JP6847289B1

JP6847289B1 - 可燃物燃焼装置及び方法

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Publication number: JP6847289B1
Application number: JP2020090380A
Authority: JP
Inventors: 坪井　敏男; 敏男坪井; 正規若月; 正裕宮内; 幸生大和
Original assignee: Admiexco
Current assignee: Admiexco
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2040-05-25
Also published as: JP2021185328A

Abstract

【課題】可燃物が搬送中に燃焼する際に、クリンカーを生じることなく、搬送距離を長く、装置がコンパクトな可燃物燃焼装置及び方法を提供する。【解決手段】搬送体２０は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす複数の搬送部材２１，２２を有し、上下方向で隣接する２つの搬送部材２１，２２は、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部２１−１，２２−１と下端部２１−２，２２−２を有しており、駆動体３０による揺動で、各搬送部材２１，２２にて上端部から下端部へ可燃物を搬送し下端部から落下させることにより、最上段の搬送部材２１から次段の搬送部材２２へ可燃物を燃焼させながら搬送していき、最下段の搬送部材２２の下端部２２−２から燃焼後の灰分を排出する。【選択図】図１

Description

本発明は、可燃物を燃焼する装置及び方法に関する。

可燃物を燃焼する装置としては、特許文献１に開示されているペレット燃焼装置が知られている。特許文献１のペレット燃焼装置は、格子孔が形成された燃焼皿により、密閉縦筒状体の内部を上部の燃焼室と下部の一次空気室とに区分し、密閉縦筒状体外に位置するペレット供給装置から燃焼皿上へ木質系のペレットを供給し、外部から燃焼用の一次空気が一次空気室へ供給され、格子孔を貫通して上昇する一次空気を受けて、燃焼皿上のペレットが燃焼する。燃焼により生じた灰は、格子孔を経て、燃焼皿の下方に配された灰受けへ落下し堆積する。この特許文献１のペレット燃焼装置は、可動部分を有していない固定式である。

これに対し、走行する有孔コンベアベルト上で木質系のペレット炭化物を移動させながら燃焼させる可動式の燃焼装置が特許文献２の図５に開示されている。この特許文献２にあっては、横方向に走行する無端の有孔コンベアベルトの上部走行部で燃料としてのペレット炭化物を搬送しながら燃焼する。有孔コンベアベルトの上部走行部の上方には、上部走行部と平行に受け枠が配置され、この受け枠上には、ペレット炭化物が燃焼して発する熱を受けて加温または燃焼する燃焼対象物が載置されている。さらに、受け枠の上方には保湿・放射用のカバーが設けられている。また、有孔コンベアベルトの上部走行部の上流端の位置には、有孔コンベアベルト上へペレット炭化物を供給するペレット供給ホッパが配置されている。

かくして、特許文献２の図５に示される例では、ペレット炭化物は、有孔コンベアベルトの上部走行部上で燃焼してその熱で受け枠上の燃焼対象物を加温後、下流端へ向け搬送され、燃焼後に灰として灰収納器へ落下排出される。また特許文献２の図８には、複数の有孔コンベアベルトを階段状に位置するように配し、１つの有孔コンベアベルトの下流端から次の有孔コンベアベルトの上流端へペレット炭化物を落下し、これを順次後続の有孔コンベアベルトに対して繰り返す装置も開示されている。

さらに、特許文献２は、その図１０に、位置を移動せずに振動する円錐状の円板の中央位置にペレット炭化物を載せ、円板が振動することで、ペレット炭化物を燃焼させながら、円板の外周縁から落下排出する装置も開示している。

特開２０１０−０７８２６９特開２０１３−０５３７５９

ところで、特許文献１及び特許文献２における燃焼対象物は木質由来であり、カリウム（Ｋ）やリン（Ｐ）が含まれているが、プラスチック成分は含まれていない。しかし、燃焼対象物によっては、カリウムやリンに加え、高カロリーなプラスチック成分が含まれていることもある。例えば、廃棄物として燃焼処理される使用済み紙おむつ等には、カリウム及びリンが糞尿に含まれている他、ガラス質成分としてのＳｉＯ_２及び高カロリーなプラスチック成分が含まれている。このような使用済み紙おむつ等の廃棄物を燃焼させると、酸化物であるＫ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５が灰として生じる。これらの酸化物は融点が３００〜６００℃程度の低融点物質であり、プラスチック成分の燃焼により発生する高温ガスの熱により溶融・軟化する。さらに、この溶融・軟化したＫ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５にＳｉＯ_２が加わり、固化することでクリンカーが発生する。

特許文献１にあっては、ペレットを受ける燃焼皿は固定式で移動しない。したがって、ペレットの燃焼により生ずる灰は、燃焼皿の格子孔から落下するものの、次第に灰の堆積層の厚みが増していく。仮に、カリウム及びリンの他に高カロリーなプラスチック成分が含まれているペレットを、特許文献１の燃焼装置で燃焼させると、ペレットの燃焼中に生成された低融点物質（Ｋ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５）が溶融し、燃焼皿に固着してクリンカーを生ずる。クリンカーが成長すると、格子孔が塞がれ燃焼に支障を来してしまうことになる。

次に、特許文献２の図５，図８の有孔コンベアベルトを有する装置では、有孔コンベアベルトそのものは移動するが、有孔コンベアベルトに載置されているペレット炭化物は、有孔コンベアベルトとともに定速で移動する。つまり、ペレット炭化物は、有孔コンベアベルトに対しては相対的な移動を伴わず、かかる点では静的である。したがって、仮に、カリウム及びリン（低融点物質）の他に高カロリーなプラスチック成分が含まれているペレット炭化物を、特許文献２の燃焼装置で燃焼させると、ペレット炭化物の燃焼中に生成された低融点物質（Ｋ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５）が溶融・軟化して有孔コンベアベルトに固着してクリンカーを生じ有孔コンベアベルトの孔部を塞いでしまうおそれがあることは、特許文献１と同じである。また、特許文献２の図８では、複数の有孔コンベアベルトが階段状に配されているので、ペレット炭化物の搬送距離を大きくすることができるが、搬送方向で装置がそれだけ大型化してしまう。これに加え、有孔コンベアベルトの走行駆動のためのプーリが必要となること、有孔コンベアベルトがペレット炭化物を搬送する上部走行部以外に、搬送に寄与しない下部走行部（帰還走行部）が必要となることに起因し、装置が複雑そして大型化してしまう。

また、特許文献２の図１０の例にあっては、円板が振動することで、円板上のペレット炭化物も振動し、ペレット炭化物は動的な力を受ける。したがって、ペレット炭化物は円板に対して相対的に移動するので、ペレット炭化物の燃焼中に生成された低融点物質が溶融・軟化しても円板に固着せず、クリンカーの発生を防止できる。しかし、ペレット炭化物の円板上の移動距離は、円板の半径に相当する距離であり、ペレット炭化物の燃焼に十分であるとは言えない。さりとて、円板の半径を大きくすると、その分、装置が大型化する。さらには、ペレット炭化物が円板の中央位置から外周縁位置まで移動する際、ペレット炭化物は移動に伴い円板の周方向に拡散して分布するようになり、ペレット炭化物の移動とともに、燃焼条件が変化してしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、可燃物が搬送中に燃焼する際に、クリンカーを生じることなく、搬送距離を長く確保して十分に燃焼でき、さらに、装置が簡単化されてコンパクトとなる可燃物燃焼装置及び方法を提供することを課題とする。

上述の課題は、本発明によれば、次の可燃物燃焼装置及び可燃物燃焼方法により解決される。

＜可燃物燃焼装置＞
可燃物を燃焼する可燃物燃焼装置において、外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒と、前記燃焼筒内に配置され、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体と、前記搬送体を揺動する駆動体とを有し、前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす複数の搬送部材を有し、上下方向で隣接する２つの前記搬送部材は、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部と下端部を有していて、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面が凹状の樋型に形成され、前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動可能に前記燃焼筒により支持されているとともに駆動体に接続されており、前記搬送体は、前記駆動体による揺動で、各搬送部材にて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、最上段の前記搬送部材から次段の前記搬送部材へ可燃物を順次、以降段の前記搬送部材へ燃焼させながら搬送していき、最下段の前記搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出することを特徴とする可燃物燃焼装置。

本発明において、前記燃焼筒は、内筒と外筒を有する二重構造をなし、前記内筒と前記外筒の間に前記給気部からの燃焼用空気を受ける環状空間を形成し、前記内筒内を高温室とし、前記内筒には前記環状空間内の燃焼用空気を搬送体に向け噴出するノズルが設けられていてもよい。

本発明において、前記駆動体は、複数段の前記搬送部材に対し個別にもしくは共通に設けられていてもよい。

本発明において、前記駆動体は、揺動頻度、揺動幅、作動時期、作動期間の少なくとも１つが可変であってもよい。

本発明において、さらに、二次燃焼装置を有し、前記燃焼筒の前記排気部が前記二次燃焼装置の二次燃焼室へ接続され、前記排気部からの排ガスが前記二次燃焼室で二次燃焼するようにしてもよい。

＜可燃物燃焼方法＞
可燃物を燃焼する可燃物燃焼方法において、外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒内に、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体を配置し、前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす複数の搬送部材を有し、上下方向で隣接する２つの前記搬送部材を、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部と下端部を有するように配置し、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面を凹状の樋型に形成し、前記搬送部材を駆動体により前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動駆動し、各搬送部材にて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、最上段の前記搬送部材から次段の前記搬送部材へ可燃物を順次、以降段の前記搬送部材へ燃焼させながら搬送していき、最下段の前記搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出することを特徴とする可燃物燃焼装置による可燃物燃焼方法。

本発明によれば、可燃物が搬送中に燃焼する際に、クリンカーを生じることなく、搬送距離を長く確保して十分に燃焼でき、さらに、装置が簡単化されてコンパクトとなる可燃物燃焼装置及び方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る燃焼装置を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。図１の装置における下搬送部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。駆動体を側面から見た概要構成図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の一実施形態を説明する。

本実施形態の可燃物燃焼装置１（以下、「燃焼装置１」という）は、図１（Ａ），（Ｂ）に見られるごとく、可燃物を燃焼するための燃焼筒１０と、燃焼筒１０内に配され、可燃物を燃焼中に搬送する搬送体２０と、搬送体２０を揺動駆動する駆動体３０と、燃焼筒１０からの排ガス（燃焼ガス）を受け、これを二次燃焼する二次燃焼装置４０とを有している。なお、本実施形態では、使用済み紙おむつ等の廃棄物で形成された固形ペレットを可燃物として燃焼する例を説明する。この固形ペレットには、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、ガラス質成分としてのＳｉＯ_２、及び高カロリーなプラスチック成分が含まれている。ここで、「高カロリーなプラスチック成分」とは、固形ペレットの燃焼中に生成される低融点物質としてのＫ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５を溶融・軟化させる程度の発熱量をもつプラスチック成分である。また、「低融点物質」とは、融点が３００〜６００℃程度の物質であり、例えば、Ｋ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５等が挙げられる。

燃焼筒１０は、図１（Ａ）にて横方向に延びていて、内筒１１と外筒１２とを有する二重構造をなしている。内筒１１と外筒１２の間には、内筒１１を包囲する環状空間１３が形成されている。内筒１１の内部空間は、高温室１４を形成している。内筒１１には、外筒１２を貫通して配され外部から内筒１１内の搬送体２０へ可燃物を供給する可燃物供給部１５が設けられている。外筒１２には、環状空間１３へ燃焼用空気を給気する送風機等の給気部１６が設けられている。また、燃焼筒１０には、燃焼筒１０の上部にて、内筒１１と外筒１２を貫通して内筒１１内の排ガスを排気する排気部１７が設けられている。

搬送体２０は、内筒１１の高温室１４内に配された２つの搬送部材、すなわち、上搬送部材２１と下搬送部材２２（両者を区別する必要がない場合には、「搬送部材２１，２２」と総称する）とを有している。搬送部材２１，２２は、上下方向で見たときに同範囲に位置する上下段をなしており、下搬送部材２２が上搬送部材２１の下方に位置している。

上搬送部材２１は、図１（Ａ）にて横方向を長手方向として延びる樋型をなしており、長手方向での全範囲にわたって同じ幅寸法で形成されている。上搬送部材２１は、図１（Ｂ）に見られるように、長手方向に対して直角な断面が凹湾曲状をなす載置面を有している。また、上搬送部材２１には、図１（Ａ）に見られるように、長手方向両端にて長手方向外方へ延びる軸部２１Ａが設けられており、軸部２１Ａが内筒１１の端壁１１Ａと外筒１２の端壁１２Ａを貫通する軸受部２１Ｂにより軸線まわりで揺動（回動）自在に支持されている。

上搬送部材２１は、両端の軸部２１Ａを結ぶ軸線、換言すると上搬送部材２１全体が水平面に対し傾斜しており、図１（Ａ）にて右端が上端部２１−１、左端が下端部２１−２となっている。下端部２１−２には、落下開口２１−３が上下に貫通して形成されている。本実施形態では、上搬送部材２１の載置面は突起等をもたない円滑な凹湾曲面をなしているが、例えば、可燃物の撹拌を促進するための突起を載置面に設けてもよい。この場合、下搬送部材２２の後述の突起２２Ｃと同様の突起を設けることができる。

下搬送部材２２は、図１（Ａ）にて、上搬送部材２１と同様に横方向を長手方向として延びる樋型をなしており、長手方向での全範囲にわたって同じ幅寸法で形成されている。下搬送部材２２は、図１（Ｂ）に見られるように、長手方向に直角な断面が凹湾曲状をなす載置面を有している。また、下搬送部材２２の長手方向両端には、図１（Ａ）に見られるように、長手方向外方へ延びる軸部２２Ａが設けられ、軸部２２Ａが内筒１１の端壁１１Ａと外筒１２の端壁１２Ａを貫通する軸受部２２Ｂにより軸線まわりで揺動（回動）自在に支持されている。

下搬送部材２２は、両端の軸部２２Ａを結ぶ軸線、換言すると下搬送部材２２全体が水平面に対し上搬送部材２１とは逆方向に傾斜しており、図１（Ａ）にて左端が上端部２２−１、右端が下端部２２−２となっている。下端部２２−２には、落下開口２２−３が上下に貫通して形成されている。

下搬送部材２２には、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）に見られるように、可燃物の撹拌を促進するための突起２２Ｃが上面（載置面）に複数分布して設けられている。突起２２Ｃは、例えば下搬送部材２２の長手方向に延びる丸棒状をなしており、下搬送部材２２の載置面上に所定間隔で配置された丸棒状部材を載置面に溶接することで設けられている。なお、この突起２２Ｃを設けることは必須ではなく、突起２２Ｃがなくても下搬送部材２２における可燃物の撹拌が十分に行われる状態が確保される場合には設ける必要はない。

内筒１１の上壁１１Ｂには、図１（Ａ），（Ｂ）に見られるように、上壁１１Ｂから下方へ向けて延び、上搬送部材２１の載置面に対し環状空間１３内の燃焼用空気を噴射する複数のノズル１６Ａが設けられている。複数のノズル１６Ａは、図１（Ａ）に見られるように、上搬送部材２１の上端部２１−１（図１（Ａ）にて右端）から下端部２１−２に向かうにしたがいノズル１６Ａ同士間の間隔が密となるように配置されている。内筒１１の側壁１１Ｃには、図１（Ａ），（Ｂ）に見られるように、側壁１１Ｃから斜め下方へ向けて延び、下搬送部材２２の載置面に対し環状空間１３内の燃焼用空気を噴射する複数のノズル１６Ｂが設けられている。複数のノズル１６Ｂは、図１（Ａ）に見られるように、下搬送部材２２の上端部２２−１（図１（Ａ）にて左端）から下端部２２−２に向かうにしたがいノズル１６Ｂ同士間の間隔が粗となるように配置されている。

内筒１１の底部には、下搬送部材２２の下端部２２−２（図１（Ａ）にて右端部）における落下開口２２−３の下方に、可燃物の燃焼後の灰分を搬送するスクリューコンベア等の灰コンベア２３が配設されている。灰コンベア２３は、下搬送部材２２の長手方向に直角な方向を搬送方向としており、この搬送方向で燃焼筒１０を貫通している。図１（Ｂ）に見られるように、灰コンベア２３の一端側部分には、燃焼筒１０外でモータ等の回転駆動体２３Ａが接続されている。また、灰コンベア２３の他端側部分は、図１（Ｂ）に見られるように、燃焼筒１０外に配された灰受箱２３Ｂ内に位置している。灰コンベア２３は、下半部がカバー体で覆われているとともに、上半部が高温室１４に露呈していて、下搬送部材２２の下端部２２−２から落下する灰分を受けて灰受箱２３Ｂに向け搬送するようになっている。

上搬送部材２１の上端部２１−１における軸部２１Ａと、下搬送部材２２の下端部２２−２における軸部２２Ａは、いずれも図１（Ａ）にて右端側に位置し、駆動体３０に接続されている。駆動体３０は、図３に見られるように、減速機付きのモータ３１と従動輪３２を備える回転部３０Ａと、回転部３０Ａの作動により往復動するリンク部３０Ｂとを有している。

回転部３０Ａは、図３に見られるように、モータ３１と従動輪３２にチェーンやベルト等の無端走行体３３を張設し、この無端走行体３３をアイドラ３３Ａで緊張した構成となっており、モータ３１の回転を減速して従動輪３２に伝えている。

リンク部３０Ｂは、図３に見られるように、上リンク材３４と、下リンク材３５と、連結リンク材３６と、中継リンク材３７とを有している。上リンク材３４は、横方向に延び、その一端（図３にて左端）が上搬送部材２１の軸部２１Ａに固定的に連結されている。下リンク材３５は、横方向に延び、その一端（図３にて左端）が下搬送部材２２の軸部２２Ａに固定的に連結されている。連結リンク材３６は、上端が上リンク材３４の他端（図３にて右端）に回動自在に連結されているとともに、下端が下リンク材３５の他端（図３にて右端）に回動自在に連結されている。中継リンク材３７は、下端が連結リンク材３６の上端と上リンク材３４の他端に対し回動自在に連結されているとともに、上端が従動輪３２の周縁の一位置に回動自在に連結されている。図３では、これらのリンク材３４，３５，３６，３７について、固定的な連結部分を黒丸で示し、回動自在な連結部分を白丸で示している。

図１（Ａ）に見られるように、リンク部３０Ｂは、外筒１２に取り付けられたカバー１８により覆われており、回転部３０Ａは、このカバー１８に取り付けられた他のカバー１９により覆われている。

かかる駆動体３０によれば、回転部３０Ａにおけるモータ３１が回転すると従動輪３２が減速回転駆動される。従動輪３２が回転すると、中継リンク材３７の上端が回転することで中継リンク材３７の下端が上下方向に往復動する（図３の二点鎖線を参照）。かくして、中継リンク材３７の下端に回動自在に連結されている上リンク材３４の他端が上下方向に往復動する（図３の二点鎖線を参照）。さらに、連結リンク材３６を介して上リンク材３４の他端に回動自在に連結されている下リンク材３５の他端も上下方向に往復する（図３の二点鎖線を参照）。したがって、上リンク材３４の一端が上搬送部材２１の軸部２１Ａに固定的に連結され、下リンク材３５の一端が下搬送部材２２の軸部２２Ａに固定的に連結されている結果、上搬送部材２１はその軸部２１Ａまわりに、また、下搬送部材２２はその軸部２２Ａまわりに、所定角だけ往復回動、すなわち揺動する（図３の二点鎖線を参照）。

また、図示の例では、駆動体３０は、上搬送部材２１と下搬送部材２２の両者を同時に揺動させる共通な部材になっているが、両者を個別に揺動させるよう、両者のそれぞれに独立して設けられてもよい。駆動体３０は、搬送部材２１，２２の揺動について、揺動頻度、揺動幅、作動時期、作動期間の少なくとも１つが任意に可変となっていることが望ましい。このように可変とした場合には、可燃物の性状や量に応じて、揺動頻度、揺動幅、作動時期、作動期間を適切に設定することで、より良好に可燃物を燃焼させることができる。また、揺動頻度、揺動幅、作動時期、作動期間を予め設定しておき、これに合わせて可燃物の投入量を調整するようにしてもよい。

図１（Ａ）に見られるように、搬送部材２１，２２の長手方向（図１（Ａ）での横方向）で駆動体３０に対し反対側（図１（Ａ）での左側）では、燃焼筒１０外の位置に、二次燃焼装置４０が設けられている（図１（Ｂ）も参照）。この二次燃焼装置４０は、図示の例では、サイクロン方式の装置であるが、他の方式であってもよい。

二次燃焼装置４０は、縦筒をなす二次燃焼室本体４１と、二次燃焼室本体４１の下方に位置し飛灰を受ける飛灰受箱４２とを有している。二次燃焼室本体４１は、内部空間を二次燃焼室としていて、燃焼筒１０の排気部１７をなす排気管が二次燃焼室に対し接線方向に接続されている。したがって、排気部１７からの排ガス（燃焼ガス）が二次燃焼室へ送入されることで、二次燃焼室内では施回流が形成され、排ガスが二次燃焼する。二次燃焼室本体４１の上端には二次排気部４１Ａが設けられており、二次燃焼した排ガス（燃焼排ガス）が二次排気部４１Ａから排気されるようになっている。また、排ガスの施回流の中央部では飛灰が降下し、この飛灰は飛灰受箱４２に貯留される。二次燃焼室本体４１と飛灰受箱４２との間には、二次燃焼室本体４１からの飛灰の落下路を適宜時点で開閉するダンパ４３が設けられている。

次に、燃焼装置１における可燃物の燃焼要領について説明する。

まず、可燃物供給部１５から可燃物を燃焼筒１０の内筒１１内へ投入するとともに、給気部１６により外部の空気源から燃焼用空気を供給し、さらには、駆動体３０を作動させて、上搬送部材２１及び下搬送部材２２を揺動させる。

給気部１６から供給される燃焼用空気は、環状空間１３内で燃焼筒１０の周方向と長手方向に流通し、複数のノズル１６Ａから上搬送部材２１上の可燃物に向け噴出されるともに、複数のノズル１６Ｂから下搬送部材２２上の可燃物に向け噴出される。

燃焼筒１０の内筒１１内に投入された可燃物は、上搬送部材２１の上端部２１−１の載置面（上面）に落下した後、上搬送部材２１の揺動により撹拌されながら下端部２１−２へ向けて搬送されていく。本実施形態では、上搬送部材２１の載置面に落下供給された可燃物は、燃焼装置１の運転開始時に、着火手段（図示せず）による着火を受け、それ以降は、上搬送部材２１の上方からの燃焼用空気（ノズル１６Ａからの燃焼用空気）の供給を受けた状態で、可燃物自体が燃焼することで生ずる熱により、着火手段を用いることなく燃焼（自燃）する。このようにして、上搬送部材２１の載置面上の可燃物は、燃焼しながら上端部２１−１から下端部２１−２へ搬送され、この結果、上搬送部材２１の載置面上に拡散してほぼ均一に分布される。

上搬送部材２１で搬送される可燃物は、上述したように上方から燃焼用空気を受けながら効率良く燃焼し、可燃物中の油分（例えばプラスチック成分に含まれる油分）等の揮発成分が揮散する。上搬送部材２１の下端部２１−２に達した可燃物は、下端部２１−２における落下開口２１−３を経て下搬送部材２２の上端部２２−１の載置面（上面）に落下した後、下搬送部材２２の揺動により撹拌されつつ、下端部２２−２へ向けて搬送されながら燃焼する。下搬送部材２２で搬送される可燃物は、上方からの燃焼用空気（ノズル１６Ｂからの燃焼用空気）を受けながら効率良く燃焼する。この結果、可燃物は下搬送部材２２による搬送中に完全燃焼する。

本実施形態では、下搬送部材２２が揺動することにより、載置面上の突起２２Ｃが可燃物を揺動方向に掻き上げる。掻き上げられた位置で可燃物の一部は、ノズル１６Ｂからの燃焼用空気を受けて滑落し、この結果、可燃物が撹拌される。このように本実施形態では、下搬送部材２２に突起２２Ｃが設けられているので、下搬送部材２２の揺動中、突起２２Ｃによる可燃物の掻上げ及びノズル１６Ｂからの燃焼用空気による可燃物の滑落が繰り返されることで可燃物の撹拌が促進される。

下搬送部材２２の下端部２２−２に達した可燃物は、完全燃焼した灰分として、下端部２２−２における落下開口２２−３から自動的に落下排出され、灰コンベア２３により灰受箱２３Ｂに貯留される。灰受箱２３Ｂに貯留された灰分は、外部へ取り出された後、適宜処理される。

上搬送部材２１及び下搬送部材２２での可燃物の燃焼により生じた排ガス（燃焼ガス）は、排気部１７を経て二次燃焼装置４０の二次燃焼室本体４１内に送入される。二次燃焼室本体４１の内部空間、すなわち二次燃焼室では、排ガスが施回流を形成しながら二次燃焼する。二次燃焼した燃焼ガスは、燃焼排ガスとして、二次燃焼室本体４１の上端の二次排気部４１Ａから排出される。この燃焼排ガスは、温水ボイラ（図示せず）又はガス式空気予熱器（図示せず）にて熱を取り出された後、サイクロン（図示せず）又はバグフィルタ（図示せず）により飛灰がさらに除去（除塵）され、誘引送風機（図示せず）を通過して煙突（図示せず）から大気中に排出される。

本実施形態では、上搬送部材２１での可燃物の搬送中にプラスチック成分に含まれる油分が揮散するので、可燃物の燃焼中に生成された低融点物質（Ｋ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５）の灰分に高温の熱が伝わりにくくなる。したがって、低融点物質が溶融・軟化しにくくなり、クリンカーの発生を良好に防止できる。また、本実施形態では、上搬送部材２１及び下搬送部材２２上の可燃物が、各搬送部材の揺動により撹拌された状態で搬送されながら燃焼するので、仮に可燃物が燃焼中に溶融・軟化しても、上搬送部材２１や下搬送部材２２等に固着することがなく、クリンカーの発生を防止できる。また、本実施形態では、搬送部材２１，２２は、その長手方向、すなわち可燃物の搬送方向での全範囲にわたって同じ幅寸法で形成されているので、可燃物は搬送部材２１，２２での搬送中においてほぼ均等に拡がって分布し、常に同じ燃焼条件の下で可燃物を燃焼させることができる。

本実施形態では、搬送体２０を揺動するための駆動体３０を設けるだけで搬送体２０の揺動による可燃物の搬送及び燃焼が可能となるので、構成が簡単であり、燃焼装置全体をコンパクトにすることができる。また、本実施形態では、上搬送部材２１と下搬送部材２２とが上下方向で見たときに同範囲に位置しているので、可燃物の搬送方向で搬送体２０を大型化させることなく、可燃物の搬送距離を十分に長く確保して、可燃物を搬送中に完全燃焼させることができる。

また、搬送体２０は、図示の例のごとくの上搬送部材２１と下搬送部材２２の二段とすることに限定されず、さらに多くの段をなして形成することができる。その際、上下方向で隣接する段における搬送部材は、水平面に対して互いに逆向きの傾斜角をなすように配置する。

また、本実施形態では、ノズル１６Ａ，１６Ｂから噴射される燃焼用空気が搬送部材２１，２２上の可燃物に対して上方から供給されることとしたが、燃焼用空気は可燃物に対して上方からだけでなく下方からも供給されるようにしてもよい。例えば、搬送部材２１，２２に上下方向に貫通する貫通孔を複数形成し、この貫通孔に燃焼用空気を下方から通気させて可燃物へ供給することができる。このように可燃物を燃焼させるための燃焼用空気を下方から供給することにより、可燃物が浮動するので、撹拌がさらに促進される。また、この貫通孔は、搬送部材２１，２２上の可燃物（微細粒状のものを除く）の落下を阻止し、かつ、微細粒状の可燃物の落下を許容する程度の大きさの細孔として形成されることが好ましい。このとき、上搬送部材２１上の可燃物中の微細粒状の灰分あるいは未燃物は、上搬送部材２１の貫通孔を通って下搬送部材２２の載置面に落下し、下搬送部材２２の下端部へ向けて搬送されながら燃焼する。

１可燃物燃焼装置
１０燃焼筒
１１内筒
１２外筒
１３環状空間
１６給気部
１６Ａ，１６Ｂノズル
１７排気部
２０搬送体
２１上搬送部材
２１−１上端部
２１−２下端部
２２下搬送部材
２２−１上端部
２２−２下端部
３０駆動体
４０二次燃焼装置

Claims

可燃物を燃焼する可燃物燃焼装置において、
外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒と、
前記燃焼筒内に配置され、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体と、
前記搬送体を揺動する駆動体とを有し、
前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす上搬送部材及び下搬送部材を有し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材は、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなしてそれぞれ上端部と下端部を有していて、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面が凹状の樋型に形成され、前記長手方向に延びる突起を少なくとも前記下搬送部材の載置面上に有しており、前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動可能に前記燃焼筒により支持されているとともに駆動体に接続されており、
前記燃焼筒には、前記上搬送部材の載置面及び前記下搬送部材の載置面へ向けて延び該載置面に対し燃焼用空気を噴射するノズルが設けられており、
前記搬送体は、前記駆動体による揺動で、前記上搬送部材及び前記下搬送部材のそれぞれにて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、前記上搬送部材から前記下搬送部材へ可燃物を燃焼させながら搬送していき、前記下搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出することを特徴とする可燃物燃焼装置。
可燃物を燃焼する可燃物燃焼装置において、
外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒と、
前記燃焼筒内に配置され、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体と、
前記搬送体を揺動する駆動体とを有し、
前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす上搬送部材及び下搬送部材を有し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材は、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部と下端部を有していて、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面が凹状の樋型に形成され、前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動可能に前記燃焼筒により支持されているとともに駆動体に接続されており、
前記搬送体は、前記駆動体による揺動で、前記上搬送部材及び前記下搬送部材のそれぞれにて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、前記上搬送部材から前記下搬送部材へ可燃物を燃焼させながら搬送していき、前記下搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出し、
前記燃焼筒は、内筒と外筒を有する二重構造をなし、前記内筒と前記外筒の間に前記給気部からの燃焼用空気を受ける環状空間を形成し、前記内筒には前記環状空間内の燃焼用空気を前記上搬送部材の載置面及び前記下搬送部材の載置面に向け噴射するノズルが設けられ、
前記ノズルは、前記上搬送部材に対しては、前記上搬送部材の上端部から下端部に向かうにしたがいノズル同士の間隔が密となるように配置され、前記下搬送部材に対しては、前記下搬送部材の上端部から下端部に向かうにしたがいノズル同士の間隔が粗となるように配置されていることを特徴とする可燃物燃焼装置。
前記駆動体は、前記上搬送部材及び前記下搬送部材に対し個別にもしくは共通に設けられている請求項１又は請求項２に記載の可燃物燃焼装置。
前記駆動体は、揺動頻度、揺動幅、作動時期、作動期間の少なくとも１つが可変である請求項１ないし請求項３のうちの１つに記載の可燃物燃焼装置。
さらに、二次燃焼装置を有し、前記燃焼筒の前記排気部が前記二次燃焼装置の二次燃焼室へ接続され、前記排気部からの排ガスが前記二次燃焼室で二次燃焼する請求項１又は請求項２に記載の可燃物燃焼装置。
可燃物を燃焼する可燃物燃焼方法において、
外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒内に、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体を配置し、
前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす上搬送部材及び下搬送部材を有し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材を、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部と下端部を有するように配置し、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面を凹状の樋型に形成し、前記長手方向に延びる突起を少なくとも前記下搬送部材の載置面上に設け、前記上搬送部材及び前記下搬送部材を駆動体により前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動駆動し、前記燃焼筒に設けられ前記上搬送部材の載置面及び前記下搬送部材の載置面に向けて延びるノズルから、それぞれの前記載置面に対し燃焼用空気を噴射し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材のそれぞれにて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、前記上搬送部材から前記下搬送部材へ可燃物を燃焼させながら搬送していき、前記下搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出することを特徴とする可燃物燃焼装置による可燃物燃焼方法。
可燃物を燃焼する可燃物燃焼方法において、
外部から燃焼用空気を受ける給気部及び燃焼排ガスを排出する排気部が設けられた燃焼筒内に、燃焼する可燃物を載置する載置面をもつ搬送体を配置し、
前記搬送体は、上下方向で見たときに同範囲に位置し上下方向で段をなす上搬送部材及び下搬送部材を有し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材を、水平面に対し互いに逆向きの傾斜角をなして上端部と下端部を有するように配置し、前記上端部から前記下端部へ向く長手方向を可燃物の搬送方向とし、前記長手方向に対し直角な断面で前記載置面を凹状の樋型に形成し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材を駆動体により前記長手方向に延びる軸線まわりで所定角だけ揺動駆動し、前記上搬送部材及び前記下搬送部材のそれぞれにて前記上端部から前記下端部へ可燃物を搬送し前記下端部から落下させることにより、前記上搬送部材から前記下搬送部材へ可燃物を燃焼させながら搬送していき、前記下搬送部材の前記下端部から燃焼後の灰分を排出し、
前記燃焼筒を、内筒と外筒を有する二重構造とし、前記内筒と前記外筒の間に前記給気部からの燃焼用空気を受ける環状空間を形成し、前記内筒に前記環状空間内の燃焼用空気を前記上搬送部材の載置面及び前記下搬送部材の載置面に向け噴射するノズルを設け、前記ノズルを、前記上搬送部材に対しては、前記上搬送部材の上端部から下端部に向かうにしたがいノズル同士の間隔が密となるように配置し、前記下搬送部材に対しては、前記下搬送部材の上端部から下端部に向かうにしたがいノズル同士の間隔が粗となるように配置することを特徴とする可燃物燃焼装置による可燃物燃焼方法。