JPH01131809A - 流動床式廃棄物焼却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動床式廃棄物焼却装置に係わり、特に、流
動粒を形成する不活性粒状固形物の炉容器外への排出を
低減することのできる流動床式廃棄物焼却装置に関する
。

〔従来の技術〕

近時、都市ごみ等の焼却に流動床式廃棄物焼却装置が用
いられるようになってきている。

第４図は、実公昭４６−１６４７４号公報に開示される
流動床式廃棄物焼却装置を示すもので、図において符号
１１は、炉容器を示している。

炉容器１１の下部には、珪砂等からなる不活性粒状固形
物１３によりベッド１５が形成され、このベッド１５が
流動層を形成する流動床となる。

このベッド１５の上部の空間は、フリーボード室１７と
され、また、ベッド１５の下部には、ベッド１５に空気
を供給する空気室１９が配置されている。

炉容器１１の上部には、廃棄物を炉容器１１内に供給す
るための供給管２１が開口しており、この供給管２１に
は、スクリュコンベア２３により廃棄物が供給される。

炉容器１１の空気室１９には、空気供給管２５が開口し
ており、送風機２７からの空気が供給される。

また、フリーボード室１７の上部と下部とはサイクロン
２９の配置される配管３１により連通されている。

さらに、炉容器１１のベッド１５部には、燃料供給管３
３が開口している。

以上のように構成された流動床式廃棄物焼却装置では、
炉容器１１の上部の供給管２１から供給された廃棄物は
、ベッド１５上に落下し、空気室１９からの空気および
燃料供給管３３からの燃料により効率的に焼却される。

そして、この流動床式廃棄物焼却装置では、廃棄物の燃
焼により生じた灰分、塵埃等は、フリーボード室１７の
上部からサイクロン２９に導かれ分離され、主に灰分の
みがフリーボード室１７の下部に循環される。

この天分のＷｉ環により、主に、有機廃棄物を有効に酸
化することが可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の流動床式廃棄物焼却装
置では、ベッド１５部において、例えばゴミ、スラッジ
等の有機廃棄物を燃焼した時には、廃棄物中に含有され
る金属、陶器、ガラス等の不燃物あるいは炉容器１１の
壁面に付着し脱落した粗大なスケールが、ベッド１５の
下部近傍に蓄積し、これが多量になるとベッド１５部の
不活性粒状固形物１３の流動が阻害されるという問題が
ある。

そこで、これ等の不燃物あるいはスケール等の残渣を炉
容器１１外に除去するために、ベッド１５部に排出管を
開口することが考えられるが、この場合には、ベッド１
５部を形成する不活性粒状固形物１３が不燃物あるいは
スケール等の残渣とともに、炉容器ｌｌ外に排出されて
しまうという問題がある。

すなわち、このようにして排出管から排出された不活性
粒状固形物１３は、スクリーン等の分別機で分別して炉
容器１１内に再循環することが可能であるが、この間に
不活性粒状固形物１３の温度が低下し、多大な熱損失が
生じることとなり、また、排出される不活性粒状固形物
１３の量が比較的多くなるため、大容量の分別機が必要
になるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされた
もので、排出管から炉容器外に排出される不活性粒状固
形物の量を低減することのできる流動床式廃棄物焼却装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかわる流動床式廃棄物焼却装置は、炉容器の
下部に不活性粒状固形物によりベッドを形成し、このベ
ッドの上部の空間をフリーボード室とするとともに、前
記炉容器の前記ベッドの下部にベッドに空気を供給する
空気室を設けてなる流動床式廃棄物焼却装置において、
前記ベッド部に、このベッド部で燃焼した残渣を排出す
る排出管を開口するとともに、この排出管に空気供給ノ
ズルを開口したものである。

〔発明の作用〕

本発明においては、ベッド部に、このベッド部で燃焼し
た残渣を排出する排出管を開口するとともに、この排出
管に空気供給ノズルを開口したので、ベッド部から排出
管内に流入した残渣および不活性粒状固形物は、空気供
給ノズルから噴出される空気により反転、撹拌され、分
離され、比較的重量の小さい小径の不活性粒状固形物は
、排出管内を上昇しベッド部に戻される。一方、比較的
重量が大きく大径の残渣は、排出管内を下降し炉容器の
外部に排出される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す実施例について説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の流動床式廃棄物焼却装置
を示すもので、図において符号３５は、炉容器を示して
いる。

炉容器３５の下部には、珪砂等からなる不活性粒状固形
物３７によりベッド３９が形成され、このベッド３９が
流動床となる。このベッド３９の上部の空間は、フリー
ボード室４１とされ、また、ベッド３９の下部には、ベ
ッド３９に空気を供給する空気室４３が配置されている
。

炉容器３５の側部には、都市ごみ等の廃棄物を炉容器３
５内に供給するための供給管４５が開口しており、この
供給管４５には、シールバルブ４７が配置されている。

炉容器３５の空気室４３には、空気供給管４９が開口し
ており、図示しない空気予熱器からの１次空気が供給さ
れる。

また、炉容器３５のベッド３９部上方には、オイルガン
５０および起動バーナ５１が配置されている。

そして、フリーボード室４１の上部とベッド３９部とを
連通して、サイクロン５３の配置される循環籾循環配管
５５が配置されている。この循環籾循環配管５５の出口
近傍には、循環粒を供給するための循環粒供給配管５６
が開口している。

また、ベッド３９部の下方には、隔壁板５７゜空気室４
３および炉容器３５を貫通して、後述する流動粒を残渣
とともに排出する排出管５９が開口している。

一方、ベッド３９部の側方には、残渣の除去された流動
粒を供給する供給管６１が開口している。

排出管５９と供給管６１との間には、スクリュコンベア
からなる残渣排出機６３．振動ふるい６５、回収砂コン
ベア６７が配置され、回収砂コンベア６７の近傍には、
流動籾受は入れホッパ６９゜流動粒貯蔵ホッパ７１が配
置されている。

そして、この流動床式廃棄物焼却装置では、ベッド３９
を形成する不活性粒状固形物３７は、比較的粒径の大き
い流動粒と、粒径の小さい循環粒とにより構成されてお
り、循環粒の粒径は、はぼ１００ミクロンメートルとさ
れている。

また、運転時における循環粒の総重量は、流動粒の総重
量の１０〜２０％とされている。

しかして、この流動床式廃棄物焼却装置では、排出管５
９の空気室４３内に位置する部分には、排出管５９を囲
んで圧縮空気箱７３が配置されており、この圧縮空気箱
７３には、圧縮空気を供給するための配管７５が開口し
ている。

圧縮空気箱７３内には、第２図に示すように、排出管５
９０周りに所定角度を置いて複数の空気供給ノズル７７
が配置されている。

これ等の空気供給ノズル７７は、炉停止時に排出管５９
につまった砂が侵入しないように、先端を下方に向けて
、例えば４５度の角度で傾斜して排出管５９内に開口し
ている。

以上のように構成された流動床式廃棄物焼却装置は、以
下述べるようにして運転される。

すなわち、運転開始に際して流動粒として、約７５０ｋ
ｇ／ｒｒｒの３号あるいは４号の珪砂が供給管″　６１
からベッド３９部に投入され、空気供給管４９から１次
空気が空気室４３内に供給され、この後、起動バーナ５
１が点火され、ヒートアップが開始される。

流動粒が６００°Ｃの温度に達した時に、オイルガン５
０によりベッド３９部にオイルが直接噴霧され、昇温さ
れる。なお、この時には、起動バーナ５１は消されてい
る。

オイルガン５０により８００°Ｃまで昇温した時点で、
循環籾循環配管５５に開口する循環粒供給配管５６から
循環粒が、流動粒の１０〜２０重量％供給される。

循環粒が８００℃になった時点で廃棄物が供給管４５か
ら炉容器３５内に供給される。この廃棄物の投入後、廃
棄物の燃焼熱により、オイルガン５０からのオイルの消
費量が徐々に減少し、通常は零となる。

そして、この状態で廃棄物の燃焼が行なわれるが、ベッ
ド３９を形成する不活性粒状固形物３７のうち循環粒は
、フリーボード室４１を上昇し、サイクロン５３により
分離され、循環籾循環配管５５を通り、ベッド３９部に
循環される。なお、この流動床式焼却炉では、サイクロ
ン５３により主に循環粒のみが捕獲され、灰分、塵埃等
は、外部に排出される。

一方、運転時に残渣とともに排出管５９から排出された
不活性粒状固形物３７は、残渣排出機６３を通り、振動
ふるい６５で残渣を分離された後、回収砂コンベア６７
を通り、ベッド３９部に再循環あるいは流動砂貯蔵ホッ
パフェに貯蔵される。

しかして、以上のように構成された流動床式廃棄物焼却
装置では、ベッド３９部に、このベッド３９部で燃焼し
た残渣を排出する排出管５９を開口するとともに、この
排出管５９に空気供給ノズル７７を開口したので、ベッ
ド３９部から排出管５９内に流入した残渣および不活性
粒状固形物３７は、空気供給ノズル７７から噴出される
空気により反転、撹拌され、分離され、比較的重量の小
さい小径の不活性粒状固形物３７は、その大部分が排出
管５９内を上昇しベッド３９部に戻される。

一方、比較的重量が大きく大径の残渣は、排出管５９内
を下降し多少の不活性粒状固形物３７とともに炉容器３
５の外部に排出される。

従って、以上のように構成された流動床式廃棄物焼却装
置では、排出管５９から炉容器３５外に排出される不活
性粒状固形物３７の量を非常に少量とすることが可能と
なり、これにより、不活性粒状固形物３７を循環する場
合に生ずる多大な熱損失が解消され、また、排出される
不活性粒状固形物３７の量が少なくなるため、分別機で
ある残渣ふるい６５を小型化することが可能になる。

また、この実施例では、空気供給ノズル７７の先端を下
方に傾斜して配置したので、空気供給ノズル７７内に、
残渣あるいは不活性粒状固形物３７が流入し、空気供給
ノズル７７が詰まることを確実に防止することが可能と
なる。

さらに、この実施例では、不活性粒状固形物３７を、比
較的粒径の大きい流動粒と、粒径の小さい循環籾とによ
り構成するとともに、フリーボード室４１の上部とベッ
ド３９部とをサイクロン５３の配置される循環籾循環配
管５５により連通し、循環籾をフリーボード室４１を介
してＶ＆環精粒循環配管５５内循環させるようにしたの
で、フリーボード室４１内の熱エネルギは循環籾により
ベッド３９部に効率的に運搬され、ベッド３９部の流動
粒に伝達される。これにより、炉容器３５内の温度分布
が確実に均一化される。

すなわち、従来の流動床式廃棄物焼却装置では、ベッド
３９部において廃棄物の可燃分を完全燃焼することが困
難であり、一部がフリーボード室４１内で燃焼するため
、フリーボード室４１の上部の温度が極端に上昇し、廃
棄物の焼却量を減少する必要があるという問題があった
が、この実施例の流動床式廃棄物焼却装置では、循環籾
により、フリーボード室４１の熱エネルギがベッド３９
部に効率的に運搬されるため、フリーボード室４１の温
度を確実に低下することができるとともに、炉容器３５
内の温度分布が均一化され、効率的な廃棄物の焼却を行
なうことができる。

特に、従来、都市ごみの場合には、フリーボード室４Ｉ
の上部の温度が１０００℃前後に上昇し、一方、ベッド
３９部の温度は、５５０°Ｃ前後であったが、本発明の
流動床式廃棄物焼却装置によれば、フリーボード室４１
の上部の温度を８００°Ｃ前後とし、一方、ベッド３９
部の温度を、７９６℃前後にすることが容易に可能とな
る。

また、この実施例では、循環籾循環配管５５の下端をベ
ッド３９部の流動層下部に開口したので、従来のように
流動層のガスがサイクロン５３の下部に吹き出すことが
な（、複雑なシール機構を省略することが可能となる。

また、循環籾のｖｆＪ環量の制御は、流動層の空筒速度
を変化すること、および循環籾の系内ホールド量を変化
することにより容易に可能となる。

さらに、この実施例の流動床式廃棄物焼却装置では、フ
リーボード室４１が、循環籾の作用により希薄流動層と
なるため、フリーボード室４１における反応性および伝
熱性を向上でき、従来より断面積、負荷および容積負荷
を大きく取れるので、炉容器３５をコンパクトなものに
することが可能上なる。

また、この実施例では、サイクロン５３は、循環籾のみ
を捕集し、焼却灰は、捕集しないため、スケールおよび
タリンカーの発生に繋がる焼却灰中に含有されるＮａ、
’に等の塩を速やかに炉容器３５外に排出することが可
能となる。

さらに、この実施例の流動床式廃棄物焼却装置では、不
活性粒状固形物３７として、予め粒径の定められた流動
粒と循環粒とを使用するようにしたので、設計上の燃焼
および反応を正確に達成することが可能となる。

第３図は、本発明の流動床式廃棄物焼却装置の排出管お
よび空気供給ノズルを示すもので、この実施例では、排
出管７９には、排出管７９の上下方向に、例えば、排出
管７９の直径ないし直径の２の間隔を置いて複数の空気
供給ノズル８１が開口している。そして、それぞれの空
気供給ノズル８１の上流側には、それぞれ電磁開閉弁８
３が配置されている。

このような流動床式廃棄物焼却装置では、例えば、タイ
マーにより電磁開閉弁８３の開閉が制御され、電磁開閉
弁８３は、排出管７９の上側に配置されるものから順次
下側に向けて開とされる。

すなわち、最上段に配置される電磁開閉弁８３が、タイ
マーにより例えば１０秒間開とされると、この電磁開閉
弁８３は閉じられ、この電磁開閉弁８３の閉と同時にこ
の下段に配置される電磁開閉弁８３が１０秒間開とされ
、最下段の電磁開閉弁８３が開とされた後に閉じられた
所で１サイクルが終了し、この後、最上段に配置される
電磁開閉弁８３が開とされ次サイクルに移る。

このように構成された流動床式廃棄物焼却装置では、排
出管７９の上側の空気供給ノズル８１から下側の空気供
給ノズル８１に向けて順次空気が供給されることとなる
ため、上段の空気供給ノズル８１により反転９分級され
た循環粒のうち、下方に落下した循環粒は、下段の空気
供給ノズル８１により再度反転２分級され、上方に上昇
することとなる。

すなわち、以上のように構成された流動床式廃棄物焼却
装置では、排出管７９のそれぞれの空気供給ノズル８１
を通過する際に反転９分級が行なわれるため、排出管７
９から排出される残渣に含まれる循環粒の量は非常に少
ないものとなる。

また、空気供給ノズル８１からは、一定時間パルス的に
空気が噴出することとなるため、連続して空気を供給す
る場合に比較して、少ない空気量で反転１分級効果を向
上することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の流動床式廃棄物焼却装置に
よれば、ベッド部に、このベッド部で燃焼した残渣を排
出する排出管を開口するとともに、この排出管に空気供
給ノズルを開口したので、排出管から炉容器外に排出さ
れる不活性粒状固形物の量を低減することができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動床式廃棄物焼却装置の一実施例を
示す縦断面図である。 第２図は第１図の流動床式廃棄物焼却装置の空気供給ノ
ズルおよびこの近傍を示す縦断面図である。 第３図は本発明の他の実施例の排出管および空気供給ノ
ズルを示す縦断面図である。 第４図は従来の流動床式廃棄物焼却装置を示す縦断面図
である。 〔主要な部分の符号の説明〕 ３５・・・炉容器 ３７・・・不活性粒状固形物 ３９・・・ベッド ４１・・・フリーボード室 ４３・・・空気室 ５９・・・排出管 ７７・・・空気供給ノズル。 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉容器の下部に不活性粒状固形物によりベッドを
   形成し、このベッドの上部の空間をフリーボード室とす
   るとともに、前記炉容器の前記ベッドの下部にベッドに
   空気を供給する空気室を設けてなる流動床式廃棄物焼却
   装置において、前記ベッド部に、このベッド部で燃焼し
   た残渣を排出する排出管を開口するとともに、この排出
   管に空気供給ノズルを開口したことを特徴とする流動床
   式廃棄物焼却装置。
2. （２）空気供給ノズルは、先端を下方に向けて傾斜して
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の流動床式廃
   棄物焼却装置。