JPH0749230Y2

JPH0749230Y2 - 廃棄物燃焼装置

Info

Publication number: JPH0749230Y2
Application number: JP4332091U
Authority: JP
Inventors: 国男和田
Original assignee: 有限会社幸輪
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2005-11-13
Also published as: JPH04129629U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、廃棄物を利用したリサ
イクル燃料等の燃焼装置に関し、特に燃焼の際に発生す
る粉塵を効果的に除去できるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般廃棄物や産業廃棄物は、ゴミ
焼却場で焼却処分され、その有効利用が図られていなか
ったが、近年、一般廃棄物や産業廃棄物を中間処理し、
紙、プラスチック、木屑等により構成されるリサイクル
燃料として有効利用する試みがなされている。このよう
なリサイクル燃料は、極めて安価であり、灯油又は重油
を燃料とする場合に比べて燃料コストを大幅に低減させ
ることができる。

【０００３】また、ゴミ焼却炉等では、廃棄物を燃焼し
たときに発生する粉塵を除去するため、遠心分離又は沈
降分離等の粗捕集の後、電気集塵又は濾過集塵による捕
集をを行なうようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記のようにリサイク
ル燃料を利用すれば、燃料コストの大幅な低減を図るこ
とができるが、リサイクル燃料を燃焼させると、廃棄物
と同様に、黒煙、灰などからなる多量の粉塵が発生し、
環境を汚染するという問題があった。

【０００５】このため、リサイクル燃料を利用するため
の燃焼炉には、ゴミ焼却炉等で用いられている遠心分
離、沈降分離等の粗捕集装置と、電気集塵、濾過集塵等
の捕集装置とを設けることが望まれるが、そのようにし
た場合、燃焼装置全体の占有面積が大きくなり、しかも
高価なものとなる。

【０００６】したがって、本考案の目的は、コンパクト
で、構造が簡単であり、製造コストも安く、しかも粉塵
の除去効果が高い廃棄物燃焼装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、廃棄物の燃焼炉と、この燃焼炉に隣接し
て配置された除塵装置と、前記燃焼炉の燃焼室と前記除
塵装置内とを連通させる煙道と、前記除塵装置から延設
された排気ダクトとを備えた廃棄物燃焼装置において、
前記除塵装置内には、前記排気ダクトに連通するインナ
ーチューブが上方から挿入され、前記除塵装置内壁との
間に環状の空間を保ち、下端が開口した状態で支持され
ており、前記煙道は、前記除塵装置内の前記インナーチ
ューブの外周に向かって開口しており、前記燃焼室の中
心と前記煙道の中心とが偏心し、かつ、前記煙道の中心
と前記インナーチューブの中心とが偏心して配置されて
いることを特徴とする。

【０００８】本考案の実施に際し、前記燃焼炉の内部
は、多数の孔を有するプレートによって燃焼室と送気室
とに仕切られ、前記燃焼室には点火手段が配置され、前
記送気室には２次空気供給手段が配置されていることが
好ましい。

【０００９】また、前記煙道には、ハニカム形状をなす
縮流衝突板が配置されていることが好ましい。

【００１０】更に、前記縮流衝突板の近傍には、未燃焼
成分を再度燃やすための再燃焼手段が配置されているこ
とが好ましい。

【００１１】更にまた、前記燃焼炉と前記除塵装置と
が、前記除塵装置を内側にして１対ずつ対向配置され、
前記除塵装置から延設された排気ダクトが途中で合流し
て１本化されていることが好ましい。

【００１２】

【作用】本考案の廃棄物燃焼装置では、廃棄物を燃焼炉
の燃焼室に投入して燃焼させると、燃焼ガスは、燃焼室
から煙道を通り、除塵装置内を通って、排気ダクトより
排気される。燃焼ガスが燃焼室から煙道に入るとき、燃
焼室の中心と煙道の中心とが偏心しているので、燃焼ガ
スは、スムーズに煙道に導かれることなく、燃焼室に滞
留し、燃焼室に供給される２次空気によってより完全に
燃焼する。

【００１３】また、燃焼ガスが煙道から除塵装置内に入
るとき、煙道の中心と除塵装置内に配置されたインナー
チューブの中心とが偏心しているので、燃焼ガスがイン
ナーチューブの外周に衝突して旋回流が生じ、粉塵が落
下しやすくなり、除塵効果が高められる。なお、燃焼ガ
スは、除塵装置内周を旋回した後、インナーチューブの
下端開口からインナーチューブ内を通って、排気ダクト
に導かれる。

【００１４】このように、本考案によれば、コンパクト
で簡単な構造でありながら、廃棄物をより完全に燃焼さ
せ、粉塵を効果的に除去することができる。

【００１５】本考案の好ましい態様において、燃焼炉の
内部を、多数の孔を有するプレートによって燃焼室と送
気室とに仕切り、燃焼室に点火手段を配置し、送気室に
２次空気供給手段を配置した場合には、２次空気供給手
段から送風される２次空気がプレートの孔から燃焼室内
に均一に吹き出され、廃棄物の完全燃焼を促進する。

【００１６】また、煙道に、ハニカム形状をなす縮流衝
突板を配置した場合には、煙道を通る燃焼ガスの流速を
高め、かつ、流れ方向を定めて除塵装置内に導入するこ
とができ、インナーチューブの外周に衝突したときに旋
回流を効果的に生じさせることができる。

【００１７】更に、縮流衝突板の近傍に、未燃焼成分を
再度燃やすための再燃焼手段を配置した場合には、縮流
衝突板に妨げられた未燃焼の軽くて大きい物質を再燃焼
手段によって完全燃焼させることができ、縮流衝突板の
目づまりを防止するとともに、未燃焼の物質が除塵装置
側に入るのを防止できる。

【００１８】更にまた、燃焼炉と除塵装置とを１対ずつ
対向配置し、除塵装置から延設された排気ダクトを途中
で合流して１本化した場合には、必要とされる熱量によ
っていずれか１方又は両方の燃焼炉を稼動させることが
でき、あるいは、燃焼炉を交互に稼動させることによっ
て連続運転が可能となり、燃焼炉１基当たりの設置面積
も小さくすることができる。

【００１９】

【実施例】図１〜３には、本考案による廃棄物燃焼装置
の一実施例が示されている。この廃棄物燃焼装置は、例
えば牛舎の回りの地面を掘って、その穴に設置されたも
ので、複数のものが牛舎を囲むように配置され、リサイ
クル燃料を燃焼させて地熱によって牛舎を暖房するとと
もに、燃焼ガス流路に熱交換器を配置して、温水等を牛
舎や他の各種施設に供給するために設置されている。

【００２０】すなわち、図２に示すように、この廃棄物
燃焼装置１１は、牛舎の回りの地面を所定深さに掘った
穴１２に設置されている。廃棄物燃焼装置１１は、同様
な構造をなす一対の装置を対向配置してなり、各装置
は、基本的には、燃焼炉１３、１３’と、除塵装置１
４、１４’とで構成されている。なお、以後の説明は、
便宜上、一方の装置を構成する燃焼炉１３及び除塵装置
１４について行ない、他方の装置の説明は省略する。

【００２１】図１を併せて参照すると、燃焼炉１３は、
多数の孔１５を有する一対のプレート１６によって、中
央に配置された燃焼室１７と、両側に配置された２つの
送気室１８とに縦方向に仕切られている。燃焼室１７に
は、点火手段としてのバーナ１９と、このバーナ１９に
空気を供給する１次送気ファン２０とが挿入設置されて
いる。また、送気室１８には、２次空気供給手段として
２次送気ファン２１が挿入設置されている。燃焼炉１３
の上部には、スライド蓋２２が取付けられ、スライド蓋
２２は、図２中想像線で示す如くスライドして開閉し、
燃焼室１７内に廃棄物を投入できるようになっている。

【００２２】燃焼炉１３の上部側壁には、煙道２３を構
成するダクト２４が横方向に延設されている。煙道２３
は、燃焼室１７内と除塵装置１４内とを連通し、燃焼室
１７の中心と煙道２３の中心とがΔ１だけ偏心するよう
に設置されている。このΔ１の長さは、燃焼炉１３の大
きさによって適宜定められるが、例えば燃焼室１７の幅
を180 cmとすると、40〜50cm程度とすることが好まし
い。

【００２３】煙道２３の除塵装置１４に近接した部分に
は、図３に示すようなハニカム形状をなす縮流衝突板２
５が設置されている。この縮流衝突板２５は、煙道２３
を通る燃焼ガスの流速を高め、かつ、流れ方向を一定に
定める整流効果をもたらす。また、煙道２３内の縮流衝
突板２５の近傍には、再燃焼手段としてのアフターバー
ナ２６（図２参照）が設置されている。

【００２４】除塵装置１４内は除塵室２７をなし、この
除塵室２７にインナーチューブ２８が上方から挿入さ
れ、インナーチューブ２８外周と除塵室２７内周との間
に環状の空間が形成されている。また、インナーチュー
ブ２８の下端は、除塵室２７の途中で止まり、除塵室２
７内に開口している。更に、インナーチューブ２８の上
端は、除塵装置１４から上方に延出され、切換えスライ
ド２９を経て、排気ダクト３０に連結されている。

【００２５】煙道２３の出口側は、前記縮流衝突板２５
を介して、除塵室２７内のインナーチューブ２８の外周
に向けて開口しているが、図１、３に示すように、煙道
２３の中心とインナーチューブ２８の中心とは、Δ２だ
け偏心するように配置されている。このΔ２の長さは、
除塵室２７の大きさやインナーチューブ２８の径などに
よって適宜定められるが、例えばインナーチューブ２８
の直径を80cmとすると、10〜20cm程度とすることが好ま
しい。

【００２６】排気ダクト３０は、他方の除塵装置１４’
から伸びる排気ダクト３１と合流して１本化され、熱交
換器３２を介して煙突３３に連結されている。煙突３３
の途中には、エゼクタ（縮径部）３４と、このエゼクタ
３４の下方からエゼクタ３４向けて開口したノズル３５
と、ノズル３５に空気を供給するエゼクタファン３６と
が設置されている。

【００２７】次に、この廃棄物燃焼装置１１の燃焼作用
について説明する。

【００２８】燃焼炉１３のスライド蓋２２を開き、廃棄
物、好ましくはリサイクル燃料を燃焼室１７内に投入す
る。図示しない灯油タンクから燃料を供給されるバーナ
１９によって、廃棄物に点火すると同時に、１次送気フ
ァン２０及び２次送気ファン２１から空気を送入する。
廃棄物は、燃焼して燃焼ガスが発生するが、燃焼室１７
の中心と煙道２３の中心とがΔ１だけ偏心しているの
で、燃焼ガスは、煙道２３にスムーズに導かれることな
く、燃焼室１７内で一時滞留する。このとき、２次送気
ファン２１の空気が、プレート１６の孔１７から燃焼室
１７内に噴出しているので、燃焼ガス中に含まれる未燃
焼成分がより完全に燃焼する。

【００２９】煙道２３に導かれた燃焼ガスは、縮流衝突
板２５を通るとき、未燃焼の軽くて大きい物質が縮流衝
突板２５に妨げられる。この未燃焼の物質は、アフター
バーナ２６から吹き上げられる火炎によって完全燃焼さ
れる。また、アフターバーナ２６によって、燃焼ガス中
に含まれる黒煙（未燃焼成分）や、白煙（水蒸気）など
も完全に燃焼されて減少する。

【００３０】燃焼ガスは、縮流衝突板２５を通って流速
を高め、かつ、方向を定められて、除塵室２７内のイン
ナーチューブ２８の外周に吹き付けられる。煙道２３の
中心とインナーチューブ２８の中心とは、Δ２だけ偏心
しているので、燃焼ガスは、インナーチューブ２８の外
側を回る旋回流となり、旋回しながら除塵室２７内を下
方に流れ、インナーチューブ２８の下端開口に入って上
方に流れる。このような旋回流の中で、燃焼ガス中に含
まれる黒鉛、灰などの粉塵が効果的に落下して除去され
る。

【００３１】なお、上記偏心Δ２を設けることなく、通
常の重力沈下によって除塵した場合には、捕集可能な粉
塵の粒径は、下記数１で求められる。

【００３２】

【数１】

【００３３】上記式中、ｕ_t は終末速度(m/s) 、ｇは重
力加速度(m/sec²)、ρ_m は材料密度(kg/m³) 、Ｄ_p は捕
集可能な粉塵の粒径(m) 、ρ_g はガス密度(kg/m³) 、μ
_g はガス粘度(kg/m・sec)を表わしている。

【００３４】これに対して、偏心Δ２を設けた場合、燃
焼ガスは、インナーチューブ２８の外側を旋回し、遠心
力で絶えず除塵室２７の内壁にぶつかるので、数１にお
けるｇを増加させる遠心力が働く。したがって、捕集可
能な粉塵の粒径は、下記数２で求められる。

【００３５】

【数２】

【００３６】ここで、ωは回転の角速度(rad) 、Ｒは回
転中心からの距離(m) 、ｔは時間(sec) であり、その他
の記号は数１と同じ意味である。

【００３７】このように、偏心Δ２を設けて旋回流を起
こし、遠心力を作用させることにより、極めて小さい粒
径の粉塵まで捕集できることがわかる。

【００３８】こうして除塵された燃焼ガスは、インナー
チューブ２８内を上方に流れ、開かれた状態にある切換
えスライド２９を通って排気ダクト３０に導かれる。更
に、排気ダクト３０を流れた燃焼ガスは、対向配置され
たもう一つの装置によって発生した燃焼ガスと、排気ダ
クト３１で合流し、熱交換器３２を通過するときに水と
熱交換される。熱交換器３２によって加熱された温水
は、牛舎や他の施設に送られて、室内ファンによる暖房
等に利用される。更に、燃焼ガスは、煙突３３を上方に
流れて外気に放出される。この場合、煙突３３内では、
エゼクタ３４に向けて、エゼクタファン３６によってノ
ズル３５から空気が噴出され、燃焼ガスの排出が促進さ
れる。

【００３９】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の廃棄物燃
焼装置によれば、燃焼室の中心と煙道の中心とを偏心さ
せたことにより、燃焼ガスが燃焼室内で一時滞留してか
ら煙道に導かれるので、燃焼室内で未燃焼成分をより完
全に燃焼させることができる。また、煙道の中心と除塵
装置内に配置されたインナーチューブの中心とを偏心さ
せたことにより、煙道から吹き出された燃焼ガスがイン
ナーチューブの外周に当たって旋回流が生じ、燃焼ガス
中に含まれる粉塵をより効果的に落下させて除去するこ
とができる。このように、コンパクトで簡単な構造であ
りながら、粉塵の発生を効果的に防止することができ、
リサイクル燃料などをより手軽に利用できるようにな
り、廃棄物の有効利用に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃棄物燃焼装置の一実施例を示す
一部切欠き平面図である。

【図２】同廃棄物燃焼装置の一部切欠き正面図である。

【図３】同廃棄物燃焼装置における縮流衝突板とインナ
ーチューブとの配置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１１廃棄物燃焼装置１３燃焼炉１４除塵装置１５孔１６プレート１７燃焼室１８送気室１９バーナ２０１次送気ファン２１２次送気ファン２３煙道２５縮流衝突板２６アフターバーナ２７除塵室２８インナーチューブ３０、３１排気ダクト３３煙突 Δ１、Δ２偏心量

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】廃棄物の燃焼炉と、この燃焼炉に隣接し
て配置された除塵装置と、前記燃焼炉の燃焼室と前記除
塵装置内とを連通させる煙道と、前記除塵装置から延設
された排気ダクトとを備えた廃棄物燃焼装置において、
前記除塵装置内には、前記排気ダクトに連通するインナ
ーチューブが上方から挿入され、前記除塵装置内壁との
間に環状の空間を保ち、下端が開口した状態で支持され
ており、前記煙道は、前記除塵装置内の前記インナーチ
ューブの外周に向かって開口しており、前記燃焼室の中
心と前記煙道の中心とが偏心し、かつ、前記煙道の中心
と前記インナーチューブの中心とが偏心して配置されて
いることを特徴とする廃棄物燃焼装置。
【請求項２】前記燃焼炉の内部は、多数の孔を有する
プレートによって燃焼室と送気室とに仕切られ、前記燃
焼室には点火手段が配置され、前記送気室には２次空気
供給手段が配置されている請求項１記載の廃棄物燃焼装
置。
【請求項３】前記煙道には、ハニカム形状をなす縮流
衝突板が配置されている請求項１又は２記載の廃棄物燃
焼装置。
【請求項４】前記縮流衝突板の近傍には、未燃焼成分
を再度燃やすための再燃焼手段が配置されている請求項
３記載の廃棄物燃焼装置。
【請求項５】前記燃焼炉と前記除塵装置とが、前記除
塵装置を内側にして１対ずつ対向配置され、前記除塵装
置から延設された排気ダクトが途中で合流して１本化さ
れている請求項１〜５のいずれか１つに記載の廃棄物燃
焼装置。