JPS5860112A - ガス化燃焼式燃焼装置 - 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、主として廃棄物とくに有機質の固体廃棄物を
ガス化燃焼方式により処理するための、燃焼装置の改良
に関する。　本発明の装置は、石炭その他の固体燃料の
燃焼にも使用できることはもちろんであるが、以下、廃
棄物を燃焼する場合を中心に説明する。

廃木材、オガクズ、廃紙、廃タイヤ、ウェス、合成樹脂
スクラップ、あるいは鶏糞などの有機質の固体廃棄を焼
却処理する装置として、在来の機械式ストーカ−に代っ
て、ガス化燃焼式の燃焼炉が採用されつつある。　これ
は、廃棄物のガス化、つまり軟部分解による可燃性揮発
成分の発生と、発生ガスの燃焼とを別個に行なうことで
、ス２や未燃燐分の発生を避けようとする方式である。

ガス化燃焼の技術的な問題点は、ガス化室内に生成する
炭化物をいかにして完全に燃焼させ、灰分の量を最少限
にするかということと、炉床部にあって火炎にさらされ
る空気供給装置や灰出し機構の寿命を長くする対策とに
ある。

さきに出願人は、上記のガス化残留炭化物を、それまで
のように不完全燃焼のままガス化室からとり出さず、そ
こで完全に燃焼させることを意図し、ガス化室の炉床部
にペブル充填層のような空気分散層を設けておき、炉床
下方からの空気をこの層を通すことにより均一に分散さ
せ、炉内はぼ全面から供給すればこの意図が実現できる
ことを見出し、すでに提案した（％公昭５５−４４２８
２号）。　また、灰出し機構の上部に常に灰層が残存す
るようにして、灰出し機構を火炎や高熱から保護するこ
とを開示した（特公昭５５−４４２８３号）。

このガス化燃焼技術は種々の分野で歓迎され、多数の実
施をみることができた。　しかし一方で、省エネルギー
の要請にこたえて燃焼排熱をボイラや熱交換器による加
熱に利用しようとする場合には、長時間にわたり連続運
転できることが要望され、廃棄物の投入および炉内に蓄
積した灰の取り出しを燃焼に影響を与えることなくでき
るよう、改良が求められた。

本発明はこの要求にこたえて提案するものであって、ガ
ス化および炭化物の完全燃焼のための空気は、ペブル充
填層を用いず灰層内に直接吹き込んでも、それが各部分
で平等に行なわれ、かつ十分な高さの灰層を通過させる
ならば、均一に分散させ得るとの新たな知見にもとづい
ている。　灰出し機構は、上記のペブル充填層および火
格子が３不要になったことに呻い、空気供給装置の上方
でなく下方に、炉内にほとんど影響を与えない位置に設
けることが可能になった。

本発明のガス化燃焼式燃焼装置は、図面を参照して説明
すれば、第１図にみるとおり、廃棄物をガス化するガス
化室１、そこで発生したガスを燃焼させるガス燃焼室２
、および炉床部３から本質的に構成される。

ガス化室１は、その上部に廃棄物の投入シュート１１を
有するとともに、廃棄物のガス化開始時に着火させる補
助バーナー１２をそなえる。　上下二重のダンパー１３
１および１３２は、いうまでもなく、廃棄物の連続的投
入を可能にする。

ガス燃焼室２には、着火バーナー２１およびガス燃焼用
の二次空気供給手段であるプロア２２を設ける。

炉床部３は、空気供給管３１を、灰層３２内に埋没し、
灰層な通って空気が分散供給されるようにする。　空気
供給管３１の空気吹き出し口３１１は、横方向から下向
きの間の角度で、代表的には第３図に拡大して示すよう
に、斜め下向きに設ける。　こうすることにより、灰が
供給管内に侵入することが防がれ、かつ吹き出された空
気が十分な高さの灰層中を通過して上方へ向い、炉内の
全面に均一に分散子るのである。

空気供給管３１は、炉内各部になるべく平等に空気が分
・配されるように配置する。　ガス化室１が円筒形であ
る場合は、第２図に示すように、同心的に配置された１
本または２本以上（図では２本）のループ状がよい。　
別の態様として、中心から放射状に設けることも可能で
ある。　ガス化室が角筒形である場合は、櫛形の空気供
給管が適切であろう。

炉床部３の灰層り面３３は、図示したように適宜の傾斜
を与えて、灰を取り出すとき、゛蓄積した灰が灰取出し
部３４に向って滑落するようにはかることが推奨される
。　ガス化室が前述のように円筒形であれば、灰層り面
は逆円錐形に、また角筒形であれば逆角錐形がよい。　
灰取出し部３４には、プランジャー、スクリューコンベ
ア、あるいはローターバルブなどからえらんだ適当な灰
取出し手段（図示してない）を設けると−よい。

本発明の燃焼装置の使用に当っては、あちかじめ適量の
灰を炉床部３に入れて空気供給管を保護しておき、その
上に、投入シュート１１を通して廃棄物をガス化室１内
に入れ、灰層を通して空気を供給しつつ補助バーナー１
２を使って着火する。

廃棄物の自己燃焼熱でガス化が進めば、発生した可燃性
ガスをダクト４をへてガス燃焼室２へ導き、そこで前記
の着火バーナー２１および二次空気供給プロア２２を用
いて燃焼させる。　その燃焼熱は、所望によりボイラー
や熱交換器（ともに図示してない）によって回収できる
。

投入した廃棄物の軟部ガス化が一段落したならば、ガス
化室１に残った炭化物の燃焼に適した量の空気を供給し
つづけることにより、炭化物を完全に燃焼させ、灰分だ
けを残すことができる。

このとき発生する熱も、排ガスを前記のボイラーや熱交
換器を通すことにより回収利用できる。

もしその熱量が、ガス燃焼時の発熱にくらべて小さくて
不都合であるならば、着火バーナー２Ｊを大型のものに
し、またはそれと別の補助バーナーを用い、他の補助燃
料を燃すことにより、不足分を補うことができる。

炭化物の燃焼につれて灰分が残り、その量は廃棄物の組
成により大幅に変動するものの、完全燃焼のため最−少
限に止まるから、長時間運転の後も、灰の蓄積はあまり
問題にならない。　しかし過大になるとガス化室の容積
をせばめ、燃焼用空気の圧力損失を高めるから、灰を取
出す必要がある。

所望により前記したような手段のいずれかを用いて、間
欠的に、または連続的に灰を取り出す。

停止中はもちろん、運転中も灰の取り出しは可能である
。　なお、燃焼用空気の分散に必要であり、空気供給装
置を保護するのに十分な高さの灰層な確保するよう配慮
すべきこと、以上の説明から容易に理解されるであろう
。

本発明のガス化燃焼式燃焼装置は、前記したように、ペ
ブル層や火格子が不要になったから、構造が簡単である
ばかりでな（、灰の取出し機構を空気供給装置の下方に
設けることができ、連続操業に適している。　しかも、
この種の装置は通常若干の加圧状態で使用されており灰
の取出し口のシールが面倒であるが、本発明ではガス化
室と灰取出し部との間が厚い灰の層で充填されて℃・る
ので、このシール機構は簡単なものでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の燃焼装置の代表例を示す縦断面図で
ある。 第２図は、第１図Ａ−Ａ方向の断面図であって、炉床部
の灰層を除℃・て空気供給管の配置を示した図である。 第３図は、第１図Ｂ部分の拡大図であって、空気供給管
の吹き出し口の形状を示す図である。 １・・・・・・　ガス化室 ・　１１・・・・・・　廃棄物投入シュート１２・・・
・・・　補助バーナー １３］　、　１３２・・・・・・　ダンパー２・・・・
・・　ガス燃焼°室 ２１・・・・・・　着火バーナー ２２・・・・・・　二次空気供給ブロア３・・・・・・
炉床部 ３１・・・・・・　空気供給管　　３１１・・・・・・
　吹き出し口３２・・・・・・灰　層 ３４・・・・・・　灰取出し部 特許出願人　日揮株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１’）可燃物をガス化するガス化室、このガスを燃焼
   させるガス燃焼室２、および炉床部から本質的に構成さ
   れ、ガス化室はその上部に可燃物の投入′　シュートを
   有するとともに可燃物の着火のための補助バーナーをそ
   なえ、ガス燃焼室は着火バーナーおよび二次空気供給手
   段をそなえ、炉床部には横ないし下向きに吹き出し口を
   もった空気供給装置を灰層内に埋没し、灰層な通って空
   気が分散供給されるように設けたことを特徴とするガス
   化燃焼式燃焼装置。 （２）炉床部の灰溜り面が傾斜しており、灰とり出しに
   際し、蓄積した灰が灰取出し部に滑落するように構成し
   た特許請求の範囲第１項の燃焼装置。 （３）ガス化室が円筒形であり、炉床部の灰溜り面が逆
   円錐形をなし、空気供給装置が同心的に配置された１本
   または２本以上のループ状の管である特許請求の範囲第
   １項の燃焼装置。 （４）灰取出し部に、プランジャー、スクリューコンベ
   アおよびロータリーパルプかもえらんだ灰取出し手段を
   設けた特許請求の範囲第２項または第３項の燃焼装置。 （５）ガス燃焼室をガス化室と別個に設け、ボイラまた
   は熱交換器型加熱器のバーナーとして利用する特許請求
   の範囲第１項の燃焼装置。 （６）可燃物投入シュートに上下二重のダンパーを設け
   た特許請求の範囲第１項の燃焼装置。