JPH0656255B2 - ごみ焼却方法及びごみ焼却装置 - Google Patents
ごみ焼却方法及びごみ焼却装置Info
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- JPH0656255B2 JPH0656255B2 JP63088042A JP8804288A JPH0656255B2 JP H0656255 B2 JPH0656255 B2 JP H0656255B2 JP 63088042 A JP63088042 A JP 63088042A JP 8804288 A JP8804288 A JP 8804288A JP H0656255 B2 JPH0656255 B2 JP H0656255B2
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- JP
- Japan
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- smoke gas
- combustion chamber
- secondary air
- injection
- wall
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
- F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air above the fire
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、燃焼室に投入したごみ等を火格子上で燃や
し、生じた煙ガスの排出路に形成された絞り部付近にお
いて二次空気を供給して煙ガスの後燃焼を行うごみ焼却
方法及びごみ焼却装置に関する。
し、生じた煙ガスの排出路に形成された絞り部付近にお
いて二次空気を供給して煙ガスの後燃焼を行うごみ焼却
方法及びごみ焼却装置に関する。
この種の焼却方法及び焼却装置は、例えばドイツ特許公
報3038875号に開示されている。この従来例で
は、燃焼室から排出路へ移行する部分の対向する一対の
壁面が内側へ突出して絞り部を形成すると共に、この絞
り部において二次空気を吹き込んでいる。このようにし
て、絞り部を通過する煙ガスに渦流を発生させ、二次空
気による後燃焼を行っている。
報3038875号に開示されている。この従来例で
は、燃焼室から排出路へ移行する部分の対向する一対の
壁面が内側へ突出して絞り部を形成すると共に、この絞
り部において二次空気を吹き込んでいる。このようにし
て、絞り部を通過する煙ガスに渦流を発生させ、二次空
気による後燃焼を行っている。
二次空気の供給によって後燃焼を行い、煙ガスの未燃成
分をさらに燃焼させてから排出する構造は、例えば実開
昭55−77030号にも開示されている。この従来例
にあっては、大径の燃焼室の上に小径の後燃焼室を連設
し、その接続部壁面に二次空気供給口を設けている。
分をさらに燃焼させてから排出する構造は、例えば実開
昭55−77030号にも開示されている。この従来例
にあっては、大径の燃焼室の上に小径の後燃焼室を連設
し、その接続部壁面に二次空気供給口を設けている。
上記のような従来方法、装置によっても煙ガスの完全燃
焼を実現することは難しく、改善の余地があった。特に
ハロゲン化炭化水素のような有害物質を多く含む煙ガス
を完全燃焼させて排出しないようにすることは、将来益
々強く要求されるようになることが予想される。
焼を実現することは難しく、改善の余地があった。特に
ハロゲン化炭化水素のような有害物質を多く含む煙ガス
を完全燃焼させて排出しないようにすることは、将来益
々強く要求されるようになることが予想される。
そこで、本発明の目的は、上記従来の焼却方法、装置を
改良して煙ガスの完全燃焼化をさらに促進することにあ
る。
改良して煙ガスの完全燃焼化をさらに促進することにあ
る。
本発明によるごみ焼却方法は、燃焼室に投入したごみを
火格子上で燃やし、生じた煙ガスの排出路に形成された
絞り部付近において二次空気を供給して煙ガスの後燃焼
を行う方法であって、その特徴は、前記煙ガスの排出路
が、煙ガス排出方向の軸線に対称なベンチュリー管状に
形成され、前記二次空気は、前記絞り部の上流側で、煙
ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガスの流れ
に逆らう方向に吹き込み、これによって煙ガスが減速さ
れ、燃焼室における煙ガスの滞留時間が増加するように
構成されている点にある。
火格子上で燃やし、生じた煙ガスの排出路に形成された
絞り部付近において二次空気を供給して煙ガスの後燃焼
を行う方法であって、その特徴は、前記煙ガスの排出路
が、煙ガス排出方向の軸線に対称なベンチュリー管状に
形成され、前記二次空気は、前記絞り部の上流側で、煙
ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガスの流れ
に逆らう方向に吹き込み、これによって煙ガスが減速さ
れ、燃焼室における煙ガスの滞留時間が増加するように
構成されている点にある。
煙ガスの減速は、前記煙ガスの滞留時間が約8秒になる
ように行われることが好ましく、二次空気は、約60〜
90m/sの流速で噴射されることが好ましい。
ように行われることが好ましく、二次空気は、約60〜
90m/sの流速で噴射されることが好ましい。
二次空気が、900℃〜1050℃の範囲内の温度を有
する燃焼室領域に噴射されることがハロゲン化炭化水素
を効果的に分解するために好ましい。又、二次空気が、
薄く密に並んだ複数の噴射流を形成し、且つ、煙ガスの
排出方向に対して約45度の角度で噴射されることによ
り、煙ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガス
の流れに逆らう方向への噴射が達成される。さらに、二
次空気が、ほとんど隙間のない格子を形成していること
が好ましい。
する燃焼室領域に噴射されることがハロゲン化炭化水素
を効果的に分解するために好ましい。又、二次空気が、
薄く密に並んだ複数の噴射流を形成し、且つ、煙ガスの
排出方向に対して約45度の角度で噴射されることによ
り、煙ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガス
の流れに逆らう方向への噴射が達成される。さらに、二
次空気が、ほとんど隙間のない格子を形成していること
が好ましい。
別な構成として、二次空気の噴射方向が、煙ガスの排出
方向を横切る方向の軸心周りに回転するようにしてもよ
い。
方向を横切る方向の軸心周りに回転するようにしてもよ
い。
又、二次空気が噴射される領域における燃焼室の温度に
応じて二次空気の流速を制御することも好ましい。
応じて二次空気の流速を制御することも好ましい。
さらに、燃焼室から排出路へ移行する前の煙ガスに対し
て二次空気とは別の三次空気を60m/s以上の速度で
噴射すれば、さらに煙ガスと空気との混合が促進され、
内壁に付着している煙ガスにも空気が十分に行きわた
る。
て二次空気とは別の三次空気を60m/s以上の速度で
噴射すれば、さらに煙ガスと空気との混合が促進され、
内壁に付着している煙ガスにも空気が十分に行きわた
る。
二次空気と共にアンモニアを煙ガス流に噴射することに
より、窒素酸化物の還元を行うこともできる。この場
合、実効温度が約1000℃である燃焼室領域にアンモ
ニアを噴射することが好ましい。
より、窒素酸化物の還元を行うこともできる。この場
合、実効温度が約1000℃である燃焼室領域にアンモ
ニアを噴射することが好ましい。
ベンチュリー管の絞り部における煙ガスの流速が8m/
s〜10m/sの範囲内にあり、絞り部の下流側の拡径
部における煙ガスの流速が4m/s〜5m/sの範囲内
にあることが好ましい。
s〜10m/sの範囲内にあり、絞り部の下流側の拡径
部における煙ガスの流速が4m/s〜5m/sの範囲内
にあることが好ましい。
次に、本発明によるごみ焼却装置は、火格子及びその上
方に設けられたごみ投入部を有する燃焼室と、絞り部を
有する煙ガスの排出路と、前記絞り部付近に配設され複
数の噴射口を有する二次空気の噴射装置とを備えるもの
であって、その特徴は、前記噴射装置が、煙ガス排出方
向の軸線に対称なベンチュリー管状に形成された排出路
の絞り部の上流側に設けられ、且つ、前記噴射口が燃焼
室の方向に向けられている点にある。
方に設けられたごみ投入部を有する燃焼室と、絞り部を
有する煙ガスの排出路と、前記絞り部付近に配設され複
数の噴射口を有する二次空気の噴射装置とを備えるもの
であって、その特徴は、前記噴射装置が、煙ガス排出方
向の軸線に対称なベンチュリー管状に形成された排出路
の絞り部の上流側に設けられ、且つ、前記噴射口が燃焼
室の方向に向けられている点にある。
具体的には、絞り部のすぐ上流側に、前記噴射装置を構
成する少なくとも1つの噴射箱が設けられ、その噴射箱
の、煙ガスの排出方向に対して斜めに向いた二つの隣接
面に、複数の噴射口が一列に配設されている構成が好ま
しい。
成する少なくとも1つの噴射箱が設けられ、その噴射箱
の、煙ガスの排出方向に対して斜めに向いた二つの隣接
面に、複数の噴射口が一列に配設されている構成が好ま
しい。
又、噴射箱が燃焼室の内壁に枢支され、かつ、回転駆動
されるように構成してもよい。これにより二次空気の噴
射方向を、煙ガスの排出方向を横切る方向の軸心周りに
回転させることができる。
されるように構成してもよい。これにより二次空気の噴
射方向を、煙ガスの排出方向を横切る方向の軸心周りに
回転させることができる。
二つの噴射箱を平行に、かつ、各噴射箱と隣合う煙ガス
排出路の内壁との距離が等しくなるように設けることに
より、煙ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガ
スの流れに逆らう方向へ二次空気を噴射することが容易
となる。
排出路の内壁との距離が等しくなるように設けることに
より、煙ガスの流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガ
スの流れに逆らう方向へ二次空気を噴射することが容易
となる。
燃焼室の内壁が滑らかに煙ガスの排出路に接続し、その
うちの背面側の内壁が煙ガス排出方向の軸線に平行に延
びて煙ガス排出路の内壁に直線的に移行していることが
好ましい。
うちの背面側の内壁が煙ガス排出方向の軸線に平行に延
びて煙ガス排出路の内壁に直線的に移行していることが
好ましい。
さらに、燃焼室の前側の内壁の絞り部への移行部の上流
箇所、及び、後側の内壁の前記火格子に平行な天壁の下
流箇所に三次空気噴射口が設けられていることが好まし
い。
箇所、及び、後側の内壁の前記火格子に平行な天壁の下
流箇所に三次空気噴射口が設けられていることが好まし
い。
上記の特徴構成によれば、煙りガスの排出路に設けられ
た絞り部の上流側に配設された噴射装置によって、二次
空気が煙ガスの流れに逆らう方向に噴射される。これに
よって、煙ガスの燃焼室での滞留時間が長くなり、煙ガ
ス中の未燃成分の燃焼が促進される。又、煙ガスの流れ
の横断面のほぼ全域に亘って噴射される二次空気により
渦流が発生して煙ガスと二次空気との混合が促進され、
さらに、ベンチュリー管状に形成された排出路で発生す
る煙ガスの流速の変化によって煙ガスと二次空気との混
合が一層促進されて排出路における後燃焼が十分に行わ
れる。
た絞り部の上流側に配設された噴射装置によって、二次
空気が煙ガスの流れに逆らう方向に噴射される。これに
よって、煙ガスの燃焼室での滞留時間が長くなり、煙ガ
ス中の未燃成分の燃焼が促進される。又、煙ガスの流れ
の横断面のほぼ全域に亘って噴射される二次空気により
渦流が発生して煙ガスと二次空気との混合が促進され、
さらに、ベンチュリー管状に形成された排出路で発生す
る煙ガスの流速の変化によって煙ガスと二次空気との混
合が一層促進されて排出路における後燃焼が十分に行わ
れる。
以上のように、本発明によれば、絞り部を有するベンチ
ュリー管状の煙ガス排出路と、絞り部の上流側で煙ガス
の流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガスの流れに逆
らう方向に二次空気を噴射する噴射装置との協働によ
り、煙ガスの完全燃焼化を一層促進することができるよ
うになった。
ュリー管状の煙ガス排出路と、絞り部の上流側で煙ガス
の流れの横断面のほぼ全域に亘って、煙ガスの流れに逆
らう方向に二次空気を噴射する噴射装置との協働によ
り、煙ガスの完全燃焼化を一層促進することができるよ
うになった。
[実施例] 本発明による焼却ボイラ1 、特にごみ焼却ボイラは、第
1図に示すように、燃焼室2 から構成されており、その
床に火格子3 が配設されている。図示された実施例で
は、水平線に対し斜めに下がりながら延設されているロ
ール格子が用いられている。この実施例では、このロー
ル格子は、6本の順に配設され互いに平行に延びている
ロールから構成されている。火格子3 の下側には、冷た
い燃焼空気、いわゆる一次空気を格子3 を取り囲んでい
る燃焼ゾーン5 に供給するための供給路4 がある。供給
路4 を介して供給される燃焼空気は、下風ベンチレータ
によってごみサイロから吸い込まれる。その際、この吸
い込みは、吸い込まれた空気が搬送するちりの量が出来
るだけ小さくなるように行なわれる。吸い込み断面が大
きいこと、つまり流れ速度が低いことにより、空気は優
先的にボイラハウス側のサイロ壁のところで直接取り込
まれる。適当な方策により、この吸い込み音がサイロ内
の騒音をたいして大きくしないようにされる。一次空気
吸い込み流路は、ちりの落下点のところに十分に大き
く、そして簡単に手入れできる清掃開口部を備えてい
る。燃焼室2 には、その火格子3 の上端の上方に、ごみ
の搬送方向で見て、矢印Xで示すように、ごみ投入路6
が開口している。ごみ投入路6 の出口7 は、燃焼室2 内
で斜面8、9 にわたって拡げられている。火格子3 の上方
の燃焼室は、ボイラ出口を作り出している開口部10の領
域の格子の下端、ロール格子の2つの下側ロールの上方
に形成された下側部分2aから構成されているので、この
下側部分は燃焼室2 の約下側3分の1のところにあり、
格子3 に平行に延設されている天壁11によって上方を境
界付えられている。火格子3 の上方、つまりロールの上
方の下側部分2aの高さは、ほぼロールの直径に一致す
る。このゾーンは燃焼かすの冷却ゾーンにほぼ一致す
る。下側部分2aと接続するところで、燃焼室2 は上に向
って拡がっており、煙ガス排出部12に開口している。こ
の煙ガス排出路12の幅は格子3 の半分の長さにほぼ一致
しており、この実施例では約5mとなっており、本発明
による焼却ボイラ1 の望まれる焼却能力に対応させてい
る。燃焼室2 と煙ガス排出路12との間のほぼ水平な接続
口13は、ごみ投入路6 の開口部の丁度上方に位置し、煙
ガス排出路の軸に対称に形成された流れ断面を作ってい
る。燃焼室2 は、天壁11から垂直に上方に延びて煙ガス
排出路12の裏壁15に直接達している裏壁14を備えてい
る。煙ガス排出路12の前壁16はその裏壁15に平行に設け
られ、それはごみ投入路6 に接続している斜面9 の端部
から上方に延びている。煙ガスの流れ方向から見て、丁
度接続口13の後ろの煙ガス排出路12の領域には、絞り部
17が備えられており、これは同様に煙ガス排出路の軸に
対称的に、そして図示された好適な実施例ではベンチュ
リ管状に形成されている。このベンチュリ管状のゾーン
17は後燃焼室を示しており、ここでは煙ガス混合体がま
ず約8 〜10m/s に加速され、それから4 〜5m/s に速度
は低下する。このことにより、煙ガス流内で相対運動が
生じ、煙ガスと温度のかたまりの強い混合が行なわれ
る。このことわ煙ガス混合体の良好な燃焼をもたらし、
結果としてそこに含まれている残余有害物質、特にそこ
に含まれているハロゲン化残余炭化水素物質(例えばダ
イオキシン)の高い分解が行なわれる。
1図に示すように、燃焼室2 から構成されており、その
床に火格子3 が配設されている。図示された実施例で
は、水平線に対し斜めに下がりながら延設されているロ
ール格子が用いられている。この実施例では、このロー
ル格子は、6本の順に配設され互いに平行に延びている
ロールから構成されている。火格子3 の下側には、冷た
い燃焼空気、いわゆる一次空気を格子3 を取り囲んでい
る燃焼ゾーン5 に供給するための供給路4 がある。供給
路4 を介して供給される燃焼空気は、下風ベンチレータ
によってごみサイロから吸い込まれる。その際、この吸
い込みは、吸い込まれた空気が搬送するちりの量が出来
るだけ小さくなるように行なわれる。吸い込み断面が大
きいこと、つまり流れ速度が低いことにより、空気は優
先的にボイラハウス側のサイロ壁のところで直接取り込
まれる。適当な方策により、この吸い込み音がサイロ内
の騒音をたいして大きくしないようにされる。一次空気
吸い込み流路は、ちりの落下点のところに十分に大き
く、そして簡単に手入れできる清掃開口部を備えてい
る。燃焼室2 には、その火格子3 の上端の上方に、ごみ
の搬送方向で見て、矢印Xで示すように、ごみ投入路6
が開口している。ごみ投入路6 の出口7 は、燃焼室2 内
で斜面8、9 にわたって拡げられている。火格子3 の上方
の燃焼室は、ボイラ出口を作り出している開口部10の領
域の格子の下端、ロール格子の2つの下側ロールの上方
に形成された下側部分2aから構成されているので、この
下側部分は燃焼室2 の約下側3分の1のところにあり、
格子3 に平行に延設されている天壁11によって上方を境
界付えられている。火格子3 の上方、つまりロールの上
方の下側部分2aの高さは、ほぼロールの直径に一致す
る。このゾーンは燃焼かすの冷却ゾーンにほぼ一致す
る。下側部分2aと接続するところで、燃焼室2 は上に向
って拡がっており、煙ガス排出部12に開口している。こ
の煙ガス排出路12の幅は格子3 の半分の長さにほぼ一致
しており、この実施例では約5mとなっており、本発明
による焼却ボイラ1 の望まれる焼却能力に対応させてい
る。燃焼室2 と煙ガス排出路12との間のほぼ水平な接続
口13は、ごみ投入路6 の開口部の丁度上方に位置し、煙
ガス排出路の軸に対称に形成された流れ断面を作ってい
る。燃焼室2 は、天壁11から垂直に上方に延びて煙ガス
排出路12の裏壁15に直接達している裏壁14を備えてい
る。煙ガス排出路12の前壁16はその裏壁15に平行に設け
られ、それはごみ投入路6 に接続している斜面9 の端部
から上方に延びている。煙ガスの流れ方向から見て、丁
度接続口13の後ろの煙ガス排出路12の領域には、絞り部
17が備えられており、これは同様に煙ガス排出路の軸に
対称的に、そして図示された好適な実施例ではベンチュ
リ管状に形成されている。このベンチュリ管状のゾーン
17は後燃焼室を示しており、ここでは煙ガス混合体がま
ず約8 〜10m/s に加速され、それから4 〜5m/s に速度
は低下する。このことにより、煙ガス流内で相対運動が
生じ、煙ガスと温度のかたまりの強い混合が行なわれ
る。このことわ煙ガス混合体の良好な燃焼をもたらし、
結果としてそこに含まれている残余有害物質、特にそこ
に含まれているハロゲン化残余炭化水素物質(例えばダ
イオキシン)の高い分解が行なわれる。
突出部や鼻部がなく、火格子3 の乾燥ゾーンと燃焼ゾー
ンの上方において好ましくは矩形もしくは正方形断面を
有する燃焼室2 の本発明による平らな面状で比較的高い
形態は、付着が生じることを防止している。さらに本発
明による形態は、煙ガスの一様な流れと定められた燃焼
ゾーンの形成を可能にしており、このことによって一様
な燃焼という意味においてその燃焼状況は改善されてい
る。このことは、なお次のことにより補強される。つま
り燃焼室の出口に配設された絞り部に制限されてまず滞
留が生じることであり、これが燃焼室内の煙ガスの滞留
時間が長くなり、その際このことは、又、絞り部の前の
領域に丁度約900 ℃〜1,050 ℃の温度範囲をもつ温度ゾ
ーンが存在し、丁度この温度範囲が煙ガスに含まれてい
るハロゲン化残余炭化水素の燃焼ために決定的な役割を
果たすことから特に利点をもたらす。
ンの上方において好ましくは矩形もしくは正方形断面を
有する燃焼室2 の本発明による平らな面状で比較的高い
形態は、付着が生じることを防止している。さらに本発
明による形態は、煙ガスの一様な流れと定められた燃焼
ゾーンの形成を可能にしており、このことによって一様
な燃焼という意味においてその燃焼状況は改善されてい
る。このことは、なお次のことにより補強される。つま
り燃焼室の出口に配設された絞り部に制限されてまず滞
留が生じることであり、これが燃焼室内の煙ガスの滞留
時間が長くなり、その際このことは、又、絞り部の前の
領域に丁度約900 ℃〜1,050 ℃の温度範囲をもつ温度ゾ
ーンが存在し、丁度この温度範囲が煙ガスに含まれてい
るハロゲン化残余炭化水素の燃焼ために決定的な役割を
果たすことから特に利点をもたらす。
さらに、燃焼室2 と煙ガス排出路12との間の接続口13の
内側で、つまりベンチュリ管状ゾーンに入る前に補充供
給空気用の噴射装置18が設けられると好都合である。こ
の噴射装置18を介して供給された空気は、以後二次空気
と称される。この噴射装置18は、これより出る空気流が
ほとんど隙間のない格子を形成し、この噴射された二次
空気と強く接続することもなく煙ガスのかたまりが、こ
の領域を貫流することがないように構成されている。こ
の図示された実施例においては、噴射装置18は噴射箱か
ら構成されており、これは煙ガス排出路12の前側から後
側に煙ガス流の方向に対しての横断方向に延びていると
ともに内壁に支持されている。接続口13の断面の大きさ
により、2つ又はそれ以上の互いに間隔をとって平行な
噴射箱18が備えられる。この種の本発明による噴射箱18
は、耐圧・耐熱性の材料から作られ、好ましくはほぼ正
方形のあるいは円形の断面を有し、2つの隣合う側面に
噴射口19が形成されており、この噴射口は箱側面20、21
に列状に配設されている。この種の噴射箱はドイツ特許
公報3038875 号から知られているが、本発明の場合はド
イツ特許公報3038875 号によるものの作用方向とは丁度
反対に作用する。噴射箱18は、噴射口19を備えている箱
側面20、21 が煙ガス排出路長手軸に対して斜めに、好ま
しくは45゜の内角をもって燃焼室2 に向いて延びるよう
に配設される。噴射口19が列状に配設されていることか
ら出てきた空気流は隙間のない格子に形成するので、噴
射された空気と強く接触することもなく煙ガスのかたま
りがこの領域を貫流することはない。その際二次空気の
噴射装置は煙ガスの排出方向に対向しているので、渦と
煙ガスの分離が絞り部17の前の領域で生じ、これにより
900 ℃〜1,050 ℃の平均温度を有しているこの領域での
煙ガスの滞留時間は付加的に大きくなり、この領域での
煙ガスの滞留期間は約8秒に達する。このことによって
ハロゲン化炭化水素の分解が保証される。二次空気は、
噴射口19から60〜90m/s の速度でもって出てくる。さら
には、この空気の吹き付けにより、煙ガスに混流してい
た燃焼可能な物質が酸素の積極的な供給により上記燃焼
室ゾーン内で完全に燃え尽きてしまうことになる。燃焼
出力ダイヤグラム内において全ての運転条件での確実な
焼却は、又特にハロゲン化炭化水素を生じることを防止
することと共に燃焼室の新しく開発された形態によって
保証される。実験では、本発明によってもたらされると
ころの、高温ゾーンでの燃焼ガスの渦巻と滞留時間の向
上の際に、PCDD/F減少に関する明白に有利な結果
が示されている。現在の知識によれば、ごみ焼却に要求
される燃焼温度の際、そして2秒以上1,000 ℃での煙ガ
スの一様な加熱の際、望ましくない生成物、特にハロゲ
ン化炭化水素を分解することが可能である。
内側で、つまりベンチュリ管状ゾーンに入る前に補充供
給空気用の噴射装置18が設けられると好都合である。こ
の噴射装置18を介して供給された空気は、以後二次空気
と称される。この噴射装置18は、これより出る空気流が
ほとんど隙間のない格子を形成し、この噴射された二次
空気と強く接続することもなく煙ガスのかたまりが、こ
の領域を貫流することがないように構成されている。こ
の図示された実施例においては、噴射装置18は噴射箱か
ら構成されており、これは煙ガス排出路12の前側から後
側に煙ガス流の方向に対しての横断方向に延びていると
ともに内壁に支持されている。接続口13の断面の大きさ
により、2つ又はそれ以上の互いに間隔をとって平行な
噴射箱18が備えられる。この種の本発明による噴射箱18
は、耐圧・耐熱性の材料から作られ、好ましくはほぼ正
方形のあるいは円形の断面を有し、2つの隣合う側面に
噴射口19が形成されており、この噴射口は箱側面20、21
に列状に配設されている。この種の噴射箱はドイツ特許
公報3038875 号から知られているが、本発明の場合はド
イツ特許公報3038875 号によるものの作用方向とは丁度
反対に作用する。噴射箱18は、噴射口19を備えている箱
側面20、21 が煙ガス排出路長手軸に対して斜めに、好ま
しくは45゜の内角をもって燃焼室2 に向いて延びるよう
に配設される。噴射口19が列状に配設されていることか
ら出てきた空気流は隙間のない格子に形成するので、噴
射された空気と強く接触することもなく煙ガスのかたま
りがこの領域を貫流することはない。その際二次空気の
噴射装置は煙ガスの排出方向に対向しているので、渦と
煙ガスの分離が絞り部17の前の領域で生じ、これにより
900 ℃〜1,050 ℃の平均温度を有しているこの領域での
煙ガスの滞留時間は付加的に大きくなり、この領域での
煙ガスの滞留期間は約8秒に達する。このことによって
ハロゲン化炭化水素の分解が保証される。二次空気は、
噴射口19から60〜90m/s の速度でもって出てくる。さら
には、この空気の吹き付けにより、煙ガスに混流してい
た燃焼可能な物質が酸素の積極的な供給により上記燃焼
室ゾーン内で完全に燃え尽きてしまうことになる。燃焼
出力ダイヤグラム内において全ての運転条件での確実な
焼却は、又特にハロゲン化炭化水素を生じることを防止
することと共に燃焼室の新しく開発された形態によって
保証される。実験では、本発明によってもたらされると
ころの、高温ゾーンでの燃焼ガスの渦巻と滞留時間の向
上の際に、PCDD/F減少に関する明白に有利な結果
が示されている。現在の知識によれば、ごみ焼却に要求
される燃焼温度の際、そして2秒以上1,000 ℃での煙ガ
スの一様な加熱の際、望ましくない生成物、特にハロゲ
ン化炭化水素を分解することが可能である。
さらに利点を得るために、第2図に示されているよう
に、ベンチュリ管状ゾーン17への移行領域のすぐ前の斜
面9 の領域の前壁に、及び天壁11の端部のすぐ上側の裏
壁14に三次空気噴射口22を配設することができる。これ
により、三次空気が煙ガス流に吹き込まれ、その速度は
好ましくは60m/s 以上である。このことによって良好な
混合が達成され、その際、空気流の侵入深さと噴射口の
分布は、煙ガス流が、特に壁面領域に完全に巻き込まれ
るように定められる。この噴射口は、噴射箱18の補助と
して効果的である。何故なら、これによって特に壁面近
くの領域も十分に空気が行きわたり、この領域において
も十分に完全燃焼がもたらされるからである。
に、ベンチュリ管状ゾーン17への移行領域のすぐ前の斜
面9 の領域の前壁に、及び天壁11の端部のすぐ上側の裏
壁14に三次空気噴射口22を配設することができる。これ
により、三次空気が煙ガス流に吹き込まれ、その速度は
好ましくは60m/s 以上である。このことによって良好な
混合が達成され、その際、空気流の侵入深さと噴射口の
分布は、煙ガス流が、特に壁面領域に完全に巻き込まれ
るように定められる。この噴射口は、噴射箱18の補助と
して効果的である。何故なら、これによって特に壁面近
くの領域も十分に空気が行きわたり、この領域において
も十分に完全燃焼がもたらされるからである。
二次及び三次空気システムは、一次空気システムから完
全に分離して構成されている。その吸い込みは別個の空
気ファンによってボイラ床の下側で行なわれる。騒音の
発生を考慮して、全体の吸い込み流路及び圧力側の空気
流路は、流れ速度が15m/s を越えないように設計されて
いる。さらに、空気流路が十分に補強され、流路の接続
及び建屋部分、ボイラや燃焼装置の骨組への懸架が弾性
的かつ固体伝導音を減衰させるように施工されると好都
合である。
全に分離して構成されている。その吸い込みは別個の空
気ファンによってボイラ床の下側で行なわれる。騒音の
発生を考慮して、全体の吸い込み流路及び圧力側の空気
流路は、流れ速度が15m/s を越えないように設計されて
いる。さらに、空気流路が十分に補強され、流路の接続
及び建屋部分、ボイラや燃焼装置の骨組への懸架が弾性
的かつ固体伝導音を減衰させるように施工されると好都
合である。
本発明による二次空気の供給、好ましくは三次空気の供
給も含めて、この供給は、供給される一次空気の減少を
約λ=1〜1.2 (λは空過乗数)にするので、燃焼ゾー
ン5 では不完全な燃焼が行なわれ、その燃焼過程が遅く
なる。このことにより、燃焼室内のNOXガスの発生が
低下する。ベンチュリ管部17で混合するところの、本発
明による二次空気の供給は、最終的な完全燃焼と約λ=
1.5 〜1.8 の空気過剰数を得ることが煙ガス排出路内で
確実となる。従って、本発明により煙ガス中のNOX成
分は完全燃焼の際全体的に低下させられる。
給も含めて、この供給は、供給される一次空気の減少を
約λ=1〜1.2 (λは空過乗数)にするので、燃焼ゾー
ン5 では不完全な燃焼が行なわれ、その燃焼過程が遅く
なる。このことにより、燃焼室内のNOXガスの発生が
低下する。ベンチュリ管部17で混合するところの、本発
明による二次空気の供給は、最終的な完全燃焼と約λ=
1.5 〜1.8 の空気過剰数を得ることが煙ガス排出路内で
確実となる。従って、本発明により煙ガス中のNOX成
分は完全燃焼の際全体的に低下させられる。
本発明のさらに別な形態として、第1図に示されている
ように二次空気システムにアンモニア装置24を接続する
ことは目的にかなったことである。このことによって、
本発明では、噴射箱18を介して接続口13の領域にアンモ
ニアを噴射し、アンモニアをそこで煙ガス流と混合され
ることが可能となり、その際その噴射は有効温度水準が
約1,000 ℃となっている燃焼室領域に行なわれる。この
温度水準では、窒素酸化物の割合は5 〜10%のNO2、
そして90〜95%のNOである。本発明によりベンチュリ
管部17の前の接続口の領域にアンモニアを噴射させるこ
とによって、窒素酸化物の選択的な低減が行なわれる。
これはアンモニアの供給により窒素と水が生じるからで
あり、これには触媒が必要とされない。又、本発明は煙
ガスにアンモニアを一様に混合することを保証し、その
混合は燃焼室内及びこの燃焼室に続くベンチュリ管状ゾ
ーンの後燃焼領域で行なわれる。ドイツ特許公報241167
2 号からは、アンモニアを用いた選択的な低減によっ
て、酸素を含んだ燃焼排ガスから一酸化窒素を除去する
方法は知られているが、ごみ焼却においてこの方法原理
の応用は、本発明による構成と、本発明による二次空気
システムを用いた本発明によるアンモニア噴射の原理と
の関係で始めて可能となり、その際二次空気とアンモニ
アからの混合物が噴射される。
ように二次空気システムにアンモニア装置24を接続する
ことは目的にかなったことである。このことによって、
本発明では、噴射箱18を介して接続口13の領域にアンモ
ニアを噴射し、アンモニアをそこで煙ガス流と混合され
ることが可能となり、その際その噴射は有効温度水準が
約1,000 ℃となっている燃焼室領域に行なわれる。この
温度水準では、窒素酸化物の割合は5 〜10%のNO2、
そして90〜95%のNOである。本発明によりベンチュリ
管部17の前の接続口の領域にアンモニアを噴射させるこ
とによって、窒素酸化物の選択的な低減が行なわれる。
これはアンモニアの供給により窒素と水が生じるからで
あり、これには触媒が必要とされない。又、本発明は煙
ガスにアンモニアを一様に混合することを保証し、その
混合は燃焼室内及びこの燃焼室に続くベンチュリ管状ゾ
ーンの後燃焼領域で行なわれる。ドイツ特許公報241167
2 号からは、アンモニアを用いた選択的な低減によっ
て、酸素を含んだ燃焼排ガスから一酸化窒素を除去する
方法は知られているが、ごみ焼却においてこの方法原理
の応用は、本発明による構成と、本発明による二次空気
システムを用いた本発明によるアンモニア噴射の原理と
の関係で始めて可能となり、その際二次空気とアンモニ
アからの混合物が噴射される。
それに加えて、本発明は、噴射箱に設けられた温度セン
サによつて測定されることができる二次空気噴射ゾーン
における温度に応じて、二次空気又はアンモニアあるい
はその両方の供給の制御・調節が可能である。ここで
は、温度は二次空気量の増減により上下される。
サによつて測定されることができる二次空気噴射ゾーン
における温度に応じて、二次空気又はアンモニアあるい
はその両方の供給の制御・調節が可能である。ここで
は、温度は二次空気量の増減により上下される。
第3図に示された実施例では、この噴射装置は、好まし
くは2つの噴射箱から構成され、この噴射箱は煙ガス流
の方向に対し横断方向に煙ガス排出路12の前側から後側
にのびており、かつ内壁に軸受手段等により回転可能に
軸承されている。噴射箱の回転数と回転方向は無段階に
調節される。
くは2つの噴射箱から構成され、この噴射箱は煙ガス流
の方向に対し横断方向に煙ガス排出路12の前側から後側
にのびており、かつ内壁に軸受手段等により回転可能に
軸承されている。噴射箱の回転数と回転方向は無段階に
調節される。
燃焼の際、ロール格子3 上で生じる煙ガスは、特に回転
している空気酸素によってなお強く混合される。ここで
は、好ましくは2つの互いに逆回転している燃焼ロール
が生じている。
している空気酸素によってなお強く混合される。ここで
は、好ましくは2つの互いに逆回転している燃焼ロール
が生じている。
その他、第1図と第2図と同様の部材には同じ参照番号
が与えられている。
が与えられている。
図面は本発明の実施例を示し、 第1図は焼却ボイラー原理を示す断面図、 第2図は別実施例を示す断面図、 第3図はさらに別な実施例を示す断面図である。 (2) ……燃焼室、(3) ……火格子、(6)……ごみ投入
部、(9),(14)……燃焼室の内壁、(11)……燃焼室の天
壁、(12)……煙ガスの排出路、(15),(16) ……排出路の
内壁、(17)……絞り部、(18)……噴射装置(噴射箱)、
(19)……噴射口、(20),(21) ………噴射箱の隣接面、(2
2)……三次空気噴射口、(24)……アンモニアガス装置
部、(9),(14)……燃焼室の内壁、(11)……燃焼室の天
壁、(12)……煙ガスの排出路、(15),(16) ……排出路の
内壁、(17)……絞り部、(18)……噴射装置(噴射箱)、
(19)……噴射口、(20),(21) ………噴射箱の隣接面、(2
2)……三次空気噴射口、(24)……アンモニアガス装置
Claims (20)
- 【請求項1】燃焼室(2) に投入したごみ等を火格子(3)
上で燃やし、生じた煙ガスの排出路(12)に形成された絞
り部(17)付近において二次空気を供給して煙ガスの後燃
焼を行うごみ焼却方法であって、 前記煙ガスの排出路(12)が、煙ガス排出方向の軸線に対
称なベンチュリー管状に形成され、前記二次空気は、前
記絞り部(17)の上流側で、煙ガスの流れの横断面のほぼ
全域に亘って、煙ガスの流れに逆らう方向に吹き込み、
これによって煙ガスが減速され、燃焼室(2) における煙
ガスの滞留時間が増加するように構成されているごみ焼
却方法。 - 【請求項2】前記煙ガスの減速は、前記煙ガスの滞留時
間が約8秒になるように行われる請求項1記載のごみ焼
却方法。 - 【請求項3】前記二次空気が、約60〜90m/sの流
速で噴射される請求項1又は2記載のごみ焼却方法。 - 【請求項4】前記二次空気が、900℃〜1050℃の
範囲内の温度を有する燃焼室領域に噴射される請求項
1、2又は3記載のごみ焼却方法。 - 【請求項5】前記二次空気が、薄く密に並んだ複数の噴
射流を形成し、且つ、煙ガスの排出方向に対して約45
度の角度で噴射される請求項1、2、3又は4記載のご
み焼却方法。 - 【請求項6】前記二次空気が、ほとんど隙間のない格子
を形成している請求項1、2、3、4又は5記載のごみ
焼却方法。 - 【請求項7】前記二次空気の噴射方向が、煙ガスの排出
方向を横切る方向の軸心周りに回転する請求項1、2、
3、4又は6記載のごみ焼却方法。 - 【請求項8】前記二次空気が噴射される領域における燃
焼室の温度に応じて前記二次空気の流速が制御される請
求項1から7のいずれか1項記載のごみ焼却方法。 - 【請求項9】煙ガスの流速が、後燃焼領域で上げられた
後、再び燃焼室での流速と同じ程度まで下げられる請求
項8記載のごみ焼却方法。 - 【請求項10】燃焼室(2) から排出路(12)へ移行する前
の煙ガスに対して三次空気が60m/s以上の速度で噴
射される請求項1から9のいずれか1項記載のごみ焼却
方法。 - 【請求項11】前記二次空気と共にアンモニアが煙ガス
流に噴射される請求項1から10のいずれか1項記載の
ごみ焼却方法。 - 【請求項12】実効温度が約1000℃である燃焼室領
域に前記アンモニアが噴射される請求項11記載のごみ
焼却方法。 - 【請求項13】前記絞り部(17)における煙ガスの流速が
8m/s〜10m/sの範囲内にあり、前記絞り部(17)
の下流側の拡径部における煙ガスの流速が4m/s〜5
m/sの範囲内にある請求項1から12のいずれか1項
記載のごみ焼却方法。 - 【請求項14】火格子(3) 及びその上方に設けられたご
み投入部(6) を有する燃焼室(2) と、絞り部(17)を有す
る煙ガスの排出路(12)と、前記絞り部(17)付近に配設さ
れ複数の噴射口(19)を有する二次空気の噴射装置(18)と
を備えるごみ焼却装置であって、 前記噴射装置(18)は、煙ガス排出方向の軸線に対称なベ
ンチュリー管状に形成された排出路(12)の絞り部(17)の
上流側に設けられ、且つ、前記噴射口(19)が燃焼室(2)
の方向に向けられているごみ焼却装置。 - 【請求項15】前記絞り部(17)のすぐ上流側に、前記噴
射装置(18)を構成する少なくとも1つの噴射箱(18)が設
けられ、その噴射箱(18)の、煙ガスの排出方向に対して
斜めに向いた二つの隣接面(20,21) に、前記複数の噴射
口(19)が一列に配設されている請求項14記載のごみ焼
却装置。 - 【請求項16】前記噴射箱(18)が燃焼室(2) の内壁に枢
支され、かつ、回転駆動される請求項15記載のごみ焼
却装置。 - 【請求項17】前記噴射装置(18)に空気が供給されると
共に、アンモニアガス装置(24)からアンモニアガスが供
給される請求項14、15又は16記載のごみ焼却装
置。 - 【請求項18】二つの噴射箱(18)が平行に、かつ、各噴
射箱(18)と隣合う煙ガス排出路の内壁(15)又は(16)との
距離が等しくなるように設けられている請求項14、1
5、16又は17記載のごみ焼却装置。 - 【請求項19】前記燃焼室(2) の内壁が滑らかに煙ガス
の排出路に接続し、そのうちの背面側の内壁(14)が煙ガ
ス排出方向の軸線に平行に延びて煙ガス排出路の内壁(1
5)に直線的に移行している請求項14、15又は16記
載のごみ焼却装置。 - 【請求項20】前記燃焼室(2) の前側の内壁(9) の絞り
部(17)への移行部の上流箇所、及び、後側の内壁(14)の
前記火格子(3) に平行な天壁(11)の下流箇所に三次空気
噴射口(22)が設けられている請求項14から19のいず
れか1項記載のごみ焼却装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3712039.5 | 1987-04-09 | ||
DE19873712039 DE3712039A1 (de) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | Verbrennungskessel, insbesondere zur muellverbrennung |
DE19873716088 DE3716088A1 (de) | 1987-04-09 | 1987-05-14 | Verfahren zum verbrennen insbesondere von muell |
DE3716088.5 | 1987-05-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63282414A JPS63282414A (ja) | 1988-11-18 |
JPH0656255B2 true JPH0656255B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=25854498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63088042A Expired - Fee Related JPH0656255B2 (ja) | 1987-04-09 | 1988-04-09 | ごみ焼却方法及びごみ焼却装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4940006A (ja) |
EP (1) | EP0286077B2 (ja) |
JP (1) | JPH0656255B2 (ja) |
AT (1) | ATE70611T1 (ja) |
DE (2) | DE3716088A1 (ja) |
ES (1) | ES2005521T5 (ja) |
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