JPH06323744A - 流動床反応器及び廃棄物由来燃料の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の流動床反応器は、流動化された炉区
域及びストリッパー／冷却器区域を含み、下方に傾斜し
た格子が炉区域及びストリッパー／冷却器区域を横切っ
てストリッパー／冷却器区域のドレンまで延長し、格子
に配置される指向ノズルは床を流動化して、炉区域及び
ストリッパー／冷却器区域中をドレンへと大きな粒状材
料を強制的に搬送して廃棄する。格子表面に沿って耐火
材層が設けられ、炉区域及びストリッパー／冷却器区域
は、粒状材料が炉区域からストリッパー／冷却器区域及
びドレンへと通過する比較的まっすぐな通路を提供す
る。分離器、蒸気発生器管群、熱回収領域、乾燥煙道ガ
ススクラッバー及び布フィルターバグハウスが炉区域及
びストリッパー／冷却器区域と組合わせて使用される。 【目的】 複雑な燃焼装置を使用せずに、廃物由来燃料
を清浄に、効果的に焼却する流動床反応器及び流動床反
応器の操作方法を提供すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流動床反応器及び流動床
反応器の操作方法に関し、より詳細には廃棄物由来燃料
つまりＲＤＦによって全部又は一部の燃料を供給され
る、かような反応器及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】全米及び他の国々の都市では、都市固体
廃棄物つまりＭＳＷの廃棄のための埋立てによるゴミ処
理に代わるものが求められている。埋立てによるゴミ処
理のために利用可能な余地は急速に減少してきており、
埋立てによるゴミ処理に関する費用は増加し続けてい
る。結果として、ＭＳＷの量を削減する手段として、焼
却できないものは埋立てにまわさなければならないが、
焼却できるものは焼却し、同時に廃棄物からエネルギー
を回収しようとする都市もある。

【０００３】代表的な廃棄物−エネルギー燃焼器におい
て、固体廃棄物は格子つまり炉床の表面上、又は格子表
面の直上の浅い懸濁物中において燃焼される。廃棄物の
対流による撹拌は最小限であり、代表的には機械的手段
によって補助される。ＭＳＷを燃焼するために流動床反
応器が提唱され、非流動性廃棄物反応器に対して多くの
利点を提供してきている。例えば、高い乱流、よって流
動床反応器中の燃料、空気及び熱不活性粒子の充分な混
合により、非流動性廃棄物燃焼器における約９７％から
９８％の燃焼効率と比較して、９９％を越える燃焼効率
が提供される。流動床反応器はまた、より大きな燃料融
通性及び増強された公害制御を提供する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在ま
で使用されてきた流動床反応器には依然問題がある。例
えば、現在流動床反応器は移動性のつまり移動格子炉を
含む複雑な燃焼装置を使用している。これらの装置は多
くの移動性の部品を有し、代表的には高い炉温度におい
て燃焼し、これはしばしば高炉腐食率、頻繁な設備破
損、及び低いプラント有効性の原因となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って本発明の目的は、
移動性つまり移動格子炉、ストーカーボイラー、又はロ
ータリーキルン焼却炉等を含む複雑な燃焼装置を使用せ
ずに、ＲＤＦを清浄に、効率的に焼却する流動床反応器
及び流動床反応器の操作方法を提供することにある。

【０００６】本発明の別の目的は、静止傾斜格子が炉区
域及びストリッパー／冷却器区域を横切って設けられ、
炉区域からの比較的大きく、重く、及び／又は粗い粒状
材料をストリッパー／冷却器区域へ、またストリッパー
冷却器区域のドレンへと指向させるための手段が設けら
れる、上記の形式の反応器及び方法を提供することにあ
る。

【０００７】本発明の更に別の目的は、炉区域の底部に
堆積しやすい比較的大きく、重く及び／又は粗い粒状材
料を炉区域からストリッパー／冷却器区域及びドレンへ
と指向させるために指向ノズルが使用される上記の形式
の反応器及び方法を提供することにある。

【０００８】本発明の更に別の目的は、保護耐火層を傾
斜格子表面に設け、炉区域及びストリッパー／冷却器区
域内の指向ノズルの高温に対する露出を減少させる、上
記の形式の反応器及び方法を提供することにある。

【０００９】本発明の更に別の目的は、格子及びノズル
が過剰腐食から保護され、比較的大きく、重く、及び／
又は粗い粒状材料がノズル内に詰まる危険性が削減され
る、上記の形式の反応器及び方法を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の更に別の目的は、還元条件下で操
作される炉区域の下方部分の炉壁を保護するために耐腐
食性耐火材の薄層が設けられる、上記の形式の反応器及
び方法を提供することにある。

【００１１】本発明の更に別の目的は、特に塩化物破壊
作用による腐食から炉区域壁の他の部分を保護するため
に、耐腐食性高ニッケル−スチール合金のウェルドオー
バーレイが設けられる、上記の形式の反応器及び方法を
提供することにある。

【００１２】本発明の更に別の目的は、煙道ガス中のＮ
Ｏｘレベルを更に低下させるために、選択的非触媒還元
が使用される、上記の形式の反応器及び方法を提供する
ことにある。

【００１３】本発明の更に別の目的は、熱回収領域が設
けられ、そこで煙道ガスからの追加の熱が回収され、煙
道ガス温度が所望レベルまで低下される上記の形式の反
応器及び方法を提供することにある。

【００１４】本発明の更に別の目的は、乾燥煙道ガスス
クラッバーで煙道ガスを処理して、煙道ガス中の酸性ガ
スの量を低下させ、煙道ガス中の粒状材料の量を減少さ
せる布フィルターバグハウスを設けて、煙道ガスを廃棄
つまり排出するために調製する、上記の形式の反応器及
び方法を提供することにある。

【００１５】本発明の更に別の目的は、ＲＤＦ材料の少
くとも８５％が２インチ（５．０８ｃｍ）四方のメッシ
ュスクリーンを通過し、ＲＤＦ材料の少くとも９８％が
３．２５インチ（８．２５５ｃｍ）四方のメッシュスク
リーンを通過するように代表的に処理された第三種ＲＤ
Ｆを燃料の全部または一部とする、上記の形式の反応器
及び方法を提供することにある。

【００１６】これら及び他の目的を果たすために、本発
明の流動床反応器は流動化された炉区域及びストリッパ
ー／冷却器区域を含む。下方に傾斜した格子が炉区域及
びストリッパー／冷却器区域を横切ってストリッパー／
冷却器区域のドレンまで延長し、格子に配置される指向
ノズルは炉区域及びストリッパー／冷却器区域中の床を
流動化して、格子を横切って炉区域及びストリッパー／
冷却器区域中をドレンへと大きな粒状材料を強制的に搬
送して廃棄する。格子表面に沿って耐火材層が設けら
れ、炉区域中のノズルの高さを減少させ、それにより比
較的大きな粒状材料がノズルに詰まり、または付着する
のを防ぐのを助ける。炉区域及びストリッパー／冷却器
区域は、大きな粒状材料が炉区域からストリッパー／冷
却器区域及びドレンへと通過するために、比較的まっす
ぐな通路を提供するように設計される。炉区域は二段階
燃焼を用いて操作され、特にＮＯｘ放出を低下させる。
ストリッパー／冷却器区域はバッチモードで操作し、炉
区域及びストリッパー／冷却器区域から大きい粒状材料
を流し出す。分離器、蒸気発生器管群、熱回収領域、乾
燥煙道ガススクラッバー及び布フィルターバグハウスが
炉区域及びストリッパー／冷却器区域と組み合わせて使
用され、より優れた燃焼効率及び公害制御を提供し、ま
た煙道ガスを排出する準備をする。

【００１７】以下、本発明の構成及びその実施態様を列
挙する。

【００１８】１．前壁と、二つの側壁と、後壁とを有す
る囲包体と、前壁と、二つの側壁と、後壁とを有する室
であって、該室の前記前壁は前記囲包体の前記後壁に隣
接して配置される室と、前記囲包体及び前記室内に配置
される粒状材料を支持し、前記囲包体と前記室との下方
部分を横切って延長して、前記囲包体を炉区域と該炉区
域の下方に配置される第一プレナムとに分割し、前記室
をストリッパー／冷却器区域と該ストリッパー／冷却器
区域の下方の第二プレナムとに分割する粒状材料を支持
するための格子であって、前記ストリッパー／冷却器区
域は、前記ストリッパー／冷却器区域から比較的大きな
粒状材料を除去するためのドレンを有し、前記室は、前
記粒状材料を前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器
区域へと通過させるために前記囲包体の下方部分に接続
され、前記格子は、前記囲包体内で該囲包体の前記前壁
から該囲包体の前記後壁へと下方に傾斜し、前記室内で
該室の前記前壁から前記ドレンへと下方に傾斜する格子
と、比較的大きな粒状材料を含む粒状燃料材料を導入す
るための手段と、前記炉区域内の前記粒状燃料材料を流
動化するために前記第一プレナムから前記炉区域へと流
動化ガスを通過させるため、及び前記炉区域内の前記比
較的大きい粒状材料を、前記炉区域の前記後壁に向けて
及び前記ストリッパー／冷却器区域内へと向けるため
に、前記囲包体内で前記格子を通して配置される第一の
複数のノズルと、前記ストリッパー／冷却器区域内の粒
状燃料材料を流動化するために前記第二プレナムから前
記ストリッパー／冷却器区域へと流動化ガスを通過させ
るため、及び前記ストリッパー／冷却器区域内の前記比
較的大きな粒状材料を廃棄のために前記ドレンへと向け
るために、前記室内で前記格子を通して配置される第二
の複数のノズルとを含み、前記第一及び第二の複数のノ
ズルは前記格子を通して配置されて、前記炉区域及び前
記ストリッパー／冷却器区域内の各々前記第一及び第二
の複数のノズルの露出を最小限とし、前記比較的大きい
粒状材料が前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区
域及び前記ドレンへと通過する際の、前記比較的大きな
粒状材料の詰まりを減少させることを含む流動床反応
器。

【００１９】２．前記格子の上面に配置される耐火材を
さらに含む上記１に記載の流動床反応器であって、該反
応器は、前記第一の複数のノズルが、各々が前記第一プ
レナム内から前記格子及び前記耐火材を通して上方に延
長する第一の部分と、前記流動化ガスを前記炉区域内に
実質的に水平に向けて、前記比較的大きな粒状材料を前
記ストリッパー／冷却器区域へと向けるために前記炉区
域内に配置される第二の部分とを有する指向ノズルを含
み、前記第二の複数のノズルが、各々が前記第二プレナ
ム内から前記格子及び前記耐火材を通して上方に延長す
る第一の部分と、前記流動化ガスを前記ストリッパー／
冷却器区域内に実質的に水平に向けて、前記比較的大き
な粒状材料を前記ドレンへと向けるために前記ストリッ
パー／冷却器区域内に配置された第二の部分とを有する
指向ノズルを含み、前記第一及び第二の複数のノズルの
前記第二の部分は、前記炉区域及び前記ストリッパー／
冷却器区域内での前記第一及び第二の複数の管の前記第
一の部分の露出を減少させるための前記耐火材の直上
で、前記炉区域及び前記ストリッパー／冷却器区域内へ
と前記流動化ガスを導入するために配置され、それによ
り前記比較的大きな粒状材料が前記炉区域から前記スト
リッパー／冷却器区域及び前記ドレンへと通過する際
の、前記比較的大きな粒状材料の詰まりを減少させる上
記１に記載の流動床反応器。

【００２０】３．前記第一及び第二の複数のノズルは、
前記炉区域及び前記ストリッパー／冷却器区域内へとそ
れぞれ前記流動化ガスを通過させるための排出出口を有
し、前記第一及び第二の複数のノズルの前記第二の部分
の前記排出出口は実質的に０．５インチ（１．２７ｃ
ｍ）から１．０インチ（２．５４ｃｍ）の範囲内の直径
を有する、上記２に記載の流動床反応器。

【００２１】４．前記室が、比較的大きな粒状材料が前
記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区域へと通過す
るのを許容するような寸法とされる第一の導管によって
前記囲包体に接続されており、前記第一の導管の上方に
配置され、前記流動化粒状材料を前記ストリッパー／冷
却器区域から前記炉区域へと通過させるために、前記囲
包体の前記後壁を前記室の前記前壁へと連結する第二の
導管を更に含む、上記１に記載の方法。

【００２２】５．前記第二プレナム中に配置され、前記
室のフロアーから前記格子へと上方に、前記室の前記後
壁に実質的に平行に延長して、前記第二プレナムを複数
の独立した部分に分割する隔壁と、前記第二プレナムの
前記複数の部分の各々内への流動化ガス流を独立して制
御するための手段とを更に含む、上記４に記載の流動床
反応器。

【００２３】６．前記炉区域の下方部分の前記囲包体の
内壁に配置される高強度、低セメント、低気孔率第二耐
火材を更に含み、前記第二耐火材は高密度スタッドパタ
ーンによって固定され、保護層を形成する、上記２に記
載の流動床反応器。

【００２４】７．前記炉区域の上方部分の前記囲包体の
前記内壁に配置される高ニッケル−スチール合金のウェ
ルドオーバーレイを更に含む上記６に記載の流動床反応
器。

【００２５】８．前記炉区域に補助的な熱を提供して、
前記粒状燃料材料の熱量又は水分含有量の変化にもかか
わらず、所望床温度を維持するために前記炉区域内に配
置される手段を更に含む、上記７に記載の流動床反応
器。

【００２６】９．比較的大きい粒状材料を含む廃物由来
燃料を炉区域へと導入する工程と、前記比較的大きい粒
状材料を前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区域
へと通過させる工程と、前記炉区域と前記ストリッパー
／冷却器区域とをそれぞれ流動化させるため、及び前記
比較的大きな粒状材料が前記炉区域から前記ストリッパ
ー／冷却器区域及び廃棄のために前記ドレンへと通過す
るのを促進するために、前記炉区域と前記ストリッパー
／冷却器区域内へと流動化ガスを導入する工程とを含
む、流動床反応器の操作方法。

【００２７】10．前記流動化ガスが、前記炉区域及び前
記ストリッパー／冷却器区域内へと実質的に水平に導入
される上記９に記載の方法。

【００２８】11．前記炉区域及び前記ストリッパー／冷
却器区域内へと導入される前記流動化ガスが酸素含有ガ
スであり、前記流動化ガスが、前記廃物由来燃料材料の
完全燃焼にとって化学量論的に不充分な量で前記炉区域
内に導入され、それにより前記炉区域の下方部分におい
て還元条件を創生し、前記廃物由来燃料の完全燃焼に化
学量論的に必要な量よりも多くの酸素を供給して、それ
により前記炉区域の上方部分において酸化条件を創生す
るために、前記炉区域内の前記流動床の上方のレベルに
て前記炉区域内へと追加の酸素含有ガスを導入する工程
をさらに含む上記１０に記載の方法。

【００２９】12．前記炉区域の上方部分から煙道ガスと
同伴粒状材料との混合物を排出する工程と、前記煙道ガ
ス中のＮＯｘレベルを低化させるために、煙道ガスと同
伴粒状材料との前記排出された混合物中に選択的非触媒
還元剤を噴射する工程と、前記煙道ガスから前記粒状材
料を分離する工程と、前記分離粒状材料の少くとも一部
を前記炉区域へと返却する工程とを更に含む上記１１に
記載の方法。

【００３０】13．前記選択的非触媒還元剤がアンモニア
及び尿素からなる群より選択される上記１２に記載の方
法。

【００３１】14．前記ストリッパー／冷却器区域に導入
された前記流動化ガスが、前記ストリッパー／冷却器区
域中の前記比較的大きな粒状材料を冷却して所望温度を
達成するように作用し、前記所望温度が達成された後
に、前記ストリッパー／冷却器区域から前記比較的大き
な粒状材料を排出する工程を更に含む上記１３に記載の
方法。

【００３２】15．都市の固体廃棄物を処理し、前記炉区
域内へと導入する前記廃物由来燃料を得る工程を更に含
む上記１０に記載の方法。

【００３３】16．前記都市の固体廃棄物を処理して前記
炉区域内に導入するために第３種廃物由来燃料を得る上
記１５に記載の方法。

【００３４】17．比較的大きい粒状材料を含む廃物由来
燃料を炉区域へと導入する工程と、前記比較的大きい粒
状材料を前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区域
へと通過させる工程と、前記炉区域と前記ストリッパー
／冷却器区域とをそれぞれ流動化させるため、及び前記
比較的大きな粒状材料が前記炉区域から前記ストリッパ
ー／冷却器区域及び廃棄のために前記ドレンへと通過す
るのを促進するために、前記炉区域と前記ストリッパー
／冷却器区域内へと流動化ガスを導入する工程と、前記
ストリッパー／冷却器区域中に所望量の大きな粒状材料
が含有された後に、前記炉区域から前記ストリッパー／
冷却器区域への前記大きな粒状材料の流れを一時的に中
断する工程と、前記ストリッパー／冷却器区域内の前記
所望量の前記大きな粒状材料を冷却する工程と、前記冷
却された大きな粒状材料を前記ストリッパー／冷却器区
域から排出する工程と、前記炉区域から前記排出された
ストリッパー／冷却器区域への前記大きな粒状材料の通
過を再開させ、それにより前記ストリッパー／冷却器区
域をバッチモードで操作する工程とを含む、流動床反応
器の操作方法。

【００３５】18．前記炉区域の上方部分から煙道ガスと
同伴粒状材料との混合物を排出する工程と、前記煙道ガ
ス中のＮＯｘレベルを低下させるために、煙道ガスと同
伴粒状材料との前記排出された混合物中に選択的非触媒
還元剤を噴射する工程と、前記煙道ガスから前記粒状材
料を分離する工程と、前記分離された粒状材料の少くと
も一部を前記炉区域へと返却する工程とを更に含む上記
１７に記載の方法。

【００３６】19．都市の固体廃棄物を処理し、前記炉区
域内へと導入する前記廃物由来燃料を得る工程を更に含
む上記１７に記載の方法。

【００３７】20．前記都市の固体廃棄物を処理し、前記
炉区域内へと導入するための第３種廃物由来燃料を得る
上記１９に記載の方法。

【００３８】21．流動化ガスと同伴粒状材料との混合物
を前記炉区域から分離器へと通過させる工程と、前記同
伴粒状材料から前記流動化ガスを分離する工程と、前記
分離ガスを１２５０°Ｆ（６７７℃）未満に冷却する工
程と、前記冷却されたガスを過熱器熱交換表面を横切っ
て通過させる工程とを更に含み、前記ガスを冷却する前
記工程が、約１２５０°Ｆ（６７７℃）より高い温度で
増強される酸破壊作用による過剰腐食から、前記過熱器
熱交換表面を保護するように作用する上記９に記載の方
法。

【００３９】22．前壁と後壁とを有する囲包体と、前壁
と後壁とを有する室であって、該室の前記前壁が前記囲
包体の前記後壁に隣接して配置される室と、前記囲包体
及び前記室内に配置され、前記囲包体及び前記室の下方
部分に渡って延長して、前記囲包体を炉区域と該炉区域
の下方に配置される第一プレナムとに分割し、前記室を
ストリッパー／冷却器区域と該ストリッパー／冷却器区
域の下方の第二プレナムとに分割する、粒状材料を支持
するための格子であって、前記ストリッパー／冷却器区
域は前記ストリッパー／冷却器区域から大きな粒状材料
を除去するためのドレンを有し、前記室は、前記炉区域
から前記ストリッパー／冷却器区域へと粒状材料を通過
させるために、前記囲包体の下方部分に連結され、前記
格子は、前記囲包体内で該囲包体の前記前壁から該囲包
体の前記後壁へと下方に傾斜し、前記室内で該室の前記
前壁から前記ドレンへと下方に傾斜する格子と、大きな
粒状材料を含む粒状燃料材料を前記炉区域内へと導入す
るための手段と、前記囲包体に隣接して配置され、前記
炉区域の上方部分から煙道ガスと同伴粒状材料との混合
物を受理し、前記煙道ガスから前記同伴粒状材料を分離
し、また前記分離された粒状材料の少くとも一部を前記
炉区域の下方部分に返却するために前記囲包体に接続さ
れる分離器と、前記分離器に隣接して配置され、前記分
離煙道ガスを受理するために導管によって前記分離器に
接続される熱回収領域であって、該熱回収領域は、内部
に配置される複数の熱交換表面を有し、該熱交換表面が
前記分離煙道ガスと熱伝達連通し、前記分離煙道ガスを
冷却する熱回収領域と、蒸気ドラムと、該蒸気ドラムと
流体流連通し、前記蒸気ドラムから前記導管を通して下
方に延長して、前記導管中を通過する前記煙道ガスと熱
伝達連通する複数の管と、前記蒸気ドラムの下方に配置
される複数のヘッダーとを有する蒸気発生器管群であっ
て、前記管は、前記複数のヘッダーまで延長し、前記複
数のヘッダーを前記蒸気ドラムと流体流連通に位置さ
せ、前記複数のヘッダーは、前記複数の管に蓄積する付
着物が、前記複数のヘッダーと前記複数の管との振動を
誘発することにより前記複数の管から除去されるような
寸法とされる蒸気発生器管群とを含む流動床反応器。

【００４０】23．前記複数のヘッダーに隣接して配置さ
れ、前記複数の管から付着物を除去するために、前記複
数のヘッダーを叩いて、前記複数のヘッダー及び前記複
数の管の振動を誘発するように整列される複数の機械的
ラッパーを更に含む上記２２に記載の流動床反応器。

【００４１】

【実施例】図１を参照して、参照番号１０は本発明の流
動床反応器を一般的に示し、該反応器は、特に囲包体１
２、室１４、及びサイクロン分離器１６を含む。図２に
よりよく示されるように、囲包体１２は前壁１８、後壁
２０、及び二つの側壁（図示せず）を有する。同様に、
室１４は前壁２２、後壁２４、及びフロアー２６を有す
る。図面からは明らかではないが、囲包体１２、室１
４、及び分離器１６のそれぞれの壁は、フィンによって
相互連結された複数の離隔平行管によって形成され、該
フィンは各管の直径方向対向側から延長することが理解
される。

【００４２】格子２８は囲包体１２を炉区域３０とプレ
ナム３２とに分割する。格子は囲包体１２の前壁１８か
ら囲包体１２の後壁２０に向け、またこれを越えて下方
に傾斜する（以下により詳細に説明する）。プレナム３
２には、独立して調節可能なダクト３４を経て空気等の
酸素含有流動化ガスが供給される。

【００４３】耐火材３６（図３）の層は格子２８の頂部
表面に固定される。複数の指向ノズル３８は格子２８及
び耐火材３６を通して延長し、流動化空気をプレナム３
２から炉区域３０へと通過させる。各ノズル３８は、プ
レナム３２内から格子２８及び耐火材３６を通して上方
に延長する第一部分４０と、炉区域３０内に実質的に水
平に延長する第二部分４２とを有する。ノズル３８の第
二部分４２は、約０．５〜１．０インチ（１．２７〜
２．５４ｃｍ）の直径を有する大きな単一の排出出口４
４を有し、この直径により多くの小さい開口を有するノ
ズルに起こるような栓塞を起こしにくい。

【００４４】囲包体１２中の指向ノズル３８は、炉区域
３０の底部に向けて、着定しやすい、大きく、重く、及
び／又は粗い粒状材料（以下「比較的大きな粒状材料」
と称する）を、炉区域３０の底部において囲包体１２の
後壁２０に設けられた開口４６（図２）に指向するよう
に配置される。以下に説明する理由のため、囲包体１２
の後壁２０の開口４６の上方にもう一つ別の開口４８が
設けられる。図面からは明らかではないが、開口４６及
び４８は、囲包体１２の後壁２０を形成する管を後壁２
０の平面から外方に屈曲させ、これらの管を接続してい
るフィンの一部を除去することにより形成される。

【００４５】耐火材３６（図３）の層はノズル３８の第
一部分４０の実質的に全体を被覆して、炉３０内におけ
るノズル３８の露出高を減少させる。これにより、ノズ
ル３８があることにより比較的大きな粒状材料が詰まっ
たり、挟まったりする危険性が減少する。

【００４６】以下に説明する理由のために、酸素含有二
次ガスつまり上だき空気を炉区域３０内へと導入するた
めに、ダクト５０（図２）が設けられる。ただ一つのダ
クト５０のみが示されるが、二次空気つまり上だき空気
を導入するためのいかなる慣用の手段を使用して、炉区
域３０中の多くの異なる位置及び異なる高さに上だき空
気を導入してもよいことが理解される。

【００４７】図２及び図４に示されるように、空気掃射
燃料流入口５２が炉区域３０内にＲＤＦを供給する。デ
トロイトストーカーコーポレーション(Detroit Stoker
Co.)の設計による廃棄物燃料取扱いのための供給装置に
よって、比較的均一な供給速度が提供される。この装置
は参照番号５４（図４）によって一般的に示される。コ
ンベヤー装置５６が供給貯蔵容器５８にＲＤＦを供給す
る。水圧ラム６０は制御された態様において下方のホッ
パー６２へとＲＤＦを搬送し、そこで急斜エプロン式コ
ンベヤー６４がＲＤＦを比較的均一な密度にふくらませ
る。コンベヤー６４は次に、炉区域３０内へと導入する
ためにＲＤＦの一部を空気掃射燃料流入口５２へと搬送
する。

【００４８】以下に説明されるように、炉区域３０の下
方部分は還元条件において操作され、それによりある種
の燃焼生成物の腐食性を増強させる。例えば、ＲＤＦ燃
料中のプラスチックは燃焼中に塩化物を放出する。高温
及び還元雰囲気下のかなりの濃度の気体状塩化化合物に
より、管金属が急速に腐食することがある。従って、以
下及び本発明の明細書全般に渡って見られるように、管
及び金属表面の保護、炉区域３０の下方部分の上方にお
ける局所的還元雰囲気の可能性の削減、及び管金属温度
の低下等、反応器の部品を塩化物破壊作用から保護する
ために多くの工程をとっている。そのため、炉区域３０
の下方部分の壁には、高強度、低セメント、低気孔率耐
火材６６（図２及び図５）の保護層が設けられている。
上述のように、囲包体１２を形成する前壁１８、後壁２
０、及び二つの側壁（図示せず）は、相互連結された複
数のフィン付き管によって形成される。耐火材６６は２
インチ（５．０８ｃｍ）以下の厚さの層をなし、高密度
スタッドパターン７０によってフィン付き管壁６８に固
定される。炉区域３０の内壁の残りの部分は、耐腐食性
高ニッケル−スチール合金のウェルドオーバーレイ７２
によって保護されている。

【００４９】図２に示されるように、以下に説明する理
由のために、炉区域３０の側壁の一方を通して補助加熱
器７３が設けられる。

【００５０】囲包体１２に隣接して室１４が配置され
る。導管７４及び７６は、以下に説明する理由のため
に、それぞれ囲包体１２の後壁２０の開口４６及び４８
に室１４を接続する。開口４６と導管７４とは、比較的
大きな粒状材料が炉区域３０から室１４へと通過するこ
とができるような寸法とされる。

【００５１】格子２８は、炉区域３０から導管７４を通
って室１４を横切り、室１４の後壁２４に隣接してフロ
アー２６に配置されるドレン７８へと下方に傾斜する。
格子２８は室１４をストリッパー／冷却器区域８０とプ
レナム８２とに分割する。全ての固体が可能な限り直線
状の経路で炉区域３０からドレン７８へと通過できるよ
うに、内部壁、バッフル、又は隔壁はストリッパー／冷
却器区域８０内では使用されない。

【００５２】隔壁８４はプレナム８２中に設けられ、室
１４のフロアー２６から格子２８へと上方に延長して、
プレナム８２を二つの部分８２Ａと８２Ｂとに分割す
る。二つの部分８２Ａ及び８２Ｂには、それぞれ独立し
て調節可能な二つの流動化空気の源８４Ａ及び８４Ｂが
設けられる。同様に、囲包体１２の後壁２０及び室１４
の前壁２２のそれぞれ一部は導管７４のフロアーから格
子２８へと上方に延長して、導管７４中にプレナム８６
を規定する。独立して調節可能な流動化空気の源８８が
プレナム８６に設けられる。

【００５３】導管７４及び室１４中の格子２８、耐火材
３６、及びノズル３８は、上述の囲包体１２中のものと
実質的に同一であり、再度詳細には説明しない。格子２
８は、導管７４を通して室１４を横切り、ドレン７８ま
でその下方への傾斜を継続させる。導管７４中の指向ノ
ズル３８は、炉区域３０から受理した比較的大きい粒状
材料をストリッパー／冷却器区域８０内へと指向するよ
うに配置される。同様に、室１４中の指向ノズル３８は
導管７４から受理した比較的大きな粒状材料をドレン７
８へと指向するように配置される。ドレン７８は、選択
的にストリッパー／冷却器区域８０から粒状材料を排出
するため、又はストリッパー／冷却器区域８０内に粒状
材料を保持するために、所望により開閉され得るバルブ
９０を有する。

【００５４】図１に示されるように、サイクロン分離器
１６が囲包体１２に隣接して配置され、炉区域３０の上
方部分から熱煙道ガスと同伴粒状材料との混合物を受理
するために、導管９１によって囲包体１２の上方部分に
接続される。ディップレッグ９２及びＪ−バルブ９４
は、分離された粒状材料を炉区域３０に返却するため
に、分離器１６を炉区域の下方部分に接続する。ダクト
９６は、導管９１中を通過する熱煙道ガスと粒状材料と
の混合物中に、アンモニアまたは尿素等の選択的非触媒
還元剤を導入して煙道ガス中のＮＯｘレベルを低下させ
るために、導管９１に接続される。ダクト９６は、分離
器１６の上流で導管の一箇所に選択的非触媒還元剤を噴
射するように図示されるが、還元剤は導管に沿って一箇
所より多い箇所で、及び／又は分離器１６中に直接噴射
されてもよいことが理解される。

【００５５】図面からは明らかではないが、囲包体１２
のフィン付き管壁６８（図５）と同様に、分離器１６の
壁もフィン付き管によって形成されることが理解され
る。炉区域３０と同様に、分離器１６の内壁も、２イン
チ（５．０８ｃｍ）以下の厚さの高強度、低セメント、
低気孔率耐火材の保護層によって被覆され、該層はまた
高密度パターンのスタッド上に保持される。

【００５６】導管９８（図１）は、分離煙道ガスを分離
器１６から熱回収領域１００へと通過させるために、分
離器１６を熱回収領域１００に接続する。分離器１６か
ら熱回収領域１００へと通過する煙道ガスを冷却するた
めに、参照番号１０２で一般的に示される蒸気発生器管
群が設けられる。蒸気発生器管群１０２は、蒸気ドラム
１０４、複数の冷却管１０６、及び複数のヘッダー１０
８を含む。冷却管１０６は、蒸気ドラム１０４から下方
に導管９８の頂部壁に設けられた穴を通して延長し、そ
れにより冷却管１０６は導管９８中を通過する煙道ガス
の通路中に延長する。ヘッダー１０８は、導管９８に接
続されて管１０６及びヘッダー１０８の下方に延長する
ホッパー１０９中に導管の下方で配置される。ヘッダー
１０８は、機械的ラッパー（図示せず）を使用してくず
及び付着物をヘッダーから除去することができるような
寸法とされ、該ラッパーはヘッダー１０８の端部を叩く
ことによりヘッダー１０８及び管１０６の振動を誘発す
る。フレキシブルフィーダー（図示せず）がヘッダー１
０８を下降管（図示せず）に接続し、下降管は反応器１
０の流体流回路の別の部分に接続される。

【００５７】冷却管１０６は複数の列に配置される。図
面からは明らかではないが、ヘッダー１０８は軸方向に
整列された二つ一組の複数の列に配置されている。ヘッ
ダー１０８の列は蒸気ドラム１０４と実質的に平行に整
列され、ヘッダー１０８の各列は冷却管１０６の列に接
続されている。

【００５８】導管９８は、最終過熱器１１０Ａ及びエコ
ノマイザー又は一次過熱器１１０Ｂを含む熱回収領域１
００に接続される。所望により追加の熱回収表面を熱回
収領域１００中に配置してもよい。煙道ガスをさらに冷
却し、反応器１０の流体流回路中を循環する冷却流体に
さらに熱を伝達するために、熱回収領域１００中を通過
する煙道ガスの通路に最終過熱器１１０Ａ及びエコノマ
イザー又は一次過熱器１１０Ｂが配置される。

【００５９】冷却された煙道ガスを受理し、二酸化硫
黄、塩酸、及びフッ化水素酸等の煙道ガス中の酸成分を
中和するために、乾燥煙道ガススクラッバー１１２が熱
回収領域１００に接続される。フライアッシュ、スクラ
ッバー反応生成物、及び未反応の石灰（以下に説明され
るようにスクラッバー１１２に導入されたもの）等の煙
道ガス中に残留する粒状材料を除去するために、布フィ
ルターバグハウス１１４がスクラッバー１１２に接続さ
れる。処理された煙道ガスを大気中に廃棄つまり排出す
るために、バグハウス１１４は煙突１１６に接続され
る。

【００６０】操作において、反応器１０に供給されたＲ
ＤＦの質が反応器の全体の性能に影響するであろう。以
下に説明されるように、都市の固体廃棄物つまりＭＳＷ
は、従って所望の寸法及びコンシステンシーのＲＤＦを
創生するようにまず処理される。現在商業的に生産され
るＲＤＦの質には５つの一般分類がある。以下の表１に
これらの分類を要約する。

【００６１】

【表１】

【００６２】ＭＳＷは、種々の組合せ、量及び質の金属
分離、選別、及び切断装置によって処理され、所望の質
つまり分類のＲＤＦが得られる。一般に、金属分離、選
別、及び切断の段階が多いほど、ＲＤＦの質及び粒径分
布は向上する。表１を参照して、高密度化ＲＤＦ、つま
りＲＤＦ−５が現在商業的に生産される最もグレードの
高いＲＤＦである。商業的に入手可能な燃焼装置のほと
んど全てが、顕著な変形なしにＲＤＦ−５を燃焼するこ
とができるように設計または改変されている。しかしな
がら、ＲＤＦ−５の生産費用はＲＤＦ−１、ＲＤＦ−
２、又はＲＤＦ−３の調製費用の数倍高い。第３種ＲＤ
Ｆ、つまりＲＤＦ−３は生産するのにずっとコストがか
からず、本発明の装置において効果的に使用することが
できる。対照的に、商業的に入手できる燃焼装置におい
てＲＤＦ−３を効果的に使用できるようにするために
は、顕著な改変が必要となる。

【００６３】本発明の反応器１０において使用するＲＤ
Ｆ−３を調製するには、未処理のＭＳＷをチッピングフ
ロアーに搬送し、そこで白いもの及び他の処理不可能な
廃棄物を分離し、残りのＭＳＷをイン−フィードコンベ
ヤーに供給する。梱包部所の人員がいかなる許容できな
いつまり処理できない廃棄物をも除去する。

【００６４】一次トロンメルがゴミ袋を開き、ガラスを
割り、５．５インチ（１３．９７ｃｍ）未満の大きさの
材料を除去する。一次トロンメルによって除去されなか
ったＭＳＷの部分は、材料の少くとも８５％が２インチ
（５．０８ｃｍ）四方のメッシュスクリーンを通過し、
少くとも９８％が３．２５インチ（８．２５５ｃｍ）四
方のメッシュスクリーンを通過するように、水平ハンマ
ーミルを使用して切断され、第３種ＲＤＦを創生する。

【００６５】一次トロンメルによって除去された材料
は、ガラス／有機部分、燃料部分、及びアルミニウム部
分の回収のために二段階二次トロンメルスクリーンへと
搬送される。ガラス／有機部分は代表的には約２０％の
ＭＳＷスループットを含み、更に処理するためにガラス
回収装置へと搬送され、燃料部分はシュレッダー又は直
接ＲＤＦ貯蔵所へと搬送され、多アルミニウム部分はア
ルミニウム缶の約６０％を回収するためにうず流アルミ
ニウム分離装置へと搬送される。

【００６６】二つの処理ラインの各々は、鉄金属の約９
２％を回収するために戦略的に配置されたいくつかのオ
ーバーヘッドベルトマグネットを組み込む。上記の処理
の結果略以下のような特徴を有する燃料を生じる：

【００６７】

【表２】

【００６８】燃料調製の間、代表的には未処理のＭＳＷ
の約２５％が再循環のために分離され、７５％が反応器
１０に燃料を供給するためにＲＤＦ−３に転換されるこ
とになる。代表的には、反応器の廃棄物のみが埋立てさ
れるが、これは大概入来未処理ＭＳＷの約１５％にすぎ
ない量である。

【００６９】操作において、コンベヤー５６は処理され
たＲＤＦ−３燃料を供給貯蔵容器５８に供給する。水圧
ラム６０は制御された態様にてＲＤＦを圧縮し、ホッパ
ー６２へと送る。エプロンコンベヤー６４はＲＤＦを比
較的均一な密度にふくらませ、制御された量のＲＤＦを
空気掃射燃料流入口５２へと送り、該流入口５２はＲＤ
Ｆを炉区域３０内へと噴射する。ＲＤＦ灰は代表的には
適切な床材料を提供するには微細過ぎるか又は粗過ぎる
ので、砂等の不活性床材料もまた炉区域３０へと提供さ
れ、炉区域３０内に適切な床乱流及び顕著に大きい熱放
射表面領域を提供することにより、燃焼を安定化するの
を助ける。

【００７０】ダクト３４からプレナム３２を通して炉区
域３０内へと空気等の酸素含有流動化ガスが導入され、
ＲＤＦ及び不活性床材料を含む炉区域３０内の粒状材料
を流動化する。以下により詳細に説明されるように、指
向ノズル３８はまた傾斜格子を下方に開口４６と導管７
４とへ比較的大きい粒状材料を指向するようにも作用す
る。

【００７１】ＲＤＦは炉区域３０内で燃焼される。流動
化空気によって供給される酸素は、ＲＤＦの完全燃焼に
理論上必要な化学量論未満の量に限られており、炉区域
３０の下方部分において還元雰囲気を創生する。追加の
酸素つまり上だき空気は流動床の上方に配置されるダク
ト５０を通して提供される。ダクト５０はＲＤＦの完全
燃焼に理論上必要な化学量論的量以上の酸素を提供し、
それにより炉区域３０の上方部分は酸化条件下において
操作される。完全燃焼を確実にし、炉区域３０の上方部
分におけるいかなる局所的還元条件の発生をも最小限と
するために、５０％の過剰空気が提供される。

【００７２】炉区域３０の下方部分における還元雰囲気
及び比較的低い燃焼温度（１５００−１７００°Ｆ［８
１６−９２７℃］）は炉区域３０を出る煙道ガス中のＮ
Ｏｘ放出を低下させるように作用する。硫黄制御のため
の石灰石を炉区域３０中に添加しないことが好ましい、
なぜならば石灰石を添加することによりＮＯｘ形成が増
強され、炉区域３０内の温度により石灰石で塩酸放出を
制御することは困難であるからである。

【００７３】炉区域３０において、熱煙道ガスは炉区域
３０内の粒状材料の一部を同伴し、この熱煙道ガスと同
伴粒状材料との混合物は、炉区域３０から分離器１６へ
と通過する。煙道ガス中のＮＯｘレベルを低下させるた
めに、アンモニア又は尿素等の選択的非触媒還元剤が、
導管内でダクト９６を経て熱煙道ガスと粒状材料との混
合物へと添加される。分離機１６は次に慣用の態様にて
操作して煙道ガスから粒状材料を分離し、ディップレッ
グ９２及びＪ−バルブ９４を経て分離された粒状材料を
炉区域３０内へと再導入する。

【００７４】分離器１６のフィン付き管壁は、蒸気ドラ
ム１０４から直接の蒸気で冷却される。分離器１６の壁
の温度は、囲包体１２の壁の温度よりも僅かに高いだけ
である。従って、分離器壁の膨張は炉区域３０の壁の膨
張と同様であり、分離器は炉区域３０の一体的な部分と
考えられる。

【００７５】炉区域３０内で創生され、分離器１６から
の再循環によって増強される高乱流は、より安定な燃焼
を提供する熱的慣性つまり「熱フライホイール効果」を
創生する。流動床はいかなる所定時においてもより多く
の材料が炉区域３０内に滞留するのを許容し、大きな熱
量及び余分の乱流は、炉区域３０内において冷温点又は
過熱点が生じる潜在性を大きく減少させ、これによって
燃焼不良の層状ポケットが発生する潜在性を減少させ
る。

【００７６】炉区域３０の下方部分における低い燃焼温
度及び還元雰囲気は、代表的には１５０−２００ｐｐｍ
ｖの範囲であるＮＯｘ放出を提供する。これは、慣用の
燃焼において代表的に達成される２００−３５０ｐｐｍ
ｖのＮＯｘ濃度と比較して好ましいものである。反応器
１０はまた、低過剰空気（５０％）及び低未燃焼炭素
（代表的には１％以下）により８１％より優れたボイラ
ー効率を達成する。これはまた、未処理のＭＳＷを燃焼
する慣用の燃焼器の約７０％というボイラー効率及び慣
用のＲＤＦ燃焼器の約７５％というボイラー効率と比較
して好ましいものである。また、反応器１０内における
熱交換率の制御における融通性は反応器１０に優れたタ
ーンダウン容量を与え、燃焼ガス温度を僅かに変化させ
るだけで約５０％〜１００％の範囲の負荷を許容する。

【００７７】反応器１０のこれらの利点及び優れた燃料
融通性にもかかわらず、ＭＳＷから生成されたＲＤＦの
熱量及び水分含有量の変化により、依然として所望床温
度を維持することは困難である。従って、炉区域３０内
に補助加熱器７３が設けられ、炉区域３０内における所
望の温度を維持するために必要に応じて追加の熱を提供
する。補助的な熱は、床内ランス、フリーボードバーナ
ー、及び／又はダクト内バーナー等の源によって提供さ
れる。

【００７８】炉区域３０の操作及び流動化中、比較的大
きな粒状材料は炉区域３０の底部において格子２８上又
はその近くに堆積し易い。ＲＤＦ−３は、材料の少くと
も９８％が３．２５インチ（８．２５５ｃｍ）四方メッ
シュスクリーンを通過するように処理されているが、一
つの次元においてこの寸法の何倍もの物体が燃料処理装
置を通過すると考えられる。レンガ又は金属の大きすぎ
る片又はワイヤの長い片等の物（これも以下「比較的大
きい粒状材料」と称する）は燃料処理装置を通過するこ
とができる。大量に存在した場合、この比較的大きな粒
状材料は局所的非流動化及び過熱点の原因となることが
ある。さらに、この比較的大きな粒状材料は代表的な燃
焼器のノズルに巻き込まれたり詰まったりする場合があ
る。

【００７９】これらの問題を回避するために、炉区域３
０、導管７４、及びストリッパー／冷却器区域８０は、
以下に説明するようにこのような比較的大きな粒状材料
を迅速且つ効果的に除去することを容易にするように設
計されている。炉区域中の指向ノズル３８は、流動化空
気の実質的に水平な噴射が比較的大きな粒状材料を傾斜
格子２８を下方に導管７４まで強制的に搬送するように
配置されている。同様に、導管７４及びストリッパー／
冷却器区域８０中のノズル３８は、比較的大きな粒状材
料を導管７４からストリッパー／冷却器８０を横切って
ドレン７８へと強制的に搬送する。比較的大きな粒状材
料は廃棄のためにドレン７８を経て除去される。指向ノ
ズル３８は、比較的大きな粒状材料が堆積し、非流動化
し、過熱し、又は大きな塊として融合する前に、これを
強制的にドレン７８へと搬送する。

【００８０】ストリッパー／冷却器区域８０はバッフル
又は隔壁を有しない単一の区画からなるため、ストリッ
パー／冷却器区域８０はバッチモードで操作される。バ
ッチモードにおいて、ストリッパー／冷却器区域８０は
各サイクルを実質的に空で開始する。比較的大きな粒状
材料を含む粒状材料の炉区域３０からストリッパー／冷
却器区域８０への流れは、源８８及びプレナム８６から
導管７４へと流動化空気を導入することにより開始す
る。ストリッパー／冷却器区域８０が比較的大きな粒状
材料を含む所望量の粒状材料で満たされると、導管７４
への流動化空気、よって炉区域３０からストリッパー／
冷却器区域８０への粒状材料の流れは停止する。

【００８１】この点において、ストリッパー／冷却器区
域８０内におけるプレナム部分８２Ａ及び８２Ｂからの
流動化空気による比較的大きな粒状材料からの比較的微
細な粒状材料のストリップは、かような比較的微細な粒
状材料が所望程度まで減少されるまで行なわれる。この
比較的微細な粒状材料の一部は、導管７６及び囲包体１
２の後壁２０の開口４８を経て炉区域３０へと返却され
る。また、比較的微細な粒状材料中に滞留する炭素は、
温度が燃焼温度より高いうちに燃焼する。プレナム部分
８２Ａ及び８２Ｂからの流動化空気はまた、ストリッパ
ー／冷却器区域８０内に残留する比較的大きな粒状材料
を冷却するようにも作用する。プレナム部分８２Ａ及び
８２Ｂ、及び独立して調節可能な流動化空気の源８４Ａ
及び８４Ｂの使用により、ストリッパー／冷却器区域８
０内におけるストリップ及び冷却機能に関する融通性を
提供する。

【００８２】ストリッパー／冷却器区域８０内の粒状材
料が所望の廃棄温度に降下すると、ドレン７８のバルブ
９０が開放され、比較的大きな粒状材料を含む粒状材料
がドレン７８を経て廃棄のために除去される。そしてバ
ッチ処理が繰り返される。

【００８３】一回のバッチサイクル全体に要する時間は
代表的には３０分のオーダーである。継続時間及びサイ
クル頻度は、ボイラー負荷及び燃焼される燃料の形式及
び組成によって当然変化する。充填及びサイクル時間は
比較的短いので、炉区域３０からストリッパー／冷却器
区域８０への固体移送速度は平均底部灰排出速度の数倍
である。この結果、炉区域３０、導管７４、及びストリ
ッパー／冷却器区域８０からドレン７８への廃棄のため
の比較的大きな粒状材料の流し出しが生ずる。この流し
出し作用は、炉区域３０、導管７４、又はストリッパー
／冷却器区域８０中の比較的大きな粒状材料の堆積を防
ぐ。

【００８４】図１を参照して、分離された熱煙道ガスは
分離器１６から導管９８へと通過する。塩化物腐食は管
金属温度の関数であるため、また最終過熱器１１０Ａの
管金属温度が比較的高いため、煙道ガスが最終過熱器１
１０Ａへと通過し、それを横切る前にその温度を低下さ
せるために、蒸気発生器管群１０２が設けられる。約１
２５０°Ｆ（６７７℃）より高い温度において、塩化物
等の化合物からの酸破壊作用のため、煙道ガスは最終過
熱器１１０Ａの管表面の過剰な腐食の原因となりがちで
ある。そのため、熱煙道ガスは導管９８中及び冷却管１
０６を越えて通過し、熱煙道ガスが熱回収領域１００へ
と通過する前にこれを１２５０°Ｆ（６７７℃）未満に
冷却する。

【００８５】粒状材料の一部は、熱煙道ガスが導管９８
に入り、冷却管１０６を横切って通過する際、この熱煙
道ガスに同伴されたままである。この粒状材料の一部は
冷却管１０６に衝突し、これに付着し、冷却管１０６を
渡っての熱交換速度を低下させることのある付着物を形
成する。この付着物はまた、煙道ガスの通路を妨害し、
蒸気発生器管群１０２を渡っての圧力降下を増加させる
詰まりの原因ともなりえる。上述のとおり、ヘッダー１
０８を叩いてヘッダー１０８及び管１０６の振動を誘発
し、管１０６上に形成された付着物を除去する機械的ラ
ッパー（図示せず）が使用される。機械的ラッパーは、
冷却管１０６上に塩化物破棄作用に関連する腐食を減少
させる灰付着物の保護層を残す傾向があるため、機械的
ラッパーは蒸気スートブロワーよりも好ましい。対照的
に、蒸気スートブロワーは灰付着物の保護層を除去する
ことにより、高塩素燃料を燃焼させるプラントにおける
管消耗又は腐食を促進することがわかっている。

【００８６】導管９８内の蒸気発生器管群１０２上を通
過した後、冷却された煙道ガスは次に熱回収領域１００
へと通過し、まず最終過熱器１１０Ａを、次に一次過熱
器又はエコノマイザー１１０Ｂ及びエコノマイザー又は
一次過熱器１１０Ｃを横切る。より低い管金属温度を提
供するために、最終過熱器１１０Ａ内の冷却流体は、煙
道ガスと平行に流れる。過熱器１１０Ａ、一次過熱器又
はエコノマイザー１１０Ｂ、及びエコノマイザー又は一
次過熱器１１０Ｃは、低い管間速度を有する大きく、明
確な間隔を提供し、粒状材料のいかなる付着物の蓄積を
も最小限とするように設計される。それにもかかわら
ず、過熱器１１０Ａにはまた望ましくない付着物を除去
するために機械的ラッパーが設けられる。煙道ガスは約
４２５°Ｆ（２１８℃）にて熱回収領域１００を出る。

【００８７】冷却された煙道ガスは熱回収領域１００を
出て、乾燥煙道ガススクラッバー１１２へと通過する。
煙道ガスの酸性ガス成分（主に二酸化硫黄、塩酸、及び
フッ化水素酸）を中和するために、石灰スラリーがスク
ラッバー１１２中に噴霧及び噴射される。スラリー中の
水は熱煙道ガスによって蒸発され、乾燥した粉末状反応
生成物が生成される。また、少量の活性炭が石灰スラリ
ーと混合され、特定の微量重金属、ダイオキシン、及び
有機化合物の放出をさらに低下させるために、スクラッ
バー１１２中に噴霧される。処理及び冷却された煙道ガ
スは次に約２７５°Ｆ（１３５℃）にてスクラッバー１
１２を出て、布フィルターバグハウス１１４へと通過す
る。

【００８８】バグハウス１１４において、主にフライア
ッシュ、乾燥スクラッバー反応生成物、及び未反応石灰
からなる残りの粒状材料は、マルチプルモジュールユニ
ットとして包含される布フィルターバッグの列上に集め
られる。集められた材料は、正常な煙道ガス流と反対に
流れる圧縮空気のパルスを使用してバッグから定期的に
除去される。

【００８９】処理及び冷却された煙道ガスは次に、大気
中への廃棄つまり放出のために煙突１１６へと通過す
る。

【００９０】

【発明の効果】前述の装置及び方法の結果いくつかの利
点が生じる。例えば、本発明の装置及び方法により、流
動床反応器を、移動性つまり移動格子炉、ストーカーボ
イラー、又はロータリーキルン焼却炉を含む、機械的問
題または欠陥をより生じ易い複雑な燃焼装置を使用する
ことなく、清浄且つ効果的にＲＤＦを燃焼するために使
用することができる。傾斜格子２８表面及び指向ノズル
３８の使用により、比較的大きな粒状材料が装置中に堆
積して、非流動化、過熱点、又は種々の出口、導管又は
ドレンの閉塞等の問題を引き起こす前に、炉区域３０、
導管７４、及びストリッパー／冷却器区域８０を横切っ
てドレン７８へと比較的大きな粒状材料を効率的に搬送
する。また、炉区域３０の下方及び分離器１６中におけ
る保護耐火層３６及び炉区域３０の上方部分における保
護ウェルドオーバーレイ７２の使用により、反応器１０
は塩化物破壊作用による過剰な腐食に対して保護され
る。さらに反応器１０は、慣用の廃棄物−エネルギー焼
却炉よりも、より適切、効率的、且つ完全な燃焼を提供
すると同時に、優れた融通性及び公害制御を提供する。

【００９１】本発明の範囲を逸脱することなく、上述の
好ましい実施態様を変更することができることが理解さ
れる。例えば、反応器１０は第３種ＲＤＦを燃焼するも
のとして説明されるが、他の分類のＲＤＦ並びにＭＳＷ
又は他の燃料を反応器１０中で燃焼させてもよいことが
理解される。また、開示された公害制御装置及び技術
は、燃焼される燃料及び所望の公害制御の形式及び度合
い等の事項に応じて、いくつの組み合わせにおいても、
または削除若しくは他の装置又は技術と置換して使用し
てもよい。例えば炉区域３０内において二段階燃焼を用
いる必要はなく、同様に選択的非触媒還元を省略及び／
又は他の公害制御方法と置換してもよい。さらにストリ
ッパー／冷却器区域８０は好ましくはバッチモードで操
作されるが、ストリッパー／冷却器区域８０はまた連続
または他のモードで操作されてもよい。

【００９２】改変、変更及び置換の度合いが先行する開
示中に意図され、ある場合には発明のある特徴を他の特
徴の関連する使用なしに用いることもある。開示された
実施態様並びに本発明の別の適用は、先行する明細書及
び図面により当業者に示唆されるであろう。従って添付
請求項は広く、発明の範囲と合致する態様にて解釈され
るのが適当である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の特徴を組み込んだ流動床反応器
の概略図である。

【図２】図２は図１の流動床反応器の一部拡大概略図で
ある。

【図３】図３は図１の反応器で使用する格子の拡大一部
分解図である。

【図４】図４は図１の反応器の炉壁の一部の斜視横断面
図である。

【図５】図５は図１の反応器において使用するＲＤＦ供
給装置の一部の拡大斜視図である。

フロントページの続き (72)発明者 ウォルター・アール・キャンプベル，ジュ ニア アメリカ合衆国ニュージャージー州07083, ユニオン，ポーター・ロード・1659 (72)発明者 スティーブン・ジェー・ゴイディッチ アメリカ合衆国ペンシルバニア州18071, パーマートン，コロンビア・アベニュー・ 401 (72)発明者 ジョン・タン アメリカ合衆国ニュージャージー州08691, ロビンズビル，ペンローズ・レーン・２ (72)発明者 イクバル・エフ・アブデュラリー アメリカ合衆国ニュージャージー州07869, ランドルフ，ライラック・プレイス・13 (72)発明者 ジョン・ファレン アメリカ合衆国ニュージャージー州08876, ソマービル，アルゴンクィン・トレイル・ ３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前壁と、二つの側壁と、後壁とを有する
   囲包体と、 前壁と、二つの側壁と、後壁とを有する室であって、該
   室の前記前壁は前記囲包体の前記後壁に隣接して配置さ
   れる室と、 前記囲包体及び前記室内に配置される粒状材料を支持
   し、前記囲包体と前記室との下方部分を横切って延長し
   て、前記囲包体を炉区域と該炉区域の下方に配置される
   第一プレナムとに分割し、前記室をストリッパー／冷却
   器区域と該ストリッパー／冷却器区域の下方の第二プレ
   ナムとに分割する粒状材料を支持するための格子であっ
   て、前記ストリッパー／冷却器区域は、前記ストリッパ
   ー／冷却器区域から比較的大きな粒状材料を除去するた
   めのドレンを有し、前記室は、前記粒状材料を前記炉区
   域から前記ストリッパー／冷却器区域へと通過させるた
   めに前記囲包体の下方部分に接続され、前記格子は、前
   記囲包体内で該囲包体の前記前壁から該囲包体の前記後
   壁へと下方に傾斜し、前記室内で該室の前記前壁から前
   記ドレンへと下方に傾斜する格子と、 比較的大きな粒状材料を含む粒状燃料材料を導入するた
   めの手段と、 前記炉区域内の前記粒状燃料材料を流動化するために前
   記第一プレナムから前記炉区域へと流動化ガスを通過さ
   せるため、及び前記炉区域内の前記比較的大きい粒状材
   料を、前記炉区域の前記後壁に向けて及び前記ストリッ
   パー／冷却器区域内へと向けるために、前記囲包体内で
   前記格子を通して配置される第一の複数のノズルと、 前記ストリッパー／冷却器区域内の粒状燃料材料を流動
   化するために前記第二プレナムから前記ストリッパー／
   冷却器区域へと流動化ガスを通過させるため、及び前記
   ストリッパー／冷却器区域内の前記比較的大きな粒状材
   料を廃棄のために前記ドレンへと向けるために、前記室
   内で前記格子を通して配置される第二の複数のノズルと
   を含み、 前記第一及び第二の複数のノズルは前記格子を通して配
   置されて、前記炉区域及び前記ストリッパー／冷却器区
   域内の各々前記第一及び第二の複数のノズルの露出を最
   小限とし、前記比較的大きい粒状材料が前記炉区域から
   前記ストリッパー／冷却器区域及び前記ドレンへと通過
   する際の、前記比較的大きな粒状材料の詰まりを減少さ
   せることを含む流動床反応器。
2. 【請求項２】 比較的大きい粒状材料を含む廃物由来燃
   料を炉区域へと導入する工程と、 前記比較的大きい粒状材料を前記炉区域から前記ストリ
   ッパー／冷却器区域へと通過させる工程と、 前記炉区域と前記ストリッパー／冷却器区域とをそれぞ
   れ流動化させるため、及び前記比較的大きな粒状材料が
   前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区域及び廃棄
   のために前記ドレンへと通過するのを促進するために、
   前記炉区域と前記ストリッパー／冷却器区域内へと流動
   化ガスを導入する工程とを含む、流動床反応器の操作方
   法。
3. 【請求項３】比較的大きい粒状材料を含む廃物由来燃料
   を炉区域へと導入する工程と、 前記比較的大きい粒状材料を前記炉区域から前記ストリ
   ッパー／冷却器区域へと通過させる工程と、 前記炉区域と前記ストリッパー／冷却器区域とをそれぞ
   れ流動化させるため、及び前記比較的大きな粒状材料が
   前記炉区域から前記ストリッパー／冷却器区域及び廃棄
   のために前記ドレンへと通過するのを促進するために、
   前記炉区域と前記ストリッパー／冷却器区域内へと流動
   化ガスを導入する工程と、 前記ストリッパー／冷却器区域中に所望量の大きな粒状
   材料が含有された後に、前記炉区域から前記ストリッパ
   ー／冷却器区域への前記大きな粒状材料の流れを一時的
   に中断する工程と、 前記ストリッパー／冷却器区域内の前記所望量の前記大
   きな粒状材料を冷却する工程と、 前記冷却された大きな粒状材料を前記ストリッパー／冷
   却器区域から排出する工程と、 前記炉区域から前記排出されたストリッパー／冷却器区
   域への前記大きな粒状材料の通過を再開させ、それによ
   り前記ストリッパー／冷却器区域をバッチモードで操作
   する工程とを含む、流動床反応器の操作方法。
4. 【請求項４】 前壁と後壁とを有する囲包体と、 前壁と後壁とを有する室であって、該室の前記前壁が前
   記囲包体の前記後壁に隣接して配置される室と、 前記囲包体及び前記室内に配置され、前記囲包体及び前
   記室の下方部分に渡って延長して、前記囲包体を炉区域
   と該炉区域の下方に配置される第一プレナムとに分割
   し、前記室をストリッパー／冷却器区域と該ストリッパ
   ー／冷却器区域の下方の第二プレナムとに分割する、粒
   状材料を支持するための格子であって、前記ストリッパ
   ー／冷却器区域は前記ストリッパー／冷却器区域から大
   きな粒状材料を除去するためのドレンを有し、前記室
   は、粒状材料を前記炉区域から前記ストリッパー／冷却
   器区域へと粒状材料を通過させるために、前記囲包体の
   下方部分に連結され、 前記格子は、前記囲包体内で該囲包体の前記前壁から該
   囲包体の前記後壁へと下方に傾斜し、前記室内で該室の
   前記前壁から前記ドレンへと下方に傾斜する格子と、 大きな粒状材料を含む粒状燃料材料を前記炉区域内へと
   導入するための手段と、 前記囲包体に隣接して配置され、前記炉区域の上方部分
   から煙道ガスと同伴粒状材料との混合物を受理し、前記
   煙道ガスから前記同伴粒状材料を分離し、また前記分離
   された粒状材料の少くとも一部を前記炉区域の下方部分
   に返却するために前記囲包体に接続される分離器と、 前記分離器に隣接して配置され、前記分離煙道ガスを受
   理するために導管によって前記分離器に接続される熱回
   収領域であって、該熱回収領域は、内部に配置される複
   数の熱交換表面を有し、該熱交換表面が前記分離煙道ガ
   スと熱伝達連通し、前記分離煙道ガスを冷却する熱回収
   領域と、 蒸気ドラムと、該蒸気ドラムと流体流連通し、前記蒸気
   ドラムから前記導管を通して下方に延長して、前記導管
   中を通過する前記煙道ガスと熱伝達連通する複数の管
   と、前記蒸気ドラムの下方に配置される複数のヘッダー
   とを有する蒸気発生器管群であって、前記管は、前記複
   数のヘッダーまで延長し、前記複数のヘッダーを前記蒸
   気ドラムと流体流連通に位置させ、前記複数のヘッダー
   は、前記複数の管に蓄積する付着物が、前記複数のヘッ
   ダーと前記複数の管との振動を誘発することにより前記
   複数の管から除去されるような寸法とされる蒸気発生器
   管群とを含む流動床反応器。