JPS58153016A - 流動層式焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動層式焼却炉において被焼却物として主に萬
含水率の汚泥を焼却処理する装置に関する。更に具体的
には本発明は補助燃料を使用する流動層式焼却炉におい
て、安全かつ省エネルギー化された焼却処理装置を提供
するものである。

本発明においては、補助燃料として気体を使用した場合
とくに、前記の発明の効果は著しいので以下において、
気体燃料を使用した場合を説明するＯ 第１図は従来の流動ノ一式焼却炉（以下単に焼却炉と呼
ぶ）回りのシステムの説明図であり、第２図は同焼却炉
の昇温方法を示す図である。第１図において流動層１は
空気予熱器にて加熱された空気７を熱風炉５にて補助燃
料８を燃焼して史に昇温しで炉体下方より導入して、炉
体内部の流動媒体１Ａを流動することにより形成される
り流動ノー１の上部は燃焼室２を形成し、流動層の壁部
には助燃バーナー３が設けられ、燃焼室２の壁には点火
バーナー４が取付けられ、これらのバーナーにはそれぞ
れ補助燃料８燃焼用空気９が導入されている。本焼却炉
の昇温方法は第２図の如くまず時間Ｔ０　　にて燃風炉
を着火し、約２４時間後の時間Ｔ２　　において点火バ
ーナー４を着火する。点線１１は燃焼室温度を示し、曲
＃１２は流動層の温度を示している。点火バーナ−４忙
着火すれば燃焼室２内の温度１１は急上昇するが、流動
層１を形成している流動媒体１Ａへの吸熱が悪く、流動
層温度１２は上昇しにくい。約１２時間後の時間Ｔ３　
　において助燃バーナー３に着火すれば熱量は大さくな
るので全体に温度は上昇するが、流動媒体１人への吸熱
は良好でない。約６時間後のＴ４に、湿汚泥を投入始め
ると流動層温度１２は低下するが、燃焼室２内の温度１
１は補助燃料８の量が調節されているのではソ８００℃
に維持されている。

以上は従来法の焼却炉の運転法の概要であるが、従来の
焼却炉においては炉内の最高部の温度は８００℃である
が、高含水率汚泥の焼却時には流動層部温度は５００°
Ｃ〜６００℃付近まで下り、該温度は補助燃料の着火温
度より低いため、助燃バーナー３から吐き出す補助燃料
は流動層１内を未然のま＼通過上昇し、燃焼室２に至っ
て点火バーナー４の火炎によって着火され燃焼する。助
燃バーナー３より吐出する補助燃料は流動層から燃焼室
に至る状態が流動層の突沸現象に伴って助絖的となるた
め、炉内では小爆発現象をくり返しながら燃焼し、大規
模爆発の危険性を伴うと共に炉内圧力が不安定であり、
燃却炉の運転はしにくい状態である。

本焼却炉は燃料の大半を流動層で燃焼した方が排ガス温
度は低くなｐ１炉内での熱効率が良いが、上記の如く流
動層の上部で燃焼して燃焼熱の多くが流動層で吸熱され
ないときは流動層温度は低く排ガス温度は高くなり、炉
外に多くの熱が排出されるので炉の熱効率は低い。更に
燃焼熱の大半が流動層に吸熱されないため、流動層部分
の蓄熱、炉内温度安定材としての効果が薄れ、炉内温度
が変動し易く、本焼却炉は安定燃焼し難い状態であった
。

以上に加えて従来の方式では運転開始当初の炉内温度は
爆発の危険をさけるために前記の如く第２図に示す昇温
方法がとられてきたため、汚泥の供給までは長時間と多
くの燃料を必要としていた。

前記の爆発の危険を防止する対策として、点火バーナー
４の燃焼熱量を助燃バーナー３に比べて極端に大きくす
るか、助燃バーナー３をなくする方式も使われたが、こ
の場合流動層への吸熱の悪い面は解決されず、熱効率は
低く、炉の昇温にも長時間を必要とし、昇温用燃ｊ＃＋
を多く必要とした。

上記の問題を解決するため第３図に示す如く、助燃バー
ナー３を炉外で燃焼して熱風を流動層部へ送入する方法
も従来考えられたが、この方法はバーナ一部から供給す
る熱風量を少くして温度を高くすると熱風の流動層部へ
の吐き出し口部で流動媒体又は汚泥が溶融してクリンカ
ーが発生し連続運転に支障を起し、逆に熱風量を多くし
て温度を低くすると流動層の流動状態が不安定となる欠
点を有し、実施されることはなかった。

本発明は前記の如き爆発等の危険を防止し、熱効率が置
くかつ安定した炉内の温度と燃焼状態を得ることのでき
る流動ノー設備を提供するものである。

以下第４図及び第５図により本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明による焼却炉用補助燃料燃焼装置を示し
ており、第５図は本発明による助燃バーナー３の構造例
を示している。１４は炎監視装置、１５はメインバーナ
ー、１６は保炎バーナー、１７は点火装置である。即ち
本発明は第５１！！ｉＪに示すバーナーを第４図の如く
流動層内に設けることにより、補助燃料吐き出し日付近
に火柚が冨に形成され、補助燃料は流動層内で燃焼し７
燃焼熱の多くは流動媒体に吸収され熱効率の高い安定燃
焼が得られる０保炎バーナーの燃焼量は一定とし、該保
炎バーナー以外の補助燃料の吐き出し量は炉内温度調節
の為に制御される。

人権を常時保持すれば、安全であるが、点火装置の寿命
が短くなり、点火装置に使用する電力量も多くなる。こ
のことを防ぐために保炎バーナーと炎監視装置を設け、
炎検出時は点火装置を停止することができる。尚、炎監
視装置がない場合でも、流動層温度か補助燃料の着火温
匿を上廻るときは点火装ｍを停止してもよい。

欺−１は各釉補助燃料の不焼却炉における各柚燃料にお
いて空気比１．６付近での着火温度を示す。

表−１補助燃料の着火温度 これらの燃料の内ＬＮＧの着火温度は特に高く、高水分
率の汚泥を焼却する場合流動ノ一温度は着火温度よりも
低くなる傾向が強く常に助燃バーナーの点火装置を作動
させないと小爆発をくり返すことが起る０本発明の如く
、点火バーナーを併設する方法を使って燃焼室内に火災
を形成しておけば、流動層温度が約４００　’０以上に
おいて、点火装置を停止しても燃焼室内の火炎が助燃バ
ーナーの保炎バーナーに火移りし、該保炎バーナ一部の
火種が保持されるという実施例の結果を利用したのが本
発明の特徴である０従って本発明において、点火バーナ
ーを併設する方法を踏襲すれは４００　’Ｃ≦流動層温
度Ｓ補助燃料着火温度の温度状態の時に本発明の有効性
により点火装置を停止できる。

また点火バーナーの燃焼量が大きいと、該点火バーナー
の燃焼熱の多くは流動媒体に吸収されず、炉外へ排出さ
れるので熱効率が低下するが、逆に小さすき′ると助燃
バーナーへの火移りの効果が充分でなくなるので、各種
のテストを行った結果、助燃バーナーの燃焼量の５分の
１≧点火バーナー燃焼熱量≧５０．０００　Ｋｃａｔ／
Ｈとすることがよいことが分った。

第６図は本発明を使用した昇温方法を示している。第６
図においてＴ１は熱風炉の点火、Ｔ５は点火バーナー、
助燃バーナーの着火時を示し、Ｔ６で点火装置を停止し
、Ｔ、で汚泥の投入をすることができる。なお、Ｔ１よ
りＴ５までは２４時間で従来の方法と変りないが、Ｔ５
からＴ６は約１時間、Ｔ６からＴ７までは約２時間で従
来より極端に短時間であり省エネルギーである。

不発明の方法によれば、第２図に示した従来法に比べて
、短時間で運転開始当初の炉の昇温を行うことができ、
昇温用の補助燃料の節約することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の焼却炉回りのシステムの運転方法の
説明図、第２図は同じ従来法の昇温方法を示す図であり
、第３図は従来法の一例の研明図、第４図は本発明の焼
却炉回りのシステムの運転方法の説明図、第５図は本発
明で使用される助燃バーナーの栴造祝明図、第６図は本
発明を使用した昇温方法の説明図である。 １・・・流動層、２・・・燃焼室、３・・・助燃バーナ
ー、４・・・点火バーナー、５，１３・・・熱風炉、７
　、９・・・空気、８・・・補助燃料、１０・・・排ガ
ス、１１・・・燃焼室温度、１２・・・流動ノ一温度、
１４・・・炎監視装置、１５・・・メインバーナー、１
６・・・保炎バーナー、１７・・・点火装置。 代理人　浅　村　　　晧 外４名 牙１図 第２図 第３図 第４図 牙５図 オ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　炉内に流動媒体の流動層を形成し、被焼却物
   を燃焼させる流動層式焼却炉において、前記流動層内に
   補助燃料を吐き出す助燃バーナーを設け、該助燃バーナ
   ーの補助燃料吐き出し部に点火装置と保炎バーナーを設
   けたことを特徴とする流動層式焼却炉。 （２、特許請求の範囲第１項記載の焼却炉において、前
   記助燃バーナーの補助燃料吐き出し部に炎検出装置を設
   けたことを特徴とする流動層式焼却炉。 （３）流動層部の壁に助燃バーナーを設けるとともに、
   流動層の非流動時の高さよりも上部の位置に点火装置と
   炎検出装置を具備した点火バーナーを設け、該点火バー
   ナーの燃焼熱量を助燃バーナーの最大燃焼熱量の５分の
   １以下でかつ５万Ｋ　ｃ　ａＬ／Ｈ以上としたことを特
   徴とする流動層式焼却炉。