JPS5925923B2 - 特に廃棄物焼却のための焼却炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、焼却炉、特に、廃棄物の焼却に適した焼却
炉に関するものである。

本発明による焼却炉の特徴を概説すれば、炉壁は少なく
とも火格子に近い所では内壁と外壁との二重構造になっ
ており、また、火格子の近傍の前記内壁から適当な間隔
をおかれたところに、炉の内壁を熱焼焔から保護するた
めの遮へい板を設けると共に内壁と外壁の間及び内壁と
前記遮へい板との間に空気が流通することのできるすき
まをそれぞれ設け、更に、内壁と遮へい板とにそれぞれ
空気の流通孔を設け、空気の二次流を炉壁内に導入する
ようにしである。

本発明は、このような連成とすることにより、構造が単
純且つ強固であシ、しかも、製作費が安価に済む焼却炉
を提供することができるものである。

従来技術の説明 従来の廃棄物焼却炉の炉壁は、はとんどの場合、炉床、
すなわち、焼却物が実際に焼却される火格子の附近にお
いてさえも、一体のレンガ積みから構成されている。

すなわち、添附図面の第１及び２図は、この種類の従来
の型の焼却炉を示すものであるが、これらのものにおい
ては、火格子Ｒ９Ｒ′の型式は異なるが、両方は共に、
炉壁５０゜５０’は、一体の耐火材料から構成されてい
る。

このような構成のものにおいては、炉壁５Ｇ、５０’の
内面の温度は非常に高くな〃、壁内面に接触した灰分は
溶融され、粗いスラグ堆積物ａ、ｂとなシ、炉壁５０，
５０’の火格子Ｒ，Ｒ’に近い所にたまシやすい。

特に、第２図の階段状火格子の場合には、中間壁５２に
もスラグ堆積物すが生ずる。

これらのスラグ堆積物ａ、ｂは、次第にかさを増し、炉
の燃焼効率を悪くする。

そこで、定期的にスラグ堆積物ａ、ｂを除去することが
必要となるが、そのためには、炉をいったん冷却する必
要があシ、シかも作業終了後、再び炉を最初から温めな
ければならないので能率は悪く、また、スラグの除去と
いう特別の手作業が必要となるので、それだけ時間の無
駄となる。

またスラグのそぎ取シ作業によって、炉壁が傷付けられ
ることがあシ、その修理に更に余計な時間や労力を必要
とすることとなる。

既に、このような焼却炉において、炉壁面を冷却するた
めに、例えば、特公昭４５−１２９１２号公報によって
公知となっているように、側壁構造物の内側の上に鋳鉄
製羽目から作られいてる羽口壁を設け、その背面には空
気供給源から空気を供給される垂直な空気空間を設ける
と共に羽口壁の壁には、その背面から空気を火室内に供
給するだめの溝を貫通してあけておき、空気空間からこ
の溝を貫いて火室内に空気を噴出させ、その際に生ずる
空気空間内の空気の流れによって羽口壁をその背面から
冷却し、このようにして炉壁面を冷却することが提案さ
れているが、このような炉壁構造によっても、炉壁内面
の温度を、その上におけるスラグ堆積物の形成を完全に
阻止することができる程度にまで十分に冷却することは
、不可能であることが見出されている。

発明の概要 そこで、この発明は、このような従来公知の焼却炉の欠
点を、火床に近い内壁面を、灰分の融点以下の温度に抑
え、内壁面上にスラグの生成することができないように
改良した、特に、廃棄物焼却のだめの焼却炉を得ること
を、その目的とするものである。

この目的を達成するために、本発明によると、少なくと
も炉内の火格子に近く且つ火床を囲む箇所に中空状のジ
ャケット層を設け、更に、そのような炉壁面から炉内に
向かって一定の間隔を置いたところに燃焼焔の遮へい板
を設けている。

炉壁内の中空層は、内壁面に設けた透孔を介して炉の内
壁と遮へい板との間の空間に連通し、また、遮へい板に
も透孔が設けられ、前記空間が炉内部に連通できるよう
にしている。

更に、適当な手段によって、前記炉壁内の中空層に空気
を送り、また、炉壁の透孔から内壁面と遮へい板との間
の空間を経て炉内に空気を供給し、炉内の燃焼を助ける
ようにしている。

炉壁内の中空層に供給された空気は、炉の内壁を冷却す
ると共に火格子や遮へい板に接近した各部分をも冷却す
ることとなる。

更に、空気は二次空気流となって燃焼そのものに寄与す
る。

特に、廃棄物の完全燃焼には大量の空気が必要となるの
で、このことは大きな利点となる。

本発明においては、通常の場合には、炉壁の火床に近い
箇所を冷却するだめの空気は、そのまま追加的に炉内に
送り込まれるが、場合によっては、燃焼のだめの二次空
気が冷却に必要な空気の量よりも少な（て良い場合には
、余剰分の空気は排気することができる。

実施例の説明 以下、本発明を、添附図面の第３〜９図に示すその３実
施例に基づいて詳細に説明する。

まず、第３図に示す装置（以下、「第−実施秒ｕという
）について述べると、焼却炉６０は、側壁３と同側壁に
囲まれた燃焼室２とから成立っている。

前述のように、本発明の特徴の一つとして、側壁３は、
二重構造になっており、二重壁の内部は中空層であり、
全体は基礎６２の上に造られた石又はレンガによるベー
ス１の上に組立てられている。

二重構造による側壁３は、上部に空気ダクト４ａを設け
た外壁部４と、この外壁部４とは独立してベース１の上
に設けられた内壁部５とから成立っている。

外壁４と、内壁５との間には中空空間１０が形成されて
いるが、内壁５の中空空間１０に面した壁面には、縦方
向に補強のための突条５ａが複数個設けられている。

内壁５と、外壁４とは、直接連結されていないので、そ
れぞれは、相互に自由に膨張又は収縮をすることが可能
となっている。

焼却炉６０には、火格子６４があシ、同火格子６４の炉
壁３に近い箇所には耐火性金属による遮へい板６が設け
られてお虱内壁５を燃焼室２の燃焼焔から保護している
。

この遮へい板６は、内壁５から適当な間隔を置かれ、こ
れによって、それらの間に中空空間９が形成されるよう
にしである。

また、遮へい板６の背後に当たる内壁５には、遮へい板
６に設けた透孔８（以下、「第二の透孔」という）と互
い違いになるように透孔７（以下、「第一の透孔」とい
う）が設けられる。

このようにして、第一の透孔群７によって中空空間９と
１０との間が、また、第二の透孔群８によって中空空間
９と燃焼室２との間がそれぞれ、連通されるようになっ
ている。

このような構成を有している第一実施例においては、炉
が運転されている間、中空空間１０には、適当な通気ダ
ク）４ａなどを介して空気が供給されるが、空気は、突
条５ａによって形成される導溝を通って下方に導かれ、
内壁５を冷却しながら熱を吸収する。

また、このようにして加熱された空気は、第一の透孔群
７を通って遮へい板６の背後の中空空間９の中に入力、
回連へい板６を背後から冷却し、更に、中空空間９から
第二の透孔群８を通り、燃焼室２の中に入り、廃棄物の
燃焼を助成する。

なお、第二の透孔８の大きさは、第一の透孔７を通る二
次空気の流れの速度の方が、より速くなるような寸法と
なっている。

しかしながら、はんの小さな穴から吹き出る空気流の速
度が問題とされているので、比較的に高い速度を得るこ
とができる。

ヶお８に、□４イイオ□エム、１よおい、□、各部材の
参照番号には、第３図に示された参照番号にダッシュを
付けて示されている。

この第二実施例においては、遮へい板６′は、炉の各側
壁に沿って設けられると共に階段状になっている人格子
６４１の各段６６．６８ごとにも設けられている。

また、第二実施例においては、火格子６４１の上方に突
出している炉壁部分に、多孔の遮へい板２６が連続的に
設けられている。

多段火格子６６４１の中間壁は、空気流通路３１と連通
した中空壁３０となっており、その炉内に面した側面に
透孔が設けられていると共にこの側面において前記遮へ
い板６１によって、燃焼焔から保護されている。

この場合にも、第一実施例の場合と同様に、遮へい板６
１の穴と、中間中空壁３０の穴とは、互い違いになって
いる。

火格子６４’は、このように階段状になっているので、
更に効率良く空気によシ冷却され、スラグの堆積はよシ
効果的に防止される。

空冷方式を採用した結果、炉床に面した遮へい板の表面
温度は、６００℃に抑えられるので、スラグの溶融や、
堆積の問題は避けられる。

他方、流入した二次空気の流れは、かなシの熱を吸収し
ているので、炉床の入口の温度は３００℃にまで上昇す
るようになる。

これは、本発明の一つの大きな利点である。

特に、炉壁を冷却するために燃焼を必要とする量以上の
空気が必要となった場合には、過剰の空気は、中空空間
１０を通過後、外部に排気されるようになっている。

この目的のために、第一実施例においては、調節自在な
ちょう形弁３３を持った排気管３２が設けられている。

通気ダク）４ａがら空気を供給する代わりに、例えば、
第３図中の参照番号３４の箇所から、中空空間１０の火
格子に近い部分へ空気を供給するようにしても良い。

第５，６及び７図は、炉壁３と、遮へい板６との関係を
拡大して示すものである。

炉３の内壁５には、円形の透孔１７が設けられ、板部材
１６が背面に設けたかぎ２０によって保持されているが
、この場合、内壁５との間に適当なすきま１９が設けら
れている。

かぎ２０の断面積は、円形の透孔１Ｔのそれに比べて小
さいので、炉壁３内部の中空空間１０の空気は、自由に
前記のすきま１９に流入することができる。

各板部材１６は、適当な間隔をあけて保持されているの
で、その間に空気流通路１８が形成される。

同空気流通路１８は前記円形の透孔１７とは互い違いに
なっている。

板部材１６と内壁５との間のすきま及び各板部材の間の
間隔は、補助スペーサ２１ａ、２１ｂによって、よシ確
実に保たれる。

遮へい板６を構成する板部材としては、前述のように、
比較的小さな板材を幾つか一平面状に並べる代わりに、
第８図に示すように、炉内の必要箇所全面を一枚の板で
覆うような大型の板２６によって形成しても良い。

この場合にも内壁５との間のすきま１９は、内壁５に設
けた透孔１７を介して炉壁内の中空空間１０と連通し、
更に、板部材２６に設けた空気流通孔２８を介して炉内
部に連通ずる。

また、二次空気の流れが空気流通孔２８から火格子に効
率良く当たるために、開放端を火格子の方に向けた屈折
管２８ａを各流通孔に取付けても良い。

第９図に示す第三実施例は、水平回転炉に適した構造と
なっている。

炉壁４３は、総体的に円形又は円筒状となっており、外
壁４４は、固定式であり、内壁４５は回転体であシ、こ
の回転炉においては、火格子は、回転する内壁４５の下
半分それ自体によって構成され、従って、火格子は連続
的に交換することとなるが、この火格子にも、第−及び
第二実施例の場合と同様に、スラグが堆積する。

この回転炉においても、内壁４５には、第−及び第二実
施例の場合同様に、補強のための突条４５ａが設けられ
ている。

更に、内壁４５には、透孔４Ｔがあシ、また、適当なす
きま４９を置いて設けられた円筒状の遮へい板４６によ
って燃焼焔から保護されている。

なお、この遮へい板４６には、透孔４８ｂが設けられて
いるが、との透孔４８ｂも前記実施例の場合と同様に、
回転内壁４５の透孔４７と互い違いとなっている。

また、内壁４５及び遮へい板４６の回転中、炉内の焼却
物の細片が透孔４８ｂからすきま４９の中に侵入するこ
とを防ぐために、内壁４５などの回転方向Ｘと反対方向
に開放端が向くように、透孔４８ｂには屈折管４８ａが
取付けられている。

この実施例の場合にも、遮へい板４６、透孔４８ｂ、す
きま４９、内壁４５、透孔４７などの作用によって、炉
壁の内面上におけるスラグ堆積物の形成は有効に阻止さ
れる。

前述のように、この発明による焼却炉は、構造が簡単で
あるので保全も容易となシ、また、二次空気の流れの予
熱効果によって、燃料費はそれだけ節約される。

更に、炉壁の内面の温度は、遮へい板、その透孔、遮へ
い板と間隔を置かれた内壁、その透孔などの存在によっ
て、灰分の溶融温度以下に保持されるので、スラグの堆
積は阻止され、たとえ、スラグの堆積があったものとし
ても、スラグ除去作業のひん度は、最少必要程度で済む
ので、炉の連続運転が可能となシ、シかも、炉内の燃焼
効率は最高度に維持されるので、不完全燃焼に伴う、い
わゆる二次公害の問題は回避され、従って、前記の、例
えば従来公知の特公昭４５−１２９１２号公報のものに
おける問題点を完全に解消させることができる。

以上、本発明をその３種類の実施例について述べたが、
本発明は、これらの実施例だけに限定されるものと解釈
してはならず、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形は元よシ可能なところである。

【図面の簡単な説明】

図面は、従来例及び本発明による焼却炉の実施例を示す
もので、第１及び２図は、２種類の従来例の縦断面図、
第３，４及び９図は、それぞれ、本発明の実施例であり
、第３及び４図は、それぞれ、その縦断面図、第９図は
横断面図を示し、また、第５〜８図は、遮へい板と内壁
との関係を示すだめの一部拡大縦断面図である。 １．１′・・・・・・ベース、２．２’・・・−・・炉
室、３゜３“・・・・−・側壁、４ａ、４ａ“−・−・
・空気ダクト、４゜４’ 、４４・・・・・・外壁、
５ａ、５ａ” 、４５ａ・・・・・・補強突条、５．
５’ 、４５−・・・・内壁、６．６’。 ４６・・・−・・遮へい板、７，８，４７・・・−・・
透孔、９゜１０・・・−・・中空空間、６０．６０’・
・・・・・焼却炉、６４．６４’・・・・・・火格子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉底の上方に水平に渡された火格子の少なくとも近
   傍の炉壁部分を内部に中空空間を残した外壁と内壁とか
   ら成る二重壁構造にすると共に前記内壁から炉内に向か
   って一定の間隔を置いて且つ前記火格子のほぼ縁辺に沿
   って耐火性物質から成るある高さの遮へい板を設け、更
   に、前記外壁と前記内壁との間の中空空間に空気を供給
   する手段を設けると共に前記内壁及び前記遮へい板にそ
   れぞれ透孔を設けることによ）前記空気が前記中空空間
   から炉内に流入できるようにしたことを特徴とする特に
   廃棄物焼却のだめの焼却炉。 ２ 炉底の上方に階段状に渡された火格子の少なくとも
   近傍で且つ階段状火格子の段部の背部を含めた炉壁部分
   を内部に中空空間を残した外壁と内壁とから成る二重構
   造にすると共に前記内壁から炉内に向かって一定の間隔
   を置いて且つ前記階段状火格子の縁辺に沿って耐火性物
   質から成るある高さの遮へい板を設け、更に、前記外壁
   と前記内壁との間及び前記階段状火格子の段部の前記中
   空空間に空気を供給する手段を設けると共に前記内壁及
   び前記遮へい板にそれぞれ透孔を設けることにより前記
   空気が前記中空空間から炉内に流入できるようにしたこ
   とを特徴とする特に廃棄物焼却のための焼却炉。 ３ 回転炉の炉底の上方に水平に渡された火格子の少な
   くとも近傍の炉壁部分を内部に中空空間を残した外壁と
   回転自在の内壁とから成る二重構造にすると共に前記内
   壁の内周面に沿って且つ一定の間隔をあけたところに耐
   火性物質から成る回転自在のある高さの遮へい板を設け
   、前記遮へい板には開放端が前記内壁の回転方向と反対
   の方向に突出した空気吹出管を複数個設け、更に、前記
   内壁と前記外壁との間の中空空間に空気を供給する手段
   を設けると共に前記内壁に透孔を設けることにより前記
   空気が前記中空空間から前記遮へい板の前記吹出管を通
   って炉内に流入できるようにしたことを特徴とする特に
   廃棄物焼却のだめの焼却炉。