JPH06201116A - 廃棄物焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可燃ガスから効率的に灰分を分離除去させる
と共に、可燃ガスの完全燃焼を図る。 【構成】 一次燃焼室１で廃棄物を熱分解して可燃ガス
を発生させ、搾流通路３２，３３で可燃ガスに二次空気
供給路２３，２４からの空気を混合させ、二次燃焼室２
９で可燃ガスと空気の均一混合を促進させると共に、可
燃ガスから灰分を分離除去し、三次燃焼室３６で空気を
均一に混合された可燃ガスを完全燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ゴミなどの廃棄物
を焼却するための廃棄物焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に廃棄物焼却炉は、廃棄物を燃焼室
へ投入して燃焼させるものであり、燃焼室の内部では、
廃棄物の熱分解と、熱分解によって発生した可燃ガスの
燃焼という段階を経て、廃棄物が燃焼されるようになっ
ている。

【０００３】ところが、従来の廃棄物焼却炉では、廃棄
物の熱分解と可燃ガスの燃焼を同一の燃焼室内で行わせ
ていたので、廃棄物の熱分解も、可燃ガスの燃焼も共に
十分に行われず、例えば、可燃ガスは、燃焼室内におけ
る滞留時間が十分とれないために、空気との混合が不十
分となって不完全燃焼を起こし、有害物質が発生してそ
のまま排出されてしまうおそれがあった。

【０００４】そこで近年、廃棄物の熱分解と可燃ガスの
燃焼をそれぞれ独立の燃焼室で行わせることが提案され
ている。

【０００５】図３・図４は、現在提案されている独立の
燃焼室を有する廃棄物焼却炉を示すものであり、図中、
１は上部に廃棄物供給口２を形成され下部にホッパ部３
を形成された一次燃焼室、４は一次燃焼室１の中間部を
仕切るように設けられた散気管、５は散気管４上に流動
媒体を堆積して形成された流動層、６は一次燃焼室１の
中間部に流動層５へ向けて取付けられたバーナ、７はホ
ッパ部３下端に設けられた流動媒体出口、８は一次燃焼
室１の中間部に形成された流動媒体入口、９は流動媒体
出口７と流動媒体入口８との間を接続する流動媒体循環
路、１０は流動媒体循環路９の途中に設けられた流動媒
体コンベア、１１は流動媒体循環路９の流動媒体コンベ
ア１０出側に設けられた篩装置である。

【０００６】又、１２は一次燃焼室１の上方に配設され
て、上端に燃焼ガス排出口１３を有し、下端にホッパ部
１４を有するほぼ円筒状の二次燃焼室、１５は二次燃焼
室１２の中途部に設けられたバーナ、１６はホッパ部１
４下端に形成された灰出口１７を前記流動媒体循環路９
の途中に接続する灰排出路である。

【０００７】そして、１８は一次燃焼室１の上部から立
上げられた搾流通路、１９は搾流通路１８上端に形成さ
れ、二次燃焼室１２の側部に接線方向へ向けて接続され
た水平な曲げ部である。

【０００８】２０は外部の通風機２１に接続された空気
供給路、２２は空気供給路２０から分岐され散気管４へ
空気を供給する一次空気供給路、２３，２４は前記空気
供給路２０から分岐され搾流通路１８の数箇所の位置へ
空気を供給し得るようにした二次空気供給路、２５，２
６，２７はそれぞれ一次空気供給路２２及び二次空気供
給路２３，２４の途中に設けられた弁である。

【０００９】そして、通風機２１を作動して、空気供給
路２０、一次空気供給路２２を介し、一次燃焼室１の散
気管４へ空気を供給することにより、流動層５を流動さ
せると共に、バーナ６によって一次燃焼室１内の流動層
５を予熱し、この状態で、廃棄物供給口２から一次燃焼
室１内へ廃棄物を投入する。

【００１０】すると、一次燃焼室１内へ投入された廃棄
物は、予熱された流動層５内で熱分解され、可燃ガスや
チャー（炭素）分などを発生する。

【００１１】そして、散気管４から一次燃焼室１へ供給
された空気によってチャー分が燃焼され、この燃焼熱に
よって廃棄物の熱分解が促進される。

【００１２】廃棄物の熱分解によって発生された可燃ガ
スは、搾流通路１８及び搾流通路１８上端の曲げ部１９
を通って二次燃焼室１２へと送られるので、一次燃焼室
１では可燃ガスの燃焼の影響を受けずに廃棄物が一定の
速度で熱分解されることになる。

【００１３】一方、搾流通路１８及び搾流通路１８上端
の曲げ部１９を通って二次燃焼室１２へと送られる可燃
ガスは、途中、搾流通路１８で、二次空気供給路２３，
２４からの空気を混合された後、接線方向から二次燃焼
室１２内へ導入される。

【００１４】すると、二次燃焼室１２内では、空気と可
燃ガスの旋回流が発生され、該旋回流によって可燃ガス
と空気との混合が促進されると共に、可燃ガスの燃焼に
必要な滞留時間が確保され、従ってバーナ１５で着火す
ることにより可燃ガスが完全燃焼して不完全燃焼による
有害物質の発生などが防止される。

【００１５】そして、燃焼により生成された燃焼ガス
は、二次燃焼室１２上端の燃焼ガス排出口１３から排出
される。

【００１６】又、上記とは別に、一次燃焼室１では、流
動層５を構成する流動媒体の一部が、ホッパ部３下端の
流動媒体出口７から流動媒体コンベア１０を介して篩装
置１１へと送られ、篩装置１１で不燃物を除去された後
に、流動媒体循環路９を介して流動媒体入口８から一次
燃焼室１へと循環される。

【００１７】更に、可燃ガスに同伴されて搾流通路１８
を上昇した灰分は、二次燃焼室１２で遠心分離され、二
次燃焼室１２のホッパ部１４下端の灰出口１７から灰排
出路１６へと取出され、流動媒体循環路９を介して一次
燃焼室１へ送られる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の廃棄物焼却炉には、以下のような問題があった。

【００１９】即ち、二次燃焼室内部における滞留時間を
長くすることにより可燃ガスの完全燃焼を図るために
は、二次燃焼室１２は、できるだけ容積を大きく取る必
要があるが、二次燃焼室１２の容積を大きくすると、二
次燃焼室１２の径寸法が大きくなってしまうので、二次
燃焼室１２の内部における可燃ガスと空気との混合流体
の旋回流の流速が低下し、遠心分離によって混合流体か
ら灰分を分離除去する効率が低下してしまう。

【００２０】本発明は、上述の実情に鑑み、可燃ガスか
ら効率的に灰分を分離除去させると共に、可燃ガスの完
全燃焼をも図り得るようにした廃棄物焼却炉を提供する
ことを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物供給口
を備えた一次燃焼室の上方に、該一次燃焼室よりの可燃
ガスと燃焼用空気とが接線方向より流入し内部で旋回流
が生ずるよう構成した二次燃焼室を配設し、更に、該二
次燃焼室の上部に絞り部を介し三次燃焼室を接続して二
次燃焼室よりの可燃ガスが増速されて三次燃焼室に流入
するよう構成し、且つ前記絞り部に三次燃焼室に燃焼用
空気を噴出する空気供給口を設けたことを特徴とする廃
棄物焼却炉にかかるものである。

【００２２】

【作用】本発明の作用は以下の通りである。

【００２３】流動層式の一次燃焼室内部で廃棄物供給口
から投入された廃棄物の熱分解が行われ、廃棄物の熱分
解によって発生された可燃ガスは、二次空気供給路から
の空気を混合された後、二次燃焼室へと導かれる。

【００２４】二次燃焼室では、搾流通路から流入された
可燃ガスと空気との混合流体が内部で旋回流を形成し、
該旋回流による遠心分離効果によって可燃ガスが同伴し
てきた灰分の分離が行われる。

【００２５】二次燃焼室で灰分の分離が行われた混合気
体は、二次燃焼室上部の絞り部で旋回速度を速められる
と共に、更に三次空気供給路からの空気を混合された
後、三次燃焼室へ導入され、三次燃焼室で灰分を分離さ
れた可燃ガスの燃焼が行われる。

【００２６】一般に、固体未燃分を含むガスと含まない
ガスとでは、固体未燃分を含まないガスの方が燃焼速度
が速いので、三次燃焼室では、可燃ガスの完全燃焼が得
られる。

【００２７】このように、二次燃焼と灰分の分離を行う
二次燃焼室と、完全燃焼させる三次燃焼室とを備えてい
るので、可燃ガスから効率的に灰分を分離除去させるこ
と、及び、理想的な燃焼条件を整えて可燃ガスを完全燃
焼させることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２９】図１・図２は、本発明の一実施例である。

【００３０】又、図中、図３・図４と同様、１は一次燃
焼室、２は一次燃焼室１に形成された廃棄物供給口、３
は一次燃焼室１の下端に形成されたホッパ部、４は一次
燃焼室１の中間部を仕切る散気管、５は散気管４上に形
成された流動層、６は一次燃焼室１に流動層５に向けて
配設されたバーナである。

【００３１】２０は外部の通風機２１から空気を供給す
るための空気供給路、２２は空気供給路２０からの空気
を一次燃焼室１の散気管４へ供給するための一次空気供
給路、２３，２４は空気供給路２０からの空気を後述の
搾流通路３２，３３の任意の箇所へ供給するための二次
空気供給路、２５，２６，２７は一次空気供給路２２及
び二次空気供給路２３，２４の途中に設けられた弁であ
る。

【００３２】そして、下部にホッパ部２８をする小径で
且つ円筒状をした二次燃焼室２９を設け、該二次燃焼室
２９を一次燃焼室１の上方に、一次燃焼室１と同軸とな
るように配設する。

【００３３】又、二次燃焼室２９のホッパ部２８下端に
形成された灰出口３０を、弁３１を介して一次燃焼室１
の上部に接続する。

【００３４】更に、一次燃焼室１の上部から複数本の搾
流通路３２，３３を立上げ、搾流通路３２，３３上端に
曲げ部３４を形成し、該曲げ部３４を二次燃焼室２９に
対し接線方向へ向けて接続する。

【００３５】更に又、二次燃焼室２９の上部に絞り部３
５を介して三次燃焼室３６を接続し、前記絞り部３５に
周方向に所定の間隔を置き軸心部へ向けて複数の空気供
給口３７を設け、各空気供給口３７に空気供給路２０か
ら分岐された三次空気供給路３８を接続し、又、三次燃
焼室３６の上部に燃焼ガス排出口３９を設ける。

【００３６】尚、４０は三次燃焼室３６下部の拡径部４
１に取付けられたバーナ、４２は三次空気供給路３８の
途中に設けられた弁である。

【００３７】次に、作動について説明する。

【００３８】図３・図４と同様にして、一次燃焼室１で
廃棄物の熱分解が行われ、廃棄物の熱分解によって発生
した可燃ガスが、一次燃焼室１の上部から立上げられた
搾流通路３２，３３を介して二次燃焼室２９へ送られ、
途中、可燃ガスは、搾流通路３２，３３で、二次空気供
給路２３，２４からの空気を混合される。

【００３９】二次燃焼室２９では、搾流通路３２，３３
上端の曲げ部３４から可燃ガスが接線方向へ流入され、
二次燃焼室２９の内部で可燃ガスや空気の旋回流が形成
されて、両者の混合がより促進され、同時に、旋回流に
よる遠心分離効果によって混合流体から灰分が分離除去
される。

【００４０】そして、二次燃焼室２９は小径の円筒状に
形成されることにより、旋回流の流速が速められて、高
い灰分の分離効率が得られる。

【００４１】尚、二次燃焼室２９で分離された灰分は、
弁３１を定期的に開くことによって一次燃焼室１へ落下
させることができる。

【００４２】そして、二次燃焼室２９で旋回しつつ空気
と均等に混合されしかも灰分を充分に分離された可燃ガ
スは、絞り部３５で絞られて旋回速度を高められると共
に、絞り部３５の外周に所定の間隔で配置された空気供
給口３７から供給される空気と更に良く混合されて、三
次燃焼室３６へ導入され、三次燃焼室３６でバーナ４０
により着火されて燃焼される。

【００４３】一般に、ガスを燃焼する場合、固体未燃分
を含むガスと、固体未燃分を含まないガスとでは、燃焼
速度が大幅に異なるが、三次燃焼室３６では、二次燃焼
室２９で灰分を充分に分離された可燃ガスが燃焼される
ため、固体未燃分を含まないガスの燃焼、即ち、純粋な
ガス燃焼となり、燃焼速度を速めることができる。

【００４４】しかも、三次燃焼室３６では二次燃焼室２
９で空気を均一に混合された可燃ガスを更に供給される
空気と良く混合して燃焼させるため、理想的な燃焼条件
が整うので、（例え滞留時間が短くとも）可燃ガスの完
全燃焼が得られ、不完全燃焼による有害物質の発生など
が完全に防止される。

【００４５】このように、廃棄物を熱分解して可燃ガス
を発生させる一次燃焼室１と、可燃ガスと空気の均一混
合を促進させると共に可燃ガスから灰分を分離除去する
二次燃焼室２９と、空気を均一に混合した可燃ガスをガ
ス燃焼させる三次燃焼室３６とに機能分化することによ
り、各燃焼室１，２９，３６の固々の機能をより高める
ことが可能となり、可燃ガスから効率的に灰分を分離除
去させることと、可燃ガスを完全燃焼させることを両立
させることが可能となる。

【００４６】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可燃ガスから効率的に灰分を分離除去させると共に、可
燃ガスの完全燃焼を図ることができるという優れた効果
を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】従来例の概略側面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【符号の説明】

１ 一次燃焼室 ２ 廃棄物供給口 ２９ 二次燃焼室 ３５ 絞り部 ３６ 三次燃焼室 ３７ 空気供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 清 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物供給口を備えた一次燃焼室の上方
   に、該一次燃焼室よりの可燃ガスと燃焼用空気とが接線
   方向より流入し内部で旋回流が生ずるよう構成した二次
   燃焼室を配設し、更に、該二次燃焼室の上部に絞り部を
   介し三次燃焼室を接続して二次燃焼室よりの可燃ガスが
   増速されて三次燃焼室に流入するよう構成し、且つ前記
   絞り部に三次燃焼室に燃焼用空気を噴出する空気供給口
   を設けたことを特徴とする廃棄物焼却炉。