JPH04108129U - ごみ焼却炉における燃焼ガス混合構造 - Google Patents

ごみ焼却炉における燃焼ガス混合構造

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JPH04108129U
JPH04108129U JP710991U JP710991U JPH04108129U JP H04108129 U JPH04108129 U JP H04108129U JP 710991 U JP710991 U JP 710991U JP 710991 U JP710991 U JP 710991U JP H04108129 U JPH04108129 U JP H04108129U
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JP
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combustion chamber
combustion
combustion gas
secondary combustion
gas flow
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JP710991U
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善利 関口
邦夫 佐々木
英雄 下谷
正 河野
孝平 浜辺
一夫 家山
守 近藤
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日立造船株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 火格子(7) を備えた１次燃焼室(1) と、その
上方に連設された２次燃焼室(2) とを備えた火格子型ご
み焼却炉において、１次燃焼室(1) 出口部と２次燃焼室
(2) 中央部との間の所要位置に燃焼ガス流を分流させる
仕切り(11)が設けられるとともに、２次燃焼室(2) が拡
大されていることを特徴とする、ごみ焼却炉における燃
焼ガス混合構造である。 【効果】 ２次燃焼室出口において、前壁に沿う燃焼ガ
ス流と後壁に沿う燃焼ガス流の衝突が起こり、渦流が生
じて燃焼ガスがよく混合せられる上に、火炎および未燃
分と余剰空気との混合が効率よく行われ、完全燃焼化が
促進される。その結果、炭化水素類のようなダイオキシ
ン前駆物質を含む排ガス中の未燃分が激減し、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、前後関係については、ホッパ側を前方、ガス排出路側を 後方、すなわち図１の左方を前方、右方を後方と称することとする。
【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(7) を備えた１次燃 焼室(1) と、１次燃焼室(1) の上方に仕切り(9) によって逆Ｕ字状に形成された ２次燃焼室(2) と、２次燃焼室(2) で発生した燃焼ガスを煙道(3) に導くガス排 出路(4) と、ガス排出路(4) における煙道(3) の近傍に設けられた排熱回収装置 (5) および排ガス冷却用熱交換器(6) とを備えている。２次燃焼室(2) の入口に は２次空気供給用ノズル(8) が設けられている。ホッパ(10)内のごみ(R) は火格 子(7) 上に載せられ、火格子(7) の下方から供給される１次空気によって燃焼さ せられ、２次燃焼室(2) には２次空気供給用ノズル(8) から２次空気が供給され る。
【０００４】 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、図７中に実線お よび破線で示すように、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、ガス排出路(4) を通り、排熱回収装置(5) および熱交換器(6) を 経て冷却された後煙道(3) から排出され、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。
【０００５】
【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。
【０００６】 すなわち、１次燃焼室(1) からの燃焼ガスは、上記の如く上昇してほぼストレ ートに２次燃焼室(2) に入るため、燃焼ガスの混合性が悪く、そのため一酸化炭 素や炭化水素類、煤などの未燃分が発生しやすい。
【０００７】 また、１次燃焼室(1) からの燃焼ガスは、２次燃焼室(2) の上昇路を上昇し、 ついで頂部から下降路を下降する間に温度降下をきたす。１次燃焼室(1) の出口 温度は、灰分の溶融によるクリンカの形成、耐火物寿命の短縮、火格子の焼損、 ＮＯｘの発生などの問題から、燃焼に好適な１０００℃以上の高温にすることが できず、通常は９００℃以下に抑えられている。
【０００８】 そのため、２次燃焼室(2) には完全燃焼の目的で２秒間以上の滞留時間を保有 させてはいるが、後流に行くにしたがってガス温度が低下する。ノズル(8) によ って２次燃焼室(2) の入口に２次空気を供給しても、この空気が燃焼ガスとの混 合領域に達すると、ガス温度は上述の如く低下しているため、酸化反応は緩慢に しか進行せず、完全燃焼は達成し難い。その結果、一酸化炭素や炭化水素類、煤 などの未燃分はそのまま燃焼排ガスとともに排出されることとなる。
【０００９】 また、２次燃焼室(2) のガス流れはいわゆるピストンフローに近いものであり 、ごみの燃焼はごみ投入量の増減、発熱量の変動、ごみ形態の変化などによって 突発的に変動し、しばしば瞬間的に空気不足状態になることがあり、この場合も 一酸化炭素や炭化水素類、煤などの未燃分が排ガスとともに排出される。この原 因は、ピストンフロー状のガス流れでは上流の燃焼ガスと下流の燃焼ガスの混合 がなされず上記の如き瞬間的な空気不足状態が生じることに起因する。
【００１０】 こうして排ガス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。
【００１１】 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 棄物などを焼却するに際し、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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この考案は、上記目的を達成すべく工夫されたものであって、１次燃焼室出口 部と２次燃焼室中央部の間の所要位置に特定の構成品を設置するとともに２次燃 焼室を特定の構造にすることによって燃焼ガスの混合を効果的になし得るという 知見により完成せられたものである。
【００１３】 すなわち、この考案は、火格子を備えた１次燃焼室と、その上方に連設された ２次燃焼室とを備えた火格子型ごみ焼却炉において、１次燃焼室出口部と２次燃 焼室中央部の間の所要位置に燃焼ガス流を分流させる仕切りが設けられるととも に、２次燃焼室が拡大されていることを特徴とする、ごみ焼却炉における燃焼ガ ス混合構造である。
【００１４】 この考案の好適な態様においては、２次燃焼室の出口部に２次空気ノズルが配 設されている。
【００１５】 ２次燃焼室における燃焼ガス温度は好ましくは１０００〜８００℃の範囲であ る。
【００１６】
【作用】
この考案のごみ焼却炉においては、１次燃焼室出口部と２次燃焼室中央部の間 の所要位置に燃焼ガス流を分流させる仕切りが設けられるとともに、２次燃焼室 が拡大されているので、１次燃焼室内を上昇してきた燃焼ガス流は、仕切りに当 たって前方流と後方流に分流された後、前方流は２次燃焼室の前壁に沿って上昇 し、後方流は２次燃焼室の後壁に沿って上昇する。そして、２次燃焼室出口にお いて、前壁に沿う燃焼ガス流と後壁に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。その結果 渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる上に、火炎および未燃分と余剰空気と の混合が効率よく行われ、完全燃焼が達成される。
【００１７】
【実施例】
つぎに、図示の実施例によりこの考案を具体的に説明する。なお、前後関係に ついては、図１の左方を前方と称することとする。
【００１８】 図１において、この考案によるごみ焼却炉は、火格子(7) 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(2) と、１次燃焼室(1) に通じるホッパ(10)と、２次燃焼室(2) 出口部の前壁に設けられた２次空気供給 用ノズル(8) と、２次燃焼室(2) の燃焼ガスを煙道に導くガス排出路(4) とを備 えている。
【００１９】 ２次燃焼室(2) は、拡大されており、かつ２次燃焼室出口(14)は後方に偏って 設けられている。２次燃焼室(2) の前壁(12)および後壁(13)は、それぞれ垂直断 面円弧状で、２次燃焼室出口(14)において、前壁(12)が水平面に対して下方に傾 斜し、かつ後壁(13)が垂直面に対して前方に傾斜するようになされている。
【００２０】 さらに、１次燃焼室(2) 出口部と２次燃焼室中央部の中間には、燃焼ガス流を 分流させる仕切り(11)が設けられている。仕切り(11)は垂直部(11a) と垂直部(1 1a) 上端に連なり前方に傾斜した屈曲部(11b) とよりなる。
【００２１】 ホッパ(10)内のごみ(R) は火格子(7) の下方から供給される１次空気によって 燃焼させられ、２次燃焼室(2) には２次空気供給用ノズル(8) から２次空気が供 給される。
【００２２】 上記構成において、１次燃焼室(1) から上昇してきた燃焼ガス流は、垂直部(1 1a) によって前方流と後方流に分流され、前方流は屈曲部(11b) に当たって前方 に方向変換させられた後、前壁(12)に沿って上昇し、後方流は後壁(13)に沿って 上昇する。そして、２次燃焼室出口において、前壁(12)に沿う燃焼ガス流と後壁 (13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。その結果、渦流が生じて燃焼ガスがよく 混合せられる。
【００２３】 ２次空気供給用ノズル(8) は、２次燃焼室(2) 出口に配設されており、燃焼ガ ス同士の衝突が起こる位置に２次空気を供給することにより、燃焼ガスの混合が さらに促進せられる。
【００２４】 図２、図３、図４、図５および図６はこの考案の仕切りの変形例を示すもので ある。
【００２５】 まず、図２の例では、仕切り(15)は垂直部(15a) と垂直部(15a) 下端に連なる 逆Ｖ字状の屈曲部(15b) とよりなる。この構成では、１次燃焼室(1) 内を上昇し てきた燃焼ガス流は、屈曲部(15b) に当たって方向変換させられるとともに、前 方流と後方流に分流されて上昇する。２次燃焼室(2) 内では、前方流と後方流は 、それぞれ前壁(12)および後壁(13)に沿って上昇し、２次燃焼室出口(14)におい て、前壁(12)に沿う燃焼ガス流と後壁(13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。そ の結果、渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる。
【００２６】 図３の例では、仕切り(11)は底面がほぼ水平な三角柱状であり、この構成では 、１次燃焼室(1) 内を上昇してきた燃焼ガスは、仕切り(16)の底面に当たって前 方および後方に方向変換させられ、前方流と後方流に分流された後、それぞれ２ 次燃焼室(2) の前壁(12)および後壁(13)に沿って上昇し、２次燃焼室出口(14)に おいて、前壁(12)に沿う燃焼ガス流と後壁(13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる 。その結果、渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる。
【００２７】 図４の例では、仕切り(17)は垂直部(17a) と垂直部(17a) 下端に連なりかつ前 方に傾斜した屈曲部(17b) とよりなる。この構成では、１次燃焼室(1) 内を上昇 してきた燃焼ガス流は、屈曲部(17a) に当たって方向変換させられるとともに、 前方流と後方流に分流された後、それぞれ２次燃焼室(2) の前壁(12)および後壁 (13)に沿って上昇し、２次燃焼室出口(14)において、前壁(12)に沿う燃焼ガス流 と後壁(13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。その結果、渦流が生じて燃焼ガス がよく混合せられる。
【００２８】 図５の例では、仕切り(18)は垂直部(18a) と垂直部(18a) 上端に連なりかつ後 方に傾斜した屈曲部(18b) とよりなる。この構成では、１次燃焼室(1) 内を上昇 してきた燃焼ガス流は、垂直部(18a) によって前方流と後方流に分流され、後方 流は屈曲部(18b) に当たって後方に方向変換させられてから上昇し、前方流は垂 直部(18a) に沿ってストレートに上昇する。前方流と後方流は、それぞれ２次燃 焼室(2) の前壁(12)および後壁(13)に沿って上昇し、２次燃焼室出口(14)におい て、前壁(12)に沿う燃焼ガス流と後壁(13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。そ の結果、渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる。
【００２９】 図６の例では、仕切り(19)は垂直部(19a) と垂直部(19a) 下端に連なりかつ後 方に傾斜した屈曲部(19b) とよりなる。この構成では、１次燃焼室(1) 内を上昇 してきた燃焼ガス流は、屈曲部(19b) に当たって方向変換させられるとともに、 前方流と後方流に分流されて上昇する。前方流と後方流は、それぞれ２次燃焼室 (2) の前壁(12)および後壁(13)に沿って上昇し、２次燃焼室出口(14)において、 前壁(12)に沿う燃焼ガス流と後壁(13)に沿う燃焼ガス流の衝突が起こる。その結 果、渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる。
【００３０】 こうして燃焼ガスがよく混合されると、火炎および未燃分と余剰空気との混合 が効率よく行われ、一酸化炭素や炭化水素類、煤などの未燃分が渦流中で完全に 燃焼され、燃焼が極めて早く完結せられる。
【００３１】 また、ピストンフローによる瞬間的空気不足状態から来る一酸化炭素や炭化水 素類、煤などの未燃分の排出は、燃焼ガスの混合が充分になされる結果、激減せ られる。
【００３２】 焼却炉の各箇所におけるＣＯ濃度を、２次空気を供給した場合としない場合に ついて、測定した結果はつぎの表１に示すとおりである。ただし、この時の２次 燃焼室の入口温度は９５０〜９００℃の範囲に保たれている。
【００３３】
【表１】
【００３４】 なお、上記の実施例では、２次燃焼室(2) は、それぞれ垂直断面円弧状の前壁 (12)および後壁(13)により、円筒状に形成されているが、楕円筒状あるいは多角 筒状とすることもできる。
【００３５】
【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、１次燃焼室内を上昇して きた燃焼ガスが仕切りに当たって分流された後、前後壁に沿って上昇するので、 ２次燃焼室出口において、前壁に沿う燃焼ガス流と後壁に沿う燃焼ガス流の衝突 が起こり、渦流が生じて燃焼ガスがよく混合せられる上に、火炎および未燃分と 余剰空気との混合が効率よく行われ、完全燃焼化が促進される。その結果、炭化 水素類のようなダイオキシン前駆物質を含む排ガス中の未燃分が激減し、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す垂
直断面図である。
【図２】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す要
部垂直断面図である。
【図３】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す要
部垂直断面図である。
【図４】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す要
部垂直断面図である。
【図５】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す要
部垂直断面図である。
【図６】この考案によるごみ焼却炉の１具体例を示す要
部垂直断面図である。
【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) …２次燃焼室、 (7) …火格子、 (11)(15)(16)(17)(18)(19)…仕切り。
───────────────────────────────────────────────────── 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 浜辺 孝平 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 家山 一夫 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(7) を備えた１次燃焼室(1) と、
    その上方に連設された２次燃焼室(2) とを備えた火格子
    型ごみ焼却炉において、１次燃焼室(1) 出口部と２次燃
    焼室(2) 中央部との間の所要位置に燃焼ガス流を分流さ
    せる仕切り(11)(15)(16)(17)(18)(19)が設けられるとと
    もに、２次燃焼室(2) が拡大されていることを特徴とす
    る、ごみ焼却炉における燃焼ガス混合構造。
JP710991U 1991-02-19 1991-02-19 ごみ焼却炉における燃焼ガス混合構造 Withdrawn JPH04108129U (ja)

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