排出される。この場合、燃焼物Ｗは、徐々に下に移動しながら燃焼させられるので、燃焼がムラなく行われる。また、燃焼物Ｗを燃焼物搬送部４１により投入口４０から投入し、灰を灰受け溝１９から排出できるので、燃焼物Ｗを自動供給しつつ、灰を自動排出できるので、長時間の自動運転が可能になる。

熱交換部Ｓｂにおいては、図３に示すように、前室５０と後室５４とを隔てる隔壁に設けた開閉扉５７を閉じた状態では、排ガスが、前室５０，降下煙管群５１，中間室５２，上昇煙管群５３，後室５４及び冷却塔５８を通って、煙突５５から排気されていく。この過程で、熱交換水槽５６では降下煙管群５１及び上昇煙管群５３を介して排ガスと水との熱交換が行われ、湯が生成される。この場合、排ガスを、降下煙管群５１及び上昇煙管群５３を通して熱交換を行うので、即ち、排ガスを上下に折り返して熱交換を行うので、熱交換効率が極めて良いものになる。また、後室５４と煙突５５との間に排ガスが通る冷却塔５８を設けたことから、排気が冷却されるので、排出ブロア５９や煙突５５の劣化が抑制される。

また、必要に応じ、図５に示すように、前室５０と後室５４とを隔てる隔壁に設けた開閉扉５７を開ける。例えば、熱交換槽５６の水の温度が上昇し、水温センサが設定温度（例えば７０℃〜８０℃）になったことを検知したとき、開閉扉５７を開け、熱交換槽５６の水を沸騰させることなく一定の温度に保持できるようにする。この開閉扉５７による制御は、燃焼室側での燃焼制御に比較して応答性が極めて良く、温水制御が容易になる。また、この場合、冷却塔５８の冷却扉５８ａを開にし、排気ガスを冷却する。例えば、開閉扉５７を開けると、８００℃〜９００℃の排気ガスが放出され、そのままであると排出ブロア５９を傷めやすいが、冷却扉５８ａを開けることにより外気が導入され例えば排気ガスを８０℃〜１２０℃程度まで下げることができ、これにより、排出ブロア５９の保護が図られる。

Ｓ焼却装置
Ｓａ焼却部
Ｓｂ熱交換部
Ｗ燃焼物
１燃焼塔
２一次燃焼室
３二次燃焼室
４覆い部材
５空気室
６下側壁部
７上側壁部
８仕切
９仕切
１０吸気ブロア
１１第１空気室
１２第２空気室
１３第３空気室
１４空気管
１５前壁
１６後壁
１７側壁
１８灰排出開口
１９灰受け溝
２０仕切壁
２０ａガス通過口
２１排出口
２２管体
２３点火バーナ
２４煙道管
２５空気吹出口
２６空気吹出口
２７空気吹出口
３０筒状体
３１着火バーナ
３２空気吹出口
３５筒状体空気送給部
３６スクリューコンベア
３７電動モータ
４０投入口
４１燃焼物搬送部
４２ホッパ
４３通過管
４４スクリューコンベア
４５電動モータ
５０前室
５１降下煙管群
５２中間室
５３上昇煙管群
５４後室
５５煙突
５６熱交換水槽
５７開閉扉
５８冷却塔
５８ａ冷却扉
５９排出ブロア
６０水膨張室
６１導管

Claims

燃焼物が投入されるとともに空気が導入されて上記投入された燃焼物を燃焼させる一次燃焼室と、該一次燃焼室の上側に連続して設けられ該一次燃焼室からの燃焼ガスを燃焼させて排気する二次燃焼室とを有した燃焼塔を備えた焼却装置において、
上記一次燃焼室内に該一次燃焼室を横断して設けられ加熱されて該一次燃焼室内の燃焼物を着火させる筒状体と、該筒状体内に火炎を放射して該筒状体を加熱する着火バーナとを備え、
上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の下側の下側壁部を、前壁，後壁及び一対の側壁を備えて構成し、該一対の側壁を上側から下側に向けて互いに漸次近接するように傾斜形成し、該一対の側壁の下端間に前後方向に亘る灰が排出される灰排出開口を形成し、該灰排出開口の下側に上記側壁の下端に連設され灰を受ける樋状の灰受け溝を設け、
上記筒状体を上記前壁及び後壁間に架設して設け、
上記灰受け溝に灰を前壁及び後壁の何れか一方側に搬送するスクリューコンベアを配置し、
上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の上側の上側壁部に、上記筒状体よりも上位に位置し燃焼物が投入される投入口を設け、該投入口に燃焼物を搬送して該投入口から上記一次燃焼室内に投入する燃焼物搬送部を設けたことを特徴とする焼却装置。
上記筒状体内に空気を送給する筒状体空気送給部を設け、上記筒状体の少なくとも下側に該筒状体の長手方向に沿って複数の空気吹出口を設けたことを特徴とする請求項１記載の焼却装置。
上記燃焼物搬送部を、上記燃焼塔の外部に設けられ燃焼物を貯留するホッパと、該ホッパの出口と上記投入口との間に設けられ燃焼物が通る通過管と、該通過管内に設けられ上記ホッパから上記投入口へ燃焼物を搬送するスクリューコンベアとを備えて構成したことを特徴とする請求項１または２記載の焼却装置。
上記一次燃焼室を構成する燃焼塔の下側の下側壁部に、該一次燃焼室内に外部からの空気を吹き出す複数の空気吹出口を設けたことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の焼却装置。
上記一次燃焼室と二次燃焼室とを仕切る仕切壁を設け、該仕切壁に上記一次燃焼室の燃焼ガスが通過可能な複数のガス通過口を形成し、該複数のガス通過口を上記二次燃焼室内に燃焼ガスが旋回流となって噴出するように、その軸線を傾斜させて形成したことを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の焼却装置。
上記二次燃焼室を構成する燃焼塔の上部に該二次燃焼室からの排ガスを排出する排出口を設け、該排出口に連通する管体を該排出口から上記二次燃焼室内に垂設したことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の焼却装置。
上記二次燃焼室を構成する燃焼塔の壁部に、該二次燃焼室内に外部からの空気を吹き出す複数の空気吹出口を設けたことを特徴とする請求項５または６記載の焼却装置。
上記二次燃焼室からの排ガスと水との熱交換を行う熱交換部を備えたことを特徴とする請求項１乃至７何れかに記載の焼却装置。
上記熱交換部を、上記二次燃焼室からの排ガスが集約される前室と、該前室の下側に設けられ該前室内の排ガスが降下する多数の降下煙管群と、該降下煙管群の下側に設けられ該降下煙管群からの排ガスが集約される中間室と、該中間室の上側に設けられ該中間室の排ガスが上昇する多数の上昇煙管群と、該上昇煙管群の上側であって隔壁を隔てて上記前室に隣接して設けられ該上昇煙管群からの排ガスが集約される後室と、該後室に接続され該後室からの排ガスを排気する煙突と、上記降下煙管群及び上昇煙管群を囲繞し水が貯留されるとともに該降下煙管群及び上昇煙管群を介して排ガスと水との熱交換を行う熱交換水槽とを備えて構成したことを特徴とする請求項８記載の焼却装置。
上記前室と後室とを隔てる隔壁に該隔壁を開閉して該前室の排ガスを直接後室に流入させる開閉扉を設けたことを特徴とする請求項９記載の焼却装置。
燃焼物が投入されるとともに空気が導入されて上記投入された燃焼物を燃焼させる一次燃焼室と、該一次燃焼室の上側に連続して設けられ該一次燃焼室からの燃焼ガスを燃焼させて排気する二次燃焼室とを有した燃焼塔を備えた焼却装置において、
上記一次燃焼室内に該一次燃焼室を横断して設けられ加熱されて該一次燃焼室内の燃焼物を着火させる筒状体と、該筒状体内に火炎を放射して該筒状体を加熱する着火バーナとを備え、
上記二次燃焼室からの排ガスと水との熱交換を行う熱交換部を備え、
上記熱交換部を、上記二次燃焼室からの排ガスが集約される前室と、該前室の下側に設けられ該前室内の排ガスが降下する多数の降下煙管群と、該降下煙管群の下側に設けられ該降下煙管群からの排ガスが集約される中間室と、該中間室の上側に設けられ該中間室の排ガスが上昇する多数の上昇煙管群と、該上昇煙管群の上側であって隔壁を隔てて上記前室に隣接して設けられ該上昇煙管群からの排ガスが集約される後室と、該後室に接続され該後室からの排ガスを排気する煙突と、上記降下煙管群及び上昇煙管群を囲繞し水が貯留されるとともに該降下煙管群及び上昇煙管群を介して排ガスと水との熱交換を行う熱交換水槽とを備えて構成し、
上記前室と後室とを隔てる隔壁に該隔壁を開閉して該前室の排ガスを直接後室に流入させる開閉扉を設けたことを特徴とする焼却装置。
上記後室と上記煙突との間に排ガスが通る冷却塔を設けたことを特徴とする請求項１０または１１記載の焼却装置。
上記一次燃焼室内の温度を測定する温度センサを備え、該温度センサによる温度が所定の下限温度以下になったならば、上記着火バーナを作動させ、上記温度センサによる温度が所定の上限温度以上になったら、上記着火バーナを停止する着火バーナ制御部を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２何れかに記載の焼却装置。