JPH07217839A - 燃焼装置及び燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 散気管の寿命を延すことができる燃焼装置及
び燃焼方法提供する。 【構成】 ７は空気予熱器であり、６は燃焼空気を供給
する押込送風機である。燃焼空気供給管９と１０は、夫
々、ごみ投入口１４近傍で流動床式燃焼炉５内の中央部
の散気管８と、それ以外の散気管８´に燃焼空気を導
く。ダンパ１１、１２、１３の調節により、例えば、流
動層温度７００℃で、散気管８に２０℃程度の常温の冷
空気を、散気管８´に空気予熱器７で２００〜２５０℃
に加熱した空気を供給すれば、燃焼が激しく、塩化水素
などの濃度も高い、ごみ投入口１４近傍で炉５内の中央
部の散気管８の管表面温度は、空気側、ガス側夫々が１
１０℃、２９０℃となり、腐食の進行の遅い雰囲気温度
に下げることができる。また、散気管８空気吹き出し用
孔の数を散気管８´の場合より減らして、燃焼空気量を
減らすことで腐食の進行を遅らせてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼炉内に燃焼空気を
供給するための散気管の高温腐食を抑制しうる燃焼装置
及び燃焼方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の燃焼装置の系統図であ
る。同図の燃焼装置は、ごみ焼却用の燃焼装置である。
１０１は流動床式燃焼炉であり、その側部には、ごみを
炉内に投入するためのごみ投入口１０２が設けられてい
る。燃焼炉１０１に供給する燃焼空気は押込送風機１０
３より空気予熱器１０４で２００℃前後に加熱して燃焼
炉１０２に設けた複数の散気管１０５より供給してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、塩化水素の高温
腐食カーブは図４のようになる。図４は温度と腐食との
関係を示すグラフ図である。従来の燃焼空気温度２００
〜２５０℃、流動層温度７００℃では、散気管１０５の
表面温度は、単純平均温度で、 （２２５＋７００）／２＝９２５／２＝４６２.５℃、 となるが、実際には空気側の散気管１０５の表面温度
が、 （２００＋２５０）／２＋１／４×（７００＋２２５）
／２＝４５６℃、 ガス側の散気管１０５の表面温度が、 （２００＋２５０）／２＋３／４×（７００＋２２５）
／２＝５７２℃、 となり、図４から明らかなように、このような条件下の
散気管１０５は腐食域温度に入っている。よって、上述
の従来技術では、燃焼対象物であるごみ特有の塩化ビニ
ール類等を焼却するときに発生する塩化水素等の腐食性
物質が約７００℃の流動層内の散気管と反応し、高温腐
食摩耗を起こす。

【０００４】また、基本的に流動層の燃焼は層全体で行
われるが、どうしても、ごみ投入口１０２付近の炉内中
央部分でよく燃えて、負荷が高くなり、散気管１０５の
腐食に影響を及ぼす塩化水素等の濃度が高くなる。よっ
て、散気管１０５の中でも、特に、ごみ投入口１０２付
近の炉内中央部分の散気管１０５は、他の散気管１０５
より早い段階で腐食摩耗を起すという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点をなくし、散気管の寿命を延すことができる燃焼装置
及び燃焼方法提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、流動床式焼却炉と、燃焼空気を前記流動
床式燃焼炉内に供給する複数本の散気管とを備えた燃焼
装置において、前記複数本の散気管のうち前記流動床式
燃焼炉内中央部の散気管はその他の散気管より低い温度
の燃焼空気を前記流動床式燃焼炉内に供給することを特
徴とする燃焼装置を第１の発明とする。

【０００７】また、流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記
流動床式燃焼炉内に供給する複数本の散気管と、前記燃
焼空気を加熱する空気予熱器とを備えた燃焼装置におい
て、前記空気予熱器は前記複数本の散気管のうち前記流
動床式燃焼炉内中央部の散気管に供給する前記燃焼空気
は加熱せず、その他の散気管に供給する前記燃焼空気は
加熱することを特徴とする燃焼装置を第２の発明とす
る。

【０００８】前記燃焼炉内中央部の散気管に供給する燃
焼空気の温度を可変とする温度調節手段を備えたことを
特徴とする第１又は第２の発明の燃焼装置を第３の発明
とする。

【０００９】流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動床
式燃焼炉内に供給する複数本の散気管と、前記燃焼空気
を加熱する空気予熱器とを備えた燃焼装置において、前
記空気予熱器で加熱した前記燃焼空気を前記複数本の散
気管のうち前記流動床式燃焼炉内中央部の散気管に供給
する第１の供給路と、前記空気予熱器で加熱しない前記
燃焼空気を前記の燃焼炉内中央部の散気管に供給する第
２の供給炉と、前記第１及び、又は第２の供給路に設け
た１又は複数の開度可変のダンパとを備え、前記ダンパ
の開度を所望のとおり調節して前記の燃焼炉内中央部の
散気管に供給する前記燃焼空気温度をその他の散気管に
供給する燃焼空気より低い所望の温度に設定できること
を特徴とする燃焼装置を第４の発明とする。

【００１０】流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動床
式燃焼炉内に供給する複数の散気管とを備えた燃焼装置
において、前記複数本の散気管のうち前記流動床式燃焼
炉内中央部の散気管はその他の散気管より前記燃焼空気
の供給量が少ないことを特徴とする燃焼装置を第５の発
明とする。

【００１１】流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動床
式燃焼炉内に供給する複数の散気管とを備え、前記散気
管には前記燃焼空気吹き出し用の孔が複数個形成された
燃焼装置において、前記複数本の散気管のうち前記流動
床式燃焼炉内中央部の散気管に形成された前記孔はその
他の散気管に形成された前記孔より少ない数として、前
記の燃焼炉中央部の散気管の前記燃焼空気の供給量をそ
の他の散気管より少なくすることを特徴とする燃焼装置
を第６の発明とする。

【００１２】流動床式燃焼炉内に複数の散気管により燃
焼空気を供給して燃焼対象物を燃焼する工程を備えた燃
焼方法において、前記燃焼工程は前記流動床式燃焼炉内
中央部の散気管の燃焼空気をその他の散気管の供給する
燃焼空気より低い温度としたことを特徴とする燃焼方法
を第７の発明とする。

【００１３】流動床式燃焼炉内に複数の散気管により燃
焼空気を供給して燃焼対象物を燃焼する工程を備えた燃
焼方法において、前記燃焼工程は前記複数本の散気管の
うち前記流動床式燃焼炉内中央部の散気管による前記燃
焼空気の供給量はその他の散気管より少ないことを特徴
とする燃焼方法を第８の発明とする。

【００１４】

【作用】第１、第７の発明によれば、炉内中央部の散気
管には、他の散気管より低い温度の燃焼空気が供給され
る。これにより燃焼の激しい、塩化水素濃度などの濃度
の高い部位の散気管の管表面温度を、その他の散気管の
管表面温度より下げて、腐食の進行の遅い雰囲気温度に
することが可能となる。よって、燃焼の激しい部位の散
気管の腐食摩耗の進行を抑制し、このような部位の散気
管の寿命を延すことができる。また、このような温度差
は、例えば、第２の発明のように、複数本の散気管のう
ち炉内中央部の散気管に供給する燃焼空気は加熱せず、
その他の散気管に供給する燃焼空気を空気予熱器により
加熱することで実現することができる。また、第３の発
明によれば、炉内中央部の散気管に供給する燃焼空気温
度を可変とし、燃焼条件の変動、その他の条件の変動な
どに適宜対応して温度条件を調節することもできる。例
えば、このような温度条件の調節は、第４の発明のよう
に、第１、第２の供給路と、ダンパを用いて行なうこと
ができる。

【００１５】第５、第８の発明によれば、炉内中央部の
散気管には、他の散気管より少量の燃焼空気が供給され
る。これによりかかる部位の燃焼空気量を減らして、燃
焼を穏やかなものとすることができる。よって、従来燃
焼が激しく、塩化水素などの濃度の高かった部位の散気
管の腐食摩耗の進行を抑制し、かかる散気管の寿命を延
すことができる。また、このような燃焼空気量差は、例
えば、第６の発明のように、複数本の散気管のうち炉内
中央部の散気管に形成された孔をその他の散気管に形成
された孔より少ない数とすることで行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例である燃焼装置の系統
図である。図２は、本発明の一実施例である燃焼装置を
備えた焼却設備の系統図の一例である。本実施例におい
ては、都市ごみの焼却設備を例にとって説明する。１は
ごみピットであり、燃焼対象物であるごみが貯溜され
る。ごみピット１内の上部には投入クレーン２が、側上
部にはごみ投入ホッパ３が設けられている。ごみピット
１内のごみは投入クレーン２でごみ投入ホッパ３に定量
投入される。５は流動床式燃焼炉であり、その側部に
は、ごみを炉内に投入するためのごみ投入口１４が設け
られている。ごみ投入ホッパ３に投入されたごみは、給
じん機４でごみ投入口１４に搬送されて、流動床式燃焼
炉５内に投入される。

【００１７】燃焼炉５に供給する燃焼空気は、ごみピッ
ト１内の臭気を含んだ空気を押込送風機６により供給す
る。空気予熱器７は押込送風機６で供給する燃焼空気を
加熱する。燃焼空気は、複数の散気管８、８´から燃焼
炉５内に噴出させ、砂などの流動媒体を流動させて流動
床を形成し、ごみを燃焼する。各散気管８、８´には、
燃焼空気吹き出しのための複数個の孔がそれぞれ形成さ
れている（図示せず）。散気管８、８´には燃焼空気供
給管９、１０を介して燃焼空気を供給する。燃焼空気供
給管１０は、ごみ投入口１４近傍の炉５内中央部の散気
管８に通じ、燃焼空気供給管９は、その他の散気管８´
に通じている。１１、１２、１３はダンパであり、この
ダンパ１１、１２、１３の開度調節により、空気予熱器
７で加熱した燃焼空気と空気予熱器７で加熱しない燃焼
空気とを種々の割合で混合して、様々な温度の燃焼空気
を散気管８へ供給できる。

【００１８】次に、本実施例の作用について説明する。
空気予熱器７で加熱された燃焼空気温度２００〜２５０
℃、流動層温度７００℃であるとすると、従来の技術で
あれば、散気管８、８´の表面温度は、単純平均温度
で、 （２２５＋７００）／２＝９２５／２＝４６２.５℃、 となるが、実際には空気側の散気管８、８´の表面温度
が、 （２００＋２５０）／２＋１／４×（７００＋２２５）
／２＝４５６℃、 ガス側の散気管８、８´の表面温度が、 （２００＋２５０）／２＋３／４×（７００＋２２５）
／２＝５７２℃、 となり、図４から明らかなように、このような条件下の
散気管８、８´は腐食域温度に入っている。

【００１９】しかし、同様に、空気予熱器７で加熱され
た燃焼空気温度２００〜２５０℃、流動層温度７００℃
であるとすると、本実施例の構成で、ダンパ１３を閉
じ、ダンパ１１、１２を開いて、散気管８´には、２０
０〜２５０℃の燃焼空気を供給し、散気管８には、常温
（約２０℃）の冷空気を燃焼空気として供給したとする
と、散気管８の単純平均温度では、 （７００＋２０）／２＝３６０℃、 空気側の散気管８の表面温度は、 ２０＋１／４×（７００＋２０）／２＝１１０℃、 ガス側の散気管８の表面温度は、 ２０＋３／４×（７００＋２０）／２＝２９０℃、 となり、図４における腐食の進行の遅い雰囲気温度とな
り、これにより燃焼の激しい、塩化水素濃度などの濃度
の高い、流動床式燃焼炉５のごみ投入口１４近傍の炉５
内中央部に設けられた散気管８の腐食摩耗の進行を抑制
し、散気管８の寿命を延すことができる。

【００２０】なお、上述の説明においては、散気管８に
は、常温（約２０℃）の冷空気を燃焼空気として供給し
たが、ダンパ１１、１２、１３の開度を調節し、常温
（約２０℃）の冷空気と空気予熱器７で加熱後の空気と
を一定の混合比で混合して、燃焼空気供給管１０に供給
する燃焼空気を、燃焼空気供給管９に供給する燃焼空気
より低い種々の温度に設定して供給することができる。
また、上述の実施例以外にも、燃焼空気供給管１０に供
給する燃焼空気を、燃焼空気供給管９に供給する燃焼空
気より低い適切な温度とするための種々の手段を用いて
本発明を実施することができる。

【００２１】また、上述の実施例は、燃焼空気供給管１
０に供給する燃焼空気を、燃焼空気供給管９に供給する
燃焼空気より低い適切な温度とすることで、散気管８の
寿命を延すものであるが、例えば、散気管８に形成され
た図示しない燃焼空気吹き出し用の孔の数を散気管８´
に比べ少なくするなどにより、散気管８から放出する燃
焼空気量を、散気管８´より適切な量に減らす手段を講
じ、燃焼や流動をおだやかにすることにより、散気管の
摩耗の防止を図り、散気管８の寿命を延すはかるように
してもよい。さらに、上述のように温度調節により散気
管８の寿命を延ばす手段と、この燃焼空気量調節により
散気管８の寿命を延ばす手段とを併用してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、散気管の
寿命を延すことができる燃焼装置及び燃焼方法提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である燃焼装置の系統図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である燃焼装置を備えた焼却
設備の系統図の一例である。

【図３】従来の燃焼装置の系統図である。

【図４】温度と腐食との関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

５ 流動床式燃焼炉 ６ 押込送風機 ７ 空気予熱器 ８、８´ 散気管 ９、１０ 燃焼空気供給管 １１、１２、１３ ダンパ １４ ごみ投入口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動床式焼却炉と、燃焼空気を前記流動
   床式燃焼炉内に供給する複数本の散気管とを備えた燃焼
   装置において、前記複数本の散気管のうち前記流動床式
   燃焼炉内中央部の散気管はその他の散気管より低い温度
   の燃焼空気を前記流動床式燃焼炉内に供給することを特
   徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】 流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動
   床式燃焼炉内に供給する複数本の散気管と、前記燃焼空
   気を加熱する空気予熱器とを備えた燃焼装置において、
   前記空気予熱器は前記複数本の散気管のうち前記流動床
   式燃焼炉内中央部の散気管に供給する前記燃焼空気は加
   熱せず、その他の散気管に供給する前記燃焼空気は加熱
   することを特徴とする燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼炉内中央部の散気管に供給する
   燃焼空気の温度を可変とする温度調節手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１項又は２項記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動
   床式燃焼炉内に供給する複数本の散気管と、前記燃焼空
   気を加熱する空気予熱器とを備えた燃焼装置において、
   前記空気予熱器で加熱した前記燃焼空気を前記複数本の
   散気管のうち前記流動床式燃焼炉内中央部の散気管に供
   給する第１の供給路と、前記空気予熱器で加熱しない前
   記燃焼空気を前記の燃焼炉内中央部の散気管に供給する
   第２の供給炉と、前記第１及び、又は第２の供給路に設
   けた１又は複数の開度可変のダンパとを備え、前記ダン
   パの開度を所望のとおり調節して前記の燃焼炉内中央部
   の散気管に供給する前記燃焼空気温度をその他の散気管
   に供給する燃焼空気より低い所望の温度に設定できるこ
   とを特徴とする燃焼装置。
5. 【請求項５】 流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動
   床式燃焼炉内に供給する複数の散気管とを備えた燃焼装
   置において、前記複数本の散気管のうち前記流動床式燃
   焼炉内中央部の散気管はその他の散気管より前記燃焼空
   気の供給量が少ないことを特徴とする燃焼装置。
6. 【請求項６】 流動床式燃焼炉と、燃焼空気を前記流動
   床式燃焼炉内に供給する複数の散気管とを備え、前記散
   気管には前記燃焼空気吹き出し用の孔が複数個形成され
   た燃焼装置において、前記複数本の散気管のうち前記流
   動床式燃焼炉内中央部の散気管に形成された前記孔はそ
   の他の散気管に形成された前記孔より少ない数として、
   前記の燃焼炉中央部の散気管の前記燃焼空気の供給量を
   その他の散気管より少なくすることを特徴とする燃焼装
   置。
7. 【請求項７】 流動床式燃焼炉内に複数の散気管により
   燃焼空気を供給して燃焼対象物を燃焼する工程を備えた
   燃焼方法において、前記燃焼工程は前記流動床式燃焼炉
   内中央部の散気管の燃焼空気をその他の散気管の供給す
   る燃焼空気より低い温度としたことを特徴とする燃焼方
   法。
8. 【請求項８】 流動床式燃焼炉内に複数の散気管により
   燃焼空気を供給して燃焼対象物を燃焼する工程を備えた
   燃焼方法において、前記燃焼工程は前記複数本の散気管
   のうち前記流動床式燃焼炉内中央部の散気管による前記
   燃焼空気の供給量はその他の散気管より少ないことを特
   徴とする燃焼方法。