JPH02501849A - 焼却炉の空気制御 - 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】 焼却炉の空気制御 本発明は、一般的には回転式焼却炉と呼ばれる種類のキルン゛に関し、より詳細 には焼却炉用空気供給装置に関する。

この種の回転式焼却炉は、１９７４年６月９日付で刊行された米国特許第３，８ ２２，６５１号に記載されており、固形の一般廃棄物（ＭＳＷ）を極めて効率良 く燃焼させるとともに燃焼工程で有用な蒸気を発生することが知られている。固 形一般廃棄物は可燃性であるためその組への変動が広範囲であり予知し難いこと を特徴とする。

石炭や石油のようなほぼ均質な燃料を燃焼させるときには、効率的に且つ完全に 燃焼させるよう燃焼用空気の供給計画を立てることができる。しかしながら、固 形一般廃棄物を燃焼させる場合、従来、燃焼反応に実際に必要な量よりも遥かに 大量の燃焼用空気を供給する方法が採用されている。これには多くの理由がある 。固形一般廃棄物は常態では相当量の水分を含み、これを追い出さなければなら ない、又、一般廃棄物中に揮発物が存在し、或いはこれから揮発物が放出され易 いと考える必要、があるので爆発性雰囲気の発生防止のため適量の空気が必要に なる。還元性雰囲気は鉄製のボイラ一部材に対する腐蝕性が極めて高いので、空 気供給量を充分に保って、燃焼区域中に還元性；囲気が生じないようにするのが 望ましい。

このような諸因子の考慮の結果、固形一般廃棄物の燃焼時には実際に利用される 量の２００％を超える空気が供給されることも珍しくはない、燃焼用空気は加熱 され次いで冷却される必要があるので、このような過剰の空気は燃焼システムに 大きなエネルギー負荷を課す、空気が燃焼反応において実際に利用されないと、 使用されたエネルギーは無駄になってしまう。

本発明の主目的は、過剰空気の供給に起因するエネルギーの無駄を実質的に最小 限に抑え、アンダーファイヤ用空気及びオーバーファイヤ用空気を選択的に制御 するとともに異なる各燃焼段階での空気流の区域制御を行なりで効率の良い燃焼 を行なわせる回転式焼却炉用空気制御装置を提供することにある。

添付の図面に例示的に示すに過ぎない本発明の好ましい実施例についての以下の 説明から本発明はより容易に理解できるものと考える。

Ｎ１図は、本発明の実施例である回転式焼却炉を含む固形一般廃棄物燃焼装置の 一部分を断面で示す部分立面図である。

第２図は、第１図の２−２線に沿って切断した拡大部分断面図である。

第３図は、′ｓ１図の燃焼装置における空気流と空気制御を示す概略説明図であ る。

’Ｍｘ図に固形一般廃棄物のような物質を燃焼させる装置を図示しであるが、こ の燃焼装置は、ウィンド・ボックス１１を持つ回転式焼却炉１０と、火炉１２と 、焼却炉に可燃物を供給すこれらの間に溶接した有孔帯片１５で接合し、ガス透 過性壁をもつ燃焼筒１６を画定したものである。帯片１５の孔は、燃焼１ｆｉ１ ６の全長にわたフて存在する複数の孔１７から成る。

バイブ１４は、燃焼筒の各端に設けられた環状のヘッダー・バイブ１８．１９で 終端している０回転管継手２ｏが、同心状バイブ２１を介して焼却炉１０に水を 供給したりこれから蒸気及び温水を取り出している。水はヘッダー・バイブ１９ に差し向けられ、次いで焼却炉のバイブ１４に流入するが、ヘッダー・バイブ１ ８からの蒸気は、水を運んでおらずバイブ２１の蒸気用部分と直接連通している 焼却炉ノ５イブ１４のうち特定の数本を介して戻される。

焼却炉１０は、燃焼筒が上端及び下端を有するよう軸線が傾いた支持ロール２３ によって燃焼筒１６の軸線の周りに回転自在に取りつけられている。焼却炉１ｏ は、スプロケット２４により矢印の方向に低速回転する。

火炉１２は、焼却炉のための側部開口及び灰及び不燃焼物の排出用シュート２９ に通じている底部開口２８を有する複数のボイラー・バイブ２７で構成されてい る。可燃物供給装置１３は、床３３の高さよりも下に位置した室３１を有し、可 燃物はこの室３１から投入できる。室３１の底部に設けられた往復動ラム３４が 、可燃物を燃焼筒１６の上部開口端に確実に送り込む。

作動原理を説明すると、ラム３４によって筒１６に送り込まれた可燃物は先に供 給され焼却炉内で燃焼状態にある燃焼物によって着火されるが、円筒１６が低速 回転しているので、可燃物は中心線の一方の側に位置した筒１６の円弧部分３５ 内で積み上げられたりころげ落ちようとする。燃焼筒がわずかに傾斜しているか ら、燃焼状態にある可燃物燃焼筒の上端から下端に向って徐々に８動する。灰と シュート中の不燃物は最終的には燃焼筒の下端からシュート２９に通じる炉内傾 斜格子３６上にこぼれ落ちる。

本発明によれば、焼却炉１０への燃焼用空気は、オーバーファイヤ用空気及びア ンダーファイヤ用空気をそれぞれ供給する２つの区分４１及び４２に分割された ウィンド・ボックス１１により制御され、各区分は燃焼筒１６の異なる長手方向 部分に空気を送り、空気流を選択的に変化させることができる区画室４３．４４ 及び４５に分割されている。

ウィンド・ボックス１１のアンダーツ１イヤ用区分４２は、空気を燃焼筒１６の 外壁に送り、この空気を円弧部分３５内で燃焼中の可燃物に通すよう構成されて いる。ウィンド・ボックス１１のオーバーファイヤ用空気区分４１は、燃焼物が 転勤している燃焼筒の円弧部分３５に隣接する個所に空気を送り、空気が燃焼物 上面に向かうような構成になっている。

空気制御の一利用法を第３図に提案しているが、この例では空気弁５１が流入空 気を制御し、従ってブロワ−５２への空気の流出を制御している。方向制御弁５ ３がブロワ−５２からの空気の流れをオーバー・ファイヤ用ウィンド・ボックス 区分４１とアンダーファイヤ用ウィンド・ボッ・クス区分４２との間で４３と、 焼却炉の中央部の区画Ｎ４４と、焼却炉の下端部の区画室４５との間で切換える 。焼却炉内への燃料、即ちラム３４によりて送入される固形一般廃棄物は矢印５ ５の方向に流れる空気流にまず課される幾つかの要件は、固形一般廃棄物中の水 分を追い出すこと、及び揮発物が酸素不足の雰囲気中に放出された場合に生じる ような爆発性雰囲気が発生しないよう適量の空気で揮発物を燃焼除去することで ある。これを行なうには、焼却炉の燃焼筒１６の上端即ち流入端の区画室４３に 空気を差し向ける。この区域における燃焼が強くなり過ぎる傾向がある場合、即 ち焼却炉の長さ全体に照らして燃焼が「短か過ぎる」ときは、この区域内の上昇 温度の検知により弁５４の弁位置を変えて区画室４３に流入する空気を減少させ ると共に区画室４４及び４５に流入する空気を増加させる信号が制御バス５６に 出される。

アンダーファイヤ用空気は、燃焼中の物質を通過して燃焼を開始させる。オーバ ーファイヤ用空気によって燃焼は効率良く完了する。−酸化炭素が増加して腐蝕 性の還元性雰囲気が生じたことが検出された場合には、バス５７上の信号により 弁５３の弁位置を変えて、オーバーファイヤ用空気区画室４１により多くの空気 を送る。

蒸気流又は炉内温度の測定により得られる焼却炉の全出力により制御バス５８上 に信号が出され、弁５１によってシステム全体に対する空気入力が調整されて、 全燃焼速度が修正される、これは、石炭燃焼炉の出力制御と同様の方法である。

上記のような制御を行なうことにより、焼却炉１ｏへの空気供給量を、燃焼工程 で利用される実際の酸素量に極めて近い量に調節することが極めて簡単になる。

この方法は、実際に必要な量よりも遥かに多量の空気を供給し、完全燃焼のため には必要でない大量の空気を加熱し冷却する結果となる従来の方法とは対照的で ある。

アンダーツ１イヤ用空気及びオーバーファイヤ用空気の選択的制御並びに焼却炉 の異なる長手方向部分への空気の制御により、効果的な空気制御が可能になるの は当然のことである。

回転式焼却炉の動作特性も効果的な空気制御の一因となる。

燃焼中の物質は、水分及び揮発物が除去される最初の区域を通り、次いで、本質 的には炭素が燃焼状態になる次の区域を通過する。又、燃焼物は絶えず転勤攪拌 されるので、アンダーファイヤ用空気の送入が容易になる。また、焼却炉の壁が 多孔性なので、空気を意図した作用区域に直接送入できる。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４の７第１項）平成１年６月１５ 日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．複数本の水冷バイブと、前記バイブを接合してガス通過性壁を持つ筒を形成 する有孔中間帯片と、筒が上端及び下端を持つよう僅かに傾斜した軸線を中心と して前記筒を回転可能に取りつける手段と、前記筒の前記上端に可燃物を送り込 み、可燃物が燃焼しながら筒の円弧部分内で転動し、前記円弧部分に沿って筒の 上端から下端へ徐々に移動するようにする手段と、前記筒の外壁に空気を供給し て前記ガス通過性壁を通って空気を送入するウィンド・ボックスとを有し、前記 ウィンド・ボックスは複数の区分に仕切られていて、第１の区分は空気を前記円 弧部分に可燃物を通り抜けて送入し、第２の区分は前記円弧部分に隣接する個所 の前記可燃物上に空気を送入するよう構成され、さらに、前記区分に供給される 空気量を選択的に変化させる手段が設けられていることを特徴とする回転式焼却 炉。
2. ２．前記ウィンド・ボックスの区分は複数の区画室に小分割され、各区分の一区 画室は前記筒の上端に空気を供給し、別の区画室は前記筒の下端に空気を供給し 、前記区画室に供給される空気量を選択的に変化させる手段が設けられているこ とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。