JPH09273722A - 火葬炉の燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料の消費率を高める新規な火葬炉の燃焼方
法を提供する。 【解決手段】 炉内温度センサーによって計測した炉内
温度の温度変化率を基準として燃焼状態を把握して、バ
ーナーへの燃料供給量並びに空気供給量を制御するもの
で、温度上昇率の大きい可燃性物の燃焼の際にバーナー
出力を抑え、マイナス上昇率の際にはバーナー出力を全
開とする。また燃焼終期において排気を制御して炉内圧
力を高めて炉内温度の低下を防止して、熱損失を抑制
し、燃料消費率を減少させて、被火葬体に対応する効率
的な燃焼を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火葬炉の燃焼方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】火葬炉は、一般に排ガスの無煙無臭化の
ために被火葬体の主燃焼を行った後の排ガスを再度燃焼
する再燃焼室を備えている。即ち被火葬体が収納される
主燃焼室には、気体燃料若しくは液体燃料を使用した燃
焼用バーナーを配設して被火葬体を燃やし、発生した未
燃焼ガス並びに黒煙等は、再燃焼室の再燃バーナーで燃
焼させるものである。

【０００３】そして主燃焼室の燃焼制御としては、予め
被火葬体に対応した所定の制御パターンを定め、経時的
に燃料並びに空気供給量を定める手法と、炉内温度を測
定し、所定温度以上になると、燃料供給を遮断若しくは
供給量を減少させて、異常燃焼の発生を抑制する制御手
法と、更には操作員が燃焼状態を監視して、手動によっ
て燃料供給を制御する手法等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来の制御方法
は、燃料効率が悪い。例えば予め定めたパータンは、統
計的に求めた最適制御であり、通常の火葬では実効性が
あるが、体重の重い人または逆に非常に軽い人の場合に
は、燃料供給量と被火葬体の燃焼状態が一致せずに、燃
料の無駄が生ずるばかりではなく、時には異常な燃焼促
進がなされ、排ガスを処理しきれずに、黒煙を発してし
まう場合がある。

【０００５】また炉内温度の異常上昇のみを抑える制御
方法は、特に燃焼後半時は、燃焼対象物の焼却よりも、
燃料の燃焼が主となり、無駄な燃料を消費してしまう。
勿論手動制御は燃料消費を最大に抑えることがてきる
が、作業員が長時間火葬炉についていなければならず、
且つ操作に熟練を要するなどの問題がある。そこで本発
明は、燃料効率に優れた新規な火葬炉の燃焼方法を提案
したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る火葬炉の燃
焼方法は、所定の燃焼用バーナー並びに空気供給部を具
備した燃焼室に、炉内温度センサーを配置すると共に、
前記バーナーの燃料供給量並びに空気供給量の制御部を
設け、炉内温度センサーによって計測した炉内温度の温
度変化率を基準としてバーナーの燃料供給量並びに空気
供給量を制御することを特徴とするものである。

【０００７】また特に前記の火葬炉の燃焼方法に於い
て、燃焼における温度上昇率が所定値以上の場合には、
空気のみを供給し、燃焼終期における炉内温度が所定値
以下となった場合には、燃焼時より炉内圧力を高めて燃
焼を行うことを特徴とするものである。

【０００８】従って燃焼初期には、可燃性物の自燃焼に
よって温度上昇率が大きければ、燃料供給を抑制し、可
燃性物の着火不足であり、温度上昇率が小さければ燃料
供給量を増加させて効率な燃料供給とし、更に所定温度
以上の場合には、温度上昇率が小さくとも、自燃焼を継
続していると判別して燃料の供給を抑え、更に燃焼終期
に、炉内温度が所定値以下に低下すると、排気を制御し
て炉内圧力を高めて炉内温度の低下を防止して、熱損失
を抑制し、燃料消費率を減少させるものである。

【０００９】

【実施の形態】次に本発明方法の実施の形態について説
明する。最初に本発明方法が実施される火葬炉の構成に
ついて説明する。炉本体は、全体が鋼板又は型鋼で形成
され、耐火煉瓦やセラミックス等で内壁を形成した炉体
である主燃焼室１、二次燃焼室２、燃焼チャンバ３から
構成され、この炉本体に、燃焼バーナー等を備えた燃焼
部４と、制御部５と、排気部６を付設したものである。

【００１０】主燃焼室１は、その前面に冷却室（図示せ
ず）と連絡する防火開閉扉１１を設け、床面に棺Ａを載
置する台車１３並びに台車用レール１２が敷設され、奥
壁に主燃焼用バーナー４１を配設してなり、且つ主燃焼
用バーナー４１は燃焼用空気供給部を付設したバーナー
ユニットであるが、特に主燃焼用バーナー４１の近傍
に、バーナーユニットの空気供給とは別に独自に空気供
給を行う空気供給ノズル４６を別装しておく。

【００１１】二次燃焼室２は、主燃焼室１の直上に配置
したもので、両室の前壁側に両室を接続する煙道部２１
を形成し、奥壁上部に排煙路２２を連設して燃焼チャン
バー３と連接し、且つ奥壁に排ガスの流れに対向して火
炎を放射する二次燃焼バーナー４２を配設したものであ
る。

【００１２】燃焼部４は、前記主燃焼用バーナー４１
と、二次燃焼用バーナー４２を備え、前記バーナーユニ
ット４１，４２に燃料を供給する燃料供給管４３並びに
空気を供給する空気供給管４４を連結すると共に、空気
供給管４４には送風ファン４５を連結し、燃料供給管４
３には、ガス、灯油等の燃料供給部（図示せず）と連結
してなり、且つ各バーナーの各燃料供給管４３及び空気
供給管４４には、制御弁５１ａ，５１ｂ・・・及び制御
弁５１を介設してなる。

【００１３】制御部５は、燃焼状態に応じて燃焼部４の
動作並びに排気部６の動作を制御するもので、前記の制
御弁５１及び制御弁５１の動作を制御するコントロール
アクチェーター５２の他に、各センサ群及びセンサ群の
検出値に基づく各部の動作を演算算出する処理部を備え
たもので、具体的には、煙道部２１の入口側即ち主燃焼
室１の出口側に炉内温度センサー（熱電対型）５３、二
次燃焼室２の側壁に二次炉内温度センサー（熱電対型）
５４及び二次燃焼室２内の炉内圧力測定器５５を設け、
前記のセンサ５３，５４，５５の検出値を演算処理のた
めの信号に変換する変換部（例えば温度調節計５６
等）、燃焼状態の経時的条件若しくは順序条件をメモリ
したシーケンサー５７やその他適宜な制御プログラムを
格納したマイコンからなる演算処理部、演算処理部の処
理指示信号に基づいてアクチェーター５２等の制御作動
対象の駆動に変換する駆動変換部（例えば電流電圧変換
器５８）等を備えているものである。

【００１４】排気部６は、燃焼チャンバ３の排気部から
順に、ガス冷却室６１、集塵器６２、炉圧制御ダンパー
（開閉は制御部５で制御される）６３、排気ファン６
４、排気筒６５を設けたものである。

【００１５】而して前記の火葬炉の全体の作動について
説明すると、棺Ａを載置した台車１３を主燃焼室１に入
れ、燃焼用空気を供給して主燃焼用バーナー５１に点火
し燃焼を開始すると共に、排気部６の排気ファン１７も
動作せしめて、主燃焼用バーナー５１で被火葬体Ａの燃
焼を行うものである。同時に二次燃焼用バーナー５２も
点火して、二次燃焼室２内を約８００℃に維持して、排
ガスの二次燃焼を行い、更に燃焼チャンバ３を充分な容
積を確保して、二次燃焼室２からの高温状態の排ガスと
酸素を反応させ、燃料供給を行うことなく排ガスの酸化
反応（燃焼）を実現する。そして反応が完了した後ガス
冷却室６１で２５０℃まで冷却して低温腐食並びに高温
腐食を防止し、次の集塵器６２で、微粒の未燃焼物を捕
集し、炉圧制御ダンパー６３によって、炉内圧力を大気
圧に対して−３〜−５ｍｍ水柱に保持して排気を行って
いるものである。

【００１６】本発明は特に前記の燃焼に際しての、燃焼
制御に特徴を有するもので、燃焼開始から、その主燃焼
室１の炉内温度の経時的変化（図６）に基づいて説明す
る。

【００１７】燃焼開始時に主燃焼用バーナー４１で棺Ａ
に着火する。そうすると最初に棺Ａが燃焼し、炉内温度
は急激に上昇する（ａ点）。基本的に主燃焼用バーナー
４１は、炉内温度の変化率に応じてその燃焼出力を定め
ているので、温度上昇率が著しく高いａ点で燃焼を停止
する。主燃焼用バーナー４１の停止によって炉内温度は
一担急激に低下するが（ｂ点）、すぐに棺Ａの燃焼で上
昇する。その間には、空気供給ノズル４６から燃焼に必
要な空気が供給され、而も図４及び図５に例示するとお
り燃焼対象物（被火葬体）に向かって空気Ｂが供給され
るので、容易に棺Ａ並びに易燃性物質が燃焼する。

【００１８】燃焼が進行すると、温度上昇率の低下が見
られるｃ点で主燃焼用バーナーの再着火を行い、温度上
昇率がマイナスとなる点（ｄ点）で主燃焼用バーナー４
１の出力を最高とし、温度変化率を基準としてバーナー
出力を調整して主たる燃焼を行う。更に次の急激な温度
低下は、被火葬体の易燃性物質の燃焼が終了して炉内温
度が低下している結果であり、炉温度の低下を招く空気
供給ノズル４６からの空気供給を停止する。

【００１９】次に炉内温度が安定してくると（ｅ点）、
難燃性物質のみが残り、炉内温度は燃焼用バーナー４１
の燃焼熱のみに支配された状態となる。そこで予め設定
した温度例えば５００℃以下に達すると炉圧制御ダンパ
ー６３を動作させて炉内圧力を−５〜−３ｍｍ水柱から
−１ｍｍ水柱程度に変更し、難燃性物質の焼却を進行さ
せると同時に、排ガスの排出量を抑え、排ガスの酸化を
確実に行うようにし、温度が急激に変化する被燃焼対象
の燃焼終了時（ｆ点）にバーナーの出力をカットする。

【００２０】図７は最高温度維持制御のみを行った場合
の炉内温度並びに排ガス速度の経時変化を示すもので、
本発明と同様に約１時間の燃焼であるが、易燃性物質の
燃焼時や、難燃性物質の燃焼に関係なく燃焼用バーナー
を出力させるので、燃料の無駄が多いことは明らかであ
る。而もその排ガス速度は、排ガス量に比例するので、
多量の高温の排ガスを放出していることになり、その熱
損失が大きい。

【００２１】尚燃料量の調整は、必ずしも炉内温度変化
率に比例するものではなく、段階的な切り替えでも良
い。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、所定の燃焼用バ
ーナー並びに空気供給部を具備した燃焼室に、炉内温度
センサーを配置すると共に、前記バーナーの燃料供給量
並びに空気供給量の制御部を設け、炉内温度センサーに
よって計測した炉内温度の温度変化率を基準としてバー
ナーの燃料供給量並びに空気供給量を制御することを特
徴とするものであり、温度上昇率がプラスであればその
プラス程度に応じてバーナー燃焼の出力を定め、マイナ
スであれば最大出力として燃料の無駄を無くし、更にま
た燃焼終期における炉内温度が所定値以下となった場合
には、燃焼最盛時より炉内圧力を高めて燃焼を行うこと
で、炉内温度の低下を防止して、熱損失を抑制し、燃料
消費率を減少させるもので、被火葬体に対応して効率的
な燃焼を実現したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施形態の火葬炉全体の構成図。

【図２】同炉本体の縦断面図。

【図３】同制御部の実施例の説明図。

【図４】同燃焼初期の空気供給状態の説明図（横断
面）。

【図５】同燃焼初期の空気供給状態の説明図（縦断
面）。

【図６】同燃焼状態（炉内温度、排ガス速度）の経時的
変化を示すグラフ。

【図７】従来火葬炉の燃焼状態（炉内温度、排ガス速
度）の経時的変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 主燃焼室 １１ 防火開閉扉 １２ 台車用レール １３ 台車 ２ 二次燃焼室 ２１ 煙道部 ２２ 排煙路 ３ 燃焼チャンバー ４ 燃焼部 ４１ 主燃焼用バーナー ４２ 二次燃焼用バーナー ４３ 燃料供給管 ４４ 空気供給管 ４５ 送風ファン ４６ 空気供給ノズル ５ 制御部 ５１ 制御弁 ５２ コントロールアクチェーター ５３ 炉内温度センサー ５４ 二次炉内温度センサー ５５ 炉内圧力測定器 ５６ 温度調節計（変換部） ５７ シーケンサー（演算処理部） ５８ 電流電圧変換器（駆動変換部） ６ 排気部 ６１ ガス冷却室 ６２ 集塵器 ６３ 炉圧制御ダンパー ６４ 排気ファン ６２ 排気筒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の燃焼用バーナー並びに空気供給部
   を具備した燃焼室に、炉内温度センサーを配置すると共
   に、前記バーナーの燃料供給量並びに空気供給量の制御
   部を設け、炉内温度センサーによって計測した炉内温度
   の温度変化率を基準としてバーナーの燃料供給量並びに
   空気供給量を制御することを特徴とする火葬炉の燃焼方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の火葬炉の燃焼方法に於い
   て、燃焼における温度上昇率が所定値以上の場合には、
   空気のみを供給し、特に燃焼終期における炉内温度が所
   定値以下となった場合には、燃焼最盛時より炉内圧力を
   高めて燃焼を行うことを特徴とする火葬炉の燃焼方法。