JPH10332120A

JPH10332120A - ごみ焼却炉

Info

Publication number: JPH10332120A
Application number: JP14206297A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Orita; 寛彦折田; Takeo Takaishi; 武夫高石
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】燃焼によって発生するＣＯ、ＮＯｘ、ＤＸＮ
等の空気汚染物質の排出を低減し、環境を悪化しないご
み焼却炉を提供する。【解決手段】一次燃焼空気Ａ₁により燃焼を行う一次
燃焼部２に、未燃ガスＮＧおよび排気再循環ガスＥＧを
供給することにより、一次燃焼部２を還元雰囲気にして
投入されたごみ廃棄物１１を燃焼させ、一次燃焼部２の
後流側に設けられた二次燃焼部３にて、還元後の残留炭
化水素と二次燃焼空気とを燃焼させて、一次燃焼部２の
燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイオキシン
を完全燃焼させるようしたごみ焼却炉において、一次燃
焼部に設置されたストーカ１３下部に、未燃ガスＮＧお
よび排気再循環ガスＥＧを混合ガスＭＧにして、一次燃
焼部２へ供給する混合ガス供給手段を設けるごみ焼却炉
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物を焼却するごみ焼却炉に係り、特に焼却炉に投入さ
れたごみ廃棄物を還元雰囲気中で一次燃焼させ、還元燃
焼後の燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素、ダイオキシ
ンを二次燃焼により完全燃焼させ、大気中へ放出される
空気汚染物質の放出を低減することができるようにした
ごみ焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、都市等において、ごみ廃棄物の処
理量が増加する傾向にある。これらのごみの中には収集
された後、リサイクルされて再生利用されるものもある
が、その多くは、ごみ焼却炉で焼却処分されているのが
実状である。また、最近発生しているごみ廃棄物は、高
カロリー化が進むとともに、その成分も塩化ビニールな
どの塩素分を多く含むものが多くなっているため、これ
らを焼却するごみ焼却炉では、焼却の際に、窒素酸化物
ＮＯｘ、一酸化炭素ＣＯ、ダイオキシンＤＸＮ等の空気
汚染物質が多量に排出され、これら空気汚染物質が都市
環境に少なからず悪影響を及ぼすようになってきてい
る。

【０００３】このため、ごみ焼却時に発生する多量の空
気汚染物質の排出量を抑制するために、種々のごみ焼却
炉が考慮され、改善が図られている。例えば、特開平４
−２１７７１０号「廃棄物燃焼方法と装置」には、ごみ
焼却で発生した燃焼排ガスを天然ガス等の燃料を用いて
再燃焼させ、これらの空気汚染物質を低減する方法およ
び装置が提案されている。

【０００４】すなわち、このごみ焼却方法では、ごみ焼
却炉の燃焼室を形成する一次燃焼部に天然ガス等の燃料
を吹き込み、この一次燃焼部内を還元雰囲気にして、ご
み焼却炉に投入されたごみ廃棄物の焼却を行い、焼却時
に発生するＮＯｘを低減させるとともに、吹き込まれた
天然ガス還元後の残留炭化水素と二次燃焼空気とで二次
燃焼を行わせることにより、一次燃焼部の燃焼時発生し
たＣＯとＤＸＮの完全燃焼を図ることにより、ごみ廃棄
物の燃焼で発生し、大気中に放出される空気汚染物質の
排出量を抑制するようにしている。この天然ガスを使用
し、再燃焼を行うようにしたごみ焼却炉によれば、天然
ガスを使用して再燃焼を行わない場合と比較して、ＮＯ
ｘ、ＣＯ、ＤＸＮの排出量を５０％の低減率で抑制でき
ることが実証されたとしている。

【０００５】また、従来採用されている空気汚染物質の
排出を低減させる手段として、特開平６−３０７６１９
号「燃焼炉の燃焼制御装置」で提案されたものもある。

【０００６】この装置では、一次燃焼部にて発生するＣ
Ｏの濃度を検出するＣＯ検出器と、二次燃焼部から排出
されるＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘ検出器と、これら
ＣＯ検出器およびＮＯｘ検出器によって検出されるＣＯ
およびＮＯｘの濃度がそれぞれ所定の濃度となるよう
に、一次燃焼部に供給される天然ガスおよび一次燃焼空
気の供給量を制御する制御装置とからなる。

【０００７】これにより、ＣＯの濃度が所定の濃度とな
るように、あるいは一次燃焼部におけるＣＯの濃度およ
び二次燃焼部におけるＮＯｘの濃度がそれぞれ所定の濃
度となるように、一次燃焼部に供給される天然ガス、ま
たは一次燃焼空気のうちの少なくとも一方の供給量を制
御することにより、一次燃焼部におけるＣＯの濃度に応
じて過不足なく天然ガスが供給するようにしているた
め、常に安定した低減率でＣＯ、ＮＯｘのような空気汚
染物質の排出量を抑制し、さらには、天然ガスが過剰に
供給されることがないため、経済的であり、また、一次
燃焼部内の温度が高くなりすぎることによるＮＯｘの再
生を避けることができる。

【０００８】しかしながら、上述した特開平４−２１７
７１０号による、ごみ廃棄物の燃焼で発生する空気汚染
物質を低減するようした方法および装置では、天然ガス
等の燃料はその供給量を制御されずに一次燃焼部に供給
されているため、その一次燃焼部にて燃焼されるごみ廃
棄物の種類や質が変わった場合には、天然ガスの供給量
に過不足が生じることになり、ＮＯｘ、ＣＯの排出量の
低減率を安定して維持するのが困難であるという問題点
がある。

【０００９】また、上述した特開平６−３０７６１９号
による、ごみ廃棄物の燃焼で発生する空気汚染物質を低
減する装置では、一次燃焼部のごみ廃棄物の燃焼で発生
するＣＯは微量の上、燃焼中の変動幅が大きく、これを
検出して制御の指標とするには実用的でなく、また、一
次燃焼空気および天然ガスのごみ焼却炉への吹き込みノ
ズルがストーカ上の一次燃焼部の上部に、しかも１個所
ないし２個所程度しか設けられていないため、一次燃焼
部で行われる還元燃焼を一様な条件のもとで行うことが
できずに、ＮＯｘ、ＣＯ、ＤＸＮの低減が期待するほど
得られないという欠点があった。

【００１０】さらに、このごみ焼却炉では、一次燃焼部
に天然ガスを供給するノズルには、通常のホールノズル
を使用するようにしているため、燃焼残渣または灰など
によりノズル孔（ホール）がつまり、ノズル孔のつまり
による不具合が発生する問題があるとともに、ノズルが
灰などの付着により、高温腐食が発生し、寿命が短くな
るという耐久性に問題があった。さらに、天然ガスの供
給にホールノズルを使用しているため、一次燃焼部に吹
き込む天然ガスまたは天然ガスに混入されて一次燃焼部
に供給される排気再循環ガス（以下、本明細書ではＥＧ
Ｒガスという）が、一次燃焼部に十分拡散されないとい
う欠点もあった。

【００１１】また、一次燃焼部に吹き込まれる天然ガス
が制御されずに供給され、又は燃焼中の変動幅が大きく
制御の指標とするには問題のある、一次燃焼部で発生す
るＣＯ濃度をＣＯ検出器で検出して、この検出値により
ＣＯ濃度が所定濃度になるように、一次燃焼部に吹き込
まれる天然ガスの供給量が制御されて供給されるように
なっているため、供給される天然ガス供給量に無駄が生
じ、天然ガスの燃料代が高くなり、経済性の面で必ずし
も利点が得られるものとはならないという不具合もあっ
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のごみ焼却炉、特に、特開平４−２１７７１０号「廃
棄物燃焼方法および装置」の改良を試みた、特開平６−
３０７６１９号「燃焼炉の燃焼制御装置」に示されたご
み焼却炉に、依然として残存する前述した不具合を解消
することを目的としている。

【００１３】このために、二次燃焼部から排出される燃
焼排気ガスを循環させるようにしたＥＧＲガスを、スト
ーカの下部から一次燃焼部に供給するようにし、またそ
の供給ノズルも従来のホールノズル形状のものではな
く、スロットルノズルまたはピントルノズル等のつまり
もなく、また、高温腐食も発生せず、ＥＧＲガスを一次
燃焼部で十分に拡散するようにして吹き込むことがで
き、一次燃焼部における還元燃焼を十分行わせることの
できる供給ノズルで行われ、ＮＯｘが効果的に低減でき
るようにした。

【００１４】また、一次燃焼部に吹き込まれる未燃ガ
ス、ＥＧＲガス、又は一次燃焼空気の供給量が、燃焼中
の状況を正確に反映し、制御の指標とするには好適な火
炎画像信号、又は燃焼ガス成分等を検出するセンサーか
ら信号、又は蒸発量の信号等により制御されて供給され
るようにしているため、供給される未燃ガス等の供給量
に無駄が生じ、未燃ガスの燃料代が高くなる等の、経済
性の面でも不具合が生じることがなく、一次燃焼部で良
好な還元燃焼を行うことができる。

【００１５】さらには、二次燃焼部に吹き込まれる二次
燃焼空気を制御された供給量で、しかも旋回流にして吹
き込み、一次燃焼部に吹き込まれた未燃ガス還元後の残
留炭化水素と二次燃焼空気とで二次燃焼を行わせること
により、一次燃焼部の燃焼時発生したＣＯとＤＸＮの完
全燃焼を図ることができ、ごみ焼却により発生するＮＯ
ｘ、ＣＯ、ＤＸＮ等の空気汚染物質の排出量を常に安定
した低減率で抑制し、都市環境を悪化させることが少い
燃焼排ガスにして、大気中へ放出できるようにしたごみ
焼却炉を提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このため、第１番目の本
発明のごみ焼却炉は次の手段とした。

【００１７】（１）一次燃焼空気により、投入されたご
み廃棄物を燃焼させる一次燃焼部に、未燃ガスおよびＥ
ＧＲガスを供給することにより、一次燃焼部を一次燃焼
部で発生するＮＯｘを還元するに充分な還元雰囲気にし
てごみ廃棄物を燃焼させ、一次燃焼部に連続して後流側
に設けられた二次燃焼部にて、一次燃焼部で燃焼させた
未燃ガス還元後の残留炭化水素と、供給された二次燃焼
空気とを燃焼させて、一次燃焼部のごみ廃棄物の燃焼に
より生じた、燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素および
ダイオキシンを完全燃焼させるようにしたごみ焼却炉に
おいて、このごみ焼却炉の一次燃焼部の下方に設置さ
れ、投入されたごみ廃棄物をその上方で燃焼させるスト
ーカの下部に、天然ガス等の外部から供給された未燃ガ
スと、二次燃焼部から外部へ排出される燃焼排ガスを吸
引して供給するようにしたＥＧＲガスとを混合し、所定
混合比の混合ガスにして、一次燃焼部へ供給するように
した混合ガス供給手段を設けた。

【００１８】なお、混合ガスの一次燃焼部への供給口
は、複数個にして配設し、混合ガスが一次燃焼部の全面
に略均等に供給されるようにすることが好ましい。ま
た、未燃ガスとＥＧＲガスの混合比、および供給量は、
一次燃焼部におけるごみ廃棄物の燃焼状況に応じて制御
するようにすることが好ましい。

【００１９】（ａ）本発明のごみ焼却炉は、上述（１）
の手段により、混合ガスが一次燃焼部の底部から上方に
向けて供給されるので、一次燃焼部でごみ廃棄物が燃焼
して発生するＮＯｘの還元に良好な、略均一な還元雰囲
気が一次燃焼部に形成され、一次燃焼部から排出される
燃焼排ガス中のＮＯｘ濃度を効果的に低減することがで
きる。

【００２０】また、一次燃焼部の均一で良好な還元雰囲
気中で還元燃焼した、均質な未燃ガス還元後の残留炭化
水素と二次燃焼空気とを二次燃焼部にて、燃焼させるよ
うにしたので、一次燃焼部でごみ廃棄物が燃焼して生じ
た燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素、およびダイオキ
シンを完全に燃焼させることができ、ごみ焼却で発生す
る空気汚染物質の大気中への排出を効果的に低減するこ
とができる。

【００２１】また、第２番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（１）の手段に加え、次の手段とした。

【００２２】（２）混合ガス供給手段は、未燃ガスおよ
び排気再循環ガスを混合し、成分比を還元燃焼を行わせ
るに好適な比率に調整した混合ガスにして、ストーカ下
部から一次燃焼部へ噴射するスロットルノズル、又はピ
ントルノズルを設けるものとした。なお、スロットルノ
ズル又はピントルノズルは、構造的にこれらに類似して
いる、ノズル孔内を針弁のピン又は針弁が移動して開口
面積を変化させ、混合比および流量を制御できるように
した、層状噴射ノズル等を使用することもできるもので
ある。

【００２３】（ｂ）本発明のごみ焼却炉は、上述（２）
の手段により、上述（ａ）に加え、ノズル孔内を針弁の
ピン等が移動する、従来のホールノズルとは構造が異る
スロットルノズル、またはピントルノズル、または類似
構造の層状噴射ノズル等を採用したことにより、燃焼中
にごみ廃棄物の燃焼残渣、または灰によりノズル孔が閉
塞されるようなことがあっても、針弁のピン等の作動に
より、物理的に排除され、掃除される。

【００２４】これにより、混合ガスを一次燃焼部に供給
するノズルの孔づまりがなくなり、一次燃焼部に供給す
る混合ガスの供給運転が安定したものとなり、一次燃焼
部には、常に均一で良好な還元雰囲気を形成することが
できるようになる。また、ノズル孔から一次燃焼部に混
合ガスを噴出させるノズル角度が適切にされたノズルを
選定して使用することにより、または開弁圧力を変化さ
せることにより、天然ガスおよびＥＧＲガスを、所定の
成分比で一様に混合させ、一次燃焼部内に一様に供給で
き、還元燃焼が完全に行わせることができ、ＮＯｘの発
生を抑制することができる。

【００２５】また、第３番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（１）の手段又は（１）および（２）の手段に加
え、次の手段とした。

【００２６】（３）混合ガス供給手段が、二次燃焼部の
後流側に設けられ、二次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中の酸素、および一酸化炭素の濃度を検出するガス濃
度検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気量検出
装置のそれぞれからの信号により、一次燃焼部へ供給さ
れる混合ガスの供給量、もしくは一次燃焼空気の供給量
のうちの少くとも一つを演算する供給ガス制御装置によ
り制御されるものとした。なお、ガス濃度検出装置は、
煙道に設置される集じん装置よりも後流側に設けること
が好ましい。また、供給ガス制御装置は、各検出装置か
らの信号により混合ガスの成分比を演算し、好適な成分
比に制御できるものが好ましい。

【００２７】（ｃ）本発明のごみ焼却炉は、上述（３）
の手段により、上述（ａ）又は（ａ）および（ｂ）に加
え、一次燃焼部に供給される未燃ガスと排気再循環ガス
とを混合させた混合ガスの供給量、およびより好ましく
は混合比率、又は一次燃焼空気の供給量のうちの少くと
も一方が、変動幅の大きい一次燃焼部の燃焼排ガス中の
一酸化炭素の濃度ではなく、二次燃焼部から煙突へ排出
される燃焼排ガス中に含まれる酸素および一酸化炭素の
濃度、および燃焼排ガス中の熱を吸収して蒸気を発生さ
せる、蒸気ドラムにおける蒸気発生量にもとづき演算さ
れて供給される、いわゆる一次燃焼部の燃焼状況をより
忠実に反映するフィードバック量で制御されるものとし
たので、投入されるごみ廃棄物の種類や質が変った場合
においても、一次燃焼部における燃焼を安定したものに
することができ、しかも安定した還元雰囲気を維持で
き、ＮＯｘの発生を低減できる。

【００２８】さらには、未燃ガスが過剰に供給されるこ
とがないため、ごみ焼却炉の運転が経済的であり、また
一次燃焼部内の燃焼温度が高くなりすぎ、ＮＯｘが再生
されるようなことがなくなり、ＮＯｘの排出を低減する
ことができる。

【００２９】また、第４番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（１）の手段又は（１）および（２）の手段に加
え、次の手段とした。

【００３０】（４）混合ガス供給手段が、一次燃焼部に
設置され、燃焼時の火炎温度を検出する火炎温度検出装
置からの信号により、一次燃焼部へ供給される混合ガス
の供給量、又は一次燃焼空気の供給量のうち少くとも一
つを演算する供給ガス制御装置により制御されるものと
した。なお、火炎温度検出装置は、一次燃焼部における
火炎状況を観察する工業用カメラで得られた火炎画像を
解析することにより、一次燃焼部の火炎温度を検出し
て、一次燃焼部に発生しているＣＯおよびＮＯｘ濃度を
検出するようにしたものが好ましい。また、供給ガス制
御装置は、（３）の手段と同様に混合ガスの成分比を制
御できるものにすることが好ましい。

【００３１】（ｄ）本発明のごみ焼却炉は、上述（４）
の手段により、上述（ａ）又は（ａ）および（ｂ）に加
え、一次燃焼部にて発生する燃焼火炎を、例えば焼却炉
の窓から工業用テレビで観察し、観察された映像を画像
解析することにより、火炎温度を検出するようにした火
炎温度検出装置で検出し、一次燃焼部に発生しているＣ
ＯおよびＮＯｘ濃度を判定して、一次燃焼部をＮＯｘを
還元するに足る還元雰囲気（空気比≦１）となっている
か、どうかがより正確に確認できる。

【００３２】そして、この画像解析による一次燃焼部の
火炎温度観察により、火炎温度が所定の温度以下になる
ように、供給ガス制御装置によって、ストーカ下部から
の一次燃焼部に供給される未燃ガスＥＧＲガスを混合し
た混合ガスの供給量および好ましくは混合比、又は一次
燃焼空気の供給量のうちの少くとも一方を演算して供給
するようにしたことにより、一次燃焼部の燃焼が安定し
たものとなり、また還元雰囲気が良好に保持されたもの
となり、一次燃焼部で発生するＮＯｘをより効果的に除
去することができる。

【００３３】また、第５番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（１）の手段又は（１）および（２）の手段に加え
次の手段とした。

【００３４】（５）混合ガス供給手段が、一次燃焼部に
設けられ、一次燃焼部で発生する燃焼ガスの成分を検出
する燃焼ガス成分検出装置からの信号により、一次燃焼
部へ供給される前記混合ガスの供給量、もしくは一次燃
焼空気の供給量のうちの少くとも一つを演算する供給ガ
ス制御装置により制御されるものとした。なお、燃焼ガ
ス成分検出装置は、一次燃焼部において発生する残留炭
化水素をガスセンサーで検出し、ガス分析して、残留炭
化水素成分を特定することにより、前記一次燃焼部がＮ
Ｏｘを還元するに足る還元雰囲気（空気比≦１）になっ
ているか、どうかを確認するようにしたものが好まし
い。また、供給ガス制御装置は、（３）の手段と同様に
混合ガスの成分比を制御できるものにすることが好まし
い。

【００３５】（ｅ）本発明のごみ焼却炉は、上述（５）
の手段により、上述（ａ）又は（ａ）および（ｂ）に加
え、ごみ廃棄物を一次燃焼空気により燃焼させる一次燃
焼部にて発生する残留炭化水素ガス等を近赤外線検出器
等のガスセンサーで検出し、分析して、残留炭化水素成
分等が特定されることにより、一次燃焼部がＮＯｘを還
元するに足る還元雰囲気（空気比≦１）となっているか
どうかが、より正確に確認できる。そして、この確認に
より一次燃焼部の燃焼が所定の温度以下になるように、
供給ガス制御装置によって、ストーカ下部からの一次燃
焼部に供給される未燃ガスおよびＥＧＲガスを混合した
混合ガスの供給量、および好ましくは混合比、又は一次
燃焼空気の供給量のうちの少くとも一つを演算し制御し
て供給することにより、一次燃焼部の燃焼が安定したも
のとなり、また還元雰囲気が良好に保持されたものとな
り、一次燃焼部で発生するＮＯｘを、より効果的に除去
することができる。

【００３６】また、第６番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（３）の手段、又は（４）の手段又は（５）の手段
に加え、次の手段とした。

【００３７】（６）供給ガス制御装置が、二次燃焼部の
後流側に設置され、二次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中の酸素および一酸化炭素の濃度を検出するガス濃度
検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気量検出装
置、もしくは二次燃焼部に設置され、前記二次燃焼部の
火炎温度を検出する二次火炎温度検出装置、もしくは二
次燃焼部に設置され、二次燃焼部の燃焼ガス成分を検出
する二次燃焼ガス成分検出装置からの信号により、二次
燃焼部に供給される二次燃焼空気の供給量を演算し、制
御するものとした。

【００３８】なお、一次燃焼部に火炎温度検出装置を設
けたものにおいては、二次火炎温度検出装置を、また燃
焼ガス成分検出装置を設けたものにおいては、二次燃焼
ガス成分検出装置を、それぞれ二次燃焼部に設け、二次
燃焼空気の供給量を制御するようにすることが好ましい
が、本発明は、このような組合せに限定されるものでは
ない。但し、二次燃焼空気の供給量を制御する信号を出
力する上述した検出装置を重複して設ける必要はない。
また、ガス濃度検出装置並びに蒸気量検出装置からの信
号により、二次燃焼空気供給量を制御するようにした場
合には、前述（３）の手段におけるガス濃度検出装置並
びに蒸気量検出装置からの信号を使用するようにしても
良い。

【００３９】（ｆ）本発明のごみ焼却炉は、上述（６）
の手段により、上述（ｃ）又は（ｄ）又は（ｅ）に加
え、一次燃焼部で燃焼温度および還元雰囲気が良好に保
たれ、ＮＯｘの発生を抑えた還元燃焼に引き続き、二次
燃焼部の燃焼がガス濃度検出装置並びに蒸気量検出装
置、又は二次火炎温度検出装置、又は二次燃焼ガス成分
検出装置のうちの少くとも一つからの信号により演算さ
れた供給量に制御された二次燃焼空気で行われるため、
一次燃焼部２の燃焼において発生し、二次燃焼部に吹き
込まれるＣＯおよびＤＸＮを含む未燃ガス還元後の残留
炭化水素は、二次燃焼空気で完全燃焼して、排気中に含
まれ、大気中へ放出されるＣＯおよびＤＸＮの排出を抑
制することができる。

【００４０】また、第７番目の本発明のごみ焼却炉は、
次の手段とした。（７）一次燃焼空気により、投入されたごみ廃棄物を燃
焼させる一次燃焼部に、未燃ガスおよびＥＧＲガスを供
給することにより、一次燃焼部を一次燃焼部で発生する
ＮＯｘを還元するに充分な還元雰囲気にしてごみ廃棄物
を燃焼させ、一次燃焼部に連続して後流側に設けられた
二次燃焼部にて、一次燃焼部で燃焼させた未燃ガス還元
後の残留炭化水素と供給された二次燃焼空気とを燃焼さ
せて、一次燃焼部のごみ廃棄物の燃焼により生じた燃焼
生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイオキシンを完
全燃焼させるようにしたごみ焼却炉において、このごみ
焼却炉の一次燃焼部に隣接して、投入されたごみ廃棄物
を低空気過剰燃焼により燃焼させて、一次燃焼部に供給
する未燃ガスを発生させる副燃焼部と、副燃焼部で発生
させた未燃ガスを一次燃焼部に供給する未燃ガス供給手
段とを設けた。

【００４１】なお、未燃ガスを一次燃焼部へ供給する未
燃ガス供給手段は、副燃焼部から直接一次燃焼部に吹き
込み供給するようにしても、上述（１）の手段と同様
に、排気再循環ガスと混合して一次燃焼部のストーカ下
部から吹き込み供給するようにしても良い。また、副燃
焼室から直接一次燃焼部へ未燃ガスを吹き込む場合、未
燃ガス用ノズル、および一次燃焼空気供給用ノズルは、
耐熱鋼ノズル又はセラミックノズルで形成し、一次燃焼
部が最適燃焼になるような適切な供給量を保持できるも
のにすることが好ましい。

【００４２】（ｇ）本発明のごみ焼却炉は、上述（７）
の手段により、副燃焼部で低空気過剰燃焼により発生さ
せた未燃ガスが一次燃焼部に供給されるので、一次燃焼
部で投入されたごみ廃棄物で燃焼して発生するＮＯｘの
還元に良好な、略均一な還元雰囲気が一次燃焼部に形成
され、一次燃焼部から排出される燃焼排ガス中のＮＯｘ
濃度を効果的に低減することができる。さらに、副燃焼
部で発生する未燃ガスを一次燃焼部に供給して、一次燃
焼部の還元雰囲気を形成するようにしたことにより、従
来の天然ガスを利用してのガスリバーニングを採用した
ごみ焼却炉で大きな欠点となっていた、運転経済性を格
段に向上させることができる。

【００４３】また、一次燃焼部の均一で良好な還元雰囲
気中で還元燃焼した均等な未燃ガス還元後の残留炭化水
素と二次燃焼空気とを二次燃焼部にて、燃焼させるよう
にしたので、一次燃焼部でごみ廃棄物が燃焼して生じた
燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイオキシン
を完全に燃焼させることができ、ごみ焼却で発生する空
気汚染物質の大気中への排出を低減することができる。

【００４４】また、第８番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（７）の手段に加え、次の手段とした。

【００４５】（８）一次燃焼部に設置され、投入された
ごみ廃棄物を燃焼させるストーカ下部に、ＥＧＲガスを
調整して吹き込み、一次燃焼部の燃焼を制御する排気再
循環ガス供給手段を設けた。なお、排気再循環ガス供給
手段に設けられ、ＥＧＲガスを一次燃焼部に吹き込むＥ
ＧＲガス供給用ノズルは、耐熱鋼ノズル又はセラミック
ノズルで形成し、一次燃焼部で最適な還元燃焼が行われ
るように、ＥＧＲガスの供給量を保持できるようにした
ものにすることが好ましい。

【００４６】（ｈ）本発明のごみ焼却炉は、上述（８）
の手段により、上述（ｇ）に加え、上述（ｇ）に比較し
て一次燃焼部の還元雰囲気がより促進される。すなわ
ち、ＥＧＲガスが一次燃焼部の底部から吹き込まれ、上
方に向けて供給されるので、一次燃焼部にはごみ廃棄物
が燃焼して発生するＮＯｘの還元に良好な、略均一な還
元雰囲気が形成され、還元燃焼が完全に行われて一次燃
焼部から排出される燃焼排ガス中のＮＯｘ濃度を効果的
に低減するとともに、ＥＧＲガスの供給量を制御するこ
とにより燃焼温度を制御できるので、燃焼温度が高くな
りすぎて再生されるＮＯｘの発生を低減することができ
る。

【００４７】また、第９番目の本発明のごみ焼却炉は、
上述（７）の手段又は（７）および（８）の手段に加
え、次の手段とした。

【００４８】（９）未燃ガス供給手段が、二次燃焼部の
後流側に設けられた二次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中の酸素および一酸化炭素の濃度を検出するガス濃度
検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気量検出装
置からの信号により、一次燃焼部へ供給される未燃ガス
の供給量、又は一次燃焼空気の供給量、又は排気再循環
ガス供給手段からのＥＧＲガスの供給量の少くとも一つ
を演算するガス供給制御装置により制御されるものとし
た。

【００４９】（ｉ）本発明のごみ焼却炉は、上述（９）
の手段により、上述（ｇ）又は（ｇ）および（ｈ）に加
え、一次燃焼部に供給される未燃ガスの供給量又はＥＧ
Ｒガスの供給量、又は一次燃焼空気の供給量のうちの少
くとも一つが変動幅の大きい一次燃焼部の燃焼排ガス中
の一酸化炭素の濃度ではなく、二次燃焼部から煙突へ排
出される燃焼排ガス中に含まれる酸素、および一酸化炭
素の濃度、および燃焼排ガス中の熱を吸収して蒸気を発
生させる蒸気ドラムにおける蒸気発生量にもとづき演算
されて供給される、いわゆる一次燃焼部の燃焼状況をよ
り忠実に反映するフィードバック量で制御されるものと
したので、投入されるごみ廃棄物の種類や質が変った場
合においても、一次燃焼部における燃焼を安定したもの
にすることができ、しかも安定した還元雰囲気を維持で
き、ＮＯｘの発生を低減できる。

【００５０】また、第１０番目の本発明のごみ焼却は、
上述（７）の手段又は（７）および（８）の手段に加
え、次の手段とした。

【００５１】（１０）未燃ガス供給手段が、一次燃焼部
に設置された燃焼時の火炎温度を検出する火炎温度検出
装置からの信号により、一次燃焼部へ供給される未燃ガ
スの供給量、又は一次燃焼空気の供給量、又は排気再循
環ガス供給手段からのＥＧＲガスの供給量のうちの少く
とも１つを演算するガス供給制御装置により制御される
ものとした。

【００５２】（ｊ）本発明のごみ焼却炉は、上述（１
０）の手段により、上述（ｇ）又は（ｇ）および（ｈ）
に加え、一次燃焼部にて発生する燃焼火炎を、例えば焼
却炉の窓から工業用テレビ等で観察し、画像解析するこ
とにより、火炎温度を検出するようにした火炎温度検出
装置により火炎温度を検出し、一次燃焼部がＮＯｘを還
元するに足る還元雰囲気（空気比≦１）となっているか
どうかが、より正確に確認できる。そして、この画像解
析による一次燃焼部の観察により、火炎温度が所定の温
度以下になるように、ガス供給制御装置によって、副燃
焼室から一次燃焼部に供給される未燃ガスの供給量、又
は排気再循環ガス供給手段で一次燃焼部に供給されるＥ
ＧＲガスの供給量、又は一次燃焼空気の供給量のうちの
少くとも一つを演算して供給するようにしたことによ
り、一次燃焼部の燃焼が安定したものとなり、また還元
雰囲気が良好に保持されたものとなり、一次燃焼部で発
生するＮＯｘをより効果的に除去することができる。

【００５３】また、第１１番目の本発明のごみ焼却炉
は、上述（７）の手段又は（７）および（８）の手段に
加え、次の手段とした。

【００５４】（１１）未燃ガス供給手段が、一次燃焼部
に設けられ、一次燃焼部で発生する燃焼ガスの成分を検
出する燃焼ガス成分検出装置からの信号により、一次燃
焼部へ供給される未燃ガスの供給量、又は一次燃焼空
気、又は排気再循環ガス供給手段からのＥＧＲガスの供
給量の少くとも１つを演算するガス供給制御装置により
制御されるものとした。

【００５５】（ｋ）本発明のごみ焼却炉は、上述（１
１）の手段により、上述（ｇ）、又は（ｇ）および
（ｈ）に加え、ごみ廃棄物を一次燃焼空気により燃焼さ
せる一次燃焼部にて発生する残留炭化水素ガスを近赤外
線検出器等のガスセンサーで検出し、分析して残留炭化
水素成分が特定されることにより、一次燃焼部がＮＯｘ
を還元するに足る還元雰囲気（空気比≦１）となってい
るかどうかが、より正確に確認できる。そして、この確
認により一次燃焼部の燃焼が所定の温度以下になるよう
に、ガス供給制御装置によって、一次燃焼部に供給され
る未燃ガス、又は一次燃焼空気の供給量、又はストーカ
下部から一次燃焼部に供給される排気再循環ガスの供給
量のうちの少くとも１つを演算し、制御することによ
り、一次燃焼部の燃焼が安定したものとなり、また還元
雰囲気が良好に保持されたものとなり、一次燃焼部で発
生するＮＯｘをより効果的に除去することができる。

【００５６】また、第１２番目の本発明のごみ焼却炉
は、上述（９）の手段、又は（１０）の手段、又は（１
１）の手段に加え次の手段とした。

【００５７】（１２）未燃ガス供給手段が、ガス濃度検
出装置および蒸気量検出装置、又は二次燃焼部に設置さ
れ、二次燃焼部の火炎温度を検出する二次火炎温度検出
装置、又は二次燃焼部で発生する燃焼ガスの成分を検出
する二次燃焼ガス成分検出装置から出力される信号によ
り、二次燃焼部に供給される二次燃焼空気の供給量を演
算し制御するものとした。

【００５８】（ｌ）本発明のごみ焼却炉は、上述（１
２）の手段により、上述（ｉ）又は（ｊ）又は（ｋ）に
加え、一次燃焼部で燃焼温度および還元雰囲気が良好に
保たれＮＯｘの発生を抑えた還元燃焼に引き続き、二次
燃焼部の燃焼がガス濃度検出装置並びに蒸気量検出装
置、又は二次火炎温度検出装置、又は二次燃焼ガス成分
検出装置のうちの少くとも一つからの信号により演算さ
れた供給量の二次燃焼空気で行われるため、一次燃焼部
の燃焼において発生して二次燃焼部に吹き込まれるＣＯ
およびＤＸＮを含む未燃ガス還元後の残留炭化水素は、
二次燃焼空気で完全燃焼して、排気中に含まれ、大気中
へ放出されるＣＯおよびＤＸＮの排出を抑制することが
できる。

【００５９】また、第１３番目の本発明のごみ焼却炉
は、上述（１）の手段ないし（１２）の手段に加え、次
の手段とした。

【００６０】（１３）二次燃焼部に供給される二次燃焼
空気が、二次燃焼部で旋回流を発生するような角度で二
次燃焼部に供給されるようにした。

【００６１】（ｍ）本発明のごみ焼却炉は、上述（１
３）の手段により、上述（ａ）ないし（ｌ）に加え、混
合ガス又は未燃ガスおよびＥＧＲガスを供給することに
より、一次燃焼部を還元雰囲気とし、還元燃焼された燃
焼排ガスは、この一次燃焼部に続く二次燃焼部にて、二
次燃焼空気が旋回流として、吹き込まれるために、二次
燃焼空気と良く混合することにより、燃焼排ガス中に含
まれる残留炭化水素と二次燃焼空気とにより、ごみの燃
焼生成物中の一酸化炭素またはダイオキシンをより完全
に燃焼させることができる。これにより、煙突から大気
中に放出される燃焼排ガスは、より空気汚染物質が含ま
れないものにすることができる。

【００６２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のごみ焼却炉の実施
の一形態を図面により説明する。図１は、本発明のごみ
焼却炉の実施の第１形態を示す全体模式図である。図に
示すように、ごみ焼却炉１には、側部に、ごみ廃棄物１
１が投入されるごみホッパ１２、下端部に、このごみホ
ッパ１２から投入されたごみ１１を順次に前進させるス
トーカ１３が設けられている。また、ストーカ１３に
は、ストーカ１３の下部から一次燃焼空気Ａ₁を一次燃
焼部２に吹き込む３本以上の一次空気ノズル１４、およ
び未燃ガスとしての天然ガスＮＧと後述するＥＧＲガス
ＥＧとの混合ガスＭＧを一次燃焼部２に吹き込む３本以
上の混合ガスノズル１５を設けている。なお、この混合
ガスノズル１５の構造については後述する。

【００６３】このストーカ１３の上方には、一次空気ノ
ズル１４から吹き込まれた一次燃焼空気Ａ₁、および混
合ガスノズル１５から吹き込まれた混合ガスＭＧで、ス
トーカ１３上を順次前進するごみ廃棄物１１を燃焼させ
る一次燃焼部２、一次燃焼部２で燃焼して生成された残
留炭化水素等の燃焼生成物を導入した二次燃焼空気Ａ ₂
で燃焼させる二次燃焼部が設けられるとともに、ストー
カ１３の下方には、ごみ焼却炉１内にて焼却されたごみ
（灰）を取り出すための灰ピット出口４が設けられてい
る。

【００６４】また、二次燃焼部３には、上下に設けた蒸
気ドラム６を蒸発管７で連結し、蒸発管７の間を通過す
る燃焼排ガスの熱エネルギーを回収して蒸気を発生させ
る蒸気発生器５が設けられている。さらに、二次燃焼部
３から排出され、蒸気発生器で熱回収された燃焼排ガス
を誘引ファン４９で吸引して、大気中に放出する煙突８
まで移送する煙道９の途中には、燃焼排ガス中に含まれ
る燃焼残渣物を回収する集じん器１０が設置されてい
る。

【００６５】また、一次燃焼部２の底部を形成するスト
ーカ１３上に配設された複数本の混合ガスノズル１５の
それぞれには、天然ガス導管１６とＥＧＲガス導管１７
でそれぞれ供給された、天然ガスＮＧとＥＧＲガスＥＧ
とが所定の混合割合で混合された混合ガスＭＧを供給す
る混合ガス導管１７がそれぞれ接続されている。また、
一次燃焼部２の側部を形成する炉壁部には、ストーカ１
３上に配設された複数本の一次空気ノズル１４のそれぞ
れに接続され、それぞれの一次空気ノズル１４に一次燃
焼空気Ａ₁を供給し、一次燃焼部２にこの一次空気ノズ
ル１４から一次燃焼空気Ａ₁を吹き込むようにした、一
次空気導管１９が貫通して設けられている。

【００６６】この一次空気導管１９には、押込送風機２
０、エアヒータ２１、一次空気バルブ２２が介装されて
おり、大気中から導入した一次燃焼空気Ａ₁を、押込送
風機２０で送り、焼却するごみホッパ１２に投入された
ごみ廃棄物１１が燃えにくいものである場合には、この
一次燃焼空気をエアヒータ２１で加熱し、後述する供給
ガス制御装置５０からの指令信号で一次空気用モータ２
３を駆動し、一次空気バルブ２２の開き度合を決め、供
給量を制御して一次空気ノズル１４から、一次燃焼部２
へ吹き込むようにしている。

【００６７】また、一次燃焼部２上方の二次燃焼部３の
側部を形成する炉壁部には、二次空気ノズル２４が貫通
して設けられている。この二次空気ノズル２４には、二
次燃焼部３内二次燃焼空気Ａ₂を大気から吸引して供給
する二次空気導管２５が接続されている。さらに、この
二次空間導管２５には、押込送風機２６、エアヒータ２
７、二次空気バルブ２８が介装されており、大気中から
導入した二次燃焼空気Ａ₂を、押込送風機２６で送り、
エアヒータ２７で加熱し、二次空気バルブ２８の開度を
二次空気モータ２９の作動により調整し、二次燃焼空気
Ａ₂の供給量を制御して二次空気ノズル２２から、二次
燃焼部３へ吹き込むようにしている。

【００６８】また、混合ガスノズル１５に混合ガスＭＧ
を供給する混合ガス導管１８に一端が連通され、天然ガ
スＮＧを供給する天然ガス導管１６には、他端が天然ガ
ス供給源に連通されるとともに、混合ガス導管１８に供
給する天然ガスＮＧの流量を調整するための天然ガス用
バルブ３０、およびこれを開閉するための天然ガス用モ
ータが配設されている。この天然ガス用バルブ３０ｂ
は、一次空気用モータ２３と同様に供給ガス制御装置５
０からの指令信号により駆動される天然ガス用モータ３
１の駆動制御により、開度が決定され、流量が制御され
る。

【００６９】また、混合ガスノズル１５に混合ガスＭＧ
を供給する混合ガス導管１８に一端が連通され、ＥＧＲ
ガスＥＧを供給するＥＧＲガス導管１７には、他端が煙
道９に連通されるとともに、ＥＧＲガスＥＧを煙道から
吸引して、混合ガス導管１８に供給するための吸引ファ
ン３２、混合ガス導管１８に供給するＥＧＲガスＥＧの
流量を調整するためのＥＧＲガス用バルブ３３、および
これを開閉するためのＥＧＲガス用モータ３４が配設さ
れている。このＥＧＲガス用バルブ３３ｂの開度も、一
次空気用モータ２３と同様に、供給ガス制御装置５０か
らの指令信号により駆動されるＥＧＲガス用モータ３４
の駆動制御により決定され、流量が制御される。

【００７０】このように、天然ガスＮＧとＥＧＲガスＥ
Ｇの流量が調整され混合された混合ガスＭＧが、混合ガ
ス導管１８で供給される混合ガスノズル１５は、後述す
るように、スロットルノズル４２又はピントルノズル４
３又は層状噴射ノズル４４が使用される。これらの混合
ガスノズル１５を駆動するために、供給ガス制御装置５
０から指令で油圧モータ３８を駆動し、油タンク４０か
ら吸引した作動油を油圧ポンプ３９で所定圧に加圧し
て、制御油送管４１で混合ガスノズル１５に供給するよ
うにしている。

【００７１】次に、一次空気用モータ２３、天然ガス用
モータ３１、ＥＧＲガス用モータ３４、および後述する
混合ガスノズル１５を駆動する油圧モータ３８を駆動制
御して、一次燃焼部２へ供給される混合ガスＭＧの供給
量、混合比、および一次燃焼空気Ａ₁の供給量を制御す
る供給ガス制御装置５０は、各種検出装置からの検知量
により、一次燃焼部２で良好な還元燃焼を行うための供
給量、混合比を演算し、制御指令信号を各バルブおよび
混合ガスノズル１５を駆動する各モータに指令する。各
種検出装置としては、本実施の形態では、蒸発管７を集
合する蒸気ドラム６に設置した蒸気発生器５に設けた蒸
発量検出装置３５と、集じん器１０と煙突８とを結ぶ煙
道９内に設けたＯ₂センサ３６、ＣＯセンサ３７からな
るガス濃度検出装置とを採用し、これらの検出装置によ
る検知量を供給ガス制御装置に入力するようにした。

【００７２】このように構成された本実施の形態のごみ
焼却炉１では、先ず、一次燃焼部２に押込送風機２０か
らの一次燃焼空気Ａ₁がストーカ１３の下部から送ら
れ、この一次燃焼空気Ａ₁によって、ごみホッパ１２か
ら投入されるごみ廃棄物１１が燃焼される。この一次燃
焼に際して、一次燃焼部２１にストーカ１３の下部か
ら、混合ガスＭＧが混合ガス導管１８を通り混合ガスノ
ズル１５から、ストーカ１３の下部を通して一次燃焼部
２に一様に噴出する。

【００７３】このため、一次燃焼部２においては、一次
燃焼空気Ａ₁とともに、混合ガスＭＧが制御されて吹き
込まれるため、還元燃焼が行われ、一次燃焼部２の燃焼
において発生するＮＯｘが除去され、燃焼排ガス中のＮ
Ｏｘが抑制される。また、天然ガスＮＧとＥＧＲガスＥ
Ｇとを混合して混合ガスＭＧにして、一次燃焼部２に供
給することで、天然ガスＮＧが一次燃焼部２内にて容易
に、一様に拡散されて、一次燃焼部２内にて発生するＣ
Ｏと混合されやすくなる。

【００７４】この一次燃焼部２に供給される天然ガスＮ
Ｇの混合ガスＭＧに占める割合は、一次燃焼部２に発生
するＣＯの濃度の応じて、供給されるようにすることに
より、これによって一次燃焼部２におけるＮＯｘ還元雰
囲気が良好に保持されて燃焼が安定して行われるととも
に、二次燃焼部３におけるＣＯ、ＤＸＮの燃焼も完全な
ものにすることができる。

【００７５】また、ＥＧＲガスＥＧが混合ガスＭＧの成
分として混入されて、一次燃焼部２に供給されるので、
天然ガスＮＧが過剰に供給されることがなくなり経済的
であり、また、一次燃焼部２内の燃焼温度が高くなりす
ぎることがなくなり、これにより、一次燃焼部２内の高
温化によるＮＯｘの再生を抑制することができる。さら
に、混合ガスＭＧとなるＥＧＲガスＥＧ中の酸素濃度
は、希薄であるため、このＥＧＲガスＥＧを用いる燃焼
に起因してＮＯｘが発生することはない。ストーカ１３
上に残る灰等の残渣物４８は、下部の灰ピット出口４を
経て外部に取り出される。

【００７６】二次燃焼部３では、押込送風機２６から供
給され、エアヒータ２７で加熱された二次燃焼空気Ａ₂
により、一次燃焼部２の燃焼にて発生し、ＮＯｘが低減
された燃焼生成物中のＣＯおよびＤＸＮが、天然ガス還
元燃焼後の残留炭化水素と共に完全燃焼される。

【００７７】次に、図２は、本実施の形態の混合ガスノ
ズル１５の第１例としてのスロットルノズル４２を示す
断面図である。図に示すように、スロットルノズル４２
は針弁のピン４２ａ、開弁圧設定のばね４２ｂ、制御油
圧溜４２ｃ、ノズル本体４２ｄからなる。スロットル角
度αは、ノズル本体４２ｄのシートと針弁のピン４２ａ
の角度によって決定され、混合ガスＭＧの一次燃焼部２
への噴霧角度となる。

【００７８】すなわち、制御油送管４１から送られた作
動油は、制御油圧溜４２ｃに入り、制御油圧溜４２ｃの
油圧が高くなり、ばね４２ｂ力に抗して、針弁のピン４
２ａが開く。これにより、混合ガス導管１８から送られ
た混合ガスＭＧが、スロットル角度αの噴霧角となって
一次燃焼部２内に噴出される。

【００７９】次に、図３は、本実施の形態の混合ガスノ
ズル１５の第２例としてのピントルノズル４３を示す断
面図である。図に示すように、ピントルノズル４３は、
針弁のピン４３ａ、開弁圧設定のばね４３ｂ、制御油圧
溜４３ｃ、ノズル本体４３ｄからなる。ピントル角度β
はノズル本体４３ｄのシートと針弁のピン４３ａの弁角
度によって決定され、混合ガスＭＧの一次燃焼部２への
噴霧角度となる。

【００８０】すなわち制御油送管４１から送られた作動
油は、制御油圧溜４３ｃに入り、制御油圧溜４３ｃの油
圧が高くなり、ばね４３ｂに抗して、針弁のピン４３ａ
が下に押し下げられてノズル孔が開く。これにより、混
合ガス導管１８から送られた混合ガスＭＧが噴霧角β
で、一次燃焼部２内に噴出される。

【００８１】次に、図４は、本実施の形態の混合ガスノ
ズル１５の第３例としての油圧自動制御されるようにし
た層状噴射ノズル４４を示す断面図である。図に示すよ
うに、層状噴射ノズル４４は、ノズル本体４４ａ、針弁
４４ｂ、針弁押さえばね４４ｃ、天然ガス通路４４ｄ、
油圧自動制御弁４４ｅ、ノズル孔４４ｆ、逆止弁４４
ｇ、逆止弁ばね４４ｈ、ＥＧＲガス通路４４ｉ、油圧自
動制御弁４４ｊからなる。なお、ノズ孔４４ｆには、天
然ガスＮＧとＥＧＲガスＥＧの混合ガスＭＧの一次燃焼
部２への噴霧角度となる噴射角度γが設けられている。

【００８２】すなわち、制御油送管４１から送られた作
動油は、油圧自動制御弁４４ｅおよび４４ｊにそれぞれ
送られ、任意の時期に開閉する。この油圧自動制御弁４
４ｅおよび４４ｊの開放により、ＥＧＲガスＥＧはＥＧ
Ｒガス導管１７、ＥＧＲガス通路４４ｉを通って逆止弁
４４ｇを押し上げ、針弁４４ｂを押し下げることによ
り、ノズル孔４４ｆから一次燃焼部２内に噴射する。

【００８３】また、油圧自動制御弁４４ｅの開放によ
り、天然ガスＮＧは、天然ガス導管１６、天然ガス通路
４４ｄを通って同様に針弁４４ｂを押し下げることによ
り、ノズル孔４４ｆから一次燃焼部２内に噴射する。

【００８４】このように、本実施の形態の混合ノズル１
５は、その何れもが針弁のピン４２ａ，４３ａ又は針弁
４４ｂがノズル本体４２ｄ，４３ｄ，４４ａ内を移動し
て、ノズル孔を開閉する。図７に示した、混合ガス導管
１８の一端に接続される円筒状のガスノズル４５ａを設
けただけの従来のホールノズル４５とは構造が異る、ス
ロットルノズル４２、またはピントルノズル４３、また
は層状噴射ノズル４４等を本実施の形態の混合ノズル１
５を採用したことにより、燃焼中にごみ廃棄物１１の燃
焼残渣、または灰によりノズル孔が閉塞されるようなこ
とがあっても、針弁のピン４２ａ等の作動により、物理
的に除去され掃除されることになる。

【００８５】これにより、混合ガスＭＧを一次燃焼部２
に供給するノズルの孔づまりすることがなく、一次燃焼
部２に供給する混合ガスＭＧの供給が安定したものとな
り、一次燃焼部２には、常に均一で良好な還元雰囲気を
形成することができるようになる。また、ノズル孔から
一次燃焼部２に混合ガスＭＧを噴出させるノズル角度を
α、β、γが種々形成されたもののうちから、適切に選
定して使用することにより、または開弁圧力を適切に変
化させることにより、天然ガスＮＧおよびＥＧＲガスＥ
Ｇを所定の混合比で、一様に混合させて、一次燃焼部２
内に供給でき、一次燃焼部２での還元燃焼を完全に行
い、ＮＯｘの発生を抑制することができる。

【００８６】次に、図５は本発明のごみ焼却炉の実施の
第２形態を示す全体図である。なお、図において、実施
の第１形態で示した供給ガス制御装置５０からの指令に
より混合ガスノズル１５を駆動制御する油圧ポンプ３
９、油圧モータ３８、油タンク４０、制御油送管４１、
および煙道９に配設され二次燃焼部３から排出される燃
焼排ガス中に含まれる燃焼残渣物を回収する集じん器１
０は図示省略した。

【００８７】図に示すように、本実施の形態において
は、ストーカ１３の下部から一次燃焼部２に吹き込まれ
る混合ガスＭＧは、混合ガスノズル１５より離れた位置
で天然ガスＮＧとＥＧＲガスＥＧとを混合して、より長
くされた混合ガス導管１８によって混合ガスノズル１５
に供給するようにしている。

【００８８】また、一次燃焼部２および二次燃焼部３の
それぞれには、それぞれの燃焼部における火炎映像を撮
影する火炎温度検出装置としての一次燃焼部用工業用カ
メラ５１、二次火炎温度検出装置としての二次燃焼部用
工業用カメラ５２がそれぞれ設置されている。これらの
工業用カメラ５１，５２で撮影された火炎映像は、火炎
温度検出装置および二次火炎温度検出装置の双方を構成
する画像解析装置５３にそれぞれ送られ、解析すること
により一次燃焼部２および二次燃焼部３、それぞれで発
生している火炎温度が検出される。

【００８９】これら画像解析装置５３で検出された火炎
温度のうち、一次燃焼部２で発生している火炎温度の信
号は、供給ガス制御装置５０に入力され、供給ガス制御
装置５０は、この信号にもとづき、一次燃焼部２に発生
しているＣＯおよびＮＯｘ濃度を検出して一次燃焼部２
へ供給される混合ガスＭＧの供給量、混合比および一次
燃焼空気Ａ₁の供給量を演算し、この演算結果にもとづ
く指令信号を一次空気用モータ２３、天然ガス用モータ
３１、ＥＧＲガス用モータ３４および油圧モータ３８に
発信し、駆動制御する。

【００９０】なお、工業用カメラ５１で撮影された火炎
映像の画像分析により、一次燃焼部２に供給する一次燃
焼空気Ａ₁および混合ガスＭＧの供給量の制御は、次の
ようにして行う。まず火炎の色分布から、一次燃焼部２
が８００℃以下である範囲が主体である時には、還元雰
囲気にあると考え、ＮＯｘの発生は少ないと判定し、一
次燃焼空気Ａ₁を増加させ、酸化燃焼を促進して、ＣＯ
をＣＯ₂にしてＣＯの減少を図るとともに、ダイオキシ
ンの減少を行うようにする。一方、火炎の色分布から、
一次燃焼部が１０００℃以上である範囲が主体である時
には、酸化雰囲気にあると考え、一方のＣＯガスセンサ
ーの値も参考にして、一次燃焼空気Ａ₁を減少し、天然
ガスＮＧまたは、ＥＧＲガスＥＧを増加し、ＮＯｘの発
生を抑制するようにする。

【００９１】また、火炎の色分布と燃焼温度との関係
は、あらかじめ実炉において、工業用テレビ５１の画像
とガス温度計測結果と対応させて確認しておくようにす
れば良い。

【００９２】すなわち、実施の第１形態では、蒸発管７
を集合する蒸気ドラム６に設置した蒸気発生器５に設け
た蒸発量検出装置３５と、集じん器１０と煙突８とを結
ぶ煙道９内に設けたＯ₂センサ３６、ＣＯセンサ３７か
らなるガス濃度検出装置とをセンサーとして採用し、こ
れらの検出装置による検知量を供給ガス制御装置に入力
するようにしていたのに対し、本実施の形態では、工業
用カメラをセンサとして採用し、火炎映像から算出され
た火炎温度を供給ガス制御装置に入力し一次燃焼部２に
供給される一次燃焼空気Ａ₁、天然ガスＮＧ、ＥＧＲガ
スＥＧの供給量を制御するようにした。

【００９３】また、本実施の形態においては、画像解析
装置が検出された二次燃焼部３で発生している火炎温度
の信号は、供給ガス制御装置５０に入力され、供給ガス
制御装置５０、では二次燃焼部３の燃焼ガス中に含まれ
るＣＯ，ＤＸＮ濃度を検出し、二次燃焼部３に供給され
る二次燃焼空気Ａ₂の供給量を演算し指令信号を発生す
る。この供給ガス制御装置５０からの指令信号は、二次
燃焼部３に二次燃焼空気Ａ₂を供給する二次空気バルブ
２８の開閉を行う二次空気用モータ２９にも発信され、
二次燃焼空気Ａ₂の供給量が制御される。

【００９４】従って、二次燃焼部用工業用カメラ５２で
火炎映像が撮影され、画像解析装置５３によって二次燃
焼部３で発生している火炎温度が検出され、その信号が
入力された供給ガス供給制御装置５０で、火炎温度の信
号にもとづき二次燃焼部３で発生しているＣＯおよびＮ
Ｏｘ濃度が検出され、この濃度にもとづき演算された二
次燃焼部３への二次燃焼空気Ａ₂が、二次空気ノズル２
４から二次燃焼部３へ供給されることになる。この二次
空気ノズル２４は、本実施例においては、二次燃焼部２
内に旋回流（スワール）ＳＷを発生させるように方向決
めがされて、二次燃焼部３を形成する炉壁部に設置され
ている。

【００９５】これにより、一次燃焼部２を還元雰囲気と
し、還元燃焼された燃焼排ガスは、この一次燃焼部２に
続く二次燃焼部３にて、二次燃焼に適正な供給量の二次
燃焼空気Ａ₂が供給され、しかも二次燃焼空気旋回流と
して、吹き込まれるために、一次燃焼部２から流入する
燃焼排ガスは、二次燃焼空気と良く混合することにな
り、燃焼排ガス中に含まれる残留炭化水素と供給された
二次燃焼空気とにより、ごみの燃焼生成物中のＣＯまた
はＤＸＮを、より完全に燃焼させることができ、消滅さ
せることができる。これにより、二次燃焼部３から排出
され、煙突から大気中へ放出される燃焼排ガスは、より
空気汚染物質を含まないものにすることができる。

【００９６】次に、図６は本発明のごみ焼却炉の実施の
第１形態を示す全体図である。図に示すように、本実施
の形態においては、前述した実施の形態でストーカ１３
の下部から一次燃焼部２に吹き込まれる混合ガスＭＧに
代えて、ＥＧＲガスＥＧだけを一次燃焼空気Ａ₁ととも
に供給するようにした。このために混合ガスノズル１５
に代えて、ＥＧＭガスノズル５５を複数本ストーカ１３
に設けるようにした。

【００９７】なお、図において実施の第１形態で示した
供給ガス制御装置５０に代るガス供給制御装置４７から
の指令により、混合ガスノズル１５に代るＥＧＭガスノ
ズル５５を駆動制御する油圧ポンプ３９、油圧モータ３
８、油タンク４０、制御油送管４１および煙道９に配設
され、二次燃焼部３から排出される燃焼排ガス中に含ま
れる燃焼残渣物を回収する集じん器１０は、図５に示す
実施の第２形態と同様に図示省略した。

【００９８】図に示すように、本実施の形態において
は、一次燃焼部２に隣接して副燃焼室６０を設け、この
副燃焼室６０に投入されたごみ廃棄物５６の燃焼で発生
する未燃ガスＦＧを、天然ガスＮＧに代えて一次燃焼部
２に供給して、一次燃焼部２の燃焼を還元雰囲気で行う
ようにした。なお、ごみ廃棄物５６は、一次燃焼部２に
投入されるごみ廃棄物１１と同等のものでも良いが、低
空気過剰燃焼を行い未燃ガスＦＧを多量に発生させるよ
うにしている。

【００９９】このため、副燃焼室６０に設けられた副ス
トーカ６１には、副燃焼空気ノズル６２が設けられると
ともに、副ストーカ６１の下方には、この副燃焼空気ノ
ズル６２に副燃焼空気Ａ₃を外部から供給するための副
燃焼空気導管６４が配設されている。さらに、この副燃
焼空気導管６４には、副燃焼空気用モータ６６で駆動さ
れる副燃焼空気用バルブ６５および押込送風機６３が介
装されている。

【０１００】また、一次燃焼部２の炉壁部には、未燃ガ
スノズル６７が複数本設置されており、副燃焼室６０で
発生し、未燃ガス導管３８で供給された未燃ガスＦＧを
一次燃焼部２内に均一になるようにして吹き込むように
している。また、一次燃焼部２および二次燃焼部３のそ
れぞれには、それぞれの燃焼部における燃焼ガスの成分
を検出する燃焼ガス成分検出装置、および二次燃焼ガス
成分検出装置としての一次ガスセンサ５７および二次ガ
スセンサ５８がそれぞれ設置されている。

【０１０１】これらのガスセンサ５７，５８で検出され
たガス成分は、ガスセンサ５７，５８ともに、燃焼ガス
成分検出装置および二次燃焼ガス成分検出装置を構成す
るガス分析装置５９に送られ、ガス分析装置５９では、
入力されたガス成分の検出信号を解析することにより、
一次燃焼部２および二次燃焼部３のそれぞれで発生して
いるガス成分が検出される。

【０１０２】これらのガス分析装置５９で検出されたガ
ス成分の信号は、ガス供給制御装置４７に入力され、ガ
ス供給制御装置４７は、この信号にもとづき、一次燃焼
部２および二次燃焼部に発生しているＣＯおよびＮＯｘ
濃度を検出して一次燃焼部２へ供給される一次燃焼空気
Ａ₁、ＥＧＭガスＥＧ、および未燃ガスＦＧの供給量を
演算し、この演算結果にもとづく指令信号を一次空気用
モータ２３、天然ガス用モータ３、ＥＧＲガス用モータ
３４、図示省略した油圧モータ３８、二次空気用モータ
２９および未燃ガス用モータ７０のそれぞれに発信し、
これらのモータで駆動される一次空気用バルブ２２、Ｅ
ＧＲガス用バルブ３３、二次空気用バルブ２８、未燃ガ
ス用バルブ６９の開閉制御を行うとともに、油圧ポンプ
３９の駆動制御をする。

【０１０３】これにより、一次燃焼部２に供給される一
次燃焼空気Ａ₁、ＥＧＲガスＥＧおよび未燃ガスＦＧの
供給量が、投入されたごみ廃棄物１１の還元燃焼をする
に好適な一次燃焼部２の還元雰囲気が形成される。一
方、ガス供給制御装置４７からの指令信号は、副燃焼用
空気用モータ６６にも発信され、副ストーカ６１の下部
から副燃焼室６０に供給される副燃焼空気ＦＧは、この
指令信号により動く副燃焼空気用モータ６６で副燃焼空
気用バルブ６５の開閉量が制御され、副燃焼室６０内が
不完全燃焼になり、上述した未燃ガス用バルブ６９の開
閉により、一次燃焼部２へ供給できるだけの未燃ガスが
発生するように、副燃焼室６０内の低空気過剰燃焼が制
御される。

【０１０４】また、二次燃焼部３に供給される適量の二
次燃焼空気Ａ₂と、還元雰囲気中でＮＯｘを低減する還
元燃焼を行い、二次燃焼部３に流入する燃焼排ガス中に
含まれる残留炭化水素とが旋回流として混合することに
より、燃焼排ガス中の燃焼生成物中のＣＯまたはＤＸＮ
を、より完全に燃焼させることができ、消滅させること
ができる。これにより、二次燃焼部３から排出され、煙
突から大気中に放出される燃焼排ガスは、より空気汚染
物質を含まないものにすることができる。

【０１０５】なお、本実施の形態において、一次ガスセ
ンサ５７、二次ガスセンサ５８のガス成分検出値をもと
に、一次燃焼部２、二次燃焼部３への供給するガスの最
適供給量は、次のようにして設定する。

【０１０６】一次ガスセンサ５７を用いて、一次燃焼部
２へ供給する未燃ガスＦＧの供給口近傍における一酸化
炭素ＣＯの濃度が、一次燃焼部の容積の２〜５％Ｖｏｌ
％に設定して、副燃焼室６０から供給する未燃ガスＦＧ
の供給量を増減する。すなわち、ＣＯの濃度が５Ｖｏｌ
％（排ガス中のＣＯ濃度５００ＰＰＭ相当）を越える場
合には、未燃ガスＦＧの供給量を減じ、一次燃焼空気量
Ａ₁を増加し、酸化雰囲気（空気過剰率１．０６以上）
としてＣＯ（ダイオキシン同傾向）を酸化し、ＣＯ₂と
し、ＣＯの濃度を減ずる。また、ＣＯの濃度が２Ｖｏｌ
％以下の時は、未燃ガスの供給量を増加し、一次燃焼空
気量を減じて、還元雰囲気として、ＮＯｘの発生を抑制
する。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のごみ焼却
炉は、一次燃焼空気により、投入されたごみ廃棄物を燃
焼させる一次燃焼部に、未燃ガスおよびＥＧＲガスを供
給することにより、一次燃焼部を一次燃焼部で発生する
ＮＯｘを還元するに充分な還元雰囲気にして、ごみ廃棄
物を燃焼させ、一次燃焼部に連続して、後流側に設けら
れた二次燃焼部にて、一次燃焼部で燃焼させた未燃ガス
還元後の残留炭化水素と供給された二次燃焼空気とを燃
焼させて、一次燃焼部のごみ廃棄物の燃焼により生じた
燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイオキシン
を完全燃焼させるようにしたごみ焼却炉の一次燃焼部の
下方に設置され、投入されたごみ廃棄物をその上方で燃
焼させるストーカの下部に、天然ガス等の外部から供給
された未燃ガスと二次燃焼部から外部へ排出される燃焼
排ガスを吸引して供給するようにしたＥＧＲガスとを混
合し混合ガスにして、一次燃焼部へ供給するようにし
た。

【０１０８】これにより混合ガスが一次燃焼部の底部か
ら上方に向けて供給されるので、一次燃焼部でごみ廃棄
物が燃焼して発生するＮＯｘの還元に良好な、略均一な
還元雰囲気が一次燃焼部に形成され、一次燃焼部から排
出される燃焼排ガス中のＮＯｘ濃度を効果的に低減する
ことができる。

【０１０９】また、一次燃焼部の均一で良好な還元雰囲
気中に還元燃焼した均質な未燃ガス還元後の残留炭化水
素と二次燃焼空気とを二次燃焼部にて、燃焼させるよう
にしたので、一次燃焼部でごみ廃棄物が燃焼して生じた
燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素、およびダイオキシ
ンを完全に燃焼させることができ、ごみ焼却で発生する
空気汚染物質の大気中への排出を低減することができ
る。

【０１１０】また混合ガス供給手段を、未燃ガスおよび
排気再循環ガスを混合し、成分比を調整した混合ガスに
して、ストーカ下部から一次燃焼部へ噴射するスロット
ルノズル又はピントルノズルを設けるものとした。

【０１１１】これにより、ノズル孔を針弁のピンが移動
燃焼中に、ごみ廃棄物の燃焼残渣、または灰により、ノ
ズル孔が閉塞されるようなことがあっても、針弁のピン
の作動により、物理的に排除され、掃除される。

【０１１２】このため、混合ガスを一次燃焼部に供給す
るノズルの孔づまりすることがなく、一次燃焼部に供給
する混合ガスの供給運転が安定したものとなり、一次燃
焼部には、常に均一で良好な還元雰囲気を形成すること
ができるようになる。また、ノズル孔から一次燃焼部に
混合ガスを噴出させるノズル角度を適切に選定すること
により、または開弁圧力を変化させ、天然ガスおよびＥ
ＧＲガスを所定の成分比で一様に混合させ、一次燃焼部
内に一様に供給でき、還元燃焼が完全に行われ、ＮＯｘ
の発生を抑制することができる。

【０１１３】また、混合ガス供給手段を、二次燃焼部の
後流側に設けられ、二次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中の酸素、および一酸化炭素の濃度を検出するガス濃
度検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気量検出
装置からの信号により、一次燃焼部へ供給される混合ガ
スの供給量、もしくは一次燃焼空気の供給量のうちの少
くとも一つを演算する供給ガス制御装置により制御され
るものとした。

【０１１４】これにより、一次燃焼部に供給される未燃
ガスと排気再燃ガスとを混合させた混合ガスの供給量お
よび好ましくは混合比率、又は一次燃焼空気の供給量の
うちの少くとも一方が、二次燃焼部から煙突へ排出され
る燃焼排ガス中に含まれる酸素および一酸化炭素の濃
度、および燃焼排ガス中の熱を吸収して蒸気を発生させ
る蒸気ドラムにおける蒸気発生量にもとづき演算されて
供給され、投入されるごみ廃棄物の種類や質が変った場
合においても、一次燃焼部における燃焼を安定したもの
にすることができ、しかも安定した還元雰囲気を維持で
き、ＮＯｘの発生を低減できる。

【０１１５】さらには、未燃ガスが過剰に供給されるこ
とがないため、ごみ焼却炉の運転が経済的であり、また
一次燃焼部内の燃焼温度が高くなりすぎ、ＮＯｘが再生
されるようなことがなくなり、ＮＯｘの排出を低減する
ことができる。

【０１１６】また、混合ガス供給手段が、一次燃焼部に
設置され、燃焼時の火炎温度を検出する火炎温度検出装
置からの信号により、一次燃焼部へ供給される混合ガス
の供給量、もしくは一次燃焼空気の供給量のうちの少く
とも一つを演算する供給ガス制御装置により制御される
ものとした。

【０１１７】一次燃焼部にて発生する燃焼火炎を、例え
ば画像解析することにより、火炎温度を検出するように
した火炎温度検出装置により火炎温度を検出し、一次燃
焼部に発生しているＣＯおよびＮＯｘ濃度を判定して、
一次燃焼部をＮＯｘを還元するに足る還元雰囲気（空気
比≦１）となっているかどうかが、より正確に確認でき
る。そして、火炎温度が所定の温度以下になるように、
供給ガス制御装置によって、ストーカ下部からの一次燃
焼部に供給される未燃ガスおよびＥＧＲガスを混合した
混合ガスの供給量、および好ましくは混合比、又は一次
燃焼空気の供給量のうちの少くとも一方を演算して供給
するようにしたことにより、一次燃焼部の燃焼が安定し
たものとなり、また還元雰囲気が良好に保持されたもの
となり、一次燃焼部で発生するＮＯｘをより効果的に除
去することができる。

【０１１８】また、混合ガス供給手段が、前記一次燃焼
部に設けられ、一次燃焼部で発生する燃焼ガスの成分を
検出する燃焼ガス成分検出装置からの信号により、一次
燃焼部へ供給される前記混合ガスの供給量、もしくは一
次燃焼空気の供給量のうちの一つを演算する供給ガス制
御装置により制御されるものとした。これにより、ごみ
廃棄物を一次燃焼空気により燃焼させる一次燃焼部にて
発生する残留炭化水素ガス等を近赤外線検出器等のガス
センサで検出し、分析して残留炭化水素成分等が特定さ
れることにより、一次燃焼部がＮＯｘを還元するに足る
還元雰囲気（空気比≦１）となっているかどうかがより
正確に確認できる。

【０１１９】そして、この確認による一次燃焼部の燃焼
が所定の温度以下になるように、供給ガス制御装置によ
って、ストーカ下部からの一次燃焼部に供給される未燃
ガスおよびＥＧＲガスを混合した混合ガスの供給量、お
よび好ましくは混合比、又は一次燃焼空気の供給量のう
ちの少くとも一つの供給ガス制御装置が、二次燃焼部の
後流側に設置され、二次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中の酸素および一酸化炭素の濃度を検出するガス濃度
検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気量検出装
置、もしくは二次燃焼部に設置され、前記二次燃焼部の
火炎温度を検出する二次火炎温度検出装置、もしくは二
次燃焼部に設置され、二次燃焼部の燃焼ガス成分を検出
する二次燃焼ガス成分検出装置からの信号により、二次
燃焼部に供給される二次燃焼空気の供給量を演算し制御
するものとした。

【０１２０】これにより、一次燃焼部で燃焼温度および
還元雰囲気が良好に保たれ、ＮＯｘの発生を抑えた還元
燃焼に引き続き、二次燃焼部の燃焼がガス濃度検出装置
並びに蒸気量検出装置、又は二次火炎温度検出装置、又
は二次燃焼ガス成分検出装置からの信号により演算され
た供給量に制御された二次燃焼空気で行われるため、一
次燃焼部２の燃焼において発生し、二次燃焼部に吹き込
まれるＣＯおよびＤＸＮを含む未燃ガス還元後の残留炭
化水素は二次燃焼空気で完全燃焼して、排気中に含まれ
大気中へ放出されるＣＯおよびＤＸＮの排出を抑制する
ことができる。

【０１２１】また、一次燃焼空気により、投入されたご
み廃棄物を燃焼させる一次燃焼部に、未燃ガスおよびＥ
ＧＲガスを供給することにより、一次燃焼部を一次燃焼
部で発生するＮＯｘを還元するに充分な還元雰囲気にし
てごみ廃棄物を燃焼させ、一次燃焼部に連続して後流側
に設けられた二次燃焼部にて、一次燃焼部で燃焼させた
未燃ガス還元後の残留炭化水素と供給された二次燃焼空
気とを燃焼させて、一次燃焼部のごみ廃棄物の燃焼によ
り生じた燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイ
オキシンを完全燃焼させるようにしたごみ焼却炉の一次
燃焼部に隣接して、投入されたごみ廃棄物を低空気過剰
燃焼により燃焼させて、一次燃焼部に供給する未燃ガス
を発生させる副燃焼部と、副燃焼部で発生させた未燃ガ
スを一次燃焼部に供給する未燃ガス供給手段とを設ける
ものとした。

【０１２２】これにより、一次燃焼部に供給されるの
で、一次燃焼部で投入されたごみ廃棄物が燃焼して発生
するＮＯｘの還元に良好な、略均一な還元雰囲気が一次
燃焼部に形成され、一次燃焼部から排出される燃焼排ガ
ス中のＮＯｘ濃度を効果的に低減することができる。さ
らに、副燃焼部で発生する未燃ガスと一次燃焼部に供給
して、一次燃焼部の還元雰囲気を形成したことにより、
従来の天然ガスを利用してのガスリバーニングを採用し
たごみ焼却炉で大きな不具合となっていた、運転経済性
を格段に向上させることができる。

【０１２３】また、一次燃焼部の均一で良好な還元雰囲
気中で還元燃焼した均質な未燃ガス還元後の残留炭化水
素と二次燃焼空気とを二次燃焼部にて、燃焼させるよう
にしたので、一次燃焼部でごみ廃棄物が燃焼して生じた
燃焼生成物中に含まれる一酸化炭素およびダイオキシン
を完全に燃焼させることができ、ごみ焼却で発生する空
気汚染物質の大気中への排出を低減することができる。
また、一次燃焼部に設置され投入されたごみ廃棄物を燃
焼させるストーカ下部に、ＥＧＲガスを調整して吹き込
み、一次燃焼部の燃焼を制御する排気再循環ガス供給手
段を設けるものとした。これにより、一次燃焼部の還元
雰囲気がより促進される。

【０１２４】すなわち、ＥＧＲガスが一次燃焼部の底部
から吹き込まれ、上方に向けて供給されるので一次燃焼
部には、ごみ廃棄物が燃焼して発生するＮＯｘの還元に
良好な、略均一な還元雰囲気が形成され還元燃焼が完全
に行われて、一次燃焼部から排出される燃焼排ガス中の
ＮＯｘ濃度を効果的に低減するとともに、ＥＧＲガスの
供給量を制御することにより燃焼温度を制御できるの
で、燃焼温度が高くなりすぎて再生されるＮＯｘの発生
を低減することができる。

【０１２５】また、二次燃焼部に供給される二次燃焼空
気が、二次燃焼部で旋回流を発生するような角度で二次
燃焼部に供給されるものにした。

【０１２６】これにより、混合ガス又は未燃ガスおよび
ＥＧＲガスを供給することにより、一次燃焼部を還元雰
囲気とし、還元燃焼された燃焼排ガスはこの一次燃焼部
に続く二次燃焼部にて、二次燃焼空気が旋回流として、
吹き込まれるために、二次燃焼空気と良く混合すること
により、燃焼排ガス中に含まれる残留炭化水素と二次燃
焼空気とにより、ごみの燃焼生成物中の一酸化炭素また
はダイオキシンをより完全に燃焼させることができる。
これにより、煙突から大気中に放出される燃焼排ガス
を、より空気汚染物質を含まないものにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のごみ焼却炉の実施の第１形態を示す全
体図、

【図２】図１に示す混合ガスノズルの第１例としてのス
ロットルノズルの断面図、

【図３】図１に示す混合ガスノズルの第２例としてのピ
ントルノズルの断面図、

【図４】図１に示す混合ガスノズルの第３例としての層
状噴射ノズルの断面図、

【図５】本発明のごみ焼却炉の実施の第２形態を示す全
体図、

【図６】本発明のごみ焼却炉の実施の第３形態を示す全
体図、

【図７】従来の混合ガスノズルを示す断面図である。

【符号の説明】

１ごみ焼却炉２一次燃焼部３二次燃焼部４灰ピット出口５蒸気発生器６蒸気ドラム７蒸発管８煙突９煙道１０集じん装置１１ごみ廃棄物１２ごみホッパ１３ストーカ１４一次空気ノズル１５混合ガスノズル１６天然ガス導管１７ＥＧＲガス導管１８混合ガス導管１９一次空気導管２０押込送風機２１エアヒータ２２一次空気用バルブ２３一次空気用モータ２４二次空気ノズル２５二次空気導管２６押込送風機２７エアヒータ２８二次空気用バルブ２９二次空気用モータ３０天然ガス用バルブ３１天然ガス用モータ３２吸引ファン３３ＥＧＲガス用バルブ３４ＥＧＲガス用モータ３５蒸発量検出装置３６Ｏ₂センサ（ガス濃度検出装置）３７ＣＯセンサ（ガス濃度検出装置）３８油圧モータ３９油圧ポンプ４０油タンク４１制御油送管４２スロットルノズル４２ａ針弁のピン４２ｂばね４２ｃ制御油圧溜４２ｄノズル本体４３ピントルノズル４３ａ針弁のピン４３ｂばね４３ｃ制御油圧溜４３ｄノズル本体４４層状噴射ノズル４４ａノズル本体４４ｂ針弁４４ｃ針弁押さえばね４４ｄ天然ガス通路４４ｅ油圧自動制御弁４４ｆノズル孔４４ｇ逆止弁４４ｈ逆止弁ばね４４ｉＥＧＲガス通路４４ｊ油圧自動制御弁４５ホールノズル４５ａガスノズル４７ガス供給制御装置４８残渣物４９吸引ファン５０供給ガス制御装置５１（一次燃焼部用）工業用カメラ５２（二次燃焼部用）工業用カメラ５３火炎画像解析装置５４ガス分析装置５５ＥＧＭノズル５６ごみ廃棄物５７一次ガスセンサ５８二次ガスセンサ６０副燃焼室６１副ストーカ６２副燃焼空気ノズル６３押込送風機６４副燃焼空気導管６５副燃焼空気用バルブ６６副燃焼空気用モータ６７未燃ガスノズル６８未燃ガス導管６９未燃ガス用バルブ７０未燃ガス用モータＡ₁ 一次燃焼空気ＮＧ天然ガスＭＧ混合ガスＥＧ排気循環ガス（ＥＧＲガス）Ａ₂ 二次燃焼空気ＳＷ旋回流Ａ₃ 副燃焼空気ＦＧ未燃ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＮ 5/14 ＺＡＢ 5/14 ＺＡＢＧ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次燃焼空気により燃焼を行う一次燃焼
部に、未燃ガスおよび排気再循環ガスを供給することに
より、前記一次燃焼部を還元雰囲気にして投入されたご
み廃棄物を燃焼させ、前記一次燃焼部の後流側に設けら
れた二次燃焼部にて、還元後の残留炭化水素と二次燃焼
空気とを燃焼させて、前記一次燃焼部の燃焼生成物中に
含まれる一酸化炭素およびダイオキシンを完全燃焼させ
るようにしたごみ焼却炉において、前記一次燃焼部に設
置されたストーカ下部に、前記未燃ガスおよび排気再循
環ガスを混合ガスにして、前記一次燃焼部へ供給する混
合ガス供給手段を設けたことを特徴とするごみ焼却炉。
【請求項２】前記混合ガス供給手段が、前記未燃ガス
および排気再循環ガスを混合し、成分比を調整した混合
ガスにして、前記一次燃焼部へ噴射するスロットルノズ
ル、もしくはピントルノズルを設けたものであることを
特徴とする請求項１のごみ焼却炉。
【請求項３】前記混合ガス供給手段が、前記二次燃焼
部の後流側に設けられ、前記二次燃焼部から排出される
燃焼排ガス中の酸素および一酸化炭素の濃度を検出する
ガス濃度検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気
量検出装置からの信号により、前記一次燃焼部へ供給さ
れる前記混合ガスの供給量、もしくは前記一次燃焼空気
の供給量のうちの少くとも一つを演算する供給ガス制御
装置により制御されるものであることを特徴とする請求
項１もしくは請求項２のごみ焼却炉。
【請求項４】前記混合ガス供給手段が、前記一次燃焼
部に設置され、燃焼時の火炎温度を検出する火炎温度検
出装置からの信号により、前記一次燃焼部へ供給される
前記混合ガスの供給量、もしくは前記一次燃焼空気の供
給量のうちの少くとも一つを演算する供給ガス制御装置
により制御されるものであることを特徴とする請求項１
もしくは請求項２のごみ焼却炉。
【請求項５】前記混合ガス供給手段が、前記一次燃焼
部に設けられ、一次燃焼部に発生する燃焼ガスの成分を
検出する燃焼ガス成分検出装置からの信号により、前記
一次燃焼部へ供給される前記混合ガスの供給量、もしく
は前記一次燃焼空気の供給量のうちの少くとも一つを演
算する供給ガス制御装置により制御されるものであるこ
とを特徴とする請求項１もしくは請求項２のごみ焼却
炉。
【請求項６】前記供給ガス制御装置が、前記ガス濃度
検出装置および蒸気量検出装置、もしくは二次燃焼部に
設置され、前記二次燃焼部の火炎温度を検出する二次火
炎温度検出装置、もしくは二次燃焼部で発生する燃焼ガ
スの成分を検出する二次燃焼ガス成分検出装置から出力
される信号のうちの少くとも一つにより、前記二次燃焼
部に供給される前記二次燃焼空気の供給量を制御するも
のであることを特徴とする請求項３ないし請求項５のい
ずれかのごみ焼却炉。
【請求項７】一次燃焼空気により燃焼を行う一次燃焼
部に、未燃ガスおよび排気再循環ガスを供給することに
より、前記一次燃焼部を還元雰囲気にして投入されたご
み廃棄物を燃焼させ、前記一次燃焼部の後流側に設けら
れた二次燃焼部にて、還元後の残留炭化水素の二次燃焼
空気とを燃焼させて、前記一次燃焼部の燃焼生成物中に
含まれる一酸化炭素およびダイオキシンを完全燃焼させ
るようにしたごみ焼却炉において、前記一次燃焼部に隣
接して設けられ、投入されたごみ廃棄物を低空気過剰燃
焼により燃焼させて前記未燃ガスを発生させる副燃焼部
と、前記副燃焼部から前記一次燃焼部へ未燃ガスを供給
する未燃ガス供給手段とを設けたことを特徴とするごみ
焼却炉。
【請求項８】前記一次燃焼部に設置されたストーカ下
部に、排気再循環ガスを吹き込み、前記一次燃焼部の燃
焼を制御する排気再循環ガス供給手段を設けたことを特
徴とする請求項７のごみ焼却炉。
【請求項９】前記未燃ガス供給手段が、前記二次燃焼
部の後流側に設けられた前記二次燃焼部から排出される
燃焼排ガス中の酸素および一酸化炭素の濃度を検出する
ガス濃度検出装置、並びに蒸気ドラムに設けられた蒸気
量検出装置からの信号により、前記一次燃焼部へ供給さ
れる前記未燃ガスの供給、もしくは一次燃焼空気、もし
くは前記排気再循環ガス供給手段からの前記排気再循環
ガスの供給量のうちの少くとも一つを演算するガス供給
制御装置により制御されるものであることを特徴とする
請求項７もしくは請求項８のごみ焼却炉。
【請求項１０】前記未燃ガス供給手段が、前記一次燃
焼部に設置され、燃焼時の火炎温度を検出する火炎温度
検出装置からの信号により、前記一次燃焼部へ供給され
る前記未燃ガスの供給量、もしくは一次燃焼空気、もし
くは前記排気再循環ガス供給手段からの排気再循環ガス
の供給量のうちの少くとも一つを演算するガス供給制御
装置により制御されるものであることを特徴とする請求
項７もしくは請求項８のごみ焼却炉。
【請求項１１】前記未燃ガス流量制御手段が、前記一
次燃焼部に設けられ、一次燃焼部に発生する燃焼ガスの
成分を検出する燃焼ガス成分検出装置からの信号によ
り、前記一次燃焼部へ供給される前記未燃ガスの供給流
量、もしくは前記一次燃焼空気、もしくは前記排気再循
環ガス供給手段からの前記排気再循環ガス供給量のうち
の少くとも一つを演算するガス供給制御装置により制御
されるものであることを特徴とする請求項７もしくは請
求項８のごみ焼却炉。
【請求項１２】前記未燃ガス供給手段が、前記ガス濃
度検出装置および蒸気量検出装置、もしくは二次燃焼部
に設置され、前記二次燃焼部の火炎温度を検出する二次
火炎温度検出装置、もしくは前記二次燃焼部で発生する
燃焼ガスの成分を検出する二次燃焼ガス成分検出装置か
ら出力される信号により、前記二次燃焼部に供給される
前記二次燃焼空気の供給量を制御するものであることを
特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかのごみ
焼却炉。
【請求項１３】前記二次燃焼部に供給される前記二次
燃焼空気が、旋回流にされて前記二次燃焼部に供給され
るようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項１
３のいずれかのごみ焼却炉。