JPH04129629U - 廃棄物燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物を利用したリサイクル燃料などを燃焼
させるに際し、コンパクトで簡単な構造により、粉塵の
発生を防止する。 【構成】 燃焼室１７の中心と煙道２３の中心とをΔ１
だけ偏心させ、煙道２３の中心と除塵室２７に配置され
たインナーチューブ２８の中心とをΔ２だけ偏心させ
る。偏心Δ１により、燃焼ガスは、燃焼室１７に一時滞
留してから煙道２３に導かれるので、より完全な燃焼が
なされる。偏心Δ２により、煙道２３から吹き出された
燃焼ガスが、インナーチューブ２８の外周に当たって旋
回流が生じるので、燃焼ガス中に含まれる粉塵が効果的
に落下して除去される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、廃棄物を利用したリサイクル燃料等の燃焼装置に関し、特に燃焼の 際に発生する粉塵を効果的に除去できるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、一般廃棄物や産業廃棄物は、ゴミ焼却場で焼却処分され、その有効利用 が図られていなかったが、近年、一般廃棄物や産業廃棄物を中間処理し、紙、プ ラスチック、木屑等により構成されるリサイクル燃料として有効利用する試みが なされている。このようなリサイクル燃料は、極めて安価であり、灯油又は重油 を燃料とする場合に比べて燃料コストを大幅に低減させることができる。

【０００３】 また、ゴミ焼却炉等では、廃棄物を燃焼したときに発生する粉塵を除去するた め、遠心分離又は沈降分離等の粗捕集の後、電気集塵又は濾過集塵による捕集を を行なうようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようにリサイクル燃料を利用すれば、燃料コストの大幅な低減を図るこ とができるが、リサイクル燃料を燃焼させると、廃棄物と同様に、黒煙、灰など からなる多量の粉塵が発生し、環境を汚染するという問題があった。

【０００５】 このため、リサイクル燃料を利用するための燃焼炉には、ゴミ焼却炉等で用い られている遠心分離、沈降分離等の粗捕集装置と、電気集塵、濾過集塵等の捕集 装置とを設けることが望まれるが、そのようにした場合、燃焼装置全体の占有面 積が大きくなり、しかも高価なものとなる。

【０００６】 したがって、本考案の目的は、コンパクトで、構造が簡単であり、製造コスト も安く、しかも粉塵の除去効果が高い廃棄物燃焼装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、廃棄物の燃焼炉と、この燃焼炉に隣接し て配置された除塵装置と、前記燃焼炉の燃焼室と前記除塵装置内とを連通させる 煙道と、前記除塵装置から延設された排気ダクトとを備えた廃棄物燃焼装置にお いて、 前記除塵装置内には、前記排気ダクトに連通するインナーチューブが上方から 挿入され、前記除塵装置内壁との間に環状の空間を保ち、下端が開口した状態で 支持されており、 前記煙道は、前記除塵装置内の前記インナーチューブの外周に向かって開口し ており、 前記燃焼室の中心と前記煙道の中心とが偏心し、かつ、前記煙道の中心と前記 インナーチューブの中心とが偏心して配置されていることを特徴とする。

【０００８】 本考案の実施に際し、前記燃焼炉の内部は、多数の孔を有するプレートによっ て燃焼室と送気室とに仕切られ、前記燃焼室には点火手段が配置され、前記送気 室には２次空気供給手段が配置されていることが好ましい。

【０００９】 また、前記煙道には、ハニカム形状をなす縮流衝突板が配置されていることが 好ましい。

【００１０】 更に、前記縮流衝突板の近傍には、未燃焼成分を再度燃やすための再燃焼手段 が配置されていることが好ましい。

【００１１】 更にまた、前記燃焼炉と前記除塵装置とが、前記除塵装置を内側にして１対ず つ対向配置され、前記除塵装置から延設された排気ダクトが途中で合流して１本 化されていることが好ましい。

【００１２】

【作用】 本考案の廃棄物燃焼装置では、廃棄物を燃焼炉の燃焼室に投入して燃焼させる と、燃焼ガスは、燃焼室から煙道を通り、除塵装置内を通って、排気ダクトより 排気される。燃焼ガスが燃焼室から煙道に入るとき、燃焼室の中心と煙道の中心 とが偏心しているので、燃焼ガスは、スムーズに煙道に導かれることなく、燃焼 室に滞留し、燃焼室に供給される２次空気によってより完全に燃焼する。

【００１３】 また、燃焼ガスが煙道から除塵装置内に入るとき、煙道の中心と除塵装置内に 配置されたインナーチューブの中心とが偏心しているので、燃焼ガスがインナー チューブの外周に衝突して旋回流が生じ、粉塵が落下しやすくなり、除塵効果が 高められる。なお、燃焼ガスは、除塵装置内周を旋回した後、インナーチューブ の下端開口からインナーチューブ内を通って、排気ダクトに導かれる。

【００１４】 このように、本考案によれば、コンパクトで簡単な構造でありながら、廃棄物 をより完全に燃焼させ、粉塵を効果的に除去することができる。

【００１５】 本考案の好ましい態様において、燃焼炉の内部を、多数の孔を有するプレート によって燃焼室と送気室とに仕切り、燃焼室に点火手段を配置し、送気室に２次 空気供給手段を配置した場合には、２次空気供給手段から送風される２次空気が プレートの孔から燃焼室内に均一に吹き出され、廃棄物の完全燃焼を促進する。

【００１６】 また、煙道に、ハニカム形状をなす縮流衝突板を配置した場合には、煙道を通 る燃焼ガスの流速を高め、かつ、流れ方向を定めて除塵装置内に導入することが でき、インナーチューブの外周に衝突したときに旋回流を効果的に生じさせるこ とができる。

【００１７】 更に、縮流衝突板の近傍に、未燃焼成分を再度燃やすための再燃焼手段を配置 した場合には、縮流衝突板に妨げられた未燃焼の軽くて大きい物質を再燃焼手段 によって完全燃焼させることができ、縮流衝突板の目づまりを防止するとともに 、未燃焼の物質が除塵装置側に入るのを防止できる。

【００１８】 更にまた、燃焼炉と除塵装置とを１対ずつ対向配置し、除塵装置から延設され た排気ダクトを途中で合流して１本化した場合には、必要とされる熱量によって いずれか１方又は両方の燃焼炉を稼動させることができ、あるいは、燃焼炉を交 互に稼動させることによって連続運転が可能となり、燃焼炉１基当たりの設置面 積も小さくすることができる。

【００１９】

【実施例】

図１〜３には、本考案による廃棄物燃焼装置の一実施例が示されている。この 廃棄物燃焼装置は、例えば牛舎の回りの地面を掘って、その穴に設置されたもの で、複数のものが牛舎を囲むように配置され、リサイクル燃料を燃焼させて地熱 によって牛舎を暖房するとともに、燃焼ガス流路に熱交換器を配置して、温水等 を牛舎や他の各種施設に供給するために設置されている。

【００２０】 すなわち、図２に示すように、この廃棄物燃焼装置１１は、牛舎の回りの地面 を所定深さに掘った穴１２に設置されている。廃棄物燃焼装置１１は、同様な構 造をなす一対の装置を対向配置してなり、各装置は、基本的には、燃焼炉１３、 １３’と、除塵装置１４、１４’とで構成されている。なお、以後の説明は、便 宜上、一方の装置を構成する燃焼炉１３及び除塵装置１４について行ない、他方 の装置の説明は省略する。

【００２１】 図１を併せて参照すると、燃焼炉１３は、多数の孔１５を有する一対のプレー ト１６によって、中央に配置された燃焼室１７と、両側に配置された２つの送気 室１８とに縦方向に仕切られている。燃焼室１７には、点火手段としてのバーナ １９と、このバーナ１９に空気を供給する１次送気ファン２０とが挿入設置され ている。また、送気室１８には、２次空気供給手段として２次送気ファン２１が 挿入設置されている。燃焼炉１３の上部には、スライド蓋２２が取付けられ、ス ライド蓋２２は、図２中想像線で示す如くスライドして開閉し、燃焼室１７内に 廃棄物を投入できるようになっている。

【００２２】 燃焼炉１３の上部側壁には、煙道２３を構成するダクト２４が横方向に延設さ れている。煙道２３は、燃焼室１７内と除塵装置１４内とを連通し、燃焼室１７ の中心と煙道２３の中心とがΔ１だけ偏心するように設置されている。このΔ１ の長さは、燃焼炉１３の大きさによって適宜定められるが、例えば燃焼室１７の 幅を180 cmとすると、40〜50cm程度とすることが好ましい。

【００２３】 煙道２３の除塵装置１４に近接した部分には、図３に示すようなハニカム形状 をなす縮流衝突板２５が設置されている。この縮流衝突板２５は、煙道２３を通 る燃焼ガスの流速を高め、かつ、流れ方向を一定に定める整流効果をもたらす。 また、煙道２３内の縮流衝突板２５の近傍には、再燃焼手段としてのアフターバ ーナ２６（図２参照）が設置されている。

【００２４】 除塵装置１４内は除塵室２７をなし、この除塵室２７にインナーチューブ２８ が上方から挿入され、インナーチューブ２８外周と除塵室２７内周との間に環状 の空間が形成されている。また、インナーチューブ２８の下端は、除塵室２７の 途中で止まり、除塵室２７内に開口している。更に、インナーチューブ２８の上 端は、除塵装置１４から上方に延出され、切換えスライド２９を経て、排気ダク ト３０に連結されている。

【００２５】 煙道２３の出口側は、前記縮流衝突板２５を介して、除塵室２７内のインナー チューブ２８の外周に向けて開口しているが、図１、３に示すように、煙道２３ の中心とインナーチューブ２８の中心とは、Δ２だけ偏心するように配置されて いる。このΔ２の長さは、除塵室２７の大きさやインナーチューブ２８の径など によって適宜定められるが、例えばインナーチューブ２８の直径を80cmとすると 、10〜20cm程度とすることが好ましい。

【００２６】 排気ダクト３０は、他方の除塵装置１４’から伸びる排気ダクト３１と合流し て１本化され、熱交換器３２を介して煙突３３に連結されている。煙突３３の途 中には、エゼクタ（縮径部）３４と、このエゼクタ３４の下方からエゼクタ３４ 向けて開口したノズル３５と、ノズル３５に空気を供給するエゼクタファン３６ とが設置されている。

【００２７】 次に、この廃棄物燃焼装置１１の燃焼作用について説明する。

【００２８】 燃焼炉１３のスライド蓋２２を開き、廃棄物、好ましくはリサイクル燃料を燃 焼室１７内に投入する。図示しない灯油タンクから燃料を供給されるバーナ１９ によって、廃棄物に点火すると同時に、１次送気ファン２０及び２次送気ファン ２１から空気を送入する。廃棄物は、燃焼して燃焼ガスが発生するが、燃焼室１ ７の中心と煙道２３の中心とがΔ１だけ偏心しているので、燃焼ガスは、煙道２ ３にスムーズに導かれることなく、燃焼室１７内で一時滞留する。このとき、２ 次送気ファン２１の空気が、プレート１６の孔１７から燃焼室１７内に噴出して いるので、燃焼ガス中に含まれる未燃焼成分がより完全に燃焼する。

【００２９】 煙道２３に導かれた燃焼ガスは、縮流衝突板２５を通るとき、未燃焼の軽くて 大きい物質が縮流衝突板２５に妨げられる。この未燃焼の物質は、アフターバー ナ２６から吹き上げられる火炎によって完全燃焼される。また、アフターバーナ ２６によって、燃焼ガス中に含まれる黒煙（未燃焼成分）や、白煙（水蒸気）な ども完全に燃焼されて減少する。

【００３０】 燃焼ガスは、縮流衝突板２５を通って流速を高め、かつ、方向を定められて、 除塵室２７内のインナーチューブ２８の外周に吹き付けられる。煙道２３の中心 とインナーチューブ２８の中心とは、Δ２だけ偏心しているので、燃焼ガスは、 インナーチューブ２８の外側を回る旋回流となり、旋回しながら除塵室２７内を 下方に流れ、インナーチューブ２８の下端開口に入って上方に流れる。このよう な旋回流の中で、燃焼ガス中に含まれる黒鉛、灰などの粉塵が効果的に落下して 除去される。

【００３１】 なお、上記偏心Δ２を設けることなく、通常の重力沈下によって除塵した場合 には、捕集可能な粉塵の粒径は、下記数１で求められる。

【００３２】

【数１】

【００３３】 上記式中、ｕ_t は終末速度(m/s) 、ｇは重力加速度(m/sec²)、ρ_m は材料密度 (kg/m³) 、Ｄ_p は捕集可能な粉塵の粒径(m) 、ρ_g はガス密度(kg/m³) 、μ_g は ガス粘度(kg/m・sec)を表わしている。

【００３４】 これに対して、偏心Δ２を設けた場合、燃焼ガスは、インナーチューブ２８の 外側を旋回し、遠心力で絶えず除塵室２７の内壁にぶつかるので、数１における ｇを増加させる遠心力が働く。したがって、捕集可能な粉塵の粒径は、下記数２ で求められる。

【００３５】

【数２】

【００３６】 ここで、ωは回転の角速度(rad) 、Ｒは回転中心からの距離(m) 、ｔは時間(s ec) であり、その他の記号は数１と同じ意味である。

【００３７】 このように、偏心Δ２を設けて旋回流を起こし、遠心力を作用させることによ り、極めて小さい粒径の粉塵まで捕集できることがわかる。

【００３８】 こうして除塵された燃焼ガスは、インナーチューブ２８内を上方に流れ、開か れた状態にある切換えスライド２９を通って排気ダクト３０に導かれる。更に、 排気ダクト３０を流れた燃焼ガスは、対向配置されたもう一つの装置によって発 生した燃焼ガスと、排気ダクト３１で合流し、熱交換器３２を通過するときに水 と熱交換される。熱交換器３２によって加熱された温水は、牛舎や他の施設に送 られて、室内ファンによる暖房等に利用される。更に、燃焼ガスは、煙突３３を 上方に流れて外気に放出される。この場合、煙突３３内では、エゼクタ３４に向 けて、エゼクタファン３６によってノズル３５から空気が噴出され、燃焼ガスの 排出が促進される。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の廃棄物燃焼装置によれば、燃焼室の中心と煙道 の中心とを偏心させたことにより、燃焼ガスが燃焼室内で一時滞留してから煙道 に導かれるので、燃焼室内で未燃焼成分をより完全に燃焼させることができる。 また、煙道の中心と除塵装置内に配置されたインナーチューブの中心とを偏心さ せたことにより、煙道から吹き出された燃焼ガスがインナーチューブの外周に当 たって旋回流が生じ、燃焼ガス中に含まれる粉塵をより効果的に落下させて除去 することができる。このように、コンパクトで簡単な構造でありながら、粉塵の 発生を効果的に防止することができ、リサイクル燃料などをより手軽に利用でき るようになり、廃棄物の有効利用に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃棄物燃焼装置の一実施例を示す
一部切欠き平面図である。

【図２】同廃棄物燃焼装置の一部切欠き正面図である。

【図３】同廃棄物燃焼装置における縮流衝突板とインナ
ーチューブとの配置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 廃棄物燃焼装置 １３ 燃焼炉 １４ 除塵装置 １５ 孔 １６ プレート １７ 燃焼室 １８ 送気室 １９ バーナ ２０ １次送気ファン ２１ ２次送気ファン ２３ 煙道 ２５ 縮流衝突板 ２６ アフターバーナ ２７ 除塵室 ２８ インナーチューブ ３０、３１ 排気ダクト ３３ 煙突 Δ１、Δ２ 偏心量

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物の燃焼炉と、この燃焼炉に隣接し
   て配置された除塵装置と、前記燃焼炉の燃焼室と前記除
   塵装置内とを連通させる煙道と、前記除塵装置から延設
   された排気ダクトとを備えた廃棄物燃焼装置において、
   前記除塵装置内には、前記排気ダクトに連通するインナ
   ーチューブが上方から挿入され、前記除塵装置内壁との
   間に環状の空間を保ち、下端が開口した状態で支持され
   ており、前記煙道は、前記除塵装置内の前記インナーチ
   ューブの外周に向かって開口しており、前記燃焼室の中
   心と前記煙道の中心とが偏心し、かつ、前記煙道の中心
   と前記インナーチューブの中心とが偏心して配置されて
   いることを特徴とする廃棄物燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼炉の内部は、多数の孔を有する
   プレートによって燃焼室と送気室とに仕切られ、前記燃
   焼室には点火手段が配置され、前記送気室には２次空気
   供給手段が配置されている請求項１記載の廃棄物燃焼装
   置。
3. 【請求項３】 前記煙道には、ハニカム形状をなす縮流
   衝突板が配置されている請求項１又は２記載の廃棄物燃
   焼装置。
4. 【請求項４】 前記縮流衝突板の近傍には、未燃焼成分
   を再度燃やすための再燃焼手段が配置されている請求項
   ３記載の廃棄物燃焼装置。
5. 【請求項５】 前記燃焼炉と前記除塵装置とが、前記除
   塵装置を内側にして１対ずつ対向配置され、前記除塵装
   置から延設された排気ダクトが途中で合流して１本化さ
   れている請求項１〜５のいずれか１つに記載の廃棄物燃
   焼装置。