JPH05256429A - ごみ焼却処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過熱管に高温腐食を生じさせることなく、高
温過熱蒸気を得ることができるごみ焼却処理装置を提供
することを目的とする。 【構成】 焼却炉１の燃焼室４の下部にごみ燃焼用の流
動層５を形成し、燃焼室４で発生するごみ燃焼排ガス８
によりボイラ蒸気１０を発生させて、これを過熱器２４
´により過熱させ、その過熱蒸気１０ｃを発電タービン
に供給する。過熱器２４´は、焼却炉１内に燃焼室４に
隣接，区画された過熱器室２６を形成し、この過熱器室
２６内にバーナ２８により加熱される流動層２７を形成
すると共に、この流動層２７内にボイラ蒸気１０が導入
される過熱管２９を配設して、流動層２７からの吸熱に
より蒸気過熱を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄物を
焼却させた場合の廃熱を有効利用するように構成された
ごみ焼却処理装置であって、特に、焼却炉の燃焼室下部
にごみ燃焼用の流動層を形成し、燃焼室で発生するごみ
燃焼排ガスによりボイラ蒸気を発生させて、これを過熱
器により過熱させ、その過熱蒸気を発電タービンに供給
するようにしたごみ焼却処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のごみ焼却処理装置として
は、図４に示す如く、流動層燃焼式の焼却炉１にボイラ
２及びエコノマイザ３を付設して、燃焼室４の下部に形
成した流動層５によりごみ７を燃焼させ、燃焼室４で発
生したごみ燃焼排ガス８をボイラ２及びエコノマイザ３
に導いて熱回収するものがよく知られている。流動層５
は、流動化空気供給ヘッダ４１に植設した噴出ノズル４
２から流動化空気１４を噴出させることによって形成さ
れる。

【０００３】而して、この従来装置（以下「第１従来装
置」という。）にあっては、ボイラ蒸気１０を過熱器４
３により過熱して、その過熱蒸気１０ｄを発電タービン
に供給し、発電を行うようになっている。すなわち、過
熱器４３は、過熱管４４をごみ燃焼排ガス領域に配置し
て、ボイラ２から過熱管４４に導入されたボイラ蒸気１
０をごみ燃焼排ガス８により過熱させるように構成され
ている。

【０００４】ところで、近年、地球環境問題からＣＯ₂
の削減が世界的な要求事項となってきており、その一方
で、増え続ける都市ごみは我が国では平成元年度でつい
に５０００万トン／年に達し、特に、大都市圏では毎年
７％の増加を示し、埋め立て地も次第に逼迫して重大な
問題となりつつある。

【０００５】このため、ごみ焼却率を上げ、その減量化
が叫ばれているが、我が国においては、ごみ焼却の余熱
利用率がヨーロッパ先進諸国に比して低い。特に、発電
設備については、公営の事業用発電所が多いヨーロッパ
では、ごみ焼却で発生する蒸気条件をこれら事業用発電
所に合わせて設定するため、高温高圧ボイラを採用して
おり、４０〜２０５Ｋｇ／ｃｍ² Ｇ ，４５０〜５４０
℃といった蒸気条件のプラントも多い。しかし、我が国
では、ごみ焼却炉が総て自治体の運営になり、ごみの完
全焼却処理を主体としているので、大都市で運転されて
いるごみ焼却発電プラントでも、自家使用電力のみを賄
う程度の発電量とし、余剰熱量は空冷コンデンサにより
大気中に熱放射しているプラントが多い。また、ごみ焼
却に伴う発電を行っても、これを電力会社へ売電する場
合、４〜５円／ＫＷｈと極めて低価格であるため、発電
によるメリットは少なかった。

【０００６】そこで、我が国でも、最近、ＣＯ₂ の削減
と資源保護の問題から積極的にごみ発電を行うことによ
り燃料焚ボイラの燃焼量を減らし、総合的なＣＯ₂ 発生
の抑制を行うため、１５０ｔ／ｈ程度の中型ごみ焼却炉
においても積極的に発電させ、高圧・高温化を進めよう
としており、その実現に向けて政府も補助金等で奨励
し、電力会社でも９〜１０円／ＫＷｈで買電する方向に
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した第１
従来装置にあっては、過熱器４３を焼却炉１内のごみ燃
焼排ガス領域に設けて、蒸気過熱をごみ燃焼排ガス８に
より行っているため、ごみ焼却システムに特有の高温腐
食の問題から、過熱蒸気１０ｄの高圧・高温化を図るこ
とができず、上記した時代の要請に応えることができな
いでいるのが実情である。

【０００８】すなわち、焼却炉１内のごみ燃焼排ガス領
域において、１５０℃以下でごみ燃焼排ガス８の露点に
よる低温腐食現象が生じることは、通常の燃料焚きボイ
ラでも見られることではあるが、３００℃を超えた場合
には、燃料焚きボイラでは見られない特有の高温腐食現
象が生じる。これは、ごみ燃焼排ガス８中のＨＣｌ，Ｓ
Ｏｘや煤塵中のＫＣｌ，ＮａＣｌ等の影響によるもので
ある。このため、ごみ燃焼排ガス８によって蒸気過熱を
行う場合には、過熱蒸気温度を上げ過ぎると、過熱器４
３の過熱管４４において高温腐食が発生する。

【０００９】したがって、第１従来装置では、このよう
な高温腐食を避けるために、過熱器４３を低温ガス領域
に設置して、ボイラ圧力及び過熱蒸気温度を２０〜２５
Ｋｇ／ｃｍ² Ｇ ，２６０〜２７０℃程度に低く抑えて
おかざるを得なかった。その結果、どうしても余熱利用
率ないし発電効率が低く、上記した時代の要請に応える
ことは到底できない。

【００１０】ところで、ヨーロッパにおいては古くから
高温腐食に耐え得る過熱管材料の開発，研究が行われて
はいるが、満足すべきものは未だ提案されていない。そ
こで、従来からも、過熱管４４をキャスタブル材からな
る保護鞘等で保護することが行われているが、このよう
な手段によっては、蒸気温度が高くなる程、熱伝達率が
悪くなるため、甚だ不経済であり、過熱管４４の高温腐
食対策としては到底満足できるものではない。

【００１１】ここで、第１従来装置における普遍的且つ
一般的な仕様について述べると、常用圧力２０Ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇ ，過熱蒸気温度２６０℃，エコノマイザ入口給
水温度１４３℃，エコノマイザ出口給水温度１８５℃，
缶内飽和温度２１９℃（缶内圧力２２Ｋｇ／ｃｍ² Ｇと
して）である。これら各部のエンタルピ及び熱吸収量
は、エコノマイザ入口給水１４３Ｋｃａｌ／Ｋｇ、エコ
ノマイザ出口給水１８５Ｋｃａｌ／Ｋｇ、缶内飽和温度
に対して６６８．６Ｋｃａｌ／Ｋｇ、過熱器出口蒸気６
９８．８Ｋｃａｌ／Ｋｇであり、エコノマイザ吸収熱量
４２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ（Ｑは蒸発量（Ｋｇ／ｈ）であ
る。以下において同じ。）、缶本体吸収熱量４８３．５
Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ、過熱器吸収熱量３０．２Ｋｃａｌ
／Ｋｇ・Ｑである。全体吸収熱量５５５．８Ｋｃａｌ／
Ｋｇ・Ｑを１００％とすると、エコノマイザ吸収熱量割
合は７．６％、缶本体吸収熱量割合は８７％、過熱器吸
収熱量割合は５．４％となる。また、蒸気過熱による温
度上昇量は２６０℃−２１９℃＝４１℃であるから、そ
のために必要な熱量は３０．２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑであ
る。過熱器４３の入口ガス温度６５０℃、出口ガス温度
５５０℃とすると、対数的平均温度差は３７０℃とな
る。この場合の熱貫流係数を１９Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・
℃とすると、熱伝達量は７０３０Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ
（伝熱面積１ｍ² における１時間当たりの熱伝達量）と
なる。

【００１２】なお、第１従来装置の他、蒸気過熱を流動
層５を利用して行うように工夫されたもの（以下「第２
従来装置」という。）も提案されてはいるが、上記した
高温腐食を確実に回避できるものではない。

【００１３】すなわち、この第２従来装置にあっては、
図５に示す如く、風箱４５に供給された流動化空気１４
を噴出ノズル４６…から噴出させることによって燃焼室
４の下部に流動層５を形成し、この流動層５内に２つの
伝熱室４７，４８を区画形成して、流動媒体５ａを矢印
ａ，ｂで示すように流動層５と各伝熱室４７，４８との
間で循環させるようにしている。かかる流動媒体５ａの
循環により、各伝熱室４７，４８内にも流動層５´が形
成される。そして、一方の伝熱室４７には過熱器４９が
配設されていて、過熱管５０に導入されたボイラ蒸気１
０を流動層５´により過熱し、その過熱蒸気１０ｄを発
電タービンに供給するようになっている。また、他方の
伝熱室４８には蒸発管５１が配置されていて、循環ポン
プ５２により蒸発管５１に導入したボイラ缶水１０´を
流動層５´により加熱蒸発させ、その気水混合物１０´
ａをボイラ２に供給させるようになっている。

【００１４】かかる第２従来装置では、流動媒体温度が
８００〜８５０℃であることから、少ない伝熱面積で効
率的な熱吸収を行いうるが、伝熱室４７，４８内におい
ても流動媒体５ａと共に侵入した可燃物が燃焼すること
から、第１従来装置におけるような過熱管へのダスト付
着は或る程度回避できるものの、伝熱室４７で発生する
燃焼排ガスによって、過熱管５０の高温腐食は避け得べ
くもない。特に、過熱管５０の表面に形成される酸化皮
膜が流動層５´の流動媒体５ａとの接触により除去され
ることから、所謂腐食摩耗が生じる虞れが高い。したが
って、流動媒体温度が高いこととも相俟って、高温腐食
の発生する危険度は第１従来装置におけるよりも高いと
いわざるを得ない。

【００１５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、過熱管に高温腐食を生じさせることなく、高
温過熱蒸気を得ることができるごみ焼却処理装置を提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】本発明は、上記の目的
を達成すべく、特に、過熱器の少なくとも高温部分を、
過熱手段として流動層を利用した独立の過熱器で構成し
ておくことを提案するものである。

【００１７】すなわち、第１には、過熱器を一次過熱器
と二次過熱器とに分離構成しておくことを提案する。こ
の場合において、一次過熱器は、ボイラ蒸気が導入され
る一次過熱管を焼却炉内のごみ燃焼排ガス領域に配置し
て、ごみ燃焼排ガスにより蒸気過熱を行うものであり、
二次過熱器は、焼却炉内にごみ燃焼排ガス領域と区画さ
れた過熱器室を形成し、この過熱器室内にバーナにより
加熱される流動層を形成すると共に、この流動層内に一
次過熱器を経過した一次過熱蒸気が導入される二次過熱
管を配設して、流動層からの吸熱により蒸気過熱を行う
ものである。

【００１８】第２には、過熱器を、上記二次過熱器と同
様構造をなす流動層過熱器で単一構成しておくことを提
案する。すなわち、この過熱器は、焼却炉内にごみ燃焼
排ガス領域と区画された過熱器室を形成し、この過熱器
室内にバーナにより加熱される流動層を形成すると共
に、この流動層内にボイラ蒸気が導入される過熱管を配
設して、流動層からの吸熱により蒸気過熱を行うもので
ある。

【００１９】

【作用】過熱器の少なくとも高温部分において、蒸気過
熱がごみ燃焼排ガスによらずバーナ加熱された流動層か
らの吸熱により行われるから、過熱管にごみ燃焼排ガス
特有の高温腐食が生じるようなことがない。しかも、蒸
気過熱が熱伝達率の高い流動層によって行われるから、
蒸気過熱温度を大幅に高くすることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の構成を図１〜図３に示す第１
及び第２実施例に基づいて具体的に説明する。

【００２１】第１実施例のごみ焼却処理装置（以下「第
１実施例装置」という。）は、図１に示す如く、焼却炉
１にボイラ２及びエコノマイザ３を付設してなる。焼却
炉１の燃焼室４の下部にはごみ燃焼用の流動層５が形成
されていて、ごみ供給フィーダ６から焼却炉１内に定量
投入されたごみ７を流動層５により燃焼させるようにな
っており、また燃焼室４で発生したごみ燃焼排ガス８
は、燃焼室４からボイラ２に導かれて缶水との熱交換に
よりボイラ蒸気１０を発生させ、更にエコノマイザ３に
導かれて熱回収されるようになっている。

【００２２】流動層５は、燃焼室床１１に植設せる噴出
ノズル１２…から、床１１下の風箱１３に供給された流
動化空気１４を噴出させることによって形成される。流
動層５を構成する流動媒体５ａとしては珪砂等が使用さ
れ、この流動媒体５ａは定量フィーダ１５により燃焼室
４内に供給される。なお、流動層５中の不燃物７ａは、
燃焼室床１１に設けた排出口１６から排出しうるように
なっており、且つこれに伴って排出される流動媒体５ａ
は、振動篩１７により不燃物７ａと分離された上、コン
ベア１８により流動媒体サイロ１９に供給され、フィー
ダ１５により流動層５に返戻されるようになっている。
また、燃焼室４には二次空気ノズル２０，２１が設けら
れていて、流動層５上の燃焼室４部分に二次空気２２を
送気しうるようになっている。

【００２３】而して、ボイラ蒸気１０は過熱器２３によ
り過熱された上、発電タービン（図示せず）に供給され
るが、この実施例では、過熱器が一次過熱器２３と二次
過熱器２４とに分離構成されている。

【００２４】すなわち、一次過熱器２３は、第１従来装
置における過熱器４３と同様に、フライアッシュの付着
及び高温腐食を防止すべく、焼却炉１内のごみ燃焼ガス
領域の低温部分（例えば、入口ガス温度６５０℃，出口
ガス温度５５０℃）に設けられている。すなわち、一次
過熱器２３は、図１に示す如く、ボイラ蒸気１０が導入
される一次過熱管２５を、燃焼室４からボイラ２の伝熱
面への移行領域である排ガス過熱器室９に、管軸がガス
流と平行となる状態で配置してなり、ボイラ蒸気１０を
ごみ燃焼排ガス８により一次過熱するように構成されて
いる。

【００２５】二次過熱器２４は、図１及び図２に示す如
く、焼却炉１内に、燃焼室４の流動層形成部分に隣接せ
しめて、ごみ燃焼排ガス領域と区画された過熱器室２６
を設け、この過熱器室２６に流動層２７を形成すると共
にこれを加熱するバーナ２８を配設し、更に流動層２７
内に一次過熱管２５に接続された二次過熱管２９を配置
して構成されており、一次過熱管２５から二次過熱管２
９に導入された一次過熱蒸気１０ａを流動層２７により
過熱し、その過熱蒸気たる二次過熱蒸気１０ｂを発電タ
ービン（図示せず）に供給して、発電を行うようになっ
ている。

【００２６】流動層２７は、過熱器室２６の床板３０に
植設せる噴出ノズル３１…から、ブロワ３２により床板
３０下の風箱３３に供給された流動化空気３４を噴出さ
せることによって形成される。流動媒体２７ａは、ごみ
燃焼用流動層５の流動媒体５ａと同様に珪砂等が使用さ
れ、図示しないフィーダから過熱器室２６に供給され
る。流動化空気３４としては、ごみ焼却用の余熱空気を
利用しておくことが好ましい。また、その供給手段（ブ
ロワ３２等）は、ごみ燃焼用流動層５への流動化空気供
給手段と兼用することができる。なお、噴出ノズル３１
…の噴出口より下位においては、図２に示す如く、流動
媒体２７ａの静止層２７ｂが形成されるが、この静止層
２７ｂによる断熱効果により床板３０の熱損が回避され
る利点がある。

【００２７】ところで、燃焼室４に形成する流動層５に
ついては、ごみ７を良好に燃焼させるに或る程度の層高
さが必要となるが、過熱器室２６に形成する流動層２７
にあっては、それが単に加熱手段として機能するもので
あるから、層高さを然程高くする必要がない。したがっ
て、この実施例においても、層深さを、流動層５につい
ては深く、流動層２７については浅くなるように設定し
てある。このように、過熱用の流動層２７が浅層のもの
であるから、通風抵抗が極めて小さくなり、流動化空気
用ブロワ３２の所要動力が少なくて済む。

【００２８】バーナ２８は、油又は燃料ガスを流動層２
７に噴出，着火燃焼させるインベッドバーナであり、図
２に示す如く、検出器３５により検出された過熱管２９
の出口温度に基づいて自動制御され、過熱蒸気１０ｂを
設定された所定温度に保持するようになっている。

【００２９】過熱管２９は蛇行状に積み重ねて配置され
るが、その積層段は縦方向に高くするよりも、縦方向に
は低くして横方向に拡がるようにしておくことが望まし
い。この場合において、最下段の過熱管２９部分は噴出
ノズル３１…にあまり接近させないようにしておくこと
が望ましい。なお、過熱管２９としては、フィン付きの
チューブを使用するようにしてもよい。

【００３０】なお、過熱器室２６はメンブレン水管で構
成した加圧燃焼型のものとされており、過熱器室２６で
発生した排ガス３６が、燃焼室４内にこれと過熱器室２
６との隔壁に形成せる排出口２６ａから高速流入して、
燃焼室４内の燃焼ガスを積極的に攪拌しうるように工夫
してある。この攪拌作用により、燃焼室４内での完全燃
焼が期待される。また、上記各室ないし室間の隔壁は、
ボイラ水管の一部をなす水冷壁構造とされている。

【００３１】以上のように構成された第１実施例装置の
使用態様の一例として、缶内飽和温度２５４℃、一次過
熱蒸気温度２７０℃、二次過熱器出口圧力４０Ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇ、二次過熱蒸気温度４００℃、エコノマイザ入口
給水温度１４３℃、エコノマイザ出口給水温度２０５℃
とする。すなわち、ごみ燃焼排ガス８に晒される一次過
熱器２３については、管壁温度が高温腐食を生じない３
００℃以下となるように、一次過熱蒸気温度を２７０℃
に選定し、高温腐食の虞れがある高温過熱（２７０℃か
ら４００℃への蒸気過熱）を、ごみ燃焼排ガス８と接触
しない二次過熱器２４により行う。

【００３２】この場合における各部の熱吸収量は、エコ
ノマイザ吸収熱量６２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ（９．９
％）、缶本体吸収熱量４６３．６Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ
（７４．２％）、一次過熱器吸収熱量１６．４Ｋｃａｌ
／Ｋｇ・Ｑ（２．６％）、二次過熱器吸収熱量８３Ｋｃ
ａｌ／Ｋｇ・Ｑ（１３．３％）となる（括弧内は全吸収
熱量６２５Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑを１００％としたときの
熱吸収割合を示す。）。このように、独立した二次過熱
器２４により２７０℃から４００℃まで蒸気過熱させる
に必要な熱量は全体の１３．３％（８３Ｋｃａｌ／Ｋｇ
・Ｑ）と大きく、第１従来装置の場合（冒頭で述べた一
般的仕様の場合をいう。以下において同じ。）における
過熱器４３の必要熱量（３０．２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ）
の約２．７５倍となる。

【００３３】一方、二次過熱管２９の外部熱伝達係数を
２５０Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃、内部熱伝達係数を１６
００Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃とすると、熱貫流係数は２
１７Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃となり、流動層２６内の温
度を７００℃とすると、対数的平均温度差は３７０℃と
なることから、伝熱面積１ｍ² における１時間当たりの
熱伝達量は８０２９０Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈとなる。これ
は、第１従来装置の場合（７０３０Ｋｃａｌ／Ｋｇ・
Ｑ）の約１１．４２倍となる。

【００３４】このように、第１従来装置の場合に比し
て、４００℃にまで昇温させることで、その必要熱量が
約２．５倍に増大するにも拘わらず、流動層２６による
熱伝達能力が高い（約１１．４２倍）ことから、二次過
熱器２４の伝熱面積は、第１従来装置の場合の約１／４
で済む。また、流動層２６中における熱伝達係数は上記
した如く２５０Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃にまで高くして
おくことができ、これはごみ燃焼排ガス中に過熱管４４
を配置した場合の１０倍以上である。しかも、第１従来
装置の場合には、フライアッシュの付着を回避するため
に、過熱管４４（管径６０．３ｍｍ）のピッチを縦横１
６５ｍｍ程度にまで大きくしておく必要があるのに対
し、過熱管２９のピッチは縦横６５ｍｍ（管径３８ｍ
ｍ）程度で充分であり、この程度としておくことが伝熱
効率上からも最も適したピッチ寸法となる。

【００３５】したがって、前述した如く流動層２７を浅
くしておくことができることとも相俟って、二次過熱器
２４を極めてコンパクトなものとでき、したがって、二
次過熱器１５を極めてコンパクトなものとでき、これを
焼却炉１内に組み込むことによって装置が徒に大型化す
るような心配はない。勿論、過熱管２９としてフィン付
チューブを使用しておくことにより、更なるコンパクト
化が可能となる。

【００３６】また、二次過熱器２４は、ごみ燃焼排ガス
中に設置した第１従来装置の過熱器４３と異なって、ダ
ストの付着がなく、伝熱面の汚れ係数を考慮する必要が
ないから、スートブロー等が不必要となり、メンテナン
スが極めて容易となる。

【００３７】なお、ガス側の熱伝達係数を２５０Ｋｃａ
ｌ／ｍ² ・ｈ・℃、蒸気側の熱伝達係数を１７５０Ｋｃ
ａｌ／ｍ² ・ｈ・℃、過熱管の熱伝達係数を４２Ｋｃａ
ｌ／ｍ² ・ｈ・℃、過熱管の管壁厚みを３．５ｍｍ、ガ
ス温度を７００℃とし、過熱蒸気温度を最高の５００℃
とした場合、管壁温度は外壁面においては５２９℃、内
壁面において５２５℃となり、高温腐食の心配が生じる
が、このような心配は、高温部分における過熱管２９が
ごみ燃焼排ガス８と接触しないことから完全に回避され
る。したがって、第１及び第２従来装置の過熱器４３，
４９と異なって、通常の燃料焚き高圧高温ボイラに使用
されている管材料を用いることができ、実用上の問題は
全くない。

【００３８】ところで、上記した如く、一次過熱器２３
と二次過熱器２４とに分離構成した場合において、ボイ
ラ蒸気温度が高く、ごみ燃焼排ガス８による一次過熱に
おいて高温腐食が発生する虞れがあるときには、蒸気過
熱をすべて流動層加熱で行うようにすることが好まし
い。

【００３９】このような点をも考慮して、第２実施例の
ごみ焼却処理装置（以下「第２実施例装置」という。）
では、図３に示す如く、過熱器を上記二次過熱器２４と
同様構造の流動層過熱器２４´により単一的に構成して
ある。

【００４０】すなわち、この流動層過熱器２４´は、図
３に示す如く、過熱器室２６内にバーナ２８で加熱され
る流動層２７を形成すると共に、流動層２７内にボイラ
蒸気１０が導入される過熱管２９を配置してなり、過熱
蒸気１０ｃを発電タービンに供給するものであるが、過
熱管２９にボイラ蒸気１０を導入させる点を除いて上記
二次過熱器２４と同一構造のものであるから、その詳細
は省略する。

【００４１】以上のように構成された第２実施例装置の
使用態様の一例として、過熱器出口圧力５０Ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ 、過熱蒸気温度（過熱器出口蒸気温度）５００
℃、エコノマイザ入口給水温度１４３℃、エコノマイザ
出口給水温度２１５℃、缶内飽和温度２６６．３℃とす
る。

【００４２】この場合における各部の熱吸収量は、エコ
ノマイザ吸収熱量７２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ（１０％）、
缶本体吸収熱量４５２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ（６７％）、
過熱器吸収熱量１５３．４Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ（２２．
６％）となる（括弧内は全吸収熱量６７７．４Ｋｃａｌ
／Ｋｇ・Ｑを１００％としたときの熱吸収割合を示
す。）。このように、全蒸気過熱を一の過熱器２４´で
賄うため、これに必要な熱量は全体の２２．６％（１５
３．４Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ）と大きくなり、第１従来装
置の場合（３０．２Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ）の約５倍とな
る。

【００４３】一方、過熱管２９の外側熱伝達係数を２５
０Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃、内側熱伝達係数を１７５０
Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃とすると、熱貫流係数は２１７
Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃となり、流動層２７内の温度を
７００℃とすると、対数的平均温度差は３００℃となる
ことから、伝熱面積１ｍ² における１時間当たりの熱吸
収量は６５１００Ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ・℃となり、第１
従来装置の場合（７０３０Ｋｃａｌ／Ｋｇ・Ｑ）の約
９．２６倍となる。

【００４４】したがって、過熱器２４´の伝熱面積は、
第１従来装置の場合に比して、５００℃にまで蒸気過熱
させるにも拘わらず、約１／２で済み、過熱器２４´を
極めてコンパクトなものとでき、焼却炉１内にスペース
上の問題を生ずることなく一体的に組み込むことができ
る。なお、第１実施例装置の二次過熱器２４について前
述した利点等は、上記過熱器２４´においても同様に主
張できることはいうまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、過熱器の少なくとも高温部分をごみ燃焼排ガ
スの存在，発生しない過熱器室に独立して配置し、バー
ナ加熱された流動層により蒸気過熱を行うようにしてい
るので、第１及び第２従来装置における如きごみ燃焼排
ガスによる高温腐食の問題を生じることなく、高圧・高
温の過熱蒸気を得ることができる。したがって、ごみ焼
却の余熱利用率ないし発電効率を大幅に向上させること
ができ、冒頭で述べた要請に充分応えることができる。
しかも、過熱器を焼却炉内にコンパクトに収めることが
でき、装置が徒に大型化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るごみ焼却処理装置の第１実施例を
示す断面図である。

【図２】図１の要部（二次過熱器）を拡大して示す詳細
図である。

【図３】本発明に係るごみ焼却処理装置の第２実施例を
示す断面図である。

【図４】第１従来装置を示す断面図である。

【図５】第２従来装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１…焼却炉、２…ボイラ、４…燃焼室、５…ごみ燃焼用
の流動層、７…ごみ、８…ごみ燃焼排ガス、９…排ガス
過熱器室（一次過熱管が配置されるごみ燃焼排ガス領
域）、１０…ボイラ蒸気、１０ａ…一次過熱蒸気、１０
ｂ…二次過熱蒸気、１０ｃ…過熱蒸気、２３…一次過熱
器、２４…二次過熱器、２４´…流動層過熱器（過熱
器）、２５…一次過熱管、２６…過熱器室、２７…流動
層、２８…バーナ、２９…二次過熱管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉の燃焼室下部にごみ燃焼用の流動
   層を形成し、燃焼室で発生するごみ燃焼排ガスによりボ
   イラ蒸気を発生させて、これを過熱器により過熱させ、
   その過熱蒸気を発電タービンに供給するようにしたごみ
   焼却処理装置において、過熱器が一次過熱器と二次過熱
   器とに分離構成されており、一次過熱器は、ボイラ蒸気
   が導入される一次過熱管を焼却炉内のごみ燃焼排ガス領
   域に配置して、ごみ燃焼排ガスにより蒸気過熱を行うも
   のであり、二次過熱器は、焼却炉内にごみ燃焼排ガス領
   域と区画された過熱器室を形成し、この過熱器室内にバ
   ーナにより加熱される流動層を形成すると共に、この流
   動層内に一次過熱器を経過した一次過熱蒸気が導入され
   る二次過熱管を配設して、流動層からの吸熱により蒸気
   過熱を行うものであることを特徴とするごみ焼却処理装
   置。
2. 【請求項２】 焼却炉の燃焼室下部にごみ燃焼用の流動
   層を形成し、燃焼室で発生するごみ燃焼排ガスによりボ
   イラ蒸気を発生させて、これを過熱器により過熱させ、
   その過熱蒸気を発電タービンに供給するようにしたごみ
   焼却処理装置において、過熱器が、焼却炉内にごみ燃焼
   排ガス領域と区画された過熱器室を形成し、この過熱器
   室内にバーナにより加熱される流動層を形成すると共
   に、この流動層内にボイラ蒸気が導入される過熱管を配
   設して、流動層からの吸熱により蒸気過熱を行うもので
   あることを特徴とするごみ焼却処理装置。