JPH10507819A

JPH10507819A - 完全燃焼装置

Info

Publication number: JPH10507819A
Application number: JP8500679A
Authority: JP
Inventors: クワァンソーヒュン、
Original assignee: クワァンソーヒュン、
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1998-07-28
Also published as: AU6857294A; WO1995033957A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、焼却炉、ボイラー、他の装置の焼却／燃焼室の一部に設置される種々の複合燃焼装置もしくはモジュールユニットを提供する。完全燃焼は、複ソイクルモード並びに複ステージで周方向に分布し径方向に延びた単空気／水パイプ／双空気／水パイプ（１１，１２）により規定された幾つかの燃焼区画に分けられた焼却／燃焼室を有し、一体型の空気／水パイプの各空気パイプに径方向に分布された空気ジェットノズル（１９）を介して圧縮空気を供給して、吸引、廃棄材もしくは粒子の反転、旋回流、空中捕獲を与える装置／モジュルにより達成され得る。各区画内に閉じ込められた廃棄材／可燃物は周方向で上下するエアージェットカーテンにより空中で旋回され、完全燃焼プロセスがなされるまで区画内のものに遠心力が付与されることにより各区画内で閉じ込められて燃焼され、物質を含まないガスは、一体的な空気／水パイプの空気パイプの内部領域に密に分布された幾つかのジェットノズルによるエアージェットの旋回効果により焼却／燃焼室内の内中心領域を通って区画から逃げ、この結果、焼却室の下方領域もしくは火床の上の滞積の問題を解決すると共に、完全燃焼が達成され得、完全に透明な燃料ガスの排気が排気筒で観察される。

Description

【発明の詳細な説明】完全燃焼装置発明の分野本発明は、焼却炉の焼却室の下部、ボイラーの本体、並びに完全燃焼が必要とされる他の装置の下流側で使用され得る、燃焼装置の燃料ガスと自治並びに産業廃棄物とを完全燃焼させる装置に関する。本発明の目的は、すす、埃、並びに他の完全に燃焼されない粒子やガスが水冷ジャケット装置の焼却室から逃げることを防止して焼却／燃焼速度と燃焼効率とを高めることである。この水冷ジャケット装置内で、燃焼プロセスは、多サイクル並びに複合ステージ形態で周方向に導かれ焼却／燃焼室の内部に延び径方向に延出した複合空気／水パイプの使用により、焼却／燃焼の吸引現象と旋回と反転と空中捕獲との複雑なモードのもとで行われる。従来の技術現在まで、小型並びに中型の自治／産業廃棄物の焼却炉に使用されている火格子（火床）は、平坦な円形板形式もしくは正方形形式である。このようなデザインのもとで、この火格子上に落とされる廃棄物は、積み重なった廃棄物の内部へ充分な空気を供給できないような高さに積み重ねられる。この結果、迅速な焼却と完全燃焼とは、所用の酸素を含む領域が少なく、埃や不完全燃焼の粒子の飛ぶ維持時間が短く、焼却室で発生した可燃性ガスにより、ほとんど不可能であった。小型並びに中型の焼却炉用に一般にデザインされた空気供給ノズル開口は、これらが炉の内面と外面との間もしくは中の冷却水ジャケット内に空気供給ダクトが現われるようにして、焼却室の内面に６，８…列で垂直方向（ｚ方向）に分布されるように形成されている。焼却室内で激しい渦流を起こさせるために、ノズルの向きは、円筒座標系が円筒形の焼却室の垂直軸に一致する場合には、これを通る空気ジエット流のベクトルがｒ軸に対して所定の角度、即ち、３０度となるように、設定されている。しかし、このようなノズルの向きのデザインにおいて、焼却室内の廃棄物の重なる問題は、焼却室内で積み重なる廃棄物の効果的な焼却と、完全燃焼の達成とをかなり妨げる１つとなっている。正方形の輪郭を有する密集した廃棄物燃焼用の焼却炉においてさえも、可燃性のガスや粒子の維持時間を長くするようにした形状の空気供給ノズルは、過度の炉動作温度で焼却室内に延出したノズルが損傷され易いことにより、焼却室内の内壁により規制されている。これら問題と関連して、従来の炉システムのデザインは、フイルターバックの配置、電気的投降機の使用、並びに焼却室内ではない炉の外側の保護手段により、の下流側で不燃性粒子並びにガスを取出すことに集約されている。このような環境のもとで、焼却室から出る燃えない粒子や酸化が不完全なガスを防止することは、焼却炉の経済的なシステムの主要なデザインの観点である。これら問題を解決するために、高い動作温度のもとでの構造上の一体性がある焼却室内に厳しく積極的な構造上の形態の空気パイプに供給ノズルを設け、これらの間に冷却水の流れを与えるように本発明は案出された。本発明の説明本発明は、焼却／燃焼室内での排気ガスの短い維持時間による可燃性ガスの不完全燃焼と廃棄物の積み重なりの問題との上記欠点を克服することを意図とされている。本発明は、一定の高さで複スーテジの形態で種々のサイクルモードにより周方向に延びた一体型の複合空気／水パイプのアレイを提供する。この結果、焼却炉、ボイラー、もしくは他の関連した装置の焼却／燃焼室は複数の小室に名目上分けられており、一体的な複合単空気／単水パイプもしくは双空気／単水パイプのアレイの各空気パイプに径方向に分布されたノズルを介して供給されるエアージェットにより各小室内で周方向に揺れ動くエアージェットカーテンを形成することによる空中捕獲のもとで、廃棄物の破断、ガスの吸引、渦巻き旋回空気流、可燃性材の焼却、塵の上下、可燃性物質の燃焼の複雑な焼却／燃焼モードが生じる。この出願では、本発明の４−ステージ、４−サイクルモードへの２つの好ましい実施例として、複合単空気／単水パイプと、双空気／単水パイプとが示されている。ステージとサイクルとの一方もしくは両方の数を多くするのに従って、装置の処理は急激に改良される出あろうことが明らかである。一方、複合複空気／単水パイプは、他の形態で円筒形の焼却／燃焼室や他の幾何学形状の室内で複合燃焼を果たす種々の空気流特性を得るように、本発明の実施例の技術から容易に利用され得る。図面の簡単な説明本発明の目的、効果、態様は、図で同じ部分は同じ符号を付してある以下の図面を参照した説明により、容易に理解し得るであろう。図１は、４−サイクルモードの本発明の実施例として構成された焼却炉の平面図である。図２は、図１の実施例の正面図である。図３は、本発明の６−サイクルモードの実施例が構成された焼却炉の平面図である。図４は、図３の実施例の正面図である。図５は、本発明の８−サイクルモードの実施例が構成された焼却炉の平面図である。図６は、図５の実施例の正面図である。図７は、トーラス形の空気分配室が使用されている本発明の４−サイクルモードの実施例の横断面図である。図８は、空気分配帯鉄筋（ｈｏｏｐ）室が使用された、本発明に係わる４−サイクルモードの実施例の、図２の８−８面に沿う横断面図である。図９は、空気ジェットノズルの向きを示す４−ステージ、４−サイクルモード単空気／水パイプアレイを焼却室の内側からみた展開断面図である。図１０は、図７の１０−１０面に沿う、実施例の縦断面図である。図１１は、図８の１１−１１面に沿う、実施例の断面図である。図１２は、空気ジェットノズルの向きを示す４ステージ、４サイクルモード単空気／水パイプアレイを焼却室の内側からみた展開断面図である。図１３は、トーラス形式の空気分配室が使用された、本発明の４−サイクルモード実施例の横断面図である。図１４は、空気分配帯鉄筋室が使用された本発明の４−サイクルモードによる実施例を示し、図２の１４−１４面に沿う断面図である。図１５は、空気ジェットノズルの向きを示す、本発明の４−ステージ、４−サイクルモードの双空気／水パイプアレイを示す、焼却室の内側から見た展開断面図である。図１６は、４−ステージの実施例の、図１３の１６−１６面に沿う縦断面図である。図１７は、４−ステージの実施例の、図１４の１７−１７面に沿う縦断面図である。図１８は、空気ジェットノズルの向きを示す４ステージ、４−サイクルの双空気／水パイプアレイを本発明の実施例の内側から見た断面図である。図１９は、トーラス形式の空気分配室が使用された本願発明のモジュール化された４−サイクルモードの実施例の平面図である。図２０は、図１９の縦断面図である。図２１は、空気分配帯鉄筋室の他の実施例が使用された、本発明のモジュール４−サイクルモードの実施例の平面図である。図２２は、本発明の他の冷却水ジャケットの形状を示す縦断面図である。本発明の実施のための最良のベストモード図１並びに図２にモジュール焼却炉の平面図並びに正面図が示されており、これは、メリーゴーランド運動式の火床（火格子）モジュールと、この上に乗った本発明の４−サイクルモージの実施例と、右側に位置いる集塵ユニットとを有する。この集塵ユニット内でサイクロン分離器が、これに取着された補助装置と一緒に形成されている。送風機１ａにより発生された圧縮空気は、主空気供給パイプ２ａと二次空気供給パイプ４ａ，４ｂとを介して空気分配室６ａに供給される。このときに、主空気プレナム３ａが二次空気供給パイプ間に設けられていて、供給された空気は等しく分配される。図３並びに図４は焼却炉の平面図並びに正面図であり、これは、ＭＧＲ火床モジュールの６−サイクルモードの実施例と、この上に装着された本発明の６−サイクルモードの実施例とにより構成されている。図１並びに図２の実施例と、この６−サイクルモードの実施例との相違の１つは、二次空気供給パイプ４ａ，４ｂ，４ｃの数が、前者の２つに比べて３つであることである。図５並びに図６は焼却炉の平面図並びに正面図であり、これは、ＭＧＲ火床モジュールの８−サイクルモードの実施例と、これの上部上に装着された本発明の８−サイクルモードの実施例とにより構成されている。二次空気供給パイプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの夫々の間の角度スペースは、図１並びに図２の４−サイクルモードの実施例及び図３並びに図４の６−サイクルモードの実施例の１８０度及び１２０度と比べて９０度である。図７を参照して、この断面図は、トーラスプレナム５ａ，５ｂの２つのセグメントを備えた４−サイクルモードの本発明の実施例と、９０度の角度間隔で径方向に配置された単空気／水パイプと、焼却炉の中心に位置する冷却水マニホールド支持体７ａと、装置の内面と外面との間に位置する下流側冷媒ウオータジャケット８とを示す。圧縮空気の供給は、接続パイプ１０ａ（図１０に示す）を介して、トーラスプレナム５ａから単空気／水パイプ１１ａの夫々の空気パイプに果たされる。前記接続パイプ１０ａは、トーラスプレナム５ａと単空気／水パイプ１１ａの空気パイプとを接続する。単空気／水パイプの夫々の水パイプ２１ａ間の冷却水チャンネル接続は、本発明の実施例の中心に配置された冷却水マニホールド支持体７ａを介して行われる。冷却水マニホールド支持体７ａの１つの中心水チャンネルには、周方向に延びた４つの周水チャンネル２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが設けられている。さらに、空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂと、単空気／水パイプ１１ａの空気パイプの内面との清掃は、空気パイプの径方向外端部から行われ得る。このために、一端に螺合された清掃口キャップ１３が設けられている。図８は、本発明の４−サイクルモード実施例の図２の８−８面に沿う断面図であり、ここで、図７のトーラスプレナム５ａは、単空気／水パイプ１１ａの空気パイプを短くするのと同様に接続パイプ１０ａ，１０ｂと清掃口キャップ１３とをなくす製造プロセスの単純化のために、空気分配室６ａに変更されている。空気分配室のこの実施例は、空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂと、単空気／水パイプ１１ｂの空気パイプの内面との清掃はできない。単空気／水パイプ１１ｂの空気パイプの内キャビティへのと清掃のアクセス性は、単空気／水パイプ１１ｂの空気パイプの夫々の軸と空気分配室６ａの外帯鉄筋プレートとの交点にアクセス用のキャップを配置することにより果たされ得る。空気供給パイプの内部へのアクセス性はプラスチック材のような廃棄材の焼却において重要である場合、トーラスプレナム５ａ，５ｂの実施例は望ましい。なぜならば、空気分配室６ａ，６ｂ，６ｃの実施例は、焼却の過程中に溶融されない他の廃棄材の焼却と同じように空気分配装置にも付加的に適用され得るからである。図９は、円筒座標系が、本発明の実施例の焼却室１４の軸に適用された場合の、正の径方向に中心から切断された空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂの種々の向きを示す周方向に配置された４−ステージ、４−サイクルモード単空気／水パイプアレイの断面図である。この図にて空気ジェットベクトルの向きにより明確に示されているように、時計方向の旋回空気流による焼却が、第１ステージの単空気／水パイプ１５の４つの複合単空気／水パイプと、ｚ方向に４５度の位相角度変位した第２ステージの単空気／水パイプ１６の４つの複合単空気／水パイプとにより規定された第１区画内でなされ；第１ステージの単空気／水パイプ１５の複合単空気／水パイプに対してｚ方向に４５度の位相角度で後方に変位された第３ステージの単空気／水パイプ１７と第２ステージの単空気／水パイプ１６の夫々の４つの複合単空気／水パイプにより規定された第２の区画内で２つの反対の旋回流の回転ベクトルにより生じる渦巻きの発生による廃棄材の反転によりなされ、そして、第２ステージの単空気／水パイプ１６の４つの複合単空気／水パイプと同じ位相角度の第４ステージの単空気／水パイプ１８と第３ステージの単空気／水パイプ１７との夫々の４つの複合単空気／水パイプにより規定された第３の区画内での反時計方向旋回空気流によりなされる。第１ステージの単空気／水パイプ１５と第３ステージの単空気／水パイプ１７との８つの単空気／水パイプの夫々の空気流ベクトルの向きは、下方に３０度であり、一方、第２ステージの単空気／水パイプ１６と第４ステージの単空気／水パイプ１８との８つの単空気／水パイプの夫々の空気流ベクトルの向きは、水平線に対して上方に３０度である。第１ステージの単空気／水パイプ１５と第３ステージの単空気／水パイプ１７との単空気／水パイプ１１の空気パイプ上の少数の、好ましくは２つもしくは３つの空気ジェットノズル１９ｂは、焼却室１４の軸近くに配置されている。この結果、完全燃焼された煙りのみが、第１ステージの単空気／水パイプ１５と第２ステージの単空気／水パイプ１６とにより規定された第１区画から、そして第３ステージの単空気／水パイプ１７と第４ステージの単空気／水パイプ１８とにより規定された第２区画から逃げる。ここで、空気ジェットノズル１９ｂを通る空気ジェットベクトルの好ましい変形は、水平線に対する空気ジェットベクトルの角度向きの大きさを径方向で小さくするようにしてなされる。図１０は、４−ステージ、４−サイクルモードの好ましい実施例を図７の１０ −１０面で切断した断面図であり、冷却水流路がどのようになっているかが示されている。同出願人による特許出願の実施例の火床用上水ジャケットからの冷却水は、この４−サイクルモードの実施例に係わる４つの水ジャケットブラケット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ（図１９に示す）を介して、上流側の冷却水ジャケット９内に送られ、そして、図７の冷却水マニホールド支持体７ａの中心水チャンネルを介し、第２ステージの単空気／水パイプ１６と第４ステージの単空気／水パイプ１８の水パイプ２１aを通って、また、図７の冷却水マニホールド支持体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの周辺水チャンネルを介し、第１ステージの単空気／水パイプ１５と第３ステージの単空気／水パイプ１７の水パイプ２１ａを通って、下流側の冷却水ジャケット８に送られる。この実施例の下フランジは、これらの間での水密を果たすための４つのリング状のワッシャーを有するメリーゴーランド運動式の火床モジュールの上フランジと合わされる。本発明は、もし、種々の空気分配室／プレナムが焼却炉の外面の外に構成されるのであれば、水ジャケット形態を有する既知の一体型円筒焼却炉に適用できる。図１１は、４−ステージ実施例を、図８の１１−１１面に沿って切断して示す断面図であり、冷却水流路は図１０を参照して説明したものと同じである。図１２は、空気ジェットノズルの向きを示す４ステージ、４サイクルモード単空気／水パイプアレイを本発明の実施例の内側からみた展開断面図である。図９の単空気／水パイプアレイと図１２のものとの相違は、水パイプ２１ａの軸と単空気／水パイプ１１の空気パイプの軸とを接続する線ベクトルが、図９の実施例での水平線に対してゼロ角度をなすことである。これは、図１２の実施例で所定の角度であり、この結果、空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂのより大きい“慣性”角度向きが、水平線に対する単空気／水パイプ１１の空気パイプ軸と水パイプ２１ａの軸とを接続する線ベクトルの角度向きと、単空気／水パイプ１１の空気パイプの軸と水パイプ２１ａの軸とを接続する線ベクトルに対する単空気／水パイプ１１の空気パイプの軸を中心とする空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂの角度向きとの組み合わせにより達成され得、これは、“相対”向きと称され得る。図１３は、トーラス形式の空気分配室が使用された、本発明の４−サイクルモード実施例の横断面図である。この断面図は、トーラスプレナム５ｂの２つのセグメントと、９０度の角度間隔で径方向に配置された双空気／水パイプと、焼却炉の中心に配置された冷却水マニホールド支持体７と、焼却炉の内面と外面との間に配置された下流側の冷却水ジャケット８とを示す。圧縮空気の供給は、接続パイプ１０ａ，１０ｂ（図１６に示す）を介して、双空気／水パイプ１２ａの空気パイプの夫々にトーラスプレナム５ｂから果たされる。これら接続パイプは、トーラスプレナム５ｂと双空気／水パイプ１２ａの空気パイプとを接続する。冷却水チャンネルは、本発明の実施例の中心に配置された冷却水マニホールド支持体７を介して夫々の水パイプ２１ｂ間を接続する。冷却水マニホールド支持体７ａの１つの中心水チャンネル２２は、周方向に配置された冷却水マニホールド支持体の４つの周囲水チャンネル２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを有する。さらに、空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂと双空気／水パイプ１２ａの空気パイプの内面との清掃が、一端に螺合された清掃口キャップ１３が装着された外ポートを介して行われ得る。図１４は、図２の１４−１４面に沿う断面図であり、双空気／水パイプ１２ａの空気パイプを短くすると共に清掃口キャップ１３と接続パイプ１０ａ，１０ｂとを省略するために、トーラスプレナム５ｂに代えて空気分配室６ａを有する本発明の４−サイクルモードによる実施例を示す。図１５は、空気ジェットノズル１９の向きを示す、４−ステージ、４−サイクルモードの双空気／水パイプアレイを示す、焼却室１４の中心から正の径方向に見た展開断面図である。この図で空気ジェットベクトルの向きにより明確に示されるように、反時計方向の旋回空気流による焼却が、第１ステージの双空気／水パイプ２４の４つの複合双空気／水パイプと、これら第１ステージの双空気／水パイプ２４の４つの複合双空気／水パイプに対してｚ方向に４５度の位相角度変位した第２ステージの双空気／水パイプ２５の４つの複合双空気／水パイプとにより規定された第１区画内でなされ；第２ステージの双空気／水パイプ２５の４つの複合双空気／水パイプと第２ステージの双空気／水パイプ２５の４つの複合双空気／水パイプに対して後方に位相角度で変位された第３ステージの双空気／水パイプ２６とにより規定された第２の区画内で時計方向の旋回流の空気流によりなされ、そして、再び、第３ステージの双空気／水パイプ２６の４つの複合双空気／水パイプと、第２ステージの双空気／水パイプ２５の４つの複合双空気／水パイプ同じ位相角度の第４ステージの双空気／水パイプ２７の双空気／水パイにより規定された第３の区画内での反時計方向旋回空気流によりなされ、そして、また、２つの隣接した燃焼区画の各々とった反対の渦巻きベクトルにより境界面に発生される渦巻きによる上下の燃焼の焼却によりなされる。この結果、単空気／水パイプの実施例と比較して双空気／水パイプのこの実施例は、焼却室で長い維持時間中所望の焼却室容積のためのより高い焼却容積とより多くの空気を与え、燃焼効率を高める。換言すれば、小さい容積の焼却室が単空気／水パイプが使用されているのと比較して同じ燃焼容積を与えるのに十分である。図１６は、４−ステージ、４−サイクルモードの実施例の、図１３の１６−１６面に沿う縦断面図であり、左セクションは２０２．５度の位置に、そして、右セクションは３３７．５度の位置にある。図１０に示すのと基本的に同様の冷却水流路が示されている。図１０の単空気／水パイプを使用した実施例と図１６の双空気／水パイプを使用した実施例との間のトーラスプレナム５ｂへの接続パイプ１０ａ，１０ｂの溶接位置に関連した相違の１つは、接続パイプ１０ａ，１０ｂがこの実例例に対しては垂直線にあり、一方、図１０の実施例に対するそれらは、単空気／水パイプ１１ａ間の空気パイプの軸間の水平面上で延出方向に対応した周方向にオフセットしている。図１７は、４−ステージ、４−サイクルモードの実施例の、図１４の１７−１７面に沿う縦断面図であり、冷却水流路は図１０に対する記載の説明したものと基本的には同じである。図１８は、空気ジェットノズルの向きを示す４ステージ、４−サイクルの双空気／水パイプアレイを正の径方向に焼却室１４の中心から見た断面図であり、空気ジェットノズル１９ａ，１９ｂの種々の向きを示す。この実施例の各ステージの双空気／水パイプのうちの双空気／水パイプ１２の慣性／絶対（ｉｎｅｒｔｉａｌ／ａｂｓｏｌｕｔe）向きは図１５に示すものと同じである。しかし、双空気／水パイプ１２の水パイプ２１ｂの線と空気パイプの線とを接続する線ベクトルは、図１２の単空気／水パイプの実施例の場合と同様に、双空気／水パイプ１２ｂの水パイプ２１ｂの軸と空気パイプの軸とを接続する線ベクトルに対してゼロ角度をなす。図１９は、トーラス形式の空気分配室と双空気／水パイプとが使用された本願発明のモジュール化された４−サイクルモードの実施例の平面図である。この装置のモジュールは、モジュール上フランジ２９を付加することにより形成されている。ここでは、８つの水ジャケット接続ポート３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…３０ｈが、焼却室上流側冷却水ジャケット９の内面と外面との各上端にマシンで本発明の４−サイクルモード実施例に従って形成されており、また、トーラスプレナムフランジ３１ａ，３１ｂがトーラスプレナム５ｂに形成されている。図１０の実施例に対する冷却水流路の記載ですでに説明されたように、下流側冷却水ジャケット８内の冷却水は、水ジャケット接続ポート３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…３０ｈを介して上水ジャケット内に送られる。このときには、水ジャケット接続ポート３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…３０ｈの軸に対して各フランジの互いに面する面の同心的なさら穴が形成された８つのシールワッシャー座中に入れられる８つのリング状のシールワッシャーを有するモジュール上フランジ２９とマッチングされる上フランジとモジュール上フランジ２９との間の水密が維持される。複合燃焼装置モジュールのこの実施例は、焼却炉と同様に、水ボイラーや排気筒の上流側に適用され得る。図２０は、図１９の２０−２０面に沿う、４ステージ、４−サイクルモードの実施例の縦断面図であり、冷却水マニホールド支持体７ｂへの単水路を有する冷却水マニホールド支持体７ｂの他の例を示す。図２１は、空気分配室６ａの他の例である空気分配室３２にトーラスプレナム５ａ，５ｂが代えられた、本発明のモジュール４−サイクルモードの実施例の平面図である。最後に、図２２は、本発明への冷却水流路のの他の例を示す縦断面図である。リング状のバッフルプレート２０の高さを変えることにより、冷却水は、全ての双空気／水パイプステージの水パイプ２１ｂ内を負の径方向に流れ、また、加熱された冷却水と発生する蒸気とは、上面蓋と下面蓋との間の下流側冷却水ジャケット８と冷却水マニホールド支持体７ｂとを接続する熱水／蒸気排気パイプ３３を通って逃げる。産業上の利用可能性詳述したように本発明に係われば、積み重ねにより生じる廃棄物の滞積の問題は、基本的に解決される。単空気／水パイプもしくは双空気／水パイプのステージの数や各ステージのパイプの数の増減は、処理される廃棄材の性質と、焼却室のサイズと、改良され、分離された角度対称のための必要性に応じてなされ得る。さらに、上並びに下フランジを使用することにより本発明の変更された実施例は、不燃粒子、塵、並びに他の可燃性のガスの完全燃焼のための焼却炉と同様に、ボイラーのセクターや、燃焼装置の下流側や、排気煙突の上流側に容易に適用可能である。双空気供給パイプと単水パイプとの組み合わせを使用した複合空気供給パイプを用いた本発明の他の態様は、広範囲の空気流が、中心が回りの空気パイプを収容する水パイプのの軸と一致した円線に沿って一定もしくは一定でない角度間隔で分布した双空気パイプを構成することによりなされ得るということである。前述した本発明の特定の実施例は、水平に延びた複合空気／水パイプと共に使用するようにデザインされているが、一体的構成と同様に他のモジュールが、熱交換器のデザインと同様に完全燃焼のための他のシステムの構成に使用され得ることは、この分野の当業者にとって明らかであろう。本発明に従って複合空気／水パイプでの冷媒チャンネルの幾何学構造の断面の例で４−ステージ４−サイクルモードの単空気／水パイプと双空気／水パイプアレイの実施例を説明したが、冷媒パイプの断面の他の形態並びに変更は、上記技術のもとでこの分野の当業者にとって示唆されるであろうことは明白である。かくして、請求の範囲により規定されたような本発明の十分に意図された範囲内である前記実施例で変更がなされ得ることは理解され得よう。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年６月１５日【補正内容】請求の範囲１．以下の構成を具備する完全燃焼のための装置。（ａ）複数の複合単空気／水パイプ（SＷＡｓ）であり、複合ＳＷＡｓの夫々は、一端が閉塞し、他端が開口し、複数のエアージェット開口を有する空気パイプと、一端で閉塞した断面を有し、他端で開口した断面を有した水パイプとを有し、空気パイプは、閉塞端を前にして水パイプの開口断面の開口角度セクター中に軸方向に挿入され、一緒に溶接されて、複合ＳＷＡｓ一端で開口した水パイプチャンネルを有し、１つの水チャンネルと真ん中の１つの空気通路とを有する断面であり、１つの空気パイプは他端で開口している。（ｂ）上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた環状の冷却水ジャケットであり、これら上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとは、少なくとも１つの取り入れ用の冷却水入口と排出用の冷却水出口とを夫々有し、環状の冷却水ジャケットは、下リング状フランジと、複数の異なる高さに配置され互いに角度間隔を有する複数の複合ＳＷＡｓのための開口を有し下フランジに溶接された内シェルと、この内シェルの複合ＳＷＡｓのための開口と同じ高さに配設され同じ角度間隔で離れた、複合ＳＷＡｓの空気パイプの開口端を通す複数の円形開口を有する外シェルと、内シェルと外シェルとの間で、複合ＳＷＡｓのための開口の最も低いものよりも高く、最も高いものよりも低い高さで水平に取着されたリング状のバッフルプレートとを備えた手段により規定されており、また、前記外シェルは下フランジに溶接されており、また、複合ＳＷＡｓは、内シェルの開口を過ぎて内シェルと同様に外シェルに溶接されており、また、前記手段は、さらに、内シェルと外シェルの上端に位置しこれらに溶接されたリング状の上フランジを有する。（ｃ）前記複合ＳＷＡｓの空気パイプ中に圧縮空気を供給するための空気分配プレナム手段。（ｄ）前記環状の冷却水ジャケットの中心に配置され、少なくとも１つの水チャンネルと、この水チャンネルの周面に形成された前記複合ＳＷＡｓと同様に多くの水チャンネル開口とを有する冷却水マニホールド支持体であり、１つの水パイプを有する各複合ＳＷＡｓの一端は、冷却水マニホールド支持体の水チャンネル開口にのみ溶接されて、複合ＳＷＡｓの夫々内の冷却水チャンネルを介して上流側冷却水ジャケットから下流側冷却水ジャケットに至る冷却水流路を形成し、この高さは、リング状のバッフルプレート、マニホールド支持体、並びにリング状のバッフルプレートよりも高い複合ＳＷＡｓの冷却水チャンネルよりも低い。２．以下の構成を具備する完全燃焼のための一体構造の装置。（ａ）複数の複合単空気／水パイプ（ＳＷＡｓ）であり、複合ＳＷＡｓの夫々は、一端が閉塞し、他端が開口し、複数のエアージェット開口を有する空気パイプと、一端で閉塞した断面を有し、他端で開口した断面を有した水パイプとを有し、空気パイプは、閉塞端を前にして水パイプの開口断面の開口角度セクター中に軸方向に挿入され、一緒に溶接されて、複合ＳＷＡｓ一端で開口した水パイプチャンネルを有し、１つの水チャンネルと真ん中の１つの空気通路とを有する断面であり、１つの空気パイプは他端で開口している。（ｂ）上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた冷却水ジャケットであり、これら上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットは、少なくとも１つの取り入れ用の冷却水入口と排出用の冷却水出口とを夫々有し、冷却水ジャケットは、リング状下フランジと、複数の高さに配置され互いに角度間隔を有する複数の複合ＳＷＡｓのための開口を有し下フランジに溶接され、さらに中心に開口を有する逆さ帽子形状の内シェルと、この内シェルの複合ＳＷＡｓのための開口と同じ高さに配設され同じ角度間隔で離れた、複合ＳＷＡｓの空気パイプの開口端を通す複数の円形開口を有する逆さ帽子形状の外シェルと、内シェルと外シェルとの間で、複合ＳＷＡｓのための開口の最も低いものよりも高く、最も高いものよりも高く水平に取着されたリング状のバッフルプレートとを備えた手段により規定されており、また、前記外シェルは下フランジに溶接されており、また、複合ＳＷＡｓは、内シェルの開口を過ぎて内シェルと同様に外シェルに溶接されている。（ｃ）前記複合ＳＷＡｓの空気パイプ中に圧縮空気を供給するための空気分配プレナム手段。（ｄ）前記冷却水ジャケットの中心に配置され、少なくとも１つの水チャンネルと、この水チャンネルの周面に形成された前記複合ＳＷＡｓと同様に多くの水チャンネル開口とを有する冷却水マニホールド支持体であり、このマニホールド支持体の水チャンネルの上開口端は、マニホールド支持体の上端に溶接された熱水／蒸気排気パイプを介して下流側の冷却水ジャケットに接続されており、また、１つの水パイプチャンネルを有する複合ＳＷＡｓの夫々の一端は、冷却水マニホールド支持体の水チャンネル開口にのみ溶接されて、複合ＳＷＡｓの夫々の内の冷却水チャンネルとマニホールド支持体の水チャンネルと熱水／蒸気排気パイプの軸チャンネトとを介して上流側冷却水ジャケットから下流側冷却水ジャケットに至る冷却、水流路を形成している。３．清掃口キャップが設けられる少なくとも１つの空気パイプ清掃用開口が空気分布プレナム手段に、複合ＳＷＡｓの空気パイプ中へのアクセスがこの空気パイプ清掃用開口を介して可能なように設けられている請求項１もしくは２の装置。４．燃焼補助剤スプレイノズルが設けられた燃焼補助剤供給ユニットをさらに具備し、この燃焼補助剤供給ユニットは、清掃口キャップが空気パイプ清掃用開口から取り外された後に、この空気パイプ清掃用開口に装着され、燃焼補助剤が複合ＳＷＡｓの空気パイプ中に燃焼補助剤供給ユニットを介して供給可能になっている請求項３の装置。５．少なくとも１つのエアージェット開口がマニホールド支持体の近くで２つのステージの高さの上ステージの複合ＳＷＡｓの空気パイプに密に分布されており、旋回流の広がりは、２つの近くのステージのＳＷＡｓり空気パイプに径方向にに配設されたエアージェット開口により確立され、また、上ステージの複合ＳＷＡｓの空気パイプのエアージェット開口を通るエアージェットベクトルは、下方に向けられており、一方、下方のステージの複合ＳＷＡｓの空気パイプのエアー開口を通るエアージェットベクトルは上方に向けられており、かくして、質量のある粒子を含まない完全燃焼ガスのみが燃焼室の中心領域で排気され、このときに、２つの隣接したステージの複合単空気／水パイプにより規定された各区画に残っている完全に燃焼されていない可燃性粒子が、これに付与される遠心力により区画の外に出ることが防止されている請求項１もしくは２の装置。６．清掃口キャップが装着された少なくとも１つの空気パイプ清掃開口は、複合ＳＷＡｓの空気パイプの内部へのアクセスが空気パイプ清掃開口を介して可能なように、空気分配プレナム手段に設けられている請求項５の装置。７．燃焼補助剤スプレイノズルが設けられた燃焼補助剤供給ユニットをさらに具備し、この燃焼補助剤供給ユニットは、清掃口キャップが空気パイプ清掃用開口から取り外された後に、この空気パイプ清掃用開口に装着され、燃焼補助剤が複合ＳＷＡｓの空気パイプ中に燃焼補助剤供給ユニットを介して供給可能になっている請求項６の装置。８．以下の構成を具備する完全燃焼のための装置。（ａ）複数の複合双空気／水パイプ（ＤＷＡＰｓ）であり、複合ＤＷＡＰｓの夫々は、一端が閉塞し、他端が開口し、複数のエアージェット開口を夫々有する２つの空気パイプと、一端で閉塞した断面を有し、他端で二股になっている水パイプとを有し、２つの空気パイプの夫々は、閉塞端を前にして水パイプの二股部の開口断面の開口角度セクター中に軸方向に挿入され、一緒に溶接されて、ＤＷＡＰｓは一端で開口した水パイプチャンネルを有し、１つの水チャンネルと真ん中の２つの空気通路とを有する断面であり、２つの空気パイプは他端で開口している。（ｂ）上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた環状の冷却水ジャケットであり、これら上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットは、少なくとも１つの取り入れ用の冷却水入口と排出用の冷却水出口とを夫々有し、環状の冷却水ジャケットは、下リング状フランジと、複数の高さに配置され互いに角度間隔を有する複数の複合ＤＷＡＰｓのための開口を有し下フランジに溶接された内シェルと、この内シェルの複合ＤＷＡＰｓのための開口と同じ高さに配設され同じ角度間隔で離れた、複合ＤＷＡＰｓの２つの空気パイプの開口端を通す対の円形開口を有する外シェルと、内シェルと外シェルとの間で、複合ＤＷＡＰｓのための開口の最も低いものよりも高く、最も高いものよりも低い高さで水平に取着されたリング状のバッフルプレートとを備えた手段により規定されており、また、前記外シェルは下フランジに溶接されており、また、複合ＤＷＡＰｓは、内シェルの開口を過ぎて内シェルと同様に外シェルに溶接されており、また、前記手段は、さらに、内シェルと外シェルの上端に位置しこれらに溶接されたリング状の上フランジを有する。（ｃ）前記複合ＤＷＡＰｓの２つの空気パイプ中に圧縮空気を供給するための空気分配プレナム手段。（ｄ）前記環状の冷却水ジャケットの中心に配置され、少なくとも１つの水チャンネルと、この水チャンネルの周面に形成された前記複合ＤＷＡＰｓと同様に多くの水チャンネル開口とを有する冷却水マニホールド支持体であり、１つの水パイプを有する複合ＤＷＡＰｓの夫々の一端は、冷却水マニホールド支持体の水チャンネル開口にのみ溶接されて、複合ＤＷＡＰｓその夫々の内の冷却水チャンネルを介して上流側冷却水ジャケットから下流側冷却水ジャケットに至る冷却水流路を形成し、この高さは、リング状のバッフルプレート、マニホールド支持体、並びにリング状のバッフルプレートよりも高い複合ＤＷＡＰｓの冷却水チャンネルよりも低い。９．以下の構成を具備する完全燃焼のための一体構造の装置。（ａ）複数の複合双空気／水パイプ（ＤＷＡＰｓ）であり、各複合ＤＷＡＰｓは、一端が閉塞し、他端が開口し、複数のエアージェット開口を夫々有する２つの空気パイプと、一端で閉塞した断面を有し、他端で二股になっている水パイプとを有し、２つの空気パイプの夫々は、閉塞端を前にして水パイプの二股部の開口断面の開口角度セクター中に軸方向に挿入され、一緒に溶接されて、ＤＷＡＰｓは一端で開口した水パイプチャンネルを有し、１つの水チャンネルと真ん中の２つの空気通路とを有する断面であり、２つの空気パイプは他端で開口している。（ｂ）上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた冷却水ジャケットであり、これら上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットは、少なくとも１つの取り入れ用の冷却水入口と排出用の冷却水出口とを夫々有し、冷却水ジャケットは、リング状下フランジと、複数の高さに配置され互いに角度間隔を有する複数の複合ＤＷＡＰｓのための開口を有し下フランジに溶接され、さらに中心に開口を有する逆さ帽子形状の内シェルと、この内シェルの複合ＤＷＡＰｓのための開口と同じ高さに配設され同じ角度間隔で離れた、複合ＤＷＡＰｓの２つの空気パイプの開口端を通す対をなす円形開口を有する逆さ帽子形状の外シェルと、内シェルと外シェルとの間で、複合ＤＷＡＰｓのための開口の最も低いものよりも高く、最も高いものよりも高く水平に取着されたリング状のバッフルプレートとを備えた手段により規定されており、また、前記外シェルは下フランジに溶接されており、また、複合ＤＷＡＰｓは、内シェルの開口を過ぎて内シェルと同様に外シェルに溶接されている。（ｃ）前記複合ＤＷＡＰｓの２つの空気パイプ中に圧縮空気を供給するための空気分配プレナム手段。（ｄ）前記冷却水ジャケットの中心に配置され、少なくとも１つの水チャンネルと、この水チャンネルの周面に形成された前記複合ＤＷＡＰｓと同様に多くの水チャンネル開口とを有する冷却水マニホールド支持体であり、このマニホールド支持体の水チャンネルの上開口端は、マニホールド支持体の上端に溶接された熱水／蒸気排気パイプを介して下流側の冷却水ジャケットに接続されており、また、１つの水パイプチャンネルを有する各複合ＤＷＡＰｓの一端は、冷却水マニホールド支持体の水チャンネル開口にのみ溶接されて、各複合ＤＷＡＰｓ内の冷却水チャンネルとマニホールド支持体の水チャンネルと熱水／蒸気排気パイプの軸チャンネトとを介して上流側冷却水ジャケットから下流側冷却水ジャケットに至る冷却、水流路を形成している。１０．清掃口キャップが設けられる少なくとも１つの空気パイプ清掃用開口が空気分布プレナム手段に、複合ＤＷＡＰの空気パイプ中へのアクセスがこの空気パイプ清掃用開口を介して可能なように設けられている請求項８もしくは９の装置。１１．燃焼補助剤スプレイノズルが設けられた燃焼補助剤供給ユニットをさらに具備し、この燃焼補助剤供給ユニットは、清掃口キャップが空気パイプ清掃用開口から取り外された後に、この空気パイプ清掃用開口に装着され、この結果、燃焼補助剤が複合ＤＷＡＰｓの２つの空気パイプ中に燃焼補助剤供給ユニットを介して供給可能になっている請求項１０の装置。１２．少なくとも１つのエアージェット開口がマニホールド支持体の近くで一番高いステージの複合ＤＷＡＰｓの夫々の２つの空気パイプに密に分布されており、２つの空気パイプの内の他方の空気パイプのエアージェット開口を通るエアージェットベクトルは、下方に向けられており、かくして、質量のある粒子を含まない完全燃焼ガスのみが燃焼室の中心領域で排気され、このときに、一番高いステージと次に高いステージとの複合ＤＡＷＰｓにより規定された各区画に残っている完全に燃焼されていない可燃性粒子が、これに付与される遠心力により区画の外に出ることが防止されている請求項８もしくは９の装置。１３．清掃口キャップが設けられる少なくとも１つの空気パイプ清掃用開口が空気分布プレナム手段に、複合ＤＷＡＰの２つの空気パイプ夫々の内部へのアクセスがこの空気パイプ清掃用開口を介して可能なように設けられている請求項１２の装置。１４．燃焼補助剤スプレイノズルが設けられた燃焼補助剤供給ユニットをさらに具備し、この燃焼補助剤供給ユニットは、清掃口キャップが空気パイプ清掃用開口から取り外された後に、この空気パイプ清掃用開口に装着され、この結果、燃焼補助剤が複合ＤＷＡＰの２つの空気パイプの少なくとも１つの中に燃焼補助剤供給ユニットを介して供給可能になっている請求項１３の装置。１５．１つの空気通路と、この空気通路を部分的に囲む１つの水チャンネルとを有する複合パイプであり、この複合パイプの断面は、（ａ）空気パイプの円と、（ｂ）水パイプセグメントの線とを有し、この線の一端は空気パイプ円の一点に接続され、他端は空気パイプ円の他の点に接続されている、一体的単空気／水複合パイプ。１６．２つの空気通路と、この２つの空気通路の夫々を部分的に囲む１つの水チャンネルとを有する複合パイプであり、この複合パイプの断面は、（ａ）２つの空気パイプの円と、（ｂ）２つの水パイプセグメントの線とを有し、これら線の一方の一端は２つの空気パイプ円の一方の一点に接続され、他端は２つの空気パイプ円の他方の一点に接続され、そして、２つの線の他方の一端は２つの空気パイプ円の一方の他の点に接続され、他端は２つの空気パイプ円の他方の他のに接続されている、一体的双空気／水複合パイプ。１７．前記２つの水パイプセグメント線は互いに異なる請求項１６の複合パイプ。１８．少なくとも３の空気通路と、この空気通路の夫々を部分的に囲む１つの水チャンネルとを有する複合パイプであり、この複合パイプの断面は、（ａ）少なくとも３つの空気パイプの円と、（ｂ）夫々が２つの空気パイプ円を接続する複数の水パイプセグメントの線とを有する、一体的複空気／水複合パイプ。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】滞積の問題を解決すると共に、完全燃焼が達成され得、完全に透明な燃料ガスの排気が排気筒で観察される。

Claims

【特許請求の範囲】１．吸入、旋回流、焼却される廃棄物の裏返し、そして空中捕獲中のいずれの一つ以上の複合モードによって、焼却／燃焼される、焼却炉、ボイラー、または焼却／燃焼がなされる他の装置の焼却／燃焼室に使われる完全燃焼のための装置またはそのモジュールであり、この装置またはモジュールは以下の構成からなる。（ａ）プレナムと、このプレナムと複合空気／水パイプの各空気パイプとを連結する連結パイプと、複合空気／水パイプアレイの各空気パイプの放射状先端または空気分配帯鉄筋室の外面に取付けられる清掃口キャップとを有する空気分配ヘッダーもしくは室。（ｂ）各々が、前記複合パイプが各ステージで位置する垂直面に対して径方向に変化もしくは一定の角度で複合パイプの各空気パイプに径方向に分布された複数の空気ジェットノズルを備えた１つ以上の単水パイプと空気パイプを有する、１つ以上のステージのマルチサイクルモード複合パイプアレイ。（ｃ）下方ステージの複合パイプの水パイプを通って冷却水が中に送られ、そして、上方ステージの複合パイプの水パイプを通って冷却水が排出される中心水マニホールド体。（ｄ）前記複合パイプと中心水マニホールド体との間に位置し上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた冷却水ジャケット。２．吸入、旋回流、焼却される廃棄物の裏返し、そして空中捕獲中のいずれの一つ以上の複合モードによって、焼却／燃焼される、焼却炉、ボイラー、または焼却／燃焼がなされる他の装置の焼却／燃焼室に使われる完全燃焼のための装置であり、この装置は以下の構成からなる。（ａ）プレナムと、このプレナムと複合空気／水パイプの各空気パイプとを連結する連結パイプと、複合空気／水パイプアレイの各空気パイプの放射状先端または空気分配帯鉄筋室の外面に取付けられる清掃口キャップとを有する空気分配ヘッダーもしくは室。（ｂ）各々が、前記複合パイプが各ステージで位置する垂直面に対して径方向に変化もしくは一定の角度で複合パイプの各空気パイプに径方向に分布された複数の空気ジェットノズルを備えた１つ以上の単水パイプと空気パイプを有する、１つ以上のステージのマルチサイクルモード複合パイプアレイ。（ｃ）全ステージの複合パイプの水パイプを通って冷却水が中に送られ、そして、熱水／蒸気排気パイプを通って冷却水が下流側の冷却水ジャケット中に排出される中心水マニホールド体。（ｄ）前記全ステージの複合パイプと中心水マニホールド体と、熱水／蒸気排気パイプとの間に位置し上流側冷却水ジャケットと下流側冷却水ジャケットとに分けられた冷却水ジャケット。３．前記清掃口キャップを外した後に、燃料噴射ノズルが取付される、請求項１もしくは２の複合空気／水パイプの空気パイプの径方向外端に装着される補助燃料供給ユニット。４．中に時計方向または反時計方向の旋回流が請求項１もしくは２に従って確立されるステージの組み合わせの上複合単空気／水パイプの空気パイプであり、１もしくは複数の空気ジェットノズルが中心水マニホールド体の近くに配置されて、焼却／燃焼室の中心領域で完全燃焼ガスのみが排気され、一方、不完全焼却／燃焼物もしくはガスが遠心力により焼却／燃焼区画もしくは室内に維持されて外に出るのが防止されている。５．請求項１もしくは２に従う上ステージの複合複空気／水パイプの空気パイプであり、１もしくは複数の空気ジェットノズルが中心水マニホールド体の近くに配置されて、焼却／燃焼室の中心領域で完全燃焼ガスのみが排気され、一方、不完全焼却／燃焼物もしくはガスが遠心力により焼却／燃焼区画もしくは室内に維持されて外に出るのが防止されている。６．焼却炉、ボイラー、その他の装置に使用される任意の水パイプ断面形状を有する一体型の単空気パイプ−単水パイプの複合パイプ。７．焼却炉、ボイラー、その他の装置に使用される任意の水パイプ断面形状を有する一体型の複空気パイプ−単水パイプの複合パイプ。８．２つの空気パイプの一方の軸が、水パイプの中心と他方の空気パイプの中心とを接続する線上にはない請求項７の一体型の複空気パイプ−単水パイプの複合パイプ。９．焼却炉、ボイラー、その他の装置に使用される任意の水パイプ断面形状を有する一体型の複（２つ以上）空気パイプ−単水パイプの複合パイプであり、空気パイプは２つの隣り合う空気パイプ間で一定の角度間隔もしくは異なる角度間隔で水パイプの軸を中心とした円の回りに配置されている。