JPS6021625Y2 - ガス燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば廃タイヤ等の石油合成物の廃棄物を第
１段階で熱分解して分解ガスを炉内で発生し、第２段階
で分解ガスを炉外で完全燃焼させる構造の廃棄物処理装
置に使用して好適なガス燃焼装置に関する。

一般にガス燃焼装置は、ガスと空気との混合状況が完全
燃焼するか否かの岐路となる。

通常のガス燃焼装置はガス量が一定に制御されているの
で、空気供給量もほぼ一定に制御することで足りるが、
廃棄物処理炉で発生する分解ガスの流出量は処理炉内で
ガス発生状況が刻々変化するため、そのガスを燃料とす
るガス燃焼装置の空気供給量の制御は難しく、複雑な制
御方式を採用しなければ正常な燃焼状態を保つことが難
しい。

本考案はかかる点に鑑み、廃棄物処理炉又は刻刻変動す
るガス供給源から送給されてくるガス燃料を完全燃焼さ
せ、かつ特別な制御手段を設けることなく空気等の混合
率を充分に高めることができるガス燃焼装置を提案する
ことを主たる目的とする。

以下本考案の一実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は廃棄物処理装置の一例を示す路線的断面図であ
る。

１は分解ガス発生炉、２は炉内に積層された廃棄物（タ
イヤ）、３は分解ガス流出口、４は流出口３に取付けた
燃焼筒、５は燃焼筒４で完全燃焼された熱により例えば
水を温水に変える熱交換器を夫々示す。

炉１は、炉内で燃焼させると高温になり、耐火壁の寿命
が短くなるので、例えば合皮ゴムの熱分解可能な温度以
上に上がるのを防ぐため、ブロワ６の送風量が調整され
ている。

炉内の廃棄物は熱分解温度に達すると分解ガスを多量に
発生する。

尚、炉１の上部には炉内圧力の調整のため安全弁７が設
けられている。

分解ガスは、流出口３から燃焼筒４に供給される。

燃焼筒４は、外筒１１内筒１２等により構成され、外内
筒１１，１２の遊端で完全燃焼させ、その燃焼ガスによ
り熱交換器５で熱交換される。

具体的には第２図に示す如く、流出口３に固定した第１
外筒１１ａ１第１外筒１１ａに取外し可能に接続した１
次燃焼室を形成する第２外筒１１ｂ１外筒１１への分解
ガス流出量を制御し、かつ残余分解ガス加熱室を形成す
る内筒１２で構成される。

第１外筒１１ａに嵌合される内筒１２の流出口３側には
、１広次燃焼室１０へのガス量を一定にするため一定の
孔１３ａが穿設された流量制御板１３が設けられる。

炉１の燃焼状態によってその分解ガス流出量が変動し、
多量に発生すると外筒１１内の流速が大きくなり、よっ
て後述する種火を消火せしめる虞れがあるため、一次燃
焼室１０内の流速を一定にする必要があるのである。

内筒１２を取外し可能に構成したのは、流出口３付近に
は炭素成分が付着するので定期的に清掃する必要がある
からである。

１５は種火装置を示し、これは第２外筒１１ｂで構成さ
れる一次燃焼室１０の側方に設けた種火用点火プラグ１
６と、プロパンガス供給口１７と、空気供給口１８とで
構成される。

種火装置１５は、炉１内で必要な分解ガスが流入しない
ときでも常に種火の点火が可能にしておくため、第３図
に示す如く、ガス管路１９からガスが供給され、供給口
１７に導入され、一次混合室２０及び二次混合室２１て
空気と混合される。

空気供給口１８は同じく一次混合室２０とに導かれてい
る。

一次混合室２０と二次混合室２１との間には隔壁２３が
設けられ、隔壁２３には小さな混合ガス流出用孔２３ａ
が穿設される。

孔２３ａの径は、一次燃焼室１０内のガス圧と混合ガス
圧と勘案して決することになるが、一次燃焼室１０に続
いて形成された二次混合室２１内の圧力が高くなったと
き二次混合室２１で燃焼していた炎が一次混合室２０に
逆流しない大きさとする。

一次混合室２０に炎が逆流すると、種火用ガスと空気と
が充分に混合せず不完全な混合状態となり、失火の虞れ
があるからである。

２４は種火確認用覗き孔を示し、この位置は二次混合室
２１での燃焼状態を確認するため隔壁２３の孔２３ａの
位置と一致せしめている。

尚、第１図中、２５は種火ガス供給ボンベ、２６はその
管路、２７は空気供給ブロワ、２８はその管路を示して
いる。

第２図において、種火装置１５と第２外筒１１ｂの接続
端との間には一次燃焼用空気を供給する空気供給口３１
が第２外筒１１ｂに固着され、分解ガスの流出方向に一
致する空気流出孔３１ａが複数穿設される。

３２はブレンドガス供給口を示す。

一次燃焼室１０内では、分解ガスと空気供給口３１から
の空気の混合によって燃焼し、内筒１２を流通する分解
ガスの温度を上げて次段の二次燃焼をし易くする作用を
する。

そのため、所要の温度に達しないとき、ブレンドガス供
給口３２から生ガスを送給して一定の燃焼状態を維持す
る必要がある。

二次燃焼は外筒・内筒１１，１２の遊端側で行われる。

二次燃焼は、主として内筒１２内を送給された分解ガス
と、第２外筒１１ｂの道端側に設けた二次燃焼用空気供
給口３３から流出する空気とで行われる。

内筒１２からの分解ガスは一次燃焼における熱によって
相当加熱されており、二次燃焼時に多量の分解ガスが内
筒１２から供給される。

一方、二次燃焼用空気は供給口３３から導かれるが、混
合前に空気を加熱するため外筒１１に環状に設けた空気
溜め室４１に貯わえられ、空気溜め室４１から二次燃焼
室４０に送られる。

４２は供給ノズルを示し、これは第４図に示す如く、周
上４箇所に設けられ、二次燃焼用空気が二次燃焼室４０
内を螺施状に噴出するように角度が定められ、かつ第２
図に示す如く、二次燃焼室４０の中心に向って噴出する
ように設けられる。

供給ノズル４２の孔径及び数は燃焼容量により適宜選択
される。

供給ノズル４２の周囲及び二次燃焼室４０の周囲は燃焼
室４０を保温するため耐火物４３で覆われている。

種火点火時から本燃焼（二次燃焼室４０での完全燃焼）
までの過渡時間をできるだけ短縮するためには、内筒１
２から供給されてくる分解ガスの完全燃焼を促進する必
要がある。

分解ガスの完全燃焼は二次空気との充分な混合が必要で
ある。

そのため、上述したように二次空気を加熱すると共に、
二次燃焼室４０内の温度を高くしておく必要がある。

種火装置１５が働いてブレンドガス供給口３２からのガ
スにより一次燃焼が行われるが、この燃焼による熱量は
二次燃焼室４０の耐火物４３に吸収され、耐火物４３が
加熱される。

耐火物４３の充分な加熱は、少なくとも内筒１２を流通
する分解ガスの最大供給時までに完了するように一次燃
焼の熱量を勘案する。

一次燃焼室１０で燃焼されたガスは外筒１１と内筒１２
との端部で流通面積が絞られ、一次燃焼ガスの流速が速
められる。

一方、分解ガスは内筒１２内を加熱されて通過するが、
内筒１２の遊端が径大に形成されているため流速が下が
り、急速に一次燃焼ガスと熱反応するが、空気が不足と
なっているため不完全燃焼状態である。

しかし、空気溜め室４１のノズル４２から加熱された空
気流が二次燃焼室４０内で螺施状に一次燃焼ガス及び分
解ガスと強制的に混合される。

従って二次燃焼室４０での燃焼は完全状態となる。

尚、上述例は二次燃焼に空気を用いているが、これに代
えて酸素を用いてもよい。

以上述べた如く本考案によれば、ガス燃焼筒を外筒と内
筒とで構威し、上記外筒内で一次燃焼を行なうと共に上
記内筒を流通する燃焼ガスを加熱するガス燃焼装置にお
いて、 上記外筒から発生する熱により二次燃焼用空気を加熱す
る空気溜め室と、該空気溜め室から送給される空気と上
記外内筒からの燃焼ガスが強制混合される二次燃焼室と
より構威し、 上記−次燃焼によるガスの流速を上げるため上記外筒と
内筒との端部の流通面積を絞ると共に、内筒内を流通す
る燃料ガスの流速を下げるため上記内筒の遊端を径大に
形成し、 上記二次燃焼室の周囲を保熱耐大物で覆ったので、 流速が上昇した一次燃焼ガスに、刻々流量が変化する二
次燃焼用燃料ガスの流速が内筒端部の径大により、また
それに加えて外部からの一次燃焼ガスによって流出が包
囲抑制されるため、多量に発生した二次燃焼用ガスが不
充分に加熱されて急速に二次燃焼室に流入することに起
因して生ずる不完全燃焼を回避することがきる。

よって二次燃焼時における完全燃焼が遠戚される。

すなわち内筒内を流通する燃料ガスの温度は、外筒内で
行われる一次燃焼による発熱によって加熱されて高いが
、二次燃焼用空気も空気溜め室内で加熱されているため
、燃料ガスと二次燃焼用空気とが温度差により混合され
難いという現象を解消することができる。

また空気溜め室から噴出する空気等はノズルにより螺施
状に流出されることにより、両者の混合が更に促進され
る結果、完全燃焼が更に促進される。

【図面の簡単な説明】

第１図は廃棄物処理装置の一例を示す路線的断面図、第
２図は本案装置の一例を示す断面図、第３図は種火装置
の一例を示す断面図、第４図は第２図中ＩＶ−ＩＶ線断
面図である。 ４・・・・・・燃焼筒、１１・・・・・・外筒、１２・
・・・・・内筒、４０・・・・・・二次燃焼室、４１・
・・・・・空気溜め室、４２・・・・・・供給ノズル、
４３・・・・・・耐火物。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ガス燃焼筒を外筒と内筒とで構成し、上記外筒内で一次
   燃焼を行なうと共に上記内筒を流通する燃焼ガスを加熱
   するガス燃焼装置において、上記外筒から発生する熱に
   より二次燃焼用空気を加熱する空気溜め室と、該空気溜
   め室から送給される空気と上記外内筒からの燃焼ガスが
   強制混合される二次燃焼室とより構成し、 上記−次燃焼によるガスの流速を上げるため上記外筒と
   内筒との端部の流通面積を絞ると共に、上記内筒内を流
   通する燃焼ガスの流速を下げるため上記内筒の遊端を径
   大に形威し、 上記二次燃焼室の周囲を保熱耐大物で覆ったことを特徴
   とするガス燃焼装置。