JPS60191119A - 放射性廃棄物の焼却方法および焼却炉 - Google Patents

放射性廃棄物の焼却方法および焼却炉

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JPS60191119A
JPS60191119A JP4667084A JP4667084A JPS60191119A JP S60191119 A JPS60191119 A JP S60191119A JP 4667084 A JP4667084 A JP 4667084A JP 4667084 A JP4667084 A JP 4667084A JP S60191119 A JPS60191119 A JP S60191119A
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JP
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combustion chamber
primary
primary combustion
cyclone flow
secondary combustion
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Masahiro Hozumi
穂積 正浩
Yoshinobu Takaoku
芳伸 高奥
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/32Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/18Radioactive materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

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】 この発明は、サイクロン浮遊・燃焼方式の放射性廃棄物
の焼却方法および焼却炉に関し、特に燃焼効率の向上を
図ることの出来る放射19′廃果物の焼却方法および焼
却炉に関する。
近年の原子力産業の発達に伴い、例えば原子力発電F9
iからの放射汚染j発蛾物の捨て場FJ’rの確保か大
きな社会問題となってきており、既に低レベル放射性汚
染廃棄物の上i4は、恒久的な捨て場所全飽和させ始め
ている。
このような低レベル放身」性汚染物質の廃兵に伴う問題
点を解決するために、従来、焼却によって廃棄物の体積
を減少させる方法が実施されており、その焼却の為の様
々な方式の焼却炉が案出されている。
第1図に示すものは、このような従来の低レベル放射性
汚染也1勿質の焼却炉の一例を示すものであって、ザイ
クロン浮遊燃焼方式によって廃呆物の焼却全行うもので
あり、角型焼却炉本体1の第1燃焼室2において、−次
空気人口3からの燃焼空気の1貝出、仙助燃料取入口4
からの燃ネ゛Iの噴出および二次箪気入口5からの燃か
“L空気の噴出によってサイクロン流を形成し、バーナ
ー火災によって廃棄物案内?肖6から導入された被焼却
物の昇温−乾燥−(蒸発)−着火上行い、第2燃焼室7
以降を通過する際によ?いて燃焼が完了するようになっ
ている。そして被焼却物の燃焼効率を・上げ、完全な燃
焼がイ」われるようにするために、炉内に隔壁8を設り
て、燃焼ガスの通過距b11□を処畏し、実質的な炉内
滞留時間を増やすとともに、燃焼混合物が第1燃焼室2
から隔壁8に沿つで下降し、火格子9上においで方向か
急に転換される際、燃焼混合物中の未燃焼のし1体廃棄
物が火格子9上に降ろされ、ここで完全燃焼され、その
後再びサイクロン流に噴き上げられて、第3−Q3%焼
室10を通過して炉内からワ1.出うるようになつ−C
いた。
しかし上記のような従来の焼却炉においては、長い燃焼
ガス通路を形成しなければならず、炉体の犬型化奮必枳
とするとともに、サイクロン流の制御が難しく、一旦火
格子9上に落下した未燃焼の固体廃棄物が、燃焼さノ1
.た後も旨く噴き上げられて排出されないという欠点全
イjしていた。
この発明は上記従来のザイクロン浮遊燃焼方式の放射性
廃兵物焼却炉における問題点を)t・F決するために為
されたものであうで、制圧強度を増強させるため炉の設
絹什様を角型から元型に変更するとともに、短い燃焼ガ
ス通路において被焼却物の実質的な滞溜時1!Ij ”
tr増大させるとともに、サイクロン流の制御を11っ
て低レベル放射性汚染ル≦乗物の焼却における高い燃焼
効率を得ることの出来る放射性1発来物の焼却方法およ
び焼却炉を提供することを目的とするものである。
以下この発明を、図面に示す実施例に基づいて説明全行
う。
第2図において、水平断面が円形の炉体11内には、上
部に第1次燃焼室12、下部に第2次燃焼室13か形成
され、さらに炉体11の下部から余1め上方外(ill
に向って延び、第2次燃焼室13と連通される第3次燃
焼室14が形成されている。従って第1次燃焼室12か
も第2次燃焼室13に至る経路は鉛直下向きであるのに
対し、第2次燃焼室13から第3次燃焼室14に至る経
路は鉛直方向に対して斜め上方向きとなる。壕だ炉体1
1の第2次燃焼室13下部には、火格子15が設置され
ている。
炉体11の上端には、鉛直下向きに被焼却物投入口16
が設置され、第1次燃焼室12内に被焼却物を投入する
ことが出来るようになっている。この被焼却物投入口1
6のうち16aは固体被焼却物投入用、16bはスラリ
ー又は液体状被焼却物投入用の投入口である。さらに第
1次燃焼室12の側壁部には、同一水平面内において第
1次燃焼室12内に開口する2個の第1次燃焼空気人口
17と補助燃料パーナエ8とが配設されている。これら
第1次燃焼空気人口17および補助燃料バーナ18は、
それぞれ鉛直方向に対して45°の角度で下向きに傾斜
されているとともに、第3図で示すように、炉体11の
第1次燃焼室の上部壁の水平断面の円周接線方向に設置
されている。
第1次燃焼室12の下端側壁部には、4個の第2次燃焼
空気人口19が水平向きに等間隔で配設され、同一水平
′thi円において第1次燃焼室12内に開口されてお
り、さらに空気の噴出方向が、第4図に示すように、炉
体11の水平断面の接線方向と平行となるように、かつ
第1次燃焼空気人口17から噴出される空気の接線方向
成分と同−向きとなるように形成されている。
さらに第2次燃焼室12の上端側壁部には、4個の第3
次燃焼空気人口20が、水平向きに等間隔で配設され、
同一水平面内において第2次燃焼室13内に開口されて
おり、さらに空気の噴出方向が、第5図に示すように、
第2次燃焼空気人口19からの空気の噴出方向と逆方向
となるように形成されている。
上記各第1次、第2次、第1次燃焼空気入口17.19
.20は、それぞれ図示しない押込ファンに接続されて
、所定カフの空気が噴出されるようになっている。
次に上記放射性廃棄物焼却炉内における溌粱物の燃焼方
法を、第3ないし6図のフロー・ξターンを参照しつつ
各燃焼空気入口からの噴出空気の作用とともに説明して
ゆく。
被焼却物投入口16からは、スラリー状又は砕断様によ
って砕断された固体廃乗物が空送空気とともに鉛直下向
きに第1次燃焼室12内に噴出されて、それぞれ水平方
向に対して下向きに1頃斜して噴出される補助燃料バー
ナ18からのバーナ空気および第1次燃焼空気人口17
からの第1次燃焼空気によって形成され、水平方向に対
して鋭く傾余1するサイクロン流に乗って、第1次燃焼
室12下部に移送でれる。
第1次燃焼室12上部で形成されたサイクロン流は、第
1次燃焼室12下部において、第2次燃焼空気人口19
からサイクロン流の接線方向成分と同一方向に、かつ水
平方向に噴出される第2次燃焼空気によって、水平方向
に対してほぼ45°の傾斜角度を有するサイクロン流と
なり、第2次燃焼室13内に移動する。
第2次燃焼室12上部において、サイクロン流は、サイ
クロン流の接線方向nk分と反対方向に、かつ水平方向
に噴出される第3次燃焼空気人口20からの第3次燃焼
空気(す・マースジエツト)によって、第6図に示すよ
うに、水平方向に対する傾斜角度が急激に変えられて、
水平方向に対して約600〜70°の傾斜角度ヲ不する
サイクロン流Aとなる。
上記のようなサイクロン流を形成する各燃焼空気入口か
らの空気量の投入比率は、全燃焼竿気景に対して、第1
次燃焼空気鰍が30〜70%(平均50%)、第1次燃
焼空気t1が15〜35係(平均25%)、第3次燃焼
空気蓋か15〜35%(平均25%)であり、炉の形状
、容′j14等により決定される。例えば実施例として
は、被焼却物投入口16において3 [Nm3/ mi
 n ]、補助燃刺バーナ18において8 [Nm’/
min 〕、第1次燃焼空気人口17において4 [:
 Nm3/rni n 〕、第2次および第3次燃焼空
気入口19.20においてそれぞれ2 (Nm3/ m
in ’:I とすることが掲げられる。
第2次燃焼室13内における一す°イクロン流人(第6
図)は、この第2次燃焼室13下部において、その全流
量の約70係が火格子15とぶつかり、残りがサイクロ
ン流Bとなって第3次燃焼室14内に吸い込1れる。従
って、火格子15上に洛された被か1ξ却物は、完全燃
焼し重匍。
がi! くなると、火格子15にぶつかって上昇するサ
イクロン汐1j Aによって巻き上けられ、第3次燃焼
室14へ吸い込1れるサイクロン流Bに来って排出され
る。
ここで上記焼却炉における燃焼状態を、第3次燃焼空気
人口20からの第3次燃焼空気(リバースジェット)が
無い状態での燃焼状態と比較すると、す・々−スジエツ
トが作動しない場合には、第1次燃焼室12の出口にお
いて水平方向と約45°の傾斜角度なイ〕するサイクロ
ン流は、そのまま第2次燃焼室13内に入り、下部にゆ
くに従ってその角匹は次第に鮫やかとなる。そして第2
次燃焼室13の下部においてサイクロン流は、火格子1
5上で旋回する流れと第3次燃焼室14に入る流れとに
分かれる。このそれぞれの流れの流量割@は、はトfi
:、1対10割合である。ここで火格子15上で旋回す
る流れは、旋回流速が減速され、はとんどその上昇流速
を失っているため、一旦火格子15上に落下した被か・
ε動物は、その壕1火格子15」二に堆積されてしまう
度合か大きい。さらにサイクロン流の全流量のうち約半
分が@接第3次燃焼室14内に入り排出されてし甘うの
で、このサイクロン流に乗って被焼却物が不完全燃焼の
−1ま1n接第3次燃焼室14に入り、排出されてしま
う度合が大きくなる。
従って、この発明に係る燃焼炉は、上記リバースジェッ
トを治しない燃焼炉と比較した場合、第3次燃焼空気(
リバースジェット)の作用によって、水平方向に対して
鋭い傾斜角度を有することとなったサイクロン流A(第
6図)により、被わ゛ム動物が第2次燃焼室13内にお
いて比較的長時間部首することとなり、被焼却物の完全
燃焼が増進され、また第2次燃焼室13の下部において
、火格子15とぶつかる流ふi−が第3次燃焼室14に
直接入る流示よりも多いために、被焼却物のうち面接8
1!3次燃焼室14に流出する割合が比較的少なく、大
部分か火格子15上に落下されて、ここで完全燃焼され
、その後サイクロン流人の上昇流によって巻き上けら第
1て損出されることとなるので、非常K 、74い燃焼
効率をイ(Jることか出来る。
第8および9図は、この発明の他の実施例を示すもので
あって、前記実施例において第3次燃焼空気入口20を
設りる代りに、第2次燃焼室13内にバッフル板21を
設置することによって、前記第3次燃焼空気(リバ−ス
ジェット)が作用した場合と同様の燃焼効率の向上を図
らんとするものである。
バッフル板21は、第2次燃焼室13の第3次燃焼室1
4との接わ′C部よりも上方位8′1.において、その
板面が第2次燃焼室13および第3次燃焼室14の中心
軸線を含む平面と同一平面となるように、炉内壁に固定
して取り伺けられている。
第1次燃焼室から入ってきた水平方向と約45°をなす
サイクロン流Cの主流ハ1.Sツフル板2]で2分され
た第2次燃焼室13の片側だけしか通らず、ここを急激
な角度で螺旋を描いて通過して、第8−で示すように、
第2次燃焼室13の下部において、水平方向に対して大
きな傾斜角度を肩するサイクロン流りとなる。
このように上記実施例においても、第2次燃焼室13下
部において形成されるサイクロン流りによって、前記実
施例の場合と同様に、高い燃焼効率を得ることが出来る
ものである。
以上のように、この発明によれば、焼却炉の第2次燃焼
室の下部において、被焼却物を巻き込んだサイクロン流
が、水平面に対して鋭い傾斜角を有することとなるので
、被焼却物の焼却炉内における滞留喝間が従来のものと
比較して長くなり、完全燃焼が増進されるとともに、火
格子上への未燃焼の被焼却物の堆積および完全燃焼した
後のサイクロン流の上昇流による巻き上げか促進され、
高い燃焼効率を得ることが出来るという優れた効果を有
するものでおる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の放射性廃棄物焼却炉含水す概略側断面図
、第2図はこの発明による飢却炉の一実施例を示す細断
n′O図、第3図は第2図の■−■線における検断面図
、第4図は第2図の1■−■線におけるイル4断面図、
第5図は第2図の■−■線における4黄li、lr面図
、第6図は同実施例の第2次燃焼室および第3次燃焼室
におけるサイクロン流のフローパターンを示す説明図、
第7図はこの発明の他の実施例を示す説明図、第8図は
第7図のnX−11X線における断面図であるう11・
・・炉体 12・・・第1次燃焼室13・・・第2次燃
焼室14・・・第3次燃焼室15・・・火格子 16・
・・被焼却物投入[117・・・第2次燃焼空気入口 18・・・補助撚料バーナ 1′9・・・第2次燃焼空気入口 20・・・第3次燃焼空気入口 21・・・バッフル板 A、B、C,D・・・サイクロン流 特許出願人 住友重機械工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 円筒状第1次燃焼室と、該第1次燃焼室の下方に
    直列に配置され、かつ、底部に火格子を具えている円筒
    状第2次燃焼室と、この第2次燃焼室の下部から斜め外
    方上側に向って延びるように配置された円筒状第3次燃
    焼室とを有する低レベル放射性廃棄物焼却炉において、
    前記第1次燃焼室内で、この第1次燃焼室の頂部から下
    向に被焼却物を投棄して、第1次燃焼室の上部壁に設け
    られた燃料バーナにより燃焼空気とともに被焼却物を燃
    焼するとともに、前記燃焼空気は第1次燃焼室内では、
    その上部壁に設けられた第1次燃焼空気入口から燃焼空
    気を吹込み水平面に対して傾斜したサイクロン流を形成
    し、第1次燃焼室の下部壁に設けられた第2次燃焼空気
    入口から、燃焼空気を吹込み前記サイクロン流の傾きを
    所定の傾斜角度に調整してから第2次燃焼室内へ導き、
    第2次燃焼室内では、第2次燃焼室の上部に設けられた
    サイクロン流変更手段によりサイクロン流の傾斜を増大
    させて下方へ導くことを特徴とする低レベル放射性廃棄
    物の焼却方法。 2、 円筒状第1次燃焼室と、該第1次燃焼室の下方に
    直列に配M4され、かつ、底部に火格子を具えている円
    筒状第2次燃焼室と、この第2次燃焼室の下部から斜め
    外方上側に向つで延びるように配置された円匍状第3次
    燃焼室とを有する低レベル放射性廃棄物焼却炉において
    、前記第1次燃焼室の上部側壁に、水平面に対して傾斜
    して旋回するサイクロン流を形成するような方向に、そ
    れぞれ空気を噴出するように設けられた燃料バーナおよ
    び第1次燃焼空気入口と、第1次燃焼室の下部側壁に、
    前記サイクロン流の水平方向の旋回成分と同一方向に空
    気を噴出するように設けられた第2次燃焼空気入口と、
    第2次燃焼室の上部側)廣に、前記サイクロン流の水平
    方向の旋回成分と逆向きに、かつ該サイクロン流の水平
    面に対する傾斜角度を増大させる方向に空気を噴出する
    ように設けられた第3次燃焼空気入口とを具えているこ
    とを特徴とする放射性1発莱物1焼却炉。 3、 内地状第1次燃焼室と、該第1次燃焼室の下方に
    直列に配置され、かつ、底部に火格子を具えている円筒
    状第2次燃焼室と、この第2次燃焼室の下部から斜め外
    方上側に向って延びるように配置された円筒状第3次燃
    焼室とを有する低レベル放射性廃兵物焼却炉において、
    前記第1次燃焼室の上部側壁に、水平1fjiに対して
    傾斜して旋10]するサイクロン流を形成するような方
    向に、それぞれ空気を噴出するように設けられた燃料バ
    ーナおよび第1次燃焼空気入口と、第1次燃焼室の1部
    側壁に、前記サイクロン流の水平方向の旋回成分と同一
    方向に空気を噴出するように設けられた第2次燃焼空気
    入口と、第2次燃焼室の第3次燃焼室との接続位(f’
    j)よりも上方の内壁に、板面の延長が第2次燃焼室お
    よび第3次燃焼室を二分するような方向に、両f+Ii
    lδ15ヲ固定された縦向きの・々ツフル板とを共えて
    いること全特徴とする放射性廃棄物焼却炉。
JP4667084A 1984-03-12 1984-03-12 放射性廃棄物の焼却方法および焼却炉 Granted JPS60191119A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433412A (en) * 1987-07-27 1989-02-03 Kobe Steel Ltd Processing method for combustion of low quality fuel or the like
JPH0250014A (ja) * 1988-08-11 1990-02-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd 液体廃棄物同時焼却可能な常時助燃式焼却炉

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