JPH07310916A

JPH07310916A - 流動床炉

Info

Publication number: JPH07310916A
Application number: JP10422594A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nakai; 誠一中井; Shigeru Matsumori; 滋松森; Atsushi Tanizaki; 淳谷崎
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2898198B2

Abstract

(57)【要約】【目的】伝熱管の腐食を防止して効率良く熱回収す
る。【構成】乾燥予熱する第１ベッドSBから主燃焼させる
第２ベッドFBに被焼却物を移送させて、層材FGと燃焼ガ
スを上方に吹き上げて隔壁体21の上端部を迂回させて第
１ベッドSB側に循環させる流動床式ごみ焼却炉におい
て、隔壁の第１ベッドSB側に、上部に形成された層材受
入口25と、層材FGを第１ベッドSB側に排出する層材排出
口26と、伝熱管27とを有する層材貯留室24とを備えた熱
回収部22を配設し、第２ベッドFBおよび熱回収部22の上
方に所定の間隔をあけて配置されて層材FGを前記層材受
入口25に案内するガイド壁31を設けた。【効果】第２ベッドFBで燃焼された燃焼ガスから完全
に分離した層材を層材貯留室に導入し、伝熱管を介して
熱回収でき、燃焼ガスに含まれる未燃分から分解されて
発生する腐食性ガスの影響を無くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被燃焼物を層材と混合
して乾燥および熱分解を行う低速ベッドと、低速ベッド
から送られた被焼却物を燃焼させる高速ベッド部との間
で、層材を高速で循環させて被燃焼物を燃焼させる高速
循環型の流動床炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、たとえば都市ごみや産業廃棄物を
焼却するごみ焼却炉は、通常ストーカ炉による焼却方式
が一般的に広く普及しているが、一酸化炭素やダイオキ
シンの排出規制の強化により、流動床炉による焼却方式
が普及しつつある。たとえば上下方向に層材を循環させ
る高速循環型流動床式焼却炉は、木材チップ、バーク、
廃タイヤ等の産業廃棄物を焼却することを目的として開
発されたもので、その特徴とするところは、炉床負荷が
一般流動床炉の３〜５倍と高く、さらに内部の循環層材
が被焼却物の上にかぶさるために、被焼却物から発生す
る有害揮発物が燃焼前に上方に飛ばされることがなく、
これにより一酸化炭素や窒素酸化物、ダイオキシン等の
発生を抑制できる点にあり、また現在稼働中の他の形式
の焼却炉より、極めてコンパクトに形成できる低公害型
焼却炉であるといえる。

【０００３】たとえば特開昭６４−４６５１１号公報の
Ｆｉｇ４に提案されたこの高速循環型流動床式焼却炉
は、図３に示すように、炉本体１内の下部に、縦方向の
隔壁２を配置して、前外壁１ａに設けられたシュート３
から供給された被焼却物を層材ＦＧと混合して乾燥およ
び熱分解を行う第１ベッド（低速ベッド）ＳＢおよび第
１ベッドＳＢの上方で揮発成分を燃焼させる熱分解ゾー
ン４と、移送空気ノズル５により第１ベッドＳＢから送
られた被焼却物を燃焼させる第２ベッド（高速ベッド）
ＦＢおよび高速燃焼空気ノズル６から吹き込まれた空気
により第１ベッドＦＢの上方に吹き上げられて混合燃焼
される主燃焼ゾーン７とを形成し、さらに炉本体１の後
外壁１ｂから張り出されて主燃焼ゾーン７と隔壁２の上
方を覆うガイド壁８により、吹き上げられた被焼却物と
層材ＦＧをさらに混合して燃焼させる後燃焼ゾーン９
と、ガイド壁８と隔壁２の上部に第１ベッドＳＢ側に張
り出されたテーブル９ａの間に形成されて後燃焼ゾーン
９からの燃焼ガスおよび層材ＦＧを供給シュート３の出
口近傍の被焼却物上に落下させるるとともに、燃焼排ガ
スをガイド壁８前部の排ガス通路１３を介して炉本体１
上部の２次燃焼室１１に送り出す循環通路１０とを具備
したものである。１２は炉本体１の底部に設けられた灰
出し口である。

【０００４】ところで、上記構成には、熱回収するため
の伝熱管が配設されておらず、全体の熱効率が低いとい
う問題があった。伝熱管を備え、層材を上下方向に循環
させる他の従来の流動床炉は、たとえば炉外に伝熱管を
有する熱交換器室を設置して、炉内の層材を接続口から
導入し、揚送装置を介して炉内に層材を循環させるもの
（特開昭６２−１０２００１号公報）や、炉内を仕切り
壁により、燃焼物投入口を有する燃焼部と伝熱管を有す
る熱回収部に分離し、燃焼部の層材を仕切り壁の上部を
介して熱回収部に送るとともに、熱回収部の層材を仕切
り壁下部の連通部を介して燃焼室に循環させるもの（特
開昭６３−１４０８６号公報）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の流動床炉
は、熱交換器室に層材と共に同伴された未燃分が分解さ
れて腐食性ガスが発生し、伝熱管を腐食させるという問
題があった。また後者の炉も、熱回収部に未燃分の同伴
があり、伝熱管の腐食が激しいという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決して、伝熱管
の腐食を少なくできて、効率よく熱回収ができる熱効率
の高い流動床炉を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、炉本体内に上下方向の隔壁を配置して、
この隔壁の一側部に焼却物シュートから供給された被燃
焼物を乾燥予熱する第１ベッドを設けるとともに、隔壁
の他側部に被燃焼物を燃焼させる第２ベッドを設け、第
２ベッドから吹き上げられた層材と燃焼ガスを隔壁の上
端部を迂回させて第１ベッド側に循環させる流動床炉に
おいて、前記隔壁に、または隔壁に代えて上部に形成さ
れた層材受入口と、層材を第１ベッド側に排出する層材
排出口と、層材から熱を回収する複数の伝熱管を有する
熱回収室とを備えた熱回収部を配設し、第１ベッドおよ
び熱回収部の上方に所定の間隔をあけて配置されて層材
を前記層材受入口に案内するガイド壁を設けたものであ
る。

【０００８】また上記構成の熱回収室に、層材を低速で
流動化させる流動化手段を設けたものである。さらに、
上記構成において、層材排出口を熱回収室の底部に形成
したものである。

【０００９】さらにまた、上記構成の層材排出口に、熱
回収室内の層材を排出可能な層材排出手段を設けたもの
である。

【００１０】

【作用】上記構成において、焼却物シュートから供給さ
れた被燃焼物は、まず第１ベッドに送られて層材排出口
から排出されて被せられる層材と、排ガス通路から排出
される燃焼ガスの輻射熱により加熱されて分解乾留さ
れ、そのガスが第１ベッド上方で燃焼される。そして、
燃焼されずに第２ベッドに送られた被燃焼物が燃焼され
て層材とともに上方に吹き上げられる。さらに層材は、
ガイド壁に案内されて燃焼ガスから分離され、層材受入
口から熱回収室に導入され、伝熱管で熱回収された後、
層材排出口から第１ベッド上に排出される。

【００１１】したがって、層材および燃焼ガスが上端部
を迂回される隔壁に、または隔壁に代え、熱回収部を配
置するとともに、層材を燃焼ガスから分離して熱回収部
の層材受入口に案内するガイド壁を設けたので、燃焼ガ
スが同伴しない状態で高温の熱回収室に受入れて伝熱管
を介して熱回収することができ、伝熱管は、腐食性ガス
の影響を受けて腐食することもなく、また層材の激しい
衝突に晒されることがないので、層材の衝突による摩耗
を避けることができる。

【００１２】また、流動化手段により、熱回収室内の層
材を低速で流動させることにより、伝熱管への接触を増
加させて効率良く熱回収することができる。しかも層材
が低速で接触することで、伝熱管の摩耗もほとんどな
い。

【００１３】さらに、層材排出口を熱回収室の底部に形
成することにより、上部の層材受入口から下方に順次層
材を送ることができ、層材の流れを自重により形成して
スムーズな層材の流れを形成することができるととも
に、熱回収部の容体を縦長にすることができ、燃焼空間
の容積を充分に確保することができる。

【００１４】さらにまた、層材排出口に層材排出手段を
設けることにより、熱回収室への層材の循環量を容易に
制御することができ、熱回収量を自由にコントロールす
ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る高速循環型流動床式ごみ
焼却炉の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。な
お、従来と同一の部材は同一符号を付し、説明は省略す
る。

【００１６】図１において、２１は、第１ベッドＳＢと
第２ベッドＦＢとを区画する隔壁体（隔壁）で、この隔
壁体２１の第１ベッドＳＢ側に熱回収部２２が設けられ
ている。この熱回収部２２は、隔壁体２１と中間隔壁２
３の間に形成された熱回収室２４と、熱回収室２４の上
部が開放された層材受入口２５と、熱回収室２４の底部
に形成された層材排出口２６とが具備されている。そし
て、熱回収室２４内には、一定間隔をあけて複数本の伝
熱管２７が配置され、また効果的に熱回収する目的で、
伝熱管２７の下方から０．２〜０．５ｍ／秒の速度で分
散用空気を噴射することにより、熱回収室２４内の層材
ＦＧを低速で流動化させる複数の低速分散管（流動化手
段）２８が配設されている。また層材排出口２６は、側
面視がＵ字形通路状に形成されて出口が中間隔壁２３の
下部に開口され、その底部に噴出口が排出方向に向く層
材排出ノズル（層材排出手段）２９が配設されている。
この層材排出ノズル２９は、熱回収室２４の下部の耐火
材内に配管された空気ヘッダー３０に接続され、層材排
出ノズル２９から層材排出口２６内に空気を吹き込むこ
とにより、熱回収室２４の層材を排出して層材ＦＧの循
環量を自由に制御することができる。

【００１７】３１は第２ベッドＦＢと熱回収部２２の上
方に所定間隔をあけて配設されたガイド壁で、第２ベッ
ドＦＢ側の後外壁１ｂから水平方向に張り出された水平
部３１ａにより、第２ベッドＦＢおよび熱回収部２２の
間に層材と燃焼ガスＣＧの循環通路３２が形成されてい
る。また、ガイド壁３１の先端部から下方に折り曲げら
れた垂下部３１ｂと中間隔壁２３の上端の間に、燃焼ガ
スＣＧを第１ベッドＳＢ側に案内する燃焼ガス通路３３
が形成されている。

【００１８】つぎに上記構成における作用を説明する。（Ａ）シュート３から炉本体１内に供給された被焼却物
は、出口近傍で熱回収部３２からオーバーフローした層
材ＦＧが上方から被さるように落下し、比較的軽い紙や
プラスチックシート等のの飛散が防止されるとともに、
被焼却物が加熱される。

【００１９】（Ｂ）第１ベッドＳＢ上に迅速に引き込ま
れた被焼却物は、燃焼ガス通路３３から排出される高温
の燃焼ガスＣＧの輻射熱により加熱されるとともに、層
材排出口２６から排出された層材ＦＧが上方から被せら
れて加熱され、被焼却物の加熱乾燥および熱分解が促進
される。そして被焼却物から発生した揮発成分は熱分解
ゾーン４に上昇され、燃焼ガス通路３３から排出される
燃焼排ガスが混合されて充分に燃焼された後、さらに２
次燃焼室１１に導入されて完全燃焼される。また、熱分
解ゾーン４で発生した燃焼熱は第１ベッドＳＢにも充分
に伝達されて被燃焼物の温度を低下させることがない。
一方、第１ベッドＳＢで燃焼されない固形物および未分
解物は、移送空気ノズル６から供給される燃焼用空気に
より第２ベッドＦＢに送られる。

【００２０】（Ｃ）第２ベッドＦＢでは、高速燃焼空気
ノズル６から吹き込まれた空気により、主にごみの固形
分（チャー）が燃焼されて主燃焼ゾーン７が形成され、
さらにその上昇流により、燃焼ガスＣＧと共に層材ＦＧ
が吹き上げられる。

【００２１】（Ｄ）循環通路３２に達した層材ＦＧは、
ガイド壁３１の垂下部３１Ｂに案内されて熱回収部２２
の層材受入口２５に落下され熱回収室２４に送られる。
このとき、層材ＦＧは燃焼ガスＣＧと完全に分離され
る。そして層材受入口２５からオーバーフローした層材
ＦＧと燃焼ガスＣＧが燃焼ガス通路３３から熱分解ゾー
ン４側に排出される。

【００２２】（Ｅ）この熱回収部２２において、高温の
層材ＦＧは、低速分散管２８から噴出される低速の分散
用空気により流動されて伝熱管２７に低速で接触され、
摩耗させることなく内部の熱媒体に熱伝導されて熱回収
される。そして熱回収後の層材ＦＧが下降して層材排出
口２６に達し、層材排出ノズル２９から噴射される空気
により第１ベッドＳＢの上方に排出される。

【００２３】上記実施例によれば、（１）第１ベッドＳＢで加熱されて熱分解された後、第
２ベッドＦＢで燃焼のみが行われ、さらに第２ベッドＦ
Ｂから吹き上げられた層材ＦＧが、燃焼ガスＣＧから完
全に分離した状態で層材受入口２５から熱回収室２４に
導入されるので、熱回収室２４内において、燃焼ガスＣ
Ｇに含まれる未燃分が分解して発生する腐食性ガスを殆
ど無くすことができ、熱回収室２４に配設された伝熱管
２７の腐食を防止することができる。（２）熱回収室２４内の層材ＦＧは低速分散管２８から
噴出される低速の空気により流動化されるので、効率よ
く熱回収できるとともに、層材ＦＧの接触による伝熱管
２７の摩耗も極めて少なくできる。（３）層材排出口２６に配置された層材排出ノズル２９
からの空気量を制御することにより、熱回収室２４内へ
の層材ＦＧの循環量を自由に制御することができ、伝熱
管２７による熱回収量を任意にコントロールすることが
できる。

【００２４】なお、上記実施例には、熱回収室２４内に
低速分散管２８を設けたが、被焼却物や層材の状態によ
って、充分な熱回収が可能な場合には、低速分散管２８
を設ける必要がない。

【００２５】また、上記実施例では、隔壁体２１に熱回
収部２２を設けたが、熱回収部自体で隔壁を兼用するこ
ともできる。さらに上記実施例では、被焼却物が都市ご
みである焼却炉としたが、被焼却物に微粉炭を使用して
腐食性の強いガスが発生しやすい石炭焚ボイラであって
もよい。

【００２６】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の構成によれ
ば、層材および燃焼ガスが上端部を迂回される隔壁に、
または隔壁に代え、熱回収部を配置するとともに、層材
を燃焼ガスから分離して熱回収部の層材受入口に案内す
るガイド壁を設けたので、燃焼ガスが同伴しない状態で
高温の熱回収室に受入れて伝熱管を介して熱回収するこ
とができ、伝熱管は、腐食性ガスの影響を受けて腐食す
ることもなく、また層材の激しい衝突に晒されることが
ないので、層材の衝突による摩耗を避けることができ
る。

【００２７】また、流動化手段により、熱回収室内の層
材を低速で流動させることにより、伝熱管への接触を増
加させて効率良く熱回収することができる。しかも層材
が低速で接触することで、伝熱管の摩耗もほとんどな
い。

【００２８】さらに、層材排出口を熱回収室の底部に形
成することにより、上部の層材受入口から下方に順次層
材を送ることができ、層材の流れを自重により形成して
スムーズな層材の流れを形成することができるととも
に、熱回収部の容体を縦長にすることができ、燃焼空間
の容積を充分に確保することができる。

【００２９】さらにまた、層材排出口に層材排出手段を
設けることにより、熱回収室への層材の循環量を容易に
制御することができ、熱回収量を自由にコントロールす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高速循環型流動床式ごみ焼却炉の
一実施例を示す部分側面断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来の高速循環型流動床式焼却炉を示す全体側
面断面図である。

【符号の説明】

ＳＢ第１ベッドＦＢ第２ベッドＦＧ層材ＣＧ燃焼ガス１炉本体３供給シュート４熱分解ゾーン５移送空気ノズル６高速燃焼空気ノズル７主燃焼ゾーン１１２次燃焼室１３排ガス通路２１隔壁体２２熱回収部２３中間隔壁２４熱回収室２５層材受入口２６層材排出口２７伝熱管２８低速分散管２９層材排出ノズル３１ガイド壁３１ａ水平部３１ｂ垂下部３２循環通路３３燃焼ガス通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉本体内に上下方向の隔壁を配置して、こ
の隔壁の一側部に焼却物シュートから供給された被燃焼
物を乾燥予熱する第１ベッドを設けるとともに、隔壁の
他側部に被燃焼物を燃焼させる第２ベッドを設け、第２
ベッドから吹き上げられた層材と燃焼ガスを隔壁の上端
部を迂回させて第１ベッド側に循環させる流動床炉にお
いて、前記隔壁に、または隔壁に代えて上部に形成された層材
受入口と、層材を第１ベッド側に排出する層材排出口
と、層材から熱を回収する複数の伝熱管を有する熱回収
室とを備えた熱回収部を配設し、第１ベッドおよび熱回収部の上方に所定の間隔をあけて
配置されて層材を前記層材受入口に案内するガイド壁を
設けたことを特徴とする流動床炉。
【請求項２】熱回収室に、層材を低速で流動化させる流
動化手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の流動
床炉。
【請求項３】層材排出口を熱回収室の底部に形成したこ
とを特徴とする請求項１または２記載の流動床炉。
【請求項４】層材排出口に、熱回収室内の層材を排出可
能な層材排出手段を設けたことを特徴とする請求項３記
載の流動床炉。