JPH0579615A - 流動層式焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 焼却炉本体１の内部に熱媒用粒子により流動
層３が形成され、その熱媒用粒子を焼却炉本体１とサイ
クロン２との間で循環させることができるように、焼却
炉本体１とサイクロン２とが送り出しダクト９と戻しダ
クト１０により接続されている。その循環する熱媒用粒
子の一部をダクト４０を介し外部に取り出し、その取り
出した熱媒用粒子を篩４４により粒径に応じて選別す
る。一定粒径より大きな熱媒用粒子をコンベヤ２７によ
り焼却炉本体１に戻す。 【効果】 熱媒用粒子の微細化によるブロック化を低減
し、ナトリウム塩等の溶融塩を高濃度に含む被燃焼物の
焼却が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流動層式焼却炉に関し、
流動層を形成する熱媒用粒子を焼却炉本体とサイクロン
との間で循環させるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示す流動層式焼却炉は、焼却炉本
体１０１と、この焼却炉本体１０１の側方に配置される
サイクロン１０２とを備え、その焼却炉本体１０１の内
部に珪砂等の熱媒用粒子によって流動層１０３が形成さ
れ、その熱媒用粒子を焼却炉本体１０１とサイクロン１
０２との間で循環させることができるように、焼却炉本
体１０１とサイクロン１０２とが送り出しダクト１０４
と戻しダクト１０５により接続されている。その流動層
１０３に配管１０６、１０７、１０８を介して燃料、流
動用空気や燃焼空気が送り込まれ、焼却炉本体にダクト
１０９、１１０を介してケーク状やスラリー状の廃棄物
や汚水といった被燃焼物が投入される。

【０００３】このような流動層式焼却炉にあっては、熱
媒用粒子により熱を保持することができ、熱媒用粒子の
流動により被燃焼物を破砕すると共に均一に加熱するこ
とができる。さらに、熱媒用粒子を焼却炉本体１０１と
サイクロン１０２との間で循環させることにより、被焼
却物に含まれる水分の乾燥を促進することができる。ま
た、サイクロン１０２を介して灰や燃焼ガスを排出する
と共に熱媒用粒子を戻しダクト１０５から焼却炉本体１
０１に戻すことにより熱媒用粒子を有効利用している。

【０００４】上記のような流動層式焼却炉にあっては、
被燃焼物が、燃焼熱により溶融する塩化ナトリウムのよ
うな溶融塩を高濃度に含む場合、その溶融塩の粘性によ
り熱媒用粒子が互いに接着してブロック状となってしま
う。このような熱媒用粒子のブロック化は流動層１０３
の流動や熱媒用粒子の循環を阻害する。そのため、ブロ
ック化した熱媒用粒子を定期的に排出することが可能な
構造とされている。

【０００５】すなわち、焼却炉本体１０１の底部には熱
媒用粒子の排出口１２０が設けられ、この排出口１２０
に排出ダクト１２１が接続されている。この排出ダクト
１２１には開閉弁１２２が設けられ、排出ダクト１２１
を開閉可能である。この開閉弁１２２の下方にスクリュ
ーコンベヤ１２３が設けられている。このスクリューコ
ンベヤ１２３は焼却炉本体１０１から排出される熱媒用
粒子を振動篩１２４まで搬送する。その振動篩１２４は
熱媒用粒子を粒径に応じて選別し、溶融塩によりブロッ
ク化した熱媒用粒子を排出すると共にブロック化してい
ない粒子を戻し用コンベヤ１２７に供給する。その戻し
用コンベヤ１２７は熱媒用粒子を焼却炉本体１０１に戻
す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような流動層式
焼却炉にあっては、熱媒用粒子は焼却炉本体１０１とサ
イクロン１０２との間で循環するため次第に磨耗して粒
径が小さくなる。そのため、熱媒用粒子の流動層１０３
における嵩密度が大きくなり、被燃焼物に含まれる溶融
塩によるブロック化が促進され、排出口１２０からのブ
ロック化した熱媒用粒子の排出だけでは充分に対処でき
なくなる。そのため、被燃焼物に含まれる溶融塩濃度が
制限されるという問題があった。

【０００７】また、熱媒用粒子の粒径が小さくなると、
重量も小さくなるためにサイクロン１０２から燃焼ガス
や灰と共に外部に排出されてしまい、燃焼ガスを利用す
るボイラーや排ガスを洗浄する洗浄塔にまで飛散すると
いう問題があった。

【０００８】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、焼却炉本体とサイクロンとを備え、その焼却炉本
体の内部に熱媒用粒子により流動層が形成され、その熱
媒用粒子を焼却炉本体とサイクロンとの間で循環させる
ことができるように、焼却炉本体とサイクロンとが送り
出しダクトと戻しダクトにより接続されている流動層式
焼却炉において、焼却炉本体とサイクロンとの間で循環
する熱媒用粒子の一部を外部に取り出す手段と、その取
り出した熱媒用粒子を粒径に応じて選別する手段と、一
定粒径より大きな熱媒用粒子を循環経路に戻す手段とが
設けられている点にある。その熱媒用粒子を粒径に応じ
て選別する手段が振動篩であるのが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明の構成によれば、焼却炉本体とサイクロ
ンとの間で循環する熱媒用粒子の一部を取り出し、その
取り出した熱媒用粒子を粒径に応じて選別し、一定粒径
より大きな熱媒用粒子を循環経路に戻す。これにより、
焼却炉本体の流動層における熱媒用粒子の微細化による
ブロック化や、微細化した熱媒用粒子の飛散を防止で
き、また、熱媒用粒子の無駄を少なくすることができ
る。

【００１１】その熱媒用粒子を粒径に応じて選別する手
段を振動篩とすることで、熱媒用粒子に付着した溶融塩
を振動により除去することができ、焼却炉本体の流動層
における熱媒用粒子のブロック化を防止することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１３】図１は本発明の実施例に係る流動層式焼却
炉の構成を示し、筒状の焼却炉本体１と、この焼却炉本
体１の側方に配置されるサイクロン２とを備えている。
その焼却炉本体１の内部に、図２に示すように熱媒用粒
子によって流動層３が形成される。この流動層３を形成
する熱媒用粒子としては例えば珪砂を用いることができ
る。この流動層３の内部に配管４、５、６を介して燃
料、燃焼空気や流動用空気が吹き込まれる。また焼却炉
本体１の内部にダクト７、８を介してケーク状やスラリ
ー状の廃棄物や汚水といった被燃焼物が投入される。

【００１４】その熱媒用粒子を焼却炉本体１とサイクロ
ン２との間で循環させることができるように、焼却炉本
体１の上部とサイクロン２の側部とが送り出しダクト９
を介して接続されると共に、サイクロン２の底部と焼却
炉本体１の側部とが戻しダクト１０により接続されてい
る。そのサイクロン２には吸引ファン（図示省略）に通
じる吸引ダクト１１が接続されている。これにより、熱
媒用粒子は灰や燃焼ガスと共に送り出しダクト９からサ
イクロン２に吸引され、その灰や燃焼ガスは吸引ダクト
１１を介して外部に排出され、熱媒用粒子は戻しダクト
１０を介して焼却炉本体１に戻される。

【００１５】その戻しダクト１０は、サイクロン２が焼
却炉本体１の側方に配置されることから曲がり部１０ａ
を有する。そのため、サイクロン２から焼却炉本体１に
向かう熱媒用粒子は曲がり部１０ａにおいて移動を阻止
されて詰まる可能性がある。この熱媒用粒子の詰まりを
阻止することができるように、戻しダクト１０に空気を
吹き込む手段が設けられている。すなわち、戻しダクト
１０の曲がり部１０ａの外壁に窓１２が形成され、この
窓１２にパイプホルダー１３とカバーホルダー１５が取
り付けられている。このパイプホルダー１３に圧縮空気
源（図示省略）に接続される空気吹き込み管１４が保持
されている。この空気吹き込み管１４から圧縮空気が戻
しダクト１０の内部に吹き込まれる。これにより、その
戻しダクト１０の曲がり部１０ａにおいて熱媒用粒子に
空気が吹きつけられ、詰まりが阻止される。その空気吹
き込み管１４による空気吹き込み方向は、矢印Ａで示す
ようにサイクロン２から焼却炉本体１に向かう方向とさ
れている。

【００１６】前記パイプホルダー１３と一体のカバーホ
ルダー１５に透明カバー１５ａが取り付けられている。
これにより、窓１２を介して戻しダクト１０の内部が目
視可能とされているので、戻しダクト１０の内部におけ
る熱媒用粒子の詰まり状態や耐熱用ライニングの剥離状
態等を迅速に把握して対処できる。

【００１７】その戻しダクト１０と焼却炉本体１との接
続口１６は、流動層３の上面３ａよりも上方に配置され
ている。これにより、戻しダクト１０の内部に焼却炉本
体１からサイクロン２に向かう矢印Ｂ方向の気流が生じ
るものとされている。なお、流動層３の上面３ａは、熱
媒用粒子の循環が停止した状態において特定される略水
平な面をいう。

【００１８】なお、その接続口１６の近傍および戻しダ
クト１０とサイクロン２との連結部近傍に補助空気吹き
込み管１７、１８、１９が取り付けられている。

【００１９】焼却炉本体１の底部に熱媒用粒子の排出口
２０が設けられ、この排出口２０に排出ダクト２１が接
続されている。この排出ダクト２１の上下方向中途部に
開閉弁２２が設けられ、これにより排出ダクト２１は開
閉可能とされている。この開閉弁２２の下方にスクリュ
ーコンベヤ２３が設けられている。このスクリューコン
ベヤ２３は、焼却炉本体１から排出される熱媒用粒子を
回転スクリュー２３ａにより振動篩２４まで搬送する。
その振動篩２４は熱媒用粒子を粒径に応じて選別し、溶
融塩の粘性によりブロック化した熱媒用粒子をダクト２
５から外部に排出し、ブロック化していない熱媒用粒子
をダクト２６から戻し用コンベヤ２７に供給する。その
戻し用コンベヤ２７は熱媒用粒子を焼却炉本体１に戻
す。

【００２０】焼却炉本体１に熱媒用粒子を補給するた
め、戻し用コンベヤ２７の上方に熱媒用粒子のタンク２
８が配置され、このタンク２８からスクリューコンベヤ
２９を介して補給用の熱媒用粒子が戻し用コンベヤ２７
に供給される。

【００２１】前記排出ダクト２１の内部に、前記開閉弁
２２の下方に位置する篩３０が取り付けられている。本
実施例では、篩３０として一辺３０mmの方形の開口を有
する金網が用いられている。なお、篩３０としては金網
に限定されず例えばパンチングメタルを用いることがで
きる。この篩３０の開口の大きさは、前記排出口２１か
ら排出される一定以上の大きさの焼結物や剥離した耐火
ライニングを選別することで、焼結物や剥離した耐火ラ
イニングがスクリューコンベヤ２３の回転スクリュー２
３ａに噛み込むのを阻止できる大きさとする。例えば方
形の開口の場合は一辺１０mm〜５０mm程度とするのが適
当である。この篩３０により選別された焼結物や耐火ラ
イニングを取り出すための取り出し窓３１が、排出ダク
ト２１の外壁に開閉弁２２と篩３０の上下間に位置する
よう設けられている。その取り出し窓３１はカバー３２
により開閉可能とされている。

【００２２】なお、スクリューコンベヤ２３の外周は２
つの冷却水ジャケット３３、３４により覆われている。
各冷却水ジャケット３３、３４には冷却水の供給用の配
管３７、３８と排出用の配管３５、３６とが接続されて
いる。

【００２３】そして、焼却炉本体１とサイクロン２との
間で循環する熱媒用粒子の一部を取り出す手段が設けら
れている。本実施例ではサイクロン２にバイパス用ダク
ト４０が接続され、サイクロン２から落下する熱媒用粒
子が前記戻しダクト１０とバイパス用ダクト４０に振り
分けられる。そのダクト４０の途中に開閉ダンパー４２
が設けられ、このダンパー４２の開閉により、焼却炉本
体１とサイクロン２との間で循環する熱媒用粒子を定期
的に取り出し、その取り出した熱媒用粒子をスクリュー
コンベヤ４１に供給する。

【００２４】そのスクリューコンベヤ４１は、回転スク
リュー４１ａにより熱媒用粒子を搬送し、その搬送した
熱媒用粒子をダクト４３から振動篩４４に供給する。な
お、スクリューコンベヤ４３は冷却水ジャケット４５に
より覆われ、この冷却水ジャケット４５には冷却水の供
給の配管４５ｂと排出用配管４５ａが接続されている。

【００２５】その振動篩４４は、熱媒用粒子を粒径に応
じて選別し、一定粒径よりも小さな熱媒用粒子をダクト
４６から外部に排出すると共に、一定粒径よりも大きな
熱媒用粒子をダクト４７を介して前記戻しコンベヤ２７
に供給する。選別基準となる具体的粒径は、被燃焼物に
含まれる溶融塩濃度等の運転条件に応じて適宜定める。

【００２６】上記構成の流動層式焼却炉によれば、焼却
炉本体１に投入された被燃焼物は、流動層３を形成する
熱媒用粒子が保有する熱量および燃料の燃焼熱により燃
焼し、その灰と燃焼ガスは熱媒用粒子と共に送り出しダ
クト９を介してサイクロン２に吸引され、サイクロン２
から灰と燃焼ガスは吸引ダクト１１を介して外部に排出
され、熱媒用粒子は戻しダクト１０から焼却炉本体１に
戻る。この際、循環する熱媒用粒子や燃焼ガスや灰が保
有する熱量により焼却炉本体１に投入される被燃焼物の
乾燥が促進され、流動層３の流動により被燃焼物が破砕
されると共に熱が均一に分布することで効率よく被燃焼
物が焼却される。

【００２７】そして、焼却炉本体１とサイクロン２との
間で循環する熱媒用粒子の一部をダンパー４２を開閉し
て定期的に取り出し、一定粒径よりも小さな熱媒用粒子
を外部に排出することができるので、流動層３における
熱媒用粒子のブロック化を低減することができる。ま
た、一定粒径より大きな熱媒用粒子を焼却炉本体１に戻
すので、熱媒用粒子の無駄をなくせる。熱媒用粒子に付
着した溶融塩を振動篩４４の振動により除去するので、
熱媒用粒子のブロック化をさらに低減できる。

【００２８】その戻しダクト１０に空気吹き込み管１４
から空気を吹き込むことで、焼却炉本体１とサイクロン
２との間で循環する熱媒用粒子が戻しダクト１０の曲が
り部１０ａにおいて詰まるのが阻止される。なお、本実
施例では戻しダクト１０の曲がり部１０ａの内面が曲面
とされることによっても熱媒用粒子の詰まりが防止され
ている。

【００２９】その戻しダクト１０と焼却炉本体１との接
続口１６が流動層３の上面よりも上方に配置されるた
め、戻しダクト１０に焼却炉本体１からサイクロンに向
かう気流が生じる。この気流により、流動層３の上部に
侵入しようとする被燃焼物の灰を戻しダクト１０を介し
てサイクロン２の吸引ダクト１１から外部に排出するこ
とができる。これにより、熱媒用粒子がナトリウム塩の
ような溶融塩の粘性により固着してブロック化するのを
低減することができる。この際、戻しダクト１０に熱媒
用粒子の詰まりを阻止するために吹き込まれる空気の吹
き込み方向が、サイクロン２から焼却炉本体１に向かう
方向であるため、灰よりも重い熱媒用粒子については戻
しダクト１０を介してサイクロン２から外部に排出され
てしまうのを防止することができ、熱媒用粒子の無駄を
なくすことができる。

【００３０】戻しダクト１０の内部における熱媒用粒子
の詰まりや耐火ライニングの損傷状態を窓１２から目視
することができるため、迅速にメンテナンスを行なうこ
とができる。その窓１２を介して戻しダクト１０に熱媒
用粒子の詰まり防止用空気を吹き込むため、空気吹き込
みのために専用の孔が不要で構造を簡単なものとでき
る。

【００３１】開閉弁２２を定期的に開くことで、熱媒用
粒子は焼却炉本体１の排出口２０から排出ダクト２１を
介してスクリューコンベヤ２３に投入される。そのスク
リューコンベヤ２３は熱媒用粒子を振動篩２４まで搬送
する。その振動篩２４は、熱媒用粒子を粒径に応じて選
別し、溶融塩の粘性によりブロック化したものはダクト
２５から外部に排出し、ブロック化していないものはダ
クト２６から戻しコンベヤ２７に供給する。その戻しコ
ンベヤ２７は熱媒用粒子を焼却炉本体１に戻す。

【００３２】その焼却炉本体１の排出口２０から排出さ
れる一定以上の大きさの焼結物や剥離した耐火ライニン
グは、篩３０により選別されて取り出し窓３１から取り
出される。これにより、スクリューコンベヤ２３の回転
スクリュー２３ａに焼結物や剥離した耐火ライニングが
噛み込むことはなくブロック化した熱媒用粒子の排出を
円滑に行なうことができる。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。

【００３４】例えば、上記実施例ではサイクロン２から
循環する熱媒用粒子を取り出しているが、焼却炉本体１
とサイクロン２との間で循環する熱媒用粒子を取り出す
のであれば、その取り出し位置は限定されない。また、
一定粒径よりも大きな熱媒用粒子を焼却炉本体１に戻し
ているが、焼却炉本体１とサイクロン２との間の循環経
路であれば戻し位置は特に限定されない。

【００３５】

【発明の効果】本発明による流動層式焼却炉によれば、
焼却炉本体とサイクロンとの間の循環経路から微細化し
た熱媒用粒子のみを除去することができる。これによ
り、熱媒用粒子の微細化によるブロック化を低減し、ナ
トリウム塩等の溶融塩を高濃度に含む被燃焼物の焼却が
可能となる。さらに、振動篩を用いて熱媒用粒子を粒径
に応じて選別することで、熱媒用粒子に付着する溶融塩
の除去も行なうことができ、熱媒用粒子のブロック化を
さらに低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る流動層式焼却炉の構成説
明図

【図２】本発明の実施例に係る流動層式焼却炉の部分断
面図

【図３】従来例に係る流動層式焼却炉の構成説明図

【符号の説明】

１ 焼却炉本体 ２ サイクロン ３ 流動層 ９ 送り出しダクト １０ 戻しダクト ２７ 戻しコンベヤ ４０ バイパス用ダクト ４４ 振動篩

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉本体とサイクロンとを備え、その
   焼却炉本体の内部に熱媒用粒子により流動層が形成さ
   れ、その熱媒用粒子を焼却炉本体とサイクロンとの間で
   循環させることができるように、焼却炉本体とサイクロ
   ンとが送り出しダクトと戻しダクトにより接続されてい
   る流動層式焼却炉において、焼却炉本体とサイクロンと
   の間で循環する熱媒用粒子の一部を外部に取り出す手段
   と、その取り出した熱媒用粒子を粒径に応じて選別する
   手段と、一定粒径より大きな熱媒用粒子を循環経路に戻
   す手段とが設けられていることを特徴とする流動層式焼
   却炉。
2. 【請求項２】 熱媒用粒子を粒径に応じて選別する手段
   が振動篩であることを特徴とする請求項１に記載の流動
   層式焼却炉。