JPH05340521A - 焼却炉の燃焼室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃焼室内に空気を複数の階層に分けて吹き出さ
せ、各階層毎に供給する空気量を適宜制御することによ
り、種々の被焼却物において最適の燃焼状態を実現する
こと。 【構成】燃焼室本体（１）が、内部に上下方向略筒状の
燃焼室（２）を有し、かつその外周側面部（３）を断熱
手段、又は吸熱手段（４）（８）で覆って形成され、そ
の側面には、被焼却物の投入口（１４）が形成されてお
り、かつその燃焼室内の底部には燃焼手段（２０）が配
置され、燃焼室内に開口し、送風手段（１２）により燃
焼空気が送られる空気吹出ノズル（７）が配置されて成
る焼却炉の燃焼室構造において、空気吹出ノズルが燃焼
室の横断面上に環状に配置され、かつこの環状の空気吹
出ノズル群が、燃焼室の上下方向に複数段に渡って配置
され、この複数段の空気吹出ノズル群には、各段毎の空
気流量が制御される空気供給管（１１）がそれぞれ接続
連通されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、焼却炉の燃焼室構造
に関し、詳しくは、燃焼室内に空気を複数の階層に分け
て吹き出させ、各階層毎に供給する空気量を適宜制御す
ることにより、種々の被焼却物において最適の燃焼状態
を実現することができる焼却炉の燃焼室構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の焼却炉の燃焼室構造では、バーナ
ー等の燃焼手段の他に、燃焼に必要な空気を供給するた
めの単一の、又は数個の空気吹出ノズルが、その内壁に
配置されていた。この空気吹出ノズルには、通常送風手
段に連通された単一系統の空気供給管が接続され、その
中間に設けられた１個のダンパー等で全体の空気供給量
を調節する構成が一般的に採られている。

【０００３】かかる構成では、紙や木材などの一般的な
ごみの焼却の場合には、発熱量が低く（平均３５００Ｋ
ｃａｌ／ｋｇ）、必要な空気量も少なくて済んでいた。
また燃焼時の火炎も高くならず、焼却処理にさほど支障
はなかった。

【０００４】

【発明が解決使用しようとする課題】しかし、近年の焼
却の対象となるごみは、上記の紙や木材などの他に、プ
ラスチックや塩化ビニールなどの高分子系の焼却物の比
率が高まってきている。特に高温焼却が義務付けられて
いる感染性医療廃棄物に到っては、この比率が大きくな
っている。かかる高分子系焼却物は、燃焼させると発熱
量が通常６０００Ｋｃａｌ／ｋｇ〜９０００Ｋｃａｌ／
ｋｇに達し、かつ燃焼には大量の空気が必要となる。さ
らに、これらは、燃焼特性においてもそれぞれに特性を
有し、急速に燃焼するもの、または燃焼速度が遅く発生
する可燃ガスのため火炎が高くなるもの、などさまざま
な様態を呈する。

【０００５】かかる場合、供給する空気量が不十分であ
ったり、又は最適位置に空気が供給されないなどが原因
となって、黒煙を発生させたり、また未燃焼ガスを発生
させたりすると言う問題点があった。これを放置してお
くことは、公害である大気汚染上大きな問題であり、近
年特に叫ばれてきているいわゆる地球環境保護の機運に
も逆行するものである。

【０００６】そこで本願発明は、これら問題点の解決を
目的とするもので、特に高分子系廃棄物の焼却おいて、
最適位置に必要かつ十分な量の空気を供給し、立ち上が
る火炎を制御すると共に、燃焼状態を完全にすることが
できる焼却炉の燃焼室構造を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明は、以下のように構成する。被焼却物を燃焼さ
せる燃焼室本体が、内部に上下方向略筒状の燃焼室を有
し、かつその外周側面部を断熱手段、又は吸熱手段で覆
って形成され、該燃焼室本体の側面には、被焼却物を燃
焼室内に投入する開閉自在の投入口が形成されており、
かつその燃焼室内の底部には燃焼手段が配置され、さら
に前記燃焼室内に開口し、送風手段により燃焼空気が送
られる空気吹出ノズルが配置されて成る焼却炉の燃焼室
構造において、前記燃焼室内に開口する複数個の空気吹
出ノズルが、燃焼室の横断面上に環状に配置され、かつ
この環状の空気吹出ノズル群が、燃焼室の上下方向に複
数段に渡って配置され、この複数段の空気吹出ノズル群
には、各段毎の空気流量が制御される空気供給管がそれ
ぞれ接続連通されていることを特徴としている。

【０００８】また、前記断熱手段、又は吸熱手段の外周
側面を取り囲むようにエアージャケットを装着し、該エ
アージャケットは複数の空間に区画されてそれぞれに空
気流量が制御される空気供給管が連通されていると共
に、その各区画空間と前記各空気吹出ノズル群とがそれ
ぞれ連通されていることを特徴としている。さらに、前
記空気吹出ノズルの配置において、空気吹出ノズル群の
開口方向を、燃焼室の横断面中心方向より適宜の角度を
もって配置したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記のように本願発明を構成することにより、
次のように作用する。送風手段の作動に各空気供給管を
介して各段の空気吹出ノズルへ送風され、ここから燃焼
室内に空気が噴出させられる。空気供給管毎に空気流量
を調節することにより、各段の吹き出し量をそれぞれ設
定することができる。

【００１０】また、エアージャケットを介することによ
り、燃焼室の伝導熱で送風空気を温めることができる。
さらに、適宜の角度をもって空気吹出ノズルの開口方向
を設定したときは、燃焼室内に空気をより均一に行き渡
らせることができる。

【００１１】

【実施例】次に本願発明にかかる焼却炉の燃焼室構造の
具体的実施例を、図面に基づき以下にその詳細を説明す
る。図１は、本実施例の燃焼室を備えた焼却炉の全体を
示す正面図である。図２は燃焼室本体１の縦断面図であ
り、図３は燃焼室本体１の横断面の一部を示す断面図で
ある。

【００１２】被焼却物を燃焼させる燃焼室本体１内に
は、内部が上下方向に略筒状（好ましくは円筒状）の燃
焼室２が形成されている。該燃焼室本体１の外周側面部
３には、その側面全体を覆うように、又は取り囲むよう
に断熱手段、又は吸熱手段としてウォタージャケット４
が付設されている。該ウォタージャケット４は、前記外
周側面部３の回りにそれより大きい断面径をもった筒状
殻体５を環装して、満水空間６を形成し、該空間６に水
供給手段（図示省略。）で水を満すことによって構成さ
れている。

【００１３】これにより燃焼室２からの伝導熱は、満水
空間６に満たされた水によって吸収され、蒸気放出口７
から蒸気として放出されることになる。そして、蒸発し
て減少した水は水供給手段（図示省略。）により補充さ
れる。よって、該ウォタージャケット４は、吸熱手段で
あると共に断熱手段としても作用することになる。次
に、燃焼室本体１には、燃焼室２に開口した空気吹出ノ
ズル７が配置されている。この配置は、複数個の空気吹
出ノズル７、７、・・・を燃焼室２の横断面上に適宜の
間隔もって環状に構成され、そしてこの一群を一段とし
て、上下方向に適宜の間隔をもって複数段に配置するこ
とにより構成されている。

【００１４】ここで、該空気吹出ノズル７の開口方向
は、燃焼室２の横断面中心Ｃに一致させてもよいが、該
中心Ｃ方向より適宜の角度θをもって取付けてもよい
（図３参照）。本実施例では、この角度θを段毎に変化
させ、５°〜１０°の範囲で設定している。なお、この
角度θは、一つの段の一群を全て同じにするものではな
く、適宜変化を持たせて設定した方が好ましい。全て同
じに設定したときは、定型的な渦が形成されて中心付近
の空気が薄くなると言う現象が生じるからである。さら
に、この角度方向は、段毎に右方向、または左方向に適
宜設定してもよい。これにより、生じる渦が定型化せ
ず、内部の空気をより均一に攪拌させることができる。

【００１５】空気吹出ノズル７は、前記のウォタージャ
ケット４を貫通して取付けられており、ウォタージャケ
ット４の外周側を取り囲むように環装されたエアージャ
ケット８に連通されている。該エアージャケット８の内
部には、横断面方向に配置されたリング状の仕切板９に
よって、上下方向に４層の通気空間１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄが区画形成されている。前記の空気吹出ノ
ズル７は、一群毎にこの通気空間１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄのそれぞれに連通されており、かつこの各通
気空間１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄには、それぞれ
空気供給管１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが接続連通
されている。

【００１６】かかる構成により、燃焼室２内に送られる
空気が一旦エアージャケット８の通気空間１０を通って
温められることになるため、吹き出し空気による燃焼室
２内の温度低下を防止することができる。空気供給管１
１は、送風手段としてのブロアー１２に接続連通され、
各空気供給管１１のそれぞれ中間に流量調整のためのダ
ンパー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが取付けられて
いる。この各ダンパー１３毎の調節により、各通気空間
１０毎に送る空気流量を調節し、これに連通した各空気
吹出ノズル７からの空気噴出量が適宜調節される。

【００１７】なお、本実施例ではこのダンパー１３の調
節を手動で行うようにしているがこれに限らず、燃焼室
２内に配置したセンサー（図示省略。）とコンピュータ
ーとを用いて自動制御としてもよい。次に、燃焼室本体
１の側面には、被燃焼物を燃焼室２内に投入する投入口
１４と、その下方に焼却後に灰を取り出す灰出口１５が
設けられている。この投入口１４と灰出口１５には、そ
れぞれドア１６，１７が取付けられ開閉自在とされてい
る。

【００１８】燃焼室２の底部１８には、被焼却物を載置
する炉床１９が配置されており、その上方に燃焼手段と
して一般的なバーナー２０が取付けられている。また、
燃焼室本体１の上部１ｕには、排気筒２１が取付けられ
ており、この排気筒２１内には、前記のブロアー１２に
接続連通されたエジェクター２２が取付けら、排気の促
進が図られている。

【００１９】なお、図面では省略されているが、該排気
筒２１の中程に既に一般的に公知であるスクラバー（集
塵装置）を取付けるようにしてもよい。さらに、本実施
例では、断熱吸熱を兼ねたウォタージャケット４を付設
しているが、これに限るものでなく、通常知られている
キャスタブル耐火材を燃焼室２内壁に付設するようにし
てもよく、また空気吹出ノズル７は、エアージャケット
８を介することなく配管するようにしてもよい。

【００２０】

【効果】本願発明は上記のように構成されているため、
燃焼室内の最適位置に、最適量の空気を送ることができ
る。例えば、燃焼速度の早い焼却物の場合は、焼却物に
近い位置に送る空気量を少なくして酸化を遅くするこ
と、又は逆に燃焼速度が遅く、可燃性ガスを発生する焼
却物の場合には、焼却物の高温部位に重点的に多くの空
気を送り込んで強制的に酸化を促進させることなど、被
焼却物の燃焼特性に応じて各段毎に空気吹出量を適宜設
定して、最適の燃焼状態を選択することができる。その
ため、高分子系焼却物の燃焼時に見られる、大きく立ち
上がる火炎の発生を防止すことができ、かつ完全燃焼を
させることができる。

【００２１】よって排気筒からの黒煙の発生や可燃性の
有害ガスの発生などを防止し、大気汚染の防止に効果的
に役立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の燃焼室を備えた焼却炉の全体を示す
正面図である。

【図２】燃焼室本体１の縦断面図である。

【図３】燃焼室本体１の横断面の一部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・燃焼室本体 １ｕ・・・上部
２・・・燃焼室 ３・・・外周側面部 ４・・・ウォタージャケット
５・・・筒状殻体 ６・・・満水空間 ７・・・空気吹出ノズル ８
・・・エアージャケット ９・・・仕切板 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄ・・・通気空間 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ・・・空気供給管
１２・・・ブロアー １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ・・・ダンパー
１４・・・投入口 １５・・・灰出口 １６，１７・・・ドア
１８・・・底部 １９・・・炉床 ２０・・・バーナー
２１・・・排気筒 ２２・・・エジェクター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被焼却物を燃焼させる燃焼室本体（１）
   が、内部に上下方向略筒状の燃焼室（２）を有し、かつ
   その外周側面部を断熱手段、又は吸熱手段（４）で覆っ
   て形成され、 該燃焼室本体（１）の側面には、被焼却物を燃焼室
   （２）内に投入する開閉自在の投入口（１４）が形成さ
   れており、かつその燃焼室（２）内の底部（１８）には
   燃焼手段（２０）が配置され、 さらに前記燃焼室（２）内に開口し、送風手段（１２）
   により燃焼空気が送られる空気吹出ノズル（７）が配置
   されて成る焼却炉の燃焼室構造において、 前記燃焼室（２）内に開口する複数個の空気吹出ノズル
   （７）が、燃焼室の横断面上に環状に配置され、 かつこの環状の空気吹出ノズル（７）群が、燃焼室
   （２）の上下方向に複数段に渡って配置され、 この複数段の空気吹出ノズル（７）群には、各段毎の空
   気流量が制御される空気供給管（１１）がそれぞれ接続
   連通されていることを特徴とする焼却炉の燃焼室構造。
2. 【請求項２】前記断熱手段、又は吸熱手段（４）の外周
   側面を取り囲むようにエアージャケット（８）を装着
   し、 該エアージャケット（８）は複数の空間に区画されてそ
   れぞれに空気流量が制御される空気供給管（１１）が連
   通されていると共に、 その各区画空間（１０）と前記各空気吹出ノズル（７）
   群とがそれぞれ連通されていることを特徴とする請求項
   １記載の焼却炉の燃焼室構造。
3. 【請求項３】空気吹出ノズル（７）群の開口方向を、燃
   焼室（２）の横断面中心方向より適宜の角度（θ）をも
   って配置したことを特徴とする請求項１、又は２記載の
   焼却炉の燃焼室構造。