JPH1073238A - 燃焼システムにおける空気加熱方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気加熱条件が変動しても、空気加熱器の熱
交換容量、特に白煙防止用空気加熱器の熱交換容量を可
及的に低減し得て、設備費及び設置スペースの大幅な削
減を図ることができるようにする。 【解決手段】 ごみの湿分が高く発熱量が低い夏期にお
いては、ダンパ３１，３２を開とし且つダンパ３３，３
４，３５を閉として、燃焼用空気２を燃焼用空気加熱器
８の第１及び第２熱交換部分８ａ，８ｂを使用して加熱
させると共に、白煙防止用空気４を白煙防止用空気加熱
器９を使用して加熱させるようにする。一方、ごみの湿
分が低く発熱量が高い冬期においては、ダンパ３３，３
４，３５を開とし且つダンパ３１，３２を閉として、燃
焼用空気２を燃焼用空気加熱器８の第１熱交換部分８ａ
のみを使用して加熱させると共に、白煙防止用空気４を
白煙防止用空気加熱器９のみならず、燃焼用空気加熱器
８の第２熱交換部分８ｂをも使用して加熱させるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉，ボイ
ラ，各種工業炉等の燃焼装置を備えた燃焼システムにお
いて、燃焼装置から排出された排ガス（燃焼排ガス）と
の熱交換により燃焼用空気及び排ガスの白煙防止用空気
を加熱させる空気加熱方法とこれを実施するための空気
加熱装置に関するものである。

【０００２】一般に、都市ごみ等のごみを焼却処理する
ごみ焼却炉を備えた燃焼システムにあっては、図４に示
す如く、燃焼装置たるごみ焼却炉１から煙突６に至る排
ガス３の排出路７に、その上流側から順に、燃焼用空気
加熱器１０８、白煙防止用空気加熱器１０９、排ガス処
理装置１０及び混合器１１を配設すると共に、押込送風
機１２から燃焼用空気加熱器１０８を経てごみ焼却炉１
に至る燃焼用空気供給路１１３及び白煙防止用送風機１
５から白煙防止用空気加熱器１０９を経て混合器１１に
至る白煙防止用空気供給路１１６を設けて、燃焼用空気
供給路１１３からごみ焼却炉１に供給される燃焼用空気
２及び白煙防止用空気供給路１１６から混合器１１に供
給される白煙防止用空気４を排ガス３との熱交換により
加熱するように工夫されている。

【０００３】すなわち、押込送風機１２により燃焼用空
気加熱器１０８に供給された燃焼用空気２は、ごみ焼却
炉１から排出された排ガス３との熱交換により加熱され
て、燃焼用空気加熱器１０８からごみ焼却炉１に供給さ
れる（以下、燃焼装置（ごみ焼却炉１）に供給される燃
焼用空気を「燃焼用加熱空気２ａ」という）。また、白
煙防止用送風機１５により白煙防止用空気加熱器１０９
に供給された白煙防止用空気４は、燃焼用空気加熱器１
０８を通過した排ガス（以下「一次与熱排ガス３ａ」と
いう）との熱交換により加熱されて、白煙防止用空気加
熱器１０９から混合器１１に供給される（以下、混合器
１１に供給される白煙防止用空気を「白煙防止用加熱空
気４ａ」という）。一方、排ガス３は、燃焼用空気加熱
器１０８及び白煙防止用空気加熱器１０９を経て排ガス
処理装置１０に導入されて、清浄化処理（除塵処理，有
害成分の除去処理等）を施された上、混合器１１に供給
された白煙防止用加熱空気４ａと混合されて煙突６から
大気中に放出されることになる。

【０００４】ところで、このように排ガス３を燃焼用空
気２の加熱源としてのみならず白煙防止用空気４の加熱
源としても使用し、且つ白煙防止用加熱空気４ａを煙突
６に向かう排ガスに混合させる理由は、次の通りであ
る。

【０００５】すなわち、燃焼用空気加熱器１０８を経過
した一次与熱排ガス３ａは、燃焼用空気２に与熱して低
温化されたとはいえ、排ガス処理装置１０による清浄化
処理に適した温度にまでは低下しておらず、そのまま排
ガス処理装置１０に導入させたのでは適正な清浄化処理
を行い難い。そこで、一次与熱排ガス３ａを白煙防止用
空気加熱器１０９に導入して、白煙防止用空気４との熱
交換により上記した清浄化処理に適した温度（以下「清
浄化処理適正温度」という）まで低下させた上で、排ガ
ス処理装置１０に導入させるようにしているのである
（以下、白煙防止用空気加熱器１０９を通過して排ガス
処理装置１０に向かう排ガスを「二次与熱排ガス３ｂ」
という）。

【０００６】そして、排ガス処理装置１０を通過した排
ガス（以下「清浄排ガス３ｃ」という）は、除塵処理等
の清浄化処理を施された清浄なものであり、そのまま大
気に放出させるに何らの問題のない性状のものである
が、燃焼用空気加熱器１０８から更に白煙防止用空気１
０９及び排ガス処理装置１０を経過することによって温
度が飽和温度に低下しているため、そのままでは煙突６
から大気放出し得ない。けだし、飽和温度の清浄排ガス
３ｃをそのまま煙突６から放出させると、低温ガスの接
触により煙突６が腐食したり、煙突６からの水蒸気の結
露により白煙が生じる虞れがあるからである。そこで、
このような煙突腐食や白煙発生を防止するために、清浄
排ガス３ｃを混合器１１により白煙防止用加熱空気４ａ
と混合させることにより、露点温度を超える適当な温度
（以下「大気放出適正温度」という）に昇温させた上
で、煙突６から放出させるようにしているのである（以
下、混合器１１を通過して煙突６に向かう排ガスを「混
合排ガス３ｄ」という）。

【０００７】したがって、このように排ガスとの熱交換
により燃焼用空気２及び白煙防止用空気４を加熱させる
ことにより、燃焼用空気２の予熱と排ガスの処理（排ガ
ス処理装置１０による清浄化処理及び煙突６からの排ガ
ス放出）とを効率よく良好に行なうことができるのであ
る。

【０００８】ところで、燃焼装置であるごみ焼却炉１に
おける燃焼条件は季節によって大きく変動し、これに伴
ってごみ焼却炉１への燃焼用空気の供給量，温度やごみ
焼却炉１からの排ガスの排出量，温度等も大きく異なる
ため、空気加熱器１０８，１０９において排ガスとの熱
交換により燃焼用空気及び白煙防止用空気を加熱させる
条件（以下「空気加熱条件」という）は季節に応じたも
のとしておく必要がある。

【０００９】例えば、２４時間当たりのごみ焼却量が１
２０トンである典型的なストーカ式のごみ焼却炉１にあ
っては、燃焼用空気２，２ａ、白煙防止用空気４，４ａ
及び排ガス３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの量，温度が、
表１〜表３に示す如く、季節によって大きく異なる。こ
のような原因は、主として、焼却させるごみの質、特に
発熱量（湿り基準）が、表４に示す如く、季節によって
著しく変動することにある。

【００１０】すなわち、冬期においては、ごみの湿分が
低く発熱量が高い（２２００ｋｃａｌ／ｋｇ）ため、必
要とされる燃焼用空気量は多くなる（１９７００Ｎｍ³
／ｈｒ）が、ごみの燃焼が容易なため、燃焼用空気２は
高温に加熱する必要がなく、必要とされる燃焼用加熱空
気２ａの温度は低くなる（４０℃）。これに対して、夏
期においては、ごみの湿分が高く発熱量が低い（９００
ｋｃａｌ／ｋｇ）ため、冬期に比して、燃焼用空気量は
少ない（１０５４０Ｎｍ³ ／ｈｒ）が、ごみの燃焼が困
難であるために、高温（２００℃）に加熱した燃焼用加
熱空気２ａを焼却炉１に供給させる必要がある。一方、
排ガス３については、かかる点に関連して、冬期におい
ては、焼却炉１からの排出される排ガス量は多い（３９
２００Ｎｍ³ ／ｈｒ）が、その温度は低い（３９２
℃）。また、必要とされる白煙防止用空気量も多い（１
９８００Ｎｍ³ ／ｈｒ）。これに対して、夏期において
は、冬期に比して、排ガス温度は高い（４５８℃）が、
排ガス量が少なく（２０１００Ｎｍ³ ／ｈｒ）、必要と
される白煙防止用空気量も少ない（９９６０Ｎｍ³ ／ｈ
ｒ）。なお、春期及び秋期においては、表４に示す如
く、ごみの発熱量が冬期と夏期との中間値を呈すること
から、表１〜表３に示す如く、燃焼用空気，排ガス，白
煙防止用空気の量，温度も冬期と夏期との中間値を示
す。

【００１１】また、排ガス処理装置１０による清浄化処
理が適正に行なわれるための二次与熱排ガス３ｂの温度
つまり清浄化処理適正温度は、季節によって異なるごみ
質に起因する燃焼条件の変動に拘わらず、略一定であ
り、例えば、表１に示す如く、季節に拘わらず、２５０
〜２８０℃程度に維持されるようにしておくことが望ま
しい。

【００１２】一方、白煙防止用加熱空気４ａの混合によ
って確保すべき混合排ガス３ｄの温度つまり大気放出適
正温度は、少なくとも露点温度を超える温度であればよ
いが、煙突腐食や白煙発生を効果的に防止するための最
低温度は、高温多湿な夏期においては冬期よりも低くな
る。一般には、季節に拘わらず、露点温度より相当高く
しておくことが望ましく、具体的には、混合排ガス３ｄ
の温度が表１に示す如く１３０℃又はそれ以上となるよ
うにしておくことが望ましい。

【００１３】なお、表１〜表４に示すガス量，ガス温
度，ごみ発熱量は、標準的な気候，ごみ質におけるもの
であり、地域差及び年度別による気候変動や都市の規
模，商工業の態様，生活水準等の違い、或いは焼却炉１
の形式等によって多少の変動があることはいうまでもな
い。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】したがって、このような空気加熱条件を確
保するために各空気加熱器１０８，１０９に必要とされ
る熱交換容量は、季節によって、特に冬期と夏期とでは
大きく異なる。例えば、表１〜表３に示す典型的な空気
加熱条件を例として具体的に説明すると、次の通りであ
る。

【００１９】すなわち、冬期においては、燃焼用空気加
熱器１０８により１９７００Ｎｍ³／ｈｒの燃焼用空気
２を５℃から４０℃に昇温させることができればよいか
ら、燃焼用空気加熱器１０８に必要な熱交換容量ｑ
₁ は、空気の比熱を０．３１５ｋｃａｌ／Ｎｍ³ ・℃と
すれば（以下、同じ）、ｑ₁ ＝１９７００×（４０−
５）×０．３１５≒２１７２００ｋｃａｌ／ｈｒで足り
る。これに対して、夏期においては、１０５４０Ｎｍ³
／ｈｒの燃焼用空気２を２０℃から２００℃にまで昇温
させるために、燃焼用空気加熱器１０８に必要とされる
熱交換容量ｑ₂ は、ｑ ₂ ＝１０５４０×（２００−２
０）×０．３１５≒５９７７００ｋｃａｌ／ｈｒとな
り、冬期に必要な熱交換容量ｑ₁ の２倍以上（２．７５
倍）となる。したがって、四季を通して所要の燃焼用空
気加熱を行なうためには、夏期において必要とされる熱
交換容量ｑ₂ の燃焼用空気加熱器１０８を設置しておく
ことが必要となる。

【００２０】一方、白煙防止用空気加熱器１０９につい
ては、夏期においては、２０１００Ｎｍ³ ／ｈｒの一次
与熱排ガス３ａを白煙防止用空気２との熱交換により３
７７℃から２８０℃に冷却させることができればよいか
ら、白煙防止用空気加熱器１０９に必要な熱交換容量ｑ
₄ は、排ガスの比熱を０．３４７ｋｃａｌ／Ｎｍ³ ・℃
とすれば（以下、同じ）、ｑ₄ ＝２０１００×（３７７
−２８０）×０．３４７≒６７６６００ｋｃａｌ／ｈｒ
で足りる。これに対して、冬期においては、３９２００
Ｎｍ³ ／ｈｒの一次与熱排ガス３ａを白煙防止用空気２
との熱交換により３８３℃から２８０℃に冷却させるた
めに、必要とされる熱交換容量ｑ₃ は、ｑ₃ ＝３９２０
０×（３８３−２８０）×０．３４７≒１４０１１００
ｋｃａｌ／ｈｒとなり、夏期に必要な熱交換容量ｑ₄ の
約２倍（２．０７倍）である。したがって、四季を通し
て必要とされる白煙防止用空気加熱を行なうためには、
冬期において必要とされる熱交換容量ｑ₃ の白煙防止用
空気加熱器１０８を設置しておくことが必要となる。

【００２１】このような冬期と夏期とにおける空気加熱
器１０８，１０９の必要容量の関係は、上記した典型例
であると否とに拘らず、一般に、上記した典型例におけ
ると略同様となる。すなわち、一般に、夏期用として設
計される燃焼用空気加熱器（以下「夏期用燃焼用空気加
熱器」という）の熱交換容量Ｑ₂ （典型例ではｑ₂ ＝５
９７７００ｋｃａｌ／ｈｒ）は、冬期用として設計され
る燃焼用空気加熱器（以下「冬期用燃焼用空気加熱器」
という）の熱交換容量Ｑ₁ （典型例ではｑ₁ ＝２１７２
００ｋｃａｌ／ｈｒ）の２倍以上となり、冬期用として
設計される白煙防止用空気加熱器（以下「冬期用白煙防
止用空気加熱器」という）の熱交換容量Ｑ₃ （典型例で
はｑ₃ ＝１４０１１００ｋｃａｌ／ｈｒ）は、夏期用と
して設計される白煙防止用空気加熱器（以下「夏期用白
煙防止用空気加熱器」という）の熱交換容量Ｑ₄ （典型
例ではｑ₄ ＝６７６６００ｋｃａｌ／ｈｒ）の約２倍と
なる。

【００２２】これらのことから、従来のごみ焼却炉１に
よる燃焼システムにあっては、四季を通じて所要の空気
加熱を行なうために、夏期用燃焼用空気加熱器と冬期用
白煙防止用空気加熱器とを組み合わせた設備を使用して
いるのが実情である。

【００２３】このため、冬期及び夏期の何れにおいて
も、必要以上の熱交換容量の空気加熱器を使用せざるを
得ず（つまり冬期用燃焼用空気加熱器を使用すべき冬期
においても、容量が必要以上に大きな夏期用燃焼用空気
加熱器を使用せざるを得ず、また夏期白煙防止用空気加
熱器を使用すべきである夏期においても、容量が必要以
上に大きな冬期用白煙防止用空気加熱器を使用せざるを
得ない）、これらの設置費が必要以上に高くなり且つ設
置スペースが徒に大きくなるといった問題がある。

【００２４】なお、このような問題は、ごみ焼却炉以外
のボイラや各種工業炉等の燃焼装置を備えた燃焼システ
ムであって、空気加熱条件が変動して、その一方の限度
（例えば、上記した冬期における空気加熱条件に相当す
るもの）での両空気加熱器の必要熱交換容量と他方の限
度（例えば、上記した夏期における空気加熱条件に相当
するもの）での当該必要熱交換容量とが上記した如く大
小正反対となるような燃焼システムにおいて共通の問題
である。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑み、燃焼用空気加熱器及び白煙防止用空気加熱器が何
れも排ガスと空気との熱交換を行なうものであり、その
構成（構造，構成材質等）や使用形態（使用温度，圧
力，ガスの汚れ度等）に大差なく、しかも変動する空気
加熱条件の一方の限度での両空気加熱器の必要熱交換容
量と他方の限度での当該必要熱交換容量とが大小正反対
となる点に着目して、空気加熱条件が変動しても、空気
加熱器の熱交換容量、特に白煙防止用空気加熱器の熱交
換容量を可及的に低減し得て、設備費及び設置スペース
の大幅な削減を図ることができる燃焼システムにおける
空気加熱方法及びこれを好適に実施するための空気加熱
装置を提供することを目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼システムに
おける空気加熱方法にあっては、燃焼装置から煙突に至
る排ガスの排出路に、少なくとも、排ガスとの熱交換に
より燃焼用空気を加熱する燃焼用空気加熱器と、燃焼用
空気加熱器を経過した排ガスとの熱交換により白煙防止
用空気を加熱する白煙防止用空気加熱器と、両空気加熱
器を経過した排ガスを清浄化処理する排ガス処理装置
と、排ガス処理装置を経過して煙突に向かう排ガスに白
煙防止用空気加熱器により加熱された白煙防止用空気を
混入させる混合器と、を配設してある燃焼システムにお
いて、上記した目的を達成すべく、特に、燃焼用空気加
熱器の熱交換部を第１熱交換部分と第２熱交換部分とに
分離構成して、必要に応じて、両熱交換部分を燃焼用空
気の加熱手段として使用する他、第１熱交換部分のみを
燃焼用空気の加熱手段として使用すると共に第２熱交換
部分を白煙防止用空気の加熱手段として使用して、第２
熱交換部分により加熱された白煙防止用空気を白煙防止
用空気加熱器により加熱された白煙防止用空気と共に混
合器に供給させるようにすることを提案するものであ
る。

【００２７】また、かかる方法を実施するための本発明
の燃焼システム空気加熱装置は、上記した燃焼システム
において、特に、燃焼用空気加熱器の熱交換部を第１熱
交換部分と第２熱交換部分とに分離構成すると共に、両
熱交換部分を経て燃焼装置に至る第１燃焼用空気供給路
と両熱交換部分のうち第１熱交換部分のみを経て燃焼装
置に至る第２燃焼用空気供給路と白煙防止用空気加熱器
を経て混合器に至る第１白煙防止用空気供給路と白煙防
止用空気加熱器及び第２熱交換部分を各別に経て混合器
に至る第２白煙防止用空気供給路とを設けて、供給管路
切り換え機構により、燃焼用空気及び白煙防止用空気の
燃焼装置及び混合器への供給を、第１燃焼用空気供給路
及び第１白煙防止用空気供給路と第２燃焼用空気供給路
及び第２白煙防止用空気供給路との何れか一方を使用し
て行なうように構成することを提案するものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３に基づいて具体的に説明する。

【００２９】この実施の形態は、ストーカ式のごみ焼却
炉により都市ごみ等のごみを焼却する燃焼システムに本
発明を適用した例に関するもので、ごみ焼却炉１から排
出される排ガス３との熱交換によりごみ焼却炉１に供給
させる燃焼用空気２及び煙突６から排出される排ガスに
混入させる白煙防止用空気４を加熱するようになってい
る。

【００３０】本発明に係る空気加熱装置５は、図１に示
す如く、焼却炉１から煙突６に至る排ガス３の排出路７
に、その上流側から順に、燃焼用空気加熱器８、白煙防
止用空気加熱器９、排ガス処理器１０及び混合器１１を
配設すると共に、燃焼用空気源たる押込送風機１２から
燃焼空気加熱器８を経て焼却炉１に至る第１及び第２燃
焼用空気供給路１３，１４と白煙防止用空気供給源たる
白煙防止用送風機１５から白煙防止用空気加熱器９及び
燃焼用空気加熱器８の選択された部分を経て混合器１１
に至る第１及び第２白煙防止用空気供給路１６，１７と
を設けて、燃焼用空気及び白煙防止用空気の排ガス３と
の熱交換による加熱を、空気供給路切り換え機構１８に
より選択した第１燃焼用空気供給路１３及び第１白煙防
止用空気供給路１６又は第２燃焼用空気供給路１４及び
第２白煙防止用空気供給路１７の何れか一方を使用して
行なうように構成されている。

【００３１】而して、燃焼空気加熱器８は、図１に示す
如く、ごみ焼却炉１から排出された排ガス３との熱交換
により燃焼用空気２又は白煙防止用空気４の一部を加熱
するものであり、夏期における空気加熱条件を基準とし
て設計された熱交換容量Ｑ₂の夏期用燃焼用空気加熱器
であって、熱交換部を第１熱交換部分８ａと第２熱交換
部分８ｂとに分離構成したものである。第１熱交換部分
８ａの熱交換容量Ｑ₅は、冬期における空気加熱条件を
基準として設計されている。すなわち、冬期用燃焼用空
気加熱器の熱交換容量Ｑ₁ に相当するもの（Ｑ₅ ＝
Ｑ₁ ）に設計されている。また、第２熱交換部分８ｂの
熱交換容量Ｑ₆ は、燃焼空気加熱器８全体の容量Ｑ₂ か
ら第１熱交換部分８ａの容量Ｑ₅ を差し引いたものに相
当するもの（Ｑ₆ ＝Ｑ₂ −Ｑ₅ ＝Ｑ₂ −Ｑ₁ ）に設計さ
れている。具体的には、例えば、冒頭で述べた典型例の
空気加熱条件下では、夏期用燃焼用空気加熱器の熱交換
容量Ｑ ₂ がＱ₂ ＝ｑ₂ ＝５９７７００ｋｃａｌ／ｈｒで
あり、冬期用燃焼用空気加熱器の熱交換容量Ｑ₁ がＱ₁
＝ｑ₁ ＝２１７２００ｋｃａｌ／ｈｒであることから、
Ｑ₅ ＝ｑ₁ ＝２１７２００ｋｃａｌ／ｈｒ，Ｑ₆ ＝ｑ₂
−ｑ₁ ＝３８０５００ｋｃａｌ／ｈｒに設計される。

【００３２】白煙防止用空気加熱器９は、図１に示す如
く、燃焼用空気加熱器８を通過した排ガスたる一次与熱
排ガス３ａとの熱交換により白煙防止用空気４を加熱す
るものであり、燃焼空気加熱器同様構造の熱交換器であ
る。この白煙防止用空気加熱器９の熱交換容量Ｑ₇ は、
夏期用白煙防止用加熱器の熱交換容量Ｑ₄ と同等若しく
はそれ以上であって、冬期用白煙防止用加熱器の熱交換
容量Ｑ₃ より小さくなるように設計されている。すなわ
ち、排ガス３と白煙防止用空気４との所要の熱交換に必
要な容量を、四季を通して必要熱交換容量が最小となる
夏期においては白煙防止用空気加熱器９のみによって確
保でき、必要熱交換容量が最大となる冬期においては白
煙防止用空気加熱器９による不足分を燃焼用空気加熱器
８の第２熱交換部分８ｂで補うことができるように、設
計されている。この例では、白煙防止用空気加熱器９の
熱交換容量Ｑ₇ は、冬期における空気加熱条件を基準と
して設計された冬期用白煙防止用加熱器の熱交換容量Ｑ
₃ から第２熱交換部分８ｂの熱交換容量Ｑ₆ を差し引い
たものに相当するもの（Ｑ₇ ＝Ｑ₃ −Ｑ₆ ＝Ｑ₃ −（Ｑ
₂ −Ｑ₁ ）（Ｑ₃ ＞Ｑ₇ ≧Ｑ₄ ））に設計されている。
具体的には、例えば、冒頭で述べた典型例の空気加熱条
件下では、冬期用白煙防止用加熱器の熱交換容量Ｑ₃ が
Ｑ₃ ＝ｑ₃ ＝１４０１１００ｋｃａｌ／ｈｒであり、第
２熱交換部分８ｂの熱交換容量Ｑ₆ が上記した如くＱ₆
＝ｑ₂ −ｑ₁ ＝３８０５００ｋｃａｌ／ｈｒであること
から、Ｑ₇ ＝ｑ₃ −（ｑ₂ −ｑ₁ ）＝１０２０６００ｋ
ｃａｌ／ｈｒ（ｑ₃ ＞Ｑ₇ ＞ｑ₄ ）に設計される。な
お、空気加熱器８，９は、一般に、管外排ガス・管内空
気方式又は管内排ガス・管外空気方式の多管式熱交換器
等が使用されるが、その形式，構造は任意である。

【００３３】排ガス処理装置１０は、図１に示す如く、
白煙防止用空気加熱器９を通過した排ガスたる二次与熱
排ガス３ｂに除塵処理等の清浄化処理を施すものであ
り、排ガス３の性状（含有成分，物質）に応じて、各種
集塵器、有害ガス（ＨＣｌ，ＳＯ_X ，ＮＯ_X 等）の除去
装置、有害金属成分（重金属類等）の除去装置及びその
他の有害成分（ダイオキン類等）の除去，抑制装置等を
組み合わせてなるものである。排ガス処理装置１０によ
る清浄化処理を適正に行うための排ガス温度（清浄化処
理適正温度）は、一般に、２５０〜２８０℃程度であ
る。

【００３４】混合器１１は、図１に示す如く、排ガス３
との熱交換により加熱された白煙防止用空気たる白煙防
止用加熱空気４ａを排ガス処理装置１０を通過した排ガ
スたる浄化排ガス３ｃに混入させるものである。混合器
１１の構成は周知であるから、その詳細は省略するが、
一般に旋回混合型のものが使用される。

【００３５】第１燃焼用空気供給路１３は、図１又は図
２に示す如く、燃焼用空気２を押込送風機１２により燃
焼用空気加熱器８の第１及び第２熱交換部分８ａ，８ｂ
を経てごみ焼却炉１へと供給させるものであり、押込送
風機１２から第１熱交換部分８ａの入口部に至る第１管
路２１と、第１熱交換部分８ａの出口部と第２熱交換部
分８ｂの入口部とを連結する第２管路２２と、第２熱交
換部分８ｂの出口部に連結された第３管路２３と、第３
管路２３の末端部に連結されて焼却炉１に至る第４管路
２４とからなる。

【００３６】第２燃焼用空気供給路１４は、図１又は図
３に示す如く、燃焼用空気２を押込送風機１２により燃
焼用空気加熱器８の第１熱交換部分８ａを経てごみ焼却
炉１へと供給させるものであり、その一部として第１燃
焼用空気供給路１３の一部である第１及び第４管路２
１，２４を共用するものである。すなわち、第２燃焼用
空気供給路１４は、押込送風機１２から第１熱交換部分
８ａの入口部に至る第１管路２１と、第１熱交換部分８
ａの出口部と第４管路２４の始端部との間を連結する第
５管路２５と、第３及び第５管路２３，２５に合流連結
されて焼却炉１に至る第４管路２４とからなる。

【００３７】第１白煙防止用空気供給路１６は、図１又
は図２に示す如く、白煙防止用空気４を白煙防止用送風
機１５により白煙防止用加熱器９を経て混合器１１に供
給させるものであり、白煙防止用送風機１５から白煙防
止用空気加熱器９の入口部に至る第６管路２６と、白煙
防止用空気加熱器９の出口部から混合器１１に至る第７
管路２７とからなる。

【００３８】第２白煙防止用空気供給路１７は、図１又
は図３に示す如く、白煙防止用空気４を白煙防止用送風
機１５により白煙防止用加熱器９及び燃焼用空気加熱器
８の第２熱交換部分８ｂを経て混合器１１に供給させる
ものであり、その一部として第１燃焼用空気供給路１３
の一部である第３管路２３の下流側部分２３ａ及び第１
白煙防止用空気供給路１６全体を共用するものである。
すなわち、第２白煙防止用空気供給路１７は、第１白煙
防止用空気供給路１６を構成する第６及び第７管路２
６，２７と、第６管路２６に分岐接続されて燃焼用空気
加熱器８の第２熱交換部分８ｂの入口部に至る第８管路
２８と、第３管路２３と第６管路２７と間を連結する第
９管路２９と、第２熱交換部分８ｂの出口部から第９管
路２９の連結部に至る第３管路２３の下流側部分２３ａ
とからなる。

【００３９】空気供給路切り換え機構１８は、図１〜図
３に示す如く、第２管路２２に設けた第１開閉ダンパ３
１と、第３管路２３の上流側部分つまり第４管路２４の
連結箇所と第９管路２９の連結箇所との間における第３
管路２３部分に設けた第２開閉ダンパ３２と、第５管路
に設けた第３開閉ダンパ３３と、第８管路２８に設けた
第４開閉ダンパ３４と、第９管路２９に設けた第５開閉
ダンパ３５とからなり、第１及び第２開閉ダンパ３１，
３２を共に開又は閉に操作し且つ第３〜第５開閉ダンパ
３３，３４，３５をすべて第１及び第２開閉ダンパ３
１，３２とは逆に閉又は開に操作することにより、季節
に応じて、使用する空気供給路として第１燃焼用空気供
給路１３及び第１白煙防止用空気供給路１６又は第２燃
焼用空気供給路１４及び第２白煙防止用空気供給路１７
を選択しうるようになっている。すなわち、夏期におい
ては、第１及び第２開閉ダンパ３１，３２を開操作させ
ると共に第３〜第４開閉ダンパ３３，３４，３５を閉操
作させて、第１燃焼用空気供給路１３及び第１白煙防止
用空気供給路１６を使用できる状態（図２における実線
状態）とし、第２燃焼用空気供給路１４及び第２白煙防
止用空気供給路１７は使用し得ない状態とする。冬期に
おいては、これとは逆に、第３〜第５開閉ダンパ３３，
３４，３５を開操作させると共に第１及び第２開閉ダン
パ３１，３２を閉操作させて、第２燃焼用空気供給路１
４及び第２白煙防止用空気供給路１７を使用できる状態
（図３における実線状態）とし、第１燃焼用空気供給路
１３は使用し得ない状態とする。但し、この例では、第
２白煙防止用空気供給路１７の一部として、第１白煙防
止用空気供給路１６の全体をそのまま利用していること
から、冬期においても第１白煙防止用空気供給路１６は
実質的に使用されることになる。なお、上記した開閉ダ
ンパ３１，３２，３３，３４，３５の開閉操作は、人為
的に行なうようにしても、自動的に行なうようにして
も、何れでもよい。

【００４０】ところで、一定の季節（例えば、冬期又は
夏期）の運転中においても、ごみ質の変化，気候変化等
により燃焼条件，空気加熱条件は或る程度変動するが、
かかる変動に対処して適正な運転状態を自動的に確保す
るために、以下のような装置４１，４７，５１が設けら
れている。

【００４１】すなわち、第１管路２１と第４管路２４と
の間には、燃焼用空気加熱器８を通過して焼却炉１に向
かう燃焼用空気たる燃焼用加熱空気２ａの温度を調整す
る温度調整装置４１が設けられている。この温度調整装
置４１は、図１に示す如く、第１管路２１と第４管路２
４との間を接続する連通管路４２と、連通管路４２に設
けた常閉型ダンパ４３と、第４管路２４における連通管
路接続箇所の下流側に設けた、常閉型ダンパ４３に連動
連結された常開型ダンパ４４と、第４管路２４における
連通管路接続箇所の上流側に設けた温度検出器４５と、
温度検出器４５からの信号により両ダンパ４３，４４を
開閉する制御器４６とで構成されていて、温度検出器４
５による検出温度が設定温度を超えたときにおいて、常
閉型ダンパ４３が開動され且つこれに連動して常開型ダ
ンパ４４が閉動させて、燃焼用空気２を連通管路４２か
ら第４管路２４へとバイパスさせることによって、燃焼
用加熱空気２ａの温度を所定の設定温度に調整，維持し
うるようになっている。

【００４２】また、焼却炉１と第４管路２４との間に
は、燃焼用加熱空気２ａの焼却炉１への供給量を調整す
る流量調整装置４７が設けられている。すなわち、この
流量調整装置４７は、図１に示す如く、第４管路２４に
設けた流量調整ダンパ４８と、焼却炉１における燃焼条
件（酸素濃度，圧力等）を検出する燃焼条件検出器４９
と、燃焼条件検出器４９からの信号により流量調整ダン
パ４８の開度を制御する制御器５０とで構成されてい
て、燃焼用加熱空気２ａの焼却炉１への供給量を燃焼条
件に応じて調整，制御するようになっている。

【００４３】また、排ガス路３と第６管路２６との間に
は、煙突６から放出される排ガスつまり混合ガス３ｄの
温度を調整する温度調整装置５１が設けられている。す
なわち、この温度調整装置５１は、図１に示す如く、第
４管路２４に設けた流量調整弁５２と、排ガス路３にお
ける混合器１１の下流側部分での混合ガス温度を検出す
る温度検出器５３と、温度検出器５３からの信号により
流量調整弁５２の開度を制御する制御器５４とで構成さ
れていて、温度検出器５３の検出温度に基づいて白煙防
止用送風機１５から第１又は第２白煙防止用空気供給路
１６，１７への送風量を制御することにより、煙突６か
ら放出される混合ガス３ｄの温度を適正範囲に調整する
ようになっている。なお、上記した装置４１，４７，５
１は、季節，空気加熱条件に応じて設定値を適宜に変更
しておくものであり、図４に示す従来装置においても設
けられているものであって、格別のものではない。

【００４４】本発明に係る空気加熱方法は、上記した構
成の空気加熱装置５を使用して、次のように実施され
る。

【００４５】夏期においては、第１及び第２開閉ダンパ
３１，３２を開操作させると共に第３〜第４開閉ダンパ
３３，３４，３５を閉操作させて、第１燃焼用空気供給
路１３及び第１白煙防止用空気供給路１６を使用できる
状態（図２における実線状態）とし、第２燃焼用空気供
給路１４及び第２白煙防止用空気供給路１７は使用し得
ない状態として、運転を行なう。

【００４６】すなわち、燃焼用空気２は、押込送風機１
２から第１管路２１を経て燃焼用空気加熱器８の第１熱
交換部分８ａに導入され、更に第１熱交換部分８ａを通
過して第２管路２２から第２熱交換部分８ｂに導入さ
れ、両熱交換部分８ａ，８ｂにおいて焼却炉１から排出
された排ガス３との熱交換により加熱された上、第２熱
交換部分８ｂから第３及び第４管路２３，２４を経て焼
却炉１に供給される。

【００４７】このとき、第１熱交換部分８ａの熱交換容
量Ｑ₅ （＝Ｑ₁ ）と第２熱交換部分８ｂの熱交換容量Ｑ
₆ （＝Ｑ₂ −Ｑ₁ ）との合計熱量がＱ₅ ＋Ｑ₆ ＝Ｑ₂ で
あり、燃焼用空気加熱器８が全体として夏期用燃焼用空
気加熱器として機能することから、燃焼用空気２は夏期
における燃焼条件に適した温度に加熱されることにな
る。したがって、焼却炉１には、その燃焼条件に適した
温度の燃焼用加熱空気２ａが供給され、適正なごみ焼却
が行われる。

【００４８】また、白煙防止用空気４は、白煙防止用送
風機１５から第６管路２６を経て白煙防止用空気加熱器
９に導入されて、燃焼用空気加熱器８を通過した一次与
熱排ガス３ａとの熱交換により加熱された上で、白煙防
止用空気加熱器９から第７管路２７を経て混合器１１に
供給される。一方、焼却炉１から排出された排ガス３
は、燃焼用空気加熱器８の両熱交換部分８ａ，８ｂにお
いて燃焼用空気２に与熱し、更に白煙防止用空気加熱器
９において白煙防止用空気４に与熱した上で、排ガス処
理装置１０に導入されて、所定の清浄化処理を施され
る。そして、排ガス処理装置１０を出た清浄排ガス３ｃ
は、混合器１１において白煙防止用加熱空気４ａと混合
された上で、煙突６から大気中に排出される。

【００４９】このとき、熱交換機能上、両空気加熱器
８，９が夏期用燃焼用空気加熱器と夏期用白煙防止用空
気加熱器との組み合わせからなるものと同等又はそれ以
上のものとなっているから、排ガス３は、両空気加熱器
８，９を通過する間に、燃焼用空気２及び白煙防止用空
気４との熱交換により所定の清浄化処理適正温度にまで
十分に冷却されることになる。したがって、白煙防止用
空気加熱器９を通過して排ガス処理装置１０に導入され
た二次与熱排ガス３ｂは、排ガス処理装置１０により適
正に清浄化処理されることになる。一方、白煙防止用空
気４は、白煙防止用空気加熱器９が、熱交換容量上、夏
期用白煙防止用空気加熱器と同等又はそれ以上のものと
されていることから、排ガス処理装置１０を通過した低
温の清浄排ガス３ｃをこれに混入させることによって大
気放出適正温度に昇温させるに十分な温度に加熱される
ことになる。したがって、混合器１１から煙突６に向か
う混合排ガス３ｄは、性状的にも温度的にも煙突６から
大気放出させるに何ら支障のないものである。なお、焼
却炉１に供給される燃焼用加熱空気２ａ及び煙突６から
大気放出される混合排ガス３ｄの温度，量は、各調整装
置４１，４７，５１によって調整される。勿論、各調整
装置４１，４７，５１における設定値は、夏期の空気加
熱条件に適したものに設定されている。

【００５０】また、冬期においては、第３〜第５開閉ダ
ンパ３３，３４，３５を開操作させると共に第１及び第
２開閉ダンパ３１，３２を閉操作させて、第２燃焼用空
気供給路１４及び第２白煙防止用空気供給路１７を使用
できる状態（図３における実線状態）とし、第１燃焼用
空気供給路１３は使用し得ない状態として、運転を行な
う。

【００５１】すなわち、燃焼用空気２は、押込送風機１
２から第１管路２１を経て燃焼用空気加熱器８の第１熱
交換部分８ａに導入され、焼却炉１から排出された排ガ
ス３との熱交換により加熱された上、夏期における如く
第２交換部分８ｂに導入されることなく、そのまま第１
熱交換部分８ａから第５管路２５及び第４管路２４を経
て焼却炉１に供給される。

【００５２】このとき、第１熱交換部分８ａは、熱交換
容量上、冬期用燃焼用空気加熱器に相当するもの（Ｑ₅
＝Ｑ₁ ）であることから、燃焼用空気２は冬期における
燃焼条件に適した温度に加熱されることになる。したが
って、焼却炉１には、その燃焼条件に適した温度の燃焼
用加熱空気２ａが供給され、適正なごみ焼却が行われ
る。

【００５３】また、白煙防止用空気４は、図３に示す如
く、白煙防止用送風機１５から第６管路２６を経て白煙
防止用空気加熱器９に導入されるもの（以下「第１白煙
防止用空気４ｂ」という）と第８管路２８を経て燃焼用
空気加熱器８の第２熱交換部分８ｂに導入されるもの
（以下「第２白煙防止用空気４ｃ」という）に分流され
る。そして、第１白煙防止用空気４ｂは、夏期における
と同様に、白煙防止用空気加熱器９において一次与熱排
ガス３ａと熱交換されて加熱された上、白煙防止用空気
加熱器９から第７管路２７を経て混合器１１に向かう
（以下、白煙防止用空気加熱器９で加熱された第１白煙
防止用空気を「第１白煙防止用加熱空気４ｄ」とい
う）。また、第２白煙防止用空気４ｃは、第２熱交換部
分８ｂを通過する間に排ガス３との熱交換により加熱さ
れた上、第２熱交換部分８ｂから第３管路２３の下流側
部分２３ａ及び第９管路２９を経て、第７管路２７にお
いて第１第１白煙防止用加熱空気４ｄと合流される（以
下、第２熱交換部分８ｂで加熱された第２白煙防止用空
気を「第２白煙防止用加熱空気４ｅ」という）。而し
て、第１及び第２白煙防止用加熱空気４ｄ，４ｅの合流
空気である白煙防止用加熱空気４ａは、第７管路２７か
ら混合器１１に供給されて、清浄排ガス３ｃに混合され
る。一方、焼却炉１から排出された排ガス３は、燃焼用
空気加熱器８において第１熱交換部分８ａを通過する燃
焼用空気２及び第２熱交換部分８ｂを通過する第２白煙
防止用空気４ｃに与熱し、更に白煙防止用空気加熱器９
において第１白煙防止用空気４ｂに与熱した上で、排ガ
ス処理装置１０に導入されて、所定の清浄化処理を施さ
れる。そして、排ガス処理装置１０を出た清浄排ガス３
ｃは、混合器１１において白煙防止用加熱空気４ａと混
合された上で、煙突６から大気中に排出される。

【００５４】このとき、熱交換機能上、燃焼用空気加熱
器８における排ガス・燃焼用空気の熱交換が冬期用燃焼
用空気加熱器に相当する第１熱交換部分８ａによって行
われ、排ガス・白煙防止用空気の熱交換を行う白煙防止
用空気加熱器９が冬期用白煙用空気加熱器より小容量の
ものであるから、冬期において本来必要とされる冬期用
燃焼用空気加熱器及び冬期用白煙防止用空気加熱器を使
用した場合に比して、排ガス３の空気との熱交換による
冷却率が低く、排ガス３を清浄化処理適正温度にまで冷
却し得ない。

【００５５】しかし、本発明の空気加熱方法にあって
は、上記したように、清浄化排ガス３ｃに混合させるに
必要な量の白煙防止用空気４のすべてを白煙防止用空気
加熱器９で排ガス（一次与熱排ガス）３ａと熱交換させ
るのではなく、その一部（第１白煙防止用空気）４ｂを
白煙防止用空気加熱器９で一次与熱排ガス３ａと熱交換
させ、残部（第１白煙防止用空気）４ｃを、燃焼用空気
加熱器８において燃焼用空気２の加熱に必要とされない
遊休部分（第２熱交換部分）８ｂにより、排ガス３と熱
交換させている。一方、両空気加熱器８，９の機能，構
成及びこれに導入される両空気２，４の温度等の条件が
略同一であり、第１及び第２熱交換部分８ａ，８ｂ並び
に白煙防止用空気加熱器９の熱交換容量Ｑ₅ ，Ｑ₆ ，Ｑ
₇ が夫々Ｑ ₅ ＝Ｑ₁ ，Ｑ₆ ＝Ｑ₂ −Ｑ₁ ，Ｑ₇ ＝Ｑ₃ −
（Ｑ₂ −Ｑ₁ ）とされていて、全体的な熱授受機能上、
熱交換容量Ｑ₁ の冬期用燃焼用空気加熱器及び熱交換容
量Ｑ ₃ の冬期用白煙防止用空気加熱器を使用した場合と
同等である。

【００５６】したがって、排ガス・燃焼用空気の熱交換
及び白煙防止用空気加熱器９による排ガス・白煙防止用
空気の熱交換によっては不足する排ガス冷却能力を、第
２熱交換部分８ｂによる排ガス・白煙防止用空気の熱交
換によって十分に補うことができ、冬期用燃焼用空気加
熱器及び冬期用白煙防止用空気加熱器を使用したときと
同等の空気加熱を行うことができる。すなわち、排ガス
処理装置１０には、これによる清浄化処理が適正に行わ
れうる温度（排ガス処理適正温度）にまで十分に冷却さ
れた二次与熱排ガス３ｂが供給されることになり、混合
器１１には、清浄化排ガス３ｃをこれに混入させること
により煙突腐食や白煙発生を生じない温度（大気放出適
正温度）にまで昇温させ得るに十分な温度，量の白煙防
止用加熱空気４ａ（第１及び第２白煙防止用加熱空気４
ｄ，４ｅの混合空気）が供給されることになるのであ
る。

【００５７】なお、焼却炉１に供給される燃焼用加熱空
気２ａ及び煙突６から大気放出される混合排ガス３ｄの
温度，量は、夏期におけると同様に、各調整装置４１，
４７，５１によって調整される。勿論、各調整装置４
１，４７，５１における設定値は、冬期の空気加熱条件
に適したものに設定されている。

【００５８】このように、本発明によれば、燃焼用空気
加熱器８として夏期用燃焼用空気加熱器を使用すること
は従来と同様であるが、冬期において燃焼用空気の加熱
上不要となる燃焼用空気加熱器部分（第２熱交換部分８
ｂ）を、従来のように遊休させることなく、排ガス・白
煙防止用空気の熱交換用として利用することによって、
その分だけ、冬期において必要熱交換容量が最大となる
白煙防止用空気加熱器を小容量化させることができるの
である。したがって、白煙防止用空気加熱器９の熱交換
容量Ｑ₇ を従来使用されていた冬期用白煙防止用空気加
熱器よりも小さくすることができ、四季を通して必要熱
交換容量が最大である夏期用燃焼用空気加熱器及び冬期
用白煙防止用空気加熱器を使用した場合に比して、設備
費及び設置スペースを大幅に低減することができる。ま
た、従来にあっては、各空気加熱器を、排ガスと燃焼用
空気又は白煙防止用空気との熱交換条件に応じて、独立
して各別に設計していため、冬期又は夏期の何れにおい
ても一方の空気加熱器の熱交換容量が必要熱交換容量を
上回るといった空気加熱効率上の無駄が生じる（燃焼用
空気加熱器として、冬期において排ガス・燃焼用空気の
熱交換に必要な容量以上の夏期用燃焼用空気加熱器が使
用されており、白煙防止用加熱器として、夏期において
排ガス・白防止用空気の熱交換に必要な容量以上の冬期
用白煙防止用空気加熱器が使用されている）が、本発明
によれば、このような無駄を可及的に排除することがで
きる。

【００５９】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範
囲において、適宜に改良，変更することができるもので
ある。

【００６０】すなわち、各空気加熱器８，９並びに排ガ
ス処理装置１０及び混合器１１の構成も任意であり、空
気加熱条件等に応じて適宜に構成される。

【００６１】また、本発明は、燃焼条件，空気加熱条件
が大きく異なることがあり、その一方の限度条件（例え
ば、上記した例における冬期の空気加熱条件に相当する
もの）と他方の限度条件（例えば、上記した例における
夏期の空気加熱条件に相当するもの）とで、燃焼用空気
加熱器の必要熱交換容量と白煙防止用空気加熱器の熱交
換容量とが大小正反対となる燃焼システムであることを
条件として、燃焼装置としてストーカ式以外のごみ焼却
炉を使用する場合は勿論、ボイラや各種工業炉等を使用
する場合にも、上記した同様に、好適に適用することが
できる。かかる場合においても、燃焼用空気加熱器８の
熱交換容量Ｑ₁ を排ガス・燃焼用空気の必要熱交換容量
のうち最大のものとし、第１熱交換部分８ａの熱交換容
量Ｑ₅ を排ガス・燃焼用空気の必要熱交換容量のうち最
小のものとしておくことはいうまでもない。また、白煙
防止用空気加熱器９の熱交換容量Ｑ₇ も、上記した例に
おけると同様に、排ガス・燃焼用空気の必要熱交換容量
が最小となる（排ガス・白煙防止用空気の必要熱交換容
量は最大となる）条件において、排ガス・白煙防止用空
気の熱交換上、白煙防止用空気加熱器９にのみでは賄い
切れない不足分を排ガス・燃焼用空気の熱交換を行う上
で遊休となる第２熱交換部分８ｂで補うことができるよ
うに、設計しておくことは勿論である。

【００６２】

【実施例】次に、本発明の実施例を、上記に説明し図１
〜図３に示した燃焼システムにおいて、ごみ焼却炉１と
して２４時間当たりのごみ焼却量が１２０トンである典
型的なストーカ式のものを使用して、季節によって発熱
量（湿り基準）が表４に示す変動する典型的なごみを焼
却させる場合、つまり燃焼条件，空気加熱条件並びに冬
期及び夏期における各必要熱交換容量ｑ₁ ，ｑ₂ ，
ｑ₃ ，ｑ₄ が冒頭で述べた典型例におけると同様となる
場合について、具体的数値を挙げて説明する。

【００６３】すなわち、この実施例では、各空気加熱器
８，９として、燃焼空気加熱器８全体の熱交換容量
Ｑ₂ 、第１及び第２熱交換部分８ａ，８ｂの熱交換容量
Ｑ₅ ，Ｑ ₆ 並びに白煙防止用空気加熱器９の熱交換容量
Ｑ₇ をＱ₂ ＝ｑ₂ ＝５９７７００ｋｃａｌ／ｈｒ，Ｑ₅
＝ｑ₁ ＝２１７２００ｋｃａｌ／ｈｒ，Ｑ₆ ＝ｑ₂ −ｑ
₁＝３８０５００ｋｃａｌ／ｈｒ，Ｑ₇ ＝ｑ₃ −（ｑ₂
−ｑ₁ ）＝１０２０６００ｋｃａｌ／ｈｒに設計したも
のを使用した。

【００６４】

【表５】

【００６５】そして、夏期においては、第１及び第２開
閉ダンパ３１，３２を開操作させると共に第３〜第４開
閉ダンパ３３，３４，３５を閉操作させて、排ガス３と
燃焼用空気２及び白煙防止用空気４との熱交換による空
気加熱を第１燃焼用空気供給路１３及び第１白煙防止用
空気供給路１６を使用して行った（図２実線参照）。ま
た、冬期においては、第３〜第５開閉ダンパ３３，３
４，３５を開操作させると共に第１及び第２開閉ダンパ
３１，３２を閉操作させて、上記空気加熱を、第２燃焼
用空気供給路１４及び第２白煙防止用空気供給路１７を
使用して行った（図３実線参照）。

【００６６】その結果は、表５〜表７に示す通りであ
り、夏期及び冬期の何れにおいても適正な空気加熱を行
うことができ、焼却炉１における燃焼及び排ガス処理装
置１０による排ガスの清浄化処理並びに煙突６からの排
ガス放出に伴う煙突腐食，白煙発生の防止を適正且つ効
果的に行うことが確認された。

【００６７】

【表６】

【００６８】

【表７】

【００６９】さらに、白煙防止用空気加熱器９として、
従来必要とされていた冬期用白煙防止用加熱器（熱交換
容量ｑ₃ ＝１４０１１００ｋｃａｌ／ｈｒ）に比して小
さな熱交換容量Ｑ₇ （＝１０２０６００ｋｃａｌ／ｈ
ｒ）のものを使用することができ、つまり熱交換容量を
Ｑ₇ ／ｑ₃ ×１００＝７３％にまで低減することがで
き、システムの設備，設置スペースを大幅に低減できる
ことが実証された。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明によれば、燃焼用空気加熱器の熱交換部を第
１熱交換部分と第２熱交換部分との分離構成して、第２
熱交換部分を排ガス・燃焼用空気の熱交換用のみならず
排ガス・白煙防止用空気の熱交換用としても使用できる
ようにしたから、排ガス・白煙防止用空気の熱交換を常
に白煙防止用空気加熱器のみで行うようにした場合に比
して、白煙防止用空気加熱器の熱交換容量を小さくする
ことができる。したがって、設備費及び設置スペースを
大幅に低減することができ、厳しい設置条件が要求され
る燃焼システムにあって、その実用的価値は極めて大き
い。例えば、ごみ焼却設備にあっては、近年、都市ごみ
の量が増加する一方、新設ごみ焼却炉の設置用地難や排
ガス，騒音等の環境公害防止対策等の確保等で設備費が
高騰するといった問題が指摘されているが、本発明によ
れば、かかる問題の解決に大きく貢献することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気加熱装置を備えた燃焼システ
ムの一例を示す系統図である。

【図２】夏期における運転状態を示す図１相当図であ
る。

【図３】冬期における運転状態を示す図１相当図であ
る。

【図４】従来技術を示す燃焼システムの系統図である。

【符号の説明】

１…ごみ焼却炉（燃焼装置）、２…燃焼用空気、２ａ…
燃焼用加熱空気（燃焼用空気加熱器を経た燃焼用空
気）、３…排ガス、３ａ…一次与熱排ガス（燃焼用空気
加熱器を経た排ガス）、３ｂ…二次与熱排ガス（白煙防
止用空気加熱器を経た排ガス）、３ｃ…清浄排ガス（排
ガス処理装置を経た排ガス）、３ｄ…混合排ガス（混合
器を経た排ガス）、４…白煙防止用空気、４ａ…白煙防
止用加熱空気（排ガスに混入される白煙防止用空気）、
４ｂ…第１白煙防止用加熱空気（燃焼用空気加熱器を経
た白煙防止用空気）、４ｃ…第２白煙防止用加熱空気
（燃焼用空気加熱器の第２熱交換部分を経た白煙防止用
空気）、５…空気加熱装置、６…煙突、７…排ガスの排
出路、８…燃焼用空気加熱器、８ａ…第１熱交換部分、
８ｂ…第２熱交換部分、９…白煙防止用空気加熱器、１
０…排ガス処理装置、１１…混合器、１２…押込送風
機、１３…第１燃焼用空気供給路、１４…第２燃焼用空
気供給路、１５…白煙防止用送風機、１６…第１白煙防
止用空気供給路、１７…第２白煙防止用空気供給路、１
８…空気供給路切り換え機構、２１…第１管路、２２…
第２管路、２３…第３管路、２４…第４管路、２５…第
５管路、２６…第６管路、２７…第７管路、２８…第８
管路、２９…第９管路、３１…第１開閉ダンパ、３２…
第２開閉ダンパ、３３…第３開閉ダンパ、３４…第４開
閉ダンパ、３５…第５開閉ダンパ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置から煙突に至る排ガスの排出路
   に、少なくとも、排ガスとの熱交換により燃焼用空気を
   加熱する燃焼用空気加熱器と、燃焼用空気加熱器を経過
   した排ガスとの熱交換により白煙防止用空気を加熱する
   白煙防止用空気加熱器と、両空気加熱器を経過した排ガ
   スを清浄化処理する排ガス処理装置と、排ガス処理装置
   を経過して煙突に向かう排ガスに白煙防止用空気加熱器
   により加熱された白煙防止用空気を混入させる混合器
   と、を配設してある燃焼システムにおいて、 燃焼用空気加熱器の熱交換部を第１熱交換部分と第２熱
   交換部分とに分離構成して、 必要に応じて、両熱交換部分を燃焼用空気の加熱手段と
   して使用する他、 第１熱交換部分のみを燃焼用空気の加熱手段として使用
   すると共に第２熱交換部分を白煙防止用空気の加熱手段
   として使用して、第２熱交換部分により加熱された白煙
   防止用空気を白煙防止用空気加熱器により加熱された白
   煙防止用空気と共に混合器に供給させるようにすること
   を特徴とする、燃焼システムにおける空気加熱方法。
2. 【請求項２】 燃焼装置から煙突に至る排ガスの排出路
   に、少なくとも、燃焼装置から排出された排ガスとの熱
   交換により燃焼装置に供給される燃焼用空気を加熱する
   燃焼用空気加熱器と、燃焼用空気加熱器を経過した排ガ
   スとの熱交換により白煙防止用空気を加熱する白煙防止
   用空気加熱器と、両空気加熱器を経過した排ガスを清浄
   化処理する排ガス処理装置と、排ガス処理装置を経過し
   て煙突に向かう排ガスに白煙防止用空気加熱器により加
   熱された白煙防止用空気を混入させる混合器と、を配設
   してある燃焼システムにおいて、 燃焼用空気加熱器の熱交換部を第１熱交換部分と第２熱
   交換部分とに分離構成すると共に、 両熱交換部分を経て燃焼装置に至る第１燃焼用空気供給
   路と両熱交換部分のうち第１熱交換部分のみを経て燃焼
   装置に至る第２燃焼用空気供給路と白煙防止用空気加熱
   器を経て混合器に至る第１白煙防止用空気供給路と白煙
   防止用空気加熱器及び第２熱交換部分を各別に経て混合
   器に至る第２白煙防止用空気供給路とを設けて、 供給管路切り換え機構により、燃焼用空気及び白煙防止
   用空気の燃焼装置及び混合器への供給を、第１燃焼用空
   気供給路及び第１白煙防止用空気供給路と第２燃焼用空
   気供給路及び第２白煙防止用空気供給路との何れか一方
   を使用して行なうように構成したことを特徴とする、燃
   焼システムにおける空気加熱装置。