JPH094831A - 流動層熱回収装置における流動化ガスの供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱回収部における流動層を良好に流動化させ
ながら、熱回収量の増加を図るとともに、熱回収部での
燃焼を抑制して伝熱管を保護し、また熱回収部における
酸素濃度を抑えてＮＯｘの発生量を減らす。 【構成】 炉底の流動層１２をバッフル５４で主燃焼部
１２Ａと熱回収部１２Ｂとに区画し、熱回収部１２Ｂ内
に伝熱管４６を設ける。両部１２Ａ，１２Ｂにわたって
その底部に第１分散板３８及び第２分散板４０を設け、
これら分散板３８，４０から噴射する流動化ガスによっ
て上記流動層１２を流動化する。熱回収部１２Ｂに噴射
する流動化ガスとしては、ダクト２４から再循環させた
燃焼排ガスを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砂粒子等からなる流動
層により産業廃棄物、都市ごみ、石炭等を焼却し、これ
により発生する熱を回収する流動層熱回収装置におい
て、上記流動層にこの流動層を流動化させるための流動
化ガスを供給する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業廃棄物等の焼却による熱を回
収するための装置として、空気分散板上に砂粒子からな
る流動層を形成し、この流動層で廃棄物を焼却するとと
もに、この焼却で発生した熱を伝熱管を通じて回収する
ようにした流動層熱回収装置が広く知られている。この
装置では、流動層内の粒子の混合が極めて良好で層内温
度を均一に保つことができ、また、粒子層の熱保持能力
が大きいため再起動が容易である等の利点を有してい
る。

【０００３】ところで、この装置では、上記伝熱管を流
動層の上方に設けても熱回収が可能であるが、次のよう
な理由から、伝熱管を流動層内に埋設するのが好ましい
とされている。 流動層中での熱伝達率は、流動層上方の排ガス中での
熱伝達率と比べて７〜１０倍も高く、このため、伝熱面
積を小さくしてボイラをコンパクトにできる。 流動層での焼却により塩化水素が発生するが、流動層
内での塩化水素濃度は流動層上方の排ガス中での塩化水
素濃度の約１／１０であり、従って、流動層内に伝熱管
を埋設した方が塩化水素による伝熱管の腐食が生じにく
い。このように腐食が生じにくい分、伝熱管内をながれ
る蒸気を高温、高圧化できる。 熱回収部内への流動化ガス供給量を変化させることに
より、熱回収量の調節が可能であり、よって、低発熱量
の燃料から高発熱量の燃料まで広く用いることができ
る。

【０００４】そこで、流動層内に伝熱管を設けた装置と
して、例えば特開平５−２３３２１号公報には、上記流
動層を仕切り壁によって主燃焼部と熱回収部とに区画
し、熱回収部内に上記伝熱管を設けるとともに、主燃焼
部底部から流動化ガスを噴射することにより、上記主燃
焼部の流動粒子が上記バッフルの上方を通って上記熱回
収部に入りさらに上記バッフルの下方を通って上記主燃
焼部内に戻る流れを形成するようにしたものが開示され
ている。このような装置において、上記主燃焼部内に廃
棄物を投入すると、この廃棄物が主として主燃焼部で焼
却され、これにより発生した熱が流動粒子を媒体として
熱回収部内の伝熱管に伝えられることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記装置において、熱
回収部における流動層を流動化させるには、この熱回収
部に対して十分な流量（一般には必要最低流動化速度の
１〜２倍の速度が得られる流量）で流動化ガスを供給す
る手段が有効である。この流動化ガスとしては、燃焼用
の一次空気を常温のまま流用することが一般に考えられ
る。

【０００６】しかし、このように熱回収部に流動化用空
気を供給する場合、次のような不都合が生じる。

【０００７】ａ）上記装置において、投与される燃料の
カロリーが高い場合等、層内燃焼率が低い場合には、砂
層内からの熱回収率を高めなければ必要熱量すべてを回
収するのが困難となるおそれがある。しかし、層内熱回
収率を過度に上げるとその分砂層内温度が下がって安定
した燃焼を保持できなくなるので、層内熱回収率を上げ
るには限界がある。

【０００８】なお、熱回収効率を高める手段として、上
記燃焼排ガスのもつ熱エネルギーを利用して、熱回収部
内に供給される流動化用空気を予め加熱する方法が考え
られるが、この場合、流動化用空気の温度上昇分だけ熱
回収部内での燃焼が促進されてしまう。このようにして
熱回収部内での燃焼が促進されると、この燃焼に伴う局
部的な高温化現象や塩化水素の発生によって、熱回収部
内の伝熱管の熱的あるいは化学的な劣化、損傷が促進す
るおそれがある。

【０００９】ｂ）上記装置では、主燃焼部に燃料である
廃棄物が投入されるが、この燃料が熱回収部に入る場合
もあり得る。このとき、熱回収部にかなりの量の空気が
供給されていると、この空気中に含まれる酸素によって
熱回収部内での上記燃料の燃焼が促進され、上述のよう
な局部的高温化減少や塩化水素の発生を招くおそれがあ
る。

【００１０】ｃ）熱回収部では原則として燃焼は行われ
ず、従って、この熱回収部に流動化用として供給される
空気は燃焼に寄与しない余剰空気となる。この余剰空気
が多いほど、燃焼排ガス中のＮＯｘ濃度が高くなり、環
境に悪影響を及ぼすおそれがある。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、熱回収
部における流動層を良好に流動化させながら、不都合な
く砂層内熱回収量を増やすことができ、しかも、熱回収
部での燃焼を抑制して伝熱管を保護し、また熱回収部に
おける酸素濃度を抑えてＮＯｘの発生量を減らすことが
できる流動層熱回収装置における流動化ガスの供給方法
及び装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は、装置本体の底部に流動粒子により形
成された流動層をバッフルにより主燃焼部と熱回収部と
に区画し、熱回収部内に熱回収用の伝熱管を設けるとと
もに、上記主燃焼部にこの主燃焼部における流動粒子を
流動化させるための流動化ガスを噴射する主燃焼用散気
装置と、上記熱回収部にこの熱回収部における流動粒子
を流動化させるための流動化ガスを噴射する熱回収用散
気装置とを備え、これらの流動化ガスにより、上記主燃
焼部の流動粒子が上記バッフルの上方を通って上記熱回
収部に入りさらに上記バッフルの下方を通って上記主燃
焼部内に戻る流れが形成されるように構成した流動層熱
回収装置において、上記流動層での燃焼により生じた燃
焼排ガスを流動化ガスとして上記熱回収用散気装置に再
循環させるものである（請求項１）。

【００１３】この方法では、上記燃焼排ガスを流動化ガ
スとして上記主燃焼用散気装置にも一部再循環させるよ
うにしてもよい（請求項２）。

【００１４】また本発明は、装置本体の底部に流動粒子
により形成された流動層をバッフルにより主燃焼部と熱
回収部とに区画し、熱回収部内に熱回収用の伝熱管を設
けるとともに、上記主燃焼部にこの主燃焼部における流
動粒子を流動化させるための流動化ガスを噴射する主燃
焼用散気装置と、上記熱回収部にこの熱回収部における
流動粒子を流動化させるための流動化ガスを噴射する熱
回収用散気装置とを備え、これらの流動化ガスにより、
上記主燃焼部の流動粒子が上記バッフルの上方を通って
上記熱回収部に入りさらに上記バッフルの下方を通って
上記主燃焼部内に戻る流れが形成されるように構成した
流動層熱回収装置において、上記流動層での燃焼により
生じた燃焼排ガスを流動化ガスとして上記熱回収用散気
装置に再循環させる排ガス再循環手段を備えたものであ
る（請求項３）。

【００１５】この装置では、上記燃焼排ガスの排出通路
にこの燃焼排ガス中の特定成分を除去する排ガス処理装
置を設けるとともに、この排ガス処理装置を通過した燃
焼排ガスを上記熱回収用散気装置に再循環させるように
上記排ガス再循環手段を構成するのが、より好ましい
（請求項４）。

【００１６】また、上記排ガス再循環手段による燃焼排
ガスの再循環量を変化させる再循環量調節手段や（請求
項５）、上記主燃焼用散気装置への流動化ガスの供給源
と上記熱回収用散気装置とを接続する接続通路と、この
接続通路を開閉する開閉手段とを備えることにより（請
求項６）、後述のようなより優れた効果が得られる。

【００１７】また、上記装置では、上記燃焼排ガスを流
動化ガスとして上記主燃焼用散気装置にも一部再循環さ
せるように上記排ガス再循環手段を構成してもよい（請
求項７）。

【００１８】

【作用】請求項１，３記載の方法及び装置によれば、熱
回収部内に流動化ガスとして燃焼排ガスが供給されるこ
とにより、熱回収部における流動層が流動化されるとと
もに、再循環された燃焼排ガスの顕熱分の熱量が伝熱管
を通じて回収されることとなり、砂層内からの熱回収量
は大幅に増加する。しかも、上記燃焼排ガス中の酸素濃
度は空気と比べて非常に低いため、流動化を十分に行う
べく流動化ガス供給量すなわち燃焼排ガス再循環量を増
やしても、熱回収部内での酸素濃度はほとんど上昇しな
い。よって、この酸素濃度上昇に伴う熱回収部内での燃
料の燃焼の促進や、ＮＯｘ発生量の増加が回避される。

【００１９】ここで、請求項２，７記載のように、上記
燃焼排ガスを流動化ガスとして上記主燃焼用散気装置に
も一部再循環させるようにすれば、主燃焼部でのＮＯｘ
発生も抑制が可能である。

【００２０】請求項４記載の装置では、上記燃焼排ガス
の排出通路にこの燃焼排ガス中の特定成分を除去する排
ガス処理装置を設けるとともに、この排ガス処理装置を
通過した燃焼排ガスを上記熱回収用散気装置に再循環さ
せるようにしているので、この熱回収用散気装置には、
好ましくない物質（例えば塩化水素、ばい塵等）を予め
除去したより好ましい燃焼排ガスを流動化ガスとして供
給できる。

【００２１】請求項５記載の装置では、再循環量調節手
段によって上記排ガス再循環手段による燃焼排ガスの再
循環量を変化させることにより、熱回収部の状態に応じ
てこの熱回収部への燃焼排ガス（流動化ガス）供給量を
適宜調節できる。

【００２２】請求項６記載の装置では、装置の立上り時
等、燃焼排ガス流量が不十分な期間では、開閉手段によ
り接続通路を開いて上記主燃焼用散気装置への流動化ガ
スの供給源から熱回収用散気装置へも流動化ガスを供給
することにより、この流動化ガスを熱回収部に流動化ガ
スとして補充できる一方、燃焼排ガス流量が十分な量ま
で上昇した状態では、上記接続通路を閉じることによ
り、熱回収用散気装置に専ら再循環燃焼排ガスを供給で
きる。

【００２３】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図３に基づいて
説明する。

【００２４】ここに示す流動層熱回収装置は、断熱壁１
１で囲まれた焼却炉１０を備え、この焼却炉１０の底部
に砂等からなる流動層１２が形成され、その上方は図１
に示すようなフリーボード１４とされている。焼却炉中
間部には、焼却物投入口１６が形成され、これに焼却物
供給機１８が接続されるとともに、同じく焼却炉中間部
の適当な高さ位置には、二次空気ブロア２０，２２が接
続され、焼却炉上部にはダクト２４が接続されている。

【００２５】上記フリーボード１４での断熱壁１１は、
ある高さまでは内面が耐火物で覆われたメンブレン構造
であり、壁面を通してガス層から熱を吸収するように構
成されている。メンブレンで蒸発した蒸気は蒸気溜め２
５に集合し、その蒸気はスーパーヒーター２６で排ガス
の熱を回収し、後述の伝熱管４６の入口ヘッダ４７へ送
られる。上記排ガスは、上記スーパーヒーター２６で熱
を奪われた後、炉壁のメンブレンと同様の構造の蒸発器
２８、低温腐食回避のための給水加熱器２９、燃焼空気
用の空気加熱器３０でさらに熱を奪われる。そして、ガ
ス冷却室３２で冷却された後に、バグフィルタ（排ガス
処理装置）３４で塩化水素やばい塵といった有害物質が
除去され、原則として排気ファン３６を通って煙突から
排気される。

【００２６】一方、上記焼却炉１０の底部は図２及び図
３に示すような構造を有している。

【００２７】炉底の左右方向中央には、第１分散板（主
燃焼用散気装置）３８が配設され、この第１分散板３８
の左右両側に第２分散板（主燃焼用散気装置の一部と熱
回収用散気装置を構成）４０が配設されており、両第２
分散板４０は断熱壁（装置本体側壁）１１に隣接してい
る。第１分散板３８と第２分散板４０とは、水平方向に
離間しており、この部分が不燃物排出部４２となってい
る。この不燃物排出部４２の下方には不燃物抜き出し装
置４４が設けられ、この不燃物抜き出し装置４４は、上
記不燃物排出部４２から導出された不燃物入り砂を左右
両外側に搬送するスクリュコンベアを内蔵している。

【００２８】上記第１分散板３８は、左右の不燃物排出
部４２に向かうに従って低くなるように山形に傾斜して
おり、第２分散板４０も、不燃物排出部４２に向かうに
従って低くなる方向に傾斜している。

【００２９】両第２分散板４０の上方には、複数本の伝
熱管４６が図２奥行き方向（図３の上下方向）に等間隔
で並設されている。各伝熱管４６は、断熱壁１１下部を
側方に貫通して炉内に臨み、上記第２分散板４０上で蛇
行し、上記貫通部よりも上方で断熱壁１１を貫通して炉
外へ導出されており、その両端は、図２の奥行き方向に
延びる入口ヘッダ４７及び出口ヘッダ４８にそれぞれ接
続されている。そして、スーパーヒーター２６から入口
ヘッダ４７へ送られた蒸気が焼却熱回収媒体として伝熱
管４６内を流れ、出口ヘッダ４８に回収されるようにな
っている。

【００３０】この炉内には、複数本の散気管５０が図２
の奥行き方向に並設されている。各散気管５０は、上記
伝熱管４６の上方に位置する上側部５１と、この上側部
５１から上記伝熱管４６の側方を通って略垂直方向に延
び、第２分散板４０に至る立直部５２とからなり、上側
部５１の管壁の側面及びその近傍には多数のガス噴射孔
が穿設されている。この上側部５１は、不燃物排出部４
２に向かうに従って低くなる方向に傾斜しており、この
上側部５１より少し上方に流動層１２の上面が位置して
いる。

【００３１】上記立直部５２の途中部分の周囲には、耐
火材やジャケット等からなるバッフル５４が配設されて
いる。このバッフル５４により、上記流動層１２が、中
央の主燃焼部１２Ａと、左右両外側の熱回収部１２Ｂと
に区画されており、第２分散板４０において上記熱回収
部１２Ｂの床を構成する部分が、本発明にいう熱回収用
散気装置の散気板となっている。各バッフル５４同士の
間には微小の隙間５５が確保され、この隙間５５を僅か
ながら砂粒子が流通可能となっている。

【００３２】なお、散気管５０の配設間隔は、伝熱管４
６の配設間隔と等しく設定されているが、伝熱管４６の
管径よりも散気管５０の管径が大きい分だけ、散気管５
０同士の隙間が伝熱管４６同士の隙間よりも小さくなっ
ている。また、散気管５０同士の隙間は、バッフル５４
と第２分散板４０との間の上下間隔（すなわち熱回収部
の出口幅）と比べても小さくなっている。

【００３３】上記分散板３８，４０には多数の流動化ガ
ス噴射口が穿設され、第１分散板３８の下方には複数の
ガス室４１ｂが、第２分散板４０の下方には複数のガス
室４０ａ，４１，４０ｂ，４０ｃが左右方向に並設され
ている。これらのガス室のうち、第２分散板４０の下方
のガス室であって上記不燃物排出部４２に近い特定のガ
ス室４１からは、上記散気管５０内に流動化ガスが供給
されるようになっている。また、このガス室４１よりも
不燃物排出部４２に近いガス室４０ａから流動化ガス噴
射口を通じて噴射される流動化ガスは、不燃物排出部４
２に向かって水平方向に噴出し、上記バッフル５４にお
いて上記第１分散板３８側を向く面の近傍を通るように
なっている。また、ガス室４０ｂ，４０ｃから流動化ガ
ス噴射口を通じて噴射される流動化ガスは、熱回収部１
２Ｂに供される。

【００３４】次に、この装置の特徴である、各ガス室へ
の流動化ガスの供給設備について説明する。

【００３５】まず、主燃焼用散気装置を構成するガス室
４０ａ，４１ｂには、分岐配管５７Ａを介して流動化ガ
ス（ここでは空気）供給源である一次空気送風機（ガス
噴射手段）６０Ａが接続されている。そして、この一次
空気送風機６０Ａから吐出された空気が上記流動化ガス
噴射口から炉内の主燃焼部１２Ａに向けて噴射されるよ
うになっている。この空気は、主燃焼部１２Ａでの燃焼
用空気としての役割と流動化用空気としての役割とを兼
ねている。

【００３６】一方、熱回収用散気装置を構成するガス室
４０ｂ，４０ｃとガス室４１とには、排ガス再循環用配
管５８及び分岐配管５７Ｂを介して前記排気通路におけ
る排気ファン３６の下流側部分が接続されている。排ガ
ス再循環用配管５８の途中には、ダンパ（再循環量調節
手段）５９及び排ガス再循環用送風機６０Ｂが設けら
れ、この排ガス再循環用送風機６０Ｂにより、バグフィ
ルタ３４を通過した排ガスが配管５８，５７Ｂを通じて
各ガス室４０ｂ，４０ｃ，４１に再循環されるととも
に、その再循環量がダンパ５９によって調節可能とされ
ている。

【００３７】また、一次空気送風機６０Ａの吐出側と排
ガス再循環用送風機６０Ｂの吐出側とは接続通路である
配管６１を介して接続されており、この配管６１の途中
にもダンパ（開閉手段）６２が設けられている。

【００３８】なお、この実施例では、基本的に、全ての
ガス室のうち不燃物排出部４２近傍のガス室４１ｂから
の流動化ガス噴射量が比較的大きく設定され、第１分散
板３８の山形中央部及び第２分散板４０において伝熱管
４６の下方の部分に位置するガス室４１からの流動化ガ
ス噴射量が、比較的小さく設定されている。このような
噴射量設定のため、図２に白抜き矢印で示すように、主
燃焼部側で砂粒子がバッフル５４の側面近傍を通って上
昇し、炉の中央側と散気管５０の上側部５１側とへあふ
れてそれぞれ沈降する流れが形成されている。

【００３９】この装置において、焼却物投入口１６から
投入された都市ごみ等の廃棄物（被処理物）は、主燃焼
部１２Ａ内に落下し、燃焼する。この主燃焼部１２Ａで
は、ガス室４１ｂから第１分散板３８のガス噴射口を通
じて噴射される流動化ガスと、ガス室４０ａから第２分
散板４０のガス噴射口を通じて噴射される流動化ガスに
より、砂粒子が激しく上昇運動及び下降運動を繰り返し
ており、バッフル５４の近傍を通って上昇した砂粒子
は、炉の中央側と散気管５０の上側部５１側とへあふれ
てそれぞれ沈降する。

【００４０】より具体的に、上側部５１側へあふれた粒
子は、これら上側部５１同士の隙間を通り、バッフル５
４と断熱壁１１とに挟まれた熱回収部１２Ｂ内で伝熱管
４６同士の間を沈降し、この伝熱管４６に焼却熱を与え
た後（すなわち伝熱管４６が焼却熱を回収した後）、第
２分散板４０の傾斜面に沿って不燃物排出部４２側へ滑
り落ちる。また、炉中央へあふれた粒子は、そのまま第
１分散板３８の山形中央へ沈降し、この第１分散板３８
の傾斜面に沿ってやはり不燃物排出部４２側へ滑り落ち
る。ここで、不燃物排出部４２のすぐ手前のガス室４１
ｂからは強い流動化ガスの噴射が行われているため、一
部の砂粒子は上記流動化ガスに押し上げられて主燃焼部
へ再還流し、他の砂粒子は不燃物（固形物）とともに不
燃物排出部４２内へ落下し、不燃物抜き出し装置４４に
よって左右両外側へ搬出される。この搬出物は篩いにか
けられ、細かい砂粒子のみが上記流動層１２に再供給さ
れる。

【００４１】この時、主燃焼用散気装置を構成するガス
室４１ｂ，４０ａに対しては、上記流動化ガスとして、
一次空気送風機６０Ａの吐出する空気がそのまま供給さ
れ、流動化ガス噴射口から主燃焼部１２Ａに噴射され
る。

【００４２】これに対し、熱回収用散気装置を構成する
ガス室４０ｂ，４０ｃ及びガス室４１に対しては、排気
通路を流れる燃焼排ガスの一部が流動化ガスとして再循
環され、流動化ガス噴射口から熱回収部１２Ｂ内に噴射
される。このように再循環される燃焼排ガス中の酸素濃
度は、空気と比べて非常に低いため、流動化を十分に行
うべく流動化ガス供給量（すなわち燃焼排ガス再循環
量）を増やしても、熱回収部１２Ｂ内での酸素濃度はほ
とんど上昇せず、熱回収部１２Ｂ内での燃料の燃焼はほ
とんど促進されない。従って、この燃焼促進に伴う局部
的高温化現象や塩化水素の発生に起因する伝熱管の熱的
損傷を防止できるとともに、ＮＯｘ発生も抑制できる。
しかも、再循環した燃焼排ガスの顕熱を伝熱管４６を通
じて回収できるので、従来に比して熱回収量は大幅に増
え、層内燃焼率が低い場合にも十分な熱量を回収するこ
とができる。

【００４３】なお、装置の立上り時等、燃焼排ガス流量
が不十分な期間では、ダンパ６２を開けばよい。これに
より、ガス室４０ｂ，４０ｃ，４１に対する流動化ガス
の供給量の不足分を一次空気送風機６０Ａの吐出空気に
よって補充することができる。

【００４４】＊実験データ ・図４は、上記排ガス再循環を行わなかった場合（すな
わち熱回収部１２Ｂに流動化ガスとして空気を供給した
場合）での熱回収量と、全燃焼排ガスのうちの１０％を
再循環させた場合（すなわち排ガス再循環率が１０％の
場合）での熱回収量との比率（すなわち熱回収量の増加
率）を廃棄物発熱量との関係でグラフに表したものであ
る。このグラフに示されるように、廃棄物発熱量が3000
〜4000kcal/kgの範囲では、排ガス再循環の実行によっ
て熱回収量を約1.2〜1.4倍も増加させることができる。

【００４５】・図５は、排ガス再循環率と、炉出口での
燃焼排ガス中におけるＮＯｘ低減率（排ガス再循環量が
０の場合におけるＮＯｘ発生量を１とした時のＮＯｘ発
生量）との関係をグラフに示したものである。なお、こ
の実験では、排ガス再循環率が１０％の場合で、熱回収
部１２Ｂへの流動化ガス中における燃焼排ガスの含有率
が100％となっており、排ガス再循環率が１０％以上の
場合では、主燃焼部用流動化ガスにも一部使用してい
る。

【００４６】このグラフから明らかなように、排ガス再
循環の実行により、ＮＯｘ発生を抑制して環境改善に寄
与することができる。

【００４７】第２実施例を図６に示す。この実施例で
は、前記排ガス再循環用配管５８から配管６４を分岐さ
せて主燃焼用散気装置を構成するガス室４１ｂに接続
し、上記配管６４の途中にダンパ６５を設けており、上
記ガス室４１ｂにも一部燃焼排ガスが再循環されるよう
に構成している。

【００４８】このような構成によれば、一次空気ブロア
６０Ａからガス室４１ｂに供給される空気内に、十分な
燃焼効率が得られる範囲内で適宜燃焼排ガスを混入する
ことにより、主燃焼部１２ＡでのＮＯｘ発生も抑制する
ことが可能である。

【００４９】なお、本発明はこの実施例に限定されるも
のではなく、例として次のような態様をとることも可能
である。

【００５０】(1) 本発明では、装置の具体的な内部構造
を問わず、流動層が主燃焼部と熱回収部とに区画された
ものについて広く適用が可能である。例えば、上記実施
例では、第１分散板３８を炉の中央に配し、その両外側
に第２分散板４０を配したものを示したが、炉の片側に
第１分散板３８を、もう片側に第２分散板４０を配し、
炉の略中央に不燃物排出部４２を配するようにしてもよ
い。また、炉の形状を円筒形にして中央に円錐状の第１
分散板３８を配し、その径方向外側にドーナツ板状の第
２分散板４０を配し、両分散板３８，４０同士の間に全
周にわたる不燃物排出部４２を形成するようにしてもよ
い。この場合、伝熱管４６及び散気管５０も周方向に並
設すればよい。

【００５１】(2) 本発明において、排気通路から再循環
用燃焼排ガスを取り出す個所は適宜設定すればよい。た
だし、上記実施例に示したように、排ガス処理装置であ
るバグフィルタ３４の下流側から燃焼排ガスを再循環さ
せるようにすれば、バグフィルタ３４で有害成分が除去
されたより好ましい燃焼排ガスを流動化ガスとして供給
できる利点がある。

【００５２】(3) 本発明におけるバッフルの構造は特に
問わず、流動層１２を主燃焼部１２Ａと熱回収部１２Ｂ
とに区画でき、かつその上方及び下方で流動粒子が移動
できるものであれば良く、例えばバッフル全体が単一の
板材で一体成形されたものを特設するようにしてもよ
い。この場合には、散気管５０とは別の支柱を第２分散
板４０上に立ててこの支柱により上記一体成形したもの
を支持すればよい。また、本発明では必ずしも散気管５
０を要しない。

【００５３】(4) 上記各実施例では、炉底から流動化ガ
スを噴射するための散気装置を、分散板３８，４０とこ
れら分散板３８，４０からガスを噴射するための手段
（ガス室等）とで構成しているが、上記分散板に代え、
前記散気管５０と同様の散気管を水平状態で装置底部に
配するようにしてもよい。この場合、不燃物は各散気管
同士のすき間から落下するので、これら散気管の下方が
不燃物排出部になる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明は、流動層が主燃焼
部と熱回収部とに区画された流動層熱回収装置におい
て、上記熱回収部に供給する流動化ガスとして、燃焼排
ガスを再循環させるようにしたものであるので、再循環
された燃焼排ガスの顕熱を伝熱管を通じて回収すること
により、熱回収量を大幅に増やすことができる。しか
も、流動化を十分に行うべく流動化ガス供給量すなわち
燃焼排ガス再循環量を増やしながらも、熱回収部内での
酸素濃度を低く抑えて熱回収部内での燃料の燃焼を抑制
できる。従って、この燃焼に起因する伝熱管の劣化、損
傷を防止でき、また、ＮＯｘ発生も抑制できる。

【００５５】さらに、請求項２，７記載の方法及び装置
では、上記燃焼排ガスを流動化ガスとして上記主燃焼用
散気装置にも一部再循環させるようにしているので、主
燃焼部でのＮＯｘ発生も抑制できる効果がある。

【００５６】請求項４記載の装置では、上記燃焼排ガス
の排出通路にこの燃焼排ガス中の特定成分を除去する排
ガス処理装置を設けるとともに、この排ガス処理装置を
通過した燃焼排ガスを上記熱回収用散気装置に再循環さ
せるようにしているので、この熱回収用散気装置には、
好ましくない物質（例えば塩化水素、ばい塵等）を予め
除去したより好ましい燃焼排ガスを流動化ガスとして供
給できる効果がある。

【００５７】請求項５記載の装置では、再循環量調節手
段によって上記排ガス再循環手段による燃焼排ガスの再
循環量を変化させることにより、熱回収部の状態に応じ
てこの熱回収部への燃焼排ガス（流動化ガス）供給量を
適宜調節できる効果がある。

【００５８】請求項６記載の装置は、上記主燃焼用散気
装置への流動化ガスの供給源と上記熱回収用散気装置と
を接続する接続通路と、この接続通路を開閉する開閉手
段とを備えたものであるので、装置の立上り時等、燃焼
排ガス流量が不十分な状態では、上記接続通路を開くこ
とにより、主燃焼用散気装置への流動化ガスの一部を熱
回収用散気装置への流動化ガスとして補充でき、熱回収
部における流動層の流動化を常時良好に行うことができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における流動層熱回収装置
の全体構成図である。

【図２】上記流動層熱回収装置の要部を示す断面正面図
である。

【図３】上記要部を示す一部断面平面図である。

【図４】廃棄物発熱量と排ガス再循環による熱回収量増
加率との関係を示すグラフである。

【図５】排ガス再循環率と炉出口におけるＮＯｘ低減率
との関係を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例における流動層熱回収装置
の全体構成図である。

【符号の説明】

１０ 焼却炉 １２ 流動層 １２Ａ 主燃焼部 １２Ｂ 熱回収部 ３６ バグフィルタ（排ガス処理装置） ３８ 第１分散板（主燃焼用散気装置を構成） ４０ 第２分散板（主燃焼用散気装置の一部及び熱回収
用散気装置を構成） ４０ａ，４１ｂ ガス室（主燃焼用散気装置を構成） ４０ｂ，４０ｃ ガス室（熱回収用散気装置を構成） ４６ 伝熱管 ５４ バッフル ５７Ｂ 分岐配管（排ガス再循環手段） ５８ 排ガス再循環用配管（排ガス再循環手段） ５９ ダンパ（再循環量調節手段） ６０Ａ 一次空気ブロア（主燃焼用散気装置への流動化
ガス供給源） ６０Ｂ 排ガス再循環用送風機（排ガス再循環手段） ６１ 配管（接続通路） ６２ ダンパ（開閉手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢＢ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体の底部に流動粒子により形成さ
   れた流動層をバッフルにより主燃焼部と熱回収部とに区
   画し、熱回収部内に熱回収用の伝熱管を設けるととも
   に、上記主燃焼部にこの主燃焼部における流動粒子を流
   動化させるための流動化ガスを噴射する主燃焼用散気装
   置と、上記熱回収部にこの熱回収部における流動粒子を
   流動化させるための流動化ガスを噴射する熱回収用散気
   装置とを備え、これらの流動化ガスにより、上記主燃焼
   部の流動粒子が上記バッフルの上方を通って上記熱回収
   部に入りさらに上記バッフルの下方を通って上記主燃焼
   部内に戻る流れが形成されるように構成した流動層熱回
   収装置において、上記流動層での燃焼により生じた燃焼
   排ガスを流動化ガスとして上記熱回収用散気装置に再循
   環させることを特徴とする流動層熱回収装置における流
   動化ガスの供給方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流動層熱回収装置におけ
   る流動化ガスの供給方法において、上記燃焼排ガスを流
   動化ガスとして上記主燃焼用散気装置にも一部再循環さ
   せることを特徴とする流動層熱回収装置における流動化
   ガスの供給方法。
3. 【請求項３】 装置本体の底部に流動粒子により形成さ
   れた流動層をバッフルにより主燃焼部と熱回収部とに区
   画し、熱回収部内に熱回収用の伝熱管を設けるととも
   に、上記主燃焼部にこの主燃焼部における流動粒子を流
   動化させるための流動化ガスを噴射する主燃焼用散気装
   置と、上記熱回収部にこの熱回収部における流動粒子を
   流動化させるための流動化ガスを噴射する熱回収用散気
   装置とを備え、これらの流動化ガスにより、上記主燃焼
   部の流動粒子が上記バッフルの上方を通って上記熱回収
   部に入りさらに上記バッフルの下方を通って上記主燃焼
   部内に戻る流れが形成されるように構成した流動層熱回
   収装置において、上記流動層での燃焼により生じた燃焼
   排ガスを流動化ガスとして上記熱回収用散気装置に再循
   環させる排ガス再循環手段を備えたことを特徴とする流
   動層熱回収装置における流動化ガスの供給装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の流動層熱回収装置におけ
   る流動化ガスの供給装置において、上記燃焼排ガスの排
   出通路にこの燃焼排ガス中の特定成分を除去する排ガス
   処理装置を設けるとともに、この排ガス処理装置を通過
   した燃焼排ガスを上記熱回収用散気装置に再循環させる
   ように上記排ガス再循環手段を構成したことを特徴とす
   る流動層熱回収装置における流動化ガスの供給装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の流動層熱回収装
   置における流動化ガスの供給装置において、上記排ガス
   再循環手段による燃焼排ガスの再循環量を変化させる再
   循環量調節手段を備えたことを特徴とする流動層熱回収
   装置における流動化ガスの供給装置。
6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載の流動層
   熱回収装置における流動化ガスの供給装置において、上
   記主燃焼用散気装置への流動化ガスの供給源と上記熱回
   収用散気装置とを接続する接続通路と、この接続通路を
   開閉する開閉手段とを備えたことを特徴とする流動層熱
   回収装置における流動化ガスの供給装置。
7. 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載の流動層
   熱回収装置における流動化ガスの供給装置において、上
   記燃焼排ガスを流動化ガスとして上記主燃焼用散気装置
   にも一部再循環させるように上記排ガス再循環手段を構
   成したことを特徴とする流動層熱回収装置における流動
   化ガスの供給装置。