JPH01208610A - 高含水可燃物の燃焼方法及び装置 - 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］ 本発明は高含水可燃物の燃焼方法及び装置に係り、特に
下水汚泥や泥炭などの高含水可燃物を乾燥させてから高
温な燃焼用空気により燃焼させる方法及び装置に関する
。

［従来の技術］ 含水量が多くて機械的に脱水しても燃焼が困難な可燃物
、例えば下水汚泥を焼却させるためには、所定の含水量
になるまで乾燥する工程が必要である。

第２図に示すように、従来この種の廃棄物炉部装置は、
流ｆｌＩ層式等の焼却炉１と、廃棄物を乾燥させて焼却
炉１へ供給するための間接加熱式乾燥機２と、焼却炉１
からの高温排ガスの顕熱を利用して乾燥機２に入熱させ
るための廃熱ボイラ３とにより主として構成されている
。即ち、乾燥１１２によって含水量を減ぜられた廃棄物
は、焼却炉１で燃焼されると、そのガス顕然の一部が回
収されると共に、集堕器４及び排ガス処理設備５を通っ
て排気されるようになっている。

また、廃熱ボイラ３の前後に熱交換器を設けて、燃焼用
空気の予熱や白煙防止用空気の予熱等に利用づ゛るよう
に構成したものもある。

一方、近来にあっては、石炭を燃料と１゛る発電用ボイ
ラ等に循環流動層式燃焼炉を使用することが提案されて
いる。この燃焼炉は、炉内の熱媒体〈砂）を浮遊した状
態に流動させると共に、炉頂部にサイクロンを設けて、
飛散する粒子（熱媒体及び焼却灰の一部）を捕集し、炉
内へと循環させるようになっている。この燃焼炉の特長
は、廃ガス中の有害物質（ＮＯＸ　、　３０Ｘ、　Ｈα
Ｂ）の発生を抑えることができ、排ガス処理設備を簡略
化し得ることにある。

［発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、従来の高含水可燃物を燃焼させる装置におい
ては、第２図に示した乾燥１２の熱源として蒸気・温水
・混油などのためのボイラ３等が不可欠である。このた
め、装置が大規模となり、設備コスト等が大になるとい
う問題があった。

また、乾燥を間接加熱によって行うことになるため、熱
効率が悪く、所望の含水状態にするのが困難であった。

例えば、脱水された廃棄物の合本率が８０％であったと
き、自燃可能な６０％にまで減するのは難かしく、焼却
炉に補助燃料が必要になっていた。即ちランニングコス
トが大となる問題があった。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、乾燥のための大規模
な設備を必要とせず、しかも熱効率を高めることで自燃
可能にすることができる高含水可燃物の燃焼方法及び装
置を提供すべり０１案されたものである。

［課題を解決するための手段１ 第一の発明である高含水可燃物の燃焼方法は、燃焼され
る高含水可燃物を、循環し加熱された粒子に接触させて
一次乾燥した後、回収した廃ガスにより流ＶＪ化させて
自燃領域まで二次乾燥し、循環可能に流動化された加熱
媒体と燃焼用空気とによって燃焼させるものである。

また、第二の発明である高含水可燃物の燃焼装置は、第
一の発明の方法を実施するための装置であって、燃焼用
空気により供給された可燃物を燃焼させるためめ流動炉
と、この流動炉の排気側に設けられて燃焼により加熱さ
れた粒子を捕集して上記流動炉へ移送するための循環移
送手段と、燃焼される高含水可燃物に上記移送途中の高
温な粒子を混合させるための第一の乾燥手段と、混合さ
れた粒子及び可燃物を上記流動炉から排出された廃ガス
によって流動化させると共に上記流動炉内に順次供給す
るための第二の乾燥手段どを備えたものである。

［作　用］ 上記手段によって、高含水可燃物は、まず、加熱された
粒子によって混合乾燥され、さらに廃ガスによって、自
燃できる含水口になるまで流動乾燥される。そして予熱
された燃焼用空気により浮遊した状態で燃焼される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

まず、本発明に係る高含水可燃物の燃焼装置の一実施例
を第１図によって説明する。本実施例にあっては、高含
水可燃物として下水汚泥を、またイの燃焼装置として焼
却装置を適用している。

この装置は、主として、高温な燃焼用空気を下部から吹
き込まれるように形成された流動焼Ｗ炉１１と、その頂
部と連絡された循環移送手段たる第一サイクロン１２と
、その移送下流側に設けられた第一の乾燥手段たるミキ
サ１３と、さらにその移送下流側かつ流動焼却炉１１の
供給口１４に連設された第二の乾燥手段１５とにより構
成されている。

第一サイクロン１２は、流動焼却炉１１から飛散した熱
媒体あるいは焼却灰を捕集して、炉内へと循環させるよ
うになっている。即ち：流動焼却炉１１と第一サイクロ
ン１２とで、公知の循環流１ＦｊＪ層式焼却炉を形成し
ている。

ミキサ１３は、循環される途中の高温粒子と、焼却され
る汚泥とを取り入れる間口部を有して形成されていると
共に、これらを混合し水分を蒸発させながら、焼却炉１
１に臨む出口１６まで移送するフィーダ機能を有してい
る。

第二の乾燥手段１５は、ミキサ１３の出口１６からの混
合物Ｍを収容すると共にこれを順次焼却炉１１内に移送
する乾燥室１７と、焼却炉１１からの廃ガスによって形
成される流動床部１８とを有しており、混合物Ｍを流動
層内で撹拌することで、乾燥を次段階に促進させるよう
になっている。

乾燥室１７内には仕切板１９が移送方向を横断するよう
に設けられ、混合物Ｍが乾燥室１７内に滞留せずに直に
流動焼却炉１１に供給されるのを防止するようになって
いる。

また、ミキサ１３と第二の乾燥手段１５とには、第二サ
イク【］ン２０が連結されており、混合時あるいは撹拌
時に発生する蒸気や廃ガスを捕集して、その中に混在す
る粒子を焼却炉１１内に還送させるようになっていると
共に、冷却器２１によって水分を排出させた後、臭気を
分解づるためにブロワ２２によって焼却炉１１内に送り
込むようになっている。

一方、第一サイクロン１２の排気下流側には、従来同様
の焼却灰を捕集するための集塵器２３が設けられている
と共に、廃ガスの熱エネルギを回収して、燃焼用空気を
予熱するための熱交換器２４が設けられている。

そして本実施例にあっては、熱交換後の廃ガスの一部を
適宜冷却・聞調整して第２の乾燥手段１５に供給するた
めの廃ガス回収手段２５が設けられている。即ち、ファ
ン２６によって排気される糸路とは別に、第二の乾燥手
段１５の流動床部１８に連絡する廃ガス環流路２７が形
成されている。

次に、高含水可燃物の燃焼方払の一実施例を、上述した
構成の作用として説明する。

流動焼却炉１１は、熱媒体を加熱・流動化さゼて、供給
された汚泥を燃焼させる。第一サイクロン１２は、飛散
する熱媒体及び一部未燃分を含む焼却された汚泥の残漬
（焼却灰）を循環させるべく捕集して、ミキサ１３に送
る。ミキサ１３は、あらかじめ機械脱水された汚泥に、
送られてきた高温な粒子を混合させ、−次乾燥させる。

第二の乾燥手段１５は、これら混合物Ｍを廃ガス環流路
２７を経由した廃ガスにより流動化・撹拌して、所望の
含水量（自燃領域）にし、焼却炉１１内に供給する。

従って、含水率８０％程度に脱水された汚泥は、粒子と
の直接接触によって約７５％にまで乾燥される。そして
第二の乾燥手段１５によって、自燃可能な約６０％の含
水率となるように乾燥させる。このとき、過度に高温な
廃ガスによって乾燥されると、汚泥中の揮発成分が気化
し、適切な燃焼が損われてしまう。このため廃ガス回収
手段２５は、所定の温度、例えば約２００℃に廃ガスの
温度を抑えて調部することになる。

この二次乾燥は、循環する粒子との接触のみでは、汚泥
を所望の含水量とするのに大川の粒子が必要どなり、そ
のためのエネルギ（流動力）が増大する懸念に対応する
意味もある。逆に言えば、本発明においては、粒子の混
合により例えば摂氏１００度程度の昇温で一次乾燥段階
を終えていればよく、揮発成分の気化が生じないように
乾燥させるものである。

このように、従来必要であった間接加熱式乾燥機及びこ
れを作動させるためのボイラ等が不要になるので、設備
費、運転費、保守費の低減が達成される。

また、−次乾燥において熱媒体を汚泥に直接接触するよ
うにしたので、熱効率が高まり、所望の含水量に容易に
なし得る。そして二次乾燥においては、温度調整した廃
ガスを使用するようにしたので、自燃に最も望ましい状
態にすることができ、焼却炉の補助燃料が不要になる。

さらに、焼却炉に供給する前に、乾燥・撹拌することで
、汚泥が塊状のまま焼却されることがなく、安定した操
業に寄与する。

イして、循環流８層式焼却炉としたことで、ＮＯＸ等の
有害な物質の発生が抑えられ、後工程たる排ガス処理設
備を簡略化できる。

なお、本実施例にあっては、サイクロン１２ｈ１らの高
温な粒子を全てミキサ１３Ｆ１山で循環させるように図
示しであるが、所望の乾燥ができるとの予想があれば、
粒子の一部だけを汚泥と混合させるようにしてもよい。

熱媒体粒子としては、珪石などの耐熱性・高熱容量の材
料のなかから選択するの望ましいが、汚泥粒子を熱媒体
として扱うこともできる。

さらに、本発明を下水汚泥を焼却処理する装置として説
明したが、高水分の産業廃棄物あるいは原体汚泥の焼却
処理、さらには泥炭などの高含水燃料を燃焼させる■ネ
ルギ発生装防にも適用されるｂのである。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

（１）　　燃焼される高含水可燃物を、循環し加熱され
た粒子に接触させて一次乾燥した後、回収した廃ガスに
より流動化させて自燃領域まで二次乾燥し、循環可能に
流動化された粒子と燃焼用空気とによって燃焼させるの
で、熱効率よく、しかも最良の状態に乾燥でき、補助燃
料等が不要の運転費削減が達成される。

（２）　　燃焼用空気により供給された可燃物を燃焼さ
せるための流動かと、加熱された粒子を捕集する循環移
送手段と、高含水可燃物にその粒子を混合させる第一の
乾燥手段と、混合物を廃ガスによって流動化させる第二
の乾燥手段とを備えたので、従来の乾燥機が不要になり
、設備費、保守費等が大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る高含水可燃物の燃焼方法及び装置
の一実施例を示した構成図、第２図は従来の高含水可燃
物の燃焼装置たる廃棄物焼却装置を示した構成図である
。 図中、１１は流動焼却炉、１２は循環移送手段たる第一
サイクロン、１３は第一の乾燥手段たるミキサ、１５は
第二の乾燥手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼される高含水可燃物を、循環し加熱された粒子
   に接触させて一次乾燥した後、回収した廃ガスにより流
   動化させて自燃領域まで二次乾燥し、循環可能に流動化
   された粒子と燃焼用空気とによって燃焼させることを特
   徴とする高含水可燃物の燃焼方法。 ２、燃焼用空気により供給された可燃物を燃焼させるた
   めの流動炉と、該流動炉の排気側に設けられて燃焼によ
   り加熱された粒子を捕集して上記流動炉へ移送するため
   の循環移送手段と、燃焼される高含水可燃物に上記移送
   途中の高温な粒子を混合させるための第一の乾燥手段と
   、混合された粒子及び可燃物を上記流動炉から排出され
   た廃ガスによって流動化させると共に上記流動炉内に順
   次供給するための第二の乾燥手段とを備えたことを特徴
   とする高含水可燃物の燃焼装置。