JPH0480513A - 流動床式焼却炉の起動方法及び装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は流動床式焼却炉の起動方法及び装置に係わり、
更に詳しくは流動床式焼却炉の下に電安炉を付帯させ、
不燃残渣を溶融させると共に同電気炉を焼却炉の着火用
にも使用することを特徴とする特に医療系廃棄物の焼却
処理に最適であると共に、産業廃棄物ないし一般廃棄物
の焼却処理にも好適である発明に関する。

〈従来の技術〉 従来より流動床式焼却炉が用いられているが、その起動
には流動媒体の加熱のために多大の時間を必要とする。

その理由は、流動媒体は流動のための空気で冷却される
ため、流動床の表面から強力なバーナーで加熱してもそ
の熱の大部分は冷却されてしまうからである。その為に
、バーナーは大型で強力なものを使用するのであるが、
バーナーの着火に当たりミスツヤイヤーを起こした場合
の対策も問題となる。但し、一般に炉は２４時間の連続
運転が原則であり、バーナーの使用頻度は小さい。にも
拘わらず大きくて且つ高価なバーナーを備えねばならな
いのが現状である。

また、焼却炉の不燃残渣は通常は流動媒体と共に取り出
して篩い分け、媒体は炉中に返して残渣を取り出して冷
却するのが普通である。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述のように流動床式焼却炉は、その起動に於いて幾つ
かの問題点がある。そこで本出願人は、先に注射針とか
ガラスの破片のような危険な不燃残渣を焼却炉の下に接
続した電気炉によって溶融させる焼却装置として出願済
みであるが、その電気炉を用いて上述した流動床式焼却
炉の着火を行い、使用頻度が低いにも拘わらす大容量且
つ高価なバーナーを省略し且つ点火の確実且つ安全な自
動化を計ってタイマーによる自動点火を行うことが本発
明の目的である。医療系廃棄物処理システムはまだ開発
段階にあるため、一般廃棄物のように連続運転が出来る
ほど収集運搬システムが固まっていないので、安定した
連続運転を最初から期待することは出来ず、むしろ断続
運転が原則となる。従って、炉の加熱を予めタイマーに
よって早朝から無人でスタートさせ操業開始と同時に着
火運転出来るようにする必要があり、その為絶対にミス
ファイヤーしない着火方法が望まれることとなる。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成する為に本発明においては流動床式焼
却炉の起動に当たり、同炉の下方に接続された不燃残渣
溶融電気炉を予め起動しておき充分高温となった内部に
空気と燃料を供給して燃焼させた高温ガスを不燃残渣取
出管、または別途に設けられたダクトを介して多孔盤に
連結する空気室に送り、流動床を下から加熱することに
より起動用バーナーを省略するとともに加熱時間と燃料
消費量を著しく低減させるようにしている。

く作用〉 本発明の作用の最大の特徴は炉の起動に当たり絶対にミ
スファイヤーをしないということであり、次に、前述の
ように炉床の下から熱するのでエネルギーの無駄がなく
起動が早く出来ることである。

すなわち、従来のバーナーは流動床を上がら加熱するの
で着火に先立って濡れた燃料がガス化して爆発的に着火
燃焼することがあり得るのに対し、本発明の方法では予
め電気炉内を燃料の着火温度約５００℃をはるかに超え
る温度、例えば８００℃ないし１０００℃はどに加熱し
ておいてがら空気を送入し、続いて燃料を徐々に注入す
るので、ミスファイヤーの恐れは全くないのである。ま
た、その高温ガスによって炉床を下から加熱することに
なるので、バーナーの場合のように下からの空気によっ
て冷却しながら、上から加熱するのと比較して全く合理
的であり加熱時間が大幅に短縮されるのである。

また、運転時には同電気炉は不燃残渣を溶融するのに使
用されるので、医療系廃棄物に対しては特に合理的であ
る。

〈実施例〉 実施例として二つの代表的な例を取りあげる。

すなわち、炉底から落下する流動媒体と不燃残渣どの分
別を一つは流体の作用によって実施する場合の例、他の
一つは機械的な篩によって実施する場合の例である。

第１図は上記分別を流体の作用によって行う場合の好適
な例であって、１は流動床式焼却炉本体、２は多孔盤で
、それ自体はアルミナ系のキャスタブル炉材を成型して
、またはセラミックで製作しであるもので、それを下か
ら見れば蜂の巣状に多くの孔をもった板であり、上から
見れば各社にキャップがかぶせてあり空気はそのキャッ
プと盤とのすき間から吹き出すが、その空気の流れを止
めたときに媒体はそのキャップによって塞き止められ下
に落ちないようになっている。

多孔盤はその中央または他の適宜の場所がもっとも低く
なるようその上面にゆるやかな傾斜をもち、そのもっと
も低い所に不燃残渣取出管３が設けである。この管は起
動時には１０００℃以上の高熱に曝されるので水冷式に
する。

多孔盤２は数本のリブ４によって支持され、リブ４は不
燃残渣取出管３とヘッダー５とによって一体として結合
され、多孔盤の自重と流動媒体や燃焼する廃棄物の重量
を支える。また、リブ４は起動に当たって１０００℃以
上の高熱に曝されるので管３と同様水冷式とし、水６は
矢印の方向にヘッダー５の仕切られた下方の環状のジャ
ケットに入り各リブを往復してヘッダー５の上のジャケ
ットに戻り出ロアから排出される。この冷却は起動時に
行うだけあって、運転時には冷却の必要はない。

本実施例は、流動床式焼却炉の着火方法が主であるので
、先ずそれについて説明し、起動後の状態についてはそ
のあとで簡単に説明する。符号８は管３と下方の電気炉
９とを連絡する連絡管であって、さらに細長い複数の長
孔１０によって多孔盤２に空気を下から供給するための
空気室１１と連絡する。

管８は管３と同様水冷式とする。水冷は図示してないが
細い冷却管を適宜溶接して通水する方式１２は電気炉９
の外部から内部に空気１３と燃料１４を送り込む孔であ
って炉１の着火の際に使用される。１５は取出管入口、
すなわち不燃残渣の落下孔の開閉のための弁であって、
チェーン１６その他適宜手段で作動する。炉停止時には
下方に下げて管３の出口を塞ぎ流動媒体の落下を防止す
る。

炉１の着火、すなわち流動媒体の加熱は下記のように行
われる。すなわち、先ず電気炉９を起動し、同炉内を８
００°Ｃはどに加熱してから空気１３を前記の孔１２か
ら供給し、続いて燃料１４を同じ孔１２から供給して燃
焼させる。孔１２は下方に向け、空気が電気炉９内を攪
拌し燃焼が完全に行われるようにする。

高温ガスは管８から長孔１０を経て空気室１１に至り、
先ず同室の温度を高め次に多孔盤、次に流動媒体の温度
を急速に高める。

この場合の空気量は必ずしも媒体を流動させるほど多く
な（でもよい。この加熱方式は従来のようにバーナーに
よって上から加熱するのと比較するとその熱効率におい
て著しい差のあることは論を待たない。加熱時間と燃料
の消費量とは従来の数分の１となるのである。

なお、空気１３の一部は電気炉用電極のホルダーに設け
られた入口１７からカーボン電極の周囲に入って電極を
冷却したあと燃焼にも使用される。

炉床が充分加熱されたら廃棄物と媒体流動用の空気を同
時に供給し、且つ孔１２からの空気と燃料の供給を図示
していない弁を閉じて停止する。電極冷却用の空気は運
転中も供給を続ける方がよい。

弁１５は徐々に引き揚げて炉１の上部凸所に収容する。

すると、今度は空気室１１の空気が孔１０から管８、管
３を経て上昇し流動媒体の流動に参加するのであるが、
不燃残渣が上昇気流に逆らって落下するように上昇気流
の速度を調節する。

流動媒体の若干は、不燃残渣と一緒に落下するが、管の
中の上昇気流を旋回させて流動媒体と不燃残渣の分別を
行うようにするため長孔１０の向きを斜めにする。また
、管中心の上昇流の速度を強めたり弱めたりして流動媒
体回収の度合いを調節する手段は適宜なものを用いてよ
い。

第２図は流動媒体と不燃残渣との分別を機械的な篩によ
って行う場合の例であり装置が複雑であり、且つ不燃残
渣の分別装置が高温度に耐えねばならないという難点は
あるが、充分実現可能である。

但し、分別装置の耐熱保護のためにそれを水冷する従来
の方式は、残渣が冷却されるので電気炉で溶融させる上
からは好ましくない。

第２図において第１図と共通の符号は同一の部分を示す
。またこれらの内部も大差はない。残渣と流動媒体は取
出管３から混合状態で取り出され、スクリューフィーダ
ー１８によって篩１９に送られ、媒体はダクト２０から
エレベータ２１を経てタンク２２に送られ、必要量だけ
ロータリーバルブ２３によって炉１に戻される。

不燃残渣は篩上としてダクト２０の反対側に取り出され
管２４を経て電気炉９に送られ溶融され、出口２５から
適宜取り出される。

炉の起動、着火の要領は前述の第１図の場合とほぼ変わ
りがなく、少し異なる所は高温ガスが不燃残渣取出管と
は無関係に管２６を通って空気室１１に送られることで
ある。この場合は第１図の弁１５は不要である。多孔盤
２の形状は第１図のものとは全く異なったものであって
も類似の作用を有する任意のものでよく、また電気炉９
は上述の二つの例において電弧炉に限らず高周波誘導炉
、カーボランダムの抵抗加熱炉等任意である。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、従来のように流動媒体を空気で流
動（冷却）させながらその上からバーナーで加熱するの
とは著しく異なり、加熱時間と燃料消費量を従来の数分
の１に出来、しかもこの予熱はタイマーで自動的に実施
出来るので、炉を連続で運転出来ないような場合にもそ
の起動が短時間に出来ること、大型で高価、且つミスフ
ァイヤーの恐れもあるバーナーが省略出来るので安価、
且つ安全となるという効果がある。

さらに、起動後の運転時には不燃残渣、たとえば医療系
廃棄物の注射針等の金属やガラスその他危険物を溶融し
て無害化し、且つリサイクル可能にするという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示し、第１図は第一の実施
例を示す縦断側面図、第２図は第二の実施例を示す側面
図である。 尚図中１・・・流動床式焼却炉本体、２・・・多孔盤、
３・・・不燃残渣取出管、　　８・・・連絡管、９・・
・電気炉、　　　　　　１１・・・空気室、１４・・・
燃料、　　　　　　２０・・・ダクト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流動床式焼却炉の起動に当たり、同炉の下方に接
   続された不燃残渣溶融用電気炉を予め起動しておき充分
   高温となった内部に空気と燃料を供給して燃焼させた高
   温ガスを不燃残渣取出管または別途に設けられたダクト
   を介して多孔盤に連絡する空気室に送り、流動床を下か
   ら加熱することにより、起動用バーナーを省略すると共
   に、起動に要する加熱時間と燃料消費量を著しく低減さ
   せることを特徴とする流動床式焼却炉の起動方法。
2. （２）流動床式焼却炉において、特にキャスタブル炉材
   またはセラミック製の多孔盤、多孔盤の最凹所に設けら
   れた不燃残渣取出管、同管とその真下の不燃残渣溶融用
   の電気炉との間を連絡する連絡管は、多孔盤に下から空
   気を供給するための空気室にも上下に細長い複数の開孔
   によって連絡し、且つこの開孔は焼却炉の運転時には空
   気室からこの管内に空気を渦巻き状に導入するように半
   径方向に対して或る傾斜を有し、また取出管の入口を炉
   の起動に当たっては閉じ、運転時には上昇して炉の上部
   の凹所に収容される不燃残渣取出口開閉弁、さらにまた
   電気炉に空気と燃料とを供給する装置とを具えることに
   より、不燃残渣取出管と連絡管とは、流動床式焼却炉の
   運転時には不燃残渣を電気炉に落下させ且つ流動媒体を
   不燃残渣から分別回収する作用をなし、起動時において
   は電気炉内で発生させた高温ガスを前記連絡管の複数の
   長孔から逆に空気室に送ることにより流動床を下から加
   熱するよう構成したことを特徴とする請求項（１）の方
   法を実施するための流動床式焼却炉の起動装置。
3. （３）流動焼却炉において特にキャスタブル炉材または
   セラミック製の多孔盤または類似の空気供給の作用を有
   する任意の装置、この多孔盤または類似装置に連通する
   空気室と、不燃残渣溶融用の電気炉とを連絡するダクト
   を不燃残渣取出し手段とは別個に具え、また電気炉内に
   空気と燃料とを送る装置を具えることにより、起動にお
   いて電気炉内で発生させた高温ガスを前記ダクトを介し
   て空気室に送り、流動床を下から加熱するよう構成した
   ことを特徴とする請求項（１）の方法を実施するための
   流動床式焼却炉の起動装置