JPH062824A

JPH062824A - ２段式ごみ焼却炉

Info

Publication number: JPH062824A
Application number: JP18764692A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kondo; 篤近藤; Kazuo Tsutsumi; 香津雄堤; Tomoaki Takada; 友昭高田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1994-01-11
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2700596B2

Abstract

(57)【要約】【目的】２つの流動層炉又は１つの流動層炉と１つの
噴流層炉を上下に直列に配置した、熱回収と環境制御を
容易にする、２段式ごみ焼却炉を提供する。【構成】投入されたごみをガス化し不燃物を排出する
ための流動層ガス化炉（１０）と、この流動層ガス化炉
（１０）の上部に連結され、流動層ガス化炉（１０）で
発生したガスを燃焼させ、有害物質の除去及び熱回収を
行なう流動層燃焼炉（１２）とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つの流動層炉又は１
つの流動層炉と１つの噴流層炉を上下に直列に配置し
た、熱回収と環境制御が容易な、２段式ごみ焼却炉に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ごみ中に占めるプラスチック類の
割合が増加しており、そのために、ストーカ炉等に比べ
て、プラスチック類の燃焼に適している流動層ごみ焼却
炉が注目を集めている。しかし、このような流動層ごみ
焼却炉では、アルミニウム等の低融点物質の溶融を防止
するために、層内の温度を６５０℃以下にしなければな
らないが、炉内での燃焼速度が速いことや、投入される
ごみの燃料としての質が安定しないことから、層内の温
度制御が困難であり、アルミニウム等の低融点物質の溶
融が生じることがある。上記の問題点を解決するため
に、従来は、水噴霧によってこれを防止していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の１つの
炉を用いた方法では、層内に伝熱管を入れると、流動媒
体である砂（ＳｉＯ₂）によって急激に摩耗するので、
層内に伝熱管を入れて熱回収することはできない。近
年、ごみが高カロリー化するとともに、ごみ焼却炉が大
型化しているので、発電システムに組み込むことが考え
られ、さらに、ダイオキシン等の有害物質を抑制しなけ
ればならないという環境規制上の問題もある。本発明
は、上記の諸点に鑑みなされたもので、ごみ焼却炉を下
段と上段の２段に分割し、下段には、ごみの投入、ガス
化、不燃物排出を行なうガス化炉を設け、上段には、二
次空気量を制御して下段で発生したガスを８５０〜９０
０℃程度の温度条件で燃焼させ、有害物質の除去と熱回
収を行なう流動層燃焼炉を設けて、熱回収と環境制御が
容易に行なえる２段式ごみ焼却炉を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１の２段式ごみ焼却炉は、図１及
び図２を参照して説明すれば、投入されたごみをガス化
し不燃物を排出するための流動層ガス化炉１０と、この
流動層ガス化炉１０の上部に連結され、流動層ガス化炉
１０で発生したガスを燃焼させ、有害物質の除去及び熱
回収を行なう流動層燃焼炉１２と、からなることを特徴
としている。

【０００５】本発明の請求項２の２段式ごみ焼却炉は、
図１を参照して説明すれば、下部に燃焼用空気を導入す
るための風箱１４を有し、この風箱１４の上側に不燃物
排出口１６を備えた空気分散板１８を介して流動層２２
を有し、上部に排ガス出口２４を、上部又は側部にごみ
投入口２６を有する流動層ガス化炉１０と、空気分散板
１８の不燃物排出口１６に接続された不燃物排出導管２
８と、下部に二次空気を導入するための風箱３０を有
し、この風箱３０の上側に空気分散板３２を介して伝熱
管３６を埋設した流動層３８を有し、上部に排ガス出口
３９を有し、風箱３０が流動層ガス化炉１０の排ガス出
口２４に連結された流動層燃焼炉１２と、からなること
を特徴としている。請求項２記載の２段式ごみ焼却炉に
おいて、図２に示すように、上段の流動層燃焼炉１２の
フリーボード４０に伝熱管４１を設けることも可能であ
る。

【０００６】本発明の請求項４の２段式ごみ焼却炉は、
図３及び図４を参照して説明すれば、投入されたごみを
ガス化し不燃物を排出するための噴流層ガス化炉４２
と、この噴流層ガス化炉４２で発生したガスを燃焼さ
せ、有害物質の除去及び熱回収を行なう流動層燃焼炉１
２と、からなることを特徴としている。

【０００７】本発明の請求項５の２段式ごみ焼却炉は、
図３を参照して説明すれば、下部に燃焼用空気を供給す
るための空気供給口４４及びバーナ４６を、上部に排ガ
ス出口４８を、側部又は上部にごみ投入口５０を、内部
にごみを蒸し焼きにするための移動層５２を有し、移動
層５２内に縦方向に挿入して設けられたドラフトチュー
ブ５４を有し、ドラフトチューブ５４下端と空気供給口
４４との間に形成される、蒸し焼きにされたごみを噴流
状態で高温で燃焼させるためのスパウト部５６を有する
噴流層ガス化炉４２と、空気供給口４４に接続されたス
ロート５８と、スロート５８に接続された燃焼用空気供
給口６０及び不燃物排出口６２と、下部に二次空気を導
入するための風箱３０を有し、この風箱３０の上側に空
気分散板３２を介して伝熱管３６を埋設した流動層３８
を有し、上部に排ガス出口３９を有し、風箱３０が噴流
層ガス化炉４２の排ガス出口４８に連結された流動層燃
焼炉１２と、からなることを特徴としている。請求項５
記載の２段式ごみ焼却炉において、図４に示すように、
上段の流動層燃焼炉１２のフリーボード４０に伝熱管４
１を設けることも可能である。また、上記の２段式ごみ
焼却炉において、上段の流動層燃焼炉１２のフリーボー
ド４０に空気を吹き込むためのエアノズル３７を１段又
は多段に接続するのが好ましい。

【０００８】

【作用】図１において、流動層ガス化炉１０である下段
には、ごみ投入口２６よりごみが投入されるが、還元雰
囲気であるので、ゆっくりと一部は燃焼し、残りはガス
化する。燃えなかった不燃物は、下段の不燃物排出口１
６より排出される。発生したガスは、そのまま流動層燃
焼炉１２である上段に導入され、酸化雰囲気で燃焼す
る。ここは単なるガスの燃焼炉であり、流動媒体として
石灰石が用いられるので、伝熱管３６を挿入しても摩耗
の心配はなく熱回収することが可能である。また、空気
の投入量により８５０〜９００℃に制御できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
について詳細に説明する。ただし、この実施例に記載さ
れている構成機器の形状、その相対配置などは、とくに
特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみ
に限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。実施例１図１は、本発明の２段式ごみ焼却炉の一実施例を示して
いる。図１において、１０は投入されたごみをガス化し
不燃物を排出するための流動層ガス化炉であり、１２は
この流動層ガス化炉１０の上部に連結され、流動層ガス
化炉１０で発生したガスを燃焼させ、有害物質の除去及
び熱回収を行なう流動層燃焼炉１２である。

【００１０】流動層ガス化炉１０は、下部に燃焼用空気
を導入するための風箱１４を有し、この風箱１４の上側
に不燃物排出口１６を備えた空気分散板１８を介して流
動層２２を有し、上部に排ガス出口２４を、上部又は側
部にごみ投入口２６を有している。２７は空気供給口で
ある。流動層燃焼炉１２は、空気分散板１８の不燃物排
出口１６に接続された不燃物排出導管２８と、下部に二
次空気を導入するための二次空気供給口２９及びバーナ
３４を備えた風箱３０を有し、この風箱３０の上側に空
気分散板３２を介して伝熱管３６を埋設した流動層３８
を有し、上部に排ガス出口３９を有し、風箱３０が流動
層ガス化炉１０の排ガス出口２４に連結されている。ま
た、フリーボードには、空気を吹き込むためのエアノズ
ル３７が１段又は多段に接続されている。なお、下段の
流動層では流動媒体に砂などを用い、上段の流動層では
流動媒体に石灰石などを用いることが望ましく、さら
に、上段の流動層では触媒を混合するのが望ましい。図
２に示すように、上段の流動層燃焼炉１２のフリーボー
ド４０に伝熱管４１を設けることも可能である。

【００１１】空気分散板１８より吹き込まれた空気によ
り、流動化している流動層ガス化炉１０中に、ごみ投入
口２６よりごみを投入する。炉内に投入されたごみは、
一部は燃焼しつつ、残りはガス化する。このとき、燃焼
又はガス化しなかった不燃物は、不燃物排出口１６より
炉外へ排出される。流動層ガス化炉１０で発生した燃料
ガスは風箱３０で二次空気と混合され、空気分散板３２
を通して流動層燃焼炉１２に吹き込まれる。流動層燃焼
炉１２に吹き込まれた燃料ガスはここで完全に燃焼し、
さらに、触媒が混合されている場合は、触媒によって有
害物質も分解・吸収される。さらに、ここで発生した熱
は伝熱管３６により回収される。

【００１２】実施例２図３は、本発明の２段式ごみ焼却炉の他の実施例を示し
ている。本実施例は、図１に示す実施例１の流動層ガス
化炉１０を、噴流層ガス化炉４２に置き換えたものであ
る。図３において、４２は投入されたごみをガス化し不
燃物を排出するための噴流層ガス化炉であり、１２はこ
の噴流層ガス化炉４２で発生したガスを燃焼させ、有害
物質の除去及び熱回収を行なう流動層燃焼炉である。噴
流層ガス化炉４２は、下部に燃焼用空気を供給するため
の空気供給口４４及びバーナ４６を、上部に排ガス出口
４８を、側部又は上部にごみ投入口５０を、内部にごみ
を蒸し焼きにするための移動層５２を有し、移動層５２
内に縦方向に挿入して設けられたドラフトチューブ５４
を有し、ドラフトチューブ５４下端と空気供給口４４と
の間に形成される、蒸し焼きにされたごみを噴流状態で
高温で燃焼させるためのスパウト部５６を有している。
流動層燃焼炉１２は、下部に二次空気を導入するための
風箱３０を有し、この風箱３０の上側に空気分散板３２
を介して伝熱管３６を埋設した流動層３８を有し、上部
に排ガス出口３９を有し、風箱３０が噴流層ガス化炉４
２の排ガス出口４８に連結されている。噴流層ガス化炉
４２の空気供給口４４にはスロート５８が接続され、こ
のスロート５８には燃焼用空気供給口６０及び不燃物排
出口６２が接続されている。図４に示すように、上段の
流動層燃焼炉１２のフリーボード４０に伝熱管４１を設
けることも可能である。他の構成、作用は実施例１の場
合と同様である。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）２つの流動層炉又は１つの流動層炉と１つの噴
流層炉を上下に直列に配置した構造を有するので、層内
に伝熱管を入れて熱回収することが可能であり、環境制
御も容易である。（２）下段では燃焼速度が遅いので、ごみのカロリー
が急激に変わっても燃焼状態があまり変わらない。その
ため、低融点物質にかかわるトラブルが生じない。ま
た、上段の流動媒体を石灰石や他の触媒とする場合は、
塩素ガス等の有害物質の除去、分解を行なうことができ
る。また、上段は高温にすることができるので、ダイオ
キシン等の発生源となる有機物は、完全に燃焼してしま
うか、グラファイト化するので、ダイオキシン等は発生
しない。さらに、上段に伝熱管を挿入し、熱回収する場
合は、発電プラントへの適用も可能となる。（３）ごみの高カロリー化及びごみ焼却炉の大型化に
対処することが可能である。また、発電システムに組み
込むことも可能であり、さらに、ダイオキシン等の有害
物質の抑制という環境規制上の問題も解決することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２段式ごみ焼却炉の一実施例を示す断
面説明図である。

【図２】本発明の２段式ごみ焼却炉の他の実施例を示す
断面説明図である。

【図３】本発明の２段式ごみ焼却炉の他の実施例を示す
断面説明図である。

【図４】本発明の２段式ごみ焼却炉のさらに他の実施例
を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０流動層ガス化炉１２流動層燃焼炉１４風箱１６不燃物排出口１８空気分散板２２流動層２４排ガス出口２６ごみ投入口２８不燃物排出導管３０風箱３２空気分散板３４バーナ３６伝熱管３７エアノズル３８流動層３９排ガス出口４０フリーボード４１伝熱管４２噴流層ガス化炉４４空気供給口４６バーナ４８排ガス出口５０ごみ投入口５２移動層５４ドラフトチューブ５６スパウト部５８スロート６０燃焼用空気供給口６２不燃物排出口

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】以下、図面を参照して本発明の好適な実
施例について詳細に説明する。ただし、この実施例に記
載されている構成機器の形状、その相対配置などは、と
くに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にす
ぎない。実施例１図１は、本発明の２段式ごみ焼却炉の一実施例を示して
いる。図１において、１０は投入されたごみをガス化し
不燃物を排出するための流動層ガス化炉であり、１２は
この流動層ガス化炉１０の上部に連結され、流動層ガス
化炉１０で発生したガスを燃焼させ、有害物質の除去及
び熱回収を行なう流動層燃焼炉１２である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】流動層ガス化炉１０は、下部に燃焼用空
気を導入するための風箱１４を有し、この風箱１４の上
側に不燃物排出口１６を備えた空気分散板１８を介して
流動層２２を有し、上部に排ガス出口２４を、上部又は
側部にごみ投入口２６を有している。２７は空気供給口
である。空気分散板１８の不燃物排出口１６には、不燃
物排出導管２８が接続されている。流動層燃焼炉１２
は、下部に二次空気を導入するための二次空気供給口２
９及びバーナ３４を備えた風箱３０を有し、この風箱３
０の上側に空気分散板３２を介して伝熱管３６を埋設し
た流動層３８を有し、上部に排ガス出口３９を有し、風
箱３０が流動層ガス化炉１０の排ガス出口２４に連結さ
れている。また、フリーボードには、空気を吹き込むた
めのエアノズル３７が１段又は多段に接続されている。
なお、下段の流動層では流動媒体に砂などを用い、上段
の流動層では流動媒体に石灰石などを用いることが望ま
しく、さらに、上段の流動層では触媒を混合するのが望
ましい。図２に示すように、上段の流動層燃焼炉１２の
フリーボード４０に伝熱管４１を設けることも可能であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入されたごみをガス化し不燃物を排出
するための流動層ガス化炉（１０）と、この流動層ガス化炉（１０）の上部に連結され、流動層
ガス化炉（１０）で発生したガスを燃焼させ、有害物質
の除去及び熱回収を行なう流動層燃焼炉（１２）と、か
らなることを特徴とする２段式ごみ焼却炉。
【請求項２】下部に燃焼用空気を導入するための風箱
（１４）を有し、この風箱（１４）の上側に不燃物排出
口（１６）を備えた空気分散板（１８）を介して流動層
（２２）を有し、上部に排ガス出口（２４）を、上部又
は側部にごみ投入口（２６）を有する流動層ガス化炉
（１０）と、空気分散板（１８）の不燃物排出口（１６）に接続され
た不燃物排出導管（２８）と、下部に二次空気を導入するための風箱（３０）を有し、
この風箱（３０）の上側に空気分散板（３２）を介して
伝熱管（３６）を埋設した流動層（３８）を有し、上部
に排ガス出口（３９）を有し、風箱（３０）が流動層ガ
ス化炉（１０）の排ガス出口（２４）に連結された流動
層燃焼炉（１２）と、からなることを特徴とする２段式
ごみ焼却炉。
【請求項３】上段の流動層燃焼炉（１２）のフリーボ
ード（４０）に伝熱管（４１）を設けたことを特徴とす
る請求項２記載の２段式ごみ焼却炉。
【請求項４】投入されたごみをガス化し不燃物を排出
するための噴流層ガス化炉（４２）と、この噴流層ガス化炉（４２）で発生したガスを燃焼さ
せ、有害物質の除去及び熱回収を行なう流動層燃焼炉
（１２）と、からなることを特徴とする２段式ごみ焼却
炉。
【請求項５】下部に燃焼用空気を供給するための空気
供給口（４４）及びバーナ（４６）を、上部に排ガス出
口（４８）を、側部又は上部にごみ投入口（５０）を、
内部にごみを蒸し焼きにするための移動層（５２）を有
し、移動層（５２）内に縦方向に挿入して設けられたド
ラフトチューブ（５４）を有し、ドラフトチューブ（５
４）下端と空気供給口（４４）との間に形成される、蒸
し焼きにされたごみを噴流状態で高温で燃焼させるため
のスパウト部（５６）を有する噴流層ガス化炉（４２）
と、空気供給口（４４）に接続されたスロート（５８）と、
スロート（５８）に接続された燃焼用空気供給口（６
０）及び不燃物排出口（６２）と、下部に二次空気を導入するための風箱（３０）を有し、
この風箱（３０）の上側に空気分散板（３２）を介して
伝熱管（３６）を埋設した流動層（３８）を有し、上部
に排ガス出口（３９）を有し、風箱（３０）が噴流層ガ
ス化炉（４２）の排ガス出口（４８）に連結された流動
層燃焼炉（１２）と、からなることを特徴とする２段式
ごみ焼却炉。
【請求項６】上段の流動層燃焼炉（１２）のフリーボ
ード（４０）に伝熱管（４１）を設けたことを特徴とす
る請求項５記載の２段式ごみ焼却炉。
【請求項７】上段の流動層燃焼炉（１２）のフリーボ
ード（４０）に空気を吹き込むためのエアノズル（３
７）を１段又は多段に取り付けたことを特徴とする請求
項１〜６のうちいずれかに記載の２段式ごみ焼却炉。