JPH0849829A - バッチ式焼却炉 - Google Patents
バッチ式焼却炉Info
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- JPH0849829A JPH0849829A JP18429294A JP18429294A JPH0849829A JP H0849829 A JPH0849829 A JP H0849829A JP 18429294 A JP18429294 A JP 18429294A JP 18429294 A JP18429294 A JP 18429294A JP H0849829 A JPH0849829 A JP H0849829A
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- combustion
- temperature
- incinerator
- combustion gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 廃棄物の種類や量あるいは焼却炉の能力に応
じて、炉内の燃焼ガス温度を制御することにより、燃焼
効率を高め、エネルギーコストを節約し、完全燃焼を達
成するバッチ式焼却炉を提供する。 【構成】 焼却炉本体1の上部に廃棄物投入扉6が配設
され、前記焼却炉本体1の上部から内部に空気を供給す
る空気供給口7と、前記焼却炉本体1の炉床3から内部
に空気を供給する炉床ファン5とが設けられ、更に、前
記焼却炉本体1から強制的に外部に燃焼ガスを排出させ
るエゼクターファン10が設けられたバッチ式焼却炉に
おいて、廃棄物15の燃焼ガス温度を検出する熱電対1
3と、該熱電対13からの信号により、燃焼状態が、第
1設定温度より高い炎燃焼過程か、第1設定温度より低
いチャー燃焼過程かを判断し、チャー燃焼過程の前半に
おいて排気量を減少させるようにエゼクターファン10
を制御する制御装置14とを有する。
じて、炉内の燃焼ガス温度を制御することにより、燃焼
効率を高め、エネルギーコストを節約し、完全燃焼を達
成するバッチ式焼却炉を提供する。 【構成】 焼却炉本体1の上部に廃棄物投入扉6が配設
され、前記焼却炉本体1の上部から内部に空気を供給す
る空気供給口7と、前記焼却炉本体1の炉床3から内部
に空気を供給する炉床ファン5とが設けられ、更に、前
記焼却炉本体1から強制的に外部に燃焼ガスを排出させ
るエゼクターファン10が設けられたバッチ式焼却炉に
おいて、廃棄物15の燃焼ガス温度を検出する熱電対1
3と、該熱電対13からの信号により、燃焼状態が、第
1設定温度より高い炎燃焼過程か、第1設定温度より低
いチャー燃焼過程かを判断し、チャー燃焼過程の前半に
おいて排気量を減少させるようにエゼクターファン10
を制御する制御装置14とを有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、バッチ式の焼却炉に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来の技術】バッチ式の焼却炉では、一般に、建設廃
材、FRP廃棄物、廃プラスチックス、紙屑、ダンボー
ル等の廃棄物を一日に一度、焼却炉に投入して焼却する
ものや、あるいは、数度にわたって投入するものがあ
る。
材、FRP廃棄物、廃プラスチックス、紙屑、ダンボー
ル等の廃棄物を一日に一度、焼却炉に投入して焼却する
ものや、あるいは、数度にわたって投入するものがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの焼却炉では、
空気供給量が制御されていないものや、空気供給量が燃
焼の状態に関係なく一定であったりして、燃え残りが生
じるとか、燃焼時間が長くなるとか、過剰燃焼になると
かいう問題点があった。
空気供給量が制御されていないものや、空気供給量が燃
焼の状態に関係なく一定であったりして、燃え残りが生
じるとか、燃焼時間が長くなるとか、過剰燃焼になると
かいう問題点があった。
【0004】例えば、実開平2−54020号公報や実
開平2−45327号公報に記載されているような焼却
炉では、空気の供給が十分に炉内に供給できないため燃
え残りが生じることが多かった。また、燃焼時間が長く
かかって、廃棄物によっては2日とか3日もかかること
があった。
開平2−45327号公報に記載されているような焼却
炉では、空気の供給が十分に炉内に供給できないため燃
え残りが生じることが多かった。また、燃焼時間が長く
かかって、廃棄物によっては2日とか3日もかかること
があった。
【0005】また、特開平2−25617号公報に記載
されているように、炉床から空気供給装置により空気を
供給することが開示されているが、空気供給装置から炉
内に供給される空気量は、燃焼ガス温度と連動していな
いため、燃焼状態に関わり無く空気量が供給されるた
め、過剰燃焼になったり、過剰空気比になったりするこ
とがあった。
されているように、炉床から空気供給装置により空気を
供給することが開示されているが、空気供給装置から炉
内に供給される空気量は、燃焼ガス温度と連動していな
いため、燃焼状態に関わり無く空気量が供給されるた
め、過剰燃焼になったり、過剰空気比になったりするこ
とがあった。
【0006】そのため、焼却炉本体の耐用温度を超える
燃焼ガス温度になったりして焼却炉本体の寿命を縮める
という問題点や、過剰空気比になった場合は、燃焼ガス
温度が下がって燃焼が不十分になり、未燃炭素粒子が燃
焼排ガスとして排出され、煤煙濃度が高くなったりする
問題点があった。
燃焼ガス温度になったりして焼却炉本体の寿命を縮める
という問題点や、過剰空気比になった場合は、燃焼ガス
温度が下がって燃焼が不十分になり、未燃炭素粒子が燃
焼排ガスとして排出され、煤煙濃度が高くなったりする
問題点があった。
【0007】そこで、この発明は、廃棄物の種類や量あ
るいは焼却炉の能力に応じて、焼却炉本体内の燃焼ガス
温度を制御することにより、燃焼効率を高め、エネルギ
ーコストを節約し、完全燃焼を達成するバッチ式焼却炉
を提供することを課題としている。
るいは焼却炉の能力に応じて、焼却炉本体内の燃焼ガス
温度を制御することにより、燃焼効率を高め、エネルギ
ーコストを節約し、完全燃焼を達成するバッチ式焼却炉
を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1に記載された発明は、耐熱性の材料で形成
された焼却炉本体の上部に廃棄物投入扉が配設され、前
記焼却炉本体の上部から内部に空気を供給する上部空気
供給手段が設けられると共に、前記焼却炉本体の炉床か
ら内部に空気を供給する炉床空気供給手段が設けられ、
更に、前記焼却炉本体から強制的に外部に燃焼ガスを排
出させる排気手段が設けられたバッチ式焼却炉におい
て、廃棄物の燃焼ガス温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段からの信号により、燃焼状態が、第1設
定温度より高い炎燃焼過程か、第1設定温度より低いチ
ャー燃焼過程かを判断し、チャー燃焼過程の前半におい
て排気量を減少させるように前記排気手段を制御する制
御手段とを有するバッチ式焼却炉としたことを特徴とし
ている。
め、請求項1に記載された発明は、耐熱性の材料で形成
された焼却炉本体の上部に廃棄物投入扉が配設され、前
記焼却炉本体の上部から内部に空気を供給する上部空気
供給手段が設けられると共に、前記焼却炉本体の炉床か
ら内部に空気を供給する炉床空気供給手段が設けられ、
更に、前記焼却炉本体から強制的に外部に燃焼ガスを排
出させる排気手段が設けられたバッチ式焼却炉におい
て、廃棄物の燃焼ガス温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段からの信号により、燃焼状態が、第1設
定温度より高い炎燃焼過程か、第1設定温度より低いチ
ャー燃焼過程かを判断し、チャー燃焼過程の前半におい
て排気量を減少させるように前記排気手段を制御する制
御手段とを有するバッチ式焼却炉としたことを特徴とし
ている。
【0009】請求項2に記載された発明によれば、前記
制御手段は、炎燃焼過程において、燃焼ガス温度を第2
設定温度とすべく、前記炉床空気供給手段からの空気量
を、前記燃焼ガス温度が第2設定温度より高いときは少
なくし、低いときは多くするように制御することを特徴
としている。
制御手段は、炎燃焼過程において、燃焼ガス温度を第2
設定温度とすべく、前記炉床空気供給手段からの空気量
を、前記燃焼ガス温度が第2設定温度より高いときは少
なくし、低いときは多くするように制御することを特徴
としている。
【0010】請求項3に記載された発明によれば、前記
制御手段は、チャー燃焼過程において燃焼ガス温度が第
3設定温度より高いか低いかで、高い場合にはチャー燃
焼過程の前半と判断し、低い場合にはチャー燃焼過程の
後半と判断し、この後半において、前記炉床空気供給手
段からの空気量を減少させるように制御することを特徴
としている。
制御手段は、チャー燃焼過程において燃焼ガス温度が第
3設定温度より高いか低いかで、高い場合にはチャー燃
焼過程の前半と判断し、低い場合にはチャー燃焼過程の
後半と判断し、この後半において、前記炉床空気供給手
段からの空気量を減少させるように制御することを特徴
としている。
【0011】請求項4に記載された発明によれば、前記
制御手段は、炎燃焼過程の初期において、前記第2設定
温度より高い第4設定温度より高いときに、前記上部空
気供給手段からの空気量を減少させるように制御するこ
とを特徴としている。
制御手段は、炎燃焼過程の初期において、前記第2設定
温度より高い第4設定温度より高いときに、前記上部空
気供給手段からの空気量を減少させるように制御するこ
とを特徴としている。
【0012】
【作用】請求項1に記載された発明によれば、焼却炉本
体内に投入された廃棄物が燃焼されるが、この廃棄物の
燃焼は、一般に、廃棄物中の有機物が熱分解して、水
素、メタンなどの炭化水素、一酸化炭素などからなる可
燃性ガスを生成し、これらの可燃性ガスが燃焼する過程
(以下「炎燃焼過程」という)と、炎燃焼過程が終わっ
た後に残る固体炭素(純炭素)が燃焼する過程(以下
「チャー燃焼過程」という)の2つの燃焼過程がある。
これら過程の境界となる燃焼ガス温度(以下「第1設定
温度」という)は、燃焼物の種類や量等により変動する
ので、この第1設定温度を予め調査して制御手段に入力
しておく。
体内に投入された廃棄物が燃焼されるが、この廃棄物の
燃焼は、一般に、廃棄物中の有機物が熱分解して、水
素、メタンなどの炭化水素、一酸化炭素などからなる可
燃性ガスを生成し、これらの可燃性ガスが燃焼する過程
(以下「炎燃焼過程」という)と、炎燃焼過程が終わっ
た後に残る固体炭素(純炭素)が燃焼する過程(以下
「チャー燃焼過程」という)の2つの燃焼過程がある。
これら過程の境界となる燃焼ガス温度(以下「第1設定
温度」という)は、燃焼物の種類や量等により変動する
ので、この第1設定温度を予め調査して制御手段に入力
しておく。
【0013】そして、燃焼中の燃焼ガス温度を温度検出
手段により検出し、この信号が制御手段により入力さ
れ、この制御手段では、その温度が、前記第1設定温度
より、高いか否かを判断し、低い場合にはチャー燃焼過
程と判断する。そして、制御手段により、チャー燃焼過
程の前半において、排気手段を制御して、排気量を減少
させる。
手段により検出し、この信号が制御手段により入力さ
れ、この制御手段では、その温度が、前記第1設定温度
より、高いか否かを判断し、低い場合にはチャー燃焼過
程と判断する。そして、制御手段により、チャー燃焼過
程の前半において、排気手段を制御して、排気量を減少
させる。
【0014】チャー燃焼過程の初期においては、燃焼が
進行して廃棄物が減少するにつれて(燃焼温度が低下す
るにつれて)、燃焼ガス量は減少するが、排気手段によ
り排気される排ガス量が炎燃焼の時と同じであると、上
部空気供給手段からその減少分を埋め合わせるために過
剰の空気が焼却炉本体に流入するため、燃焼ガス温度は
過剰の空気量に応じて低下する。
進行して廃棄物が減少するにつれて(燃焼温度が低下す
るにつれて)、燃焼ガス量は減少するが、排気手段によ
り排気される排ガス量が炎燃焼の時と同じであると、上
部空気供給手段からその減少分を埋め合わせるために過
剰の空気が焼却炉本体に流入するため、燃焼ガス温度は
過剰の空気量に応じて低下する。
【0015】そこで、予め第1設定温度を制御手段にイ
ンプットしておき、燃焼ガス温度が第1設定温度に達し
たら、制御手段により、排気手段を制御して排ガス量を
減少させる。これにより、過剰な空気を炉内へ供給する
ことなく燃焼させることができるので、燃焼ガス温度を
著しく低下させず、未燃炭素粒子(煤煙)の排出を抑制
することができ、かつ排気装置の電力量も削減できる。
ンプットしておき、燃焼ガス温度が第1設定温度に達し
たら、制御手段により、排気手段を制御して排ガス量を
減少させる。これにより、過剰な空気を炉内へ供給する
ことなく燃焼させることができるので、燃焼ガス温度を
著しく低下させず、未燃炭素粒子(煤煙)の排出を抑制
することができ、かつ排気装置の電力量も削減できる。
【0016】請求項2に記載された発明によれば、炎燃
焼過程において、焼却炉本体の耐用温度を超えず、か
つ、燃焼速度も良好な温度(第2設定温度)を予め制御
手段に入力しておく。
焼過程において、焼却炉本体の耐用温度を超えず、か
つ、燃焼速度も良好な温度(第2設定温度)を予め制御
手段に入力しておく。
【0017】そして、燃焼中の燃焼ガス温度を温度検出
手段により検出し、この信号が制御手段により入力さ
れ、この制御手段では、その温度が、第2設定温度より
高いときは少なくし、低いときは多くするように炉床空
気供給手段からの空気量を制御する。
手段により検出し、この信号が制御手段により入力さ
れ、この制御手段では、その温度が、第2設定温度より
高いときは少なくし、低いときは多くするように炉床空
気供給手段からの空気量を制御する。
【0018】これにより、燃焼ガス温度は、第2設定温
度となるように調整されることから、高過ぎて焼却炉本
体に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅くなるよ
うなことなく、適正な燃焼状態を得ることができる。
度となるように調整されることから、高過ぎて焼却炉本
体に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅くなるよ
うなことなく、適正な燃焼状態を得ることができる。
【0019】請求項3に記載された発明によれば、制御
手段により、燃焼ガス温度が第3設定温度より低いか高
いかにより、チャー燃焼過程が前半か後半かを判断し、
チャー燃焼過程が後半である時には、炉床空気供給手段
からの空気量が減少されることとなる。
手段により、燃焼ガス温度が第3設定温度より低いか高
いかにより、チャー燃焼過程が前半か後半かを判断し、
チャー燃焼過程が後半である時には、炉床空気供給手段
からの空気量が減少されることとなる。
【0020】チャー燃焼過程の後半では、燃焼ガス温度
が下がり、炉床空気供給手段からの空気量を増加させて
も燃焼ガス温度が上がらず、反対に下がる傾向にあるた
め、ここでは空気量を減少させて、炉床空気供給手段の
能力を落としても、チャー燃焼に必要な空気量は供給す
ることが確保されるので、チャー燃焼過程の燃焼が未燃
のまま残留することなく、完全燃焼させることができる
し、炉床空気供給手段の電力消費量も削減でき、かつ燃
焼時間が短縮できる。
が下がり、炉床空気供給手段からの空気量を増加させて
も燃焼ガス温度が上がらず、反対に下がる傾向にあるた
め、ここでは空気量を減少させて、炉床空気供給手段の
能力を落としても、チャー燃焼に必要な空気量は供給す
ることが確保されるので、チャー燃焼過程の燃焼が未燃
のまま残留することなく、完全燃焼させることができる
し、炉床空気供給手段の電力消費量も削減でき、かつ燃
焼時間が短縮できる。
【0021】請求項4に記載された発明によれば、制御
手段により、炎燃焼過程の初期において、第4設定温度
より高いときに、上部空気供給手段からの空気量が減少
されることとなる。
手段により、炎燃焼過程の初期において、第4設定温度
より高いときに、上部空気供給手段からの空気量が減少
されることとなる。
【0022】炎燃焼過程の初期において、廃棄物が熱せ
られて可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスは上部空気
供給手段から供給される空気により燃焼するが、その燃
焼により発生する燃焼熱によってさらに強く廃棄物が熱
せられて可燃性ガスの生成を一層促進され、燃焼が過剰
になる。これを防止するために、第4設定温度より高い
場合に空気量を減少させることにより、可燃性ガスの燃
焼を抑制し、廃棄物中の有機物が分解して生成する可燃
性ガスを減少させて、焼却炉本体の燃焼能力を超えない
ようにしている。逆に、燃焼ガス温度が低下して第4設
定温度よりも低下すれば、空気供給量は増加する。これ
により、燃焼は活発になり、燃焼温度は上昇して行く。
られて可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスは上部空気
供給手段から供給される空気により燃焼するが、その燃
焼により発生する燃焼熱によってさらに強く廃棄物が熱
せられて可燃性ガスの生成を一層促進され、燃焼が過剰
になる。これを防止するために、第4設定温度より高い
場合に空気量を減少させることにより、可燃性ガスの燃
焼を抑制し、廃棄物中の有機物が分解して生成する可燃
性ガスを減少させて、焼却炉本体の燃焼能力を超えない
ようにしている。逆に、燃焼ガス温度が低下して第4設
定温度よりも低下すれば、空気供給量は増加する。これ
により、燃焼は活発になり、燃焼温度は上昇して行く。
【0023】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。
る。
【0024】図1乃至図2は、この発明の第1実施例を
示す図である。
示す図である。
【0025】まず構成を説明すると、焼却炉本体1を地
面より下に設置し、焼却炉本体1の内面が、耐熱性コン
クリートの炉壁2で構築されると共に、この焼却炉本体
1のグリ石が敷設された炉床3には所定量の空気を分散
供給する多孔管4が配置され、この多孔管4には、イン
バータ装置付送風機の炉床ファン5が接続されている。
この多孔管4や炉床ファン5等で「炉床空気供給手段」
が構成されている。また、焼却炉本体1の上部には、開
閉式の廃棄物投入扉6が配設され、この扉6には、「上
部空気供給手段」としての複数の空気供給口7が形成さ
れている。
面より下に設置し、焼却炉本体1の内面が、耐熱性コン
クリートの炉壁2で構築されると共に、この焼却炉本体
1のグリ石が敷設された炉床3には所定量の空気を分散
供給する多孔管4が配置され、この多孔管4には、イン
バータ装置付送風機の炉床ファン5が接続されている。
この多孔管4や炉床ファン5等で「炉床空気供給手段」
が構成されている。また、焼却炉本体1の上部には、開
閉式の廃棄物投入扉6が配設され、この扉6には、「上
部空気供給手段」としての複数の空気供給口7が形成さ
れている。
【0026】また、この焼却炉本体1の上部側から略水
平方向に沿って煙道8が延長され、この煙道8により、
焼却炉本体1の内部で生成した可燃性ガス及びその燃焼
ガス、又は固体炭素の燃焼ガスを二次燃焼室9に導入
し、更に、この二次燃焼室9で燃焼された燃焼排ガスが
サイクロン集塵器11を介して煙突12から大気に放出
されるようになっている。
平方向に沿って煙道8が延長され、この煙道8により、
焼却炉本体1の内部で生成した可燃性ガス及びその燃焼
ガス、又は固体炭素の燃焼ガスを二次燃焼室9に導入
し、更に、この二次燃焼室9で燃焼された燃焼排ガスが
サイクロン集塵器11を介して煙突12から大気に放出
されるようになっている。
【0027】この煙突12の内側には、エゼクター方式
により燃焼排ガスを排出するために用いるインバータ装
置付送風機のエゼクターファン10の空気管が挿入され
ている。このエゼクターファン10等で、焼却炉本体1
から燃焼ガスを強制的に外部に排出させる「排気手段」
が構成されている。
により燃焼排ガスを排出するために用いるインバータ装
置付送風機のエゼクターファン10の空気管が挿入され
ている。このエゼクターファン10等で、焼却炉本体1
から燃焼ガスを強制的に外部に排出させる「排気手段」
が構成されている。
【0028】さらに、前記煙道8には、廃棄物15の燃
焼ガス温度を検出する「温度検出手段」としての熱電対
13が設置され、この熱電対13からの信号が「制御手
段」としての制御装置14に入力され、この信号に基づ
いて、制御装置14により炉床ファン5及びエゼクター
ファン10が後述のように制御されるようになってい
る。この熱電対13は、0゜C〜1600°C範囲の温
度を検出できるようになっている。
焼ガス温度を検出する「温度検出手段」としての熱電対
13が設置され、この熱電対13からの信号が「制御手
段」としての制御装置14に入力され、この信号に基づ
いて、制御装置14により炉床ファン5及びエゼクター
ファン10が後述のように制御されるようになってい
る。この熱電対13は、0゜C〜1600°C範囲の温
度を検出できるようになっている。
【0029】また、二次燃焼室9には、バーナ16が設
置されていて、焼却炉本体1で可燃性ガスの未燃焼分を
燃焼させることができる。
置されていて、焼却炉本体1で可燃性ガスの未燃焼分を
燃焼させることができる。
【0030】次に、作用について図2のグラフ図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0031】焼却炉本体1内に投入された廃棄物15が
燃焼されるが、この廃棄物15の燃焼は、一般に廃棄物
15中の有機物が熱分解して、水素、メタンなどの炭化
水素、一酸化炭素などからなる可燃性ガスを生成し、こ
れらの可燃性ガスが燃焼する過程(以下「炎燃焼過程」
という)と、炎燃焼過程が終わった後に残る固体炭素
(純炭素)が燃焼する過程(以下「チャー燃焼過程」と
いう)の2つの燃焼過程がある。このチャー燃焼過程の
開始温度(第1設定温度)は、燃焼物の種類や量等によ
り変動するので、この燃焼ガス温度は予め調査して制御
装置14に入力しておく。ここでは、400゜Cを第1
設定温度とした。
燃焼されるが、この廃棄物15の燃焼は、一般に廃棄物
15中の有機物が熱分解して、水素、メタンなどの炭化
水素、一酸化炭素などからなる可燃性ガスを生成し、こ
れらの可燃性ガスが燃焼する過程(以下「炎燃焼過程」
という)と、炎燃焼過程が終わった後に残る固体炭素
(純炭素)が燃焼する過程(以下「チャー燃焼過程」と
いう)の2つの燃焼過程がある。このチャー燃焼過程の
開始温度(第1設定温度)は、燃焼物の種類や量等によ
り変動するので、この燃焼ガス温度は予め調査して制御
装置14に入力しておく。ここでは、400゜Cを第1
設定温度とした。
【0032】燃焼開始直後は、炎燃焼過程であり、この
炎燃焼過程の初期においては、排気装置10のモータ回
転数は100%、炉床ファン5のモータ回転数は0%の
状態であり、空気供給口7から空気が焼却炉本体1内に
導入されて燃焼される。この場合には、熱電対13によ
り検出された燃焼ガス温度は、急激に900゜C程度ま
で上昇する。
炎燃焼過程の初期においては、排気装置10のモータ回
転数は100%、炉床ファン5のモータ回転数は0%の
状態であり、空気供給口7から空気が焼却炉本体1内に
導入されて燃焼される。この場合には、熱電対13によ
り検出された燃焼ガス温度は、急激に900゜C程度ま
で上昇する。
【0033】この間は約1時間程度で、炉床ファン5は
停止状態にある。すなわち、この炉床ファン5は制御装
置14により制御され、炉床ファン5のモータ回転数
は、炎燃焼過程において熱電対13が800°C(第2
設定温度)を保持するように20%〜100%の範囲で
制御するものである。しかし、熱電対13が830°C
以上になると炉床ファン5はOFFとなるように設定さ
れている。しかも、燃焼開始から1時間については、炉
床ファン5はOFFの設定である。なぜならば、着火し
て暫くの間は廃棄物15の上部全体に火が行き渡るのに
時間がかかるため非定常状態にある。もし、非定常状態
で、炉床ファン5を作動させると、炉床3から空気(酸
素)が廃棄物15の内部を通過して上部へ噴出し、空気
供給口7から供給される空気(酸素)とともに炎燃焼が
一層急速に進行し、廃棄物15の全体が一気に可燃性ガ
スを生成し爆発的に燃焼することとなり、炉の負荷能力
をはるかに超え、燃焼制御できない状態となる恐れがあ
るからである。
停止状態にある。すなわち、この炉床ファン5は制御装
置14により制御され、炉床ファン5のモータ回転数
は、炎燃焼過程において熱電対13が800°C(第2
設定温度)を保持するように20%〜100%の範囲で
制御するものである。しかし、熱電対13が830°C
以上になると炉床ファン5はOFFとなるように設定さ
れている。しかも、燃焼開始から1時間については、炉
床ファン5はOFFの設定である。なぜならば、着火し
て暫くの間は廃棄物15の上部全体に火が行き渡るのに
時間がかかるため非定常状態にある。もし、非定常状態
で、炉床ファン5を作動させると、炉床3から空気(酸
素)が廃棄物15の内部を通過して上部へ噴出し、空気
供給口7から供給される空気(酸素)とともに炎燃焼が
一層急速に進行し、廃棄物15の全体が一気に可燃性ガ
スを生成し爆発的に燃焼することとなり、炉の負荷能力
をはるかに超え、燃焼制御できない状態となる恐れがあ
るからである。
【0034】そして、空気供給口7からの空気により、
廃棄物15の上部が燃焼すると、焼却灰が残り、この灰
により、廃棄物15の上部が覆われるため、空気供給口
7から空気が供給されても焼却灰により遮断され、燃焼
し難くなる。これにより、燃焼ガス温度は、900゜C
から徐々に下がり、そして、燃焼ガス温度が800゜C
以下まで下がると、この信号が熱電対13から制御装置
14に入力され、この制御装置14により、炉床ファン
5のモータ回転数が上昇し、通風管4を介して下方から
空気が供給される。これに追従して燃焼ガス温度が上昇
し、800゜Cを越えると今度はモータ回転数が減少
し、燃焼ガス温度も低下する。これを数回繰り返すと、
モータ回転数を100%まで上げて行っても、燃焼ガス
温度は800゜Cより上昇しなくなる。このように、燃
焼ガス温度は、第2設定温度(ここでは800゜C)と
なるように調整されることから、高過ぎて焼却炉本体1
に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅くなるよう
なことなく、適正な燃焼状態を得ることができる。
廃棄物15の上部が燃焼すると、焼却灰が残り、この灰
により、廃棄物15の上部が覆われるため、空気供給口
7から空気が供給されても焼却灰により遮断され、燃焼
し難くなる。これにより、燃焼ガス温度は、900゜C
から徐々に下がり、そして、燃焼ガス温度が800゜C
以下まで下がると、この信号が熱電対13から制御装置
14に入力され、この制御装置14により、炉床ファン
5のモータ回転数が上昇し、通風管4を介して下方から
空気が供給される。これに追従して燃焼ガス温度が上昇
し、800゜Cを越えると今度はモータ回転数が減少
し、燃焼ガス温度も低下する。これを数回繰り返すと、
モータ回転数を100%まで上げて行っても、燃焼ガス
温度は800゜Cより上昇しなくなる。このように、燃
焼ガス温度は、第2設定温度(ここでは800゜C)と
なるように調整されることから、高過ぎて焼却炉本体1
に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅くなるよう
なことなく、適正な燃焼状態を得ることができる。
【0035】こうして廃棄物15中の有機物が熱分解し
て、可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスが略燃焼し終
わると、燃焼ガス温度は800゜Cから400゜C(第
1設定温度)程度まで低下することにより、炎燃焼過程
が終了し、チャー燃焼過程に移行することが判断され
る。燃焼ガス温度が400゜Cに達するまでの経過時間
は約4時間45分程度である。
て、可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスが略燃焼し終
わると、燃焼ガス温度は800゜Cから400゜C(第
1設定温度)程度まで低下することにより、炎燃焼過程
が終了し、チャー燃焼過程に移行することが判断され
る。燃焼ガス温度が400゜Cに達するまでの経過時間
は約4時間45分程度である。
【0036】このチャー燃焼過程の初期において、制御
装置14によりエゼクターファン10のモータ回転数が
100%から徐々に下がり、燃焼ガスの強制的な排気の
量が減少されることにより、燃焼ガス温度が400℃
(第1設定温度)を保持するように作用する。
装置14によりエゼクターファン10のモータ回転数が
100%から徐々に下がり、燃焼ガスの強制的な排気の
量が減少されることにより、燃焼ガス温度が400℃
(第1設定温度)を保持するように作用する。
【0037】尚、この場合、エゼクターファン10の運
転下限値は30%であり、エゼクターファン10が30
%の運転のとき、熱電対13が400℃以下に低下して
もエゼクターファン10は30%よりも減少運転とはな
らない。
転下限値は30%であり、エゼクターファン10が30
%の運転のとき、熱電対13が400℃以下に低下して
もエゼクターファン10は30%よりも減少運転とはな
らない。
【0038】チャー燃焼過程の初期においては、燃焼が
進行して廃棄物15が減少するにつれて(燃焼温度が低
下するにつれて)、燃焼ガス量は減少するが、エゼクタ
ーファン10により排気される排ガス量が炎燃焼の時と
同じであると、空気供給口7からその減少分を埋め合わ
せるために過剰の空気が焼却炉本体1に流入するため、
燃焼ガス温度は過剰の空気量に応じて低下する。
進行して廃棄物15が減少するにつれて(燃焼温度が低
下するにつれて)、燃焼ガス量は減少するが、エゼクタ
ーファン10により排気される排ガス量が炎燃焼の時と
同じであると、空気供給口7からその減少分を埋め合わ
せるために過剰の空気が焼却炉本体1に流入するため、
燃焼ガス温度は過剰の空気量に応じて低下する。
【0039】そこで、予め第1設定温度(ここでは40
0゜C)を制御装置14にインプットしておき、燃焼ガ
ス温度が第1設定温度に達したら、制御装置14によ
り、エゼクターファン10を制御して排ガス量を減少さ
せる。これにより、過剰な空気を焼却炉本体1内へ供給
することなく燃焼させることができるので、燃焼ガス温
度を著しく低下させず、未燃炭素粒子(煤煙)の排出を
抑制することができ、かつエゼクターファン10の電力
量も削減できる。
0゜C)を制御装置14にインプットしておき、燃焼ガ
ス温度が第1設定温度に達したら、制御装置14によ
り、エゼクターファン10を制御して排ガス量を減少さ
せる。これにより、過剰な空気を焼却炉本体1内へ供給
することなく燃焼させることができるので、燃焼ガス温
度を著しく低下させず、未燃炭素粒子(煤煙)の排出を
抑制することができ、かつエゼクターファン10の電力
量も削減できる。
【0040】更に、チャー燃焼過程が進行すると、燃焼
ガス量は大幅に減少する。そして、燃焼ガス温度が低下
して熱電対13が200℃(第3設定温度)になると、
制御装置14の制御が切り替わり、チャー燃焼過程の後
半の燃焼制御に移行する。
ガス量は大幅に減少する。そして、燃焼ガス温度が低下
して熱電対13が200℃(第3設定温度)になると、
制御装置14の制御が切り替わり、チャー燃焼過程の後
半の燃焼制御に移行する。
【0041】すなわち、後半においては、更に、燃焼ガ
ス温度が低下するため、制御装置14により、炉床ファ
ン5のモータ回転数が減少され、導入空気量が低減さ
れ、燃焼ガス温度が100℃を維持するように制御され
る。但し、この場合には炉床ファン5の下限回転数は6
0%である。
ス温度が低下するため、制御装置14により、炉床ファ
ン5のモータ回転数が減少され、導入空気量が低減さ
れ、燃焼ガス温度が100℃を維持するように制御され
る。但し、この場合には炉床ファン5の下限回転数は6
0%である。
【0042】チャー燃焼過程の後半では、燃焼ガス温度
が下がり、炉床ファン5からの空気量を増加させても燃
焼ガス温度が上がらず、反対に下がる傾向にあるため、
ここでは空気量を減少させて、炉床ファン5の能力を落
としても、チャー燃焼に必要な空気量は確保されるの
で、チャー燃焼過程の燃焼が未燃のまま残留することな
く、完全燃焼させることができるし、炉床ファン5の電
力消費量も削減でき、かつ燃焼時間が短縮できる。
が下がり、炉床ファン5からの空気量を増加させても燃
焼ガス温度が上がらず、反対に下がる傾向にあるため、
ここでは空気量を減少させて、炉床ファン5の能力を落
としても、チャー燃焼に必要な空気量は確保されるの
で、チャー燃焼過程の燃焼が未燃のまま残留することな
く、完全燃焼させることができるし、炉床ファン5の電
力消費量も削減でき、かつ燃焼時間が短縮できる。
【0043】以上のように各ファン5,10を燃焼状態
に応じて制御すれば、焼却炉本体1の燃焼最大負荷能力
に合わせて、燃焼制御できるので、従来に比べて燃焼効
率が良くなり、燃焼時間が短くすることができる。
に応じて制御すれば、焼却炉本体1の燃焼最大負荷能力
に合わせて、燃焼制御できるので、従来に比べて燃焼効
率が良くなり、燃焼時間が短くすることができる。
【0044】また、燃焼制御を炎燃焼過程とチャー燃焼
過程とに区別し、それぞれの過程に適する燃焼制御を設
定しているので、燃焼が十分になされ、燃焼物は白灰化
し、燃焼排ガスに未燃炭素等による黒煙の発生がなくな
るとともに、電力量が削減でき、燃焼効率が飛躍的に向
上した。
過程とに区別し、それぞれの過程に適する燃焼制御を設
定しているので、燃焼が十分になされ、燃焼物は白灰化
し、燃焼排ガスに未燃炭素等による黒煙の発生がなくな
るとともに、電力量が削減でき、燃焼効率が飛躍的に向
上した。
【0045】さらに、各ファン5,10としてインバー
タ装置付送風機を用いてモータ回転数をアナログ的に変
化できるようにしたため、ON・OFF運転に比べて微
妙な温度調節ができて、チャー燃焼過程が完了しないで
消火する場合等を未然に防止できる。
タ装置付送風機を用いてモータ回転数をアナログ的に変
化できるようにしたため、ON・OFF運転に比べて微
妙な温度調節ができて、チャー燃焼過程が完了しないで
消火する場合等を未然に防止できる。
【0046】また、図3には、この発明の第2実施例を
示す。
示す。
【0047】この実施例は、空気供給口7に自動開閉装
置が付加され、これが以下のように制御装置14により
制御される点で、第1実施例と異なっている。
置が付加され、これが以下のように制御装置14により
制御される点で、第1実施例と異なっている。
【0048】すなわち、制御装置14は、炎燃焼過程の
初期において、熱電対13からの温度が900゜C(第
4設定温度)を指示すると自動開閉装置付空気供給口7
は閉じるように作動して、燃焼ガス温度が900℃以下
になるように空気供給口7から供給する空気量を調節す
る。
初期において、熱電対13からの温度が900゜C(第
4設定温度)を指示すると自動開閉装置付空気供給口7
は閉じるように作動して、燃焼ガス温度が900℃以下
になるように空気供給口7から供給する空気量を調節す
る。
【0049】炎燃焼過程の初期において、廃棄物15が
熱せられて可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスは空気
供給口7から供給される空気により燃焼するが、その燃
焼により発生する燃焼熱によってさらに強く廃棄物が熱
せられて可燃性ガスの生成を一層促進し、燃焼が過剰に
なる。これを防止するために、第4設定温度(ここでは
900゜C)より高い場合に空気量を減少させることに
より、廃棄物15中の有機物が分解して生成する可燃性
ガスを減少させて、燃焼ガス温度を低下させ、焼却炉本
体1の燃焼能力を超えないようにしている。
熱せられて可燃性ガスを生成し、その可燃性ガスは空気
供給口7から供給される空気により燃焼するが、その燃
焼により発生する燃焼熱によってさらに強く廃棄物が熱
せられて可燃性ガスの生成を一層促進し、燃焼が過剰に
なる。これを防止するために、第4設定温度(ここでは
900゜C)より高い場合に空気量を減少させることに
より、廃棄物15中の有機物が分解して生成する可燃性
ガスを減少させて、燃焼ガス温度を低下させ、焼却炉本
体1の燃焼能力を超えないようにしている。
【0050】逆に、燃焼ガス温度が900℃を下回って
くると、熱電対13から指示を受け制御装置14と連動
して自動開閉装置付空気供給口7は、開度を拡大してく
る。これにより、燃焼は活発になり、燃焼温度は上昇し
ていく。
くると、熱電対13から指示を受け制御装置14と連動
して自動開閉装置付空気供給口7は、開度を拡大してく
る。これにより、燃焼は活発になり、燃焼温度は上昇し
ていく。
【0051】他の構成及び作用は第1実施例と同様であ
るので説明を省略する。
るので説明を省略する。
【0052】なお、この発明の実施例を図面に基づいて
説明してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られ
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても、この発明に含まれる。
説明してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られ
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても、この発明に含まれる。
【0053】例えば、一般に上記のような制御装置14
にはシーケンサー制御が用いられるが、本発明の燃焼制
御では、シーケンサー制御に限られるものではなく、こ
れと同等な制御方法あるいは本発明の燃焼制御が達成で
きるものであればどのような方法であってもよい。
にはシーケンサー制御が用いられるが、本発明の燃焼制
御では、シーケンサー制御に限られるものではなく、こ
れと同等な制御方法あるいは本発明の燃焼制御が達成で
きるものであればどのような方法であってもよい。
【0054】また、この発明の各設定温度は、廃棄物1
5の種類や量あるいは焼却炉本体1の能力により異なる
ため、上記実施例に限定されるものでなく、その廃棄物
15の種類や量あるいは焼却炉本体1の能力に合わせて
設定すればよい。
5の種類や量あるいは焼却炉本体1の能力により異なる
ため、上記実施例に限定されるものでなく、その廃棄物
15の種類や量あるいは焼却炉本体1の能力に合わせて
設定すればよい。
【0055】さらに、各空気供給手段の空気量の増減範
囲や排気手段の排気量の増減範囲も、廃棄物15の種類
や量及び焼却炉本体の能力に合わせて適切に設定すれば
よい。
囲や排気手段の排気量の増減範囲も、廃棄物15の種類
や量及び焼却炉本体の能力に合わせて適切に設定すれば
よい。
【0056】
【発明の効果】請求項1に記載された発明によれば、制
御手段により、チャー燃焼過程の前半において、排気手
段を制御して、排気量を減少させることにより、過剰な
空気を焼却炉本体内へ供給することなく燃焼させること
ができるので、燃焼ガス温度を著しく低下させず、未燃
炭素粒子(煤煙)の排出を抑制することができ、かつ排
気装置の電力量も削減できる。
御手段により、チャー燃焼過程の前半において、排気手
段を制御して、排気量を減少させることにより、過剰な
空気を焼却炉本体内へ供給することなく燃焼させること
ができるので、燃焼ガス温度を著しく低下させず、未燃
炭素粒子(煤煙)の排出を抑制することができ、かつ排
気装置の電力量も削減できる。
【0057】請求項2に記載された発明によれば、炎燃
焼過程において、燃焼ガス温度が、第2設定温度より高
いときは少なくし、低いときは多くするように炉床空気
供給手段からの空気量を制御することにより、高過ぎて
焼却炉本体に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅
くなるようなことなく、適正な燃焼状態を得ることがで
きる。
焼過程において、燃焼ガス温度が、第2設定温度より高
いときは少なくし、低いときは多くするように炉床空気
供給手段からの空気量を制御することにより、高過ぎて
焼却炉本体に悪影響を与えたり、低すぎて燃焼速度が遅
くなるようなことなく、適正な燃焼状態を得ることがで
きる。
【0058】請求項3に記載された発明によれば、制御
手段により、チャー燃焼過程が後半である時には、炉床
空気供給手段からの空気量を減少させることにより、チ
ャー燃焼過程の燃焼が未燃のまま残留することなく、完
全燃焼させることができるし、炉床空気供給手段の電力
消費量も削減でき、かつ燃焼時間が短縮できる。
手段により、チャー燃焼過程が後半である時には、炉床
空気供給手段からの空気量を減少させることにより、チ
ャー燃焼過程の燃焼が未燃のまま残留することなく、完
全燃焼させることができるし、炉床空気供給手段の電力
消費量も削減でき、かつ燃焼時間が短縮できる。
【0059】請求項4に記載された発明によれば、制御
手段により、炎燃焼過程の初期において、第4設定温度
より高いときに、上部空気供給手段からの空気量を減少
させることにより、可燃性ガスの燃焼を抑制し、廃棄物
中の有機物が分解して生成する可燃性ガスを減少させ
て、焼却炉本体の燃焼能力を超えないようにすることが
できる、という実用上有益な効果を発揮する。
手段により、炎燃焼過程の初期において、第4設定温度
より高いときに、上部空気供給手段からの空気量を減少
させることにより、可燃性ガスの燃焼を抑制し、廃棄物
中の有機物が分解して生成する可燃性ガスを減少させ
て、焼却炉本体の燃焼能力を超えないようにすることが
できる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図1】この発明の第1実施例を示すバッチ式焼却炉の
概略断面図である。
概略断面図である。
【図2】同第1実施例を示す燃焼ガス温度と空気供給状
態との関係を示すグラフ図である。
態との関係を示すグラフ図である。
【図3】この発明の第2実施例を示す図2に相当するグ
ラフ図である。
ラフ図である。
1 焼却炉本体 5 炉床ファン(炉床空気供給手段) 6 廃棄物投入扉 7 空気供給口(上部空気供給手段) 10 排気装置(排気手段) 13 熱電対(温度検出手段) 14 制御装置(制御手段) 15 廃棄物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 芳輝 大阪府大阪市北区大淀中一丁目1番88号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 石神 芳昭 大阪府大阪市北区大淀中一丁目1番88号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 白井 康司 大阪府大阪市北区大淀中一丁目1番88号 積水ハウス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 耐熱性の材料で形成された焼却炉本体の
上部に廃棄物投入扉が配設され、前記焼却炉本体の上部
から内部に空気を供給する上部空気供給手段が設けられ
ると共に、前記焼却炉本体の炉床から内部に空気を供給
する炉床空気供給手段が設けられ、更に、前記焼却炉本
体から強制的に外部に燃焼ガスを排出させる排気手段が
設けられたバッチ式焼却炉において、 廃棄物の燃焼ガス温度を検出する温度検出手段と、 該温度検出手段からの信号により、燃焼状態が、第1設
定温度より高い炎燃焼過程か、第1設定温度より低いチ
ャー燃焼過程かを判断し、チャー燃焼過程の前半におい
て排気量を減少させるように前記排気手段を制御する制
御手段とを有することを特徴とするバッチ式焼却炉。 - 【請求項2】 前記制御手段は、炎燃焼過程において、
燃焼ガス温度を第2設定温度とすべく、前記炉床空気供
給手段からの空気量を、前記燃焼ガス温度が第2設定温
度より高いときは少なくし、低いときは多くするように
制御することを特徴とする請求項1記載のバッチ式焼却
炉。 - 【請求項3】 前記制御手段は、チャー燃焼過程におい
て燃焼ガス温度が第3設定温度より高いか低いかで、高
い場合にはチャー燃焼過程の前半と判断し、低い場合に
はチャー燃焼過程の後半と判断し、この後半において、
前記炉床空気供給手段からの空気量を減少させるように
制御することを特徴とする請求項1又は2記載のバッチ
式焼却炉。 - 【請求項4】 前記制御手段は、炎燃焼過程の初期にお
いて、前記第2設定温度より高い第4設定温度より高い
ときに、前記上部空気供給手段からの空気量を減少させ
るように制御することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか一つに記載のバッチ式焼却炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18429294A JPH0849829A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | バッチ式焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18429294A JPH0849829A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | バッチ式焼却炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0849829A true JPH0849829A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16150783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18429294A Pending JPH0849829A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | バッチ式焼却炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0849829A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016070518A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 隆次 大野 | 焼却炉 |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP18429294A patent/JPH0849829A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016070518A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 隆次 大野 | 焼却炉 |
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