JPH0656252B2 - 廃棄物のバッチ式焼却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂やゴム等を含む産業・都市廃棄物を
乾溜ガス化方式で焼却するためのバッチ（回分）式焼却
装置において、その焼却制御方法に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

合成樹脂やゴム等を含む産業・都市廃棄物を焼却する場
合、最近では、焼却時に発生する有害ガスの略完全なク
リーン化を図ること、及び燃焼温度を下げることより燃
焼炉における耐久性の向上を図る等のために、廃棄物
を、一旦、一次燃焼炉内において部分燃焼してガス化
し、次いで、この一次燃焼炉において発生した可燃性ガ
スを、二次燃焼炉内に導き、この二次燃焼炉内において
二次燃焼空気との混合によって完全燃焼すると云ういわ
ゆる乾溜ガス化焼却方式が採用されている。

そして、この乾溜ガス化焼却方式に使用されている従来
のバッチ式の一次燃焼炉は、例えば、特公昭５５−４４
２８３号公報及び特開昭６１−２１７６１８号公報に記
載されているように、廃棄物の適宜量を投入した一次燃
焼炉の底部にロストルを形成し、このロストルの下部に
燃焼用の空気を供給し、ロストル上において廃棄物の部
分燃焼と、部分燃焼後における未燃物の炭素燃焼とを行
うように構成したものであった。

しかし、このものは、ロストルの下側に、廃棄物の部分
燃焼に必要な空気と、部分燃焼後の未燃物の炭素燃焼に
必要な空気とを同時に供給するもので、そのロストル上
では、廃棄物の部分燃焼の進行に引き続いて、この部分
燃焼後における未燃物の炭素燃焼が行なわれることによ
り、廃棄物の部分燃焼と未燃物における炭素燃焼とが相
互に促進されて、著しく高温になるから、廃棄物中に含
まれるガラス及び金属等の不燃物が凝結すること、及び
廃棄物中に含まれるアルカリ塩の溶融で焼却残灰を凝結
すると云ういわゆるクリンカーが急速に成長して、燃焼
を阻害する頻度が多発し、且つ、一次燃焼炉の耐久性が
低下するのであり、しかも、廃棄物の部分燃焼と未燃物
における炭素燃焼とが相互に促進される現象が局部的に
発生し、一次燃焼炉内に投入された廃棄物の層には、廃
棄物の部分燃焼と未燃物の炭素燃焼とが相互に局部的に
促進される部分に空洞部ができ、遂には、燃焼用の空気
がこの空洞部を吹き抜けることになるから、廃棄物の燃
焼を部分燃焼の状態に制御することができなくなる事態
を招来するのであった。

そこで、特公昭５８−２４４７３号公報は、一次燃焼炉
内において、その内部に適宜量だけ投入したゴム等の廃
棄物を部分燃焼し、次いで、この部分燃焼後における未
燃焼物の炭素燃焼を行うに際して、一次燃焼炉内に、上
部における部分燃焼室とその下部における未燃物燃焼室
とに区成するロストルを設けて、廃棄物をロストル上の
部分燃焼室において部分燃焼し、この部分燃焼後の未燃
物を、ロストルより下部の未燃物燃焼室に順次落下する
ことにより、この未燃物燃焼室で炭素燃焼するように構
成することを提案しており、これによると、廃棄物の部
分燃焼と、未燃物の炭素燃焼とを分けて行うので、その
燃焼が相互に促進される現象が少なくなり、空洞部の発
生を低減できる。

しかし、その反面、このものは、燃焼に必要な空気、つ
まり、廃棄部の部分燃焼に必要な空気及び未燃物の炭素
燃焼に必要な空気を、一纏めにして、前記未燃物燃焼室
の底部に供給すると言う構成にしており、未燃物燃焼室
内には、未燃物の炭素燃焼に必要な空気と、廃棄物の部
分燃焼に必要な空気とが同時に供給され、未燃物燃焼室
内における未燃物の炭素燃焼が、部分燃焼用空気のため
に旺盛になり、その炭素燃焼時における燃焼温度が著し
く高くなるから、未燃物の炭素燃焼中において、クリン
カーが急速に成長し、未燃物の燃焼を阻害するばかり
か、焼却残灰の取り出しをきわめて困難にし、更に、未
燃物燃焼室が高温になることは、当該未燃物燃焼室にお
ける炉壁の損傷が大きくなり、その耐久性を低下するの
であった。

また、実開昭５９−１８１３２号公報は、一次焼却炉に
適宜量投入した廃棄物を、一次焼却炉内において、当該
一次焼却炉内に供給した空気にて部分燃焼し、この部分
燃焼後における未燃物を、前記一次焼却炉とは別の未燃
物燃焼却炉に導き、この未燃物燃焼炉内において、当該
未燃物燃焼炉内に供給した空気によって炭素燃焼を行う
ことを提案しており、これによると、空気の供給を、廃
棄物の部分燃焼用と、部分燃焼後における未燃物の炭素
燃焼用とに別々に分けて行うので、前記特公昭５８−２
４４７３号公報のものが有する問題を解消することがで
きるものの、未燃物の炭素燃焼に際して発生した燃焼ガ
スを、前記一次焼却炉内に導くことなく、そのまま二次
焼却炉に導くものであって、未燃物の炭素燃焼に際して
発生する熱を、一次焼却炉における廃棄物の部分燃焼に
利用するものではないから、一次焼却炉からの排気ガス
の温度が、前記した各公報のものよりも低くなり、ひい
ては、二次焼却炉からの排気ガスの温度が低くなるの
で、この排気ガスが有する熱をボイラー等に回収する場
合における熱回収率が低いと言う問題があった。

本発明は、バッチ式の焼却装置において、前記各公報の
ものが有する問題を一挙に解消することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、適宜量投入した廃棄
物を部分燃焼してガス化するための一次燃焼炉と、該一
次燃焼炉でガス化した可燃性ガスを完全燃焼するための
二次燃焼炉とから成り、前記一次燃焼炉内に、当該一次
燃焼炉の内部を上部における部分燃焼室とその下部にお
ける未燃物燃焼室とに区成するロストルを設けて成るバ
ッチ式焼却炉において、前記一次燃焼炉内への燃焼用空
気の供給手段を、前記ロストルの下面部への廃棄物部分
燃焼用の空気供給手段と、未燃物燃焼室の底部への未燃
物炭素燃焼用の空気供給手段とで構成し、前記ロストル
の下面部への空気供給手段に、前記二次燃焼炉の出口温
度が高くなるとロストルの下面部への空気量を減少する
ようにした制御手段を設け、更に、前記未燃物燃焼室の
底部への空気供給手段に、前記未燃物燃焼室の温度が高
くなると未燃物燃焼室の底部への空気量を減少するよう
にした制御手段を設けることにした。

〔作 用〕

このように、廃棄物の部分燃焼に必要な空気をロストル
の下面部に供給する一方、部分燃焼後における未燃物の
炭素燃焼に必要な空気を未燃物燃焼室の底部に供給する
と、部分燃焼に必要な空気は、未燃物の炭素燃焼の箇所
を通過することがなく、換言すると、未燃物の炭素燃焼
が、部分燃焼に必要な空気によって促進されることがな
く、未燃物の炭素燃焼を、未燃物燃焼室の底部に供給す
る炭素燃焼用の空気によってのみ行うことができるか
ら、未燃物の炭素燃焼に際しての温度が、部分燃焼用の
空気のために上昇することを回避できる。

しかも、未燃物の炭素燃焼によってもたらされる高温燃
焼ガスが、部分燃焼室に上昇して、部分燃焼によって生
じた可燃性ガスと混合することにより、部分燃焼室での
高温燃焼う行うことができるから、二次燃焼炉の出口か
ら、高い温度の排気ガスを、長い時間にわたって排出す
ることができるのである。

一方、一次燃焼炉における部分燃焼室内での廃棄物の部
分燃焼により、可燃性ガスの発生量が多くなって二次燃
焼炉の出口温度が、必要以上に高くなれば、ロストルの
下面部への部分燃焼用の空気量が減少され、廃棄物の部
分燃焼が抑制されることにより、二次燃焼炉の出口温度
が大幅に高くなることを防止できるのであり、また、未
燃物燃焼室で未燃物の炭素燃焼に際して、未燃物燃焼室
の温度が高くなれば、未燃物燃焼室の底部への炭素燃焼
用の空気量の減少にて、炭素燃焼が抑制され、未燃物燃
焼室の温度がそれ以上に高くなることを防止できるので
ある。

〔発明の効果〕

従って、本発明によると、 ．未燃物の炭素燃焼に際しての燃焼温度の上昇を抑制
することができるから、未燃物燃焼室における炉壁の損
傷を低減できて、その耐久性を向上できる。

．二次燃焼炉の出口からの排気ガスの温度を、高い温
度に長い時間にわたって維持することができると共に、
その温度が大幅に上昇することを防止できるから、この
排気ガスが有する熱をボイラー等の熱回収装置によって
回収する場合において熱回収率を向上できると共に、熱
回収装置に対する熱負荷の変動を低減できる。

．未燃物燃焼室での未燃物の炭素燃焼に際して、未燃
物燃焼室の温度が高くなれば、未燃物燃焼室の底部への
炭素燃焼用の空気量の減少にて、炭素燃焼が抑制され、
未燃物燃焼室の温度がそれ以上に高くなることを防止で
きるから、未燃物燃焼室内におけるクリンカーの発生を
防止すること、及び未燃物燃焼室の耐久性を向上するこ
とを、より効果的に達成できる。

と言う効果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明すると、図に
おいて符号１は、上部に廃棄物の投入口３と可燃性ガス
出口４とを備えた一次燃焼炉を、符号２は、二次燃焼よ
りバーナ２６と送風機５からの二次燃焼用空気供給ノズ
ル６とを備えた二次燃焼炉を各々示し、前記一次燃焼炉
１の上部における可燃性ガス出口４は、前記二次燃焼炉
２の上部に接続され、前記二次燃焼炉２の下部に接続し
た燃焼ガス出口７は、集塵装置８、ボイラー等の熱回収
装置９及び排風用送風機１０を経て煙突１１に接続され
ている。なお、前記廃棄物の投入口３には、シャッター
３ａと蓋３ｂとを備え、シャッター３ａを閉じた状態で
蓋３ｂを開いて投入口３内に廃棄物を投入し、次いで、
蓋３ｂを閉じた状態でシャッター３ａを開くことによ
り、廃棄物を、一次燃焼炉１内に落下するように構成さ
れている。

前記一次燃焼炉１内における略中程部には、揺動回動す
る可動式のロストル１２を設けることにより、一次燃焼
炉１の内部を前記ロストル１２より上部における部分燃
焼室１３と、前記ロストル１２より下部における未燃物
燃焼室１４とに区成する。

前記ロストル１２の下面部には、送風機１５からの部分
燃焼用の空気供給口１６を開口する一方、前記未燃物燃
焼室１４の底部には、送風機１７からの炭素燃焼用の空
気供給管１８を設ける。

前記部分燃焼用の空気供給口１６には、前記二次燃焼炉
２からの燃焼ガス出口７に取付く温度計１９にて検出し
た温度Ｔ１により制御ユニット２０を介して開閉制御さ
れる流量制御弁２１を設ける。また、前記炭素燃焼用の
空気供給管１８には、前記一次燃焼炉１における可燃性
ガス出口４に取付く温度計２２、及び前記未燃物燃焼室
１４の上部に取付く温度計２３にて検出した温度により
制御ユニット２０を介して開閉制御される流量制御弁２
４を設ける。

一次燃焼炉１における部分燃焼室１３内に、廃棄物Ａを
投入し、部分燃焼用の空気供給口１６から空気を供給し
た状態で、廃棄物Ａに点火バーナー２５にて着火する
と、廃棄物Ａの中におけるガス化成分が部分燃焼によっ
てガス化して、可燃性ガスが発生し、この可燃性ガスが
可燃性ガス出口４を介して二次燃焼炉２内に導かれ、当
該二次燃焼炉２内において、空気供給ノズル６からの二
次空気と混合されたのち、二次燃焼用バーナ２６によっ
て略完全燃焼されたのち、燃焼ガス出口７から集塵装置
８、熱回収装置９及び排風用送風機１０を経て煙突１１
に排出されるのであり、この場合において、燃焼ガス出
口７における出口温度Ｔ１が或る温度（例えば、約１０
００℃）にまで高くなれば、制御ユニット２０を介し
て、前記部分燃焼用の空気供給口１６における流量制御
弁２１がその開度を閉じて、廃棄物Ａの部分燃焼を抑制
することにより、燃焼ガス出口７における出口温度Ｔ１
が、これ以上に高くなることがないように自動制御され
る。

一方、前記廃棄物Ａの部分燃焼室１３内での部分燃焼に
進行に伴い、炭素等の未燃物は、ロストル１２よりその
下部における未燃物燃焼室１４に順次落下し、この未燃
物燃焼室１４内において炭素燃焼される。

この燃焼の進行に伴い、一次燃焼炉１からの可燃性ガス
出口４における温度Ｔ２が次第に上昇するから、この温
度Ｔ２が或る温度（例えば、約８００℃）になったとき
において、前記ロストル１２を揺動回動することによ
り、未燃物の落下の促進を図ると共に、制御ユニット２
０を介して前記炭素燃焼用の空気供給管１８に対する流
量制御弁２４の開度を自動的に開き作動する。

すると、未燃物燃焼室１４の底部への空気の供給量が多
くなるから、未燃物燃焼室１４内に落下した未燃物Ｂの
炭素燃焼が促進される。この炭素燃焼に際して、未燃物
燃焼室１４内の温度が或る温度Ｔ３（例えば、約６００
℃）にまで高くなると、制御ユニット２０を介して、前
記炭素燃焼用の空気供給管１８に対する流量制御弁２４
の開度が閉じて、未燃物の炭素燃焼を抑制することによ
り、未燃物燃焼室１４の温度Ｔ３、これ以上に高くなる
ことがないように自動制御される。

そして、前記部分燃焼及び炭素燃焼が更に進行すると、
前記ロストル１２を揺動回動することにより、未燃物を
落下し、ロストル１２上に廃棄物がなくなるから、残り
少なくなれば、投入口３から部分燃焼室１内に新たな廃
棄物を投入し、前記未燃物燃焼室１４における炭素燃焼
の熱によって、新たな廃棄物の部分燃焼を行うのであ
る。

なお、新たな廃棄物の投入は、一次燃焼炉１からの可燃
性ガス出口４における温度Ｔ２に応じて炭素燃焼用の空
気供給管１８に対する制御弁２４を開く作動する時期の
前後の時期に行うようにしても良いのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す図である。 １……一次燃焼炉、２……二次燃焼炉、３……廃棄物投
入口、４……可燃ガス出口、６……二次燃焼用空気供給
ノズル、１１……煙突、１２……ロストル、１３……部
分燃焼室、１４……未燃物燃焼室、１６……部分燃焼用
の空気供給口、１８……炭素燃焼用の空気供給管、１
９，２２，２３……温度計、２０……制御ユニット、２
１，２４……流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】適宜量投入した廃棄物を部分燃焼してガス
   化するための一次燃焼炉と、該一次燃焼炉でガス化した
   可燃性ガスを完全燃焼するための二次燃焼炉とから成
   り、前記一次燃焼炉内に、当該一次燃焼炉の内部を上部
   における部分燃焼室とその下部における未燃物燃焼室と
   に区成するロストルを設けて成るバッチ式焼却炉におい
   て、前記一次焼却炉内への燃焼用空気の供給手段を、前
   記ロストルの下面部への廃棄物部分燃焼用の空気供給手
   段と、未燃物燃焼室の底部への未燃物炭素燃焼用の空気
   供給手段とで構成し、前記ロストルの下面部への空気供
   給手段に、前記二次燃焼炉の出口温度が高くなるとロス
   トルの下面部への空気量を減少するようにした制御手段
   を設け、更に、前記未燃物燃焼室の底部への空気供給手
   段に、前記未燃物燃焼室の温度が高くなると未燃物燃焼
   室の底部への空気量を減少するようにした制御手段を設
   けたことを特徴とする廃棄物のバッチ式焼却装置。