JPH11148629A - 固定床炉式ゴミ焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、燃焼を細かくコントロール
して良好な燃焼状態を得ることができる新規な固定床炉
式ゴミ焼却炉の提供。 【解決手段】 固定床炉式の一次炉１に二次炉２を併設
すると共に、この一次炉１内を複数の燃焼ゾーンＡに分
けて一次炉１内の燃焼を各燃焼ゾーンＡ毎に行うことで
燃焼量を制御すると共に、一次炉１内で発生した燃焼排
ガス中の未燃分を二次炉２で完全燃焼させる。これによ
って、燃焼排ガスや焼却灰中の煤塵やダイオキシンなど
の有害物質の発生量を大幅に抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物等を良
好に焼却処分するための固定床炉式ゴミ焼却炉に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
工場や建設現場等から出される産業廃棄物は年々増加の
一途を辿り、処分場の不足、処理費用の高騰化、環境破
壊等の様々な問題を引き起こしている。そのため、これ
ら産業廃棄物のうち廃木材やプラスチックなどの可燃性
ゴミは、可能な限り、現場付近に設置された焼却炉で焼
却処分されている。

【０００３】しかしながら、現状の産業廃棄物用焼却炉
の殆どは小型の固定床炉であり、その燃焼方法も、単に
可燃性ゴミを投入し、バーナーなどで点火して一気に燃
焼させるものである。そのため、可燃性ゴミの性状など
によっては、必ずしも良好な燃焼状態が得られず、多量
の煤塵やダイオキシンなどの有害物質を発生するおそれ
がある。

【０００４】すなわち、産業廃棄物中の可燃性ゴミには
性状の異なるものが雑多に混入しているため、燃焼を可
燃性ゴミの燃焼度に応じて細かくコントロールしない
と、不完全燃焼による環境破壊や炉の損傷等といった焼
却処分による二次的な問題を引き起こすおそれがある。

【０００５】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、燃
焼を細かくコントロールして良好な燃焼状態を得ること
ができる新規な固定床炉式ゴミ焼却炉を提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、固定床炉式の一次炉に、投入されたゴミを
複数の燃焼ゾーンに分けて多段に燃焼させるべく空気吐
出ノズルと燃焼用バーナーとを一定の間隔を隔てて複数
配列し、この一次炉に、上端が開口した隔壁を介して二
次炉を連設すると共に、その二次炉に一次炉側から流れ
る燃焼排ガス中の未燃分を燃焼させる後燃焼用バーナと
空気吐出ノズルとを備え、かつ一次炉と二次炉とを結ぶ
流路に、一次炉からの燃焼排ガスの温度を計測して上記
一次炉側の各空気吐出ノズルに流す燃焼空気の供給を制
御する温度コントローラを備えたものである。

【０００７】すなわち、固定床炉式の一次炉に、空気吐
出ノズルと燃焼用バーナーとを一定の間隔を隔てて複数
配列すると共にその燃焼排ガスの温度を検出して燃焼空
気の供給を制御する温度コントローラを設けたため、一
次炉内の可燃性ゴミを複数の燃焼ゾーンに分けて燃焼ゾ
ーン毎に燃焼を行うことができる。従って、可燃性ゴミ
の性状や量に拘わらず、各燃焼ゾーンに供給する空気量
を制御することで一次炉内の燃焼量を調節することがで
きるため、燃焼に伴う燃焼温度や燃焼排ガスの発生量を
任意に制御することができる。また、この一次炉に二次
炉を併設することで、一次炉側で発生した燃焼廃ガス中
の未燃分を二次炉側で完全燃焼させることができるた
め、煤塵やダイオキシンなどの有害物質の少ないクリー
ンな燃焼排ガスを得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【０００９】図１及び図２は本発明に係る固定床炉式ゴ
ミ焼却炉の実施の一形態を示したものである。

【００１０】図示するように、この固定床炉式ゴミ焼却
炉は、廃木材やプラスチックなどの可燃性ゴミの主燃焼
を行う一次炉１と、この一次炉で発生した燃焼排ガスを
流しながら燃焼排ガス中の未燃分を完全燃焼させる二次
炉２と、二次炉２で完全燃焼した燃焼排ガスを大気中に
放出する煙突部３とから主に構成されている。

【００１１】この一次炉１は、図２に示すように耐火煉
瓦などの断熱材を矩体状に組み合わせたものであり、そ
の天井部には可燃性ゴミを投入する投入口５が形成され
ている。

【００１２】また、図１に示すように、この一次炉１の
両側部には、燃焼空気吐出ノズル６が複数、設けられて
おり、外部に設けられたブロアー７から燃焼空気供給ラ
イン８を介して燃焼用の空気を一次炉１内に多段に吐出
するようになっている。すなわち、本実施の形態では、
燃焼空気吐出ノズル６が一次炉１の両側部に、それぞれ
４つずつ、合計８ヶ設置されており、一次炉１内を４つ
の燃焼ゾーンＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に区画してそれぞ
れ両側から燃焼空気を吐出できるようになっている。ま
た、これら８つの燃焼空気吐出ノズル６，６，６，６，
６，６，６，６には空気の吐出量を調節するためのダン
パーMV1,MV2,MV3,MV4,MV5,MV6,MV7,MV8がそれぞれ設置
されており、後述する温度コントローラ９によって個々
にコントロールされるようになっている。さらに、図３
に示すように、これら各燃焼空気吐出ノズル６のノズル
先端部６ａは斜め下方に傾斜しており、炉内で発生した
溶融金属などの逆流による閉塞が未然に防止されるよう
になっている。

【００１３】また、この一次炉１の側部には、着火用バ
ーナーＢ１，Ｂ２，Ｂ３が炉の前後と中央部に設けられ
ており、外部に設けられた燃料タンク１１内の燃料を燃
料供給ライン１２を介して各着火用バーナＢ１，Ｂ２，
Ｂ３に供給できるようになっている。尚、この燃料供給
ライン１２には燃料供給ポンプ１３と制御弁１４，１
４，１４が設けられており、上記ダンパー等と同様に、
温度コントローラー９によって運転が制御されるように
なっている。

【００１４】また、図２に示すように、この一次炉１と
二次炉２との間には、上端部側が開口した隔壁１５が設
けられており、一次炉１と二次炉２とを区画すると共
に、一次炉側で燃焼排ガスをその上端部から二次炉２側
に流すようになっている。すなわち、煙突部３は二次炉
２の底部側に接続されており、図中破線に示すように、
一次炉１側で発生した燃焼排ガスは隔壁１５を越流した
後、二次炉２内を下降流で流れ、その底部側から連通路
１６を通過して煙突部３側に流れるようになっている。

【００１５】次に、二次炉２の天井部には、二次炉２内
に燃焼空気を吐出する燃焼空気吐出ノズル１７と、二次
炉２内に燃焼炎を噴き出す後燃焼用バーナー１８がそれ
ぞれ１ヶずつ設けられており、一次炉１側から流れてく
る燃焼排ガス中の未燃分を完全燃焼させて煙突部３側に
送るようになっている。また、この燃焼空気吐出ノズル
１７と後燃焼用バーナーＢ４とに供給される燃焼空気及
び燃料は、上述した燃焼空気供給ライン８及び燃料供給
ライン１２を流れる燃焼空気及び燃料の一部が利用され
るようになっている。さらに、この燃焼空気吐出ノズル
１７にも、燃焼空気の供給量を調節するためのダンパMV
9 が設けられており、他のダンパと同様、温度コントロ
ーラ９によってコントロールされるようになっている。

【００１６】また、二次炉２の燃焼排ガス入口付近に
は、熱電対などの高温排ガス用温度計１８が設けられて
おり、常時二次炉２側へ流れる燃焼排ガスの温度を計測
して温度コントローラ９側へ入力するようになってい
る。

【００１７】また、この温度コントローラ９は、燃焼方
法をプログラミングしたマイコンなどを組み込んだ制御
装置であり、一次炉１側で発生した燃焼排ガスの温度に
よって燃焼空気供給ライン８の各ダンパーMV及び燃料供
給ライン１２の燃料制御弁１４等をコントロールして一
次炉１内の燃焼を効率的に制御するようになっている。

【００１８】次に、このような構成をした本発明の固定
床炉式ゴミ焼却炉の燃焼方法の実施の一形態を説明す
る。尚、図１中１９，２０はそれぞれ一次炉１及び二次
炉２側で発生した燃焼灰を取り出すための灰取出し口で
ある。

【００１９】先ず、図２に示すように、投入口５から一
次炉１内に可燃性ゴミを投入した後、図１に示すように
二次炉２側に位置する燃焼ゾーンＡ１の両側のダンパー
MV4,MV8 を開いて、その吐出ノズル６，６から燃焼空気
を燃焼ゾーンＡ１側に供給すると共に、バーナーＢ３に
よって燃焼ゾーンＡ１の可燃性ゴミに点火し、これを燃
焼させる。この燃焼によって生じた燃焼排ガスは図２に
示すように、隔壁１５を通過して二次炉２側へ流れ、こ
こで燃焼空気吐出ノズル１７から吐出される燃焼空気と
後燃焼用バーナーＢ４によって含まれている未燃分が完
全燃焼された後、連通路１６を介して煙突部３から大気
中に放出される。従って、煤煙やダイオキシンの集合で
ある未燃分がそのまま燃焼排ガスと共に大気中に放出さ
れることがなくなり、大気汚染などを効果的に防止する
ことができる。

【００２０】次に、この燃焼ゾーンＡ１の燃焼が略終了
したならば、温度コントローラ９がこれに隣接する燃焼
ゾーンＡ２側に燃焼空気を供給して燃焼ゾーンＡ２に位
置する可燃性ゴミに着火してこれを燃焼を開始させる。
すなわち、二次炉２側へ流れる燃焼排ガスは常時二次炉
２の入口付近に設けられた高温排ガス用温度計１８で計
測されているため、燃焼ゾーンＡ１側の可燃性ゴミが燃
え尽きる頃になると、二次炉２側へ流れる燃焼排ガスの
温度が下がるため、これを高温排ガス用温度計１８によ
って検出することで燃焼ゾーンＡ１側の燃焼が終了した
と判断し、燃焼ゾーンＡ２側に位置するダンパMV3,MV7
を開いて燃焼ゾーンＡ２側の吐出ノズル６，６から燃焼
空気を吐出する。これによって燃焼が燃焼ゾーンＡ１か
ら燃焼ゾーンＡ２に移り、一次炉１内の燃焼量を変化さ
せることなく燃焼を続行することができる。尚、一次炉
１内の燃焼温度はダンパーMVによって燃焼空気の供給量
を調節することで最適な範囲に制御することができる。
そして、この燃焼ゾーンＡ２の燃焼が終了したならば、
順次同様にダンパーMVを開いて燃焼ゾーンＡ３、燃焼ゾ
ーンＡ４の燃焼を続けて行い、その後、燃焼ゾーンＡ４
の燃焼が終了する頃に、全てのダンパーMV1,MV2,MV3,MV
4,MV5,MV6,MV7,MV8 を開くと共に、全てのバーナーＢ
１，Ｂ２，Ｂ３もＯＮして、全力で一次炉１内の未燃分
を燃焼させることになる。これによって一定の燃焼量で
燃焼を行うことが可能となり、一次炉１内の燃焼を精度
良く制御することが可能となり、燃焼温度が高くなりす
ぎる等による炉の損傷などを効果的に回避することがで
きる。

【００２１】このように本発明は、一次炉内のゴミを一
気に燃焼させるのではなく、一次炉１内を複数の燃焼ゾ
ーンＡ１，Ａ２，…に分けて、各燃焼ゾーンＡ１，Ａ
２，…毎に順次多段的に連続させて燃焼させるようにし
たことから、性状の異なる大量の可燃性ゴミであっても
常に一定の燃焼量を保ちながら焼却処分することができ
る。しかも、この一次炉１に後燃焼を行う二次炉２を併
設して一次炉１側で発生する燃焼排ガス中の未燃分を完
全燃焼させるようにしたことから、排出される燃焼排ガ
ス等に含まれる煤煙やダイオキシン等の有害物質の量を
大幅に低減することが可能となる。

【００２２】尚、本実施の形態では、便宜上一次炉１内
を４つの燃焼ゾーンに分け、それぞれに空気吐出ノズル
を設けた場合で説明したが、これら燃焼ゾーンや吐出ノ
ズル等の数は本実施の形態で限定されるものでなく、一
次炉１の広さや可燃性ゴミの種類等に応じて適宜増減さ
せて良いことは勿論である。また、この煙突部に、脱
硫、脱硝手段などの排ガス処理装置を併設して、さらに
燃焼排ガスの浄化を行うようにしても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、可燃性ゴ
ミの投入量や性状に拘わらず、常に良好な燃焼を行うこ
とができるため、燃焼排ガス及び燃焼灰中の煤塵やダイ
オキシンの量を著しく低減することができる等といった
優れた効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固定床炉式ゴミ焼却炉の実施の一
形態を示す構成図である。

【図２】本発明に係る固定床炉式ゴミ焼却炉の実施の一
形態を示す概略縦断面図である。

【図３】本発明に係る燃焼空気吐出ノズルのノズル先端
部の形状を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 一次炉 ２ 二次炉 ３ 煙突部 ６ 一次炉側空気吐出ノズル ７ ブロアー ８ 燃焼空気供給ライン ９ 温度コントローラ 11 燃料タンク 12 二次炉側空気吐出ノズル 15 隔壁 18 高温ガス用温度計 Ａ 燃焼ゾーン Ｂ バーナー MV ダンパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定床炉式の一次炉に、投入されたゴミ
   を複数の燃焼ゾーンに分けて多段に燃焼させるべく空気
   吐出ノズルと燃焼用バーナーとを一定の間隔を隔てて複
   数配列し、この一次炉に、上端が開口した隔壁を介して
   二次炉を連設すると共に、その二次炉に一次炉側から流
   れる燃焼排ガス中の未燃分を燃焼させる後燃焼用バーナ
   と空気吐出ノズルとを備え、かつ一次炉と二次炉とを結
   ぶ流路に、一次炉からの燃焼排ガスの温度を計測して上
   記一次炉側の空気吐出ノズルに流す燃焼空気の供給を制
   御する温度コントローラを備えたことを特徴とする固定
   床炉式ゴミ焼却炉。