JPH03244910A - 流動焼却装置における散気管の配設構造 - 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】 （発明の目的） 〈産業上の利用分野〉 本発明は流動焼却装置において　砂層の流動化を担う空
気を送り込むための散気管の配設構造に関するものであ
る。

〈発明の背景〉 流動焼却装置における従来の散気管１２“は−例として
第４図に示すように炉床部４°に水平方向に並べられ、
空気を送り出すための噴射孔１３゛が散気管１２゛の横
または斜め下乃至真下に形成されていた。散気管１２′
をこのように配設した構造では、炉床空塔風速が０．８
〜１゜２ｍ／ｓと速い場合には砂の活発な動きにより層
内温度は均一化し、燃焼効率も高いが、流動砂の飛散量
が多くなるという欠点がある。一方炉床空塔風速を０．
４〜０．６ｍ／ｓ乃〒流動化開始速度近くにまで下げて
いくと流動砂の飛散量は極端に少なくなるが、一方燃焼
効率の良否を決定する流動砂の動きも不充分な緩やかな
ものになって単一的な上下運動に近くなり、その結果次
のような種々の問題を生ずる。即ち　まず砂層８゛内の
上下運動が不活発になるため、砂層８゛上部と下部との
温度差が大きくなる。また第４図（ｂ）に示すように高
水分汚泥の投入口５゜付近では、投入した汚泥が滞溜す
るため温度が低下する一方、補助バーナ１５゛周辺の燃
焼域ては逆に火炎が局部的に垂直に立ち上がり燃焼する
ので部分的に高温となる。更にまた、高水分汚泥の分散
、細粒化が不活発になると乾燥工程のみが進行して、熱
が水分の気化熱として奪われ、砂層的温度が低下したり
、補助バーナ１５゛の燃焼炎も砂層８′内をショートバ
スしゃすく層内温度を上げるには至らない。また砂層内
での燃焼が押さえられた分、フリーボードでの温度が上
昇気味になり、燃焼炉出口温度を制御することを考えた
場合や出口温度をある温度以下としたい場合に、補助バ
ーナ１５゛の燃焼量を下げるという逆方向の操作が必要
となって砂層温度は更に低下してしまう。そしてこれら
の不都合が相乗的に作用して燃焼効率を低下させる結果
をもたらすのである。

〈開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって　
炉床空塔速度が低い場合であっても炉床の形態に応じて
汚泥や補助バーナ炎が砂層全域に分散されるようにした
流動焼却装置における散気管の配設構造の開発を試みた
ものである。

（発明の構成） 〈目的達成の手段〉 即ち本出願に係る第一の発明たる流動焼却装置における
散気管の配設構造は、流動焼却炉内部の砂層に被焼却物
を投入し、前記砂層中に設けた散気管から空気を送り込
んで砂層を流動化しながら前記被燗却物を焼却する流動
焼却装置において、前記散気管を立体的に配設すると共
に、この散気管には前記砂層が旋回流を生ずるように噴
射孔を形成したことを特徴として成るものである。

また本出願に係る第二の発明たる流動焼却装置における
散気管の配設構造は、前記要件に加えて前記流動焼却炉
における炉床が角型であり前記散気管を炉床傾斜部に階
段状に配設すると共に、この散気管における噴射孔を炉
床傾斜面乃至炉床の底部側へ向けて形成したことを特徴
として成るものである。

更に本出願に係る第三の発明たる流動焼却装置における
散気管の配設構造は、前記要件に加えて前記流動焼却炉
における炉床が円筒形であり、前記散気管を砂層下部に
水平に配設して砂層を上方へ流動させるように噴射孔を
形成すると共に、更にこの散気管の上部にも散気管を配
設して流動焼却炉の水平断面方向へ砂層が旋回流を生ず
るように噴射孔を形成したことを特徴として成るもので
ある。

これら発明によって前記目的を達成しようとするもので
ある。

〈発明の作用〉 本発明にあっては、散気管を立体的に配設すると共に、
この散気管には砂層が旋回流を生ずるように噴射孔を形
成するから、低風速運転でも砂層が上下方向や水平断面
方向へ流動して砂の滞溜を生じない。

また炉床が角型の流動焼却炉である場合に散気管を炉床
傾斜部に階段状に配設して、噴射孔を炉床傾斜面乃至炉
床の底部側へ向けて形成することにまり、噴射孔から噴
射された空気の作用により、流動砂が炉床傾斜部に沿っ
て下方に流動した後上昇し、砂層の上部を回り込むよう
にして再び炉床傾斜部に戻るという旋回流を生ずる。

更に炉床が円筒形の流動焼却炉である場合に散気管を砂
層下部に水平に配設して砂層を上方ヘ流動させるように
噴射孔を形成すると共に、更にこの散気管の上部にも散
気管を配設して流動焼却炉の水平断面方向へ砂層が旋回
流を生ずるように噴射孔を形成すれば、噴射孔から噴射
された空気の作用により　流動砂が炉床から上方へ流動
すると共に、砂層上部では水平断面において流動砂が旋
回流を生ずる。

〈実施例〉 以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。符号１は本発明たる流動焼却装置における散気管の配
設構造を適用した流動焼却装置を示すものであって、こ
のものは底部付近の形状が、縦長直方体をその一つの側
面から底面にかけて斜めに切断した形態の流動焼却炉本
体２に対して、汚泥、スラッジ等を流動焼却炉本体２へ
投入するための投入装置３をその外側に設けて成るもの
である。尚、流動焼却炉本体２の底部は炉床４を形成す
るものであるが、炉床４の形態は流動焼却装置１０種類
により異なるものであって、第１図に示すような形態の
炉床４を角型の炉床と定義する。流動焼却炉本体２は全
体が耐火断熱材から構成され、その壁面にはほぼ中央に
、前記投入装置３が接続される被焼却物投入口５を形成
し、最上部には流動用の空気や燃焼灰を排気するための
排気口６を形成する。また、流動焼却炉本体２の炉床４
における斜めに切断されるように形成された部分には炉
床傾斜部７が形成される。尚、この炉床傾斜部７を構成
する面を炉床傾斜面７ａと定義する。そして、炉床４に
は炉床傾斜部７がほぼ隠れる高さまで流動砂が充填され
て砂層８を形成し、またこの砂層８の上方には被焼却物
Ｂが熱分解して発生したガスが燃焼するガス燃焼ゾーン
９が形成される。また流動焼却炉本体２の外側には炉床
傾斜部７に沿うように導風管１１が配設され、この導風
管１１からは第１．２図に示すように一例として四本の
散気管１２が枝別れして流動焼却炉本体Ｚ内に至り、炉
床傾斜部７に階段状に並べて配設される。尚、本発明は
このような散気管１２の配設構造に特徴を有するもので
ある。この散気管１２は流動用の空気を導くためのもの
であって、このものは−例として炉床傾斜面７ａと炉床
４の底部側に空気流が吹き出すように噴射孔１３を複数
形成して成る。尚、散気管１２に対して噴射孔１３を形
成する位置は、炉床傾斜面７ａに対して垂直に流動化空
気が当たるように形成する位置から、炉床傾斜面７ａと
平行に炉床４の底部側へ流動化空気が流れるように形成
する位置の間であればどのような態様で噴射孔１３を形
成しても構わない。即ち要は、砂層８内で流動砂が上下
方向で旋回流を生ずるように噴射孔１３を形成するので
ある。また砂層８内には、焼却開始時に使用する始動バ
ーナ１４と、被焼却物Ｂ自体だけでは十分に自己燃焼し
ない場合に、燃焼を補助するための補助バーナ１５とを
設ける。

以上が本発明たる流動焼却装置における散気管の配設構
造を適用した流動焼却装置１の第一の実施例であって、
以下その作動状態について説明する。まず、適温に加熱
された流動化空気を導風管１１を介して供給することに
より、流動砂を加熱しながら流動させる。この際、流動
化空気は導風管１１　散気管１２を介して炉床傾斜面７
ａに沿うようにして勢いよく吹き出しこれにより流動砂
が砂層８の上下で旋回流を生ずるような流れを形成する
。この状態で投入装置３内の被焼却物Ｂを被焼却物投入
口５を介して砂層８上に投入する。これにより被焼却物
Ｂは流動砂の激しい流動化運動により分散し、瞬時に水
分の蒸発と被焼却物Ｂの温度の上昇が起こって細分化さ
れると共に、高温空気と接触して焼却燃焼する。燃焼を
完結した焼却灰は、さらに微細粒化され排気ガスと一緒
に排気口６から排出される。

次に本発明たる流動焼却装置における散気管の配設構造
を適用した流動焼却装置１の第二の実施例について説明
する。第一の実施例がいわゆる炉床が角型の流動焼却装
置であったのに対し、第二の実施例は第３図に示すよう
に炉床が円筒形型の流動焼却装置１である。即ちこの流
動燗却装置１は、前記炉床が角形の流動焼却装置と同様
、流動焼却炉本体２と、その側壁に設けられる投入装置
３とを具えて成る。流動焼却炉本体２は、上部に形成さ
れた円筒形の空塔部１６と、下部に形成され空塔部１６
よりその径寸法が小さな円筒形の炉床４とを形成して成
り更に空塔部１６と炉床４との間には、その径寸法を次
第に小さくする縮径部１７を形成する。

そして縮径部１７の上端付近には被焼却物投入口５が形
成され、ここに前記投入装置３が接続し、−力学塔部１
６の上端には排気口６が形成される。また炉床４から縮
径部１７にかけては流動砂が充填されて砂層８が形成さ
れ、その上部にはガス燃焼ゾーン９が形成される。また
炉床４の底部及び縮径部１７のそれぞれ外側には導風管
１１が配設される。炉床４の底部外側に配設される導風
管１１からは、第３図に示すように一例として三本の散
気管１２が枝別れして炉床４の内部に至り、炉床４の底
面から一定の距離を離した状態で並べて配設される。一
方線径部１７の外側に配設される導風管１１は、縮径部
１７の回りをほぼ一周回るように配設されその途中の三
カ所から、第３図に示すように内側へ散気管１２が枝別
れし、流動焼却炉本体２の内部に至り、三本の散気管１
２がそれぞれその中心に向かって伸びるように配設され
る。尚これら各導風管１】から分岐する散気管は一般に
散気管１２と表し１区別する必要があるときは　炉床４
の底部外側に配設される導風管１１から枝別れする散気
管を散気管１２ａ（下方）と定義し、一方線径部１７の
外側に配設される導風管１１から枝別れする散気管を散
気管１２ｂ（上方）と定義する。散気管１２ａ（下方）
には、炉床４の底面に対してほぼ４５°の角度で流動化
空気が吹き出すように複数の噴射孔１３が形成され、一
方散気管１２ｂ（上方）には流動焼却炉２の水平断面方
向へ砂層８が旋回流を生ずるように噴射孔１３が形成さ
れる。尚散気管１２ａ（下方）に加えて散気管１２ｂ（
上方）を上記態様で設けたことは本発明の特徴的部分で
ある。また砂層８内には前記炉床が角形の流動焼却装置
同様に始動バーナ１４と補助バーナ１５とを設ける。

以上が本発明たる流動焼却装置における散気管の配設構
造を適用した流動焼却装置１の第二の実施例であって、
以下その作動状態について説明する。焼却の始動状態、
燃焼状態については前記実施例と同様であるので、ここ
では砂層８の流動状態について説明する。砂層８を流動
させるための流動化空気は、それぞれ炉床４の底部外側
に配設される導風管１１と縮径部１７の外側に配設され
る導風管１１を介して、これら各導風管１１から枝別れ
する散気管１２に供給される。このうち散気管１２ａ（
下方）に形成された各噴射孔１３からは、炉床４の底面
にほぼ４５°の角度で流動化空気が噴出し、これにより
流動砂を流動化して第３図に示すように上向きの流動状
態を生ずる。一方散気管１２ｂ（上方）に形成された各
噴射孔１３からは、それぞれ流動焼却炉本体２の水平断
面たる円の接線方向の同じ向き側に流動化空気を噴出し
、これにより流動砂を流動化して前記臼の中心の回りを
旋回するような流動状態を生ずる。従って砂層８の全体
では、第３図に示すように炉床４から上方へ向かう流動
と、縮径部１７から空塔部１６の下端近傍において流動
焼却炉本体２の水平断面を旋回するような流動とが一緒
になった流動状態となる。

（発明の効果） 本発明にあっては、散気管１２を立体的に配設すると共
に、この散気管１２には砂層８が旋回流を生ずるように
噴射孔１３を形成したから次のような利点がある。

まず流動砂の飛散が少ない低風速での運転をした場合で
あっても、砂層８内での温度のムラ具体的には砂層８上
部と下部や砂層８の任意の水平断面内での温度のムラが
なくなり１層内での燃焼効率の向上と偏加熱の防止を図
ることができる。

また層内での温度のムラがなくなれば、燃焼しきれずに
残りがちな被焼却物Ｂを補助バーナで燃焼する必要もほ
とんどなくなるから、設置する補助バーナ１５の数が少
なくて済む。

更に被焼却物投入口５付近の流動性もよいから、投入す
る被焼却物Ｂを層内に分散させるための機構を設ける必
要もない。

更にまた燃焼効率の向上の結果、集塵設備もそれに応じ
た比較的簡易なもので足りる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の散気管の配設構造を適用した流動焼却
装置の第一の実施例を示す斜視図、第２図は同上縦断側
面図、第３図は同上第二の実施例を示す斜視図、第４図
は従来の散気管の配設構造を示す平面図並びに該配設構
造を適用した流動焼却装置の炉床付近を破断して示す縦
断面図である。 １；流動焼却装置 ２；流動焼却炉本体 ３：投入装置 ４；炉床 ５；被焼却物投入口 ６；排気口 ア；炉床傾斜部 ７ａ；炉床傾斜面 ８；砂層 ９；ガス燃焼ゾーン １１；導風管 １２；散気管 １２ａ；散気管（下方） １２ｂ：散気管（上方） １３；噴射孔 １４；始動バーナ １５；補助バーナ １６；空塔部 １７；縮径部 Ｂ；被焼却物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流動焼却炉内部の砂層に被焼却物を投入し、前記
   砂層中に設けた散気管から空気を送り込んで砂層を流動
   化しながら前記被焼却物を焼却する流動焼却装置におい
   て、前記散気管を立体的に配設すると共に、この散気管
   には前記砂層が旋回流を生ずるように噴射孔を形成した
   ことを特徴とする流動焼却装置における散気管の配設構
   造。
2. （２）前記流動焼却炉における炉床が角型であり、前記
   散気管を炉床傾斜部に階段状に配設すると共に、この散
   気管における噴射孔を炉床傾斜面乃至炉床の底部側へ向
   けて形成したことを特徴とする請求項１記載の流動焼却
   装置における散気管の配設構造。
3. （３）前記流動焼却炉における炉床が円筒形であり、前
   記散気管を砂層下部に水平に配設して砂層を上方へ流動
   させるように噴射孔を形成すると共に、更にこの散気管
   の上部にも散気管を配設して流動焼却炉の水平断面方向
   へ砂層が旋回流を生ずるように噴射孔を形成したことを
   特徴とする請求項１記載の流動焼却装置における散気管
   の配設構造。