JPH06347015A - 焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】炉床の回転による遠心力と炉床の傾斜とによっ
て被焼却物を大、小の粒類と粉灰に分離して新燃層を作
り出すことにより連続燃焼を行い、被焼却物の完全燃焼
を行うことができ、小規模な装置でも高い燃焼効率が得
られる焼却炉を提供する。 【構成】皿状の炉床に向けて空気噴出棟を上方からに突
出して設ける。空気噴出棟の外周に前記炉床と平行に穿
設した複数の水平噴出口と、前記炉床に相対して螺旋状
に傾斜して穿設した複数の傾斜噴出口を設ける。炉床の
下方に連結して回転装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鶏糞、汚泥、スラッ
ジ、廃液、廃油、廃プラスチック、木屑、塵芥等を混合
焼却するために使用される焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に従来の廃棄物焼却炉としては、ス
トカー炉、キルン炉、円盤撹拌炉、堅型多段炉、逆燃焼
炉、階段火格子炉、流動砂層炉等が公知である、前記こ
れらの焼却炉においては、その燃焼性を向上させるため
に撹拌手段を設け、一方向のみに移動する火床に新燃層
を連続的に作りだす方法が採られてた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高熱の
炉内に金属性の撹拌装置を設けたり、階段火格子、投炭
機、及び火床内部全体に被焼却物を拡散させる装置等
は、寿命が短く、構造も複雑なため、取り替えに費用や
労力を要するばかりでなく、付随する設備等も大型のも
のとなるため過大な消費電力や設置用地を要するという
問題がある。また、上記いずれの焼却炉においても火床
の移動が一方向のみであるため一定の燃焼時間しか確保
できず、焼却の遅い物は未燃焼のまま排出されるという
欠点がある。このため、本出願人は先に特願平２−１９
６７０２号及び特願平２−３３８７０９号をもってこの
種の焼却炉の出願を行った。特に特願平２−３３８７０
９号による焼却炉は、変速回転可能に設けられた碗状の
炉床と、該炉床の略中央部に突出開口された灰排出口
と、前記炉床の上部を覆う炉頭と、送風機に連結され略
下方向に向けて前記炉頭に穿設された一次燃焼孔と、同
じく送風機に連結され、炉心に向けて前記炉頭に穿設さ
れた多数の二次燃焼孔とからなり、前記炉床を傾動保持
可能に設けると共に、前記一次燃焼孔と二次燃焼孔とを
給気調整弁を介して連結することにより構成されてい
る。そして、このように構成することにより、以下のよ
うな効果をもたらすものである。すなわち、 （ａ） 炉床の回転による遠心力と炉床の傾斜とによっ
て被焼却物は転動分離を繰り返すことになり、その結
果、焼却炉内に撹拌装置を設ける必要がないので、焼却
炉内の構造が簡単になると共に、故障の虞れもなくなり
連続燃焼を行うことができる。 （ｂ） 一次燃焼給気孔からの給気により、新燃層の炎
は炉床の周縁に添うように旋回して中央に向かった太い
輪状となるので、炉床を高熱に保って被焼却物の乾燥を
促進することができると共に、灰塵を中央に向かわせる
ことができる。 （ｃ） 軽い灰分は、炉床の回転による遠心力の影響を
ほとんど受けず、一次燃焼給気孔からの風圧及び流動砂
や重い焼却物の転動による押圧作用によって灰排出出口
に至り自然に排出される。 （ｄ） 二次燃焼給気孔からの給気により、灰塵の舞い
上がりを押さえることができる。 （ｅ） 灰塵よりも重い物を焼却する場合には炉床を傾
斜させ、灰塵よりも軽いものを焼却する場合には炉床を
水平状態で低速回転させ、且つ二次燃焼給気孔からの給
気によって焼却することにより灰塵を排出口から自然に
排出させることができる。 前述の装置は上記問題を解決するために開発されたもの
である。そして本発明もまたこの問題点に鑑み開発され
たものであり、本出願人の知見による海岸の波打現象を
応用したものである。これは九州東部日向灘の美々津海
岸のように海岸線に石粒が分布する海岸において、波の
回転が海岸の傾斜を昇降する運動により、海岸の高い所
から大、中、小の小石、砂の順番に整然と分離している
状態がみられる現象である。本発明は、この海岸の波打
による回転と傾斜の登拳現象による石粒の分離に着目し
開発されたものであり、被焼却物を大、小の粒類と粉灰
に分離して新燃層を作り出し焼却することにより、被焼
却物の完全燃焼を行うことができ、また撹拌設備、火格
子及びストーカー等が不要となり且つ小規模な装置で済
むため経済的効果も高い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】このため本発明では、焼
却炉を変速回転可能及び傾斜角度可変に設けられた皿状
の炉床と、炉床の周囲に設けられた傾斜部と、炉床の上
方に設けられた空気噴出手段とから成り、炉床に係る遠
心力と炉床の傾斜に係る重力の作用により廃棄物を分離
して焼却する焼却炉において、前記炉床は上昇斜面と、
下降斜面とを有し、炉床を回転流動する被焼却物の回転
中心点を炉床の回転中心とは別に前記上昇斜面寄りに偏
心して発生させると共に、前記空気噴出手段は前記炉床
の回転に相対して旋回構造の送風をし、且つ燃焼部の内
側と外側を上方から包囲した構造の送風をすることより
構成したものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る焼却炉の縦断面図、図２は炉
床の作動状態を示す斜視図、図３は本発明に係る焼却炉
の他の実施例を示す縦断面図である。

【０００６】図１、に示すように、略円筒形の外套１の
内側には皿状の炉床２が配置されている。その上方から
炉床２には空気噴出棟４が上方から突出して設けられお
り、その空気噴出棟４の外周には、その上部に前記炉床
２と平行に穿設された複数の水平噴出口４ａと、それか
ら下方に並び、且つ前記炉床２に対向して螺旋状に下方
に傾斜して穿設された複数の傾斜噴出口４ｂが設けられ
ている。ここで前記水平噴出口４ａは燃焼部に対して外
側からの給気を行い、前記傾斜噴出口４ｂは燃焼部に対
して内側からの給気をするようにされている。炉床２の
下方には回転装置９が設けられており炉床２を回転させ
ることができるようにされている。

【０００７】ここで、回転装置９について説明する。冷
却室５の内部には水が収容されており下方に向かって給
水管６とオーバーフローした水を排出するための排水管
７が連通して設けられ、その周囲はパッキングされてい
る。そして、基台８に固定して設けられたターンテーブ
ル９ｂに装着され、炉床２は回動自在に軸支されてい
る。尚、ターンテーブル９ｂは同じく基台８上に配設さ
れた駆動源としての油圧モーター９ａに連結されてい
る。基台８の端部には、それぞれ油圧ジャッキ１０が連
結されており、これを駆動させることにより基台８を傾
動させて炉床２を任意の角度で保持することができるよ
うにされている。

【０００８】外套１には投入口１１及び１２が設けら
れ、さらに天井部１ａには、その斜め上方に向かってそ
れぞれ排気口１ｂが設けられている。さらに天井部１ａ
の上部にはボイラー１３が設けられ炉温の制御と余熱利
用ができるようにされている。また、図３に示ように天
井部１ａに廃液投入ノズル１８を設け、燃焼炉内に廃液
を投入し、廃液の処理と炉温の制御を兼ねて行うように
したものでも良い。尚、図１中、１４は覗窓、１５は温
度計、１６は廃油バーナー、１７はフレムアイ（光セン
サー）である。

【０００９】次に本実施例の作用について説明する。先
ず、投入口１１及び１２から炉床２内へ被焼却物を投入
する。次いで油圧ジャッキ１０を駆動させることにより
基台８を調節し傾動させて炉床２を適切な傾斜角度で保
持する。次いで廃油バーナー１６によって被焼却物に点
火する。この状態で油圧モーター９ａを駆動させ、炉床
２を回転させる。そして炉床２の傾斜角度を微調節す
る。このときの傾斜角度は被焼却物が斜面を流動する状
態が可視できる角度に設定する。これらの作動により回
転する炉床２上には上昇斜面Ａと下降斜面Ｂが現出す
る。そして、炉床２の回転による遠心力と炉床２の斜面
に係る重力の作用により被焼却物は流動分離を繰り返
し、たえず新鮮な燃焼層が上面に露出した状態となり、
更に空気噴出棟４の傾斜噴出口４ｂから燃焼部の内側に
噴出される旋回風（一次燃焼給気）により酸欠状態の高
発熱体が燃焼するのに対して水平噴出口４ａから燃焼部
の外側に噴出される多段の旋回風（二次燃焼給気）が燃
焼部の内側と外側を上方から包囲して燃焼物を包み込み
酸欠を無くし、排煙や灰塵の舞い上がりを抑えることが
できる。ここで、酸欠状態の高発熱体が燃焼する際に同
時発生する炎と黒煙により火床に達する酸素の量が減少
し燃焼を抑えて一次燃焼給気と二次燃焼給気の自然な調
節が成され発熱量の変化に対応して給気を制御すること
ができ良好な連続燃焼状態を得られる。このとき炎と黒
煙をフレムアイ（光センサー）１７が感知し送風機のダ
ンパー（図示せず）を開放し給気を行うのであるが、黒
煙の発生とその給気の時機に誤差があるため一瞬間の不
完全燃焼状態が生じてしまう、本発明では前記の一次燃
焼給気による前記の作用によりその一瞬間の不完全燃焼
状態を解消することができる。

【００１０】ここで、被焼却物が流動分離する状態の詳
しい説明をすると、炉床の下降斜面Ｂでは被焼却物が上
から下へ流動して行き、炉床の直径の大きい外周部近傍
では遠心力により被焼却物は上昇斜面Ａを下から上へ流
動する。この上昇流と下降流の接点を中心に渦巻流Ｗが
発生する。これは炉床の回転による遠心力と炉床の傾斜
に作用する重力とにより創出されるものであり、その渦
巻流の中心点Ｃは炉床２の回転中心軸ｌとは別に上昇斜
面側寄りに偏心して発生移動する。そして被焼却物はこ
の渦巻流Ｗの中心点Ｃから外に向かって大きい固形物か
ら順に表出して新燃層を形成し焼却される。また、泥状
の鶏糞、汚泥、スラッジ、は流動しながら乾燥してゆく
際に雪だるまのように丸い固形状を呈し、焼却後は粉灰
となる。

【００１１】焼却された粉灰は炉床の外周部分である傾
斜部３に移動して流動を続ける。このとき渦巻流Ｗの回
転が粉灰層に作用して流動波Ｖを生じさせる、この流動
波Ｖは流動する粉灰層の上昇斜面Ａの頂部から下降斜面
Ｂに懸けて発生し、新鮮な燃焼層である被焼却物の中、
小粒類の固形物を炉床上方より落下表出させ渦巻流Ｗの
中心点Ｃに向かって収束させる。焼却が進み粉灰の量が
増すと固形物の渦巻流Ｗは下降斜面Ｂの炉床の斜面低辺
部で傾斜部を流動する粉灰層の下部に潜り込み粉灰を押
し上げ傾斜部３を乗越させて排出する。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成して被焼却
物を大、小の粒類と粉灰に分離して新燃層を作り出し焼
却することにより、良好な連続焼却状態が得られので、
被焼却物の完全燃焼を行うことができ、焼却後の粉灰は
炉床底辺部から自然に排出されるという優れた効果があ
る。また撹拌設備、火格子及びストーカー等が不要とな
り且つ他型の焼却炉の一方向燃焼に対して炉床の回転に
よる繰返し燃焼ができ、小規模な装置で高い燃焼効率が
得られるので、経済的効果も高いという優れた効果があ
る。

【００１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却炉の縦断面図である。

【図２】炉床の作動状態を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る焼却炉の他の実施例を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 外套 １ａ 天井部 １ｂ 排気口 ２ 炉床 ３ 傾斜部 ４ 空気噴出棟 ４ａ 水平噴出口 ４ｂ 傾斜噴出口 ５ 冷却室 ６ 給水管 ７ 排水管 ８ 基台 ９ 回転装置 ９ａ 油圧モーター ９ｂ ターンテーブル １０ 油圧ジャッキ １１ 投入口 １２ 投入口 １３ ボイラー １４ 覗窓 １５ 温度計 １６ 廃油バーナー １７ フレムアイ（光センサー） １８ 廃液投入ノズル Ａ 上昇斜面 Ｂ 下降斜面 Ｃ 中心点（渦巻流Ｗの中心点） Ｗ 渦巻流

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速回転可能及び傾斜角度可変に設けら
   れた皿状の炉床と、炉床の周囲に設けられた傾斜部と、
   炉床の上方に設けられた空気噴出手段とから成り、炉床
   に係る遠心力と炉床の傾斜に係る重力の作用により廃棄
   物を分離して焼却する焼却炉において、前記炉床は上昇
   斜面と、下降斜面とを有し、炉床を回転流動する被焼却
   物の回転中心点を炉床の回転中心とは別に前記上昇斜面
   寄りに偏心して発生させると共に、前記空気噴出手段は
   前記炉床の回転に相対して旋回構造の送風をし、且つ燃
   焼部の内側と外側を上方から包囲した構造の送風をする
   ことを特徴とする焼却炉。