JPH11351530A - 焼却炉システム - Google Patents

焼却炉システム

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JPH11351530A
JPH11351530A JP10181594A JP18159498A JPH11351530A JP H11351530 A JPH11351530 A JP H11351530A JP 10181594 A JP10181594 A JP 10181594A JP 18159498 A JP18159498 A JP 18159498A JP H11351530 A JPH11351530 A JP H11351530A
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JP
Japan
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incinerator
exhaust gas
slag
refuse
blower
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JP10181594A
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English (en)
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Goro Nakamura
五郎 中村
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ごみ焼却に要する燃焼を少なくできるととも
に、ごみ焼却後に生ずる燃滓を無公害のスラグにし、建
築用、土木用、機材等再利用を可能にすることを目的と
する。 【構成】 ごみを連続して完全燃焼させる焼却炉装置
と、燃焼ガスの温度を1300℃以上にし、焼却炉装置
から出る燃滓をスラグ化するスラグ炉と、スラグ炉から
出る高温の燃焼ガスを余熱利用等のため熱交換する熱交
換冷却室と、熱交換冷却室の排気ガスを吸引する送風機
と、送風機より送り出された排気ガスを焼却炉装置に戻
す排気リサイクル調整器とより構成してなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】奔発明は、ごみを完全に焼却し公
害を出さない焼却炉システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、大量のごみを取り扱うごみ焼却場
では図2に示されるように、投入ホッパー20に投入さ
れたごみは焼却炉21内へ送り込まれ焼却される。炉温
は通常800〜900℃付近になるよう調整される。大
量のごみを焼却させる焼却炉21では連続焼却式が用い
られるようになってきており、燃えた後に残る灰は燃滓
と呼ばれ水で消火され灰出しコンベア22で排出され
る。
【0003】一方燃焼ガス23は焼却炉21の内部の燃
焼室24を経てボイラー等からなる熱交換機冷却室25
により冷却された後、塩化水素・硫黄酸化物除去装置2
6、バグフィルター27を介して煙突28より放出され
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】焼却炉システムにあっ
ては、ごみのうちの燃料成分を燃やし小容積化した燃滓
を改めて廃棄することになるが、従来の焼却炉システム
における燃滓には自然環境の下で溶出のおそれのある重
金属が含まれるおそれがあり、どこにでも用いられる埋
立材としては不向であり、当然限定された投棄場所へ投
棄されることになり、後に新たな投棄場所の確保が必要
となってくる。
【0005】また、従来の焼却炉システムにあっては燃
焼ガス23を煙突28より大気中に放出することから、
バグフィルター27等を介してばいじん等を除去する装
置が必要となる。そのために燃焼ガス23を250〜3
00℃付近まで下げる必要がある。燃焼ガス23の温度
を低下させるためには、高温のガス中に水を噴射する水
噴射方式があり、安価ではあるが排ガス容量が増加する
ことと予熱利用が乏しいといった難点がある。またその
他に高温ガスと金属管内の水と熱交換するボイラ方式が
あり、発電を行う等利用されるが高価の割には充分な廃
熱利用がなされていなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】奔発明焼却炉システム
は、ごみを焼却した後に残る燃滓をスラグとして取り出
し重金属の溶出のおそれのない埋立材として資源化しよ
うとするものである。
【0007】即ち、ごみを連続して完全燃焼させる焼却
炉装置と、焼却炉装置より排出された燃焼ガスの熱を熱
交換する熱交換冷却室と、熱交換冷却室内の排気ガスを
吸引する送風機と、送風機より送り出された排気ガスを
焼却炉装置に戻す排気リサイクル調整器とよりなり、排
気ガスを焼却炉装置に供給し熱源として再利用するもの
である。
【0008】また、ごみを連続して完全燃焼させる焼却
炉装置と、焼却炉装置より排出された燃滓を連続してス
ラグ化する灰加熱管と、灰加熱管の外方より燃滓を15
00℃前後に加熱し、スラグ化するべく焼却炉装置より
廃出される燃焼ガスを酸素等の供給でさらに昇温するス
ラグ炉と、スラグ炉より排出された燃焼ガスの熱を発電
等余熱利用等のため熱交換する熱交換冷却室と、熱交換
冷却室内の排気ガスを吸引する送風機と、送風機より送
り出された排気ガスを焼却炉装置に酸素補給等調整して
戻す排気リサイクル調整器とよりなり、焼却炉装置より
排出される燃滓を溶融しスラグ化するものである。
【0009】また、焼却炉装置について、ごみを回転攪
拌しながら後方に搬送すると共に、回転により炎を横方
向に回転させ、且つ、内部の温度が1000℃を越えぬ
ようごみの燃焼温度を散水によって温度調整できる回転
焼却炉と、回転焼却炉と同軸一体に回転するバーナー
と、回転焼却炉内にごみを投入するべくホッパー、スク
リュー等からなるごみ投入装置とよりなるものである。
【0010】さらに排気リサイクル調整器より戻される
排気ガスが回転焼却炉に供給されるものである。
【0011】
【作用】焼却炉装置1は例えば回転焼却炉10、バーナ
ー11、ごみ投入装置12、スクリュー13等からなる
もので、ごみ投入ホッパー20に投入されたごみ5を9
00℃前後で完全燃焼するものである。
【0012】スラグ炉9は、内部に燃滓6を通す灰加熱
管7、内部温度を1500℃前後に向上するために必要
な酸素8を噴出させる酸素供給管14を有し、灰加熱管
7内を通ずる燃滓6を1500℃前後に焼成しスラグ化
するものである。スラグ化した燃滓6は水溶せず重金属
等の流出をなくすことができることから埋め立てても公
害の原因にはならない。なお、この際に必要があれば、
カロリーの低いごみ、例えば、紙、木材などを燃焼する
場合、1300°C前後に上げることが困難故その時は
灯油、重油等を供給する供給管を設けても良い。
【0013】熱交換冷却室2は、ごみ5の焼却後の高温
の余熱32を有効に利用しようとするもので、高圧蒸気
を発生させ予熱利用の暖冷房、蒸気タービン発電機によ
る発電等への転用を図るものである。
【0014】排気リサイクル調整器4は熱交換冷却室2
を通り、さらに送風機3で吸引された排気ガス23を焼
却炉装置1に供給しごみ5の熱源として再利用する。
【0015】
【実施例】図1は本発明焼却炉システムの実施例説明図
である。焼却炉装置1は一つの燃焼炉だけでプラスチッ
クやタイヤなどのゴム材を含めたごみ5を完全燃焼させ
る装置で、図1においては、回転焼却炉10、ロータリ
ーバーナー11ごみ投入装置12より構成されている。
炉内の温度は800℃より低くなると臭気成分の分解が
十分行われないなど未燃焼ガス排出の心配が出てくる。
一方、高ければ燃焼速度も速くはなるが、炉壁の損傷や
窒素酸化物の生成などの障害が出てくることから、通常
900℃前後で炉温を制御される。しかし、プラスチッ
クやゴム材などを燃焼すると炉内温度は1000℃を越
えてしまう。そこで炉内に散水して、温度調整を行う。
回転焼却炉10にあっては、散水パイプ15を炉内に設
け水を供給する。また、回転しないよう固定された炉の
場合には、上方から散水することも良いものである。
【0016】また回転焼却炉10の側面には、余熱利用
等のために設けられた熱交換冷却室2を通った排気ガス
23′がリサイクル使用されるべく供給される送風機3
を介した供給回路が設けられている。なお、図1に示さ
れるパーナー11は回転焼却炉10と同軸に回転させて
も支承はないものである。
【0017】他方、ごみ5の燃焼能率を向上させるため
炉内の空気を回転させて滞留時間を例えば2秒以上にと
ると不完全燃焼はなくなる。これは回転のない固定され
た焼却炉の場合も同様であり、空気吹き付けパイプ16
が回転焼却炉、固定された焼却炉内に設けられる。空気
吹き付けパイプ16には先のリサイクルされた燃焼ガス
23を通じることも良いものである。
【0018】回転焼却炉10にごみ5を送り込むごみ投
入装置12はごみ投入ホッパー20、ごみ投入ホッパー
20のごみ5を搬送するスクリュー13等からなり、回
転焼却炉10の側部よりごみ5を投入され、連続的にご
み5を焼却できるようになり、回転焼却炉10の他の側
部より燃滓6が排出される。
【0019】回転焼却炉10より排出された燃滓6はコ
ンベア22によってスラグ炉内を貫通する灰加熱管7の
下部に搬送される。スラグ炉9内には、灰加熱管7の他
にスラグ炉9内に酸素を送り込み炉内の温度を加熱上昇
する酸素供給管14が設けられており、回転焼却炉10
より排出された燃焼ガス23をスラグ炉9内に導入し昇
温する。1500℃前後の高温では、金属、ガラス、石
も全て溶融しスラグ17化する。灰加熱管7に送り込ま
れた燃滓6は1500℃に昇温しスラグ17となり、埋
立て用材へと利用される。
【0020】スラグ炉9内で昇温された燃焼ガス23は
余熱利用のため熱交換される熱交換冷却室2へと送り込
まれる。燃焼ガス23は熱交換冷却室2の上部より下部
へと通じた方が熱交換の効率は向上する。また、熱交換
冷却室2の排気ガス23′は送風機3を介して排気リサ
イクル調整器4へと吸引される。この吸引力により、回
転焼却炉10内は負圧となるよう調整される。
【0021】熱交換冷却室2において、冷却された排気
ガス23′を送風機3で吸引し排気リサイクル調整器4
に送り込まれ、排気リサイクル調整器4に送り込まれた
排気ガス23′は、ここで送風機3に吸引され燃焼に必
要な酸素と調合され、再び回転焼却炉内に送り込むと共
に、排気リサイクル調整器内4の余分な排気ガスは、循
環回路30より送風機3で排気リサイクル調整器4内を
循環するようにする。
【0022】また、図1に示すように、発電等の余熱利
用の熱交換冷却器24を燃焼ガス23の回路部に別途設
けても良い。この場合は、燃焼ガス23が最高温の状態
にあるので熱交換冷却器9及び熱交換冷却器24通過後
の排気ガス23′回路部に設けるより余熱利用の効率が
更に高い利点がある。
【0023】送風機3より排気リサイクル調整器4へ送
り込まれた排気ガス23′は再び回転焼却炉10へと送
られ循環する。
【0024】なお、図1中、31は冷却水注入口、32
は余熱(蒸気)排出口である。また、33は、ごみと共
に異物が混入し一時的に燃焼ガス23、排気ガス23′
圧が高まった時の作動する焼却炉装置1及び排気リサイ
クル調整器4に設けられた安全弁である。
【0025】
【発明の効果】以上説明のとうり、奔発明焼却炉システ
ムにあっては、焼却炉装置1で一次完全燃焼した熱源を
スラグ炉9に送り二次燃焼したことにより、灯油、重油
等の使用量を大幅減らす効果がある。
【0026】1500°C前後のスラグ炉9により燃滓
をスラグ化し、レンガやセラミック等に再利用すること
を可能にし、また、埋立材料として安全なものである。
また、排気リサイクル調整器4により排気ガス23′が
完全燃焼化され、焼却炉装置4そして1500°C前後
のスラグ炉9を何度も通過することにより完全無害とな
ると共に、CO2 を大幅に少なくなり地球温暖化に大き
く飛躍することができる。
【0027】また、燃焼後900℃より大幅に高い15
00℃前後の高温処理することからスラク内17にダイ
オキシンは残ず公害のない焼却が可能となる。
【0028】また、排気リサイクル調整器4により排気
ガス23′、媒塵が0となりバックフイルターや煙突が
必要としなくなり製作コストが大幅に削減が出来る経済
的な効果がある。
【0029】また、焼却炉装置1を回転型にすることに
よって、炎を横に回転させることによって、完全燃焼化
すると共に、燃焼効率を向上せしめることが出来る。ま
た排気ガス23′にあっても何回もリサイクル使用さ
れ、そのたびにダイオキシンの発生を押える900℃以
上の温度を超えることから、公害のない焼却が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明焼却炉システムの実施例説明図。
【図2】従来の焼却炉システム説明図。
【符号の説明】
1〜焼却炉装置 2〜熱交換冷却室 3〜送風機 4〜排気リサイクル調整器 5〜ごみ 6〜溶滓 7〜灰加熱管 8〜酸素 9〜スラグ炉 10〜回転焼却炉 11〜バーナー 12〜ごみ投入装置 13〜スクリュー 14〜酸素供給管 15〜散水パイプ 16〜空気吹き付けパイプ 17〜スラグ 20〜ごみ投入ホッパー 22〜コンベア 23〜燃焼ガス 23′〜排気ガス 29〜余熱利用熱交換冷却室 30〜排気ガス循環回路 31〜冷却水注入口 32〜余熱(蒸気)取出口 33〜安全弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大量のごみを焼却する焼却炉システムに
    おいて、ごみを連続して完全焼却させる焼却炉装置と、
    該焼却炉装置より排出された燃焼ガスの熱を予熱利用等
    のため熱交換する熱交換冷却室と、該熱交換冷却室内の
    排気ガスを吸収する送風機と、該送風機より送り出され
    た排気ガスを前記した焼却炉装置に流量調整等して戻す
    排気リサイクル調整器とより構成され、排気ガスを焼却
    炉装置に供給されるようにしたことを特徴とする焼却炉
    システム。
  2. 【請求項2】 大量のごみを焼却する焼却炉システムに
    おいて、ごみを連続して完全燃焼させる焼却炉装置と、
    該焼却炉装置より排出された燃滓を1500℃前後に加
    熱し、スラグ化するべく前記焼却炉装置より廃出される
    燃焼ガスを酸素等の供給でさらに昇温するスラグ炉と、
    該スラグ炉より排出された燃焼ガスの熱を発電等余熱利
    用のため熱交換する熱交換冷却室と、該熱交換冷却室内
    の排気ガスを吸引する送風機と、該送風機より送り出さ
    れた排気ガスを前記した焼却炉装置に流量調整等して戻
    す排気リサイクル調整器とより構成され、焼却炉装置よ
    り排出される燃滓を溶融しスラグ化することを特徴とす
    る焼却炉システム。
  3. 【請求項3】焼却炉装置が、ごみを回転攪拌しながら後
    方に搬送するとともに、回転により炎を横方向に回転さ
    せ、且つ、内部の温度が1000℃を越えぬよう散水に
    よって温度調整できる回転焼却炉と、該回転焼却炉と同
    軸一体に回転され回転焼却炉内のごみを燃焼するバーナ
    ーと、前記回転焼却炉内にごみを投入するべく、ごみ投
    入ホッパー、スクリュー等からなるごみ投入装置とより
    構成されたことを特徴とする請求項1、請求項2記載の
    焼却炉システム。
  4. 【請求項4】熱交換冷却室において、冷却された排気ガ
    スを送風機で吸引し排気ガスリサイクル調整器に送り込
    まれ、排気ガスリサイクル調整器に送り込まれた排気ガ
    スは、ここで送風機に吸引され燃焼に必要な酸素と調合
    され、再び回転焼却炉内に送り込むと共に、排気リサイ
    クル調整器内の余分な排気ガスは、循環回路により送風
    機で排気リサイクル調整器内を循環することを特徴とす
    る請求項1、請求項2および請求項3記載の焼却炉シス
    テム。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002364381A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 脱臭装置及び脱臭方法
CN108644781A (zh) * 2018-05-22 2018-10-12 江苏和顺环保有限公司 一种燃烧效率高且环保的焚烧炉及其实现方法
CN108826303A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 庞礴 一种预防控制烟气污染物的方法及生活垃圾焚烧系统
CN112628754A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 中广核研究院有限公司 废弃物气化熔融处理系统及废弃物气化熔融处理方法
CN113983465A (zh) * 2021-10-19 2022-01-28 河南科技大学 一种城市生活垃圾焚烧系统

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