JPH10267240A - 燃焼炉の空気供給制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却対象物の乾燥を、より満遍なく実施でき
るようにする。 【解決手段】 複数のストーカ式火格子５を通して上方
に一次空気を供給自在な一次空気供給手段８と、乾燥帯
Ａ下手側の火格子５上に上方から二次空気を供給自在な
二次空気供給手段７とを備えた焼却炉において、乾燥帯
Ａへ焼却対象物Ｄを供給する押出装置２と、火格子５と
が、共に前進又は後退駆動中における両空気供給手段８
・７の各設定空気供給量に対して、押出装置２が前進駆
動中で、且つ、火格子５が後退駆動中においては、一次
空気供給手段８による空気供給量を増加させると共に、
二次空気供給手段７による空気供給量を低下させ、押出
装置２が後退駆動中で、且つ、火格子５が前進駆動中に
おいては、一次空気供給手段８による空気供給量を低下
させると共に、二次空気供給手段７による空気供給量を
増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉の乾燥帯の火格
子を通して下方から上方に供給される一次空気、及び、
前記火格子上に上方から供給される二次空気の各供給量
を所定値に制御して、前記火格子上を搬送される焼却対
象物を乾燥させる焼却炉の空気供給制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の焼却炉には、前記押出装置によ
ってゴミホッパから炉内へ押し出された焼却対象物を搬
送しながら乾燥させる乾燥帯と、搬送しながら燃焼させ
る燃焼帯と、搬送しながら灰化する後燃焼帯とを、搬送
方向に沿って順次配置してあるものがあり、前記乾燥帯
では、後続の各燃焼帯における燃焼前処理として、前記
一次・二次空気、及び、燃焼帯からの輻射熱等によって
焼却対象物を乾燥させている。従来、この種の焼却炉の
空気供給制御方法としては、前記一次空気、及び、二次
空気の各供給量は、各別に設定した一定量を基準とし
て、前記焼却対象物の湿り具合が大きいときには、一次
・二次空気の各供給量を増加させる制御を実施してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の焼却炉におい
ては、上述のように、火格子上への焼却対象物の供給
は、前後駆動する押出装置で実施され、押し出された焼
却対象物の搬送は、前後駆動する複数のストーカ式火格
子によって実施される。その際、押出装置・火格子どう
しの駆動スピードやストロークの違いによって、例え
ば、前記押出装置が前進駆動中で、且つ、前記火格子が
後退駆動中であれば、押出装置からの焼却対象物を受け
る領域（以後、単に乾燥帯初期区間という）では焼却対
象物が滞り、焼却対象物層の厚みが大になるし、逆に、
前記押出装置が後退駆動中で、且つ、前記火格子が前進
駆動中であれば、前記乾燥帯初期区間では焼却対象物が
少なくなり、焼却対象物層の厚みが小になる。そして、
前記火格子による搬送駆動に伴って、徐々に焼却対象物
が均されて、乾燥帯の下手では、均一な層厚になってく
る。即ち、前記乾燥帯初期区間においては、特に、焼却
対象物の嵩のバラツキが発生しやすい。上述した従来の
焼却炉の空気供給制御方法によれば、焼却対象物の湿り
具合が大きいときには、一次・二次空気の各供給量を増
加させるわけであるが、その際、前記一次空気は、乾燥
帯初期区間での焼却対象物層の厚みが小さくなった部分
を突き破って上方へ抜け出し、他の部分にまわらなくな
る危険性がある。そして、焼却対象物層の全般にわたる
前記一次空気の接触が困難となり、焼却対象物層の乾燥
度合いにバラツキを生じやすいという問題点がある。因
に、焼却対象物の乾燥がばらつくと、後続の燃焼帯での
燃焼効率が低下する危険性がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、焼却対象物の乾燥を、より満遍なく実施できる焼
却炉の空気供給制御方法を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１の発明の特徴構成は、押出装置の前後
駆動によってホッパから炉の乾燥帯へ押し出された焼却
対象物を受けて、炉の搬送路に沿った前後駆動によって
前記焼却対象物を前記乾燥帯下手側へ送り搬送する複数
のストーカ式火格子を設け、前記乾燥帯の各火格子を通
して下方から上方に一次空気を供給自在な一次空気供給
手段を設け、前記乾燥帯下手側の火格子上に上方から二
次空気を供給自在な二次空気供給手段を設けてある焼却
炉において、前記一次空気及び前記二次空気の各供給量
を所定値に制御して前記焼却対象物を乾燥させるにあた
り、前記押出装置、及び、前記火格子が、共に前進駆動
中、又は、共に後退駆動中における前記両空気供給手段
の各設定空気供給量に対して、前記押出装置が前進駆動
中で、且つ、前記火格子が後退駆動中においては、前記
一次空気供給手段による空気供給量を増加させると共
に、前記二次空気供給手段による空気供給量を低下さ
せ、前記押出装置が後退駆動中で、且つ、前記火格子が
前進駆動中においては、前記一次空気供給手段による空
気供給量を低下させると共に、前記二次空気供給手段に
よる空気供給量を増加させるところにある。

【０００６】請求項２の発明の特徴構成は、押出装置の
前後駆動によってホッパから炉の乾燥帯へ押し出された
焼却対象物を受けて、炉の搬送路に沿った前後駆動によ
って前記焼却対象物を前記乾燥帯下手側へ送り搬送する
複数のストーカ式火格子を設け、前記乾燥帯の上手側の
火格子を通して下方から上方に一次空気を供給自在な上
手一次空気供給手段を設け、前記乾燥帯の下手側の火格
子を通して下方から上方に一次空気を供給自在な下手一
次空気供給手段を設け、前記乾燥帯下手側の火格子上に
上方から二次空気を供給自在な二次空気供給手段を設け
てある焼却炉において、前記一次空気及び前記二次空気
の各供給量を所定値に制御して前記焼却対象物を乾燥さ
せるにあたり、前記押出装置、及び、前記火格子が、共
に前進駆動中、又は、共に後退駆動中における前記上手
一次空気供給手段の設定空気供給量に対して、前記押出
装置が前進駆動中で、且つ、前記火格子が後退駆動中に
おいては、前記上手一次空気供給手段による空気供給量
を増加させ、前記押出装置が後退駆動中で、且つ、前記
火格子が前進駆動中においては、前記上手一次空気供給
手段による空気供給量を低下させるところにある。

【０００７】〔作用及び効果〕請求項１の発明の特徴構
成によれば、乾燥帯初期区間での焼却対象物層の厚みが
平均的な値になる状態（前記押出装置、及び、前記火格
子が、共に前進駆動中、又は、共に後退駆動中）での前
記両空気供給手段の各設定空気供給量に対して、乾燥帯
初期区間での焼却対象物層の厚みが前記平均的な値より
大きくなり易い状態（前記押出装置が前進駆動中で、且
つ、前記火格子が後退駆動中）においては、前記一次空
気供給手段による空気供給量を増加させると共に、前記
二次空気供給手段による空気供給量を低下させるから、
前記乾燥帯初期区間の焼却対象物層に対する一次空気の
突き破り（局部に一次空気が集中して上方へ抜け出す）
の生じ難い状態で、空気の接触量を増加させて、乾燥作
用を強化することが可能となる。即ち、焼却対象物層の
層厚が大きな部分、即ち、乾燥しにくい部分に対して、
乾燥作用を強化することによって、乾燥帯全体とした焼
却対象物の乾燥度合いのバラツキを少なくすることがで
きる。そしてまた、乾燥帯初期区間での焼却対象物層の
厚みが前記平均的な値より小さくなり易い状態（前記押
出装置が後退駆動中で、且つ、前記火格子が前進駆動
中）においては、前記一次空気供給手段による空気供給
量を低下させると共に、前記二次空気供給手段による空
気供給量を増加させるから、前記乾燥帯初期区間の焼却
対象物層に対する一次空気の突き破りを生じにくい状態
にしながら、乾燥帯下手における乾燥作用を維持させる
ことが可能となる。このように、乾燥帯全体として、焼
却対象物の乾燥の度合いに大きなバラツキが生じるのを
防止した状態で燃焼工程へ引き渡すことが可能となり、
燃焼効率の向上を叶えることができる。

【０００８】請求項２の発明の特徴構成によれば、乾燥
帯初期区間での焼却対象物層の厚みが平均的な値になる
状態（前記押出装置、及び、前記火格子が、共に前進駆
動中、又は、共に後退駆動中）での前記上手一次空気供
給手段の設定空気供給量に対して、乾燥帯初期区間での
焼却対象物層の厚みが前記平均的な値より大きくなり易
い状態（前記押出装置が前進駆動中で、且つ、前記火格
子が後退駆動中）においては、前記上手一次空気供給手
段による空気供給量を増加させるから、前記乾燥帯初期
区間の焼却対象物層に対する一次空気の突き破り（局部
に一次空気が集中して上方へ抜け出す）が生じ難い状態
で、空気の接触量を増加させて、乾燥作用を強化するこ
とが可能となる。即ち、焼却対象物層の層厚が大きな部
分、即ち、乾燥しにくい部分に対して、乾燥帯の初期区
間に位置しているうちに乾燥作用の強化を図ることによ
って、それ以降での搬送路上の焼却対象物の乾燥度合い
のバラツキを少なくすることができる。そしてまた、乾
燥帯初期区間での焼却対象物層の厚みが前記平均的な値
より小さくなり易い状態（前記押出装置が後退駆動中
で、且つ、前記火格子が前進駆動中）においては、前記
上手一次空気供給手段による空気供給量を低下させるか
ら、前記乾燥帯初期区間の焼却対象物層に対する一次空
気による突き破りを防止し、前記乾燥帯初期区間での乾
燥不良が生じ難くすることができる。また、前記乾燥帯
初期区間での上手一次空気供給手段による空気供給制御
を実施することによって、乾燥帯全般的な焼却対象物の
乾燥度合いの均一化が可能となるから、前記下手一次空
気供給手段や二次空気供給手段による焼却対象物の乾燥
制御を、より簡単化することができ、効率の良い焼却炉
を提供することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】〔第一実施形態〕第一実施形態のゴミ焼却
炉は、焼却対象物の一例として都市ゴミＤを対象とした
ものであって、図２に示すように、投入されたゴミＤを
焼却する燃焼室１と、その燃焼室１への投入ゴミＤを一
時的に溜めるホッパ３と、燃焼室１で焼却された灰を集
める灰ピット４等を備えて構成してある。

【００１１】ホッパ３の下部には、ゴミＤを燃焼室１へ
押し出すことで所定量づつ投入するプッシャ（押出装置
に相当）２を備えてあり、燃焼室１には、プッシャ２に
より投入されたゴミＤを、乾燥させる乾燥帯Ａ、燃焼さ
せる燃焼帯Ｂ、灰化する後燃焼帯Ｃの３領域からなる搬
送路Ｒと、その搬送路Ｒに沿った前後駆動によって前記
ゴミＤを搬送路Ｒ下手側へ送り搬送する複数のストーカ
式火格子５と、各火格子５の下方から燃焼用の一次空気
を供給する一次空気供給手段８と、乾燥帯Ａ下手側の火
格子５上に上方から燃焼用の二次空気を供給自在な二次
空気供給手段７とを設けてある。

【００１２】前記燃焼室１の上方に設けた煙道９の下流
には廃熱ボイラ１２を設けてあり、燃焼室１で発生した
燃焼熱エネルギーが蒸気の形で取り出され蒸気タービン
を用いた発電機１３のエネルギーに供される。さらに、
排ガスは電気集塵機や、湿式の洗浄装置等からなる排ガ
ス処理設備１４によりばいじんや有害ガスが除去された
後、煙突１６から排気される。

【００１３】前記火格子５は、図３に示すように、固定
火格子５ａを固定フレームＦ１に取り付けるとともに、
可動フレームＦ２に可動火格子５ｂを前記固定火格子５
ａに対して搬送方向に交互に配置するように取り付ける
とともに、前記可動フレームＦ２を、油圧シリンダＳの
往復操作により揺動自在の一対のリンク機構１７，１８
を介して固定フレームＦ１に対して斜め上下方向に往復
駆動するように構成してある。そして、各火格子５の隙
間を通して、前記一次空気が流通できるように構成して
ある。

【００１４】次に、前記乾燥帯Ａ付近の各構成につい
て、図１を用いて、詳しく説明する。前記プッシャ２、
及び、前記火格子５は、夫々の駆動サイクルを各別に制
御するストーカ制御手段１９によって駆動制御されてい
る。そして、前記火格子５上には、乾燥帯Ａの上手側ほ
ど起伏の大きい状態に前記都市ゴミＤが載置されてい
る。即ち、前記プッシャ２と火格子５との搬送駆動サイ
クルが異なることによって、乾燥帯Ａの上手では、都市
ゴミ層の山部と谷部との落差が大きくなり、乾燥帯Ａの
下手側に搬送されるほど、徐々に均されて落差が小さく
なる。また、前記一次空気供給手段８、及び、前記二次
空気供給手段７は、夫々の供給空気量を増減調整自在に
構成してあり、これら両空気供給手段８，７の夫々の供
給空気量を各別に制御する空気量制御手段２０によって
駆動制御されている。そして、前記空気量制御手段２０
は、前記ストーカ制御手段１９からの情報（前記プッシ
ャ２・火格子５の駆動状況）を受けて、一次・二次空気
供給手段８，７夫々の供給空気量を各別に増減制御でき
るように構成してある。

【００１５】前記空気量制御手段２０による供給空気量
の制御を具体的に説明すると、図４・５に示すように、
前記プッシャ２、及び、前記火格子５が、共に前進駆動
中（図５（イ）参照）、又は、共に後退駆動中（図４
（ロ）参照）というストーカ制御手段１９からの情報を
空気量制御手段２０で受けている時における前記両空気
供給手段８，７の各設定空気供給量Ｑ１ａ，Ｑ２ａに対
して、図４（イ）に示すように、前記プッシャ２が前進
駆動中で、且つ、前記火格子５が後退駆動中というスト
ーカ制御手段１９からの情報を空気量制御手段２０で受
けている時においては、前記空気量制御手段２０によっ
て前記一次空気供給手段８による空気供給量Ｑ１を増加
させると共に、前記二次空気供給手段７による空気供給
量Ｑ２を低下させる制御を行う。また、図５（ロ）に示
すように、前記プッシャ２が後退駆動中で、且つ、前記
火格子５が前進駆動中というストーカ制御手段１９から
の情報を空気量制御手段２０で受けている時において
は、前記空気量制御手段２０によって前記一次空気供給
手段８による空気供給量Ｑ１を低下させると共に、前記
二次空気供給手段７による空気供給量Ｑ２を増加させる
制御を行う。このように供給空気量を制御することによ
って、図４（イ）に示す都市ゴミＤの積層状態（乾燥帯
初期区間ａの都市ゴミ層の厚みが大きくなっている状
態）において、都市ゴミ層の層厚が大きな部分、即ち、
乾燥しにくい部分に対して、乾燥作用を強化することに
よって、乾燥帯全体とした都市ゴミＤの乾燥度合いのバ
ラツキを少なくすることができる一方、図５（ロ）に示
す都市ゴミＤの積層状態（乾燥帯初期区間ａに都市ゴミ
層の厚みが小さくなった部分ができている状態）におい
て、乾燥帯初期区間ａの都市ゴミ層に対する一次空気の
突き破りを生じにくい状態にしながら、乾燥帯下手にお
ける乾燥作用を維持させることが可能となり、ロスの少
ない乾燥を叶えることが可能となる。

【００１６】〔第二実施形態〕第二実施形態のゴミ焼却
炉は、前記第一実施形態のものと前記乾燥帯Ａの各構成
と、空気供給制御の方法を異にするものである。以下
に、この相違点を中心に第二実施形態について説明す
る。

【００１７】前記乾燥帯Ａ付近の各構成について、図６
を用いて、詳しく説明する。前記乾燥帯Ａ下部の風箱
は、前記乾燥帯初期区間ａの火格子５に連通する上手風
箱Ｇ１と、乾燥帯Ａのそれ以後の火格子５に連通する下
手風箱Ｇ２とに分割構成してある。そして、前記一次空
気供給手段８は、前記上手風箱Ｇ１を通して一次空気を
供給自在な上手一次空気供給手段８ａと、前記下手風箱
Ｇ２を通して一次空気を供給自在な下手一次空気供給手
段８ｂとを各別に設けてある。

【００１８】そして、前記上手一次空気供給手段８ａ・
下手一次空気供給手段８ｂ、及び、前記二次空気供給手
段７は、夫々の供給空気量を増減調整自在に構成してあ
り、これら各空気供給手段８ａ，８ｂ，７の夫々の供給
空気量を各別に制御する空気量制御手段２０によって駆
動制御されている。そして、前記空気量制御手段２０
は、前記ストーカ制御手段１９からの情報（前記プッシ
ャ２・火格子５の駆動状況）を受けて、上手一次・下手
一次・二次空気供給手段８ａ，８ｂ，７夫々の供給空気
量を各別に増減制御できるように構成してある。

【００１９】前記空気量制御手段２０による供給空気量
の制御を具体的に説明すると、図６に示すように、前記
プッシャ２、及び、前記火格子５が、共に前進駆動中、
又は、共に後退駆動中というストーカ制御手段１９から
の情報を空気量制御手段２０で受けている時における前
記上手空気供給手段８ａの設定空気供給量Ｑ１ａに対し
て、図７（イ）に示すように、前記プッシャ２が前進駆
動中で、且つ、前記火格子５が後退駆動中というストー
カ制御手段１９からの情報を空気量制御手段２０で受け
ている時においては、前記空気量制御手段２０によって
前記上手一次空気供給手段８ａによる空気供給量Ｑ１を
増加させる制御を行う。また、図７（ロ）に示すよう
に、前記プッシャ２が後退駆動中で、且つ、前記火格子
５が前進駆動中というストーカ制御手段１９からの情報
を空気量制御手段２０で受けている時においては、前記
空気量制御手段２０によって前記上手一次空気供給手段
８ａによる空気供給量Ｑ１を低下させる制御を行う。一
方、下手一次空気供給手段８ｂ、及び、二次空気供給手
段７による空気供給量は、前記プッシャ２、及び、前記
火格子５の動きによっては変化させない。

【００２０】このように供給空気量を制御することによ
って、図７（イ）に示す都市ゴミＤの積層状態（乾燥帯
初期区間ａの都市ゴミ層の厚みが大きくなっている状
態）において、都市ゴミ層の層厚が大きな部分、即ち、
乾燥しにくい乾燥帯初期区間ａに対して、乾燥作用を強
化することによって、乾燥帯全体とした都市ゴミＤの乾
燥度合いのバラツキを少なくすることができる一方、図
７（ロ）に示す都市ゴミＤの積層状態（乾燥帯初期区間
ａに都市ゴミ層の厚みが小さくなった部分ができている
状態）において、乾燥帯初期区間ａの都市ゴミ層に対す
る一次空気の突き破りを生じにくい状態にしながら、乾
燥帯下手における乾燥作用を維持させることが可能とな
り、ロスの少ない乾燥を叶えることが可能となる。

【００２１】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００２２】〈１〉 前記空気量制御手段は、先の実施
形態で説明したものに限るものではなく、例えば、前記
空気量制御手段に、一次空気の供給量、又は、供給圧力
を検知する検知手段を備えさせ、その検知手段の検出値
の負の変化量が急激に増加した際に、一次空気供給量を
抑えるように構成すれば、都市ゴミ層に対する一次空気
の突き破りを、より確実に防止した状態でゴミ焼却を実
施することが可能となる。 〈２〉 焼却対象物は、先の実施形態で説明した都市ゴ
ミに限るものではなく、例えば、廃棄処分のための焼却
や、材料製造過程での焼却等を含めた焼却の対象物を指
す。

【００２３】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態のゴミ焼却炉の乾燥帯を示す側面
視概略断面図

【図２】第一実施形態のゴミ焼却炉の概略構成図

【図３】第一実施形態の火格子を表す斜視図

【図４】第一実施形態の空気供給状況を示す概念図

【図５】第一実施形態の空気供給状況を示す概念図

【図６】第二実施形態のゴミ焼却炉の乾燥帯を示す側面
視概略断面図

【図７】第二実施形態の空気供給状況を示す概念図

【符号の説明】

２ 押出装置 ３ ホッパ ５ 火格子 ７ 二次空気供給手段 ８ 一次空気供給手段 ８ａ 上手一次空気供給手段 ８ｂ 下手一次空気供給手段 Ａ 乾燥帯 Ｄ 焼却対象物 Ｒ 搬送路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出装置（２）の前後駆動によってホッ
   パ（３）から炉の乾燥帯（Ａ）へ押し出された焼却対象
   物（Ｄ）を受けて、炉の搬送路（Ｒ）に沿った前後駆動
   によって前記焼却対象物（Ｄ）を前記乾燥帯（Ａ）下手
   側へ送り搬送する複数のストーカ式火格子（５）を設
   け、前記乾燥帯（Ａ）の各火格子（５）を通して下方か
   ら上方に一次空気を供給自在な一次空気供給手段（８）
   を設け、前記乾燥帯（Ａ）下手側の火格子（５）上に上
   方から二次空気を供給自在な二次空気供給手段（７）を
   設けてある焼却炉において、前記一次空気及び前記二次
   空気の各供給量を所定値に制御して前記焼却対象物
   （Ｄ）を乾燥させる焼却炉の空気供給制御方法であっ
   て、 前記押出装置（２）、及び、前記火格子（５）が、共に
   前進駆動中、又は、共に後退駆動中における前記両空気
   供給手段（８・７）の各設定空気供給量に対して、前記
   押出装置（２）が前進駆動中で、且つ、前記火格子
   （５）が後退駆動中においては、前記一次空気供給手段
   （８）による空気供給量を増加させると共に、前記二次
   空気供給手段（７）による空気供給量を低下させ、前記
   押出装置（２）が後退駆動中で、且つ、前記火格子
   （５）が前進駆動中においては、前記一次空気供給手段
   （８）による空気供給量を低下させると共に、前記二次
   空気供給手段７）による空気供給量を増加させる燃焼炉
   の空気供給制御方法。
2. 【請求項２】 押出装置（２）の前後駆動によってホッ
   パ（３）から炉の乾燥帯（Ａ）へ押し出された焼却対象
   物（Ｄ）を受けて、炉の搬送路（Ｒ）に沿った前後駆動
   によって前記焼却対象物（Ｄ）を前記乾燥帯（Ａ）下手
   側へ送り搬送する複数のストーカ式火格子（５）を設
   け、前記乾燥帯（Ａ）の上手側の火格子（５）を通して
   下方から上方に一次空気を供給自在な上手一次空気供給
   手段（８ａ）を設け、前記乾燥帯（Ａ）の下手側の火格
   子（５）を通して下方から上方に一次空気を供給自在な
   下手一次空気供給手段（８ｂ）を設け、前記乾燥帯
   （Ａ）下手側の火格子（５）上に上方から二次空気を供
   給自在な二次空気供給手段（７）を設けてある焼却炉に
   おいて、前記一次空気及び前記二次空気の各供給量を所
   定値に制御して前記焼却対象物（Ｄ）を乾燥させる焼却
   炉の空気供給制御方法であって、 前記押出装置（２）、及び、前記火格子（５）が、共に
   前進駆動中、又は、共に後退駆動中における前記上手一
   次空気供給手段（８ａ）の設定空気供給量に対して、前
   記押出装置（２）が前進駆動中で、且つ、前記火格子
   （５）が後退駆動中においては、前記上手一次空気供給
   手段（８ａ）による空気供給量を増加させ、前記押出装
   置（２）が後退駆動中で、且つ、前記火格子（５）が前
   進駆動中においては、前記上手一次空気供給手段（８
   ａ）による空気供給量を低下させる燃焼炉の空気供給制
   御方法。