JPH04108128U - ごみ焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 火格子型ごみ焼却炉における１次燃焼室(1)
と２次燃焼室(3) との間に、燃焼ガス混合室(10)を設け
る。混合室(10)の周壁(10a) に流体供給ノズル(12)を設
ける。 【効果】 混合室(10)内に流体供給ノズル(12)で流体を
供給することによって、混合室(10)において燃焼ガスが
効率良く混合され、燃焼ガスに含まれている余剰空気に
より未燃分の燃焼が促進されるので、炭化水素類のよう
なダイオキシン前駆物質を含む未燃分の発生が未然に抑
制することができる。したがって、ダイオキシンの発生
を未然に防いでダイオキシン含有量が極微量または含ま
ない排ガスを大気中に放出できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、都市ごみ、産業廃棄物等の焼却に用いられるごみ焼却炉に関し、 より詳細には炉内の燃焼ガスの混合を効果的に行なわしめる燃焼炉の新規構造に 関するものである。

【０００２】 この明細書において、各図面の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものと する。

【０００３】

【従来の技術】

従来の火格子型ごみ焼却炉は、図７に示すように、火格子(2) を備えた１次燃 焼室(1) と、１次燃焼室(1) の上方に連設された２次燃焼室(3) とを備えている 。２次燃焼室(3) の入口近傍の周壁には２次空気供給用ノズル(4) が設けられて いる。

【０００４】 ホッパ(5) 内のごみ(R) は火格子(2) 上に載せられ、火格子(2) の下方から供 給される１次空気（図７矢印Ａ参照）によって燃焼させられ、２次燃焼室(2) に は２次空気供給用ノズル(4) から２次空気が供給される。

【０００５】 そして、ごみ(R) を焼却することにより発生した燃焼ガスは、１次燃焼室(1) から上昇してほぼストレートに２次燃焼室(2) に入り、その後図示しない排ガス 処理装置に送られるようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような焼却炉を用いたごみ焼却では、つぎのような問題 がある。

【０００７】 すなわち、燃焼ガスは、１次燃焼室(1) から上昇してほぼストレートに２次燃 焼室(2) に入ってこの内部を上昇するので、その流速は約４ｍ／ｓ程度と速くな り、ノズル(4) によって２次燃焼室(2) の入口近傍に２次空気を供給しても、２ 次空気と燃焼ガスとの混合が効率良く行われず、完全燃焼を達成し難い。その結 果、一酸化炭素や炭化水素類、煤などの未燃分が発生しやすい。

【０００８】 そして、燃焼ガスの未燃分中に多量に含まれる炭化水素類は、いわゆるダイオ キシン前駆物質であって、後流で塩化水素ガスなどの塩化物と反応し、猛毒のダ イオキシンを生成するという問題がある。

【０００９】 この考案の目的は、上記問題を解決し、ごみ焼却炉において都市ごみ、産業廃 棄物等を焼却するに際し、未燃分の発生を未然に抑制しうるごみ焼却炉を提供す ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案によるごみ焼却炉は、火格子を備えた１次燃焼室と、その上方に連設 された２次燃焼室とを備えている火格子型ごみ焼却炉において、１次燃焼室と２ 次燃焼室との間に、燃焼ガス混合室が設けられ、混合室の周壁に流体供給ノズル が設けられていることを特徴とするものである。

【００１１】 上記において、混合室の入口部の形状をほぼ正方形とした場合、混合室の高さ Ｈと、混合室の入口部の左右方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗは、０．５〜２．０の範囲 内にあることが好ましい。なお、混合室の入口部の形状は正方形に限るものでは ない。また、混合室の出口部に絞りが設けられていることが好ましい。絞りが設 けられていると、２次燃焼室内での燃焼ガスの流速が均一化されるので、２次燃 焼室内でのデッドスペースがなくなって燃焼ガスの滞留時間が長くなり、未燃分 の燃焼がより促進されるからである。

【００１２】 流体供給ノズルは、複数設けておくのがよい。この場合、流体供給ノズルの先 端吹出口が、１つの仮想円の接線方向を向いていることが好ましい。また、流体 供給ノズルの数を４つとし、各流体供給ノズルの先端吹出口が上記仮想円の中心 を中心とする１つの仮想正方形の各辺上に位置しているのがよい。この場合、上 記仮想正方形の１辺の長さＬと上記仮想円の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄは、５〜１２の 範囲内にあることが好ましい。あるいは、流体供給ノズルは、その先端吹出口が 偏平状となされたものを１つだけ設けておいてもよい。

【００１３】 流体供給ノズルで供給される流体としては、圧縮空気、ごみ焼却炉からの排ガ ス、２次空気などが用いられる。また、これらの流体に霧化水や水蒸気を混入し たものを用いてもよい。この場合、水の働きにより、 Ｃ＋Ｈ₂ Ｏ→ＣＯ＋Ｈ₂ Ｃ＋２Ｈ₂ Ｏ→ＣＯ₂ ＋２Ｈ₂ ＣＯ＋Ｈ₂ Ｏ→ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ という水性ガス化反応が起こることにより、未燃分の低減が促進される。

【００１４】

【作用】

この考案のごみ焼却炉においては、１次燃焼室と２次燃焼室との間に、燃焼ガ ス混合室が設けられ、混合室の周壁に流体供給ノズルが設けられているので、混 合室内に流体供給ノズルで流体を供給することによって、混合室において燃焼ガ スが効率良く混合され、燃焼ガスに含まれている余剰空気により未燃分の燃焼が 促進される。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の実施例を、図面を参照して説明する。

【００１６】 図１および図２において、この考案によるごみ焼却炉は、１次燃焼室(1) と、 その上方に連設された２次燃焼室(3) との間に、燃焼ガス混合室(10)が設けられ たものである。混合室(10)の入口部(11)の形状はほぼ正方形であり、混合室(10) の高さＨと、混合室(10)の入口部(11)の左右方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗは、０．５ 〜２．０の範囲内にある。

【００１７】 混合室(10)の周壁(10a) 下端部に、先端吹出口が円形でかつ１つの水平仮想円 (C) の接線方向を向いている４つの流体供給ノズル(12)設けられている。各流体 供給ノズル(12)の先端は、水平仮想円(C) の中心を中心とする水平仮想正方形(S ) の各辺上に位置している。水平仮想正方形(S) の１辺の長さＬと水平仮想円(C ) の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄは、５〜１２の範囲内にある。

【００１８】 このような構成において、ホッパ(5) 内のごみ(R) は、１次燃焼室(1) 内に設 けられた火格子(2) 上に載せられ、火格子(2) の下方から供給される１次空気（ 図１矢印Ａ参照）を用いて燃焼させられる。

【００１９】 発生した燃焼ガスは、混合室(10)に入る。このとき、流体供給ノズル(12)によ って、混合室(10)内の上記水平仮想円(C) の接点に向かって、圧縮空気、ごみ焼 却炉からの排ガス、２次空気、またはこれらの流体に霧化水や水蒸気を混入した ものを噴射する。すると、混合室(10)内で図２に矢印Ｂで示すような流れが発生 し、燃焼ガスがよく混合され、その結果火炎および未燃分と余剰空気との混合が 効率良く行われ、未燃分の燃焼が促進されて、炭化水素類のようなダイオキシン 前駆物質を含む未燃分の発生が未然に抑制される。

【００２０】 次に、図１および図２に示す本考案のごみ焼却炉、ならびに図７に示す従来の ごみ焼却炉を用いて行った実験結果について説明する。１次燃焼室(1) の出口温 度は９００〜９５０℃の範囲としておいた。また、本考案のごみ焼却炉では、流 体供給ノズルから供給する流体として、圧縮空気（５％）を単独で、またはこれ に霧化水を混入したものを用いた。ごみ焼却炉の各箇所におけるＣＯ濃度の測定 結果は次に示すとおりである。

【００２１】 本考案 従来の焼却炉 １次燃焼室出口 ５０００ppm 以上 ５０００ppm 以上 混合室出口 ０〜５０ppm （圧縮空気） ０〜３０ppm （圧縮空気＋水） ２次燃焼室出口 ０〜１０ppm （圧縮空気） １００〜２００ppm ０〜５ppm （圧縮空気＋水） 図３は流体供給ノズルおよびその配置の仕方の変形例を示す。図３において、 混合室(10)の周壁(10a) の１つの壁部分に、先端吹出口が偏平状となされた流体 供給ノズル(13)が設けられている。この流体供給ノズル(13)によって、混合室(1 0)内に向かって流体を噴射すると、混合室(10)内で図３に矢印Ｃで示すような流 れが発生し、燃焼ガスがよく混合され、その結果火炎および未燃分と余剰空気と の混合が効率良く行われ、未燃分の燃焼が促進されて、炭化水素類のようなダイ オキシン前駆物質を含む未燃分の発生が未然に抑制される。

【００２２】 図４にはごみ焼却炉の他の実施例を示す。図４において、混合室(15)は、下端 から上方に向かって徐々に小さくなっている。また、混合室(15)の入口部(19)の 形状はほぼ正方形であり、混合室(15)の高さＨと、混合室(15)の入口部(19)の左 右方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗは、０．５〜２．０の範囲内にある。このごみ焼却炉 の作用も図１および図２に示すものと同じである。このごみ焼却炉においても、 流体供給ノズル(12)は図１および図２と同様に配置されているが、図３と同様な 流体供給ノズルをこれと同様に配置してもよい。

【００２３】 図５にはごみ焼却炉のまた他の実施例を示す。図５において、混合室(10)の周 壁(10a) の上端と２次燃焼室(3) の周壁(3a)とは傾斜部(16)を介して連なってい る。また、２次燃焼室(3) の周壁(3a)下端部から傾斜部(16)にかけて、内方突出 部(17)が設けられており、これにより絞り(18)が形成されている。このごみ焼却 炉では、図１および図２に示すごみ焼却炉の作用に加えて、絞り(18)により２次 燃焼室(3) 内での燃焼ガスの流速が均一化され、その結果２次燃焼室内でのデッ ドスペースがなくなって燃焼ガスの滞留時間が長くなり、未燃分の燃焼がより促 進される。同じである。また、このごみ焼却炉においても図３と同様な流体供給 ノズルをこれと同様に配置してもよい。

【００２４】 図６はこの考案のごみ焼却炉のさらに他の実施例を示す。図６において、混合 室(20)の周壁(20a) の上端と２次燃焼室(3) の周壁(3a)とはアール状部(21)を介 して連なっている。また、２次燃焼室(3) の周壁(3a)下端部には、下面がアール 状部(21)と滑らかに連なった内方突出部(22)が設けられており、これにより絞り (23)が形成されている。また、混合室(20)の入口部(24)の形状はほぼ正方形であ り、混合室(20)の高さＨと、混合室(20)の入口部(24)の左右方向の幅Ｗとの比Ｈ ／Ｗは、０．５〜２．０の範囲内にある。このごみ焼却炉の作用は図５に示すも のと同じである。このごみ焼却炉においても、流体供給ノズル(12)は図１および 図２と同様に配置されているが、このごみ焼却炉においても図３と同様な流体供 給ノズルをこれと同様に配置してもよい。

【００２５】

【考案の効果】

この考案のごみ焼却炉によれば、上述のようにして、混合室内で燃焼ガスが効 率良く混合され、燃焼ガスに含まれている余剰空気により未燃分の燃焼が促進さ れるので、炭化水素類のようなダイオキシン前駆物質を含む未燃分の発生が未然 に抑制することができる。したがって、ダイオキシンの発生を未然に防いでダイ オキシン含有量が極微量または含まない排ガスを大気中に放出できる。しかも、 混合室が２次燃焼室の働きをするので、２次燃焼室を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるごみ焼却炉の１実施例を示す垂
直断面図である。

【図２】図１のごみ焼却炉の混合室の水平断面図であ
る。

【図３】流体供給ノズルおよびその配置の仕方の変形例
を示す図２相当の水平断面図である。

【図４】この考案によるごみ焼却炉の他の実施例を示す
垂直断面図である。

【図５】この考案によるごみ焼却炉のまた他の実施例を
示す垂直断面図である。

【図６】この考案によるごみ焼却炉のさらに他の実施例
を示す垂直断面図である。

【図７】従来のごみ焼却炉を示す垂直断面図である。

【符号の説明】

１ １次燃焼室 ２ 火格子 ３ ２次燃焼室 １０，１５，２０ 混合室 １２ 流体供給ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 河野 正 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内 (72)考案者 近藤 守 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 火格子を備えた１次燃焼室と、その上方
   に連設された２次燃焼室とを備えている火格子型ごみ焼
   却炉において、１次燃焼室と２次燃焼室との間に、燃焼
   ガス混合室が設けられ、混合室の周壁に流体供給ノズル
   が設けられていることを特徴とするごみ焼却炉。